JP4800575B2 - 多チャネル逆方向回線外部ループ電力制御のための方法及び装置 - Google Patents

Description

本発明は一般に無線通信システムに関係するもので、特にＣＤＭＡ無線通信システムについて逆方向回線多チャネル外部ループ電力制御のための方法及び装置に関する。

符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）無線通信システムは改良された容量及び確実な通信を提供する。セルラ・システムの容量は収入に直接影響するのでセルラ・サービス・プロバイダにとって重要である。一般に、ＣＤＭＡ無線通信システムの容量は干渉によって制限される。従って、ＣＤＭＡ無線通信システムにおいて干渉の量を最小にすることは有益である。

一般に、干渉の大部分はセルの中で動作するセルラ電話（携帯電話）といった他の移動ユニットまたは近隣のセルから生じる。逆方向回線、即ち、移動ユニットから基地局への伝送に関して、ＣＤＭＡ無線通信システム中の移動ユニットは疑似雑音（pseudo-noise：ＰＮ）系列を基地局に伝送する。基地局は他の移動ユニットの伝送ＰＮ系列と同様にこの信号を受信する。ＰＮ系列は一つの系列の遅延物の間の相関が時間整列された二つの系列間のそれよりはるかに低いということ、即ち、遅延ＰＮ系列は遅延の異なる第二のＰＮ系列を受信するために時間整列された受信器にとって雑音となる性質を有する。このように、いくつかの移動ユニットはＣＤＭＡシステム中の同じ基地局に同じ周波数で伝送することができる。ＣＤＭＡ移動ユーザーの伝送信号は他の全てのユーザーの伝送信号へ干渉を与える。

各移動ユニットの信号は一般的なＣＤＭＡセル環境において他の移動ユニットの信号と干渉するので、干渉問題は「遠近（near-far）」問題として知られて存在する。遠近問題を例証するために、同じ基地局と通信中の二つの移動ユニットの場合を考察する。第一の移動ユニットは基地局の近くにあり、そして小さな路線損失を有しており、第二の移動ユニットは基地局から離れており、そして大きな路線損失を持つと仮定する。また、二つの移動ユニットは同じ電力量を使用して伝送すると仮定する。二つの移動ユニットは同じ電力量によって伝送するが、異なる路線損失量を有するので、基地局は第一の移動ユニットからの信号より弱い第二の移動ユニットからの信号を受信する。ＣＤＭＡCシステムにおいて、各移動ユニットの伝送信号は他の全ての移動ユニットに干渉を与える。基地局から見たとき、第一の移動ユニットは第一の移動ユニットに対して第二の移動ユニットが第一の移動ユニットに対するよりも比較的大きな干渉源になることがわかる。このように、基地局の近くの移動ユニットは基地局から離れた移動ユニットの信号を消してしまう。遠近問題を克服するために、ＣＤＭＡ無線通信システムは各移動ユニットの伝送電力を制御するために電力制御を使用する。一般に、ＣＤＭＡ無線通信システムは逆方向回線に関して三種類の電力制御、即ち、開ループ電力制御、閉ループ電力制御、及び外部ループ電力制御を使用する。下記において、 ＩＳ‐２０００規格からの用語が例として使用される。開ループ電力制御では、移動ユニットはその伝送電力を制御するために基地局からの推測受信電力を使用する。一般的に、順方向回線（即ち、基地局から移動局へ）及び逆方向回線（即ち、移動局から基地局へ）は異なる周波数帯域を利用するので、開ループ電力制御は単独で不十分である。従って、順方向回線及び逆方向回線のシャドウイング及びフェージングは異なっている。このように、ＣＤＭＡ無線通信システムはまた、（ａ）基地局におけるその受信信号対雑音及び干渉比ができるだけ所望のレベルに近いように移動ユニットの伝送電力を調整する閉ループ電力制御；及び（ｂ）所望の信号対雑音及び干渉比が何であるかを決定する外部ループ電力制御を使用する。

概念として、閉ループ電力制御は、基地局で受信されたその伝送信号ができるだけ閾値に近くなるように、移動ユニットの伝送電力を調整しようと試みる。基地局では、閉ループ電力制御がその伝送電力を増加あるいは減少させる必要があることを決定すれば、閉ループ電力制御は増加／減少命令を移動ユニットに送信する。閉ループ電力制御は外部ループ電力制御の出力、即ち、基地局における移動ユニットの受信信号が高すぎるか低すぎるかを決定する閾値として設定点と呼ばれる所望の信号対雑音及び干渉比を使用する。

外部ループ電力制御は基地局で実施され、フレーム抹消比（frame erasure rate：FＥＲ）の目標または他の品質測定基準が制御下のチャネルについて最小の伝送電力によって達成される。回線品質が低すぎるか高すぎれば、基地局は所望の回線品質を達成するために外部ループ設定点を上下して調整する。外部ループ設定点の調整は外部ループ電力制御である。

ＩＳ‐２０００のようなＣＤＭＡ無線通信規格は古いＣＤＭＡ規格の伝送率より高いデータ伝送率を提供する。ＩＳ‐２０００の逆方向回線では、移動ユニットは、低いデータ伝送率で一般的に使用される逆方向基本チャネル（Reverse Fundamental Channel：Ｒ‐ＦＣＨ）に加えて一以上の逆方向補助チャネル（Reverse Supplemental Channels：Ｒ‐ＳＣＨ）を使用してより高いデータ伝送率で伝送することができる。Ｒ−ＳＣＨはＲ−ＦＣＨよりも異なる受信信号対雑音及び干渉比で動作する。

低伝送率では、一般に、移動ユニットはＲ‐ＦＣＨまたは逆方向専用制御チャネル（Reverse Dedicated Control Channel：Ｒ‐ＤＣＣＨ）上のいずれかで伝送する。基地局はＲ‐ＦＣＨまたはＲ‐ＤＣＣＨのＦＥＲを観測し、そのＦＥＲに基づいて外部ループ設定点を調整する。移動ユニットがより高いデータ伝送率で伝送するとき、それはＲ‐ＦＣＨ、Ｒ‐ＤＣＣＨ、または両者に加えてＲ‐ＳＣＨ上で伝送する。

前に述べたように、Ｒ‐ＳＣＨは一般にＲ‐ＦＣＨまたはＲ‐ＤＣＣＨとは異なる受信信号対雑音及び干渉比で動作する。これは、次には、逆方向パイロット・チャネル（Reverse Pilot Channel：Ｒ‐ＰＩＣＨ）に関して基地局の受信信号対雑音及び干渉比の最適レベルに影響を及ぼす。移動ユニットがＲ‐ＳＣＨ上で伝送するとき、基地局はＲ‐ＰＩＣＨ受信信号対雑音及び干渉比に関して異なる外部ループ設定点を使用する。Ｒ‐ＳＣＨが使用されるとき外部ループ設定点を調整するために、一つの方法は基地局がＲ‐ＳＣＨのＦＥＲまたは他の復号器測定基準を観測し、外部ループ設定点を調整するため外部ループにおいてそれを使用することである。

しかしながら、外部ループ設定点を調整するためＲ‐ＳＣＨのＦＥＲを観測することについてはいくつかの問題がある。一つの問題は、一般に、移動ユニットが限られた期間Ｒ‐ＳＣＨ上で伝送することをただ許されることである。その限られた期間は外部ループ設定点を微調整するのに必要な意味のあるＦＥＲ統計値を生成するために十分な観測時間を提供していない。別の問題はＲ‐ＳＣＨの伝送が移動ユニットによって突然終了されることである。例えば、移動ユニットはＲ‐ＳＣＨ（ｓ）上で伝送するためにＲＦ電力の適当量またはそれ以上のデータを持っていないかもしれない。Ｒ‐ＳＣＨ（ｓ）上の伝送のこの予期せぬ終了の結果、ＦＥＲの推定は基地局では難しくなる。Ｒ‐ＳＣＨ（ｓ）上の伝送の終了が予定に従って起こるときでも、外部ループ電力制御はＲ‐ＳＣＨとＲ‐ＦＣＨまたはＲ‐ＤＣＣＨの間を行ったり来たりと転移しなければならない。Ｒ‐ＦＣＨまたはＲ‐ＤＣＣＨに関する外部ループが更新されなかったならば、そのような転移は、他の場合は不必要な大きな伝送電力がＲ‐ＦＣＨまたはＲ‐ＤＣＣＨに関して回線品質を維持するのに必要とされるであろう設定の期間を創出することができる。外部ループが復号器へ転移するとき、効率の同様の損失が起こる。

Ｒ‐ＳＣＨの外部ループ設定点に並行して、同様の問題がその突発的な伝送によってＲ‐ＤＣＣＨについても存在しうる。即ち、頻繁な伝送が潜在チャネルにおいて発生しなければ、外部ループ電力設定点は正しいレベルに定まらないであろう。移動ユニットの逆方向回線上のＲ‐ＰＩＣＨに加えてＲ‐ＤＣＣＨが使用されるとき、外部ループ設定点が頻繁な更新に従わないという事実を補償するために受信パイロット対雑音及び干渉比を上げる必要性がある。ＩＳ‐２０００規格はそれらの適当な伝送デューティ・サイクルに関係なくＲ‐ＦＣＨ及びＲ‐ＤＣＣＨの両方の固定のトラフィック対パイロット比を定義するので、Ｒ‐ＤＣＣＨだけのパイロット基準比率を調整する必要性は解決されなければならない。

移動ユニットが複数のチャネルを使用して伝送するとき、外部ループ電力制御の新技術が使用されなければ、移動ユニットは所望の回線を信頼性のために必要とされるよりさらに多くの電力を伝送することになる。云わば、これは移動ユニットの電池の寿命を減少させ、セルラ・システムの逆方向回線容量を減少させる。したがって、移動ユニットが多数のチャネルを使用して伝送するとき、外部ループ電力制御が当技術分野において必要である。また、外部ループ電力制御問題の解決、特に速い製品化時間条件において複雑度の低い解を持つことが望ましい。単純な解は必要とされる調整を低減させ、実施における間違いの可能性を低下させ、予期せぬ動作条件の下でシステムの堅牢性を増加させる。更に、ハードウェア及びソフトウェアに対する最小の変更で実施できる解は設計時間を低減させ、従ってそのことは技術費用を低減させる。

ここに開示される実施例はＣＤＭＡ無線通信システムにおける逆方向回線上の多数のチャネル上で伝送する移動ユニットの目標信号対雑音及び干渉比を提供することによって上述の必要性に対処する。
ここに開示される実施例は移動ユニットが多数のチャネルを使用して伝送するとき、外部ループ電力制御の方法及び装置に対するものである。本発明の一形態によれば、閾値維持及び調整モジュールは第一のチャネルの復号器から入力を受取り、単一チャネル動作において閉ループ電力制御を駆動する逆方向パイロット・チャネルに関して正しい基本設定点を出力する。次に、デルタ計算モジュールは閾値デルタ（threshold delta）を生成し、それは基礎閾値（base threshold）に加算される。その合計は、逆方向回線上の多数のチャネル動作の間にコンパレータ（比較器）において使用される外部ループ設定点である。コンパレータは受信信号強度を外部ループ設定点と比較する。コンパレータの出力は上昇／降下命令モジュールに入力される。上昇／下降命令モジュールは受信信号が外部ループ設定点より大きければ降下命令を送信し、そうでなければ上昇命令を送信する。

ここで開示される実施例は多チャネル外部ループ電力制御のための方法及び装置を指向する。次の記述は本発明の実施に関する特定の情報を含む。当業者は本発明が本出願において特に論じられた方法と異なる方法において実施できることを理解するであろう。さらに、本発明のいくつかの特定の詳細は発明を不明瞭にしないために論じられない。本出願で述べられなった特定の詳細は当業者の知識の中にある。

本出願及びそれらに付随する詳細な説明における図面は本発明の典型的な実施例に対している。簡潔にするため、本発明の原理を使用する発明の他の実施例は本出願では特に述べられず、現在の図面では特に図示されない。用語「典型的（exemplary）」は「例（example）、場合（instance）、または例図（illustration）として役立つ」ことを意味するために専らここでは使用される。「典型的」としてここに述べられた実施例は他の実施例に対して好ましい、あるいは有利であると必ずしも解釈されるとは限らない。

図１は移動ユニット１００がＩＳ‐２０００のための基地局１８０と通信するために伝送する逆方向回線物理層チャネルを図示する。典型的な移動ユニットの一部だけが移動ユニット１００において示されるが、それは本出願において移動ユニット１００として引用される。

物理層は伝送及び受信を担う通信プロトコルの部分である。物理層はいくつかのチャネルから構成される。逆方向回線物理層チャネルの一部だけが移動ユニット１００において示される。移動ユニット１００はデータをＲ‐ＦＣＨ入力１３０、Ｒ‐ＤＣＣＨ入力１４０、Ｒ‐ＳＣＨ１入力１５０、またはＲ‐ＳＣＨ２入力１６０に送信する。一般に、移動ユニット１００はＲ‐ＦＣＨ １３２、Ｒ‐ＤＣＣＨ １４２、または両方を使用して伝送する。移動ユニット１００が高い伝送率でデータを伝送する必要があるとき、それはＲ‐ＦＣＨ １３２、Ｒ‐ＤＣＣＨ １４２を使用するのに加えてＲ‐ＳＣＨ１ １５２及び／またはＲ‐ＳＣＨ２ １６２といった補助チャネル（Supplemental Channel）上で伝送する。物理層チャネルＲ‐ＦＣＨ １３２、Ｒ‐ＤＣＣＨ １４２、Ｒ‐ＳＣＨ１ １５２及びＲ‐ＳＣＨ２１６２はまた「逆方向回線トラフィック・チャネル」と言われる。

移動ユニット１００は基地局１８０における同期復調及びマルチパス結合の位相基準及び信号品質推定を行うために逆方向パイロット・チャネル（Ｒ‐ＰＩＣＨ）１２２を使用する。Ｒ‐ＰＩＣＨ １２２は無変調信号であり、データを担持しない。Ｒ‐ＰＩＣＨ １２２はまた受信信号強度を測定するために基地局１８０に手段を提供する。受信信号強度測定は逆方向回線電力制御のために使用できる。

各物理的チャネルは増幅器１２４、１３４、１４４、１５４、及び１６４によって示されるように伝送の前にそれに与えられるＲ‐ＰＩＣＨに関するそれ自身の利得（gain）を有する。動作の期間、移動ユニット１００は適切な利得要素を増幅器１２４、１３４、１４４、１５４、及び１６４に適用することによって各チャネルの電力レベルを維持しなければならない。一般に、トラフィック・チャネル及び制御チャネルの電力レベルは逆方向回線パイロット・チャネル１２２の利得に関して一定になるように維持される。これらの比率はまた「トラフィック対パイロット比」と云われる。

一度に一つの逆方向回線チャネルを受持っているとき、必要なパイロット・チャネル信号対雑音及び干渉レベルはデータ伝送率、フレーム長、 順方向誤り訂正符号化（forward error-correcting coding：ＦＥＣ）、所望の回線品質、フェージング状態、移動ユニット及び基地局におけるアンテナ・ダイバシティ、及び他の要素によって決まる。その結果、ＩＳ‐２０００規格はデータ伝送率、フレーム長、ＦＥＣ及び目標ＦＥＲの各々の組合せに関する動作点として大勢に適切であったＲ‐ＰＩＣＨ受信信号対雑音及び干渉比に関する一つの値を選択した。これらのパイロットの受信レベルは、９６００ｂｐｓ、２０ｍｓ、１％ＦＥＲで動作する畳込み符号化Ｒ‐ＦＣＨ／Ｒ‐ＤＤＣＣＨによって必要とされるものに関して表されるとき、「パイロット基準レベル」と云われる。これらの組合せのこれらのトラフィック対パイロット比はまたＩＳ‐２０００において定められている。一般に、基地局トランシーバ１８０は一定のＦＥＲを維持するために各トラフィック及び制御チャネルのパイロット基準レベルに調整する。

そして利得１２４、１３４、１４４、１５４、及び１６４の出力は加算器１６８によって加算され、移動ユニットのアンテナ１７０によって送信される。移動ユニット１００の伝送信号は基地局アンテナ１７４によって受信され、基地局トランシーバ１８０によって処理される。

ＩＳ‐２０００規格を使用するシステムのようなＣＤＭＡ無線システムは移動ユニット１００の伝送電力を制御する。移動ユニット１００の受信信号強度を測定し、フィードバックを移動ユニット１００に送信することによって、基地局１８０は逆方向回線閉ループ電力制御を操作する。一つの実施例では、移動ユニット１００へのフィードバックは一連の上昇及び降下命令にある。

移動ユニット１００からの受信電力が高すぎれば、基地局１８０は移動ユニット１００に電力降下命令を発する。逆に、移動ユニット１００からの受信電力が低すぎれば、基地局１８０は移動ユニット１００に電力上昇命令を発する。電力上昇及び電力降下命令は一般的に１ｄＢの増分または減少にあるが、異なる大きさも有り得る。基地局１８０は受信信号対雑音及び干渉比を測定し、それを外部ループ設定点と比較することによって上昇及び降下命令を発すべきかどうか決定する。さらに、他の形式のフィードバックもまた使用することができる。一つの典型的な実施例では、フィードバックはその出力電力を変更させるために移動局１００に実際の補正量を提供する。即ち、フィードバックは符号と大きさの両方を含む。前に述べたように、外部ループ電力制御はチャネルに関する目標ＦＥＲまたは他の所望の品質測定基準を得るために外部ループ設定点を連続的に維持し、且つ調整する。

外部ループ調整が長時間に亘っていかに行われるかの例は図２に図示される。図２のプロットは長時間に亘る外部ループ設定点調整を図示する。時間２０２で、抹消（erasure）が基地局１８０によって検出される。この抹消によってフレーム抹消率が増加する。フレーム抹消率が時間２０２で高すぎれば、外部ループ電力制御はΔｕｐ ２０４だけ設定点を増加させる。一般に、Δｕｐ ２０４はΔｄｏｗｎ ２０６より大きく、従って、基地局１８０はＦＥＲが増加する事象において急速に外部ループ設定点を増加することができる。時間２０２から時間２０８の間、基地局１８０は抹消を検出せず、Δｄｏｗｎ ２０６だけ外部ループ設定点を徐々に低下させる。図２で示されたように、外部ループ設定点に対する調整の範囲の一例は４．０ｄＢから４．５ｄＢにすることができる。別の例では、閾値維持及び調整モジュールは、Ｒ‐ＦＣＨ、Ｒ‐ＤＣＣＨ、または両方の復号結果にしたがって、基礎閾値（base threshold）、即ち、設定点を変更する。復号が成功し、復号器測定基準が非常に高い信頼レベルを示すとき、閾値は低減される。復号が不成功で、復号器測定基準が低い信頼レベルを示すとき、閾値は増加する。

図２における例を拡張すると、外部ループ電力制御はＲ‐ＦＣＨ １３２のＦＥＲに基づくことができる。移動ユニット１００がＲ‐ＦＣＨ １３２またはＲ‐ＤＣＣＨ １４２を使用して伝送し、そしてＲ‐ＳＣＨ上でも伝送するとき、移動ユニット１００は複数のチャネル上で伝送していると考えられる。下記の説明が本発明を例証するためにＲ‐ＦＣＨまたはＲ‐ＤＣＣＨと共にＲ‐ＳＣＨ（ｓ）の存在を使用していることに注目せよ。Ｒ‐ＦＣＨとＲ‐ＤＣＣＨの両方が存在するとき外部ループ設定点を調整する必要性を含む他の応用はこの例から推論できる。移動ユニット１００が複数のチャネル上で伝送しているとき、基地局は外部ループ設定点を維持し、且つ調節するためにＲ‐ＳＣＨのＦＥＲを使用することができる。しかしながら、この方法は前に述べた問題を有する。一つの実施例は、移動ユニット１００が複数のチャネル上で伝送しているとき、外部ループ設定点を維持し、且つ調節するためにＲ‐ＦＣＨまたはＲ‐ＤＣＣＨのＦＥＲまたは他の回線品質測定基準を使用する。

図３において、典型的なシステム３８０は閉ループ及び外部ループ電力制御について基地局１８０の部分を詳述する。システム３８０は実際の基地局の部分だけを図示するが、それは本出願における基地局３８０として引用される。図面を単純化するために、ダイバーシティ受信アンテナ、レーク受信器、及びそれらの接続を含む多くの他の機能は図３には示されていないことに注目せよ。

典型的な基地局３８０は基地局アンテナ３７４を経由して移動ユニット１００から逆方向回線信号を受信する。デュプレクサ（送受切換器）３０２は基地局アンテナ３７４に接続され、その結果、基地局アンテナ３７４は信号を受信し、且つ送信するために使用できる。デュプレクサ３０２の出力は個々のチャネル受信器３３２、３３４、３３６、３３８への入力を提供する「パイロット・チャネル再生及び濾波モジュール」３０３、同様に「受信信号強度測定モジュール」３０４への入力を提供する。受信信号強度３０６はコンパレータ３０８の入力に接続される。

コンパレータ３０８はまた加算器３１０からの入力を受取る。加算器３１０は「閉ループ閾値維持及び調整モジュール」３１２からの「基礎閾値」３２６と「デルタ計算モジュール」３１４からの「閾値デルタ」を加算する。加算器３１０の出力はコンパレータ３０８に関する「外部ループ設定点」を提供する。コンパレータの出力３６０は「上昇／降下命令生成モジュール」３１６の入力に接続される。上昇／降下命令生成モジュール３１６は「順方向回線データ」３２０と多重化された「上昇／降下命令」３６２をＭＵＸ３１８を経由して供給する。ＭＵＸ３１８の出力は順方向回線伝送のためのデュプレクサ３０２の出力に接続される。

「閉ループ閾値維持及び調整入力」３５０はＲ‐ＦＣＨ ３４８、Ｒ‐ＤＣＣＨ ３４６、Ｒ‐ＳＣＨ１ ３４４、またはＲ‐ＳＣＨ２ ３４２といった逆方向回線物理層トラフィック・チャネルまたは制御チャネルの一つからＦＥＲ及び他の復号器測定基準を受取ることができる。Ｒ‐ＦＣＨ ３４８のＦＥＲ及び他の復号器測定基準はＲ‐ＦＣＨ復調器‐復号器３３８によって生成される。同様に、Ｒ‐ＤＣＣＨ ３４６、Ｒ‐ＳＣＨ１ ３４４、及びＲ‐ＳＣＨ２ ３４２のＦＥＲ及び他の復号器測定基準はそれぞれ復調器‐復号器３３６、３３４、及び３３２によって生成される。復調器‐復号器３３２、３３４、３３６、３３８はパイロット・チャネル再生及び濾波モジュール３０３からと同様にデュプレクサ３０２の出力から入力を受信する。

受信信号強度が外部ループ設定点３２２に近くなるように、逆方向回線閉ループ電力制御は移動ユニット１００の伝送電力を調整しようと試みる。一つの実施例では、逆方向回線閉ループ電力制御は上昇／降下命令を経由して移動ユニット１００によって伝送された電力を調整する。受信信号強度３０６がコンパレータ３０８によって決定される外部ループ設定点より小さいか等しければ、基地局３８０は上昇命令を移動ユニット１００に送信する。他の場合は、受信信号強度３０６がコンパレータ３０８によって決定される外部ループ設定点より大きければ、基地局３８０は移動ユニット１００に降下命令を送信する。

逆方向回線閉ループ電力制御では、受信信号強度測定モジュール３０４は
Ｅｃ／（Ｉｏ＋Ｎｏ）
を推定することによって受信信号強度を測定し、出力する。ここで、Ｅｃはチップ当たりのパイロッット・エネルギ、Ｉｏは干渉電力スペクトル密度、及びＮｏは雑音電力スペクトル密度である。

外部ループ電力制御は閉ループ電力制御によって使用される基礎閾値３２６を維持し、且つ調整する。外部ループ電力制御はさらに持続的に存在するチャネルまたは複数チャネルについて目標ＦＥＲまたは他の回線品質を維持するため閉ループ電力制御のための基礎閾値３２６を調整する。この例では、これらはＲ‐ＦＣＨまたはＲ‐ＤＣＣＨである。一つの実施例では、閉ループ閾値維持及び調節モジュール３１２は次のように動作する：ＦＥＲが偶然増加すれば、閉ループ閾値維持及び調節モジュール３１２は基礎閾値３２６をΔｕｐ ２０４だけ増加させる。他の場合は、ＦＥＲが偶然減少すれば、閉ループ閾値維持及び調節モジュール３１２は基礎閾値３２６をΔｄｏｗｎ ２０６だけ減少させる。

移動ユニット１００がＲ‐ＦＣＨ、Ｒ‐ＤＣＣＨ、またはＲ‐ＦＣＨとＲ‐ＤＣＣＨの双方の上で伝送しているとき、基礎閾値３２６は閉ループ電力制御を動かすために外部ループ設定点として直接使用される。これは図３で閾値デルタ３２４をゼロに等しくすることによって行われる。

移動ユニット１００が複数のチャネル上で伝送しているとき、Ｒ‐ＦＣＨ ３４８のＦＥＲまたはＲ‐ＤＣＣＨ ３４６のＦＥＲは閉ループ閾値を維持し、且つ調整するために結合される。一般的に、ＩＳ‐２０００では、移動ユニット１００は、それらの有用性が利用可能なセルラ・システム資源に依存するので、それがＲ‐ＳＣＨ１ ３４４またはＲ‐ＳＣＨ２ ３４２上で伝送するより頻繁に、そして規則正しくＲ‐ＦＣＨ ３４８及びＲ‐ＤＣＣＨ ３４６上で伝送する。一般に、移動ユニットが要求をした後で基地局３８０によって認可を受信するとき、移動ユニット１００はＲ‐ＳＣＨ１ ３４４またはＲ‐ＳＣＨ２ ３４２上で伝送する。その結果、基地局３８０はＲ‐ＳＣＨ１またはＲ‐ＳＣＨ２伝送の予定の開始及び終了を知っている。閉ループ閾値維持及び調整モジュール３１２への入力としてＲ‐ＦＣＨ ３４８のＦＥＲまたはＲ‐ＤＣＣＨ ３４６のＦＥＲを使用することによって、図３で示されたシステムはＲ‐ＳＣＨ１復調器３３４及びＲ‐ＳＣＨ２復調器３３２によって提供されたＦＥＲの不十分な統計値の制限を克服する。

前に述べたように、一般にＩＳ‐２０００の逆方向回線について、各形式のチャネルがＲ‐ＰＩＣＨ １２２の伝送電力レベルに関して特定の伝送電力レベルに割当てられる。また、Ｒ‐ＰＩＣＨ １２２の伝送電力レベルに関する伝送電力レベルは所望のＦＥＲ及び他の要素に従って変化する。一般に、ＩＳ‐２０００におけるＲ‐ＳＣＨ１ １５２（図３におけるＲ‐ＳＣＨ１ ３４４）及びＲ‐ＳＣＨ２ １６２（図３におけるＲ‐ＳＣＨ２ ３４２）の所望のＦＥＲは５％であり、一方Ｒ‐ＦＣＨ １３２（図３におけるＲ‐ＦＣＨ ３４８）及びＲ‐ＤＣＣＨ １４２（図３におけるＲ‐ＤＣＣＨ ３４６）の所望のＦＥＲは１％である。

データ伝送率は異なるから、Ｒ‐ＳＣＨ１ １５２（図３におけるＲ‐ＳＣＨ１ ３４４）及びＲ‐ＳＣＨ２ １６２（図３におけるＲ‐ＳＣＨ２ ３４２）はＲ‐ＦＣＨ １３２（図３におけるＲ‐ＦＣＨ ３４８）及びＲ‐ＤＣＣＨ １４２（図３におけるＲ‐ＤＣＣＨ ３４６）とは異なるパイロット基準レベルによって伝送する。即ち、移動ユニット１００が複数のチャネル上で伝送するとき、受信信号強度３０６は異なっていなければならない。このように、移動ユニット１００が複数のチャネル上で伝送するとき、基地局３８０は、移動ユニット１００が複数のチャネル上で伝送していないとき、即ち、データがＲ‐ＦＣＨ ３３２、Ｒ‐ＤＣＣＨ ３３６、または双方の上で送信されているがＲ‐ＳＣＨ１ ３４４またはＲ‐ＳＣＨ２ ３４２上では送信されていないときは、同じ外部ループ設定点を直ぐには使用することができない。従って、移動ユニット１００が複数のチャネル上で伝送するとき、閉ループ閾値維持及び調整モジュール３１２によって生成された基礎閾値３２６は所望の受信Ｒ‐ＰＩＣＨ信号強度が異なるため直ぐには使用可能ではない。

移動ユニット１００が複数のチャネル上で伝送するとき、異なるデータ伝送率、所望のＦＥＲ及び所望の受信信号強度を適切に計上するために、基地局３８０は閾値デルタ３２４を基礎閾値３２６に加算する。閾値デルタ３２４はデルタ計算モジュール３１４によって供給される。デルタ計算モジュール３１４は
閾値デルタ＝（逆方向回線トラフィック・チャネルのパイロット基準レベルの最大値）
−（Ｒ‐ＦＣＨのパイロット基準レベル）
を決定し、ここでパイロット基準レベルの最大値はモジュール・ユニット１００によって同時に伝送された全ての逆方向回線物理層トラフィック・チャネルによって必要とされる最高のパイロット基準レベルである。閾値デルタ３２４は外部ループ設定点３２２を形成するために加算器３１０によって基礎閾値３２６に加算される。移動ユニットが複数のチャネル上で伝送しているとき、閾値デルタ３２４はＲ‐ＦＣＨ ３４８とＲ‐ＳＣＨ１ ３４４及びＲ‐ＳＣＨ２ ３４２との間のパイロット対トラフィック電力比における差を補償するために使用される。移動ユニットが複数のチャネル上で伝送しているとき、閾値デルタ３２４は基礎閾値３２６に単に加算される。他の場合は、移動ユニットが一つのチャネル上で伝送しているとき、基地局３８０は閾値デルタ３２４をゼロに設定するか、またはそれを基礎閾値３２６に加算しないかである。さらに、基地局３８０はＲ‐ＳＣＨ１またはＲ‐ＳＣＨ２伝送の始まりと終わりの予定を知っているから、Ｒ‐ＳＣＨ１またはＲ‐ＳＣＨ２伝送が開始及び終了したとき図３のシステムはまたゼロに設定された閾値デルタ３２４とゼロに設定されない閾値デルタ３２４の間で自由に切替えることが可能である。本発明でこの切替えが発生するとき、効率の損失は殆どないであろう。

図４は本発明の実施例による外部ループ電力制御のフローチャートを図示する。基地局３８０は４０２で手順を開始する。ステップ４０４において、基地局３８０は閾値デルタ３２４をゼロに設定し、そして基地局３８０は移動局１００からの次のＲ‐ＳＣＨ１またはＲ‐ＳＣＨ２の要求を待つ。一旦、Ｒ‐ＳＣＨ１またはＲ‐ＳＣＨ２上の伝送の要求が受信されると、基地局３８０はステップ４０６に進む。

ステップ４０６において、基地局３８０はＲ‐ＳＣＨ１ １５２（図３におけるＲ‐ＳＣＨ１ ３４４）またはＲ‐ＳＣＨ２ １６２（図３におけるＲ‐ＳＣＨ２ ３４２）といったＲ‐ＳＣＨ１またはＲ‐ＳＣＨ２上で伝送するため固定期間及び開始時間について移動ユニットを認可する。そして基地局３８０はステップ４０８に進む。

ステップ４０８において、基地局３８０はデルタ計算モジュール３１４を経由して開始時間に使用する閾値デルタ３２４を決定する。ステップ４０８は図５のフローチャートにおいて更に詳細に表される。閾値デルタ３２４及び基礎閾値３２６は外部ループ設定点３２２を形成するために加算器３１０によって共に加算される。

ステップ４１０において、基地局３８０は固定期間が終わるまで外部ループ設定点３２２を使用し続ける。その間に、基地局３８０は認定されたＲ‐ＳＣＨ１またはＲ‐ＳＣＨ２上で伝送の終了を随意に検出することができる。一旦、その期間が終了するか、または予定期間以前に終了が検出されると、基地局３８０はステップ４１２に進む。

ステップ４１２において、基地局３８０は閾値デルタ３２４をゼロに設定し、そして次の補助トラフィック・チャネル要求を待つ。Ｒ‐ＳＣＨ１ １５２（図３におけるＲ‐ＳＣＨ１ ３４４）またはＲ‐ＳＣＨ２ １６２（図３におけるＲ‐ＳＣＨ２ ３４２）といった補助トラフィック・チャネルの要求を受信すると、基地局３８０はステップ４０６に進む。

図５はステップ４０８をさらに詳細に図示する別の実施例のフローチャートを図示する。その手順はステップ５０２で始まる。ステップ５１０において、デルタ計算モジュール３１４は閾値デルタ３２４を決定する。閾値デルタ３２４は全ての現在の稼働逆方向トラフィック・チャネルの最大パイロット基準レベルからＲ‐ＦＣＨ １３２（図３におけるＲ‐ＦＣＨ ３４８）及びＲ‐ＤＣＣＨ １４２（図３におけるＲ‐ＤＣＣＨ ３４６）のパイロット基準レベルを引いたものに等しい。

ステップ５１２において、閾値デルタ３２４は外部ループ設定点３２２を生成するため基礎閾値３２６に加算される。そして、外部ループ設定点３２２はコンパレータ３０８によって使用される。
基地局３８０はステップ５２０において手順の終了に進む。Ｒ‐ＦＣＨを持つこととＲ‐ＤＣＣＨのみを持つことの期間の間に外部ループ設定点調整を作る場合には、ステップ５１０における「Ｒ‐ＦＣＨまたはＲ‐ＤＣＣＨのパイロット基準レベル」は連続伝送のためのＲ‐ＦＣＨ要求により「Ｒ‐ＦＣＨのパイロット基準レベル」に置換えられる。

このように、上述の方法において、本発明は多チャネル逆方向回線外部ループ電力制御のための方法及び装置を提供する。当業者は情報及び信号があらゆる様々な異なる技術及び技法を使用して表されることを理解するであろう。例えば、前述の記述の至る所で引用されるデータ、指示、命令、情報、信号、ビット、シンボル、及びチップは電圧、電流、電磁波、磁場または粒子、光学場または粒子、またはそのあらゆる組合せによって表される。

ここで開示された実施例に関連して記述された様々な例示の論理的ブロック、モジュール、回路、及び、アルゴリズム・ステップは電子ハードウェア、コンピュータ・ソフトウェア、または双方の組合せとして実施できることを通常の当業者はさらに理解するであろう。このハードウェア及びソフトウェアの互換性を明瞭に示すために、様々な例示部品、ブロック、モジュール、回路、及びステップがそれらの機能性に関して一般に上で記述されてきた。そのような機能性がハードウェアまたはソフトウェアとして実施されるかどうかは全体のシステムに課せられた特定の応用及び設計の制約に依存する。熟練技術者は特定の各応用について種々の方法で記述された機能性を実施できるであろうが、そのような実施の決定は本発明の範囲から逸脱するものと解釈されるべきではない。

ここに開示された実施例に関連して記述された様々な例示の論理的ブロック、モジュール、及び回路は一般用途プロセッサ、ディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールド・プログラム可能ゲートアレイ（ＦＰＧＡ）または他のプログラム可能論理デバイス、個別ゲートまたはトランジスタ論理、個別ハードウェア部品、またはここに記述された機能を実行するために設計されたそのあらゆる組合せによって実施、或いは実行される。一般用途プロセッサはマイクロプロセッサでもよいが、これに代りでは、そのプロセッサはあらゆる従来のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、または状態機械でもよい。プロセッサはまた計算デバイスの組合せ、例えば、ＤＳＰとマイクロプロセッサの組合せ、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアと接続した一以上のマイクロプロセッサ、またはそのようなあらゆる他の構成として実施される。

ここに開示された実施例に関連して記述された方法またはアルゴリズムの操作は直接ハードウェアにおいて、プロセッサによって実行されるソフトウェア・モジュールにおいて、或いは二つの組合せにおいて組込まれる。ソフトウェア・モジュールはＲＡＭメモリ、フラッシュ・メモリ、ＲＯＭメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ、レジスタ、ハードディスク、交換可能ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、または当技術分野において既知の他の型式の記憶媒体に駐在する。典型的な記憶媒体はプロセッサが記憶媒体から情報を読取り、記憶媒体に情報を書込むことができるようにプロセッサに接続される。それに代るものでは、記憶媒体はプロセッサに一体化してもよい。プロセッサ及び記憶媒体はＡＳＩＣに駐在してもよい。ＡＳＩＣはユーザー端末に駐在してもよい。それに代るものでは、プロセッサ及び記憶媒体はユーザー端末中に個別部品として駐在してもよい。

開示された実施例の先の記述は当業者が本発明を行い、或いは使用することを可能にするために提供される。これらの実施例への様々な変更は当業者には直ちに明白であり、ここに定義された一般原理は本発明の精神または範囲から逸脱することなく他の実施例に適用できる。このように、本発明はここに示された実施例に限定されることを意図していないが、ここに開示された原理及び新規な特徴と両立する最も広い範囲を与えられるべきである。

このように、多チャネル逆方向回線外部ループ電力制御のための方法及び装置は述べられてきた。

逆方向回線物理層チャネルを図示する。 外部ループ設定点超過時間に行われる調整を図示する。 外部ループ電力制御を詳述する典型的な基地局を図示する。 典型的な外部ループ電力制御を詳述するフローチャートを図示する。 多数のチャネルが存在するとき、効果的に外部ループ設定点を変更するためパイロット基準レベル差を利用する典型的な外部ループ電力制御を詳述するフローチャートを図示する。

Claims (19)

1. 逆方向回線基本チャネル及び逆方向回線補助チャネルを含む逆方向トラフィックチャネルを用いる無線通信システムにおける受信器であって、
   稼働逆方向トラフィックチャネル（active reverse traffic channels）の最大パイロット基準レベルから前記逆方向回線基本チャネルのパイロット基準レベルを引いたものに実質的に等しい閾値デルタを生成するために構成されたデルタ計算モジュール；
   前記逆方向回線基本チャネルからフレーム抹消率を受取るために構成された閾値維持及び調整モジュール；
   前記閾値維持及び調整モジュールによって前記フレーム抹消率に基づいて出力された基礎閾値を前記デルタ計算モジュールによって出力された前記閾値デルタに加算することにより外部ループ設定点を生成するために構成された加算器；
   前記外部ループ設定点を、前記稼働逆方向トラフィックチャネルの受信信号強度と比較するために構成され、その出力が移動ユニットの伝送電力を調整するために利用されるコンパレータ
   を具備する受信器。
2. 前記閾値維持及び調整モジュールが逆方向回線専用制御チャネルから前記フレーム抹消率を受取るために構成される、請求項１記載の受信器。
3. 前記移動ユニットの前記伝送電力を調整するために前記コンパレータの前記出力を利用する上昇／降下命令モジュールをさらに具備する、請求項１記載の受信器。
4. 前記逆方向回線補助チャネルが受信されないとき、前記閾値デルタがゼロに設定される、請求項１記載の受信器。
5. 前記受信信号強度が受信信号強度測定モジュールによって出力される、請求項１記載の受信器。
6. フレーム抹消が発生したとき、前記閾値維持及び調整モジュールが前記基礎閾値をΔｕｐだけ上昇させる、請求項１記載の受信器。
7. フレーム抹消が発生しないとき、前記閾値維持及び調整モジュールが前記基礎閾値をΔｄｏｗｎだけ降下させる、請求項１記載の受信器。
8. 前記受信信号強度測定モジュールが逆方向回線パイロット・チャネルの信号強度を推定する、請求項５記載の受信器。
9. 前記閾値維持及び調整モジュールが前記基礎閾値を記憶する、請求項１記載の受信器。
10. 逆方向回線基本チャネル及び逆方向回線補助チャネルを含む逆方向トラフィックチャネルを受信する受信器における目標信号対雑音及び干渉比を生成するための方法であって、
    逆方向回線基本チャネルからフレーム抹消を検出するステップ；
    前記逆方向回線基本チャネルのフレーム抹消率を測定するステップ；
    前記フレーム抹消率に基づく基礎閾値を維持し、且つ調整するステップ；
    稼働逆方向トラフィックチャネルの最大パイロット基準レベルから前記逆方向回線基本チャネルのパイロット基準レベルを引いたものに実質的に等しい閾値デルタを決定するステップ；
    外部ループ設定点を生成するために前記閾値デルタを前記基礎閾値に加算するステップを含む方法。
11. 受信信号強度を外部ループ設定点と比較するステップをさらに含む、請求項１０記載の方法。
12. 前記受信信号強度が前記外部ループ設定点より小さいとき、移動ユニットに上昇命令を送信するステップをさらに含む、請求項１１記載の方法。
13. 前記受信信号強度が前記外部ループ設定点より大きいとき、移動ユニットに降下命令を送信するステップをさらに含む、請求項１１記載の方法。
14. 前記検出ステップが逆方向回線専用制御チャネルからフレーム抹消を検出することを含む、請求項１０記載の方法。
15. 移動ユニットが複数のチャネルを使用して伝送しているときを決定するステップをさらに含む、請求項１０記載の方法。
16. 前記移動ユニットが前記複数のチャネルを使用して伝送していないとき、前記閾値デルタがゼロに設定される、請求項１５記載の方法。
17. 前記受信信号強度が逆方向回線パイロット・チャネルから決定される、請求項１１記載の方法。
18. 前記フレーム抹消が検出されるとき、前記閾値維持及び調整ステップが前記基礎閾値をΔｕｐだけ上昇させるステップを含む、請求項１０記載の方法。
19. 前記フレーム抹消が検出されないとき、前記閾値維持及び調整ステップが前記基礎閾値をΔｄｏｗｎだけ降下させるステップを含む、請求項１０記載の方法。

Images