JP4299885B2

JP4299885B2 - 通信システムにおける電力制御のための方法および装置

Info

Publication number: JP4299885B2
Application number: JP50408898A
Authority: JP
Inventors: ティーラブ・ロバート; ジェイメニッチ・バリー
Original assignee: モトローラ・インコーポレーテッド
Priority date: 1996-06-28
Filing date: 1997-03-27
Publication date: 2009-07-22
Anticipated expiration: 2017-03-27
Also published as: EP0852852A4; DE69730309D1; WO1998000928A1; CA2229815A1; CN1144390C; CN1196846A; CA2229815C; EP0852852B1; BR9706569A; EP0852852A1; KR100260103B1; DE69730309T2; US5771461A; KR19990029041A; US5862453A; JPH11512273A

Description

発明の分野
本発明は一般的にはスペクトル拡散通信システムに関し、かつより特定的には、スペクトル拡散通信システムにおける電力制御（ｐｏｗｅｒｃｏｎｔｒｏｌ）に関する。
発明の背景
フォワードリンクまたは順方向リンク（ｆｏｒｗａｒｄ−ｌｉｎｋ）送信エネルギを制御する電力制御方法を使用した通信システムが知られている。順方向リンク電力制御を使用した１つのそのような通信システムはスペクトル拡散通信システムである。スペクトル拡散システムにおける数多くの順方向リンク信号は典型的には同じ周波数で送信されるから、受信信号に関連するノイズの大部分（これはノイズ＋妨害密度についてのビットエネルギ、すなわちＥ_ｂ／Ｎ_ｏに反比例する）は他の順方向リンクの送信に帰するものとすることができる。このノイズの大きさは他の順方向リンク送信の各々の受信信号電力に正比例しあるいは直接関係する。従って、（セルラベースステーションのような）セルラ基幹施設機器は受入れ可能な伝送品質を保証する可能な最も低いレベルでの順方向リンク利得で送信するのが都合がよい。
符号分割、多元接続（ＣＤＭＡ）通信システムにおける順方向リンク電力を制御する今日の方法は（米国）電子工業会暫定標準９５のセルラシステム遠隔ユニット−ベースステーション両立性標準（ＴＩＡ／ＥＩＡ／ＩＳ−９５−Ａ）に記載されている。（ＥＩＡ／ＴＩＡはアメリカ合衆国、ワシントンＤＣ２０００６、ノースウエスト、ペンシルバニア・アベニュー２００１においてコンタクトすることができる）。ＴＩＡ／ＥＩＡ／ＩＳ−９５−Ａの呼発信の間に、初期順方向リンクの利得は受入れ可能なリンクを保証するために十分高くセットされなければならない。ベースステーションと遠隔ユニットとの間のチャネルは発信のときには未知であるから呼は最大の順方向リンク利得で発信され、かつ次に状況に従ってパワーダウンされる。ＴＩＡ／ＥＩＡ／ＩＳ−９５−Ａ順方向リンク電力制御は更新するのに非常に低速であるから（４秒ごとに１回のオーダ）、ベースステーションは受入れがたいほど高い順方向リンク利得で長い期間の間送信することになり、不必要にシステムノイズに寄与することになる。
従って、ベースステーションが不必要に高い順方向リンク利得で送信する時間を低減するスペクトル拡散通信システムにおける電力制御のための方法および装置の必要性が存在する。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明を使用することができるベースステーション受信機の好ましい実施形態のブロック図である。
図２は、本発明の好ましい実施形態に係わるベースステーション送信機のブロック図である。
図３は、図２における初期順方向電力制御コンピュータの好ましい実施形態のブロック図である。
図４は、１％のフレーム消去率に対して遠隔ユニットの速度とＥ_ｂ／Ｎ_ｏとの間の関係を示す。
図５は、図３の速度コンピュータの好ましい実施形態のブロック図である。
図６は、本発明の好ましい実施形態に係わる呼発信の間における図２のベースステーション送信機を動作させる好ましい実施形態のフローチャートである。
図７は、図２のポスト発信順方向電力制御コンピュータの好ましい実施形態のブロック図である。
図８は、図２のポスト発信順方向電力制御コンピュータを動作させる好ましい実施形態のフローチャートである。
図９は、本発明の好ましい実施形態に係わる順方向リンク電力の時間領域図を示す。
好ましい実施形態の説明
本発明は複数のまたは数多くの活動またはアクティブ復調器およびパイロットチャネル信号品質に基づきトラフィックチャネルの発信電力を決定することにより上に述べた問題を解決することを目指している。いったん発信送信電力が決定されかつ呼発信が行われると、送信電力は時間がすべてのアクティブ復調器が確立されるべき時間より小さい場合に第１のレートで低減され、さもなければ送信電力は第２のレートで低減される。すべてのアクティブ復調器が捕捉された後、電力制御は電力測定報告メッセージ（ＰｏｗｅｒＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔＲｅｐｏｒｔＭｅｓｓａｇｅ：ＰＭＲＭ）またはパイロット強度測定メッセージ（ＰｉｌｏｔＳｔｒｅｎｇｔｈＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔＭｅｓｓａｇｅ：ＰＳＭＭ）を受信し、該ＰＭＲＭまたはＰＳＭＭに基づき遠隔ユニットにおいて存在する信号品質メトリックを決定し、かつ該信号品質メトリックに基づき送信電力を調整することによって行われる。
一般に、本発明は、第１のベースステーションを介して、第１の電力レベルで第１のチャネルによって遠隔ユニットと通信することにより通信システムにおいて電力制御を行う方法を含んでいる。次に、第１のチャネルの信号品質メトリック（ｓｉｇｎａｌｑｕａｌｉｔｙｍｅｔｒｉｃ）の決定が行われ、かつ最後に該信号品質メトリックに基づき第２の電力レベルで第２のチャネルによって第１のベースステーションを介して呼が発信される。
本発明の他の態様は通信システムにおける電力制御方法を含み、該方法は第１の電力レベルで第１のチャネルによって送信する段階を備え、前記第１の電力レベルはアクティブ復調器の数に基づいている。前記方法はさらに確立されるべきすべてのアクティブ復調器に対する時間より時間が短い場合に第１のレートで前記第１の電力レベルを低減し、さもなければ第２のレートで前記第１の電力レベルを低減する段階を備えている。
本発明の他の態様は通信システムにおける電力制御方法を含み、該方法はセルラ基幹施設機器から遠隔ユニットに第１の電力レベルで送信を行う段階、および前記セルラ基幹施設機器により電力測定報告メッセージ（ＰＭＲＭ）またはパイロット強度測定メッセージ（ＰＳＭＭ）を受信する段階を具備する。次に、遠隔ユニットにおける信号品質の決定が前記ＰＭＲＭまたはＰＳＭＭに基づき行われる。最後に、遠隔ユニットからの送信が前記信号品質に基づき第２の電力レベルで放送される。
本発明の他の態様は通信システムにおける電力制御のための装置を含み、該装置は第１の電力レベルで第１のチャネルによって遠隔ユニットに対し、第１のベースステーションを介して、通信するセルラ基幹施設機器、および該セルラ基幹施設機器に結合された瞬時トラフィックチャネル利得推定コンピュータ（ＩＴＣ）を備え、該ＩＴＣは前記第１のチャネルの信号品質メトリックを決定しかつ前記第１のベースステーションを介して、前記信号品質メトリックに基づき第２の電力レベルで第２のチャネルによって呼を発信する。
本発明の他の態様は通信システムにおける電力制御のための装置を含み、該装置は第１のチャネルで、アクティブ復調器の数に基づく第１の電力レベルで送信するセルラ基幹施設機器、および該セルラ基幹施設機器に結合された初期順方向電力制御コンピュータ（ＩＦＣ）を具備し、該ＩＦＣは時間がすべてのアクティブ復調器が確立されるべき時間より小さい場合に第１のレートで電力レベルを低減し、さもなければ第２のレートで電力レベルを低減する。
本発明の他の態様は通信システムにおける電力制御のための装置を含み、該装置は第１の電力レベルで遠隔ユニットに送信するセルラ基幹施設機器を備え、該セルラ基幹施設機器は電力測定報告メッセージ（ＰＭＲＭ）またはパイロット強度測定メッセージ（ＰＳＭＭ）を受信する。前記装置はさらに前記セルラ基幹施設機器に結合されたポストイニシャルまたはポスト初期（ｐｏｓｔ−ｉｎｉｔｉａｌ）順方向電力制御コンピュータ（ＰＦＣ）を具備し、該ＰＦＣは遠隔ユニットにおける信号品質メトリックを決定し、該信号品質メトリックは受信メッセージに基づき、かつ前記ＰＦＣは前記決定に基づき第２の電力レベルで遠隔ユニットに送信を行う。
図１は、遠隔ユニットによって送信される信号を受信するためのベースステーション受信機１００の好ましい実施形態のブロック図である。アンテナ１３１において直交符号化された（ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｌｙｅｎｃｏｄｅｄ）スペクトル拡散デジタル信号１３０が受信されかつ受信機１３２によって増幅された後に同相１４０および直角位相１３８成分へと逆拡散され（ｄｅｓｐｒｅａｄ）かつ復調される、１３６。逆拡散デジタルサンプルの成分１３８，１４０は次にサンプルされた信号の所定の長さのグループ（例えば、６４サンプルの長さのグループ）へとグループ分けされて独立に高速アダマール（Ｈａｄａｍａｒｄ）変換器１４２，１４４の形式の直交デコーダへと入力され、前記高速アダマール変換器１４２，１４４は前記直交符号化された信号成分を逆拡散して複数の逆拡散信号成分１４６および１６０をそれぞれ生成する（例えば、６４サンプルの長さのグループが入力されたとき、６４の逆拡散信号が発生される）。さらに、各々の変換器の出力信号１４６，１６０は各々の特定の直交符号を一組の互いに直交の符号内で識別する関連するウォルシュ（Ｗａｌｓｈ）インデクスシンボルを有する（例えば、６４サンプルの長さのグループが入力されたとき、６ビットの長さのインデクスデータシンボルが前記変換器の出力信号と関連付けられ変換器出力信号が対応する特定の６４ビットの長さの直交符号を指示する）。各々の受信機１００の分岐からの各グループの結果として得られる信号１５６における同じウォルシュインデクスを備えたエネルギ値が次に加算器１６４によって合計されて一群の合計エネルギ値１６６を提供する。合計されたエネルギ値１６６のグループにおけるインデクスｉを備えたエネルギ値は、このグループの合計されたエネルギ値１６６を発生する、該グループのサンプルされた信号がｉ番目のウォルシュシンボルに対応する確信性または信頼性の尺度（ｍｅａｓｕｒｅｏｆｃｏｎｆｉｄｅｎｃｅ）に対応する。関連するインデクスを備えた合計されたエネルギ値のグループは次にソフト決定メトリック発生器１６８に送られ、そこで各々の符号化されたデータビットの単一のメトリックが決定され、それによって単一の組の統合（ａｇｇｒｅｇａｔｅ）ソフト決定データ１７０を生成する。該統合ソフト決定データ１７０は次にデコーダ１７６による最終的な最尤デコード（ｍａｘｉｍｕｍｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄｄｅｃｏｄｉｎｇ）の前にデインタリーバ（ｄｅｉｎｔｅｒｌｅａｖｅｒ）１７２によってデインタリーブまたはインタリーブ解除される。
図２は、単一のチャネルによって遠隔ユニットに信号を送信するためのＣＤＭＡ送信機２００の好ましい実施形態のブロック図である。送信機２００はたたみ込みエンコーダ（ｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎａｌｅｎｃｏｄｅｒ）２１２、インタリーバ２１６、直交エンコーダ２２０、変調器２５２、アップコンバータ２５６、瞬時トラフィックチャネル利得推定コンピュータ（ｉｎｓｔａｎｔａｎｅｏｕｓｔｒａｆｆｉｃｃｈａｎｎｅｌｇａｉｎｅｓｔｉｍａｔｉｏｎｃｏｍｐｕｔｅｒ：ＩＴＣ）２０１、ポストイニシャルまたはポスト初期（ｐｏｓｔ−ｉｎｉｔｉａｌ）順方向電力制御コンピュータ（ＰＦＣ）２３９、初期順方向電力制御コンピュータ（ＩＦＣ）２３６、スイッチ２４３、およびアンテナ２５８を含む。送信機２００は１つのフォワードまたは順方向（ｆｏｒｗａｒｄ）チャネルによって通信するよう示されているが、当業者は典型的なＣＤＭＡベースステーションは同時に複数のトラフィックチャネルによって送信するために複数の送信機２００を備えていることを理解するであろう。
動作の間に、信号２１０（トラフィックチャネルのデータビット）は特定のビットレート（例えば、９．６キロビット／秒）でたたみ込みエンコーダ２１２によって受信される。入力トラフィックチャネルのデータビット２１０は典型的にはボコーダ（ｖｏｃｏｄｅｒ）によってデータに変換された音声、純粋のデータ、または２つの形式のデータの組合わせを含む。たたみ込みエンコーダ２１２はその後のデータシンボルのデータビットへの最尤デコードを可能にする符号化アルゴリズム（例えば、たたみ込みまたはブロックコーディングアルゴリズム（ｂｌｏｃｋｃｏｄｉｎｇａｌｇｏｒｉｔｈｍｓ））によって固定された符号化レートで入力データビット２１０をデータシンボルへと符号化する。例えば、たたみ込みエンコーダ２１２はたたみ込みエンコーダ２１２が１９．２キロシンボル／秒のレートでデータシンボル２１４を出力するように１データビット−２データシンボルの固定された符号化レート（すなわち、レート１／２）で入力データビット２１０（９．６キロビット／秒のレートで受信される）を符号化する。
データシンボル２１４は次にインタリーバ２１６へと入力される。インタリーバ２１６は入力データシンボル２１４をシンボルレベルでインタリーブする。インタリーバ２１６においては、データシンボル２１４はデータシンボル２１４の所定の寸法のブロックを規定するマトリクスへと個々に入力される。データシンボル２１４は該マトリクスがコラムまたは列ごとの様式で（ｃｏｌｕｍｎｂｙｃｏｌｕｍｎｍａｎｎｅｒ）充填されるようにマトリクス内のロケーションへと入力される。データシンボル２１４は前記マトリクスがローまたは行ごとの様式で（ｒｏｗｂｙｒｏｗｍａｎｎｅｒ）空にされるように該マトリクス内のロケーションから個々に出力される。典型的には、前記マトリクスはコラムの数に等しい数のローを有する正方形マトリクスであるが、引き続き入力されるインタリーブされていないデータシンボルの間の出力インタリーブ距離を増大するために他のマトリクス形式を選択することもできる。インタリーブされたデータシンボル２１８はそれらが入力されたのと同じデータシンボルレートで（例えば、１９．２キロシンボル／秒）インタリーバ２１６によって出力される。前記マトリクスによって規定されるデータシンボルのブロックの所定の寸法は所定の長さの伝送ブロック内で所定のシンボルレートで送信できるデータシンボルの最大数から得られる。例えば、もし送信ブロックの所定の長さが２０ミリセカンドであれば、データシンボルのブロックの所定のサイズは１９．２キロシンボル／秒の２０ミリセカンド倍であり、これは１６×２４のマトリクスを規定する３８４のデータシンボルに等しい。
インタリーブされたデータシンボル２１８は直交エンコーダ２２０に入力される。直交エンコーダ２２０は直交符号（例えば、６４−ａｒｙウォルシュコード）を各々のインタリーブされかつスクランブルされたデータシンボル２１８にモジュロ２加算する（ｍｏｄｕｌｏ２ａｄｄｓ）。例えば、６４−ａｒｙ直交符号化においては、インタリーブされかつスクランブルされたデータシンボル２１８は各々６４シンボル直交符号またはその逆（ｉｎｖｅｒｓｅ）によって置き換えられる。これら６４の直交符号は好ましくは６４×６４アダマールマトリクスからのウォルシュコードに対応し、この場合１つのウォルシュコードは前記マトリクスの単一の行または列である。直交エンコーダ２２０は固定されたシンボルレート（例えば、１９．２キロシンボル／秒）で入力データシンボル２１８に対応するウォルシュコードまたはその逆２２２を反復的に出力する。
ＩＦＣ２３６およびＰＦＣ２３９はそれぞれトラフィックチャネル利得値Ｇｔｃｈ＿ＩＦＣ２３８およびＧｔｃｈ＿ＰＦＣ２４１を更新して適切な音声チャネル品質を保ちながら順方向リンクの妨害を最小にする。好ましい実施形態では、瞬時トラフィックチャネル利得推定コンピュータ（ＩＴＣ）２０１は瞬時トラフィックチャネル利得推定値（Ｇｔｃｈ＿ＩＴＣ）２１１を信号品質メトリック（例えば、パイロットチャネルＥｃ／Ｉｏ）および遠隔ユニットの速度の関数として計算する。発信トラフィックチャネル利得値（Ｇｔｃｈ＿ＩＦＣ）２３８はＩＦＣ２３６によって決定され、かつＧｔｃｈ＿ＩＴＣ２１１と共に遠隔ユニットによって行われる順方向リンク品質測定（例えば、ＴＣＨフレーム品質およびフレーム品質ヒストリ（ｈｉｓｔｏｒｙ））の関数である。さらに、ＰＦＣ２３９は遠隔ユニットによって行われる順方向リンク品質測定およびＧｔｃｈ＿ＩＴＣ２１１に基づきポストイニシャル（ポスト遠隔ユニット呼発信／着信）順方向トラフィックチャネル利得値（Ｇｔｃｈ＿ＰＦＣ）２４１を決定する。スイッチ２４３は適切なトラフィックチャネル利得値Ｇｔｃｈ＿ＩＦＣ２３８またはＧｔｃｈ＿ＰＦＣ２４１を（呼状態に依存して）選択し結果として選択されたトラフィックチャネル利得値（Ｇｔｃｈ）２４４を得る。スイッチ２４３はその後それがＧｔｃｈ＿ＰＦＣ２４１を選択した後安定なハンドオフ状態が達成されるまで遠隔ユニットの呼の開始時にＧｔｃｈ＿ＩＦＣ２３８を選択する。Ｇｔｃｈ２４４が次に乗算器２４０に出力され、該乗算器２４０はウォルシュコードの振幅２２２を利得値Ｇｔｃｈ２４４によって乗算して結果として一連の重み付けされたウォルシュコード２４２を得る。重み付けされたウォルシュコード２４２のシーケンスが変調器２５２によって通信チャネルにより送信するために準備される。拡散符号は固定されたチップレート（例えば、１．２２８メガチップ／秒）で出力されるユーザに特定のシーケンスのシンボルまたは独自のユーザ符号である。さらに、ユーザ符号拡散符号化チップは一対の短い擬似ランダム符号２２４（すなわち、長い符号（ｌｏｎｇｃｏｄｏ）と比較した場合に短い）によってスクランブルされてＩチャネルおよびＱチャネル符号拡散シーケンス２２６を発生する。該ＩチャネルおよびＱチャネル符号拡散シーケンス２２６は直交対のシヌソイド（ｓｉｎｕｓｏｉｄｓ）を該対のシヌソイドの電力レベル制御をドライブすることによりバイフェーズまたは２相（ｂｉ−ｐｈａｓｅ）変調するために使用される。前記シヌソイド出力信号は加算され、バンドパスろ波され、ＲＦ周波数に変換され、増幅され、アップコンバータ２５６を介してろ波されかつアンテナ２５８によって放射されてチャネルデータビット２１０の送信を完了させる。
呼発信に際しての順方向リンク利得の計算
図３は、図２のＩＴＣ２０１の好ましい実施形態のブロック図である。ＩＴＣ２０１はパイロットフラクションコンピュータ（ｐｉｌｏｔｆｒａｃｔｉｏｎｃｏｍｐｕｔｅｒ）３１２、乗算器３１６、加算器３２０、乗算器３３０、ルックアップテーブル３２６、平方根計算機３３６、乗算器３４０およびセレクタ３１０を備えている。好ましい実施形態では、瞬時トラフィックチャネル利得推定（Ｇｔｃｈ＿ＩＴＣ）２１１はサービスをしているベースステーションに関して測定されたパイロットチャネルＥ_ｃ／Ｉ_ｏのような信号品質メトリックに基づき計算される。（パイロットチャネルは遠隔ユニットのタイミングを制御する遠隔ユニットに絶えず放送される順方向リンクである）。パイロットチャネルＥ_ｃ／Ｉ_ｏに基づきＧｔｃｈ＿ＩＴＣ２１１を決定することに加えて、呼発信に際しての順方向リンク利得がさらに遠隔ユニットの速度に基づき決定される。
ＩＴＣ２０１の動作を説明する前に、Ｇｔｃｈ＿ＩＴＣ２１１とＧｔｃｈ＿ＩＴＣ２１１を決定する上で使用される３つの変数（パイロットＥ_ｃ／Ｉ_ｏｒ、パイロットＥ_ｃ／Ｉ_ｏ、１％のフォワードエラー率（ＦｏｒｗａｒｄＥｒｒｏｒＲａｔｅ：ＦＥＲ）に対して要求されるＥ_ｂ／Ｎ_ｏ）の間の関係を説明するのが有益であろう。好ましい実施形態においては、呼発信に際しての順方向リンク利得を決定するうえで以下の式が用いられる。

この場合、
λは復調器によって復元される総合信号電力の割合または分数（フラクション：ｆｒａｃｔｉｏｎ）、
Ｔ_ｉ，ｋはセルｉと遠隔ユニットｋとの間の経路損失、
Ｐ_ｃｅｌｌ（ｉ）はＩｏｒＷとしても表現されるセルＩによって送信される総合電力、
ｎｃｅｌｌｓ
ΣＰ_ｃｅｌｌ（ｊ）Ｔ_ｊ，ｋ
ｊ＝１
ｊ≠ｉ
は遠隔ユニットｋにおいて見られる他の（サービスを行っていない）セルからの妨害、
Ｎ_ｔｈＷは受信機および／または他の非ＣＤＭＡソースによるＡＷＧＮノイズ、
Ｅ_ｃ／Ｉ_ｏｒは総合送信電力のパイロットフラクション、
Ｅ_{ｃ＿ｔｃｈ}／Ｉ_ｏｒは総合送信電力のトラフィックチャネルフラクション、
Ｅ_ｃ／Ｉ_ｏは総合受信電力のパイロットフラクション、
Ｉ_ｏｒはセル送信電力のスペクトル密度（Ｉ_ｏｒＷ＝Ｐ_ｃｅｌｌ（ｉ））、
＾Ｉ_ｏｒは遠隔ユニットにおけるセル電力スペクトル密度（＾Ｉ_ｏｒＷ＝Ｐ_ｃｅｌｌ（ｉ）Ｔ_ｉ，ｋ）、
Ｉ_ｏｃは他のセルの電力スペクトル密度
ｎｃｅｌｌｓ
（Ｉ_ｏｃＷ＝ΣＰ_ｃｅｌｌ（ｊ）Ｔ_ｊ，ｋ）
ｊ＝１
ｊ≠ｉ
Ｗはチャネル帯域幅およびチップレート、
Ｐ_Ｇは処理利得、
Ｖは平均順方向リンク音声活動係数（ｖｏｉｃｅａｃｔｉｖｉｔｙｆａｃｔｏｒ）、
Ｅ_ｂＮ_{ｏ＿Ｔｇｔ}／Ｐ_Ｇは所望のフレーム品質を得るために必要とされる総合Ｅｂ／Ｎｏである。
上記数式（１）および（２）は次の形式へと操作することができる。

数式（５）を数式（４）に代入しかつＥ_{ｃ＿ｔｃｈ}／Ｉ_ｏｒについて解くと次の結果を得る。

この数式は次の数式で与えられる瞬時トラフィックチャネル利得（Ｇ_{ｔｃｈ＿ＩＴＣ}）を計算するために使用される。

この場合、

ｎは順方向リンクの数であり、
Ｍｉｎ＿ｎ＿ＷａｙＧａｉｎはｎの順方向リンクが与えられた場合の最小順方向リンク利得しきい値であり、
Ｍａｘ＿ｎ＿ＷａｙＧａｉｎはｎの順方向リンクが与えられた場合の最大順方向リンク利得しきい値である。
一般に、ソフト／ソフター（ｓｏｆｔ／ｓｏｆｔｅｒ）ハンドオフおよび遅延広がり（ｄｅｌａｙｓｐｒｅａｄ）により１つの放射（ｒａｙ）より多くのものがあり、かつ数式（６）は単一の放射の場合に特定されていることに注意を要する。放射電力の不均衡を変えることに対する遠隔ユニットについて見られる２つの等しい放射に関して典型的な劣化は１２ｄＢより低い不平衡を考慮する場合に６ｄＢごとの不平衡に対し３ｄＢより小さい。２つより多くの放射に対して、劣化は６ｄＢごとに対して約１．５ｄＢである。複数の放射を考慮するために前記数式（６）を変更することは次の数式（９）に見られるように関数ｆ（α）によってＥｂ／Ｎｏ＿Ｔｇｔの値をスケーリングすることである（Ｅｂ／Ｎｏ値のルックアップは、放射が等しい電力を有するものと仮定した場合に、速度および放射の数に基づいてインデクスされる）。

αは復調器（フィンガ）Ｅｃ／Ｉｏに基づくｄＢでの放射電力の不平衡である。好ましい実施形態では、それは最も強いフインガのＥｃ／Ｉｏ（ｄＢ）−第２に最も強いフィンガのＥｃ／Ｉｏ（ｄＢ）である。
ｎｒａｙｓはアクティブな（ロックされかつ結合された）移動フィンガの数、
ｎｆｗｄｌｉｎｋｓは移動に割り当てられた順方向リンクの数である。
別の実施形態では、前記関数ｆ（α）はソフト／ソフターハンドオフによるすべての低減された電力要求を考慮する必要はなく、かつｆ（α）＝：

によって表される。
従って、一般に、前記数式（９）からのＥｃ＿ｔｃｈ／Ｉｏｒは数式（８）におけるトラフィックチャネル利得Ｇを計算するために使用されることになる。
ＩＴＣ２０１の動作は次のように行われる。すなわち、通信システムによって使用されるすべての順方向リンクに対する現在の制御チャネルおよびトラフィックチャネル利得がパイロットフラクションコンピュータ（ｐｉｌｏｔｆｒａｃｔｉｏｎｃｏｍｐｕｔｅｒ）３１２に入力される。パイロットフラクションコンピュータ３１２は上の式に基づき現在のパイロットＥ_ｃ／Ｉ_ｏｒを計算するために現在の（ｃｕｒｒｅｎｔ）制御チャネルおよびトラフィックチャネルの利得を使用する。現在のパイロットＥ_ｃ／Ｉ_ｏｒは乗算器３１６へと出力され、そこでサービスを行っているベースステーションからの移動ユニットにおいて測定された現在のパイロットＥ_ｃ／Ｉ_ｏの推定値によってスケーリングされる。スケーリングされたＥ_ｃ／Ｉ_ｏｒは加算器３２０へと出力され、そこで前記スケーリングされたＥ_ｃ／Ｉ_ｏｒから、前記数式（６）および（９）において要求されるように、“１”が減算される。結果として得られた値はネットワーク内の他のベースステーションによって引き起こされる妨害を示している。
遠隔ユニットの速度は速度コンピュータ３２４によってサービスを行っているベースステーションからの前記遠隔ユニットに対応する単一のレーリー／リシアン（Ｒａｌｅｉｇｈ／Ｒｉｃｉａｎ）フェードを受けた放射を使用して決定される。（遠隔ユニットの速度を決定することについてのさらなる詳細は図５を参照して後に説明する。）本発明の好ましい実施形態においては、遠隔ユニットの速度推定３４４はアクティブである移動復調器（フィンガ）の数（移動ユニットによって使用される分解または解決可能な（ｒｅｓｏｌｖａｂｅｌ）レーリー／リシアン放射の数）およびこれらのフィンガ（放射）２３２の各々のＥｃ／Ｉｏと共に使用されてルックアップテーブル３２６を使用することにより必要とされる１％ＦＥＲＥ_ｂ／Ｎ_ｏターゲットを決定する。（必要とされる１％ＦＥＲＥ_ｂ／Ｎ_ｏターゲットは以後スケーリングされたＥｂ／Ｎｏターゲットと称される）。９．６キロビット／秒のデータレートに対する１％のフレーム消去率（ｆｒａｍｅｅｒａｓｕｒｅｒａｔｅ：ＦＥＲ）を達成するのに必要なＥ_ｂ／Ｎ_ｏの値に対する遠隔ユニットの速度が図４に示されている。
いったん遠隔ユニットの速度が決定されると、速度コンピュータ３２４は第１のＥｂ／Ｎｏターゲットをルックアップするためにアクティブなフィンガ２３２の数に対応するインデクスと組み合わせて使用されるべき速度インデクス３４４を提供し、前記第１のＥｂ／Ｎｏターゲットは次に、スケーリングされたＥｂ／Ｎｏターゲットを生成するために前記放射のＥｃ／Ｉｏ情報２３２（前の式８を参照）から決定される、放射の不平衡の関数である関数ｆ（α）によってスケーリングされる（２次に対して１次放射）。
好ましい実施形態においては、これらの値はルックアップテーブル３２６に記憶される。スケーリングされたＥ_ｂ／Ｎ_ｏ値は次に乗算器３３０を使用して正規化され妨害量をスケーリングするために使用され、結果として送信電力のトラフィックチャネルフラクション（Ｅ_{ｃ＿ｔｃｈ}／Ｉ_ｏｒ）を得る。
平方根計算機３３６は入力Ｅ_ｃ／Ｉ_ｏｒおよびＥ_{ｃ＿ｔｃｈ}／Ｉ_ｏｒを有しかつＥ_ｃ／Ｉ_ｏｒとＥ_{ｃ＿ｔｃｈ}／Ｉ_ｏｒの比率の平方根を決定しこの値を乗算器３４０に出力する。乗算器３４０により平方根計算機３３６からの出力をパイロット利得によって乗算することにより予備的または仮のトラフィックチャネル利得が決定される。前記予備的トラフィックチャネル利得は次にセレクタ３１０によって（数式７で与えられているように）所望の動作範囲に制限され、結果として初期的トラフィックチャネル利得設定を生じ、これはセレクタ３１０から出力されて初期順方向トラフィックチャネルリンクのためのトラフィックチャネル利得設定２１１（Ｇｔｃｈ＿ＩＴＣ）を設定するために使用される。サービスを行っているベースステーションに関して測定されたパイロットチャネルＥ_ｃ／Ｉ_ｏに基づき発信順方向利得を計算することは結果として順方向リンクの利得が従来技術の方法よりも低い利得で発信される多くの場合を生じる。より低いレベルでの発信順方向リンク利得はベースステーションが受入れ難いほどの高い順方向リンクの利得で送信する時間を低減する。
遠隔ユニットの速度の推定
遠隔ユニットから受信されたフェードを受けた信号の帯域幅と遠隔ユニットの速度との間にはある関係が存在するから、遠隔ユニットの速度の推定はフェードを受けた信号の帯域幅を推定することから決定できる。好ましい実施形態では、古典的なフェーディングのモデルが使用され、その場合移動ユニットはＵ字形状の電力スペクトルＳ（ｆ）を生じる結果となる微小な散乱物（ｍｉｎｕｔｅｓｃａｔｔｅｒｅｒｓ）の無限のフィールドを通って移動している。垂直方向に偏向または分極した（ｐｏｌａｒｉｚｅｄ）電界を想定する。

この場合Ｓ_ｏは送信キャリア周波数の小さな近傍区域（ｎｅｉｇｈｂｏｒｈｏｏｄ）内での受信電力密度または強度を与える定数であり、ｆは独立の周波数の変数である。
遅延における電界（Ｊ_ｏ）の実数部（Ｒ）の対応する相関関数は次のようになる。
Ｒ（υ，τ）＝Ｊ_ｏ（βυτ）
この場合、
β＝２π／λ
υ＝遠隔ユニットの速度
τ＝独立の遅延変数
であり、かつ
ｆ_ｍ＝βυ／２π
である。
ｆ_ｍを推定することはυの推定を与える。Ｓ（ｆ）のｆに関する標準偏差は次のようになる。
σ＝ｆ_ｍ／（２^１／２）
もしキャリアが９００ＭＨｚ（ＣＤＭＡに対する典型的な動作周波数）であれば次のようになる。
＾υ＝１．０６σ
もし周波数オフセット、ｆ_ｏ、が存在すれば、結果として得られるスペクトルは次のようになる。
Ｓ′（ｆ）＝Ｓ（ｆ−ｆ_ｏ）
２つの側部にある、ほぼ非対称のスペクトルの平均を推定しまたは求めることによりｆ_ｏを近似することができる。移動ユニットの速度は観察される電力スペクトルの第２の中央の移動（変動または分散：ｖａｒｉａｎｃｅ）をみつけることにより推定または計算することができ、かつ送信機と受信機との間の周波数オフセットは前記第１の移動（平均）を推定することにより得ることができる。例えば、速度の推定は遠隔ユニットの観察される電力スペクトルの標準偏差を測定することにより得られる。遠隔ユニットの電力スペクトルは以下のステップを行うことにより近似される。
１．）データ選択ブロック（図５において述べられている）の複素高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を計算する。
２．）ＦＦＴの大きさの平方（ｍａｇｎｉｔｕｄｅｓｑｕａｒｅ）を形成する。
３．）いくつかの大きさの平方のＦＦＴを平均する。
４．）しきい値より低い平均関数における項をゼロにセットする。
もし電力スペクトル強度または密度（ＰＳＤ）のピークがＰＳＤ_ｍａｘで表されれば、ＰＳＤ_ｍａｘ／３．５より低いスペクトル値はモーメントの計算に含まれない。前記しきい値は、一般に、信号対雑音比の逆関数とされるであろう。
図５は、図３の速度コンピュータ３２４のブロック図を示す。速度コンピュータ３２４はＲＦフロントエンド５０１、高速アダマール変換（ＦＨＴ）デコーダ５０３、データセレクタ５０５、および離散フーリエ変換器（ＤＦＴ）５０７を具備する。速度コンピュータ３２４の動作は次のように行われる。ＲＦフロントエンド５０１から出力されるミキシングされ、ダウンコンバートされ、かつ逆拡散された信号はＦＨＴデコーダ５０３に入り、そこで入力信号はデコードされる。この場合ウォルシュシンボルと称される、ＦＨＴデータはＦＨＴデコーダ５０３から４８００Ｈｚのレートで出力される。典型的な動作ポイントでは、獲得（ｗｉｎｎｉｎｇ）ウォルシュインデクスの約２０％は送信されたウォルシュシンボルのインデクスに対応せず、すなわち、獲得ウォルシュインデクスの２０％は誤ったものである。ＦＨＴデータはデータセレクタ５０５に入り、かつ前記獲得インデクスに対応する複素ＦＨＴ出力としてＤＦＴ５０７に渡すことができ、あるいは、もしどのインデクスが間違っていたかを教示する側部情報（ｓｉｄｅｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）が利用可能であれば、対応するソフト出力は消去できる。（０＋ｊ０にセットされる）。そのような側部情報は「デジタル無線周波数通信システムにおいてチャネルパラメータを推定するための方法および装置（ＡＭｅｔｈｏｄａｎｄＡｐｐａｒａｔｕｓｆｏｒＥｓｔｉｍａｔｉｎｇａＣｈａｎｎｅｌＰａｒａｍｅｔｅｒｉｎａＤｉｇｉｔａｌＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍ）」（代理人整理番号ＣＥ０２９６３ＲＳｅｘｔｏｎ）に述べられたようにパスされる巡回冗長検査（ＣＲＣ）を有するフレームを再符号化することにより利用可能なものとすることができる。この出願は参照のためここに導入される。６つの再符号化されたビットのそれぞれのグループが真のウォルシュインデクスとなるであろう。ＣＲＣがそれが実際に誤ってデコードした場合に正しくデコードされたフレームを報告するレートで誤り事象が生じる。１２ビットのＣＲＣに対しては、この確率はおおざっぱにいって０．０２５％である。「非常に可能性ある（ｖｅｒｙｌｉｋｅｌｙ）」セットとして示される、Ｎの最大の振幅を備えたＦＨＴ出力をセーブすることによりさらなる改善が達成される。この場合、消去するよりはむしろ、適切な値が前記Ｎの「非常に可能性ある」ものの１つからフェッチされる。もし正しいインデクスがこれらのセーブされたものの１つでなければ、消去が行われる。極端な場合、Ｎ＝６４でありかつ消去は必要ではない。さらに別の変形はフレームがＣＲＣをパスしない限り獲得ウォルシュシンボルを使用することであり、他のものよりエラーのシンボルがより少なくなるようＣＲＣをパスするフレームに依存する。
好ましい実施形態では、ＤＦＴ設計パラメータは次のようになる。
１．単一のＤＦＴの計算における入力項の数（ここでは２フレーム、１９２シンボルが使用される）。
２．出力ＤＦＴにおける周波数ポイントの数（４^＊１９２）。
３．平均および分散の計算の前に平均されるＤＦＴの数（５、すなわち、１０の入力フレームごとに１回）。
４．前記平均および分散からただちに得られるオフセットおよび速度推定をろ波するために使用される時定数。
別の実施形態では、電力制御ビットストリームは遠隔ユニットの速度を計算するために使用される。低い速度では、電力制御ビットストリームはチャネルのコヒーレンス時間（ｃｈａｎｎｅｌｃｏｈｅｒｅｎｃｅｔｉｍｅ）に対応する規則的なアップ／ダウンパターンの周期を示す。いずれの信号もフェーディングを受けていない場合は、パターンは“１１１１１０００００１１１１１０００００”と同じになる。従って、速度の指示は電力制御ビットストリームの周波数変換における個別または離散成分をサーチすることにより得ることができる。もし多くのエネルギが少しの所定の周波数グループに位置しておれば、遠隔ユニットの速度は低く、そうでなければ遠隔ユニットの速度は高い。別の実施形態では以下のステップが取られる。
１．２フレーム（３２ビット）の間電力制御ビットストリームをバッファリングする。
２．バッファが満杯である場合、前記ビットの３２−ａｒｙ高速アダマール変換を計算し、０を−１としてかつ１を１として取り扱う。
３．３２の出力を調べる。もし５０％のエネルギが８個またはそれより少ない所定の項に位置しておれば、速度が１０ｍｐｈより低いことを宣言し、さもなければそれが１０ｍｐｈより上であることを宣言する。
図６は、それが「通常の」またはポストイニシャル順方向電力制御を開始するポイント（ＰＦＣ２３９が電力制御を引き継ぐポイント）へと呼発信／着信の間における（遠隔ユニットがネットワークをアクセスしかつ順方向リンクが割り当てられる）図２のベースステーション送信機を動作させる好ましい実施形態のフローチャートである。論理フローはステップ６０１で始まり、そこで遠隔ユニットが通信システムにアクセスし順方向（ＴＣＨ）リンクがスイッチ２４３によって選択されるＩＦＣ２３６によりＯｒｉｇＧａｉｎ（Ｇｔｃｈ＿ＩＦＣ＝ＯｒｉｇＧａｉｎ）に等しい利得を割り当てられ、Ｇｔｃｈ２４４がＧｔｃｈ＿ＩＦＣ２３８に等しくなるようにされる。（ＯｒｉｇＧａｉｎは図３で説明された、呼発信の間に割り当てられる最初の順方向ＴＣＨリンクのために使用される初期利得レベルである）。
ステップ６０５において、遠隔ユニットはＩＴＣ２０１に遠隔ユニットによって測定された最も強いフィンガに関する現在のＥｃ／Ｉｏを提供する。好ましい実施形態では、Ｅｃ／ＩｏはＴＩＡ／ＥＩＡ／ＩＳ９５−Ａのシステムプロトコルにおいて規定されている電力測定報告メッセージ（ＰＭＲＭ）またはパイロット強度測定メッセージ（ＰＳＭＭ）を介して遠隔ユニットが前記フィンガのＥｃ／Ｉｏ情報を送るときに呼セットアップの直後に提供される。別の実施形態では、前記フィンガのＥｃ／Ｉｏ情報は呼セットアップ手順それ自体において交換される情報の一部として含められる。ステップ６０７において、ＩＦＣ２３６は発信遅延カウンタを変数ＯＤＣＮＴＲをゼロにセットすることにより初期化し、かつＯＤＣＮＴＲをその後２０ｍｓ（フレーム期間）ごとに増分する（ステップ６１４）。ステップ６０９において、ＩＦＣ２３６は順方向リンクまたはフォワードリンクの数を“１”にセットする（Ｎ_{ｆｗｄｌｉｎｋｓ}＝１）。ステップ６１０において、ＩＴＣ２０１はステップ６０５から得られた現在のＥｃ／Ｉｏに部分的に基づき新しい瞬時利得更新（Ｇｔｃｈ＿ＩＴＣ）２１１を計算する。ステップ６１２において、初期順方向利得（Ｇｔｃｈ＿ＩＦＣ）がＩＦＣ２３６によってａｌｐｈａ^＊Ｇｔｃｈ＿ＩＦＣ＋（１−ａｌｐｈａ）^＊Ｇｔｃｈ＿ＩＴＣ（好ましい実施形態ではａｌｐｈａ＝０．５）に等しくなるように更新され、これはすべての可能な順方向リンクの捕捉を保証するために１つの順方向ＴＣＨリンクのみをもつことに基づき控えめな（ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｖｅ）利得設定を提供する。（この利得は図２におけるＧｔｃｈ＿ＩＦＣ２３８と称される）。ステップ６１５において、第１の利得低減率（ｇａｉｎｒｅｄｕｃｔｉｏｎｒａｔｅ）がＩＦＣ２３６によって確立または規定される。好ましい実施形態では、第１の利得低減率は始めにゼロにセットされ、従って順方向リンク利得がすべての順方向リンクが規定または確立される前に低減しないようにされる。始めに利得低減率をゼロにセットすることはすべての可能な順方向リンクの捕捉を保証するためにある期間の間十分高い順方向リンク利得を可能にする。
さらに、ステップ６１７において、ＩＦＣ２３６は発信遅延カウンタがあるしきい値レベルを超えたか否かを判定する。好ましい実施形態では、これはＩＦＣ２３６によってＯＤＣＮＴＲを変数ＯｒｉｇＤｅｌａｙと比較することによって達成される。この判定は遠隔ユニットによるすべての順方向リンクの捕捉のために最小の時間（ＯｒｉｇＤｅｌａｙ）を可能にするために行われる。ステップ６１７において、ＯＤＣＮＴＲがＯｒｉｇＤｅｌａｙより大きくないことが判定されれば、ステップ６１３において、ＩＦＣ２３６は他の順方向リンクが遠隔ユニットに割り当てられたか否かを判定する。これは前にサービスを行っていたベースステーション（単数または複数）がそれが十分な強度のサービスを行っていない（ｎｏｎ−ｓｅｒｖｉｎｇ）ベースステーションのパイロットを検出したとき遠隔ユニットによって送信されたパイロット強度測定メッセージ（ＰＳＭＭ）に対応するハンドオフ要求に積極的に応答した場合に生じる。もしステップ６１３において、ＩＦＣ２３６が他の順方向リンクが確立または規定されたことを判定すれば、Ｎ_{ｆｗｄｌｉｎｋｓ}はステップ６０３において１だけ増分され、かつ論理フローはステップ６０４へと続く。もしステップ６１３において、ＩＦＣ２３６が他の順方向リンクが確立または規定されていないことを判定すれば、論理フローはステップ６０４に続く。
好ましい実施形態では、最大および最小順方向リンク利得しきい値（Ｍａｘ＿ｎ＿ＷａｙＧａｉｎ，Ｍｉｎ＿ｎ＿ＷａｙＧａｉｎ、ここで“ｎ”はソフト／ソフターハンドオフによって遠隔ユニットに割り当てられた順方向リンクの数である）が順方向リンクの数に基づき決定される。付加的な妨害により引き起こされる劣化を低減するソフトハンドオフのダイバシティの利点により、Ｍａｘ＿ｎ＿ＷａｙＧａｉｎおよびＭｉｎ＿ｎ＿ＷａｙＧａｉｎはより多くの順方向リンクが確立されるに応じて低減する。ステップ６０４において、前記最大および最小順方向リンク利得しきい値が順方向リンクの数に基づき決定される。好ましい実施形態では、最大および最小順方向リンク利得しきい値は次のように設定される。
MIN ＿1 ＿ WayGain = (0.025)^1/2G_pilot
Max ＿1 ＿ WayGain = (0.5)G^1/2G_pilot
MIN ＿2 ＿ WayGain = (0.025)^1/2G_pilot
Max ＿2 ＿ WayGain = (0.4)G^1/2G_pilot
MIN ＿3 ＿ WayGain = (0.025)^1/2G_pilot
Max ＿3 ＿ WayGain = (0.3)G^1/2G_pilot
さらに、ステップ６０６において現在のフレームインターバルが経過しておれば、論理フローはステップ６１４に続き、そうでない場合はステップ６０６に戻る。ステップ６１４において、ＯＤＣＮＴＲが増分されかつ論理フローはステップ６１７に続く。ステップ６１７においてＯＤＣＮＴＲがＯｒｉｇＤｅｌａｙより大きいかまたは等しいことが判定されれば、論理フローはステップ６１９に続く。もしＮＦＷＤＬＩＮＫＳ＞１であれば、ステップ６１９においてＩＴＣ２０１がステップ６１３および６０３から受信されたＰＳＭＭメッセージから得られた順方向リンクＥｃ／Ｉｏ情報に部分的に基づき新しい瞬時利得更新（Ｇｔｃｈ＿ＩＴＣ）２１１を計算する。ステップ６２０において、順方向利得（Ｇｔｃｈ＿ＩＦＣ）がＩＦＣ２３６によって更新され、かつａｌｐｈａ^＊Ｇｔｃｈ＿ＩＦＣ＋（１−ａｌｐｈａ）^＊Ｇｔｃｈ＿ＩＴＣ（好ましい実施形態では、ａｌｐｈａ＝０．５）に等しくセットされる。各々の順方向（ＴＣＨ）リンクはＧｔｃｈ２４４がＧｔｃｈ＿ＩＦＣ２３８に等しくなるようにスイッチ２４３によって選択された利得を割り当てられる。
引き続き説明を行うと、ステップ６２１において、順方向利得を減衰させ始めるために利得低減率が第２のレートに変更される。好ましい実施形態では、前記順方向利得は２０フレーム（２０ｍｓ）のインターバルごとに１利得単位のレートで減衰される。次に、ステップ６２３において、電力低減遅延カウンタ（ＰＲＤＣ_ｎｔｒ）が初期化される（ゼロにセットされる）。好ましい実施形態では、電力低減遅延カウンタは遠隔ユニットから送信されるフレームの数を決定する。ＰＲＤＣ_ｎｔｒの値は電力測定報告メッセージ（ＰＭＲＭ）の間で遠隔ユニットによって送信されるフレームの数を決定するために使用される。好ましい実施形態では、遠隔ユニットは２フレームエラーが遠隔ユニットによって検出された場合にＰＭＲＭを報告する。ＰＭＲＭは遠隔ユニットが経験するフレームエラーの数を特定し、かつＥＩＡ／ＴＩＡ／ＩＳ−９５−Ａに述べられているように、遠隔ユニットは周期的におよび／またはエラーしきい値に到達したときにＰＭＲＭを発生するよう指令を受けることができる。与えられた数のフレーム内で生じるフレームエラーの数を決定することは順方向リンクのＦＥＲの指示を与える。例えば、消去の間のフレームの平均数が８３であると仮定すると、１／８３＝０．０１２または１．２％のＦＥＲが存在する。
さらに、ステップ６２５において、ＩＦＣ２３６はフレームインターバルが経過したか否かを判定し、かつもし経過していなければ、論理フローはステップ６２５に戻る。もしステップ６２５において、フレームインターバルが経過していることが判定されれば、ステップ６２７においてＰＲＤＣ_ｎｔｒが１だけ増分されかつ論理フローはステップ６２９に続き、そこでＩＦＣ２３６はＰＭＲＭが受信されたか否かを判定する。もしステップ６２９において、ＰＭＲＭが受信されていないことが判定されれば、論理フローはステップ６３１に続く。ステップ６３１において、ＩＦＣ２３６はＰＲＤＣ_ｎｔｒをしきい値（Ｐ_ｗｒＲ_ｅｄＤ_ｅｌａｙ）と比較する。もしステップ６３１においてＰＲＤＣ_ｎｔｒがＰ_ｗｒＲ_ｅｄＤ_ｅｌａｙより大きければ、ＰＭＲＭなしのフレームの数がしきい値を超えており、かつステップ６３３において利得低減率が第３のレートへと増大される。好ましい実施形態では、該利得低減率は１０フレームごとに１利得単位に対して増大される。もしステップ６３１においてＰＲＤＣ_ｎｔｒがＰ_ｗｒＲ_ｅｄＤ_ｅｌａｙより大きくなければ、論理フローはステップ６２５に戻る。
ステップ６３７において、ＩＦＣ２３６はＰＭＲＭが受信されたか否かを判定することによってＰＭＲＭが生じるのを待機し、受信されなければ、ステップ６３７に戻る。もしステップ６３７において、ＩＦＣ２３６がＰＭＲＭが受信されたことを判定すれば、論理フローはステップ６３９に続く。ステップ６２９に戻り、もしステップ６２９がＰＭＲＭが受信されたことを判定すれば、論理フローはステップ６３９に続き、そこで利得低減率が第４のレートへと低減される。好ましい実施形態では、該利得低減率は２０フレームごとに１利得単位に対して低減される。ステップ６４１において、ＩＦＣ２３６は順方向リンク利得を増大する。好ましい実施形態では、該順方向リンク利得（Ｇｔｃｈ＿ＩＦＣ）は２０利得単位だけ増大される。ステップ６４３において、ＩＴＣ２０１は前記ＰＭＲＭメッセージから得られた現在の遠隔ユニットのＥｃ／Ｉｏ情報に部分的に基づき新しい瞬時利得更新（Ｇｔｃｈ＿ＩＴＣ）２１１を計算する。
ステップ６４４に進み、前記順方向利得（Ｇｔｃｈ＿ＩＦＣ）がＩＦＣ２３６によってａｌｐｈａ^＊Ｇｔｃｈ＿ＩＦＣ＋（１−ａｌｐｈａ）^＊Ｇｔｃｈ＿ＩＴＣ（好ましい実施形態では、ａｌｐｈａ＝０．５）に等しく更新される。各々の順方向（ＴＣＨ）リンクはＧｔｃｈ２４４がＧｔｃｈ＿ＩＦＣ２３８に等しくなるようにスイッチ２４３によって選択された利得を割り当てられる。論理フローはステップ６４５に続き、そこでＩＦＣ２３６は電力制御をＰＦＣ２３９に受け渡しポストイニシャル（ｐｏｓｔ−ｉｎｉｔｉａｌ）電力制御に進む。
呼発信の後の順方向リンク利得の計算
図７は、図２のＰＦＣ２３９の好ましい実施形態のブロック図である。ＰＦＣ２３９は未報告バッドフレームコンピュータ（ｕｎｒｅｐｏｒｔｅｄｂａｄｆｒａｍｅｃｏｍｐｕｔｅｒ）７３８、加算器７１８、乗算器７１２、逆数計算機７３５、論理ユニット７５０、加算器７５６、範囲リミッタ機能コンピュータ７６１、スイッチ７６３、加算器７６８、第２の論理ユニット７７２、およびセレクタ７８２を具備する。
ＰＦＣ２３９の動作は次のように行われる。すなわち、ＰｗｒＲｅｐＴｈｒｅｓｈの設定７１０が加算器７１８によって未報告のバッドフレームの数の推定値または計算値（ｊ）７４０と加算される。ＰｗｒＲｅｐＴｈｒｅｓｈ７１０はそれに対して移動ユニットがＰＭＲＭメッセージを送る前に長さＰｗｒＲｅｐＦｒａｍｅｓ７３４のフレームを備えたウインドウにおいて受信されたバッドフレームの数を比較するしきい値を表す。未報告のバッドフレームコンピュータ７３８は入力として総合処理遅延７２８、総合ネットワーク遅延７３０、ＰＭＲＭにおいて再チューニングされたＰＷＲ＿ＭＥＡＳ＿ＦＲＡＭＥＳの値７３２、およびＰｗｒＲｅｐＦｒａｍｅｓ７３４の値を使用して以下の式に基づき未報告のバッドフレームの数（ｊ）７４０を計算しまたは推定する。
K=tb＿PMRM-Total＿Processing＿delay-Total ＿Network＿delay −PWR ＿MEAS＿FRAMES
j=integer[k/PwrRepFrames]*(PwrRepThresh-1)/m1+
(Total＿Processing＿delay+Total ＿Network ＿delay)/m2
この場合、
ｍ＝１およびｍ＝２の値はＴＣＨ電力レベルの低減率およびステップアップサイズの関数である。使用される典型的な値はｍ１＝２，ｍ２＝３である。
ＰｗｒＲｅｐＴｈｒｅｓｈ７１０およびＰｗｒＲｅｐＦｒａｍｅｓ７３４の値はそれぞれのベースステーションにおいて知られている。（もしＰＭＲＭが周期的なモードにセットされれば、ＰＭＲＭにおけるＥＲＲＯＲＳ＿ＤＥＴＥＣＴＥＤフィールドがＰｗｒＲｅｐＴｈｒｅｓｈ７１０の代わりに使用されるべきである）。
前に述べたように、未報告バッドフレームコンピュータ７３８は注目の時間インターバルの間にＰＭＲＭにおいて報告されていないバッドフレームの数（ｊ）７４０を計算または推定する。該値ｊ７４０は加算器７１８を使用してバッドフレームＰＭＲＭしきい値ＰｗｒＲｅｐＴｈｒｅｓｈ７１０に加算されｔｂ＿ＰＭＲＭによって与えられる時間インターバルにおいて遠隔ユニットにおける総合的な推定されたバッドフレームカウント７４２を生成する。各ベースステーションは各々の順方向リンクに対しｔｂ＿ＰＭＲＭ７３６を使用してＰＭＲＭの間の時間の追跡を行う。ｔｂＰＭＲＭカウンタ７３６は新しい順方向ＴＣＨ利得が、ＰＭＲＭを受信したことによって、セットされるたびごとにリセットされる。量７４２は乗算器７１２を使用してｔｂ＿ＰＭＲＭ７１６の逆数によってスケーリングされ、結果として遠隔ユニットのＦＥＲ推定値または計算値７１４を得る。ｔｂ＿ＰＭＲＭ７１６の逆数はｔｂ＿ＰＭＲＭ７３６に対し逆数計算機７３５を適用することにより得られる。
遠隔ユニットのＦＥＲ推定値または計算値７１４を計算することについての別の実施形態はＰＭＲＭのＥＲＲＯＲＳ＿ＤＥＴＥＣＴＥＤフィールドに与えられた値を使用することからなり、これはＰＭＲＭのＰＷＲ＿ＭＥＡＳ＿ＦＲＡＭＥＳフィールドに見られる２０ｍｓのフレームに関して与えられた時間インターバルにおいて移動ユニットが検出したフレーム消去の数を示す。ＥＲＲＯＲＳ＿ＤＥＴＥＣＴＥＤの値は乗算器を使用してＰＷＲ＿ＭＥＡＳ＿ＦＲＡＭＥＳの値７３２の逆数によってスケーリングされ結果として遠隔ユニットのＦＥＲ推定値または計算値を得る。
さらに説明を続けると、遠隔ユニットのＦＥＲ推定値または計算値７１４およびＦＥＲターゲット７５２は論理ユニット７５０に供給され、そこで次の式に従ってステップサイズ更新値（ｓｕ＿ｕｐｄａｔｅ）７５４が決定される。
su＿update=f(FER＿Target-Remote ＿Unit＿FER ＿estimate),
この場合、１実施形態では、ｆ（）は次のように与えられる。
err=FER ＿Target-Remote ＿Unit＿FER ＿estimate
if(err>thresh)
su＿update=k1
else if(err<thresh2)
su＿update=k2
ｓｕ＿ｕｐｄａｔｅ値７５４は加算器７５６を使用して現在のステップアップサイズ７５８に加えられ、結果としてＳＵ７６０を得る。この値は範囲リミッタ機能７６１によって特定された最小（ＳｔｅｐＵｐＭｉｎＳｉｚｅ）および最大（ＳｔｅｐＵｐＭａｘＳｉｚｅ）ステップアップサイズに制限され、結果として新しいステップアップサイズ（ＳｔｅｐＵｐＳｉｚｅ）７６２を得る。新しいステップアップサイズ７６２はもしＰＭＲＭが受信されかつ加算器７６８によって現在の利得設定２４４に加えられればスイッチ７６３によって選択され更新されたトラフィックチャネル利得７７０を生成する。もしＰＭＲＭが受信されずかつ「デルタタイム（Ｄｅｌｔａｔｉｍｅ）」フレーム（好ましい実施形態では、デルタタイムは２５にセットされる）が最後のステップダウンから経過しておれば、スイッチ７６３がポイント７９０に接続されかつ「ステップダウン（ＳｔｅｐＤｏｗｎ）」値が加算器７６８を介して現在のトラフィックチャネル利得２４４に加えられ新しいトラフィックチャネル利得７７０を生成する。もしＰＭＲＭが受信されておらずかつ「デルタタイム」フレームが最後のステップダウンから経過していなければ、スイッチ７６３はポジション７８９にセットされ、結果としてＧｔｃｈ＿ｎｅｗ７７０がＧｔｃｈ２４４にセットされることになる。もしＰＭＲＭまたはＰＳＭＭが受信されていれば、論理ユニット７７２はＩＴＣ２０１によって計算された瞬時利得設定Ｇｔｃｈ＿ＩＴＣ２１１を次の式に基づき新しいトラフィックチャネル利得７７０によって重み付けしかつ加算することにより更新されたトラフィックチャネル利得更新７７６を計算する。
Gtch＿update(k)=alpha*Gtch＿new(k)+beta*Gtch＿ITC(k)
（好ましい実施形態ではａｌｐｈａ＝０．９でありかつｂｅｔａ＝０．１である）。
セレクタ７８２は利得を範囲（Ｇｍｉｎ＝Ｍｉｎ′ｎ′ＷａｙＧａｉｎ，Ｇｍａｘ＝Ｍａｘ′ｎ′ＷａｙＧａｉｎ）にあるように制限し、結果として図２に関して説明したようにスイッチ２４３によって選択されるＰＦＣ利得値２３８（Ｇｔｃｈ（ｋ＋１））を得る。
本発明の別の実施形態では、現在の利得設定（Ｇｔｃｈ＿ＦＰＣ）の「ステップダウン／ステップアップ（ＳｔｅｐＤｏｗｎ／ＳｔｅｐＵｐ）」値を変える代わりに、前記「ステップダウン／ステップアップ」値は同じ状態に留まることが許容されるが、Ｇｔｃｈ＿ＦＰＣのステップダウンまたはステップアップの間の時間は変わることが許容される。例えば、別の実施形態では、論理ユニット７５０、加算器７５８、および範囲リミッタ機能コンピュータ７６１は次のように機能する。ＰＭＲＭの受信に応じて、遠隔ユニットのＦＥＲ推定値７１４は図７に示されるように計算される。推定値７１４およびＦＥＲターゲット７５２が論理ユニット７５０によって使用されて次の式に基づき「デルタタイム（ｄｅｌｔａｔｉｍｅ）」更新を計算する。
dt＿update=g(Remote ＿Unit＿FER ＿estimate-FER＿Target)
この場合、１実施形態では、ｇ（）は次のように与えられる。
err=FER ＿Target-Remote ＿Unit＿FER ＿estimate
if(err>thresh)
dt＿update=k1
else if(err<thresh2)
dt＿update=k2
前記Ｄｔ＿ｕｐｄａｔｅ値は加算器７５６を使用して現在の「デルタタイム（Ｄｅｌｔａｔｉｍｅ）」サイズに加えられる。この値は範囲リミッタ機能７６１によって特定された最小（ＤｅｌｔａｔｉｍｅＭｉｎＳｉｚｅ）および最大（ＤｅｌｔａｔｉｍｅＭａｘＳｉｚｅ）の「デルタタイム」サイズに限定され、結果として新しい「デルタタイムサイズ」を生じる。この「新しいデルタタイムサイズ」は固定されたステップダウンサイズを使用してトラフィックチャネル利得の設定を周期的に低減するために使用される。（ステップアップサイズもまた固定される）。もしＰＭＲＭが受信されておらずかつ「デルタタイム」フレームが最後のステップダウンから経過しておれば、スイッチ７６３がポイント７９０に接続されかつ「ステップダウン」値が加算器７６８を介して現在のトラフィックチャネル利得２４４に印加され新しいトラフィックチャネル利得７７０を生成する。「ステップアップ」値７６５はもしＰＭＲＭが受信されればスイッチ７６３によって選択されかつ加算器７６８によって現在の利得設定２４４に加えられて更新されたトラフィックチャネル利得７７０を生成する。もしＰＭＲＭが受信されておらずかつ「デルタタイム」フレームが最後のステップダウンから経過していなければ、スイッチ７６３がポジション７８９にセットされ、結果としてＧｔｃｈ＿ｎｅｗ７７０がＧｔｃｈ２４４にセットされることになる。もしＰＭＲＭまたはＰＳＭＭが受信されておらずかつ「デルタタイム」フレームが最後のステップダウンから経過しておれば、スイッチ７６３がポイント７９０に接続されかつ「ステップダウン」値が加算器７６８を介して現在のトラフィックチャネル利得２４４へと印加されて新しいトラフィックチャネル利得７７０を生成する。論理ユニット７７２は次の式に基づき新しいトラフィックチャネル利得７７０によってＩＴＣ２０１によって計算された瞬時利得設定Ｇｔｃｈ＿ＩＴＣ２１１を重み付けしかつ加算することにより更新されたトラフィックチャネル利得更新７７６を計算する。
Gtch＿update(k)=alpha*Gtch＿new(k)+beta*Gtch＿ITC(k)
（好ましい実施形態ではａｌｐｈａ＝０．９でありかつｂｅｔａ＝０．１である）。
セレクタ７８２は前記利得を範囲（Ｇｍｉｎ＝Ｍｉｎ′ｎ′ＷａｙＧａｉｎ，Ｇｍａｘ＝Ｍａｘ′ｎ′ＷａｙＧａｉｎ）にあるよう制限し、結果として図２に示されるようにスイッチ２４３によって選択されたＰＦＣ利得値２３８（Ｇｔｃｈ（ｋ＋１））を生じる。
両方の実施形態において、トラフィックチャネル利得はＰＳＭＭが受信されたときに前記メッセージに含まれるパイロットＥｃ／Ｉｏ情報に基づき更新できることに注目すべきである。この場合、瞬時利得設定Ｇｔｃｈ＿ＩＴＣはＩＴＣ２０１によって計算されかつ次の式によって現在の利得設定を更新するために使用される。
Gtch＿update(k)=alpha*Gtch＿new(k)+beta*Gtch＿ITC(k)
（好ましい実施形態ではａｌｐｈａ＝０．９でありかつｂｅｔａ＝０．１である）。
図８は、ポストイニシャル順方向電力制御の間における図２のベースステーション送信機を動作させる好ましい実施形態のフローチャートである。この論理フローはステップ８０１で始まり、そこでＰＭＲＭが受信されたか否かが判定される。もしステップ８０１において、ＰＭＲＭが受信されていれば、フローはステップ８０３に進み、そうでない場合はステップ８２５に進み、そこでＰＳＭＭが受信されていればステップ８１７に進む判断が行われ、さもなければフローはステップ８２７に進む。ステップ８０３において、未報告バッドフレームコンピュータ７３８は未報告バッドフレームの数（ｊ）７４０の推定値を計算する。ステップ８０５において、移動ユニットにおいて（ＰＭＲＭメッセージそれ自身からのＥＲＲＯＲＳ＿ＤＥＴＥＣＴＥＤまたはＰｗｒＲｅｐＴｈｒｅｓｈ）検出されたバッドフレームの数が（ｊ）７４０と加算されてバッドフレームの合計数の推定値７４２を生成する。ステップ８０７において、バッドフレームの合計数７４２が乗算器７１２を使用して１／ｔｂ＿ＰＭＲＭ７１６によってスケーリングされ遠隔ユニットのＦＥＲ推定値７１４を生成する。ステップ８０９において、遠隔ユニットのＦＥＲ推定値７１４は論理ユニット７５０によってＦＥＲターゲット７５２と比較され、これはステップサイズ更新７５４を生成する。次に、ステップ８１１において、ステップサイズ更新が前記現在の「ステップアップ」サイズ７５８と加算されて新しいステップ更新サイズ（ＳＵ）７６０を生成する。ステップ更新サイズ７６０は次に範囲リミッタ機能７６１によって制限され（ステップ８１３）結果として新しい「ステップアップサイズ」７６２を生じる。ステップ８１５において、スイッチ７６３がポジション７８８にセットされ、かつ「ステップアップ」サイズがＧｔｃｈ２４４に加えられるべく加算器７６８に供給されて新しいトラフィックチャネル利得７７０（Ｇｔｃｈ＿ｎｅｗ）を生成する。ステップ８１９において、新しいトラフィックチャネル利得７７０および瞬時トラフィックチャネル利得２１１（Ｇｔｃｈ＿ＩＴＣ）が論理ユニット７７２によって使用されて更新されたトラフィックチャネル利得７７６（Ｇｔｃｈ＿ｕｐｄａｔｅ）を計算する。ステップ８２１において、セレクタ機能７８２が許容される利得値を制限し、結果として利得Ｇｔｃｈ＿ＰＦＣ２４１を生じかつ論理フローはステップ８２３に続く。ステップ８２３において、ある与えられた遠隔ユニットに関連する各々の順方向（ＴＣＨ）リンクがスイッチ２４３によって選択された利得Ｇｔｃｈ＿ＰＦＣ２４１を割当てられ、それによってＧｔｃｈ２４４がＧｔｃｈ＿ＰＦＣ２４１に等しくなるようにされる。論理フローはステップ８２７に続く。
ステップ８２７において、フローは現在のフレームインターバルが経過するまで休止し、その後論理フローはステップ８２８に続き、そこでステップダウンフレームカウンタＳＤＦ＿ＣＮＴＲが増分される。論理フローはステップ８３０に進み、そこでフレームカウンタＳＤＦ＿ＣＮＴＲが「デルタタイム（Ｄｅｌｔａｔｉｍｅ）」と比較される。もしステップ８３０において、ＳＤＦ＿ＣＮＴＲが「デルタタイム」を越えていることが判定されれば、論理フローはステップ８３１に続き、そこでＳＤＦ＿ＣＮＴＲが０にリセットされ、そうでない場合は論理フローはステップ８０１に戻る。引き続き、ステップ８３２において、スイッチ７６３がポジション７９０にセットされ、それによってＴＣＨ利得が低減され、Ｇｔｃｈ＿ｎｅｗ＝Ｇｔｃｈ−ＳｔｅｐＤｏｗｎとなる。次に、ステップ８３４において、論理ユニット７７２はＧｔｃｈ＿ｕｐｄａｔｅ７７６がＧｔｃｈ＿ｎｅｗ７７０に等しくセットされるように禁止される。論理フローは次にステップ８２１に戻り、そこでセレクタ機能７８２が許容される利得値を制限し、結果として利得Ｇｔｃｈ＿ＰＦＣ２４１を生じる。ステップ８２３において、ある与えられた遠隔ユニットに関連する各々の順方向（ＴＣＨ）リンクがスイッチ２４３によって選択された利得Ｇｔｃｈ＿ＰＦＣ２４１を割当てられそれによってＧｔｃｈ２４４がＧｔｃｈ＿ＰＦＣ２４１に等しくなるようにされる。
図９は、本発明の好ましい実施形態に従って適用される順方向リンク利得制御の時間領域図を示す。図９の上側のグラフは前記初期電力制御アルゴリズムおよびポストイニシャルまたはポスト初期電力制御アルゴリズムによって達成されるより低い利得レベルによる低減された送信電力レベルの改善を示している。時間ｔ＝１において、ＴＣＨ利得はＯｒｉｇＧａｉｎからＧｔｃｈ＿ｉｎｉｔへとＩＴＣ２０１の推定に基づく初期順方向リンクに対して遠隔ユニットから得られるパイロットＥｃ／Ｉｏ情報に基づき低減される。時間ｔ＝２においては、トラフィックチャネル利得が遠隔ユニットによってそれが異なるハンドオフ状態（加えられた順方向リンク）へと遷移する際にＰＳＭＭメッセージを介して戻される順方向リンクの各々に対しパイロットＥｃ／Ｉｏ情報に基づき再び低減される。Ｇｔｃｈのスロープの増大によって示されるように、第２のレートの利得低減も選択される。時間ｔ＝３において、ＰｗｒＲｅｄＤｅｌａｙフレームにおいて何等のＰＭＲＭも受信されておらず、したがって各々の順方向リンクに対しより急峻なレート（第３のレート）がＧｔｃｈに適用される。時間ｔ＝５において、ＰＭＲＭが受信されかつ利得が増大された後にそれが該ＰＭＲＭにおいて得られたパイロット情報を使用して更新される。通常の（ポストイニシャル）電力制御が次に受信されたＰＭＲＭと共に続行される。図９の下側のグラフは上のグラフにおいて説明したのと同じ事象の同じ流れと共に調整されたステップアップサイズのポストイニシャル電力制御手法を示している。図９ａおよび図９ｂの双方において明らかなように、ベースステーションが長い期間の間受入れ難い程高い順方向リンク利得で送信できる時間量が従来技術の手法と比較して低減される。ベースステーションが受入れ難い高い順方向リンク利得で送信する時間を低減することにより、システムノイズが低減される。
本発明は、そのより広い態様において、上で示しかつ説明した特定の細部、代表的な装置、および説明のための例示に限定されるものではない。本発明の範囲または精神から離れることなく上の説明に対して種々の変更および修正を出すことができる。例えば、上の説明ではスペクトル拡散システム内での電力制御を述べているが、この電力制御方法は任意の通信システム（例えば、パーソナル通信システム）内で使用することができる。本発明は全てのそのような修正および変更をそれらが以下の請求の範囲およびそれらの等価物に含まれる限りカバーするものと考える。

Claims

通信システムにおける電力制御方法であって、
第１のベースステーションを介して、第１の電力レベルで第１のチャネルによって遠隔ユニットに通信する段階、
前記第１のチャネルの信号品質メトリックを決定する段階であって、前記信号品質メトリックは、前記第１のチャネルの電力の総合受信電力に対する比率に基づき、かつソフト／ソフターハンドオフにより複数のベースステーションによって発生される前記遠隔ユニットへのアクティブな放射の数の関数によりスケーリングされたものである、前記第１のチャネルの信号品質メトリックを決定する段階、そして
前記第１のベースステーションを介して、前記信号品質メトリックに基づくとともに、前記第１の電力レベルとは異なる第２の電力レベルで第２のチャネルによって呼を発信する段階、
を具備する、通信システムにおける電力制御方法。
前記第１のチャネルによって遠隔ユニットに通信する段階は、パイロットチャネルによって前記遠隔ユニットに通信する段階を含む、請求項１に記載の方法。
前記第２のチャネルによって前記遠隔ユニットに通信する段階はトラフィックチャネルによって前記遠隔ユニットに通信する段階を含む、請求項１に記載の方法。
前記信号品質メトリックを決定する段階は前記第１のベースステーションに関して測定された第１のチャネルＥｃ／Ｉｏを決定する段階および前記Ｅｃ／Ｉｏ決定に基づき前記信号品質メトリックを決定する段階を具備する、請求項１に記載の方法。
さらに、遠隔ユニットの速度を決定する段階および前記第１のチャネルのＥｃ／Ｉｏおよび前記遠隔ユニットの速度に基づき前記信号品質メトリックを決定する段階を具備する、請求項４に記載の方法。