(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
セクター化されたセルと関連した基地局コントローラと、前記セルの第１のセクターと関連した第１の基地局トランシーバと、前記セルの第２のセクターと関連した第２の基地局トランシーバと、移動局と、を有する電話システムにおいて、前記第１と第２の基地局トランシーバの送信出力レベルを制御する方法が：
（ａ）前記移動局に到達する通信信号の受信信号強度を決定するステップと；
（ｂ）受信した信号強度に基づいて出力制御値を前記第１の基地局トランシーバと前記第２の基地局トランシーバに送信するステップと；
（ｃ）前記送信された出力制御値を前記第１の基地局トランシーバで受信しようとすることによって第１の受信した出力制御値を発生するステップと；
（ｄ）前記移動局から送信された前記送信出力制御値を前記第２の基地局トランシーバで受信しようとすることによって第２の受信された出力制御値を発生するステップと；
（ｅ）前記第１と第２の受信された出力制御値が等しくない場合、前記トランシーバの共通の送信出力値を前記基地局のところで計算するステップと；
（ｆ）前記共通の送信出力値に従って前記第１と第２の基地局トランシーバから前記通信信号を送信するステップと；
を含む、上記方法。
【請求項２】
前記受信された信号強度が、信号対雑音比の期待値と実際値の差を測定することによって決定される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記移動局もまた、前記受信された信号強度が有効であるか否か前記コントローラに通信する、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
有効な受信済み信号強度がないと、前記共通送信出力値が変更されない、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
逆方向フレームｎで前記コントローラに通信された前記受信済み信号強度を前記コントローラが用いて、順方向フレームｎ＋２＋Ｔbackhaulの前記第１と第２の基地局トランシーバに通信される前記共通送信出力値を発生し、ここで、Ｔbackhaulが前記基地コントローラによってもたらされるフレームの処理遅延を表す、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記共通送信出力値が前記第１と第２の基地局トランシーバから送出された前記通信信号に適用される利得に対応する、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記ステップ（ｃ）が、前記第１の受信済み出力制御値に従って前記第１の基地局トランシーバから送信された前記通信信号の利得を、第１のフレームの間に調整するステップをさらに含み、また、
前記ステップ（ｆ）が、前記共通送信出力値と前記第１の受信済み出力制御値との間の差に従って前記第１の基地局トランシーバから送信された前記通信信号の前記利得を、前記第１のフレームに続く第２のフレームの間に調整するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記ステップ（ｃ）が、前記第２の受信済み出力制御値に従って前記第２の基地局トランシーバから送信された前記通信信号の利得を、前記第１のフレームの間に調整するステップをさらに含み、また、
前記ステップ（ｆ）が、前記共通送信出力値と前記第２の受信済み出力制御値との間の差に従って前記第２の基地局トランシーバから送信された前記通信信号の前記利得を、前記第１のフレームに続く前記第２のフレームの間に調整するステップをさらに含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
セクター化されたセルと関連する基地局コントローラと、前記セルの第１のセクターと関連する第１の基地局トランシーバと、前記セルの第２のセクターと関連する第２の基地局トランシーバと、移動局と、を有するセルラー通信システムにおいて、前記第１と第２の基地局トランシーバの送信出力レベルを制御する装置であって、：
（ａ）通信信号の受信された信号強度を前記移動局のところで決定する手段と；
（ｂ）前記第１の基地局トランシーバと前記第２の基地局トランシーバに、前記受信済み信号強度に基づいて出力制御値を送信する手段と；
（ｃ）前記移動局から送信された前記出力制御値を受信しようとすることによって第１の受信済み出力制御値を前記第１の基地局トランシーバのところで発生する手段と；
（ｄ）前記移動局から送信された前記出力制御値を受信しようとすることによって第２の受信済み出力制御値を前記第２の基地局トランシーバのところで発生する手段と；
（ｅ）前記第１と第２の受信済み出力制御値が等しくないと、前記第１と第２の基地局トランシーバの共通の送信出力レベルを、前記基地局コントローラのところで計算する手段と；
（ｆ）前記共通送信出力値に従って前記第１と第２の基地局トランシーバから前記通信信号を送信する手段と；
を備える、上記装置。
【請求項１０】
セクター化されたセルと関連する基地局コントローラと、前記セルの第１のセクターと関連する第１の基地局トランシーバと、前記セルトランシーバの第２のセクターと関連する第２の基地局トランシーバと、移動局と、を有するセルラー通信システム又は個人通信システムにおいて、前記第１の第２の基地局トランシーバの送信出力レベルを制御する装置であって：
（ａ）前記移動局に到達する通信信号の受信済み信号強度を決定する前記移動局内のプロセッサと；
（ｂ）前記第１の基地局トランシーバと前記第２の基地局トランシーバに前記受信済み信号強度に基づいて出力制御値を送信する送信機と；
（ｃ）前記移動局から送信された前記出力制御値に反応して第１の受信された出力値を発生する第１の受信機内のプロセッサと；
（ｄ）前記移動局から送信された前記出力制御値に反応して第２の受信された出力制御値を発生する前記第２の受信機内のプロセッサと；
（ｅ）前記第１と第２の受信済み出力制御値が等しくないと、前記第１と第２の基地局トランシーバの共通の送信出力値を発生する前記基地局コントローラ内の処理回路と；
（ｆ）前記共通送信出力値に従って前記通信信号を送信する前記第１の基地局トランシーバ内の送信機と前記第２の基地局送信機内の送信機と；
を備える、上記装置。
【発明の詳細な説明】
本発明は、審査中の１９９８年２月１９日提出の暫定的米国特許第６０／０７５，２１１号からの優先権を要求するものである。
発明の背景
Ｉ．技術分野
本発明は一般的な通信に関し、より特定的には特に多重アクセス通信システムにおける同期化された出力制御に関する。
ＩＩ．従来技術の説明
符号分割多重アクセス方式（ＣＤＭＡ）変調技術を用いることは、多くのシステムユーザーが存在する通信を容易化するためのいくつかある技法の内の１つに過ぎない。時分割多重アクセス方式（ＴＤＭＡ）、周波数分割多重アクセス方式（ＦＤＭＡ）及び、周波数圧縮単一側波帯技法（ＡＣＳＳＢ）などのＡＭ変調スキームなどの他の技法も知られているが、ＣＤＭＡは他の変調技法に比べて重要な利点を持っている。多重アクセス通信システムでＣＤＭＡを用いることは、本発明の譲受人に譲受されここに参照して組み込まれる「衛星又は地上中継器を用いるスペクトル拡散多重アクセス通信システム」（ＳＯＲＥＡＤ  ＳＰＥＣＴＲＵＭ  ＭＵＬＴＩＰＬＥ  ＡＣＣＥＳＳ  ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ  ＳＹＳＴＥＭ  ＵＳＩＮＧ  ＳＡＴＥＬＬＩＴＥ  ＯＲ  ＴＥＲＲＥＳＴＲＩＡＬ  ＲＥＰＥＡＴＥＲＳ）という題名の米国特許第４，９０１，３０７号に開示されている。
この特許においては、各々がトランシーバ（tranceiver）を有する移動電話システムの多くのユーザーが、
（セル基地局すなわちセルサイトとしても知られている）を介して通信する多重アクセス技法が開示されている。ＣＤＭＡ通信を使用すると、周波数スペクトルを複数回再使用し、これによってシステムユーザーの能力を増大させることができる。ＣＤＭＡ技法を用いると、その結果、他の多重アクセス技法を用いた場合より遙かにスペクトル効率が高くなる。
アナログＦＭ変調を用いる従来のセルラー電話システムでは、利用可能周波数帯域は一般的には３０ｋＨｚの帯域幅を持つチャネルに分割される。システムのサービス地域は地理的にサイズが変化するセルに分割される。利用可能周波数チャネルは、各々が通常は等しい数のチャネルを包含する複数セットに分割される。この周波数セットは同チャネル干渉の可能性を最小化するようにセルに割り当てられる。
従来のセルラーシステムにおけるハンドオフスキーム（Handoff schemes）の意図するところは、移動局が２つのセル間の境界にまたがる場合に、コールや例えばデータリンクなどの他のタイプの接続を継続させることにある。１つのセルから他のセルへのハンドオフは、コール又は接続をハンドオフしているセル基地局における受信機が、移動局からの受信された信号の強度が所定のしきい値未満であることを通知すると開始される。信号レベルが所定のしきい値未満に落ちると、基地局は、現行の基地局より良好な信号強度を持つ移動局信号を隣接の基地局が受信しているか否か判断する。
システムコントローラは、ハンドオフ要求を持つ隣接の基地局にメッセージを送出することによって現行の基地局の照会に反応する。すると、この隣接基地局は特殊な走査受信機を用いて、特殊なチャネル上の移動局からの信号を探す。隣接する基地局の内の１つでも適切な信号強度をシステムコントローラに報告すると、ハンドオフが試みられる。
従来のシステムでは、新しい基地局に対するハンドオフが不成功であるとコールは断続される。ハンドオフの失敗が発生するには多くの理由がある。例えば、コールを通信するためのアイドリングチャネルが隣接基地局に存在しないとハンドオフは失敗する。同様に、隣接基地局が移動局を聞いたと報告したが、実際には、完全に異なったセル内の同じチャネルを用いる別の移動ユニットを聞いた場合には、ハンドオフは失敗する。また、移動局が、隣接セル内の新しいチャネルにスイッチングするためのコマンド信号を受信できない場合にもハンドオフは失敗することがある。
従来のセルラーシステムでは更に別の問題が、移動ユニットが２つのセル同士間の境界に接近すると発生する。この状況では、移動局の信号レベルは双方の基地局で変動する傾向があり、このため、「ピンポン」効果を発生する。繰り返し要求をして、コールを隣接する２つの基地局同士間で前後にハンドオフする。
参照してここに組み込まれ、本発明の譲受人に譲受される「ＣＤＭＡセルラー電話システムでの通信にソフトハンドオフを提供する方法とシステム」（ＭＥＴＨＯＤ  ＡＮＤ  ＳＹＳＴＥＭ  ＦＯＲ  ＰＲＯＶＩＤＩＮＧ  Ａ  ＳＯＦＴ  ＡＨＮＤＯＦＦ  ＩＮ  ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮＳ  ＩＮ  Ａ  ＣＤＭＡ  ＣＥＬＬＵＬＡＲ  ＴＥＬＥＰＨＯＮＥ  ＳＹＳＴＥＭ）という題名の米国特許第５，１０１，５０１号では、ハンドオフ中に２つ以上のセル基地局を介して移動局付き通信を提供する方法とシステムが開示されている。この環境では、通信は、移動ユニットが入っていく基地局に出ていく元のセルの基地局からのハンドオフによって通信は遮断されない。このタイプのハンドオフは、２つ以上の基地局又は１つの基地局の複数セクターがハンドオフ中に同時に移動局に通信するので、セル基地局同士間での通信におけるソフトハンドオフであると見なすことができる。
改良型のソフトハンドオフ技法が、本発明の譲受人に譲受され、ここに参照して組み込まれる、「ＣＤＭＡセルラー通信システムにおける移動局支援のソフトハンドオフ」（ＭＯＢＩＬＥ  ＳＴＡＴＩＯＮ  ＡＳＳＩＳＴＥＤ  ＳＯＦＴ  ＨＡＮＤＯＦＦ  ＩＮ  Ａ  ＣＤＭＡ  ＣＥＬＬＵＬＡＲ  ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮＳ  ＳＹＳＴＥＭ）という題名の米国特許第５，２６７，２６１号に開示されている。この特許の改良型技法では、移動局はシステム内の隣接基地局から送信されるパイロット信号の信号強度を監視する。測定された信号強度が所与のしきい値を越える場合、移動局は信号強度メッセージを、移動局が通信している中継の基地局を介してシステムコントローラに送出する。システムコントローラから新しい基地局と移動局へ送られるコマンドメッセージによって、その新しい基地局と現行の基地局を介して同時通信が確立される。移動ユニットがその時点で通信している中継の基地局の内の少なくとも１つに対応するパイロットの信号強度が所定のレベル未満に落ちたことを移動局が検出すると、その移動局は対応する基地局を示す測定済み信号強度を、自身が通信している中継の基地局を介してシステムコントローラに報告する。識別された基地局と移動局に対するシステムコントローラからのコマンドメッセージによって、他の基地局又は局を介しての通信は継続されながらも、対応する基地局を介しての通信が終了される。
典型的なセルラー通信システム又は個人（personal）通信システムもまた、複数セクターを包含するセル内のある基地局を包含している。複数セクター式の基地局は、各々が基地局の全包括範囲より小さい領域を包括している複数の独立した送受信用アンテナ又はトランシーバを備えている。しかしながら、セル内の個々のセクターの包括範囲は互いに排他的なものではなく、一般にはセクターが重なり合うセル内の地域が存在する。一般的に、セルは複数のセクターに分割されて、セル内に存在する移動ユニットに対する全干渉出力を減少させる。セクターを用いることはまた、１つの基地局を介して通信できる移動ユニットの数を増すことになる。
上述の隣接基地局同士間でのソフトハンドオフの方法はまた、本発明の譲受人に譲受され、参照してここに組み込まれる、「共通基地局のセクター同士間でハンドオフを実行する方法と装置」（ＭＥＴＨＯＤ  ＡＮＤ  ＡＰＰＡＲＡＴＵＳＦＯＲ  ＰＥＲＦＯＲＭＩＮＧ  ＨＡＮＤＯＦＦ  ＢＥＴＷＥＥＮ  ＳＥＣＴＯＲＳ  ＯＦ  Ａ  ＣＯＭＭＯＮ  ＢＡＳＥ  ＳＴＡＴＩＯＮ）という題名の米国特許第５，６２５，８７６号に開示されているようなセクター化された（sectorized）基地局にも応用可能である。共通基地局の各セクターは分離した独立基地局として取り扱われる。この基地局の各セクター（sector）は、共通移動ユニットからの多重経路信号を合成してデコーディングする。デコーディングされたデータは、基地局の各セクターによって制御されるセルラー通信システム又は個人通信システムにに直接に送られる。あるいは、データは基地局で比較されて選択され、その結果がセルラー通信システム又は個人通信システムのコントローラに送られる。このように、３つのセクターＳ１、Ｓ２及びＳ３を有する基地局において、セクター間でのソフトハンドオフは次のように発生する：
１．  移動ユニットはセクターＳ１のトランシーバを介して基地局と通信可能である；
２．  移動ユニットは、基地局セクターＳ２のトランシーバのパイロット信号強度が所定のしきい値を越えていることを検出することができる；
３．  移動ユニットは基地局セクターＳ１トランシーバを介して基地局コントローラに、基地局セクターＳ２トランシーバのパイロット信号強度がしきい値を越えていることを通知する；
４．  基地局コントローラは基地局セクターＳ２内のリソースの可用性を判断して、セクターＳ１トランシーバとセクターＳ２トランシーバを介して移動ユニットにコマンド信号を送る；
５．  すると、移動ユニットは基地局セクターＳ１とＳ２のトランシーバを介して基地局との同時通信を開始する；
６．  基地局は、２つのセクターのパイロット信号強度の内の一方または双方が所定のしきい値未満に落ち、セクターＳ１及び／またはＳ２のトランシーバを介しての通信が基地局コントローラによって終了させられるまで、そのセクターＳ１とＳ２のトランシーバから移動ユニットを介して受信した信号を合成する。
本発明の譲受人に譲受され、参照してここに組み込まれる、「符号分割多重アクセスシステムにおける高速順方向利肉出力制御」（ＦＡＳＴ  ＦＯＲＷＡＲＤＬＩＮＫ  ＰＯＷＥＲ  ＣＯＮＴＲＯＬ  ＩＮ  Ａ  ＣＯＤＥ  ＤＩＶＩＳＩＯＮ  ＭＵＬＴＩＰＬＥ  ＡＣＣＥＳＳ  ＳＹＳＴＥＭ）という題名の米国特許第５，２６７，２６１号と第５，３８３，２１９号に、移動ユニットが正確にまたは不正確に各順方向フレーム（frame）をデコーディングするするレートを測定することによって自身が通信する中継の基地局または局をフレーム毎に更新することを移動ユニットに可能とするプロセスが述べられている。
しかしながら、移動ユニットがセクター化された基地局の２つ以上のトランシーバと通信しているソフトハンドオフ間に問題が発生することがある。この環境では、移動ユニットとアクティブな通信をしている基地局トランシーバのすべてが、移動局からの出力制御データを正確にデコーディングするわけではない可能性が高い。これが発生すると、移動ユニットとアクティブ通信中の各基地局トランシーバの利得設定が同期されなかったりさらに発散することがある。このように、セクター化された基地局内の各トランシーバは同じＰＮチャネル上で送信するので、アクティブ通信中のトランシーバの利得設定が発散すると、移動ユニットにとって、それがセクター化基地局の各トランシーバから受信する順方向リンク通信信号を適切に合成することがより困難となる。したがって、セクター間のハンドオフ中で同期をとったセクター化基地局トランシーバの順方向フレーム利得設定を保持するある種のメカニズムが必要とされる。
発明の概要
本発明は、セクター化基地局内の２つ以上のトランシーバが、この２つ以上のトランシーバが別様に発散する場合において各トランシーバが順方向通信リンク上の移動局に送信する出力レベルを更新することを可能とするものである。
特に、本発明は、第１と第２の基地局のトランシーバがセルの第１と第２のセクターとそれぞれ関連している、第１と第２の基地局トランシーバの送信出力レベルを制御する方法と装置を指向するものである。移動局に到達する通信信号の受信済み信号強度が最初に測定される。すると、受信された信号強度に基づいた出力制御値が移動局から第１と第２の基地局トランシーバに送信される。第１の受信済み出力制御値が次に、第１の基地局トランシーバでの送信済み出力制御値を受信使用とすることによって発生され、第２の受信済み出力制御値が、第２の基地局トランシーバでの送信済み出力制御値を受信しようとすることによって発生する。共通の送信出力値が、第１と第２の受信済み出力制御値が等しくない場合に、第１と第２の基地局トランシーバの基地局コントローラで計算される。次に、通信信号が第１と第２の基地局トランシーバから共通送信出力値に従って送信される。
この技法を実現することによって、１つの移動ユニットとアクティブ通信中のトランシーバが送信している出力レベルは同期を取られ、これによって、発散出力レベルでトランシーバから到達する通信信号を合成しようと移動局がする場合に発生し得る問題を最小化または解消することができる。
【図面の簡単な説明】
本発明の特徴、目的及び利点は、全体にわたって同様の参照符号が同様の部品を示す図面と一緒に以下に記載する詳細な説明を読めばより明らかになるであろう。
図１は、セルラー電話システムの例示であり；
図２は、例証の基地局の包括範囲構造体であり；
図３は、移動局と例証の２セクター式基地局間の順方向と逆方向の通信リンクを示す図であり；
図４は、本発明による、基地局トランシーバによって送信された順方向リンクトラフィックチャネル情報をエンコーディングするエンコーダの図であり；
図５は、本発明による、基地局トランシーバによって送信されたエンコーディング済み順方向リンクトラフィック情報を変調して利得調整する変調器の図であり；
図６は、本発明による、第１の第２のレートセットを用いて実現された順方向リンク出力制御サブチャネルのタイミングの線図であり；
図７は、本発明による、第３と第４のレートセットを用いて実現された順方向リンク出力制御サブチャネルのタイミングに線図であり；
図８は、本発明による、第５と第６のレートセットを用いて実現された順方向リンク出力制御サブチャネルのタイミングの線図であり；
図９は、本発明に従って実現された逆方向リンク閉ループ出力制御ループの遅延のタイミングを示す線図であり；
図１０は、本発明による、逆リンクパイロットチャネル中にパンクチャされた逆方向リンク出力制御サブチャネルの構造を示すブロック図であり；
図１１は、本発明による、移動局によって送信された逆方向リンクトラフィックチャネル情報をエンコーディングするエンコーダの図であり；
図１２と１３は、本発明による、逆方向リンクパイロットチャネル、制御チャネル及びトラフィックチャネルを変調する変調器の２つの上面図である。
好ましい実施形態の説明
セルラー電話システムを図１に例示する。図１に示すシステムは、ＣＤＭＡスペクトル拡散変調を含む、一般的には多くの移動局または移動電話と基地局間での通信を容易化する様々な多重アクセス変調技法を利用することができる。
一般的なＣＤＭＡシステムでは、各基地局は、対応するパイロットチャネル上でのパイロット搬送波の通信を含む固有のパイロット信号の送信を実行する。パイロット信号は、共通の疑似ランダム雑音（ＰＮ）格段符号を用いて常時各基地局によって送信される非変調の、直接シーケンスの、拡散スペクトル信号である。パイロット信号によって、移動局はシステムを初期同期化することができる。同期化に加えて、パイロット信号によって、干渉性の復調化のための位相基準と、ハンドオフ判断の際の信号強度測定のための基準が得られる。異なった基地局によって送信されたままのパイロット信号は異なった符号位相オフセットを持った同じＰＮ拡散符号であることがある。
図１に、一般的には基地局をシステム制御するためのインタフェースと処理回路を含む移動スイッチングセンター（ＭＳＣ）とも呼ばれるシステムコントローラとスイッチ１０を示す。コントローラ１０はまた、公衆交換回線網（ＰＳＴＮ）からの電話コールを適切な基地局にルーティングするように制御して、適切な移動局に送信する。コントローラ１０はまた、少なくとも１つの基地局を介しての移動局からのコールのＰＳＴＮに対するルーティングを制御する。
コントローラ１０は、専用電話回線、光ファイバリンクまたはマイクロウエーブ通信リンクなどの様々な手段によって基地局にカップリングすることができる。図１に、３つの例示の基地局１２、１４及び１６が例証の移動局１８と共に図示されている。移動局１８は、一般的にはセルラー電話であるが、これは少なくとも受信機、送信機及びプロセッサから成っている。基地局１２、１４及び１６は一般的には、基地局の機能（基地局コントローラまたはＢＳＣ）を制御する処理回路及び移動局とシステムコントローラ双方と通信するインタフェース回路を含んでいる。矢印２０Ａ〜２０Ｂは基地局１２と移動局１８間の可能な通信リンクを示している。矢印２２Ａ〜２２Ｂは基地局１４と移動局１８間の可能な通信リンクを示している。同様に、矢印２４Ａ〜２４Ｂは基地局１６と移動局１８間の可能な通信リンクを示している。基地局のサービス地域すなわちセルは、移動局が通常は１つの基地局に最も近くなるように、幾何学的な形状に設計されている。
図２に例証の基地局包括地域を示す。この例証の包括範囲では、六角形の基地局包括地域が対称的に張られた配置で互いに当接している。各移動局は複数の基地局の内の１つの局の包括地域内におかれている。例えば、移動局１０は基地局２０の包括地域内におかれている。ＣＤＭＡセルラー通信電話システム又は個人通信電話システムでは、共通の周波数帯域を用いてシステム内のすべての基地局と通信し、これによって、移動局と２つ以上の基地局間での同時通信を可能としている。移動局１０は基地局２０の非常に近くに位置していて、基地局２０からの大信号を、そして周囲の基地局からの比較的小さい信号を受信するようになっている。しかしながら、移動局３０は基地局４０の包括地域内に位置しているが、基地局１００と１１０の包括地域に近接している。移動局３０は基地局４０から比較的弱い信号を、そして基地局１００と１１０からは同様なサイズの信号を受信している。移動局３０は基地局４０、１００及び１１０とソフトハンドオフ状態にあってもよい。
図２に示す例証の基地局包括地域構造は理想化されたものである。実際のセルラー通信環境または個人的な通信環境では、基地局包括地域はサイズと形状が変化する。基地局包括地域は、理想的な六角形形状とは異なった包括地域形状を画定する包括地域境界と重なり合う傾向がある。さらに、基地局はまた、技術上周知なように、３つのセクターなどのセクター化されることがある。基地局６０は３セクター式基地局として図示されているが、セクターの数がそれより少ないまたは多い基地局も予想される。
図２の基地局６０は理想化された３セクター式基地局を表している。基地局６０の３つのセクターは各々が基地局の包括地域の１２０度を越える範囲を包括している。実線５５で示す包括地域を有するセクター５０は、粗鎖線７５で示す包括地域を有するセクター７０の包括地域と重なり合っている。セクター５０もまた、密鎖線８５で示す包括地域を有するセクター８０の包括地域と重なり合っている。例えば、Ｘで示すロケーション９０はセクター５０の包括地域とセクター７０の包括域双方の中に位置付けされている。
一般に、基地局は、基地局を介して通信できる移動局の数を増加させながらも、基地局の包括地域内にある移動局に対する干渉出力全体を減少させるためにセクター化される。例えば、セクター８０は、ロケーション９０のところにある移動ユニットに対して意図されている信号を送信することはない。したがって、ロケーション９０のところにある移動局はセクター５０と７０からの出力だけを受信する。
ロケーション９０に置かれている移動局の場合、干渉全体がセクター５０と７０及び基地局２０と１２０に起因している。ロケーション９０のところの移動ユニットは基地局２０及び１２０とソフトハンドオフ状態にあり得る。ロケーション９０での移動ユニットはセクター５０及び７０ともソフトハンドオフ状態にあり得る。
ここで図３を参照すると、移動局と例証の２セクター式基地局間での順方向と逆方向の通信リンクが図示されている。基地局３００は基地局コントローラ３１０（ＢＳＣ）、基地局トランシーバ３２０（ＢＴＳ１）及び基地局トランシーバ３３０（ＢＴＳ２）から成っている。各基地局トランシーバ３２０及び３３０は２セクター式基地局の包括地域中の１つのセクターにサービスを提供している。矢印３５０ａと３６０ａは基地局コントローラ３１０とそれぞれの基地局トランシーバ３２０及び３３０間の順方向通信リンクを表している。同様に、矢印３５０ｂと３６０ｂは基地局３００と移動局３４０間の可能な順方向通信リンクを表している。矢印３７０ａと３８０ａは移動局３４０と基地局３００間の可能な通信リンクを表している。矢印３７０ｂと３８０ｂはそれぞれの基地局トランシーバ３２０及び３３０と基地局コントローラ３１０間の逆方向通信リンクを表している。
セクター化された基地局に位置しているか非セクター化基地局に位置しているかにせよ、１つの移動ユニットからの１セットの多重経路信号は、デコーディングされる前に、別々に復調され、次に合成される。したがって、各基地局からのデコーディングされたデータ出力は、移動ユニットから利用可能なすべての利点ある信号経路上でバイアスされる。次に、このデコーディングされたデータは、システム内の欠く基地局からセルラー通信システム又は個人通信システムのコントローラに送られる。このように、システム内でソフトハンドオフ状態で動作している各移動局にとって、セルラー通信システム又は個人通信システムのコントローラが少なくとも２つの基地局からのデコーディング済みデータを受信する。
本発明によれば、ＣＤＭＡ通信は、複数の判断基準に基づいて６つのレート群に区分される複数のデータレートで順方向リンクと逆方向リンク双方で発生し得る。この６つのレート群はまたさらに次に３つのグループに分割される：レート群１と２、レート群３と４及びレート群５と６である。レート群３と５のブロックはレート群１ブロックとして同じ数の情報ビットを包含している。レート群４と６ブロックはレート群２ブロックとして同じ数の情報ビットを包含している。レート群が同じグループのものである限り、異なったレート群を順方向リンクと逆方向リンクで用いてもよい。レート群１と２は、その内容を参照してここに組み込む、「移動局−二重モード広帯域スペクトル拡散セルラーシステムの基地局適合性基準」という題名のＴＩＡ／ＥＩＡ臨時基準、ＴＩＡ／ＥＩＡ／ＩＳ−９５Ａ及びＴＩＡ／ＥＩＡ／ＩＳ−９５Ｂ（以後ＩＳ−９５Ａ及びＩＳ−９５Ｂを記す）に述べるレート群１と２に対応している。レート群３、４、５及び６の順方向リンクデンコーダの数値を表１〜４に記載する。
0004031058.tif 000002
0004031058.tif 000003
0004031058.tif 000004
0004031058.tif 000005
ここで図４を参照すると、本発明による、基地局トランシーバによって送信された順方向リンクトラフィックチャネル情報ビットをエンコーディングするエンコーダ４００のブロック図が示されている。エンコーダ４００は基地局トランシーバから順方向リンク上の移動局に送信されるトラフィックチャネル情報ビットのブロックをその入力として受信する。概略を示すと、エンコーダ５００は巡回冗長検査（ＣＲＣ）ビットを情報ビットに追加し、テールビットをブロックビットに追加し、重畳エンコーダでエンコーディングし、記号レートを少なくとも完全レート記号レートに増加するまで繰り返し、レートを直交性にするようにウオルシュカバーし、１つまたは２つの順方向符号チャネル上で搬送できる数に記号を減少するようにパンクチャさせ、ビット逆転ブロックインタリーバでインタリーブし、記号を乱字化し、オプションとして記号の５０％をゲートオフする。
ＣＲＣブロック４１０はＣＲＣビットを次のように入力情報ブロックに追加する。レート群１、３及び５の入力ブロックはそれぞれレート１／２とレート１のブロック上に８ビットＣＲＣと１２ビットＣＲＣを有する。レート群２、４及び６のブロックはそれぞれレート１／８、レート１／４、レート１／２及びレート１のブロック上に６ビットＣＲＣ、８ビットＣＲＣ、１０ビットＣＲＣ及び１２ビットＣＲＣを有する。ＣＲＣビットを発生する多項式（polynomial）を以下の表５に示す。最初に、用いられるＣＲＣゼネレータにはオール１がロードされる。
0004031058.tif 000006
ＣＲＣビットが入力情報ブロックに追加されると、テールビットがテールビットコーダー４２０によってブロック符号に追加され、テールビットコーダー４２０の出力がそれと交番して、使用中のレート群によって２つの重畳エンコーダ４３０の内のどちらか一方に提供される。レート１、２、５及び６の重畳エンコーダは拘束長９のレート１／２の重畳エンコーダである。レート群３と４の重畳エンコーダは拘束長９のレート１／４の重畳エンコーダである。双方のエンコーダ４３０のゼネレータ機能（Function）を以下の表６に示し、エンコーダの最小自由距離を以下の表７に示す。
0004031058.tif 000007
0004031058.tif 000008
エンコーダ４３０は各々が、エンコーダ状態をゼロで開始しすべてのブロックを８ビットのオールゼロエンコーダで終了することによってブロック毎にブロック化される。
エンコーダ４３０の出力は記号繰り返しユニット４４０に提供され、これによって、それぞれレート１／８、レート１／４、レート１／２及びレート１のブロックに対して８回、４回、２回及び１回だけ記号を繰り返す。
記号は、繰り返されると、カバーリングユニット４５０に提供されるが、ここで、レート群３、４、５及び６の記号が記号レートで走行しているレート依存するウオルシュ符号でカバーされる。レート依存ウオルシュ符号を以下の表８に示すが、ここで、
0004031058.tif 000009
は、ｎ進法のウオルシュ符号空間のウオルシュ符号ｘを表している。ウオルシュ符号は８進法のウオルシュ符号空間から選ばれる。符号は２つに理由で選択される。第１に、レート１未満のレートが互いに直交するように割り当てが選ばれる。後続するパンクチャ動作による直交性の損失がある。しかしながら、直交性を維持するために記号を繰り返す前にパンクチャさせるすることによって、重畳エンコーダ／デコーダの性能が劣化する。したがって、直交性がある程度犠牲になる。第２に、レート１のフレームが０または１のラン（runs）を包含している場合にレート１の符号が他のすべてのレートに対して互いに直交するように割り当てが選ばれる。ウオルシュ符号カバーリングの結果、デコーダは０または１のランを持つ高いレートブロックを０または１のランを持つより低いレートのブロックと間違える可能性は低い。これはデータ送信の間に重要となり得るが、その理由は、０または１のランが非圧縮、非暗号化データの送信の間に不均衡に発生するからである。加えて、デコーダは、レート１未満ブロックを別のレート１未満ブロックとしてデコーディングする可能性は遙かに低い。
0004031058.tif 000010
レート群２、４及び６の場合、ブロックはそれぞれレート群１、３及び５のブロックより５０％だけ多くの記号を有している。レート群２、４または６のブロックがレート群１、３または５のブロックと同じ数の順方向符号チャネルを用いて送信され得るように記号の数を減少させるために、記号のストリームをパンクチャさせなければならない。このように、カバーリングユニット４５０の出力はパンクチャユニット４６０に提供される。パンクチャユニット４６０が用いるパンクチャパターンを図９に示すが、この図で、１は記号の送信動作を意味し、０は記号のパンクチャ動作を示す。
0004031058.tif 000011
パンクチャユニット４６０の出力は代替例としては、用いられているレート群によって２つのインタリーバ４７０の内の一方に提供される。レート群１、２、５及び６のインタリーバは、６４個の行と６個の列を持つビット逆転ブロックインタリーバである。インタリーバは、順に列カウンタを用いて最初に列を書き込む。インタリーバは、逆ビット順に行カウンタを用いて最初に行を読み出す。すなわち、行カウンタがｂ５ｂ４ｂ３ｂ２ｂ１ｂ０を示す場合、行ｂ０ｂ１ｂ２ｂ３ｂ４ｂ５が読み出される。レート群３と４のインタリーバは１２８個の行と６個の列を持ったビット逆転ブロックのインタリーバである。これらのインタリーバは２つの有用な特性を有している。第１に、これらのインタリーバは疑似ランダム一時的区切りを隣り合った符号記号同士間に作成する。これによってこれら記号を様々なチャネル状態にわたってより丈夫なものとする。第２に、レート１ブロック未満の場合、ビット逆転インタリーバの結果、繰り返し記号の等間隔にコピーされる。これは、フレームのゲーティングの際に有用であるが、その理由は、これで、ゲーティングによって繰り返された記号の正確に半分が破壊され、記号ウオルシュカバーリングの直交性特性が保存されることが保証されるからである。
インタリーバ４７０の出力は乱字化ユニット４８０に出力され、このユニット４８０は、参照してここに組み込まれる、ＩＳ−９５−Ａ基準に記載されているのと同じ方法で記号ストリームを乱字化する。
乱字化ユニット４８０の出力はゲーティングユニット４９０に提供される。本発明においては、ゲーティングはレート群３、４、５及び６に対してサポートされる。ブロックがゲーティングされると、ブロックの２番目の半分内の記号だけが送信される。レート群３及び４の場合、これは、記号３８４〜７６７が送信されることを意味する。レート群５と６の場合、これは、記号１９２〜３８３が送信されることを意味する。ゲーティングの間は、最大フレームレートはレート１／２である。
通常は、トラフィック情報フレームは連続送信を用いた順方向リンク上で送信される。しかしながら、レート群３、４、５及び６は、レート１／８、レート１／４及びレート１／２のフレームだけが送信され、しかもゲーティングされた送信を用いて送信されるモードに入るように指令される。このモードを用いて、移動局時間がその受信機を再チューニングし、他の周波数及び／又は他の技法（特にＡＭＰＳ及びＧＳＭ）を用いたシステムを探索することを可能とする。ゲーティングされた探索用モードに入るように指令された移動局は、システム時間Ｔから初めてＭ個のフレームの内からＮ個のフレームをゲーティングするように指令される。ＮとＭの値は探索されている技術及び探索されているチャネルの数によって異なる。
ここで図５を参照すると、エンコーダ４００によって出力されたエンコーディング済み順方向リンク情報を本発明に従って変調し、利得調整する変調器５００が図示されている。変調器５００の数値を以下の表１０に示す。この表は各レート群を送信するに必要な順方向リンク符号チャネル（１２８進法ウオルシュ符号）の数を示している。
0004031058.tif 000012
レート群３、４、５及び６の場合、変調器５００がＱＰＳＫ波長を送信し、符号記号の送信を同相と直角位相の間で交番させる。これによって、位相当たりの記号レートを要素を１個から２個だけ減少させ、これによって順方向符号チャネルの数を倍にする。
レート群１、２、３及び４の場合、２つの１２８進法のウオルシュ符号を用いる。リンクは、符号チャネルｘ（ｘは０と６３の範囲内にある）を割り当てられると、ウオルシュ符号
0004031058.tif 000013
を用いる。
レート群５及び６の場合、１つのウオルシュ符号を用いる。リンクは、符号チャネルｘ（ｘは０と１２７の範囲内にある）を割り当てられると、ウオルシュ符号
0004031058.tif 000014
を用いる。
表１１に、本発明に従って用いられた場合に、６４個のウオルシュ符号を追加してＩＳ−９５  ＣＯＤＥ−ＣＨＡＮフィールドをどのように解釈するかを示す。レート群１、レート群２、レート群３又はレート群４が用いられる場合はビット６は１ではない。
0004031058.tif 000015
再び図５を参照すると、制御信号５０５によってイネーブルされると、変調器５００内にある記号スプリッタ（スプリッタ５１０とラベル付けされている）は、上位出力に送出されている最初に記号から初めて、上位出力５２０と下位出力５２２間で入力記号を交番させる。ディスエーブルされると、スプリッタ５１０はすべての入力記号を上位出力５２０に送出し、０を下位出力５２２に送出する。制御信号５０６によってイネーブルされると、記号リピータ５２４と５２６（それぞれ「２ｘ」と「６４ｘ」とラベル付けされている）はラベルで示されている回数だけ記号を繰り返す。ディスエーブルされると、記号リピータ５２４と５２６は記号を繰り返さない。複合マルチプレクサ５３０（「複合マルチプレクサ」とラベル付けされている）はその出力を次の式（１）と（２）にしたがって計算する。
Ｏｕｔｐｕｔｉ＝Ｐｉ・Ｉｎｐｕｔｉ−Ｐ４・Ｉｎｐｕｔｑ  （１）
Ｏｕｔｐｕｔｑ＝Ｐｑ・Ｉｎｐｕｔｉ−Ｐｉ・Ｉｎｐｕｔｑ  （２）
ミキサ（mixers）５３２と５３４に出力されるウオルシュ符号
0004031058.tif 000016
Ｗ２ｊは上述のＣＯＤＥ＿ＣＨＡＮフィールドのビット６に対応し、ミキサ５３６と５３８に出力されるウオルシュ符号
0004031058.tif 000017
は上述のＣＯＤＥ＿ＣＨＡＮフィールドのビット５〜０に対応する。
本発明においては、基地局は出力制御情報（すなわち、以下に詳述する出力アップ、出力ダウン及び出力保持のコマンド）を順方向リンク出力制御チャネル上の移動局に送信する。順方向リンク出力制御サブチャネルは順方向トラフィックチャネルの基本ブロック中にパンクチャされる。特に好ましい実施形態では、１．２５ミリ秒毎に、基本ブロックの１つ又は２つのＰＮワード（１つのＰＮワードは６３個のＰＮチップから成る）がパンクチャされる。このパンクチャの整合と持続時間は、１つ以上の変調記号がパンクチャされるように選択される。以下に詳述するように、順方向リンク出力制御サブチャネル上で送信される情報を決定するために、基地局は、移動局から受信した逆方向トラフィックチャネル信号の強度を測定し、その測定値を出力制御ビットに変換する。
図６にレート群１と２の出力制御サブチャネルのタイミングを示す。各ブロックは１６の出力制御グループに分割される。各出力制御グループは２４個のＰＮワードに分割される。ＰＮワードはトラフィックチャネルのＢＰＳＫ変調記号に整合する。レート群１と２の出力制御サブチャネルは、出力制御グループｎ＋２のＰＮワード０から初めて、１６個のＰＮワード上で出力制御コマンドの開始をランダマイズする。基本ブロックストリーム中の出力制御コマンドの開始位置は、直前の出力制御グループ（出力制御グループｎ＋１）の乱字化シーケンスのビット２３、２２、２１及び２０（ｂ２３、ｂ２２、ｂ２１及びｂ２０）によって決まる。出力制御グループの開始位置は出力制御グループｎ＋２のＰＮワード（ｂ２３ｂ２２ｂ２１ｂ２０）である。
ひとたび出力制御コマンドの開始位置が決まると、出力制御コマンドを表すＢＰＳＫ記号がパンクチャ済み記号の代わりに挿入される。「＋１」はアップコマンド（すなわち、移動局の出力レベルを所定の分量だけ増加させることを示すコマンド）を表している。「−１」はダウンコマンド（すなわち、移動局の出力レベルを所定の分量だけ下げることを示すコマンド）を表している。レート群１の場合、ＢＰＳＫ記号は持続時間で２個のＰＮワードに相当する。レート群２の場合、ＢＰＳＫ記号は持続時間で１個のＰＮワードに相当する。
図７にレート群３と４の出力制御サブチャネルのタイミングを示す。レート群３と４の出力制御サブチャネルのタイミングは、タイミングが１２個のＰＮワード分だけ進んでいることを除けば、レート群１と２の出力制御サブチャネルのタイミングと類似している。これは出力制御ループの遅延を減少させるためである。このように、受信信号強度を出力制御グループｎ間で測定すると仮定すると、出力制御コマンドは出力制御グループｎ＋２の最初の１／２ではなくて出力制御グループｎ＋１の後の１／２で開始される。このタイミングによって出力制御グループの１  １／３から出力制御グループの５／６に出力制御コマンドを送出する際の平均遅延が減少する。加えて、移動局が出力制御グループの１／２から出力制御グループの１／６に出力制御調整を実行するためにかかる時間を減少させることによって、出力制御グループ遅延が出力制御グループの１  ５／６から出力制御グループの１  １／６まで減少する。
図７に示すように、順方向トラフィックチャネル上の各ブロックは１６個の出力制御グループに分割される。各出力制御グループは２４個のＰＮワードに分割される。さらに、ＰＮワードはトラフィックチャネルのＱＰＳＫ変調記号に整合する。レート群３と４の出力制御サブチャネルは、出力制御グループｎ＋１のＰＮワード１６から初めて、１６個のＰＮワードにわたって出力制御コマンドの開始をランダマイズする。トラフィックチャネルストリーム中の出力制御コマンドの開始位置は直前の出力制御グループ（出力制御グループｎ）の乱字化シーケンスのビット２３、２２、２１及び２０（ｂ２３ｂ２２ｂ２１及びｂ２０）によって決まる。出力制御コマンドの開始位置は出力制御グループｎ＋１＋［＜１２＋ｂ２３ｂ２２ｂ２１ｂ２０＞／２４］の＜１２＋ｂ２３ｂ２２ｂ２１ｂ２０＞２４である。
図７をさらに参照すると、ひとたびレート群３と４の出力制御コマンドの開始位置が決定されると、出力制御コマンドを表すＱＰＳＫ記号がパンクチャ済み記号の代わりに挿入される。「（＋１、＋１）」はアップコマンドを表し、「（−１、−１）」はダウンコマンドを表す。レート群３と４の場合、ＱＰＳＫ記は持続時間で２つのＰＮワードに相当する。
図８にレート群５と６の出力制御サブチャネルのタイミングを示す。レート群５と６の出力制御サブチャネルのタイミングは、パンクチャ動作がＰＮワードに対してさえ整合しており持続時間では偶数個のＰＮワードに相当する点を除けば、レート群３と４の出力制御サブチャネルのタイミングと同様である。これは、トラフィックチャネル変調記号が持続時間で２つのＰＮワード（１２８固のＰＮチップ）に相当するからである。
図８に示すように、順方向トラフィックチャネル上の各ブロックは１６個の出力制御グループに分割され、各出力制御グループは２４個のＰＮワードに分割される。レート群５と６の出力制御サブチャネルは、出力制御グループｎ＋１のＰＮワード１６から初めて、１６個のＰＮワードにわたって出力制御コマンドの開始をランダマイズする。トラフィックチャネルストリーム中の出力制御コマンドの開始位置は直前の出力制御グループ（出力制御グループｎ）の乱字化シーケンスのビット２３、２２及び２１（ｂ２３、ｂ２２及びｂ２１）によって決まる。出力制御コマンドの開始位置は出力制御グループｎ＋１＋［＜１２＋ｂ２３ｂ２２ｂ２１０＞／２４のＰＮワード＜１２＋ｂ２３ｂ２２ｂ２１０＞である。
図８をさらに参照すると、レート群５と６のひとたび出力制御コマンドの開始位置が決定されると、出力制御コマンドのＱＳＰＫ記号がパンクチャ済み記号の代わりに挿入される。「（＋１、＋１）」はアップコマンドを表す。「（−１、−１）」はダウンコマンドを表す。レート群５と６の場合、ＱＳＰＫ記号は持続時間で２このＰＮワードに相当する。
ここで図９を参照すると、本発明による逆方向リンク閉ループ出力制御ループの遅延のタイミングが図示されている。この逆方向リンク出力制御ループは順方向リンク出力制御サブチャネル（図６〜８を参照して上述した）を用いて、逆方向リンク上の移動局の送信出力を制御する。図９に逆方向リンク閉ループ出力制御遅延の内訳（ｂｕｄｇｅｔ）を要約する。５１２固のＰＮチップの最悪の場合の往復遅延を仮定すると、最悪の一方方向の包装遅延は２５６個のＰＮ遅延未満であると仮定しても安全である。最大長出力制御ビットは持続時間で２つのＰＮワード（１２８個のＰＮチップ）に相当するので、最悪の場合の移動局の受信時間は１２８個のＰＮチップである。追加の２５６のＰＮチップ（約２００マイクロ秒）が移動局に割り当てられ、これによって出力制御コマンドをデコーディングしてこれに基づいて動作する。基地局は出力を出力制御グループ全体において測定するので、基地局受信時間は１５３６のＰＮチップとなる。追加の２５６のＰＮチップ（約２００マイクロ秒）が基地局に割り当てられ、これによって、受信済み信号の強度を測定して出力制御コマンドを返す。したがって、最悪の場合、出力制御グループｎと関連した出力制御コマンドは、出力制御グループｎ＋１の開始後で、出力制御グループｎ＋２すなわち７６８のＰＮチップが開始される前に７６８ＰＮチップだけ送出できる。レート群１と２に対して同じ分量のランダム化を使用できるようにするために、レート群３、４、５及び６の出力制御コマンドが、出力制御グループｎ＋１の最後の１２のＰＮワードと出力制御グループｎ＋２の最初の４つのＰＮワードにわたってランダマイズされる。この結果、測定間隔を含め、出力制御コマンドの平均遅延が出力制御グループの１  ５／６になる。加えて、測定間隔を含め、出力制御ループの平均遅延が出力制御グループの２  １／６となる。
本発明の順方向リンクで使用されるパイロットチャネルは、参照してここに組み込まれるＩＳ−９５−Ｂに記載されるパイロットチャネルと同じである。このように、パイロットチャネルはウオルシュ符号
0004031058.tif 000018
となる。パイロットチャネルはデータは搬送せずしたがって効果的にウオルシュ符号
0004031058.tif 000019
となるが、ウオルシュ符号
0004031058.tif 000020
を用いないことによって、１２８チップ未満のパイロットを組み込んでいる移動局をディスエーブルする。したがって、ウオルシュ符号
0004031058.tif 000021
が用いられる。
本発明の順方向リンクで使用される同期チャネルは、参照してここに組み込まれるＩＳ−９６−Ｂに記載される同期チャネルと同じである。このように、同期チャネルはウオルシュ符号
0004031058.tif 000022
を用いる。
本発明にしたっがて動作しているＣＤＭＡシステムにおいては、順方向リンク出力制御（順方向リンク上の移動局に基地局トランシーバから送られるトラフィック信号の出力レベルの制御）は一般に、逆方向リンクがレート群１で動作しているときに基地局トランシーバに移動局から送られるフレーム消去情報によって駆動される。逆方向リンクがレート群２である場合、順方向リンク出力制御もまた、基地局トランシーバに移動局から送られたフレーム消去情報によって駆動される。しかしながら、逆方向リンクレート群が３、４、５又は６の場合、順方向リンク出力制御が順方向フレームの信号対雑音比を表すデータによって駆動される。逆方向リンクレート群が３、４、５又は６の場合、順方向リンク出力制御情報は移動局から逆方向リンク出力制御サブチャネル上の基地局に送られる。以下に詳述するように、逆方向リンク出力制御サブチャネルは逆方向パイロットチャネルの選択された出力制御グループ中に出力制御情報をパンクチャさせることによって作成される。
上述したように、逆方向リンクがレート群３、４、５又は６の場合の順方向リンク出力制御はフレーム信号対雑音比に基づいた出力制御である。概括すれば、この順方向リンク出力制御システムは次のように機能する。各フレーム毎に、移動局は記号毎の信号対雑音比（Ｅｓ／Ｎｔ）を測定し、それからＥｓ／Ｎｔ期待値を減算する。移動局はこの信号対雑音比のデルタ（ＦＷＤ＿ＳＮＲ＿ＤＥＬＴＡ）を逆方向出力制御サブチャネル上の基地局に報告する。すると、基地局はこの信号対雑音比デルタを用いて、通常はデルタ反比例して送信利得を１要素だけ変更することによって、次のフレームの送信利得を調整する。ソフトハンドオフ間は、基地局の送信利得は同期から外れることがあるので、基地局コントローラがフレーム毎に１回づつ基地局送信利得を再同期化する。
移動局は、必要とされる記号毎の信号対雑音比（Ｅｓ／Ｎｔ）を最小化させながらも目標のフレーム消去レート（ＦＷＤ＿ＦＥＲ）が達成されるように、記号毎信号対雑音比の期待値を選択するのが望ましい。ある実施形態では、移動局は記号毎信号対雑音比の期待値を次にように発生するのが望ましい。移動局は、自身が成功裏にデコーディングする第１のフレームのＥｓ／Ｎｔに初期Ｅｓ／Ｎｔ期待値を設定する。この後で、移動局は各フレームに対して次の動作を実行する。基本ブロックが消去されると、移動局はＥｓ／Ｎｔ期待値を増加させる。基本ブロックが消去されない場合、移動局はＥｓ／Ｎｔ期待値を減少させる。以下の式（３）と（４）で示すように、増加ステップのサイズ（Ｐｉｎｃｒｅａｓｅ）と減少サイズ（Ｐｄｅｃｒｅａｓｅ）は、次に示す所望の順方向リンク基本ブロック消去レート（ＦＷＤ＿ＦＥＲ）と最大の所望Ｅｓ／Ｎｔ期待値の増加率（Ｐｉｎｃｒｅａｓｅ，  ｍａｘ）によって支配される：
0004031058.tif 000023
ここで、Ｐｉｎｃｒｅａｓｅ，ｍａｘ＝０．５である。
また、受信信号強度を表す信号を計算する他の方法を本発明でも用いてよいことが理解されよう。例えば、移動局は、受信されたパイロット信号と受信されたトラフィック信号を用いて受信経路の最大比合成を実行し得る。移動局はまた、正規化されたフレーム毎期待信号対雑音比と受信信号対雑音比を用いてＦＷＤ＿ＳＮＲ＿ＤＥＬＴＡを計算し得る。
上述したように、順方向リンク出力制御の場合、移動局は、信号対雑音比の測定値と期待値の結果としての差をデシベル（ＦＷＤ＿ＳＮＲ＿ＤＥＬＴＡ）を単位として逆方向リンク出力制御サブチャネル上の基地局トランシーバに送出する。具体的には、順方向フレームｎ−１のＦＷＤ＿ＳＮＲ＿ＤＥＬＴＡが移動局によって逆方向フレームｎの出力制御サブチャネル上の基地局に送出される。ある実施形態にしたがって、表１２に、移動局によって送信されたＦＷＤ＿ＳＮＲ＿ＤＥＬＴＡ値、すなわち移動局によって測定された記号毎の信号対雑音比（Ｅｓ／Ｎｔ）と移動局によって計算された信号対雑音比（Ｅｓ／Ｎｔ）の期待値との間の関係を示す。
0004031058.tif 000024
好ましい実施形態では、基地局トランシーバは逆方向フレームｎの出力制御サブチャネル上の移動局によって自身に送出されたＦＷＤ＿ＳＮＲ＿ＤＥＬＴＡ値を最初に用いて、自身が順方向フレームｎ＋１に適応する順方向利得（ＦＷＤ＿ＧＡＩＮ）を調整する。出力制御サブチャネルＦＷＤ＿ＳＮＲ＿ＤＥＬＴＡが基地局によって消去されていない場合、基地局トランシーバにおける「順方向記号毎信号対雑音比デルタフラグ」（ＦＷＤ＿ＳＮＲ＿ＶＡＬＩＤ）が１に設定される。消去されている場合、基地局トランシーバはＦＷＤ＿ＳＮＲ＿ＤＥＬＴＡとＦＷＤ＿ＳＮＲ＿ＶＡＬＩＤの双方の値を０に設定する。
基地局トランシーバで受信されると、ＦＷＤ＿ＳＮＲ＿ＤＥＬＴＡは以下の表１３に従ってデシベル値に変換される。
0004031058.tif 000025
基地局トランシーバ送信機によって順方向送信フレームｎ＋１に適応された順方向利得は次に以下の式（５）に従って計算される：
（５）ＦＷＤ＿ＧＡＩＮ［ｎ＋１］＝
｜ＦＷＤ＿ＧＡＩＮ＿ＭＩＮ、ここでＦＷＤ
＿ＧＡＩＮａｄｊ＜ＦＷＤ＿ＧＡＩＮ＿
ＭＩＮ
｜ＦＤＷ＿ＧＡＩＮ＿ＭＡＸ、ここでＦＤＷ
＿ＧＡＩＮａｄｊ＜ＦＤＷ＿ＧＡＩＮ＿
ＭＡＸ
｜ＦＤＷ＿ＧＡＩＮａｄｊ、otherwise
ここで、ＦＷＤ＿ＧＡＩＮａｄｊ＝
ＦＤＷ＿ＧＡＩＮ［Ｎ］＊１０［α／２・（ＦＤＷ＿ＳＮＲ＿ＤＥＬＴＡ［ｎ］＋１／２）・（ＦＤＷ＿ＳＮＲ＿ＶＡＬＩＤ［ｎ］、
α＝公称値としては１／６に等しくあり得る減衰率（damping factor）であり、ＦＷＤ＿ＳＮＲ＿ＤＥＬＴＡは３ビットすなわち２の補数（complement number）であると仮定する。ただし、ＦＷＤ＿ＧＡＩＮを計算する他の方法が予測されることが理解されよう。
しかしながら、移動局がセクター化された基地局内の２つ以上のトランシーバと通信中であるような場合においては、この移動局とアクティブ通信中であるすべての基地局トランシーバは、基地局によって送信された逆方向リンク出力制御サブチャネル中に包含される情報を正確にデコーディングすることはない。このことが発生すると、移動局とアクティブ通信中のセクター化トランシーバの各々によって適用されたＦＷＤ＿ＧＡＩＮは同期化されず、発散することさえある。このように、ソフトハンドオフ状態の移動局が、セクター化基地局送信機の各々からの同じＰＮ拡散符号と共に送信された発散利得とＣＤＭＡ信号を合成する際に不当な困難を経験しないようにするために、ＦＷＤ＿ＧＡＩＮ値を同期化状態に復元する手段が必要である。
本発明によれば、この同期化問題は次のように解決される。最初に、上述したように、各セクター化基地局トランシーバが逆方向フレームｎの出力制御サブチャネル上の移動局によって自身に送出されたなんらかの非消去ＦＷＤ＿ＳＮＲ＿ＤＥＬＴＡ値を用いて、自身が順方向フレームｎ＋１に適用した順方向利得（ＦＷＤ＿ＧＡＩＮａｃｔｕａｌ）を上記の式（５）に従って調整する。加えて、各セクター化基地局トランシーバが、逆方向フレームｎと接続して受信したＦＷＤ＿ＳＮＲ＿ＤＥＬＴＡとＦＷＤ＿ＳＮＲ＿ＶＡＬＩＤの値を、デコーディング済みトラフィック情報と共に基地局コントローラに送出する。すると、基地局コントローラは、各セクター化トランシーバから逆方向フレームｎの場合に受信するすべての値の中から１つのＦＷＤ＿ＳＮＲ＿ＤＥＬＴＡ値を次にように選択する：
１．  セクターから受信したＦＷＤ＿ＳＮＲ＿ＶＡＬＩＤ値
が０である場合は、それに対応するＦＷＤ＿ＳＮＲ＿Ｄ
ＥＬＴＡ値が切り捨てられる；
２．  なんらかのＦＷＤ＿ＳＮＲ＿ＤＥＬＴＡ値が残ってい
る場合、基地局コントローラは最大のＦＷＤ＿ＳＮＲ＿
ＤＥＬＴＡを選択する。
３．  ＦＷＤ＿ＳＮＲ＿ＤＥＬＴＡ値が何も残っていない場
合、基地局コントローラはＦＷＤ＿ＳＮＲ＿ＤＥＬＴＡ
とＦＷＤ＿ＳＮＲ＿ＶＡＬＩＤの値を０に設定する。
次に、基地局コントローラが、上記のステップ１〜３に従って計算された１つのＦＷＤ＿ＳＮＲ＿ＤＥＬＴＡ値を各セクター化基地局トランシーバに送り返し、すると、各基地局トランシーバは上記のステップ１〜３に従って計算されたその１つのＦＷＤ＿ＳＮＲ＿ＤＥＬＴＡ値を上の式（５）に適用することによって、セクター化基地局トランシーバの各々によって順方向フレームｎ＋１に適用されたはずのＦＷＤ＿ＧＡＩＮ値（すなわち、ＦＷＤ＿ＧＡＩＮｔａｒｇｅｔ）を計算する。次に、各セクター化基地局トランシーバが、順方向フレームｎ＋１に直前に適用されたＦＷＤ＿ＧＡＩＮａｃｔｕａｌを順方向フレームｎ＋１に適用されたはずのＦＷＤ＿ＧＡＩＮｔａｒｇｅｔ値（上のステップ１〜３に従って決定されたような値）と比較する。ＦＷＤ＿ＧＡＩＮａｃｔｕａｌ値とＦＷＤ＿ＧＡＩＮｔａｒｇｅｔ値との差（ＦＷＤ＿ＧＡＩＮｄｉｆｆ）を適用して、各セクター化基地局トランシーバによって送出された次の順方向フレームに適用された利得を上下に調整する（この次のフレームとは表示されたフレームｎ＋２＋Ｔbackhaulであるが、ここでＴbackhaulとは基地局コントローラがＦＷＤ＿ＧＡＩＮｔａｒｇｅｔを計算してそれをセクター化基地局トランシーバに送り返す際のフレーム内での処理遅延を表している）。このように、順方向フレームｎ＋２＋Ｔbackhaul間に各セクター化基地局トランシーバによって適用された順方向利得は、ＦＷＤ＿ＧＡＩＮｄｉｆｆ値（逆方向フレームｎ間に移動局によって送出されたＦＷＤ＿ＳＮＲ＿ＤＥＬＴＡ値を用いて上記のように計算された値）と、逆方向フレームｎ＋１＋Ｔbackhaul間に移動局によって送出されたＦＷＤ＿ＳＮＲ＿ＤＥＬＴＡ値を用いて基地局トランシーバによって計算されたさらなるＦＷＤ＿ＧＡＩＮａｃｔｕａｌ値との合計値を表す。
ある実施形態では、各基地局トランシーバ各フレームのＦＷＤ＿ＳＮＲ＿ＤＥＬＴＡとＦＷＤ＿ＳＮＲ＿ＶＡＬＩＤの値を以下の表１４に示すフォーマットを有する逆方向トラフィックパケット中の基地局コントローラに送出し、基地局コントローラは、各フレームに対する上記のＦＷＤ＿ＧＡＩＮｔａｒｇｅｔ値を以下の表１５に示すフォーマットを有する順方向トラフィックパケット中の基地局トランシーバに送出する。
0004031058.tif 000026
0004031058.tif 000027
ここで図１０を参照すると、逆方向リンクパイロットチャネル内の選択された出力制御グループ中にパンクチャされた逆方向リンク出力制御サブチャネルのブロック図が図示されている。上述したように、レート群３、４、５及び６において、順方向記号毎信号対雑音比（ＦＷＤ＿ＳＮＲ＿ＤＥＬＴＡ）の期待値と測定値の差は逆方向リンク出力制御サブチャネル上でフレーム毎に１回だけ移動局から送出される。逆方向リンク出力制御サブチャネルは、３ビットのＦＷＤ＿ＳＮＲ＿ＤＥＬＴＡ値を逆方向パイロットチャネルの基本ブロック中にパンクチャすることによって作成される。より特定的には、逆方向パイロットチャネル上の出力制御グループは０から番号付けして、出力制御サブチャネルは出力制御グループ９、１０、１１、１２、１３及び１４の間にパイロットチャネル中にパンクチャされる。各出力制御グループは２４のＰＮワードに分割される。ＰＮワードを出力制御グループに０から番号付けして、出力制御サブチャネルは出力制御グループ９、１０、１１、１２、１３及び１４のＰＮワード１０、１１、１２及び１３中にパンクチャされる。パンクチャ済み逆方向出力制御サブチャネル付きの例証の出力制御グループを図１０に示す。
逆方向出力制御サブチャネルは次の理由によって出力制御グループ９、１０、１１、１２、１３及び１４中にパンクチャされる。第１に、出力制御サブチャネルはゲーティングの間に送信される出力制御グループ中にパンクチャしなければならない。出力制御サブチャネルがそのような位置にない場合、それはゲーティングの間には送出されない。したがって、出力制御グループ８、９、１０、１１、１２、１３、１４及び１５だけが使用される。第２に、出力制御サブチャネルは最後の出力制御グループ間では送信できない。出力制御サブチャネルが最後の出力制御グループ間に送信されると、基地局は次のフレームが開始される前に送信レベルを調整することができない。したがって、出力制御グループ８、９、１０、１１、１２、１３及び１４だけが使用される。しかしながら、７つの出力制御グループを用いる場合、数値（以下の表１４に示す）は良好に作動しない。したがって、６つの出力制御グループを用いる。出力制御グループ８は、ＦＷＤ＿ＳＮＲ＿ＤＥＬＴＡを決定する時間をもっと移動局に与えるために使用されない。最後に、出力制御グループにわたってパイロットのブロックフィルタから誘導された推定量によって駆動される追跡ループと周波数のバイアスを最小化するために、出力制御サブチャネルが出力制御グループの中心にパンクチャされる。
ある好ましい実施形態では、ＦＷＤ＿ＳＮＲ＿ＤＥＬＴＡ値は、二重直交変調を用いて送出された逆方向出力制御サブチャネル上に送信される。ＦＷＤ＿ＳＮＲ＿ＤＥＬＴＡメッセージは１つの二重直交記号にエンコーディングされる。３ビット値のｔ−ｔ２ｔ１ｔ０は符号ワード
0004031058.tif 000028
にマッピングされる。この符号ワードは９６回だけ繰り返される。変調記号ではないこの符号ワードは符号記号に時間の多様性を提供するために繰り返される。
逆方向出力制御サブチャネルの数値と性能を以下の表１６に示す。
0004031058.tif 000029
ここで図１１を参照すると、本発明による、移動局によって送信された逆方向リンクトラフィックチャネル情報をエンコーディングするエンコーダ１１００のブロック図が図示されている。レート群３、４、５及び６は逆方向リンクチャネルレート１／８、１／４、１／２、１、２、４及び８の送信をサポートしている。レートを越えるレートは複数のレートブロックを１つのフレームにパッキングすることによって生成される。エンコード動作とインタリーブ動作はこのパッキングされたフレームに対して実行される。概要を示すと、エンコーダ１１００は逆方向トラフィック情報ビットをその入力としてとり、ＣＲＣを追加し、テールビットをブロックフレームに追加し、重畳エンコーダでエンコーディングし、記号レートを少なくとも６１４４記号に増加させるように繰り返し、レートを直交性とするようにウオルシュカバーし、記号の数を６１４４にまで減少するようにパンクチャし、ビット逆転ブロックインタリーバでインタリーブし、さらにオプションとして、記号の５０％をゲートオフする。レート群３、４、５及び６に対する逆方向リンクエンコーダの数値を以下の表１７〜２０に示す。
0004031058.tif 000030
0004031058.tif 000031
0004031058.tif 000032
0004031058.tif 000033
ある好ましい実施形態では、レート３と５のブロックはレート群１のブロックと同じ数の情報ビットを方眼紙、レート群４と６のブロックはレート群２のブロックと同じ数の情報ビットを包含している。
図１１をさらに参照すると、ＣＲＣブロック１１１０は次のようにＣＲＣビットを入力情報ブロックに追加する。レート群１、３及び５のブロックはレート１／２とレート１のブロック上でそれぞれ８ビットと１２ビットのＣＲＣを有している。レート群２、４及び６のブロックはレート１／８、レート１／４、レート１／２及びレート１のブロック上でそれぞれ６ビット、８ビット、１０ビット及び１２ビットのＣＲＣを有している。ＣＲＣビットを発生するために用いられる多項式を以下の表２１に示す。最初に、用いられるＣＲＣゼネレータはオール１をロードされる。
0004031058.tif 000034
ＣＲＣビットが入力情報ブロックに追加され、テールビットがブロック符号に追加されると、マルチプレクサ１１２０の出力が今度は、使用中のレートによって３つの重畳エンコーダ１１３０の内の１つに提供される。レート群１の重畳エンコーダは拘束長９を持つレート１／３の重畳エンコーダである。レート群２の重畳エンコーダは拘束長９を持つレート１／２の重畳エンコーダである。レート群３、４、５及び６の重畳エンコーダは拘束長９を持つレート１／４の重畳エンコーダである。この３つのエンコーダ１１３０の全れーた機能を以下の表２２に示し、これらエンコーダの最小自由距離を以下の表２３に示す。
0004031058.tif 000035
0004031058.tif 000036
エンコーダ１１３０は、エンコーダをゼロで初期化しすべてのブロックを８ビットのゼロエンコーダテールで終了化することによってブロック毎にブロック化される。
エンコーダ１１３０の出力は記号繰り返しユニット１１４０に提供され、このユニット１１４０はそれぞれレート１／８、レート１／４、レート１／２、レート１、レート２、レート４及びレート８のブロックに対して記号を６４回、３２回、１６回、８回、４回、２回及び１回だけ繰り返す。
記号は、繰り返されると、カバーリングユニット１１５０に提供され、ここで、レート群３、４、５及び６の記号が、記号レートで走行中のウオルシュ符号によって異なるレートでカバーされる。レート依存ウオルシュ符号は
0004031058.tif 000037
であり、ここで
0004031058.tif 000038
はｎ進法ウオルシュ符号空間のウオルシュ符号を表し、Ｒは記号繰り返しレートを表す。選ばれたウオルシュ符号は６４進法のウオルシュ符号空間から取られる。
レート群２、４及び６の場合、ブロックはそれぞれレート群１、３及び５のブロックより５０％多い記号を有している。レート群２、４又は６のブロックがレート群１、３又は５のブロックと同じ数の記号を用いて送信できるように記号の数を減少させるためには、記号ストリームはパンクチャしなければならない。このように、カバーリングユニット１１５０の出力はパンクチャユニット１１６０に提供される。パンクチャユニット１１６０によって使用されるパンクチャパターンを表２４に示すが、ここで１は記号の送信を意味し、０は記号のパンクチャを意味する。
0004031058.tif 000039
パンクチャユニット１１６０の出力は次に、用いられているレート群によって２つのインタリーバ１１７０の内のどちらか一方に提供される。レート群１と２のインタリーバは、参照してここに組み込まれるＩＳ−９５Ｂ基準に述べるレート群１と２のインタリーバと同じである。レート群３、４、５及び６のインタリーバは１２８の行と４８の列を持つビット逆転ブロックインタリーバである。インタリーバは、列カウンタを順に用いて最初に列を書き込まれる。インタリーバは、行カウンタを逆ビット順で用いて行を最初に読み出される。すなわち、行カウンタがｂ６ｂ５ｂ４ｂ３ｂ２ｂ１ｂ０を示すと、行ｂ０ｂ１ｂ２ｂ３ｂ４ｂ５ｂ６が読み出される。
インタリーバ１１７０の出力はゲーティングユニット１１８０に提供される。本発明においては、ゲーティングはレート群３、４、５及び６に対してサポートされる。あるフレームがゲーティングされると、そのフレームの第２の半分内にある記号だけが送信される。ゲーティングの間では、最大フレームレートはレート１／２である。通常は、トラフィック情報フレームは、ゲーティングされる１／８フレームは例外として、連続送信を用いて逆方向リンク上で送信される。しかしながら、レート群３、４、５及び６はレート群１／８、レート群１／４及びレート群１／２のフレームが送信されるモードに入るよう指令され、それらはゲーティングされた送信を用いて送信される。このモードを用いて、移動局時間がその受信機を再チューニングし、他の周波数及び／又は他の技法（特にＡＭＰＳ及びＧＳＭ）を用いてシステムを探索することを可能とする。探索のためのゲーティングされたモードにはいるように指令された移動局は、システム時間Ｔから初めてＭこのフレームの内のＮ個のフレームをゲーティングするように指令される。ＮとＭの値は探索されている技法と探索されているチャネルの数によって異なる。このゲーティングは順方向リンクゲーティングと同期している。
図１２と１３に、本発明による、逆方向リンクパイロットの制御チャネルとトラフィックチャネルを変調する変調器の上面図を示す。図１２と１３の変調器に提供された逆方向トラフィックチャネル情報はエンコーダ１１００の出力に対応する。
本発明においては、逆方向リンク上の出力制御（すなわち、移動局から基地局への送信の送信出力の制御）は次のように実行される。基地局は出力制御グループに対する逆方向パイロットのパイロット信号対干渉比（Ｅｐ／Ｉｏ）を測定する。この値はしきい値と比較される。Ｅｐ／Ｉｏ値がしきい値を０．５デシベルを越えて下回る場合、基地局は出力ップコマンドを表す記号を移動局に送出する（すなわち、移動局はその送信出力を所定の分量だけ増加すべきであることを示すコマンド）。Ｅｐ／Ｉｏ値がしきい値の０．５デシベルいないである場合、基地局は出力保持コマンドを表す記号を基地局に送出する（すなわち、移動局はその送信出力を一定に保持すべきであることを示すコマンド）。Ｅｐ／Ｉｏ値がしきい値を０．５デシベルを越えて上回る場合、基地局はダウンコマンドを表す記号を基地局に送出する（すなわち、基地局はその送信出力を所定の分量だけ減少させるべきであることを示すコマンド）。出力アップ、出力ダウン及び出力保持のコマンドは上記の順方向リンク出力制御サブチャネル上の基地局によって送出される。
基地局は、最低の送信出力をもたらす受信された出力制御コマンドを選択することによってなにを実行すべきかを決定する。このように、なんらかの基地局がダウンコマンドを基地局に送出すると、基地局はその送信出力を下げる。なんらかの基地局が保持コマンドを送出し、どの基地局もダウンコマンドを送出しない場合、基地局はその送信出力を変更しない。すべての基地局がアップコマンドを送出すると、基地局はその送信機の出力を上げる。
本発明の好ましい実施形態に関する上記の説明は、ここに記載する本発明を作ったり利用したりすることを当業者に可能とするために提供されたものである。これらの実施形態に対するさまざまな修正が当業者には明らかであるし、また、記述した原理は何ら発明の才を用いなくても他の実施形態に応用可能である。したがって、本発明は開示する特定の実施形態に制限されるものではなく、ここに開示する原理と新規な特徴と矛盾しない最も広い範囲を与えられるものである。
【図１】
0004031058.tif 000040
【図２】
0004031058.tif 000041
【図３】
0004031058.tif 000042
【図４】
0004031058.tif 000043
【図５】
0004031058.tif 000044
【図６】
0004031058.tif 000045
【図７】
0004031058.tif 000046
【図８】
0004031058.tif 000047
【図９】
0004031058.tif 000048
【図１０】
0004031058.tif 000049
【図１１】
0004031058.tif 000050
【図１２】
0004031058.tif 000051
【図１３】
0004031058.tif 000052