JP5079964B2 - 無線通信システムのための多重状態パワー制御メカニズム - Google Patents

無線通信システムのための多重状態パワー制御メカニズム Download PDF

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Description

【０００１】
発明の背景
Ｉ．発明の分野
本発明はデータ通信に関する。なお特に、本発明は無線通信システムで使用のための新規で改良されたマルチ-状態パワー制御メカニズムに関連する。
ＩＩ．関連技術の記述
現代の通信システムはさまざまな応用を支持することが必要である。そのような通信システムの１つは地上リンク上のユーザ間で音声とデータ通信を支持する符号分割多重接続(CDMA)システムである。多重接続通信システムにおけるCDMA技術の使用は、“SPREAD SPECTRUM MULTIPLE ACCESS COMMUNICATION SYSTEM USING SATELLITE OR TERRESTRIAL REPEATERS”と題する米国特許第４,９０１,３０７号、“SYSTEM AND METHOD FOR GENERATING WAVEFORMS IN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYSTEM”と題する米国特許第５,１０３,４５９号に開示される。他のCDMAシステムは、“METHOD AND APPARATUS FOR HIGH RATE PACKET DATA TRANSMISSION”と題し、１９９７年１１月３日に出願された米国特許出願連続番号０８/９６３,３８６(以下、HDRシステムと呼ばれる)に開示される。これらの特許と特許出願は本発明の譲受人に譲渡され、引用文献としてここに組み込まれる。
【０００２】
CDMAシステムは、１つ以上の規格に従うように通常設計される。そのような規格は、“TIA/EIA/IS-９５-B二重モード広帯域スペクトル拡散セルラーシステムのための移動局−基地局互換性規格”(IS-９５規格)、“TIA/EIA/IS-９８二重モード広帯域スペクトル拡散セルラー移動局のための推奨ミニマム規格”(IS-９８規格)、“第３世代共同プロジェクト”（３GPP）と命名された連合体で提供され、ドキュメント番号３G TS２５.２１１、３G TS２５.２１２、３G TS２５.２１３、および３G TS２５．２１４(W-CDMA規格)を含む一組のドキュメントで具体化された規格、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”(cdma２０００規格)を含む。新しいCDMA規格は絶えず提案され使用のために適合される。これらのCDMA規格は引用文献としてここに組み込まれる。
【０００３】
CDMAシステムでは、ユーザ間の通信が１つ以上の基地局を通して行われる。１つの遠隔端末(例えば、携帯電話)の第１のユーザは、基地局へ逆方向リンクでデータを送ることにより第２の遠隔端末の第２のユーザと通信する。基地局はデータを受け取って、データを別の基地局に発送するかもしれない。データは同じ基地局、または第２の基地局の順方向リンクで第２の遠隔端末へ送信される。順方向リンクは基地局から遠隔端末への送信を言い、逆方向リンクは遠隔端末から基地局への送信を言う。CDMAシステムでは、順方向および逆方向リンクは通常異なった周波数を割り当てられる。
【０００４】
逆方向リンクにおいて、各送信遠隔端末はネットワークにおける他の活動的な遠隔端末に干渉として作用する。したがって逆方向リンク容量は、各遠隔端末が他の送信遠隔端末から経験する総干渉によって制限される。
【０００５】
干渉を抑えて、逆方向リンク容量を増加させるために、IS-９５システムにおけるそれぞれの遠隔端末の送信パワーは２つのパワー制御ループで制御される。第１のパワー制御ループは、基地局で受信された信号のビットあたりのエネルギー対雑音プラス干渉比Ｅ０/（Ｎ０＋Ｉ０）により測定される信号品質が特定の閾値レベルで維持されるように、遠隔端末の送信パワーを調整する。このレベルはパワー制御設定点(または、単に設定点)と呼ばれる。第２のパワー制御ループはフレーム誤り率(FER)によって測定される性能の所望のレベルが維持されるような設定点を調整する。
【０００６】
逆方向リンクのためのパワー制御メカニズムは、両方とも“METHOD AND APPARATUS FOR CONTROLLING TRANSMISSION POWER IN A CDMA CELLULAR MOBILE TELEPHONE SYSTEM”と題する米国特許第５,０５６,１０９および第５,２６５,１１９に詳細に開示され、これらは本発明の譲受人に譲渡され、ここに引用文献として組み込まれる。
【０００７】
HDRシステムのような幾らかのCDMAシステムでは、遠隔端末からのデータ伝送は連続していないかもしれない(即ち、バースト的)。特に、データ伝送はサイレント(即ち、送信がない)の期間により切り離されるデータ伝送のバーストによって特徴付けられるかもしれない。サイレント期間中、どんなデータ伝送も設定点を調整するために利用可能でない。しかしながら、遠隔端末の動作状態は変化したかもしれない(例えば、遠隔端末の移動による)。したがって、データ伝送が再開したとき、遠隔端末によって最後に使用された伝送パワーレベルは誤りのない送信を達成するに十分ではないかもしれない。
【０００８】
このように、非連続データ伝送によって特徴付けられた通信セッションにおいて、遠隔端末の送信パワーレベルを調整するために使用されることができる技術が非常に望まれている。
【０００９】
発明の概要
本発明は複数の状態を有し、データ伝送が連続していない通信システム(即ち、本質としてバースト的)で使用されるに適したパワー制御メカニズムを提供する。それぞれの状態は遠隔端末と基地局間の特定の通信セッションの状態を示す。例えば、状態は、遠隔端末が活動的であるかどうか、遠隔端末がしばらくの間送信したか、または不活発な期間の後に丁度送信を開始したかどうか、などを示すかもしれない。また、各状態はパワー制御メカニズムを調整するために特定の組の“ルール”と関連づけられる。
【００１０】
発明の実施例は無線通信システムで使用するパワー制御装置を提供する。パワー制御装置はデータプロセッサ、状態マシン、および閾値調整要素を含んでいる。データプロセッサは受信されたデータフレームの状態を提供するために入力信号を受けて処理する。状態のマシンはフレーム状態を受けて、パワー制御装置に現在の状態を供給する。現在の状態はデータ伝送を含む特定の通信セッションの状態を示し、パワー制御装置の多くの可能な状態の１つである。閾値調整要素はフレーム状態と現在の状態を受けて、それに応答してパワー制御設定点(または、単に設定点)を調整する。設定点は遠隔端末の伝送パワーを制御するために使用され、複数の可能な調整計画から選択された特定の調整計画にしたがって調整される。それぞれの可能な調整計画はそれぞれの可能な状態に関連づけられ、設定点を調整するために特定の組のルールを定義する。
【００１１】
１つの特定の実施において、可能な状態は不活発な状態、データのない状態、データ開始状態、および正規な状態を含んでいる。この実施において、それぞれのフレーム状態は良いフレーム、悪いフレームの受信、フレーム期間に受信されたフレームがないことを示す。この実施において、パワー制御装置は以下のような可能な状態間を変遷することができる：(１) 少なくとも１つの基地局が通信セッションに含まれる指示を受け取ることにより不活発な状態からデータのない状態になり、(２)良いフレームの受信によりデータのない状態からデータ開始状態になり、(３)悪いフレームの受信によりデータのない状態またはデータ開始状態から正規な状態になり、(４)データフレームが特定の時間期間受信されないなら正規な状態からデータのない状態に戻り、(５) どんな基地局も現在活動的でないという指示を受け取ることにより任意の状態から不活発な状態になる。その結果、次の状態は受信されたフレーム状態と現在の状態に一部基づいて定義することができる。
【００１２】
正規な状態では、設定点は良いフレームの受信により第１のデルタ値(ΔＤ１)だけ減少され、悪いフレームの受信により第２のデルタ値（ΔＵ１）だけ増加されることができ、ΔＵ１の大きさがΔＤ１のそれより大きい。特定の時間期間が経過したならば、設定点の連続した増加を実行することができる。データがない状態において、受信されたフレームがないことを示すフレーム状態の受信により、設定点は第３のデルタ値（ΔＵ２）だけ増加され、設定点の全調整は特定の最大デルタ値（ΔＵＭＡＸ）に制限される。データ開始状態では、良いフレームの受信により設定点は第４のデルタ値(ΔＤ３)だけ減少され、ΔＤ３の大きさはΔＤ１のそれよりも大きい。
【００１３】
多くのフレームが特定の伝送フレームとして受信されるなら(例えば、ソフトハンドオフ)、この伝送フレームのフレーム状態は、すべての受信フレームが悪いと決定されるならば悪いと宣言され、少なくとも１つの受信フレームが良いと決定されるならば、良いと宣言することができる。
【００１４】
パワー制御装置は、CDMAシステム(例えば、HDRシステム)における遠隔端末から基地局の逆方向リンクデータの伝送パワーレベルを調整するために作動することができる。幾つかのCDMAシステムに関しては、通信セッションは送信がない(即ち、不連続データ伝送)期間により分離されたデータ伝送のバーストによって特徴付けられるかもしれない。設定点は受信されたフレームのために特定の目標フレーム誤り率(FER)を達成するような方法で調整されることができる。
【００１５】
発明はさらに、以下の詳細で説明されるように発明の様々な態様と特徴を実行する方法、基地局モジュール、および他の要素を提供する。
【００１６】
本発明の特徴、本質および利点は、同様な参照符合が対応して同一とみなされる図面と関連して取られるとき、以下の詳細な記述からより明らかになるであろう。
【００１７】
特定の実施例の詳細な記述
図１は多くのユーザを支持するスペクトラム拡散通信システム１００のダイヤグラムである。システム１００は多くのセルに関する通信を提供し、各セルは対応する基地局１０４によってサービスされる。様々な遠隔端末１０６がシステム内に分散される。遠隔端末がデータを送信および/または受信するかどうか、およびそれがソフトハンドオフにあるか否かに依存して、各遠隔端末１０６は任意の特定の瞬間に順方向および逆方向リンク上で１つ以上の基地局１０４と通信することができる。図１に示されるように、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。
【００１８】
システム１００では、システムコントローラ１０２は基地局１０４に結合され、さらに公衆電話交換網(PSTN)と結合するかもしれない。システムコントローラ１０２はそれと結合された様々な基地局のために整合と制御を提供する。システムコントローラ１０２はさらに、遠隔端末１０６間、および基地局１０４を通して遠隔端末１０６とPSTN(例えば、通常の電話)間の電話呼のルーティングを制御する。CDMAシステムに関しては、システムコントローラ１０２はまた基地局コントローラ(BSC)と呼ばれる。
【００１９】
システム１００はIS-９５規格、W-CDMA規格、cdma２０００規格、または幾つかの他の規格のような１つ以上のCDMAの規格を支持するように設計される。代わりにまたは付加して、システム１００は前述された米国特許出願連続番号０８/９６３,３８６で記述されたHDRデザインのような特定のCDMA実施に従うように設計されるかもしれない。
【００２０】
HDRシステムに関しては、特定の遠隔端末および１つ以上の基地局間の通信が通常不連続である。遠隔端末は通常ある特定の時間期間について基地局へ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。残りの時間期間に遠隔端末は“不活発”であり、基地局からのパイロット信号を受信しているだけであるかもしれない。
【００２１】
上で述べたように、逆方向リンクにおいて、各遠隔端末からの送信は干渉として他の活動的な遠隔端末に作用し、その結果、これらの遠隔端末の性能に影響を与える。遠隔端末の性能を向上させて、システム容量を増加させるために、各遠隔端末の送信パワーは、送信している遠隔端末の特定のレベルの性能をまだ維持している間に干渉の量を減少させるために、できるだけ低くなるように制御される。基地局で受信された信号品質があまりに劣っているならば、受信されたフレームを正確に解読する見込みは減少し、性能は傷付けられるかもしれない(例えば、より高いFER)。他方では、受信された信号の品質が高過ぎるなら、送信パワーレベルも高過ぎそうであり、他の遠隔端末への干渉の量が増加し、それは他の遠隔端末の性能を下げることになる。
【００２２】
図２は発明の幾つかの実施例を実施する逆方向リンクパワー制御メカニズム２００のダイヤグラムである。パワー制御メカニズム２００は外側ループパワー制御２２０と関連して作動する内側ループパワー制御２１０を含んでいる。
【００２３】
内側ループ２１０は、遠隔端末のために基地局で受信された信号品質を、特定のパワー制御設定点にできるだけ接近して維持することを試みる(比較的)速いループである。図２に示されるように、内側ループ２１０は遠隔端末と基地局の間で作動する。内側ループ２１０のためのパワー調整は、基地局で受信された信号の品質を測定し(ブロック２１２)、設定点に対して測定信号品質を比較し(ブロック２１４)、遠隔端末にパワー制御命令を送ることにより通常達成される。パワー制御命令はその伝送パワーを調整するように遠隔端末に指示し、例えば遠隔端末における伝送パワーの増加を指示する“UP”命令、または伝送パワーの減少を指示する“DOWN”命令のいずれかとして実行されるかもしれない。次に、遠隔端末はパワー制御命令を受け取るたびに対応してその伝送パワーレベルを調整する(ブロック２１６)。HDRシステムに関しては、パワー制御命令は幾つかのCDMAシステムのために１秒あたり６００回送られ、その結果、内側ループ２１０の比較的速い応答時間を提供するかもしれない。
【００２４】
時間が経つにつれて、特に移動遠隔端末のために通常変化する通信チャネルの経路の損失のために、基地局で受信される信号品質は絶えず変動する(ブロック２１８)。そのため、内側ループ２１０は、チャンネルにおける変化があるとき受信された信号品質を設定点で、または設定点の近くで維持することを試みる。
【００２５】
外側ループ２２０は、特定のレベルの性能が逆方向リンク上の遠隔端末のために達成されるように絶えず設定点を調整する(比較的)より遅いループである。通常、所望のレベルの性能は特定の目標フレーム誤り率(FER)であり、それはあるCDMAシステムについて１%であるが、他の幾つかの性能目標を使用することができる。
【００２６】
外側ループ２２０について、遠隔端末からの信号は受信され、伝送されたフレームを回復するために処理され、次に受信されたフレームの状態が決定される(ブロック２２２)。それぞれの受信フレームに関して、フレームが良いか(即ち、正しく受信された)、または悪いか(即ち、間違って受信された)の決定がなされる。受信されたフレームの状態(良いか悪いかのいずれか) に基づいて、設定点はそれに従って調整される(ブロック２２４)。通常、フレームが正しく受信されるならば、遠隔端末からの受信された信号品質は必要とするよりも高い傾向がある。したがって設定点はわずかに減少され、内側ループ２１０が遠隔端末の伝送パワーレベルを減少させるかもしれない。代わりに、フレームが間違って受信されるならば、遠隔端末から受信された信号品質は必要とするよりも低い傾向がある。したがって設定点は増加され、内側ループ２１０が遠隔端末の伝送パワーレベルを増加させるかもしれない。
【００２７】
設定点は各フレーム期間について調整することができる。また、フレーム状態はN個の受信フレームに累算して、N番目のフレーム期間毎に調整するように使用することができ、ここにNは１以上の任意の整数である。内側ループ２１０が通常各フレーム期間に何回も調整されるので、内側ループ２１０は外側ループ２２０より速い応答時間を有する。
【００２８】
設定点が調整される方法を制御することによって、異なったパワー制御特性とシステム性能を得ることができる。例えば、受信されたFERは、悪いフレームのための設定点における上向きの調整量、良いフレームのための下向きの調整量、設定点の連続した増加の間の必要な経過時間などを変えることにより調整することができる。実施において、各状態についての目標FERは（ΔDown/(ΔDown＋ΔUp)）として設定されることができる。
【００２９】
データ伝送が(興味がある時間期間にわたって)連続的に起るシステムについて、内側および外側ループは、所望の結果を達成するために特定の設計にしたがって絶えず作動することができる。しかしながら、データ伝送がバーストで起こる場合、単一組のルールに基づくパワー制御メカニズムの連続した作動が必要な結果を提供しないかもしれない。
【００３０】
発明の態様にしたがって、パワー制御メカニズムは多くの状態で作動するように設計される。それぞれの状態は遠隔端末と基地局間の通信セッションの状態を示す(例えば、遠隔端末が活動的であるかどうか、遠隔端末がしばらくの間送信したか、またはサイレントの期間の後にちょうど送信したかどうかなど)。各状態は内側および/または外側ループを調整するための特定の組の“ルール”と関連づけることができる。図２で示される特定の実施例において、パワー制御メカニズムの状態が外側ループ２２０の作動を指示するパワー制御状態マシン２３０によって維持される。状態とルールは以下により詳細に説明される。
【００３１】
図３は発明の特定の実施例に従ったパワー制御メカニズムのための一組の状態のダイヤグラムである。この実施例では、パワー制御メカニズムは示された４つの状態を含んでいる: 不活発な状態３１０、正規な状態３２０、データのない状態３３０、およびデータ開始状態３４０。より多いまたはより少ない数の状態、および異なった状態がまた、パワー制御メカニズムに提供されることができ、これは発明の範囲内にある。
【００３２】
表１は４つの状態と各状態について通信セッションの状態に関する簡潔な記述を表示する。一般に、各状態は遠隔端末と基地局間の通信セッションに先立つか通信セッション中の特定のレベルの活動に対応している。
【表１】
Figure 0005079964
図３に示されるように、初めに、パワー制御メカニズムは遠隔端末と基地局との通信セッションの開始に先立って不活発な状態３１０で始動することができる。特定の基地局を有する遠隔端末による登録のときに、パワー制御メカニズムは不活発な状態３１０からデータのない状態３３０へ変遷することができる。次にパワー制御メカニズムは、フレームが遠隔端末から受信されるまでデータのない状態３３０に残ったままである。受信されたフレームが良いならば、パワー制御メカニズムはデータ開始状態３４０へ変遷する。他方、受信されたフレームが悪いならば、パワー制御メカニズムは正規状態３２０へ変遷する。
【００３３】
データのない状態中、設定点はゆっくり増加する(例えば、各フレームの０.５dBまで、特定の全体の制限まで)。遠隔端末が乏しい適用範囲の領域にあるならば、それが送信を開始するとき、より高い設定点は追加マージンを提供する。したがって、データ開始状態では、設定点を急速に減少させることが望ましく、これは正規状態におけるΔD１より大きい大きさを持っているデータ開始状態のΔD３を使用して達成される。悪いパケットが受信されるならば、追加マージンはもはや存在せず、したがって、パワー制御メカニズムは正規状態に切り替わる。
【００３４】
悪いフレームが遠隔端末から受信されるまで、またはどんなデータも第１の特定の時間期間内に受信されないならば、パワー制御メカニズムはデータ開始状態３４０に残っている。悪いフレームを受け取るとき、パワー制御メカニズムはデータ開始状態３４０から正規状態３２０へ変遷する。そして、どんなデータも特定の時間期間内に受信されないならば、パワー制御メカニズムはデータのない状態３３０へ変遷する。
【００３５】
パワー制御メカニズムはデータ伝送の持続する間正規状態３２０に残っている。遠隔端末により不活発を示して、特定の時間期間内にどんなデータも受信されないならば、パワー制御メカニズムはデータのない状態３３０へ変遷する。
【００３６】
正規、データのない、またはデータ開始状態中に、遠隔端末が何らかの理由でその接続を失うか終了するなら、パワー制御メカニズムは不活発な状態３１０に戻るように変遷する。
【００３７】
図３に示されるように、状態間の変遷はいくつかの定義された事象の発生によって引き起こされる。これらの事象のいくつかとそれらの簡潔な記述が以下に提供される。
【００３８】
ハンドオフインフォ(セクタ)：遠隔端末のハンドオフ状態が変化するときはいつもハンドオフ事象が起こる。特に、基地局が遠隔端末の活動的な組に加えられるかまたは取り除かれるならば、ハンドオフ事象は起こる。パラメタ“セクタ”は、遠隔端末が現在通信中であるセクタ(即ち、基地局)に関する情報を含んでいる。セクタの数がゼロであるならば、即ち遠隔端末が任意の基地局と通信していないことを示すなら、パワー制御メカニズムは不活発な状態に変遷する。
【００３９】
良いフレーム：この事象は逆方向通信量チャンネル上の良いフレームの受信を示す。
【００４０】
悪いフレーム：この事象は逆方向通信量チャンネル上の悪いフレームの受信を示す。
【００４１】
HDRシステムのようなCDMAシステムのために、巡回冗長検査(CRC)コード化は送信ユニット(例えば、遠隔端末)で各フレームについて実行され、CRCビットがフレームに追加される。受信ユニット(例えば、基地局)では、受信されたフレームにCRCコード化を実行することができ、発生されたCRCビットは受信されたCRCビットに対して比較されることができる。一般に、フレームは、発生され受信されたCRCビットが合致するなら“良い”、CRCビットが合致しないなら“悪い”と宣言される。
【００４２】
図３は４つの状態とこれらの状態間で変遷を引き起こす事象を有する発明の特定の実施例を示す。上で述べたように、状態および事象のより多いまたはより少ない数を引き起こすことができる。状態、事象、および変遷はまた上で述べられたより異なって定義することができる。例えば、パワー制御メカニズムは、特定の数の良いフレームが受信されるまでデータ開始状態に残ることができ、そのときそれは正規状態へ変遷することができる。したがって、発明は任意の状態数、任意の事象、および状態間で変遷するため任意の体系を含むように設計されることができる。
【００４３】
発明の態様にしたがって、パワー制御メカニズムの動作はそれが存在する現在の状態に依存している。発明の特定の実施例のためのそれぞれの状態における、パワー制御メカニズムの一般的な動作が以下の通り簡潔に記述される：
不活発：この状態では、遠隔端末は休止状態であり、その結果どんなパワー制御も実行されない。
【００４４】
正規：この状態では、遠隔端末は、データのない状態に入らないように、データを十分ば頻繁に送っている。設定点は受信されたフレームの解読状態に基づいて調整される。受信されたそれぞれの良いフレームに関しては、設定点は特定(小さい)の減少デルタ（ΔＤ１）により下げられる。悪いフレームが受信されるならば、特定(より大きい)の増分デルタ(ΔＵ１)によって設定点は増加される。より大きい設定点増加は空中リンク状態での急速な劣化への適合を許容する。
【００４５】
データがない：遠隔端末が特定の時間期間(例えば、０.５秒)送信することを止めると、この状態に入る。この状態では、その送信パワーレベルを制御するためフィードバックが遠隔端末から利用可能でない。実施例では、パワー制御メカニズムがこの状態にある間、設定点はゆっくり増加する。設定点のこの遅い増加は、送信がない期間空中リンクでの可能な劣化を補うことができる。空中リンクの劣化が起こるならば、より高い設定点は、遠隔端末が送信を始めるとき受信されたパケットを首尾よく解読する見込みを増加させるだろう。
【００４６】
データ開始：データのない状態の間に良いフレームが遠隔端末から受信されるとき、この状態に入る。この状態では、設定点は受信されたそれぞれの良いフレームのための正規状態よりも下げられる。設定点のこのより大きい減少は、データのない状態中設定点の余分な増加をパワー制御メカニズムが相殺する(元に戻す)ことを許容する。
【００４７】
図４は遠隔端末と基地局間の特定の通信セッションのための設定点の調整を例証するダイヤグラムである。図４はまた、以下で説明されるように発明のパワー制御メカニズムの様々な特徴を例証する。図４において、水平軸は時間を表し、時間インデックスｔ１、ｔ２のようにしてｔ３０でマークされる。連続した時間のインデックス間の時間期間は受信されたフレームの持続時間であり、それはまた“フレーム期間”と呼ばれる。垂直軸は設定点を表し、デシベル(dB)の単位で与えられる。
【００４８】
各フレーム期間について、フレームは良い(G)か悪い(B) のどちらかとして受信されかつ解読され、またはすべて受信されない(N) かもしれない。それぞれのフレーム期間の受信されたフレームの状態(G、B、またはN) は水平軸上に提供される。図４はフレーム状態の特定のシーケンスを示し、その状態は発明のパワー制御メカニズムの動作を説明するために使用される。
【００４９】
図４に示された例において、パワー制御メカニズムは時間インデックスｔ１乃至ｔ１５に正規状態、時間インデックスｔ１６乃至ｔ２３にデータのない状態、時間インデックスｔ２４乃至ｔ２６にデータ開始状態、時間インデックスｔ２７から前方へ正規状態で作動する。各時間インデックスｔ１乃至ｔ６において、遠隔端末から受信されたフレームは良い(G)と決定され、設定点は特定の少量(ΔＤ１)だけ減少される。時間インデックスｔ７のときに、受信されたフレームは悪い(B)と決定され、設定点は特定の多量(ΔＵ１)だけ増加される。
【００５０】
特定の実施において、正規状態では、特定の時間期間が設定点の連続した増加の間で経過する必要がある。悪いフレーム毎の設定点の増加はパワー制御メカニズムを不安定にするかもしれず、それは十分しばしば更新しないことはそれを緩慢にするかもしれない。この例では、２つの連続した悪いフレームが、設定点が増加されているフレームの間に受信される必要がある。したがって、４つの連続して受信されたフレームが時間インデックスｔ７乃至ｔ１０で悪いと決定されたが、設定点は時間インデックスｔ７、および時間インデックスｔ８およびｔ９ではなくて３つの時間インデックス後のｔ１０でのみ増加される。各時間インデックスｔ１１乃至ｔ１４で、良いフレームが受信され、設定点は再びそれに応じて減少する。
【００５１】
実施例では、特定の時間期間、即ちこの例では(完全に一致して)２つのフレーム期間内にフレームが受信されないなら、パワー制御メカニズムは正規状態からデータのない状態に変遷する。したがって、データが受信されない第２のフレーム期間の後に、時間インデックスｔ１６でパワー制御メカニズムはデータのない状態へ変遷する。
【００５２】
実施例では、データのない状態の間、データが受信されない各フレーム期間の後、設定点は特定の少量(ΔＵ２)だけ増加され、特定の最大集合量（ΔＵ２，ＭＡＸ）にまでなる。したがって、時間インデックスｔ１７乃至ｔ２１の各々で設定点は少量(ΔＵ２)だけ増加する。設定点増加の後、時間インデックスｔ２１で最大の集合量（ΔＵ２，ＭＡＸ）に達し、たとえどんなデータもこの時間期間に受信されなくても、設定点は時間インデックスｔ２２乃至ｔ２４でこれ以上増加しない。
【００５３】
実施例では、遠隔端末からの良いフレームの受信で、データのない状態からデータ開始状態へパワー制御メカニズムが変遷する。したがって、時間インデックスｔ２４で良いフレームを受信したとき、パワー制御メカニズムはデータ開始状態へ変遷する。この状態では、設定点はそれぞれの受信された良いフレームのために特定の大きな量(ΔＤ３)だけ減少される。受信されたフレームが良いと決定されるので、この設定点減少は各時間インデックスｔ２４からｔ２６で起こる。
【００５４】
実施例では、遠隔端末からの悪いフレームの受信でデータ開始状態から正規状態へパワー制御メカニズムが変遷する。時間インデックスｔ２７で悪いフレームを受信したとき、パワー制御メカニズムは正規状態へ変遷し、設定点は大きな量(ΔＵ１)だけ増加される。パワー制御メカニズムはその後上で説明された方法で正規状態で作動し続ける。
【００５５】
発明のパワー制御メカニズムは、遠隔端末と通信する１つ以上の基地局、システムコントローラ（図１参照）、システム１００の幾つかの他の要素、またはそれの組み合わせの中で実行することができる。
【００５６】
図５は、発明の実施例による基地局内のいくつかのサブシステムとパワー制御メカニズムとの相互作用のダイヤグラムである。この実施例では、基地局のサブシステムは操作システム(O/S)５１２、基地局コントローラ(BSC)アプリケーション５１４、１つ以上の逆方向物理的層５１６、選択層５１８および１つ以上の基地トランシーバー局(BTS)５２０を含む。パワー制御メカニズムの作動は、上述された幾つかの様々な事象の発生に依存している。これらの事象の発生を通知するメッセージおよび/または信号が様々なサブシステムによって通常発生され、パワー制御メカニズムに転送される。
【００５７】
操作システム５１２は基地局への操作システムであり、パワー制御メカニズムのタイミング信号を提供するために使用される。操作システム５１２は、例えば、フレーム間隔毎に発する周期的なタイマ(例えば、パワー制御(PC)タイマ)を提供するように指示することができ、それは変数を更新して、どんな必要な動作も実行するようにパワー制御メカニズムによるトリガー信号として使用される。設定点が通常フレーム間隔でより速く変化されないので、全てのフレームの設定点を更新するメカニズムは適切である。
【００５８】
BSCアプリケーション５１４は基地局のための呼び出し処理を実行し、遠隔端末の活動的な組が変化するときはいつもパワー制御メカニズムにメッセージを供給する。活動的な組はどんな特定の瞬間でも遠隔端末との通信中の基地局のリストを含んでいる。活動的な組は、遠隔端末が基地局を加え、および除去するとき（即ち、遠隔端末がネットワークに関して移動するとき）変化する。
【００５９】
それぞれの活性逆方向物理的層５１６は遠隔端末からフレームを受信して処理し、それらを選択層５１８に送る。１つ以上の逆方向物理的層５１６が遠隔端末からの同じフレームを受信してそれらを選択層５１８に送るために割り当てられるかもしれない。逆方向物理的層５１６は異なった基地局に属して、ソフトハンドオフのために使用される。
【００６０】
選択層５１８はさらに割り当てられた逆方向物理的層５１６から受信されるフレームを処理して、重複フレームを排除する。処理の結果に基づいて、選択層５１８は、良いまたは悪いフレームが受信されたかどうか、或いはどんなフレームもそのフレーム期間に受信されなかったかどうかを示すフレーム状態を各フレーム期間についてパワー制御メカニズムに送る。
【００６１】
基地トランシーバー局５２０は遠隔端末からの逆方向リンク送信を受信して、内側ループのパワー制御を実行する。それぞれ割り当てられた基地トランシーバー局５２０が逆方向通信量チャンネルのための信号を受信し、受信された信号品質を測定して、一連のパワー制御命令を遠隔端末に送る。基地トランシーバー局５２０で受信された信号品質が設定点とほとんど等しくなるように、その送信パワーを上げるか下げるかのいずれかに調整するため、各パワー制御命令が遠隔端末に指示する。遠隔端末は多重基地トランシーバー局５２０によってパワー制御されるかもしれない。
【００６２】
実施例では、パワー制御メカニズムは基地局の様々なサブシステムで起こる事象に基づいて動作する。BSCアプリケーション５１４は、ハンドオフインフォ(セクタ)メッセージを使用して各遠隔端末に関するハンドオフ情報をパワー制御メカニズムに送る。このメッセージは、BSCアプリケーション５１４が遠隔端末のハンドオフ状態を変えるときはいつも送られる。パラメタセクタは遠隔端末との通信中の基地局に関する情報を含んでいる。セクタの数がゼロであるならば、遠隔端末はどんな基地局とも通信していない。
【００６３】
逆方向物理的層５１６は逆方向通信量チャンネル上の遠隔端末によって送信されたフレームを受信して処理し、処理されたフレームを選択層５１８に転送する。多重フレームが特定の送信されたフレームのために多重逆方向物理的層５１６から受信されるかもしれないので、選択層５１８は重複フレームが除去されることを確実にする。それぞれの非重複フレームのために、選択層５１８はフレームが良いか悪いかを決定して、パワー制御メカニズムにフレーム状態を供給する。
【００６４】
遠隔端末が多重(N)基地トランシーバー局５２０とハンドオフにあるならば、選択層５１８は遠隔端末から送信された各フレームについて、０からＮのフレーム間で受信することができる。HDRシステムのようなあるCDMAシステムでは、特定のデータ伝送のためのフレームはフレーム識別子(例えば、フレームID)で識別される。実施例では、全ての基地トランシーバー局５２０から同じフレームIDで受信されたフレームが悪いなら、選択層５１８は悪いフレームと宣言し、基地トランシーバー局５２０からの少なくとも１つのフレームが良いならば、良いフレームであると宣言する。
【００６５】
１つ以上の基地トランシーバー局５２０が特定のフレームを解読することができないならば、選択層５１８はＮフレームより少なく受信し、やがて来るかもしれないフレームを待つ。より高いフレームIDを有するフレームが受信されるか、特定の時間期間(例えば、１つのフレーム期間)が経過するまで、選択層５１８が待つだけであるならば、ことによるとこの不定な待機は救済されることができる。そして、選択層５１８は受信されたフレームに基づいて良いフレームまたは悪いフレームを宣言することができる。
【００６６】
図６Aは不活発な状態のための処理の実施例のフローチャートである。初めに、パワー制御メカニズムの現在の状態がステップ６１２で不活発な状態に設定される。次に、ステップ６１４で、遠隔端末のハンドオフ状態の変化が起ったか否かが決定される。例えば、上で説明されたハンドオフインフォ(セクタ)メッセージの受取を通してこれを達成することができる。次に、ステップ６１６で、受信されたメッセージのセクタの数がゼロより大きいか否かの決定がなされる。答えがノーであるならば、パワー制御メカニズムはステップ６１４に戻って、遠隔端末のハンドオフ状態で変化を待つ。
【００６７】
さもなく、受信されたメッセージのセクタの数がゼロより大きいなら、パワー制御メカニズムのためのセクタ情報はステップ６１７で更新される。次に、ステップ６１８で、設定点は性能の必要なレベルを提供するために決定された特定の最初の設定点に初期化される。次にステップ６１９で、パワー制御メカニズムはデータのない状態へ変遷する。
【００６８】
図６Bは正規状態のための処理の実施例のフローチャートである。正規状態に変遷しているとき、パワー制御メカニズムのための現在の状態はステップ６２２で正規状態に設定される。データが受信されないフレーム期間の数を計数するために使用されるフレームカウンタは、ステップ６２３でゼロに初期化される。
【００６９】
次に、ステップ６２４で、遠隔端末のハンドオフ状態の変化が起ったか否かの決定がなされる。再び、上で説明されたハンドオフインフォ(セクタ)メッセージの受取を通してこれを達成することができる。ハンドオフ状態が変化しなかったならば、パワー制御メカニズムはステップ６３０に進む。
【００７０】
他方、ハンドオフ状態が変化したならば、パワー制御メカニズムのためのセクタ情報はステップ６２５で更新される。そして、受信されたメッセージのセクタの数がゼロに等しいか否かの決定がステップ６２６でなされる。答えがイエスなら、遠隔端末の活動的な組にある基地局がないことを示すので、パワー制御メカニズムはステップ６２７で不活発な状態へ変遷する。
【００７１】
さもなく、受信されたメッセージのセクタの数がゼロより大きいなら、次にステップ６３０で良いフレームが受信されたか否かの決定がなされる。良いフレームが受信されたならば、ステップ６３１で、パワー制御メカニズムは設定点をΔＤ１だけ減少させ、その変化が十分重要であるならば、セクタへ更新された設定点を送る。特定の実施において、外側パワー制御ループを実行するBSCとBTSの両方が設定点を変更することを試みる。しかしながら、BSCは設定点を微細な増分(例えば、dBの１/１０２４の解像度)に調整する能力をもつように設計され、BTSは設定点をより粗い増分(例えば、dBの１/８の解像度)に調整する能力をもつように設計される。この実施において、累算された変化がBTSの粗い増分を越えるまで、BSCは調整された設定点をBTSに送らない。しかしながら、他の実施では、BSCとBTSは同じ解像度で作動するように設計されてもよく、その場合、設定点は変化の大きさにかかわらずセクタに送られる。ステップ６３１の完成のとき、パワー制御メカニズムはステップ６２３に戻る。
【００７２】
他方、ステップ６３０で良いフレームが受信されなかったならば、ステップ６３４で悪いフレームが受信されたか否かの決定がなされる。悪いフレームが受信されたならば、ステップ６３５でパワー制御メカニズムは設定点をΔＵ１だけ増加させて、更新された設定点をセクタに送る。上で述べたように、最後の設定点増加以来特定の数のフレーム期間が経過しているならば、設定点は増加されるかもしれない。したがって、設定点増加の間の時間期間の軌跡を保持するために第２のフレームカウンタを使用することができる。第２のカウンタは不活発な状態の外に変遷するときゼロに初期化され、各フレーム期間(例えば、周期的なタイミング信号が操作システムから受信される度)に増加され、各設定点増加の後にゼロにリセットすることができる。ステップ６３５で設定点が増加された(許容されるならば)後に、パワー制御メカニズムはステップ６２３に戻る。
【００７３】
良いまたは悪いフレームが受信されなかったならば、ステップ６３７で新しいフレーム期間が起ったか否かの決定がなされる。フレーム間隔毎に発せられる操作システムからの周期的なタイミング信号の受取を通してこれを達成することができる。フレームが前のフレーム期間に受信されなかったことを示す、新しいフレーム期間が起ったならば、フレームカウンタはステップ６３８で増加される。上で述べたように、フレームが特定の数の連続したフレーム期間(即ち、目標計数)受信されないならば、遠隔端末は送信を停止されたと推定され、パワー制御メカニズムはデータのない状態へ変遷する。したがって、フレームカウンタの値はステップ６３９で目標計数と比較される。カウンタ値が目標計数と等しいならば、パワー制御メカニズムはステップ６４０でデータのない状態に変遷する。他方、カウンタ値が目標計数よりも少ないならば、パワー制御メカニズムはステップ６２４に戻る。図６Bに示されるように、良いまたは悪いフレームが受信されるときはいつも、フレームカウンタはゼロにリセットされる。
【００７４】
図６Cはデータのない状態のための処理の実施例のフローチャートである。データのない状態に変遷すると、パワー制御メカニズムの現在の状態がステップ６５２でデータのない状態に設定される。データのない状態中に設定点の増加の量（ΔＵＩＮＣ）はステップ６５３でゼロに初期化される。
【００７５】
そして、ステップ６５４で遠隔端末のハンドオフ状態の変化が起ったか否かが決定される。再び、これはハンドオフインフォ(セクタ)メッセージの受取を通して達成することができる。ハンドオフ状態が変化しなかったならば、パワー制御メカニズムはステップ６６０に進む。
【００７６】
他方、ハンドオフ状態が変化したならば、パワー制御メカニズムのセクタ情報はステップ６５５で更新される。そして、ステップ６５６で受信されたメッセージのセクタの数がゼロに等しいか否かの決定がなされる。遠隔端末の活動的な組に基地局がないことを示す、答えがイエスであるならば、パワー制御メカニズムはステップ６５７で不活発な状態へ変遷する。
【００７７】
さもなく、受信されたメッセージのセクタの数がゼロより大きいならば、ステップ６６０で良いフレームが受信されたか否かの決定が次になされる。良いフレームが受信されたならば、ステップ６６１で、パワー制御メカニズムは設定点をΔＤ３だけ減少させて、変化が十分重要であるならば、更新された設定点をセクタに送る。次にパワー制御メカニズムはステップ６６２でデータ開始状態へ変遷する。
【００７８】
他方、ステップ６６０で良いフレームが受信されなかったならば、悪いフレームが受信されたか否かの決定がステップ６６４でなされる。悪いフレームが受信されたならば、ステップ６６５で、パワー制御メカニズムは許容されるならば設定点をΔＵ１だけ増加させて、その変化が十分重要であるならば、更新された設定点をセクタに送る。パワー制御メカニズムはステップ６６６で正規状態へ変遷する。
【００７９】
良いまたは悪いフレームが受信されなかったならば、新しいフレーム期間が起ったか否かの決定がステップ６６７でなされる。前のフレーム期間に受信されたフレームがないことを示す、新しいフレーム期間が起ったならば、データのない状態中に設定点の総増加がΔＵ２，ＭＡＸの指定された値よりも小さい場合は、設定点はΔＵ２だけ増加される。これはステップ６６８で増分値ΔＵ２だけΔＵＩＮＣを増加させ、ステップ６６９で更新されたΔＵＩＮＣをΔＵ２，ＭＡＸに対して比較することによって達成される。更新されたΔＵＩＮＣがΔＵ２，ＭＡＸより小さいか等しいならば、設定点はステップ６７０でΔＵ２だけ増加され、パワー制御メカニズムはステップ６５４に戻る。他方更新されたΔＵＩＮＣがΔＵ２，ＭＡＸより大きいなら、設定点は増加されなく、パワー制御メカニズムはステップ６５４に戻る。
【００８０】
図６Dはデータ開始状態のための処理の実施例のフローチャートである。データ開始状態に変遷すると、パワー制御メカニズムの現在の状態はステップ６７２でデータ開始状態に設定される。受信されたデータがないフレーム期間の数を計数するために使用されるフレームカウンタはステップ６７３でゼロに初期化される。
【００８１】
そして、遠隔端末のハンドオフ状態の変化が起ったか否かの決定がステップ６７４でなされる。再び、これはハンドオフインフォ(セクタ)メッセージの受取を通して達成することができる。ハンドオフ状態が変化しなかったならば、パワー制御メカニズムはステップ６８０に進む。
【００８２】
他方、ハンドオフ状態が変化したならば、パワー制御メカニズムのセクタ情報はステップ６７５で更新される。そして、受信されたメッセージのセクタの数がゼロに等しいか否かの決定がステップ６７６でなされる。遠隔端末の活動的な組にどんな基地局もないことを示す、答えがイエスの場合、パワー制御メカニズムはステップ６７７で不活発な状態へ変遷する。
【００８３】
他方、受信されたメッセージのセクタの数がゼロより大きい場合には、次に良いフレームが受信されたか否かの決定がステップ６８０でなされる。良いフレームが受信されたならば、ステップ６８１で、パワー制御メカニズムはΔＤ３だけ設定点を減少させ、その変化が十分重要であるならば、更新された設定点をセクタに送る。そして、パワー制御メカニズムはステップ６７３に戻る。
【００８４】
他方、良いフレームがステップ６８０で受信されなかったならば、悪いフレームがステップ６８４で受信されたか否かの決定がなされる。悪いフレームが受信されたならば、ステップ６８５で、新しい設定点が最大の許容設定点よりも小さい場合、パワー制御メカニズムはΔＵ１だけ設定点を増加させ、その変化が十分重要であるならば、更新された設定点をセクタに送る。次にパワー制御メカニズムはステップ６８６で正規状態に変遷する。
【００８５】
良いまたは悪いフレームが受信されなかったならば、新しいフレーム期間が起ったか否かをステップ６８７で決定する。どんなフレームも現在のフレーム期間に受信されなかったことを示す、新しいフレーム期間が起ったならば、フレームカウンタはステップ６８８で増加される。正規状態と同様に、特定の数の連続したフレーム期間にどんなフレームも受信されないならば、遠隔端末は伝送することが停止したと推定され、パワー制御メカニズムはデータのない状態へ変遷する。したがって、フレームカウンタの値はステップ６８９で目標計数と比較される。カウンタ値が目標計数と等しいならば、ステップ６９０でパワー制御メカニズムはデータのない状態に変遷する。他方、新しいフレーム期間が起こらなかったか、カウンタ値が目標計数よりも少ないならば、パワー制御メカニズムはステップ６７４に戻る。図６Dに示されるように、良いフレームが受信されるときはいつも、フレームカウンタはゼロにリセットされる。データ開始状態のための目標計数は正規状態のための目標計数と同じであるか、異なっていてもよい。
【００８６】
パワー制御設定点の調整は、一部構成パラメタの組に基づいて達成される。表２はこれらのパラメタのいくつかを記載する。異なったおよび／または追加したパラメタは定義することができ、これは発明の範囲内にある。
【表２】
Figure 0005079964
上で定義されたパラメタのいくつかの単位はフレーム期間（または単に“フレーム”）であり、残りのパラメタの単位はデータビットである。設定点デルタの大きさ、設定点の初期、最小および最大は性能の必要なレベル(例えば、１%FER)を提供するように選択することができ、例えば、dBの分数(例えば、dBの１/１０２４ｔｈ)で提供されるかもしれない。例えば、最小の設定点(MinSetPoint)と最大の設定点(MaxSetPoint)はシミュレーション、実証的な測定値(即ち、研究室結果)、またはその組み合わせに基づいて選択することができる。パラメタとそれらの効果のいくつかが以下で説明される。
【００８７】
NormalBadFrameDeltaパラメタを増加させることは、パワー制御メカニズムが空中リンク状態の低下により敏感であることを許容する。しかしながら、これはまた設定点がより高く調整されることをもたらし、したがってシステム容量を減少させることができる。
【００８８】
NoDataDelta またはNoDataMaxIncreaseパラメタを増加させると、不活発の期間の後に遠隔端末が再び送信を開始するときフレームを間違って受信する見込みは減少する。これはシステム容量の減少をもたらすかもしれない。
【００８９】
DataStartGoodFrameDeltaパラメタを増加させると、遠隔端末が不活発の期間の後に送信を開始するときパワー制御メカニズムに設定点をより速く下げさせる。
【００９０】
通常、DelayBetweenIncreasesパラメタは一部基地局とBSCの間の遅れに基づいて設定される。また、フレーム誤りはバーストで起こる傾向があり、誤りのバーストによる設定点の大きい変化は遠隔端末に必要以上のパワー伝送をもたらすかもしれないので、設定点の増加は時間を閉じて(例えば、連続したフレームで) 実行されない。基地局とBSCの間の遅れが減少することができるならば、DelayBetweenIncreases値は減少されるかもしれず、それはパワー制御メカニズムの応答性を改良することができる。
【００９１】
NumEmptyFramesForNoDataパラメタは、より早くデータのない状態へ変遷するためパワー制御メカニズムを強制するように減少されることができる。このパラメタは、典型的に２００msecであるTCP確認時間より通常短くない。
【００９２】
一般に、目標FERは設定点のデルタ減少対設定点のデルタ増加の比率として定義される(例えば、ΔＤ１/(ΔＤ１+ΔＵ１))。したがって、デルタ増加、デルタ減少、または両方を調整することにより、目標FERは調整することができる。
【００９３】
パワー制御メカニズムに性能をさらに向上させるために様々な変更をなすことができる。特定のCDMAシステムに依存していくつかの変更が実施されている。
【００９４】
HDRシステムでは、DRC(データレート制御)情報は特定のレート(例えば、１秒に６００回)で遠隔端末から基地局へ送信される。セクタが遠隔端末により最良に受信されること、したがって遠隔端末に順方向リンクデータを送るために使用されるべきであることをDRCが指示する。また、DRCはセクタが順方向リンクにデータを送るべきレートを指示する。遠隔端末の活動的な組における任意のセクタによって受信されるかもしれないデータパケットと異なって、DRCは順方向リンクに役立っているセクタによって受信されることを必要とする。
【００９５】
伝送されたDRC情報は低下されたリンク状態のため消去されるかもしれない(即ち、正しく解読するのが不可能である)。通常の作動では、DRCと逆方向リンクデータはともに遠隔端末に最もよく役立つことができると決定されたセクタへ遠隔端末から送信される。この場合において、データチャンネル上の送信パワーを制御することはまた許容できるDRC消去率を提供する。しかしながら、アンバランスな状況において、最も良い順方向リンクは１つのセクタを通して達成されるが、最も良い逆方向リンクは別のセクタを通して達成される。この場合、まさしく１つのセクタに送られたデータチャンネルにパワー制御を実行することは、もう１つのセクタに送信されたDRCチャンネルが適切に解読され得ることを十分に保証しないかもしれない。順方向リンクに役立つように指定されるセクタによって受信されるDRCチャンネルの過度の劣化を防ぐため、パワー制御メカニズムに変更がなされる。
【００９６】
HDRシステムに関して、DRC情報が遠隔端末から１.６６msec毎に受信されることができる。典型的な実施では、パワー制御のためにこのレートで情報をBSCに送ることは非実用的である。パワー制御メカニズムを変更するためにDRC情報を提供し適用するように様々な計画が使用された。その２つが以下に記述される。第１の計画は限られたバックホール（backhaul）容量を持っているシステムに使用することができ、第２の計画は少ない制限のバックホール容量を有するシステムに使用することができる。これらの計画の両方において、目標FER(通常およそ１%に設定される)は所望されるDRC消去率を達成するように調整することができる。
【００９７】
制限されたバックホール容量を有するシステムで使用に適している第１の計画において、システムの適切な作動のためにDRC消去率が高過ぎるとき、メッセージを基地局からBSCに送ることができる。この計画は基地局とBSCの間の高いメッセージ通信量を生成せず、それは限られたバックホール容量を有するシステムにとって望ましい。
【００９８】
外側パワー制御ループが達成することを試みる目標FERを連続して調整する“外側の” 外側パワー制御ループ(即ち、第３のループ) を実行するため、DRC消去率を使用することができる。DRC消去率が高過ぎるように決定されるなら、目標FERは(比較的)大きな量減少させられ、次に、それは設定点を増加させる。これは順次送信パワーレベルを増加させ、次に、それはDRC消去率を減少させる。目標FERは各フレーム期間少量だけ増加することができる。
【００９９】
上で述べたように、目標FERは設定点のデルタ増加、デルタ減少またはその両方の大きさを変えることによって調整することができる。実施例では、悪いフレームが受信されたとき、パワー制御メカニズムは、設定点を調整するためNormalBadFrameDeltaの代わりにEffectiveBadFrameDeltaを使用するように実行される。EffectiveBadFrameDeltaパラメタはNormalBadFrameDeltaパラメタおよび目標FERに基づいて調整することができ、それはDRC消去率に基づいて元のFERから調整される。EffectiveBadFrameDeltaは正規、データのない、およびデータ開始状態を含んでいる上で定義されたすべての状態で使用することができる。
【０１００】
DRC消去率があまりにも高く、遠隔端末が十分なパワーレベルで送られていないことを示すなら、目標FERはより低く調整されることができる。より低い目標FERは、設定点のデルタ増加の大きさを増加させ(即ち、ΔＵＥＦＦ増加)、その結果設定点を増加させることで達成することができる。次に、内側パワー制御ループは増加された設定点に合致するように遠隔端末の送信パワーレベルを増加させる。
【０１０１】
図７AはDRC消去を説明するためにパワー制御メカニズムを調整する計画の実施例のフローチャートである。初めに、DRC消去率がステップ７１２で決定される。通常、DRC消去率はフレーム期間の特定の数毎に更新される。ステップ７１４でDRC消去率が許容できると決定されるならば、過程はステップ７２２に進む。他方、DRC消去率が高過ぎる(例えば、DRCErasureTooHighメッセージの受取によって示されるように)と決定されるならば、ステップ７１６で設定点は特定の量（ΔＵＤＲＣ）だけ増加され、セクタに送られる。次に目標FERはステップ７１８で特定の量（ΔＦＥＲＤＯＷＮ）だけ減少され、実際の設定点デルタ増加（ΔＵＥＦＦ）はより低い目標FERに基づいて増加される。より高い設定点デルタ増加（ΔＵＥＦＦ）はより高い設定点をもたらし、それは送信パワーレベルを増加させ、DRC消去率を減少させる。
【０１０２】
ステップ７２２では、新しいフレーム期間が起ったか否かの決定が行われる。新しいフレーム期間が起こらなかったならば、過程はステップ７１２に戻る。さもなければ、ステップ７２４で目標FERはの特定の量（ΔＦＥＲＵＰ）だけ増加され、実際の設定点デルタ増加（ΔＵＥＦＦ）はより高い目標FERに基づいて減少される。そして、過程はステップ７１２に戻る。
【０１０３】
より高いバックホール容量を持っているシステムで使用に適している第２の計画では、目標FERは所望のDRC消去率を達成するために連続して調整することができる。この計画は基地局からDRC消去情報の状態を示すBSCへ送られる通常のフィードバックを使用する。計画はDRC消去率を決定し、決定されたDRC消去率に基づいて実際のデルタ設定点増加（ΔＵＥＦＦ）を調整する。
【０１０４】
図７BはDRC消去を説明するためにパワー制御メカニズムを調整することの第２の計画の実施例のフローチャートである。初めに、DRC消去更新がステップ７４２で受信されたか否かの決定がなされる。どんなDRC更新も受信されなかったならば、過程はステップ７４２に戻る。他方、DRC更新が受信されたなら、現在のDRC消去率と目標DRC消去率の間の偏差がステップ７４４で決定される。次にステップ７４６で、目標FERが決定されたDRC偏差に基づいて調整され、実際の設定点デルタ増加（ΔＵＥＦＦ）がステップ７４８で新しい目標FERに基づいて調整される。図７Bに示されるように、目標DRC消去率は目標FERの絶え間ない調整によって達成することができる。
【０１０５】
所望のDRC消去率を達成するために遠隔端末の送信パワーレベルを調整する他の計画も実施することができ、発明の範囲内である。例えば、DRC消去率は代わりに実際の設定点デルタ減少（ΔＤＥＦＦ）を、または実際の設定点デルタ増加（ΔＵＥＦＦ）と組み合わせて調整するように使用することができる。また、DRC消去率は直接設定点を調整するために使用することができる。
【０１０６】
上で述べたように、一組の事象に基づく所望のDRC消去率を達成するようにパワー制御メカニズムを変更することができる。これらの事象の幾つかとそれらの簡潔な記述が以下に提供される。
【０１０７】
DRCErasureTooHigh：この事象は、DRC消去が受信できなく、セクタがデータを遠隔端末に送ることができないとき起こる。順方向リンクを役立てているセクタはパワー制御メカニズムへこの事象の発生を示すメッセージを送る。
【０１０８】
DRCErasureUpdate：この事象は、DRC消去が更新される期間毎に起こる。順方向リンクを役立てているセクタはパワー制御メカニズムへこの事象の発生を示すメッセージを送る。メッセージのパラメタは現在のDRC消去率を指定する。
【０１０９】
実際の設定点の調整は一部一組のDRC構成パラメタに基づいて達成することができる。表３はこれらのパラメタのいくつかを記載する。また、異なったおよび／または付加的なパラメタを定義することができ、それは発明の範囲内にある。
【表３】
Figure 0005079964
上で説明されたように、目標FERを減少することはより低いFERを達成するために設定点をより高く調整させ、目標FERを増加することは設定点をより低く調整させる。
【０１１０】
図８は発明の幾つかの実施例を実行することができる基地局１０４の実施例のブロックダイアグラムである。順方向リンク上で、データは送信(TX)データプロセッサ８１２により受信されかつ処理される(即ち、フォーマットされ、コード化されるなど)。処理されたデータとパワー制御情報(例えば、パワー制御命令)はパワー制御情報を処理されたデータと多重化するマルチプレクサ(MUX)８１４に供給される。多重化された出力は次に変調器(MOD)８１６に提供されてさらに処理される(例えば、カバーコードでカバーされ、短いPNシーケンスで拡散され、受け手遠隔端末に割当てられる長いPNシーケンスでスクランブルされるなど)。変調されたデータは、次に、順方向リンク信号を生成するためRF TXユニット８１８に提供されて、条件を整えられる(例えば、１つ以上のアナログ信号に変換され、増幅され、フィルターにかけられ、直交変調されるなど)。順方向リンク信号はデュプレクサ８２２を通して発送され、アンテナ８２４を通して遠隔端末へ送信される。
【０１１１】
図９は遠隔端末１０６の実施例のブロックダイアグラムである。順方向リンク上で、順方向リンク信号はアンテナ９１２によって受信され、デュプレクサ９１４を通して発送され、RF受信器ユニット９２２に提供される。RF受信器ユニット９２２は受信された信号の条件を整え(即ち、フィルタにかけ、増幅し、下方変換し、デジタル化する)、サンプルを提供する。データ受信器９２４は回復された符号を提供するためにサンプルを受けて処理する(例えば、逆拡散、デカバー、およびパイロット復調)。データ受信器９２４は受信された信号の多数の例を処理して、結合した回復された符号を発生させるレーキ受信器を実行するかもしれない。受信データプロセッサ９２６は次に、回復された符号を解読して、受信されたフレームをチェックし出力データを提供する。
【０１１２】
逆方向リンクの上では、データは送信(TX)データプロセッサ９４２により受信され、処理される(即ち、フォーマットされ、コード化されるなど)。処理されたデータは変調器(MOD)９４４に供給されさらに処理される(例えば、カバーされ、拡散され、送信信号レベルを調整するためにできるだけスケール調整など)。次に、変調されたデータは、RF TXユニット９４６に提供されて、逆方向リンク信号を発生させるように条件を整えられる(例えば、アナログ信号に変換され、増幅され、フィルターにかけられ、直交変調されるなど)。逆方向リンク信号はデュプレクサ９１４を通して発送され、アンテナ９１２を通して１つ以上の基地局１０４に送信される。
【０１１３】
図８に戻ると、逆方向リンク上で逆方向リンク信号がアンテナ８２４によって受信され、デュプレクサ８２２を通して発送され、RF受信器ユニット８２８に提供される。RF受信器ユニット８２８は受信された信号の条件を整え(即ち、下方変換し、フィルターにかけ、増幅する)、受信されている各遠隔端末のための条件を整えられた逆方向リンク信号を提供する。チャンネルプロセッサ８３０は、送信されたデータを回復しパワー制御メカニズムの作動を制御するのに使用することができる信号を発生させるように、１つの遠隔端末のための条件を整えられた信号を受けて処理する。
【０１１４】
チャンネルプロセッサ８３０の中では、条件を整えられた信号は、遠隔端末の受信された信号品質を決定するためにRX信号品質測定回路８３２によって測定される。信号品質測定は様々な技術を使用して達成することができ、前述の米国特許第５,０５６,１０９および５,２６５,１１９に記述された技術を含む。測定された信号品質はパワー制御プロセッサ８１０に供給されて、プロセッサは設定点の測定された信号品質と比較し、遠隔端末に適切な敏感なパワー制御命令を送る。
【０１１５】
また、復調(DEMOD)８３４は、回復された符号を提供するために条件を整えられた信号を受けて、処理する(例えば、デスプレッドおよびデカバー)。また、復調８３４は受信された信号の多数の例を処理して、結合され回復された符号を発生させるレーキ受信器を実行するかもしれない。受信データプロセッサ８３６は次に、回復された符号を解読して、受信されたフレームをチェックし、出力データを提供する。各フレーム期間について、受信データプロセッサ８３６はまた、受信されたフレームが良いか、または悪いか、またはどんなフレームも受信されなかったかの指示をパワー制御プロセッサ８１０に供給する。
【０１１６】
パワー制御プロセッサ８１０は上で説明された内側および外側ループを実行する。内側ループのために、パワー制御プロセッサ８１０は、測定された信号品質を受けてパワー制御命令のシーケンスを送り、制御命令は例えば、マルチプレクサ８１４を通して挿入することによって順方向リンク送信で送ることができる。外側ループのために、パワー制御プロセッサ８１０はデータプロセッサ８３６から良い、悪いまたはフレームのない指示を受信し、上で説明された方法で従って遠隔端末のために設定点を調整する。
【０１１７】
発明のパワー制御メカニズムは様々な方法によって実行することができる。例えば、パワー制御メカニズムはハードウェア、ソフトウェア、またはその組み合わせで実行することができる。ハードウェア実施において、１つ以上の特定用途向け集積回路(ASICs)、ディジタル信号プロセッサ(DSPs)、プログラマブル論理装置(PLDs)、コントローラ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、ここに説明された機能を実行するように設計された他の電子ユニット、またはそれらの組み合わせでパワー制御メカニズムの要素を実行することができる。
【０１１８】
ソフトウェア実施において、ここに説明された機能を実行するモジュール(例えば、手順、関数など)でパワー制御メカニズムの要素を実行することができる。ソフトウェアコードをメモリユニットに格納して、プロセッサによって実行することができる(例えば、図９のパワー制御プロセッサ９３２で送信する)。
【０１１９】
発明のパワー制御メカニズムの様々な態様と特徴が逆方向リンクについて説明されたが、順方向リンクパワー制御のためにこれらの態様と特徴のいくつかを有利に適用することができる。例えば、順方向リンクへのパワー制御メカニズムは、パワー制御の作動がそれが作動している状態に依存している一組の状態に基づいて作動するように設計されることができる。また、様々なステップで順方向リンクにおけるパワー制御を調整することができる。
【０１２０】
好ましい実施例の以上の記述は、技術に熟練したどんな人も本発明を作り、使用することを可能にするように提供される。これらの実施例に対する様々な変更は技術に熟練した者に容易に明らかであり、ここに定義される一般的な原理は発明の能力を使用することなく他の実施例に適用されるかもしれない。したがって、本発明はここに示された実施例に制限されることを意図されず、ここに明らかにされた原則と新規な特徴と一致した最も広い範囲に従うべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 一組の基地局と相互作用する遠隔端末を通して通信する多くのユーザを支持するスペクトラム拡散通信システムのダイヤグラムである。
【図２】 発明のある実施例を実行する逆方向リンクパワー制御メカニズムのダイヤグラムである。
【図３】 発明の特定の実施例に従ったパワー制御メカニズムのための一組の状態のダイヤグラムである。
【図４】 遠隔端末と基地局間の特定の通信セッションのためにのパワー制御設定点の調整を例証するダイヤグラムである。
【図５】 基地局の中のサブシステムのいくつかとのパワー制御メカニズムの相互作用のダイヤグラムである。
【図６Ａ】 不活発状態のための処理の実施例のフローチャートである。
【図６Ｂ】 正規な状態のための処理の実施例のフローチャートである。
【図６Ｃ】 データのない状態のための処理の実施例のフローチャートである。
【図６Ｄ】 データ開始状態のための処理の実施例のフローチャートである。
【図７Ａ】 DRC(データレート制御) 消去を説明するためにパワー制御メカニズムを調整するための計画の実施例のフローチャートである。
【図７Ｂ】 DRC(データレート制御) 消去を説明するためにパワー制御メカニズムを調整するための異なった計画の実施例のフローチャートである。
【図８】 基地局の実施例のブロックダイアグラムである。
【図９】 遠隔端末の実施例のブロックダイアグラムである。
【符号の説明】
１０４…基地局 １０６…遠隔端末

Claims (30)

  1. 特定のデータ伝送に関する入力信号から受信されたデータのフレームの状態を提供するために前記入力信号を受信し、処理するように作動するデータプロセッサと、
    前記フレーム状態を受信し、パワー制御装置のために現在の状態を提供するように作動し、前記現在の状態が前記データ伝送を含む特定の通信セッションの状態を示し、前記現在の状態が前記パワー制御装置のための複数の可能な状態の１つである状態マシンと、
    前記フレーム状態と前記現在の状態を受けて、各フレーム期間についてそれに応答してパワー制御設定点を調整するように作動する閾値調整要素とを含み、
    前記設定点が複数の可能な調整計画から選択された特定の調整計画に従って調整され、前記可能な調整計画の各々が前記可能な状態のそれぞれの１つに対応していて、前記設定点を調整するために特定の組のルールを定義する、
    無線通信システムに使用されるパワー制御装置。
  2. 前記通信セッションが伝送のない期間により分離されたデータ伝送のバーストを含む非連続データ伝送により特徴付けられる請求項１のパワー制御装置。
  3. 前記現在の状態が一部、前記フレーム状態と前の状態に基づいて定義される請求項１のパワー制御装置。
  4. 各フレーム状態が良いフレーム、悪いフレーム、または対応するフレーム期間に受信されたフレームがないことの受取りを示す請求項１のパワー制御装置。
  5. 前記可能な状態が不活発な状態、データのない状態および正規な状態を含んでいる請求項１のパワー制御装置。
  6. 前記パワー制御装置が前記通信セッションに関係する基地局の変化の指示を受取るとき前記不活発な状態から前記データのない状態に変遷する請求項５のパワー制御装置。
  7. データのないフレームが特定の時間期間受信されたなら、前記パワー制御装置が前記正規な状態から前記データのない状態に変遷する請求項５のパワー制御装置。
  8. 前記パワー制御装置は悪いフレームを受取るとき前記データのない状態から前記正規な状態に変遷する請求項５のパワー制御装置。
  9. 前記通信セッションで現在活動的な基地局がないことの指示を受取るとき、前記パワー制御装置が前記不活発な状態または前記データのない状態から前記不活発な状態に変遷する請求項５のパワー制御装置。
  10. 良いフレームを示すフレーム状態を受取るとき、前記現在の状態が前記正規な状態であるなら、前記設定点は第1のデルタ値(ΔＤ１)だけ第１の方向に調整される請求項５のパワー制御装置。
  11. 悪いフレームを示すフレーム状態を受取るとき、前記現在の状態が前記正規な状態であるなら、前記設定点は第２のデルタ値(ΔＵ１)だけ第２の方向に調整され、前記第２のデルタ値(ΔＵ１)が前記第１のデルタ値(ΔＤ１)より大きさが大きい請求項１０のパワー制御装置。
  12. 前記第２の方向への前記設定点の連続した調整は、特定の期間が経過しない限り前記正規な状態中は実行されない請求項１１のパワー制御装置。
  13. 受信されたフレームのないことを示すフレーム状態を受取るとき、前記現在の状態が前記データがない状態であるならば、前記設定点が第３のデルタ値(ΔＵ２)だけ第２の方向に調整される請求項５のパワー制御装置。
  14. 前記現在の状態が前記データのない状態である間、前記第２の方向への前記設定点の前記調整は特定の最大デルタ値(ΔＵＭＡＸ)に制限される請求項１３のパワー制御装置。
  15. 前記可能な状態がさらにデータ開始状態を含む請求項１０のパワー制御装置。
  16. 良いフレームを受取るとき前記パワー制御装置が前記データのない状態から前記データ開始状態に変遷する請求項１５のパワー制御装置。
  17. 悪いフレームを受取るとき前記パワー制御装置が前記データ開始状態から前記正規な状態に変遷する請求項１５のパワー制御装置。
  18. 良いフレーム状態を示すフレーム状態を受取るとき、前記現在の状態が前記データ開始状態であるならば、前記設定点は第４のデルタ値(ΔＤ３)だけ前記第１の方向に調整され、前記第４のデルタ値(ΔＤ３)は前記第１のデルタ値(ΔＤ１)よりも大きさが大きい請求項１５のパワー制御装置。
  19. 遠隔端末から基地局への逆方向リンク伝送の送信パワーレベルを調整するようにパワー制御命令を提供するよう構成された比較器をさらに含む請求項１のパワー制御装置。
  20. １つ以上のフレームが特定の伝送データフレームのために受信され、前記１つ以上の受信されたフレームの少なくとも１つが良いフレームであると決定されたなら、前記伝送されたフレームに対応する前記フレーム状態が良いフレームであると宣言される請求項１のパワー制御装置。
  21. １つ以上のフレームが特定の伝送データフレームのために受信され、前記１つ以上の受信されたフレームのすべてが悪いフレームであると決定されたなら、前記伝送されたフレームに対応する前記フレーム状態が悪いフレームであると宣言される請求項１のパワー制御装置。
  22. 前記パワー制御設定点が前記受信されたフレームの特定の目標フレーム誤り率(FER)に基づいてさらに調整される請求項１のパワー制御装置。
  23. 前記パワー制御設定点がデータの前記フレームと共に伝送されるパケットの特定の目標消去率に基づいてさらに調整される請求項１のパワー制御装置。
  24. 悪いフレームを示すフレーム状態を受取るとき、前記設定点が実際のデルタ値(ΔＵＥＦＦ)だけ第２の方向に調整され、前記実際のデルタ値は前記パケットの実際の消去率に基づいて調整される請求項２３のパワー制御装置。
  25. 実際のデルタ値(ΔＵＥＦＦ)は前記パケットの前記実際の消去率が目標値を超えるなら増加され、前記実際の消去率が前記目標値を下回るなら減少される請求項２４のパワー制御装置。
  26. 前記データ伝送は、CDMA通信システムの逆方向リンクデータ伝送を含む請求項１のパワー制御装置。
  27. 無線通信システムにおいて送信された信号のパワー制御を提供する方法において、
    特定のデータ伝送のための受信され処理された信号から受信されたデータのフレームの状態を提供するために前記送信された信号を受信しかつ処理し、
    パワー制御メカニズムのために現在の状態を提供し、前記現在の状態は前記データ伝送を含んでいる特定の通信セッションの状態を示し、前記現在の状態は前記パワー制御メカニズムのための複数の可能な状態の１つであり、
    前記フレーム状態と前記現在の状態に対応して各フレーム期間についてパワー制御設定点を調整し、前記設定点は複数の可能な調整計画から選択された特定の調整計画に従って調整され、前記可能な調整計画の各々は可能な状態のそれぞれの１つに対応し、前記設定点を調整するための特定の組のルールを定義することを含む方法。
  28. 各フレーム状態が、対応するフレーム期間について良いフレーム、悪いフレーム、または受信されたフレームのない受取りを示す請求項２７の方法。
  29. 無線通信リンクの上の変調された信号を受信して、条件を整えられた信号を発生させるように前記受信された信号の条件を整えるように作動するRF受信器ユニットと、
    特定のデータ伝送の前記変調された信号から受信されたデータのフレームの状態を提供するために前記条件を整えられた信号を受けて、処理するように作動するチャンネルプロセッサと、
    前記フレーム状態を受けて、それに応答してパワー制御設定点を提供するパワー制御プロセッサとを含み、前記パワー制御プロセッサが、
    前記フレーム状態を受けて、前記パワー制御プロセッサのために現在の状態を提供し、前記現在の状態が前記データ伝送を含む特定の通信セッションの状態を示し、前記現在の状態が前記パワー制御装置の複数の可能な状態の１つであるように作動する状態マシンと、
    前記フレーム状態と前記現在の状態を受けて、各フレーム期間についてそれに応答して前記パワー制御設定点を調整し、前記設定点は複数の可能な調整計画から選択された特定の調整計画に従って調整され、各前記可能な調整計画は前記可能な状態のそれぞれの１つに対応しており、前記設定点を調整するために特定の組のルールを定義するように作動する閾値調整要素とを含む、
    無線通信システムにおける基地局。
  30. 前記チャンネルプロセッサが、
    前記条件を整えられた信号を受信し、前記条件を整えられた信号の信号品質の指示を提供するように作動する信号品質測定回路と、
    前記フレーム状態を提供するため前記条件を整えられた信号を受信し、復調し、解読するように作動するデータプロセッサとを含む、
    請求項２９の基地局。
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