(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信システムにおける電力制御方法であって、
遠隔ユニットから受信された品質の劣化したフレームの数を判定して、品質劣化フレームの決定を行う段階；
品質劣化フレームの前記決定に基づいて、閾値の低減量を決定する段階；
ゼロ値が所定回数分送信される毎に前記閾値の低減量を送信する段階；
前記閾値を、前記閾値の低減量に実質的に等しい量だけ減じて、調整された閾値を生成する段階；
遠隔ユニットのウォルシュ符号エネルギを前記調整された閾値と比較して電力制御ビットを決定する段階
によって構成されることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記通信システムが符号分割多重接続（ＣＤＭＡ）通信システムによって構成される請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記品質劣化フレームの数を判定する前記段階が：
複数のフレームを受信する段階；
前記複数のフレームのフレーム属性を記憶する段階；および
前記記憶された複数のフレームのフレーム属性内の品質劣化フレームの数を判定する段階；
によって構成される請求項１記載の方法。
【請求項４】
通信システムにおいて電力制御を行う装置であって、
遠隔ユニットから受信される品質劣化フレーム数を判定して、品質劣化フレームの決定を行う比較器；
前記比較器に結合され、品質劣化フレームの決定に基づいて、閾値の低減量を決定する論理ユニット；
ゼロ値が所定回数分受信される毎に前記閾値の低減量を受信する積分器であって、前記閾値を、前記閾値の低減量に実質的に等しい量だけ減じて、調整された閾値を生成する積分器；
遠隔ユニットのウォルシュ符号エネルギを前記調整された閾値と比較して電力制御ビットを決定する比較器；
によって構成されることを特徴とする装置。
【請求項５】
前記通信システムが符号分割多重接続（ＣＤＭＡ）通信システムによって構成される請求項４記載の装置。
【請求項６】
複数のフレームを受信する受信機；
前記受信機に結合され、前記複数のフレームを記憶するフィルタ；
によって構成され、前記論理ユニットは、前記フィルタ内に存在する品質劣化フレームの数を判定するための値を生成する請求項４記載の装置。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、一般に拡散スペクトル通信システムに関し、特に拡散スペクトル通信システムにおける電力制御に関する。
関連の発明
本発明は、１９９６年３月１５日に出願され、本発明の譲受人に譲渡された出願番号第０８／６１６，７９７号「Method and Apparatus for Power Control in a Communication System」に関連する。
発明の背景
通信システムは、遠隔ユニットの送信エネルギを制御する電力制御方法を採用することが知られている。電力制御を採用するこのような通信システムの１つに、拡散スペクトル通信システムがある。拡散スペクトル・システムにおける電力制御には２つの主な機能がある。第１に、拡散スペクトル・システム内の各遠隔ユニットの信号は、通常同じ周波数内で送られるので、被受信信号に関わるノイズの大半（これは、ノイズ密度当たりのビット・エネルギ、すなわち情報ビット当たりのエネルギとノイズ・スペクトル密度の比として定義されるEb/N0に反比例する）は、他の遠隔ユニットの送信に帰することができる。ノイズの強度は、他の遠隔ユニットの各送信の被受信信号電力に直接関連する。そのため、遠隔ユニットは、可能な限りの最低電力レベルで送信すると有益である。第２に、送信がほぼ同じ電力レベルで基地局に受信されるようにすべての遠隔ユニットの電力を動的に調整することが望ましい。これを行うには、最も近い送信機がその電力を、最も遠い送信機の電力に比べて８０dBも下げることは必要になる。
符号分割多重接続（CDMA:code-division multiple-access）通信システムにおいて逆方向チャネル電力を制御するための現在の方法は、本明細書に参考文献として含まれる、米国電子工業会／電気通信工業会暫定規準９５（TIA/EIA/IS-95）の「Cellular System Remote unit-Base Station Compatibility Standard」に説明される。（EIA/TIAの連絡先は2001 Pennsylvania Ave. NW Washington DC 20006）。TIA/EIA/IS-95に説明されるように、電力制御グループは、遠隔ユニットから送信され、基地局により受信される。基地局は、電力制御グループのエネルギを閾値と比較して、電力調整コマンドを遠隔ユニットに送信することにより、比較に応じて電力を増減するよう遠隔ユニットに命令する。このアルゴリズムにより、遠隔ユニットが充分に高い電力レベルで送信していない長期にわたるフレーム・エラーに閾値レベルが貢献しないことが保証されるが、遠隔ユニットの電力レベルは長期間にわたり必要以上に高くなって、不必要にシステム・ノイズに貢献することがある。
かくして、電力制御閾値の段階的低減寸法を動的に調整することにより、CDMAシステム内のノイズを削減する必要がある。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明を利用することのできる基地局受信機の好適な実施例のブロック図である。
第２図は、本発明を利用することのできる基地局送信機の好適な実施例のブロック図である。
第３図は、本発明の好適な実施例による逆方向チャネル電力を制御する装置である。
第４図は、本発明の好適な実施例により逆方向チャネル電力を制御する流れ図である。
第５図は、本発明の好適な実施例による瞬間的閾値の時間領域図である。
第６図は、本発明の代替実施例による逆方向チャネル電力を制御する装置である。
第７図は、本発明の好適な実施例による通信システムを示す。
第８図は、本発明の好適な実施例によるソフト・ハンドオフ中の逆方向チャネル電力を制御する装置を示す。
好適な実施例の説明
本発明は、悪品質フレームの獲得数に基づいて、電力制御閾値の段階的低減寸法を動的に調整することにより上記の問題に対処する。閾値の段階的低減寸法は、システムにより検出されるフレーム抹消量に依存して増減される。
一般に、本発明は、閾値の段階的低減寸法を調整する段階によって構成される、通信システムにおける電力制御法を実現する。
本発明の別の局面は、複数のフレームを受信する段階と複数のフレームを記憶する段階とによって構成される、拡散スペクトル通信システムにおける電力制御法を実現する。記憶される複数のフレーム内に存在する悪品質フレームの数量が判定され、閾値の段階的低減寸法がその判定に基づいて作成される。
本発明の別の局面は、フルレート・フレームを受信する段階と、サブレート・フレームを受信する段階とによって構成される、拡散スペクトル通信システムにおける電力制御法を実現する。フルレートおよびサブレート悪品質フレームの数量が判定され、閾値の段階的低減寸法はその判定された数量に基づいて決定される。
本発明の別の局面は、閾値の段階的低減寸法を調整する積分器によって構成される、拡散スペクトル通信システムにおける電力制御を行う装置を実現する。
本発明の別の局面は、拡散スペクトル通信システムにおける電力制御を行う装置であって、複数のフレームを受信する受信機と、受信機に結合され複数のフレームを記憶するフィルタと、フィルタに結合され複数の記憶されたフレーム属性内に存在する悪品質フレームの数量を判定する比較器と、比較器に結合されて、悪品質フレームの判定に基づいて閾値の段階的低減寸法を調整する積分器とによって構成される装置を実現する。
本発明のさらに別の局面は、通信システムにおいて電力制御を行う方法であって、遠隔ユニットにより送信された第１信号を第１基地局において受信する段階と、遠隔ユニットにより送信された第２信号を第２基地局において受信する段階とによって構成される方法を実現する。これらの信号は合成され、遠隔ユニットの電力は合成された信号に基づいて調整される。
最後に、本発明の別の局面は、拡散スペクトル通信システムにおいて電力制御を行う装置であって、第１基地局と、第２基地局と、第１および第２基地局に結合され、被合成信号を生成するる中央基地局コントローラ（CBSC:centralized base station controller）と、第１基地局に結合されて被合成信号を受信し、受信された被合成信号に基づいて遠隔ユニットに電力を供給するソフト・ハンドオフ・スイッチとによって構成される装置を実現する。
第１図は、遠隔ユニットにより送信される電力制御グループを受信する基地局受信機１００の好適な実施例のブロック図である。直交暗号化された拡散スペクトル・デジタル信号１３０は、受信アンテナ１３１により受信され、受信機１３２により増幅されてから、同相成分１４０および直角位相成分１３８に拡散解除および復調１３６される。次に、拡散解除デジタル・サンプルの成分１３８，１４０は、サンプリングされた信号の所定長グループ（たとえば６４サンプル長グループ）に分別され、これらは高速アダマール変換器１４２，１４４の形の直交デコーダに個別に入力され、ここで直交暗号化信号成分は拡散解除されて、それぞれ複数の拡散解除信号成分１４６，１６０を生成する（たとえば、６４個のサンプル長グループが入力されると、６４個の拡散解除信号が生成される）。さらに各変換器出力信号１４６，１６０は、互いに直交する１組のコード内からそれぞれ特定の直交コードを識別する関連のウォルシュ指標符号を有する（たとえば６４個のサンプル長グループが入力された場合は、６ビット長の指標データ符号を変換器の出力信号に関連させることができ、これは変換器出力信号が対応する特定の６４ビット長直交コードを示す）。受信機１００の各分岐から得た信号１５６の各グループ内で同じウォルシュ指標を有するエネルギ値が加算器１６４において加算されて、加算されたエネルギ値１６６のグループとなる。被加算エネルギ値１６６のグループ内の指標iを有するエネルギ値は、被加算エネルギ値１６６のグループを生成するサンプリングされた信号のグループがi番目のウォルシュ指標に対応する信頼性の尺度に対応する。関連の指標をもつ被加算エネルギ値のグループは、次にソフト決定数値発生器１６８に送られ、ここで暗号化された各データ・ビットの１つの数値が決定されて、それにより１組の集合ソフト決定データ１７０が生成される。集合ソフト決定データ１７０は、次にデインターリーバ１７２により挟み込みが解除されて、デコーダ１７６により最終的な最大確率が解読される。
第２図は、遠隔ユニットに電力調整コマンドを送信するCDMA送信機２００の好適な実施例のブロック図である。好適な実施例においては、電力調整コマンドは「０」ビットが遠隔ユニットに対して平均出力電力レベルを上げるよう指示し、「１」ビットが遠隔ユニットに対して平均出力電力レベルを下げるよう指示する電力制御ビットである。送信機２００は、好ましくは、TIA/EIA/IS-95Aにより定義されるような送信機である。送信機２００は、畳込みエンコーダ２１２，インターリーバ２１６，直交エンコーダ２２０，変調器２２４，上方変換器２２８およびアンテナ２２９を具備する。
動作中は、信号２１０（トラフィック・チャネル・データ・ビット）が特定のビット速度（たとえば毎秒９．６kビット）で畳込みエンコーダ２１２により受信される。入力されたトラフィック・チャネル・データ２１０ビットは、通常、ボコーダによりデータに変換された音声，純粋なデータまたはこれら２種類のデータの組み合わせを備える。畳込みエンコーダ２１２は、入力データ・ビット２１０を一定の暗号化速度で、データ符号に暗号化する。このとき、後でデータ符号をデータ・ビットに最大確率解読することを容易にするアルゴリズム（たとえば畳込みまたはブロック・コード化アルゴリズム）を用いる。たとえば、畳込みエンコーダ２１２は、１つのデータ・ビットを２つのデータ符号にする一定の暗号化速度において入力データ・ビット２１０（毎秒９．６kビットの速度で受信される）を暗号化し、畳込みエンコーダ２１２は１９．２k符号／秒の速度でデータ符号２１４を出力する。
データ符号２１４は、次にインターリーバ２１６に入力される。インターリーバ２１６は、符号レベルで入力データ符号２１４を挟み込む。インターリーバ２１６において、データ符号２１４は、データ符号２１４の所定の寸法ブロックを定義する数列に個別に入力される。データ符号２１４は、行列を列毎に埋めるように行列内の位置に入力される。データ符号２１４は、行列が行毎に空になるように行列内の位置から個別に出力される。通常、この行列は列の数と等しい行の数を有する正方行列であるが、他の行列形態を選んで、連続的に入力される挟み込まれないデータ符号間の出力挟み込み距離を大きくすることもできる。挟み込まれたデータ符号２１８は、入力されたのと同じデータ符号速度（たとえば１９．２k符号／秒）でインターリーバ２１６により出力される。行列により定義されるデータ符号のブロックの所定寸法は、所定長の送信ブロック内に所定の符号速度で送信することのできるデータ符号の最大数から導かれる。たとえば、送信ブロックの所定長が２ミリ秒の場合、データ符号ブロックの所定寸法は１９．２k符号／秒x２０ミリ秒で、３８４データ符号となり、１６x２４の行列を定義する。
挟み込まれたデータ符号２１８は、直交エンコーダ２２０に入力される。直交エンコーダ２２０は、直交コード（たとえば６４数ウォルシュ・コード）を挟み込まれスクランブルされたデータ符号２１８の各々にモジューロ２加算する。たとえば、６４数直交暗号化において、挟み込まれスクランブルされたデータ符号２１８は、それぞれ６４符号直交コードまたはその逆数により置き換えられる。これら６４個の直交コードは、好ましくは、６４x６４アダマール行列からのウォルシュ・コードに対応し、このときウォルシュ・コードは行列の１行または１列である。直交エンコーダ２２０は、一定の符号速度（たとえば１９．２k符号／秒）で入力されたデータ符号２１８に対応するウォルシュ・コードまたはその逆数２２２を繰り返し出力する。
ウォルシュ・コード２２２のシーケンスは、変調器２２４により通信チャネルでの送信のために準備される。拡散コードは、符号の特定ユーザ用シーケンスまたは一意的ユーザ・コードで、一定のチップ速度（たとえば１．２２８Mチップ／秒）で出力される。さらにユーザ・コード拡散暗号化チップは、１対の短い疑似乱数コード（すなわちロング・コードに比べて短い）によりスクランブルされて、IチャネルおよびQチャネル・コード拡散シーケンスを生成する。IチャネルおよびQチャネル・コード拡散シーケンスは、１つのシヌソイドの電力レベル制御を駆動することにより、直角位相対のシヌソイドを二相変調するために用いられる。このシヌソイド出力信号が合計され、帯域通過濾波され、RF周波数に変形され、増幅され、上方変換器２２８を介して濾波され、アンテナ２２９により放出されて、チャネル・データ・ビット２１０の送信が完了する。
第３図は、本発明の好適な実施例により逆方向チャネル電力を制御する装置３００を示す。装置３００は、有限衝撃応答（FIR:finite impuse response）フィルタ３０１，比較器３０３，論理ユニット３０５，スイッチ３１５，積分器３０９，瞬間閾値計算器３１１，累算器３０７および比較ユニット３１７によって構成される。装置３００の動作は、次のように行われる：フルレート・フレーム品質情報（FQI:frame quality information）がFIRフィルタ３０１に入る。FIRフィルタ３０１は、「先入れ先出し」バッファを用いて、N個のフルレート・フレーム属性の各々を記憶し、これには好適な実施例においては、フレーム品質情報が含まれる。この実施例においては、フレーム速度情報が判定不能な場合は、速度判定可能な最新のフレームからの速度情報を用いて、現在のフレームをフルレート・フレームと分類するかサブレート・フレームと分類すべきかを決定する。FIRフィルタ３０１に入る「最も新しい」フルレート・フレームの品質値が、「最も古い」フルレート・フレームの品質値と置き換わる。好適な実施例においては、N＝３２０である。FIRフィルタ３０１は、そのバッファ内に存在する複数個の悪品質フレームを比較器３０３に出力する。比較器３０３は、FIRフィルタ３０１内に存在する悪品質フレームの数を、目標値と比較する。目標値は、所望の動作FERから決定される。FIRフィルタ３０１内に存在するフレーム数とFER値との関係は次のようになる：
FER＝（バッファ内の悪品質フレーム数）／（バッファ寸法）。
そのため、目標FERに関するフレームの目標数は単純に：
（バッファ寸法）＊（目標FER）＝（目標値）となる。
続いて、目標値とFIRフィルタ３０１内に存在する悪品質フレームの現在の数との差が、比較器３０３から出力され、論理ユニット３０５に入力される。論理ユニット３０５は、閾値の段階的低減寸法を修正するために用いられる段階的低減寸法調整値を設定するある値（好適な実施例では１，０または−１）を決定する。これは、目標値がFIRフィルタ３０１内に存在する悪品質フレームの現在の数よりも大きい場合は段階的低減寸法調整値を「１」に、悪品質フレームの現在の数よりも目標値が小さい場合は「−１」に設定することにより行われる。目標値とFIRフィルタ３０１内に存在する悪品質フレームの現在の値との差がゼロの場合は、段階的低減調整寸法はゼロに設定される。段階的低減寸法調整値は、論理ユニット３０５から出力され、スイッチ３１５に入る。
スイッチ３１５は、通常ゼロ値を入力として有するが、開となって、「n」個の段階的低減寸法調整値が送られるたびに１回、段階的低減寸法調整値を受け取る。好適な実施例においては、「n」＝７５である。次にスイッチ３１５は、その入力値を積分器３０９に出力する。単純に言うと、スイッチ３１５の動作は、それに送られた７５の段階的低減寸法調整値の各々に関して、７４回はゼロ値を積分器３０９に伝え、７５回に１回だけ、段階的低減寸法調整値が送られると、段階的低減寸法調整値を伝えるに過ぎない。
続いて、遠隔ユニットから送信された電力制御グループに関してn1のウォルシュ符号間隔の成功したウォルシュ符号エネルギが累算器３０７に入力される。（好適な実施例においては、n1＝６である）。累算器３０７は、遠隔ユニットのエネルギを計算して、この値を比較ユニット３１７に出力する。フレーム抹消情報が瞬間閾値計算器３１１に入力される。瞬間閾値計算器３１１は、現在の段階的低減および段階的増加値を利用してフレーム品質情報に基づき閾値を調整し、その閾値を比較ユニット３１７に出力する。比較ユニット３１７は、電力制御グループ（成功したウォルシュ符号累算器３０７から出力される）を、閾値（瞬間閾値計算器３０５から出力される）と比較して、比較に基づき電力制御ビット値を決定する。電力制御ビット値は、次に比較ユニットから出力され、遠隔ユニットに送信されて、それに応じて遠隔ユニットに対して電力を増減するよう命令する。段階的低減寸法を動的に調整することにより、閾値は最適な動作閾値により迅速に近づく。
第４図は、本発明の好適な実施例により逆方向チャネル電力を制御する流れ図である。論理の流れは、FIRフィルタ３０１がフルレート・フレームを受信する段階４０１で始まる。次の段階４０３において、FIRフィルタ３０１はバッファ内に存在する最も古いフレームの品質情報を被受信フレームの品質情報と置き換え、（段階４０５において）、バッファ内に存在する悪品質フレームの数を判定する。段階４０７において、比較器３０３がFIRフィルタ３０１内に存在する悪品質フレームの数を目標値と比較する。段階４０７において比較器３０３が、悪品質フレームの数が目標値よりも大きいと判断すると、（段階４０９において）段階的低減調整値は−１に設定され、論理の流れは段階４１９に続く。段階４０７において、比較器３０３により、悪品質フレームの数が目標値よりも大きいことが判定されると、論理の流れは段階４１１に続き、ここで比較器３０３により、FIRフィルタ３０１内に存在する悪品質フレーム数が目標値よりも小さいか否かが判定され、小さい場合は、段階的低減調整値が＋１に設定され（段階４１３において）、論理の流れは４１９に続く。段階４１１において、FIRフィルタ３０１内の悪品質フレーム数が目標値よりも小さくないと判定されると、論理の流れは段階４１５に続き、そこで段階的低減調整値はゼロに設定される。
段階４１９において、スイッチ３１５は、最後の７５個の段階的低減調整値が送付された間に開となったか（段階的低減寸法を通過させたか）否かを調べる。スイッチ３１５が、それに送付された最後の７５の段階的低減調整値の間に開となった場合は、段階４２１において、段階的低減寸法がゼロだけ調整され、論理の流れは段階４３１に続く。そうでない場合は、段階的低減寸法は段階的低減調整値だけ調整され（段階４２３）、論理の流れは段階４３１に続く。段階４３１において、瞬間閾値計算器３１１は、フレーム品質データを得て、（段階４３３で）フレームが不良であるか否かを判断する。段階４３３において、瞬間閾値計算器３１１が不良フルレート・フレームを受信する場合は、論理の流れは段階４３９に続く。そうでない場合は、閾値は段階的低減寸法により下方調整され、論理の流れは段階４３９に続く。段階４３９において、瞬間閾値計算器３１１は現在の閾値を比較ユニット２０３に渡し、論理の流れは段階４１１で終わる。
第５図は、本発明の好適な実施例による瞬間閾値の時間領域図である。第５図において、E0はフレーム抹消が非常に起こりやすい閾値を表す。最適な動作閾値はE0よりも多少大きい。これは、Eoにおける閾値エネルギによりフレーム抹消が起こりやすいためである。時刻t0において、閾値エネルギはEoまで下がっており、フレーム抹消が基地局により検出されている。基地局は直ちに閾値のエネルギを上げて、上記のように動的に調整されるゆっくりとした減衰を始める。時刻t1において、閾値エネルギは再びE0になり、もう一度フレーム抹消が起こり、閾値レベルを上げる。閾値レベルの減衰の間（E0に到達する前）、基地局により別のフレーム抹消が（時刻t2において）検出され、閾値レベルは再び上がる。第５図から明らかなように、所望のエネルギに達する減衰時間は、従来の方法（破線）と比べて実質的に短縮される。
多くの場合、FIRフィルタ３０１による獲得がフルレートにおいて起こるか、あるいはサブレートにおいて起こるかにより、FIRフィルタ３０１内に異なる目標値を有することが望ましい。第６図は、本発明の好適な実施例による、逆方向チャネル電力を制御する装置６００を示す。この実施例では、サブレート・レッグに関して瞬間閾値計算器６１１に対する第２入力を利用する。装置６００は、第１FIRフィルタ３０１，第２FIRフィルタ６０７，第１比較器３０３，第２比較器６０９，第１論理ユニット３０５，第２論理ユニット６１３，第１スイッチ３１５，第２スイッチ６１５，第１積分器３０９，第２積分器６１７，瞬間閾値計算器６１１，累算器３０７および比較ユニット３１７によって構成される。装置６００の動作は次のように行われる：フルレート・フレーム品質情報がFIRフィルタ３０１に入り、サブレート・フレーム品質情報がFIRフィルタ６０７に入る。FIRフィルタ３０１または６０７は、「先入れ先出し」バッファを用いてNフレームの品質情報を記憶する。これは、好適な実施例においては、フレーム品質情報を備える。FIRフィルタ３０１または６０７に入るフレーム品質情報は、FIRフィルタ３０１または６０７の「最も古い」フレームの品質情報を置き換える。好適な実施例においては、N＝３２０である。FIRフィルタ３０１または６０７は、バッファ内に存在する複数個の悪品質フレームを第１比較器３０３と第２比較器６０９とにそれぞれ出力する。比較器３０３，６０９は、FIRフィルタ３０１または６０７内に存在する悪品質フレームの数を、目標値と比較する。代替の実施例においては、フルレートFIRフィルタ３０１に関する目標値は、サブレートFIRフィルタ６０７の目標値とは異なるが、これはサブレートFIRフィルタ６０７に関してフレーム抹消速度（FER）を上げることが望ましいからである。
続いて、目標値とFIRフィルタ３０１または６０７内に存在する悪品質フレームの現在の数との差が比較器３０３，６０９から出力されて、論理ユニット３０５と論理ユニット６１３とにそれぞれ入力される。論理ユニット３０５，６１３は、段階的低減寸法調整値を設定する値（好適な実施例においては、１，０または−１）を決定し、これが閾値の段階的低減寸法を修正するために用いられる。これは、目標値とFIRフィルタ３０１または６０７内に存在する悪品質フレームの現在の数との差がそれぞれのFIRフィルタ３０１または６０７内に存在する目標値よりも（それぞれ）小さいあるいは大きい場合に、段階的低減寸法調整値を＋１または−１に設定することにより行われる。目標値とFIRフィルタ３０１または６０７内に存在する悪品質フレームの現在の数との差がゼロの場合は、段階的低減調整値寸法は、ゼロに設定される。段階的低減調整値は論理ユニット３０５，６１３から出力されて第１スイッチ３１５および第２スイッチ６１５にそれぞれ入る。
スイッチ３１５，６１５は通常、入力としてゼロ値を有するが、開となって「n」個の段階的低減調整値が送付されるたびに一度段階的低減寸法調整値を受信する。好適な実施例においては、「n」＝７５である。スイッチ３１５，６１５は次にその入力値を積分器３０９および積分器６１７にそれぞれ出力する。積分器３０９，６１７は、値（０，＋１または−１）により段階的低減寸法を調整して、調整された段階的低減寸法を瞬間閾値計算器３１１に出力する。
続いて、遠隔ユニットから送信されるウォルシュ符号エネルギが累算器３０７に入力される。累算器３０７は、遠隔ユニットのエネルギを計算し、この値を比較ユニット３１７に出力する。フレーム抹消および速度情報が瞬間閾値計算器６１１に入力される。瞬間閾値計算器６１１は、システムが現在フルレート・フレームを受信しているかサブレート・フレームを受信しているかを判断し、対応するフルレートまたはサブレートの段階的低減寸法を選択する。次に瞬間閾値計算器は、現在の段階的低減および増大寸法値を利用してフレーム抹消情報に基づいて閾値を調整し、その閾値を比較ユニット３１７に出力する。比較ユニット３１７は、遠隔ユニットのエネルギ（累算器３０７から出力される）を閾値（瞬間閾値計算器３０５から出力される）と比較して、この比較に基づいて電力制御ビット値を決定する。次に、電力制御ビット値は比較ユニットから出力され、遠隔ユニットに送信されて、相応に電力を増減することを遠隔ユニットに命令する。段階的低減寸法を動的に調整することにより、閾値は最適な動作閾値により迅速に近づく。また、従来技術による電力制御方法には減衰時間があり、この時間はサブレート・フレームの間に閾値を下げることができないために長引く。これは、閾値を下げると移動局により（フルレート・フレームの）送信が再開されると、１つ以上の連続する不良フルレート・フレームが起こることがあるためである。すなわち、状況が許せばサブレート・フレーム送信中に、フルレート送信が再開されたときに、１つ以上のフルレート・フレームが充分な品質をもたずに受信される（不良フルレート・フレーム）可能性があるようなレベルにまで、閾値を下げることもある。これは、移動局の送信電力が対応してあまりに低いレベルまで下がることになるためである。従来技術やフルレート・フレーム情報のみに基づく以前の適応段階的低減寸法方法に対する更なる利点は、サブレート・フレーム中でも閾値を減衰することができることである。これは所望のフルレート悪品質速度に対応する閾値を制御することによりサブレートの悪品質速度を設定するからである。この場合も、サブレート・フレーム品質情報を用いてサブレート・フレーム送信中に閾値を制御するのでこれが可能になる。
第７図は、本発明の好適な実施例による通信システム７００を示す。通信システム７００は、各サービス・カバレージ・エリアそれぞれ７０１，７１１を有する基地局７０１，７０５と、中央基地局コントローラ（CBSC）７０９と、通信ユニット７１３とを具備する。逆方向チャネル電力を制御する装置６００（第６図参照）は、基地局７０１，７０５およびCBSC７０９に内蔵される。図示されるように、通信ユニット７１３は、アップリンク通信信号７１９を介して対応する基地局７０１と通信中であり、対応する基地局７０１はダウンリンク通信信号７１６を介して通信ユニット７１３と通信中である。同様に、通信ユニット７１３は、アップリンク通信信号７２５を介して基地局７０５と通信中であり、基地局７０５はダウンリンク通信信号７２３を介して通信ユニット７１３と通信中である。
CBSC７０９は、対応する基地局７０１および基地局７０５の両方に適宜に結合される。
ソフト・ハンドオフ（SHO:soft hand-off）（通信ユニット７１３が両基地局７０１，７０５と通信している）の間は、CBSC７０９はアップリンク通信信号７１９とアップリンク通信信号７２５の両方を介して遠隔ユニットの通信ユニットを受信する。次にCBSC７０９は、これもアップリンク送信に含まれる品質および速度情報に基づいて最良の品質フレームを選択する選択機能を実行する。選択後ダイバーシチの利点により、CBSC７０９における通信ユニット７１３のFER（FERCBSC）は、対応基地局７０１における通信ユニット７１３のFER（FER1）と基地局７０５における通信ユニット７１３のFER（FER2）との積をほぼ上界とする。言い換えると：
FERCBSC≦FER1＊FER2
となる。
２つの基地局のSHO中に、通信レッグ間に送信利得の不均衡がない場合は、CBSC７０９におけるFERは０．０１％未満となり、SHOに参加する最良の対応基地局（IS-95A  DS-CDMAにおいては６つまでの基地局が参加することがある）におけるFERは１．０％になる。選択後ダイバーシチの利点は、送信利得の不均衡が大きくなるにつれて小さくなる。IS-95A  DS-CDMAでは、移動局は、各BTSの順方向リンクにおいて１．２５ms毎に存在する符号を区切る電力制御ビットの形で各SHOリンクから独立の電力制御コマンドを受信する。移動局は、これらのPCBに基づいて電力を１dBずつ上げるか下げるかを選択するためのボーティング法（voting technology）を用いる。両PCBが電力の増大を示す場合は、移動局はその送信電力を１dBだけ上げ、そうでない場合は１dBだけ下げる。各BTSにおけるボーティングと目標閾値との間の相互作用のために、個別のレッグ・フレーム品質レベル（たとえば、好適な実施例においては、FERを用いる）を所望の目標品質値（たとえば１．０５のFER）より大きくなるように下げて、なおかつ、ポスト・セレクタ品質レベルは所望の目標品質レベルより高くなるようにすることがわかる。従って、移動局の送信電力をさらに下げるために利用することのできるある種の選択後ダイバーシチ利点があり、これにより干渉が減り、通信システム全体としての容量が大きくなり、なおかつソフト・ハンドオフにおいて移動局の所望の目標品質レベルを維持することができる。
第８図は、ソフト・ハンドオフ中に逆方向チャネル電力を制御する本発明の好適な実施例による装置８００を示す。装置８００は、SHOスイッチ８０１とFIRフィルタ８０３とによって構成される。FIRフィルタ８０３は、前述されたFIRフィルタ（たとえばFIRフィルタ３０１または６０７）のうち任意のものとすることができる。装置８００の動作は次のようになる：SHOスイッチ８０１は、入力として、CBSC７０９により受信されるフルレート・フレームおよびサブレート・フレーム品質情報を有する。最良品質フレームに関するフルレート・フレームおよびサブレート・フレーム品質情報は、CBSC７０９において選択機能により決定される。フレームの速度が決定できない場合は、速度を決めることのできる最新のフレームの速度を代わりに用いる。これは、CBSC７０９においても、また対応基地局においても適応される。さらにSHOスイッチ８０１は、入力として、対応基地局７０１により受信されるフルレート・フレームおよびサブレート・フレーム品質情報を有する。遠隔ユニット７１３がSHO状態にあるか否かに関する情報も、SHOスイッチ８０１に入力される。（移動局がSHO状態でない）正常動作中は、SHOスイッチ８０１は、対応基地局７０１からフルレート・フレーム／サブレート・フレーム品質情報を受信する。遠隔ユニット７１３がSHO状態に入ると、SHOスイッチ８０１はCBSC７０９から選択後フルレート・フレーム／サブレート・フレーム品質情報を受信する。FIRフィルタ内でCBSC７０９のフレーム品質情報を対応基地局７０１のフレーム品質情報の代わりに利用すると、所望のFER目標値になるまでの段階的低減寸法が一般的に、より大きくなる。すなわち、CBSC７０９のフレーム品質レベルが所望の目標品質レベルに下がるまで段階的低減寸法を大きくすることになる。言い換えると、遠隔ユニット７１３は送信電力を下げながら、なおかつCBSC７０９において１％のFERを達成することができる。基地局はすべて同じアルゴリズムを用いて、増大ソフト・ハンドオフ状態にはいると所定の段階的低減寸法にリセットするので、常に同じ段階的低減寸法を有する。
代替の実施例では、ソフト・ハンドオフ中に、各対応基地局７０１における選択後品質を、CBSC７０９により伝えられるポスト・セレクタ・フレーム品質および速度情報から上述のFIRフィルタ方法を用いて計算する。導かれたCBSCフレーム品質が所望の品質目標よりよい場合は、各基地局装置の品質目標を，nフレーム毎に（本実施例ではn＝７５）一定量だけ緩和させる（この実施例では品質目標はFE目標であり、１だけ大きくする）。同様に、CBSCフレーム品質が所望の品質目標より下がると、FE目標はnフレーム毎に１だけ下げられる。対応基地局はすべて、同じアルゴリズムを用いるので、ソフト・ハンドオフ・リンクを追加して、各対応基地局が常に同じFE目標値および段階的低減寸法をもつようにすると、所定の品質目標および段階的低減寸法にリセットすることもある。遠隔ユニット７１３がソフト・ハンドオフを離れると（１つの基地局のみ）、残りの基地局品質目標は所望の品質目標にリセットされる。
別の実施例は、CBSC７０９においてポスト・セレクタ品質レベルが得られるまで段階的低減寸法を可変する代わりに、最大許容ダウンリンク閾値レベルを下げることにより選択後ダイバーシチの利点を利用する。導かれたCBSCフレーム品質が所望の品質目標より良い場合は、各基地局装置に関する最大許容ダウンリンク閾値レベルは、nフレーム毎（この例でもnは７５）に一定量だけ（好適な実施例においては、好適な量は０．２５dB）緩和される。同様に、CBSCフレーム品質が所望の品質目標より下がると、最大許容ダウンリンク閾値は（０．２５dBだけ）上がる。対応基地局はすべて同じアルゴリズムを用いるので、最大ダウンリンク閾値は、各対応基地局が常に同じ最大ダウンリンク閾値レベルを有するようにソフト・ハンドオフを加えると、所定のレベルに設定される。遠隔ユニット７１３がソフト・ハンドオフ（１つの基地局のみ）を離れると、残りの基地局はの最大ダウンリンク閾値レベルは所望の品質目標にリセットされる。
本発明は、そのより広い局面において、特定の詳細説明，代表的装置および図示および説明された事例に限定されない。本発明の範囲または精神から逸脱することなく、上記の仕様に種々の修正および変形を加えることができる。たとえば上記の説明は、拡散スペクトル・システム内の電力制御を開示するが、この電力制御方法は任意の通信システム（たとえばパーソナル通信システム）内に採用することができる。本発明は、以下の請求項およびその等価物の範囲に入る限り、これらすべての修正と変形とを包含するものである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図７】
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【図８】
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【図６】
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