JP2008011543A - 通信システムにおける順方向出力制御の方法及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】通信システムにおける順方向出力制御の方法及び装置。
【解決手段】可変レート送信が可能なデータ通信システムでは、アクセスターミナル６において観測されるように、順方向リンク信号の最大のＣ／Ｉ観測によりデータレートが決定される。データ送信は、順方向出力制御を始めたアクセスターミナル６に基づいて計画される。順方向出力制御は、過剰な送信出力に起因する順方向リンクレート量子化損失を減少する。アクセスターミナル６は、選択されたレートに対する過剰なＣ／Ｉ推定をアクセスポイント４に報告する。そして、アクセスポイント４は、そのアクセスターミナル６を運用する際に、適切な量だけ自身の送信出力を減少する。
【選択図】図２

Description

本発明は、通信システムに関するものである。さらに詳しくは、本発明は、通信システムにおける順方向出力制御に対する卓越した及び改善された方法及び装置に関するものである。

今日の通信システムは、各種のアプリケーションをサポートすることが要求されている。そのような通信システムの一つは、“デュアルモードワイドバンド拡散スペクトルセルラシステムに関するＴＩＡ／ＥＩＡ／ＩＳ−９５移動局−基地局適合性規格”、以降ＩＳ−９５規格と呼ぶ、に適合するＣＤＭＡシステムである。ＣＤＭＡシステムは、地上リンクを経由してユーザ間の音声及びデータ通信を可能にする。多重アクセス通信システムにおいてＣＤＭＡ技術を使用することは、米国特許 No. 4,901,307、題名“人工衛星若しくは地上自動中継装置(terrestrial repeaters)を使用する拡散スペクトル多重アクセス通信システム”及び米国特許 No. 5,103,459、題名“ＣＤＭＡセルラ電話システムにおいて波形を生成するシステム及び方法”に開示されている。両者とも本発明の譲受人に譲渡されており、ここに引用されている。

ＣＤＭＡでは、ユーザ間の通信は、いずれか一つの若しくは複数のアクセスネットワーク(access network)を介して、若しくはデータアプリケーションに関するデータネットワークを介して行われる。一つのアクセスネットワークは、複数のアクセスポイント(access point)を具備する。ある実施例では、データネットワークは、インターネットである。他の実施例では、データネットワーク。データネットワークは、本技術分野で知られているいかなる種類のデータネットワークであってもよいことが、本技術分野に通常の知識のある者には理解されるであろう。第１のアクセスターミナル(access terminal)は、アクセスネットワーク若しくはデータネットワークへの逆方向リンクにデータを送信することにより、第２のアクセスターミナルに通信できる。

データがアクセスネットワークに送信される場合、アクセスネットワークはデータを受信し、及び第２のアクセスターミナルへ順方向リンクにおいてデータを送達できる、若しくは他のアクセスネットワークにデータを送達できる。順方向リンクは、アクセスネットワークからアクセスターミナルへの送信に関係しており、逆方向リンクは、アクセスターミナルからアクセスネットワークへの送信に関係する。ＩＳ−９５システムでは、順方向リンク及び逆方向リンクは、別々の周波数が割り当てられる。

アクセスターミナルは、受信した順方向リンク信号に関する信号対ノイズ及び干渉の比率Ｃ／Ｉを計算する。アクセスターミナルが計算したＣ／Ｉは、アクセスポイントからユーザのアクセスターミナルへの順方向リンクに対してサポートされる情報レートを決定する。即ち、順方向リンクに関する所定レベルの成果は、対応するレベルのＣ／Ｉにおいて達成される。情報レートを選択する方法及び装置は、１９９７年１１月３日に提出された米国特許出願 No. 08/963,386、題名“高レートパケット送信に関する方法及び装置”に開示されている。それは、本発明の譲受人に譲渡されており、ここに引用されている。

アクセスポイントがアクセスターミナルにデータを送信するときの出力は、順方向リンク送信出力と呼ばれている。順方向リンク送信出力は、順方向リンク全体に信頼性のあるデータを送信するために要求されたレベルである。順方向リンク送信出力は、しばしば所定の信頼性のあるデータレートに対して要求されるもの以上になる。この過剰部分は、“量子化損失(quantization loss)”と呼ばれる。量子化損失は、所定の信頼されるデータレートに対する必要量を超える、順方向リンクにおける送信出力の量である。したがって、送信出力が失われた量、即ち無駄にされた量である。順方向リンクのスループット効率及びスループットを制限する過剰な送信出力であるため、量子化損失は、問題である。アクセスポイントの過剰な送信出力は、隣接するアクセスポイントにより運用されるはずのアクセスターミナルに対して干渉を引き起こす。より低いＣ／Ｉを観測するアクセスポイントにより運用されているアクセスターミナルに、この干渉が生じ、その結果さらに低いデータレートになる。それ故、スループットが制限される。

量子化損失を減少させることは、順方向リンクのスループット効率及びスループットを増加させる結果となる。それ故、過剰な送信出力による損失を減少させるシステム及び方法が、望まれる。

データ通信システムの品質及び有効性を計測するパラメータは、データパケットを伝達するために必要な送信遅延及びシステムの平均スループットレートである。送信遅延は、データ通信における影響が音声通信における影響と同じではないが、データ通信システムの品質を測定するために重要な尺度である。平均スループットレートは、通信システムにおけるデータ送信能力の効率の尺度である。

アクセスターミナルが干渉により制限される場所、例えばセル境界上、にある場合、アクセスターミナルは、複数のアクセスポイントからパイロット信号を受信することができる。それらは、そのアクセスターミナルを運用しているアクセスポイントからのパイロット信号と干渉する。したがって、アクセスターミナルにより観測されるＣ／Ｉは、アクセスターミナルがセル境界にない場合よりもセル境界上にある場合の方が低くなる。その結果、アクセスターミナルがセル境界にない場合よりも、アクセスターミナルは、より低い運用レート(serve rate)及びより低いデータレートを有する。運用レートは、アクセスターミナルの運用をアクセスポイントが計画するレートである。データレートは、アクセスポイントが順方向リンクデータをアクセスターミナルに送るレートである。

運用の観点から、アクセスターミナルが同一のアクセスポイントにより運用されると仮定すると、セル境界上にあるアクセスターミナルは、セル境界にないアクセスターミナルより、よりゆっくりと（すなわち、より大きな送信遅延で）運用されるようになり、そしてより遅いデータレート（すなわち、平均スループットレート）で運用されるようになる。ある時間内により多くのユーザに使用され、それらのユーザに迅速に使用されるシステム及び方法が、望まれている。

［サマリー］
ここで述べられている実施例は、通信システムにおける順方向出力制御に関するシステム及び方法に向けられている。ある一つの観点では、順方向出力制御に関するシステム及び方法は、出力制御を始めたアクセスターミナルを含む。他の観点では、順方向出力制御に関するシステム及び方法は、出力制御を始めたアクセスポイントを含む。

ある一つの観点では、出力制御を始めたアクセスターミナルに関するシステム及び方法は、データ送信を保留しているアクセスターミナルを呼び出すこと、パラメータの組に基づいてアクセスポイントを選択すること、選択されたアクセスポイントからの順方向リンク信号の過剰なＣ／Ｉを観測すること、上記選択されたアクセスポイントに過剰なＣ／Ｉ観測を送ること、及び上記過剰なＣ／Ｉ観測にしたがった送信出力で上記選択されたアクセスポイントからデータを送信することを含む。他の観点では、順方向出力制御を始めたアクセスターミナルに関するシステム及び方法は、上記選択されたアクセスポイントに過剰なＣ／Ｉ観測を含むデータ要求メッセージを送ることを含む。さらに他の観点では、順方向出力制御を始めたアクセスターミナルに関するシステム及び方法は、上記選択されたアクセスポイントに第１のチャネルにおいてデータ要求メッセージを送ること、及び上記選択されたアクセスポイントに第２のチャネルにおいて過剰なＣ／Ｉ観測を送ることを含む。

ある一つの観点では、出力制御を始めたアクセスポイントに関するシステム及び方法は、複数のアクセスターミナルからデータ要求メッセージを受信すること、複数のアクセスターミナルのそれぞれに関する平均運用レートを計算すること、複数のアクセスターミナルのそれぞれに関する平均運用レートに対する要求データレートの比率を計算すること、平均運用レートに対する要求データレートの最大比率を有するアクセスターミナルからデータ送信をスケジューリングすること、及び上記データ要求メッセージにしたがってランダムに変化する送信出力で上記選択されたアクセスポイントからデータを送信することを含む。他の観点では、出力制御を始めたアクセスポイントに関するシステム及び方法は、平均運用レートに対する要求データレートの比率に基づいてアクセスターミナルからのデータの送信の計画をバイアスすることを含む。

ある一つの観点では、出力制御を始めたアクセスポイントに関するシステム及び方法は、上記データ要求メッセージにしたがってランダムに変化する送信出力で上記選択されたアクセスポイントからデータを送信することを含む。他の観点では、出力制御を始めたアクセスポイントに関するシステム及び方法は、上記データ要求メッセージにしたがって近隣のアクセスポイントと同期した送信出力で上記選択されたアクセスポイントからデータを送信することを含む。

［詳細な説明］
Ｉ．アクセスターミナル及びアクセスポイント
本明細書において、アクセスポイントは、アクセスターミナルが通信するハードウェアを表す。アクセスポイントは、いくつかの出願においては基地局（基地局トランシーバ若しくはノードＢとも呼ばれる）とも表される。アクセスターミナルは、いくつかの出願においては移動局（移動体、加入者ユニット、遠隔局、若しくはユーザ装置とも呼ばれる）と表される。セルは、用語が使用されている状況によって、ハードウェア若しくは地域的な交信範囲を表す。セクタ(sector)は、セルの区画線である。ＣＤＭＡシステムのセクタは、セルの特徴を持つことから、セルに関して述べられている知見は、容易にセクタに拡張される。

アクセスターミナルは、通信の間に少なくとも一つのアクセスポイントと通信する。ＣＤＭＡアクセスターミナルは、ソフトハンドオフ(soft handoff)の間に複数のアクセスポイントと同時に通信することができる。ソフトハンドオフは、これまでのアクセスポイントとのリンクを切る前に、新たなアクセスポイントとリンクを確立するプロセスである。ソフトハンドオフは、通話が欠落する確立を最小化する。ソフトハンドオフの間に１若しくはそれ以上のアクセスポイントを通してアクセスターミナルとの通信を与える方法及びシステムは、米国特許 No. 5,267,261、題名“ＣＤＭＡセルラ電話システムにおける移動体サポートソフトハンドオフ”に開示されている。これは、本発明の譲受人に譲渡されており、ここに引用されている。ソフタハンドオフ(softer handoff)は、それにより複数のセクタにわたって通信ができるプロセスであり、同一のアクセスポイントにより運用される。ソフタハンドオフのプロセスは、１９９６年１２月１１日に提出された出願中の米国特許出願 No. 08/763,498、題名“共通基地局のセクタ間のハンドオフの実行に関する方法及び装置”に詳細に述べられている。これは、本発明の譲受人に譲渡されており、ここに引用されている。

セルラシステムでは、所定のいかなるユーザの信号対ノイズ及び干渉の比率Ｃ／Ｉが、交信範囲内のユーザの位置の関数であることが、よく知られている。所定レベルのサービスを維持するために、ＴＤＭＡ及びＦＤＭＡシステムは、周波数再利用技術に頼っている。つまり各アクセスポイントにおいて全ての周波数チャネル及び／若しくは時間スロットが必ずしも使用されるのではない。ＣＤＭＡシステムでは、同一周波数の割り当ては、システムの各セル毎に再使用され、それにより全体の効率が改善される。

いずれかの所定のユーザにより達成されたＣ／Ｉは、接続経路損失(path loss)の関数である。地上のセルラシステムに対して接続経路損失は、ｒ^３からｒ^５で増加する。ここでｒは、発信源までの距離である。さらに、接続経路損失は、高周波の接続経路の中で人為的な若しくは自然の障害に起因するランダム変化になりやすい。これらのランダム変化は、標準偏差が８ｄＢである対数正規シャドーイングランダムプロセス(lognormal shadowing random process)として典型的にモデル化される。全方向的なアクセスポイントアンテナ、ｒ^４伝播法則(propagation law)、及び標準偏差８ｄＢのシャドーイングプロセスを持つ典型的な六角形セルラレイアウトに関して達成された結果としてのＣ／Ｉ分布は、図７に示されている。

いかなる時刻にいかなる場所においても、アクセスターミナルが最善のアクセスポイントにより運用される場合に限って、得られたＣ／Ｉ分布は、達成される。最善のアクセスポイントは、各アクセスポイントの物理的な距離にかかわらず、最大のＣ／Ｉ値が達成されるように決められる。上記のように接続経路損失のランダム性により、最大のＣ／Ｉ値を持つ信号は、アクセスターミナルから最小の物理的距離にあるもの以外であってもよい。これに対して、アクセスターミナルが、最小の距離にあるアクセスポイントを介してのみ通信するのであれば、Ｃ／Ｉは事実上劣化するであろう。それ故、アクセスターミナルが、常に最善のアクセスポイントにそしてそれから通信することは利点があり、それにより最適なＣ／Ｉ値が達成される。上記の理想的なモデル及び図７に示されているように、達成されたＣ／Ｉの距離範囲値は、約１：５６即ち１５ｄＢに限定される。それ故、ＣＤＭＡアクセスポイントが、５６倍まで変化できる情報ビットレートでアクセスターミナルを運用することが可能である。その理由は、次の関係式が成り立つからである。

ここで、Ｒ_ｂは特定のアクセスターミナルへの情報レート、Ｗは拡散スペクトル信号により占有された全バンド幅、及びＥ_ｂ／Ｉ_ｏは所定レベルの成果を達成するために要求された干渉密度に対するビット当たりのエネルギーである。例えば、拡散スペクトル信号が１．２２８８ＭＨｚのバンド幅Ｗを占有し、信頼性のある通信が３ｄＢの平均Ｅ_ｂ／Ｉ_ｏを要求する場合、最善のアクセスポイントに３ｄＢのＣ／Ｉ値を達成するアクセスターミナルは、最大１．２２８８Ｍｂｐｓまでのデータレートで通信できる。一方、所定のパラメータ値において、アクセスターミナルが隣接するアクセスポイントから実質的な干渉を受け、−７ｄＢのＣ／Ｉしか達成できない場合、信頼性のある通信は、１２２．８８Ｋｂｐｓ以上のレートではサポートされない。平均スループットを適正化するように設計された通信システムは、それ故最善の使用アクセスポイントから、遠隔ユーザを信頼性あるサポートができる最大のデータレートＲ_ｂで、各遠隔ユーザを運用しようと試みるであろう。ＣＤＭＡアクセスポイントからアクセスターミナルへのデータスループットを改善するＣ／Ｉ値を利用するデータ通信システムが、要求されている。

ある実施例では、各アクセスターミナルは、１若しくはそれ以上のアクセスポイントと通信し、アクセスポイントとの通信の期間にわたって制御チャネルをモニタする。制御チャネルは、少量のデータ、特定のアクセスターミナルに対する呼び出しメッセージ(paging message)、及び全アクセスターミナルに対して広範囲に伝えるメッセージを送信するために、アクセスポイントにより使用される。アクセスポイントがアクセスターミナルに送信する大量のデータを持っていることを、呼び出しメッセージは、アクセスターミナルに知らせる。

１若しくはそれ以上のアクセスポイントから呼び出しメッセージを受信すると、アクセスターミナルは、各時間スロットにおける順方向リンク信号（例えば、順方向パイロット信号）の信号対ノイズ及び干渉の比率（Ｃ／Ｉ）を観測し、現在及び以前のＣ／Ｉ観測を具備できるパラメータの組を使用する最善のアクセスポイントを選択する。パラメータの組を使用して最善のアクセスポイントを選択する方法及び装置は、前記に引用した、１９９７年１１月３日に提出された米国特許出願No. 08/963,386 題名“高レートパケット送信に関する方法及び装置”に開示されている。

時間スロット毎に、アクセスターミナルは、最大のデータレートで送信の要求を専用のデータ要求（dedicated data request : ＤＲＣ）チャネル上で選択されたアクセスポイントに向け送信する。最大のデータレートは、観測されたＣ／Ｉが確実にサポートできるものである。要求は、異なった形式をとることができる。ある実施例では、要求が、要求されたデータレートを示す。ある実施例では、要求は、要求されたデータレートを示す数字である。他の実施例では、要求は、データレートの表の中に入れる指標である。さらに他の実施例では、要求は、データレートを決めるためにアクセスポイントにより順番にアクセスされる順方向リンクの品質を示す。

選択されたアクセスポイントは、ＤＲＣチャネル上でアクセスターミナルから受信したデータレートを超えないデータレートで、データパケットとしてデータを送信する。時間スロット毎に最善のアクセスポイントから送信することにより、改善されたスループット及び送信遅延が達成される。

アクセスターミナルは、下記の特許に述べられている手順に基づいて通信の最善のアクセスポイントの候補を選択する。その特許は、１９９７年１月２９日に提出された、２０００年１１月２１日に許可された、米国特許 No. 6,151,502、題名“無線通信システムにおけるソフトハンドオフを実行する方法及び装置”であり、本発明の譲受人に譲渡されており、ここに引用されている。ある実施例では、受信されたパイロット信号が、所定の追加しきい値を超えるならば、アクセスポイントは、アクセスターミナルのアクティブセット(active set)に追加されることができ、及び、パイロット信号が、所定の削除しきい値より低ければ、アクティブセットから削除されることができる。他の実施例では、（例えば、パイロット信号により測定されるような）アクセスポイントの付加的なエネルギー及び既にアクティブセットにあるアクセスポイントのエネルギーが、所定のしきい値を超えるならば、アクセスポイントは、アクティブセットに追加されることができる。アクセスターミナルにおいて非現実的な量の全受信エネルギーを備えるエネルギーで送信したアクセスポイントは、アクティブセットに追加できない。

ある実施例では、アクセスターミナルと通信するアクセスポイントの中で選択されたアクセスポイントだけがＤＲＣメッセージを認識できるという方法で、アクセスターミナルは、ＤＲＣチャネル上にデータレート要求を送信する。それ故、いかなる所定の時間スロットにおいても、順方向リンク送信が、選択されたアクセスポイントからであることを確実にしている。ある実施例では、アクセスターミナルと通信している各アクセスポイントは、固有のウォルシュコードを割り当てられる。アクセスターミナルは、選択されたアクセスポイントに対応するウォルシュコードでＤＲＣメッセージをカバーする。他のコードもＤＲＣメッセージをカバーするために使用できることは、本分野に知識をもつ者により理解されるであろう。ある実施例では、ウォルシュコードではない直交コード(orthogonal code)が、ＤＲＣメッセージをカバーするために使用される。

ある実施例にしたがえば、順方向リンク及びシステムによりサポートされる最大データレート若しくはそれに近いレートで、順方向リンクデータ送信は、一つのアクセスポイントから一つのアクセスターミナル（図１参照）に生じる。逆方向リンクデータ通信は、一つのアクセスターミナルから１若しくはそれ以上のアクセスポイントに起き得る。順方向リンク送信に対する最大データレートの計算は、以下に詳しく述べられている。データは、データパケットに区分けされ、各データパケットは、１若しくはそれ以上の時間スロット（即ちスロット）にわたって送信される。各時間スロットにおいて、アクセスポイントは、そのアクセスポイントと通信している任意のアクセスターミナルにデータ送信を向けることができる。

初めに、アクセスターミナルは、所定のアクセス手順を使用してアクセスポイントとの通信を確立する。この接続状態で、アクセスターミナルは、アクセスポイントからデータ及び制御メッセージを受信でき、アクセスポイントへデータ及び制御メッセージを送信できる。それからアクセスターミナルは、アクセスターミナルのアクティブセット中にあるアクセスポイントから送信のために順方向リンクをモニタする。アクティブセットは、アクセスターミナルと通信しているアクセスポイントのリストを含む。さらに詳しくは、アクセスターミナルにおいて受信されたように、アクセスターミナルは、アクティブセット中のアクセスポイントから順方向リンクパイロットの信号対ノイズ及び干渉の比率（Ｃ／Ｉ）を観測する。受信したパイロット信号が、所定の追加しきい値を超えるならば、若しくは所定の削除しきい値より低ければ、アクセスターミナルは、これをアクセスポイントに報告する。アクセスポイントからのその後のメッセージは、アクティブセットへ若しくはそれから、それぞれアクセスポイントを追加若しくは削除するようにアクセスターミナルを指示する。

送るデータがなければ、アクセスターミナルは、休止状態に戻り、アクセスポイントへのデータレート情報の送信を中止する。アクセスターミナルが休止状態にある間、アクセスターミナルは、呼び出しメッセージをアクティブセット中の１若しくはそれ以上のアクセスポイントからの制御チャネルでモニタする。

アクセスターミナルへ送信すべきデータがあるならば、アクティブセット中の全てのアクセスポイントに、アクセスターミナル中にある中央コントローラによって、データは送られ、各アクセスポイントにおいてキュー(queue)に記憶される。それから呼び出しメッセージは、対応する制御チャネル上のアクセスターミナルに１若しくはそれ以上のアクセスポイントによって送られる。アクセスポイントは、アクセスターミナルがアクセスポイントを切り替えている場合でも受信を確認するために、全てのそのような呼び出しメッセージを同時に複数のアクセスポイントにわたって送信できる。アクセスターミナルは、１若しくはそれ以上の制御チャネル上で呼び出しメッセージを受信するために信号を復調し、デコードする。

呼び出しメッセージをデコーディングする時、及びデータ通信が完了するまでの各時間スロットの間、アクセスターミナルにおいて受信されたように、アクセスターミナルは、アクティブセット中のアクセスポイントからの順方向リンク信号のＣ／Ｉを観測する。順方向リンク信号のＣ／Ｉは、対応するパイロット信号を観測することにより得られる。そして、アクセスターミナルは、パラメータの組に基づいて最善のアクセスポイントを選択する。パラメータの組は、現在及び以前のＣ／Ｉ観測及びビットエラーレート若しくはパケットエラーレートを具備することができる。ある実施例では、最善のアクセスポイントは、最大のＣ／Ｉ観測に基づいて選択される。アクセスターミナルは、それから最善のアクセスポイントを認識し、データ要求チャネル（以降ＤＲＣチャネルと呼ぶ）上でデータ要求メッセージ（以降ＤＲＣメッセージと呼ぶ）を選択されたアクセスポイントに送信する。ある実施例では、ＤＲＣメッセージは、要求されたデータレートを含む。他の実施例では、ＤＲＣメッセージは、順方向リンクチャネルの品質の指標（例えば、Ｃ／Ｉ観測それ自身、ビットエラーレート、若しくはパケットエラーレート）を含む。

ＩＩ．システムの記述
図面を参照すると、図１は、複数のセル２ａ−２ｇを具備する一実施例の通信システムを表す。各セル２は、対応するアクセスポイント４により運用される。種々のアクセスターミナル６が、通信システム全体に分散されている。各アクセスターミナル６は、各時間スロットにおいて順方向リンクでは多くとも１つのアクセスポイント４と通信する。しかし、逆方向リンクではアクセスターミナル６がソフトハンドオフであるか否かによって、１若しくはそれ以上のアクセスポイント４と通信できる。例えは、時間スロットｎにおいて順方向リンク上で、アクセスポイント４ａは、アクセスターミナル６ａに独占的にデータを送信し、アクセスポイント４ｂは、アクセスターミナル６ｂに独占的にデータを送信し、及びアクセスポイント４ｃは、アクセスターミナル６ｃに独占的にデータを送信する。図１では、矢印のある実線は、アクセスポイント４からアクセスターミナル６へのデータ送信を示す。矢印のある破線は、アクセスターミナル６が、アクセスポイント４からデータ通信を伴わないパイロット信号を受信していることを示す。逆方向リンク通信は、単純化のために図１では示されていない。

図１により示されるように、各アクセスポイント４は、任意の所定の時間において１つのアクセスターミナル６にデータを送信する。特にセル境界の近くに位置するアクセスターミナル６は、複数のアクセスポイント４からパイロット信号を受信できる。パイロット信号が所定のしきい値を超えるならば、アクセスターミナル６のアクティブセットにアクセスポイント４を加えることを、アクセスターミナル６は要求できる。アクセスターミナル６は、アクティブセットの０，１，又は２若しくはそれ以上の構成員からデータ送信を受信できる。

一実施例の基本的なサブシステムを図示しているブロック図が、図２に示されている。アクセスポイントコントローラ１０は、パケットネットワークインターフェース２４、ＰＳＴＮ３０、及びデータ通信システムの全てのアクセスポイント４（単純化のために１つのアクセスポイント４だけが、図２では示されている）と接続する。アクセスポイントコントローラ１０は、データ通信システム中のアクセスターミナル６と以下のような他のユーザ間の通信を調整する。他のユーザは、パケットネットワークインターフェース２４及びＰＳＴＮ３０に接続されている。ＰＳＴＮ３０は、標準電話ネットワーク（図２では示されていない）を通してユーザと接続する。

アクセスポイントコントローラ１０は、単純化のために、これも１つしか図２には示されていないが、多くのセレクタ素子１４を含む。１つのセレクタ素子１４は、１若しくはそれ以上のアクセスポイントと１つのアクセスターミナル間の通信を制御するために割り当てられる。セレクタ素子１４がアクセスターミナル６に割り当てられていないならば、コール制御プロセッサ(call control processor)１６は、アクセスターミナル６を呼び出すことのニーズを知らされる。そして、コール制御プロセッサ１６は、アクセスターミナル６を呼び出すことをアクセスポイント４に指示する。

データソース２０は、アクセスターミナル６に送信されるべきデータを含む。データソース２０は、パケットネットワークインターフェース２４にデータを与える。パケットネットワークインターフェース２４は、データを受信し、セレクタエレメント１４にデータを送る。セレクタエレメント１４は、アクセスターミナル６と通信している各アクセスポイント４にデータを送る。各アクセスポイント４は、アクセスターミナル６に送信されるべきデータを含むデータキュー４０を維持する。

データパケットは、データレートに依存しない所定の量のデータを参照する。ある実施例では、順方向リンクにおいて、データパケットは、他の制御及びコーディングビットでフォーマットされ、エンコードされる。データ送信が多数のウォルシュチャネル(Walsh channel)にわたって行われるならば、エンコードされたパケットは、並列ストリーム(parallel stream)へとデマルチプレックスされ、各ストリームは１つのウォルシュチャネルを経由して送信される。

データは、データキュー４０からチャネルエレメント４２にデータパケットとして送られる。各データパケットに対して、チャネルエレメント４２は、必要な制御フィールド(control field)を挿入する。データパケット、制御フィールド、フレーム検査系列ビット(frame check sequence bit)及びコードテールビット(code tail bit)は、フォーマット化されたパケットを具備する。そして、チャネルエレメント４２は、１若しくはそれ以上のフォーマット化されたパケットをエンコードし、エンコードされたパケット中の記号（symbol）をインターリーブ(若しくはリオーダ(reorder))する。次に、インターリーブされたパケットは、ウォルシュカバー(Walsh cover)でカバーされるスクランブリング系列(scrambling sequence)でスクランブルされ、ロングＰＮコード(long PN code)及びショートＰＮ_Ｉ及びＰＮ_Ｑコード(short PN_I and PN_Q code)で拡散される。拡散されたデータは、ＲＦユニット４４内の送信機により直交(quadrature)変調され、フィルタされ、増幅される。順方向リンク信号は、順方向リンク５０のアンテナ４６を経由して無線通信を介して送信される。

アクセスターミナル６において、順方向リンク信号は、アンテナ６０により受信され、フロントエンド６２内の受信機に送られる。受信機は、信号をフィルタし、増幅し、直交変調し、そして量子化(quantize)する。デジタイズされた信号は、デモジュレータ（ＤＥＭＯＤ）６４に与えられ、そこでロングＰＮコード及びショートＰＮ_Ｉ及びＰＮ_Ｑコードで再拡散され、ウォルシュカバーで再カバーされ、そして、同一のスクランブリング系列でデスクランブルされる。復調されたデータは、デコーダ６６に与えられる。デコーダ６６は、アクセスポイント４において行われる信号処理関数の逆、特にデインターリービング、デコーディング、及びフレーム検査関数、を実行する。デコードされたデータは、データシンク６８に与えられる。上述したように、ハードウェアは、データ、メッセージング、音声、ビデオの送信及び順方向リンクに関する他の通信をサポートする。

システム制御及びスケジューリング機能は、数多くのインプリメンテーションにより実現される。チャネルスケジューラ４８の場所は、中央集中若しくは分散制御／スケジューリング処理が望まれるか否かに依存する。例えば、分散処理では、チャネルスケジューラ４８は、各アクセスポイント４内に置かれることができる。逆に、中央集中処理では、チャネルスケジューラ４８は、アクセスポイントコントローラ１０内に置かれることができ、複数のアクセスポイント４のデータ送信を調整するように設計できる。上記した機能のその他の実施例が考えられ、これらは本発明の範囲内である。

図１に示したように、アクセスターミナル６は、データ通信システム全体にわたって分散されており、順方向リンクのゼロ若しくは１つのアクセスポイント４と通信することができる。ある実施例では、チャネルスケジューラ４８は、１つのアクセスポイント４の順方向データ通信を調整する。ある実施例では、チャネルスケジューラ４８は、アクセスポイント４内のデータキュー４０及びチャネルエレメント４２に接続し、キューサイズを受信する。キューサイズは、アクセスターミナル６に送信するデータの大きさの指針である。ある実施例では、チャネルスケジューラ４８は、アクセスターミナル６からＤＲＤメッセージを受信する。

ある実施例では、データ通信システムは、逆方向リンクのデータ及びメッセージ送信をサポートする。アクセスターミナル６内で、コントローラ７６は、データ若しくはメッセージをエンコーダ７２に送ることによりデータ若しくはメッセージ送信を処理する。コントローラ７６は、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、デジタル信号処理（ＤＳＰ）チップ、若しくはここで述べられたような機能を実行するためにプログラムされたＡＳＩＣの中で実行され得る。

ある実施例では、エンコーダ７２は、前に述べた米国特許 No. 5,504,773に述べられているブランク及びバーストシグナリングデータ形式(Blank and Burst signaling data format)と一致するメッセージをエンコードする。そして、エンコーダ７２は、ＣＲＣビットの組を生成し及び添付し、コードテールビットの組を添付し、データ及び添付されたビットをエンコードし、及びエンコードされたデータ内の記号をリオーダする。インターリーブされたデータは、モジュレータ（ＭＯＤ）７４に与えられる。

モジュレータ７４は、多くの実施例で実行されている。ある実施例では、(図６参照)インターリーブされたデータは、ウォルシュコードでカバーされ、ロングＰＮコードで拡散され、そしてショートＰＮでさらに拡散される。拡散されたデータは、フロントエンド６２内の送信機に与えられる。送信機は、変調し、フィルタし、増幅し、逆方向リンク５２にアンテナ４６を経由して無線通信を介して逆方向リンク信号を送信する。

ある実施例では、アクセスターミナル６は、ロングＰＮコードにしたがって逆方向リンクデータを拡散する。各逆方向リンクチャネルは、共通ロングＰＮ系列のテンポラルオフセット(temporal offset)にしたがって定義される。２つの異なるオフセットにおいて、結果としての変調系列は、相関しない。アクセスターミナル６のオフセットは、アクセスターミナル６の固有の数値識別にしたがって決定される。ＩＳ−９５アクセスターミナル６のある実施例では、固有数値識別は、アクセスターミナル特有の識別数である。それ故、各アクセスターミナル６は、それに固有の電子的連続番号にしたがって決定された１つの相関していない逆方向リンクチャネルに送信する。

アクセスポイント４において、逆方向リンク信号は、アンテナ４６により受信され、ＲＦユニット４４に与えられる。ＲＦユニット４４は、信号をフィルタし、増幅し、復調し、及び量子化する。そして、デジタイズされた信号をチャネルエレメント４２に与える。チャネルエレメント４２は、ショートＰＮコード及びロングＰＮコードを使ってデジタイズされた信号を逆拡散 (despread) する。チャネルエレメント４２は、ウォルシュコードデカバリング(decovering)並びにパイロット及びＤＲＣエクストラクション(extraction)もまた実行する。そして、チャネルエレメント４２は、復調されたデータをリオーダし、デインターリーブされたデータをデコードし、及びＣＲＣ検査機能を実行する。デコードされたデータ、例えばデータ若しくはメッセージ、は、セレクタエレメント１４に与えられる。セレクタエレメント１４は、適切な宛先にデータ及びメッセージを送る。チャネルエレメント４２は、セレクタエレメント１４に受信されたデータパケットの状態を示す品質指標も転送する。

ある実施例では、アクセスターミナルは、アクセスポイントを一義的に識別するウォルシュコードを使用することにより、特定のアクセスポイントにＤＲＣメッセージの送信を指示できる。ＤＲＣメッセージ記号は、固有のウォルシュコードでエクスクルーシブＯＲ（ＸＯＲ）されている。アクセスターミナルのアクティブセットにある各アクセスポイントは、固有のウォルシュコードにより認識されているので、選択されたアクセスポイントだけが、ＤＲＣメッセージを正しくデコードできる。そのアクセスポイントは、正しいウォルシュコードでアクセスターミナルにより実行されるように、同一のＸＯＲ操作を実行する。アクセスポイントは、最大の可能なレートで順方向リンクデータを効率的に送信するために、各アクセスターミナルからのＤＲＣメッセージを使用する。

各時間スロットにおいて、アクセスポイントは、データ送信のために呼び出されたアクセスターミナルのいずれかを選択できる。そして、アクセスターミナルから受信したＤＲＣメッセージの最新の値に基づいて、選択されたアクセスターミナルにデータを送信するためのデータレートを、アクセスポイントは決定する。その上、アクセスポイントは、そのアクセスターミナルに固有の拡散コードを使用することにより、特定のアクセスターミナルへの送信を一義的に認識する。ある実施例では、この拡散コードは、ＩＳ−９５規格により定義されている、ロング擬似ノイズ（ＰＮ）コードである。

データパケットがそこに向けられようとしているアクセスターミナルは、データ送信を受信し、データパケットをデコードする。各データパケットは、複数のデータユニットを具備する。ある実施例では、データユニットは、８情報ビットを具備する。異なるデータユニットサイズを定義することができ、それは本発明の範囲内である。ある実施例では、各データユニットは、系列数に連携しており、アクセスターミナルは、どれが送信漏れ若しくは重複であるかを認識できる。そのようなことにおいて、アクセスターミナルは、漏れているデータユニットの系列数を逆方向データチャネルを介して通信する。その後、アクセスターミナルからデータメッセージを受信するアクセスポイントコントローラは、そのアクセスターミナルによりどのデータユニットが受信されていかを、この特定のアクセスターミナルと通信している全てのアクセスポイントに指示する。そしてアクセスポイントは、そのようなデータユニットの再送信を計画する。データ通信システムの中にある各アクセスターミナルは、逆方向リンクの複数のアクセスポイントと通信できる。ある実施例では、データ通信システムは、いくつかの理由により逆方向リンクのソフトハンドオフ及びソフタハンドオフをサポートする。第一に、ソフトハンドオフは、逆方向リンクの追加の能力を使うのではなく、むしろ、少なくとも１つのアクセスポイントがデータを確実にデコードできるように、最小の出力レベルでアクセスターミナルがデータを送信できるようにする。第二に、より多くのアクセスポイントによる逆方向リンク信号の受信は、アクセスポイントにおいてハードウェアを追加する必要があるだけで、送信の信頼性を増加する。

ある実施例では、データ送信システムの順方向リンクの能力は、アクセスターミナルのデータ要求により決定される。順方向リンク能力における付加的な利得は、指向性アンテナ(directional antenna)及び／若しくは適合できる空間フィルタ(spatial filter)を使用することにより達成される。指向性送信を与える例示的な方法及び装置は、同時出願中の、１９９５年１２月２０日に提出し、１９９９年１月５日に発行された米国特許 No. 5,857,147、題名“複数ユーザ通信システムにおける送信データレートを決定する方法及び装置”、及び１９９７年９月８日に提出した米国特許出願番号 No. 08/925,521、題名“直交するスポットビーム、セクタ、及びピコセルを与える方法及び装置”に開示されている。両者とも本発明の譲受人に譲渡され、ここに引用されている。

ある実施例では、データ送信は、通信リンクの品質の一部に基づいて計画される。リンク品質に基づいて送信レートを選択する例示的な通信システムは、１９９６年９月１１日に提出した米国特許出願 No. 08/741,320、題名“セルラ環境において高速データ通信を与える方法及び装置” に開示されている。これは、本発明の譲受人に譲渡され、ここに引用文献として含まれている。データ通信のスケジューリングは、ユーザのＧＯＳ、キューサイズ、データのタイプ、既に分かっている遅延の大きさ、及びデータ通信のエラーレートのような付加的に考慮に基づくことができる。これらの考慮は、１９９７年２月１１日に提出した米国特許出願 No. 08/798,951、題名“順方向リンクレートスケジューリングの方法及び装置”、及び１９９７年８月２０日に提出し、１９９９年７月１３日に発行された米国特許 No. 5,923,650、題名“逆方向リンクレートスケジューリングの方法及び装置”に詳しく述べられている。両者とも本発明の譲受人に譲渡され、ここに引用されている。

ある実施例では、データ送信は、順方向出力制御を始めたアクセスターミナルに基づいて計画される。他の実施例では、データ送信は、順方向出力制御を始めたアクセスポイントに基づいて計画される。

ＩＩＩ．出力制御を始めたアクセスターミナル
ある実施例では、順方向出力制御は、アクセスターミナルにより始められる。出力制御を始めたアクセスターミナルの使用は、（順方向リンクにおいて限定されたレートになる結果）順方向リンクレート量子化損失を減少する。

アクセスターミナルは、選択されたレートに関する過剰なＣ／Ｉ推定をアクセスポイントに報告する。そして、アクセスポイントは、そのアクセスターミナルを運用する時に、送信出力を適切な量だけ減少する。

過剰なＣ／Ｉは、順方向リンクにおいて限定されたデータレートになる結果である。過剰なＣ／Ｉ観測は、所定のデータレートに関して所定の成果を達成するために必要な量を超えるＣ／Ｉの量である。過剰なＣ／Ｉ観測の使用は、所定の確実なデータレートに対して必要な量を超える順方向リンク送信出力に起因する量子化損失の削減を可能にする。ある実施例では、過剰なＣ／Ｉ観測に釣り合わせて情報チャネルの送信出力を減少させるために、過剰なＣ／Ｉ観測は使用される。ある実施例では、過剰なＣ／Ｉ観測に釣り合わせてパイロットチャネル及び情報チャネルの送信出力を減少させるために、過剰なＣ／Ｉ観測は使用される。

サポートされているデータレート及びデコードしきい値の例示的な定義が、表１に示されている。

サポートされたデータレートの別の定義が考えられ、それが本発明の範囲内にあることは、本技術分野に通常の知識のある者にとって理解されるであろう。サポートされたデータレートのいかなる値及び表１に記された以外のデータレートを使用することが考えられ、それが本発明の範囲内にあることは、本技術分野に通常の知識のある者にとって、これもまた理解されるであろう。

表１は、１％のパケットエラーレート（ＰＥＲ）で各データレートをデコードするために必要なＣ／Ｉしきい値を示す。ＰＥＲ＝不良パケット数／良品パケット数 順方向リンクは、限定されたレートセットを有し、連続したレートに対して１％の時間で十分にパケットをデコードするために必要なしきい値は、例えば、３．７ｄＢの大きさのギャップを有する。さらに、推定したＣ／Ｉが、最大レートに対して要求される量より大きければ、アクセスポイントは、送信出力を減少できる。

セル境界に近づくほど、アクセスポイントの過剰な送信出力は、隣接するアクセスポイントにより運用されているアクセスターミナルに対して干渉を引き起こす。この干渉は、隣接するアクセスポイントにより運用されているアクセスターミナルが、より低いＣ／Ｉを観測し、その結果順方向リンクデータレートがより低くなることを引き起こす。それ故、アクセスポイントの送信出力を減少させることは、隣接するアクセスポイントにより運用されているアクセスターミナルに対する干渉を減少させる。それにより、アクセスターミナルのＣ／Ｉ観測を増加する。アクセスターミナルの増加したＣ／Ｉ観測は、アクセスターミナルの要求されている順方向リンクデータレートの増加を引き起こす。アクセスターミナルの増加したＣ／Ｉ観測は、実効的な運用データレートを増加させるであろう。

一旦アクセスターミナルが過剰なＣ／Ｉを報告すると、アクセスポイントは、そのアクセスターミナルに送信する際に、適切な量だけ送信出力を減少できる。このことは、アクセスターミナルが、要求されたパケットを１％ＰＥＲでデコードすることを、確実にする。さらに、アクセスターミナルの近隣のセクタにより観測される順方向リンク干渉は、削減される。

ＤＲＣチャネルは、要求されたレート及びそこから要求されたセクタについての情報を搬送する。ある実施例では、ＤＲＣメッセージは、過剰なＣ／Ｉ観測も含む。過剰なＣ／Ｉの量を示すために、ＤＲＣメッセージコードワード(codeword)に追加ビットがある。他の実施例では、過剰なＣ／Ｉ観測は、別のフィードバックチャネルについての他のメッセージ中に含まれる。

一旦アクセスポイントが、アクセスターミナルから過剰なＣ／Ｉの指示を受信すると、そのアクセスターミナルを運用することを選ぶならば、アクセスターミナルにより指示された過剰なＣ／Ｉに等しい量だけ送信出力を減少する。デジタルベースバンドにおける送信出力は、アクセスポイントの送信出力を減少させるために修正される。

ある実施例では、過剰なＣ／Ｉの範囲は、０．５ｄＢから３．５ｄＢである。０．５ｄＢステップで７レベルを仮定すると、３ビットがこの情報を表す。ステップは任意の値のｄＢの増加分でもよいこと、及び任意の数のｄＢレベルでも良いこと、そしてそれが本発明の範囲内にあることが、本技術分野に通常の知識のある者にとって理解されるであろう。

ＩＶ．出力制御を始めたアクセスポイント
ある実施例では、順方向出力制御は、アクセスポイントにおいて自律的に実行される。データ送信は、順方向出力制御を始めたアクセスポイントに基づいて計画される。順方向出力制御アプローチを始めたアクセスポイントは、かなりの量の干渉を受けるユーザにより達成されるスループットを増加させるために使用される。ランダムに若しくは通信システム中の近隣のアクセスポイントに同期してのいずれかの時間で、アクセスポイントは送信出力を変化する。

ある実施例では、全てのアクセスポイントは、時間に同期させる形で送信出力を変化する。他の実施例では、全てのアクセスポイントは、ランダムパターンで送信出力を変化する。ある実施例では、ランダムパターン、サインパターン若しくは三角パターンのような周期的パターン。他の実施例では、ランダムパターンは、非周期的なパターンである。ランダムパターンは、どんな種類のパターンであっても良いことが、本技術分野に通常の知識のある者により理解されるであろう。

送信出力の変化の結果として、アクセスターミナルは、可変Ｃ／Ｉを観測する。アクセスターミナルは、アクセスポイントへのレート要求として可変Ｃ／Ｉの指示を送る。アクセスポイントは、スケジューリングアルゴリズムの中でレート要求可変Ｃ／Ｉを使用する。

ある実施例では、アクセスターミナルの要求するレートが、アクセスターミナルの平均運用レートより大きい場合、アクセスポイントの順方向リンクスケジューラ、即ちチャネルスケジューラ４８、は、アクセスターミナルに対する運用をバイアスするために、レート要求における変化を使用する。

ある実施例では、チャネルスケジューラ４８は、アクセスターミナルＩを次のデータ送信のために選択する。アクセスターミナルＩは、そのアクセスターミナルに関する平均運用レートに対するアクセスターミナルにより要求された瞬間ＤＲＣの最大の比率を有する。
ＤＲＣ_Ｉ(ｎ)／Ｒ_Ｉ(ｎ)，
ここで、Ｒ_Ｉ(ｎ)＝(１−１／ｔｃ)＊Ｒ_Ｉ(ｎ−１)＋(１／ｔｃ)
Ｒ_Ｉ(ｎ)はスロットｎ−１からＩまでの平均運用レートであり、ｔｃはスケジューラ時定数である。ある実施例では、ｔｃは、１０００スロットである。時定数は、１より大きい整数であり、アプリケーションに依存することが、本技術分野に通常の知識のある者により理解されるであろう。

アクセスターミナルが、隣接するセルから干渉されるセルの交点若しくはその近くに位置する場合、一つのアクセスターミナルのＣ／Ｉは、干渉に制限される。アクセスターミナルにおいて観測されるＣ／Ｉが時間変化するならば、アクセスターミナルは、時間のある一部分に対して平均Ｃ／Ｉに対して大きなＣ／Ｉを、残りの時間に対して平均Ｃ／Ｉに対して低いＣ／Ｉを得るであろう。アクセスポイントは、アクセスターミナルから受信する複数のＣ／Ｉから平均Ｃ／Ｉを計算する。平均Ｃ／Ｉより大きく観測するアクセスターミナルは、アクセスポイントスケジューラにより計画される。他の要素は、データ送信のスケジューリングにおいて考慮され得るし、それは、本発明の範囲内である。

全てのアクセスポイントが、送信出力を同期させて変化させている実施例では、１つのアクセスポイントの全てのセクタは、最大出力が生じる時間がアクセスポイントのボアサイトアジマス角(boresite azimuth angle)に依存するように出力制御される：
Ｐ(ｔ)＝Ｐ_０(ｄＢｍ)＋∂(ｄＢ)＊Ｃｏｓ(２＊π＊ｔ／Ｔ−θ)
ここで、
Ｐ_０はアクセスポイントの公称の送信出力；
θはアジマス角；
Ｔは３６０°スキャンする時間（１から２秒）；及び
^∂＝ピーク、Ｐｍａｘの変化＝１から４ｄＢ．
これは、たとえアクセスターミナルが静止していても、そして、その最大Ｃ／Ｉが、平均Ｃ／Ｉより^∂ｄＢだけ良かったとしても、時間変化するＣ／Ｉを有するハンドオフ境界に（若しくは近くに）アクセスターミナルがあるという結果になる。アクセスポイントが、アクセスターミナルの方向に出力を増加させる場合、アクセスターミナルの周囲にある他のアクセスポイントは、送信出力を減少させる。出力変化の時間期間は、順方向リンクスケジューラ時定数の範囲内であるようにする。同期するアプローチは、固定したユーザ、即ちアクセスターミナル、により感知されたハンドオフ境界をダイナミックに動かすプロセスとして見られることができる。

他の実施例では、全てのアクセスポイントは、ランダムパターンで送信出力を変化する。アクセスポイントは、ランダムに、即ち調整されていない様式で、出力を変化する。

ある実施例では、総出力が制御される。他の実施例では、パイロットチャネル及び情報チャネルが制御される。他の実施例では、情報チャネルだけが出力制御される。

Ｖ．ハンドオフがない場合
ハンドオフがない場合では、アクセスターミナル６は、１つのアクセスポイント４と通信する。図２を参照すると、特定のアクセスターミナル６に対して向けられたデータは、そのアクセスターミナル６との通信を制御するように割り当てられているセレクタエレメント１４に与えられる。セレクタエレメント１４は、アクセスポイント４内のデータキュー４０にデータを転送する。アクセスポイント４は、データの列を作り（キュー）、制御チャネルに呼び出しメッセージを送信する。それからアクセスポイント４は、アクセスターミナル６からのＤＲＣメッセージに関する逆方向リンクＤＲＣチャネルをモニタする。ＤＲＣチャネルで信号が検出されなければ、アクセスポイント４は、ＤＲＣメッセージが検出されるまで呼び出しメッセージを送信できる。所定回数の再送信を実行した後、アクセスポイント４は、そのプロセスを終了させることができる、若しくはアクセスターミナル６との通話を再開できる。

ある実施例では、アクセスターミナル６は、ＤＲＣチャネルのアクセスポイント４にＤＲＣメッセージの形で要求されたデータレートを送信する。他の実施例では、アクセスターミナル６は、アクセスポイント４に順方向リンクチャネルの品質の指示（例えば、Ｃ／Ｉ観測）を送信する。ある実施例では、アクセスターミナル６は、アクセスポイント４に過剰なＣ／Ｉ観測を送信する。

ある実施例では、ＤＲＣメッセージは、長さ３ビットで、アクセスポイント４によるソフトデシジョン(soft decision)でデコードされる。ある実施例では、ＤＲＣメッセージは、各時間スロットの前半に送信される。そして、次に続く時間スロットがこのアクセスターミナル６にデータ送信するために利用できるならば、アクセスポイント４は、残りの半分の時間スロットで、ＤＲＣメッセージをデコードし、次の続く時間スロットでデータ送信のためにハードウェアを設定する。次の続く時間スロットが利用できなければ、アクセスポイント４は、次に利用できる時間スロットを待ち、新たなＤＲＣメッセージに対するＤＲＣチャネルをモニタし続ける。

ある実施例では、アクセスポイント４は、要求されたデータレートで送信する。この実施例は、データレートを選択する重要な決定をアクセスターミナル６に与える。要求されたデータレートで常に送信することは、どのデータレートを期待しているかを、アクセスターミナル６が知るという利点がある。このようにして、アクセスターミナル６は、要求されたデータレートにしたがって情報チャネルを復調し、デコードするだけである。アクセスポイント４は、どのデータレートがアクセスポイント４により使用されるかを指示するメッセージを、アクセスターミナル６に送信する必要がない。

ある実施例では、呼び出しメッセージを受信した後、アクセスターミナル６は、要求されたデータレートでデータを復調しようと継続して試みる。アクセスターミナル６は、順方向情報チャネルを復調し、デコーダにソフトデシジョン記号を与える。デコーダは、その記号をデコードし、パケットが正しく受信されたかどうかを決定するために、デコードされたパケット上でフレーム検査を実行する。パケットが誤って受信された場合、若しくは、パケットが他のアクセスターミナル６に向けられた場合、フレーム検査は、エラーを指示するであろう。あるいは、アクセスターミナル６は、スロット毎を基準にデータを復調する。ある実施例では、アクセスターミナル６は、各送信されたデータパケットに含まれているプリアンブル(preamble)に基づいて、データ送信がそれに向けられているか否かを決定することができる。このようにして、送信が他のアクセスターミナル６に向けられていると決定されれば、アクセスターミナル６は、デコーディング処理を終了できる。どちらの場合においても、アクセスターミナル６は、データユニットが誤った受信をしたことを認識させるために、否定的受領通知（ＮＡＣＫ）メッセージをアクセスポイント４に送信する。ＮＡＣＫメッセージを受信すると、エラーで受信されたデータユニットは、再送信される。

ＮＡＣＫメッセージの送信は、ＣＤＭＡシステムにおけるエラーインジケータビット（ＥＩＢ）の送信と同様な方法で実行できる。ＥＩＢ送信の実行及び使用は、米国特許 No. 5,568,483、題名“送信するデータのフォーマッティングに関する方法及び装置”に開示されている。これは、本発明の譲受人に譲渡されており、ここに引用されている。あるいは、ＮＡＣＫは、メッセージと一緒に送信されるかも知れない。

ある実施例では、データレートは、アクセスターミナル６からの入力でアクセスポイント４により決定される。アクセスターミナル６は、Ｃ／Ｉ観測を実行し、アクセスポイント６にリンク品質の指標（例えば、Ｃ／Ｉ観測）を送信する。他の実施例では、アクセスターミナル６は、過剰なＣ／Ｉ観測を実行し、アクセスポイント４に過剰なＣ／Ｉ観測を送信する。アクセスポイント４は、キューサイズ及び利用できる送信出力のようなアクセスポイント４に利用できるリソースに基づいて要求されたデータレートを調整できる。レート決定を実行する方法及び装置は、１９９６年１０月１８日に提出し、１９９８年５月１１日に発行された、米国特許 No. 5,751,725、題名“可変レート通信システムにおける受信データのレートを決定する方法及び装置”及び１９９７年８月８日に提出した米国特許 No. 6,175,590B1、同じ題名“可変レート通信システムにおける受信データのレートを決定する方法及び装置”に詳しく述べられている。両者とも本発明の譲受人に譲渡されており、ここに引用されている。アクセスターミナル６は、フレーム検査の結果が負であれば、上記したようにＮＡＣＫメッセージを送信する。

ＶI．ハンドオフの場合
ハンドオフの場合では、アクセスターミナル６は、逆方向リンクにおいて複数のアクセスポイント４と通信する。出力制御を始めたアクセスターミナルは、ハンドオフに無関係に動作する。ハンドオフでは、アクセスターミナルは、一つのアクセスポイントにより運用されることから、他のアクセスポイントにより運用されることによって、切り替えられる。どんな時においても、アクセスターミナルを運用しているアクセスポイントの送信出力は、アクセスポイントにより運用されるはずのアクセスターミナルによって観測された過剰なＣ／Ｉにしたがって減少される。

出力制御を始めたアクセスポイントも、ハンドオフに無関係に動作する。あるアクセスターミナルは、アクセスポイントにより運用される。アクセスターミナルがそれを用いて最大の受信Ｃ／Ｉを観測するアクセスポイントによって、そのアクセスターミナルは運用される。アクセスターミナルの要求されたレートが、アクセスターミナルが運用するレートより大きい場合、そのアクセスポイントは、アクセスターミナルに順方向リンクデータを計画する。

ある実施例では、特定のアクセスターミナル６への順方向リンクにおけるデータ送信は、１つのアクセスポイントから起こる。しかしながら、アクセスターミナル６は、複数のアクセスポイント４からパイロット信号を同時に受信できる。あるアクセスポイント４のＣ／Ｉ観測が所定のしきい値を超えているならば、そのアクセスポイント４は、アクセスターミナル６のアクティブセットに追加される。ソフトハンドオフ指示メッセージの間中、新たなアクセスポイント４は、後で述べる逆方向出力制御（ＲＰＣ）ウォルシュチャネルにアクセスターミナル６を割り当てる。アクセスターミナル６とソフトハンドオフをしている各アクセスポイント４は、逆方向リンク送信をモニタし、ＲＰＣビットをそれに対応するＲＰＣウォルシュチャネルに送る。

図２を参照して、アクセスターミナル６との通信を制御するように割り当てられたセレクタエレメント１４は、アクセスターミナル６のアクティブセットにある全てのアクセスポイント４にデータを転送する。セレクタエレメント１４からデータを受信する全てのアクセスポイント４は、対応する制御チャネルにあるアクセスターミナル６に呼び出しメッセージを送信する。アクセスターミナル６が接続状態にある場合、アクセスターミナル６は、２つの機能を実行する。第１に、アクセスターミナル６は、最善のＣ／Ｉ観測であるはずのパラメータの組に基づいて、最善のアクセスポイント４を選択する。そして、アクセスターミナル６は、Ｃ／Ｉ観測に対応するデータレートを選択する。ある実施例では、アクセスターミナル６は、選択されたアクセスポイント４にＤＲＣメッセージを送信する。アクセスターミナル６は、その特定のアクセスポイント４に割り当てられたウォルシュカバーでＤＲＣメッセージをカバーすることにより、特定のアクセスポイント４にＤＲＣメッセージの送信を指示できる。他の実施例では、アクセスターミナル６は、特定のアクセスポイント４に過剰なＣ／Ｉ観測を送信する。

アクセスターミナル６は、各連続する時間スロットにおいて要求されたデータレートにしたがって順方向リンク信号を復調しようと試みる。呼び出しメッセージを送信した後、アクティブセットにある全てのアクセスポイント４は、アクセスターミナル６からのＤＲＣメッセージのためのＤＲＣチャネルをモニタする。ＤＲＣメセージは、ウォルシュコードでカバーされているため、同一のウォルシュカバーを割り当てられている選択されたアクセスポイント４は、ＤＲＣメッセージをデカバー(decover)できることを、再度言っておく。ＤＲＣメッセージを受信すると、選択されたアクセスポイント４は、次の利用できるタイムスロットにおいてアクセスターミナル６にデータを送信する。

ある実施例では、アクセスポイント４は、アクセスターミナル６に要求されたデータレートで複数のデータユニットを具備するパケットで、データを送信する。データユニットが、アクセスターミナル６により不正確に受信されているならば、アクティブセットにある全てのアクセスポイント４に、ＮＡＣＫメッセージが逆方向リンクにおいて送信される。ある実施例では、ＮＡＣＫメッセージは、アクセスポイント４により復調及びデコードされ、そして処理するためにセレクタエレメント１４に転送される。ＮＡＣＫメッセージの処理において、データユニットは、上記した手順を使用して再送信される。ある実施例では、セレクタエレメント１４は、全てのアクセスポイント４から受信したＮＡＣＫ信号を１つのＮＡＣＫメッセージに統合し、アクティブセットにある全てのアクセスポイント４にそのＮＡＣＫメッセージを送る。

ある実施例では、アクセスターミナル６は、最善のＣ／Ｉ観測における変化を検出でき、効率を改善するために各時間スロットにおいて異なるアクセスポイント４からのデータ送信をダイナミックに要求できる。ある実施例では、データ送信が、いかなる所定の時間スロットにおいても１つのアクセスポイント４だけから起きるため、アクティブセットにある他のアクセスポイント４は、もしいずれかがあるとすれば、どのデータユニットがアクセスターミナル６に送信されてきたか気付かないであろう。ある実施例では、送信しているアクセスポイント４は、データ送信のセレクタエレメント１４を知らせる。そして、セレクタエレメント１４は、アクティブセットにある全てのアクセスポイント４にメッセージを送る。ある実施例では、送信されたデータは、アクセスターミナル６により正しく受信されていると推定される。それ故、アクセスターミナル６が、アクティブセット中の異なるアクセスポイント４からデータ送信を要求するならば、新たなアクセスポイント４は、残りのデータユニットを送信する。ある実施例では、新たなアクセスポイント４は、セレクタエレメント１４からの最新の送信アップデートにしたがって送信する。あるいは、平均送信レート及びセレクタエレメント１４からの以前のアップデートのような尺度に基づき、プレディクティブスキーム(predictive scheme：予想される体系)を使用して送信するために、新たなアクセスポイント４は、次のデータユニットを選択する。これらのメカニズムが、異なる時間スロットにおいて多数のアクセスポイント４によって同一のデータユニットが重複して再送信されること、これは効率における損失を生む、を最小限にする。前の送信がエラーで受信されたならば、アクセスポイント４は、系列の外のデータユニットを再送信できる。その理由は、各データユニットは、以下に述べられるように、固有の系列番号により認識されているためである。ある実施例では、穴（即ち、送信されなかったデータユニット）ができたならば（例えば、１つのアクセスポイント４と他のアクセスポイント４との間でのハンドオフの結果として）、失われたデータユニットは、エラーで受信されたように見なされる。アクセスターミナル６は、失われたデータユニットに対応するＮＡＣＫメッセージを送信し、これらのデータユニットは、再送信される。

ある実施例では、アクティブセットにある各アクセスポイント４は、アクセスターミナル６に送信されるはずのデータを含む、独立したデータキュー４０を維持する。エラーで受信されたデータユニット及びシグナリング(signaling)メッセージの再送信を除く、連続した順番のデータキュー４０にあるデータを、選択されたアクセスポイント４は送信する。ある実施例では、送信されたデータユニットは、送信の後キュー４０から削除される。

ＶII．順方向リンク情報チャネル
一実施例の一順方向リンク構造のブロック図が、図３に示されている。データは、データパケットに区分され、ＣＲＣエンコーダ１１２に与えられる。各データパケットに対して、ＣＲＣエンコーダ１１２は、フレーム検査ビット（例えば、ＣＲＣパリティビット）を生成し、コードテールビットを挿入する。ＣＲＣエンコーダからフォーマット化されたパケットは、データ、フレーム検査及びコードテールビット、及び以下に述べられる他のオーバーヘッドビット(overhead bit)を具備する。フォーマット化されたパケットは、エンコーダ１１４に与えられる。ある実施例では、エンコーダ１１４は、前述の米国特許 No. 5,933,462に開示されているエンコーディングフォーマットにしたがって、パケットをエンコードする。他のエンコーディングフォーマットも使用でき、これらも本発明の範囲内である。エンコーダ１１４からエンコードされたパケットは、インターリーバ１１６に与えられる。インターリーバ１１６は、パケット中のコード記号の順番を並べ替える。インターリーブされたパケットは、フレームパンクチャエレメント(frame puncture element)１１８に与えられる。フレームパンクチャエレメント１１８は、以下に述べる方法でパケットの一部分を取り除く。パンクチャされたパケットは、乗算器１２０に与えられる。乗算器１２０は、スクランブラ１２２からのスクランブリング系列でデータをスクランブルする。パンクチャエレメント１１８及びスクランブラ１２２は、以下に詳しく述べられる。乗算器１２０からの出力は、スクランブルされたパケットを具備する。

スクランブルされたパケットは、可変レートコントローラ１３０に与えられる。可変レートコントローラ１３０は、パケットをＫの並列の同位相(inphase)及び直交(quadrature)チャネルにデマルチプレックスする。ここで、Ｋはデータレートに依存する。ある実施例では、スクランブルされたパケットは、まず同位相（Ｉ）及び直交（Ｑ）ストリームにデマルチプレックスされる。ある実施例では、Ｉストリームは、偶数のインデックス化された記号を具備し、Ｑストリームは、奇数のインデックス化された記号を具備する。各チャネルの記号レートが、全てのデータレートに対して固定されるようにするために、各ストリームは、Ｋの並列なチャネルにさらにデマルチプレックスする。各ストリームのＫチャネルは、ウォルシュカバーエレメント１３２に与えられる。ウォルシュカバーエレメント１３２は、直交するチャネルを与えるためにウォルシュ関数で各チャネルをカバーする。直交するチャネルデータは、利得エレメント１３４に与えられる。利得エレメント１３４は、全てのデータレートに対して一定のチップ当たりの全エネルギー（及びそれ故一定のアウトプット出力）を維持するためにデータを計測する。利得エレメント１３４から計測されたデータは、プリアンブルでデータを多重化する多重化装置（ＭＵＸ）１６０に与えられる。プリアンブルは、以下で詳細に議論される。ＭＵＸ１６０からの出力は、多重化装置（ＭＵＸ）１６２に与えられる。ＭＵＸ１６２は、情報データ、出力制御ビット、及びパイロットデータを多重化する。ＭＵＸ１６２の出力は、Ｉウォルシュチャネル及びＱウォルシュチャネルを具備する。

データをモジュレートするために使用される１つのモジュレータのブロック図が、図４に図示されている。Ｉウォルシュチャネル及びＱウォルシュチャネルは、総合計器(summer)２１２ａ及び２１２ｂにそれぞれ与えられる。総合計器は、それぞれ信号Ｉ_ｓｕｍ及びＱ_ｓｕｍを与えるためにＫウォルシュチャネルを合計する。Ｉ_ｓｕｍおよびＱ_ｓｕｍ信号は、複素乗算器２１４に与えられる。複素乗算器２１４は、それぞれ乗算器２３６ａ及び２３６ｂからＰＮ＿Ｉ及びＰＮ＿Ｑ信号も受信し、次式にしたがって２つの複素入力を掛け算する。

(I_mult+jQ_mult)=(I_sum+jQ_sum)・(PN_I+jPN_Q)
=(I_sum・PN_I-Q_sum・PN_Q)+j(I_sum・PN_Q +Q_sum・PN_I) （２）
ここで、Ｉ_ｍｕｌｔ及びＱ_ｍｕｌｔは、複素乗算器２１４からの出力であり、ｊは、複素記号である。Ｉ_ｍｕｌｔ及びＱ_ｍｕｌｔ信号は、信号をフィルタするフィルタ２１６ａ及び２１６ｂにそれぞれ与えられる。フィルタ２１６ａ及び２１６ｂからフィルタされた信号は、乗算器２１８ａ及び２１８ｂにそれぞれ与えられる。乗算器２１８ａ及び２１８ｂは、信号とそれぞれ同位相サイン関数ＣＯＳ（ｗ_ｃｔ）及び直交サイン関数ＳＩＮ（ｗ_ｃｔ）を掛け算する。Ｉ変調及びＱ変調された信号は、順方向変調された波形Ｓ（ｔ）を与えるために、信号を合計する総合計器２２０に与えられる。

ある実施例では、データパケットは、ロングＰＮコード及びショートＰＮコードで拡散される。パケットが向けられているアクセスターミナル６だけが、パケットをデスクランブルできるように、ロングＰＮコードは、パケットをスクランブルする。ある実施例では、パイロット及び出力制御ビット並びに制御チャネルパケットは、アクセスターミナル６がこれらのビットを受信できないようにするために、ロングＰＮコードではなくショートＰＮコードで拡散される。ロングＰＮ系列は、ロングコード生成器２３２により生成され、多重化装置（ＭＵＸ）２３４に与えられる。ロングＰＮマスクは、ロングＰＮ系列のオフセットを決定し、目的とするアクセスターミナル６に一義的に割り当てられる。ＭＵＸ２３４からの出力は、送信のデータ部分の期間はロングＰＮ系列であり、それ以外（例えば、パイロット及び出力制御部分）はゼロである。ＭＵＸ２３４から出たロングＰＮ系列及びショートコード生成器２３８からのショートＰＮ_Ｉ及びＰＮ_Ｑ系列は、それぞれ乗算器２３６ａ及び２３６ｂに与えられる。乗算器２３６ａ及び２３６ｂは、それぞれＰＮ＿Ｉ及びＰＮ＿Ｑ信号を形成するために２組の系列を掛け算する。ＰＮ＿Ｉ及びＰＮ＿Ｑ信号は、複素乗算器２１４に与えられる。

図３及び４に示された１つの情報チャネルのブロック図は、順方向リンクについてのデータエンコーディング及び変調をサポートする数多くの構成の一つである。ＩＳ−９５規格に適合するＣＤＭＡシステムにおける順方向リンク情報チャネルに対する構成のような他の構成も、利用されることができ、これらも、本発明の範囲内である。

ある実施例では、アクセスポイント４によりサポートされるデータレートは、事前に決められ、各サポートされたデータレートは、固有のレートインデックス(rate index)が割り当てられる。アクセスターミナル６は、Ｃ／Ｉ観測に基づいてサポートされたデータレートの一つを選択する。アクセスポイント４が要求されたデータレートでデータを送信することを指示するために、要求されたデータレートがアクセスポイント４に送られる必要がある。そのため、サポートされたデータレートの数と要求されたデータレートを認識するために必要なビット数との間で、トレードオフが行われる。ある実施例では、サポートされたデータレートは、７であり、３ビットデータインデックスが要求されたデータレートを認識するために使用される。サポートされたデータレートの数及びｎビットレートインデックスが考えられ、これらは本発明の範囲内であることが、本技術分野に通常の知識のある者により理解されるであろう。

ある実施例では、最小のデータレートは、３８．４Ｋｂｐｓであり、最大のデータレートは、２．４５７６Ｍｂｐｓである。最小のデータレートは、システムにおける悪い場合のＣ／Ｉ観測、システムの処理利得、エラー訂正コードの設計、及び成果の期待されるレベルに基づいて選択される。ある実施例では、サポートされているデータレートは、連続するサポートされているデータレート間の違いが３ｄＢになるように選択される。３ｄＢの増加分は、いくつかの要因間の妥協である。その要因は、アクセスターミナル６により達成されうるＣ／Ｉ観測の精度、Ｃ／Ｉ観測に基づいたデータレートの量子化からの結果としての損失（若しくは、非効率性）、及びアクセスターミナル６からアクセスポイント４へ送信するために要求されたデータレートに必要なビット数（若しくは、ビットレート）を含む。サポートされているデータレートが多ければ、要求されたデータレートを認識するためにより多くのビットが必要になる。しかし、計算された最大のデータレートとサポートされたデータレート間の量子化エラーがより小さいため、順方向リンクのより効率的な使用ができる。

ある実施例では、情報チャネル送信は、フレームに区分される。ある実施例のフレームは、ショートＰＮ系列の長さ、即ち２６．６７ｍｓｅｃとして定義される。各フレームは、全てのアクセスターミナル６に宛てられた制御チャネル情報（制御チャネルフレーム）、特定のアクセスターミナル６に宛てられた情報データ(情報フレーム)、若しくは、空データであることもある（アイドルフレーム）を搬送できる。各フレームの内容は、送信しているアクセスポイント４により実行されるスケジューリングにより決定される。ある実施例では、各フレームは、１６の時間スロットを具備し、各時間スロットは、１．６６７ｍｓｅｃの期間を持っている。１．６６７ｍｓｅｃの１つの時間スロットは、アクセスターミナル６が順方向リンク信号のＣ／Ｉ観測を実行することができるようにするために適切である。１．６６７ｍｓｅｃの１つの時間スロットは、効率的なパケットデータ送信に対して十分な量の時間も表している。ある実施例では、各時間スロットは、４つの１／４スロットにさらに区分される。

ある実施例では、各データパケットは、表１に示されるように１若しくはそれ以上の時間スロットにわたって送信される。ある実施例では、各順方向リンクデータパケットは、１０２４若しくは２０４８ビットを具備する。それ故、各データパケットを送信するために要求された時間スロットの数は、データレートに依存し、そして、３８．４Ｋｂｐｓレートに対する１６の時間スロットから１．２２８８Ｍｂｐｓレート以上に対する１時間スロットまでの範囲である。

一実施例の順方向リンクスロット構造の例示的な線図が、図５（Ａ）に示されている。ある実施例では、各スロットは、４つの時間多重化されたチャネル、情報チャネル、制御チャネル、パイロットチャネル、及び出力制御チャネルの内の３つを具備する。ある実施例では、パイロット及び出力制御チャネルは、２つのパイロット及び出力制御バースト(burst)に送信される。パイロット及び出力制御バーストは、各時間スロットにおいて同じ場所に位置している。パイロット及び出力制御バーストの説明は、１９９７年１１月３日に提出された米国特許出願 No. 08/963,386、題名“高レートパケット送信に関する方法及び装置”に開示されており、以前に引用されている。

ＶIII．順方向リンクパイロットチャネル
ある実施例では、順方向リンクパイロットチャネルは、パイロット信号を与える。パイロット信号は、初期捕捉、位相回復、タイミング回復、比率統合のためにアクセスターミナル６により使用される。これらの使用は、ＩＳ−９５規格に適合するＣＤＭＡ通信システムの場合と同様である。ある実施例では、パイロット信号は、Ｃ／Ｉ観測を実行するためにアクセスターミナル６によっても使用される。

一実施例における順方向リンクパイロットチャネルのブロック図が、図３に示されている。パイロットデータは、乗算器１５６に与えられる全てゼロ（若しくは全て１）の系列を具備する。乗算器１５６は、ウォルシュコードＷ_０でパイロットデータをカバーする。ウォルシュコードＷ_０が全てゼロの系列であるため、乗算器１５６の出力は、パイロットデータである。パイロットデータは、ＭＵＸ１６２により時間多重化され、Ｉウォルシュチャネルに与えられる。Ｉウォルシュチャネルは、複素乗算器２１４の中でショートＰＮ_Ｉコードにより拡散される（図４参照）。ある実施例では、パイロットデータは、全てのアクセスターミナル６により受信できるようにするため、ロングＰＮコードでは拡散されない。ロングＰＮコードは、ＭＵＸ２３４によりパイロットバーストの期間、門を閉じられている。それ故、パイロット信号は、変調されなかったＢＰＳＫ信号である。

パイロット信号を図示する線図が、図５（Ａ）に示されている。ある実施例では、各時間スロットは、２つのパイロットバースト３０６ａ及び３０６ｂを具備する。パイロットバースト３０６ａ及び３０６ｂは、時間スロットの１／４及び３／４の終わりに生ずる。ある実施例では、各パイロットバースト３０６は、６４チップの期間（Ｔｐ＝６４チップ）である。情報データ若しくは制御チャネルデータがない場合。アクセスポイント４は、パイロット及び出力制御バーストを送信するだけである。その結果、１２００Ｈｚの周期的なレートで不連続な波形バースティングになる。

ＩＸ．逆方向リンク出力制御ビット利得
ある実施例では、順方向リンク出力制御チャネルは、出力制御命令を送るために使用される。出力制御命令は、遠隔局６からの逆方向リンク送信の送信出力を制御するために使用される。逆方向リンクにおいて、各送信を行っているアクセスターミナル６は、ネットワーク中の他の全てのアクセスターミナル６に対して干渉源として作用する。逆方向リンクについての干渉を最小にし、能力を最大にするために、各アクセスターミナル６の送信出力は、２つの出力制御ループで制御される。ある実施例では、出力制御ループは、米国特許 No. 5,056,109、題名“ＣＤＭＡセルラ移動電話システムにおける送信出力を制御する方法及び装置”に詳細に開示されているＣＤＭＡシステムのものと同様である。これは、本発明の譲受人に譲渡されており、ここに引用されている。他の出力制御機能も考えられ、それらは、本発明の範囲内である。

第１の出力制御ループは、逆方向リンク信号品質が設定されたレベルに維持されるように、アクセスターミナル６の送信出力を調整する。信号品質は、アクセスポイント４において受信された逆方向リンク信号のノイズ＋干渉に対するビット当たりのエネルギーの比Ｅ_ｂ／Ｉ_ｏとして観測される。設定レベルは、Ｅ_ｂ／Ｉ_ｏ設定値として参照される。第２の出力制御ループは、フレームエラーレート（ＦＥＲ）として観測される成果の所望のレベルが維持されるように、設定値を調整する。各アクセスターミナル６の送信出力は、通信システム中の他のアクセスターミナル６にとって干渉であるため、出力制御は、逆方向リンクにおいて極めて重要である。逆方向リンクの送信出力を最小にすることは、干渉を減少させ、逆方向リンクの能力を増加させる。

第１の出力制御ループの中で、逆方向リンク信号のＥ_ｂ／Ｉ_ｏは、アクセスポイント４において観測される。そして、アクセスポイント４は、観測したＥ_ｂ／Ｉ_ｏを設定値と比較する。観測したＥ_ｂ／Ｉ_ｏが設定値より高ければ、アクセスポイント４は、送信出力を減少させるためにアクセスターミナル６に出力制御メッセージを送信する。あるいは、観測したＥ_ｂ／Ｉ_ｏが設定値より低ければ、アクセスポイント４は、送信出力を増加させるためにアクセスターミナル６に出力制御メッセージを送信する。ある実施例では、出力制御メッセージは、１出力制御ビットで与えられる。ある実施例では、出力制御ビットに関する高い値は、アクセスターミナル６が送信出力を増加させるように命令し、低い値は、アクセスターミナル６が送信出力を減少させるように命令する。

ある実施例では、各アクセスポイント４と通信している全てのアクセスターミナル６に対する出力制御ビットは、出力制御チャネルで送信される。ある実施例では、出力制御チャネルは、１６ビットのウォルシュカバーで拡散される、最大３２までの直交チャネルを具備する。各ウォルシュチャネルは、周期的な間隔で１つの逆方向出力制御（ＲＰＣ）ビット若しくは１つのＦＡＣビットを送信する。各々のアクティブなアクセスターミナル６は、１つのＲＰＣインデックスを割り当てられる。ＲＰＣインデックスは、そのアクセスターミナル６に向けられているＲＰＣビットストリームの送信に対するウォルシュカバー及びＱＰＳＫ変調位相（例えば、同位相若しくは直交）を定義する。ある実施例では、０のＲＰＣインデックスが、ＦＡＣビットのために保存される。

出力制御チャネルの一ブロック図が、図３に示されている。ＲＰＣビットは、各ＲＰＣビットを所定の回数繰り返す記号リピータ１５０に与えられる。繰り返されたＲＰＣビットは、ウォルシュカバーエレメント１５２に与えられる。ウォルシュカバーエレメント１５２は、ＲＰＣインデックスに対応するウォルシュカバーでビットをカバーする。カバーされたビットは、利得エレメント１５４に与えられる。ある実施例では、利得エレメント１５４は、一定の送信出力を維持するために、変調に先立ってビットを計測する。ある実施例では、ＲＰＣウォルシュチャネルの利得は、ＲＰＣチャネル出力の合計が利用できる送信出力の総量に等しくなるように、規格化される。全てのアクティブなアクセスターミナル６に確実なＲＰＣ送信を維持する一方で、ウォルシュチャネルの利得は、総アクセスポイント送信出力の効率的な利用のために時間の関数として変化できる。ある実施例では、動いていないアクセスターミナル６のウォルシュチャネル利得は、ゼロに設定される。ＲＰＣウォルシュチャネルの自動出力制御は、アクセスターミナル６に対応するＤＲＣチャネルからの順方向リンク品質観測の推定を使用することにより可能である。利得エレメント１５４から計測されたＲＰＣビットは、ＭＵＸ１６２に与えられる。

ある実施例では、０から１５までのＲＰＣインデックスは、ウォルシュカバーＷ_０からＷ_１５にそれぞれ割り当てられ、スロット内の第１のパイロットバースト（図５（Ｂ）のＲＰＣバースト３０４）の周りに送信される。１６から３１までのＲＰＣインデックスは、ウォルシュカバーＷ_０からＷ_１５にそれぞれ割り当てられ、スロット内の第２のパイロットバースト（図５（Ｂ）のＲＰＣバースト３０８）の周りに送信される。ある実施例では、ＲＰＣビットは、同位相信号上で変調された偶数のウォルシュカバー（例えば、Ｗ_０，Ｗ_２，Ｗ_４等）及び直交信号上で変調された奇数のウォルシュカバー（例えば、Ｗ_１，Ｗ_３，Ｗ_５等）で変調されたＢＰＳＫである。ピークと平均間のエンベロープ(envelope)を減少させるために、同位相及び直交出力をバランスさせることが好ましい。さらに、デモジュレータの位相推定エラーに起因するクロストークを最小にするために、同位相及び直交信号に直交カバーを割り当てることが好ましい。

ある実施例では、最大３１までのＲＰＣビットは、各時間スロットの中で３１ＲＰＣウォルシュチャネルにおいて送信できる。ある実施例では、１５ＲＰＣビットが、スロットの前半で送信され、１６ＲＰＣビットが、スロットの後半で送信される。ＲＰＣビットは、総合計器２１２（図４参照）により統合され、出力制御チャネルの合成波形は、図５（Ｂ）に示されるようになる。

出力制御チャネルのタイミング線図は、図５（Ａ）に図示されている。ある実施例では、ＲＰＣビットレートは、６００ｂｐｓ、若しくは時間スロットあたり１ＲＰＣビットである。各ＲＰＣビットレートは、時間多重化され、図５（Ｂ）及び５（Ｃ）に示されるように、２つのＲＰＣバースト（例えば、ＲＰＣバースト３０４ａ及び３０４ｂ）にわたって送信される。ある実施例では、各ＲＰＣバーストは、幅（Ｔｃ＝３２チップ）が３２ＰＮチップ（即ち２ウォルシュ記号）であり、各ＲＰＣビットの全幅は、６４ＰＮチップ（即ち４ウォルシュ記号）である。他のＲＰＣビットレートは、繰り返しの記号の数を変えることにより得られるであろう。例えば、１２００ｂｐｓのＲＰＣビットレートは、（６３までのアクセスターミナル６を同時にサポートするために、若しくは、出力制御レートを増加させるために）ＲＰＣバースト３０４ａ及び３０４ｂにおいて３１ＲＰＣビットの第１の組を、及びＲＰＣバースト３０８ａ及び３０８ｂにおいて３２ＲＰＣビットの第２の組を送信することにより得られるであろう。この場合、全てのウォルシュカバーは、同位相および直交信号で使用される。

各アクセスポイント４と通信しているアクセスターミナル６の数が、利用できるＲＰＣウォルシュチャネルの数より少ないはずであるため、出力制御チャネルは、バーストしやすい性質を持つ。このような状況では、あるＲＰＣウォルシュチャネルは、利得エレメント１５４の利得の適正な調整によりゼロに設定される。

ある実施例では、ＲＰＣビットは、処理の遅延を最小にするためにコーディング若しくはインターリービングなしにアクセスターミナル６に送信される。さらに、エラーが、次の時間スロットにおいて出力制御ループにより訂正されるはずであるため、出力制御ビットの誤った受信は、データ通信システムにとって損にはならない。

ある実施例では、アクセスターミナル６は、逆方向リンクの複数のアクセスポイント４とソフトハンドオフにあるであろう。ソフトハンドオフにあるアクセスターミナル６に対する逆方向リンク出力制御に関する方法及び装置は、前述の米国特許 No. 5,056,109に開示されている。ソフトハンドオフにあるアクセスターミナル６は、アクティブセットにある各アクセスポイント４に対するＲＰＣウォルシュチャネルをモニタし、前述の米国特許 No. 5,056,109に開示されている方法にしたがってＲＰＣビットを統合する。ある実施例では、アクセスターミナル６は、出力低下命令の論理ＯＲを実行する。受信したＲＰＣビットのいずれかが、アクセスターミナル６に送信出力を減少させるように命令するならば、アクセスターミナル６は、送信出力を減少する。ある実施例では、ソフトハンドオフにあるアクセスターミナル６は、ハードデシジョン(hard decision)を決定する前に、ＲＰＣビットのソフトデシジョンを統合できる。受信したＲＰＣビットを処理するための他の実施例が考えられ、そして、それらは、本発明の範囲内である。

ある実施例では、関連するパイロットチャネルの情報チャネルが、次の１／２フレームにおいて送信されるか否かを、ＦＡＣビットは、アクセスターミナル６に指示する。ＦＣＡビットの使用は、アクセスターミナル６によるＣ／Ｉ推定を改善し、そして、それゆえ、干渉の活性度の知識を広めることによりデータレート要求を改善する。ある実施例では、ＦＡＣビットは、１／２フレーム境界において変化するだけであり、８の連続する時間スロットの間繰り返され、７５ｂｐｓビットレートになる。

ＦＣＡビットを使用すると、アクセスターミナル６は、次のようにＣ／Ｉ観測を計算できる：

ここで、（Ｃ／Ｉ）_ｉはｉ番目の順方向リンク信号のＣ／Ｉ観測、Ｃ_ｉはｉ番目の順方向リンク信号のＣ／Ｉ観測の総受信出力、Ｃ_ｊはｊ番目の順方向リンク信号のＣ／Ｉ観測の受信出力、Ｉは全てのアクセスポイント４が送信している場合の全干渉、α_ｊはｊ番目の順方向リンク信号のＦＣＡビットであり、ＦＣＡビットに依存して０若しくは１となる。

Ｘ．逆方向リンク構造
ある実施例のデータ通信システムにおいて、逆方向リンク送信は、順方向リンク送信といくつかの方法で異なっている。順方向リンクにおいて、データ送信は、典型的には、１つのアクセスポイント４から１つのアクセスターミナル６に行われる。しかし、逆方向リンクにおいては、各アクセスポイント４は、複数のアクセスターミナル６からのデータ送信を同時に受信できる。ある実施例では、各アクセスターミナル６は、アクセスポイント４に送信すべきデータの量に依存して、いくつかのデータレートの内の１つで送信できる。このシステム設計は、データ通信の非対称的な特性を反映する。

ある実施例では、逆方向リンクにおける時間ベースユニットは、順方向リンクにおける時間ベースユニットと同一である。ある実施例では、順方向リンク及び逆方向リンクデータ送信は、１．６６７ｍｓｅｃの期間の複数の時間スロットにわたって生ずる。しかしながら、逆方向リンクにおけるデータ送信が、典型的には低いデータレートで生ずるため、より長い時間ベースユニットが、効率を改善するために使用される。

ある実施例では、逆方向リンクは、可変レートデータ送信をサポートする。可変レートは、自由度を与え、アクセスポイント４に送信すべきデータの量に依存して、アクセスターミナル６がいくつかのデータレートの内の１つで送信することを認める。ある実施例では、アクセスターミナル６は、常に最低のデータレートでデータを送信できる。ある実施例では、高いデータレートのデータ送信は、アクセスポイント４による許可が必要である。この実施は、逆方向リンクリソースの効率的利用を与える一方で、逆方向リンク送信遅延を最小にする。

ある実施例では、逆方向リンクは、パイロット／ＤＲＣチャネル及びデータチャネルの２チャネルをサポートする。これら各チャネルの機能及び実行は、以下に述べられる。パイロット／ＤＲＣチャネルは、パイロット信号及びＤＲＣメッセージを送信するために使用され、データチャネルは、情報データを送信するために使用される。

ある実施例では、アクセスターミナル６が高速データ送信を受信している時でも、アクセスターミナル６は、各時間スロットにおいてパイロット／ＤＲＣチャネル上にＤＲＣメッセージを送信する。あるいは、アクセスターミナル６が、高速データ送信を受信していない場合、パイロット／ＤＲＣチャネル上の全部のスロットは、パイロット信号を具備する。パイロット信号は、多くの機能をアクセスポイント４が受信することにより使用される。それは、初期捕捉の助けとして、パイロット／ＤＲＣ及びデータチャネルに関する位相基準として、及び閉ループ逆方向リンク出力制御のソースとしての機能である。

ある実施例では、逆方向リンクのバンド幅は、１．２２８８ＭＨｚになるよう選択される。このバンド幅選択は、ＩＳ−９５規格に適合するＣＤＭＡシステムに対して設計された既存のハードウェアを利用できるようにする。しかしながら、他のバンド幅は、能力を増加させるため及び／若しくはシステム要求に適合させるために利用できる。ある実施例では、ＩＳ−９５規格により規定されているように、同じロングＰＮコード及びショートＰＮ_Ｉ及びＰＮ_Ｑコードが、逆方向リンク信号を拡散するために使用される。ある実施例では、逆方向リンクチャネルは、ＱＰＳＫ変調を使用して送信される。あるいは、ＯＱＰＳＫ変調が、変調された信号のピークと平均の振幅変化を最小にするために使用できる。それは結果として性能の改善になる。異なるシステムバンド幅、ＰＮコード、及び変調体系の使用が考えられ、これは本発明の範囲内である。

ある実施例では、パイロット／ＤＲＣチャネル及びデータチャネルにおける逆方向リンクの送信出力は、以下のようにするために制御される。アクセスポイント４において観測されたように、逆方向リンク信号のＥ_ｂ／Ｉ_ｏは、前述の米国特許 No. 5,506,109で議論されたように、所定のＥ_ｂ／Ｉ_ｏ設定値で維持される。出力制御は、アクセスターミナル６と通信しているアクセスポイント４により維持され、命令は、上記のようにＲＰＣビットとして送信される。

ＸＩ．逆方向リンクデータチャネル
一実施例の１つの逆方向リンク構造のブロック図が、図６に示されている。データは、データパケットに区分され、エンコーダ６１２に与えられる。各データパケットに対して、エンコーダ６１２は、ＣＲＣパリティビットを生成し、コードテールビットを挿入し、そしてデータをエンコードする。ある実施例では、前述の米国特許出願 No. 08/743,688に開示されたエンコーディングフォーマットにしたがって、エンコーダ６１２は、パケットをエンコードする。他のエンコーディングフォーマットも使用でき、本発明の範囲内である。エンコーダ６１２からエンコードされたパケットは、パケット中のコード記号を記録するブロックインテーリーバ６１４に与えられる。インターリーブされたパケットは、乗算器６１６に与えられる。乗算器６１６は、データをウォルシュカバーでカバーし、利得エレメント６１８にカバーされたデータを与える。利得エレメント６１８は、データレートに拘わらず一定のビット当たりのエネルギーＥ_ｂに維持するためにデータを計測する。利得エレメント６１８から計測されたデータは、乗算器６５０ｂ及び６５０ｄに与えられる。乗算器６５０は、ＰＮ＿Ｑ及びＰＮ＿Ｉ系列でそれぞれデータを拡散する。乗算器６５０ｂ及び６５０ｄから拡散されたデータは、データをフィルタするフィルタ６５２ｂ及び６５２ｄにそれぞれ与えられる。フィルタ６５２ａ及び６５２ｂからフィルタされた信号は、総合計器６５４ａに与えられる。そして、フィルタ６５２ｃ及び６５２ｄからフィルタされた信号は、総合計器６５４ｂに与えられる。総合計器６５４は、データチャネルからの信号とパイロット／ＤＲＣチャネルからの信号を合計する。総合計器６５４ａ及び６５４ｂの出力は、それぞれＩ出力及びＱ出力を具備する。Ｉ出力及びＱ出力は、それぞれ（順方向リンクにおけるように）同位相サイン関数ＣＯＳ（ｗ_ｃｔ）及び直交サイン関数ＳＩＮ（ｗ_ｃｔ）で変調され、そして合計される（図６には示されていない）。ある実施例では、情報データは、サイン関数の同位相及び直交の両者に送信される。

ある実施例では、データは、ロングＰＮコード及びショートＰＮコードで拡散される。受信しているアクセスポイント４が、送信しているアクセスポイント６を認識できるように、ロングＰＮコードは、データをスクランブルする。ショートＰＮコードは、システムバンド幅にわたって信号を拡散する。ロングＰＮ系列は、ロングコード生成器６４２により生成され、乗算器６４６に与えられる。ショートＰＮ_Ｉ及びＰＮ_Ｑ系列は、ショートコード生成器６４４により生成され、それぞれ乗算器６４６ａ及び６４６ｂに与えられる。乗算器６４６ａ及び６４６ｂは、それぞれ、ＰＮ＿ＩからＰＮ＿Ｑまでの２組の系列を掛け算する。タイミング／制御回路６４０は、タイミングリファレンスを与える。

図６に示されるようなデータチャネル構造の一ブロック線図は、逆方向リンクにおけるデータのエンコーディング及び変調をサポートする数多くの構造の一つである。高レートデータ通信にとって、多数の直交チャネルを利用する順方向リンクのそれと同様な構造も、使用できる。ＩＳ−９５規格に適合するＣＤＭＡシステムにおける逆方向リンク情報チャネルに対する構造のような、他の構造も考えられ、これらは、本発明の範囲内である。高速データ通信に対する例示的なスケジューリング機構は、前述の米国特許出願 No. 08/798,951に詳しく述べられている。

ＸＩＩ. 逆方向リンクパイロット／ＤＲＣチャネル
パイロット／ＤＲＣチャネルの一ブロック線図が、図６に示されている。ＤＲＣメッセージは、ＤＲＣエンコーダ６２６に与えられる。ＤＲＣエンコーダは、所定のコーディングフォーマットにしたがってメッセージをエンコードする。適切でない順方向リンクデータレートの決定は、システムのスループット実績に影響を与えるという理由から、ＤＲＣメッセージのエラー確率は、十分に低い必要があるため、ＤＲＣメッセージのコーディングは、重要である。ある実施例では、ＤＲＣエンコーダ６２６は、レート(８，４)ＣＲＣブロックエンコーダである。レート(８，４)ＣＲＣブロックエンコーダは、３−ビットＤＲＣメッセージを８−ビットコードワードにエンコードする。エンコードされたＤＲＣメッセージは、乗算器６２８に与えられる。乗算器は、ＤＲＣメッセージが送られる目的地のアクセスポイント４を一義的に認識するウォルシュコードで、メッセージをカバーする。ウォルシュコードは、ウォルシュ生成器６２４により与えられる。カバーされたＤＲＣメッセージは、多重化装置(ＭＵＸ)６３０に与えられる。ＭＵＸ６３０は、パイロットデータでメッセージを多重化する。ＤＲＣメッセージ及びパイロットデータは、データをＰＮ＿Ｉ及びＰＮ＿Ｑ信号でそれぞれ拡散する乗算器６５０ａ及び６５０ｂに与えられる。このようにして、パイロット及びＤＲＣメッセージは、同位相及び直交位相の両者のサイン関数で送信される。

ある実施例では、ＤＲＣメッセージは、選択されたアクセスポイント４に送信される。これは、選択されたアクセスポイント４を認識する、ウォルシュコードでＤＲＣメッセージがカバーされることにより達成される。ある実施例では、ウォルシュコードは、長さが１２８チップである。１２８−チップウォルシュコードの誘導は、この分野で知られている。１つの固有のウォルシュコードが、アクセスターミナル６と通信している各アクセスポイント４に割り当てられる。各アクセスポイント４は、割り当てられたウォルシュコードでＤＲＣチャネル上の信号をデカバーする。選択されたアクセスポイント４は、ＤＲＣメッセージをデカバーすることができ、応答している順方向リンクにおいて、要求しているアクセスターミナル６にデータを送信する。他のアクセスポイント４が、異なるウォルシュコードに割り当てられているため、他のアクセスポイント４は、要求されたデータレートが自分に向けられていないことを決められる。

ある実施例では、データ通信システム中の全てのアクセスポイント４に対する逆方向リンクショートＰＮコードは、同一であり、異なるアクセスポイント４を識別するためにショートＰＮ系列のオフセットがない。ある実施例のデータ通信システムは、逆方向リンクにおけるソフトハンドオフをサポートする。オフセットを持たない同じショートＰＮコードを使用することは、ソフトハンドオフの期間中アクセスターミナル６からの同一の逆方向リンク送信を、複数のアクセスポイント４が受信できるようにする。ショートＰＮコードは、スペクトルの拡散を与えるが、アクセスポイント４の識別は認めない。

ある実施例では、ＤＲＣメッセージは、アクセスターミナル６により要求されたデータレートを搬送する。他の実施例では、ＤＲＣメッセージは、順方向リンク品質の指標（例えば、アクセスターミナル６により観測されるようなＣ／Ｉ情報）を搬送する。アクセスターミナル６は、１若しくはそれ以上のアクセスポイント４から順方向リンクパイロット信号を同時に受信でき、各受信パイロット信号のＣ／Ｉ観測を実行する。そして、アクセスターミナル６は、現在及び以前のＣ／Ｉ観測を具備することができるパラメータの組に基づいて、最善のアクセスポイント４を選択できる。レート制御情報は、ＤＲＣメッセージにフォーマットされる。ＤＲＣメッセージは、いくつかの実施例のうちの一つでアクセスポイント４に伝達される。

ある実施例では、アクセスターミナル６は、要求されたデータレートに基づいてＤＲＣメッセージを送信する。要求されたデータレートは、最大のサポートされたデータレートである。そのデータレートは、アクセスターミナル６により観測されるＣ／Ｉで満足する成果を生み出す。Ｃ／Ｉ観測から、アクセスターミナル６は、満足する成果を生み出す最大のデータレートを計算する。一旦、最大のデータレートが計算されると、最大のデータレートは、それからサポートされたデータレートの一つに量子化され、要求されたデータレートとして指定される。要求されたデータレートに対応するデータレートインデックスは、選択されたアクセスポイント４に送信される。サポートされたデータレートの例示的な組及び対応するデータレートインデックスが、表１に示されている。

アクセスターミナル６は、過剰なＣ／Ｉ観測も計算する。過剰なＣ／Ｉ観測は、満足する成果に対して要求されたものを超えるＣ／Ｉである。ある実施例では、アクセスターミナル６は、過剰なＣ／Ｉ観測に基づいてＤＲＣメッセージを送信する。この実施例では、アクセスポイント４は、満足する成果を生み出す最大のデータレートを計算する。他の実施例では、アクセスターミナル６は、Ｃ／Ｉ観測及び過剰なＣ／Ｉ観測の両者に基づいてＤＲＣメッセージを送信する。他の実施例では、アクセスターミナル６は、他のチャネルに過剰なＣ／Ｉ観測を送信する。過剰なＣ／Ｉ観測が計算される実施例では、アクセスポイント4は、満足する成果を生み出す最大のデータレートを計算し、過剰なＣ／Ｉ観測に基づいて情報チャネルの送信出力を減少する。そして、アクセスターミナル６復調器６４は、減少による情報チャネル送信出力を計測する。

ある実施例では、そこで、アクセスターミナル６は、選択されたアクセスポイント４に順方向リンク品質の指標を送信し、アクセスターミナル６は、Ｃ／Ｉ観測の量子化された値を表すＣ／Ｉインデックスを送信する。Ｃ／Ｉ観測は、表に作られることができ、Ｃ／Ｉインデックスと関連させることができる。Ｃ／Ｉインデックスを表すためにより多くのビットを使用することは、Ｃ／Ｉ観測のより精密な量子化を可能にする。マッピングは、線形にすることもできるし、若しくは予め変形させることもできる。線形のマッピングに対して、Ｃ／Ｉインデックスの各増加分は、Ｃ／Ｉ観測における対応する増加を表す。例えば、Ｃ／Ｉインデックスにおける各ステップは、Ｃ／Ｉ観測において２．０ｄＢの増加を表すことができる。予め変形されたマッピングに対しては、Ｃ／Ｉインデックスの各増加分は、Ｃ／Ｉ観測において異なる増加を表すことができる。一例として、予め変形されたマッピングは、図７に示されるようなＣ／Ｉ分布の累積分布関数（ＣＤＦ）曲線に合うようにＣ／Ｉ観測を量子化するために使用することができる。

アクセスターミナル６からアクセスポイント４にレート制御情報を伝える他の実施例が考えられ、これは本発明の範囲内である。さらに、レート制御情報を表すために異なるビット数を使用することも、本発明の範囲内である。

ある実施例では、Ｃ／Ｉ観測及び過剰なＣ／Ｉ観測は、ＣＤＭＡシステムにおいて使用されるものと同様な方法で、順方向リンクパイロット信号について実行することができる。Ｃ／Ｉ観測を実行する方法及び装置は、１９９６年９月２７日に提出した米国特許 No. 5,903,554、題名“拡散スペクトル通信システムにおけるリンク品質を測定する方法及び装置”に開示されている。これは、本発明の譲受人に譲渡されており、引用されている。まとめると、パイロット信号についてのＣ／Ｉ観測は、ショートＰＮコードにより受信した信号を逆拡散することにより得られる。Ｃ／Ｉ観測の時間と実際のデータ送信の時間との間でチャネル状態が変化する場合、パイロット信号についていのＣ／Ｉ観測は、不確実性を含むであろう。ある実施例では、ＦＣＡビットを使用することは、要求されたデータレートを決定する時に、アクセスターミナル６が順方向リンクの活性度を考慮することを認める。

他の実施例では、Ｃ／Ｉ観測及過剰なＣ／Ｉ観測は、順方向リンク情報チャネルについて実行されることができる。情報チャネル信号は、ロングＰＮコード及びショートＰＮコードで逆拡散され、ウォルシュコードでデカバーされる。送信出力のより大きな割合がデータ送信に割り当てられるという理由で、データチャネル上の信号についてのＣ／Ｉ観測は、さらに正確なはずである。アクセスターミナル６により受信された順方向リンク信号のＣ／Ｉを観測するための他の方法が考えられ、それは本発明の範囲内である。

ある実施例では、要求されたデータレートは、絶対リファレンス(absolute reference)及び相対リファレンス(relative reference)を使用してアクセスポイント４に伝達される。この実施例では、要求されたデータレートを具備する絶対リファレンスは、定期的に送信される。絶対リファレンスは、アクセスポイント４がアクセスターミナル６により要求された的確なデータレートを決定することを可能にする。絶対リファレンスの送信間の各時間スロットに対して、アクセスターミナル６は、アクセスポイント４に相対リファレンスを送信する。これは、次に来る時間スロットに対して要求されたデータレートが、前の時間スロットに対して要求されたデータレートより高いか、低いか、若しくは同じであるかどうかを示す。アクセスターミナル６は、定期的に絶対リファレンスを送信する。データレートインデックスの定期的な送信は、要求されたデータレートが既知の状態に設定されることを可能にし、相対リファレンスの誤った受信が蓄積されないことを確認する。絶対リファレンス及び相対リファレンスの使用は、アクセスポイント６へのＤＲＣメッセージの送信レートを減少できる。要求されたデータレートを送信するための他のプロトコル(protocol)も考えられ、本発明の範囲内である。

逆方向リンクアクセスチャネルは、登録フェーズ(registration phase)の期間、アクセスポイント４にメッセージを送信するためにアクセスターミナル６により使用される。アクセスターミナル６は、逆方向リンクＮＡＣＫチャネル上にＮＡＣＫメッセージを送信する。

本発明は、ＮＡＣＫプロトコルの関係において記述してきたが、ＡＣＫプロトコルの使用が考えられ、本発明の範囲内である。

開示された実施例のこれまでの記述は、この分野に通常の知識のあるいかなる者でも本発明を作成し、使用することを可能にする。これらの実施例に対して各種の変形は、本分野に通常の知識のある者にとって容易に実現されるであろう。そしてここで定義された一般的な原理は、他の実施例にも適用できる。そのため、本発明は、ここに示された実施例に限定されることなく、ここで開示された原理及び新奇な特徴に整合する広範な範囲にしたがう。

図１は、複数のセル、複数のアクセスポイント及び複数のアクセスターミナルを具備する一実施例におけるデータ通信システムの線図である。 図２は、一実施例のデータ通信システムのサブシステムのブロック線図である。 図３は、一実施例の一つの順方向リンク構成のブロック線図である。 図４は、一実施例の一つの順方向リンク構成のブロック線図である。 図５（Ａ）は、一実施例の順方向リンクスロット構造であり、（Ｂ）は、出力制御チャネルの合成波形である。 図６（６）は、一実施例の一つの逆方向リンク構成のブロック線図である。 図７（１０）は、典型的な六角形セルレイアウトにおけるＣ／Ｉ分布の累積分布関数（ＣＤＦ）の線図である。

符号の説明

２…セル，４…アクセスポイント，６…アクセスターミナル，１０…アクセスポイントコントローラ，１２０，１５６，２１８，２３６，６１６，６２８，６５０…乗算器，２２０…総合計器。

Claims (29)

1. データ送信を保留しているアクセスターミナルを呼び出す；
   パラメータの組に基づいてアクセスポイントを選択する；
   該選択されたアクセスポイントからの順方向リンク信号についての過剰なＣ／Ｉを観測する；
   上記選択されたアクセスポイントに該過剰なＣ／Ｉ観測を送る；及び
   上記過剰なＣ／Ｉ観測にしたがった送信出力で上記選択されたアクセスポイントからデータを送信する、
   を具備する、少なくとも１つのアクセスポイントから１つのアクセスターミナルへのパケットデータ送信の方法。
2. 上記送信するステップは、上記アクセスターミナルの優先順位に基づいてスケジューラにより計画される、請求項１の方法。
3. 上記観測すること、選択すること、及び送ることのステップは、上記データ送信が完了するまで各時間スロットにおいて実行される、請求項１の方法。
4. 上記送信することのステップは、指向性ビームを使用して実行される、請求項１の方法。
5. 上記データは、データパケットで上記アクセスターミナルに送信される、請求項１の方法。
6. 上記アクセスターミナルにより受信されていないデータパケットに関する否定的受領通知（ＮＡＣＫ）メッセージを送信する、
   をさらに具備する請求項５の方法。
7. 上記ＮＡＣＫメッセージにしたがって上記アクセスターミナルにより受信されなかった上記データパケットを再送信する、
   をさらに具備する請求項５の方法。
8. 上記データパケットは、全てのデータレートに対して固定されたサイズである、請求項５の方法。
9. 上記データパケットは、１若しくはそれ以上の時間スロットにわたって送信される、請求項５の方法。
10. 各データパケットは、プリアンブルを具備する、請求項５の方法。
11. 上記プリアンブルの長さは、上記データレートに基づく、請求項１０の方法。
12. データ送信を保留しているアクセスターミナルを呼び出す；
    パラメータの組に基づいてアクセスポイントを選択する；
    該選択されたアクセスポイントからの順方向リンク信号の過剰なＣ／Ｉを観測する；
    上記選択されたアクセスポイントに該過剰なＣ／Ｉ観測を含むデータ要求メッセージを送る；及び
    上記過剰なＣ／Ｉ観測にしたがった送信出力で上記選択されたアクセスポイントからデータを送信する、
    を具備する、少なくとも１つのアクセスポイントから１つのアクセスターミナルへのパケットデータ送信の方法。
13. 上記データ要求メッセージは、要求されたデータレートを表すものである、請求項１２の方法。
14. 上記要求されたデータレートは、複数のデータレートのうちの１つである、請求項１２の方法。
15. データ送信を保留しているアクセスターミナルを呼び出す；
    パラメータの組に基づいてアクセスポイントを選択する；
    該選択されたアクセスポイントからの順方向リンク信号の過剰なＣ／Ｉを観測する；
    上記選択されたアクセスポイントに第１のチャネルにおいてデータ要求メッセージを送る；
    上記選択されたアクセスポイントに第２のチャネルにおいて該過剰なＣ／Ｉ観測を送る；及び
    上記データ要求メッセージにしたがったデータレートで、及び上記観測された過剰なＣ／Ｉ観測にしたがった送信出力で、上記選択されたアクセスポイントからデータを送信する、
    を具備する、少なくとも１つのアクセスポイントから１つのアクセスターミナルへのパケットデータ送信の方法。
16. 上記データ要求メッセージは、要求されたデータレートを表すものである、請求項１５の方法。
17. 上記要求されたデータレートは、複数のデータレートのうちの１つである、請求項１５の方法。
18. 複数のアクセスターミナルからデータ要求メッセージを受信する；
    該複数のアクセスターミナルそれぞれに関する平均運用レートを計算する；
    該複数のアクセスターミナルそれぞれに関する該平均運用レートに対する要求されたデータレートの比率を計算する；
    平均運用レートに対する要求されたデータレートの最大比率を有する該アクセスターミナルからデータの送信をスケジューリングする；及び
    上記データ要求メッセージにしたがってランダムに変化する送信出力で上記選択されたアクセスポイントからデータを送信する、
    を具備する、少なくとも１つのアクセスポイントから１つのアクセスターミナルへのパケットデータ送信の方法。
19. 該比率は、ＤＲＣ_Ｉ（ｎ）／Ｒ_Ｉ（ｎ）として計算される、ここで、Ｒ_Ｉ（ｎ）＝（１−１／ｔｃ）＊Ｒ_Ｉ（ｎ−１）＋（１／ｔｃ）；ＤＲＣ_Ｉ（ｎ）は、スロットｎにおけるターミナルＩの該要求されたデータレートである；Ｒ_Ｉ（ｎ）は、スロットｎ−１からＩにおける該平均運用レートである；及びｔｃは、スケジューラの時定数である、請求項１８の方法。
20. 複数のアクセスターミナルからデータ要求メッセージを受信する；
    該複数のアクセスターミナルそれぞれに関する平均運用レートを計算する；
    該複数のアクセスターミナルそれぞれに関する該平均運用レートに対する要求されたデータレートの比率を計算する；
    平均運用レートに対する要求されたデータレートの該比率に基づいて該アクセスターミナルからのデータ送信の計画をバイアスする；及び
    上記データ要求メッセージにしたがった通信システムにおける近隣のアクセスポイントと同期した送信出力で上記選択されたアクセスポイントからデータを送信する、
    を具備する、通信システムにおける少なくとも１つのアクセスポイントから１のアクセスターミナルへのデータパケット送信の方法。
21. 複数のアクセスターミナルからデータ要求メッセージを受信する；
    該複数のアクセスターミナルそれぞれに関する平均運用レートを計算する；
    該複数のアクセスターミナルそれぞれに関する該平均運用レートに対する要求されたデータレートの比率を計算する；
    平均運用レートに対する要求されたデータレートの最大比率を有する該アクセスターミナルからデータの送信のスケジューリングする；及び
    上記データ要求メッセージにしたがった通信システムにおける近隣のアクセスポイントと同期した送信出力で上記選択されたアクセスポイントからデータを送信する、
    を具備する、通信システムにおける少なくとも１つのアクセスポイントから１つのアクセスターミナルへのパケットデータ送信の方法。
22. 該送信出力は、該アクセスポイントのボアサイトアジマス角に依存した最大値である、請求項２１の方法。
23. 該送信出力が、
    Ｐ(ｔ)＝Ｐ_０(ｄＢｍ)＋∂(ｄＢ)＊Ｃｏｓ(２＊π＊ｔ／Ｔ−θ) ここで、
    Ｐ_０はアクセスポイントの形式的な送信出力；
    θはアジマス角；
    Ｔは３６０°スキャンする時間；及び
    ^∂＝ｄＢで表されたピークである、
    請求項２２の方法。
24. 順方向リンク信号についての呼び出しメッセージを受信し、及び該順方向リンク信号についてのＣ／Ｉ観測及び過剰なＣ／Ｉ観測を実行するための受信機；
    該受信機からの上記呼び出しメッセージ、Ｃ／Ｉ観測、及び過剰なＣ／Ｉ観測を受信するための上記受信機と結合されたコントローラ、上記コントローラはアクセスポイントを選択する；及び
    該Ｃ／Ｉ観測及び該過剰なＣ／Ｉ観測を含むデータ要求メッセージを送信するために上記コントローラに結合された送信機、
    を具備するアクセスターミナル。
25. Ｃ／Ｉ観測及び過剰なＣ／Ｉ観測を受信するための受信機；
    該受信機から上記Ｃ／Ｉ観測及び過剰なＣ／Ｉ観測を受信するために上記受信機に結合されたチャネルスケジューラ、上記チャネルスケジューラはデータ送信のためのアクセスターミナルを選択する；及び
    該Ｃ／Ｉ観測及び過剰なＣ／Ｉ観測に基づいた送信出力で送信するための上記チャネルスケジューラに結合された送信機、
    を具備するアクセスポイント。
26. アクセスターミナルへ順方向リンク信号中の呼び出しメッセージを送信するために少なくとも１つのアクセスポイント各々の中にある送信機；
    上記呼び出しメッセージを受信するための、及び上記少なくとも１つのアクセスポイント中にある上記送信機から上記順方向リンク信号のＣ／Ｉ観測及び過剰なＣ／Ｉ観測を実行するための、上記１つのアクセスターミナル中にある受信機；
    上記少なくとも１つのアクセスターミナル各々の中にあるコントローラ、上記コントローラは上記Ｃ／Ｉ観測及び過剰なＣ／Ｉ観測を受信するために上記受信機に結合される、上記コントローラは選択されたアクセスポイントを識別する；及び
    データ要求メッセージを送信するために上記コントローラに結合された上記アクセスターミナル中にある送信機、
    を具備する、少なくとも１つのアクセスポイントから１つのアクセスターミナルへの高速パケットデータ送信のための通信システム。
27. 複数のアクセスターミナルからデータ要求メッセージを受信するための手段；
    該複数のアクセスターミナル各々に関する平均運用レートを計算するための手段；
    該複数のアクセスターミナル各々に関する該平均運用レートに対する要求されたデータレートの比率を計算するための手段；
    平均運用レートに対する要求されたデータレートの最大比率を有する該アクセスターミナルからデータの送信をスケジューリングするための手段；及び
    上記データ要求メッセージにしたがってランダムに変化する送信出力で上記選択されたアクセスポイントからデータを送信するための手段、
    を具備するアクセスポイント。
28. 複数のアクセスターミナルからデータ要求メッセージを受信するための手段；
    該複数のアクセスターミナル各々に関する平均運用レートを計算するための手段；
    該複数のアクセスターミナル各々に関する該平均運用レートに対する要求されたデータレートの比率を計算するための手段；
    平均運用レートに対する要求されたデータレートの最大比率を有する該アクセスターミナルからのデータの送信の計画をバイアスするための手段；及び
    上記データ要求メッセージにしたがってランダムに変化する送信出力で上記選択されたアクセスポイントからデータを送信するための手段、
    を具備するアクセスポイント。
29. 複数のアクセスターミナルからデータ要求メッセージを受信するための手段；
    該複数のアクセスターミナル各々に関する平均運用レートを計算するための手段；
    該複数のアクセスターミナル各々に関する該平均運用レートに対する要求されたデータレートの比率を計算するための手段；
    平均運用レートに対する要求されたデータレートの最大比率を有する該アクセスターミナルからのデータの送信の計画をバイアスするための手段；及び
    上記データ要求メッセージにしたがって通信システムにおける近隣のアクセスポイントに同期した送信出力で上記選択されたアクセスポイントからデータを送信するための手段、
    を具備するアクセスポイント。

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