JP3086257B2 - セルラー通信システムにおいて順方向リンクハンドオフ境界を逆方向リンクハンドオフ境界と平衡させる方法および装置 - Google Patents

セルラー通信システムにおいて順方向リンクハンドオフ境界を逆方向リンクハンドオフ境界と平衡させる方法および装置

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JP3086257B2 JP08505872A JP50587296A JP3086257B2 JP 3086257 B2 JP3086257 B2 JP 3086257B2 JP 08505872 A JP08505872 A JP 08505872A JP 50587296 A JP50587296 A JP 50587296A JP 3086257 B2 JP3086257 B2 JP 3086257B2
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Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 本発明は、通信システムに関し、特に、共同使用のベ
ースステーションの２つのセクタの間でハンドオフを実
行する方法および装置に関する。
従来技術の説明 コード分割多重アクセス（CDMA）セルラー電話システ
ムあるいは個人的通信システムにおいて、共通の周波数
帯域がシステムにおける全てのベースステーションと通
信するために使用される。共通の周波数帯域によって、
移動ユニットと１以上のベースステーションとの間で同
時に通信を行うことができる。共通の周波数帯域を占め
る信号は、高速度擬似雑音（PN）コードおよび直交ウォ
ルシュコードの使用に基づいて拡散スペクトルCDMA波形
特性を通して（移動ユニットかもしくはベースステーシ
ョンのいずれかにある）受信端末において弁別される。
高速度PNコードおよび直交ウォルシュコードは、ベース
ステーションおよび移動ユニットから送信された信号を
変調するために使用される。（移動ユニットかもしくは
ベースステーションのいずれかにある）送信端末は、異
なるPNコードか、あるいは受信端末において別々に受信
されることができる時間生成信号においてオフセットさ
れるPNコードを使用する。
例示的なCDMAシステムにおいて、各ベースステーショ
ンは、別のベースステーションのパイロット信号からの
コード位相のオフセットである共通のPN拡散コードを有
するパイロット信号を送信する。システムの動作中に、
移動ユニットは、通信が確立されるベースステーション
の周囲の近隣のベースステーションに対応するコード位
相オフセットのリストを設けられている。移動ユニット
は、その移動ユニットが近隣のベースステーションを含
む一群のベースステーションからのパイロット信号の信
号強度を追跡することを可能にする捜査素子を備えてい
る。
ハンドオフプロセスの期間中に１以上のベースステー
ションを通した移動ユニットとの通信を行う方法および
システムは、本発明の出願人に譲渡された米国特許第5,
267,261号明細書（issued November 30,1993）“MOBILE
STATION ASSISTED SOFT HANDOFF IN A CDMA CELLULAR
COMMUNICATION SYSTEM"に開示されている。このシステ
ムを使用すると、移動ユニットと端末使用者との間の通
信は、元のベースステーションから次のベースステーシ
ョンへの最終的なハンドオフによって中断されることは
ない。このタイプのハンドオフは、元のベースステーシ
ョンとの通信が終端する前に次のベースステーションと
の通信が確立される“ソフト”ハンドオフと見なされ
る。移動ユニットが２つのベースステーションと通信し
ているとき、端末使用者に対する単一の信号は、セルラ
ーあるいは個人的通信システムの制御装置によって各ベ
ースステーションからの信号から生成される。
ソフトハンドオフを補助する移動ユニットは、移動ユ
ニットによって測定される何組かのベースステーション
のパイロット信号強度に基づいて動作する。活動的な組
とは、活動的な通信が確立されるベースステーションの
組のことである。近隣の組とは、活動ベースステーショ
ンの周囲にあり、通信を確立するのに十分なレベルのパ
イロット信号強度を有する見込みが高いベースステーシ
ョンを具備しているベースステーションの組のことであ
る。候補の組とは、通信を確立するのに十分なレベルの
パイロット信号強度を有するベースステーションの組の
ことである。
通信が最初に確立されたとき、移動ユニットは第１の
ベースステーションを通して通信し、活動的な組は、第
１のベースステーションだけを含む。移動ユニットは、
活動的な組、候補の組、および近隣の組のベースステー
ションのパイロット信号強度を監視する。近隣の組にお
けるベースステーションのパイロット信号が予め定めら
れたしきい値のレベルを超過したとき、移動ユニットに
おいてそのベースステーションは候補の組に加えられ、
近隣の組から取除かれる。移動ユニットは、第１のベー
スステーションにメッセージを通信し、新しいベースス
テーションを識別する。セルラーあるいは個人的通信シ
ステムの制御装置は、新しいベースステーションと移動
ユニットとの間に通信を確立するかどうかを決定する。
セルラーあるいは個人的通信システムの制御装置がその
ようにすることを決定した場合、セルラーあるいは個人
的通信システムの制御装置は、移動ユニットに関する識
別情報およびそれとの通信を確立する指令と共に新しい
ベースステーションにメッセージを送る。メッセージは
また、第１のベースステーションを通して移動ユニット
に送信される。メッセージは、第１および新しいベース
ステーションを含む新しい活動的な組を識別する。移動
ユニットは、新しいベースステーションの送信された情
報信号を捜索し、第１のベースステーションを通した通
信を終了させずに新しいベースステーションとの通信を
確立する。このプロセスは、付加的なベースステーショ
ンで続行されることができる。
移動ユニットが多数のベースステーションを通して通
信しているときに、それは、活動的な組、候補の組、お
よび近隣の組のベースステーションの信号強度の監視を
続行する。活動的な組のベースステーションに対応する
信号強度が予め定められた時間の間予め定められたしき
い値以下に落ちる場合、移動ユニットは、そのことを知
らせるためにメッセージを発生および送信する。セルラ
ーあるいは個人的通信システムの制御装置は、パイロッ
ト信号強度が弱いベースステーションを通した通信を終
了させることを決定することができる。
ベースステーションを通した通信の終了の決定の際に
セルラーあるいは個人的通信システムの制御装置は、新
しい活動的な組のベースステーションを識別するメッセ
ージを発生する。新しい活動的な組は、通信が終了され
るベースステーションを含んでいない。それとの通信が
確立されるベースステーションは、移動ユニットにメッ
セージを送る。セルラーあるいは個人的通信システムの
制御装置はまた、移動ユニットとの通信を終了させるた
めにベースステーションに情報を通信する。従って、移
動ユニットの通信は、新しい活動的な組において識別さ
れたベースステーションを通してのみ導かれる。
移動ユニットは、ソフトハンドオフプロセスを通して
常に少なくとも１つのベースステーションを通して端末
使用者と通信しているので、移動ユニットと端末使用者
との間に通信の中断は生じない。ソフトハンドオフによ
って、別のセルラー通信システムにおいて使用されてい
る通常の“接続の前に遮断する”技術と比較して、その
固有の“遮断の前に接続する”通信の大きな利益が与え
られる。
セルラーあるいは個人的通信電話システムにおいて、
同時に扱われることができる電話の呼の数に関してシス
テムの容量を最大にすることは非常に重要である。拡散
スペストルシステムにおけるシステムの容量は、各移動
ユニットの送信機の電力が制御され、それによって、そ
れぞれの送信された信号が同じレベルでベースステーシ
ョンの受信機に到着する場合に最大にされることができ
る。実際のシステムにおいて、各移動ユニットは、許容
可能なデータ再生を可能にする信号対雑音比を生成する
最小の信号レベルを送信する。移動ユニットによって送
信された信号が低すぎる電力レベルでベースステーショ
ンの受信機に到着した場合、別の移動ユニットからの干
渉のために、ビットエラー率は非常に高いので、高品質
の通信を行うことができない。反対に、移動ユニットが
送信した信号が、ベースステーションにおいて受信され
たときに高すぎる電力レベルである場合、この特定の移
動ユニットとの通信は許容可能であるが、この高電力信
号は、他の移動ユニットに対する妨害として機能する。
この妨害は、他の移動ユニットとの通信に不利に影響を
及ぼす。
それ故に、例示的なCDMA拡散スペクトルシステムにお
ける容量を最大にするために、ベースステーションと通
信している各移動ユニットの送信電力は、ベースステー
ションによって制御され、それによって、ベースステー
ションにおいて同じ名目上の受信信号電力が生成され
る。理想的な場合において、ベースステーションにおい
て受信された全信号電力は、各移動ユニットから受信さ
れた名目上の電力にベースステーションの有効範囲地域
内で送信している移動ユニットの数を乗算し、それにベ
ースステーションにおいて受信された近隣のベースステ
ーションの有効範囲地域における移動ユニットからの電
力を加算したものに等しい。
無線チャンネルにおける通路損失は、２つの別の現
象、すなわち、平均の通路損失およびフェージングによ
って特徴付けられることができる。ベースステーション
から移動ユニットへの順方向リンクは、移動ユニットか
らベースステーションへの逆方向リンクとは異なる周波
数で動作する。しかしながら、順方向リンク周波数およ
び逆方向リンク周波数は、同じ周波数帯域内にあるの
で、２つのリンクの平均の通路損失の間には顕著な相関
関係が存在する。他方、フェージングは、順方向リンク
および逆方向リンクに対して独立した現象であり、時間
の関数として変化する。しかしながら、チャンネル上の
フェージング特性は、順方向および逆方向リンクの両方
に対して同じであり、その理由は、周波数は、同じ帯域
内にあるからである。それ故に、両方のリンクに対する
チャンネルの時間を通じたフェージングの平均は、典型
的に同じである。
例示的なCDMAシステムにおいて、各移動ユニットは、
移動ユニットへの入力における全電力に基づいて順方向
リンクの通路損失を評価する。全電力は、移動ユニット
によって感知されたものと同じ周波数の割当てで動作す
る全てのベースステーションからの電力の合計である。
平均の順方向リンクの通路損失の評価から、移動ユニッ
トは逆方向リンク信号の送信レベルを設定する。
移動ユニットの送信電力もまた、１以上のベースステ
ーションによって制御される。移動ユニットが通信する
各ベースステーションは、移動ユニットからの受信され
た信号の強度を測定する。測定された信号強度は、その
ベースステーションにおけるその特定の移動ユニットに
対する所望された信号強度レベルと比較される。電力調
整指令が各ベースステーションによって発生され、順方
向リンク上で移動ユニットに送られる。ベースステーシ
ョンの電力調整指令に応答して、移動ユニットは、予め
定められた量だけ移動ユニットの送信電力を増加もしく
は減少する。
移動ユニットが１以上のベースステーションと通信し
ているとき、電力調整指令が各ベースステーションから
供給される。移動ユニットは、他の移動ユニットの通信
を妨害する有害な送信電力レベルを避けながら、移動ユ
ニットから少なくとも１つのベースステーションへの通
信を行うのに十分な電力を供給するためにこれらの多数
のベースステーションの電力調整指令に従う。この電力
制御機構は、移動ユニットが通信している全てのベース
ステーションが電力レベルにおける増加を要求した場合
にだけ、その送信信号レベルを増加させる移動ユニット
を有することによって達成される。移動ユニットは、そ
の移動ユニットが通信している任意のベースステーショ
ンが電力を減少することを要求した場合に、その送信信
号レベルを減少させる。ベースステーションおよび移動
ユニットの電力制御のためのシステムは、本発明の出願
人に譲渡された米国特許第5,056,109号明細書（issued
October 8,1991）“METHOD AND APPARATUS FOR CONTROL
LING TRANSMISSION POWER IN A CDMA CELLULER MOBILE
TELEPHONE SYSTEM"において開示されている。
移動ユニットにおけるベースステーションのダイバー
シティは、ソフトハンドオフプロセスにおいては考慮す
べき重要なことである。上述の電力制御方法は、移動ユ
ニットが通信可能な各ベースステーションと通信すると
きに最適に動作する。そのようにすることによって、移
動ユニットは、過剰なレベルで移動ユニットの信号を受
信するベースステーションを通した通信を妨害すること
を避けるが、電力調整指令を移動ユニットに通信するこ
とはできず、その理由は、通信がその間に確立されてい
ないからである。
各ベースステーションの有効範囲地域は、２つのハン
ドオフ境界を有している。ハンドオフ境界は、どちらの
ベースステーションが移動ユニットと通信しているかに
関係なく、リンクが同じように動作する２つのベースス
テーションの間の物理的な場所として定義される。各ベ
ースステーションは、順方向リンクハンドオフ境界およ
び逆方向リンクハンドオフ境界を有している。順方向リ
ンクハンドオフ境界は、どちらのベースステーションが
受信しているかに関係なく移動ユニットの受信機が同じ
ように動作する位置として定義される。逆方向リンクハ
ンドオフ境界は、２つのベースステーションの受信機が
その移動ユニットに関して同じように動作する移動ユニ
ットの位置として定義される。
これらの境界は、それらが同じ物理的な位置を有して
いるという意味で釣り合いがとれていることが理想的で
ある。そうでない場合、ネットワークの容量は、電力制
御プロセスが妨害されたときか、あるいはハンドオフ領
域が過度に拡大したときに減少する。ハンドオフ境界の
平衡は、移動ユニットの数が増加するに従って逆方向リ
ンク電力が増加する時間の関数である。逆方向電力が増
加することによって、ベースステーションの有効範囲地
域の実効的な規模が減少し、また、逆方向リンクハンド
オフ境界がベースステーションに向かって内側に移動す
る原因となる。順方向リンクに対する補償機構がベース
ステーションに含まれていない限り、最初に完全に平衡
されていたシステムでさえも、負荷に依存して定期的に
不安定になる。
本発明は、変化する負荷状態の下で平衡されたハンド
オフ境界状態を達成するためにベースステーションを補
償する装置および方法である。ベースステーションの平
衡は、順方向リンクハンドオフ境界を逆方向リンクハン
ドオフ境界に整合させる必要があるときに自動的にベー
スステーションの有効範囲地域を増加および減少する。
このプロセスは、ベースステーションのブリージングと
呼ばれる。
それ故に、本発明の目的は、順方向リンクハンドオフ
境界を逆方向リンクハンドオフ境界に整合させる方法お
よび装置を提供することである。
本発明の別の目的は、システムの容量を最大にするた
めに逆方向リンクの負荷を連続的に監視し、それに反応
する方法および装置を提供することである。
発明の概要 本発明によって、順方向リンクハンドオフ境界を逆方
向リンクハンドオフ境界に整合させる方法および装置が
定められる。この方法および装置は、ベースステーショ
ンにおける逆方向リンク電力レベルの測定および逆方向
リンクの負荷を補償するための順方向リンク電力レベル
の調整に基づいている。
システムにおける各ベースステーションは、負荷され
ていない受信機の通路雑音と所望されたパイロット電力
の合計がある定数と等しくなるように最初に較正され
る。較正定数は、ベースステーションのシステム全体に
調和する。システムが負荷され始めると（すなわち、移
動ユニットがベースステーションと通信し始めると）、
補償ネットワークは、ベースステーションにおいて受信
された逆方向リンク電力と、ベースステーションから送
信されたパイロット電力との間の一定の関係を維持す
る。ベースステーションの負荷によって、逆方向リンク
ハンドオフ境界は効果的にベースステーションの方向に
移動される。それ故に、順方向リンクにおいて同じ効果
を模倣するためには、パイロット電力は負荷が増加した
ときに減少される。
図面の簡単な説明 本発明の特徴、目的、および利点は、図面に関連した
以下の詳細な説明からより明白になり、そこにおいて、
同一の参照番号は、全体を通して対応して識別される。
図1A乃至1Cは、不平衡なハンドオフ状態を示す。
図2A乃至2Cは、ハンドオフ境界における負荷の影響お
よびブリージング機構の補償の影響を示す。
図３は、ベースステーションにおけるブリージング機
構の非常に簡単化されたブロック図を示す。
実施例 移動ユニットにおけるベースステーションのダイバー
シティは、ソフトハンドオフ処理において考慮すべき重
要な事柄である。上述の電力制御方法は、移動ユニット
が、通信が可能な各ベースステーションと通信するとき
に最適に動作する。そのようにする際に、移動ユニット
は過度のレベルで移動ユニットの信号を受信するベース
ステーションを通した通信を不慮に妨害することを避け
るが、電力調整指令を移動ユニットに通信することはで
きず、その理由は、通信がそれとの間には確立されてい
ないからである。
典型的なセルラーである、無線局部ループもしくは私
用通信システムは、多数のセクタを有している幾つかの
ベースステーションを含んでいる。多数のセクタを有す
るベースステーションは、独立した処理回路および多数
の独立した送信および受信アンテナを具備している。本
発明は、セクタに分けられたベースステーションの各セ
クタと、単一のセクタを有する独立したベースステーシ
ョンとに等しく適用される。
“ベースステーション”という用語は、ベースステー
ションの１つのセクタもしくは単一のセクタを有するベ
ースステーションのいずれかを示すために使用されるこ
とができる。
各ベースステーションは、ベースステーションとの通
信が可能である物理的な有効範囲地域を有している。各
ベースステーションの有効範囲地域は、２つのハンドオ
フ境界を有している。ハンドオフ境界は、２つのベース
ステーションの間の物理的な位置として定義され、その
位置において、リンクは、どちらのベースステーション
がその場所における移動ユニットと通信しているかに関
係なく同じ方法で動作する。各ベースステーションは、
順方向リンクハンドオフ境界と、逆方向リンクハンドオ
フ境界とを有している。順方向リンクハンドオフ境界
は、どちらのベースステーションが受信しているかに関
係なく移動ユニットの受信機が同じように動作する位置
として定義される。逆方向リンクハンドオフ境界は、２
つのベースステーションの受信機がその移動ユニットに
関して同じように動作する移動ユニットの位置として定
義される。
本発明は、ソフトハンドオフ能力を有するシステムに
基づいて本明細書に説明されている。しかしながら、本
発明は、ハードハンドオフ動作にも等しく適用されるこ
とができる。
ハンドオフ境界は、常に少なくとも２つのベースステ
ーションの間で定められる。例えば、図1Aにおいて、順
方向リンクハンドオフ境界60は、別の周囲のベースステ
ーション（図示されていない）および別の帯域内ソース
からの妨害と共に、ベースステーション10およびベース
ステーション40から送信された電力の関数である。逆方
向リンクハンドオフ境界50は、その位置における移動ユ
ニットからベースステーション10およびベースステーシ
ョン40において受信された電力レベルと、別の移動ユニ
ットおよび別の帯域内ソースからベースステーション10
およびベースステーション40において受信された電力レ
ベルの関数である。ベースステーション10において受信
された電力レベルとベースステーション40において受信
された電力レベルは、ベースステーション10がその有効
範囲地域内に位置された多数の移動ユニットを有し、ベ
ースステーション40が１つだけの移動ユニットを有して
いる場合、ベースステーション40に対する干渉が著しく
少ないという点で、ある程度別個のものであることは注
意すべきである。
最適のシステムの容量が達成されるように順方向リン
クハンドオフ境界および逆方向リンクハンドオフ境界が
同じ位置に配置されることが理想的である。それらが同
じ位置に配置されない場合、容量に不都合な３つの状況
が生じ得る。図1Aにおいて、これらの状況の第１番目の
ものが示されている。ソフトハンドオフ領域は、２つの
ベースステーションの間の物理的な領域であり、そこに
おいて、領域内に位置された移動ユニットは、両方のベ
ースステーションと通信を確立する。図1Aにおいて、陰
影のつけられた部分は、ソフトハンドオフ領域20を表し
ている。
移動ユニットによって補助されているソフトハンドオ
フにおいて、ハンドオフ領域は、順方向リンク特性によ
って定められる。例えば、図1Aにおいて、ソフトハンド
オフ領域20は、ベースステーション10からの信号の品質
とベースステーション40からの信号の品質の両方が通信
を支持するのに十分である領域を示している。移動ユニ
ット30がソフトハンドオフ領域20に入ったとき、それ
は、ベースステーションが通信していようと、第２のベ
ースステーションが通信のために使用できることを通知
する。システムの制御装置（図示されていない）は、上
述の米国特許第5,267,261号明細書に説明されているよ
うに第２のベースステーションと移動ユニット30との間
で通信を確立する。移動ユニット30がベースステーショ
ン10とベースステーション40との間のソフトハンドオフ
にあるときに、両方のベースステーションは移動ユニッ
ト30からの送信電力を制御する。移動ユニット30は、い
ずれかのベースステーションが減少を要求した場合にそ
の送信電力を減少し、各ベースステーションが上述の米
国特許第5,056,109号明細書において開示されているよ
うに増加を要求した場合だけその送信電力を増加する。
図1Aにおいて、システムの容量に有害である第１の状
況が示されている。図1Aにおいて、順方向リンクハンド
オフ境界60および逆方向リンクハンドオフ境界50は、著
しく不平衡である（例えば、離れている）。移動ユニッ
ト30は、ベースステーション40だけと通信を確立してい
る位置に位置されている。移動ユニット30が位置されて
いる領域において、順方向リンク性能は、ベースステー
ション40には最適であるが、移動ユニット30がベースス
テーション10と通信している場合、逆方向リンク性能の
方がより良い。この状況において、移動ユニット30は、
それがベースステーション10と通信している場合に送信
するよりも多くの電力を送信している。増加された送信
電力は、システムにおける全体の妨害を不必要に増加
し、それによって、容量に悪影響を与える。それはまた
移動ユニット30の全体的な電力の消費を増加させ、それ
によって、そのバッテリの寿命を減少させる。また、そ
れは、移動ユニット30がその最大の送信電力に到達し、
増加した電力に対する指令に応答することが不可能であ
る場合に、通信リンクを危険にさらしてしまう。
図1Bにおいて、別の、不平衡なハンドオフ状態の悪影
響の結果が示されている。図1Bにおいて、ソフトハンド
オフ領域70は、逆方向リンクハンド境界50の周囲に位置
されている。このハンドオフ位置は、ハンドオフが順方
向リンク状態ではなく逆方向リンク性能に基づいている
別のハンドオフ方式である。そのような場合において、
各ベースステーションは、各移動ユニットから受信され
た電力を測定することを試みる。測定された電力レベル
がしきい値を超過するか、あるいは別のベースステーシ
ョンで受信されたレベルを超過するとき、第２のベース
ステーションとの通信が設定される。図1Bにおいて、移
動ユニット30は、ベースステーション10との通信だけが
確立されている領域において位置される。図1Aに示され
ているのと同様に、移動ユニット30が位置されている領
域において、順方向リンク性能はベースステーション40
に最適であるが、逆方向リンク性能は、ベースステーシ
ョン10に最適である。逆方向リンクとは異なり、順方向
リンクは、移動ユニット30がベースステーション40に向
かって移動する際に大きいダイナミックレンジの送信電
力を有さず、ベースステーション40からの妨害は、ベー
スステーション10から受信された電力レベルが減少する
際に増加する。ベースステーション10からの電力レベル
が十分な信号対妨害レベル以下もしくは所定の絶対レベ
ル以下に落ちた場合、通信リンクは、喪失される危険が
ある。ベースステーション10から送信された電力レベル
は、移動ユニット30がベースステーション10から遠ざか
るように移動する際に、制限されたダイナミック・レン
ジ以内でゆっくりと増加する。電力におけるこの増加
は、ベースステーション10およびベースステーション40
内の別の使用者を不利に妨害し、従って、不必要に容量
を減少する。
さらに別の方式は、順方向リンク性能と逆方向リンク
性能の両方に基づいて組合わされたハンドオフ方式であ
る。図1Cにおいて、１つのそのようなシナリオが示され
ている。図1Cにおいて、ハンドオフ領域80は大きく、逆
方向リンクハンドオフ境界50と順方向リンクハンドオフ
境界60の両方を含んでいる。しかし、不必要なソフトハ
ンドオフは、直接的にシステムの容量を減少する。ソフ
トハンドオフの目的は、ベースステーションの間でハン
ドオフを分離する前に接続を行うことと、効率的な電力
制御機構を提供することである。しかしながら、ソフト
ハンドオフ領域が大き過ぎるとき、悪影響が顕著にな
る。例えば、図1Cにおいて、ベースステーション10およ
びベースステーション40の両方は、移動ユニット30がソ
フトハンドオフ領域80にある間に移動ユニット30を送信
しなければならない。従って、全体的なシステムの妨害
は、移動ユニット30がソフトハンドオフ領域80にある間
に増加する。さらに、ベースステーション10およびベー
スステーション40の両方のリソースは、移動ユニット30
から受信された信号に専用にされる。それ故に、ソフト
ハンドオフ領域の規模を増加しても、システムの容量お
よびリソースを効果的に使用する訳ではない。
これらの悪影響の解決は、逆方向リンクハンドオフ境
界を順方向リンクハンドオフ境界に平衡させる（すなわ
ち、物理的に整列させる）か、その逆を行うことであ
る。これが静的状態の各ベースステーションにおいて行
われた場合でさえも、システムが使用されたときに平衡
は失われる。例えば、ベースステーションにおいて受信
された逆方向リンク信号の信号対妨害レベルは、その有
効範囲地域内の移動ユニットの数、位置、および送信電
力レベルの関数である。あるベースステーションにおけ
る負荷が増加するにつれ、妨害が増加し、逆方向リンク
ハンドオフ境界はベースステーションに向かって縮小す
る。順方向リンク境界は同じ方法では影響を受けず、従
って、最初に平衡されたシステムは、時間と共に不平衡
になる。
平衡を維持するために、本発明は、ベースステーショ
ンの有効範囲地域の規模を“ブリージング”する方法を
定める。ブリージング機構は、順方向リンクハンドオフ
境界を逆方向リンクハンドオフ境界と同じ位置に効果的
に移動させる。両方の境界は、少なくとも２つのベース
ステーションの性能に依存する。ブリージングを効果的
にするために、逆方向リンクハンドオフ境界および順方
向リンクハンドオフ境界は、最初に整列されなければな
らない。境界は、各ベースステーションの性能が以下に
説明されるように制御された場合に整列を維持すること
ができる。
順方向リンク性能は、ベースステーションによって制
御されることができる。例示的なCDMAシステムにおい
て、各ベースステーションはパイロット信号を送信す
る。移動ユニットは、感知されたパイロット信号の強度
に基づいて上述のようにハンドオフを行う。ベースステ
ーションから送信されたパイロット信号の電力レベルを
変化させることによって、順方向リンクハンドオフ境界
の位置は操作されることができる。
逆方向リンク性能もまた、ベースステーションによっ
て制御されることができる。ベースステーションの受信
機の雑音性能は、検出できる最小の受信電力レベルを設
定する。受信機の雑音性能は、全体的なシステムの雑音
指数に関して典型的に定義される。雑音の注入あるいは
減衰の付加等の、受信機の雑音指数の制御によって、逆
方向リンク性能、従って逆方向リンクハンドオフ境界は
調整されることができる。
ハンドオフ境界の平衡をとるために、各ベースステー
ションの性能は、システムにおける別のベースステーシ
ョンの性能と同じになるように制御されなければならな
い。それ故、システムにおける各ベースステーションに
よって使用されるようにシステムワイドな動作定数が定
められる。全てのベースステーションに対して等しいが
時間と共に変化することができるダイナミック定数もま
た定められることができる。設計および構成を簡単なも
のにするために、この実施例においては固定された定数
が好ましい。
この定数は、以下に示されるように、デシベル（dB）
で表された受信通路の雑音とdBで表された最大の所望パ
イロット信号電力との合計に関して定められる。最良に
選択された定数は、システムから得られる性能を利用す
る。それ故に、定数Klevelを定義するために、以下の式
が使用される； ここにおいて、 ＮRX:iは、dBで表されたベースステーションｉの受信通
路の雑音であり、 ＰMax:iは、dBで表されたベースステーションｉの最大
の所望パイロット信号電力であり、 は、システムにおける全てのベースステーションの最も
大きい合計である。
一度Klevelが選択されると、定数に合致するために各
ベースステーションの負荷をかけられていないシステム
の通路雑音を増加させるように人工の手段が使用される
ことができることに注意すべきである。
受信された電力と送信された電力の合計をKlevelに設
定することによって実際にシステムが平衡されることを
証明するために、幾つかの仮定が行われる。第１の仮定
は、多重冗長受信および送信アンテナを使用する任意の
ベースステーションにおいて、アンテナは、同じ性能を
有するように平衡される。また、解析において、同一の
解読性能が各ベースステーションにおいて行われると仮
定される。それによって、全体の順方向リンク電力とパ
イロット信号電力の間の一定比が仮定される。また、そ
れによって、順方向リンク通路損失および逆方向リンク
通路損失における交換性が仮定される。
ベースステーションＡとベースステーションＢの、２
つの任意のベースステーションの間で順方向リンクハン
ドオフ境界を見つけるために、全体的な電力に対する２
つのベースステーションのパイロット信号電力の比率が
等しいところに順方向ハンドオフ境界が生じることに注
目することによって始められる。移動ユニットＣは境界
に位置され、数学的に（ワット等の）線形パワーの単位
であると仮定される： 移動ユニットにおいて受信された電力は、送信された電
力×通路損失に等しいことが示され、式２は次のように
なる： 式３を再構成し、公分母を消去すると、 となる。
逆方向リンクに対して同じ方法で行われ、逆方向リン
クハンドオフ境界は、各ベースステーションがその移動
ユニットに対する信号対妨害比を感知する場所において
生じることが示される： ベースステーションにおいて受信された電力は、移動ユ
ニットから送信された電力×通路損失に等しいことが示
され、式５は、次のようになる： 式６を再構成し、公分子を消去すると、 となる。
任意の場所における順方向および逆方向リンク通路損
失における交換性を仮定することにより、式４および式
７は組合わされ、次のようになる： 式８の単位を線形電力からdBに変えると、 Ａで受信された全電力（dB）−Ｂで受信された全電力
（dB）＝Ｂからのパイロット電力Tx′ｄ（dB）−Ａから
のパイロット電力Tx′ｄ（dB） （式８′） 以下に説明されることを前提とした場合に式８′に等
しくなる。すなわち、 Ａにおいて受信された全電力（dB）＋Ａからのパイロ
ット電力Tx′ｄ（dB）＝Klevelであり、Ｂにおいて受信
された全電力（dB）＋Ｂからのパイロット電力Tx′ｄ
（dB）＝Klevelである場合、式８は満足される。
また、順方向リンクハンドオフ境界および逆方向リン
クハンドオフ境界は、同じ場所に位置される。
３つの機構は、ブリージング機構を実行するために必
要であり、それらは、最初に性能をKlevelに設定する手
段と、逆方向リンクにおける変動を監視する手段と、逆
方向リンクの変動に応答して順方向リンクの性能を変化
させる手段である。
最初に性能をKlevelに設定する１つの方法は、最大の
所望パイロット信号強度を、温度および時間の変化を考
慮に入れ、また、Klevel動作が達成されるまで、それが
入力信号のない状態の受信機と調和する減衰を付加する
ように設定することである。減衰を付加することによっ
て受信機の感度が減少し、効果的にその雑音指数が増加
する。これによってまた、各移動ユニットが比例してよ
り電力を送信することが要求される。付加された減衰
は、Klevelによって決定された最小に維持されるべきで
ある。
一度初期の平衡が達成されると、ベースステーション
に入って来る電力は、逆方向リンク性能を監視するため
に測定されることができる。幾つかの方法を使用するこ
とができる。測定は、AGC（自動利得制御）電圧を監視
するか、もしくは入来するレベルを直接的に測定するこ
とによって行われることができる。この方法は、（FM信
号等の）妨害物が存在する場合に、このエネルギが測定
され、ハンドオフ境界がベースステーションの近くに引
かれるという利点を有している。ベースステーションの
近くにハンドオフ境界を引くことによって、妨害物がベ
ースステーションの有効範囲地域から排除され、その影
響が最小にされる。測定は、単にベースステーションを
通して通信している使用者の数をカウントし、各移動ユ
ニットの信号が同じ信号レベルでベースステーションに
名目的に到着するという事実に基づいて全体の電力を評
価することによって行われることができる。
逆方向リンク電力が増加するにつれ、順方向リンク電
力は減少する。これは、送信回路内に存在するAGC回路
を使用するか、もしくは送信通路において制御可能な減
衰器を設けることによって容易に達成することができ
る。
上述の例示的なハンドオフ方式において、ハンドオフ
境界は、移動ユニットにおけるパイロット信号強度の測
定に基づいている。全体的な送信電力を制御するための
別の方式は、パイロット信号レベルだけを制御すること
である。有効範囲地域の設計者にとって、この方式は興
味を引くものがあるが、トラフィック（例えば能動的な
呼）およびパイロット信号を一緒に含んでいる送信電力
の全体を制御することには幾つかの利点がある。第１
に、トラフィックチャンネル信号強度に対するパイロッ
ト信号強度の比率が固定されたままである。移動ユニッ
トは、固定された比率を要求し、そのリソースを比率に
基づいて割当てる。移動ユニットが、異なる電力レベル
を有するトラフィックチャンネルにそれぞれ対応する２
つの等しい強力なパイロット信号を受信する場合、移動
ユニットリソースの割当てに関する準最適な決定が行わ
れ得る。全体の電力を調整することもまた有利であり、
その理由は、それによって、別のベースステーションの
有効範囲地域への妨害が減少されるからである。パイロ
ット信号が近隣のベースステーションの有効範囲地域に
おけるハンドオフを保証するのには十分に強くない場
合、高電力のトラフィックチャンネル信号は、その地域
に使用不可能で不必要な妨害を付加する。もちろん、幾
つかのアプリケーションにおいて、幾つかの場合におい
てパイロット信号の電力を制御し、別の場合において全
体的な送信電力を制御することによる方法を組合わせる
ことが有効である。また別のアプリケーションにおい
て、トラフィックチャンネル電力に対するパイロット電
力の比率を変化させることも有効である。
理想的な構成において、ブリージング機構は、受信電
力を測定し、送信電力を比例して変化させる。しかしな
がら、幾つかのシステムは、比例に基づく方法を使用せ
ず、その代りに、受信電力の感知された変化の一部分だ
け送信レベルを変化させる。例えば、受信された電力の
評価が困難であり不正確なシステムが設計された場合、
システムの設計者は、不正確さに対する感度を減少する
ことを望む可能性がある。受信電力の変化の一部分であ
る送信レベルの変化によって、ハンドオフ境界の全体の
不平衡を避けながら感度の減少が達成される。
別の方法によって、受信機のレベルが予め定められた
しきい値を超過したときだけ送信レベルを変化させる。
この方法は、主に妨害物を処理するために使用される。
もちろん、この方法は、受信電力の感知された変化の一
部分だけ送信レベルを変化させるシステムと組合わされ
ることができる。
ブリージング機構は、注意深く考慮された時定数を有
さなければならない。ブリージング機構によって移動ユ
ニットのハンドオフが生じる。ハンドオフを行うため
に、移動ユニットは電力における変化を検出し、ベース
ステーションにメッセージを送る。システムの制御装置
は、決定を下し、ベースステーションに知らせなければ
ならない。メッセージは、移動ユニットに送り返さなけ
ればならない。このプロセスは時間がかかり、ブリージ
ングプロセスは、このプロセスが円滑に行われるように
十分にゆっくりでなければならない。
システムにおける過剰な使用者のためにベースステー
ションの有効範囲地域が全体的に集中状態になることを
避けるために、ブリージングのプロセスは自然にそれ自
体で制限する。CDMAシステムは、大きくソフトな制限さ
れた容量を有している。“ソフトな制限された容量”と
いう用語は、１以上の使用者が常に加えられることがで
きるが、何人かの使用者において、加えられたそれぞれ
の使用者が全てのその他の使用者の通信の品質に影響を
及ぼすという事実を意味する。多数の使用者において、
各使用者の通信の品質は使用不可能になり、全体のリン
クが全ての移動ユニットに対して失われる。リンクの損
失を避けるために、各ベースステーションは、通信を確
立する移動ユニットの数を制限する。一度制限に達する
と、システムは付加的な呼を確立する試みを拒絶し、す
なわち、新しい呼の発生が阻止される。制限は設計パラ
メータであり、典型的に理論上の容量の約75％に設定さ
れる。これによって、システムに対して幾らかのマージ
ンが与えられ、また、制限された状態においてもシステ
ムは緊急呼出しを受入れることができる。単一のベース
ステーションの有効範囲地域内で通信している移動ユニ
ットの総数のこの制限によって、自然に最大の受信され
た電力が限定され、それ故に、動作のブリージングプロ
セスの範囲が限定される。
図2A乃至2Cにおいて、ベースステーションのブリージ
ング機構が示されている。図2Aにおいて、ベースステー
ション100は、無負荷状態の円形の有効範囲地域130を有
している。ベースステーション100の有効範囲地域は、
無負荷状態で平行されており、順方向および逆方向リン
ク有効範囲地域は、円形の有効範囲地域130と整列して
いる。ベースステーション110もまた、無負荷状態の円
形の有効範囲地域140を有している。ベースステーショ
ン110の有効範囲地域もまた、無負荷状態で平衡されて
おり、順方向および逆方向リンク有効範囲地域は、円形
の有効範囲地域140と整列している。ベースステーショ
ン100および110の動作は、無負荷状態でKlevelに平衡さ
れており、ライン120は、各ベースステーションの動作
が同じであり、従って、両方のハンドオフ境界が同じて
ある位置を表している。
図2Bにおいて、ベースステーション110は、重く負荷
され、ベースステーション100は、軽く負荷されてい
る。逆方向リンクの有効範囲地域は、円形の有効範囲地
域145の位置まで縮小し、一方、順方向リンク有効範囲
地域は、円形の有効範囲地域140にとどまっている。ベ
ースステーション100の軽負荷は、依然として円形の有
効範囲地域130にあるベースステーション100の有効範囲
地域に影響を及ぼさない。ベースステーション100とベ
ースステーション110との間の逆方向リンクハンドオフ
境界はライン125に移動し、一方、順方向リンクハンド
オフ境界は、ライン120にとどまることは注意すべきで
ある。従って、不所望な不平衡なハンドオフ境界の状態
が生成されている。
図2Cにおいて、ベースステーション110は、ベースス
テーションのブリージング機構を実行している。その効
果は、順方向リンクハンドオフ境界を円形の有効範囲地
域145に移動させることである。ライン125は、順方向お
よび逆方向リンクハンドオフの境界の両方を表してい
る。
図2Bおよび2Cにおいて、Ｘはシステムの使用者を表し
ている。特定の使用者X150が図2Bにおいてハンドオフ境
界に位置されている。その位置のために、使用者Ｘは、
ベースステーション100とベースステーション110との間
のソフトハンドオフ状態にある。図2Cにおいて、使用者
X150は、ベースステーション100の有効範囲地域の奥深
い場所に位置し、ベースステーション100とベースステ
ーション110との間のソフトハンドオフ領域にはいな
い。それ故に、重負荷されたベースステーション110
は、その負荷の幾らかを軽負荷のベースステーション10
0に効果的に移す。
図３は、例示的なベースステーションのブリージング
構成のブロック図である。アンテナ270は、ベースステ
ーション300において信号を受信する。受信信号はその
後、最初にKlevel動作の設定に使用された可変の減衰器
200に送られる。受信信号は、電力検出器210に送られ
る。電力検出器210は、受信された信号の電力全体を示
すレベルを発生する。低域通過フィルタ220は、電力の
指示を平均化し、ブリージング応答時間を遅くする。ス
ケールおよびしきい値装置230は、逆方向リンク電力に
おける増加と順方向リンク電力における減少との間の関
係の所望された比率とオフセットを設定する。スケール
およびしきい値装置230は、可変利得装置240に対する制
御信号を出力する。可変利得装置240は、送信信号を受
け、利得制御された出力信号を高電力増幅器（HPA）250
に供給する。HPA250は、通過信号を増幅し、無線リンク
によって送信するためにアンテナ260にそれを送る。
図３の構成に対する多くのバリエーションがある。例
えば、アンテナ260および270は、それぞれ２つのアンテ
ナを具備することができる。逆に言えば、アンテナ260
および270は、同じアンテナでもよい。図３における電
力検出は、重要な帯域内に入来する全ての信号電力に基
づいている。上述のように、電力の検出は、ベースステ
ーションと通信を確立した移動ユニットの数のみに基づ
くこともできる。また、低域通過フィルタ220は、線形
フィルタもしくは非線形フィルタ（スリュー率制限フィ
ルタ等）でよい。
説明された本発明には、簡単な構造上の変更を含む多
数の明らかな変更が存在する。好ましい実施形態に関す
る先の説明によって、当業者は本発明を製造および使用
することができる。これらの実施形態に対する種々の変
更は、当業者に容易に理解され、本明細書において記載
された基本的な原理は、発明力を要せずに別の実施形態
に適用される。従って、本発明は、本明細書に示された
実施形態に制限されるものではなく、本明細書に開示さ
れた原理および新しい特徴と一致する幅広い技術的範囲
に従うものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ベンダー、ポール・イー アメリカ合衆国、カリフォルニア州 92122、サン・ディエゴ、エンジェル・ アベニュー 2879 (56)参考文献 特開 昭57−210739（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04B 7/24 - 7/26 102 H04Q 7/00 - 7/38

Claims (35)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】移動ユニットと両方向の通信を行うための
    複数のベースステーションを有し、順方向リンク上で情
    報が前記複数のベースステーションから前記移動ユニッ
    トに通信され、また、逆方向リンク上で情報が前記移動
    ユニットから前記複数のベースステーションに通信さ
    れ、各ベースステーションが順方向リンク有効範囲地域
    および逆方向リンク有効範囲地域を定めるシステムにお
    いて、前記ベースステーションの有効範囲地域を制御す
    る方法において、 第１のベースステーションおよび第２のベースステーシ
    ョンにおいて受信された逆方向リンク電力レベルを測定
    し、 前記第１および前記第２のベースステーションにおける
    逆方向リンク電力レベルの測定結果に基づいて前記第１
    のベースステーションおよび前記第２のベースステーシ
    ョンにおける順方向リンク電力レベルを調整し、それに
    よって、前記第１および前記第２のベースステーション
    の間で等しい逆方向リンク性能の位置に関して等しい順
    方向リンク性能の位置の平衡を保持するステップを具備
    している方法。
  2. 【請求項２】前記第１のベースステーションにおける前
    記逆方向リンク電力レベルと前記第１のベースステーシ
    ョンにおける前記順方向リンク電力レベルの積は定数に
    等しく、前記第２のベースステーションにおける前記逆
    方向リンク電力レベルと前記第２のベースステーション
    における前記順方向リンク電力レベルの積は前記定数に
    等しい請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】前記第１のベースステーションにおける前
    記逆方向リンク電力レベルと前記第１のベースステーシ
    ョンにおける前記順方向リンク電力レベルの積は、前記
    第１のベースステーションにおける前記逆方向リンク電
    力レベルがしきい値よりも大きいときに定数に等しく、
    前記第２のベースステーションにおける前記逆方向リン
    ク電力レベルと前記第２のベースステーションにおける
    前記順方向リンク電力レベルの積は、前記第２のベース
    ステーションにおける前記逆方向リンク電力レベルが前
    記しきい値よりも大きいときに前記定数に等しい請求項
    １記載の方法。
  4. 【請求項４】複数のベースステーションを有し、前記複
    数のベースステーションのそれぞれは対応する順方向リ
    ンク有効範囲地域および対応する逆方向リンク有効範囲
    地域を有し、前記複数のベースステーションのそれぞれ
    は前記対応する順方向リンク有効範囲地域内に位置する
    移動ユニットと通信するためのものであり、かつ、前記
    対応する逆方向リンク有効範囲地域内に位置された移動
    ユニットから通信を受信するためのものであるシステム
    において、第１のベースステーションに対応する第１の
    順方向リンク有効範囲地域の位置を第１の逆方向リンク
    有効範囲地域の位置に整列させる方法において、 前記第１の逆方向リンク有効範囲地域の前記位置を示す
    前記逆方向リンク有効範囲地域の負荷状態レベルを測定
    し、 前記第１の順方向リンク有効範囲地域の前記位置を前記
    測定された負荷レベルに基づいて変化させるステップを
    具備している方法。
  5. 【請求項５】前記逆方向リンク有効範囲地域の負荷状態
    の前記測定されたレベルは前記第１の逆方向リンク有効
    範囲内に位置された１組の移動ユニットから受信された
    エネルギを含んでいる請求項４記載の整列方法。
  6. 【請求項６】さらに、前記逆方向リンク有効範囲地域の
    負荷状態の前記レベルはシステム外の使用者および第２
    のベースステーションに対応する逆方向リンク有効範囲
    地域内に位置する１組の移動ユニットから受信したエネ
    ルギを含んでいる請求項５記載の整列方法。
  7. 【請求項７】前記第１の順方向リンク有効範囲地域の前
    記位置を変化させる前記ステップは、最小の有効範囲境
    界に制限される請求項４記載の整列方法。
  8. 【請求項８】前記測定のステップは前記第１のベースス
    テーションと通信している移動ユニットの数をカウント
    するステップを具備している請求項４記載の方法。
  9. 【請求項９】複数のベースステーションを具備している
    システムにおいてベースステーションの境界を平衡させ
    る方法において、 第１のベースステーションから順方向リンク信号を選択
    された電力レベルで送信して第１の順方向リンク有効範
    囲地域を定め、 前記第１のベースステーションにおいて第１の電力レベ
    ルで逆方向リンク信号を受信して第１の逆方向リンク有
    効範囲地域を定め、 第２のベースステーションから順方向リンク信号を選択
    された電力レベルで送信して第２の順方向リンク有効範
    囲地域を定め、それにおいて、前記第１の順方向リンク
    有効範囲地域と前記第２の順方向リンク有効範囲地域と
    が交差して順方向リンク均等位置を定め、そこにおい
    て、移動ユニットは、前記第１のベースステーションお
    よび前記第２のベースステーションとの通信を同じ性能
    レベルで受信し、 前記第２のベースステーションにおいて逆方向リンク信
    号を１つの電力レベルで受信して第２の逆方向リンク有
    効範囲地域を定め、それにおいて、前記第１の逆方向リ
    ンク有効範囲地域と前記第２の逆方向リンク有効範囲地
    域とが交差して逆方向リンク均等位置を定め、そこにお
    いて、前記第１のベースステーションおよび前記第２の
    ベースステーションは、前記逆方向リンク均等位置にお
    ける移動ユニットからの通信を同じ性能レベルで受信す
    るステップを具備し、 前記第１のベースステーションからの前記順方向リンク
    信号の前記選択された電力レベルおよび前記第２のベー
    スステーションからの前記順方向リンク信号の前記選択
    された電力レベルは、前記順方向リンク均等位置と前記
    逆方向リンク均等位置とが同じになるように選択される
    ベースステーション境界の平衡方法。
  10. 【請求項１０】さらに、前記第１のベースステーション
    において受信された前記第１の電力レベルよりも高い第
    ２の電力レベルで、前記第１のベースステーションにお
    いて前記逆方向リンク信号を受信し、それによって、前
    記第１のベースステーションの第２の前より小さい逆方
    向リンク有効範囲地域を定め、また、新しい逆方向リン
    ク均等位置を定め、 前記第１のベースステーションから前記順方向リンク信
    号を前より低い電力レベルで送信して第２の順方向リン
    ク有効範囲地域および新しい順方向リンク均等位置を定
    め、それによって、前記新しい順方向リンク均等位置
    は、前記新しい逆方向リンク均等位置と同じにされる請
    求項９記載のベースステーション境界の平衡方法。
  11. 【請求項１１】前記システムにおける前記複数のベース
    ステーションのそれぞれはパイロット信号を送信し、前
    記第１のベースステーションからの前記順方向リンク信
    号は前記第１のベースステーションに対応する前記パイ
    ロット信号である請求項９記載のベースステーション境
    界の平衡方法。
  12. 【請求項１２】前記システムにおける前記複数のベース
    ステーションのそれぞれはパイロット信号およびメッセ
    ージ信号を送信し、前記第１のベースステーションから
    の前記順方向リンク信号は前記第１のベースステーショ
    ンに対応する前記パイロット信号および前記メッセージ
    信号である請求項９記載のベースステーション境界の平
    衡方法。
  13. 【請求項１３】前記第１のベースステーションからの前
    記順方向リンク信号の前記選択された電力レベルと前記
    第１のベースステーションからの前記逆方向リンク信号
    の前記第１の電力レベルとの積は定数に等しい請求項９
    記載のベースステーション境界の平衡方法。
  14. 【請求項１４】前記第２のベースステーションからの前
    記順方向リンク信号の前記選択された電力レベルと前記
    第２のベースステーションからの前記逆方向リンク信号
    の前記電力レベルとの積は前記定数に等しい請求項13記
    載のベースステーション境界の平衡方法。
  15. 【請求項１５】前記定数はダイナミックに時間と共に変
    化する請求項13記載のベースステーション境界の平衡方
    法。
  16. 【請求項１６】前記第１のベースステーションにおける
    前記逆方向リンク信号の前記第１の電力レベルは一定量
    の人工電力を含み、それによって、前記第１のベースス
    テーションからの前記順方向リンク信号の前記選択され
    た電力レベルと前記第１のベースステーションからの前
    記逆方向リンク信号の前記電力レベルとの積は定数に等
    しい請求項９記載のベースステーション境界の平衡方
    法。
  17. 【請求項１７】さらに、前記第２のベースステーション
    における前記逆方向リンク信号の前記電力レベルは一定
    量の人工電力を含み、それによって、前記第２のベース
    ステーションからの前記順方向リンク信号の前記電力レ
    ベルと前記第２のベースステーションからの前記逆方向
    リンク信号の前記電力レベルとの積は前記定数に等しい
    請求項16記載のベースステーション境界の平衡方法。
  18. 【請求項１８】１組の移動ユニットとの両方向通信を行
    うためのベースステーションのシステムにおいてベース
    ステーションの順方向リンク有効範囲地域および逆方向
    リンク有効範囲地域の位置を制御する装置において、 入来する信号を受信電力レベルで受信し、送信信号を送
    信電力レベルで供給するアンテナシステムと、 前記アンテナシステムに結合された入力と、前記受信電
    力レベルに比例して電力レベル出力指示を供給する出力
    とを有する電力検出器と、 前記電力検出器の前記出力に結合され、電力制御信号を
    受信し、情報信号を受信し、電力制御された情報信号を
    供給し、その出力が前記アンテナシステムに結合されて
    前記送信電力レベルを設定する可変減衰器とを具備し、 前記入来信号の前記受信電力レベルと前記送信信号の前
    記送信電力レベルの積は前記順方向リンク有効範囲地域
    および前記逆方向リンク有効範囲地域の前記位置におい
    て平衡を維持するように制御される装置。
  19. 【請求項１９】さらに、前記受信アンテナと前記電力検
    出器との間に配置され、前記入来する信号の前記電力レ
    ベルが最小であるときに前記積を定数に設定する減衰器
    を具備している請求項18記載のベースステーションの有
    効範囲地域を制御する装置。
  20. 【請求項２０】さらに、前記電力検出器と前記可変減衰
    器との間に配置され、前記電力レベル出力指示を調整
    し、ゲート制御する手段を具備している請求項18記載の
    ベースステーションの有効範囲地域を制御する装置。
  21. 【請求項２１】移動ユニットと両方向の通信を行うこと
    ができる複数のベースステーションを有し、順方向リン
    ク上では情報が前記複数のベースステーションから前記
    移動ユニットに通信され、また、逆方向リンク上では情
    報が前記移動ユニットから前記複数のベースステーショ
    ンに通信され、各ベースステーションが順方向リンク有
    効範囲地域および逆方向リンク有効範囲地域を定めるシ
    ステムにおいて、前記ベースステーションの有効範囲地
    域を制御する方法において、 第１のベースステーションにおいて受信された逆方向リ
    ンク電力レベルを測定し、 前記第１のベースステーションにおける前記逆方向リン
    ク電力レベルの測定結果に基づいて前記第１のベースス
    テーションにおける順方向リンク電力レベルを調整し、
    それによって、前記第１および前記第２のベースステー
    ションの間で等しい逆方向リンク性能の位置に関して等
    しい順方向リンク性能の位置の平衡を保存するステップ
    を具備している方法。
  22. 【請求項２２】順方向リンク電力レベルは、前記第１の
    ベースステーションにおける前記逆方向リンク電力レベ
    ルと前記第１のベースステーションにおける前記順方向
    リンク電力レベルとの積が定数に等しく保持されるよう
    に前記第１のベースステーションにおいて調整される請
    求項21記載の方法。
  23. 【請求項２３】さらに、前記第２のベースステーション
    において受信された逆方向リンク電力レベルを測定し、 前記第２のベースステーションにおける前記逆方向リン
    ク電力レベルと前記第２のベースステーションにおける
    前記順方向リンク電力レベルとの積が定数に等しいまま
    にされるように、前記第２のベースステーションにおけ
    る前記逆方向リンク電力レベルの測定に基づいて前記第
    ２のベースステーションにおける順方向リンク電力レベ
    ルを調整するステップを有している請求項21記載の方
    法。
  24. 【請求項２４】複数のベースステーションを有し、前記
    複数のベースステーションのそれぞれは対応する順方向
    リンク有効範囲地域および対応する逆方向リンク有効範
    囲地域を有し、前記複数のベースステーションのそれぞ
    れは前記対応する順方向リンク有効範囲地域内に位置す
    る移動ユニットと通信することができ、前記対応する逆
    方向リンク有効範囲地域内に位置する移動ユニットから
    通信を受信することができるシステムにおいて、第１の
    順方向リンク有効範囲地域の位置を第１のベースステー
    ションに対応する第１の逆方向リンク有効範囲地域の位
    置に整列させる方法において、 前記第１の逆方向リンク有効範囲地域の位置を変更する
    ために前記第１の逆方向リンク有効範囲地域に関して前
    記第１のベースステーションにおいて人工的負荷状態の
    レベルを変更し、 前記第１の順方向リンク有効範囲地域の前記位置を対応
    して変更するために前記人工的負荷状態のレベルの変化
    に基づいて前記第１のベースステーションからの送信電
    力のレベルを変更するステップを含んでいる方法。
  25. 【請求項２５】前記逆方向リンク有効範囲地域の前記人
    工的負荷状態のレベルは測定された負荷状態のレベルに
    応答して変化し、前記測定された負荷状態のレベルは前
    記第１の逆方向リンク有効範囲地域内に位置する１組の
    移動ユニットから前記第１のベースステーションにおい
    て受信されたエネルギから決定される請求項24記載の整
    列方法。
  26. 【請求項２６】前記測定された負荷状態のレベルはさら
    にシステムの使用者ではない人から受信されたエネルギ
    と、第２のベースステーションに対応する逆方向リンク
    有効範囲地域内に位置する１組の移動ユニットから受信
    されたエネルギとに基づいて決定される請求項25記載の
    整列方法。
  27. 【請求項２７】複数のベースステーションを含むシステ
    ムにおいて、第１のベースステーションに関連して有効
    範囲の境界を定める方法において、 第１の順方向リンク有効範囲地域を定め、前記第１の順
    方向リンク有効範囲地域が第２のベースステーションの
    第２の順方向リンク有効範囲地域と交差するように選ば
    れた選択された電力レベルで第１のベースステーション
    から順方向リンク信号を送信し、それによって、移動ユ
    ニットが前記第１のベースステーションおよび前記第２
    のベースステーションと同じ性能レベルで通信を受信す
    る順方向リンクの均等位置を定め、 第２のベースステーションの第２の逆方向リンク有効範
    囲地域と交差する第１の逆方向リンク有効範囲地域に対
    応する第１の電力レベルで前記第１のベースステーショ
    ンにおいて逆方向リンク信号を受信し、それによって、
    前記第１のベースステーションおよび前記第２のベース
    ステーションが同じ性能レベルの移動ユニットから通信
    を受信する逆方向リンク均等位置を定め、前記選択され
    た電力レベルは前記順方向リンク均等位置および前記逆
    方向リンク均等位置が同じになるようにさらに選択され
    るステップを含んでいる方法。
  28. 【請求項２８】さらに、前記第１のベースステーション
    において受信された前記第１の電力レベルよりも高い第
    ２の電力レベルで前記第１のベースステーションにおい
    て前記逆方向リンク信号を受信し、それによって、前記
    第１のベースステーションの第２のより小さい逆方向リ
    ンク有効範囲地域および新しい逆方向リンク均等位置を
    定め、 前記新しい順方向リンク均等位置が新しい逆方向リンク
    均等位置と同じになるように第２の順方向リンク有効範
    囲地域および新しい順方向リンク均等位置を定める低い
    電力レベルで前記第１のベースステーションから前記順
    方向リンク信号を送信するステップを含んでいる請求項
    27記載の方法。
  29. 【請求項２９】前記システム中の前記複数のベースステ
    ーションのそれぞれはパイロット信号を送信し、前記第
    １のベースステーションからの前記順方向リンク信号は
    前記第１のベースステーションに対応する前記パイロッ
    ト信号で構成されている請求項27記載の方法。
  30. 【請求項３０】前記システム中の前記複数のベースステ
    ーションのそれぞれはパイロット信号およびメッセージ
    信号を送信し、前記第１のベースステーションからの前
    記順方向リンク信号は前記パイロット信号と、前記第１
    のベースステーションに対応する前記メッセージ信号と
    で構成されている請求項27記載の方法。
  31. 【請求項３１】前記第１のベースステーションからの前
    記順方向リンク信号の前記選択された電力レベルと前記
    第１のベースステーションからの前記逆方向リンク信号
    の前記第１の電力レベルとの積は定数と等しい請求項27
    記載の方法。
  32. 【請求項３２】前記定数はダイナミックに時間と共に変
    化する請求項31記載の方法。
  33. 【請求項３３】前記第１のベースステーションにおける
    前記逆方向リンク信号の前記第１の電力レベルは、前記
    第１のベースステーションからの前記順方向リンク信号
    の前記選択された電力レベルと前記第１のベースステー
    ションからの前記逆方向リンク信号の前記電力レベルと
    の積が定数と等しくなるように選択された人工電力のレ
    ベルを含んでいる請求項27記載の方法。
  34. 【請求項３４】一組の移動ユニットと両方向の通信を行
    うことができるベースステーションのシステムにおいて
    ベースステーションの順方向リンク有効範囲地域と逆方
    向リンク有効範囲地域の位置を制御する装置において、 受信電力レベルで入来信号を受信し、前記受信電力レベ
    ルに比例して電力レベル出力指示を発生する受信装置
    と、 送信電力レベルで電力制御された情報信号を送信するた
    めの送信機であって、前記送信電力レベルは前記入来信
    号の前記受信電力レベルと前記送信信号の前記送信電力
    レベルとの積が予め定められた方法で制御されるように
    調整される送信機とを具備している装置。
  35. 【請求項３５】さらに、前記入来信号の前記電力レベル
    が最小であるときに前記積を定数に設定する手段を含ん
    でいる請求項34記載の装置。
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