(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
符号分割多元接続システムにおける情報を通信する方法であって、
第１の局から電力制御コマンドを送信するステップと、
第２の局において前記電力制御コマンドを受信するステップと、
前記第２の局において前記電力制御コマンドに基づいた送信電力でもって情報を送信するステップと、
前記第１の局から送信を中断するステップと、
前記第１の局からの送信が中断している間に、予め定められた値によって前記送信電力を増加させ、前記第２の局から情報を送信するステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記第１の局は基地局であり、前記第２の局は移動局であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記予め定められた値はフェージングマージンであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記フェージングマージンは、前記移動局において決定されることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記フェージングマージンは、前記基地局において決定されることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項６】
前記第１の局からの前記電力レベルコマンドの送信を再開するステップと、
前記電力レベルコマンドに基づいて前記電力レベルを新たな値へと上昇させるステップと、
をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記第１の局からの送信が中断されている間に、前記第１の局に隣接した他の第１の局からのパイロットチャネルを前記第２の局により測定するステップを
さらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
符号分割多元接続システムにおける情報を通信する方法であって、
第１のリンクを介して、第１の局から第２の局へと情報をフレームで送信するステップと、
第２のリンクを介して、前記第２の局から前記第１の局へと情報をフレームで送信するステップと、
特定のフレームにおいて、前記第１の局で、スロットモードの送信フォーマットへ移行するステップと、
前記特定のフレームにおいて、前記第２の局でも、スロットモードの送信フォーマットへ移行するステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項９】
前記スロットモードの送信フォーマットを開始するステップの双方は、さらに、
前記特定のフレームの少なくとも一部分において前記送信のレートを増加させるステップと、
前記特定のフレームの他の少なくとも一部分において、アイドル部分を提供するステップと、
を含むことを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記スロットモードの送信フォーマットを開始するステップのうちの少なくとも一方は、さらに、
前記送信に関連する拡散率を調整するステップ
を含むことを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
前記スロットモードの送信フォーマットを開始するステップのうちの少なくとも一方は、さらに、
前記送信に関連する符号を削減するステップ
を含むことを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１２】
前記スロットモードの送信フォーマットへ移行するステップのうちの少なくとも一方は、さらに、 前記送信に関連する拡散符号の数を変化させるステップを含むことを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１３】
符号分割多元接続システムにおける情報を通信するシステムであって、
第１の局から電力制御コマンドを送信する手段と、
第２の局において前記電力制御コマンドを受信する手段と、
前記第２の局において前記電力制御コマンドに基づいた送信電力でもって情報を送信する手段と、
前記第１の局から送信を中断する手段と、
前記第１の局からの送信が中断している間に、予め定められた値によって前記送信電力を増加させ、前記第２の局から情報を送信する手段と、
を含むことを特徴とするシステム。
【請求項１４】
前記第１の局は基地局であり、前記第２の局は移動局であることを特徴とする請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
前記予め定められた値はフェージングマージンであることを特徴とする請求項１３に記載のシステム。
【請求項１６】
前記フェージングマージンは、前記移動局において決定されることを特徴とする請求項１５に記載のシステム。
【請求項１７】
前記フェージングマージンは、前記基地局において決定されることを特徴とする請求項１５に記載のシステム。
【請求項１８】
前記第１の局からの前記電力レベルコマンドの送信を再開する手段と、
前記電力レベルコマンドに基づいて前記電力レベルを新たな値へと上昇させる手段と、
をさらに含むことを特徴とする請求項１３に記載のシステム。
【請求項１９】
前記第１の局からの送信が中断されている間に、前記第１の局に隣接した他の第１の局からのパイロットチャネルを前記第２の局により測定する手段
をさらに含むことを特徴とする請求項１３に記載のシステム。
【請求項２０】
符号分割多元接続システムにおける情報を通信するシステムであって、
第１のリンクを介して、第１の局から第２の局へと情報をフレームで送信する手段と、
第２のリンクを介して、前記第２の局から前記第１の局へと情報をフレームで送信する手段と、
特定のフレームにおいて、前記第１の局で、スロットモードの送信フォーマットへ移行する手段と、
前記特定のフレームにおいて、前記第２の局でも、スロットモードの送信フォーマットへ移行する手段と、
を含むことを特徴とするシステム。
【請求項２１】
前記スロットモードの送信フォーマットを開始する手段の双方は、さらに、
前記特定のフレームの少なくとも一部分において前記送信のレートを増加させる手段と、
前記特定のフレームの他の少なくとも一部分において、アイドル部分を提供する手段と、
を含むことを特徴とする請求項２０に記載のシステム。
【請求項２２】
前記スロットモードの送信フォーマットを開始する手段のうちの少なくとも一方は、さらに、
前記送信に関連する拡散率を調整する手段
を含むことを特徴とする請求項２０に記載のシステム。
【請求項２３】
前記スロットモードの送信フォーマットを開始する手段のうちの少なくとも一方は、さらに、
前記送信に関連する符号を削減する手段
を含むことを特徴とする請求項２０に記載のシステム。
【請求項２４】
前記スロットモードの送信フォーマットへ移行する手段のうちの少なくとも一方は、さらに、前記送信に関連する拡散符号の数を変化させる手段を含むことを特徴とする請求項２０に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
背景
本願発明は、セルラ無線電話通信システムにおいて符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）通信技術を使用することに係り、とりわけ、断続的な直接拡散符号分割多元接続（ＤＳ ＣＤＭＡ）送信を使用するシステムにおける電力制御に関連する方法及びシステムである。
【０００２】
ＤＳ−ＣＤＭＡは、スペクトラム拡散通信の一種である。スペクトル拡散通信は、第二次世界大戦の頃から存在する。初期頃のアプリケーションは、主に、軍事用であった。しかし、今日、商業用のアプリケーションにおいてスペクトル拡散システムを使用することへの関心が増大している。いくつかの例としては、デジタルセルラー無線、陸上移動体無線、衛星システム、屋内および屋外パーソナル・コミュニケーションネットワークが含まれ、これらは総称としてセルラーシステムと呼ばれる。
【０００３】
現在、セルラーシステムでのチャンネルアクセスは、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）と時分割多元接続（ＴＤＭＡ）を使用して達成されている。ＦＤＭＡにおける通信チャンネルは、信号の送信電力が集中される単一の無線周波数バンドである。隣接したチャンネルからの干渉は、指定された周波数バンド内の信号エネルギーだけを実質的に通過させるバンドパスフィルタを使用することによって抑圧可能である。従って、各チャンネルには、違う周波数バンドを割り当てられることになるため、システムの収容能力は、周波数の再利用によって課される限定だけでなく、利用可能な周波数バンドの数によっても制限されることになる。
【０００４】
周波数ホッピングを採用しないＴＤＭＡシステムでは、同一周波数を周期的な時間の列に区切ってなるタイムスロットによりチャネルが構成される。複数のタイムスロットの各周期はフレームと呼ばれる。与えられる信号のエネルギーは、これらのタイムスロットのうちの１つに閉じ込められる。隣接チャンネル干渉は、時間ゲートや、適切な時間に受信された信号のエネルギーのみを通過させる他の同期要素を使用して抑圧される。従って、相対的な信号強度レベルの差による干渉問題は低減されることになる。
【０００５】
ＦＤＭＡまたはＴＤＭＡシステム（または、ハイブリッドＦＤＭＡ／ＴＤＭＡシステム）における、１つの目標は、２つの潜在的な干渉信号が、同一の周波数を同時に占めないように保証することである。これとの対比において、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）は、時間軸と周波数軸において信号が重なることを可能にするために、スペクトル拡散変調を用いるアクセス技術である。ＣＤＭＡ通信技術と関連して、多くの潜在的な利点がある。ＣＤＭＡベースのセルラシステムの能力限界は、改善された干渉ダイバーシチやボイスアクティビティゲートなどのワイドバンドＣＤＭＡシステムの恩恵により、既存のアナログ技術の能力限界よりも高くなるように計画されるている。
【０００６】
直接拡散（ＤＳ）ＣＤＭＡシステムにおいて、送信されるシンボルストリーム（すなわち、チャンネル符号化を施されたシンボルストリーム）が、シグネチャーシーケンスとして知られるずっと高いレートのデータストリームに印加される。一般に、シグネチャーシーケンスデータ（一般的に、「チップ」と呼ばれている。）は、バイナリ（２元）か、または４元であり、一般的に「チップレート」と称されるレートで生成されるチップストリームを提供する。このサインシーケンスを生成する一つの方法は、ランダムとなるような擬似雑音（ＰＮ）プロセスであり、検定済の受信機により復元可能である。シンボルストリームとシグネチャーシーケンスストリームは、２つのストリームを一緒に乗算させることによって合成できる。シンボルストリームとシグネチャーシーケンスストリームの組み合わせは、シンボルストリーム信号の拡散と呼ばれる。個々のシンボルストリームまたはチャンネルは、一般に、固有（ユニーク）の拡散符号が割り当てられる。チップレートとシンボルレートの比は、拡散率と呼ばれる。
【０００７】
複数の拡散信号は、例えば  直交位相変調方式（ＱＰＳＫ）により無線周波数の搬送波を変調し、受信機において合成信号として一緒に受信される。拡散信号のそれぞれは、周波数と時間において、雑音関連の信号だけでなく他の拡散信号のすべてが重畳されている。もし受信機が検定済ならば、合成信号はユニークな拡散符号の１つと相関されて、対応した信号が分離され、復号されうる。
【０００８】
階層的なセル構造を使用することで、システム収容能力がいっそう増大するため、将来のセルラーシステムにおいては、階層的なセル構造が役に立つと理解されるであろう。階層的なセル構造では、より小形のセルまたはマイクロセルは、より大型のセルまたはマクロセルの中に位置する。例えば、マイクロセルの基地局は、混雑したエリアの増加トラフィックを処理するために、都市の通りに沿ってランプポストのレベルに配置されよう。各マイクロセルは、通りのいくつかのブロックをカバーできる一方、例えば、マクロセルでは３−５ｋｍの半径をカバーできる。ＣＤＭＡシステムに至っても、全体のシステムの収容能力を増大させるためには、種々のタイプのセル（マクロとマイクロ）を異なる周波数でもって動作させることになりそうである。エイチ．エリクソン他、「セルラーベースのパーソナル通信用多元接続オプション」Ｐｒｏｃ． ４３ｒｄ Ｖｅｈｉｃ． Ｔｅｃｈ． Ｓｏｃ． Ｃｏｎｆ．， Ｓｅｃａｕｃｕｓ， １９９３を参照のこと。セル間を移動する移動局がコネクションのサポートを続けるられるようするためには、種々のセルタイプの間で及び種々の周波数の間で、信頼できるハンドオーバ手続がサポートされなければならない。
【０００９】
複数のハンドオーバ候補から、どの新しいコード、周波数及びセルを選択するかを決定するための従来技術がいくつか存在する。例えば、移動局は、通信が転送されるべき最良のハンドオーバ候補（及び、関連する新しい基地局）の決定を手助けすることができる。このプロセスは、一般に移動体補助ハンドオーバ（ＭＡＨＯ）と称され、いくつかの前もって決定された選択基準（例えば、最も強く受信されたＲＳＳＩ、最もよいＢＥＲなど）に基づいて、最良のハンドオーバ候補を決定するのに役立つように、いくつかの候補周波数のそれぞれについて、移動局が周期的に（又は、要求に応じて）測定を実行する。ＴＤＭＡシステムにおいては、例えば、現在のリンクに係る信号品質が、前もって決定された品質しきい値よりも低下すると、信頼できるハンドオーバ候補をシステムが決定できるように、移動局は、アイドルタイムスロットの期間中に、候補周波数のリストをスキャンすることを指示される。
【００１０】
しかし、従来のＣＤＭＡシステムにおいて、移動局は、ネットワークから情報を受信することに継続的に従事させられる。実のところ、ＣＤＭＡ移動局は、通常、上り回線と下り回線方向において、継続的に受信及び送信を行う。ＴＤＭＡと違って、他の搬送波周波数へとスイッチするために利用可能なアイドルタイムスロットが全くないため、そのことによって、特定の瞬間において、与えられた周波数における与えられた基地局へのハンドオーバが適切であるかどうかを、どのように決定するかといった問題が生じる。、ネットワークまたは移動局において動作しているハンドオーバ評価アルゴリズムに対して、移動局は、自己の周波数測定結果を全く提供できないため、移動局により経験された干渉状況についての完全な知識を利用することなくハンドオーバの決定がなされるため、従って、その決定は信頼できないであろう。
【００１１】
この問題に対する１つの可能な解決策は、候補周波数を測定するために使用可能な付加的な受信機を移動ユニット内に設けることである。別の可能性としては、同時にいくつかの搬送周波数を受信し、復調できる能力を備えたワイドバンド受信機を使用することである。しかし、これらの解決策は移動ユニットに複雑さと費用を加算してしまう。
【００１２】
別の解決策としては、ウィラーズ氏らに付与された米国特許第５，５３３，０１４号があり、特許の開示内容をここに参照により取り込むことにするが、この問題は、断続的な送信をＣＤＭＡ通信技術に導入することに着目している。この特許においては、例えば圧縮された送信モードが提供されるが、低い拡散率（すなわち、１シンボルあたりのチップ数を減少させること）を用いることで、固定チップレートの拡散情報をフレームの一部に含ませるようなモードである。ここでは、ハンドオーバをするために他の周波数に係る候補セルの評価など、受信機が他の機能を実行できる期間をアイドル部分と称すが、この手法は、各フレームにこのアイドル部分を残すものである。
【００１３】
ＣＤＭＡフレーム内にアイドル部分を作成するのに役立つ他のメカニズム（しばしば、この技術は「スロットモード」オペレーションと称される。）が知られており、例えば、「コードレート低減による圧縮されたモードのＤＳ−ＣＤＭＡ」という表題を付けられ、イー．ダールマン氏に付与された米国特許第５，８８３，８９９号、および、「マルチコード圧縮されたモードのＤＳ−ＣＤＭＡシステム及び方法」と表題を付けられたイー．ダールマン氏の１９９６年４月２３日出願の特許出願番号０８／６３６，６４８があり、これらの開示はここに参照として取り込む。スロットモードオペレーションが、図１において概念的に例示されている。その中で、複数の下り回線（ＤＬ）フレーム送信が描かれており、この例では、それぞれ１０ｍｓの時間幅を有している。フレーム＃４中で、アイドル部分は、２つのより高い棒１０と１２として表されているように、フレームの最初と終わり部分において伝送速度を２倍にすることによって作成される。また、上り回線（ＵＬ）についての対応するフレームが例示されている。
【００１４】
しかし、スロットモード技術において、例えば他のチャンネルの測定を実行すれば、電力制御に関連した問題が生てしまう。電力制御技術は、受信信号の高い信頼性を保証するために無線通信システムに実装されるものであり、すなわち、信号対干渉比（ＳＩＲ）が、各リモート局ごとに規定されたしきい値を上まわらなければらないとするものである。
【００１５】
このしきい値より下に落ちているリモート局についてのＳＩＲを改善するために、信号のエネルギーは、レベルが適切になるように増大される。しかし、あるリモート局のエネルギーを増大させてしまうと、近くにいる他のリモート局の干渉を増大させてしまうことになる。このように、無線通信システムでは、同一の共通チャンネルを共有しているすべてのリモート局の要件について妥協点を見いださなければならない。与えられた無線通信システム内のすべてのリモート局についてＳＩＲ要件が満たされれば、安定状態に達する。一般的に、バランスが安定した状態は、高すぎず、低すぎない電力レベルを用いて各リモート局に送信することで達せられられる。不必要に高いレベルでもって、メッセージを送信すれば、各リモートの受信機に経験的に干渉を引き起こすことになり、共通チャンネルにおいて正しく伝送される信号の数を制限してしまう（例えばシステムキャパシティが低下する）ことになる。
【００１６】
無線通信システムの送信電力を制御するためのこの技術は、一般に高速電力制御ループと呼ばれている。初期の目標ＳＩＲは、特定のコネクションまたはサービスの種別について要求されるサービス品質（ＱｏＳ）に基づいて確立される。非直交のチャンネルについては、特定のリモート局または基地局により経験される実際のＳＩＲ値は次のように表現することができる。
0004426120.tif 000002
ＳＩＲは受信側で測定され、どの電力制御コマンドを送信側に送るべきかを決定するために使用される。
【００１７】
低速電力制御ループは、動作中において、ＳＩＲの目標値を調整するために使用できる。例えば、リモート局は、例えば、公知のビット誤り率（ＢＥＲ）またはフレーム誤り率（ＦＥＲ）を使用して、リモート局から受信された信号の品質を測定できる。基地局とリモート局間のコネクションコースの途中で、変動するかもしれない受信信号の品質に基づいて、低速電力制御ループは、高速電力制御ループが基地局の送信電力を調整するために用いるＳＩＲ目標を、調整できる。同様な技術は、上り回線の送信電力を制御するために使用できる。
【００１８】
しかし、リモート局の測定を実行可能とするためにスロットモード送信が下り回線に採用されているときは、例えば、図１の上り回線のフレーム＃４のストライプの部分の時間において、上り回線における送信電力をどのように調整するかをリモート局に知らせるための電力制御コマンドが送信されていないことを、出願人は認識するに至った。このことは、不適切な送信電力が使用されていることに起因して、基地局における受信情報の誤り率を増大させてしまう。
【００１９】
スロットモード送信がシステム収容能力と性能に与える影響は、これまでに全く調査されてこなかった。正常なモードで送信している場合だけでなく、スロットモードでの送信している場合においても、低速電力制御ループは、電力制御を適正に処理できるものと以前から仮定されてきた。
【００２０】
しかし、スロットモード送信を処理するために、低速電力制御ループを使用することで、別の問題を生じる可能性がある。具体的には、もし頻繁にスロットモード送信が実行されることになれば、そのコネクションのＢＥＲ（またはＦＥＲ）が増加してしまうのである。低速電力制御ループに、次々と、目標ＳＩＲを調整させることになり、従って、図２に例示するような量Δでもって、上り回線の送信電力を増大させることになってしまう。その中では、スロットモード送信が必要に休止している場合よりも、より高い電力で全てのフレームが送信されてしまう。また、少し頻繁にスロットモード送信が実行される状況では、例えば、図２のフレーム＃１−３及び＃５−７の少なくともいくつかのフレームなど、あるフレームを送信するのに不要に高い電力が使用されてしまい、その被害を受けたスロットモード送信を処理するために低速電力制御ループを使用すれば、システムの収容能力が低下してしまう。代わりに、もしスロットモード送信が頻繁に実行されなければ、低速電力制御ループは、ほとんどあるいは全く電力調整を提供しないことになり、その結果、上り回線の受信機では、ＢＥＲ／ＦＥＲが低下するであろう。
【００２１】
従って、送信と受信が断続的に実行され（すなわち、スロットモード送信が採用され）つつも、前述の電力制御問題を回避したＣＤＭＡシステムを提供することが望ましい。
【００２２】
概要
従来のＣＤＭＡ技術におけるこれらの問題と他の問題、欠点および制限が、本願発明によって克服されるが、とりわけ第１の実施形態では、スロットモードへ移行すると、推定されたフェージングマージンに基づいて、上り回線の送信電力が増大される。これにより、電力制御コマンドがリモート局に全く送信できないときであっても、下り回線のアイドル期間中の性能を改善できる。アイドル期間が終了すると、電力制御ループがリモート局を最適な送信電力レベルに戻すことができる。
【００２３】
本願発明の第２の例示的な実施形態によると、例えば下り回線などのあるリンクにおいてスロットモードへ移行すると、例えば、上り回線などの他のリンクにおいても、スロットモードへ移行する。このように、下り回線のアイドル期間中においては、電力制御情報なしに上り回線の送信が実行されることはない。
【００２４】
詳細な説明
以下の説明において、限定ではなく、説明の目的のために、特有な詳細として、特定の回路、回路構成要素、技術などが、発明の完全な理解を提供するために記述される。例えば、例示的な変調及び送信技術と関連して様々な詳細が提供される。しかしながら当業者であれば、本願発明は、これらの具体的な詳細を逸脱した他の実施形態において実現されてもよいことが明確に理解できよう。他の例において、不要な詳細によって本願発明の説明が覆い隠されないようにするために、周知な方法、機器および回路の詳細な説明が省略される。
【００２５】
例示的なセルラー無線通信システム１００が図３に例示されている。図３に例示するように、システムによってサービスが提供される地理的エリアは、より小さいｎ個のエリアに再分割され、セル１１０ａ−ｎとして知られる無線カバレッジが形成され、各セルは、無線基地局１７０ａ−ｎと対応している。各無線基地局１７０ａ−ｎは、送信と受信用の複数の無線アンテナ１３０ａ−ｎと対応付けられている。なお、六角形のセル１１０ａ−ｎを使用しているのは、特定の基地局１７０ａ−ｎと関連した無線カバレッジエリアを例示するのに、視覚的に便利な方法だからであることに注意してほしい。実際にセル１１０ａ−ｎは不規則な形状をしていたり、重なりあっていたりしてもよく、また、必ず隣接している必要はない。各セル１１０ａ−ｎは、周知の方法に従って、さらにセクタに再分割されてもよい。セル１１０ａ−ｎ内には、ｍ個の移動局１２０ａ−ｍが分布して言いる。実用的なシステムにおいては、移動局の数ｍはセルの数ｎよりもずっと大きい。基地局１７０ａ−ｎは、基地局に対応するセルに存在する移動局１２０ａ−ｍに対し双方向の無線通信を提供すべく、とりわけ複数の基地局送信機および複数の基地局受信機（不図示）を含んでいる。図３において例示されるように、基地局１７０ａ−ｎは、移動電話交換局（ＭＴＳＯ）１５０に接続されており、移動電話交換局（ＭＴＳＯ）１５０は、公衆電話交換網（ＰＳＴＮ）１６０およびその先の通信機器１８０ａ−ｃへのコネクションを提供する。セルの概念は当業者に周知であり、従って、ここでは深く説明しない。
【００２６】
本願発明によれば、基地局と移動局間の無線通信に、直接拡散符号分割多元接続（ＤＳ−ＣＤＭＡ）を使用する。以下において、用語「下り回線」、または「フォワードチャンネル」は、基地局１７０ａ−ｎから移動局１２０ａ−ｍへの信号を搬送するための無線送信情報のことである。同様に、用語「上り回線」、または「リバースチャネル」は、移動局１２０ａ−ｍから基地局１７０ａ−ｎへの信号を搬送するための無線送信情報のことである。
【００２７】
今日、絶えず増加しつづけているアプリケーションについて無線通信システムが使用されている。現在の伝統的な音声通信は、画像の無線通信、他の複合メディア及び高速のデータアプリケーションと共存している。そのようなアプリケーションは、低速、中速および高速が絡まりあった可変のビット速度で、しかも低遅延で情報信号を伝送する能力を求める。無線スペクトルを効率的に利用するためには、特定のアプリケーションに対し、必要とするバンド幅だけが割り当てられるべきである。これは、「要求に応じたバンド幅（オンデマンド・バンド幅）」として、知られている。従って、本願発明は、断続的な送信を採用するいかなるシステムにおいても同様に適用可能であると当業者は理解するであろうが、以下の例示的なシステムは、本願発明を適用できるマルチレートＤＳ−ＣＤＭＡシステムについての説明である。
【００２８】
上り回線または下り回線で送信される情報データビットストリームを情報フレームのシーケンスに配置させることで、図４に例示するような拡散符号変調器２１０において、情報データを適切に処理することを可能にする。畳込符号化器２３０においてチャネル符号化がなされる前に、第１のオーバヘッドビット（Ｘ１）には、例えば、時間マルチプレクサー２２０で、情報フレームに追加される巡回冗長検査（ＣＲＣ）ビットの部分が含まれている。情報ビットおよび第１のオーバヘッドビットを含んでいるフレームは、畳込符号化器２３０に入力され、例えば、フレームに冗長を追加する１／３レートの畳込符号化器を用いて、チャネル符号化がなされる。符号化されたフレームは、インターリーバ２４０に入力され、そこで、符号化されたフレームはブロックワイズビットインターリーブを施される。インターリーブの後に、第２のオーバヘッドビットＸ２が、時間マルチプレクサー２５０において符号化及びインターリーブされたフレームに追加される。
【００２９】
また、時間マルチプレクサー２６０で符号化及びインターリーブされたフレームには、下り回線の電力制御ビットが追加される。下り回線の電力制御ビットは、移動局に、移動局により送信される電力レベルを増大させるか、または減少させるかを指示する。電力制御ビットの挿入後に、各フレームは直交位相方式（ＱＰＳＫ）の変調器２７０に入力される。当業者は、また、ＱＰＳＫ変調以外の変調を使用してもよいことが理解できよう。ＱＰＳＫ変調器２７０は、複素シンボルのシーケンスに入力ビットまたは入力シンボルをマッピングする。ＱＰＳＫ変調器の出力は、例えば、直交座標系の通常の形式である Ｉ ＋ ｊＱ  を用いて表現される複素シンボルシーケンスである。ＱＰＳＫ変調器の出力の拡散は、乗算器２８０で拡散符号を使用して実行される。他の符号化、インターリーブ、および変調を組み合わせることも可能である。
【００３０】
従来のＣＤＭＡシステムにおいて、情報は、固定長、例えば、５−２０ｍｓのフレーム構造によって送信される。フレームを用いて送信される情報は、例えば、図４について上説されたように、符号化と拡散化を一緒に行ってもよい。この情報は各フレームに亘って拡散され、その結果、全体のフレームを通して一定の電力レベルでの継続的な送信となる。
【００３１】
しかしながら、本願発明では、例えば、信頼できるハンドオーバ候補を推定して決定するために、断続的な送信をＣＤＭＡシステムに採用した。図５は、可変拡散符号比をもちいてスロットモード送信を提供するための例示的な技術であり、すなわち、シンボルあたりのチップ数の関係を変化させることを示している。しかし、上述の特許及び特許出願において説明されている技術（または、他の技術）が、アイドル部分を含むスロットモード送信を作成するために使用されてもよい。
【００３２】
図５において、移動局１７０と基地局１８０に同様な基本タイプの送信機と受信機が使用できる。送信機側３００では、情報データは、拡散及びフレーム化ユニット３１０に入力され、そこで、本願発明のＤＳ−ＣＤＭＡ技術に従ってスロット符号化される。拡散及びフレーム化されたデータは、続いて、送信機３２０に渡されて、その後送信される。デューティサイクルとフレームタイミングは、モードコントローラ３３０により次のように制御される。
【００３３】
デューティサイクルはフレーム周期に対するフレーム中の情報部分の比率であり、フレームごとに制御される。他の周波数を測定する際に、デューティサイクルを相対的に高く（例えば、０．８）維持することもできるが、これは、測定のための時間が短くて済むからである。２つの周波数間でマクロダイバーシチを実行するために、同一の情報が両方の周波数に送られる。そのため、デューティサイクルは約０．５となろう。スロットモード送信は間欠的に使用されるだけであり、残りの区間においては正常モード（デューティサイクル＝ １）が使用されるが、これはより大きな拡散率によってより効率的となるからである。
【００３４】
フレームの情報部分で使用される送信電力は、デューティサイクルの関数となる。例えば、
0004426120.tif 000003
と表せ、ここで、Ｐ１は、ノーマルモード送信における電力である。もし、デューティサイクル及び拡散率が低下すると、この増大した電力は、検出器において送信品質を維持するために必要である。フレームの残りの区間、すなわちアイドル部分において、例えば、スロットモードが他の搬送周波数を測定するために使用される時には、電力がオフにされる。
【００３５】
搬送周波数の相対電力のデューティサイクルは、また、上説明のようなモードコントローラ３３０により制御される。モードコントローラ３３０は測定及びハンドオーバアルゴリズムによって制御される。このアルゴリズムは、移動局ＭＳのソフトウエア若しくは無線ネットワーク制御装置ＲＮＣのソフトウエア、または両方のソフトウエアを通じて実装でき、与えられた状況を有利にしよう。
【００３６】
受信機側３５０では、モードコントローラ３６０が、搬送周波数についてのデューティサイクル、及び、無線周波数受信機３７０の周波数とフレームタイミングを制御する。無線周波数受信機３７０は、入射された無線信号を受信し、モードコントローラ３６０により制御されるデューティサイクルに従って受信信号を復調する。復調された信号は、情報復号器３８０に入力され、そのデューティサイクルおよびフレームタイミングは、モードコントローラ３６０によって制御される。移動局１７０は、例えば、隣接した基地局１８０の信号強度の測定が実行されるパイロットチャンネルなど、拡散率が固定されたチャンネル用の復号器３９０も含んでいる。モードコントローラ３６０は、デューティサイクル、フレームタイミング（フレームのどの部分がアクティブであるか）、搬送周波数（または、２つ異なる周波数を受信している場合は受信機における複数の周波数）、および相対的な電力レベルを制御する。
【００３７】
スロットモードは、移動局またはネットワークにより決定されたレートでもって間欠的に使用できるが、下り回線についてスロットモード送信の使用をネットワークが制御するようにするのがより望ましいかもしれない。移動局またはネットワークは、無線伝播条件、移動局の移動速度、他の干渉指数、相対的な呼密度、及び、ハンドオーバをより多く求められそうなセル境界への接近など、各種の指数に基づいて、圧縮モードで使用される周波数を決定できる。
【００３８】
図６は、本願発明に係る１つの例示的な実施形態を示しており、基地局がスロットモードへ移行すると、移動局がフェージングマージン（ＦＭ）によってその送信電力を増大させる。移動局は、基地局から事前に受信された明示的な信号を通じて、または、下り回線にいて受信された送信信号のレート又は電力が変化したことを検出することで、基地局がスロットモード送信になったことに気づくことができる。ＦＭの値は、移動局により推定されるが、例えば、最近受信された電力制御ビットによって最近の電力が変化したことに基づいても推定できる。代わりに、ＦＭは基地局により推定されて、移動体に送られてもよい。下り回線がスロットモード送信している間の、それに対応するアイドル区間中にだけ、上り回線において送信電力を増大させることによって、低速電力制御ループが頻繁なスロットモード送信に適用されるような状況に比較して全体の干渉が減らされ、システム収容能力が増大し、さらに、それほど頻繁ではないスロットモード送信に起因する受信信号の品質低下を避けることができる。いったんアイドル区間が終了すると、その後に受信される電力制御ビットは、移動局の電力レベルを最適なレベルへと上昇（ランプ）させることができる（この例は、以下のランプ関数５０により示される）。
【００３９】
図７に示される本願発明の他の例示的な実施形態によると、いったん一方のリンクがスロットモードへ移行すると、他のリンクもまたスロットモードへ移行する。いったん、例えばフレーム＃４で、２倍のレートのデータバースト１０を送信することによって、下り回線が図７のスロットモードへ移行すると、同様に、上り回線でも２倍のレートのデータバースト６０を送信することによって、移動局もスロットモードへ移行できる。両方のリンクは、送信の発生しない区間に反射的なアイドル部分を有することになるので、図１で発生していたように、移動局において電力制御コマンドの受信が不足することに起因して、基地局の上り回線での受信が被害を被るようなことはなくなるだろう。さらに、この技術は、スロットモード送信により増大されたＢＥＲ／ＦＥＲに順応するように低速電力制御ループを使用することで、図２に関連して上述したような、上り回線における送信電力が全体的に増大してしまうような問題も回避できる。
【００４０】
好ましい実施形態についての上述の説明は、どのような当業者であっても本願発明を生産し、使用できるようにするために提供されるものである。上述された実施形態への様々な部分修正は、当業者であれば明らかであり、さらに、ここに記述された原理を、本願発明の範囲と思想を逸脱することなく適用してもよい。従って、本願発明は、開示された実施形態に制限されることはなく、請求項と合致した最も広い範囲が与えられることになる。
【図面の簡単な説明】
本願発明の前記並びに他の機能、目的および利点は、図面と連携して記述された詳細な説明を読むことによって明確になろう。
【図１】図１は、下り回線が特定のフレームにおいてスロットモードに移行する場合における上り回線送信及び下り回線送信の概要を説明する図である。
【図２】図２は、すべての上り回線フレームに対し送信電力レベルにフェージングマージンが追加される場合における上り回線送信と下り回線送信の概要を説明する図である。
【図３】図３は、本願発明を実装可能な例示的な無線通信システムを示す図である。
【図４】図４は、例示的な拡散符号変調器の概要を説明する図である。
【図５】図５は、本願発明を実装可能な例示的な可変レートＣＤＭＡシステムを描いた図である。
【図６】図６は、本願発明の１つの例示的な実施形態に従って、スロットモード送信と連携した電力制御技術を示す下り回線と上り回線送信を例示する図である。
【図７】図７は、本願発明の１つの例示的な実施形態に従ったスロットモード送信と連携した電力制御技術を示す下り回線と上り回線の送信を例示する図である。
【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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