JP4594417B2 - Ｎｔ／ｉｏ値を用いたセルラーシステムにおけるフォワードリンクパワー制御 - Google Patents

Description

［Ｉ．発明の分野］
この発明は、広義には通信システムに関し、とくに通信システムにおけるパワー制御に関する。

［II．関連する技術の記載］
移動局により受信された信号の強度の計測が必要な通信システムは、従来より色々存在する。たとえば、移動局をある基地局から他へ受け渡す間、移動局により受信された信号の強度の決定は、この受け渡し実行を何時行うかの決定において望まれる。このような受け渡し技術の一例として、本願発明の譲渡人に譲渡されている米国特許第５，２６７，２６１号、名称「ＣＤＭＡセルラ通信システムにおけるソフト受け渡しを補助する移動局（ＭＯＢＩＬＥ ＳＴＡＴＩＯＮ ＡＳＳＩＳＴＥＤ ＳＯＦＴ ＨＡＮＤＯＦＦ ＩＮ Ａ ＣＤＭＡ ＣＥＬＬＡＲ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮＳ ＳＹＳＴＥＭ）」に開示されたものがある。

米国特許第５，２６７，２６１号の改良された技術においては、システム内の隣接基地局により送信されたパイロット信号の信号強度が、移動局により監視される。この移動局は、移動局が通信する際に中継される基地局を介して、システムコントローラへ信号強度のメッセージを送るようになっている。そして、システムコントローラから新たな基地局および信号強度に応答した移動局へのコマンドメッセージは、新たな基地局および現在の基地局を中継する通信を確立するために用いられる。移動局は、現時点で移動ユニットの通信を中継している少なくとも１つの基地局に対応したパイロットの信号強度が所定レベル以下に落ち込んだときを、検出する。移動局は、通信を中継している基地局を介して、システムコントローラへ、対応基地局を示す計測された信号強度を報告する。システムコントローラから識別された基地局および移動局へのコマンドメッセージは、他の１または複数の基地局を中継した通信が継続している間に、対応基地局を中継する通信を終了させる。

移動局から送信された情報がトラフィックチャネルから分離された公共の（ｄｅｄｉｃａｔｅｄ）制御チャネル内に挿入されるべきことは、パワー制御においては知られた事柄である。しかしながら、制御チャネルを分離する必要性は下げることが望ましい。加えて、トラフィックチャネル上に送られる信号のエネルギのパワーはパワー制御パラメータを決定するのに使用されることが望ましい一方で、制御情報は、信号対雑音比よりはむしろエラーに基づくべきものであることが知られている。というのは、トラフィックチャネルの信号対雑音比は計測するのが困難だからである。たとえば現状のシステムの幾つかにおいては、エラー間の時間がエラーレートを示すのに用いられている。このエラーレートが、トラフィックチャネルの品質を決定することに用いられる。さらに、パワー制御情報を獲得し、それを時間内に利用してパワー制御情報内で示された条件に応答するようにすることは、困難である。

［発明の概要］
この発明のシステムおよび方法は、パイロットチャネル上に存在する雑音の計算量を用いてトラフィックチャネル上にもたらされるパワーの相対量を評価するためにある。この評価は、幾つかの目的に利用することができる。ここでの目的には、基地局、移動局、および、通信チャネルとパイロットチャネルを含んだ複数のチャネルを持った、通信システム内での送信のパワーレベル制御が含まれる。移動局は、受信された干渉量に対する、シンボル毎に受信されたエネルギ量の比を、計測する。パイロットチャネル上で受信されたエネルギ量は、パイロットチャネル内で受信された雑音量を決定するのに使用される。通信信号の信号対雑音比は、決定された信号強度値及びパイロットチャネル雑音値に基づいて、決定される。したがって、本願に開示された方法および装置の一実施例においては、送信のパワーレベルは、算出された信号対雑音比に基づいて制御される。

この発明のシステムおよび方法はさらに、通信システム内の通信チャネル内における雑音レベルを評価するためにある。パイロット信号は、パイロットエネルギ成分およびパイロット雑音成分を含んでいる。パイロットエネルギ成分がパイロットチャネル信号から取り除かれることで、残りのパイロット信号が得られる。上述したように、チャネル内の雑音量は、パイロットチャネル内の雑音量に基づいて評価される。

前述したように、このシステムでは、送信信号のパワーは、意図された受信装置により受信されたパワー量の指示に基づいて、制御される。このようなシステム内では、受信信号の信号対雑音比と所望の信号対雑音比との間の違いを決定することにより、送信のパワーレベルが制御される。送信器は、基地局と移動局との間の差分信号を送信する。

パイロットチャネルは時間内に複数フレームに分割され、パワー制御信号が各フレームに挿入される。すなわち、各フレーム内のパイロットチャネルを用いることにより、通信信号の強度を示す情報が、基地局に送信される。

この発明の特徴、目的、及び利点は、参照符号が付与された以下の図が用意された後述の詳細な説明により明らかになる。

［好適実施例の記載］
セルラ通信システムの典型的な実例は、第１図に示されている。第１図に示されているこのシステムは、多数のシステム移動局（又は移動通信装置）と基地局の間の通信を容易にするための様々なマルチアクセス変調技術を使うことができる。これらの技術はＣＤＭＡ拡散スペクトラム変調を含む。

ＣＤＭＡシステムの典型例として、基地局はパイロットチャネルに一致して搬送されるパイロットを含むユニークパイロット信号を送信する。例えば、開示された方法及び装置の一実施例によると、パイロット信号は、非変調で直接的なシーケンスをもつ拡散スペクトラム信号であり、この拡散スペクトラム信号は、各基地局により共通偽似乱数雑音（ＰＮ）拡散コード（ａ ｃｏｍｍｏｎ ｐｓｅｕｄｏｒａｎｄｏｍｎｏｉｓｅ（ＰＮ）ｓｐｒｅａｄｉｎｇ ｃｏｄｅ）を用いることによって常時送信される。パイロット信号は、コヒーレントな復調のための位相リファレンス及び信号強度計測のためのリファレンス提供することに加えて、移動局が初期システム同期を取ることを可能にする。そのうえ、受信パイロット信号は、受信トラフィック信号の到達時刻、位相、及び振幅を評価するのに用いることができる。開示された方法及び装置の一実施例によると、各々の基地局によって送信されたパイロット信号は、異なるコード位相オフセットを伴う同一ＰＮ拡散コードで変調される。

移動切り換えセンター（ＭＳＣ）１０として言及されているシステムコントローラ１０は、一般的に、基地局にシステムコントロールを提供するためのインターフェース及び処理回路を含んでいる。また、そのコントローラ１０は、適当な移動局に対する送信のため、ネットワーク（公衆電話交換網（ＰＳＴＮ）など）から適当な基地局までの通信装置呼び出しのルーティングを制御する。また、基地局を介する移動局からＰＳＴＮまでの呼び出しのルーティングも、コントローラ１０によって制御される。

そのコントローラ１０は、公共の用に供される電話線、光ファイバーリンク、又はマイクロウェーブ通信リンクのような様々な手段によって基地局１２、１４、１６に結合される。第１図では、３つの基地局１２、１４、１６、及び通信装置（移動局のような）１８が示されている。この移動局１８は、少なくとも受信装置、送信装置、及び処理装置からなる。これら基地局１２、１４、１６は、一般的に、基地局１２、１４、１６の機能を制御するための処理回路を含み、且つ移動局１８及びシステムコントローラ１０の両方と通信するためのインターフェース回路を含む。

図１に示す矢印２０Ａ−２０Ｂは、基地局１２と移動局１８の間で可能な通信リンクを表現する。図１に示す矢印２２Ａ−２２Ｂは、基地局１４と移動局１８の間で可能な通信リンクを表現する。同様に、図１に示す矢印２４Ａ−２４Ｂは、基地局１６と移動局１８の間で可能な通信リンクを表現する。

移動局１８が受信信号を処理した後、その結果の信号は所望の信号に雑音信号が合成されたものとなる。ある一定期間にわたり平均化された信号対雑音比は、受信信号の強度の十分な指標となる。例えば、ＣＤＭＡシステムでは、受信信号の信号対雑音比を、ブロック単位で平均化することができる。移動局１８は、従って、信号対雑音比を評価でき、その評価と移動局１８で実際に受信された値とを比較できる。開示された方法及び装置の一実施例によると、移動局１８は、デシベルを単位として表現されたパラメータ（ＦＷＤ＿ＳＮＲ＿ＤＥＬＴＡ）としての信号対雑音比の計測値及び予測値の間の差分の結果を基地局１２、１４、１６に送る。そのパラメータは（ＦＷＤ＿ＳＮＲ＿ＤＥＬＴＡ）、好ましくは逆リンクパワーコンロトールサブチャネル上に送信される。

予測信号対雑音比の決定において、移動局１８は信号対雑音比を計算し、その信号対雑音比は、基地局１２、１４、１６により形成されたフォーワードリンク基本ブロック消去レート（ｔｈｅ ｆｏｒｗａｒｄ ｌｉｎｋ ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌ ｂｌｏｃｋ ｅｒａｓｕｒｅ ｒａｔｅ）に等しい平均的フォーワードリンク基本ブロック消去レート（ａｎａｖｅｒａｇｅ ｆｏｒｗａｒｄ ｌｉｎｋ ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌ ｂｌｏｃｋ ｅｒａｓｕｒｅ ｒａｔｅ）という結果をもたらす。予測信号対雑音比の計算において、移動局１８は連続低レートブロックがＰＮチップにつき３デシベル低いパワーで送信されることを仮定している。開示された方法及び装置の一実施例によると、移動局１８は受信パスを最も効果的な割合で結合（ｍａｘｉｍａｌ ｒａｔｉｏ ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅ ｒｅｃｅｉｖｅ ｐａｔｈｓ）することを実行する。

予測信号対雑音比の計算に加えて、移動局１８は受信トラフィック信号の信号対雑音比を決定しなければならない。第３図のフローチャートは上位なフローチャートである。この上位のフローチャートは受信トラフィック信号の信号対雑音比を決定するために実行される行程を示している。まず最初に、トラフック及びパイロット信号が（チャネル上の雑音と一緒に）受信される（ＳＴＥＰ ３００）。フィルタは、トラフィック及びパイロット信号が送信された周波数帯から外れた雑音を除去し、帯域内の雑音は通過させる。受信トラフィック信号は、トラフィックチャネルのチャネル化に用いられる特定のウォルシュコードによりディカバー（ｄｅｃｏｖｅｒ）される。同様に、パイロットチャネルはパイロットチャネルのチャネル化に用いられる特定のウォルシュコードによりディカバーされる（ＳＴＥＰ ３０２）。一度、パイロット及びトラフィックチャネルがデノカバーされると、シンボルあたりの信号対干渉（ｔｈｅ ｐｅｒ ｓｙｍｂｏｌ ｓｉｇｎａｌ ｔｏ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）、Ｅ_S／Ｉ_Oが計測される（ＳＴＥＰ ３０４）。次に、雑音対干渉、Ｎ_t／Ｉ_Oが計測される（ＳＴＥＰ ３０６）。−旦、これらの値が計測されると、シンボルあたりの信号対干渉、Ｅ_S／Ｉ_Oは、シンボルあたりの雑音比（ｔｈｅ ｐｅｒ ｓｙｍｂｏｌ ｔｏ ｎｏｉｓｅ ｒａｔｉｏ）、Ｅ_S／Ｎ_tをもたらすために、Ｎ_t／Ｉ_Oによって除算される（ＳＴＥＰ ３０８）。この値は、システムを制御するためにシンボルあたりの雑音比Ｅ_S／Ｎ_tを使う装置に提供される（ＳＴＥＰ ３１０）。この制御は、フォワードリンク送信信号のパワーコントロールなどによって実行される。ＳＴＥＰ３０４及び３０６がどのように実行されるかに関する詳細は、第４図のフローチャートに示されている。

当業者によって理解されていることは、直交チャネルを分離するためのディカバー前に、トラフィックチャネル各々がパイロットチャネル上の雑音に含まれていることである。同様に、パイロット信号及び各々のトラフィックチャネルは、注目するトラフィックチャネルを除き、注目するトラフィックチャネルの雑音に含まれる。一旦、ディカバーされると、トラフィックチャネルの雑音は非直交信号を併せるエネルギーだけを含む。当業者によって更に理解されていることは、トータルの受信信号が本質的に一定値で受信されることを確実にするために自動ゲイン制御装置が一般的に用いられることである。それゆえに、トータルの受信信号強度、Ｉ_Oに対して全ての信号値が参照される。にもかかわらず、このことは、以下の式において注目されていない。それゆえに、トータルの受信トラフィック信号は、以下のように表示されてもよい。

r_T=S_T+n_T 式（１）
ここで、Ｓ_Tは所望トラフィック信号を示し、ｎ_Tは受信トラフィック信号中の雑音を示す。それは以下のように理解される。

S_T=Σd_k+E_s,k ^1/2 式（２）
ここで、ｄ_kはシンボルストリーム、又はトラフィックチャネルのデータストリーム中のｋ^thシンボルであり、Ｅ_T,kは１シンボル上のトラフィックチャネルのトータル受信エネルギーである。その合計は、１からｎまでのすべてのｋから得られる。ここで、ｎは１フレーム中のシンボルの合計数である。開示された方法及び装置の実施例の変形例では、シンボルの個数、ｎは１フレーム中のシンボルの個数と異なってもかまわない。

多くの場合、「レイク（ｒａｋｅ）」受信器は、異なる出所から受信された信号、又は異なるパスを通過した（つまりお互いに遅延された）同じ出所からの信号の結合に用いられる。このようなケースにおいて、トータル受信トラフィック信号は、各独立パスで受信されたトラフィック信号を関連パイロット信号で掛け合わせることにより得られる。この掛け合わせにより、結果として、各受信トラフィック信号が関連パイロット信号の相対強度によって重みづけられている。これらの積は、トータル受信信号ｒ_Tを形成するために合計されろ。以下の式はこの合計を示す。

r_T=Σr_T,i＜r_P,i＞ 式（３）
ここで、合計は１からｍまでの符号１に対してなされ、ｒ_T,iはｉ番目（ｉ^th）のパスに対する受信トラフィック信号でり、ｍはパスのトータル数であり、タームｒ_P,iを囲むブラケットは次のことを示している。すなわち、短期間にわたるパイロットの振幅中のあらゆる変動を低減するローパスフィルタによりパイロット信号をフィルタにかけてもよいということである。

特定のパスに対するトータル受信パイロット信号は、以下のように示される。

r_P,i=s_P,i+n_P,i 式（４）
ここで、ｓ_Pは受信パイロット信号を示し、ｎ_Pはパイロット雑音を示す。

加えて、パイロット信号値ｓ_P,iは、データかけるシンボルあたりのエネルギーの二乗根に等しく、Ｅ_Sはスケールファクターである。この関係は以下のように示すことができる。

S_P,i=αΣ(d_λE_S,k ^1/2) 式（５）
ここで、αはスケーリングファクターであり、このスケーリングファクターはトラフィック及びパイロットチャネルの関連送信ゲインの評価、及び各チャネルに対する積分長を取り入れ、合計は１からｎまでの下に記載されたｋに引き継がれ、ｎはシンボルのトータル数と考えられ、ｄ_kはシンボルストリーム又はパイロットチャネルのデータストリームのｋ番目（ｋ^th）のシンボルであり、Ｅ_S,kはｋ番目のシンボル上のパイロットチャネルのトータル受信エネルギーである。シンボルストリームｄは、パイロットチャネル上の変調情報の状態が表現された本質的にプラスかマイナスなものである。パイロット信号の場合、データが一定値を有することは典型的である。従って、データ、ｄが式から外れてもかまわない。パイロット信号でトラフック信号を掛け合わせるケースおいて、式（２）は式（１）と置き換えてもよい。また式（５）は式（４）と置き換えてもよい。その結果生成されるものは以下の通りである。

r_T=[(Σｄ_kＥ_S,k ^1/2)_i+n_T,i]・[αΣ(d_kＥ_S,k ^1/2)_i+n_P,i]
=dαE_s+noise 式（６）
しかしながら、パイロット信号ｒ_Pの雑音ｎ_P及びトラフック信号ｒ_Tの雑音ｎ_Tが互いに関係しないとき、生成されたものｒ_Tは本質的にトラフック信号エネルギーにより掛け合わされたトラフックデータの基準化された不偏推定量である。このことは、関連してない雑音が合計されないということに起因している。しかしながら、関連していないデータは合計される。それゆえに、雑音が無視されてもよいという条件が作られてもかまわない（すなわち、取るに足らず無視されてもよい）。パイロット信号ｒ_P、の雑音ｎ_P及びトラフック信号ｒ_Tの雑音ｎ_Tが関係していないことを合理的にみなしてもよい。なぜなら、パイロット信号ｒ_P及びトラフック信号ｒ_Tは直交チャネル上に送信されるからである。

ｄが本質的にランダム及び未知数であるので、式（６）からｄを削除することが望ましい。開示された方法と装置によって、式（６）からｄを削除し、ドットの積が実行される。このドットの積は、受信トラフィック信号の復号化及び再符号化後、推定値ｄαＥ_T及びシンボルストリームｄの間にとられる（ＳＴ ４００）。トラフック情報の復号化により、この情報は本質的に受信信号から抜き出される。再符号化情報は、復号化される前に存在した状態の情報に戻される。データシーケンスは、復号化演算の後、比較的十分に周知であり、受信信号のエネルギー決定時に、このドットの積の実行がデータシーケンスを合計させる。すなわち、ドットの積がデータを受信信号に反映する。それゆえに、情報シンボルの中のエネルギーは合計され、雑音の中のエネルギーは合計されず、故に雑音は関係をもたない。勿論、より多くのシンボルが合計されると、雑音に対するシンボルエネルギーの割合がより大きくなる。ドットの積演算の結果は以下の通りである。

αE_T・αE_T=(αE_T)² 式（７）
トラフィックチャネル信号エネルギーを推定するために、スケーリングファクターαは、式（７）から除去される。スケーリングファクターαは以下のように表現される。

α=G_P/G_T・L_P/L_T 式（８）
ここで、Ｇ_Pはパイロット信号送信ゲインであり、Ｇ_Rはトラフック送信信号送信ゲインであり、Ｌ_Pはパイロット信号の積分期間であり、Ｌ_Tはトラフック信号の積分期間である。パイロット積分期間Ｌ_P及びトラフック積分期間Ｌ_Tは周知であり、パイロット信号ゲインＧ_P及びトラフック送信信号ゲインＧ_Rの間の関係は、パワーコントロールファクターがトラフックチャネルのゲインに変わるケースにおいては、一般的に知られていない。

従って、スケーリングファクターαを除去することにおいて、移動局１８はそれ自体のパイロット信号のドットの積を計算してパイロットエネルギーを決定する。このことは、信号エネルギー、ＥＰ＝α²Ｅ_rの基準化されたバイアス推定値のパイロットエネルギーＥ_Pのバイアス推定値を生じる。従って、トラフック信号エネルギーＥ_rのバイアス推定値は、トラフック信号エネルギーが２乗された非バイアス推定値、αＥ_r、及びそれをパイロット信号エネルギーＥ_Pのバイアス推定値により割ることにより決定される。

E_T=(αE_T)²/(α²E_T) 式（９）
上記式（７）に示したように、シンボルあたりのエネルギー、Ｅ_Sは、シンボルに関してＥ_r値を正規化することにより得るようにしてもよい（すなわち、フレームあたりの多数のシンボルとして、Ｅ_rが決定された多数のシンボルによる除算により）（ＳＴＥＰ ４０２）。それゆえに
E_T/n=E_S 式（１０）
ｎはＥ_rが決定された多数のシンボルである。

受信トラフック信号の基本ブロックレートが公知なら（ＳＴＥＰ ４０４）、ブロックレートで結合された正規化ドットの積が選択される（ＳＴＥＰ ４０６）。しかしながら、基本ブロックレートが公知なら、最適な値を有するドットの積が選択（ＳＴＥＰ ４０８）。

開示された方法及び装置は、パイロット信号が既知数一定データシーケンスを有するということの利点を持つ。データシーケンスは公知であり、パイロットチャネルは、雑音内容を分離するために容易に微分されるようにしてもよい（ＳＴＥＰ ４１０）。開示された方法及び装置の一実施例によると、このことは、パイロットチャネルの反転、非シフトパイロットチャネルに関する時間内の反転パイロットチャネル信号１シンボルのシフト、及び非シフトパイロットチャネル信号とシフト反転パイロットチャネル信号の合計により行なわれる。このことは、ウォルシュコードＷ₆₄ ¹²⁸及びフレームにわたる反転でパイロットチャネルがディカバーされることにより行なわれるようにしてもよい。この特定ウォルシュコードは、プラスなもの及びマイナスなものの交互なパターンである。このように、シンボルの離散的な個数の上のパイロットチャネルのエネルギーの合計はゼロであり、従って、残ったＮ_Tタームが孤立している。これが、パイロットチャネルの正規化雑音の決定を許可する。

信号対雑音比がＥ_S／Ｎ_Tである予測値は、Ｅ_S値をＮ_T値で簡単に除算することにより得られる。

第５図は、開示された装置の簡略ブロック図である。ラジオ周波数（ＲＦ）受信器５０１は入力信号を受信して、公知のやり方のＲＦ処理をする。受信信号はプロセッサ５０３に接続される。プロセッサ５０３のウォルシュ復号回路５１１は、トラフィックチャネル及びパイロットチャネル各々をディカバーする。当業者によって理解されていることは、公知技術であるように、ウォルシュ復号回路５１１が、プロセッサー５１１上のソフトウェア動作で実行されてもよいし、個々の構成の使用に実行される回路で実行されてもいし、プロセッサー５１１と全く異なる特定用向けＩＣ（ＡＳＩＣ）で実行されてもよいし、又はディカバーを達成するためのどんな方法でもよい。一旦、ディカバーされ、トラフックチャネル信号がデコーダ５０７に結合される。ディカバーされている回路と同様に、公知技術であるように、復号器５０７は個別部品を使用して実行されてもよいし、プロセッサ５１１とは異なる特定用向けＩＣ（ＡＳＩＣ）を使用して実行されてもよいし、又は復号化を達成するためのどんな方法でもよい。その復号処理は結果として、受信信号を送信した送信器によってオリジナルに復号化された情報をもたらす。この情報は再符号器５０９に結合される。公知技術であるように、再符号器５０９は、個別部品を使用して実行されてもよいし、プロセッサー５１１と全く異なる特定用向けＩＣ（ＡＳＩＣ）で実行されてもよいし、又は符号化を達成するためのどんな方法でもよい。一旦、再符号化機能が実行されると、プロセッサー５０３は、Ｅ_S／Ｎ_T値を決定するための上記記述した機能を実行する。この値は、通信ネットワークコントローラ５０５に結合され、フォワードリンクパワー制御の制御が原因の基地局の中のプロセッサー、又はフォーワードパワーリンク制御の合計の通信が原因の移動セルラー電話の中のプロセッサーが、所望の送信パワーを維持するために調節されなければならない。以下のことは留意すべきことで、それは、Ｅ_S／Ｎ_T値の生成に特定使用されることが、ここに開示された特定の実施例によって制限されず、この特性値のすべて可能な適用を含むことが理解される。

移動局１８は、フレーム基準につき計測され正規化された信号対雑音比、Ｅ_f／Ｎ_Tを計算することができる。フレーム毎に正規化された信号対干渉比Ｅ_f／Ｒが計測され、Ｒは受信されたトータル信号で、Ｅ_rは１フレームにおける所望信号のエネルギーである。そして、フレームあたりの雑音対干渉比Ｎ_r／Ｒが計測される。そして、Ｅ_f／Ｎ_Tを計算するために、Ｅ_t／Ｉ_oはＮ_t／Ｒにより割られる。

フレーム信号毎に正規化され計算に用いられるフレーム毎に正規化された信号対雑音比Ｅ_f／Ｎ_oは、以下のように計算される。再符号化シンボルｄ及びソフト決定ｄαＥ_T／Ｉ_Oのドットの積は、基本ブロックの各レートで計算される。その結果、以下に示すように概算パイロットエネルギーにより二乗されたり割られたりする。

E_P/I_O=α²E_T/I_O 式（１１）
基本ブロックの各レートに対するドットの積は、ブロックの中の多数のシンボルに対するフルレートブロックの中の多数のシンボルの比を用いて正規化される。基本ブロックレートが分かっていないと、最適に正規化されたドットの積が選択される。フレームあたりの雑音対干渉比、Ｎ_t／Ｉ_oはフレームにわたりフォワードコードチャネル内で積みあげられたエネルギーにより計測される。

信号対雑音比を表す信号は、この発明のシステム及び方法におけるパワー送信レベルの制御に用いられる。この発明の好適な実施例は、例えば、基地局１２、１４、１６は、移動局１８によりそこに送られるＦＷＤ＿ＳＮＲ＿ＤＥＬＴＡ値を使用する。ＦＷＤ＿ＳＮＲ＿ＤＥＬＴＡ値は、フォワードフレームｎ＋１に適用されるフォワードゲイン（ＦＷＤ＿ＧＡＩＮ）を調整するための逆フレームｎのパワーコントロールサブチャネル上の移動局１８により基地局に送られる。

ＦＷＤ＿ＳＮＲ＿ＤＥＬＴＡを計算するために、移動局１８は、計算された信号対雑音比の値で期待された信号対雑音比を使う。フレーム毎に期待された信号対雑音比Ｅ_f／Ｎ_tは、以下のように計算される。移動局１８は、復号化された第１基本ブロックの比に等しい初期期待値をセットできる。基本ブロックが消去される場合、移動局１８はＥ_f／Ｎ_tの期待値を増加させる。

増加ステップサイズＰ_i及び減少ステップサイズＰ_dは、所望のフォワードリンク基本ブロック消去レート及びＥ_f／Ｎ_tの増加最適レートにより決定される。この増加最適レートは、Ｐｍとして定義される。それから、Ｐ_d＝（Ｒ_eＰ_m）／（Ｒ_e−１）及びＰ_i＝（Ｒ_d／Ｒ_e）。Ｐ_mは半分の値でもよい。

パワーコントロールサブチャネルＦＷＤ＿ＳＮＲ＿ＤＥＬＴＡが基地局１２、１４、１６により消去されなければ、シンボルあたりのフォワード信号対雑音比デルタフラグ(ｔｈｅ ｆｏｒｗａｒｄ ｐｅｒ ｓｙｍｂｏｌ ｓｉｇｎａｌ ｔｏ ｎｏｉｓｅ ｒａｔｉｏ ｄｅｌｔａ ｆｌａｇ）（ＦＷＤ＿ＳＮＲ＿ＶＡＬＩＤ)は、１にセットされる。他に、基地局１２、１４、１６は、ＦＷＤ＿ＳＮＲ＿ＤＥＬＴＡ及びＦＷＤ＿ＳＮＲ＿ＶＡＬＩＤ値の両方に０をセットする。フォワード送信フレームｎ＋１に対する基地局送信器によって適用されるフォワードゲインは、以下のように計算される。

FWD_GAIN[n+1]
=|FWD_GAIN_MIN,ここで FWD_GAIN_adj<FWD_GAIN_MIN
|FWD_GAIN_MAX,ここで FWD_GAIN_adj>FWD_GAIN_MAX
|FWD_GAIN_adj, 他の点で
式（１２）
ここで、ＦＷＤ＿ＧＡＩＮ_adj＝ＦＷＤ＿ＧＡＩＮ［Ｎ］＊１０^-X、及び上付きのＸは、ＦＷＤ＿ＳＮＲ＿ＤＥＬＴＡ及びＦＷＤ＿ＳＮＲ＿ＶＡＬＩＤに従い決定される。ＦＷＤ＿ＧＡＩＮが計算されるあらゆる方法が、この発明のシステム及び方法に用いられることは十分理解される。

第２図に参照されているように、パワーコントロールサブチャネル３０の一部が示されている。パワーコントロールサブチャネル３０は、第１図の通信システムに用いられるのに適している。例えば、パワーコントロールサブチャネル３０は、移動局１８に対する送信パワーレベルの制御のために、移動局１８から基地局１２、１４、１６までＦＷＤ＿ＳＮＲ＿ＤＥＬＴＡを送信するのに用いるようにしてもよい。

パワーコントロールサブチャネル３０が、複数のパワーコントロールグループ３４を搬送するパイロットチャネル内に配置されてもよい。例えば、１６個のパワーコントロールグループ３４は、パイロットチャネル内の複数のフレーム３８各々で形成される。各パワーコントロールグループ３４は、複数の偽似乱数雑音ワード３８を含む。この発明の方法を実施するとき、１以上の偽似乱数雑音ワード３８は、パワーコントロール情報で除去及び置換されてもよい。

除去された偽似乱数雑音ワード３８は、パワーコントロールグループ３４のレングスの中のどんな雑音ワード３４でもよい。しかしながら、好適な実施例では、パワーコントロールグルーブ３４の中央の方に配置された雑音ワード３８が、用いられる。式（１２）に示すように、以下のことが適しており、それはパワーコントロール情報４０が、送信パワーレベルを所望値に増減させること、又は送信パワーレベルを変化させないように残すことを送信器に伝えることである。さらに、以下のことが適しており、それは、このように、パワーコントロール情報３８を含むフレーム４０の送信が、信頼性を増すために一定の時間にわたり繰り返されることである。

以下のことが理解される。それは、どんなパワーコントロール情報が、パワーコントロールグループ３４内の選択された位置の中に挿入されたパワーコントロール情報により送信されてもよいということである。加えて、以下のことが理解される。それは、パイロットチャネルの中のパワーコントロール情報の挿入の方法が、ここで記載されたパワーコントロール情報の決定のためのどんな方法にも有利に適用されるということである。

前述の記述のこの発明の好適な実施例は、当業者がここにクレームされた発明の製造及び使用を可能にするためのものである。これら実施例に対する多様な変形は、容易に当業者にとって明らかであり、記載されている原理は、どんな発明の機能も使わずに、他の実施例に適用されてもよい。従って、この発明はこの詳細な実施例に限定されるものではなく、この発明はここで開示された原理及び新しい特徴と矛盾しないもっとも広い範囲であると見なされる。

第１図は、セルラー通信システムの例示である。 第２図は、第１図のセルラ通信システムにおけるパワーコントロールサブチャネルを示す。 第３図は、受信トラフック信号の信号対雑音比を決定するための実行行程を示すフローチャートである。 第４図は、第３図のある行程を示す詳細なフローチャートである。 第５図は、開示された装置のブロック図である。

Claims (20)

1. 通信チャネル及びパイロットチャネルを含む通信システム内で受信された送信の信号対雑音比を決定する方法であって、所定の時間間隔にわたって該送信の信号対干渉比を測定し、前記所定の時間間隔にわたって該送信の雑音対干渉比を測定し、そして該測定された信号対干渉比を該測定された雑音対干渉比で割ることを含む方法。
2. 前記所定の時間間隔にわたって該送信の前記信号対干渉比を測定することは、１フレームにわたって信号対干渉比を測定することを含む請求項１記載の方法。
3. 前記所定の時間間隔にわたって該送信の前記信号対干渉比を測定することは、フレームの一部を含む時間間隔にわたって信号対干渉比を測定することを含み、通信チャネル信号送信利得に対するパイロット信号送信利得の比は一定である請求項１記載の方法。
4. 前記所定の時間間隔にわたって該送信の前記信号対干渉比を測定することは、第1のファクターでスケーリングされた信号対干渉比を決定し、そして該第１のファクターを除去することを含む請求項１記載の方法。
5. 前記第１のファクターでスケーリングされた信号対干渉比を決定することは、データを得るために該通信チャネルを通して受信された該信号を復号し、シンボルを得るために該データを符号化し、そして該通信チャネルを通して受信された前記信号と該シンボルとの間の第１のドット積を計算することを含む請求項４記載の方法。
6. 該第１のファクターを除去することは、パイロットチャネルを通して受信された信号の第２のドット積を計算し、そして該第１のドット積を該第２のドット積により割ることを含む請求項５記載の方法。
7. 前記所定の時間間隔にわたって該送信の雑音対干渉比を測定することは、パイロットチャネルを通して受信された信号を微分することを含む請求項１記載の方法。
8. 前記該パイロットチャネルを通して受信された信号を微分することは、該パイロットチャネルを通して受信された該信号を反転し、前記反転された信号をシフトし、そして該パイロットチャネルを通して受信された該信号と前記シフトされた信号とを合計する請求項７記載の方法。
9. 前記該パイロットチャネルを通して受信された信号を微分することは、該パイロットチャネルを通して受信された信号をディカバーし、そして前記ディカバーされた信号を所定時間量にわたって積分することを含む請求項７記載の方法。
10. 所定時間量内のシンボルの数によって信号対ノイズ比を割ることをさらに含む請求項１記載の方法。
11. 通信チャネル及びパイロットチャネルを含む通信システム内で受信された送信の信号対雑音比を決定する装置であって、所定の時間間隔にわたって該送信の信号対干渉比を測定する手段、前記所定の時間間隔にわたって該送信の雑音対干渉比を測定する手段、そして該測定された送信対干渉比を該測定された雑音対干渉比で割る手段を含む装置。
12. 前記所定の時間間隔にわたって前記該送信の信号対干渉比を測定する手段は、１フレームにわたって信号対干渉比を測定する手段を含む請求項１１記載の装置。
13. 前記所定の時間間隔にわたって該送信の信号対干渉比を測定する前記手段は、フレームの一部を含む時間間隔にわたって信号対干渉比を測定する手段を含み、通信チャネル信号送信利得に対するパイロット信号送信利得の比は一定である請求項１１記載の装置。
14. 前記所定の時間間隔にわたって前記該信号対干渉比を測定する手段は、第１のファクターでスケーリングされた信号対干渉比を決定する手段を含み、そして該第１のファクターを除去する手段を含む請求項１１記載の装置。
15. 前記第1のファクターでスケーリングされた信号対干渉比を決定する手段は、通信リンクを通る信号を受信する受信機、前記受信機と通信するように結合され、データを得るために該通信チャネルを通して受信された前記信号を復号するように構成された復号器、前記復号器と通信するように結合され、シンボルを得るために該データを符号化するように構成された符号器、そして前記符号器および前記受信機と通信するように結合され、該通信チャネルを通して受信された該信号と該シンボルとの間の第１のドット積を計算するように構成されたプロセッサとを含む請求項１４記載の装置。
16. 該第１のファクターを除去する前記手段は、通信リンクを通して信号を受信する受信機と、前記受信機と通信するように結合され、パイロットチャネルを通して受信された信号の第２のドット積を計算し、そして該第１のドット積を該第２のドット積により割るように構成されたプロセッサを含む請求項１４記載の装置。
17. 該パイロットチャネルを通して受信された信号を微分する前記手段は、該パイロットチャネルを通して受信された該信号を反転する手段、前記反転された信号をシフトする手段、および該パイロットチャネルを通して受信された該信号と前記シフトされた信号を合計する手段とを含む請求項１６記載の装置。
18. 前記所定の時間間隔にわたって前記送信の雑音対干渉比を測定する手段は、パイロットチャネルを通して受信された信号を微分する手段を含む請求項１１記載の装置。
19. 該パイロットチャネルを通して受信された信号を微分する前記手段は、該パイロットチャネルを通して受信された信号をディカバーする手段、そして所定時間量にわたって前記ディカバーされた信号を積分する手段を含む請求項１８記載の装置。
20. 所定時間量内のシンボルの数によって信号対ノイズ比を割る手段をさらに含む請求項１１記載の装置。

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