JP2001007764A - ワイヤレスリンクを介して送信する方法 - Google Patents

ワイヤレスリンクを介して送信する方法

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JP2001007764A
JP2001007764A JP2000132828A JP2000132828A JP2001007764A JP 2001007764 A JP2001007764 A JP 2001007764A JP 2000132828 A JP2000132828 A JP 2000132828A JP 2000132828 A JP2000132828 A JP 2000132828A JP 2001007764 A JP2001007764 A JP 2001007764A
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power
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power control
wireless unit
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JP2000132828A
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Peretz Moshes Feder
モッシェス フェダー ペレッツ
Walter Honcharenko
ホンチャレンコ ウォルター
Leonard Piazzi
ピアッチ レオナルド
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 フレーム誤りが生じないように、送信機電力
を適切に制御可能なセルラ通信システムのための電力制
御システムを提供すること。 【解決手段】 ワイアレス通信システムのための電力制
御システムは、ワイアレスリンク上の無線送信に対する
期待される肯定応答の数との関連で、ワイアレス送信機
の送信電力を調節する。例えば、ワイアレスユニット
は、ワイアレスユニットがワイアレスリンクを介して送
信した無線パケットに対して受信する（または受信に失
敗する）肯定応答の数を監視する。ワイアレスユニット
は、ワイアレスユニットにより受信されるべき期待され
る肯定応答の数に対する失われた肯定応答の数を決定す
る。ワイアレスユニットにより期待される肯定応答の数
は、ワイアレスユニットにより送信された無線パケット
の数に基づきうる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ワイヤレス通信に
係り、特に、肯定応答を使用するセルラ通信システムの
ための電力制御システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のワイヤレスセルラ通信システム
は、セルラユニットとの間の通信信号の送受信をサポー
トするように地理的に分布された多数のセルサイトまた
は基地局を含む。セルラユニットは、しばしば移動体ユ
ニットまたはワイヤレスユニットと呼ばれ、実際には静
止または固定され得る。各セルサイトは、セルと呼ばれ
る特定の地理的領域において音声および／またはデータ
通信を取り扱い、セルラシステムのための全体的カバレ
ージ領域は、全てのセルサイトに対するセルの連合によ
り定義される。セルサイトの近くのカバレージ領域は、
システムのカバレージ領域の外側境界内の可能な場合に
は隣接する通信カバレージを保証するようにある程度オ
ーバラップする。
【０００３】ワイヤレスセルラ通信システムにおいて、
基地局およびワイヤレスユニットは、順方向リンクおよ
び逆方向リンクを介して音声および／またはデータを通
信する。順方向リンクは、基地局からワイヤレスユニッ
トへ通信信号を運び、逆方向リンクは、ワイヤレスユニ
ットから基地局へ通信信号を運ぶ。ワイヤレスユニット
および基地局がどのようにセルラ通信システムにおいて
通信するかを決定するための多くの異なるスキームがあ
る。例えば、ワイヤレスユニットと基地局との間のワイ
ヤレス通信リンクは、ＴＤＭＡ（時分割多元接続）、Ｆ
ＤＭＡ（周波数分割多元接続）およびＣＤＭＡ（符号分
割多元接続）を含む異なる無線プロトコルに従って定義
され得る。
【０００４】伝統的な音声通信は、ワイヤレスユニット
に専用の通信リンクに頼る。例えば、アクティブなワイ
ヤレスユニットは、音声接続の間、専用の順方向リンク
チャネルおよび専用の逆方向リンクチャネルを有し得
る。伝統的な音声通信システムに基づくセルラ通信シス
テムは、典型的には、音声および／またはデータ情報
を、所定の時間インターバル、例えば２０ｍｓで定義さ
れるトラフィックフレームまたは無線パケットにグルー
プ化し、ワイヤレスユニットと基地局との間の専用通信
リンクを介してトラフィックフレームを送る。
【０００５】あるワイヤレスデータ通信システムは、デ
ータ通信のバースト的性質を利用し、無線パケットが送
信される通信リンクを共有する複数のワイヤレスユニッ
トに対するパケットデータ接続を確立するために、パケ
ット交換リンクを使用する。このようにすることにおい
て、ワイヤレス通信リンクは、より効率的に使用され、
容量の増大を許容する。
【０００６】あるワイヤレスデータアプリケーションに
おいて、送信ユニットまたはステーションは、無線パケ
ットを受信ユニットまたはステーションに送り、送信ユ
ニットまたはステーションは、受信ユニットが無線パケ
ットを受信したことを示す肯定応答信号を受信ユニット
またはステーションから受信することを待つ。ある時間
の後、無線パケットに対する肯定応答信号が送信ユニッ
トまたはステーションにより受信されない場合、送信ユ
ニットまたはステーションは、無線パケットを再送信す
る。
【０００７】ワイヤレス通信システムは、システム性能
を改善するために電力制御を使用し、ワイヤレスユニッ
トおよび／または基地局により送信される電力レベルを
制御することによりシステム容量を増大させる。電力制
御は、一般に、送信ステーションまたはユニットからの
信号強度を測定する受信ユニットまたはステーションに
より行われる。受信ユニットまたはステーションは、受
信された信号強度に基づいてその送信電力を調節するこ
とができ、および／または、受信ユニットまたはステー
ションは、電力制御情報に応答してその送信電力レベル
を調節する送信ユニットへ、電力制御情報を中継でき
る。
【０００８】全てのワイヤレスユニットにより送信され
る電力レベルは、典型的には、サービスしている基地局
の制御下にあり、基地局は、良好な品質の逆方向リンク
を維持しつつ各ワイヤレスユニットが送信している電力
レベルを低減させるように電力制御を実行する。各ワイ
ヤレスユニットが送信している電力レベルを低減させる
ことにより、ワイヤレスユニットの送信により生じるシ
ステムワイドの妨害が低減される。そのようなシナリオ
は、全体的信号対妨害比が、ワイヤレスセルラ通信シス
テム中の全てのワイヤレスユニットに対して増大するの
で、ワイヤレスセルラ通信システムに対する容量の増大
を可能にする。
【０００９】電力制御は、ワイヤレスユニットが同じ周
波数チャネルを共有するＣＤＭＡシステムにおいて特に
重要である。各ワイヤレスユニットの電力が制御されな
い場合、より強い受信された信号が、同じ周波数チャネ
ル上の基地局において受信される弱い信号と干渉するこ
とがあり、弱い信号が受信される可能性を減少させる。
電力制御は、ワイヤレスユニットからの信号が基地局に
より同じレベルで受信されるように、基地局のカバレー
ジ領域内の各ワイヤレスユニットに対して基地局により
提供される。このように、隣接するワイヤレスユニット
は、遠くのワイヤレスユニットを圧倒することはない。
【００１０】様々な電力制御技法が、周知のＩＳ−９５
標準に基づくＣＤＭＡワイヤレス通信システムにおいて
使用されている。ＣＤＭＡシステムにアクセスしようと
するとき、ワイヤレスユニットは、アクセスチャネルに
おいてランダムアクセス手順を使用する。電力制御シス
テムは、アクセスチャネル上の送信において、ワイヤレ
スユニットにより使用されるべき電力レベルを決定す
る。アクセス電力を決定するために、ワイヤレスユニッ
トは、アクセスチャネルを介してアクセスメッセージを
送信し、アクセスメッセージに対する肯定応答信号を受
信する（または受信に失敗する）。
【００１１】アクセスメッセージを特定の電力レベルで
送信した後、ワイヤレスユニットは、基地局からの肯定
応答信号を待つ。肯定応答信号が受信される場合、アク
セスメッセージの送信が終了し、肯定応答されたアクセ
スメッセージの電力レベルが、アクセスチャネル上のワ
イヤレスユニットの送信電力をセットするために使用さ
れる。アクセスメッセージに対して肯定応答が受信され
ない場合、ワイヤレスユニットは、肯定応答信号が受信
されるまで、増大させた電力レベルでアクセスメッセー
ジを送信する。
【００１２】逆方向リンクにおいて、自律的電力制御
が、逆方向リンクを確立するために使用され、逆方向リ
ンク上の大きな経路損失変動に反応する。各ワイヤレス
ユニットは、基地局からのパイロット信号の電力レベル
およびワイヤレスユニットにおいて受信された全ての基
地局信号の和に基づいて信号強度測定を実行する。信号
強度測定は、ワイヤレスユニットの送信機電力を調節す
るために、ワイヤレスユニットにより使用される。
【００１３】受信される信号が強くなると、基地局から
の強い信号の受信は、ワイヤレスユニットが、基地局に
近いかまたは良好な経路を有するかのいずれかであるこ
とを示すので、ワイヤレスユニットはその送信機電力を
低くセットする。このように、ワイヤレスユニットは、
より低い送信機電力を使用することができ、それが他の
ワイヤレスユニットに対して生じる妨害を低くすること
ができる。
【００１４】指向性電力制御は、基地局がワイヤレスユ
ニットに電力制御ビットを送る逆方向リンクにおいても
使用される。指向性電力制御を行うことにおいて、基地
局は、信号対雑音比測定のような信号強度測定を、２０
ｍｓトラフィックフレーム当たり１６回行う。トラフィ
ックフレームは、大気中を無線周波数（ＲＦ）信号を送
信するための基本タイミングインターバルである。
【００１５】基地局は、ワイヤレスユニットに、目標の
信号強度測定値に近づくように電力を増大または減少さ
せるように指示する電力制御ビットをワイヤレスユニッ
トに送る。電力制御ビットは、２０ｍｓフレーム当たり
１６回送られ、各ビットは、ワイヤレスユニット電力に
１ｄＢの変化を生じる。各連続的なフレームに対して、
フレーム誤りが起きるまで、小さい量、例えば３５フレ
ーム毎に１ｄＢだけ目標の信号強度測定値を減少させる
ことができる値、目標の信号強度測定値が減少させられ
る。
【００１６】フレーム（例えば、「悪いフレーム(bad f
rame)」）が誤りのあるビットを含む場合、フレーム誤
りが起きるが、誤りのあるビットの数および構成に依存
して、誤りのあるビットが訂正され得る。フレーム誤り
が起きない場合、目標の信号強度測定値は、比較的大き
な量、例えば約３ｄＢ増大され、基地局は、目標の信号
強度測定値に近づくような電力制御ビットをワイヤレス
ユニットに指示する。
【００１７】順方向リンクにおいて、基地局の電力レベ
ルを低くすることは、システムワイドの妨害を減少し、
他の基地局によりサービスされているワイヤレスユニッ
トに対する信号対雑音比を向上させる。順方向リンク電
力制御ストラテジー(strategy)は、ワイヤレスユニット
が所定の数のフレームについて順方向リンクフレーム誤
り率（ＦＥＲ）を決定し、フレーム誤り率測定値を基地
局に報告することを含む。通常、フレーム誤り率（ＦＥ
Ｒ）は、ワイヤレス通信システムに関連づけられてお
り、ここでは、ＦＥＲは、基地局とワイヤレスユニット
との間の通信リンクを通して送信されるフレームの総数
に対する悪いフレームの比として定義される。
【００１８】順方向リンクに対するＦＥＲ測定に基づい
て、基地局は、順方向リンク電力を調節する。例えば、
基地局が順方向トラフィックフレームを送信する場合、
ワイヤレスユニットは、受信された順方向トラフィック
フレームが悪いかまたは悪くないかを、巡回冗長検査
（ＣＲＣ）を例えば使用する誤り検出を実行することに
より決定する。ワイヤレスユニットは、ワイヤレスユニ
ットから基地局への次の逆方向トラフィックフレームに
おいてエラーインジケータビット（ＥＩＢ）を使用し
て、そのような決定を基地局に対して示すことになる。
【００１９】ワイヤレスユニットからの逆方向トラフィ
ックフレームの受信により、基地局は、エラーインジケ
ータビットを検査する。ＥＩＢがフレーム誤りがないこ
とを示す場合、電力は、８０フレーム毎にｄ（例えば、
１／４ｄＢ）だけ減少させられ、ＥＩＢがフレーム誤り
を示す場合、電力は、フレーム誤りがＥＩＢビットによ
り示されなくなるまで、電力はｕ（例えば、１ｄＢ）だ
け増大される。
【００２０】代替的な実施形態において、ワイヤレスユ
ニットが、受信された誤りのあるフレームの数およびレ
ポートによりカバーされるインターバルの間に受信され
たフレームの総数を含む電力メッセージレポートを送る
ことができる。代替的な実施形態において、フレーム誤
りが受信されない場合、電力レベルは５６個のフレーム
毎にｄだけ減少させられるが、レポーティングインター
バルの間に許容できない数の誤りのあるフレームが生じ
た場合、電力はｕだけ増加させられる。
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】したがって本発明の目
的は、フレーム誤りが生じないように、送信機電力を適
切に制御可能なセルラ通信システムのための電力制御シ
ステムを提供することである。
【００２２】
【課題を解決するための手段】本発明は、ワイヤレスリ
ンクを介して伝送される無線送信に対して期待される肯
定応答の数との関連で、ワイヤレス送信機の送信電力を
調節するワイヤレス通信システムのための電力制御シス
テムをもたらす。例えば、ワイヤレスユニットは、ワイ
ヤレスユニットがワイヤレスリンクを介して送信した無
線パケットを受信した（または受信することに失敗し
た）肯定応答の数を監視する。ワイヤレスユニットは、
ワイヤレスユニットにより受信することが期待される肯
定応答の数に関連して、失われた肯定応答の数を決定す
る。
【００２３】ワイヤレスユニットにより期待される肯定
応答の数は、ワイヤレスユニットにより送信される無線
パケットの数に基づき得る。ＡＣＫ損失の数／期待され
るＡＣＫの数が第１のしきい値よりも大きい場合、ワイ
ヤレスユニットは、送信電力レベルを増大させる。ＡＣ
Ｋ損失の数／期待されるＡＣＫの数が、第２のしきい値
よりも低い場合、ワイヤレスユニットは送信電力レベル
を減少させる。
【００２４】
【発明の実施の形態】本発明の原理による電力制御シス
テムの例示的な実施形態が、図１に示されたワイヤレス
通信システム１０に関して説明される。この実施形態に
おいて、ワイヤレス通信システム１０は、ワイヤレスユ
ニット１２に、ワイヤレスネットワーク１８を介して、
インタネット１４または構内イントラネット１６および
／または公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）１７のようなパケ
ットデータネットワークへのリモートアクセスを提供す
る。
【００２５】ワイヤレスユニット１２は、図示しない外
部または内部のワイヤレスモデム（ＷＭ）を使用して、
ワイヤレスネットワーク１８へ接続する。ＷＭは、基地
局２２へワイヤレスリンク２０を介して、無線パケット
またはフレーム、例えば媒体アクセス制御（ＭＡＣ）フ
レームを送受信することをワイヤレスユニット１２に許
容する。
【００２６】基地局は、ワイヤレス通信システムにパケ
ットデータネットワーク１４および／または１６および
／またはＰＳＴＮ１７へのアクセスを提供する移動体交
換センタ（ＭＳＣ）２６またはデータ交換センタ（ＤＳ
Ｃ）に接続されており、ワイヤレスユニット１２が、Ｐ
ＳＴＮ（登録商標）１７および／またはパケットデータ
ネットワーク１４および／または１６との接続を確立す
ることを可能にする。基地局２２は、ワイヤレスユニッ
ト１２とのワイヤレスリンク２０を確立させるために使
用される少なくとも１つのアクセスポイント（ＡＰ）２
４を含む。ＡＰは、ＡＰによりサービスされる地理的領
域またはセクタ中のワイヤレスユニット１２と通信する
ために使用される無線送受信機およびアンテナ装置を含
む。
【００２７】一実施形態において、逆方向リンク（ワイ
ヤレスユニット１２からＡＰ２４へ）のための電力制御
システムは、ワイヤレスユニット１２におかれ、ＡＰ２
４からの制御または命令を必要としない。電力制御シス
テムは、ワイヤレスユニット１２により送られた無線パ
ケットに応答して、ＡＰ２４からワイヤレスユニット１
２により受信されるべき期待されるＡＣＫの数に基づ
く。ワイヤレスユニット１２により送信される無線パケ
ットの数は、期待されるＡＣＫの数に対する基礎となり
得る。
【００２８】所定の実施形態において、ワイヤレスユニ
ット１２は、ワイヤレスユニット１２がＡＰ２４に送信
する各パケットに対して１つのＡＣＫを期待する。他の
実施形態は、複数のフレームに対して、可変の数のフレ
ームに対して、またはＡＰ２４により受信された場合に
肯定応答をトリガすることとしてワイヤレス通信システ
ム１０により指定されたワイヤレスユニット１２からの
ＡＰ２４への他の伝送に対して１つのＡＣＫを送ること
ができる。
【００２９】ワイヤレスニット１２により実際に受信さ
れたＡＣＫの数に基づいて、失われた肯定応答の数が、
期待されるＡＣＫの数から受信されたＡＣＫの数を引き
算することによりまたは失われたＡＣＫの数を監視する
ことにより決定され得る。失われた肯定応答の数から、
ワイヤレスユニット１２は、逆方向リンクを介して送ら
れたパケットのパケット損失レート（ＰＬＲ）を推定で
きる。パケット損失レートは、失われたＡＣＫの数を期
待されたＡＣＫの数でわり算することにより決定され得
る。即ち、ＰＬＲ＝失われたＡＣＫの数／期待されたＡ
ＣＫの数
【００３０】所定の実施形態において、失われたパケッ
トおよび／またはＰＬＲの測定値を提供するために、電
力制御システムは、期待されたＡＣＫの最後のＮ個の、
例えば期待されたＡＣＫの最後の１００個のスライディ
ングウィンドウを使用する。スライディングウィンドウ
は、Ｎ段のＡＣＫレジスタまたはアレイを使用して構成
され得る。Ｎ段のＡＣＫレジスタまたはアレイは、ハー
ドウェアおよび／またはソフトウェアで構成され得る。
【００３１】ウィンドウのサイズは、電力システム応答
を決定し得る。ウィンドウサイズが小さすぎる場合、電
力制御システムしきい値は、粗すぎることになり、電力
制御システムが不安定になり、高すぎるＰＬＲまたは高
すぎる電力レベルを提供する可能性がある。スライディ
ングウィンドウの長さは、所定のもの、可変のもの、周
期的に決定されるもの、ダイナミックに決定されるも
の、ＭＳＣ２６から遠隔的に構成されるもの、および／
または他の方法でプログラム可能なものであり得る。
【００３２】所定の実施形態において、ＷＭは、無線パ
ケットを送信し、所定の時間間隔、例えば２０−１００
ｍｓ待機し、ＡＰ２４からのＡＣＫを検出する。その時
間間隔の間にＡＣＫが受信された場合、期待されたＡＣ
Ｋが受信されたことをＡＣＫレジスタに表示され得る。
そうでない場合、期待されたＡＣＫが受信されなかった
こと（失われたＡＣＫ）がＡＣＫレジスタに表示され得
る。
【００３３】最後のＮ個の期待されたＡＣＫに対して、
電力制御システムは、ＷＭに対して、パケット損失レー
ト（ＰＬＲ）を失われたＡＣＫの数／期待されたＡＣＫ
の数として決定することができる。失われたＡＣＫの数
／期待されたＡＣＫの数が第１のしきい値よりも大きい
場合、例えば５％より大きい場合、電力制御システム
は、ワイヤレスユニット１２の送信電力を増大させるこ
とができる。失われたＡＣＫの数／期待されたＡＣＫの
数が第２のしきい値より小さい場合、例えば１％より小
さい場合、電力制御システムは、ワイヤレスユニット１
２の送信電力を減少させることができる。
【００３４】第１および／または第２のしきい値は、所
定のもの、可変のもの、周期的に決定されるもの、ダイ
ナミックに決定されるもの、ＭＳＣ２６から遠隔的に構
成される得るもの、および／または他の方法でプログラ
ム可能なものであり得る。第１および第２のしきい値
は、同じしきい値であり得る。このように、電力制御シ
ステムは、電力を増大または減少させるべきかどうかを
決定することにおいて１つのしきい値を使用することが
できる。したがって、電飾制御システムは、ワイヤレス
ユニット１２により他のワイヤレスユニット１２に対し
て生成される妨害を減少させる一方で、ワイヤレスリン
ク２０を許容可能な品質に維持するようにワイヤレスユ
ニットにおいて動作し得る。
【００３５】電力制御システムは、逆方向リンクにおい
てワイヤレスユニット１２の電力レベルを制御するため
にワイヤレスユニット１２において構成されたものとし
て説明されてきた。このようにするために、電力制御シ
ステムは、ワイヤレスユニット１２のための内部または
外部のＷＭにおいて、構成され得る。外部のＷＭは、ワ
イアードリンクまたはワイヤレスリンクを介してワイヤ
レスユニット１２に取り付け可能であり、ルーフトップ
取り付け指向性アンテナと共に配置可能である。
【００３６】内部モデムは、Personal Computer Memory
Card International Association（ＰＣＭＣＩＡ）お
よびJapan Electronic Industry Development Associat
ion（ＪＥＩＤＡ）により定義されたようなＰＣカード
ソケットに挿入されるＰＣ（パーソナルコンピュータ）
カードの形式であり得るし、またはセルラホーンまたは
パーソナルワイヤレスデバイスのようなワイヤレスユニ
ット１２の回路に内蔵し得る。電力制御システムの代替
的な実施形態は、順方向リンク上を送信するためにＡＰ
２４により使用される電力レベルを制御するために使用
され得る。そのような電力制御システムまたはその部分
は、ＡＰ２４、基地局２２および／またはＭＳＣ２６中
に構成され得る。
【００３７】図１の実施形態において、基地局２２は５
個のアクセスポイント（ＡＰ）２４ａ−ｅと共に示され
ている。各ＡＰ２４ａ−ｅは、１つのセクタを受け持
ち、各ＡＰ２４ａ−ｅが順方向リンクに対して１つのキ
ャリアを使用し逆方向リンクに対して１つのキャリアを
使用する全分割二重スキームを使用して、セクタ中のこ
れらのワイヤレスユニット１２ａ−ｅと通信する。ま
た、ワイヤレスユニット１２ａ−ｅとＡＰ２４ａ−ｅと
の間の通信は、ラウンドロビン(round-robin) スキー
ム、ファーストカムファーストサーブドベイシス（firs
t come-first servedbasis)またはプライオリティベイ
シス(priority bais)を使用してスケジュールされる。
【００３８】基地局２２は、１９９７年１２月２６日に
出願された米国特許出願Ｎｏ．０８／９９８，５０５に
示された５チャンネル再利用通信スキームを使用するこ
とができる。この米国特許出願において、基地局は、５
個のセクタに分割された地理的領域をカバーし、異なる
周波数キャリアが各セクタにおいて使用される。異なる
チャネルおよび多元接続技法が使用され得る。
【００３９】基地局２２は、帰路ネットワーク２７を介
するカバレージ領域から移動体交換センタ（ＭＳＣ）２
６へのワイヤレスユニットトラフィックを多重化する。
この実施形態において、基地局２２は５個のＡＰをサー
ビスする帰路ネットワーク２７の一部としてアクセスハ
ブ３０を含む。ハブ３０は、電気電子技術者協会（ＩＥ
ＥＥ）８０２．３ローカルエリアネットワーク（ＬＡ
Ｎ）またはローカルＴ１リンクのようなリンク３２を介
してＡＰ２４にリンクされている。
【００４０】他のリンクも可能であり、ハブ３０は、Ａ
Ｐ２４と基地局２２において共に配置される必要はな
い。ハブ３０は、ワイヤレス、ワイアラインまたは光リ
ンク３８を使用してＭＳＣ２６とリンクされることがで
き、例えば非同期転送モード（ＡＴＭ）、フレームリレ
ーまたはＴ１ラインを介してトランスポート制御プロト
コル（ＴＣＰ）／インタネットプロトコル（ＩＰ）を使
用して、ＭＳＣ２６のルータ４０にリンクされ得る。
【００４１】ＭＳＣ２６において、ルータ４０は、この
実施形態において、インターコネクトＬＡＮ／ＡＴＭ４
２上のトラフィックを経路選択する。インタワーキング
ファンクション（ＩＷＦ）４４は、ワイヤレスネットワ
ーク１８のためのワイヤレスプロトコルを終端し、イン
タネット１４またはイントラネット１６とのインタフェ
ースを提供する。ゲートウェイ５０は、ＰＳＴＮ１７へ
のアクセスを提供する。順方向リンクのための電力制御
システムまたはその部分は、ワイヤレスネットワーク１
８全体に構成され得る。
【００４２】図２は、電力制御システムのフローチャー
トを示す。ステップ６０において、電力制御システム
は、オープンループ受信信号を使用して、初期送信機電
力レベルを演算する。一実施形態において、ワイヤレス
ユニットがパワーアップしたとき、ＷＭは、ＡＰ２４に
より送信されるビーコン信号に結合または同期化するこ
とを試みる。ＡＰ２４は、ビーコン信号中にその送信さ
れた電力レベルを公示することができる。
【００４３】ＷＭは、Ｐ＿ＴＸ＝ＡＰ（advertised pow
er）−ＳＮＲ＿Ｒｘ−Ｐ＿ＴＸmarginに従って、ビーコ
ン信号中にアドバタイズされた電力レベルに基づき、送
信機電力Ｐ＿ＴＸを計算する。ここで、ＡＰ（advertis
ed power）は、ＡＰの送信電力であり、ＳＮＲ＿ＲＸ
は、ＡＰ２４により送られたビーコン信号のＷＭにおけ
る受信された信号対雑音比（ＳＮＲ）であり、Ｐ＿ＴＸ
marginは、ＡＰ（公示された電力）−ＳＮＲ＿Ｒｘより
も低い電力レベルにおいて送信するためのプログラム可
能なマージンである。
【００４４】ＡＰ２４と結合するために、ＷＭは、ＡＰ
２４が結合および時間同期化のＡＣＫを送るまで、Ｐ＿
ＴＸにおける結合要求を送信できる。一実施形態におい
て、結合要求が、ＡＰ２４により肯定応答されなかった
場合、ＷＭは、各試みに対して例えば２ｄＢだけ送信電
力を増大させ、ＡＣＫを受信することなしに最大の許容
可能な結合要求を表す構成可能なパラメータＭａｘ＿Ａ
ｓｓｏｃ＿Ｒｅｑに到達するまで続ける。
【００４５】代替的に、ＷＭは、ＡＰ２４が結合および
時間同期化のＡＣＫを送るまで、最大電力で結合要求を
送信することができる。ワイヤレスユニット１２がＡＰ
２４から結合ＡＣＫを受信した後、または電力情報がビ
ーコン信号から得られるまで、ＷＭは、送信電力を、Ｐ
＿ＴＸ＝ＭａｘＴＸpower−ＳＮＲ＿Ｒｘ−Ｐ＿ＴＸmar
ginとして確立することができる。
【００４６】ここで、ＭａｘＴＸpowerは、セルサイズ
決定およびセル計画に基づくＷＭの最大送信電力または
最大リンク予算、例えば１００−１４０ｄＢｍであり、
ＳＮＲ＿Ｒｘは、例えばＡＰ２４からの受信されたＡＣ
Ｋの信号対雑音比であり、Ｐ＿ＴＸmarginは、ＭａｘＴ
Ｘpower−ＳＮＲ＿Ｒｘより低い電力レベルで送信する
ためのプログラム可能なマージンである。異なる信号強
度測定値、パラメータ、信号および／またはプロセスが
使用されるＡＰ２４への送信において初期送信電力を確
立することに関連して、他の実施形態が可能である。
【００４７】ＡＰ２４と結合されると、送信された無線
パケットの数またはＡＰ２４により受信されたかどうか
の肯定応答をトリガすることとしてワイヤレス通信シス
テム１０により指定されたワイヤレスユニット１２から
ＡＰ２４への他の伝送に基づいて、ＡＰ２４からの期待
されるＡＣＫの数に関連してＡＰ２４からの受信された
および／または失われたＡＣＫの数を監視することがで
きる。
【００４８】失われたＡＣＫ（期待されたが受信されな
かった）の数／ＡＣＫの期待された数が第１のしきい値
よりも大きい場合、ＷＭは送信電力を増大させる。失わ
れたＡＣＫの数／ＡＣＫの期待された数が第２のしきい
値よりも小さい場合、ＷＭは送信電力を増大させること
ができる。代替的に、第１および第２のしきい値は同じ
値であってもよく、電力制御システムは単一のしきい値
を使用する。または、２つよりも多いしきい値であって
もよく、しきい値の間で、電力の増大または減少が変化
する。
【００４９】また、失われたＡＣＫの数／期待されたＡ
ＣＫの数の比は、受信されたＡＣＫの数／期待されたＡ
ＣＫの数との関係で定義され得る。このように、しきい
値は、肯定応答されたパケットの％で定義され得る。そ
のような場合、受信されたＡＣＫの数／ＡＣＫの期待さ
れた数が第１のしきい値よりも大きい場合、ＷＭは送信
電力を減少させる。受信されたＡＣＫの数／ＡＣＫの期
待された数が第２のしきい値よりも小さい場合、ＷＭは
送信電力を増大させることができる。
【００５０】この実施形態において、長さＮのシフトレ
ジスタのようなＡＣＫレジスタが、ステップ６２におい
て、提供されまたは確立されかつ１で満たされる。ＷＭ
は、ステップ６４において、初期送信電力で無線パケッ
トを送信する。ステップ６６において、ＷＭは、ＡＰ２
４からのＡＣＫを検出するために、構成可能な時間、例
えば２０ｍｓ−１００ｍｓ待つ。
【００５１】この時間の間にＡＣＫがステップ６８にお
いて決められているように受信される場合、受信された
ＡＣＫを表すために、ステップ６９においてＡＣＫレジ
スタ中に１が置かれる。そうでない場合、失われたＡＣ
Ｋを表すために、ステップ７０において、ＡＣＫレジス
タにゼロが入る。ステップ７２において、電力制御シス
テムは、ＷＭのために、パケット損失レート（ＰＬＲ）
を、ＡＣＫレジスタ／Ｎ中のゼロの数として決定する。
【００５２】ステップ７４において、電力制御システム
は、ＰＬＲが高いしきい値、例えば５％よりも大きいか
どうかを決定する。もしそうである場合、ステップ７６
において、電力制御システムは、送信電力をＰupｄＢだ
け、例えば２ｄＢだけ増大させる。そして、ステップ７
８において、電力制御システムは、ＡＣＫレジスタ中の
最も古い０を１に変化させる。
【００５３】最も古い０を１に変化させることは、後続
のＡＣＫが受信されたとしてもＴＸ電力をランプアップ
させ続けることになるよけいなゼロをＡＣＫレジスタが
維持しないことを保証するためになされる。その後ＷＭ
は、ステップ８０において、次の無線パケットを送信
し、電力制御システムは、ステップ６６に戻って、上述
したように、ＡＣＫを待つ。
【００５４】ステップ７４において、電力制御システム
が、ＰＬＲが高いしきい値よりも小さいと決定した場
合、電力制御システムは、ステップ８２において、ＰＬ
Ｒが低いしきい値よりも小さいかどうか、例えば１％よ
りも小さいかどうかを決定する。もしそうである場合、
電力制御システムは、ステップ８４において、電力をＰ
downだけ、例えば２ｄＢだけ減少させる。ＷＭは、ステ
ップ８０において、次の無線パケットを送信し、ステッ
プ６６に戻って、上述したように、ＡＣＫを待つ。
【００５５】ステップ８２において、電力制御システム
が、ＰＬＲが低いしきい値よりも大きいと決定した場
合、これは、低いしきい値＜ＰＬＲ＜高いしきい値を意
味し、ＷＭは、ステップ８０において次のパケットを送
信し、ステップ６６に戻って、対応するＡＣＫを待つ。
ステップ６６において、ＡＣＫが適切な時間の後、受信
されなかった場合、ＷＭは、無線パケットを再送信する
ことができる。
【００５６】アプリケーションに依存して、ＷＭは、以
前の無線パケットのＡＣＫを受信する前に、後続の無線
パケットを送信することができる。いかなる場合にも、
高いしきい値と低いしきい値との間のＰＬＲを維持する
ことにより、ＰＬＲは、低く保つことができるが、送信
ユニットまたはステーションの電力レベルがシステムに
許容できないレベルの妨害を導入するようにまで低くは
しない。
【００５７】上述した実施形態に加えて、本発明の原理
による電力制御システムは、特定のシステムと共に説明
されたが、電力制御システムは、構成部品を除去および
／または追加し、および／または変形または説明された
システムの部分を使用する異なるセルラシステムおよび
構成と共に使用され得る。例えば、電力制御システム
は、特定の基地局構成およびワイヤレスアーキテクチャ
を使用して基地局との逆方向リンクを確立するワイヤレ
スユニットを特に参照して説明したが、ＣＤＭＡ、時分
割多元接続（ＴＤＭＡ）のような異なる多元接続技法を
使用した他のワイヤレスシステムも、データおよび／ま
たは音声を送るためのシステムとして使用することがで
きる。
【００５８】また、送信機、トランシーバおよび／また
は受信機の用語および関連する用語は、ワイヤレスネッ
トワークのワイヤレスユニットまたは基地局側の両方お
よび／またはワイヤレス通信システムの部分を指すもの
として使用され得る。このように、電力制御システム
は、ワイヤレスユニット１２との順方向リンク上の基地
局の送信電力を制御するためのワイヤレス通信システム
の基地局側においておよび順方向リンク上の送信電力を
制御するためのワイヤレスユニット１２において構成可
能である。
【００５９】様々なアーキテクチャブロックの異なる名
称、参照および特徴が使用され得ることは理解されなけ
ればならない。例えば、ワイヤレスシステムは、ルータ
および／またはゲートウェイを含むＭＳＣへネットワー
クを通して接続されたＡＰを伴う基地局を使用して説明
されたが、電力制御システムは、異なる名称および／ま
たは異なる機能ブロックを使用して異なるアーキテクチ
ャを備えたワイヤレス音声および／またはデータシステ
ムにおいて利用可能である。
【００６０】また、肯定応答を使用する電力制御システ
ムは、より大きな電力制御システムの一部としても含ま
れ得る。例えば、電力制御システムの一実施形態は、ワ
イヤレス送信機の送信電力を調節することに使用される
信号強度測定値、フレーム誤り率または他の受信された
信号測定値のような目標しきい値をセットするために使
用され得る。
【００６１】電力制御システムは第１および第２のしき
い値を使用するものとして説明されたが、例えばシステ
ム全体の妨害、信号強度測定値、ＢＥＲ、ＦＥＲまたは
他の測定値に基づく追加的なしきい値、および／または
例えば失われたまたは受信されたＡＣＫの数またはパー
センテージに基づく異なるしきい値が、送信ユニットの
送信電力を制御または制限するために使用され得る。ま
た、電力制御システムは、専用ワイヤレスリンクまたは
共有ワイヤレスリンク上を送信されうる無線パケットま
たはトラフィックフレームを使用して音声および／また
はデータを送信するワイヤレス通信システムと共に使用
され得る。
【００６２】また、電力制御システムの特定の構成が、
システムの失われた肯定応答の数を監視するためにレジ
スタまたはアレイを使用して説明されたが、他の構成が
可能であり、失われたまたは受信された肯定応答の数ま
たはパーセンテージに基づいて電力制御を行うために使
用され得る。電力制御システムにおいて使用される様々
なパラメータおよび／または変数は、予め定められたも
の、可変のもの、周期的に決定されるもの、ダイナミッ
クに決定されるもの、ＭＳＣ２６から遠隔的に構成され
るものおよび／または他の方法でプログラム可能なもの
であってもよい。
【００６３】電力制御システム、即ち説明されたアーキ
テクチャおよび／またはその部分は、異なる場所、また
は特定用途向け集積回路、ソフトウェアドリブン処理回
路、ファームウェアまたは構成部品の他の組合せにおい
て構成可能である。ここに説明されたものは、単に本発
明の原理の適用の単なる例示である。当業者は、本発明
の精神および範囲から離れることなしに、ここに説明さ
れた例示的な適用に厳格に従うことなしに、本発明に対
してなされうる構成および方法の様々な他の修正を容易
に理解するであろう。
【００６４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
フレーム誤りが生じないように、送信機電力を適切に制
御可能なセルラ通信システムのための電力制御システム
を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の原理によるワイヤレス通信システムに
おけるセルラ通信システムの構成を示すブロック図。
【図２】本発明の原理を使用した電力制御システムの動
作を示すフローチャート。
【符号の説明】
１０ ワイヤレス通信システム １２ ワイヤレスユニット １４ インターネット １６ イントラネット １７ 公衆交換電話網 １８ ワイヤレスネットワーク ２０ ワイヤレスリンク ２２ 基地局 ２４ アクセスポイント ２６ 移動体交換センタ ２７ 帰路ネットワーク ３０ ハブ ３２ リンク ４０，４８ ルータ ４２ インタコネクトＬＡＮ／ＡＴＭ ４４ インタワーキングファンクション ５０ ゲートウェイ
フロントページの続き (71)出願人 596077259 600 Ｍｏｕｎｔａｉｎ Ａｖｅｎｕｅ, Ｍｕｒｒａｙ Ｈｉｌｌ， Ｎｅｗ Ｊｅ ｒｓｅｙ 07974−0636Ｕ．Ｓ．Ａ. (72)発明者 ペレッツ モッシェス フェダー アメリカ合衆国、07631 ニュージャージ ー、エンゲルウッド、スターリング ロー ド 300 (72)発明者 ウォルター ホンチャレンコ アメリカ合衆国、08852 ニュージャージ ー、モンマウス ジャンクション、ウッド ゲイト ドライブ 21 (72)発明者 レオナルド ピアッチ アメリカ合衆国、07034 ニュージャージ ー、レイク ヒアワサ、ダフラック ドラ イブ 112

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ワイヤレスリンク（２０）を介する無線
    送信に対して期待されるＡＣＫの数Ｎに関連して、ワイ
    ヤレス送信機（１２，２４）の送信電力を調節するステ
    ップを有することを特徴とするワイヤレスリンク（２
    ０）を介して送信する方法。
  2. 【請求項２】 前記調節するステップは、前記ワイヤレ
    ス送信機（１２，２４）により行われ、 送信された無線パケットに対する失われたＡＣＫの数を
    監視するステップと、 失われたＡＣＫの数／期待されたＡＣＫの数が第１のし
    きい値よりも大きい場合、前記送信電力を増大させるス
    テップと、 失われたＡＣＫの数／期待されたＡＣＫの数が第２のし
    きい値よりも小さい場合、前記送信電力を減少させるス
    テップとをさらに含むことを特徴とする請求項１記載の
    方法。
  3. 【請求項３】 前記ワイヤレスリンク（２０）上で受信
    された信号の測定値に基づいて、前記ワイヤレス送信機
    （１２，２４）のための初期送信電力を決定するステッ
    プを含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
  4. 【請求項４】 前記ワイヤレスリンク（２０）を介して
    前記ワイヤレス送信機（１２）により前記基地局（２
    ２）に送信される無線パケットの肯定応答を送信する基
    地局（２２）を提供するステップを含むことを特徴とす
    る請求項２記載の方法。
  5. 【請求項５】 前記ワイヤレスリンク（２０）を介して
    前記ワイヤレス送信機（２４）により前記ワイヤレスユ
    ニット（１２）へ送信される無線パケットの肯定応答を
    送信するワイヤレスユニット（１２）を提供するステッ
    プを含むことを特徴とする請求項２記載の方法。
  6. 【請求項６】 長さＮのレジスタを提供するステップ
    と、 前記レジスタを受信ＡＣＫビットで満たすステップと、 無線パケットを送信するステップと、 ＡＣＫがある時間内に受信された場合、受信ＡＣＫビッ
    トを前記レジスタに挿入するステップと、 ＡＣＫが前記時間内に受信されなかった場合、前記レジ
    スタに無ＡＣＫビットを挿入するステップとを含むこと
    を特徴とする請求項１記載の方法。
  7. 【請求項７】 前記調節するステップが、無ＡＣＫビッ
    トの数／Ｎが第１のしきい値よりも小さい場合、前記送
    信電力を減少させるステップと、 無ＡＣＫビットの数／Ｎが第２のしきい値よりも大きい
    場合、前記送信電力を増大させるステップとを含むこと
    を特徴とする請求項６記載の方法。
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