(57)【要約】【課題】可変の多データ速度無線通信システムにおいて、データ速度変動に迅速に応答できる適応型送信電力制御システムおよび方法を提供する。【解決方法】ユーザデータをデータ速度Ｎ（ｔ）の多データ速度信号として処理しデータ速度Ｎ（ｔ）のユーザデータ信号として送信する無線通信システムにおける送信電力の制御システムおよび制御方法である。送信電力を、送信されてきたデータの受信機における受信データ品質に基づき比較的低速で調整する。送信電力をＮ（ｔ）／Ｍ（ｔ）の関数として算定し、複数チャンネルにおけるデータ速度変動または送信データ信号のデータ速度の変動がその種のデータ速度変動に伴うデータ品質ベースの調整よりも前に補償されるようにする。データ速度Ｎ（ｔ）のユーザデータ信号を、被選択データビットの繰返しによりより高いデータ速度Ｍ（ｔ）の送信データ信号に変換し、ビットあたりエネルギー対雑音スペクトラム密度比が送信データ信号で増加するようにするのが望ましい。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一つが時間の経過とともに変動する複数の互いに独立のデータ速度のユーザデータのチャネルをデータ速度Ｎ（ｔ）、すなわち送信に備えて合成される複数のチャネルの複数のデータ速度の関数であるデータ速度Ｎ（ｔ）の信号に合成する無線通信システムにおいて送信電力を制御する方法であって、前記データ速度Ｎ（ｔ）の合成ずみのマルチチャネル信号をより高いデータ速度Ｍ（ｔ）の送信データ信号に送信機により変換し、前記送信電力を送信データの受信機における受信データ品質に基づき比較的低速度で調節する送信電力制御方法において、
前記複数のチャネルにおける前記データ速度または前記送信データのデータ速度の変動をそのデータ速度変動に伴う前記受信データ品質ベースの調節に先立って補償するように前記送信機のスケール係数をＮ（ｔ）／Ｍ（ｔ）の関数として算定する過程
を含むことを特徴とする送信電力制御方法。
【請求項２】
送信機電力を開ループ系で制御し、その送信機が、
前記受信機から基準信号、基準信号電力データ、干渉電力測定値データおよび比較的低速度で収集した受信信号品質データに基づく信号対干渉比（ＳＩＲ）データによるＳＩＲ目標値を受け、
受信した基準信号電力を算定するように前記基準信号を測定し、
前記受信した基準信号電力のデータおよび前記算定した基準信号電力に基づき経路損失を算出し、
前記算出した経路損失、前記受信した干渉電力測定値データ、前記ＳＩＲ目標値データおよび√（Ｎ（ｔ）／Ｍ（ｔ））に基づき前記スケール係数を算出する請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記データ速度Ｎ（ｔ）の前記合成したマルチチャネル信号を、ビットあたりエネルギー対雑音スペクトラム密度比が前記送信データ信号において増加するように、被選択データビットの繰返しによりより高いデータ速度Ｍ（ｔ）の送信データ信号に変換する請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記送信機が前記受信機の生ずるステップアップ／ダウンデータを用いるとともに、前記ステップアップ／ダウンデータおよび√（Ｎ（ｔ）／Ｍ（ｔ））に基づき前記スケール係数を算出する閉ループ系により送信電力を制御する請求項１記載の方法。
【請求項５】
前記データ速度Ｎ（ｔ）の前記合成したマルチチャネル信号を、ビットあたりエネルギー対雑音スペクトラム密度比が前記送信データ信号において増加するように、被選択データビットの繰返しによりより高いデータ速度Ｍ（ｔ）の送信データ信号に変換する請求項４記載の方法。
【請求項６】
前記ステップアップ／ダウンデータを、前記送信機から受けた信号の干渉電力測定値データと、比較的低速で収集した受信信号品質に少なくとも一部基づく信号対干渉比（ＳＩＲ）データ目標値とを前記受信機が合成して生ずる請求項４記載の方法。
【請求項７】
前記ＳＩＲデータ目標値を、データ速度の変動の発生の際にその目標値の高速調整が可能になるように、比較的低速度で収集した受信信号品質データに基づくＳＩＲデータ公称目標値に係数Ｎ（ｔ）／Ｍ（ｔ）を乗算することによって算出する請求項６記載の方法。
【請求項８】
前記データ速度Ｎ（ｔ）の前記合成したマルチチャネル信号を、ビットあたりエネルギー対雑音スペクトラム密度比が前記送信データ信号において増加するように、被選択データビットの繰返しによりより高いデータ速度Ｍ（ｔ）の送信データ信号に変換する請求項７記載の方法。
【請求項９】
前記データ速度Ｎ（ｔ）の前記合成したマルチチャネル信号を、ビットあたりエネルギー対雑音スペクトラム密度比が前記送信データ信号において増加するように、被選択データビットの繰返しによりより高いデータ速度Ｍ（ｔ）の送信データ信号に変換する請求項１記載の方法。
【請求項１０】
少なくとも一つが時間の経過とともに変動する複数の互いに独立のデータ速度のユーザデータのチャネルをデータ速度Ｎ（ｔ）、すなわち送信に備えて合成される複数のチャネルの複数のデータ速度の関数であるデータ速度Ｎ（ｔ）の信号に合成する無線通信システムのための送信機であって、前記データ速度Ｎ（ｔ）の合成ずみのマルチチャネル信号をより高い速度Ｍ（ｔ）の送信データ信号に変換し、前記送信電力を送信データの受信機における受信データ品質に基づき送信電力にスケール係数を適用して比較的低速度で調節するとともに合成ずみの複数チャネルデータのデータ速度Ｎ（ｔ）をより高いデータ伝送速度Ｍ（ｔ）に上げるデータ信号データ速度変換器と受信データの品質に関連する受信機発生のデータに一部基づき送信電力スケール係数を算出するプロセッサとを含む送信機において、
前記データ信号データ速度変換器が、前記送信電力スケール係数をＮ（ｔ）／Ｍ（ｔ）の関数として前記プロセッサが算出するようにそのプロセッサと関連づけられており、それによって、前記複数のチャネルにおけるデータ速度または前記送信データ信号のデータ速度の変動をそれらデータ速度変動に伴う受信データ品質ベースの調節に先立って実時間送信と関連づけて補償する
ことを特徴とする送信機。
【請求項１１】
前記データ信号データ速度変換器が、前記データ速度Ｎ（ｔ）の前記合成したマルチチャネル信号を、ビットあたりエネルギー対雑音スペクトラム密度比が前記送信データ信号において増加するように、被選択データビットの繰返しによりより高いデータ速度Ｍ（ｔ）の送信データ信号に変換する請求項１０記載の送信機。
【請求項１２】
開ループ系、すなわち送信機が前記送信データの受信機から基準信号、基準信号電力データ、干渉電力測定値データおよび比較的低速度で収集した受信信号品質データに基づく信号対干渉比（ＳＩＲ）データによるＳＩＲ目標値を受け、
受信した基準信号電力を測定する信号測定装置と、
前記受信した基準信号電力のデータおよび前記算定した受信基準信号電力に基づき経路損失を算出する経路損失プロセッサ回路と、
前記算出した経路損失、前記受信した干渉電力測定値データ、前記ＳＩＲ目標値データおよび√（Ｎ（ｔ）／Ｍ（ｔ））に基づき前記送信電力スケール係数を算出するプロセッサと
をさらに含むことを特徴とする請求項１０記載の送信機。
【請求項１３】
前記データ信号データ速度変換器が、前記データ速度Ｎ（ｔ）の前記合成したマルチチャネル信号を、ビットあたりエネルギー対雑音スペクトラム密度比が前記送信データ信号において増加するように、被選択データビットの繰返しによりより高いデータ速度Ｍ（ｔ）の送信データ信号に変換する請求項１２記載の送信機。
【請求項１４】
前記送信機が前記送信データの受信機からステップアップ／ダウンデータを受け、前記プロセッサが前記ステップアップ／ダウンデータおよび√（Ｎ（ｔ）／Ｍ（ｔ））に基づき前記送信電力スケール係数を算出する閉ループ電力制御系を有する請求項１０記載の方法。
【請求項１５】
前記データ信号データ速度変換器が、前記データ速度Ｎ（ｔ）の前記合成したマルチチャネル信号を、ビットあたりエネルギー対雑音スペクトラム密度比が前記送信データ信号において増加するように、被選択データビットの繰返しによりより高いデータ速度Ｍ（ｔ）の送信データ信号に変換する請求項１４記載の送信機。
【請求項１６】
少なくとも一つが時間の経過とともに変動する複数の互いに独立のデータ速度のユーザデータのチャネルをデータ速度Ｎ（ｔ）、すなわち送信に備えて合成される複数のチャネルの複数のデータ速度の関数であるデータ速度Ｎ（ｔ）の信号に合成する無線通信システムにおいて送信電力を制御する方法であって、前記データ速度Ｎ（ｔ）の合成ずみのマルチチャネル信号をより高いデータ速度Ｍ（ｔ）の送信データ信号に送信機により変換し、前記送信電力を送信データの受信機における受信データ品質に基づき比較的低速度で調節する送信電力制御方法において、
前記複数のチャネルにおける前記データ速度または前記送信データのデータ速度の変動をそのデータ速度変動に伴う前記受信データ品質ベースの調節に先立って補償するように前記送信機のスケール係数をＮ（ｔ）／Ｍ（ｔ）の関数として算定する過程
を含むことを特徴とする送信電力制御方法。
【請求項１７】
前記データ速度Ｎ（ｔ）の前記合成したマルチチャネル信号を、ビットあたりエネルギー対雑音スペクトラム密度比が前記送信データ信号において増加するように、被選択データビットの繰返しによりより高いデータ速度Ｍ（ｔ）の送信データ信号に変換する請求項１６記載の方法。
【請求項１８】
時間の関数であるデータ速度Ｎ（ｔ）を有する複数データ速度信号としてユーザデータ信号をデータ処理し、速度Ｎ（ｔ）のユーザデータ信号をより高いデータ速度Ｍ（ｔ）の送信データ信号に送信のために変換し、前記送信電力を受信データの比較的低速度で収集した品質に一部基づき前記送信したデータの受信機が発生したステップアップ／ダウンデータに応じてスケール係数を適用して調節する閉ループ系により制御する無線通信システムにおける送信電力制御方法において、
前記ユーザデータ信号のデータ速度または前記送信データ信号の前記データ速度の変動をそのデータ速度変動に伴う前記データ品質ベースの調節に先立って補償するようにステップアップ／ダウンデータをＮ（ｔ）／Ｍ（ｔ）の関数として算定する過程
を含むことを特徴とする送信電力制御方法。
【請求項１９】
前記データ速度Ｎ（ｔ）の前記ユーザデータ信号を、ビットあたりエネルギー対雑音スペクトラム密度比が前記送信データ信号において増加するように、被選択データビットの繰返しによりより高いデータ速度Ｍ（ｔ）の送信データ信号に変換する請求項１８記載の方法。
【請求項２０】
前記ステップアップ／ダウンデータを、前記送信機から受けた信号の干渉電力測定値データと、比較的低速で収集した受信信号品質データに基づく信号対干渉比（ＳＩＲ）データ目標値、すなわちデータ速度の変動の発生の際にその目標値の高速調整が可能になるように比較的低速度で収集した受信信号品質データに基づくＳＩＲデータ公称目標値に係数Ｎ（ｔ）／Ｍ（ｔ）を乗算することによって算出したＳＩＲデータ目標値との前記受信機による合成により生ずる請求項１８記載の方法。
【請求項２１】
前記データ速度Ｎ（ｔ）の前記ユーザデータ信号を、ビットあたりエネルギー対雑音スペクトラム密度比が前記送信データ信号において増加するように、被選択データビットの繰返しによりより高いデータ速度Ｍ（ｔ）の送信データ信号に変換する請求項２０記載の方法。
【請求項２２】
前記送信機が前記受信したステップアップ／ダウンデータおよび√（Ｎ（ｔ）／Ｍ（ｔ））に基づき前記スケール係数を算出する請求項２０記載の方法。
【請求項２３】
前記送信機が前記受信したステップアップ／ダウンデータおよび（Ｎ（ｔ）／Ｍ（ｔ））の関数として前記スケール係数を算出する請求項１８記載の方法。
【請求項２４】
前記データ速度Ｎ（ｔ）の前記ユーザデータ信号を、ビットあたりエネルギー対雑音スペクトラム密度比が前記送信データ信号において増加するように、被選択データビットの繰返しによりより高いデータ速度Ｍ（ｔ）の送信データ信号に変換する請求項２３記載の方法。
【請求項２５】
前記送信機が前記受信したステップアップ／ダウンデータおよび√（Ｎ（ｔ）／Ｍ（ｔ））に基づき前記スケール係数を算出する請求項２４記載の方法。
【請求項２６】
ユーザデータを時間の関数であるデータ速度Ｎ（ｔ）の複数データ速度信号として処理し、データ速度Ｎ（ｔ）の前記ユーザデータ信号を送信用のより高いデータ速度Ｍ（ｔ）の送信データ信号に変換し、ステップアップ／ダウンデータに応答してスケール係数を適用することにより送信電力を調節する無線通信システム用の閉ループ送信電力制御システムであって、データ速度Ｍ（ｔ）の送信データ信号を受信して前記ステップアップ／ダウンデータを生ずる受信機、すなわち受信した送信データのデータ速度Ｍ（ｔ）を低下させてより低いデータ速度Ｎ（ｔ）のユーザデータ信号を生ずるデータ信号速度変換器と、前記ユーザデータ信号のデータの品質を測定するデータ品質測定装置と、前記ユーザデータ信号のデータ品質測定値に一部基づきステップアップ／ダウンデータを算出する回路とを含む受信機を有する閉ループ送信電力制御システムにおいて、
前記データ信号データ速度変換器が前記回路と関連づけられて、前記回路がステップアップ／ダウンデータをＮ（ｔ）／Ｍ（ｔ）の関数として算出するようにデータ速度データを生じ、前記ユーザデータ信号データ速度または前記データ信号のデータ速度の変動がそれら変動に伴うデータ品質ベースの調節に先立ってリアルタイム受信に関連して補償されるようにする
ことを特徴とする閉ループ送信電力制御システム。
【請求項２７】
前記データ速度Ｎ（ｔ）のユーザ信号を、ビットあたりエネルギー対雑音スペクトラム密度比が前記送信データ信号において増加するように、被選択データビットの繰返しによりより高いデータ速度Ｍ（ｔ）の送信データ信号に変換するデータ信号データ速度変換器を有する送信機を含むことをさらに特徴とする請求項２６記載の閉ループ電力制御システム。
【請求項２８】
前記受信機がデータ速度Ｍ（ｔ）の送信データ信号とともに受信した干渉信号の電力を測定する干渉測定装置を含み、前記データ品質測定装置が比較的低速度で収集した受信ずみデータ品質データに基づき公称ＳＩＲ目標値を出力し、
前記回路が、前記送信機から受信した前記信号の干渉電力データ測定値と、データ速度変動の発生の際にＳＩＲデータ目標値を急速に調整するように前記ＳＩＲデータ目標値に係数Ｎ（ｔ）／Ｍ（ｔ）を乗じて計算したＳＩＲデータ目標値とを合成することによって前記ステップアップ／ダウンデータを算出する
ことを特徴とする請求項２６記載の閉ループ送信電力制御システム。
【請求項２９】
前記データ速度Ｎ（ｔ）のユーザ信号を、ビットあたりエネルギー対雑音スペクトラム密度比が前記送信データ信号において増加するように、被選択データビットの繰返しによりより高いデータ速度Ｍ（ｔ）の送信データ信号に変換するデータ信号データ速度変換器を有する送信機を含むことをさらに特徴とする請求項２６記載の閉ループ電力制御システム。
【請求項３０】
前記送信機が前記受信したステップアップ／ダウンデータおよび√（Ｎ（ｔ）／Ｍ（ｔ））に基づき前記スケール係数を算出するプロセッサを含む請求項２９記載の閉ループ送信電力制御システム。
【請求項３１】
前記送信機が前記受信したステップアップ／ダウンデータおよび（Ｎ（ｔ）／Ｍ（ｔ））の関数として前記スケール係数を算出するプロセッサを含む請求項２６記載の閉ループ送信電力制御システム。
【請求項３２】
前記データ速度Ｎ（ｔ）のユーザ信号を、ビットあたりエネルギー対雑音スペクトラム密度比が前記送信データ信号において増加するように、被選択データビットの繰返しによりより高いデータ速度Ｍ（ｔ）の送信データ信号に変換するデータ信号データ速度変換器を有する送信機を含むことをさらに特徴とする請求項３１記載の閉ループ電力制御システム。
【請求項３３】
前記送信機プロセッサが前記受信したステップアップ／ダウンデータおよび√（Ｎ（ｔ）／Ｍ（ｔ））に基づき前記スケール係数を算出するプロセッサを含む請求項３１記載の閉ループ送信電力制御システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の分野】
この発明は無線通信方式の電力制御に関し、詳細には可変マルチレート通信方式用の高速適応電力制御方式および方法に関する。
【０００２】
【従来技術の説明】
無線通信システム用の電力制御方法は多々知られている。単一レートデータ方式、すなわち単一データ速度方式用の開ループ電力制御送信機方式の一例を図１に示す。単一レートデータ方式用の閉ループ電力制御送信機方式の一例を図２に示す。
【０００３】
これら方式の目的は、データが許容可能な品質で相手側で受信できるようにしながら送信機の電力を最小にするために、フェ―ジング伝搬チャンネルおよび時間的に変化する干渉のある中で送信機の電力を高速で変化させることである。ディジタル装置では例えばＲＦ増幅器の利得を変えるのではなくディジタルデータに変化するスケール係数を適用することで送信機電力を変化させるのが普通である。
【０００４】
第三世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ（Ｔｈｉｒｄ　Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ　Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ　Ｐｒｏｊｅｃｔ））方式、時分割二重（ＴＤＤ（Ｔｉｍｅ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　Ｄｕｐｌｅｘ））方式および周波数分割二重（ＦＤＤ　（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　Ｄｕｐｌｅｘ））方式のような現在の通信方式では送信のために可変データ速度データの複数のチャンネルが組み合わされる。図３および図４は従来の開ループおよび閉ループ電力制御送信方式を夫々示している。これら方式についての背景仕様データは、３ＧＰＰ　ＴＳ２５．２２３ｖ３．３．０、３ＧＰＰ　ＴＳ２５．２２２ｖ３．２．０、３ＧＰＰ　ＴＳ２５．２２４ｖ３．６およびＡＲＩＢ（Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ｏｆ Ｒａｄｉｏ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ Ｂｕｓｉｎｅｓｓｅｓ）による３Ｇマルチプルシステムバージョン１．０、リビジョン１．０用エアーインターフェースの巻３仕様に記されている。
【０００５】
可変マルチレート（複数データ速度）無線通信方式のそのような開ループおよび閉ループ電力制御方式はデータ速度の変化に対し比較的低速で応答し、そのためその性能は過剰送信機電力および受信信号品質低下に関しては最適でない。その最適化のため、データ速度変化に対し高速の電力制御適応方法および方式を提供することが望まれる。
【０００６】
【発明の概要】
この発明は、ユーザデータをデータ速度Ｎ（ｔ）の多レート信号として処理しデータ速度Ｎ（ｔ）のユーザデータ信号を送信用にさらに高速のデータ速度Ｍ（ｔ）の送信データ信号に変換するようにした無線通信方式における送信機電力を制御する方法を提供するものである。送信電力は送信されたデータの受信機での受信データの品質に基づく比較的低いデータ速度基準に基づいて調整される。送信機電力は、ユーザデータ信号のデータ速度の変化または送信データ信号のデータ速度の変化がその変化に関連したデータ品質に基づく調整に先立って補償されるように、Ｎ（ｔ）／Ｍ（ｔ）の関数として算定される。好ましくは、選択されたデータビットを繰り返すことによりビット当たりエネルギー対雑音スペクトル密度比が送信データ信号内において増加するようにデータ速度Ｎ（ｔ）のユーザデータ信号がさらに高いデータ速度Ｍ（ｔ）の送信データ信号に変換される。
【０００７】
この方法はスケール係数が送信機電力の制御に適用される開ループまたは閉ループ電力制御方式に適用出来る。開ループまたは閉ループ方式の送信機でこの発明を実施する際に、好ましくは√Ｎ（ｔ）／Ｍ（ｔ）をスケール係数に用いる。
【０００８】
この方法は、送信機が基準信号、基準信号電力データ、干渉電力データ測定値および信号対干渉比（ＳＩＲ）データ目標値を受信する開ループ電力制御方式に適用出来る。このＳＩＲデータは比較的低速で収集された受信信号品質データに基づいている。送信機は受信基準信号を測定してその電力を算定し、受信した基準信号の電力データとその算定した基準信号電力に基づき通信経路損失を計算する。次に送信機は経路損失算出値、受信した干渉電力測定データ、ＳＩＲデータ目標値および√Ｎ（ｔ）／Ｍ（ｔ））に基づきスケール係数を計算する。
【０００９】
この方法はまた、送信機が受信機の発生したステップアップ／ダウンデータを利用しそのステップアップ／ダウンデータと√（Ｎ（ｔ）／Ｍ（ｔ））とに基づきスケール係数を算出するようになった閉ループ方式にも適用できる。好ましくは、ステップアップ／ダウンデータは、受信機が送信機から受信した信号の干渉電力データ測定値と少なくとも部分的に比較的低速で収集した受信信号品質データに基づく信号対干渉比（ＳＩＲ）データ目標値とを組み合わせて発生する。データ速度の変動が生じた際にＳＩＲデータ目標値を直ちに調整するように、好ましくは、比較的低速で集められた受信信号品質データに基づく公称ＳＩＲデータ目標値に係数√（Ｎ（ｔ）／Ｍ（ｔ））を乗算してＳＩＲデータ目標値を算出する。
【００１０】
この発明はまたユーザデータをデータ速度Ｎ（ｔ）の多レート信号として処理しデータ速度Ｎ（ｔ）のユーザデータ信号を送信用にさらに高いデータ速度Ｍ（ｔ）の送信データ信号に変換するようにした無線通信方式における送信機を提供するものである。この送信機の送信電力を、受信機での受信データの品質に基づき送信機電力にスケール係数を適用することにより比較的低速の基準で調整する。送信機は、ユーザデータ信号データ速度Ｎ（ｔ）をデータ送信データ速度Ｍ（ｔ）に上げるデータ信号変換器と、部分的に受信データの品質に関係して受信機の発生するデータに基づき送信電力のスケール係数を算出するプロセッサを含んでいる。このデータ信号データ速度変換器は、このプロセッサがＮ（ｔ）／Ｍ（ｔ）の関数として送信電力のスケール係数を計算しユーザデータ信号におけるデータ速度または送信データ信号のデータ速度の変化がその変化に関連した受信データ品質に基づく調整の前に補償されるようにそのプロセッサと関連動作する。
【００１１】
好ましくは、データ信号データ速度変換器は被選択データビットの繰返しによりビット当たりエネルギー対雑音スペクトル密度比が送信データ信号内において増加するようにデータ速度Ｎ（ｔ）のユーザデータ信号を更に高いデータ速度Ｍ（ｔ）の送信データ信号に変換する。
【００１２】
この送信機は開ループ電力制御方式の部分として構成できる。その場合、その送信機が受信機から、送信されたデータ、基準信号、基準信号電力データ、干渉電力データ測定値および比較的低速で収集した受信信号品質データに基づく信号対干渉比（ＳＩＲ）データ目標値を受信する。その場合、送信機は受信基準信号の電力を測定する信号測定装置と受信した基準信号の電力データとその算定された基準信号電力に基づき通信経路損失を算出するための経路損失処理回路を含む。その送信機のプロセッサは経路損失計算値、受信した干渉電力測定データ、ＳＩＲデータ目標値および√Ｎ（ｔ）／Ｍ（ｔ））に基づき送信電力のスケール係数を算出する。
【００１３】
この送信機はまた、受信機からのステップアップ／ダウンデータを送信機で受信する閉ループ電力制御方式の部分として構成できる。その場合、送信機のプロセッサはそのステップアップ／ダウンデータと√（Ｎ（ｔ）／Ｍ（ｔ））とに基づきスケール係数を算出する。
【００１４】
この発明はまた、ユーザデータをデータ速度Ｎ（ｔ）の多レート信号として処理し、データ速度Ｎ（ｔ）のユーザデータ信号をそれより高いデータ速度Ｍ（ｔ）の送信データ信号に変換し送信電力をステップアップ／ダウンデータに応じたスケール係数の適用により調整するようにした閉ループ送信電力制御方式を提供する。この方式は、データ速度Ｍ（ｔ）の送信データ信号を受信しステップアップ／ダウンデータを発生する受信機を含んでいる。好ましくは、この受信機は受信した送信データのデータ速度Ｍ（ｔ）を下げてデータ速度Ｎ（ｔ）のユーザデータ信号を発生するデータ信号データ速度変換器と、ユーザデータ信号のデータ品質を測定するデータ品質測定装置と、ユーザデータ信号のデータ品質測定値に部分的に基づくステップアップ／ダウンデータを算出する回路装置とを有する。データ信号データ速度変換器は、その回路がＮ（ｔ）／Ｍ（ｔ）の関数としてステップアップ／ダウンデータを計算し、それによりユーザデータ信号のデータ速度の変化または送信データ信号のデータ速度の変化をその変化に関連したデータ品質ベースの調整の前に補償するようにその回路装置と関連動作する。
【００１５】
好ましくは、この方式は、選択されたデータビットを繰り返すことによりデータ速度Ｎ（ｔ）のユーザデータ信号をそれよりも高いデータ速度Ｍ（ｔ）の送信データ信号に変換し、それによりビット当たりエネルギー対雑音スペクトル密度比を送信データ信号において増大するようにするデータ信号データ速度変換器を有する送信機を含む。
【００１６】
好適な実施例においては、上記受信機はデータ速度Ｍ（ｔ）の送信データ信号と共に受信した干渉信号の電力を測定するための干渉測定装置を有する。上記データ品質測定装置は比較的低速度で集めた受信データ品質のデータに基づき公称ＳＩＲデータ目標値を出力する。この受信機の回路装置は、データ速度の変化が生じた際にＳＩＲデータ目標値を直ちに調整するように、信号送信機からの信号の干渉電力データ測定値と公称ＳＩＲデータ目標値および係数Ｎ（ｔ）／Ｍ（ｔ）の乗算により算出した信号対干渉比ＳＩＲデータ目標値との合成によりステップアップ／ダウンデータを計算する。
【００１７】
上記以外の目的および利点は次に述べる本発明の現在のところ好適である実施例の説明に基づき当業者には明かとなるであろう。
【００１８】
【好ましい実施の形態】
３ＧＰＰなどの無線方式の従来の電力制御方法はいわゆる内ループと外ループを利用している。その電力制御方式は、内ループが開ループであるか閉ループであるかによって開ループまたは閉ループと呼ばれている。いずれの形式の方式でも外ループは閉ループである。
【００１９】
「送信」通信局１０と「受信」通信局３０とを有する開ループ電力制御方式の関連する部分を図１に示す。局１０と３０はともに送受信局である。一般にその一方は基地局であり、他方はユーザ装置ＵＥである。説明を明確にするため選ばれた構成要素のみを図示している。
【００２０】
送信局１０はユーザデータ信号を送信するためのデータ線１２を有する送信機１１を含む。ユーザデータ信号はプロセッサ１５の出力１３からの送信電力スケール係数を適用することにより送信電力レベルを調整して所望の電力レベルにされている。ユーザデータは送信機１１のアンテナシステム１４から送信される。
【００２１】
送信データを含む無線信号２０は受信アンテナシステム３１を介して受信局３０で受信される。この受信アンテナシステムはまた受信データの品質に影響する干渉無線信号２１を受信する。受信局３０は受信信号を受け干渉電力データ測定値を出力する干渉電力測定装置３２を含む。受信局３０はまた、受信信号を受けデータ品質信号を発生するデータ品質測定装置３４を有する。データ品質測定装置３４は処理装置３６に接続する。この処理装置３６は信号品質データを受け、その入力３７からのユーザが決める品質基準パラメータに基づき信号対干渉比（ＳＩＲ）データ目標値を計算する。
【００２２】
受信局３０もまた干渉電力測定装置３２とＳＩＲ目標値発生プロセッサ３８に接続した送信機３８を有する。受信局の送信機３８も夫々ユーザデータ、基準信号および基準信号の送信電力データ用の入力４０，４１および４２を有する。受信局３０はそのユーザデータと制御に関するデータおよび基準信号とを関連のアンテナシステム３９を介して送信する。
【００２３】
送信局１０は受信機１６とそれに関連するアンテナシステム３９を有する。送信局の受信機１６は受信局のユーザデータ４４と受信局３０で発生した制御信号およびデータ４５を含む、受信局３０から送信された無線信号を受信する。
【００２４】
送信局のプロセッサ１５は送信局の受信機１６と協働して送信電力のスケール係数を計算する。送信機１１は、経路損失計算回路１９と協働して受信した基準信号電力を測定する装置１８を有する。
【００２５】
送信電力スケール係数を計算するために、プロセッサ１５は受信局のＳＩＲ目標値発生プロセッサ３６で発生されたＳＩＲデータ目標値用のＳＩＲ目標値データ入力２２、受信局の干渉電力測定装置３２で発生された干渉データ用の干渉電力データ入力２３および経路損失計算回路１９の出力である経路損失データ入力２４からデータを受ける。経路損失信号は、受信局３０から発生する基準信号の送信電力データ用の基準信号送信電力データ入力２５と送信機１１の基準信号電力測定装置１８の出力用の測定基準信号電力入力２６からのデータに基づき経路損失計算回路１９によって発生される。基準信号測定装置１８は送信局の受信機１６と協働して受信局の送信機３８から入る基準信号の電力を測定する。好ましくは、経路損失計算回路１９は入力２５の既知の基準電力信号強度と入力２６の測定された受信電力強度との差に基づき経路損失を算定する。
【００２６】
干渉電力データ、基準信号電力データおよびＳＩＲ目標値の値は伝搬チャンネルおよび干渉の時間変化より十分低い速度で送信局１０に送られる。この「内」ループはインターフェース測定値に依存するこのシステムの部分である。所要最小送信機電力推算値を示すこの伝搬チャンネルおよび干渉の時間変化に匹敵する速度でのアルゴリズムへの帰還は存在しないので、この方式は「開ループ」とみなすことが出来る。所要送信電力レベルが急激に変化する場合は、この方式はその変化に応答して十分に高速にスケール係数を調整することはできない。
【００２７】
図１の開ループ電力制御方式の外ループについては、受信局３０において受信データの品質を測定装置３４で評価する。ディジタルデータの品質についての典型的な測定基準はビット誤り率とブロック誤り率である。これら測定基準の計算には伝搬チャンネルおよび干渉の時間変化の期間より十分長い時間にわたり累積したデータが必要である。任意の測定基準についてはその測定基準とＳＩＲ受信値との間に理論的な関係がある。受信局に測定基準を評価するに十分なデータが累積されると、プロセッサ３６においてそれを計算し所要の測定基準（所要のサービス品質を表す）と比較し、更新ずみのＳＩＲ目標値を発生する。更新されたＳＩＲ目標値は、送信機の内ループに適用すると測定基準測定値を所要の値に収斂させる値（理論値）である。最後にこの更新されたＳＩＲ目標値を受信局の送信機３８および送信局の受信機１６を通じて送信機１１に送りその内ループで使用する。ＳＩＲ目標値の更新の頻度は、電力制御された送信機へのシグナリングの頻度に対する品質の統計的且限界および実際的限界の累算に必要な時間に左右される。
【００２８】
図２は送信局５０と閉ループ電力制御方式を用いる受信局７０とを含む通信方式を示す。
【００２９】
送信局５０は送信用のユーザデータ信号を送るデータ線５２を有する送信機５１を含む。ユーザデータ信号の電力レベルはプロセッサ５５の出力５３からの送信電力スケール係数を与えることにより調整される所望のレベルとなっている。ユーザデータは送信機５１のアンテナシステム５４から送信される。
【００３０】
送信データを含む無線信号６０は受信アンテナシステム７１を介して受信局７０で受信される。受信アンテナシステム７１は受信データに影響する干渉無線信号６１も受信する。受信局７０は受信した信号を受ける干渉電力測定装置７２を含み、この測定装置７２がＳＩＲデータ測定値を出力する。受信局７０はさらに受信信号を受けるデータ品質測定装置７４を含み、この測定装置７４がデータ品質信号を発生する。データ品質測定装置７４はプロセッサ７６に接続され、このプロセッサ７６が信号品質データを受け、入力７５からのユーザ画定品質標準パラメータに基づき信号対干渉比（ＳＩＲ）目標値データを算出する。
【００３１】
好ましくは減算器から成る合成器７６は減算により装置７２からのＳＩＲデータ測定値とプロセッサ７４からのＳＩＲ目標値データ算出値とを比較し、ＳＩＲ誤差信号を出力する。合成器７６からのＳＩＲ誤差信号を処理回路７７に送り、それに基づき処理回路７７がステップアップ／ダウンコマンドを発生する。
【００３２】
受信局７０はさらにこの処理回路７７に接続した送信機７８を有する。受信局の送信機７８はユーザデータ用の入力８０を有する。受信局７０はそのユーザデータと制御に関連するデータを関連のアンテナシステム７９から送信する。
【００３３】
送信局５０は受信機５６と受信アンテナシステム５７を有する。送信局の受信機５６は、受信局のユーザデータ８４と受信局の発生した制御データ８５とを含む受信局７０からの無線信号を受信する。
【００３４】
送信局のスケール係数プロセッサ５５は送信局の受信機１６に接続する入力５８を有する。プロセッサ５５は入力５８から入るアップ／ダウンコマンド信号を受け、それに基づき送信電力スケール係数を計算する。
【００３５】
閉ループ電力制御方式の内ループに関しては、送信局の送信機５１が受信局７０の発生した高速の「ステップアップ」および「ステップダウン」コマンドに基づきその電力を設定する。受信局７０において、受信データのＳＩＲを測定装置７２が測定しその測定値を合成器７６によりプロセッサ７４で発生したＳＩＲ目標値と比較する。ＳＩＲ目標値はデータがその値で受信された場合に所望のサービス品質となる値（理論値）である。受信したＳＩＲ測定値がＳＩＲ目標値より小さい場合は処理回路７７により「ステップダウン」コマンドを受信局の送信機７８および送信局の受信機５６経由で送信局の送信機５１に送り、そうでない場合は「ステップアップ」コマンドを送る。伝搬チャンネルおよび干渉の時間変化に実時間で応答する「ステップアップ」および「ステップダウン」コマンドの高速帰還があるのでこの電力制御方式は「閉ループ」とみなすことができる。時間的に変化する干渉および伝搬により所要送信電力レベルが変化する場合は、この方式は速やかにそれに応答し、それにしたがって送信電力を調整する。
【００３６】
この閉ループ電力制御方式の外ループに関しては、受信データの品質を受信局７０の測定装置７３で評価する。ディジタルデータ品質についての通常の測定基準はビット誤り率とブロック誤り率である。これら測定基準の計算には伝搬チャンネルおよび干渉の時間変化の期間より十分長い時間にわたり累積されたデータが必要である。与えられた任意の測定基準についてはその測定基準と受信ＳＩＲと間に理論的な関係がある。測定基準を評価するに十分なデータが受信局に累積されると、プロセッサ７４においてそれが計算され所要の測定基準（所要のサービス品質を表す）と比較され、更新ずみのＳＩＲ目標値が発生される。更新ずみのＳＩＲ目標値は、送信機の内ループに適用すると測定基準測定値を所要の値に収斂させる値（理論値）である。次ぎにこの更新ずみのＳＩＲ目標値を受信局の電力スケール計数発生プロセッサ５５に送り、送信機５１の電力制御用ステップアップ／ダウンコマンドの方向の決定のために内ループで使用する。
【００３７】
図１と図２は単一データ速度のデータ伝送用の電力制御方式を示している。しかしながら、ディジタル通信方式では、データは与えられたビットデータ速度および与えられたブロックサイズ、あるいは与えられたブロック当たりのビット数および与えられたブロックデータ速度をもってブロック単位に処理することが出来る。例えば３ＧＰＰ　ＦＤＤやＴＤＤシステムなどのこの種のシステムでは、その通信方式内で与えられた時点に二以上のデータ速度が存在し得るのであり、そのようなデータ速度は時々刻々変り得る。図３は開ループ電力制御方式の変形を示し、図４は可変データ速度を有する多データチャンネルを用いて通信を行なう無線方式用の閉ループ電力制御方式の変形を示す。
【００３８】
多チャンネル可変データ速度データ伝送に適応するように図１の開ループ電力制御方式は図３に示すとおり、送信局１０にアップコンバータ２７を備え、受信局３０にダウンコンバータ４７を備えている。
【００３９】
伝送用のユーザデータをデータ速度Ｎ（ｔ）の信号に組み込む。速度Ｍ（ｔ）の送信データ信号を搬送する出力２８を有するデータアップコンバータ２７により、データ速度Ｎ（ｔ）のデータストリームをそれより高いデータ速度Ｍ（ｔ）のデータストリームに変換する。
【００４０】
受信局３０で受信したデータ速度Ｍ（ｔ）のユーザデータ信号を変換器４７により元のデータ速度Ｎ（ｔ）にダウンコンバートする。干渉電力測定装置３２はデータ速度Ｍ（ｔ）で受信した信号の干渉電力を測定する。データ品質測定装置３４は変換器４７の下流でユーザデータ経路に接続され、そのデータをＮ（ｔ）にダウンコンバートした後のそのデータの品質を測定する。
【００４１】
多チャンネル可変データ速度データ伝送に適応するように図２の閉ループ電力制御方式は、図４に示すとおり、送信局５０にアップコンバータ６７を備え、受信局７０にダウンコンバータ８７を備える。伝送用のユーザデータをデータ速度Ｎ（ｔ）の信号に組み込む。データ速度Ｍ（ｔ）の送信データ信号を搬送する出力６８を有するデータアップコンバータ６７により、データ速度Ｎ（ｔ）のデータストリームをそれより高いデータ速度Ｍ（ｔ）のデータストリームに変換する。
【００４２】
受信局７０で受信したデータ速度Ｍ（ｔ）のユーザデータ信号を変換器８７により元のデータ速度Ｎ（ｔ）にダウンコンバートする。干渉電力測定装置７２はデータ速度Ｍ（ｔ）で受信した信号の干渉電力を測定する。データ品質測定装置７３は変換器８７の下流でユーザデータ経路に接続され、そのデータをＮ（ｔ）にダウンコンバートした後のそのデータの品質を測定する。
【００４３】
これら二種類の多チャンネル可変データ速度方式の両方において、受信局の受信機３０，７０への送信用の送信機１１，５１に入力するユーザデータのデータ速度はＮ（ｔ）であり、その受信機から出力されるユーザデータのデータ速度も同じである。データ速度Ｎ（ｔ）は、共通のベアラを通じた伝送のために多重化した互いに異なるデータチャンネルのいくつかのデータ速度の複合であり得る。このＮが（ｔ）の関数であるということは、そのデータ速度が変動し得ること、すなわち時間の経過と共にまたはブロックごとに異なることを示している。この変動は、パケットサービスの場合に通常そうであるように、データチャンネルの付加や削除および現行のチャンネルにおける実際のデータ速度の変動などによるものである。
【００４４】
また図３および図４に示す上記の両方式では、データ速度は送信データ経路においてＮ（ｔ）からＭ（ｔ）に変わり受信局においてＮ（ｔ）に戻される。データ速度Ｎ（ｔ）はユーザデータ速度であり、データ速度Ｍ（ｔ）は送信中のデータ速度である。両者は互いにまったく独立している。
【００４５】
例えば３ＧＰＰ　ＴＤＤ方式においては、Ｍ（ｔ）は与えられた数のタイムスロットおよび与えられた拡散率の直交可変拡散率符号における１０ｍｓｅｃ．フレーム当たりのビット数である。Ｍが（ｔ）の関数であるということはそのデータ速度が変化し得ること、すなわち時間により異なること、より詳しくいうと、フレームごとに異なることを示している。変化するＭは拡散率やフレーム当たりの使用物理チャンネル数などを変化させることと等価であり、変化するＮは１以上のトランスポートチャンネルにおけるデータ速度の変化と等価である。データ速度Ｍ（ｔ）は１０ｍｓｅｃのフレーム当たりのＮｄａｔａ，ｊビットと等価であり、Ｎ（ｔ）はＴＦＣｊが有効なとき期間ｔにおいて１０ｍｓｅｃフレーム当たり
2004505494.tif 000003
ビットと等価である。ここで３ＧＰＰに定義されているように、
Ｎｉｊ　　ＴｒＣＨｉとトランスポートフォーマットコンビネーションｊとのデータ速度整合前の無線フレームのビット数。
【００４６】
ＲＭｉ　 上位層からシグナリングされるＴｒＣＨｉについての半静的伝送速度整合属性。
【００４７】
ＰＬ　　物理的チャンネルの数を最小にするために加えるパンクの量を制限する値を有し、上位層からシグナリングされるパンク限界。
【００４８】
Ｎｄａｔａｊ　トランスポートフォーマットコンビネーションｊの無線フレームにおける符号化複合ＴｒＣＨに振り向けられるビットの総数。
【００４９】
ＴＦｉ（ｊ）　トランスポートフォーマットコンビネーションｊについてのＴｒＣＨｉのトランスポートフォーマット。
【００５０】
ＴＢ　　トランスポートブロックであって、Ｌ１とＭＡＣとの間で交換される基本データ単位として定義される。トランスポートブロックの等価用語は「ＭＡＣＰＤＵ」である。
【００５１】
ＴＢＳ　 トランスポートブロックセットであって、同一のトランスポートを用いて同一時刻に層Ｌ１とＭＡＣとの間で交換される一セットのトランスポートブロックとして定義される。
【００５２】
ＴｒＣＨ　トランスポートチャンネルであって、同等の層Ｌ１間のデータトランスポートのために物理層より層Ｌ２に提供されチャンネル。エンテイテイが記されている。
【００５３】
ＴＦ　　トランスポートフォーマットであって、トランスポートチャンネルでのトランスミッションタイムインターバルにおいてトランスポートブロックセットのデリバリー用に層Ｌ１からＭＡＣに提供されるフォーマットとして定義される。このトランスポートフォーマットは二つの部分からなり、一は動的部分、二は半静的部分である。
【００５４】
ＴＦＣ　トランスポートフォーマットコンビネーションであって、すべてのトランスポートチャンネルの、すなわち各トランスポートチャンネルからの一つのトランスポートフォーマットを含む現用トランスポートフォーマットの組み合わせとして定義される。
【００５５】
ＴＦＣＳトランスポートフォーマットコンビネーションセットであって、１セットのトランスポートフォーマットコンビネーションとして定義される。
【００５６】
ＭＡＣメディアムアクセスコントロールであって、論理チャンネルでの否定データ転送サービスとトランスポートチャンネルへのアクセスを与える無線インターフェース層Ｌ２のサブレイヤーである。
【００５７】
ＰＤＵ　プロトコルデータユニットであって、（Ｎ）−プロトコル層に特定され、（Ｎ）−プロトコル制御情報と（Ｎ）−ユーザデータとからなるデータの単位である。
【００５８】
データ速度Ｎ（ｔ）からデータ速度Ｍ（ｔ）への変換は送信局１０，５０のコンバータ２６，６７で行なわれ、これは係数Ｍ（ｔ）／Ｎ（ｔ）によるアップコンバージョンである。データ速度Ｍ（ｔ）からデータ速度Ｎ（ｔ）への変換は受信局３０，７０のコンバータ４７，８７で行なわれ、これは係数Ｎ（ｔ）／Ｍ（ｔ）によるダウンコンバージョンである。
【００５９】
図３と図４に示す方式では、データ速度Ｍ（ｔ）はデータ速度Ｎ（ｔ）よりも高いものとしている。これはよく考えた末のものである。その変換がこの発明の目的であるが、データ速度アップ変換の予期しない効果は後述の送信機における繰り返しによるデータ速度のアップ変換の場合にのみ生じる。この効果はＮ（ｔ）＝Ｍ（ｔ）では起きず、Ｎ（ｔ）＞Ｍ（ｔ）ではその効果は異なっていてこの発明の主題ではない。
【００６０】
データ速度のアップ変換は繰り返し、すなわち速度Ｎのブロックの選ばれたビットを速度Ｍのブロックと同じビット数になるまで繰り返すことによって行なわれ、繰り返しによるダウン変換は受信繰返し「ソフト」ビットの数値的合成により行なう。繰り返しによるアップ変換の例を図５に示しており、Ｂｉはデータ速度を６ビット／ブロックから８ビット／ブロックに増加する場合についての入力シーケンスにおけるｉ番目の「ハード」ビット、すなわち±１、である。この例では、２個のビット、２と５、が繰り返されてブロックのサイズを６から８に変えている。図６はｂｉ＋ｎｊは「ソフト」ビット、すなわち、８個の「ソフト」ビットから成る入力でのダウン変換プロセスにおいて受信機における時刻ｊでの送信ビットＢｉと雑音成分ｎｊの和のディジタルサンプルを示している。受信された「ソフト」ビット２と３は数値的に加算されて元のビット２と３のスケーリングされたものであり、同様に受信された「ソフト」ビット６と７も数値的に加算されて元のビット５のスケーリングされたものを作っている。
【００６１】
この例での繰返し特定ビットは繰り返しビットの均一な分布を表し、これはインターリーバとの関係において３ＧＰＰ方式で用いられる特別なスキームである。しかしながら、繰り返しのためのビットの選択は本発明に深く関係する。
【００６２】
データ速度変換の上記の方法は３ＧＰＰ　ＴＤＤおよびＦＤＤ方式で用いられる繰り返し機能を用いる、所謂「データ速度整合」の一要素である。これは、ダミービット（例えば２ビット）を送信してデータ速度を変更する単純な方法と比べ、元の短いブロックと送信される長いブロックとのエネルギーの差が、信号品質の改善のために使えるという利点を有する。すなわち、この例では受信したビット２と５のエネルギー対ビット雑音スペクトル密度比（Ｅｂ／Ｎｏ）は他の受信したビットの２倍である。従って、ビットの繰り返しではなく２個のダミービットを送信する品質基準を持つものに比べると受信データのビット誤り率およびブロック誤り率の全体的な改善が得られる。６単位のエネルギーだけで十分なデータの伝送に８単位のエネルギーを使うのはもちろんである。その結果、意図しないものの結果的に増大した送信エネルギーの効果と受信データ品質の改善効果がある。
【００６３】
可変マルチデータ速度データの図３および図４に示す開ループおよび閉ループ電力制御方式は単一速度データについての図１および図２のものと実質的に同じである。図３および図４は３ＧＰＰ　ＴＤＤ通信方式についての開ループおよび閉ループ電力制御方式を示す。しかしながら、これら開ループおよび閉ループ電力制御方式は可変多速度データについてのデータ速度変化の効果を得るに際しては最適ではない。
【００６４】
安定状態においてＮ（ｔ）がＭ（ｔ）に等しくフェ―ディングチャンネルの変化または可変干渉を無視する図３の開ループ方式では、ＳＩＲ目標値が静止点に設定されて所望のデータ品質を得ている。この条件は図１の単一データ速度の例と等価である。しかしながら、多チャンネル可変データ速度方式では、ｔ、ＮまたはＭが変化する場合がある。上述のようにデータの品質基準測定値の改善を得るには実際に必要なエネルギーより多くのエネルギーが送信される。比較的低いデータ速度で動作する外ループは結局改善された信号品質を検出し、次ぎに内ループについてのＳＩＲ目標値を下げて送信機電力を下げることで高すぎる信号品質として認識されるものを補償する。一方、送信機１１はデータ（所要品質で受信されるべきデータ）を送信するに実際に必要なエネルギーより大きいエネルギーを用いている。開ループ電力制御の送信局が電池駆動の移動装置である場合（３ＧＰＰ方式の場合）、不必要な電池電力が消費されてしまう。
【００６５】
可変多データ速度データ用の開ループ電力制御にこの発明を適用した場合を、対応の構成要素を図３と同じ参照数字で示す図７に示す。図７に示すとおり、送信局の変換器２７はスケール係数発生プロセッサ１５に接続した入力２９を有する。この変換器は送信電力スケール係数の計算における係数としてその入力２９経由でプロセッサ１５に√（Ｎ（ｔ）／Ｍ（ｔ））と等価の信号を供給する。従って、修正ずみのスケール係数を送信データに適用する際には、直ちにＮ（ｔ）またはＭ（ｔ）のデータ速度変化を補償するように送信電力を
Ｎ（ｔ）／Ｍ（ｔ）
の係数で調整する。
【００６６】
この修正ずみのスケール係数を、式１から導かれる送信電力設定用の慣用のスケール係数と同様に適用する。
【００６７】
【式１】
2004505494.tif 000004
ここで加法項はｄＢで表される乗算係数である。実際にはスケール係数を発生する際に用いられる付加係数は上式の他の項となり、上式は式２のようになる。
【００６８】
【式２】
2004505494.tif 000005
ここで、
ＰＴＳは送信局の送信電力レベル（ｄＢ）である。
【００６９】
ＳＩＲＴＡＲＧＥＴは受信局で定まる。
【００７０】
ＩＲＳは受信局での干渉電力レベルである。
【００７１】
Ｌは経路損が判断された直近の時間スロットについての経路損推算値（ｄＢ）である。
Ｌ０は経路損の長期間平均値（ｄＢ）であって、経路損推算値Ｌの動作中平均値である。
【００７２】
定数は修正項である。この定数はアップリンク利得とダウンリンク利得の差を補償するなどの目的で、アップリンクチャンネルとダウンリンクチャンネルの差を修正するものである。さらに、この定数は、実際の送信電力ではなく受信局の送信電力基準レベルでの送信が行なわれた場合にそれを修正するものである。
【００７３】
αは経路損推算値の品質の目安である重み付け値であって、好ましくは最後の経路損推算の時間スロットと送信局により送信された通信の最初の時間スロットとの間の時間スロットの数に基づいている。αは０と１の間の値である。一般に、時間スロット間の時間差が小さい場合は、直近の経路損推算値は極めて正確であり、αは１に近い値に設定される。他方、その時間差が大きいときは経路損推算値は正確でなく、経路損のより良い推算値には長期間の平均経路損測定が望ましい。従って、αは１により近い値に設定される。式３および式４はαを決定するための式である。
【００７４】
【式３】
2004505494.tif 000006
【式４】
2004505494.tif 000007
ここでＤは最終経路損推算値の時間スロットと送信された通信信号の最初の時間スロットとの間となる時間スロットの数であって、時間スロット遅延と呼ばれている。この遅延が時間スロット１個分であれば、αは１である。Ｄｍａｘは可能な遅延の最大値である。１５個の時間スロットを有するフレームについての通常の値は７である。遅延がＤｍａｘであれば、αは０である。Ｄｍａｘ−ａｌｌｏｗｅｄは開ループ電力制御を用いるための最大許容時間スロット遅延である。遅延がＤｍａｘ−ａｌｌｏｗｅｄを越えると開ループ電力制御はα＝０に設定することでオフ状態になる。
【００７５】
データ速度Ｎ（ｔ）とＭ（ｔ）は時々刻々変化するので、図７に示すこの発明の方式は、データ速度の変化を補償するための外ループにより定まる修正ずみのＳＩＲ目標値を待つのではなく、所要の電力の変化を補償する。このようにして、開ループ電力制御のためにこの発明はデータ速度の変化により過剰な電力で送信信号が送信される時間を実質的に推算する。
【００７６】
フェ―ディングチャンネルの変化或いは可変の干渉を無視し、安定状態においてＮ（ｔ）がＭ（ｔ）に等しい図４の閉ループ方式に関しては、ＳＩＲ目標値は所望のデータ品質が得られる静止点に置かれる。これは図２の単一データ速度の方式と等価である。しかしながら、可変多データ速度ではある時刻ｔにおいてＮそしてまたはＭが変化する。上述のように、これはデータ品質基準測定値に改善をもたらすが、実際に必要なエネルギーより大きなエネルギーで送信がおこなわれる。しかしながら、繰り返されるビット毎のＥｂ／Ｎｏ（またはＳＩＲ）における余計なものを増加させるダウン変換の前にＳＩＲの測定が行なわれるので、測定されたＳＩＲはＮとＭの変化によって変化することはない。外ループは短い期間比較的低速で動作するから、送信機に返送される電力制御コマンドはもはや正確ではない。しかしながら、外ループは改善後の信号品質を検出し高すぎる信号品質と認識されるものを補償するために内ループ用の低いＳＩＲ目標値を算出する。それが生じると、この低すぎるＳＩＲ目標値はステップアップ／ダウンの決定を下向きにし、送信機電力を減少させる。これにより、受信機に所要より低い信号品質がもたらされる。外ループはより高いＳＩＲ目標値で劣化した信号品質に応答しそしてこの方式は安定状態で正しい電力レベルに収束させる。そのときまで受信された信号は劣化することになる。
【００７７】
図８は可変マルチデータ速度データ用の閉ループ電力制御方式に適用したこの発明を示しており、対応の構成要素は図４と同じ参照数字で示してある。送信局５０の送信機５１において、変換器６７はスケール係数発生プロセッサ５５に接続した入力６９を有する。この変換器は、出力５３経由でプロセッサ５５から出力されるスケール係数が図７の開ループ方式に関連して述べたとおりＮ（ｔ）／Ｍ（ｔ）の関数になるように√（Ｎ（ｔ）／Ｍ（ｔ））と等価な信号を出力する。
【００７８】
受信機において、変換器８７は好ましくは乗算器で構成した合成器８８にＮ（ｔ）／Ｍ（ｔ）と等価な信号を出力する。ＳＩＲ目標値プロセッサ７４の出力は合成器８８に入力する。合成器８８は変換器８７からの速度変更データとプロセッサ７４からのＳＩＲ目標値データを合成し、合成器７６に調整ずみのＳＩＲ目標値を出力する。
【００７９】
この構成によりプロセッサ７４は公称ＳＩＲ目標値を出力する。信号品質測定値で定まる公称ＳＩＲ目標値に係数Ｎ（ｔ）／Ｍ（ｔ）を適用することで、より高速の応答がデータ速度の変化による受信電力の変化の補償または調整のためになされる。
【００８０】
データ速度Ｎ（ｔ）とＭ（ｔ）は時々刻々変化するので、図８の方式は、データ速度の変化の補償のために外ループを待つのではなく、送信機での所要電力の変化および受信機での所要電力強度の変化を速やかに補償する。このようにして、図８のクローズドル−プ電力制御方式において、受信信号がデータ速度変化により許容品質より低い状態で受信される時間を短くする。
【００８１】
送信局および受信局内で種々の構成要素を互いに別々のものとしてＵＥに説明してきたが、種々の要素は組み合わせできることは当業者には明らかであろう。例えば、図８の方式における合成器８８はプロセッサ７４と同一のプロセッサとして具体化できる。上記以外のこの発明の改変および変形は当業者には明らかである。
【図面の簡単な説明】
【図１】単一データ速度無線通信用の従来秘術による開ループ電力制御方式の概略図。
【図２】単一データ速度無線通信用の従来秘術による閉ループ電力制御方式の概略図。
【図３】可変多データ速度無線通信用の従来技術による開ループ電力制御方式の概略図。
【図４】可変多データ速度無線通信用の従来技術による閉ループ電力制御方式の概略図。
【図５】繰り返しを用いるブロック当たり６から８ビットへのデータ速度アップ変換のブロック図。
【図６】ブロック当たり８から６ビットのデータ速度ダウン変換のブロック図。
【図７】発明による可変多データ速度無線通信用の高速適応開ループ電力制御方式の概略図。
【図８】発明による可変多データ速度無線通信用の高速適応閉ループ電力制御方式の概略図。
【符号の説明】
１０　　　　　開ループ電力制御送信局
５０　　　　　閉ループ電力制御送信局
３０，７０　　受信局
１６，５６　　受信機
３８，７８　　送信機
１４，１７，３１，３９，５４，５７、７１，７９　アンテナシステム
１５，５５　　送信電力スケール係数計算装置
１８　　　　　基準信号電力測定装置
１９　　　　　経路損失計算装置
２７，６７　　ステップアップ変換器
４７，８７　　ステップダウン変換器
３２　　　　　干渉電力測定装置
３４，７３　　データ品質測定装置
３６、７４　　ＳＩＲ目標値計算装置
４０　　　　　ユーザデータ線
７４　　　　　公称ＳＩＲ目標値計算装置
７６，８８　　合成器
【図１】
2004505494.tif 000008
【図２】
2004505494.tif 000009
【図３】
2004505494.tif 000010
【図４】
2004505494.tif 000011
【図５】
2004505494.tif 000012
【図６】
2004505494.tif 000013
【図７】
2004505494.tif 000014
【図８】
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【国際公開パンフレット】
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2004505494.tif 000060
【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2004505494.tif 000061
【国際調査報告】
2004505494.tif 000062
2004505494.tif 000063