(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＣＤＭＡ通信システムにおける順方向の出力飽和に対する防止方法であって、前記方法は、
通信システムが飽和状態にあるか否かを判断する方法であって、前記方法は、
ベースステーションが各タイムスロットで全加入者のＴＰＣ命令を受信した場合、各携帯電話加入者への送信出力を決定するためにＴＰＣ命令に従って出力を調整する過程と、
システムが飽和状態に入ったか否かを判断するために、ベースステーションで、各タイムスロットにおいて全携帯電話加入者への調整された送信出力を合計する過程と、
合計出力が所定の閾値より少ない場合には測定された出力に従ってさらに出力を調整し、そうでなければシステムが飽和状態に入っているとし、飽和防止過程が開始される過程と
を含む方法と、
出力飽和を防止する方法であって、該方法は、
ベースステーションで、各加入者に対応するＴＰＣ命令カウンタを設定する過程と、
加入者のＴＰＣ命令に従って対応する命令カウンタを操作し、受信したＴＰＣ命令が出力増加要求の場合には命令カウンタの値に１が加えられ、受信したＴＰＣ命令が出力減少要求の場合には命令カウンタの値がリセットされる過程と
を含む出力飽和を防止する方法と、
ベースステーションが飽和状態に入った場合、それぞれの命令カウンタの値に基づいて、命令カウンタで最大値の加入者には送信出力を優先的に増加する、出力増加を必要とする加入者の順序付けを提供する過程と
を含む、方法。
【請求項２】
ＣＤＭＡ通信システムにおいて、出力飽和を防止する出力制御装置であって、前記出力制御装置は、ベースステーションと、モバイルステーションとを備え、
前記ベースステーションは、
信号を送受信するベースステーショントランシーバと、
送信出力制御ユニットと、
複数のＴＰＣ命令カウンタと、
を備え、
前記モバイルステーションは、
アンテナを介して信号を送受信するモバイルステーショントランシーバと、
前記モバイルステーショントランシーバを介してＴＰＣ命令を前記ベースステーションに送るＴＰＣ命令生成器と、
前記モバイルステーショントランシーバから送信された出力信号を検出し、検出した前記信号を前記ＴＰＣ命令生成器に送る品質検出器と、
を備え、
前記ベースステーショントランシーバは、各携帯電話加入者からの信号を受信し、前記信号を対応するＴＰＣ命令カウンタ及び前記送信出力制御ユニットに同時に送り、
各ＴＰＣ命令カウンタは、受信した前記信号のＴＰＣ命令が出力増加要求の場合には前記命令カウンタの値に１を加え、一方、受信したＴＰＣ命令が出力減少要求の場合には前記命令カウンタをリセットし、前記命令カウンタの値を前記送信出力制御ユニットに出力し、
前記送信出力制御ユニットは、前記送信出力を各携帯電話加入者について調整し、調整した送信出力を全携帯電話加入者について合計して、前記システムが飽和状態に入っているか否かを決定するための出力飽和判定を生成し、
前記合計した出力が所定の閾値より小さい場合には、前記送信出力制御ユニットは、対応する各調整出力を前記ベースステーショントランシーバに出力し、
前記合計した出力が所定の閾値以上の場合には、前記送信出力制御ユニットは、前記システムが飽和状態に入っていると判定し、出力増加を要求する加入者をそれぞれの命令カウンタの値に応じて順序づけて、前記命令カウンタの値が最大の加入者の送信出力を優先的に増加させる、
ＣＤＭＡ通信システムにおいて、出力飽和を防止する出力制御装置。
【請求項３】
前記ベースステーションにおける前記送信出力制御ユニットは、
出力制御優先順序付けユニット、優先度基準の固定ステップ長出力調整ユニット、送信出力レジスタ、送信信号出力総和ユニット、及び飽和検出ユニットを備え、
前記出力制御優先順序付けユニットは、複数の比較器を含み、前記送信出力制御ユニットで受け取った信号を値の大きさに応じて順序付け、順序付けられた結果は前記優先度基準の固定ステップ長出力調整ユニットに出力され、
前記優先度基準の固定ステップ長出力調整ユニットは、複数の乗算器を含み、各乗算器は信号ＴＰＣに対応し、前記優先度基準の固定ステップ長出力調整ユニットは、信号ＴＰＣ、送信信号値、送信信号の優先度、及び、飽和検出判定に応じて調整を実行し、
前記送信出力レジスタは、あらかじめ出力を蓄え、前記優先度基準の固定ステップ長出力調整ユニットの要求に従って出力し、
送信信号出力総和ユニットは、加算器であって、前記優先度基準の固定ステップ長の出力調整ユニットによって出力された調整された全信号の総和を求め、その結果を飽和検出ユニットに出力し、
前記飽和検出ユニットは、比較器であって、入力された信号の出力飽和判定を生成し、その結果をさらなる調整のために前記優先度基準の固定ステップ長出力調整ユニットに出力する、請求項２に記載の出力制御装置。
【請求項４】
ＴＰＣ命令カウンタが加算器である、請求項２に記載の出力制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＣＤＭＡ通信システムにおける固定ステップ長の出力制御の方法、特に、ＣＤＭＡ通信システムにおける固定ステップ長の順方向出力を制御する飽和防止方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＤＳ−ＣＤＭＡ（Direct Sequence Code Division Multiple Access）システムでは、異なる加入者が同時に同じ周波数で動作させようとする場合に、それぞれの加入者に異なるコード又はコードワードを割り当てて通信を行う。通信モードによってはシステム能力と性能とが著しく加入者におけるインターフェアレンスに依存するから、何らかの方法で加入者におけるインターフェアレンスを減らせばシステム性能を改善することができる。出力制御技術は、システムにおけるチャネル間でのインターフェアレンスを減らすために有効であり、ＣＤＭＡ通信システムにおけるかなめ石となる技術である。
【０００３】
出力制御法には、連続出力制御及び固定ステップ長出力制御の２つの方法がある。理論的には、性能の点で連続的出力制御方法のほうが固定ステップ長制御方法より有利である。しかし、実現するには複雑であることから、システムでの出力制御の実現の点では固定ステップ長出力制御法のほうがなお有効である。本発明は、固定ステップ長出力制御に関する。
【０００４】
送信リンクの出力制御において、加入者へのリソース割当てとは、ベースステーションによる異なる加入者間にトータルの送信出力を実際に配分することである。出力制御の原理は、送信出力制御命令（以下、「ＴＰＣ命令」という）に従って各加入者に最低限必要な出力を配分することであり、即ち、各加入者は、各加入者の通信品質の保証の下で受信された信号品質の検出後に受信していた。
【０００５】
一つのセルの中でアクセスする加入者の数が増えているので、一つのベースステーションによって分配される送信出力も増えており、ついには送信出力がベースステーションでの限界に達する。そして、順方向の出力制御は、一つのセル内の加入者からのＴＰＣ命令の要求を満足するようにさらに追加できる送信出力をベースステーションが供給できないと言った飽和状態になる。その結果、出力制御の基本原理が満足されるという条件下で、順方向出力制御は、全加入者に対して送信出力をバランスさせる飽和防止を必要とする。
【０００６】
順方向の出力制御には二種の飽和状態がある。
１）通信チャネルにおけるシャドウフェーディング及びレイリー・フェーディングの影響のために、出力制御のバランスは動的バランスのみである。加入者のバランスパラメータ（出力又はＳＩＲ）は、それでも安定状態の変動範囲に維持される。セルにほぼ一杯の負荷がかかった場合、バランスパラメータの変動によって生じる出力要求のために、加入者による合計送信出力がベースステーションからの合計送信出力を超える場合がある。
【０００７】
２）ベースステーションがほぼ一杯の負荷を受けた場合には、セル内の全ての加入者がディープフェーディングに入れば受信品質が激しく劣化する。その結果、加入者はベースステーションにさらに出力を分配するように要求する。そのため、ベースステーションは飽和状態に入る。
【０００８】
２つの方法が上記二種の状態に適用されている。第１の方法は、ハンドオーバ（hand-over）、即ち、加入者の一部が余剰のセルを譲与させられるものである。実際、それがモバイルステーションの動的方策の一つである。この方法はシステム内の他の加入者に影響を及ぼさないが、モバイルステーションの実際の配置によってはどこでもハンドオーバを利用できるとは限らない。例えば、ディープフェーディングの状態にある加入者は、他のセルからは非常に遠いか、あるいは、全ての加入者が一杯の負荷を受けており、ハンドオーバのためにどのチャネルも提供できない場合がある。
【０００９】
第２の方法は、飽和防止を利用することである。限られた出力が最も必要としている加入者に分配される。それによって、全ての加入者についての通信品質は、他の加入者の通信パフォーマンスを大きく減ずることなく保証される。飽和防止方法は、加入者の通信品質を減ずる場合があるが、ハンドオーバの動的方策より実現可能である。
【００１０】
現在、順方向出力制御に関して飽和防止を目的とする研究はほとんど行われていない。米国特許第５７９４１２９号及び米国特許第５６８９８１５号において、上記目的についての方法が以下のように記載されている。
【００１１】
１）全ての加入者の送信出力の平均的な削減。この方法では、システムが飽和状態にある場合、要求を満たすかどうか調べるために全ての加入者の送信出力が固定値Ｄ１だけ削減される。要求が満たされる場合には、飽和状態が解消される。そうでない場合には、要求を満たすかどうか調べるために全ての加入者の送信出力がＤ１だけ削減される。必要な場合には、要求が満たされるまでこの操作が繰り返される。
【００１２】
２）高出力を必要とする加入者の送信出力の削減。この方法では、送信出力のしきい値を決定する必要がある。このしきい値より大きな出力を必要とする加入者は、高出力加入者と判定される。飽和が起こった場合には、要求を満足するかどうか調べるために高出力加入者の送信出力が固定値Ｄ２だけ削減される。要求が満たされる場合には、飽和状態が解消される。そうでない場合には、高出力加入者の送信出力がＤ２だけ削減される。要求が満たされるまでこの操作が繰り返される。
【００１３】
３）既存の送信出力に比例した次の送信出力の削減。この方法の場合には、飽和状態が起こった場合には、要求を満足するかどうか調べるために、全ての加入者の送信出力が固定比例定数Ｃだけ削減される。要求が満たされる場合には、飽和状態が解消される。そうでない場合には、全ての加入者の送信出力が固定比例定数Ｃだけ削減される。要求が満たされるまでこの操作が繰り返される。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
以上のことから、第１の方法は、後述するシミュレーション・デモンストレーションに示すように好ましくないことがわかる。第２の方法では、高出力加入者の適切なしきい値を選択することが非常に重要である。好ましくないしきい値を選択することによってシステム性能が減少する。従って、これを実現することは非常に困難である。第３の方法は、固定ステップ長出力の調整を満足させることができない。
【００１５】
そこで、出力制御が満足されるという基本原理の条件下で全ての加入者について送信出力をバランスさせるため、及び、速やかな出力増加を必要とする加入者への迅速な対応ができるように、固定ステップ長の出力の調整要求を満足する改良された飽和防止方法及び出力制御装置が必要とされている。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記課題及び他の課題を解決するために、本発明は、ＣＤＭＡ通信システムにおける固定ステップ長の順方向出力の制御を行うＣＤＭＡ通信システムにおける順方向の出力飽和防止方法を提供する。この方法は、次のステップからなる。
１）通信システムが飽和状態にあるか否かを判断する判断するステップであって、該ステップは、ベースステーションが各タイムスロットで全加入者のＴＰＣ命令を受信した場合、各携帯電話加入者への送信出力を決定するためにＴＰＣ命令に従って出力を調整する過程と、システムが飽和状態に入ったか否かを判断するために、ベースステーションで、各タイムスロットにおいて全携帯電話加入者への調整された送信出力を合計する過程と、合計出力が所定の閾値より少ない場合には測定された出力に従ってさらに出力を調整し、そうでなければシステムが飽和状態に入っているとし、飽和防止過程が開始される過程とを含む。
２）出力飽和を防止するステップであって、該ステップは、
（１）ベースステーションで、各加入者に対応するＴＰＣ命令カウンタを設定する過程と、
（２）加入者のＴＰＣ命令に従って対応する命令カウンタを操作し、受信したＴＰＣ命令が出力増加要求の場合には命令カウンタの値に１が加えられ、受信したＴＰＣ命令が出力減少要求の場合には命令カウンタの値がリセットされる過程と
（３）ベースステーションが飽和状態に入った場合、それぞれの命令カウンタの値に基づいて、命令カウンタで最大値の加入者には送信出力を優先的に増加する、出力増加を必要とする加入者の順序付けを提供する過程と
を含む。
【００１７】
本発明は、さらに飽和防止方法に基づき、ベースステーション及びモバイルステーションとからなる出力制御装置を提供する。ベースステーションは、信号を送受信するベースステーショントランシーバを備え、モバイルステーションはアンテナを介して信号を送受信するモバイルステーショントランシーバを備える。また、ベースステーションは、送信出力制御ユニット及びＴＰＣ命令カウンタを備え、ベースステーショントランシーバによって各携帯電話加入者からの信号を受信し、その信号を対応するＴＰＣ命令カウンタ及び送信出力制御ユニットに同時に送信し、また同時に各ＴＰＣ命令カウンタからの信号出力は、出力飽和判定後に結果出力信号をモバイルステーショントランシーバに送信するために、各対応する調整出力をベースステーショントランシーバに出力する送信出力制御ユニットに送られる。モバイルステーションは、さらに品質検出器及びＴＰＣ命令生成器を備える。品質検出器は、モバイルステーションから送信された出力信号を検出し、検出した信号をＴＰＣ命令生成器に送るために用いられる。ＴＰＣ命令生成器ではＴＰＣ命令をモバイルステーショントランシーバを介してベースステーションに送る。
【００１８】
前記出力制御装置のある形態では、前記ベースステーションにおける前記送信出力制御ユニットは、出力制御優先順序付けユニット、優先度基準の固定ステップ長出力調整ユニット、送信出力レジスタ、送信信号出力総和ユニット、及び飽和検出ユニットを備え、前記出力制御優先順序付けユニットは、複数の比較器を含み、信号は比較後に値の大きさに応じて順序付けられ、結果は複数の乗算器を含む前記出力調整ユニットに出力され、各乗算器では、対応する加入者に信号を送信し、前記送信出力レジスタはあらかじめ出力を蓄え、前記優先度基準の固定ステップ長出力調整ユニットの要求に従って信号を出力し、前記送信信号出力総和ユニットは、前記優先度基準の固定ステップ長の出力調整ユニットによって単一の総和を得るために全調整済み信号が出力される加算器であり、前記信号は出力飽和判定のために飽和判定ユニットに入る。この飽和判定ユニットは比較器であって、比較結果はさらなる調整のために再度、前記優先度基準の固定ステップ長の出力調整ユニットに出力される。
【００１９】
本発明の出力制御装置の別の形態では、ＴＰＣ命令カウンタが加算器である。
【００２０】
本発明においては上述の技術を採用し、加入者の出力増加の優先度の概念を採り入れていることから、限られた出力を、出力制御によってＳＩＲ（signal to interference ratio）がランダムな変動を生じさせることによる出力増加を必要とする加入者ではなく、せいぜい通信を維持するために出力増加を必要とする加入者に適当に分配することを保証できる。さらに、優先順位基準の出力制御方法によって、ディープフェーディングによってしばしばあるチャネル劣化を起こした加入者を速やかに補償することができる。また、この方法で出力をバランスさせることができ、速やかに出力増加を必要とする加入者への迅速な対応を行うために加入者への平均的な出力の分配を行うことができる。
【００２１】
本発明についてのこれら及びその他の特徴や有利な点は、以下の記載から当業者に明らかとなるであろう。ここでは、本発明を実施するためのベストモードの実施の形態が図解して示されている。また、理解できるように、本発明は、その精神及び範囲から外れない限り種々の形態の変形をとりうる。そこで、図面及び記載はそもそも例示的なものであって、本発明を限定するものではない。
【００２２】
【発明の実施の形態】
図面を参照するとして、本発明のＣＤＭＡ通信システムにおける順方向出力飽和の防止方法及びその出力制御装置がＣＤＭＡ通信システムにおける固定ステップ長の順方向出力を制御するために適用されている。このＣＤＭＡ通信システムはベースステーション及びモバイルステーションを含む。
【００２３】
図１は、本発明のベースステーションの一実施の形態のブロック図である。図２は、本発明のモバイルステーションの一実施の形態のブロック図である。ベースステーションは、信号を送受信するためにベースステーション（”ＢＳ”）トランシーバ１１を含んでいる。また、ベースステーションは、送信出力制御ユニット１２及び多数のＴＰＣ命令コントローラ１３を含む。ＢＳトランシーバ１１は、各携帯電話加入者からのモバイル信号ＴＰＣ１・・・、ＴＰＣ  Ｎを受信し、対応するＴＰＣ命令カウンタ１３と各出力制御ユニット１２の両方に同時に送信する。また、各ＴＰＣ命令カウンタ１３からの信号出力は、送信出力制御ユニット１２に送られ、順に判定された後、対応する出力Ｓｏｕｔ１・・・ＳｏｕｔＮがＢＳトランシーバ１１に送られる。モバイルステーションは、アンテナを介して信号を送受信するモバイルステーション（”ＭＳ”）トランシーバ２１を含む。さらに、モバイルステーションは、品質検出器２２とＴＰＣ命令生成器２３とを備える。品質検出器２２は、ＭＳトランシーバ２１から送信される出力を検出し、ＴＰＣ命令生成器２３に送信する比較器である。ＴＰＣ命令生成器２３は、ＴＰＣ命令をＭＳトランシーバ２１を介してＢＳトランシーバに送る。
【００２４】
ベースステーションは、受信した信号からＴＰＣメッセージを抜き出し、それを数えるためにＴＰＣ命令カウンタに送り、次の出力調整のためにベースステーションにある送信出力制御ユニットに送る。一方、送信された信号は、優先順制御に基づく出力調整のためにベースステーションにある送信出力制御ユニットに入力され、送信のためにＢＳトランシーバ１１に出力される。
【００２５】
図１では、アンテナで一つのセルにある各モバイルステーションからの信号が受信され、それがＢＳトランシーバ１１に送られる。ＢＳトランシーバ１１では、他のメッセージからＴＰＣ命令を分離するために、受信した信号から抽出を続ける。ＢＳトランシーバ１１は、ＴＰＣ命令をモバイルステーション内の対応するＴＰＣ命令カウンタと、ベースステーション内の送信出力制御ユニットに送る。
【００２６】
各モバイルステーションのＴＰＣ命令カウンタに対応して、ベースステーションでは、各携帯電話加入者についてカウンタを設定する。ベースステーション内のＴＰＣ命令カウンタは、モバイルステーションから連続して受信した出力増加要求の数（numbers）を記録することになっており、当該数はＴＰＣ命令ごとに”１”である。所定の携帯電話加入者からのＴＰＣ命令が１の場合には、その加入者に対応するカウンタにおいて、もとの値に１が加算される。受信したＴＰＣ命令が”０”の場合には、その加入者に対応するカウンタは０にリセットされる。
【００２７】
ベースステーションにある送信出力制御ユニットでは、ＴＰＣ命令を受信し、飽和判定を続ける。その働きは単位時間スロットにおいていつでも続けられる。タイムスロット長の所定周期の範囲内に調整後の送信出力は総和され、その総和された結果がしきい値と比較される。総和結果が飽和しきい値を越えている場合には、システムは飽和モードにある。総和結果が飽和しきい値を越えていない場合には、システムは飽和モードにはなく、その結果、調整に関する同期性問題（synchronism problem）を避けることができる。
【００２８】
図３を参照すると、ベースステーションにおける送信出力制御ユニットは、出力制御優先順序付けユニット１２１、優先度基準固定ステップ長の出力制御ユニット１２２、送信出力レジスタ１２３、送信信号出力ユニット１２４、及び飽和検出器１２５を含み、該出力制御優先順序付けユニット１２１は、複数の比較器（comparator）を含んでいる。信号は、比較後にそれらの値の大きさによって順序付けられ、その結果が調整ユニット１２２に出力される。本発明によれば、受信したＴＰＣ命令の履歴記録によって様々な加入者の優先順序を決めている。加入者の優先順序は、加入者におけるその時の受信品質の劣化度を反映している。優先順序が高くなるほど、受信信号の品質の劣化がひどいことを意味する。調整ユニット１２２は複数の乗算器を含んでいる。各乗算器は、各加入者に対応する信号ＴＰＣ１・・・ＴＰＣＮを送信する。送信出力レジスタ１２３は、あらかじめ出力を保存しており、必要に応じて出力する。それは飽和状態の下で始まる。上記総和ユニット１２４は、加算器であり、飽和検出器１２５は比較器である。比較結果は、次の出力調整のために調整ユニット１２２に出力される。
【００２９】
出力制御優先順序付けユニットでは、Ｎ個のＴＰＣ命令カウンタの結果を考慮して全ての送信信号の出力増加の優先度を決める。カウンタの値が大きくなるほど対応する優先度も高くなる。出力制御優先順序付けユニットは、結果を固定ステップ長の調整ユニットに出力する。飽和検出器はターミナルでの合計出力がベースステーションでの最大送信出力を超えるかどうかを検出するようになっており、検出された信号は固定ステップ長の調整ユニットに返される。それが行われたならば、メッセージ１が返される。そうでなければメッセージ０が返される。送信出力レジスタは、直前の送信出力値を記録するようになっており、必要ならば、この送信出力レジスタを固定ステップ長の調整ユニットで利用してもよい。固定ステップ長の調整ユニットでは、ＴＰＣ１・・・ＴＰＣ  Ｎ、全送信信号値、全送信信号の優先順序及び飽和検出結果とによって調整される。飽和検出器からのメッセージが０ならば、ＴＰＣ１・・・ＴＰＣ  Ｎからの要求に従って直接に出力調整され、一方、ＴＰＣ＝１の場合には、固定ステップ長に従って対応する信号が増加する。そうでない場合には、対応する信号は、固定ステップ長に従って直接減らされる。出力調整後、信号Ｓｏｕｔ１・・・ＳｏｕｔＮは、直接ＢＳトランシーバに出力される。飽和検出ユニットからのメッセージが１ならば、出力ステップ長さに応じて、優先順序が最低の信号出力は減らされ、その信号の優先順序は１レベルだけ上がる。同時に、他の信号出力は送信出力レジスタで直接に値を減らす。そして、送信出力レジスタは、現在の送信出力によってリセットされる。一方、全ての調整された信号は、総和を求めるために送信出力総和ユニットに出力され、その信号は、飽和判定のために飽和検出ユニットに出力される。
【００３０】
システムが飽和状態になったと判定された場合には、様々な加入者の優先順序に従って送信出力をそれぞれの加入者に対して調整され、最終的にはシステムは飽和状態から解消される。その結果、飽和制御方法によって、限られた出力が実際にチャネル品質が劣化している加入者に分配されることが保証される。また、ディープフェーディングによってひどく劣化する加入者のチャネル品質は、すばやく補償される。加えて、その方法によって、出力をバランスさせることができ、加入者間で出力を平均的に分配することができる。緊急に出力を増加させる必要がある加入者のために素早い対応ができる。
【００３１】
図４は、本発明の飽和防止のフローチャートである。そのプロセスは、主としてベースステーションでの制御ユニットで機能する。まず、ＴＰＣ命令カウンタは、それぞれの携帯電話加入者について設定される。ＴＰＣ命令が入力された場合、ベースステーション側の制御ユニットでは通常の出力調整が行われ、飽和モードの判定を行う。ＴＰＣ命令が入力されている間、ＴＰＣ命令カウンタでの値のカウントは更新され、優先順序の決定はカウント値の大きさに従って実行される。飽和モードにあることが判定された場合には、最低優先順序の加入者の送信出力は減らされ、判定モードにもどる。同時に、出力が減らされた加入者の優先順序は、携帯電話加入者の送信出力を続けて減らすことを避けるためにカウンタ値を１だけ増やして優先順序を上げて変更される。全加入者の優先順序は再度順序付けられる。そして、システムが飽和モードから脱したか否か判定される。システムが飽和モードから脱した場合には、直前の送信出力にしたがって出力が送信される。システムが飽和モードから脱していなければ、システムが飽和モードを脱するまで、再度最低の優先順序の加入者に割り当てられた出力が減らされる。遅延モジュールが１回の調整周期だけ遅延させる。
【００３２】
ベースステーション側の送信出力制御ユニットによって出力制御、受信したＴＰＣ命令及び図４に示されたフローチャートによる各ＴＰＣ命令カウンタの結果とに基づいて、各モバイルステーションへの送信信号についての飽和判定及び飽和防止が行われる。図４では、ベースステーション側の送信出力制御ユニットで全てのトランシーバについて共通の制御を行うことを示している。それは全システムのリソースの最適割当てに役立っている。
【００３３】
ベースステーション側の出力送信制御ユニットは、飽和判定プロセスを行うようになっており、以下のような飽和防止方法を提供する。
【００３４】
１）飽和判定プロセス
ベースステーションは、各タイムスロットで全加入者のＴＰＣ命令を受信し、各携帯電話加入者について送信出力を決定するためにＴＰＣ命令に応じて出力を調整する。ベースステーションでは、システムが飽和状態にあるか否かを判定するために各タイムスロットでの全加入者の調整された送信出力を総和する。総合計の出力が所定の閾値より少ない場合には、所定出力に従って調整が行われる。そうでない場合には、システムは飽和状態にある。この場合には、飽和防止プロセスが開始される。
【００３５】
本発明のある実施の形態を実施する場合、通常たいてい同期していないベースステーションでＴＰＣ命令を受信する。ベースステーションでは、携帯電話加入者から返されるＴＰＣ命令を受信すると同時に加入者への送信出力を調整しなければならない。ここで、システムでは、ベースステーションがタイムスロットのユニットにおいて常に送信出力の飽和状態にあるか否かを判定し、それによって調整における同期問題を避けることができる。
【００３６】
２）飽和防止方法
ベースステーションが飽和状態にある場合には、一人の加入者の必要とする増加出力がベースステーションの出力供給の能力を超えるかが主な関心事である。そこで、有効な出力活用について、最も出力増加を必要としている加入者に限られた出力を分配しなければならず、すなわち、好ましくは、チャネルにおいてランダムな変動のためにチャネル品質が一時的に劣化している加入者にではなく、チャネル品質が実際に劣化している加入者にその出力を分配することである。したがって、優先度は出力増加を必要とする加入者に設定され、加入者の出力は、優先度のレベルに応じて分配される。関連技術に記載されているように、ベースステーションで受信されたＴＰＣ命令の和は相関関係がある。そこで、加入者の優先度は先に受信したＴＰＣ命令を用いて設定してもよい。この方法の詳細なステップを以下に示した。
【００３７】
（１）ベースステーションでは、各加入者ｉに対応するＴＰＣ命令カウンタを設定する。カウンタは実際には加算器である。
（２）メッセージＴＰＣ＝１（出力増加命令）を受信した場合、命令カウンタの値は１増加される。
（３）メッセージＴＰＣ＝０（出力削減命令）を受信した場合、命令カウンターはリセットされる。
（４）ベースステーションが飽和状態に入った場合、出力増加が必要な加入者は、それらの命令カウンタの値に応じて順序付けられる。命令カウンタの値が大きくなるほど、優先度も高くなる。
【００３８】
上述したように、この方法は以下の条件に基づいている。加入者が連続的に出力増加を必要としている場合、加入者の出力増加に関する命令は現在のタイミングで最高の優先度にある。優先度に基づく出力制御方法は、ディープフェーディングのためにチャネル品質がかなり劣化している加入者を素早く補償することができる。加えて、この方法によって出力をバランスさせることができ加入者間で平均して出力を分配できる。緊急に出力増加を必要とする加入者に対して迅速な対応を行うことができる。
【００３９】
実際、本発明のこの方法は、以下に示すようにどのタイムスロットにおいても実施することができる。ベースステーション側のＴＰＣ命令カウンタでは、各モバイルステーションからのＴＰＣ特性を記録する。ベースステーション側の送信出力制御ユニットは、受信したＴＰＣ命令によって飽和判定を行う。タイムスロット長の所定周期内の調整された送信出力は加算され、合計結果は閾値と比較される。合計結果が飽和閾値を越えた場合には、この方法ではシステムが飽和モードにあると判定する。合計結果が飽和閾値を越えない場合には、システムが飽和モードにないと判定する。様々な加入者の優先度は、受信したＴＰＣ命令の履歴記録によって決定される。システムが飽和状態にあるとの判定の場合、それぞれの加入者への送信出力についての調整は、それぞれの加入者の優先度に応じて行われ、システムは最終的に飽和状態から脱する。
【００４０】
図５は、従来技術の実行パラメータと、本発明の順方向出力制御のシミュレーションモデルのそれとを比較し、それぞれの中断確率を示している。図５では、両方の方法の実行パラメータが中断確率によって示されている。中断確率は、通信品質が所定条件に一致しない場合の確率として規定されている。すなわち、Ｐｏｕｔ＝Ｐｒ（ｑ＜ｈ）、ここでｑは通信品質の既存パラメータであり、ｈは品質閾値である。図５では、異なる数のディープフェーディング下にある加入者（この実施の形態では２０人の加入者が選択されている）に基づく３つの方法の中断確率の実行曲線が示されている。出力中断が行われる縦横座標によって３つの異なる方法を示している。
【００４１】
図５では、方法１は本発明の方法であり、方法２は上述されている高出力の加入者の送信出力を減らす方法であり、方法３は上述されている従来技術である、全ての加入者の送信出力を平均的に減らす方法である。図５の各方法における４つの部分は、それぞれ、１）安定状態、２）ディープフェーディングにある２人の携帯電話加入者の飽和防止の実行、３）ディープフェーディングにある３人の携帯電話加入者の飽和防止の実行、４）ディープフェーディングにある１人の携帯電話加入者の飽和防止の実行を示している。
【００４２】
図５からわかるように、本発明の方法は、次の送信出力を減らすことによって飽和防止を行う方法及び従来の既存の送信出力を平均的に減らす方法（方法３）に対して明らかに優れている。本発明の方法によれば、高出力の加入者の送信出力を減らすという複雑な飽和防止方法（方法２）によって得られると同じ結果を得ることができる。
【００４３】
【産業上の利用】
本発明による出力調整は、固定ステップ長に基づいており、そのため、固定ステップ長出力調整の要求を満足させることができる。飽和判定プロセス及び飽和防止プロセスを通じて、ディープフェーディングが速やかに補償され、限定された出力が、通信品質が実際に劣化している加入者及び通信品質がひどく劣化している加入者に分配されることを保証する。一方、この方法によって出力をバランスさせ、加入者間への平均的な提供をすることができる。緊急に出力増加を必要としている加入者に迅速に対応することができる。
【００４４】
上述した通り、当業者が容易に理解できるように記載された特定の実施の形態及び明細書の記載は本発明の説明のためであって、本発明の範囲はこれに限定されるものではない。当業者によれば、本質的な特徴から離れることなく、別の形態を具体化することは考えられる。実施の形態の詳細部分は本発明を制限するものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の原理に基づくＣＤＭＡ通信システムのベースステーションの一実施の形態のブロック図である。
【図２】  本発明の原理に基づくＣＤＭＡ通信システムのモバイルステーションの一実施の形態のブロック図である。
【図３】  本発明の原理に基づくＣＤＭＡ通信システムのベースステーションにおける伝送出力制御ユニットの一実施の形態のブロック図である。
【図４】  本発明の原理に基づくＣＤＭＡ通信システムにおける飽和防止方法の一実施の形態のフローチャートである。
【図５】  従来の実行パラメータの割り込み可能性と、本発明の出力制御のシミュレーションモデルのそれとの対比図である。
【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５】
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