JP2005515692A - 状態遷移の期間における電力制御 - Google Patents

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Abstract

【解決手段】アクティブ状態への遷移を容易にするのに使用する電力制御システム。システムは、電力制御機能の送信を開始する能力を有する、BTSのような第1の送信器(104)を含む。トランシーバ(104)は、電力制御配列のための発生器(210)および送信器(202)を含む。システムはさらに、電力制御配列を受信し、電力制御配列をコヒーレントに結合して状態遷移指示を判断する、端末のような第2のトランシーバ(106)を含む。第2のトランシーバ(106)は、コヒーレントな結合に続いて選択された波形を送信する送信器(204)を含む。第1のトランシーバ(104)は選択された波形を受信し、第1のトランシーバに関連する電力レベルを決定し、フィードバックを第2のトランシーバ(106)に供給する。電力制御配列は、少なくとも1つの電力制御グループに加えて、冗長電力制御データ、アイドルフィードバックディメンション上に送信されたデータ、または所定の信号パターンのグループ群を含んでいてもよい。

Description

クロス・リファレンス
この出願は、2002年1月9日に出願され、現在この発明の譲受人に譲渡された仮出願番号60/347,592からの優先権を請求する。
この発明は、一般に無線通信システムの分野に関し、特に、効率的な双方向通信のための電力制御コマンドを効率良くイニシャライズすることに関する。
無線通信システムにおいて、端末(例えば、セル方式の携帯無線電話)を有するユーザーは、1つ以上の基地局を介してダウンリンク(フォワードリンク)およびアップリンク(リバースリンク)上の送信を経由して他のユーザーと通信する。ダウンリンクまたはフォワードリンクは、基地局から端末への送信を指し、アップリンクまたはリバースリンクは、端末から基地局への送信を指す。
符号分割多元接続(CDMA)通信システムのようなセルラ電気通信システムは、1つ以上の基地局トランシーバーサブシステム(BTSs)と通信する複数の移動局、すなわち端末(例えば、セル方式の携帯無線電話、移動ユニット、無線電話、移動電話)によって多くの場合特徴づけられる。移動局により送信された信号は、BTSにより受信され、多くの場合、基地局コントローラ(BSC)を有するモバイルスイッチングセンター(MSC)に中継される。あるいは、移動局送信は、BTSにより受信し、BSCを介してパブリックデータサービングノード(PDSN)に中継してもよい。MSCとPDSNは、次に、その信号を、一般の加入電話網、データネットワーク、または他の無線電話に送る。同様に、信号は、基地局またはBTSおよびMSCを経由して、またはBTS、BSC、およびPDSNを経由してPTSNまたはデータネットワークから無線電話に送信してもよい。
上述の通信移動構成を利用するCDMAシステムは、一般に1つ以上の規格に準拠するように設計される。そのような規格は、「デュアルモード広帯域スペクトル拡散通信システムのためのTIA/EIA/IS−95B移動局−基地局互換性規格」(TIA/EIA/IS-95-B Mobile Station-Base Station Compatibility Standard for Dual-Mode Wideband Spread Spectrum Cellular System)(IS−95規格)、「デュアルモード広帯域スペクトル拡散セルラ移動局のTIA/EIA/IS−98推奨最小規格」(TIA/EIA/IS-98 Recommended Minimum Standard for Dual-Mode Wideband Spread Spectrum Cellular Mobile Station)(IS−98規格)、「第三世代パートナーシッププロジェクト」(3rd Generation Partnership Project)(3GPP)という名前のコンソーシアムにより提供され、文献番号3G TS 25.211、3G TS 25.212、3G TS 25.213、および3G TS 25.214を含む一組の文献において具現化される規格(W−CDMA規格)、および「cdma2000スペクトル拡散システムのためのTR−45.5物理層規格」(TR-45.5 Physical Layer Standard for cdma2000 Spread Spectrum Systems)(cdma2000規格)を含む。新しいCDMA規格が継続的に提案され、使用のために採用されている。これらのCDMA規格は、参照することによりここに組み込まれる。
CDMAまたはcdma2000システムのような典型的な通信システムにおいて、端末間の干渉を最小にするために、可能な限り低い電力レベルで、音声トラヒックのようなデータを端末が送信することが適切な動作では要求される。逆に、端末の電力レベルが余りにも低いと、端末からパケットまたはフレームを適切に受信できず、かつ端末から受信したパケットまたはフレームを復号できないであろう。このトレードオフは、各個々の送信電力並びに各端末からの信号対雑音および干渉比の監視と維持を必要とする。BTSにおいて、リバースフレームの適切な復号を可能にする最小電力で各端末が送信するとき、最適な性能を生じる。
作動中、端末は、ある状態を入力する能力を有する。これらの状態は、端末が、基地局からの信号を送信または受信可能であるが、アクティブに送信中または受信中でないアイドル状態、および端末がアクティブにBTSに送信中、BTSからデータを受信中またはその両方であるアクティブ状態を含む。これらの状態、特にアクティブ状態において消費される電力および容量は、通常の動作条件下では、重要でないということはない。さらに、以前に知られているアクティブ状態を使用すると、BTSと通信する特定のチャネルを占有してもよいユーザーの数を制限しがちである。さらに、端末をアイドル状態からアクティブ状態に遷移させるのに必要な時間も重要であり、この遅延が端末とBTSとの間のリンクの品質に影響を与える。この結果、cdma2000のようなある最新の規格は、さらなるユーザーがチャネルにアクセス可能にし、同時に、他にもパラメーターはあるが、電力使用、遅延、オーバーヘッド、バッテリ寿命、および処理時間を効率的に制御することを目的として端末に異なる状態を入力する能力を提供する。例えば、cdma2000は、アクティブ状態、コントロールホールド(Control Hold)状態、休眠(Dormant)状態及びヌル(Null)状態を含む。これらの状態のあるものは、以前には端末が利用できない、中間のまたは遷移サブモードまたはサブ状態(substate)を含み、電力消費制御を強化可能にし、並びに、さらなるユーザーが利用可能な帯域にアクセス可能にする。
コントロールホールドモードは、専用ミディアムアクセスコントロール(MAC)制御チャネルが維持されるが、専用トラヒック制御チャネルが維持されない状態を表す最新のモードである。コントロールホールドモードは、フォワードリンクおよびリバースリンクの負荷を低減することにより多数のユーザーをサポートし、アクティブモードへの高速遷移を容易にする。コントロールホールドモードは、制御信号に対しては、アクティブ状態であるが、トラヒックに対してアイドル状態であり、従って制御信号の送信を可能にしながら、トラヒックに必要な電力を節約する。
cdma2000において、休眠モードのアイドルサブステート(substate)、ここでは、アイドル状態と呼ぶ、またはコントロールホールドモードからアクティブモードへの端末遷移を持ちたいというBTSの要望は、端末により認識される固定の期間中に端末への電力制御信号のBTS送信により示してもよい。この送信期間中に電力制御信号を供給するための以前の試みは、一般に、信号対雑音比または端末からBTSへの距離に関係無く、BTSが固定値を端末に送信し、端末が所定の電力レベルで送信することに限定されていた。この構成はアクティブモードの開始時に不正確な電力レベル送信を生じ、典型的には、より低いリンク品質、リバースリンク上の他の端末への干渉、またはその両方を生じる。従って、アクティブモードに入ると、端末により送信された過度に高い電力レベルは、システム処理を必要とし、質が悪いトラヒック品質を供給する、アクティブモードにおける動的な訂正を必要とし、一般的に望ましくない。他方では、アクティブモードに入ると、端末により送信された過度に低い電力レベルは、低いリンク品質を生じ、さらにアクティブモードにおける動的訂正を必要とし、これらは両方とも一般的に望ましくない。従って、以前の電力制御遷移は、不適切な結果、干渉を生じ、端末とBTSとの間で適切な電力レベルの条件が利用可能になる前にある遅延を作り出していた。
さらに、干渉または非効率な信号遷移条件が存在する場合に端末とBTSが相互に作用するとき、さらなる電力制御問題が起こり得る。例えば、BTSが信号強度を評価している期間中に端末が送信することがあり、BTSは種々の理由により端末の送信を受信しないかもしれない。端末からの信号を受信できないと、BTSは端末に対して電力を増大するように端末にコマンドを送信する。そのような送信は、BTSから端末に送信される正しくない電力制御コマンドの可能性さらに増大させることになり適切な信号が利用可能になる前にさらなる遅延を生じる。
さらに、現在利用可能なシステムのような他のシステムは、異なる状態間を遷移し、効率的な電力制御フィードバックおよび十分なアクティブモード品質を確立する際に同様の制限を有する。例えば、以前に知られたCDMA通信システム内のBTSは、トラヒックチャネルイニシャライゼーションとも呼ばれるプロセスである、端末がアイドル状態からアクティブ状態に遷移することを要求することができる。BTSが端末にフォワードリンクチャネルを知らせると、端末は、BTSから信号を取得しようと試みる。端末によりBTSから取得した信号は、電力制御信号または電力制御信号と他の形態の信号の組合せを含んでいてもよい。この構成において、cdma2000のように、端末によるBTS信号の遅い取得、並びに効率的な電力制御動作の遅延された開始は、双方向通信をセットアップする際の遅延を増大させ、リンク品質を減少させ、リバースリンクを使用する他の端末への干渉を増大させる。端末は、成功裡に検出しなければならないBTSから指示を待ち、次に、端末は、BTSが受信しないかもしれない、リバースリンク上に送信を開始しなければならず、そして、BTSは訂正する時間を必要とするであろう、実際の電力送信に関係の無い電力制御コマンドを送信するであろうことから、これらのシステムは、電力制御フィードバックスキームのシリアルな性質に損害を受ける。従って、BTS−端末相互作用をセットアップするのに必要な時間プラス不適切な電力制御コマンドを訂正するのに必要な時間は相対的に重要になり得る。
それゆえ、以前に知られた遅延の欠点、アクティブモードに入ったときに端末による不適切な電力送信、および関連する干渉およびチャネル容量制限を回避する、休眠モードまたはコントロールホールドモードのサブステートからcdma2000におけるアクティブモードへの遷移並びに、以前のCDMAバージョンにおけるアイドル状態からアクティブ状態への遷移のような、一般にCDMAシステムにおけるモード間の遷移期間中の効率的な電力制御技術のための必要性がある。
発明の概要
ここに開示される観点は、無線通信システムに使用する電力制御設計を提供することにより上述した必要性に対処する。この設計は、cdma2000コントロールホールド状態、またはcdma2000のアイドル状態および以前のCDMAシステムのような非アクティブ状態からアクティブ状態への迅速な遷移、および端末への電力制御コマンドへの迅速な送信の確立、およびそれらの効率的な使用を促進させる効率的な方法で、BTSのような、端末と送信器との間でデータを送信することを含む。ここに開示される設計は、電力制御コマンドが交換される、非アクティブ状態からアクティブ状態へ状態遷移しようとする2つのトランシーバ間に採用してもよい。この発明の1つの観点において、送信された信号強度は、第1のトランシーバから受信した電力制御フィードバックの存在を第2のトランシーバにおいて検出することにより制御される。第1のトランシーバはBTSを含んでもよいし、第2のトランシーバは端末を含んでもよいし、その逆もまた同様である。この設計は、コマンドの窓の間検出された電力制御フィードバックをコヒーレントに結合し、第2のトランシーバにおいて送信器をアクティブにし、所定の波形または正規トラヒック情報、または前記正規トラヒック情報の後に続く所定の波形を第1のトランシーバから第2のトランシーバに送信することを含む。
この設計の他の観点によれば、第1のトランシーバにおいて電力制御情報を受信し、第1のトランシーバにおいて電力制御情報をコヒーレントに結合し、コヒーレントな結合の次に、送信することにより無線通信システムにおいて状態が遷移される。送信セットは、所定の波形および正規トラヒックを含むグループから少なくとも1つを含む。
この設計の第3の観点によれば、無線通信システムは、電力制御機能の送信を開始する能力を有する第1のトランシーバを備える。第1のトランシーバは電力制御配列を発生するための発生器と電力制御配列を送信するための送信器を備える。システムはさらに電力制御配列を受信し、電力制御配列をコヒーレントに結合して遷移指示を判断する第2のトランシーバを含む。第2のトランシーバは、コヒーレントな結合に続いて選択された波形を送信し、第1のトランシーバはその選択された波形を受信し、選択された波形に関連する電力レベルを決定し、フィードバックを第2のトランシーバに供給する。
この設計の第4の観点において、無線通信システム内の電力制御コマンドの存在は、所定のパターンで電力制御情報を含むデータを受信し、受信したデータをコヒーレントに結合し、コヒーレントに結合されたデータに基づいて電力制御コマンドの存在を判断することにより決定される。
この発明は、以下にさらに詳細に記載するように、この発明の種々の観点および特徴を実施する方法および他の特徴をさらに提供する。
この発明の特徴、性質、および利点は、類似の参照文字が全体にわたってそれに相当するものとして特定する図面とともに以下に述べる詳細な記載からより明白になるであろう。
ここで、端末または移動体(mobile)と呼ばれる加入者局は、CDMA無線通信システムのように、電力制御が存在するシステムにおけるいかなる移動体または静止遠隔局であってよい。加入者局、端末、または移動体は、ここでは、基地局トランシーバ(BTS)と呼ばれる1つ以上の基地局と通信してもよい。端末は1つ以上の基地局トランシーバを介して、基地局コントローラ(BSC)との間でデータパケットを送受信する。基地局トランシーバおよび基地局コントローラは、ネットワークの一部である。ネットワークは、PSTN、企業イントラネット、またはインターネットのようなさらなるハードウエアまたはネットワーク外部のシステムに接続してもよいし、各アクセス端末およびそのような外部のハードウエアまたはシステム間で音声信号またはデータパケットを移送してもよい。1つ以上の基地局トランシーバとアクティブトラヒックチャネル接続を確立した端末はアクティブ端末と呼ばれ、トラヒック状態にあると言われる。端末は、無線チャネル、または光ファイバーまたは同軸ケーブルのような有線チャネルを介して通信するいかなるデータ装置であってもよい。さらに、端末は、限定されるものではないが、PCカード、コンパクトフラッシュ(登録商標)、外部または内部モデム、または有線または無線電話を含む多数の種類の装置のいかなるものであってもよい。
ここで使用されるように、cdma2000に適用されるとき、アクティブモードまたはアクティブ状態という用語は、専用トラヒックチャネルおよび専用制御チャネルが両方とも維持されている端末の状態を指す。コントロールホールドモードまたはコントロールホールド状態という用語は、MAC制御チャネルは維持されているが、専用トラヒック制御チャネルは維持されていない状態を指す。アイドルモードまたはアイドル状態という用語は、休眠状態の特定のサブステートを指し、休眠状態は、専用の論理チャネルが維持されない端末の状態である。休眠状態のアイドルサブステートにおいて、ユーザは、短いデータバーストを受信してもよく、短いデータバースト送信を要求してもよい。この出願は一般的に、アイドル状態からアクティブ状態およびコントロールホールド状態からアクティブ状態へのcdma2000遷移について論ずる。
cdma2000以外のいかなるCDMAプロトコルに適用されるように、アクティブモードまたはアクティブ状態という用語は、端末がアクティブにBTSに送信しており、BTSからデータを受信しており、あるいはその両方をしている状態を示す。アイドルモードまたはアイドル状態という用語は、端末が基地局から信号を送信または受信することができるが、アクティブには送信または受信していない状態を示す。アイドルモードまたはアイドル状態において、端末はページングチャネル上でデータを受信してもよく、そのチャネル上で受信した情報を処理してもよい。
限定されるものではないが、フォワード電力制御チャネル、フォワードコモン(common)シグナリングチャネル、コモンフォワードリンク電力制御チャネル、専用パケットデータ制御チャネル、および専用または共有パケットデータチャネルを含む、ここに示されるあるチャネルは、参照することによりここに組み込まれるcdma2000リリースC規格(Release C standard)に従う。ここで論じるために同様の機能性を有するさらなるまたは異なるチャネルを採用してもよい。
システム動作
図1は、多数のユーザをサポートするスペクトル拡散通信システムの図である。システム100は多数のセルに対し通信を供給し、各セルは、対応する基地局104によりサービスされる。種々の遠隔端末106がシステム全体に渡って分散されている。各遠隔端末は、遠隔端末がデータを送信しているかおよび/または受信しているかどうか、および遠隔端末がソフトハンドオフ状態にあるかどうかに応じて、いかなる特定の時刻においてもフォワードリンクおよびリバースリンク上の1つ以上の基地局104と通信することができる。図1に示すように、基地局104aは、遠隔端末106a、106b、106c、および106dと通信し、基地局104bは遠隔端末106d、106e、および106fと通信する。
システム100において、システムコントローラ102は、基地局104に接続し、さらに、MSCそして次にPSTNに接続してもよく、および/またはPDSNに接続してもよい。システムコントローラ102は、システムコントローラに接続される種々の基地局のための調整と制御を行なう。システムコントローラ102はさらに、基地局104を介して、遠隔端末間106、および遠隔端末106とPSTN(例えば、一般の電話)との間のデータのルーチング(routing)または通話を制御する。CDMAシステムの場合、システムコントローラ102は、基地局コントローラ(BSC)とも呼ばれる。
システム100は、IS−95規格、W−CDMA規格、cdma2000規格、またはその他の規格のような1つ以上のCDMA規格をサポートするように設計してもよい。あるいは又はさらに、システム100は、特定のCDMA実施に準拠するように設計してもよい。
いくつかのCDMAシステムの場合、特定の遠隔端末と1つ以上の基地局との間の通信は、一般的に非連続である。遠隔端末は一般的にある特定の期間に基地局(複数の場合もある)にデータを送信しおよび/または基地局からデータを受信するだけである。残りの期間において、遠隔端末は、「非アクティブ」であり、BTS(複数の場合もある)からパイロット信号(複数の場合もある)を受信しているに過ぎないと思われる。
上述したように、CDMAシステムのリバースリンク上で、各遠隔端末からの送信は、他のアクティブな遠隔端末への干渉として作用し、従って、これらの遠隔端末の性能に影響を及ぼす。遠隔端末の性能を改善し、システム容量を増大させるために、各遠隔端末の送信電力は、送信している遠隔端末に対して依然として特定のレベルの性能を維持しながら、干渉量を低減するためにできるだけ低くなるように制御される。
端末−BTS相互作用の簡略化された表示が図2に示される。上述した無線通信システムにおいて、BTS104は、最初に、対応する端末106と双方向通信を確立しようとする。BTS104は「ウエークアップ(wake up)」ための指示を端末に送信する。その時に、端末は、アイドル状態からアクティブ状態への遷移を開始し、その後リバースリンク上へのトラヒックの送信を開始する。以前のシステムにおいては、通常の動作において、BTS104は、リバースリンク上に送信を開始する前にフォワードリンク信号を取得するであろう端末106に、フォワードリンク信号、一般的には、一回限りのイベントを送信するであろう。限定されるものではないが、cdma2000リリースCを含むある最近のシステムにおいて、BTS104による初期のフォワードリンク「ウエークアップ」送信は、単に電力制御フィードバックデータを含む信号、または一部が電力制御フィードバックである信号である。
端末106が「ウエークアップ」信号を受信すると、端末106はリバースリンク上に送信を開始する。BTS104は、リバースリンク送信を受信し、端末106から受信した信号に対する、受信した信号品質、または受信した信号対雑音および干渉比を測定する電力制御機能を実行する。BTS104は、十分な信号対雑音比(Eb/No)が利用可能かどうか決定し、電力制御フィードバックコマンドを端末106に送信する。これらのコマンドは、端末106により使用され、端末106のための信号送信電力レベルを調節する。
端末106がBTS104から「ウエークアップ」してアクティブ状態に遷移するためのコマンドを受信するとき、特定の状態にある。以前のCDMAシステムはアイドル状態を採用していた、そして端末106は、アイドル状態にいる間に「ウエークアップ」コマンドを受信していた。あるCDMAシステムは、アイドルおよびアクティブ以外の状態を認めている。cdma2000において、端末106は、コントロールホールド状態として知られる「修正されたアイドル」状態にいてもよい。「修正されたアイドル」状態は、ここでは、端末106が信号を受信または送信するために利用可能であるが、現在は、BTS104と連続的に信号を送信中または受信中ではないという事実を指す。しかしながら、コントロールホールドにおいて、端末は、パイロットチャネルのような特定のチャネルにわたって、以前のシステムにおいて提供されたアイドル状態からの修正である、ある情報を送信および受信している。
cdma2000の場合、BTS104における電力制御機構およびフィードバック機構は、BTSにより送信されるすべての可能なフィードバックチャネル、タイムスロット、周波数、または他のディメンション(dimensions)に対してアクティブになる。言い換えれば、BTS104は、端末106がアイドル状態またはコントロールホールド状態にある間、電力制御信号を計算し、電力制御フィードバックを供給する能力をを有し、そしてBTS104は、例えば、BTSが端末106にアクティブに音声またはデータトラヒックを送信していなくとも、または端末106からアクティブに音声またはデータトラヒックを受信していなくても、特定のタイムスロットにおいてデータを供給する能力を有する。この場合も先と同様に以前のCDMAシステムとは異なる。
この設計は、一般的に、測定された電力信号および端末106とBTS104との間の効率的なトラヒック相互作用に基づいて、電力制御コマンドの最初の「ウエークアップ」指示から最終的な動作遷移までのより効率的な遷移に対する修正された遷移プロセスを含む。この記述は、この設計の特定の観点を呈示するけれども、この発明は、状態遷移が要求され、電力制御フィードバックが供給される、トランシーバーを含むいかなるシステムにも適用可能であることが理解されるべきである。そのような、デュアルトランシーバー構成において、一方のトランシーバーは最初に他方のトランシーバーが遷移状態に遷移しようとしていることを示す信号を検出する。これらの表示信号を受信した後に、最初のトランシーバーは、適切な通信リンク、すなわち、フォワードまたはリバースリンク上への送信を開始する。第2のトランシーバーは通信リンク上の信号を受信し、電力制御トランシーバーは、電力制御コマンド、特に、電力送信を増大または減少させるためのコマンドの送信を開始する。最初の電力制御コマンドを受信したときまたは電力制御コマンドを無視する期間の後のような特定の時点において、他のトランシーバーが、送信された信号は、電力制御トランシーバーにより成された実際の電力測定に基づいていることを理解しているので、電力制御されたトランシーバーは、増大または減少電力コマンドを適用することを開始してもよい。
cdma2000に従う一実施の形態において、BTS104は、端末106がアイドル状態からアクティブ状態へ、またはコントロールホールド状態からアクティブ状態へ遷移することを要求してもよい。BTSが遷移を要求し、端末106がアイドル状態にあるとき、BTS104は、フォワードコモンシグナリングチャネル上の端末106に遷移指示を送信する。遷移指示は、一般にレイヤ−3メッセージとして知られるシグナリングメッセージのフォーマットにすることができる。同時にまたは少し前に、BTS104は、遷移メッセージにおいてまたはその他の方法で端末106に送信された専用フォワードチャネルまたはサブチャネルを介して端末106にフォワードリンク信号を送信する。この専用フォワードチャネルまたはサブチャネル送信は、コモンフォワードリンク電力制御チャネル、専用パケットデータ制御チャネル、または専用または共有パケットデータチャネルの一部を形成するサブチャネルを介して電力制御グループとして送信されるある電力制御ビットを含んでいてもよい。端末106は遷移指示を受信し、BTS104により送信された他の信号の中で、送信されたフォワードリンク電力制御ビットの検出を開始する。端末106がリバースリンクを介して送信する以前では、BTS104により送信される電力制御ビット、コマンド、またはフィードバックは、端末106から受信したいかなる信号にも基づいておらず、一般には、電力を増大するために、端末106に対するコマンドであってよい。リバースリンクの信号対雑音および干渉比が本質的にゼロであるため、BTSは電力を増大するためのコマンドを送信する。端末106において、フォワードリンクの取得前、取得と同時に、または取得の後で、端末は、BTS104が検出し、取得しようとしているリバースリンク上への送信を開始する。端末106は、その後すぐに音声、データトラヒック、両方、またはその他の所定の信号を送信する。BTS104は、音声トラヒックまたはその他の所定の信号を待ち、トラヒック信号が受信されると、BTS104の電力制御機構が適切な電力制御フィードバックコマンドを計算し、端末106への有用なフィードバックコマンドの送信を開始する。有用なフィードバックコマンドは、BTS104においてリバースリンク上の実際の信号強度測定に基づいたフィードバックコマンドを指す。端末106は、これらの有用なフィードバックコマンドを用いて端末送信電力レベルを調節する。
端末106がコントロールホールド状態からアクティブ状態に遷移するつもりなら、BTS104は、フォワードコモンシグナリングチャネルまたはフォワード専用シグナリングチャネル上の端末106に遷移指示を送信する。遷移指示は、コモンフォワードリンク電力制御チャネル、専用パケットデータ制御チャネル、または専用または共有パケットデータチャネルの一部であるサブチャネルを介して電力制御グループとして送信されるある電力制御ビットを含む。端末106は遷移指示を受信し、送信された電力制御ビットを検出し、一方、BTS104は、リバースリンクを取得する。この時点において、電力制御ビット、コマンド、またはフィードバックは、端末106から受信したいかなる信号にも基づいておらず、この場合も先と同様に、一般的には、電力を増大するために端末106に対するコマンドであってよい。端末106は、フォワードリンクを取得し、音声トラヒックまたはその他の所定の信号の送信を開始する。BTS104は、音声トラヒックまたは他の所定の信号を受信するために待ち、信号が受信されると、BTS104の電力制御機構は、適切な電力制御フィードバックコマンドを計算し、端末106への有用なフィードバックコマンドの送信を開始する。端末106は、これらの有用なフィードバックコマンドを使用して端末送信電力レベルを調節する。
端末106がアイドル状態またはコントロールホールド状態にあり、アクティブ状態に遷移するようにBTSD104により信号で伝えられるとき、端末106は、リバースリンク上でBTS104に送信しておらず、そのかわり、端末106に割り当てられたフォワード電力制御サブチャネル上のBTS104からのすべての電力制御フィードバックを監視する。端末106は、フォワード電力制御サブチャネル上に送信された電力制御グループの存在検出し、電力制御コマンドがすべて同じ内容(すなわち、増加信号送信電力等)であると仮定して電力制御コマンドの窓にわたって受信したフィードバック信号をコヒーレントに結合する。アイドル状態またはコントロールホールド状態にいるときの一般的な周囲条件下では、端末106は、BTSにいかなる信号も送信せず、BTS104は、電力制御フィードバックコマンドを端末に送信しない。しかしながら、通信を開始するために、BTSからのコマンドが存在する場合、これらの電力制御グループは、端末106に送信され、BTS104から端末106への専用フォワードリンクの存在の明瞭な表示を供給する。端末106から信号が受信されなかった場合、BTS104はたぶん信号送信電力を増大させるために端末にコマンドを送信するであろう。端末106は次に電力制御フィードバックコマンドをコヒーレントに結合し、フォワードリンク専用信号に関する端末106による決定、特にどのように電力制御フィードバックコマンドを適用するかの決定を強化する。
フィードバック信号のコヒーレントな結合は、エネルギー決定としても知られる非コヒーレントな結合の信頼性に対するイニシャライゼーションプロセスの検出の信頼性を強化する。増大した信頼性は、固定のミス(miss)確率(Pm)および固定の決定遅延(DD)を維持しながら、検出確率(Pd)を増大させることから生まれる。あるいは、コヒーレントな結合は、コマンドの非コヒーレントな結合に対して、PdおよびDDを固定にしてPmを低減し、またはPdおよびPmを固定にしてDDを低減し、またはPdを増大し、およびDDを減少しながらPmを減少する、またはそれらの組合せである。
端末106がBTS104からの電力制御グループの存在を検出すると、端末106は、送信器204をアクティブにし、BTS104から受信したイニシャライゼーションの試みに応答して、所定の波形または正規トラヒック、またはその後に正規トラヒックが続く所定の波形の送信を開始する。「正規トラヒック」は広く使用され、呼開始プロトコル、サービス情報転送、音声およびデータ転送、または無線通信システムとの関連で一般的に使用されるいずれかの他のトラヒックを含むことができる。端末が送信器をアクティブにする前にBTS104電力制御機構が動作していたので、BTSレシーバ202が端末106からの送信を取得する時間と、BTS104において電力制御が効率的に発生され端末106において実行される時間との間に、実質的に遅延は存在しない。この所定の波形、正規トラヒック、またはそれらの組合せは、BTS104により測定し、さらなる電力制御コマンドを発生するようにしてもよい。端末レシーバ206がBTSからの送信を検出すると、双方向音声通信を開始することができる。
cdma2000の場合、フォワードリンク電力制御サブチャネルは、BTS104から端末106に電力制御グループを運ぶ。cdma2000コントロールホールド状態のあるゲーティングパターンは、図3及至図5に図解される。他のゲーティングパターンが存在し、異なるゲーティングパターンを採用することができ、この発明の範囲内である。図3は1のゲーティングレートおよび800bpsでの送信におけるフォワードおよびリバース電力制御サブチャネル送信タイミングを図解する。フォワードリンク上では、電力制御送信の内容は、あらかじめ決められており、特定のフォーマットおよび内容、すなわち、固定値の複数の周期的な送信のような、リバースリンクの測定に基づかない固定パターンを持つように指定される。端末は、リバースパイロットチャネルまたはリバース専用制御チャネルを用いてリバースリンク上のBTSと通信する能力を有し、端末は図示する配列でリバースリンクを介してパイロット信号301および電力制御ビット302を送信する。端末106がアイドル状態からアクティブ状態に遷移するとき、その端末106専用のフォワードリンク上のすべての電力制御コマンドは、端末106による検出のための信号エネルギーを供給する。端末106がコントロールホールド状態にあるとき、さらなる信号をフォワードリンクまたはリバースリンク上に供給するためにこの送信スキームにおいて時間は使用できない。図4において、ゲーティングレートは1/2であり、400bpsで受信する。このタイミングは、フォワードリンクおよびリバースリンクの両方に、さらなる電力制御データのような、さらなるデータを含めるためにリバースチャネル上に間隔を供給する。図5は、1/4のゲーティングレートを示し、200bpsでフォワード電力制御サブチャネルを受信し、通常送信される電力制御グループに加えて電力制御サブチャネル上の電力制御コマンドのためのさらなる時間を有する。あるCDMA環境において、リバースリンク上の端末間の干渉を低減するために1/4ゲーティングを使用することは、有益であった。従って、1/4ゲーティングが一般的に採用される。
すべてのフォワードリンク送信およびリバースリンク送信の場合、パイロット信号501および電力制御ビット502の送信は、フォワードリンク上の関連する電力制御グループ送信と時間的に隔たりがあることに注意しなければならない。従って、フォワードリンクは、電力制御グループをある間隔で運び、リバースパイロットチャネルは、もっと遅い時刻にパイロット信号および電力制御ビットを運ぶ。
端末をイニシャライズするときにBTS104による最初のフォワードリンク送信は、図3のフォワードリンク部分と同じにすることができる。1つの観点において、このアイドルからアクティブへの遷移において、端末106によるフォワードリンク専用信号(電力制御サブチャネル)の取得の前に、リバースリンクは送信されていない。他の観点において、端末106は、端末106による専用フォワードリンクチャネルまたはサブチャネルの取得前にリバースリンクの送信を開始する。リバースリンクは図3に示すように同じであろう。
この設計の観点において、電力制御サブチャネルのフォワードリンクは、図6に示すように動作する。すなわち、所定のゲーティングレートおよび時間間隔で電力制御グループを送信する。図示する実施の場合、BTS104の電力制御機能が開始され、ある期間におけるリバースリンクパイロットチャネルの測定を開始する。端末106がアイドル状態またはコントロールホールド状態にあるとき、BTS104は、リバースリンクパイロットチャネル上の送信を受信しない。BTS104はその後、アクティブ状態を開始し送信を開始するための端末106への指示として、送信のために伝統的に使用されていなかった電力制御グループ内のフォワードリンク上にエネルギーを送信する。端末は、自らが送信していないことを知った上でこれらのコマンドを受信し、送信を収集し、例えば、フォワードリンク上の異なる電力制御コマンドで受信したエネルギーの二乗を加算することにより、収集した送信をコヒーレントに結合し結合されたコマンドを形成する。雑音および環境の影響は、端末106において受信した情報の品質に影響を及ぼすことができる。
例えば、BTS104は、+1.0が「アップ」コマンドであり、−1.0が「ダウン」コマンドであり、各々が+1.0の大きさを有する、図6に示す電力制御グループPCG1及至PCG4を送信してもよい。チャネル妨害により、端末106は、0.5、1.5、0.0、および1.2の実際の測定値を受信してもよい。端末は個々の測定値の二乗を加算してもよく、結果として(0.5)2+(1.5)2+(0)2+(1.2)2=3.94を生じ、次に、信号が存在するかどうかを決定するために、この値が理想値12+12+12+12=4に十分近いかどうかを決定する。あるいは、端末は、測定値の合計を二乗し、信号無し(0)よりも理想値(16)により近い、(0.5+1.5+0.0+1.2)2、すなわち10.24を結果として生じてもよい。この例における0及至16のより大きな範囲は、0及至4の範囲に対して改善された信頼性を供給する傾向がある。さらに、複数の電力制御グループの使用は、端末106により計算される測定値の信頼性を強化する。加算技術および二乗技術の両方を採用してもよい。収集された測定値を加算し、その結果を二乗することは一般的により大きな範囲とより良い信頼性を供給する。このスキームは、以前には送信されなかったであろうが、受信した信号の品質を強化するために、この発明の観点において送信される電力制御グループPCG1及至PCG4の送信と受信を含む。
端末106は、端末がリバースリンク上への送信を開始する時の知識を有する。端末がリバースリンク上への送信を開始する時刻を知ることに加えて、リバースリンク送信と、対応するフォワードリンク電力制御コマンドとの間の遅延を知ることにより、端末106は、検出目的のために、「全部を合計した」加算が完了した時刻を計算することができる。送信されたリバースリンクPCGsに対応する電力制御コマンドが着信した後で、コマンドはすべて「アップ」コマンドであると仮定することはできない。従って、端末はその「全部を合計した」仮定期間を終了することができ、相対的に迅速に正確な電力制御コマンドを受信して適用することができる。
端末106における検出プロセスにおいて、(アイドル状態にある)以前には送信されなかった、または(コントロールホールド状態にある)冗長な電力制御グループをコヒーレントに結合することにより、端末は開始検出の確率を増大し、および/またはミスの確率を減少し、および/または単一電力制御グループの送信に対する決定遅延を減少することができる。端末は、BTS104が、電力を増加するためのコマンドと思われる、オープンループ電力制御コマンドを依然として送信する上述のスキームの場合のように、電力を増加するための最初の指示を受信してもよい。端末106は、固定期間データを無視することによりこの最初のコマンドまたはコマンド群に対処してもよいし、あるいは、BTSは、現在の電力を保持するまたはフルインターバル(full interval)未満のレベルに電力を増加するような、電力を増加する以外のコマンドを送信してもよい。従って、端末106が「ウエークアップ」するためにBTS104が待つ期間は減少され、端末が「ウエークアップ」して、音声トラヒックを受信し開始するのにかかる期間は、BTSが端末送信電力レベルの測定を開始するのに必要ではない。
端末106の観点から、端末106は、電力制御グループのタイミングまたは遅延の演繹的知識を有し、従って、電力制御グループの正当性を決定し、通信を開始するためのBTS104による試みを認識するための能力を有する。次に、端末106は、リバースリンク上への送信を開始し、電力制御コマンドは、BTS104により送信してもよい。コマンドは、端末106からBTS104へ送信される実際の信号対雑音比に基づくことができないので、端末106はある期間受信した電力制御コマンドを無視してもよい。端末106が電力制御コマンドを無視する期間は、送信遅延に加えて、BTS104における予想される処理遅延のオーダーであり得る。端末がBTS送信を無視しているこの期間に、BTS104は、リバースリンクを取得し、受信した信号強度に基づいて計算を行い、実際の測定に基づいて有効なコマンドの送信を開始する。端末が電力制御コマンドを無視している期間中、端末106は、以前に述べた信号の検出およびコヒーレントな結合を行なわない。
上述の記載は、主に、端末がフォワードリンクを検出すると、リバースリンク上への端末の送信のイニシャライゼーションの問題を解決する。あるいは、端末106は、BTS104との通信を開始しようとしてもよい。そのような情況において、BTS104は、上述したコヒーレントな結合を介してリバースリンク電力制御コマンドを検出する。作動中、端末106がBTS104との通信を確立したいとき、端末106は所定の一連の電力制御コマンドをリバースリンク上に送信する。BTSは一連の電力制御コマンドを受信し、それらをコヒーレントに結合し、端末が通信を開始しようとしているかどうかを決定する。端末106が通信しようとしていることを、コヒーレントな結合によって判断すると、BTS104はフォワードリンク上に通信を確立しようとし、電力制御機能を開始し、フォワードリンク上に電力制御コマンドの送信を開始する。フォワードリンク上の通信が確立されると、BTS104と端末106は双方向通信を確立する。端末106はある期間、受信した電力制御コマンドを任意に無視してもよい。
cdma2000以外のシステムにおけるこの設計の動作は、上述した方法と同様の方法であってよい。BTS104は、フォワードリンク上の端末106に遷移指示を送信することにより、端末106がアイドル状態からアクティブ状態に遷移することを要求してもよい。遷移指示は、電力制御グループとして送信されるある電力制御ビットがその後に続く共通チャネル上のメッセージの形態を取ることができる。端末106は、端末106がアイドルからアクティブに遷移するとき端末106がトラヒックを受信するであろうフォワードリンク専用チャネルのアイデンティティ(identity)をBTS104から受信してもよい。次に、BTS104は、限定されるわけではないが、ヌルフレームの送信を含む、電力制御ビットおよび恐らく他の波形の送信を開始することによりフォワードリンク専用チャネルをアクティブにしてもよい。端末106はその後、電力制御ビットを検出して専用チャネルの存在を確認してもよい。端末106がリバースリンクに送信する以前では、BTS104により送信される電力制御ビット、コマンド、またはフィードバックは、端末106から受信されたいかなる信号にも基づいておらず、一般には、電力を増大するための端末106のためのコマンドであってよい。リバースリンクの信号対雑音プラス干渉比は、本質的にゼロであるため、BTS104は、電力を増大するためのコマンドを送信する。端末106におけるフォワードリンクの取得の前に、または取得と同時に、または取得の後で、端末は、BTS104が検出し取得しようと試みているリバースリンク上に送信を開始する。端末106はその後すぐに、音声、データトラヒック、両方、またはその他の所定の信号を送信する。BTS104は、音声トラヒックまたはその他の所定の信号を待ち、トラヒックまたは信号が受信されると、BTS104の電力制御機構は、適切な電力制御フィードバックコマンドを計算し、端末106への有用なフィードバックコマンドの送信を開始する。有用なフィードバックコマンドは、BTS104においてリバースリンク上の実際の信号強度測定に基づいたフィードバックコマンドを指す。端末106は、これらの有用なフィードバックコマンドを用いて、端末送信電力レベルを調節する。
cdma2000におけるこの発明の他の観点において、アイドルまたはコントロールホールド状態にいる間、端末の送信器204は、チャネル、タイムスロット、周波数等のようないくつかではあるがすべてではない送信器のディメンションに関してアクティブである。端末送信器204およびBTSのフィードバックチャネルの両方は、チャネル、タイムスロット、周波数等のようないくつかのフィードバックディメンションに関してアイドルである。この観点において、BTS104における電力制御測定およびフィードバックは、これらのフィードバック特質に対してアクティブにしてもよい。端末の送信器204は、送信していないので、端末の送信器は、通常アイドルであるディメンションの状態でBTSから供給される電力制御フィードバックを監視し、これらのコマンドがすべて増加信号送信電力等のような同じ内容であると仮定して、コマンドの窓にわたってフィードバックをコヒーレントに結合する。
この場合も先と同様に、BTS104は、端末を、アイドルまたはコントロールホールドからアクティブに遷移させる目的で電力制御処理を開始する。BTSは、未使用のチャネル、タイムスロット、または周波数の全域で電力制御コマンドを送信する。端末106がこれらの未使用のチャネル、タイムスロット、または周波数上でBTS104からの電力制御フィードバックの存在を検出すると、端末は、すべてのまたは一部の以前のアイドルディメンションの状態で端末送信器204をアクティブにし、BTS104からのイニシャライゼーションの試みに対する応答として、所定の波形または正規トラヒック、またはその後に正規トラヒックが続く所定の波形の送信を開始する。BTS電力制御機構は、動作し続けていたので、端末受信器がBTS104からの送信を取得する時間と、電力制御がBTSにおいて有効に発生され、端末106において実行される時間との間に最小の遅延が存在する。端末がBTS104からの送信を検出すると、双方向通信を開始することができる。
この第2の観点と以前の記述との相違は、第2の観点は、複数の電力制御グループの送信を含まず、そのかわり、端末106を「ウエークアップ」するために未使用のチャネル、タイムスロット、または周波数を利用し、そしてBTS104と端末106との間で電力制御フィードバックを開始することである。この第2の観点は、複数の電力制御グループの送信または未使用のチャネル、タイムスロット、または周波数に関するフォワードリンクに対する送信を開始するための指示の送信を含むことができるけれども、BTS104が通信を開始し、コントロールホールド状態からアクティブ状態に遷移することを意図していることを端末に指示するために、単一の電力制御グループを採用してもよい。未使用のチャネル、タイムスロット、または周波数の例は、パケットデータ制御チャネル上への指示の送信、またはフォワード基本チャネルまたはフォワード専用制御チャネル上に送信されたコマンドをパンクチャする(puncuturing)ことを含むがそれらに限定されない。
記載した両方の観点において、端末106は以前に利用可能なときよりも、より迅速にBTS104から有用な電力制御フィードバックを受信する。このシステムの上述した観点において、端末106は、端末が送信を開始する正確な時刻の知識を有しており、その結果、イニシャライゼーション信号としてBTS104により送信された電力制御コマンド間に明白な区別が存在する。この明白な区別は、端末に、BTS電力コマンドの開始をより早く開始し、以前のシステムより早く信号を送信する機会を与える。以前のシステムでは、端末がアクティブ状態にある間、端末106からの音声トラヒック送信に応答してBTS104により送信された電力制御コマンドを待つことを端末に要求した。このシステムの上述した観点のこのより高速な取得および有効な電力コマンド送信設計を用いて、端末106からBTS104に送信された信号の検出、取得、および送信は、受信するのに、最小だがゼロでない量の時間がかかる。従って、端末106は、受信したコマンドのすべて、または、BTS104の周知の動作に対して調整されたある検出/取得/送信遅延の後で受信されたこれらのコマンドのみに基づいて、送信器電力を調節する能力を有する。cdma2000以外のCDMAシステムは、アイドルからアクティブに遷移するとき、同様の方法で動作してもよい。
この設計の第3の観点において、BTS104は、異なる極性の一連の電力制御グループのような所定のパターンの電力制御コマンドをイニシャライゼーション信号として端末に送信する。このパターンは、例えば、1つの「増加信号送信電力」コマンドを送信しその後に1つの「減少信号送信電力」コマンドが続くことにより、端末送信器204の電力を所定の位置に保持するように設計されている。これらの電力制御コマンドは、所定のタイミングで送信することができる。フレーム境界またはシステムがいったん周知になると、送信されるパターンは、決定論的になる。例えば、図7の送信配列において、ゲーティングレートは1/4であり、1つの電力制御グループの後に、3つのブランクの1.25msのフレームが続く。この設計の観点において、BTS104は、電力制御グループの後に、プラス−マイナス−プラス信号集団を送信してもよく、その後に他の電力制御グループが続き、次に、マイナス−プラス−マイナス信号集団が続いてもよい。端末106はこれらのコマンドをコヒーレントに結合してこのイニシャライゼーション信号の検出信頼性を増加させる。端末106は、BTS104からのこの信号に応答して、端末106において送信を開始するために使用されるコマンドパターンを含む、関連するBTS104から利用可能なコマンドパターンを用いてあらかじめプログラムされるとともに、BTS電力制御機能がフィードバックコマンドを検出し、取得し、端末106に返送するのにかかるであろう可能性がある遅延についてあらかじめプログラムされている。この遅延は、フィードバック制御信号が実際の端末エネルギー送信に基づいていない期間に基づいていないフィードバック制御信号の端末の使用を制限するために使用してもよい。実際の電力制御測定の開始とその後のBTS104からのフィードバックは、BTS104からの固定の電力制御コマンドパターンを終了させる。次に、BTSは、実際の有用な電力制御コマンドを端末106に送信する。この場合も先と同様に、そのようなスキームは、cdma2000以外のCDMAシステムに採用してもよい。
図8は、この設計の第1の観点のブロック図である。図8から、BTSはポイント801において電力制御機能を開始する。BTSは、ポイント802において、PCG1及至PCG4のような冗長な電力制御グループの送信を開始する。端末106は、ポイント803において、電力制御グループPCG1及至PCG4を受信する。ポイント804において、端末106は、フォワードリンク上で受信した電力制御グループをコヒーレントに結合し、BTSとの1/4のゲーティングの存在下で、4つの電力制御グループの存在は、端末がアイドルまたはコントロールホールドからアクティブに遷移することをBTSが望んでいることを意味すると判断する。この例の1/4ゲーティングスキームの場合、アイドルまたはコントロールホールドにいる間、4つの連続する電力制御グループを受信する端末は、4つのグループをコヒーレントに結合し、BTS104からの遷移指示の存在を判断するであろう。ポイント805において、端末は、電力コマンド無視区間を開始する。ポイント806において、端末は、BTS104により測定可能なリバースリンク上の信号を確立するために、所定の波形、正規トラヒック、または、その後に正規トラヒックが続く所定の波形の送信を開始する。ポイント807において、BTSは端末送信を取得し、受信したエネルギーを処理し、意味のあるフィードバックを送信する。ポイント808において、BTSは、フィードバックを端末に送信する。ポイント809において、電力コマンド無視区間が満了し、BTSからの有効なコマンドの存在を端末に知らせる。従って、端末106は、端末がすでにそうしていなかった範囲内で正規トラヒックの送信を開始し、受信した電力制御フィードバックに従って電力制御を調節する。
図9は、この設計の第2の観点のフローチャートである。図9から、BTSは、ポイント901において電力制御機能を開始する。BTSは、ポイント902において、アイドルフィードバックディメンションを通してデータの送信を開始する。端末106は、ポイント903においてアイドルフィードバックディメンションを通して送信されたデータを受信する。ポイント904において、端末106は、アイドルフィードバックディメンション上で受信した電力制御グループをコヒーレントに結合し、これらのアイドルディメンション上にデータが存在するということは、端末がアイドルまたはコントロールホールドからアクティブに遷移することをBTSが望んでいることを意味すると判断する。このポイントにおけるコヒーレントな結合は、一般には、電力を増加するためのコマンドのような同一信号の存在を推定し、受信したデータのコヒーレントに結合された観点に基づいて信号の存在を判断する。ポイント905において、端末は電力コマンド無視区間を開始する。ポイント906において、端末は、BTS104による測定可能なリバースリンク上に信号を確立するために、所定の波形、正規トラヒック、またはその後に正規トラヒックが続く所定の波形の送信を開始する。ポイント907において、BTSは端末の送信を取得し、受信したエネルギーを処理し、有用なフィードバックを送信する。ポイント908において、BTSは、フィードバックを端末に送信する。ポイント909において、電力コマンド無視区間が満了し、BTS104からの有効なコマンドの存在を端末に知らせる。従って、端末は、端末がすでにそうしなかった範囲内で正規トラヒックの送信を開始し、受信たした電力制御フィードバックに従って電力制御を調節する。
図10は、この設計の第3の観点のフローチャートである。図10から、BTSは、ポイント1001において電力制御機能を開始する。BTSは、ポイント1002において、1/4ゲーティングスキームにおいて、その後に、プラス1−マイナス1−プラス1グループが続く電力制御グループのような、周知のタイミングで信号のシーケンスまたはパターンの送信を開始する。端末106は、ポイント1003において、プラス−マイナス−プラスグループがその後に続く電力制御グループを受信する。ポイント1004にいて、端末は、電力制御グループおよび信号をコヒーレントに結合し、それに続く信号、および恐らく電力制御グループを周知のパターンに対して比較し、その集団またはパターンがフォワードリンク上で受信した所定の信号パターンと一致する可能性を判断し、BTSとの1/4ゲーティングが存在する場合に、電力制御グループおよびプラス1−マイナス1−プラス1パターンの存在は、端末がアイドルまたはコントロールホールドからアクティブに遷移することをBTSが望んでいることを意味すると判断する。端末は、ポイント1005において、電力コマンドを無視することを開始する。ポイント1006において、端末は、BTS106により測定可能なリバースリンク上に信号を確立するために、所定の波形、正規トラヒック、またはその後に正規トラヒックが続く所定の波形の送信を開始する。ポイント1007において、BTSは端末送信を取得し、受信したエネルギーを処理し、有用なフィードバックを送信する。ポイント1008において、BTSはフィードバックを端末に送信する。ポイント1009において、電力コマンド無視区間が満了し、BTSからの有効なコマンドの存在を端末に知らせる。従って、端末は、端末がすでにそうしなかった範囲で正規トラヒックの送信を開始し、受信した電力制御フィードバックに従って電力制御を調節する。
この発明の電力制御機構、特にこのシステムの電力制御調節の観点は、遠隔端末、システム100のいくつかの他のエレメント、またはそれらの組合せと通信する1つ以上の基地局内で実施することができる。当業者は、情報、状態、サブ状態、チャネル、および信号は、いろいろな異なる技術および技法のいずれかを用いて表してもよいことを理解するであろう。例えば、上述の記載において参照されるデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、記号及びチップは、電圧、電流、電磁波、磁場または磁性粒子、光学場または光学粒子、またはその任意の組み合わせによって表現されてよい。当業者は、さらに、ここに開示されている実施形態に関連して説明された種々の例示的な論理ブロック、モジュール、回路及びアルゴリズムステップが、電子ハードウェア、コンピュータソフトウェア、または両方の組み合わせとして実現されてよいことを理解するだろう。ハードウェアとソフトウェアのこの互換性を明確に説明するために、種々の例示的な構成要素、ブロック、モジュール、回路及びステップが、一般的にそれらの機能性の観点から記載した。このような機能性がハードウェアとして実現されるのか、あるいはソフトウェアとして実現されるのかは、特定の用途及び全体的なシステムに課される設計制約に依存する。当業者は、それぞれの特定の用途のために変化する方法で記載した機能性を実現してよいが、このような実現の決定は、本発明の範囲からの逸脱を引き起こすと解釈されるべきではない。特に、この出願の場合、あるブロックおよび機能性は、BTSに存在すると言われるけれども、これらの構成要素および/またはこの機能性は、ハードウエア及びソフトウエア内で、または他のハードウエアおよびソフトウエア内で、または図1に図解するシステム内の異なる場所内に位置し、実行し、さもなければ代わりの方法で動作してもよいことが具体的に理解されるべきである。
上述の記載は、当業者がこの発明を製作または使用することができるようにするために提供される。これらの観点に対する種々の変形は、当業者に容易に明白であろう、そして、ここに定義される包括的原理は、この発明の精神または範囲から逸脱することなく他の実施形態に適用されてよい。したがって、この発明はここに呈示された観点に制限されることを意図したものではなく、ここに開示した原理および新規な特徴に一致する最も広い範囲が許容されるべきである。
図1は、基地局のセットと相互作用する遠隔端末を経由して通信する多数のユーザをサポートするスペクトル拡散通信システムの図である。 図2は、端末−BTS相互作用の簡略化された図である。 図3は、1のゲーティングレート(gating rate)を有した、800bpsにおけるフォワード電力制御サブチャネルおよびリバースパイロットチャネル上の送信の図である。 図4は1/2のゲーティングレートを有した、400bpsにおけるフォワード電力制御サブチャネルおよびリバースパイロットチャネル上の送信の図である。 図5は、1/4のゲーティングレートを有した、200bpsにおけるフォワード電力制御サブチャネルおよびリバースパイロットチャネル上の送信の図である。 図6は、1/4の例示ゲーティングレートを有したこの設計の第1の観点に従う送信の図である。 図7は、1/4の例示ゲーティングレートを有したこの設計の第3の観点に従う送信の図である。 図8は、この設計の第1の観点の動作のブロック図である。 図9は、この設計の第2の観点の動作のブロック図である。 図10は、この設計の第3の観点の動作のブロック図である。

Claims (42)

  1. 下記を具備する、無線通信システムにおいて送信された信号強度を制御する方法:
    第1のトランシーバーから受信した電力制御フィードバックの存在を第2のトランシーバーにおいて検出する;
    前記検出した電力制御フィードバックをコマンドの窓を通して、コヒーレントに結合する;
    前記第2のトランシーバーにおいて送信器をアクティブにする;および
    所定の波形または正規トラヒック、またはその後に正規トラヒックが続く前記所定の波形を送信する。
  2. 前記コマンドの窓は、複数の所定の電力制御グループを具備する、請求項1の方法。
  3. 下記をさらに具備する、請求項1の方法:
    前記第2のレシーバにおいて、前記所定の波形または正規トラヒック情報、またはその後に前記正規トラヒック情報が続く前記所定の波形を受信する;および
    前記第1のレシーバのための電力送信レベル調節因子を計算する。
  4. 下記をさらに具備する、請求項3の方法:
    前記電力送信レベル調節因子を前記第1のレシーバに送信する;および
    前記電力送信レベル調節因子に基づいて前記第1のレシーバにおいて電力レベル送信を調節する。
  5. 前記コマンドの窓は、未使用のフィードバックディメンションを通して供給されるフィードバックを具備する、請求項1の方法。
  6. 前記未使用フィードバックディメンションは、
    送信チャネル;
    タイムスロット;および
    所定の周波数
    を具備するグループからの1つを具備する、請求項5の方法。
  7. 前記コマンドの窓は、所定の送信シーケンスを具備する、請求項1の方法。
  8. 前記所定の送信シーケンスは、電力制御に関係のないエレメントを具備する、請求項7の方法。
  9. 前記検出に続くシーケンスを開始することをさらに具備し、前記第1のレシーバは、受信したいかなる電力送信レベル調節因子を無視する、請求項3の方法。
  10. 前記コヒーレントに結合された電力制御フィードバックが遷移状態への指示を構成するかどうかを判断する、請求項1の方法。
  11. 下記を具備する、無線通信システムにおいて、状態を遷移させる方法:
    第1のトランシーバにおいて電力制御情報を受信する;
    前記第1のトランシーバにおいて、前記電力制御情報をコヒーレントに結合する;および
    前記コヒーレントな結合に続いて、前記第1のトランシーバから第2のトランシーバに送信セットを送信する、前記送信セットは、
    所定の波形;および
    正規トラヒック
    を具備するグループから少なくとも1つを具備する。
  12. 前記電力制御情報は、複数の所定の電力制御グループを具備する、請求項11の方法。
  13. 下記をさらに具備する、請求項11の方法:
    前記第2のトランシーバにおいて前記送信セットを受信する;および
    前記第1のトランシーバの電力送信レベル調節因子を計算する。
  14. 下記をさらに具備する、請求項13の方法:
    前記電力送信レベル調節因子を前記第1のトランシーバに送信する;および
    前記電力送信レベル調節因子に基づいて前記第1のトランシーバにおいて電力レベル送信を調節する。
  15. 前記電力制御情報は、未使用のフィードバックディメンションを通して供給されるフィードバックを具備する、請求項11の方法。
  16. 前記未使用フィードバックディメンションは、
    未使用送信チャネル;
    未使用タイムスロット;および
    未使用所定周波数
    を具備するグループからの1つを具備する、請求項15の方法。
  17. 前記電力制御情報は、所定の送信シーケンスを具備する、請求項11の方法。
  18. 前記所定のシーケンスは、電力制御に関係のないエレメントを具備する、請求項17の方法。
  19. 前記検出に続くシーケンスを開始することをさらに具備し、前記第1のトランシーバは、受信したいかなる電力送信レベル調節を無視する、請求項13の方法。
  20. 前記コヒーレントに結合された電力制御情報が遷移状態への指示を構成するかどうかを判断することをさらに具備する、請求項11の方法。
  21. 下記を具備する無線通信システム:
    電力制御機能の送信を開始する能力を有する第1のトランシーバ、前記第1のトランシーバは、所定の電力制御配列を発生するための発生器と、前記電力制御配列を送信するための送信器とを具備する;
    前記電力制御配列を受信し、前記電力制御配列をコヒーレントに結合して遷移指示を判断する第2のトランシーバ;
    前記第2のトランシーバは、前記コヒーレントな結合に続いて選択された波形を送信し、前記選択された波形を受信する前記第1のトランシーバは、前記第1のトランシーバに関連する電力レベルを決定し、電力制御フィードバックを前記第2のトランシーバに供給する。
  22. 前記選択された波形は、
    所定の波形;および
    正規トラヒック
    を具備するグループから少なくとも1つを具備する、請求項21のシステム。
  23. 前記電力制御配列は、複数の電力制御グループにおいて冗長な電力制御情報を具備する、請求項21のシステム。
  24. 前記電力制御配列は、未使用なディメンションを通して供給される電力制御信号を具備する、請求項21のシステム。
  25. 前記未使用のディメンションは、
    未使用フィードバックチャネル;
    未使用タイムスロット;および
    未使用所定周波数
    を具備するグループからの1つを具備する、請求項24のシステム。
  26. 前記電力制御配列は、所定の送信シーケンスを具備する、請求項21のシステム。
  27. 前記所定の送信シーケンスは、電力制御に関係のないエレメントを具備する、請求項17の方法。
  28. 前記第2のトランシーバは、所定期間、前記フィードバック信号の使用を禁止するためのタイマーをさらに具備する、請求項21のシステム。
  29. 下記を具備する、無線通信システムにおいて、遷移コマンドの存在を判断する方法:
    所定のパターンの電力制御情報を具備するデータを受信する;および
    前記受信したデータをコヒーレントに結合し、前記コヒーレントに結合したデータに基づいて前記遷移コマンドの存在を判断する。
  30. 前記所定のパターンは、複数の冗長な電力制御グループを具備する、請求項29の方法。
  31. 下記をさらに具備する、請求項29の方法:
    前記コヒーレントな結合に続いてデータを送信する、前記データは、
    所定の波形;および
    正規トラヒック情報
    を具備するグループからの少なくとも1つの送信セットを具備する。
  32. 前記少なくとも1つの送信セットに基づいて電力送信レベル調節因子を計算することをさらに具備する、請求項31の方法。
  33. 下記をさらに具備する、請求項32の方法:
    前記電力送信レベル調節因子を送信する;および
    前記電力送信レベル調節因子に基づいて電力レベル送信を調節する。
  34. 前記所定のパターンは、未使用のフィードバックディメンションを通して供給されるフィードバックを具備する、請求項29の方法。
  35. 前記未使用のフィードバックディメンションは、
    送信チャネル;
    タイムスロット;および
    所定周波数
    を具備するグループからの1つを具備する、請求項34の方法。
  36. 前記所定のパターンは、所定の送信シーケンスを具備する、請求項29の方法。
  37. 前記所定の送信シーケンスは、電力制御に関係のないエレメントを具備する、請求項36の方法。
  38. 前記コヒーレントに結合された電力制御フィードバックは、遷移状態への指示を構成するかどうかを判断することをさらに具備する、請求項29の方法。
  39. 下記を具備する、無線通信システムにおいて、電力制御データを供給する方法:
    送信チャネルを通して第1のトランシーバから第2のトランシーバに遷移指示を供給する、前記遷移指示は、前記第2のトランシーバがアクティブであるとき第2のトランシーバがトラヒックを受信するであろう専用チャネルのアイデンティティを具備する;
    前記第1のトランシーバから前記第2のトランシーバに電力制御データの送信を開始することにより前記専用チャネルをアクティブにする;
    前記第2のトランシーバにおいて、前記電力制御データを検出することにより前記第2のトランシーバにおいて前記専用チャネルの存在を確認する;
    前記第2のトランシーバをアクティブ状態に遷移させる;および
    前記専用チャネルを介して前記第1のトランシーバから前記第2のトランシーバにトラヒックを送信する。
  40. 前記第1のトランシーバから前記第2のトランシーバにトラヒックを送信した後で第2のチャネルを通して前記第1のトランシーバに所定の信号の送信を前記第2のトランシーバが開始することをさらに具備する、請求項39の方法。
  41. 前記第2のトランシーバが前記所定の信号の送信を開始した後で前記第1のトランシーバが電力制御フィードバックコマンドを計算することをさらに具備する、請求項40の方法。
  42. 前記第1のトランシーバは、前記電力フィードバックコマンドを計算した後に前記電力制御フィードバックコマンドを前記第2のトランシーバに送信することをさらに具備する、請求項41の方法。
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