(57)【要約】通信システム100において、ある方法および装置が基地局101と移動局102-104との間における効率的なパワー制御を行う。制御装置は、通信チャンネルのデューティサイクルを決定し、この決定されたデューティサイクルに基づいて通信チャンネルのパワーレベルを制御するように構成されている。制御装置は、決定されたデューティサイクルをデューティサイクルしきい値と比較する。パワーレベルを制御するための調節はこの比較に基づいてもよい。【選択図】図４
2004532563.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信システムにおいて、
通信チャンネルのデューティサイクルを決定し、
前記決定されたデューティサイクルに基づいて前記通信チャンネルのパワーレベルを制御するステップを含んでいる方法。
【請求項２】
前記決定されたデューティサイクルをデューティサイクルしきい値と比較するステップをさらに含み、前記制御によってパワーレベルを制御するための調節は前記比較に基づいている請求項１記載の方法。
【請求項３】
移動局に前記決定されたデューティサイクルを通知するステップをさらに含んでいる請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記制御には、前記通信チャンネルのパワーレベルを制御するためにパイロットチャンネルに対するコードチャンネルのパワー比を選択することが含まれている請求項１記載の方法。
【請求項５】
移動局に前記選択されたパイロットチャンネルに対するコードチャンネルのパワー比を通知するステップをさらに含んでいる請求項４記載の方法。
【請求項６】
前記通信チャンネルは移動局と基地局との間にあり、前記制御には、
前記基地局におけるパワー制御外部ループのパラメータの調節が含まれており、前記パワー制御外部ループは前記移動局から送信される信号のパワーレベルを制御するように動作している請求項１記載の方法。
【請求項７】
前記通信チャンネルは移動局と基地局との間にあり、前記制御には、
前記移動局におけるパワー制御外部ループのフレームエラーレート設定点の調節が含まれており、前記パワー制御外部ループは前記移動局から送信される信号のパワーレベルを制御するように動作している請求項１記載の方法。
【請求項８】
前記通信チャンネルは専用の制御チャンネルである請求項１記載の方法。
【請求項９】
前記制御には、トラフィックチャンネルに関連したパイロットチャンネルに対するコードチャンネルのパワー比の修正が含まれている請求項８記載の方法。
【請求項１０】
前記修正されたパイロットチャンネルに対するコードチャンネルのパワー比を使用して前記専用制御チャンネルのパワーレベルを制御するステップをさらに含んでいる請求項９記載の方法。
【請求項１１】
前記制御には、前記通信チャンネルのパワーレベルを制御するためにパイロットチャンネルのターゲットパワーレベルを調節するステップが含まれている請求項１記載の方法。
【請求項１２】
前記通信チャンネルは移動局と基地局との間にあり、さらに、
前記パイロットチャンネルの前記調節されたターゲットパワーレベルを前記移動局に通信する請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
前記通信チャンネルは移動局と基地局との間にあり、前記パイロットチャンネルは前記移動局から発生する請求項１１記載の方法。
【請求項１４】
前記制御には、パワー制御サブチャンネルのパワーレベルの調節が含まれている請求項１記載の方法。
【請求項１５】
前記通信チャンネルは移動局と基地局との間にあり、前記パワー制御サブチャンネルは前記基地局から発生する請求項１４記載の方法。
【請求項１６】
通信システムにおいて、
通信チャンネルのデューティサイクルを決定するように構成された制御装置を備えており、
さらに前記制御装置は前記決定されたデューティサイクルに基づいて前記通信チャンネルのパワーレベルを制御するように構成されている装置。
【請求項１７】
前記制御装置は、前記決定されたデューティサイクルをデューティサイクルしきい値と比較するように構成されており、前記制御によってパワーレベルを制御するための調節は前記比較に基づいている請求項１６記載の装置。
【請求項１８】
さらに、前記決定されたデューティサイクルを移動局内の受信機によって前記移動局に通知するように構成された送信機を備えている請求項１６記載の装置。
【請求項１９】
前記制御装置は、前記通信チャンネルのパワーレベルを制御するためにパイロットチャンネルに対するコードチャンネルのパワー比を選択することによって前記制御を行うように構成されている請求項１６記載の装置。
【請求項２０】
前記送信機は、移動局に前記選択されたパイロットチャンネルに対するコードチャンネルのパワー比を通知するように構成されている請求項１９記載の装置。
【請求項２１】
前記通信チャンネルは移動局と基地局との間にあり、前記制御装置は、
前記基地局においてパワー制御外部ループのパラメータを調節することにより前記制御を行うように構成されており、前記パワー制御外部ループは前記移動局から送信される信号のパワーレベルを制御するように動作している請求項１６記載の装置。
【請求項２２】
前記通信チャンネルは移動局と基地局との間にあり、前記制御装置には、
前記移動局においてパワー制御外部ループのフレームエラーレート設定点を調節することにより前記制御を行うように構成されており、前記パワー制御外部ループは前記移動局から送信される信号のパワーレベルを制御するように動作している請求項１６記載の装置。
【請求項２３】
前記通信チャンネルは専用の制御チャンネルである請求項１６記載の装置。
【請求項２４】
前記制御装置は、トラフィックチャンネルに関連したパイロットチャンネルに対するコードチャンネルのパワー比を修正することにより前記制御を行うように構成されている請求項２３記載の装置。
【請求項２５】
前記制御装置は、前記修正されたパイロットチャンネルに対するコードチャンネルのパワー比を使用して前記専用制御チャンネルのパワーレベルを制御するように構成されている請求項２４記載の装置。
【請求項２６】
前記制御装置は、前記通信チャンネルのパワーレベルを制御するためにパイロットチャンネルのターゲットパワーレベルを調節することにより前記制御を行うように構成されている請求項１６記載の装置。
【請求項２７】
前記通信チャンネルは移動局と基地局との間にあり、さらに、
前記パイロットチャンネルの前記調節されたターゲットパワーレベルを前記移動局内の受信機に通信するように構成された送信機を前記基地局内に備えている請求項２６記載の装置。
【請求項２８】
前記通信チャンネルは移動局と基地局との間にあり、前記パイロットチャンネルは前記移動局から発生する請求項２６記載の装置。
【請求項２９】
前記制御装置は、パワー制御サブチャンネルのパワーレベルを調節することにより前記制御を行うように構成されている請求項１６記載の装置。
【請求項３０】
前記通信チャンネルは移動局と基地局との間にあり、前記パワー制御サブチャンネルは前記基地局から発生する請求項２９記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に通信の分野に関し、とくに符号分割多元アクセス通信システムにおける通信に関する。
【背景技術】
【０００２】
符号分割多元アクセス（ＣＤＭＡ）通信システムは何年も前から市場にでている。ＣＤＭＡ通信システムにおいて、同じ地理的エリア内の多くのユーザは、共通した搬送周波数で動作することを選択することができる。各ユーザからの信号は、特有の割当てられたコードにしたがって符号化されている。受信機は、その割当てられたコードにしたがって各信号を復号する。受信機は信号を異なったユーザから共通した搬送周波数により受信することができる。あるユーザに対する信号が復号されている期間中は、その他全てのユーザから送信された信号は妨害として扱われてもよい。過度の送信レベルは他の信号に関して妨害を発生させる可能性がある。ＣＤＭＡシステムにおいては、このシステムの異なったユーザにより送信された信号のパワーレベルは、妨害レベルを制御するように制御されている。さらに、ＣＤＭＡ通信システムにおけるチャンネルリソースを有効に使用するために、送信された各信号のパワーレベルが制御される。適切な受信品質を受信端で維持するために、各信号のパワーレベルが送信機において制御される。ＣＤＭＡ通信システムにおける信号のパワーレベルを制御するための、電池パワーの保存のような別の理由もまた当業者によく知られている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
これおよびその他の目的のために、ＣＤＭＡ通信システムにおける実効的な信号パワー制御が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
通信システムにおいて、基地局と移動局との間における効率的なパワー制御を行う方法および装置が提供される。制御装置は、通信チャンネルのデューティサイクルを決定し、この決定されたデューティサイクルに基づいて通信チャンネルのパワーレベルを制御するように構成されている。制御装置は、決定されたデューティサイクルをデューティサイクルしきい値と比較することができる。パワーレベルを制御するための調節はこの比較に基づいてもよい。
【０００５】
本発明の特徴、目的および利点は、以下の詳細な説明および添付図面からさらに明らかになるであろう。なお、図面において、対応した構成要素を示すために同じ参照符号が一貫して使用されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
符号分割多元アクセス（ＣＤＭＡ）技術による無線通信用のシステムは、米国電気通信工業会（ＴＩＡ）によって発行された種々の規格において開示され、記載されている。このような規格には、ＴＩＡ／ＥＩＡ−９５規格、ＴＩＡ／ＥＩＡ−ＩＳ−２０００規格、ＩＭＴ−２０００規格およびＷＣＤＭＡ規格が含まれており、これら全てがこの明細書において参考文献とされている。規格のコピーは、ワールド・ワイド・ウェブのアドレス http://www.cdg.org にアクセスするか、あるいはＴＩＡのＳｔａｎｄａｒｄおよびＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ部門（2500 Wilson Boulevard,Arlington,VA 22201,United States of America）に書面で請求することにより入手可能である。 “第３世代パートナーシッププロジェクト”（３ＧＰＰ）は、文書番号３Ｇ  ＴＳ  ２５．２１１，３Ｇ  ＴＳ  ２５．２１２，３Ｇ  ＴＳ  ２５．２１３および３Ｇ  ＴＳ  ２５．２１４を含む１組の文書の中に具体化され、ＷＣＤＭＡ規格として知られており、“TIA/EIA/IS-95 Remote Station-Base Station Compatibility Standard for Dual-Mode Wideband Spread Spectrum Cellular System”はＩＳ−９５規格として知られており、“TR-45.5 Physical Layer Standard for cdma2000 Spread Spectrum Systems”はＣＤＭＡ２０００規格として知られており、それぞれこの明細書において参考文献とされている。一般にＷＣＤＭＡ仕様書として識別され、ここにおいて参考文献とされている仕様書は、３ＧＰＰサポートオフィス（650 Route des Lucioles-Sophia Antipolis,Valbonne-France）にコンタクトを取ることにより入手可能である。
【０００７】
一般に述べると、新しい改善された方法および付随する装置は、ＣＤＭＡ通信システムにおいて信号パワーレベルを効率的に制御する。ここに記載されている１以上の例示的な実施形態はデジタル無線データ通信システムの枠内で記載されている。この状況の中での使用は有効であるが、本発明の異なった実施形態は異なった環境または構成に含まれていることができる。一般に、ここに記載されている種々のシステムはソフトウェア制御されたプロセッサ、集積回路またはディスクリートな論理装置を使用して形成されることができる。この特許出願明細書中で一貫して参考とされてもよいデータ、命令、コマンド、情報、信号、シンボルおよびチップは、電圧、電流、電磁波、磁界または粒子、光学フィールドまたは粒子、あるいはそれらの組合せで都合よく表される。さらに、各ブロック図に示されているブロックは、ハードウェアまたは方法ステップを表すことができる。ここに記載されている例示的な実施形態は、デジタル通信システムの枠内で記載されている。この状況の中での使用は有効であるが、本発明の異なった実施形態は異なった環境または構成に含まれていることができる。一般に、ここに記載されている種々のシステムはソフトウェア制御されたプロセッサ、集積回路またはディスクリートな論理装置を使用して形成されることができる。この特許出願明細書中で一貫して参考とされてもよいデータ、命令、コマンド、情報、信号、シンボルおよびチップは、電圧、電流、電磁波、磁界または粒子、光学フィールドまたは粒子、あるいはそれらの組合せで都合よく表されることができる。さらに、各ブロック図に示されているブロックは、ハードウェアまたは方法ステップを表すことができる。
【０００８】
図１は、符号分割多元アクセス（ＣＤＭＡ）通信システム規格の任意のものにしたがって動作することのできる通信システム100の全体なブロック図を示している。一般に、通信システム100は、移動局102-104のようないくつかの移動局の間、ならびに移動局102-104とワイヤラインネットワーク105との間に通信リンクを提供する基地局（ＢＳ）101を備えている。ＢＳ101は、移動局制御装置、基地局制御装置、および無線周波数トランシーバのようないくつかのコンポーネントを備えていてもよい。簡単化のために、このようなコンポーネントは示されていない。ＢＳ101はまた、別の基地局（示されていない）と通信している。ＢＳ101は順方向リンクによって各移動局102-104と通信する。順方向リンクは、ＢＳ101から送信された順方向リンク信号によって維持されてもよい。いくつかの移動局102-104に対するターゲットにされた順方向リンク信号は合計され、順方向リンク信号106を形成することができる。順方向リンク信号106を受取った各移動局102-104は、そのユーザに対するターゲットにされた情報を抽出するために順方向リンク信号106を復号する。受信端において、受信機は、他のものに対してターゲットにされた受信された順方向リンク信号106の部分を妨害として処理する。
【０００９】
移動局102-104は対応した逆方向リンクによってＢＳ101と通信する。各逆方向リンクは、移動局102-104のそれぞれに対する逆方向リンク信号107-109のような逆方向リンク信号によって維持される。ＢＳ101はまた、各移動局が順方向リンク信号106を復号するのを助けるために予め規定された一連のデータビットを順方向リンクによりパイロットチャンネルで全ての移動局に送信する。各移動局102-104はパイロットチャンネルをＢＳ101に送信してもよい。移動局から送信されたパイロットチャンネルは、その同じ移動局から送信された逆方向リンク信号により伝送された情報を復号するために使用されることができる。パイロットチャンネル使用および動作はよく知られている。順方向および逆方向リンクによって通信する送信機および受信機は、各移動局102-104およびＢＳ101内に含まれている。
【００１０】
図２は、ＣＤＭＡ信号を処理するために使用される受信機200のブロック図を示している。受信機200は受信された信号を復調し、その受信された信号によって伝送された情報を抽出する。受信（Ｒｘ）サンプルはＲＡＭ204中に記憶される。受信サンプルは、無線周波数／中間周波数（ＲＦ／ＩＦ）システム290およびアンテナシステム292により発生される。アンテナシステム292は、ＲＦ信号を受信し、このＲＦ信号をＲＦ／ＩＦシステム290に送る。ＲＦ／ＩＦシステム290は、任意の通常のＲＦ／ＩＦ受信機であってよい。受信されたＲＦ信号は、ベースバンド周波数でＲＸサンプルを形成するように濾波され、下方変換され、デジタル化される。サンプルは、デマルチプレクサ（ｄｅｍｕｘ）202に供給される。ｄｅｍｕｘ202の出力は、サーチャ装置206およびフィンガ素子208に供給される。制御システム装置210はそれに接続されている。結合器212はデコーダ214をフィンガ素子208に接続している。制御装置210は、ソフトウェアにより制御されるマイクロプロセッサであってよく、同じ集積回路または別の集積回路上に配置されてもよい。
【００１１】
動作中、受信サンプルはｄｅｍｕｘ202に供給される。ｄｅｍｕｘ202はそのサンプルをサーチャ装置206およびフィンガ素子208に供給する。制御装置210は、サーチャ装置206からのサーチ結果に基づいて異なった時間オフセットで受信された信号の復調を行うようにフィンガ素子208を構成する。復調の結果は結合されて、デコーダ214に送られる。デコーダ214はデータを復号し、その復号されたデータを出力する。
【００１２】
一般に、サーチするために、サーチャ206はパイロットチャンネルのコヒーレントでない復調を使用して、種々の送信ソースおよびマルチパスに対応したタイミング仮説および位相オフセットをテストすることができる。フィンガ素子208により行われる復調は、制御およびトラフィックチャンネルのような別のチャンネルのコヒーレントな復調によって行われることができる。パイロットチャンネルを復調することによってサーチャ206により抽出された情報は、別のチャンネルの復調のためにフィンガ素子208において使用されることができる。サーチャ206およびフィンガ素子208はパイロットチャンネルサーチングと、制御およびトラフィックチャンネルの復調とを共に行うことができる。復調およびサーチングは、種々の時間オフセットで行われることができる。復調の結果は、各チャンネルで送信されたデータを復号する前に結合器212において結合されてもよい。チャンネルは受信されたサンプルをＰＮシーケンスの複素共役で乗算し、単一のタイミング仮説でウォルシュ関数を割当てられ、結果的に得られたサンプルをしばしば統合およびダンプ累算回路（示されていない）でデジタル的に濾波することによりデスプレッドされる。このような技術は一般に技術的に知られている。受信機200は、逆方向および順方向リンク信号上の情報をそれぞれ復号するためにＢＳ101および移動局102-104において使用されてもよい。ＢＳ101は受信機200のいくつかを使用して、いくつかの移動局から送信された情報を同時に復号することができる。
【００１３】
受信機200はまた、相関プロセスによって妨害消去を行うことができる。受信されたサンプルはＲＡＭ204から読出された後、受信された各信号に対して相関プロセスを通過される。相関プロセスは、サーチャ206、フィンガ素子208および結合器212の動作としてまとめて説明されることができる。受信されたサンプルは２以上の送信ソースから送信された信号からのサンプルを含んでいるため、相関プロセスは受信された各信号に対して繰返されてもよい。受信された各信号に対する相関プロセスは、各信号がサーチャ206、フィンガ素子208および結合器212の動作において見出されるものとは異なった相関パラメータを必要とする可能性があるため、特有であってもよい。各信号はトラフィックチャンネルおよびパイロットチャンネルを含んでいてもよい。各信号により伝送されたトラフィックチャンネルおよびパイロットチャンネルに割当てられたＰＮシーケンスは異なっていてもよい。相関プロセスは、パイロットチャンネルと相関した結果に基づいたチャンネルフェーディング特性の評価を含むチャンネル評価を含んでいてもよい。チャンネル評価情報は、トラフィックチャンネルとの相関に使用される。その後、各トラフィックチャンネルは復号される。
【００１４】
各相関プロセスからの結果は、デコーダ214において復号プロセスを通ってもよい。送信されたチャンネルが重畳符号化プロセスによって符号化された場合、復号ステップ214は使用された重畳コードにしたがって行われる。送信されたチャンネルがターボ符号化プロセスによって符号化された場合、復号ステップ214は使用されたターボコードにしたがって行われる。
【００１５】
各信号は、データの送信された各フレームに関連した各巡回冗長検査（ＣＲＣ）に対してパスインジケータが生成されるか否かに関する十分な情報を提供するように復号されてもよい。通信システムにおけるＣＲＣの動作および使用はよく知られている。ＣＲＣが送られた場合、その送られたＣＲＣに関連したチャンネルの復号された結果が別の受信動作のために送られてもよい。
【００１６】
ＢＳ101によって受信された信号は、受信機200に入力されてもよい。アンテナシステム292およびＲＦ／ＩＦシステム290は移動局から信号を受信して受信された信号のサンプルを生成する。受信されたサンプルはＲＡＭ204中に記憶されてもよい。受信機200は、異なった移動局から受信された信号の全てに対して相関プロセスおよび復号プロセスを同時に行うためにいくつかのサーチャ206、いくつかのフィンガ素子208、いくつかの結合器212、およびいくつかのデコーダ214を備えていてもよい。しかしながら、アンテナシステム292およびＲＦ／ＩＦシステム290はただ１つあればよい。
【００１７】
相関プロセスがスタートするたびに、パイロットチャンネルのコヒーレントでない復調を決定してタイミング仮説および位相オフセットをテストするためにサーチャ206およびフィンガ素子208は再びスタートしてもよい。サーチャ206、またはフィンガ素子208、あるいは組合せられたサーチャ206およびフィンガ素子208は、受信された各信号に対する信号対妨害比（Ｓ／Ｉ）を決定することができる。比率Ｅｂ／Ｉはこの比Ｓ／Ｉと同じことを表すことができる。この比率Ｅｂ／Ｉは、データシンボルまたはデータビットのユニット当りの妨害に対する信号エネルギの尺度である。したがって、Ｓ／ＩおよびＥｂ／Ｉはいくつかの点で互いに置き換えられることができる。妨害（Ｉ）は典型的に妨害および熱雑音のパワースペクトル密度として定義されてもよい。
【００１８】
妨害を制御するために、システムは各送信ソースから送信された信号レベル、または通信リンクのデータレート、またはそれら両方を制御する。一般に、各ＭＳは必要とされる逆方向リンクパワーレベルを決定して、トラフィックチャンネルおよびパイロットチャンネルの両方をサポートする。通信システムにおいてＭＳから送信された信号のパワーレベルを制御する種々のパワー制御方式が知られている。この明細書において参考文献とされているＴＩＡ／ＥＩＡ−９５およびＴＩＡ／ＥＩＡ−２０００規格としても知られている広帯域スペクトラム拡散セルラーシステムに対する移動局−基地局適合規格には１以上の例が記載されている。各ＭＳの出力パワーレベルは、開ループおよび閉ループの２つの独立した制御ループによって制御される。開ループパワー制御は、各ＭＳがＢＳとの十分な通信リンクを維持する必要性に基づいている。したがって、ＢＳに近いＭＳのほうが遠いＭＳよりも必要とするパワーは少なくなる。ＭＳにおける強い受信信号は、ＭＳとＢＳとの間の伝播損失が少ないことを示し、したがって弱い逆方向リンク送信パワーレベルを必要とする。開ループパワー制御において、ＭＳは、パイロット、ページング、同期およびトラフィックチャンネルのような少なくとも１つの受信されたチャンネルのＳ／Ｉの独立した測定に基づいて逆方向リンクの送信パワーレベルを設定する。ＭＳは逆方向リンクに関するパワーレベル設定の前に、独立した測定を行ってもよい。
【００１９】
図３は、例示的な閉ループパワー制御方法のフロー図300を示している。閉ループパワー制御方法300の動作は、通信システム100内のＭＳが順方向リンクトラフィックの大きさを定めると開始する。ＭＳによる最初のアクセスの試みの後、ＭＳは最初の逆方向チャンネルパワーレベルを設定する。その後、通信リンク期間中に逆方向リンクに関する最初のパワーレベル設定が閉ループパワーレベル制御300により調節される。閉ループパワーレベル制御300は開ループ制御より速い応答時間で動作する。閉ループパワーレベル制御300は開ループパワー制御を補正する。閉ループパワーレベル制御300は、トラフィックチャンネル通信リンク期間中に開ループ制御と共同して動作し、逆方向リンクパワー制御に大きいダイナミックレンジを与える。
【００２０】
閉ループ300によって移動局の逆方向リンク信号のパワーレベルを制御するために、ＢＳ101はステップ301において、移動局から送信された逆方向リンク信号の信号対妨害比（Ｓ／Ｉ）を測定する。測定されたＳ／Ｉは、ステップ302において設定点Ｓ／Ｉと比較される。測定されたＳ／Ｉは、妨害に対するビットエネルギの比であるＥｂ／Ｉの形態であってもよく、結果的に設定点はその同じ形態のものであってもよい。設定点は移動局に対して選択される。設定点は最初は移動局による開ループパワー設定に基づいていてもよい。
【００２１】
測定されたＳ／Ｉが設定点より高い場合、ステップ303においてＢＳ101は移動局に対してその逆方向リンク信号のパワーレベルを、たとえば１ｄＢ等のある量だけパワーダウンするように命令する。測定されたＳ／Ｉが設定点より高いとき、それは、移動局が適切に逆方向リンク通信を維持するために必要とされるより高い信号パワーレベルで逆方向リンクにより送信していることを示している。その結果、移動局は、その逆方向リンクの信号パワーレベルを低下させて全体的なシステム妨害を減少させるように命令される。測定されたＳ／Ｉが設定点より低い場合、ステップ304においてＢＳ101は移動局に対してその逆方向リンク信号のパワーレベルを、たとえば１ｄＢ等のある量だけパワーアップするように命令する。測定されたＳ／Ｉが設定点より低いとき、それは、移動局が適切に逆方向リンク通信を維持するために必要とされるより低い信号パワーレベルで逆方向リンクにより送信していることを示している。パワーレベルを増加させた結果、移動局は、妨害レベルを克服することができるかもしれず、十分な逆方向リンク通信を提供する可能性がある。
【００２２】
ステップ302-304で行われた動作は、内部ループパワー制御と呼ばれることができる。内部ループパワー制御は、ＢＳ101における逆方向リンク（Ｓ／Ｉ）を、設定点によって与えられたそのターゲットのしきい値に可能な限り近い状態に維持する。ターゲットＳ／Ｉは、移動局に対して選択された設定点に基づいている。パワーアップまたはパワーダウンは、時間フレーム期間中に数回行われることができる。１つの時間フレームは、１６のパワー制御グループに分割されることができる。パワーアップまたはパワーダウンコマンドは、フレーム当り１６回送信されてもよい。ステップ305においてデータの１つのフレームが受信されていない場合、パワー制御ループ300はステップ301で次のパワー制御グループの期間中逆方向リンク信号のＳ／Ｉを測定し続ける。このプロセスは、データの少なくとも１つのフレームが移動局から受信されるまでステップ302-304で繰返される。
【００２３】
単一の設定点またはターゲットは全ての条件に対して満足できるものではないかもしれない。したがって、ステップ302で使用された設定点はまた、所望された逆方向リンクフレームエラーレートに応じて変化する可能性がある。ステップ305でデータの１つのフレームが受信されている場合、ステップ306において新しいＳ／Ｉ設定点が計算されてもよい。新しい設定点は、その移動局に対する新しいＳ／Ｉターゲットになる。新しい設定点は、フレームエラーレートを含むいくつかのファクタに基づいていてもよい。たとえば、フレームエラーレートが予め定められたレベルを越えており、許容不可能なフレームエラーレートを示している場合、設定点はもっと高いレベルに上昇させることができる。設定点を高いレベルに上げることにより、移動局はステップ302における比較およびステップ304におけるパワーアップコマンドによって結果的にその逆方向リンク送信パワーレベルを増加させる。フレームエラーレートが予め定められたレベルより低く、許容可能なフレームエラーレートより上であることを示している場合、設定点はもっと低いレベルに低下されることができる。設定点を低いレベルに下げることにより、移動局はステップ302における比較およびステップ303におけるパワーダウンコマンドによって結果的にその逆方向リンク送信パワーレベルを減少させる。ステップ306からステップ302にループバックして新しい設定点を示し、また、新しいフレームのＳ／Ｉを測定するためにステップ301にループバックするステップ305-306において行われる動作は、外部ループ動作とみることができる。外部ループパワー制御はフレームごとに１度命令することができ、閉ループパワー制御はパワー制御グループごとに一度命令することができる。１つのフレームおよび１つのパワー制御グループの長さはそれぞれ２０ｍ秒および１．２５ｍ秒であることができる。
【００２４】
システムはまた、妨害を減少させるために順方向リンクパワー制御方式を使用することができる。ＭＳは音声およびデータ品質についてＢＳに周期的に通信する。フレームエラーレートおよび品質測定値は、パワー測定報告メッセージによってＢＳに報告される。メッセージには、あるインターバル期間中に順方向リンクで受信されたエラーのあるフレームの数が含まれている。順方向リンク信号のパワーレベルは、フレームエラーの数に基づいて調節される。このような品質測定フィードバックはフレームエラーレートに基づいているので、順方向リンクパワー制御のこのようなモードは逆方向リンクパワー制御よりもはるかに遅い。速い応答のために、逆方向リンク消去ビットは、前のフレームがエラーを有して受信されたか、あるいはエラーなしに受信されたかをＢＳに通知するために使用されてもよい。チャンネルパワー利得は、順方向リンクパワーレベルを制御する一方法としてメッセージまたは消去ビットを監視している期間中に連続的に調節されてもよい。
【００２５】
データの通信のために、順方向リンクは、ＭＳに対してターゲットにされた実効順方向リンクデータレートを調節している期間内にＭＳに固定されたパワーレベルで送信されてもよい。システム全体に対して見たときの順方向リンクに関するデータレートの調節は、妨害制御の形態である。順方向リンクパワー制御は一般に、カバレージエリア内の妨害を制御し、および、または限られた通信リソースを共用するためのものであることに注意されたい。フィードバック品質測定が低い受信を示しているとき、データレートは、妨害の影響を克服するためにパワーレベルを一定に保持しながら低下されてもよい。データレートはまた、別の移動局が高いデータレートで順方向リンク通信を受信することを可能にするために低下されてもよい。
【００２６】
開ループおよび閉ループパワー制御方式に加えて、この明細書において参照とされているＣＤＭＡスペクトラム拡散システム規格の少なくとも１つによると、ＭＳはその規格によって特定されるコードチャンネルの属性によって出力パワーレベルを調節する。ＣＤＭＡ２０００においては、ＭＳは強化されたアクセスチャンネルヘッダの出力パワー、強化されたアクセスチャンネルデータ、および逆方向パイロットチャンネルの出力パワーレベルに関する逆方向共通制御チャンネルデータを設定する。逆方向パイロットチャンネルの出力パワーレベルは、開および閉ループパワー制御によって設定される。ＭＳはコードチャンネルパワーレベルと逆方向パイロットチャンネルパワーレベルとの間のパワーレベル比を維持する。この比率は、コードチャンネルにおいて使用されたデータレートによって規定されてもよい。一般に、あるテーブルが種々のデータレートにおける比率に対する値を与える。この比率は一般に高いデータレートに対して増加する。１以下の比率もまた可能である。１に等しい比率において、パワー制御ループ300によって設定されたパイロットチャンネルのパワーレベルは、コードチャンネルのパワーレベルに等しい。トラフィックチャンネルでのデータの送信中、データレートおよびトラフィックチャンネルパワーレベルが調節されてもよい。パワーレベルは、逆方向リンクパイロットの相対パワーに基づいて選択されてもよい。許容可能なデータレートが選択されると、トラフィックチャンネルパワーレベルを設定するために逆方向リンクパイロットパワーレベルに関する対応したチャンネル利得が使用される。
【００２７】
データモードにおいて、ＢＳは通信リンクを種々のデータレートで非常に多くのＭＳに提供している。たとえば、順方向リンク接続状態の１つのＭＳはデータを低いデータレートで受信しており、別のＭＳは高いデータレートでデータを受信していることができる。逆方向リンクに関して、ＢＳは多くの逆方向リンク信号を異なってＭＳから受信していてもよい。独立した測定に基づいたＭＳは、所望のデータレートを決定して、ＢＳにリクエストしてもよい。所望の順方向リンクデータレートは、データレート制御（ＤＲＣ）チャンネルによってＢＳに通信されてもよい。データレートはまた、ある計量に基づいて基地局によって選択されてもよい。計量には、パワー制御サブチャンネルの送信パワーレベルおよび、または１以上の順方向トラフィックチャンネルのパワーレベルが含まれていてもよい。ＢＳは、リクエストされたデータレートで順方向リンクデータ転送を試みる。
【００２８】
逆方向リンクでは、ＭＳは逆方向リンクデータレートをいくつかの可能な逆方向リンクデータレートから自律的に選択することができる。選択されたデータレートは、逆方向レートインジケータチャンネルによってＢＳに通信されることができる。ＭＳは所望のデータレートをリクエストしてもよいし、あるいは特定されていないデータレートをリクエストしてもよい。応答したＢＳは、ＭＳが使用してもよいデータレートを決定することができる。ＢＳはその決定されたデータレートでＭＳに通信する。その決定されたデータレートは、限られた期間中使用されてもよい。この期間は、ＢＳによって決定されてもよい。各ＭＳはまた予め定められたグレードのサービスに制限されてもよい。サービスのグレードは、順方向および、または逆方向リンクで利用可能な最大データレートを制限することができる。さらに、そのデータの通信は、おそらく音声データが通信される方法では連続しない可能性がある。受信機は種々のインターバルでデータのパケットを受信していることができる。異なった受信機に対するインターバルは異なっていてもよい。たとえば、ある受信機は、別の受信機が短い時間インターバル内にデータパケットを受信することができる期間中にデータをときどき受信していることができる。
【００２９】
高いデータレートにおけるデータの通信は、低いデータレートにおけるより大きい送信／受信信号パワーレベルを要する。順方向および逆方向リンクは、音声通信の場合はデータレートアクティビティが類似している可能性がある。順方向および逆方向リンクデータレートは、音声情報周波数スペクトルが制限されているため、低いデータレートに制限されてもよい。可能な音声データレートは一般に知られており、ここにおいて参考文献とされているＩＳ−９５およびＩＳ−２０００のような符号分割多元アクセス（ＣＤＭＡ）通信システム規格に記載されている。しかしながら、データ通信については、順方向および逆方向リンクは、データレートが類似していない可能性がある。たとえば、ＭＳは大きいデータファイルをデータベースから検索することができる。このような場合、順方向リンクでの通信は主にデータパケットの送信のために占有されている。順方向リンクでのデータレートは、データモードで２．５Ｍｂｐｓに達することができる。順方向リンクでのデータレートは、ＭＳによってなされたデータレートリクエストに基づいていてもよい。逆方向リンクにおいては、データレートは低くてもよく、４．８乃至１５３．６Ｋｂｐｓの範囲であってよい。
【００３０】
一般に通信システム100において、種々の実施形態によると、通信チャンネルのデューティサイクルが決定され、その決定されたデューティサイクルに基づいて通信チャンネルのパワーレベルが制御される。通信チャンネルの各送信は、ある時間フレーム内に行われてもよい。たとえば、各時間フレームはその持続期間が２０ｍ秒であってよい。各時間フレームのデータレートは、１２５０乃至１４４００ビット／秒の範囲であってよい。それ故、各フレーム内のビットの数はデータレートに応じて異なっていてもよい。チャンネルは、ユーザとあて先との間の呼の期間中にユーザおよびシグナリング情報の通信のために使用されてもよい。ユーザは、その呼のために移動局102-104のような移動局を使用してもよい。移動局102-104の任意のものがセルラー電話であることができる。あて先は基地局101であってもよい。
【００３１】
１実施形態によると、通信チャンネルは専用制御チャンネル（ＤＣＣＨ）であってもよい。ＤＣＣＨチャンネルは、移動局102-104と基地局101のようなユーザとあて先との間でトラフィックデータ呼を維持するためにユーザおよびシグナリング情報の通信のために使用されてもよい。ある時間期間にわたって送信されたＤＣＣＨフレームの数は使用に応じて異なっていてもよい。それ故、トラフィックデータ呼の期間中のＤＣＣＨ時間フレームの送信の時間は異なっていてもよい。たとえば、トラフィックデータは通信されてもよいが、ＤＣＣＨのような通信チャンネルのフレームの送信は必ず発生するわけではない。別の状況においては、ＤＣＣＨのような通信チャンネルのいくつかの時間フレームは、短い時間期間中に送信されることができる。したがって、ＤＣＣＨのような通信チャンネルのフレームの送信のデューティサイクルは異なった時間において異なっていてもよい。通信の送信パワーレベルを効率よく制御するために、種々の実施形態によると、ＤＣＣＨのような通信チャンネルのパワーレベルは、通信チャンネルのフレーム送信のデューティサイクルに基づいている。
【００３２】
種々の実施形態によると、決定されたデューティサイクルはデューティサイクルしきい値と比較されてもよい。デューティサイクルしきい値は予め定められていてもよい。デューティサイクルは通信システム100内の制御システムによって決定されてもよい。このデューティサイクルは、受信または送信されたフレームの通信履歴に基づいていてもよい。１つのこのような制御システムは、制御システム装置210のような移動局102-104内に、あるいは基地局101内に存在していることができる。基地局101内の制御装置がデューティサイクルを決定した場合、決定されたデューティサイクルは、基地局101と通信している移動局102-104に通信されることができる。制御システムは、決定されたデューティサイクルをデューティサイクルしきい値と比較するプロセスを行ってもよい。デューティサイクルしきい値は、時々調節されてもよい。
【００３３】
決定されたデューティサイクルとデューティサイクルしきい値との間の差に応じて、通信チャンネルのパワーレベルを制御するために調節が行われてもよい。このような調節は、通信チャンネルのパワーレベルの調節を行うために種々の方法で行われてもよい。たとえば、デューティサイクルが連続的な送信に近いレベルに達したとき、調節は最小であってもよいし、あるいは調節は全く行われなくてもよい。デューティサイクルが低いとき、チャンネル状態は送信間で急激に変化してもよい。低いデューティサイクルの場合、調節は最小より大きくてもよい。
【００３４】
１実施形態によると、ＤＣＣＨのパワーレベルを制御する調節は、ユーザとあて先との間のトラフィックチャンネルに関するパイロットチャンネルパワーに対するコードチャンネルの比を修正する形態であってもよい。ユーザは移動局102-104であってよく、あて先は基地局101であってよい。修正されたパイロットチャンネルパワーに対するコードチャンネルの比は、ＤＣＣＨのパワーレベルを制御するために使用されてもよい。このような修正は、補正ファクタを提供する形態であってもよい。補正ファクタは、修正された比率に到達するようにパイロットチャンネルパワーに対するコードチャンネルの比に適用されてもよい。別の例において、予め定められたエントリを有するテーブルが修正された比率を選択するために使用されてもよい。テーブル内のエントリは、トラフィックチャンネルに対して使用された比率から導出されてもよい。エントリはまた、あるいはその代りに、チャンネルフェーディングの速度、受信機におけるマルチパスの数、および送信および受信信号およびアンテナダイバーシティのようなファクタに依存していてもよい。
【００３５】
トラフィックチャンネルパワー比とＤＣＣＨチャンネルに対して修正された比率との間の差は、決定されたデューティサイクルとデューティサイクルしきい値との間の差に依存していてもよい。たとえば、デューティサイクルが高いとき、決定されたデューティサイクルとしきい値との間の差は最小になる可能性がある。高いデューティサイクルの場合、トラフィックチャンネルパワー比とＤＣＣＨに対して使用された修正されたパワー比との間の差は最小になる可能性がある。低いデューティサイクルの場合、決定されたデューティサイクルとデューティサイクルしきい値との間の差は高い可能性がある。低いデューティサイクルの場合には、チャンネル特性は送信間で急激に変化する可能性がある。低いデューティサイクルの場合、トラフィックチャンネルパワー比とＤＣＣＨに対して使用された修正されたパワー比との間の差は最小より大きくなってもよい。決定されたデューティサイクルに応じて、パイロットチャンネルパワーに対するコードチャンネルの比が選択され、ＤＣＣＨパワーレベルを制御するために使用されてもよい。ＤＣＣＨのパワーレベルを制御する比率が基地局101によって決定される場合、選択された、あるいは修正された比率は、基地局101と通信している移動局102-104に通信されてもよい。
【００３６】
種々の実施形態によると、通信チャンネルは移動局102-104と基地局101との間にあってもよい。通常、移動局102-104と基地局101との間の信号パワーレベルを制御するために、各移動局102-104は基地局101内にパワー制御ループを有していてもよい。パワー制御ループ300のような各パワー制御ループは、移動局102-104と基地局101との間の信号パワーレベルを制御するように動作している。パワー制御ループは、その動作のために１以上のパラメータを含んでいてもよい。たとえば、パワー制御ループ300は、Ｓ／Ｉ設定点を含んでいる。ステップ306において、設定点パラメータが計算される。設定点を計算するために、フレームエラーレートがしきい値と比較される。フレームエラーレートしきい値は、パワー制御ループ300の動作において使用される別のパラメータである。ステップ302において、移動局102-104から送信された信号のパワーレベルをステップアップするか、あるいはステップダウンするかを決定するために設定点パラメータが使用される。種々の実施形態によると、設定点パラメータは、デューティサイクルに基づいて基地局101におけるパワー制御外部ループで調節されてもよい。その代りに、あるいはこれと組合せて、フレームエラーレートしきい値がデューティサイクルに基づいて調節され、移動局102-104からの信号の送信パワーレベルの増加または減少を行ってもよい。
【００３７】
種々の実施形態によると、パイロットチャンネルパワーに対するコードチャンネルの比は、通信チャンネルのパワーレベルを制御するためにパイロットチャンネルのターゲットパワーレベルを調節することにより間接的に調節されてもよい。この調節は、デューティサイクルに基づいていてもよい。パワー比率を同じ状態に維持すると共に、パイロットチャンネルターゲットパワーレベルを調節することにより、通信チャンネルに割当てられたパワーの量は制御されてもよい。このような制御は、決定されたデューティサイクルに基づいている。通信チャンネルが移動局102-104と基地局101との間にあるとき、パイロットチャンネルの調節されたターゲットパワーレベルは、基地局101と通信している移動局に通信されてもよい。この場合の通信チャンネルと、およびパイロットチャンネルとは移動局から発生する。
【００３８】
種々の実施形態によると、決定されたデューティサイクルに基づいた通信チャンネルのパワーレベルの制御は、パワー制御サブチャンネルのパワーレベルを調節することによるものであってもよい。パワー制御サブチャンネルは、逆方向リンクチャンネルを制御するために基地局101によって使用されてもよい。この場合、パワー制御サブチャンネルは基地局101から発生する。基地局101はパワー制御サブチャンネルを順方向リンクトラフィックチャンネルに関するパワーレベルで送信する。パワーレベルは、順方向リンクトラフィックチャンネルに関して調節可能であってもよいし、あるいは固定されていてもよい。移動局102-104は、パワー制御サブチャンネルのパワーレベルと順方向リンクトラフィックチャンネルとの間の差を測定する。移動局102-104は、フレームエラーレート設定点を決定する計算のときに測定された差を使用する。フレームエラーレート設定点は基地局101に通信される。基地局101は、通信チャンネルのパワーレベルを調節するためにパワー制御ループ300内で受信されたフレームエラーレート設定点を実施する。
【００３９】
図４を参照とすると、通信チャンネルのパワーレベルを制御するフローチャート400は、種々の実施形態にしたがって示されている。ステップ401において、ＤＣＣＨのような通信チャンネルのデューティサイクルが決定される。ステップ402において基地局101内の制御装置または移動局102-104内の制御装置210は、決定されたデューティサイクルに基づいて通信チャンネルのパワーレベルを制御すべきか否かを決定してもよい。ステップ403において、決定されたデューティサイクルは、デューティサイクルしきい値と比較される。しきい値と決定されたデューティサイクルとの間の差を決定する比較に基づいて、通信チャンネルのパワーレベルを制御するために調節が行われてもよい。この調節は、いくつかの方法によって行われることができる。ステップ404において通信チャンネルのパワーレベルを制御するために調節を行うために、ステップ405において、パイロットチャンネルパワーに対するコードチャンネルの比を修正することが組み入れられてもよい。ステップ406において、パワーレベルを制御するためにパイロットチャンネルに対するコードチャンネルの比が、たとえば、テーブルから選択されてもよい。ステップ407において、パワー制御ループ300のようなパワー制御ループに関連したパラメータはパワーレベルを制御するために調節されることができる。ステップ408において、パイロットチャンネルに対するターゲットレベルは通信チャンネルのパワーレベルを行うように変更されてもよい。ステップ409において、パワー制御サブチャンネルのパワーレベルは通信チャンネルのパワーレベルを制御するように調節されてもよい。フローチャート400に示されている調節は任意の組合せで行われてもよいし、あるいは別々に行われてもよい。
【００４０】
当業者は、ここに開示されている実施形態に関連して説明された種々の例示的な論理ブロック、モジュール、回路およびアルゴリズムステップが電子ハードウェア、コンピュータソフトウェア、または両者の組合せとして構成されてもよいことをさらに認識するであろう。ハードウェアとソフトウェアのこの交換可能性を明らかに示すために、上記において種々の例示的なコンポーネント、ブロック、モジュール、回路およびステップをそれらの機能性に関して一般的に説明してきた。このような機能性がハードウェアとして実施されるか、あるいはソフトウェアとして実施されるかは、特定の用途およびシステム全体に課される設計制約に依存する。当業者は、記載された機能性を特定の用途のそれぞれに対して種々の方法で実施してもよいが、しかしこのような実施決定は、本発明の技術的範囲を逸脱するものと解釈されてはならない。
【００４１】
この明細書に開示されている実施形態との関連で説明された種々の例示的な論理ブロック、モジュールおよび回路は、ここに記載されている機能を行うように設計された汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向き集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラム可能なゲートアレイ（ＦＰＧＡ）または別のプログラム可能な論理装置、ディスクリートなゲートまたはトランジスタ論理装置、ディスクリートなハードウェアコンポーネント、あるいはその任意の組合せにより構成され、あるいは行われてもよい。汎用プロセッサはマイクロプロセッサであってもよいが、しかしその代りに、プロセッサは任意の通常のプロセッサ、制御装置、マイクロ制御装置、または状態マシンであってもよい。プロセッサはまた、たとえば、ＤＳＰとマイクロプロセッサ、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアと共同する１以上のマイクロプロセッサの組合せ等の計算装置の組合せ、あるいは任意の他のこのような構造として構成されてもよい。
【００４２】
この明細書に開示されている実施形態に関連して説明された方法またはアルゴリズムのステップはハードウェア、プロセッサにより実行されるソフトウェアモジュール、あるいはその組合せにおいて直接実施されてもよい。ソフトウェアモジュールは、ＲＡＭメモリ、フラッシュメモリ、ＲＯＭメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ、レジスタ、ハードディスク、取出し可能なディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、または技術的に知られている任意の他の形態の記憶媒体内に存在していてもよい。例示的な記憶媒体は、プロセッサが記憶媒体から情報を読出すと共に書込むことができるようにプロセッサに接続されている。別の実施形態において、記憶媒体はプロセッサと集積されたものであってもよい。プロセッサおよび記憶媒体はＡＳＩＣ中に存在していてもよい。ＡＳＩＣはユーザ端末内に存在していてもよい。別の実施形態において、プロセッサおよび記憶媒体はユーザ端末においてディスクリートなコンポーネントとして存在してもよい。
【００４３】
上記の好ましい実施形態の説明は、当業者が本発明を形成し、あるいは使用することを可能にするために記載されたものである。これらの実施形態に対する種々の修正は当業者に容易に明らかになるであろうし、ここに規定されている一般原理は発明力を用いることなく別の実施形態に適用されることができる。したがって、本発明はここに示されている実施形態に制限されるものではなく、ここに開示されている原理および新しい特徴に一致した広い技術的範囲に適合するものである。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の種々の実施形態にしたがって動作することのできる通信システムの概略図。
【図２】本発明の種々の実施形態にしたがって動作することができる、移動局および基地局内で動作する通信システムの受信機の概略図。
【図３】本発明の種々の実施形態にしたがって動作パラメータを調節することのできる、移動局と基地局との間の通信チャンネルのパワーレベルを制御するためのフローチャート。
【図４】本発明の種々の実施形態にしたがって基地局と移動局との間の通信チャンネルのパワーレベルを制御するために使用されるフローチャート。
【図１】
2004532563.tif 000003
【図２】
2004532563.tif 000004
【図３】
2004532563.tif 000005
【図４】
2004532563.tif 000006
【国際公開パンフレット】
2004532563.tif 000007
2004532563.tif 000008
2004532563.tif 000009
2004532563.tif 000010
2004532563.tif 000011
2004532563.tif 000012
2004532563.tif 000013
2004532563.tif 000014
2004532563.tif 000015
2004532563.tif 000016
2004532563.tif 000017
2004532563.tif 000018
2004532563.tif 000019
2004532563.tif 000020
2004532563.tif 000021
2004532563.tif 000022
2004532563.tif 000023
2004532563.tif 000024
2004532563.tif 000025
2004532563.tif 000026
2004532563.tif 000027
2004532563.tif 000028
2004532563.tif 000029
2004532563.tif 000030
2004532563.tif 000031
2004532563.tif 000032
2004532563.tif 000033
2004532563.tif 000034
2004532563.tif 000035
2004532563.tif 000036
2004532563.tif 000037
2004532563.tif 000038
2004532563.tif 000039
2004532563.tif 000040
2004532563.tif 000041
2004532563.tif 000042
【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2004532563.tif 000043
2004532563.tif 000044
【国際調査報告】
2004532563.tif 000045
2004532563.tif 000046
2004532563.tif 000047