(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の基地局に接続されたコントローラを含む移動無線通信システムであって、前記複数の基地局の各々は、自身が関連付けられた地理的領域の内部もしくは近傍に位置する移動局と通信する移動無線通信システムに用いるパワー制御方法であって、
前記移動局に関する呼について、第１パワーレベルによる前記移動局への第１基地局送信によって前記移動局及び第１の基地局との間の初期通信を確立するステップと、
前記呼について、前記移動局と第２の基地局との間のハンドオーバ通信を確立するステップと、
所定の時刻ｔ０において前記第２の基地局から前記移動局へ送信するための、初期送信パワーレベルを決定する決定するステップと、
前記第１の基地局及び前記第２の基地局の間の所望の送信パワーオフセットを決定するステップと、
前記所定の時刻ｔ０に前記所望の送信パワーオフセットを達成するために、前記第１の基地局の送信パワーレベルを制御する制御ステップとを有することを特徴とする方法。
【請求項２】
前記所望の送信パワーオフセットがゼロであることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記所望の送信パワーオフセットがゼロでないことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記第１及び第２の基地局で受信される前記移動局からの信号が前記コントローラにおいてダイバーシチ結合され、前記移動局で受信される前記第１及び第２の基地局からの信号が前記移動局のＲＡＫＥ受信器によってダイバーシチ結合されることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記制御ステップが、さらに
前記第１の基地局の前記送信パワーレベルを、実際の送信パワーオフセットと、前記第１及び第２の基地局の間の前記所望の送信パワーオフセットとの差を削減するために段階的に変化させるステップを有することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記制御ステップが、
前記第１の基地局の実際の送信パワーレベルを、前記第２の基地局の前記初期送信パワーレベルに向かって調整するステップを有することを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項７】
前記制御ステップが、
前記所定の時刻ｔ０における前記第１の基地局の所望の送信パワーレベルを、前記所定の時刻ｔ０における前記第２の基地局の前記初期送信パワーレベルと前記第１及び第２の基地局の間の前記所望の送信パワーオフセットとに基づいて決定するステップと、
前記所定の時刻ｔ０における前記第１の基地局の実際の送信パワーレベルと、前記第１の基地局の前記所望の送信パワーレベルとの差を求めるステップをさらに有することを特徴とする請求項５又は請求項６記載の方法。
【請求項８】
前記差が閾値を超えた場合、前記制御ステップが、
前記第１の基地局の前記実際の送信パワーレベル及び前記所望の送信パワーレベルを比較するステップと、
前記第１の基地局の前記実際の送信パワーレベルが前記所望の送信パワーレベルを超える場合、前記実際の送信パワーレベルを減少するステップと、
前記第１の基地局の前記実際の送信パワーレベルが前記所望の送信パワーレベルより低い場合、前記実際の送信パワーレベルを増加するステップとをさらに有することを特徴とする請求項７記載の方法。
【請求項９】
前記第１の基地局の前記実際の送信パワーレベルが、個々の段階的増加の間に第１の遅延期間を、個々の段階的減少の間に第２の遅延期間を有しながら段階的に変化させられることを特徴とする請求項８記載の方法。
【請求項１０】
移動無線局と、
第１パワーレベルによる前記移動局への第１基地局送信によって前記移動局との通信を確立する第１の基地局と、
前記移動局と通信を確立する第２の基地局と、
前記第１及び第２の基地局と接続され、前記第２の基地局が所定の時刻ｔ０に前記移動局へ送信するための初期送信パワーレベルを設定し、前記第１の基地局及び前記第２の基地局との間の所望の送信パワーオフセットを決定し、前記所定の時刻ｔ０において前記所望の送信パワーオフセットを実現するように前記第１の基地局の送信パワーレベルを調整する基地局コントローラとを有することを特徴とする移動通信システム。
【請求項１１】
前記基地局コントローラが、前記第１及び第２の基地局から受信した前記移動局からの通信に対応した信号をダイバーシチ結合するためのダイバーシチハンドオーバユニットを有することを特徴とする請求項１０記載のシステム。
【請求項１２】
前記所望の送信パワーオフセットがゼロであることを特徴とする請求項１０又は請求項１１記載のシステム。
【請求項１３】
前記所望の送信パワーオフセットがゼロでないことを特徴とする請求項１０又は請求項１１記載のシステム。
【請求項１４】
前記第１及び第２の基地局のそれぞれが、前記移動局への送信パワーレベルを変化させる送信パワーコントローラを有することを特徴とする請求項１０乃至請求項１３のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１５】
前記第１及び第２の基地局が有する前記送信パワーコントローラの１つが、自身を備える基地局の送信パワーレベルを、前記基地局コントローラからの送信パワーレベル制御信号に応答して変化させるように構成されることを特徴とする請求項１４記載のシステム。
【請求項１６】
前記移動局が、
前記移動局によって前記第１及び第２の基地局から受信された信号をダイバーシチ結合してダイバーシチ結合受信信号を生成するように構成されたＲＡＫＥ受信器及び、
前記ダイバーシチ結合受信信号のパラメータを測定し、前記測定したパラーメータに基づいて、前記送信パワーレベルを増加もしくは減少させる送信パワーレベル制御コマンドを前記第１及び第２の基地局へ送信するように構成された移動局コントローラを有することを特徴とする請求項１０記載のシステム。
【請求項１７】
前記基地局コントローラが、前記第１の基地局の前記送信パワーレベルを、前記第２の基地局の前記初期送信パワーレベルに向かって調整するように構成されることを特徴とする請求項１０記載のシステム。
【請求項１８】
前記基地局コントローラが、前記第１及び第２の基地局の一方の送信パワーレベルを段階的に変更するように構成されることを特徴とする請求項１０記載のシステム。
【請求項１９】
前記第１の基地局が、
前記所定の時刻ｔ０における前記第１の基地局の所望の送信パワーレベルを、前記所定の時刻ｔ０における前記第２の基地局の前記初期送信パワーレベルと前記第１及び第２の基地局の間の前記所望の送信パワーオフセットとに基づいて決定する手段と、
前記所定の時刻ｔ０における前記第１の基地局の実際の送信パワーレベル及び前記第１の基地局の前記所望の送信パワーレベルとの差を求める手段と、
前記差を削減するように前記第１の基地局の送信パワーレベルを調整する手段とを有することを特徴とする請求項１０記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（背景技術）
本発明は、セルラ電話システムに関する。特に、本発明は符号分割多元アクセスセルラ電話システムにおいて、ハンドオーバ状態中の基地局送信パワー制御に関する。
【０００２】
セルラ通信システムにおいて、移動無線局は、ある１つの基地局に個々の無線チャネルを介して通信する。いくつかの基地局は、概してセルラ通信システムと他の通信システムを結びつけるゲートウェイに接続されているスイッチングノードに接続される。そして、１つ又は複数の基地局への一つ以上のスイッチングノードを通してのゲートウェイから、外部のネットワークから移動局へなされた呼はゲートウェイへ、そしてゲートウェイから１つかそれより多くのスイッチングノードを通じて発呼された移動局にサービスを提供する１つもしくは複数の基地局へ導かれる。基地局は発呼された移動局をページングし、無線通信チャネルを確立する。
【０００３】
符号分割多元アクセス（ＣＤＭＡ）移動通信システムにおいて、基地局と移動局の間で送信される情報は、同じ無線周波数バンドを用いている他の移動局又は基地局に関連する情報と区別するために数学的な符号（時には拡散符号と呼ばれる）によって変調される。従って、個々の無線「チャネル」は、これらの符号に基づいて識別される。ＣＤＭＡのいろいろな見地は、１９９７年にPrentice-Hall社から出版された、Garg、Vijay K.等の「ＣＤＭＡと無線/パーソナル通信の応用(Applications of CDMA and Wireless/Personal Communications)」のような、一つ以上の教科書において説明されている。
【０００４】
スペクトラム拡散通信は、２以上の（「異なる」）基地局で受信され、かつ１つの受信信号を生成するために同時処理されるような移動送信(mobile transmission)が可能である。これらの結合された信号の処理能力によって、音声又はデータ通信での目立った障害なしに、ある基地局から他の基地局（またはあるアンテナセクタから同じ基地局のもう一つのセクタ）へのハンドオーバを実行することが可能である。この種類のハンドオーバは、概して「ダイバーシチハンドオーバ」と呼ばれている。ダイバーシチハンドオーバの間、複数の基地局からのシグナリング及び音声情報は、受信されたデータの「品質」についてなされている決定とともに、共通点(common point)において結合される。一般的に、この共通点は、基地局に接続しているスイッチングノードに位置する。反対の方向において、音声及びシグナリング情報は複数の基地局から送信され、移動局は結果を結合する。
【０００５】
ＣＤＭＡシステムは、「ソフト(soft)」ダイバーシチ及び「よりソフトな(softer)」ハンドオーバを提供する。ソフトハンドオーバにおいては、移動局がセルの端へ移動するにつれ、現在のセルにおける基地局が呼の取り扱いを継続する一方で、隣接するセルの基地局がその呼に対して送受信機を割り当てる。その結果、呼は両方の基地局によって切断前接続(make-before-break)方式で取り扱われる。ソフトダイバーシチハンドオーバは、呼を処理する両方の基地局のうち、その後呼を独占して処理する一方の基地局の十分近くまで移動局が移動するまで、両基地局で発生する。移動局が同じ基地局の２つの異なるセクター間でのハンドオーバにあるとき、よりソフトなダイバーシチハンドオーバが発生する。
【０００６】
ＣＤＭＡ通信システムの中の全ユーザーが同一の周波数バンドを用い手情報を送信するため、個々のユーザの通信は他のユーザの通信に干渉する。それに加えて、基地局に近い移動局から基地局が受信受信する信号は、基地局のセル境界に位置する他の移動局から受信する信号より非常に強い。その結果、遠方からの移動通信は、近くの移動局によって影響を受け、支配される。これが、この状況が時々「遠近効果」と呼ばれる理由である。
【０００７】
したがって、不必要な干渉を減少して増加した容量を達成するため、移動局が送信した全ての信号は基地局から移動局までの距離にかかわりなく、ほぼ同一の平均パワーで基地局に到着しなければならない。従って、移動局から基地局へのアップリンク（またはリバース）送信パワー制御（ＴＰＣ）は、ＣＤＭＡシステムのパフォーマンス及び容量を改善することにおける最も重要な要因の一つである。一般に、移動局はその送信パワーを信号対雑音（ＳＮＲ）値（又は他の好適な指標）を生成するための信号強度に基づいて制御しようと試み（開ループ送信パワー制御）、基地局は送信パワー制御メッセージを移動局に送信する（閉ループパワー制御）。最終的なゴールはその基地局で受信される全ての基地局伝送について、受信パワーを比較的小さい変動幅、例えば1dB以内に制御することである。
【０００８】
基地局から移動局への伝送のために、ダウンリンク（またはフォワード）送信パワー制御もまた重要である。特に、基地局は移動局によって送られるダウンリンク送信パワー制御メッセージまたは命令によってその送信パワーを変更する。ダウンリンクパワー制御の理由はいくつかある。
【０００９】
ダウンリンク送信パワー制御の理由の一つは、特定のカバー領域位置においては、基地局から移動局へのダウンリンクチャネルが異常にプアであるであろうという事実に適応するためである。そのような場所の例は、１つ又は２つの隣接したセルへのパス損失が、移動局と通信中の基地局へのパス損失とほぼ同一であるような場所である。その場所での総干渉は、比較的基地局に近い場所で移動局が経験する干渉に対して数倍強に増加する。更なる理由は、これら隣接セルサイトからの干渉が、必要な信号と調和して減少しないということである。さらに、移動局がいくつかの強いマルチパス信号が到来する場所に位置する場合には比較的大きな干渉を受ける。他の状態において、移動局は信号対干渉比が異常によい場所に位置するかもしれない。ダウンリンクパワー制御のもう一つの理由は、不必要に高い基地局送信パワーレベルによるセル間干渉を最小化するためである。特定の品質を得るのに必要な最小限の値までダウンリンクパワーレベルを変更することによって、不必要な干渉が回避される。ダウンリンクパワーレベルが悪い条件下において最小限の品質を保証するための高いレベルである一定値に固定された場合、ダウンリンクパワーは大半の時間高レベルすぎて、不要な干渉の原因となるであろう。そのような干渉は、セル容量を減少させる。これらの場合の全てにおいて、受け入れ可能な品質を保証するために送信パワーを上下させ、同時に他の信号に対して起こりうる干渉の程度を削減することは基地局にとって有利である。
【００１０】
ＣＤＭＡシステムにおけるパワー制御は重要であるので、送信パワー制御調整は非常に頻繁に、例えば、０．６２５ミリ秒ごとに行われる。ダウンリンク送信パワーの調節において、移動局は絶えず基地局から受信される送信パワーレベルを測定し、測定値が基準値より高いかどうかを判定している。もしそうである場合、１の値を持っている一つ以上の送信パワー制御ビットが、最小限の送信パワー値までのあらかじめ決められた増加（例えば１dB）分送信パワーを減少させるため、移動局から基地局までアップリンクを送信される。他方、測定値が基準値より低い場合には、送信パワーを最大の値までのあらかじめ決められた増加（例えば１dB）分増やすため、反対の値(opposite value)を有する一つ以上の送信パワー制御ビットが基地局へアップリンクを送信される。この送信パワー制御はアップリンク及びダウンリンク同期が捕捉されている間に始まり、通信を通して継続される。
【００１１】
ダイバーシチハンドオーバにある基地局間でダウンリンク送信パワーレベルを調整する際に問題が生じる。一つの問題は、ハンドオーバの間、移動局からハンドオーバに関与する基地局への送信パワーコマンドが、１つ以上の基地局において誤って受信されうることである。もう一つの問題は、ソフトハンドオーバに関与する基地局相互のダウンリンク送信パワーのオフセットが非常に大きくなりうることである。オフセットは、移動局にサービスを提供している１つ又はそれより多い基地局の送信パワーレベルと、移動局とのダイバーシチハンドオーバを行っている新しい基地局のパワーレベルとの差である。オフセットは特定のアプリケーションにとって望ましいか望ましくないかのいずれかであるが、いずれの場合であっても、新しい基地局にとって送信開始時点で古い基地局の送信パワーレベルを知るのは困難である。送信パワーが非常に速く、例えば１０ミリ秒毎に１６回調整されるので、送信パワーレベルが判定され、ＴＰＣコマンドによって新しい、ターゲットとなるハンドオーバ基地局へ伝えられるまでには、その時間遅延の間に１つかそれより多い、既に移動局にサービスを提供している古いサービス基地局(old serving base station)の実際の送信パワーは大きく変動しているかもしれない。
【００１２】
以下のシナリオを考える。ソフトハンドオーバの初めに、サービス基地局及びターゲット基地局から移動局への送信パワーレベル測定値がネットワークノードに送られる。ネットワークノードはこれらの送信パワー測定値報告を定期的に読取り、ターゲット基地局に対する適切なパワー設定（同一のパワーもしくは特定の望ましいオフセットのパワーのいずれか）を決定し、決定したパワー設定をターゲット基地局へ送信する。
【００１３】
ターゲット基地局がネットワークノードから決定された送信パワーを受信するまでに、１００msecから１秒までの時間が経過するであろう。送信パワーは例えば０．６２５ミリ秒毎に調整されるため、その一秒の間に、サービス基地局の送信パワーレベルは１００回又は１０００回も変化しうる。したがって、コマンドが実際に受信され、ターゲット基地局で実行される時点、すなわち、かなりの遅延の後では、目標基地局のための決定された送信パワー命令はかなりずれたものになってしまっているであろう。
【００１４】
従って、ハンドオーバにおけるこの望ましくない基地局送信パワーオフセットを補償するか、あるいは除去する方法が必要である。さらに、上述した問題の解決方法は、移動局がハンドオーバに関与する全ての基地局に対してパワー制御命令を１セットを送信するだけで済むような、簡単なものであることが好ましい。
【００１５】
本発明の目的は上述した問題点を解決することであり、特に、移動局の複雑さを増加させない基地局送信パワー調整方法を提供することにある。
【００１６】
本発明の別の目的は、ダイバーシチハンドオーバに関与する基地局で望ましくない、ずれた送信パワー設定を含む誤った送信パワー設定を除去することにある。
【００１７】
本発明のさらに別の目的は、ダイバーシチハンドオーバに関与する基地局間での送信パワーレベルにおけるドリフトを補償することにある。例えば、移動局がこれらの基地局に同じダウンリンクパワー制御命令を送信するアップリンク制御チャネルにおいてエラーレートが異なる結果、各基地局は、結局それぞれのビットエラーレートに従いより多いかより少ない異なるパワーレベルを送信することになる。
【００１８】
本発明によるパワー制御方法は、移動局に現在サービスを提供している基地局の送信パワーレベルと、ダイバーシチハンドオーバ状態において加入される新たなターゲット基地局の最初の送信パワーレベルとを同期させる。ハンドオーバの初めに、無線ネットワークコントローラは、サービス基地局に、移動局への送信パワーをそれぞれ検出するよう命令する。サービスを提供している各基地局は、無線ネットワークコントローラにその（移動局への）送信パワーを報告する。無線ネットワークコントローラは、ターゲット基地局に対する最初の送信パワー設定及び、特定の時刻（ｔ０）で同期させられるサービス提供中基地局に対する新たな送信パワー設定を決定する。この最初の及び新しい送信パワー及び、同期時間は、ソフトハンドオーバに関与する個々の基地局に供給される。
【００１９】
ターゲット基地局は最初のパワー設定で移動局に送信し、サービス基地局はそれらの送信パワーを新しい値へ調整する。本発明の好ましい実施形態において、サービス基地局のパワー調整はターゲット基地局の初期パワー設定での送信とともに徐々に実行され、サービス基地局はそれらの送信パワーを同期時間ｔ０における新しい値へ調整する。
【００２０】
更なる別の実施形態において、将来の同期時間が用いられ、その同期時間に望ましい値に達するように送信パワーを調整するよう、全ての基地局に対して供給される。本発明はまた、以前に調整された基地局送信パワーレベルのドリフトを周期的に修正するために適用することもできる。なおさらに、本発明はよりソフトなハンドオーバ(softer handover)に関与する異なる基地局セクタの送信パワーレベル制御に適用してもよい。
【００２１】
異なる図を通して同じ部品を示す参照数字を有する添付図面において図示されるように、本発明の上述した、又は他の目的、機能及び効果は、好ましい実施例の以下の説明から明らかになるであろう。図面は一定の比率である必要はなく、本発明の原理を説明するために強調が加えられている。
【００２２】
（詳細な説明）
以下の説明においては、本発明の完全な理解を提供するために、限定ではなく説明を目的として特定の実施形態、データフロー、技法等の特定の詳細が説明される。しかし、これらの特定の詳細から離れる他の実施形態において本発明が実施されうることは、当業者にとって明らかであろう。例えば、本発明は基地局アンテナセクタ間の”よりソフトな”ダイバーシチハンドオーバなどの他のハンドオーバ環境に対しても適用可能であるが、説明のみを目的として、以下の説明はソフトハンドオーバの場合についてなされている。また、よく知られた方法、インタフェース、装置及びシグナリング方法の詳細な説明は、不必要な詳細によって本発明の説明を不明瞭にしないために省略される。
【００２３】
図１は、本発明の好ましい実施形態に係る、ＣＤＭＡまたは広帯域(wideband)ＣＤＭＡ通信システムである移動無線セルラ通信システム１０を示す。無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣｓ）１２及び１４は例えば無線アクセスベアラ設定、ダイバーシチハンドオーバ、その他を含む種々の無線ネットワーク機能を制御する。無線ネットワークコントローラ１２は、複数の基地局１６、１８及び２０に接続している。無線ネットワークコントローラ１４は、基地局２２、２４及び２６に接続している。各基地局はセルと呼ばれる地理的領域にサービスを提供し、セルは複数のセクタに分割されてもよい。基地局２６は、６つのアンテナセクタＳ１〜Ｓ６を有することが示されている。基地局は、専用の電話回線、光ファイバーリンク、マイクロ波リンク、その他いろいろな手段で、対応する無線ネットワークコントローラに接続されている。無線ネットワークコントローラ１２及び１４は、一つ以上の移動交換センタ（ＭＳＣｓ）（図示せず）を通して、公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）、インターネット、その他の外部のネットワークに接続している。ＲＮＣは、１つ又は複数の適切な基地局を通じて移動局の呼を管理する。
【００２４】
図１において、２つの例示される移動局２８及び３０は、複数の基地局と通信していることを示されている。移動局２８は基地局１６、１８及び２０と通信しており、移動局３０は基地局２０及び２２と通信している。無線ネットワークコントローラ１２及び１４間の制御リンクは、基地局２０及び２２を介して移動局３０への（移動局３０からの）ダイバーシチ通信を可能としている。移動局及び基地局の間で確立される各無線通信チャネルに、アップリンク要素(component)及びダウンリンク要素がある。先に述べたように、符号分割多元アクセス（ＣＤＭＡ）通信においては複数の通信が同じ無線周波数を利用するため、他のよく知られたＣＤＭＡ技術とともに、拡散符号が多くの移動局及び基地局通信を区別するために用いられる。実施形態の説明を目的として、”チャネル”という言葉は、全ての移動局に対し、RF周波数及び特定の符号シーケンスによって定義されるＣＤＭＡチャネルを意味する。
【００２５】
基地局及び無線ネットワークコントローラの更なる詳細は、図２とともに提供される。各無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）は、通信と種々の基地局を接続するためのネットワークインタフェース５２を含む。ＲＮＣ中の、ネットワークインタフェース５２は、コントローラ５０及びダイバーシチハンドオーバユニット（ＤＨＯ）に５４に接続している。ダイバーシチハンドオーバユニット５４は、ダイバーシチ結合(diversity combining)、ダイバーシチ分離(diversity splitting)、パワー制御及び他のリンクに関連した無線資源制御アルゴリズムのような、ダイバーシチ接続の確立、維持及び終了(dropping)に必要な多数の機能を実行する。それらのＤＨＯ機能のいくつかは、以下さらに詳細に説明される。
【００２６】
各基地局は、ＲＮＣを接続するための対応するネットワークインタフェース６０を含む。さらに、基地局は複数のトランシーバー（ＴＲＸ）６４、６４、６８及び７０及び送信パワーコントローラ７２に接続されるコントローラ６２を含む。コントローラ６２は、無線接続の確立、維持、解放のみならず、基地局全体の動作を制御する。代表的なトランシーバー６４〜７０は、個々に移動局との特定の通信に割り当てられる。少なくとも１つのトランシーバは基地局がパイロット信号のような共通する信号を送信する共通制御チャネルに用いられる。共通チャネルは、その基地局のセルの中又は近くの移動局によって監視され、またさらにワーキングチャネルの要求(アップリンク）もしくは移動局のページング（ダウンリンク）にも用いられる。送信パワーコントローラ７２は、基地局で受信される全ての移動局送信信号を、例えば全ての移動局が同じタイプのサービスを用いていると仮定してほぼ同一のパワーレベルとなるように、上述の従来技術の説明において述べた開ループ及び閉ループパワー制御手順を実行する。
【００２７】
ＣＤＭＡ通信の利点の一つは、ダイバーシチ（ソフト及びよりソフトな）ハンドオーバの使用である。例としてソフトハンドオーバを用いて、移動局が現在の基地局セルの端へ移るに従って、移動局は共通チャネルの信号（例えば、パイロット信号又は止まり木(perch)信号）のパワーレベルを検出し、その基地局がハンドオーバのターゲット基地局（ＢＳ２）となるべき基地局であるかどうかを決定するために、その共通信号に十分な信号強度があるかを判定する。
【００２８】
移動局は、パワー測定メッセージをサービス基地局（ＢＳ１）へ送信し、基地局は次いでハンドオーバ要求メッセージをＲＮＣへ送信する。ＲＮＣは、ハンドオーバ要求を受け入れ、基地局間ハンドオーバ要求メッセージをターゲット基地局へ送信する。ターゲット基地局は移動局に関与する呼にトランシーバを割り当てる。その間、サービス基地局はこの処理を継続する。ＲＮＣは切断なしにハンドオーバが処理されるように（すなわち、ソフトハンドオーバ）、２つの基地局からの接続を結合する。２つかそれより多い基地局による、この呼の切断前接続処理は移動局が基地局の１つの十分近くへ移動するか、遠い方の基地局がドロップする程度一方の基地局から離れるかするまで発生する。
【００２９】
従来技術において説明したように、高速なパワー制御のために、ダイバーシチハンドオーバは関連する基地局／セクタの送信パワーレベルの調整／同期において難題を提起する。ソフトハンドオーバにおいて本発明が述べたダウンリンクパワー制御同期の問題をよりよく理解するために、参考図を図３に示す。図１に示したように、基地局２０及び２２と移動局３０の間の通信に関して、多数の基地局及び１つより多くのＲＮＣがダイバーシチハンドオーバに関与しても良いが、説明を簡単にするため、以下では同一のＲＮＣに接続される２つの基地局ＢＳ１及びＢＳ２がダイバーシチハンドオーバに関与している場合のみについて説明する。上述したように、本発明は基地局セクタ間のよりソフトなハンドオーバに使用され、適用されてもよい。よりソフトなハンドオーバに関与するセクタが、同一の基地局に属する場合、ＲＮＣは、基地局が提供するダウンリンクパワー制御の調整に関与する必要はない。
【００３０】
移動局は、ＲＡＫＥ受信器８２、送信パワーコントローラ８８及び送信機９０に接続しているコントローラ８０を有する。ＲＡＫＥ受信器８２は、ダイバーシチ結合器８６に接続している複数の受信器８４及び８５（追加の受信器があっても良い）を有する。２つの基地局ＢＳ１及びＢＳ２からの送信信号は受信器８４及び８５においてマルチパスとして受信され、ダイバーシチ結合器８６で結合されて１つの信号として処理される。送信パワーコントローラ８８はパワーレベルを好ましくは受信されたダイバーシチ結合信号の信号対干渉比Ｅｂ／Ｉｏとして検出する。
【００３１】
移動局の送信パワーコントローラ８８はまた、基地局ＢＳ１及びＢＳ２からの送信アップリンクパワー制御コマンドに応答してそのアップリンク送信パワーを受信したコマンドに従った適切な増分によって増加又は減少させる。ダイバーシチ結合された信号のパワーレベル測定値に基づいて、コントローラ８０は送信パワー制御（ＴＰＣ）コマンドを生成し、それらを送信器９０を介してサービス基地局ＢＳ１及び基地局ＢＳ２の両方に送信する。
【００３２】
本発明の好ましい実施形態によれば、ＴＰＣコマンドは送信パワーの望ましい増加分、送信パワーの望ましい減少分又は送信パワーの変更なしを示す１つかそれより多いビットを含む。もちろん、いかなる数のビットｗｐ割り当てることも可能であり、それらは本発明によって予期されたものである。受信したＴＰＣコマンドに基づいて、ＢＳ１及びＢＳ２は対応する増分、例えば０．５又は１ｄＢ送信パワーを増加もしくは減少させる。
【００３３】
上述したように、ソフトハンドオーバにおいて新しいターゲット基地局の初期パワーレベル設定時に、サービス基地局ＢＳ１の送信パワーレベルの調整を試みるに当たって、重要な問題がある。本質において、サービス基地局ＢＳ１から移動局への送信パワー測定メッセージをＲＮＣが処理し、基地局ＢＳ２の初期パワー設定について計算し、その初期パワー設定を基地局ＢＳ２へ送信する処理を行っている間、サービス基地局ＢＳ１は、その間に受信する多くの”速い”ＴＰＣコマンドに応答して多数回の送信パワー調整を行ってしまっている。従って、ターゲット基地局ＢＳ２が送信を開始するまでに、サービス基地局とターゲット基地局のパワーレベルには非常に大きなずれがありうる。
【００３４】
既知のパワーレベルが、望ましい、前もって予定したオフセットとは異なるであろうとしても、好ましい例実施例、目標及びサーブすること際に基地局送信パワーはほぼ同じパワーレベルにある。前者の状況の例は、移動局が第２の基地局より第１の基地局にかなり近いところである。移動局での両基地局の測定レベルが同じになるように、遠くの基地局が非常に高いパワーレベルで送信するよりもむしろ、近くの第１基地局のパワーレベルよりも低いレベルを保つことにより干渉を削減し、容量を増加する。
【００３５】
いずれにしても、サービス基地局及びターゲット基地局が既知のパワーレベルもしくは既知の相対パワーレベル差によって送信することが好ましい。すなわち、各瞬間において、絶対的なパワーレベルが判っている必要はない。本発明は、送信パワー同期手順を用いてこの望ましいゴールを達成する。一般に、ダイバーシチハンドオーバに関与する全ての基地局のパワーレベルは、特定の時又は時間について１つかそれより多い所定のレベルが設定される。
【００３６】
送信パワー同期手順は、以下を含む５フェーズに分割されてもよい。
（１）ターゲット基地局が所望のパワー設定において移動局に送信を開始する時間である送信パワー同期時間（ｔ０）及び、また移動局のパワー報告に基づいてサービス基地局及びターゲット基地局についての望ましいパワーレベルを決定し、
（２）新しいターゲット基地局に望ましいパワー設定及び送信パワー同期時間（ｔ０）を知らせ、
（３）古いサービスを提供している１つ又は複数の基地局及びターゲット基地局にこの望ましいパワー設定及び送信パワー同期時間（ｔ０）を知らせ、
（４）同期時間（ｔ０）においてサービスを提供している１つ又は複数の基地局のパワーレベルをチェックし、及び、
（５）サービスを提供している１つ又は複数の基地局の送信パワーレベルを調整する。
【００３７】
サービスを提供している各基地局は、一つの選択肢として、その送信パワーを、ターゲット基地局についての望ましいパワー設定と、同期時間（ｔ０）において実際に各サービスを提供している基地局のパワー設定との差に基づいて調整する。上記手順のバリエーションは、ハンドオーバに関与する全ての基地局に同期時間ｔ０を提供するためものである。各基地局はその個々の送信パワーを、同期時間ｔ０で所望のレベルであるように調節するであろう。
【００３８】
上述の手順は、送信パワーレベルの”ドリフト”を補償するために、初期同期後周期的に基地局の送信パワーレベルを再同期させるためにも用いることもできる。先に述べたように、そのようなドリフトは１つの基地局で受信される送信パワーレベル（ＴＰＬ）コマンドに影響するビットエラーが、第２の基地局に送信される同一のＴＰＬコマンドに影響を与えるビットエラーと多分異なることによって生じる。これは結果として、ドリフトした送信パワーレベルを生成する同一のＴＰＬコマンドというよりもむしろ、”異なる”受信ＴＰＬコマンドを得ることになる。
【００３９】
図４は本発明の好ましい実施形態の例に従って、基地局パワー同期を達成するために、無線ネットワークコントローラ及びソフトハンドオーバに関与する基地局においてで実行される手順の例を示す。最初に、無線ネットワークコントローラは、サービス基地局ＢＳ１、ＢＳ２、・・・ＢＳｎに、それぞれ移動局への個々の送信パワーＰ１、Ｐ２、・・・Ｐｎを測定し、測定結果をＲＮＣへ送信するように命令する（ブロック１００）。
【００４０】
サービス基地局のそれぞれは、個々の送信パワーＰ１、Ｐ２、・・・Ｐｎを（多分Ｅｂ／Ｉｏ値の形式で）測定し、個々の平均送信パワーをＲＮＣへ報告する（ブロック１０２）。無線ネットワークコントローラはそれらの報告から、ターゲット基地局ＢＳｎｅｗについて、将来的な送信パワー同期時間（ｔ０）において送信するための初期送信パワー（Ｐｎｅｗ）を決定する。
【００４１】
無線ネットワークコントローラはまた、時刻（ｔ０）における、サービス基地局ＢＳ１、ＢＳ２、・・・ＢＳｎのための新しい送信パワー設定
【００４２】
【数１】
0004316801.tif 000002
を決定する（ブロック１０４）。
【００４３】
すでに述べたように、好ましい実施形態においては、初期ターゲットパワー設定及びサービス基地局新しいパワー設定は同じである。同期時間（ｔ０）において、ターゲット基地局ＢＳｎｅｗは初期パワー設定Ｐｎｅｗで送信する。さらに、サービス基地局ＢＳ１、ＢＳ２、・・・ＢＳｎはそれらの送信パワーを同期時間（ｔ０）における現在の送信パワー値Ｐ１、Ｐ２、・・・Ｐｎから、ＲＮＣから命令された同期時間（ｔ０）における新しいパワー設定
【００４４】
【数２】
0004316801.tif 000003
に調整する（ブロック１０６）。無線ネットワークコントローラがパワー制御動作を実行するよりもむしろそれらのパワー制御動作は個々の基地局で行うことができる。
【００４５】
別の手順を図５とともに説明する。基地局が自らの基地局への送信パワーを測定するよりも、むしろ移動局が各基地局からの受信パワーレベルを測定し、その受信パワーをＲＮＣに送信する。そして、ＲＮＣは、新しい基地局ＢＳｎｅｗのための新しい送信パワーＰｎｅｗ及び同期時間ｔ０と、新しいパワーＰｎｅｗと、ソフトハンドオーバに関与する古い基地局ＢＳｉ各々の古いパワーＰｏｌｄｉとの１つかそれより多い制御されたオフセット（Ｏｆｆｓｅｔｉが基地局ＢＳｉに対応する）を決定する（ブロック１１０）。
【００４６】
それから、ＲＮＣは、Ｐｎｅｗ及びｔ０を新しい基地局ＢＳｎｅｗへ、Ｐｎｅｗ、ｔ０及びＯｆｆｓｅｔｉを古い基地局のそれぞれへ送信する（ブロック１１２）。時刻ｔ０において、古い基地局の各々は自らの送信パワーＰｏｌｄｉを検出し、増分値Δｉ＝Ｏｆｆｓｅｔｉ＋Ｐｏｌｄｉ−Ｐｎｅｗを計算する（ブロック１１４）。各古い基地局は、それからΔｉその送信パワーを増加又は減少して調整する（ブロック１１６）。
【００４７】
いくつかの異なる方法によってサービス基地局の新旧パワー設定の差を最小化又は所望のオフセット（ずれ）に向けて調整することができるが、この調整は徐々に行うことが（必須ではないが）好ましい。段階的な調整はパワーを増加する際に好ましく、特に、送信がより高いビットレートである場合に好ましい。これは、システムの他の送信に対する干渉を最小にする。サービス基地局のパワーを調整する好ましい方法論を、図６に示すフローチャートの「サービス基地局のパワー調整」ルーチン（ブロック２００）を用いて説明する。
【００４８】
サービスを行っている各基地局の現在のパワーを変数Ｐ（ｔ０）で、時刻（ｔ０）で同期する新しい送信パワーを変数Ｐ（ｔ０）で表す。変数αが現在のパワー設定及び新しいパワー設定の差の絶対値として定義される。すなわち、
【００４９】
【数３】
0004316801.tif 000004
【００５０】
サービス基地局及びターゲット基地局が、ほぼ同一のパワーレベル（又は所望のオフセットで）同時に移動局へ送信を行うという意味において同期する時、この差が理想的にはゼロ（又は所望のオフセットに）削減される。ブロック１０２において、差が削減される速度に従って、パラメータβの値もまた設定される。２つの異なるβの値を用いることができる。それはβｕｐとβｄｏｗｎである。
【００５１】
ブロック２０４においてパワー差分量αがゼロもしくはほぼゼロであるか、すなわちデッドバンド(deadband)以内であるかどうかが判定される。もしそうならば、送信パワー同期がターゲット基地局及びサービス基地局との間で達成されたと判断される（ブロック２１２）。そうでなければ、ブロック２０６において同期時刻（ｔ０）における現在の基地局送信パワーがその時点での所望のパワー設定よりも大きいか否かが判定される。
【００５２】
もしそうでなければ、その基地局からの送信パワーは、徐々に増加される。パワーを調節することが可能な全ての機会、すなわち高速なＴＰＣコマンドを受信するたびに送信パワーを増加させる代わりに、送信パワーはそれらの機会のうち選択された一回もしくは周期的にのみ増加される。特に、パワーはα／β送信パワー制御コマンドが無視された後にのみ段階的(incrementally)に増やされる。送信パワーの段階的な増加のためのα／βの例示的な値は、およそ１ｄＢである。
【００５３】
代わりに、現在の送信パワーがその時要求されたパワーより少ないならば、基地局の移動局への送信パワーが各α／βコマンドの各々において適切なパワー調整増分によって減少させられる（ブロック２１０）。パワー減少速度のための、ブロック２１０におけるα／βの適当な値は、好ましくは増加するよりも速く減少するように、例えばパワー減少が１つのステップで全て実行されるように決定されるのが好ましい。
【００５４】
制御は、パワー同期が達成されたか否かの決定もしくは概要を上述した調整処理を繰り返すために、ブロック２０８又は２１０から決定ブロック２０４へ戻る。全てのα／βパワー調整コマンドを無視することによって、本発明は段階的なパワーの増加もしくは減少を保証すると同時に、望ましくないパワーレベルの差を最小化する。
【００５５】
従って、本発明は移動局にいかなる複雑かをも必要とせずにダイバーシチハンドオーバで基地局パワー同期を達成する。さらに、移動局はハンドオーバに関与する全ての基地局／基地局セクターに、パワー制御命令の１セットを送信しなければならないだけである。
【００５６】
本発明は、ダイバーシチハンドオーバに関与しようとする新しい基地局の初期パワー設定に適用可能なだけでなく、ダイバーシチハンドオーバ処理中に送信パワーレベルドリフトを保証するために周期的に適用することもできる。このような動的かつ調整されたダウンリンクパワー制御を提供することによって、通信の最小限のパワーを依然として保持するとともに、高い基地局送信に起因する不必要な干渉は最小化される。これは、ダウンリンクシステム効率を改善し、かつダウンリンク上の関連する送信パワーレベルに関して容量を最適化する。
【００５７】
したがって、現在最も実際的で好ましい実施形態であると思われることと関連して本発明を記述してきたが、本発明が説明された実施形態に限定されず、反対に添付した請求範囲の精神及び範囲に含まれる種々の変形や等価構成をカバーすることを意図していることが理解されるであろう。上述したように、本発明はソフトハンドオーバについて開示されたが、本発明は例えばよりソフトなハンドオーバを含む他のハンドオーバ状態に適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明を適用可能な移動セルラ通信システム例の概要を示す図である。
【図２】  図１における無線ネットワークコントローラ及び基地局をさらに詳細に示す機能ブロック図である。
【図３】  図１に示した移動局及び、移動局に関わるパワー制御コマンド、２つの基地局及び無線ネットワークコントローラをより詳細に示す機能ブロック図である。
【図４】  本発明の実施形態に従って、ソフトハンドオーバにおいて基地局送信パワーを同期させるために無線ネットワークコントローラ及び基地局の間で送信するメッセージを示す図である。
【図５】  基地局送信パワー制御の別の手順を示すフローチャートである。
【図６】  本発明の好ましい実施形態に従って、基地局パワーを無線ネットワークコントローラから新しく受信した送信パワーコマンドに調整する手順を示すフローチャートである。
【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６】
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