JP2001127704A - プローブ信号を調整する装置 - Google Patents

プローブ信号を調整する装置

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JP2001127704A JP2000279226A JP2000279226A JP2001127704A JP 2001127704 A JP2001127704 A JP 2001127704A JP 2000279226 A JP2000279226 A JP 2000279226A JP 2000279226 A JP2000279226 A JP 2000279226A JP 2001127704 A JP2001127704 A JP 2001127704A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 プローブ信号に影響を及ぼすフェージングを
適宜補償し、プローブ信号をシステム機器が検出できる
可能性を増すためにプローブ信号のパワーを調整する方
法を提供すること。 【解決手段】 受信したパイロット信号のドプラーシフ
トを抽出し、このドプラーシフトに基づいて調整パラメ
ータを計算し、ドプラーシフトと連続するプローブ信号
の送信間の時間間隔とシステム定数に基づいて調整パラ
メータを計算する。この調整パラメータを送信すべきプ
ローブ信号に適応してプローブ信号が受けるフェージン
グの影響を補償する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、通信システムへの
アクセスをユーザーが得ることのできるにする方法と装
置に関し、特に通信システム機器により検出する可能性
を増加させるためにシステム機器のプロービング信号の
パワーを自動的に調整する方法と装置に関する。
【0002】
【従来の技術】通信システム、特にワイヤレス通信シス
テムは、複数の通信チャネルを有し、このチャネルを介
してこのシステムの加入者が互いに及びシステムと通信
している。一般的なワイヤレス通信システムの一部を図
1に示す。図1のワイヤレス通信システムは、セル
(例、102,104,106,108)を含むセルラ
ーシステムを表し、このシステムにおいては、各セルは
セールサイト、すなわち基地局(110,112,11
4)として知られる通信ネットワークの装置によりカバ
ーされる領域を表す。
【0003】各基地局は、無線装置(例、送信器、受信
器、変調器、復調器)を含み、これらを用いて基地局と
システム機器との間で通信信号を送受信している。シス
テム機器は、基地局以外の場所にも置かれることがあ
る。本明細書において、ユーザーとは、通信システムに
アクセスすることが許されたエンテティー(すなわち、
人、設備あるいはその組み合わせ)を表す加入者と同意
義で用いている。通信システムへのアクセスは、加入者
が通信システムの資源(システム機器、通信チャネル)
を利用出来る機能である。ユーザー機器(セル104内
のユーザー140)は、通信システムの加入者により使
用される携帯電話、あるいは他の通信装置である。たと
えばシステム機器は、ワイヤレスのポータブルコンピュ
ーター、あるいはページャー(ポケベル)である。シス
テム機器は、さらに通信信号により搬送される情報を取
り出し、通信プロトコールに基づいて通信手順を実行す
る処理装置を含む。
【0004】通信プロトコールは、通信システムのユー
ザー間でいかに通信を開始し、維持し、そして終了させ
るかを支配する一連の手順、あるいはプロセスである。
通信プロトコールは、ユーザーとシステム機器との間の
通信を支配する。通信プロトコールは、通信システムの
オペレーターが従う公知の標準(例、IS−95A,I
S−95B,IS−2000)の一部である。
【0005】図1において、各ユーザーは、基地局と通
信リンクを介して通信する。たとえばセル104におい
てはユーザー140は、基地局114と通信リンク15
6を介して通信する。通常各無線通信リンクは、数個の
通信チャネルを含む。たとえばIS−95A,IS−9
5B標準に適合するCDMAワイヤレスシステムにおい
ては、通信リンクはアクセスをチャネルと、ページング
チャネルと、トラフィックチャネルとを含む。アクセス
チャネルは、ユーザー機器がプロトコール情報を基地局
にそれを介して送るチャネルである。プロトコール信号
(その一部は、以下で説明する)は、プロトコール情報
を搬送する。
【0006】プロトコール情報とはシステム機器が動作
したり、通信システムを制御するのに用いられる情報で
ある。たとえば、通信システムへのアクセスを要求して
いるユーザーは、様々なプロトコール情報がシステム機
器(すなわち、基地局)とユーザー機器との間で交換さ
れた後、通信システムを用いることが出来る。
【0007】ユーザーが通信システムへのアクセスが許
されるのに際しては、システム機器はユーザーをシステ
ムの加入者と認定し、ユーザーに利用できる資源(通信
チャネルと基地局装置)を見出し、通信システムが従う
プロトコールに従ってこのような資源をユーザーが利用
できる(情報を送受信する)よう許す。
【0008】ページングチャネルは、システム機器
(例、基地局)がプロトコール情報を通信システムのユ
ーザーに放送するチャネルである。トラフィックチャネ
ルは、ユーザーが互いにあるいはシステムとの間通信す
るのに用いられるチャネルである。トラフィックチャネ
ルを介して伝送される情報は、たとえば音声、データ、
画像、ファクシミリ情報あるいは通信システムのユーザ
ーが一般的に搬送する他の情報である。
【0009】トラフィックチャネルは、2個のチャネル
から成り立っている。第1チャネルは逆方向リンクと称
し、ユーザーがそれを用いて情報を送信し、この情報を
基地局あるいは他のシステム機器が受信する。第2チャ
ネルは順方向リンクと称し、基地局あるいは他のシステ
ム機器が情報をユーザーに送るものである。
【0010】各ユーザーは、通信システムに割り当てら
れた順方向リンクと逆方向リンクとを有する。一般的に
信号は、ユーザー機器からシステム機器へのみ送信され
る信号を含む通信チャネルはアップリンクチャネルと称
する。逆にシステム機器からユーザー機器へのみ送信さ
れる信号を含む通信チャネルは、ダウンリンクチャネル
と称する。上記に説明したチャネルに加えて、あるCD
MAシステムは、パイロット信号を有し、これを用いて
ユーザーが通信システムへのアクセスを要求し獲得する
のを補助する。
【0011】パイロットチャネルは、ダウンリンクチャ
ネルであり、これを介してシステム機器が通信システム
のある領域(セル領域)をカバーするパイロット信号を
放送する。このパイロット信号は、ビーコン信号の一種
として機能し、基地局の存在を通信チャネルへアクセス
を望んでいるすべてのユーザーに知らせる。パイロット
信号は、システム機器にとってはタイミング信号として
機能し、すなわちシステム機器(たとえば携帯電話)が
受信したパイロット信号は、システム機器が使用する数
個の信号の内の1つの信号であり、これを用いて基地局
のタイミングに自分のタイミングを同期させる。このパ
イロット信号は、通常システムが規定したキャリア信号
である。すなわちパイロット信号は、単一周波数fc
信号である。
【0012】システム機器は、適宜のパワーのパイロッ
ト信号を受信し、検出するハードウエアを有する。ドプ
ラー効果と称する現象によりシステム機器が受信したパ
イロット信号の周波数は、fc±fd(ここでfdはドプ
ラーシフトと称する)である。ドプラーシフトはシステ
ム機器とパイロット信号を送信する基地局の装置(ある
いは他のシステム機器)との相対的移動に起因して発生
するキャリア周波数の変化である。システム機器が基地
局から離れる方向に移動すると、ドプラーシフトはキャ
リア周波数から減算される。一方、システム機器が基地
局の方向に向かって移動するときにはドプラーシフト
は、キャリア周波数に加えられる。システム機器と基地
局装置の間の相対速度は、ドプラーシフトの値(すなわ
ちシフト量)に直接影響を及ぼす。
【0013】ユーザーはプローブ信号を送信することに
より、通信システムへのアクセス要求を開始する。この
プローブ信号は、通常ドプラー効果により影響を受ける
ある周波数の信号である。プローブ信号は2つの部分か
らなる。第1部分は、0ビット列あるいは1ビット列で
あるプリアンブルと称する。プローブの第2部分は、プ
ロトコール情報を含むメッセージ部分である。
【0014】受領確認信号とCAM(channel assignme
nt message;CAM)信号は、その一部がプロトコール
情報あるいはメッセージであるようなダウンリンクプロ
トコール信号である。IS−95AとIS−95B標準
に従うCDMAワイヤレスセルラー通信システムにおい
ては、受領確認メッセージは、チャネル割り当てメッセ
ージの後(ある時間経過後)続く。システム機器により
送信されるチャネル割り当てメッセージは、資源(例、
トラフィックチャネル)をユーザー機器に割り当てるこ
とに関する情報を含む様々なプロトコール情報を含む。
IS−2000標準に従うCDMAワイヤレスセルラー
通信システムにおいては、別の種類の受領確認信号であ
る初期受領確認信号がある。
【0015】しかし多くの場合、プローブ信号はシステ
ム機器が検出できないことがあるが、その理由はシステ
ム機器が受信したプローブ信号のパワー(すなわち大き
さ)は、通信リンクが受ける様々な影響により減衰する
からである。このような悪影響は、振幅減衰、位相ジッ
ター、周波数のズレのようなチャネルの悪条件により引
き起こされる。このような場合、ユーザー機器は受領確
認メッセージを受信するまでプローブ信号を繰り返し送
信する。プローブ信号を繰り返し送信するために、プロ
ーブ信号のパワーは、Δと称するシステムが規定する量
だけ増加させる。
【0016】プローブ信号のパワーと時間との関係を表
すグラフを図2に示す。各プローブは、ある時間間隔τ
+τr1後送信される。ここでτは、システムが規定した
一定時間であり、τr1は、i番目のプローブ信号に対す
るランダムな長さの時間間隔である。かくして図2のグ
ラフによれば、最初に送信されたプローブはP1の振幅
を有し、2番目のプローブ信号はP2の振幅を有し、3
番目のプローブ信号はP3の振幅を有する。一般的にプ
ローブパワーは、次式で表される。(1)Pi=P0+Δ
i ここでi番目に送信されたプローブはパワーPiを有
し、公称プローブパワーはP0である。P0はシステムが
規定した(すなわち、ネットワークプロバイダーが規定
した)公称プローブパワーであり、これは初期プローブ
パワーとして用いられる。
【0017】通常プローブ信号の減衰はランダムに変化
する。プローブ信号のパワー、すなわち振幅のこのラン
ダムな変化の主要な原因はフェージングと称する現象に
起因する。
【0018】フェージングはシステム機器とシステム機
器の間にある障害物(建物、塔、あるいは他の構造体)
と移動する対象物に起因してシステム機器あるいはユー
ザー機器が受信する信号に悪影響を及ぼす。そのためシ
ステム機器とユーザー機器が送受信するパイロット信号
とプローブ信号と他の信号に影響を及ぼす。フェージン
グは、若干異なる時間で受信する送信信号の複数のバー
ジョンとの間の干渉により引き起こされる。フェージン
グはシステム機器あるいはユーザー機器が受信する信号
の振幅(すなわちパワー)の変動としてあらわれる。プ
ローブ信号あるいはパイロット(あるいは他の信号)
は、通信システムがカバーする領域の特定の人口統計に
依存する様々な種類のフェージングを受ける。フェージ
ングは、信号の振幅(すなわちパワー)対時間で表され
る(図3、図4)。
【0019】図3は「レイレイフェージング(Raleigh
fading)」と称するフェージングの種類を示し、図4は
「長期通常フェージング(Long Normal fading)」と称す
る別の種類のフェージングを示す。図3、図4を比較す
ることから判るようにレイレイフェージングに起因する
信号の振幅(すなわちパワー)は、長期通常フェージン
グに起因する変動よりもより頻繁に発生する。
【0020】前述したようにフェージングは、若干異な
る時間で受信した信号の様々なバージョンに起因して発
生する。受信中の信号の様々なバージョンの間の相関
は、システム機器に対するユーザー機器の速度によって
変化する。2つの信号の間の相関は、2つの信号の相互
依存性と称する。たとえば比較的高い相関関係を有する
信号は、比較的類似の信号特性を有する。信号特性は、
信号を記述するのに用いられる信号のパラメータであ
る。信号特性の例は、振幅と位相と周波数成分とパワー
である。
【0021】時間的相関は異なる時間における同一信号
の異なるバージョンの間に相互依存性があるような環境
を記述する。このため互いに高い時間的相関関係にある
同一信号の2つのバージョンは、類似の位相、振幅、パ
ワーレベルと周波数成分を含む。かくして互いに高度に
時間的な相関関係がある同一信号の2つのバージョン
は、類似の位相、振幅、パワーレベルと周波数成分を有
する。逆に時間的相関関係が低い同一信号の2つのバー
ジョンは相互依存性が少なく、これらの信号のそれぞれ
の特性は、信号が緊密に関連しないような互いにランダ
ムに変動する。そのため時間的相関関係の高い信号に対
するフェージングは、時間的相関関係が低い信号に対す
るフェージングよりも(振幅、パワー、位相、周波数の
面で)変動が少ない。
【0022】図5にはシステム機器に対し速度v1で移
動するユーザー機器が受信するパイロット信号のパワー
のフェージング(長期通常フェージング)を示す。図6
は、システム機器に対し速度v2で移動するユーザー機
器が受信する同一のパイロット信号のフェージングを示
す。ただし、v2>v1とする。上述したように図6に示
すフェージングは、より大きな変動を有するがその理由
は、対応するユーザー機器の速度が速いからである。図
5は高い相関関係のフェージングの例を示し、図6は低
い相関関係の例を示す。
【0023】前述したようにプローブ信号が送信される
パワーは、基地局がこのプローブ信号を検出するまで所
定量(式(1)を参照)だけ増加する。システム機器が
受信するプローブ信号に比較的大きなパワーの減少変動
(フェージングに起因する)が発生するといつでもシス
テム機器は、式(1)に従ってプローブ信号パワーレベ
ルを常に増加させなければならない。すると、プローブ
信号が隣接する基地局と干渉する可能性が増加する。
【0024】たとえば図1を参照するとセル104内に
おいてユーザー136は、セル102に近接しているた
めにプローブ信号を基地局114に送り、このプローブ
信号が基地局110と干渉する。かくしてこのような場
合、システム機器は基地局の検出が行われる前に比較的
長い時間待機しなければならない。これは、パワーの変
動を補償するプローブ信号に何回かΔの量を追加しなけ
ればならないからである。
【0025】ユーザー機器の速度と基地局に対する相対
的位置に依存して基地局が受信するプローブ信号は、深
いフェージングを受けることがある。深いフェージング
(すなわちある期間にわたる信号の大きな減衰)の場合
には、高い相関関係の深いフェージングは、長期間にわ
たって深いフェージング状態に信号があることを意味す
る。このような場合パワーをプローブ信号に追加して、
深いフェージングを補償して検出の確率を高めなければ
ならない。低い相関の深いフェージングは、比較的短期
にわたって信号が深いフェージングにあることを意味す
る。このような低い相関の深いフェージングの場合に
は、比較的小さなパワーがプローブ信号に加えられて、
深いフェージングを補償する。かくして発生するフェー
ジングの種類に応じて、適宜の量のパワーを追加してこ
のようなフェージングを補償しなければならない。あら
ゆる環境の基で一定量のΔを追加することは、プローブ
信号に対し利用できるパワーの効率的な活用とはならな
い。
【0026】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、プロ
ーブ信号に影響を及ぼすフェージングを適宜補償し、調
整されたプローブ信号をシステム機器が検出できる可能
性を増すためにプローブ信号のパワーを調整する方法を
提供することである。さらに本発明は、プローブ信号に
利用できるパワーを効率よく用いる方法を提供すること
である。
【0027】
【課題を解決するための手段】本発明の方法は、通信シ
ステム機器が送信されたプローブ信号を検出できる確率
を増加させるためにシステム機器により送信されるプロ
ーブ信号を適宜調整できるような方法と装置を提供す
る。この調整は、システム機器が受信した通信信号の解
析と通信システムの定数に基づいて行われる。本発明の
一実施例においては、プローブ信号のパワーは適宜調整
され、プローブ信号が利用できるパワーを効率よく用い
ることができる。
【0028】本発明の装置は、システム定数が記憶され
る第1モジュールとシステム機器から受信した通信信号
から信号特性を抽出するよう構成された第2モジュール
とを有する。本発明の装置はさらに第1モジュールと第
2モジュールに接続された第3モジュールを有し、この
第3モジュールは抽出された信号特性とシステムの定数
に基づいて調整パラメータを計算し、この調整パラメー
タを送信されるべきプローブ信号に適用して修正された
プローブ信号を経る。その後本発明の装置は、修正され
たプローブ信号とシステムの規定したプローブ信号から
一方を選択することにより適宜調整されたプローブ信号
を生成する。
【0029】本発明の一実施例においては、第1モジュ
ールはシステムの脱相関距離とシステムの換算係数とシ
ステムの規定した最大プローブ信号を記憶する。第2モ
ジュールは、システム機器が受信したパイロット信号の
ドプラーシフトを抽出する。第3モジュールの第1部分
は、脱相関距離とシステムタイミング信号とシステム換
算係数から調整パラメータを計算する。この第1部分は
この調整パラメータを送信すべきプローブ信号のパワー
に適応して修正されたプローブ信号を得る。この修正さ
れたプローブ信号とシステムの規定した最大プローブ信
号が第3モジュールの第2部分に入力され、この第2部
分が修正されたプローブ信号とシステムの規定した最大
パワープローブ信号の小さい方を選択することにより、
適宜調整されたプローブ信号を生成する。
【0030】
【発明の実施の形態】本発明は、通信システムのユーザ
ー機器が送信するプローブ信号を自動的(適応的)に調
整する装置と方法を提供する。プローブ信号の調整はシ
ステム機器が受信した通信信号を解析することに基づい
て行われる。この調整はまた測定されたシステム定数と
規定されたシステム定数に基づいて行われる。本発明の
一実施例においては、送信すべきプローブ信号のパワー
は適応的に調整され、それによりプローブ信号をシステ
ム機器が検出できる確率を増加させる。プローブ信号の
パワーを適宜調整することにより、プローブ信号が利用
できるパワーを効率的に用いることができる。
【0031】本発明の方法は、システム機器が受信した
パイロット信号が受けたドプラーシフト(と、システム
定数)に基づいてプローブ信号のパワーを適宜調整する
ことである。ドプラーシフトは、システム機器(例、基
地局)に対するシステム機器の相対的速度を表す。この
相対的速度がパイロット信号が受けるフェージングの種
類(例、低相関と高相関)を表す。フェージングの種類
を示すことにより送信すべきプローブ信号のパワーは、
それに応じて調整され、プローブ信号が受けるであろう
フェージングを補償する。次に送信されるプローブ信号
は、以前に送信されたプローブ信号に計算された調整パ
ラメータを適用することに基づいて送信される。調整パ
ラメータは、受信したパイロット信号のドプラーシフト
と記憶されたシステム定数と測定されたシステム定数を
用いて計算される。
【0032】図7において本発明の装置によれば、受信
したパイロット信号とシステム定数から得られた少なく
とも1つの特性に基づいて送信すべきプローブ信号のパ
ワーが適宜調整される。本発明の装置は、特定のシステ
ム定数とパイロット信号の抽出された特性に基づいてプ
ローブ信号のパワーを適宜調整することに限定されな
い。より一般的には、本発明の装置は受信した通信信号
(例、パイロット信号)と特定のシステム定数に基づい
て送信されるべき信号(例、プローブ信号)の適応的な
調整である。しかし議論を容易にするために図7に示さ
れた本発明の装置は、CDMAセルラー通信システムを
例に説明し、プローブ信号のパワーは受信したパイロッ
ト信号とシステム定数の解析に基づいて適宜調整され
る。本発明の装置は、ハードウエア、ソフトウエア、フ
ァームウエア、あるいはそれらの組み合わせでもって実
現されるユーザー機器の一部である。さらに本発明の方
法と装置は、CDMAセルラー通信システムに限定され
ず他の種類の無線通信システムにも適用可能である。
【0033】図7において、第1モジュール702は様
々なシステムが規定した定数及び測定されたシステム定
数を記憶する。第1モジュール702は脱相関距離xd
と称する定数を有する。この脱相関距離とは、システム
機器から受信した特定の通信信号(例、パイロット信
号)が0.5以下の相関係数を有するような距離であ
る。信号(この場合はパイロット信号)の特定の種類の
相関は、システム機器に対し異なった場所での相対的信
号強度(例えばパワー)に基づいた測定量である。本明
細書に記載した実施例においては、脱相関距離はユーザ
ー機器が受信したパイロット信号用である。例えば脱相
関距離xdは、特定の場所x1においてパイロット信号の
強度s1(すなわち受信したパイロット信号のパワーレ
ベル)を最初に測定することにより得られる。パイロッ
ト信号の強度は再び別の場所、例えばx2で測定され、
これでs2の測定値を生成する。パイロット信号の変動
する強度は統計プロセスとしてモデル化され、そこから
期待値、E(ある種の統計平均値)と統計平均(すなわ
ちs1,s2)が計算される。測定された各々の値に対す
る標準偏差σ(別の公知の統計量)もまた計算される。
2つの位置の差(すなわちx1−x2)が距離である。相
関係数は次式で定義される。 相関係数は、距離が増加するにつれて繰り返し計算され
る。距離が増加するにつれて相関が減少し、そしてシス
テムが規定した相関係数(例えば0.5)に到達すると
測定された距離が相関距離として規定される。多くのア
プリケーションにおいては相関係数が0.5以下の距離
が脱相関距離として定義される。脱相関距離はキャリア
周波数と物理的環境のようなファクターに依存する。脱
相関距離の値は、システム機器内に記憶され、適宜、そ
の後の計算に用いられる。
【0034】第1モジュール702は、換算係数Kを有
し、送信すべき信号の様々な特性を調整する。換算係数
はシステムオペレータが規定した定数である。第1モジ
ュール702はさらにIP maxを有し、これはプロ
ーブ信号に対しシステムオペレータが規定した増分最大
量(例、パワーレベル)である。IP maxは、任意
であり、システムオペレータが変更、あるいは修正する
ことができる。
【0035】第2モジュール704は、通信信号を受信
し、この受信した信号から少なくとも1つの特性を抽出
する回路、あるいはデバイスである。第2モジュール7
04が抽出する特定の特性とは、受信信号のドプラーシ
フトfdである。本発明の実施例においては第2モジュ
ール704は、システム機器からパイロット信号を受信
し、この受信したパイロット信号からドプラーシフトを
生成する。第2モジュール704は自動周波数制御(au
tomatic frequency control;AFC)ループでパイロット
信号と同一周波数のローカル発振器を有する。この受信
したパイロット信号は、ローカル発振器内でそれを混合
することにより同期が検出される。エラー信号が生成さ
れ、このエラー信号は受信したパイロット信号が受けた
周波数シフト(ドプラーシフトを含む)に比例する。ド
プラーシフトをその後適宜の係数により周波数シフトを
換算することにより予測される。信号のドプラーシフト
を抽出する技術は公知であり、本発明の方法と装置はこ
こに開示した技術に限定されるものではない。
【0036】第1モジュール702,第2モジュール7
04に接続された第3モジュール706の第1部分70
6aは変数αを次式に基づいて計算する。 ここでKは定数(すなわち、システム換算係数)で、τ
は連続して受信したプローブ信号の間の時間間隔であ
る。この時間間隔がシステム機器のタイミング回路(図
示せず)から第1部分706aに与えられる。 第1部
分706aは として定義される調整パラメータを計算する。以下に説
明するように調整パラメータはΔ(すなわち、システム
が規定するパワー増分量)に加えられ、この調整された
増分パワーがシステムが規定した最大増分プローブパワ
ーIP maxと比較される。IP maxと調整され
た増分パラメータの小さい方が送信されるべきプローブ
信号に付加される増分量である。かくしてプローブ信号
は、受信したパイロット信号とシステム定数の少なくと
も1つの特性に基づいて適応的に調整される。
【0037】最初にシステム機器が活性化されて、送信
すべきプローブ信号のパワー値はシステムオペレータが
規定した値P0である。システムが規定したパワー値+
Δ、すなわちP0+Δを有するプローブ信号が送信すべ
き第1プローブ信号である。第1部分706aがこの調
整パラメータをちょうど送信されたプローブのパワーレ
ベルに適応すること、すなわち乗算することにより次の
プローブ信号のパワーレベルを計算する。これは、2回
目のパワーの増分であり、 である。2回目の増分パワー値とIP maxの値が第
2部分706bに与えられる。第2部分706bは、こ
れらの2つの値の内の小さい方(パワーの観点から)を
選択する。この選択されたプローブ信号は、IP ne
wの増分したパワー値を有し、これがユーザー機器によ
り送信される。要するに第2部分706bは、第2の増
分パワー値とシステムが規定したIP max値とを比
較する。2つの値(すなわちIP maxと Δ/√
(1−α2)の値)の小さい方を送信すべき2回目のプ
ローブ信号の増分パワー値として選択する。3回目のプ
ローブ信号の増分値もまた同様に選択される。そのため
一般的に新たな増分パワー値レベルIP newは調整
された古い増分パワーレベルIP old(すなわち、
前の増分パワー値)とシステムが規定した最大増分パワ
ーレベル(IP max)の間の選択に基づいて計算さ
れる。この選択は2つの値の最小値(すなわち、2つの
値の小さい方)である。言い換えると、下式である。 符号MINは、{ }内の異なる値の最小値を選択する
関数である。一旦IP newが送信されると、これは次
にIP old(すなわちIP old≡IP new)
となり、このIP oldは再び送信すべき次のプロー
ブに対する別の調整パラメータ(上記に定義された)に
より調整される。パイロット信号から複数の特性が抽出
でき、そしてこのような特性を用いて、送信すべきプロ
ーブ信号の複数の特性を調整する。本発明は、受信した
パイロット信号に限定されるわけではなく、他の信号の
特性を抽出し、送信すべきプローブ信号を適応的に調整
できる。
【0038】図8に本発明の方法を示す。ステップ80
2においてシステム機器が活性化される(例えば、携帯
電話にスイッチが入る)。ステップ804においてユー
ザー機器がシステム機器により送信された通信信号
(例、パイロット信号)を受信し、検出する。ステップ
806において受信した通信信号のドプラーシフトがシ
ステム機器により計算される。ステップ808において
システム機器が測定されたシステム定数と規定されたシ
ステム定数及びドプラーシフトから調整パラメータを決
定する。ステップ810において調整パラメータが送信
すべきプローブ信号のパワー値に適応(乗算)される。
送信すべきプローブ信号が2回目のプローブ信号(すな
わち、第1回目のプローブ信号の直後のプローブ信号)
の場合には調整パラメータは、システムが規定した増分
プローブパワー値に適応される。この調整パラメータが
前に送信されたプローブ信号の増分パワー値に適応され
る。ステップ812において調整された増分とIP
axの増分パワーの小さい方がIP newとして選択
される。プローブ信号が送信されるとIP newはI
oldとなる。選択された増分パワーが送信すべき
プローブ信号に付加され、その結果調整されたプローブ
信号となる。上記の手順は次のプローブ信号に対して再
び繰り返される。
【図面の簡単な説明】
【図1】セルラー通信システムの一部を表す図。
【図2】プローブ信号パワーレベル対時間との関係を表
すグラフ。
【図3】基地局が受信したレイレイフェージング特性を
有する信号の振幅すなわちパワーを表すグラフ。
【図4】長通常フェージングを受けた信号の振幅すなわ
ちパワーを表すグラフ。
【図5】パイロット信号の高い相関の長通常フェージン
グのグラフ。
【図6】パイロット信号の低い相関の長通常フェージン
グのグラフ。
【図7】本発明の装置を表す図。
【図8】本発明の方法を表すフローチャート図。
【符号の説明】
102,104,106,108 セル 116,118,120,122 ユーザー 124,126,128,130,132,134 ユ
ーザー 136,138,140,144,146 ユーザー 110,112,114 基地局 148,150,152,154,156 通信リンク 158,160,162,164 通信リンク 166,168,170,172,174 通信リンク 702 第1モジュール 704 第2モジュール 706 第3モジュール 706a 第1部分 706b 第2部分 802 ユーザー機器を活性化する 804 システム機器から信号を受信する 806 信号からドプラーシフトを抽出する。 808 ドプラー周波数とシステム定数から調整パラメ
ータαを決定する 810 調整パラメータをプローブ信号に適用する 812 調整されたプローブ信号を送信する
───────────────────────────────────────────────────── 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 ペンファイ チュー アメリカ合衆国、07950 ニュージャージ ー、モリス プレインズ、コールド ヒル ロード 33 (72)発明者 ミン リ アメリカ合衆国、08876 ニュージャージ ー、ヒルズボロー、ノストランド ロード 79

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】通信システムのユーザー機器が送信するプ
    ローブ信号を調整する装置においてシステム定数を記憶
    する第1モジュール(702)と、 システム機器により送信された通信信号を受信し、この
    受信した通信信号から少なくとも1つの信号特性を抽出
    する第2モジュール(704)と、 前記第1モジュールと第2モジュールに接続され、前記
    システム定数と抽出された信号特性に基づいて調整パラ
    メータを計算する第3モジュール(706)と、からな
    り、前記調整パラメータがプローブ信号に加えられるこ
    とを特徴とするプローブ信号を調整する装置。
  2. 【請求項2】前記記憶されたシステム定数は、システム
    換算係数Kと、受信信号の測定された脱相関距離x
    dと、システムが規定した最大増分パワー値IP ma
    xであることを特徴とする請求項1記載の装置。
  3. 【請求項3】前記受信した通信信号は、パイロット信号
    であり、 前記第2モジュールは、受信したパイロット信号からド
    プラーシフトを抽出することを特徴とする請求項1記載
    の装置。
  4. 【請求項4】前記第2モジュール(704)は、自動周
    波数制御ループであることを特徴とする請求項3記載の
    装置。
  5. 【請求項5】前記第3モジュール(706)は、第2部
    分(706b)と、前記第2部分(706b)とに接続
    された第1部分(706a)とを有し、 前記第1部分(706a)は、変数αを計算し、ここで
    αは、 α=exp(−K・fd・τ/Xd)であり、かつ調整パ
    ラメータ を計算し、この調整パラメータをプローブ信号の増分に
    加えて調整された増分パワーを生成し、 この調整された増分と増分パワーとIP max信号が
    第2部分に与えられ、この第2部分(706b)が、I
    max信号と調整された増分パワーの少ない方を選
    択することを特徴とする請求項2記載の装置。
  6. 【請求項6】通信システム内で送信すべきプローブ信号
    を調整する方法において (A) 通信システムのシステム機器から通信信号を受
    信するステップと、 (B) 受信した通信信号から抽出した少なくとも1つ
    の特性とシステム定数から調整パラメータを計算するス
    テップと、 (C) 前記調整パラメータをプローブ信号に適応する
    ステップとからなり、その結果調整されたプローブ信号
    を生成することを特徴とするプローブ信号を調整する装
    置。
  7. 【請求項7】前記(B) のステップは、 (B1) 受信信号のドプラーシフトfdを抽出するス
    テップと、 (B2) エクスポネンシャル exp(−K・fd
    τ/Xd)で規定される変数αを計算するステップと、 ここでKはシステム換算係数であり、 τはシステムのタイミング間隔であり、 xdは受信信号の測定した脱相関距離であり、 を調整パラメータとして計算するステップとを有するこ
    とを特徴とする請求項6記載の方法。
  8. 【請求項8】前記(C)ステップは、 (C1) 調整された増分パワーを得るために、前記調
    整パラメータをプローブ信号の増分パワー値に乗算する
    ステップと、 (C2) 調整された増分パワー値とシステムの規定し
    た最大増分パワー値IP maxの小さい方を選択する
    ステップと、 (C3) 前記選択された増分をプローブ信号に付加す
    るステップと、 (C4) 調整されたプローブ信号を送信するステップ
    とを有することを特徴とする請求項6記載の方法。
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