(57)【要約】      （修正有）【課題】通信システムにおける基地局から送信される信号のパワーレベルを制御する。【解決手段】リモート局から、このリモート局が信号を受信している基地局に、パワーレベル制御コマンドが送信される。リモート局が、第１の基地局からの第１の信号と、実質的に同一なメッセージ情報を含む少なくとも１つの第２の基地局からの少なくとも１つの第２の信号とを同時に受信しているか否かの判定がなされる。第１及び第２の基地局は、第１及び第２の信号のパワーレベル又は第１及び第２のレポートをそれぞれ制御器に送信する。制御器は第１及び第２のレポートを比較し、第１及び第２の信号のパワーレベルを調整するための第１及び第２のコマンドを、第１及び第２の基地局にそれぞれ送信する。制御器と基地局との間で必要となるシグナリングを削減するため、マクロダイバーシチの間、パワーレベル制御コマンドの頻度を下げる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局及びリモート局を有する通信システムにおける基地局によって送信される信号のパワーレベルを制御する方法であって、
前記リモート局から、このリモート局が信号を受信している基地局に、この基地局によって送信される信号のパワーレベルを制御するためのパワーレベル制御コマンドを送信するステップと、
前記リモート局が、第１の基地局からの第１の信号と、実質的に同一なメッセージ情報を含む少なくとも１つの第２の基地局からの少なくとも１つの第２の信号とを同時に受信しているか否かを判定するステップと、
制御器へ前記第１の基地局から前記第１の信号のパワーレベルの第１のレポートを送信するステップと、
前記制御器へ前記少なくとも１つの第２の基地局から前記少なくとも１つの第２の信号のパワーレベルの少なくとも１つの第２のレポートを送信するステップと、
前記制御器において前記第１のレポートと前記少なくとも１つの第２のレポートとを比較するステップと、
前記制御器から前記第１の基地局へ前記第１の信号のパワーレベルを調整するための第１のコマンドを送信するステップと、
前記制御器から前記少なくとも１つの第２の基地局へ前記少なくとも１つの第２の信号のパワーレベルを調整するための少なくとも１つの第２のコマンドを送信するステップとを有し、
前記リモート局が１つより多くの基地局からの信号を受信している場合、前記リモート局がただ１つの基地局からの信号を受信している場合よりも、前記制御器によって調整されるパワーレベルのステップサイズがより小さく設定されることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記リモート局が１つより多くの基地局からの信号を受信している場合、前記リモート局がただ１つの基地局からの信号を受信している場合よりも、前記リモート局から前記基地局への前記パワーレベル制御コマンド送信頻度が少ないことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記リモート局が１つより多くの基地局からの信号を受信している場合、同一のパワーレベル調整コマンドが前記リモート局から前記基地局へ数回送信されることを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記リモート局が１つより多くの基地局からの信号を受信している場合、前記リモート局が１つの基地局からの信号を受信している場合よりも、前記リモート局から前記基地局への前記パワーレベル制御コマンドにより多くの冗長性が符号化されることを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項５】
前記リモート局から送信される前記パワーレベル制御コマンドが、送信される基地局に特有のものであることを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項６】
前記通信システムが符号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）システムであることを特徴とする請求項１記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は通信システムにおいて送信される信号のパワーレベル制御に関し、特にスペクトラム拡散多重アクセスシステムにおける送信信号のパワーレベル制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
多数の同時送信器を有する通信システムにとって、好適な送信パワー制御方法は重要なものとなりうる。なぜなら、そのような方法は同時送信器の相互干渉を削減するからである。例えば、符号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）を用いる通信システムにおいて高いシステム容量を得るためには、送信パワー制御が必要である。送信パワー制御はアップリンク、すなわちリモートターミナルからネットワーク、例えば基地局への送信時に重要である。アップリンクはしばしばリザーブリンクとも呼ばれる。
【０００３】
現在のＣＤＭＡセルラシステムにおいて、アップリンク送信パワー制御の必要性が認識されている。ＩＳ−９５Ａ規格に従ったアップリンクパワー制御は、基地局がリモート局から受信した信号強度を測定し、１．２５ミリ秒毎に１ビットのパワー制御ビットを送信する閉ループ法である。パワー制御ビットに基づいて、リモート局は送信（アップリンク）パワーを所定量増加もしくは減少させる。ダウンリンク、即ちネットワークからリモート局への送信のためのパワー制御に対する必要性は、現在のセルラー及び他のＣＤＭＡ通信システムにおいて重要性が少ないと考えられてきた。
【０００４】
ささいなダウンリンクパワー制御は、リモート端末が自分自身の受信ダウンリンクレベルを測定し、単に基地局に測定結果を報告し、基地局が自らの送信パワーレベルを所定の環境において調整するような通信システムによって得られるかもしれない。このような通信システムはGilhousenらによる国際特許公開公報第ＷＯ／１２２９７号等に記載されている。この国際特許公開公報はまた、フレームエラーレートの測定結果、受信アップリンクパワーレベル又は受信ダウンリンクパワーレベルに基づいてダウンリンク送信パワーレベルを所定量削減する通信システムも開示している。
【０００５】
ＩＳ−９５Ａ規格に準拠したシステムにおけるダウンリンクパワー制御はリモート局によるフレームエラーレート（ＦＥＲ）に基づいている。ＩＳ−９５Ａ規格書のセクション6.6.4.1.1及び7.6.4.1.1にょれば、このようなＦＥＲ報告は閾値を越えつつある場合及び／又は周期的に送信することが可能である（典型的には、ＦＥＲ報告は１〜５秒毎に送信される）。この方法の１つの問題は、適切なＦＥＲ統計値を累積するのに長い時間（数秒）かかることである。その結果、レイリーフェージング及びシャドーフェージングに追従することができない。この方法はダウンリンクパワー制御を使用しない場合と比べ、通常ほとんど良い結果を得られないほど遅いということが判明しつつある。
【０００６】
いくつかのさらに新しい個人通信システム（ＰＣＳ）もまたＣＤＭＡを用いている。米国のＰＣＳシステムの機能は、多くの点でＩＳ−９５規格と類似するANSI J-STD-008（１９９５年８月）である、”1.8から2.0GHz帯符号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）個人通信システムにおける個人局−基地局間の互換性に関する規定(Personal Station-Base Station Compatibility Requirements for 1.8 to 2.0 GHz Code Divesion Multiple Access(CDMA) Personal Communication Systems)”に規定されている。しかしながら、レート設定２(rate set 2)による動作において、J-STD-008規格はリモート局にダウンリンクフレームエラーが起こった場合その報告を義務づけている。この要求はネットワークをフレームエラーの完全な制御下に置くが、依然として適切な統計値を累積するには長時間を必要とし、ＩＳ−９５Ａ規格の方法に比べてわずかな改善が見られるにすぎない。
【０００７】
”無線サブシステムの機能性に関する最終報告(Final Report on Radio Subsystems Functionality)”、R2020/CSE/LC/DS/P/047/al, UMTS 符号分割テストベッド(Code Division Testbed)（ＣＯＤＩＴ）、ＣＳＥＬＴ中央通信研究所(CSELT Centro Studi e Laboratori Telecommunicazioni S.p.A （１９９５年８月）で説明されるようなＣＯＤＩＴのような他の通信システム構想において、信号品質はフレームエラーレート（ＦＥＲ）の代わりに生(raw)ビットエラーレート（ＢＥＲ）を推定することによって決定される。システム性能はＩＳ−９５Ａ規格に従ったダウンリンクパワー制御を用いるシステムと比較してかなり改善されるが、ＣＯＤＩＴ法はレイリーフェージングを取り扱うには依然として遅すぎる。
【０００８】
ＩＳ−９５Ａ規格に記載されるアップリンク送信パワー制御をダウンリンクにおける送信パワー制御に用うことを考える者がいるかもしれない。これは欧州特許公報第0 680 160号にDohi等によって記載されている。リモート局がダウンリンクにおける信号対干渉比（ＳＩＲ）を測定し、適切なパワー制御コマンドをアップリンクに送信する。ＩＳ−９５Ａ規格によれば、信号のオーバーヘッドを最小とするために各パワー制御コマンドは符号化されない１つのビットであろう。にもかかわらず、欧州特許公報第0 680 160号に記載された通信システムが目指す通信システムは、ＩＳ−９５Ａ規格に規定されたシステムとはいくつかの重要な相違点がある。例えば、欧州特許公報に記載されたシステムは、ＩＳ−９５Ａ規格の半分のフレーム長、数百キロビット／秒のビットレート、５ＭＨｚという広いチャンネル帯域及び４百万チップ／秒のＣＤＭＡチップレートを有する。
【０００９】
このような通信システムはかなりよくレイリーフェージングに追従し、リモート端末がソフトハンドオフモードでない場合、すなわちリモート端末が２つかそれ以上の基地局と同時に通信していない場合には良好に動作するであろう。これはしばしばマクロダイバーシチとも呼ばれる。ソフトハンドオフはUddenfeildtに対する米国特許第5,109,528号及び同5,327,577号に記載されており、これら特許明細書の記載内容は本明細書に記載されているものとする。リモート端末がソフトハンドオフモードでない場合、符号化されないパワー制御コマンドのエラーレートは典型的には１パーセント程度であって、大きな問題の原因とはならない。
【００１０】
しかしながら、リモート端末がソフトハンドオフモードにある場合、符号化されないダウンリンクパワー制御コマンドのエラーレートが著しく増加することがあり得る。さらに、ソフトハンドオフに関わる異なった基地局で受信されたコマンド中のエラーはその大部分が独立したものであろう。Dohiらが説明するシステムによれば、ソフトハンドオフに関わる２つの基地局には１秒間に１６００のパワー制御コマンドが送信されるから、２つの基地局の命令された送信レベルは、システム容量という観点からは最良でないであろうレベルに関して相互にドリフトしうる。ソフトハンドオフモードのリモート端末と通信状態にある少なくとも１つの基地局は高すぎるパワーレベルで送信するであろうから、容量の損失が発生する。
【００１１】
ダウンリンク送信パワーレベル制御において遭遇する問題を解決する１つの方法は、ソフトハンドオフに関わる基地局から送信されるダウンリンクパワーレベルを頻繁に調整することである。これらの基地局は自らのダウンリンク送信パワーの最新値を無線ネットワーク制御器（ＲＮＣ）へ送信し、制御器はそれらの値を比較して個々の調整コマンドΔＰ1DL(tn)及びΔＰ2DL(tn)を基地局へ送り返す。この方法は1996年6月6日に出願された、米国特許出願第08/870,867号に開示されており、この特許明細書の記載内容は本明細書にも記載されているものとする。
【００１２】
この方法は図１に示されている。図１において、基地局ＢＳ１は時刻tnにおける自らのダウンリンク送信パワーレベルＰ1(tn)を含んだメッセージＰ1DL(tn)を無線ネットワーク制御器（ＲＮＣ）に送信する。セルラ通信システムにおいて、ＲＮＣは基地局制御器又は移動サービス交換センターであってよい。また、基地局ＢＳ２は時刻tnにおける自らのダウンリンク送信パワーレベルＰ2(tn)を含んだメッセージＰ2DL(tn)をＲＮＣに送信する。図１に示されるソフトハンドオフモードにおいて、リモート局ＲＴは基地局ＢＳ１からの信号を受信するとともに、実質的に同一な情報を有する信号を基地局ＢＳ２から受信する。
【００１３】
ＲＮＣはメッセージＰ1DL(tn)及びＰ2DL(tn)に基づいて、個々の調整コマンドΔＰ1DL(tn)及びΔＰ2DL(tn)を基地局へ送信する。この調整コマンドは、ダウンリンク送信パワーレベルＰ1(tn+1)及びＰ2(tn+1)が所望の関係を維持するよう基地局に作用する。図１に示されるように、送信パワーレベルＰ1(tn)及びＰ2(tn)が前の時刻におけるコマンドΔＰ1DL(tn-1)及びΔＰ2DL(tn-1)の結果である。
【００１４】
米国特許出願第08/870,867号に説明されるように、ＲＮＣは調整コマンドをいくつかの方法で決定することができる。パワーレベルの調整は典型的にはフレーム毎に１回行うことができ、それによってソフトハンドオフに関わるダウンリンク送信器のダウンリンク送信パワーレベル間のドリフトが低いレベル、例えば平均で１ｄＢ未満に維持される。
【００１５】
リモート局のパワー制御コマンドにおける独立したエラーがどのようにして発生するかを、ＲＮＣの制御下にある２つの基地局ＢＳ１及びＢＳ２と通信中のリモート局ＲＴを示す図２によって、さらに詳細に説明する。図１に示されるように図２に示されるソフトハンドオフモードにおいて、リモート局ＲＴは基地局ＢＳ１からパワーレベルＰ１で信号を受信するとともに、基地局ＢＳ２からパワーレベルＰ２で実質的に同一のメッセージ情報を有する信号を受信する。リモート局ＲＴから送信されたパワー制御コマンドＰＣは基地局ＢＳ１においてコマンドＰＣ’として受信されるとともに、基地局ＢＳ２ではコマンドＰＣ”として受信される。多くの原因により発生しうるエラーによって、コマンドＰＣはコマンドＰＣ’、ＰＣ”の一方又はいずれとも全く同じではないであろうし、またコマンドＰＣ’はコマンドＰＣ”と同一でないであろう。
【００１６】
１つの基地局による送信は他の基地局への干渉のように見えるため、１つのダウンリンクパワーレベルと他のダウンリンクパワーレベルとの差異の大きさは、システムの容量に影響を与える。加えて、通常、速いドリフト速度は制御コマンドに更なる発行頻度を要求するため、個々のダウンリンクパワーレベルのドリフト速度(rate)は重要である。制御コマンドの発行頻度増加は、基地局ＢＳ１、ＢＳ２及びＲＮＣとの間のリンクで送信しなくてはならないメッセージング負荷を増加させる。
【００１７】
米国特許出願第08/870,867号によれば、これらの問題は品質に基づくダウンリンクパワー制御によって回避される。このアプローチによれば、リモート局ＲＴは受信したダウンリンク信号の品質をＦＥＲ又はＢＥＲのいずれかを判定することによって測定し、その後適当な品質メッセージをハンドオフに関係する基地局へ送信することによってその品質測定結果をネットワークにレポートする。各基地局はリモート局の品質メッセージ（レイヤ−３メッセージ）を制御器ＲＮＣに転送し、制御器ＲＮＣが基地局のダウンリンク送信パワーを適切に調整する。
【００１８】
米国特許出願第08/870,867号によれば、リモート局ＲＴは受信したダウンリンク信号強度のレポートを周期的にネットワークに送信しても良いし、新しいダウンリンク送信器からの信号がその時点で受信されている他のダウンリンク信号強度よりも大きい強度で受信される限りレポートを送信するようにしても良い。そのような通信システムにおいて、ネットワーク制御器ＲＮＣはリモート局の信号強度レポートに応答して、ダウンリンク信号が最大レベルでリモート局ＲＴに受信された基地局のみに送信させる。
【００１９】
この方法を図３に示す。図３には、リモート局が基地局ＢＳ１から受信したダウンリンクパワーレベルＰ１が、基地局ＢＳ２からのダウンリンクパワーレベルＰ２よりも大きい場合、基地局ＢＳ１によって送信されたダウンリンクパワーレベルＰ１がゼロ以上で、基地局ＢＳ２によって送信されたダウンリンクパワーレベルＰ２がゼロである場合を示す。（実際には、パワーレベルＰ２はパワーレベルＰ１よりも実質的に小さければよい。）弱い基地局ＢＳ２はそれ以外については通常のソフトハンドオフモードで動作すべきである。ソフトハンドオフモードのリモート局から見れば異なる基地局は一般に同一に見えるが、異なる疑似ノイズ信号などの基地局の違いに順応させるため、システムが決定した場合にはいつでも、ネットワークはリモート局に送信する基地局の変更を通知する。
【００２０】
米国特許出願第08/870,867号に開示される、さらに別の解決方法は、マクロダイバーシチ接続の間、閉ループパワー制御の代わりに開ループパワー制御を適用することである。このアプローチによれば、ソフトウエアハンドオフに関わる基地局で各フレーム毎にアップリンクＳＩＲが測定され、ＳＩＲ測定値が通信制御器に送信されるような通信システムにおいては別の方法によって解決される。通信制御器はソフトハンドオフに関わる基地局からのＳＩＲ値を処理し、リモート局において最大ダウンリンクパワーレベルで受信された基地局だけに送信させるようにする。
【００２１】
この方法は、時刻tn+1に基地局ＢＳ１から送信されたダウンリンクパワーレベルＰ1(tn+1)がゼロよりも大きく、また時刻tn+1に基地局ＢＳ２から送信されたダウンリンクパワーレベルＰ2(tn+1)がゼロの場合を示す図４によって説明される。このような状態は、ＲＮＣから基地局ＢＳ１、ＢＳ２のそれぞれに送信されるそれぞれのダウンリンク送信パワー制御設定コマンドＳｅｔＰ1DL、ＳｅｔＰ2DLの結果として生じる。ＲＮＣはパワー設定コマンドを個々の基地局の直前の時刻tnにおけるアップリンクＳＩＲ値ＳＩＲ1(tn)及びＳＩＲ2(tn)の判定及びレポートに基づいて生成する。
【００２２】
従って、基地局、例えば基地局ＢＳ１で受信されたアップリンクパワーが、別の基地局、例えば基地局ＢＳ２で受信されたアップリンクパワーよりも高い場合、ネットワーク制御器ＲＮＣは基地局ＢＳ１がリモート局ＲＴへ送信するようなメッセージを基地局ＢＳ１へ、基地局ＢＳ２にはリモート局ＲＴへの送信を中止するようなメッセージを、そしてリモート局ＲＴには特定のフレーム番号以降は基地局ＢＳ１のみを聴取し、基地局ＢＳ２の聴取を行わないようにするようなメッセージをそれぞれ送信する。
【００２３】
図５Ａ、５Ｂ及び５Ｃは米国特許出願第08/870,867号による通信システムのさらに別の動作を示す図である。ブロック５０１において、基地局ＢＳ１はデータ及び送信パワー調整コマンドをリモート局ＲＴから受信する。基地局ＢＳ１は第１の時刻に受信した調整コマンド（便宜上＋１又は−１のいずれかの値を有するものとする）を確認及び復号化し、それに従って次の時刻におけるダウンリンク送信パワーレベルを調整する。例えば図５Ａのブロック５０３に示されるように、もしリモート局が調整コマンドＰＣ＝１を送信したならば、基地局の送信パワーレベルＰ1(tn+1)は以前の送信パワーレベルＰ1(tn)に対して＋１ｄＢされる。同様に、リモート局が調整コマンドＰＣ＝−１を送信した場合は、基地局の送信パワーレベルＰ1(tn+1)は以前の送信パワーレベルＰ1(tn)に対して−１ｄＢされる。ブロック５０５において、時刻tnにおけるダウンリンク送信パワーレベルＰ1(tn)を含むメッセージＰ1DL(tn)が基地局ＢＳ１からＲＮＣへ送信される。基地局は基地局−制御器接続のシグナリング負荷を削減するため、好ましくはこのようなメッセージをリモート局がパワー制御コマンドを送信するよりも少ない頻度で送信する。例えば、基地局は受信した調整コマンドの数ｎをカウントし、Ｎ番目の調整コマンド毎にメッセージを送信するようにしても良い。ここで、Ｎはｎのａ倍であり、ａはいくつかの通信システムに対して約１６から約１６００の範囲の整数である。ブロック５０７において、基地局ＢＳ１は自らのダウンリンク送信パワーレベルを命令された量に設定する。
【００２４】
図５Ｂのブロック５０９に示されるように、ＲＮＣはメッセージＰ1DL(tn)及びソフトハンドオフに関わる他の基地局からの可能性のあるメッセージ、例えばＰ2DL(tn)を受信する。ＲＮＣはその目的のために、専用回路又はプログラム可能なプロセッサを含んでいてもよく、基地局ＢＳ１及びＢＳ２のダウンリンク送信パワーレベルＰ1(tn)及びＰ2(tn)との差（ブロック５１１）に基づいて、図５Ｂのブロック５１３で示されるような新しいパワー調整コマンドΔＰ1DL(tn+1)及びΔＰ2DL(tn+1)を決定することができる。図示されたＰ1DL(tn)＞Ｐ2DL(tn)の例において、新しい調整コマンドΔＰ1DL(tn+1)は、第１の基地局の直前のパワーレベルからパワーレベル間の差異の半分を減じたものに相当し、また新しい調整コマンドΔＰ2DL(tn+1)は第２の基地局の直前のパワーレベルに同じ差異の半分を加えたものに対応する。もしＰ2DL(tn)＞Ｐ1DL(tn)である場合には、基地局の番号が入れ替わるが実質的に同じ操作が実行される。ブロック５１５に示されるように、これらのコマンドは任意の都合の良い方法によって個々の基地局に通信される。
【００２５】
この種の通信システムの動作をさらに図５Ｃに示す。図５Ｃにおいて、ＲＮＣからの調整コマンドΔＰ1DLは基地局ＢＳ１で受信される（ブロック５１７）。これに応答して、基地局ＢＳ１は自らの送信パワーレベルを時刻tn+tmに調整する（ブロック５１９）。間隔tnは通信フレームの整数値のような都合の良い時間間隔である。同様の動作が他の基地局（基地局ＢＳ２）においても実行されることが好ましい。さらに、もし弱い方の基地局がブロック５１１−５１９に示したような動作によって実質的にゼロになるよう命令された場合には、弱い基地局は上述した全ての点においてソフトハンドオフモードに維持されるであろう。
【００２６】
図１を用いて上で説明した閉ループダウンリンクパワー制御は基地局及びＲＮＣとの間における余分なシグナリングを伴う。例えば、システム内でドリフトを１−２ｄＢ付近に維持するため、基地局からＲＮＣに対して、パワー調整ステップが１ｄＢで、早いレートの非符号化又は少し符号化されたパワー制御コマンドを１０ミリ秒ごとに送信する必要がある。図３及び図４を用いて説明した他の解決方法によれば、ＲＮＣと基地局間の制御シグナリング量は十分少なくなるが、マクロダイバーシチ送信の間、ＲＮＣから関連する基地局へ送信パワー制御データを送信する方法と組み合わされた効率的な閉ループパワー制御は依然として要求されている。
【００２７】
【特許文献１】米国特許第5,109,528号公報
【特許文献２】米国特許第5,327,577号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２８】
従って本発明の目的は、特定の移動局へのマクロダイバーシチ送信に関わる基地局の効率的な閉ループパワー制御を提供することにある。本発明のさらに別の目的は、マクロダイバーシチ送信に関わる基地局と基地局のパワーレベルを調整する制御器との間で必要なシグナリングを削減することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２９】
本発明によれば、これらの及び他の目的は基地局及びリモート局を有する通信システムにおける基地局によって送信される信号パワーレベルの制御方法によって満足される。基地局から送信される信号のパワーレベルを制御するため、パワーレベル制御コマンドがリモート局からそのリモート局が信号を受信する基地局へ送信される。リモート局が第１の基地局から送信された第１の信号と、実質的に同一のメッセージ情報を含んだ、少なくとも１つの第２の基地局から送信される少なくとも１つの第２の信号とを同時に受信しているか否かの判定がなされる。第１の信号のパワーレベルの第１のレポートが第１の基地局から制御器へ送信される。少なくとも１つの第２の信号のパワーレベルの少なくとも１つの第２のレポートが少なくとも１つの第２の基地局から制御器に送信される。第１のレポートと少なくとも１つの第２のレポートは制御局で比較される。第１の市の宇野パワーレベルを調整する第１のコマンドが制御器から第１の基地局に送信され、少なくとも１つの第２の信号のパワーレベルを調整する少なくとも１つの第２のコマンドが制御器から少なくとも１つの第２の基地局へ送信される。
【００３０】
本発明の第１の実施例によれば、リモート局が１つよりも多い基地局から信号を受信している場合、パワーレベル制御コマンドはリモート局から基地局へ削減されたレートによって送信される。第１の見地によれば、同一のパワーレベル制御コマンドがリモート局から基地局に数回送信される。第２の見地によれば、リモート局から基地局へ送信されるパワーレベル制御コマンドに更なる冗長性(redundancy)が符号化される。第３の見地によれば、１つ又はそれより多い基地局に特定のパワー制御コマンドがそれらの基地局へ送信される。
【００３１】
本発明の第２の実施形態によれば、リモート局が１つよりも多い基地局から制御器によって調整されるパワーレベルのステップサイズが、リモート局が１つの基地局からの信号を受信している場合よりもリモート局が１つより多い基地局からの信号を受信している場合に小さくなるように設定される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明をその好ましい典型的な実施形態及び付随する図面を参照して更に詳細に説明する。
以下の説明においては、本発明の好ましい実施形態を示すけれども、本発明の範囲内での多くの変更や修正が可能であることは当業者には明らかになるであろうから、例示のみを目的としたものであることを理解すべきである。
【００３３】
米国特許出願第08/807,867号に例示されるように、通信システムネットワークにおいて、基地局出力パワーレベルを調節するのにＲＮＣ又は他のいくつかの装置(entity)を用いることは、マクロダイバーシチ中におけるトラフィックチャネルの出力パワーを適切なレベルに維持するための効率的な方法である。しかしながら、この方法はＲＮＣと基地局との間の余分なシグナリングを必要とする。本発明によれば、ＲＮＣと基地局間でのシグナリングを削減するためにいくつかの方法を用いることが可能である。
【００３４】
例えば、必要とされるパワー制御コマンドレート、すなわち目標のＳＩＲに到達するために必要とされる、移動局から基地局へ送信されるパワー制御コマンドのレートは、ソフトハンドオーバの間、例えば４の因数によって低減しても良い。このアプローチの背後には、少ないメッセージは基地局によって異なるように翻訳されるであろうから、少ないメッセージが基地局へ送信される場合にはドリフトも小さいであろうという考えがある。高速な閉ループ制御の目的が高速なフェージングに追従することであることから見ると、この考えはもっともらしいものである。ソフトハンドオーバにおいては、良好な空間ダイバーシチによって、高速フェージングは通常のコンディションの場合ほどシビアなものではないであろう。
【００３５】
ＲＮＣと基地局との間で必要とされるシグナリングを低減する別の方法は、パワー調整ステップサイズ、すなわちＲＮＣパワー制御コマンドに応答して調整される出力パワーの相対量を小さくすることである。典型的な実施例によれば、マクロダイバーシチの間１ｄＢのステップサイズを０．２５ｄＢまで低下させることができる。パワー制御メッセージが毎回異なるように受信されれば、小さいドリフトが生じるにすぎないから、ステップサイズを小さくするという考えはドリフトもさらに遅くする。これは、調整が必要とされる前と同じ大きさのドリフトが許容されるのであれば、ＲＮＣが基地局の出力パワーレベルを大きなステップサイズの時に必要とされていた頻度と必ずしも同じ頻度で調整する必要がないことを意味する。このアプローチの利点は、空気インタフェース(air interface)を介したシグナリングを必要としないか、少しであることである。
【００３６】
ＲＮＣと基地局との間で必要とされるシグナリングを低減するさらに別の方法は、同じパワー制御コマンドを移動局から基地局へ数回送信することである。これによって、大部分の受信ビットが正しく受信される確率は考慮されるビット数の増加に従って増加するため、パワー制御コマンドが正しく受信される確率が増加する。例えば、２ビット長のコマンドの１又はそれより多いビットが誤って受信されることよりも、８ビットパワー制御コマンドの４つまたはそれより多いビットが正しく受信されない確率の方が低い
【００３７】
ＲＮＣと基地局との間で必要とされるシグナリングを低減するさらに別の方法は、移動局から基地局送信されるパワー制御コマンドに更なる符号化を行うことである。すなわち、マクロダイバーシチの間、パワーコマンドの符号化冗長度を増加させることである。
【００３８】
これらのアプローチのいずれにおいても、移動局から送信されるパワー制御コマンドがマクロダイバーシチ期間中に基地局で正しく受信される確率を向上するため、パワー制御コマンド中で余分なビットが用いられる。
【００３９】
より低いパワー制御コマンドレートもまた、異なるパワー制御コマンドを異なる基地局に送信することを可能にする。従って、異なる基地局からの出力パワーはわずかなシグナリングを付加するか、あるいはシグナリングの増加をすることなく、ゲイン(gain)に依存させることができる。このアプローチはまた、異なる基地局に送信されるパワー制御コマンドを、移動局がパワードリフトが削減されるように選択することによってパワードリフトをうち消すことができるため、不要なパワードリフトを削減するという更なる効果を有する。しかしながら、適切なパワー制御コマンドを異なる基地局に送信するために、移動局はその異なる基地局における出力パワーレベルを知る必要がある。従って、基地局は自局の出力パワーレベルに関する情報を移動局に送信する。移動局は、同一なパワーコマンドを接続中の全ての基地局に送信した場合には、パワードリフトをうち消さないであろう。
【００４０】
もちろん、上述のアプローチは組み合わせることができる。また、追加のシグナリングを導入することによって、他の出力パワー機構をサポートすることもできる。
【００４１】
本発明による、基地局及びＲＮＣ間で必要とされるシグナリングを削減する方法の一つを、図６に流れ図として示す。方法はまず、マクロダイバーシチ送信が発生しているか否かの判定が行われるステップ６００から始まる。もし、マクロダイバーシチ送信が発生しているならば、方法はステップ６２０へ続く。さもなければ、ステップ６１０においてパワー制御コマンドが通常のレートで移動局からアクティブな基地局へ送信され、方法はステップ６００に戻る。
【００４２】
ステップ６２０において、パワー制御コマンドが移動局からマクロダイバーシチ送信に関わる基地局に削減されたレートで送信される。ステップ６２０は平行して実行されうるステップ６２１、６２２および６２３の１つかそれより多くを含んでよい。
【００４３】
ステップ６２１において、パワー制御コマンドが移動局からマクロダイバーシチ送信に関わる基地局に、削減されたレートで、かつ少なくともいくつかのパワー制御コマンドを繰り返して送信される。同一で連続する複数のパワー制御コマンドはそのコマンドが正しく受信される確率を高める。そして、その結果、基地局とＲＮＣとの間に要求されるシグナリングの総量を削減する。
【００４４】
ステップ６２２において、パワー制御コマンドが移動局からマクロダイバーシチ送信に関わる基地局に、削減されたレートで、かつコマンドに更なる冗長性を符号化して送信される。符号化のさらに高いレートはパワー制御コマンドが正しく受信される確率を高める。そして、その結果、基地局とＲＮＣとの間に要求されるシグナリングの総量を削減する。
【００４５】
ステップ６２３において、パワー制御コマンドが移動局からマクロダイバーシチ送信に関わる基地局に、削減されたレートで、かつマクロダイバーシチ送信に関わる基地局のそれぞれに特定のパワー制御コマンドを送信するように送信される。このように、基地局及びＲＮＣ間のシグナリングは削減され、システムの適応性がさらに高くなる。
【００４６】
ステップ６３０において、タイムカウンタパラーメータｔが所定の閾値を超えたか否かの判定がなされる。パラーメータｔはＲＮＣと基地局との間の最新のパワーレベル調整シグナリングからの経過時間を表す。閾値は基地局とＲＮＣとの間で必要とされるパワーレベル調整シグナリングの頻度を表す。タイムカウンタパラーメータｔが閾値より大きくない場合、方法はステップ６００に戻る。さもなければ、タイムカウンタパラーメータｔはマクロダイバーシチ送信に関わる基地局においてダウンリンク出力パワーレベルを調整する時間であることを示す。従って、ステップ６４０において、測定されたパワーレベルレポートが基地局からＲＮＣへ送信され、新しいダウンリンク出力パワーレベルがＲＮＣから基地局へ送信される。それから、方法はステップ６００へ戻る。
【００４７】
図６に示されない、基地局とＲＮＣとの間のパワー制御シグナリングを削減する別の方法は、ＲＮＣによって出力パワーレベル調整のステップサイズを低下することである。
【００４８】
パワー制御を修正するこの方法はマクロダイバーシチを用いるいかなるシステムにおいても実装することができる。この方法は特に、ダウンリンクパワー制御を用い、基地局の出力パワーレベルを頻繁に更新するシステムにおいて効果がある。
【００４９】
以下の説明はこのシグナリングがどのようにして様々な具体的なシナリオ(scenario)に実装されうるかを説明するものであるが、等技術分野の当業者はそのシグナリングを別の方法によって実行することができることを理解するであろう。以下の説明は、元々はマクロダイバーシチ送信に関わっていなかった移動局が１つの新しい基地局とマクロダイバーシチに入っている場合のみを考慮したものである。例えば移動局が２つより多い基地局に接続されている場合や、移動局が１つまたはいくつかの基地局とのマクロダイバーシチから離れ、同時に１つかいくつかの基地局とマクロダイバーシチに入る場合、又は基地局が異なるＲＮＣに接続されている場合など、他のシナリオを想像するのは容易である。
【００５０】
最初のシナリオにおいて、どの種類のパワー制御方法を使用するかの決定が移動局でなされる。新しいマクロダイバーシチ基地局が接続されたとき及び、閉ループパワー制御が実行されている場合、移動局は基地局にメッセージを送信して、パワー制御コマンドレートを変更したいことを示す。このメッセージはどのようにしてパワー制御コマンドレートを変更させるべきかについての情報だけでなく、移動局に関する情報も含んでいる。そのメッセージの所期の受信者である基地局がそのメッセージを受信すると、基地局は肯定アクノリッジ信号（ＡＣＫ）で応答する。１つの基地局のみがそのメッセージを受信することを回避するため、例えば全ての関係する基地局が認識し、指示された修正の準備ができているかの確認及び、ＲＮＣが認識し、修正の準備ができているかの確認のために、固定網におけるいくつかのシグナリングが必要とされる。
【００５１】
移動局は少なくとも１つのＡＣＫを基地局から受信すると、直ちに新しいパワー制御方法の使用を開始したことを示すメッセージを送信する。そして移動局は自分自身で新しいパワー制御方法の準備を行い、その後開始する。
【００５２】
移動局が新しいパワー制御方法を開始したことを示すメッセージを基地局が受信すると、ＲＮＣのみならず他の基地局にもそれを知らせる。同時に、その基地局は新しいパワー制御方法への追従を開始する。
【００５３】
繰り返しを含む、符号化されたパワー制御コマンドを使用するため、基地局は自身の出力パワーを調整する前に、受信したパワー制御コマンドをバッファしなくてはならない。もし移動局が異なるメッセージを異なる基地局へ送信する場合、個々のパワー制御コマンドにアドレスを組み込むか、好ましくは基地局にどのパワー制御コマンドを受信すべきかを知らせることによって実現することができる。これはパワー制御コマンドにパターンを用いることによって実現することができる。例えば、パワー制御コマンドの１つおきのスロットを特定の基地局の専用とすればよい。しかしながら、基地局が移動局がパワー制御コマンドレートを変化させていることやＡＣＫが行方不明であることに気がつかないものとした場合、移動局は失われたメッセージを再送しなければならない。
【００５４】
もちろん、パワー制御方法をマクロダイバーシチ中に変更することは可能である。マクロダイバーシチ送信が終了する直前に、移動局は元のパワー制御方法に戻っても良い。ネットワーク及び移動局の両方がいつ変更が起こるかを知っているため、追加のシグナリングは不要であるか、わずかな追加のシグナリングが必要となる程度である。
【００５５】
他のシナリオにおいて、パワー制御方法を変更する決定がネットワーク、例えばＲＮＣで行われる。このシナリオにおいて、移動局が新しい基地局とマクロダイバーシチに入り、閉ループが実行中であれば直ちに、ＲＮＣは関係する基地局に必要なパワー制御方法に関して通知する。このメッセージはまた移動局にも送信される。基地局及び移動局の両方は自分自身で新しい方法の準備を行い、移動局は新しいパワー制御方法の使用を開始したことを示すメッセージを基地局に送信する。基地局はＡＣＫで応答する。基地局は互いに固定網を用いて互いに通信しているため、移動局は１つのＡＣＫを受信すれば足りる。所定時間内にＡＣＫが受信されない場合、移動局は新たな開始メッセージを送信する。
【００５６】
ステップサイズが変更される場合、ネットワークはマクロダイバーシチがいつ始まるかを知っており、またＲＮＣは関係する基地局にステップサイズを変更するよう簡単に命令することができるため、移動局は移動局がどのステップサイズを使用するかを決定するまで、いかなるシグナリングにも関与する必要がない。
【００５７】
移動局がマクロダイバーシチを離れたときには、通常のパワー制御方法に戻すべきである。これは空気インタフェースを介した多くのシグナリングを追加することなく実行できる。
【００５８】
本発明によれば、マクロダイバーシチ送信期間中に基地局の出力パワーを調整するための、基地局及びＲＮＣの間におけるシグナリングが顕著に削減される。基地局及びＲＮＣ間のシグナリングが削減されるセッション全体において、閉ループパワー制御がサポートされても良い。加えて、移動局からのパワー制御コマンドが基地局で受信される精度も向上する。さらに、移動局が異なるコマンドを異なる基地局に送信することができ、その結果柔軟な遠距離通信システムが実現できる上、パワードリフトを回避することができる。
【００５９】
本発明はこのように説明されたが、他の多くの方法によって本発明を変更することができることは自明である。このようなバリエーションは本発明の精神及び範囲から離れるものとは取り扱われず、等技術分野の当業者にとって自明な全てのそのような改変は以下の請求範囲の範囲に含まれることが意図されている。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】ソフトハンドオーバ中のダウンリンク送信パワー制御方法を示す図である。
【図２】リモート局及び２つの基地局に関するソフトハンドオフを示す図である。
【図３】ソフトハンドオフモードの間に低すぎる信号レベルとともに受信されるリモート局のパワー制御コマンドの問題を解決する１つの方法を示す図である。
【図４】ソフトハンドオフモードの間に低すぎる信号レベルとともに受信されるリモート局のパワー制御コマンドの問題を解決する別の方法を示す図である。
【図５Ａ】、
【図５Ｂ】、
【図５Ｃ】通信システムの動作を示す図である。
【図６】本発明の典型的な実施例にかかる方法を示す流れ図である。
【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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６】
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