(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
方法であって、
一組の所定の信号対干渉及び雑音の比に対応する一組の目標測定基準μｉを決定するステップであって、前記目標測定基準μｉは累積経路測定基準ｍｉの長期平均からなるステップ、
デジタル信号に対する前記累積経路測定基準ｍｉを決定するステップ、
前記累積経路測定基準ｍｉに基づいてデコードされた、短期平均経路測定基準Ｍｉを決定するステップ、
値Ｍｉ／μｉを、所定の信号対干渉及び雑音の比の内、対応する前記信号対干渉及び雑音の比へマッピングするステップ、及び
前記信号対干渉及び雑音の比又は前記デジタル信号の信号強度及び受信機からのビットエラー率推定値に応答して複数のパワー制御レベルからのパワー制御レベルを決定するステップ
を含む方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、前記デジタル信号が、符号化信号である方法。
【請求項３】
請求項１に記載の方法において、前記デジタル信号が、トレリス符号化信号である方法。
【請求項４】
請求項１に記載の方法において、前記デジタル信号に対する前記累積経路測定基準ｍｉの決定ステップが、
デコーダを使用して、前記受信したデジタル信号から前記累積経路測定基準を決定するステップから成り、
前記方法がさらに、
前記一組の所定の信号対干渉及び雑音比に対応する一組の目標経路測定基準μiをメモリ・ユニットに記憶するステップ
を含む方法。
【請求項５】
請求項４に記載の方法において、前記短期平均経路測定基準Ｍｉを決定するステップが、αがゼロより大きく、１．０より小さい所定のフィルタ係数である場合に、下記式
Ｍｉ＝αＭｉ−１＋（１−α）ｍｉ
を使用して行われる方法。
【請求項６】
請求項５に記載の方法において、
Ｍｉの標準偏差を決定するステップ、
前記Ｍｉの標準偏差に基づいて、θｌｏｗおよびθｈｉｇｈにより定義される、平均測定基準しきい値を決定するステップ、
前記μの数値により前記数値Ｍｉを割ることにより、Ｍｉ／μに対する数値を決定するステップ、
Ｍｉ／μがθｌｏｗより小さい場合に、前記Ｍｉ／μの前記数値を前記対応する信号対干渉及び雑音の比の最低値にマッピングするステップ、
Ｍｉ／μがθｈｉｇｈより大きい場合に、前記Ｍｉ／μの数値を前記対応する信号対干渉及び雑音の比の最大値にマッピングするステップ、及び
前記Ｍｉ／μ値を前記対応する信号対干渉及び雑音の比にマッピングするステップを含む方法。
【請求項７】
請求項４に記載の方法において、前記デコーダが、最尤経路用のビタビ・デコーダ（Viterbi decoder）である方法。
【請求項８】
システムであって、
一組の所定の信号対干渉及び雑音の比に対応する一組の目標測定基準を確立するための手段であり、前記目標測定距離μｉは累積経路測定基準ｍｉの長期平均からなる手段、
前記デジタル信号を受信するための手段、
前記デジタル信号に対する前記累積経路測定基準ｍｉを決定するための手段、
前記累積経路測定基準ｍｉに基づいてデコードされた一つの短期平均経路測定基準Ｍｉを決定する手段、
値Ｍｉ／μｉを前記一組の所定の信号対干渉及び雑音の比中の対応する信号対干渉及び雑音の比にマッピングするための手段、及び
前記信号対干渉及び雑音の比又は信号強度及び受信機からのビットエラー率の推定値に応答して複数のパワー制御レベルからのパワー制御レベルを決定するための手段を備えるシステム。
【請求項９】
請求項８に記載のシステムにおいて、前記デジタル信号が、符号化された信号であるシステム。
【請求項１０】
請求項８に記載のシステムにおいて、前記デジタル信号が、トレリス符号化信号であるシステム。
【請求項１１】
請求項８に記載のシステムにおいて、前記デジタル信号に対する前記累積経路測定基準ｍｉを決定するための手段が、
デコーダを使用して、前記の受信したデジタル信号から前記累積経路測定基準を決定するための手段、
一組の所定の信号対干渉及び雑音比に対応する目標測定基準μiを第二のメモリ・ユニットに記憶するための手段、及び
【請求項１２】
請求項１１に記載のシステムにおいて、短期平均経路基準Ｍｉを決定するための手段が、αがゼロより大きく、１．０より小さい所定のフィルタ係数である場合に、下記式
Ｍｉ＝αＭｉ−１＋（１−α）ｍｉ
を使用して実行されるシステム。
【請求項１３】
請求項１２に記載のシステムにおいて、
Ｍｉの標準偏差を決定するための手段、
前記Ｍｉの標準偏差に基づいて、θｌｏｗおよびθｈｉｇｈにより定義される平均測定基準しきい値を決定するための手段、
前記μの数値により前記数値Ｍｉを割ることにより、Ｍｉ／μに対する一つの数値を決定するための手段、
Ｍｉ／μがθｉｏｗより小さい場合に、Ｍｉ／μの前記数値を前記参照用テーブルにおいて、前記対応する信号対干渉及び雑音の比の最低値にマッピングするステップ、
Ｍｉ／μがθｈｉｇｈより大きい場合に、Ｍｉ／μの前記数値を前記参照用テーブルにおいて、前記対応する信号対干渉及び雑音の比の最大値にマッピングするための手段、及び
前記Ｍｉ／μ値を前記対応する信号対干渉及び雑音の比にマッピングするための手段をさらに備えるシステム。
【請求項１４】
請求項１１に記載のシステムにおいて、前記デコーダが、最尤経路用のビタビ・デコーダであるシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、概して、デジタル通信システムに関し、特にデジタル送信スキームを使用する通信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術、及び、発明が解決しようとする課題】
＜関連出願への相互参照＞
本出願は、発明の背景の記述により、従来技術であると承認されない、「チャネル品質情報を測定するためのシステムおよび方法」という名称の、１９９７年８月２４日付の米国同時係属特許出願０８／９２１４５４の一部継続出願である。
【０００３】
通信システムは、世界規模で急速に成長を続けているので、ますますその数が増大する個々のユーザおよびファクシミリ、データ送信および種々の呼出処理機能のような新しいデジタル機能およびサービスの両用を収容する周波数スペクトル効率システムに対するニーズが存在することは明らかである。
【０００４】
一例を挙げると、セルラー・デジタル・パケット・データ（ＣＤＰＤ）システム、およびＩＳ−１３０回線交換時分割多重アクセス・データ・システムのような、現在の無線データ・システムは、いくつかの用途には不十分な低い固定データ速度しかサポートできない。セルラー・システムは、セル境界をカバーするように設計されているので、セルの大部分の干渉と雑音の和に対する信号の比（信号対干渉及び雑音の比）（ＳＩＲ、ＳＮＲまたはＣ／（Ｉ＋Ｎ）と略す）は、より高速なデータ速度を十分サポートできる。帯域幅効率符号化変調を使用する、現在の適応データ速度は、移動無線システムに存在するような、フェージング・チャネル上の処理能力の増大を現在提案している。しかし、これらスキームは、チャネル状態に適応するために、符号化変調を動的に調整しない。
【０００５】
異なる帯域幅効率を持つ符号化変調スキームは、シンボル当たりの同じＳＩＲに対して異なる誤り率性能を持つ。その結果、各ＳＩＲにおいて、許容できる再送信遅れを伴う、最高の処理能力が得られる、符号化変調スキームが求められている。それ故、ＳＩＲまたは達成可能なフレーム誤り率による、チャネル品質の検出が非常に重量である。一例を挙げると、セルラー・システムのＳＩＲを測定するため、またはＦＥＲを推定するための、高速で正確な方法はまだ開発されていない。それ故、時変チャネルのＳＩＲまたは達成可能なフレーム誤り率（ＦＥＲ）の、測定値または測定基準に基づく、チャネル品質を測定する必要がある。
【０００６】
セルラー・システムのような通信システムで、測定基準を入手するのが難しいのは、セルラー・チャネル上の信号強度が時間と共に変化するからである。フェージングおよび距離に依存する損失と呼ばれる、このような時間と共に変化する現象は、（セル・サイトとも呼ばれる）基地局に対して、移動局（セルラーホン）が移動するために起こる現象である。最近のいくつかのスキームは、ビタビ・デコーダの次善の経路に対する測定基準を使用して、ＳＩＲではなく、ＦＥＲの短期予測を提案する。この測定基準は、計算上非常に集約的なもので、フェージング状態の短期変動に反応する。それ故、通信システムのＳＩＲにより、チャネル品質を測定するための効率的で、精度の高い方法が求められている。
【０００７】
それ故、雑音制限、干渉制限、遅延拡張環境におけるＳＩＲの迅速で信頼性の高いインジケータを入手するために、デジタル送信スキームの時変チャネルの、ＳＩＲまたは達成可能なフレーム誤り率（ＦＥＲ）の測定値（測定基準）に基づいて、通信システムのチャネル品質を決定する必要がある。この必要性は、例えば、Ｍ次位相シフト・キーイング（Ｍ−ＰＳＫ）信号法のようなコヒーレントなスキーム、およびＭ−ＤＰＳＫ信号法のようなコヒーレントでないスキームにまでその範囲が広がっている。
【０００８】
移動補助ハンドオフ（ＭＡＨＯ）および電力制御を行うためのＳＩＲまたはＦＥＲによる、チャネル品質の測定も同様に重要である。しかし、速度適応、電力制御およびハンドオフを行うには、ＦＥＲ測定は通常、余りに速度が遅すぎる。ＦＥＲは、チャネル品質測定基準としては遅い、何故なら、移動局の場合、十分な数のフレーム誤りをカウントするのに、非常に長い時間が掛かる場合があるからである。それ故、ＦＥＲに関連づけることができる、信頼製の高い短期チャネル品質インジケータが求められている。
【０００９】
その結果、シンボル誤り率、平均ビット誤り率および受信信号強度測定のようなチャネル品質測定基準が、それに代わるものとして提案されてきた。ＩＳ−１３６規格は、すでに、ビット誤り率および受信信号強度の両方に対する測定手順を規定している。しかし、これらの基準は、無線システムの意味のある性能測定として広く受け入れられている、ＦＥＲまたはＳＩＲと高い相関関係を持たない。また、受信信号強度の測定値は、多くの場合、不正確であり、信頼性が薄い。それ故、ＳＩＲの方が、信号品質が急速に変化するセル境界付近のハンドオフ測定基準として、より優れたものである。
本発明は、上記問題の一つまたはそれ以上の影響を克服するか、少なくとも軽減するためのものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明および方法は、フェージング・チャネルを持つ、デジタル通信システムのＳＩＲを測定するためのものである。下記の例は、上記本発明および方法が、無線を使用しない通信に同様にうまく適用されるセルラー電話のような無線通信用のものである。
【００１１】
本発明の場合には、従来技術の背景のところで説明した上記問題が解決され、シンボル当たりのＳＩＲの基準として、最尤経路に対する適当な加重デコーダを使用することにより、この業界において多くの技術的進歩が達成される。
【００１２】
ある観点から見た場合、本発明は、所定の一組のＳＩＲ値に対応する、通信システムの経路測定基準を決定するシステムおよび方法である。デジタル信号が受信され、デジタル信号に対する経路測定基準が決定される。上記一組の所定のＳＩＲ値の、対応するＳＩＲに経路測定基準のマッピングが行われる。
【００１３】
本発明の上記および他の特徴および利点は、添付の図面および特許請求の範囲を参照しながら、以下の説明を読めば明らかになるだろう。本発明は、種々に修正することができ、種々な形式で実行することができるが、例示としての特定のいくつかの実施形態を図面に示し、詳細に説明する。しかし、本発明は、開示の特定の形式に制限されるものでないことを理解されたい。それどころか、本発明は、添付の特許請求の範囲に記載する本発明の精神および範囲内に含まれるすべての修正、等価物および代替物を含む。
下記の詳細な説明を読み、図面を参照すれば、本発明の利点を理解することができるだろう。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に図面についての説明を行うが、最初に図１について説明する。この図は、無線通信システムの複数のセル２、４および６である。従来の表示方法に従って、各セル２、４および６は、六角形のセル境界を持つ。各セル２、４および６には、対応するセル２、４、および６の中心に近い位置を占める基地局８、１０および１２が存在する。より詳しく説明すると、基地局８はセル２内に位置し、基地局１０はセル４内に位置し、基地局１２はセル６内に位置する。
【００１５】
セル２、４および６を分離している境界１４、１６および１８は、通常、移動補助ハンドオフが発生する点を表す。一例を挙げると、移動局２０が基地局８から遠ざかって、隣接基地局１０の方向に移動すると、基地局８からのＳＩＲは、境界１４を通過した場合、あるしきい値レベル以下に下がる。一方、同時に、第二の基地局１０からのＳＩＲは、移動局２０が境界１４を横切って、セル４に入ると、上記しきい値を超えて増大する。セルラー・システムは、各基地局からセル境界までをカバーするように設計されている。それ故、セル２の大部分の上のＳＩＲは、より高いデータ速度を十分サポートすることができる。何故なら、基地局８からのＳＩＲは、境界１４のところのデータ転送をサポートするのに必要な、最低ＳＩＲより大きいからである。図２は、より高いデータ速度用の、このサポートを利用する適応速度システムの実行例である。
【００１６】
図２は、本発明の基地局８および移動局２０の簡単なブロック図である。基地局８は、適応速度基地局送信装置２２、および適応速度基地局受信装置２４の両方からなる。同様に、移動局２０も、適応速度移動局受信装置２６、および適応速度移動局送信装置２８の両方からなる。上記基地局８または上記移動局２０に対応する、上記送信機装置および受信装置の各組は、対応するチャネルを通して、無線で接続している。それ故、適応速度基地局送信装置２２は、ダウンリンク無線通信路３０を通して、適応速度移動局受信装置２６と接続していて、適応速度移動局送信装置２８は、アップリンク無線通信路３２を通して、適応速度基地局受信装置２４に接続している。このように実行することにより、適応帯域幅効率符号化変調スキームを使用するので、ダウンリンク・チャネル３０、およびアップリンク・チャネル３２両方の上の、基地局８および移動局２０の間の処理能力を改善することができる。
【００１７】
それ故、（ＩＳ−１３０／ＩＳ−１３６でのように）固定されたシンボル速度で送信することにより、また符号化変調スキームを選択して、帯域幅効率（シンボル当たりの情報ビットの数）を変更することにより、情報速度を変化させることができる。しかし、異なる帯域幅効率を持つ符号化変調スキームは、シンボル当たり、同じＳＩＲに対して異なる誤り率性能を持つ。各ＳＩＲにおいては、符号化変調スキームが選択され、その結果、処理能力は最大になり、ＦＥＲおよび再送信遅延は許容できる数値になる。それ故、本発明の場合には、ＳＩＲまたは達成可能なＦＥＲによる、チャネル品質の検出が非常に重要である。チャネル品質測定基準としてのＳＩＲもＦＥＲも、解読した受信シーケンスに対応する、適当に加重した累積ユークリッド距離測定基準から入手することができる。
【００１８】
図３は、本発明のコヒーレントに変調されたシステムと一緒に使用するための、エンコーダおよびデコーダのブロック図である。送信装置３４は、符号化されたシーケンス｛ｂk｝４０を供給するために、コンボルーション・エンコーダ３８により符号化される情報シーケンス｛ａk｝３６を受信する。符号化されたシーケンス｛ｂk｝４０は、その後、直接グレイ・マッピングまたはセット区分技術を使用して、Ｍ次位相シフト・キーイング（Ｍ−ＰＳＫ）またはＭ次直角位相振幅変調（Ｍ−ＱＡＭ）から、シンボルマッパー４２により、シンボル｛ｓk｝４４にマップされる。その後、ギビー・スミス制約（すなわち、ゼロシンボル間干渉に対する必要十分条件）を満足させる送信フィルタ４６を使用してパルス成形が行われる。その後、シンボル｛ｓk｝４４は、チャネル４８を通して受信装置５０に送信される。受信装置５０においては、フロント・エンド・アナログ受信フィルタ５２は、送信機フィルタ４６および出力｛ｒk｝５４にマッチしていて、最適の標本化時点で標本化される。
ｋ番目の時点での受信シンボルは、下記式により表される。
ｒk＝αkｓk＋ｎk
【００１９】
ここで、ｓkは、複合送信シンボル｛ｓk｝４４を示し、αkは、複素フェージング・チャネル６４係数を示し、ｎkは、可変条件Ｎｏを含む複素相加性白色ガウス雑音（ＡＷＧＮ）を示す。この例の場合には、フェージング・チャネル６４は、相関関係を持つものと見なされ、多数のモデルで表すことができる。この例の場合、レイリー・フェージングに対するジェークのモデルが使用される。コンボルーション・エンコーダ３８は、システムのニーズを最適化するように選択される。この場合、トレリス・コードが選択されたが、本発明は、本発明の本質を修正しないで、多くの他のコードを使用することができる。受信装置５０における最尤解読は、トレリスを通しての最善の経路を求めて、最尤デコーダ（ＭＬＤ）５６とも呼ばれる、ビタビ・アルゴリズム回路により行われる。複素フェージング・チャネル６４係数の推定値は、受信装置５０のデコーダ（すなわち、従来のエンコーダ５８）に利用できるものであると見なされる。
【００２０】
【外１】
0003798175.tif 000002
【００２１】
【数１】
0003798175.tif 000003
なお、以降において、上付けの記号〜、＾、−などは左側に標記するものとする。
ここで、ａk６４は、ｋ番目の時点での推定フェージング・チャネル係数でありトレリスは、Ｎ個のシンボル毎に既知の状態で終了するものと見なされる。
【００２２】
図３の場合、本発明は、Ｍ−ＰＳＫまたはＭ−ＱＡＭのようなコヒーレントな変調システムを使用しているが、本発明は、またコヒーレントでない変調システムにも、類似の測定基準計算法を適用する。図３のコヒーレントなＭ−ＰＳＫシステムの場合で、ユークリッド距離測定基準の計算の場合には、信号がコヒーレントに変調され、受信装置がチャネル係数の推定値を使用することができるものと見なす。しかし、コヒーレントでないシステムである、Ｍ次の差動位相シフト・キーイング（Ｍ−ＤＰＳＫ）コンステレーションを使用して、多くの有用なシステムの設計が行われる。
【００２３】
ＩＳ−１３６規格の場合のように、Ｍ−ＤＰＳＫシステムを使用すれば、図３のコヒーレントなシステムと比較すると、遙かに簡単な受信装置を作ることができる。何故なら、Ｍ−ＤＰＳＫ信号は、多くの場合、解読が行われる前に差動により復調が行われるからである。しかし、現時点においては、Ｍ−ＰＳＫシステムのように、ＳＩＲを測定するための、またはＭ−ＤＰＳＫシステムのＦＥＲを推定するための、急速で精度も高い方法は開発されていない。また、図３のコヒーレントなシステムとは異なり、Ｍ−ＤＰＳＫ信号のユークリッド距離測定基準の測定は、ＳＩＲを直接測定する精度の高い基準ではない。
【００２４】
図４は、ノイズ限定、干渉限定、遅延拡張環境での、ＳＩＲの急速で信頼性の高いインジケータを入手する、Ｍ−ＤＰＳＫ信号用の適当に加重した、または調整したユークリッド距離測定基準を使用する他の実施形態である。
【００２５】
図４は、Ｍ−ＤＰＳＫシステム用のエンコーダおよびデコーダの、ブロック図である。送信装置８０においては、解読したシーケンス｛ｂk｝８６を供給するために、コンボルーション・エンコーダ８４により、情報シーケンス｛ａk｝８２の符号化が行われる。符号化されたシーケンス｛ｂk｝８６は、その後、Ｍ−ＤＰＳＫシンボルマッパー８８により、Ｍ−ＤＰＳＫシンボル｛ｓk｝９６にマップされる。Ｍ−ＤＰＳＫマッピングは、二つのステップにより行われる。最初に、符号化されたシーケンス｛ｂk｝８６が、マッピングまたは分割回路９０により、Ｍ次のコンステレーションから選択された、Ｍ次のシンボル｛ｄk｝９２にマップされる。このマッピングまたは分割回路９０は、直接グレイ・マッピングまたはセット分割技術を内蔵する。その後、Ｍ次のシンボル｛ｄk｝９２は、Ｍ−ＤＰＳＫシンボル｛ｓk｝９６を入手するために、差動変調器９４で差動変調される。その後、ギビー・スミス制約（すなわち、ゼロシンボル間干渉に対する必要十分条件）を満足させる送信フィルタを使用して、パルス成形が行われる。その後、Ｍ−ＤＰＳＫシンボル｛ｓk｝９６は、チャネル１００を通して、受信装置１０２に送信される。受信装置１０２においては、フロント・エンド・アナログ受信フィルタ１０４は、送信機フィルタ９８および出力｛ｒk｝にマッチしていて、最適の標本化時点で標本化される。
【００２６】
ｋ番目の時点における受信シンボル｛ｒk｝１０６は、下記式により表される。
ｒk＝αkｓk＋γkｉk＋ｎk
但し、ｓk＝ｄkｄk-1は、複合送信シンボル｛ｓk｝９６を示し、ａkは、必要な信号に対する複素フェージング・チャネル係数を示し、γkは、干渉信号ｉkに対する複素フェージング・チャネル係数を示し、ｎkは、可変条件Ｎoを含む複素相加性白色ガウス雑音（ＡＷＧＮ）を示す。この例の場合には、チャネル１００は、フェージングにおいて相関関係を持つ移動無線通信路と見なされ、多数のモデルで表すことができる。この例の場合、レイリー・フェージングに対するジェークのモデルが使用される。受信したシンボルシーケンス｛ｒk｝１０６は、その後、下記式で表される復調されたシーケンス｛ｙk｝１１０を形成する差動復調器１０８により差動復調される。
ｙk＝ｒkｒ*k-1
ここで、ｒ*k-1は、ｒk-1の複素共役である。
【００２７】
最尤デコーダ（ＭＬＤ）１１２は、復調したシーケンスｙk１１０を、＾ａk１３２にマップする。＾ａk１３２は、送信したデータ・シーケンスａk８２の解読したコピーである。ＭＬＤ１１２の一つの実施形態は、周知のビタビ・デコーダである。
【００２８】
ビタビ・デコーダにおいては、一組の送信したＭ次シーケンスをトレリス状態遷移図上にマップすることができる。ビタビ・アルゴリズムは、トレリスを通して、最尤経路を、シーケンシャルにサーチするのに使用される。しかし、ＭＬＤ１１２に対しては、ビタビ・デコーダ以外の他の実施形態も可能であり、このことは当業者なら周知のことである。
【００２９】
ビタビ・アルゴリズム回路として、ＭＬＤは、増分ユークリッド距離測定基準を、各トレリス・ブランチ遷移に関連づけ、復調したシーケンス｛ｙk｝１１０への、ユークリッド距離において最も近い、送信したＭ次のシーケンス｛＾ｄk｝を発見しようとする。ＭＬＤ１１２は、コンボルーション・エンコーダ１１６および可能なＭ次シーケンス｛＾ｄk｝１２０をつくり出す、Ｍ次分割またはマッピング回路１１８により、可能な各データ・シーケンス｛〜ａk｝１１４を処理する。上記ビタビ・アルゴリズム回路１１２は、その後、増分ユークリッド距離を計算する増分ユークリッド距離測定基準計算回路１２２で、復調したシーケンス｛ｙk｝１１０、およびＭ次シーケンス｛〜ｄk｝１２０を使用する。増分ユークリッド距離測定基準は、その後、累積経路測定基準１２６を作成する累積フィードバック・ループ１２４により処理される。次に、上記累積経路測定基準１２６、および他のすべての可能なＭ次シーケンス｛〜ｄk｝１２０に対応する、累積測定基準１２８が、最小測定基準プロセッサ回路１３０に入力され、上記プロセッサ回路は、解読したデータ・シーケンス｛＾ａk｝１３２を出力する。Ｍ次シーケンス｛〜ｄk｝１２０に対応する累積経路測定基準１２６は、下記式で表される。
【数２】
0003798175.tif 000004
【００３０】
１３０において、最小累積ユークリッド距離測定基準を持つ経路が選択され、対応するデータ・シーケンス｛＾ａk｝１３２が解読され出力される。上記シーケンス｛＾ａk｝１３２は、受信したデータ・シーケンスにより宣言される。
【００３１】
ＳＩＲ測定基準を決定するために、解読されたデータ・シーケンス｛＾ａk｝１３２が、コンボルーション・エンコーダ１３４により符号化され、Ｍ次分割装置またはマッピング回路１３６により、Ｍ次シーケンス（＾ｄk｝１３８にマップされる。上記コンボルーション・エンコーダ１３４およびＭ次分割装置またはマッピング回路１３６は、受信装置１０２のところに設置されているが、送信装置８０のコンボルーション・エンコーダ８４、およびＭ次分割装置またはマッピング回路９０と同じものである。その後、ｉ番目のフレームに対するＳＩＲとして使用される加重ユークリッド距離測定基準ｍｉ１４２が、｛＾ａk｝１３２および｛ｙk｝１１０を使用して、プロセッサ１４０で、下記式により計算される。
【００３２】
【数３】
0003798175.tif 000005
高いＳＩＲ値において、計算をより容易に行うことができ、よりよい推定値が得られるものを使用する。
【００３３】
それ故、本発明の少なくとも二つの特徴に従えば、ビタビ・デコーダは、各ブロックに対する解読したトレリス経路に対応する、コヒーレントなシステムおよびコヒーレントでないシステムの両方に対して、累積ユークリッド距離測定基準から、チャネル品質情報を入手するために使用される。しかし、すでに説明したように、ユークリッド距離測定基準は、フェージング・チャネルが存在する場合には、ブロック毎に大きく変動する。それ故、測定基準の信頼性の高い推定値を得るためには、これらの変動を平均化のように均してやる必要がある。累積ユークリッド距離測定基準が低い場合には、受信したシーケンスが、解読したシーケンスに極めてよく似ていることを示す。よく設計されたトレリス・コードの場合には、このような状況は、高いＳＩＲ値を持つよいチャネル条件の場合にしか起こらない。チャネル状態がよくない場合には、測定基準は遙かに高い。それ故、測定基準の信頼性の高い推定値は、ゼロより大きく、１．０より小さいαに対する下記の関係を使用して、Ｎ個のシンボルのｉ番目のところで入手することができる。
Ｍi＝αＭi-1＋（１−α）ｍi
ここで、ｍｉは、解読したトレリス経路の測定基準を示し、αは、推定値の可変条件を決定するフィルタ係数を表す。
【００３４】
図５は、平均ビタビ・デコーダ測定基準Ｍiを示す縦軸と、ブロック数を示す横軸とを持つ四つの曲線を含むグラフである。実線による曲線１４４−１５０は、トレリス・符号化８ＰＳＫスキームに対する、濾過したビタビ・デコーダ測定基準および０．９に等しいフィルタ係数の時間的展開を示す。ＩＳ−１３０／ＩＳ−１３６タイム・スロット構造（Ｎ＝２６０シンボル）が仮定され、トレリスは各組のタイム・スロットの終わりのところで終了する。ＳＮＲは、３０−１６ｄＢをカバーしていて、６００組のタイム・スロット毎に２ｄＢ刻みで減少する。実線による各曲線は、シンボルの持続時間Ｔを掛けたドップラー周波数ｆdの、異なる組み合わせを示す。それ故、実線曲線パラメータは、下記のとおりである。すなわち、（ａ）実線曲線１４４の場合には、ｆdＴ＝０．０００２；（ａ）実線曲線１４６の場合には、ｆdＴ＝０．００１２；（ａ）実線曲線１４８の場合には、ｆdＴ＝０．００３４；（ａ）実線曲線１５０の場合には、ｆdＴ＝０．００６９。図５から、平均ユークリッド距離測定基準ＭiとＳＩＲとの間には、直接１：１のマッピングが存在することは明らかである。この関係により、ＳＩＲが固定され、ＳＮＲが減少した場合に増大する場合には、一定のレベルが維持される。
【００３５】
図６は、長期平均ビタビ・デコーダ測定基準μ（Ｍiの期待値）を示す縦軸と、ＳＩＲを示す横軸を持つ、四つの曲線を含むグラフである。ここでもまた、図５に示すように、四つの曲線１５２−１５８は、異なるドップラー周波数を示す。図６から、平均測定基準μは、移動速度とは無関係であることは明らかである。その結果、長期累積測定基準平均μは、本発明に対する目標測定基準である。それ故、ユークリッド測定基準を入手したら、それを参照用テーブルの対応するＳＩＲ、または線形予測方法により、対応するＳＩＲにマップすることができる。
【００３６】
長期累積測定基準平均μおよびＳＩＲは、ｄＢ単位の経験式ＳＩＲ＝１０ｌｏｇ10（ＮＥs／μ）を満足する。ここで、Ｅsは送信したシンボル当たりの平均エネルギであり、Ｎは、ブロック当たりのシンボルの数である。この行動は、異なる符号化変調スキームにおいても同じである。それ故、平均ビタビ・デコーダ測定基準は、ＳＩＲの非常に優れた表示になる。さらに、測定基準の短期平均は、上記式、Ｍi＝αＭi-1＋（１−α）ｍiを使用して決定することができる。図５は、上記短期平均が下記式を満足することを示す。
θlow＜（Ｍi／μ）＜θhigh
【００３７】
ここで、目標測定基準μは、ＳＩＲ＝１０ｌｏｇ10（ＮＥs／μ）から得られる。しきい値θlowおよびθhighは、フィルタ・パラメータαの関数であるＭiの標準偏差により異なる。それ故、本発明は、平均測定基準ＭiからＳＩＲを決定するための、二つの可能な方法を内蔵する。
【００３８】
図７および図８は、それぞれ、雑音制限（Ｃ／（Ｎ＋Ｉ）において、Ｉ＝０、それ故、Ｃ／Ｎ）、および干渉制限環境での、速度５／６符号化ＤＱＰＳＫスキームに対するＳＩＲの関数として、コヒーレントでないシステムのチャネル品質の長期平均である。ＩＳ−１３０／ＩＳ−１３６タイム・スロット構造が仮定され、トレリスは各タイム・スロットの組の終了時に終了する。
【００３９】
図７の場合には、縦軸は、チャネル品質測定基準の長期平均の数値を表し、横軸は、雑音制限環境Ｃ／ＮでのＳＩＲ値を表す。Ｃ／Ｎは１４ｄＢから３０ｄＢまでをカバーする。各曲線は、符号化スキームおよびｆdの異なる組み合わせ、Ｔを掛けたドップラー周波数、符号持続時間を表す。それ故、ライン曲線パラメータは下記の通りである。（ａ）４−ＤＰＳＫ、ライン曲線１６０に対して、ｆdＴ＝０．０００２；（ｂ）４−ＤＰＳＫ、ライン曲線１６２に対して、ｆdＴ＝０．００１２；（ｃ）４−ＤＰＳＫ、ライン曲線１６４に対して、ｆdＴ＝０．００３４；（ｄ）４−ＤＰＳＫ、ライン曲線１６６に対して、ｆdＴ＝０．００６９；（ｅ）８−ＤＰＳＫ、ライン曲線１６８に対して、ｆdＴ＝０．０００２；（ｆ）８−ＤＰＳＫ、ライン曲線１７０に対して、ｆdＴ＝０．００１２；（ｇ）８−ＤＰＳＫ、ライン曲線１７２に対して、ｆdＴ＝０．００３４；（ｈ）８−ＤＰＳＫ、ライン曲線１７４に対して、ｆdＴ＝０．００６９．それ故、図７から、平均測定基準は、移動速度または符号化および変調とは、無関係であることは明らかである。
【００４０】
さらに、図８は、フェージング・チャネルが存在していても、ドップラー周波数が変化しても、長期平均チャネル品質測定基準が一定であることを示す。図８は、チャネル品質測定基準の、長期平均対４−ＤＰＳＫ（Ｉ／Ｎ＝２０ｄＢ）符号化スキームに対する、Ｃ／（Ｉ＋Ｎ）（ＳＩＲ）曲線である。第一のライン曲線１７６は、ｆdＴ＝０．０００２であり、一方、第二のライン曲線は、ｆdＴ＝０．００６９である。
【００４１】
図９は、コヒーレントでない測定基準の平均誤差である。図９は、雑音制限環境に対する平均持続時間の関数としての、平均誤差Ｅ（ｄＢ単位での）｜｛推定Ｃ／（Ｉ＋Ｎ）−実際のＣ／（Ｉ＋Ｎ）｝｜である。雑音制限環境とは、干渉するものがなく、そのため、ＳＩＲが、図７の場合のようにＣ／Ｎで表されることを意味する。図９は、それぞれ、ｆdＴ＝０．０００２およびｆdＴ＝０．００６９に対応する、ライン曲線１８０および１８２を含む。図９は、低いドップラー周波数および高いドップラー周波数の両方の場合に、誤差が０．２５ｄＢより低く、そのため測定基準のを平均値を求める必要がないことを示す。
【００４２】
図１０は、一つの優勢な干渉が存在する場合に対する、Ｃ／（Ｉ＋Ｎ）推定誤差を示す。この実施形態の場合には、ノイズは、平均干渉電力以下の２０ｄＢであると見なされ、そのためＩ／Ｎ＝２０ｄＢとなる。図１０は、それぞれ、ｆdＴ＝０．０００２およびｆdＴ＝０．００６９に対応する、ライン曲線１８４および１８６を含む。図１０は、低いドップラー周波数の場合に、正確なＣ／（Ｉ＋Ｎ）推定値を入手するためには、ある種の平均化が必要になる場合があることを示す。
【００４３】
図７−図１０の本発明を見れば、当業者ならＭ−ＤＰＳＫ送信システムに対して、図５および図６の結果をどのようにしたら達成できるのか、この用途において以下に説明する速度適応、ハンドオフおよび電力制御に対する用途の場合に、本発明をどのように実行したらよいのかを理解することができるだろう。
【００４４】
図１１は、参照用テーブルを使用して、平均測定基準ＭiからＳＩＲを決定する際に、基地局または移動局が行うステップを示すフローチャートである。このプロセスは、ステップ１８８からスタートする。このステップにおいては、セルラー・ネットワークが、問題のＳＩＲの範囲を決定する。このＳＩＲ範囲は、任意の所定の時間におけるニーズにより決定される。
【００４５】
次のステップ１９０においては、上記の決定した問題の範囲に対して、ＳＩＲの降順に、目標値μnの表の作成が行われる。降順に配列したのは、単に例示としてのものに過ぎず、必ずしもそうする必要もないし、このプロセスを制限するものでもない。上記目標値は、下記式により表される。
【数４】
0003798175.tif 000006
【００４６】
但し、ｎ＝１、２、．．．Ｋ、ここで、Ｋは、必要な粒状度を決定する。ステップ１９２においては、μnの上記数値対ＳＩＲの対応する数値が、その後、Ｍi／μnの測定値を、参照用テーブルの対応するＳＩＲ値にマッピングする際に、後で使用するために、メモリ・ユニットに記憶される。μn対ＳＩＲnの参照用テーブルの作成および記憶プロセスが終了すると、その後、システムは、データ情報を送信し、受信することができる。
【００４７】
ステップ１９４においては、この例の場合には、受信装置が、トレリス符号化信号を受信し、その後、受信した符号化信号を解読し、ステップ１９６において、トレリス経路測定基準ｍiを出力する。この実施形態の場合には、システムは、トレリス経路測定基準ｍiを決定するために、ビタビ最小尤度デコーダを使用する。トレリス経路測定基準ｍiが決定すると、システムは、その後、下記式を使用して、ステップ１９８において、ｉ番目のブロックに対する平均測定基準Ｍi＝αＭi-1＋（１−α）ｍiを決定する。
【００４８】
プロセスは判断ステップ２００へ進み、そこでしきい値検出装置回路が、数値Ｍi／μ1が、所定のしきい値θlowより小さいかどうかを判断する。判断ステップ２００の結果が「はい」である場合には、プロセスはステップ２０２に進む。ステップ２０２においては、システムは、測定したＳＩＲが、ＳＩＲ1（参照用テーブルの範囲に対する最大ＳＩＲ）より大きいことを認識する。その結果、システムは、ステップ２０２において、測定ＳＩＲをＳＩＲ1と等しくなるようにクリップする。次に、システムは、ステップ２０４において、ＳＩＲ値であるＳＩＲ1を送信装置に送る。
【００４９】
判断ステップ２００の結果が「いいえ」である場合には、プロセスは、代わりに判断ステップ２０６に進み、そこで、第二のしきい値検出装置回路が、数値Ｍi／μkが、所定のしきい値θhighより大きいかどうかを判断する。判断ステップ２０６の結果が「はい」である場合には、プロセスはステップ２０８に進む。ステップ２０８においては、システムは、測定したＳＩＲが、ＳＩＲk（参照用テーブルの範囲に対する最大ＳＩＲ）より小さいことを認識する。その結果、システムは、ステップ２０８において、測定ＳＩＲをＳＩＲkと等しくなるようにクリップする。次に、システムは、ステップ２０４において、ＳＩＲ値であるＳＩＲkを送信装置に送る。
【００５０】
一方、上記判断ステップ２０６の結果が「いいえ」である場合には、プロセスは、代わりに判断ステップ２１０に進み、そこで、第二のしきい値検出装置回路が、数値Ｍi／μnのしきい値Ｍnが、所定のしきい値θhighより小さく、また所定のしきい値θlowより大きいかどうかを判断する。システムは、ステップ２１２において、測定したＳＩＲを、参照用テーブルのＭi／μnのマップした数値に対する、対応するＳＩＲnと等しくなるように設定する。その結果、システムは、ステップ２０４において、ＳＩＲ値であるＳＩＲnを送信装置に送る。
【００５１】
図１２は、線形予測プロセスを使用して、平均測定基準ＭiからＳＩＲを決定する際に、基地局または移動局が行うステップのフローチャートである。このプロセスは、ステップ２１４からスタートする。このステップにおいては、セルラー・ネットワークが、問題のＳＩＲの範囲を決定する。すでに説明した参照用テーブルを使用する方法と同じように、このＳＩＲ範囲は、任意の所定の時間におけるニーズにより決定される。しかし、参照用テーブルの直接マッピングの代わりに、線形予測を使用すると、受信装置は、セル内のＳＩＲの変化に、より迅速に対応することができる。
【００５２】
ステップ２１６においては、上記の決定した問題の範囲に対して、ＳＩＲの降順に、目標値μnの表の作成が行われる。降順に配列したのは、単に例示としてのものに過ぎず、必ずしもそうする必要もないし、このプロセスを制限するものでもない。上記目標値は、下記式により表される。
【数５】
0003798175.tif 000007
【００５３】
但し、ｎ＝１、２、．．．Ｋ、ここで、Ｋは、必要な粒状度を決定する。ステップ２１８においては、μnの上記数値対ＳＩＲの対応する数値が、その後、Ｍi／μnの測定値を参照用テーブルの対応するＳＩＲ値にマッピングする際に、後で使用するために、第一のメモリ・ユニットに記憶される。μn対ＳＩＲnの参照用テーブルの作成および記憶プロセスが終了すると、その後、システムは、データ情報を送信し、受信することができる。
【００５４】
ステップ２２０においては、この例の場合には、受信装置が、符号化信号を受信し、その後、受信した符号化信号を解読し、ステップ２２２において、トレリス経路測定基準ｍiを出力する。ここでもまた、この実施形態の場合には、システムは、トレリス経路測定基準ｍiを決定するために、ビタビ最小尤度デコーダを使用する。上記トレリス経路測定基準ｍiが決定すると、システムは、その後、式Ｍi＝αＭi-1＋（１−α）ｍiを使用して、ステップ２２４において、ｉ番目のブロックに対する平均測定基準Ｍiを決定する。その後、ステップ２２６において、最適ｐ次線形予測子ｈl（ｌ＝０、１、．．．、ｐ−１）の数値を発生し、後で使用するために第二のメモリ・ユニットに記憶する。次に、ステップ２２８において、プロセスが進行し、下記式を使用して、〜Ｍi+Dの前の数値から￣Ｍi+Dの将来の数値を決定する。
【数６】
0003798175.tif 000008
【００５５】
プロセスは判断ステップ２３０へ進み、そこでしきい値検出装置回路が、数値〜Ｍi+D／μ1が、所定のしきい値θlowより小さいかどうかを判断する。判断ステップ２３０の結果が「はい」である場合には、プロセスはステップ２３２に進む。ステップ２３２においては、システムは、測定したＳＩＲを、ＳＩＲ1と等しくなるようにクリップする。次に、システムは、ステップ２３４において、ＳＩＲ値であるＳＩＲ1を送信装置に送る。
【００５６】
判断ステップ２３０の結果が「いいえ」である場合には、プロセスは、代わりに判断ステップ２３６に進み、そこで、第二のしきい値検出装置回路が、数値〜Ｍi+D／μkが、所定のしきい値θhighより大きいかどうかを判断する。上記判断ステップ２３６の結果が「はい」である場合には、プロセスはステップ２３８に進む。ステップ２３８においては、システムは、測定ＳＩＲを、ＳＩＲkと等しくなるようにクリップする。次に、システムは、ステップ２３４において、ＳＩＲ値であるＳＩＲkを送信装置に送る。
【００５７】
一方、判断ステップ２３６の結果が「いいえ」である場合には、プロセスは、代わりに判断ステップ２４０に進み、そこで、しきい値検出装置回路が、数値〜Ｍi+D／μnが、所定のしきい値θhighより小さく、また所定のしきい値θlowより大きいかどうかを判断する。システムは、ステップ２４２において、測定したＳＩＲを、参照用テーブルの〜Ｍi+D／μnのマップした数値に対する、対応するＳＩＲnと等しくなるように設定する。その結果、システムは、ステップ２３４において、ＳＩＲ値であるＳＩＲnを送信装置に送る。
【００５８】
この線形予測方法は、将来のチャネル品質測定基準Ｄブロックを予測する際に、受信装置が、平均測定基準の現在の数値、およびｐ−１の過去の数値を使用するのに役立つ。それ故、これにより、受信装置は、ＳＩＲの変化に迅速に対応することができる。
【００５９】
一方、ＳＩＲは、本発明における好適な好適な性能基準であるが、性能は、多くの場合、順方向および逆方向のリンクに対するＦＥＲによっても測定されることは周知である。固定ＳＩＲにおいて、ＦＥＲは、多くの場合、異なる移動速度において異なる数値を持つ。ＦＥＲの表示を入手するには、ある程度広い移動範囲の下で、ＳＩＲを平均ＦＥＲにマップしなければならない。ＳＩＲの各数値において、下記式の加重合計を定義する。
【数７】
0003798175.tif 000009
【００６０】
但し、Σｗi＝１、ｆiは速度ｖiの場合のＦＥＲ、係数ｗiは速度ｖiへ割り当てられた加重を示し、￣ＦＥＲは、加重平均ＦＥＲを示す。この技術を使用することによって、ＳＩＲを決定するために、平均測定基準を使用することができる。ＳＩＲは、その後、￣ＦＥＲに対してマップすることができる。
【００６１】
ＳＩＲ測定値を、チャネル品質インジケータとして使用する、実行速度適応システムの一例として、Ｃ1、Ｃ2、．．．、ＣQが、帯域幅効率の降順に、送信装置に対する動作スキームのＱの異なるモードを表すものとしよう。これらの異なるスキームは、シンボル当たりの種々の数の情報ビットをパックするために、固定されたシンボル速度を使用し、トレリス・エンコーダおよびシンボルマッパーを変更することにより、実行することができる。あるＳＩＲにおける各Ｃjに対する達成可能な処理能力の上限は、Ｒ（Ｃj）（Ｉ−￣ＦＥＲ（Ｃj、ＳＮＲ）により与えられる。上記式中、Ｒ（Ｃj）は、ビット／秒単位での、Ｃjに対応するデータ速度である。実際の処理能力は、もっと低い場合がある。何故なら、実際の処理能力は、再送信中にタイムアウトする場合がある、より高い回収層に依存するからである。
【００６２】
図１３は、￣ＦＥＲを示す縦軸と、ＳＩＲを表す横軸とを持つ、三つの曲線を含むグラフである。曲線２４４、２４６および２４８は、三つの仮定符号化変調スキームを示す。各符号化変調スキーム、Ｃjに対する￣ＦＥＲjは、移動速度上で平均した平均ＦＥＲである。一例を挙げると、適応点Ａj２５０が、曲線２４６と関連している。ＳＮＲが上記点以下に下がると、送信装置は、スキームＣjからスキームＣj-1にそのモードを変更し、それより上ではＣjの処理能力が、Ｃj-1の処理能力より低いスキームＣj-1に対応する、Ａj-1２５５における、曲線２４４上で動作を開始する。濾過したビタビ・デコーダ測定基準は、モード適応点において、ＳＮＲのインジケータとして使用することができる。ｉ番目に解読したブロックに対しては、フィルタ・パラメータの選択に従ってＭi＝〜ＭiまたはＭi＝〜Ｍi+Dに設定する。
【００６３】
θhighおよびθlowは、フィルタ・パラメータ、αにより変化するしきい値である。この場合、データ送信に対する適応ルールは以下の通りである。ｉ番目のブロックの後で、送信装置が、Ｃjに従ってその時点で動作中である場合には、動作モードを下記のように変更する。
ｊ＝２、３、．．．、Ｑに対して、〜Ｍi／μ1＞θhighである場合には、Ｃj-1に変更
ｊ＝１、２、．．．、Ｑ−１に対して、〜Ｍi／μj＋ｒ＜θlowである場合には、Ｃj＋１に変更
この場合、ｒ＝１、２、．．．Ｑ−ｊ。各ｊに対して、ｒの最高許容値は、シンボル当たりのビット単位で、より速い速度で動作することができるようになり、処理能力が最大になる。最後に、測定基準の濾過を種々の符号化変調スキームに適用することができる。何故なら、測定基準平均μは、移動速度または符号化変調スキームとは、無関係であるからである。それ故、適応後に、チャネル品質測定値を再設定する必要はない。
【００６４】
この実施形態に実際のデータを適用した場合、図１４は、ビタビ・アルゴリズム測定基準平均に基づく、保存モード適応方法用の数値の表である。図１４は、Ｃ1、Ｃ2およびＣ3は、Ｃ1を選択した場合、データ速度が最も遅くなり、Ｃ3を選択した場合、データ速度が最も速くなる場合の、三つの符号化変調スキームを示す。この場合、μ1、μ2およびμ3は、各三つの符号化変調に対する、￣ＦＥＲ適応点に対応する目標測定基準である。上記しきい値θhighおよびθlowは、θhighは１．０より大きく、θlowは１．０より小さいと定義されている。さらに、図１５は、ビタビ・アルゴリズム平均に基づく、積極的最も適応戦略に対する数値の表である。
【００６５】
図１６は、本発明の適応速度システムのブロック図である。ブロック図は、基地局または移動局における、上記システムの可能な実行方法を示す。システムは、下記のように動作する。最初に、システムは、送信対象の情報を編成して、送信データ・ストリーム２５２を形成する。送信データ・ストリーム２５２は、その後、システムの送信装置２５４に入力される。送信装置２５４においては、送信データ・ストリーム２５２は、符号化され、適応チャネル・エンコーダおよび変調器２５６により変調される。上記適応チャネル・エンコーダおよび変調器２５６が使用する符号化および変調は、上記エンコーダおよび変調決定ユニット２５８により制御される。
【００６６】
エンコーダおよび変調決定ユニット２５８は、受信装置２６１から受信したＳＩＲ推定値２７４に応じて、正しい符号化および変調スキームを決定する。最初に、エンコーダおよび変調決定ユニット２５８は、適応チャネル・エンコーダおよび変調器２５６に入力する所定のスキームを選択する。その後、適応チャネル・エンコーダおよび変調器２５６は、送信データ・ストリーム２５２を、所定のスキームに符号化し、変調し、（恐らくノイズおよびフェージングを含む）チャネル２６０を通して、受信装置２６１に上記情報を送信する。
【００６７】
受信装置２６１のところで情報を受信した後で、情報は、チャネル・デコーダおよび二つの出力を発生する復調器２６２に入力される。チャネル・デコーダおよび復調器２６２の第一の出力は、受信した情報信号に対するビタビ・デコーダ測定基準２６４の数値である。 チャネル・デコーダおよび復調器２６２の第二の出力は、送信データ・ストリーム２５２により送られた情報、すなわち、時間の大きな画分と同じものである、受信したデータ・ストリーム２７６である。他の実施形態は、送信装置のところ、または受信装置のところに、ブロック２７２、２５８を持つこともできるし、または図１６に示すように、受信装置のところにブロック２７２、送信装置のところにブロック２５８を持つことができる。
【００６８】
次に、ビタビ・デコーダ測定基準２６４の数値が、ビタビ・デコーダ測定基準２７０に対する、移動平均値を発生する総計／平均化回路２６８により平均される。ビタビ・デコーダ測定基準２７０に対する移動平均値は、マッピング回路２７２によりＳＩＲ推定値にマップされる。結果として得られるＳＩＲ推定値２７４は、ＳＩＲ推定値２７４に対応する、使用対象のエンコーダおよび変調スキームを決定するために、エンコーダおよび変調決定ユニット２５８にフィードバックされる。エンコーダおよび変調決定ユニット２５８の新しい数値は、送信データ・ストリーム２５２用の新しい符号化および変調スキームに切り替わる、適応チャネル・エンコーダおよび変調器２５６に入力され、チャネル２６０を通して情報を送信する。
【００６９】
図１７は、電力制御を行い、移動ハンドオフを決定するために、ＳＩＲを使用するシステムのブロック図である。このブロック図は、基地局または移動局において、システムを実行することができる方法を示す。システムは下記のように動作する。最初に、システムは、送信対象の情報を編成して、送信データ・ストリーム２７８を形成する。送信データ・ストリーム２７８は、その後、システムの送信装置２８０に入力される。送信装置２８０においては、送信データ・ストリーム２７８は、適応チャネル・エンコーダおよび変調器２８２により符号化され、変調される。チャネル・エンコーダおよび変調器２８２のところで、送信電力レベルが、電力制御アルゴリズム回路３０２により制御される。
【００７０】
電力制御アルゴリズム回路３０２は、受信装置２８６から受信したＳＩＲ推定値３００に応じて、電力制御レベルを決定することができる。さらに、電力制御アルゴリズム回路３０２は、受信装置２８６からの信号強度およびビット誤り率推定値２９０に応じて、電力制御レベルを決定することもできる。最初に、電力制御アルゴリズム回路３０２は、チャネル・エンコーダおよび変調器２８２に入力される所定の数値に設定される。その後、チャネル・デコーダおよび変調器２８２は、送信データ・ストリーム２７８を、所定の符号化および変調スキームにより、符号化し、変調し、（恐らくノイズおよびフェージングを含む）チャネル２８４を通して、所定の電力レベルで上記情報を、受信装置２８６に送信する。
【００７１】
受信装置２８６のところで上記情報を受信した後で、上記情報は、三つの出力を発生するチャネル・デコーダおよび復調器２８８に入力される。上記チャネル・デコーダおよび復調器２８８の第一の出力は、受信した情報信号に対するビタビ・デコーダ測定基準２９２の数値である。 第二の出力は、信号強度およびビット誤り率２９０の推定値であある。チャネル・デコーダおよび復調器２８８の第三の出力は、送信データ・ストリーム２７８により送られた情報と同じものでなければならない、受信したデータ・ストリーム３０８である。
【００７２】
次に、ビタビ・デコーダ測定基準２９２の数値が、ビタビ・デコーダ測定基準２９６に対する、移動平均値を発生する総計／平均化回路２９４により平均される。ビタビ・デコーダ測定基準２９６に対する平均値は、その後、マッピング回路２９８によりＳＩＲ推定値３００にマップされる。結果として得られるＳＩＲ推定値３００は、ＳＩＲ推定値３００に対応する電力制御値を決定するために、電力制御アルゴリズム回路３０２にフィードバックされる。上記電力制御アルゴリズム回路３０２の新しい電力制御値は、チャネル２８４を通しての、受信装置への送信データ・ストリーム２７８の以降の送信に使用するために、チャネル・エンコーダおよび変調器２８２に入力される。
【００７３】
さらに、移動補助ハンドオフ決定回路３０４も、ＳＩＲ推定値３００および信号強度およびビット誤り率推定値２９０を処理する。ＳＩＲ値が所定のしきい値より低い場合には、移動補助ハンドオフ決定回路３０４は、移動局を新しい基地局にハンドオフするために、ハンドオフ・プロセッサ３０６にメッセージを送る。
【００７４】
要するに、本発明は、以下に記載する内容のものである。本発明の第一の部分は、あるチャネルの測定したＳＩＲに基づいて、送信データ・ストリームの変調スキームを適応できるように変化させるための装置である。適応変調スキームは、適応チャネル・エンコーダおよび変調器により、送信装置で実行される。エンコーダおよび変調決定ユニットは、受信装置から受信した情報に基づいて、正しい符号化および変調スキームを決定するために、送信機装置適応チャネル・エンコーダおよび変調器に接続している。その後、受信装置チャネル・デコーダおよび復調器が上記チャネルを通して、上記送信装置適応チャネル・デコーダ、および復調器に無線で接続される。その後、受信装置デコーダおよび復調器は、平均化測定基準値を発生するために平均化回路により平均される、経路測定基準値を発生する。その後、この平均化経路測定基準値は、マッピング装置により、ＳＩＲ推定値にマップされる。その後、ＳＩＲ推定値は、符号化および変調スキームを、ＳＩＲ推定値に従って変更すべきかどうかを決定するために、送信装置エンコーダおよび変調決定ユニットに入力される。受信装置チャネル・デコーダおよび変調器は、種々の方法で実行することができることに留意されたい。しかし、この実施形態の場合には、ビタビ・デコーダを使用した。
【００７５】
本発明の第二の部分は、あるチャネルの測定したＳＩＲに基づく、移動補助ハンドオフを行うための装置である。移動補助ハンドオフは、チャネル・エンコーダおよび変調器により、送信装置で行われる。受信装置チャネル・デコーダおよび復調器は、あるチャネルを通して、上記送信装置チャネル・デコーダおよび復調器に無線で接続される。受信装置チャネル・デコーダおよび復調器は、平均化測定基準値を発生するために平均化回路により平均される、受信装置が受信した情報に応じて、経路測定基準値を発生する。その後、この平均化経路測定基準値は、マッピング装置により、ＳＩＲ推定値にマップされる。
【００７６】
電力制御アルゴリズム回路は、ＳＩＲ推定値に応じて、送信装置の電力レベルを変化させる、送信装置チャネル・エンコーダおよび変調器に接続している。最後に、ＳＩＲ推定値は、移動局がＳＩＲ推定値に基づいて、ハンドオフ動作をおこなうべきかどうかを決定する、移動補助ハンドオフ決定回路に入力される。本発明の第一の部分のように、受信装置チャネル・デコーダおよび変調器は、種々の方法で実行することができることに留意されたい。しかし、この実施形態の場合には、ビタビ・デコーダを使用した。さらに、本発明の第二の部分は、移動局または基地局において実行することができる。
【００７７】
本発明の仕様をいくつかの実行例または実施形態に関連付けて説明してきたが、多くの詳細な部分は説明のためのものにすぎない。それ故、上記説明は、本発明の原理を説明するためのものにすぎない。例えば、本発明は、その精神または本質的な特徴から逸脱することなしに、他の特定の形をとることもできる。上記の装置は例示としてのものであって、本発明を制限するものではない。当業者であれば、本発明の基本的原理から逸脱することなしに、本発明をさらに実行または実施することができ、本明細書に記載した詳細ないくつかの点をかなり変更することができることを理解することができるだろう。それ故、当業者であれば、本明細書にはハッキリと説明または図示していないが、本発明の原理を実行し、本発明の精神および範囲内に含まれる、種々の装置を考案することができることを、理解することができるだろう。本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲内に記載してある。
【図面の簡単な説明】
【図１】クラスタの三つのセル・サイトの図である。
【図２】本発明の基地局および移動局の送信装置および受信装置両方のブロック図である。
【図３】本発明のコヒーレントなデコーダ・システムのブロック図である。
【図４】本発明のコヒーレントでないデコーダ・システムのブロック図である。
【図５】平均ビタビ・デコーダ測定基準を示す縦軸と、タイム・スロット数を示す横軸を持つ曲線を含むグラフ図である。
【図６】平均ビタビ・デコーダ測定基準を示す縦軸と、ＳＩＲを示す横軸を持つ曲線を含むグラフ図である。
【図７】チャネル品質測定基準の長期平均を示す縦軸と、フェージング干渉のない音声を制限した場合のＳＩＲを示す横軸を持つ曲線を含むグラフ図である。
【図８】チャネル品質測定基準の長期平均を示す縦軸と、背景ノイズ・レベルの上２０ｄＢのところに一つの優勢な干渉物を持つ干渉が制限された場合のＳＩＲを示す横軸を持つ曲線を含むグラフ図である。
【図９】ｄＢ単位でＳＩＲ平均誤りを示す縦軸と、干渉が０ｄＢである場合の、異なるドップラー周波数に対する平均持続時間を示す横軸を持つ曲線を含むグラフ図である。
【図１０】ｄＢ単位でＳＩＲ平均誤りを示す縦軸と、背景ノイズ・レベル上２０ｄＢのところに一つの優勢な干渉物を持つ、異なるドップラー周波数および干渉が制限された場合に対する、平均持続時間を表す横軸を持つ曲線を含むグラフ図である。
【図１１】参照用テーブルを使用してＳＩＲを測定し、システムが使用する符号化変調スキームを調整するプロセス中に行われるステップのフローチャートを示す図である。
【図１２】線形予測を使用してＳＩＲを測定し、システムが使用する符号化変調スキームを調整するプロセス中に行われるステップをのフローチャートを示す図である。
【図１３】￣ＦＥＲを示す縦軸と、ＳＩＲを示す横軸とを持つ曲線を含むグラフ図である。
【図１４】ビタビ・アルゴリズム測定基準平均に基づく保存モード適応方法に対する数値の表である。
【図１５】ビタビ・アルゴリズム測定基準平均に基づく積極的モード適応方法に対する数値の表である。
【図１６】適応符号化スキームを実行するための基地局および移動局の送信装置および受信装置両方のブロック図である。
【図１７】移動局ハンドオフ・スキームおよび電力制御スキームを実行するための基地局および移動局の送信装置および受信装置両方のブロック図である。
【図１】
0003798175.tif 000010
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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