無線通信リンクのロバスト性を向上させる方法及び装置
基地局と移動通信デバイスとの間の無線通信リンクのロバスト性を向上させるための方法方法及び装置を提供する。本方法は、移動通信デバイスから基地局へ送信される上りリンク通信信号に含まれる複数の部分について選択的に電力を増加させる。本方法は、移動通信デバイスにおける品質メトリック値をモニタリングするとともに、モニタリングされた品質メトリック値が、品質メトリック値の第１の範囲内にある場合には、上りリンク通信信号の第１の部分の送信電力レベルを第１の送信電力レベル値に設定し、モニタリングされた品質メトリック値が、品質メトリック値の第２の範囲内にある場合には、上りリンク通信信号の第１の部分の送信電力レベルを第２の送信電力レベル値に設定する。上りリンク通信信号の第１の部分は、無線通信リンクの接続を維持するために基地局によって使用される制御信号を含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
記載されている実施形態は、全体として無線移動通信に関するものである。具体的には、信号の一部で送信される電力を選択的に増加させることによって通信リンクのロバスト性を向上させる方法を説明する。
【背景技術】
【０００２】
移動通信デバイスは、変動する通信リンク状況下で、１つ以上の種々のプロトコルを使用して基地局と通信する。基地局によって受信される通信信号は、移動通信デバイスまでの距離が増加するにつれて、放射される電力の散逸によって著しく減衰しうる。この信号減衰は、受信された通信信号の、雑音・干渉に対する影響の受けやすさを増大させうる。通信プロトコルは、一般に、通信信号を、ユーザ生成データと通信リンクの制御用に使用される補助情報とを含む、複数の部分に分割する。通信信号の特定の部分は、基地局と移動通信デバイスとの間の通信リンクの完全性を制御及び維持するために、当該信号の他の部分よりも、重要である可能性がある。信号の制御部分の破損は、通信リンクを遮断させうる。このため、信号の制御部分についての高品質の受信を保障することが望ましい。通信信号用に送信される電力の増加は、干渉及び雑音と比較して信号強度を増加させうる。しかし、通信プロトコルは、ユーザによって吸収される総無線周波数エネルギーを制限するために、または、移動通信デバイスと、同一の無線周波数帯域を使用する他のデバイスとの間の無線干渉を最小化するために、移動通信デバイスによって放射される最大電力の限界を設定しうる。このため、移動通信デバイスの総送信電力の制限の範囲内で、無線通信リンクのロバスト性を向上させるための方法についての必要性が存在する。
【発明の概要】
【０００３】
本書では、移動通信デバイスと基地局との間の無線通信リンクのロバスト性を向上させるための方法及び装置に関連する種々の実施形態を説明する。移動通信デバイスから基地局へ送信される上りリンク通信信号に含まれる複数の部分の送信電力を、選択的に増加させる方法に適合した方法及び装置について説明する。
【０００４】
一実施形態では、移動通信デバイスと基地局との間の無線通信リンクのロバスト性を向上させるための方法について説明する。本方法は、移動通信デバイスの送信電力レベルを、無線通信リンクに関連付けられた品質メトリック値に応じて適応させることによって実行される。本方法は、移動通信デバイスにおける品質メトリック値をモニタリングするステップと、モニタリングされた品質メトリック値に応じて、移動通信デバイスから基地局への無線通信リンクで送信される上りリンク通信信号の第１の部分の送信電力レベルを適応的に設定するステップとを含んでいてもよい。一実施形態では、モニタリングされた品質メトリック値が、品質メトリック値の第１の範囲内である場合には、上りリンク通信信号の第１の部分の送信電力レベルが第１の送信電力レベル値に設定される。しかし、モニタリングされた品質メトリック値が、品質メトリック値の第２の範囲内である場合には、上りリンク通信信号の第１の部分の送信電力レベルは、第２の送信電力レベル値に設定されてもよい。第２の送信電力レベル値は、第１の送信電力レベル値よりも大きくてもよく、それにより、無線通信リンクのロバスト性を向上させる。
【０００５】
本方法は、無線通信リンクが接続されている間に、品質メトリック値を繰り返しモニタリングするとともに、モニタリングされた品質メトリック値に応じて送信電力レベルを適応的に設定されてもよい。更に、上りリンク通信信号の第１の部分は、移動通信デバイスとの無線通信リンクの接続を維持するために基地局によって使用される制御信号を含んでいてもよい。
【０００６】
更なる実施形態では、本方法は、上りリンク通信信号の第２の部分の送信電力レベルを、モニタリングされた品質メトリック値に応じて適応的に設定してもよい。上りリンク通信信号の第２の部分の送信電力レベルは、モニタリングされた品質メトリック値が、品質値の第１の範囲にある場合には、第１の電力レベル値に設定され、モニタリングされた品質メトリック値が、品質値の第２の範囲にある場合には、第３の電力レベル値に設定されてもよい。第３の電力レベル値は、第１の電力レベル値よりも小さくてもよい。いくつかの実施形態では、総平均送信電力は、第２の電力レベル値を使用する、上りリンク通信信号の第１の部分と、第３の電力レベル値を使用する、上りリンク通信信号の第２の部分とにわたってバランスが保たれていてもよい。
【０００７】
別の実施形態では、移動通信デバイスと基地局との間の無線通信リンクのロバスト性を向上させることが可能な装置について説明する。本装置は、移動通信デバイスにおける品質メトリックをモニタリングするためのプロセッサを含んでいてもよく、モニタリングされた品質メトリックが、品質値の第１の範囲内である場合には、上りリンク通信信号の第１の部分の送信電力レベルを、第１の電力レベルに設定する。しかし、モニタリングされた品質メトリックが、品質値の第２の範囲内である場合には、上りリンク通信信号の第１の部分の送信電力レベルを、第２の電力レベルに設定してもよい。記載されている実施形態では、無線通信リンクが接続されている間に、モニタリングと設定とが継続されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本発明及び本発明の効果は、添付の図面と併せて以下の説明を参照することによって、最も良く理解されうる。
【０００９】
【図１】２つの重なり合う無線セル内の基地局と通信する移動通信デバイスを示す図。
【図２】無線デバイスと基地局との間で伝達される２つのタイプの情報を示す図。
【図３Ａ】等電力で送信される音声データ及び制御データを含む時分割フレームの構造を示す図。
【図３Ｂ】異なる電力レベルで音声データと制御データとを送信するように図３Ａを修正した、時分割フレームの構造を示す図。
【図４Ａ】専用ユーザデータ及び専用チャネルを含む広帯域符号分割フレームの構造を示す図。
【図４Ｂ】異なる電力レベルでデータチャネル部分と制御チャネル部分とを送信するように図４Ａを修正した、広帯域符号分割フレームの構造を示す図。
【図４Ｃ】異なる電力レベルでデータチャネル部分と制御チャネル部分とを送信するように図４Ａを修正した、広帯域符号分割フレームの構造を示す図。
【図５】基地局と移動通信デバイスとの間の通信用の伝搬遅延及びタイミング・アドバンスを示す図。
【図６】品質メトリックとともに変化する送信電力レベルを示す図。
【図７】電力蓄積メトリックとともに変化する最大送信電力レベルを示す図。
【図８】通信リンクのロバスト性を向上させるための代表的な方法を示す図。
【図９】通信リンクのロバスト性を向上させるための第２の代表的な方法を示す図。
【図１０】代表的な無線通信デバイスについての複数の処理ブロックのセットを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下の説明では、記載されている実施形態の基礎となる概念の十分な理解をもたらすために、数多くの具体的な詳細について説明している。しかし、記載されている実施形態が、それらの具体的な詳細の一部または全てを用いることなく実施されうることは、当業者には明らかである。他の例では、基礎となる概念を不必要に分かりにくくすることを避けるために、周知の処理ステップについては説明していない。
【００１１】
セルラ電話または無線パーソナル・デジタル・アシスタント等の移動通信デバイスは、
様々な状況下で動作するように設計されうる。例えば、ユーザが移動中に移動通信デバイスを動作させうるという事実に起因して、移動通信デバイスは、基地局からの距離が著しく変化する際に動作可能であることが期待される。また、基地局は、通常、複数の移動通信デバイスに対して同時にサービングを行い、その結果、１つ以上の移動通信デバイスが相互に干渉する可能性がある。この干渉は、同一または近い周波数帯域を共有できる移動通信デバイスに対して起こりうる。
【００１２】
基地局が、各移動通信デバイスに対して種々の送信パラメータを設定することによって、同一の無線通信セルを共有する複数の移動通信デバイスからの上りリンク通信信号を管理しうることは、当業者には理解されよう。送信パラメータは、例えば、送信すべき期間、使用すべき送信周波数の範囲、及び送信電力レベルを含む。移動通信デバイスは、基地局からの距離が変化しうるため、基地局と移動通信デバイスとの間の通信リンクの品質が著しく変化しうる。例えば、基地局と移動局との距離が長くなりすぎると、通信リンクが弱くかつ信頼できなくなるほど、通信リンクの品質が著しく劣化する可能性がある。通信リンクのこの劣化は、上りリンク通信信号が受信された際に（または受信された際であっても）著しい雑音及び干渉が基地局において存在する場合に、特に問題となりうる。
【００１３】
無線通信プロトコルは、データ形式、送信周波数、誤り訂正機構、及び送信電力レベルといった具体的な特徴を含む情報を、２つの無線通信デバイス間でどのように送信しうるのかを特定するルールのセットを規定する。移動通信用グローバルシステム（ＧＳＭ：Global System for Mobile communications）は、移動通信デバイス用の、標準化された周知の無線通信プロトコルである。無線通信プロトコルは、ユーザの音声及びデータを運ぶ信号に加えて、通信リンクの信頼性に関する情報を提供する、移動通信デバイスと基地局との間で定期的に伝送される制御信号を規定しうる。一定期間内に十分な数の制御信号が基地局によって認識されない場合、基地局は、通信リンクを終了する。
【００１４】
通信リンクの終了は、「無線インタフェース障害（radio interface failure）」として知られており、移動通信デバイスと基地局との間で許容範囲内の（不完全な）音声及びデータ通信が依然として可能である場合に、特定の状況において発生しうる。音声信号が依然として理解可能であっても、制御信号における誤りに対する過剰な感度は接続を終了させうる。この早過ぎる終了は、制御信号と音声／データ信号とが個別かつ不均一に特定の通信システムプロトコルで符号化されうることを理由として発生しうる。低ビットレートでの音声符号化の進歩は、改善した音声伝送と低い信号対干渉比における改善した理解性（comprehensibility）とを可能にしうる。このような劣悪な動作状況下では、制御信号は、基地局によって受信された際の信号の完全性の喪失の影響をより受けやすい可能性があり、その結果、呼の損失につながる。
通信リンクのロバスト性を向上させるために、制御信号のために使用される送信電力を増加させることによって、制御信号の信頼性のある受信を向上させうる。バッテリ電力を節約し、かつ、規定された電力制約の範囲内にとどまるために、音声／データ信号の送信電力は、同時に低減されうるか、少なくとも増加させないようにされうる。移動通信デバイスは、１つ以上の品質メトリックをモニタリングすることによって、制御信号の送信電力をいつ変更するのかを決定できる。
【００１５】
以下では、図１乃至図１０を参照して特定の実施形態について検討する。しかし、これらの図面に関して本明細書で提供される詳細な説明は、例示のみを目的としたものであって、与えられた実施形態に限定されるものと解釈されることはないことを、当業者は容易に理解しよう。
【００１６】
図１は、記載されている実施形態に係る無線通信セル１００及び無線通信セル１０２を示している。同図に示すように、無線通信セル１００は、基地局１０６と通信可能な移動通信デバイス１０４を含みうる。デバイス１１２及び１１６等の、他の複数の移動通信デバイスも、移動通信デバイス１０４と同時に、無線通信セル１００内で基地局１０６と通信可能である。移動通信デバイス１１６は、隣接する無線通信セル１０２内の基地局１１８とも通信可能である。周知のように、放射された電磁エネルギーは、発生源からの距離の二乗の逆数で減衰する。基地局１０６が、受信信号を適切に処理できるようにするために、基地局１０６からそれぞれ距離ｄ1及びｄ2の位置にある移動通信デバイス１０４及び１１６は、基地局１０６により近い距離ｄ3の位置にある移動通信デバイス１１２よりも高い出力電力レベルで、基地局１０６に送信しうる。ここで、距離ｄ3は、距離ｄ1またはｄ2よりも短い。例えば、移動通信デバイス１０４から発せられた無線信号１０８は、基地局１０６で受信される無線信号１１０に関連する電力レベルＰ2よりも非常に大きい電力レベルＰ1を有しうる。受信電力レベルＰ2は、移動通信デバイス１０４と基地局１０６との間の距離の二乗ｄ12で除算された送信電力レベルＰ1に比例しうる。
【００１７】
それぞれ基地局１０６から異なる距離に位置する、異なる多数の移動通信デバイスから信号を受信するために、基地局１０６内で同一のアナログ増幅回路が使用されうる。異なる移動通信デバイスから受信した信号ごとに基地局増幅回路のアナログ利得設定を変更するのではなく、基地局１０６は、無線通信セル１００内で送信帯域幅を共有する異なる複数の移動通信デバイスからの信号を、同様の電力レベルで受信することが望ましい。基地局１０６によって管理される電力制御方法を用いて、無線通信セル１００内の複数の移動通信デバイスから送信された信号を正規化することで、基地局１０６内のアナログ受信回路を、所望の範囲で動作させることが可能になりうる。このようにして、基地局１０６は、通常、無線セル１００内の複数の移動通信デバイスによって出力される送信電力レベルを管理することが可能である。
【００１８】
距離減衰を補償することに加えて、送信信号が基地局１０６で受信された際の背景雑音及び干渉に対処するために、移動通信デバイスにおいて送信信号電力も増加されうる。基地局１０６から距離ｄ3（ｄ3≪ｄ1）に位置している移動通信デバイス１１２が、基地局１０６から距離ｄ1に位置している移動通信デバイス１０４によって送信される電力レベルＰ1とほぼ同一でありうる電力レベルＰ3で送信する場合、基地局１０６において電力レベルＰ2≪Ｐ1を有する（距離ｄ1によって減衰した信号１０８に対応する）受信信号１１０が、移動通信デバイス１１２が送信した電力レベルＰ4を有する信号１２０からの干渉によって、圧倒される可能性がある。
したがって、基地局から更に遠くに位置している別の装置からの非常に強い信号からの、基地局により近いデバイスからの信号の尤度を減少させるために、複数の移動通信デバイスの送信電力レベルを基地局からの個別の距離に少なくとも基づいて、適応的に制御する技術が開発されている。これらの適応的な送信電力制御技術は、例えば、特定の基地局により近い移動通信デバイス（例えば、図１において基地局１０６に関連した移動通信デバイス１１２）の送信電力レベルを、基地局から更に遠くに位置している移動通信デバイス（例えば、移動通信デバイス１０４）の送信電力レベルと比較して、減少させうる。無線通信セル内の複数のデバイスの送信電力レベルを調整することによって、近い移動通信デバイスと遠い移動通信デバイスとの両方から受信される信号が、ほぼ同一の電力レベルで基地局に到達しうる。基地局１０６は、受信信号１１０及び１２０が、同様の電力レベル（即ち、Ｐ2≒Ｐ4）を有するように、距離ｄ1に位置する移動通信デバイス１０４からの信号１０８の送信電力レベルＰ1を増加させうるとともに、距離ｄ3に位置する移動通信デバイス１１２からの信号１１４の送信電力レベルＰ3を減少させうる。無線通信セル内の各移動通信デバイスの送信電力レベルは、移動通信デバイスがセル内で移動して、基地局までの距離が変化するにつれて、適応的に変更されうる。無線通信セル１００内の通信デバイス１０４、１１２及び１１６の送信電力レベルの適応制御は、基地局１０６によって管理されうる。
【００１９】
共通の無線周波数帯域を共有する複数の通信デバイス間で干渉を最小にするために、連邦通信委員会（ＦＣＣ：Federal Communications Commission）は、移動通信デバイスの総放射送信電力に制限を設定している。この送信電力の制限は、移動通信デバイスによって放射される無線周波数スペクトルを、隣接する複数の周波数から成る帯域にわたる特定の電力スペクトル密度マスクよりも低く制限するか、または、特定の期間に送信される平均電力レベルに制限することを要求する。同様に、（上述のＧＳＭ移動無線プロトコル等の）通信規格は、移動通信デバイスのユーザの体によって吸収される無線周波数エネルギーを最小にするために、移動通信デバイスに対して許容される比吸収率（ＳＡＲ：specific absorption rate）を制限しうる。
【００２０】
無線通信セル１００は、移動通信デバイスが通信可能な、半径Ｒの実効動作範囲を有しうる。基地局１０６から距離ｄ1にある、無線通信セル１００内の移動通信デバイス１０４等の、無線通信セル１００の実効動作範囲Ｒの限界の近くで動作している通信デバイスは、（放射された電力の損失を克服し、ロバストな通信リンクの完全性を維持するために）より高い電力レベルで送信することが要求されうる。移動通信デバイス１０４は、最大送信電力レベルで動作できるとしても、基地局１０６で受信される信号にそれでも誤りが生じるため、基地局１０６と移動通信デバイス１０４との間の通信リンクの品質は劣化しうる。このような誤り率の増加は、背景雑音及び干渉と比べて不十分な信号強度を有することによって生じる、低い信号対雑音比を受信信号が有する場合に、特に顕著となる可能性がある。誤り率の増加は、不明瞭な音声、再送を必要としうる破損したデータ等の、多くの問題を引き起こす可能性がある。ＳＮＲが低いと、基地局１０６と移動通信デバイス１０４との間の通信リンクを維持する制御信号を破損する可能性もある。
なお、無線セル１００の中心付近で動作する（即ち、移動通信デバイス１１２等の基地局１０６に近い）移動通信デバイスは、バッテリ電力を節約し、かつ、同一の周波数帯域を共有するデバイスへの干渉を制限するために、送信電力レベルを低くしうる。しかし、基地局１０６に対して短い距離で動作している通信デバイスの送信電力についてのこのような低減は、それらの通信デバイスを、増加したレベルの干渉及び雑音の影響をより受けやすい状態にする可能性もある。基地局で受信された弱い低電力の信号は、上りリンク性能を劣化させる可能性があり、その結果、基地局は移動通信デバイスを「聞き取る（hear）」ことができないため、呼が損失し、知覚されるサービス品質が劣化する。
【００２１】
例えば図１に、領域１２２において重なり合っている無線通信セル１００及び１０２によって示されているように、隣接する無線通信セルの動作範囲の境界部分が重なり合う可能性がある。移動通信デバイス１１６は、無線セル１００の基地局１０６から、及び無線セル１０２の基地局１１８から、遠い距離ｄ2に位置付けられうる。無線通信セルの重なり合いは、移動通信デバイスが１つの無線通信セルから別の無線通信セルに移動する際にハンドオフを可能にする。例えば、移動通信デバイス１１６は、重複領域１２２において動作している場合、無線通信セル１００の基地局１０６との通信から、無線通信セル１０２の基地局１１８との通信に、受け渡されうる。
しかし、移動通信デバイス１１６は、ハンドオフ等の間、（制御部分を含む）受信信号が、受け渡す基地局１０６か受け取る基地局１１８とのいずれかで受信される際に弱くなるにつれて、呼の損失の影響を受けやすくなりうる。基地局は、移動通信デバイス１１６の送信電力を増加させることは可能であるものの、標準規格の仕様本体で許容されている最大レベルまでのみである。最大送信電力レベルは、移動通信デバイス１１６から基地局１０６または１１８のいずれかまでの距離ｄ2をトラバースする信号が被る減衰を克服するには不十分である可能性がある。このため、特に移動通信デバイスが最大電力レベルで動作する場合に、通信リンクのロバスト性を増加させる方法が、通信システム全体の性能を向上させるために望ましい。
【００２２】
基地局は、移動通信デバイスから受信される通信信号をモニタリングすることで、当該デバイスに対する通信リンクについての品質メトリックを推定しうる。通信リンクの品質は、移動通信デバイスが通信セル内で移動し、それにより、基地局までの距離が変化して、異なる干渉レベルに直面するにつれて、大幅に変化しうる。通信信号は、無線通信プロトコルに従って、符号化されたユーザデータを運びうる音声／データ部分と、移動通信デバイスと基地局との間の通信リンクを管理するための制御信号を運びうる制御部分との組み合わせに、フォーマットされうる。図２は、移動通信デバイス２０２と基地局２００との間で伝送される通信信号を示しており、ユーザデータ（圧縮された音声等）専用の部分２０４／２０８と、通信リンクの制御用に使用される他の部分２０６／２１０とを含んでいる。一般に、通信信号のかなり多くの部分は、ユーザデータ専用である一方で、制御情報は、低頻度ではあるものの通常は一定間隔で送信される。
【００２３】
図３Ａは、例示的なＧＳＭ通信プロトコル・フォーマットを示しており、１２０ｍｓのマルチフレーム３００の期間を２６個の個別のフレームに分割し、２４個のフレーム３０４は、トラヒックチャネル（ＴＣＨ）音声データ専用であり、「低速」付随制御チャネルまたは「高速」付随制御チャネル（ＳＡＣＣＨ／ＦＡＣＣＨ）バーストフレーム３０２は、制御用に使用される。マルチフレーム３００内の個別のフレームのそれぞれは、ほぼ等しい「非上昇（non-boosted）」電力レベル３０８で送信される。図３ＡのＳＡＣＣＨ／ＦＡＣＣＨバースト３０２は、図２の制御信号２０６／２１０に相当する一方、ＴＣＨ音声データ３０４は、データ信号２０４／２０８に相当する。ＳＡＣＣＨ／ＦＡＣＣＨ制御フレーム３０２は、基地局２００と移動ハンドセット２０２との間の送信を管理するためのタイミング制御及び電力制御を含んでいてもよい。
移動通信デバイス２０２から送信される上りリンク通信信号の制御部分２０６は、通信リンク性能が、ネットワークによって要求されるサービス品質を提供するのに十分であるかどうかを突き止めるために、基地局２００によって信号の完全性のためにモニタリングされうる。基地局２００は、信号のＳＡＣＣＨ／ＦＡＣＣＨ制御フレーム３０２のモニタリングに基づいて、通信リンク性能が低いと判定した場合、基地局２００は、移動通信デバイス２０２との通信リンクを切断することを選択しうる。通信リンクの切断は、ＴＣＨ音声データ３０４フレームがまだ使用可能であっても起こりうる。システムによっては、例えば、基地局は、ＳＡＣＣＨ／ＦＡＣＣＨ制御フレーム３０２で受信された、比較的少数の連続するメッセージが、劣悪な品質を有すると判定された場合に、通信リンクを中断しうる。ＴＣＨ音声データフレーム３０４が、ＳＡＣＣＨ／ＦＡＣＣＨバースト制御フレーム３０２とは独立して符号化されうるため、ＳＡＣＣＨ／ＦＡＣＣＨバースト制御フレーム３０２における劣悪な品質は、ＴＣＨ音声データフレーム３０４における劣悪な品質と、必ずしも対応しない。
【００２４】
基地局によって受信された信号が、減衰によって弱まった際に、または、高いレベルの干渉によってマスキングされた際に、通信リンクを維持するためには、リンクの完全性のために基地局によってモニタリングされる送信信号の少なくとも一部分について、移動通信デバイスで放射される送信電力を増加させようとしうる。総放射送信電力には制限があるため、移動通信デバイスによって基地局へ送信される信号の全ての部分について送信電力を増加させることはできない。その代わりに、図３Ｂに示すように、マルチフレーム３１０内のＳＡＣＣＨ／ＦＡＣＣＨバースト制御フレーム３１２の電力を、「非上昇」電力レベル３０８よりも上方へ選択的に増加させることができ、それにより、送信信号のこれらの制御部分が、基地局で受信された際にマルチフレーム３１０についての信号の完全性をモニタリングするために使用できるようにする。なお、「非上昇」電力レベル３０８は、図３Ａにおいて、ＴＣＨ音声データ３０４によって使用されており、かつ、ＳＡＣＣＨ／ＦＡＣＣＨバースト３０２用に使用されている電力レベルに相当しうる。
信号の音声データ部分よりも上方に、当該信号の制御部分の電力レベルを上昇させることによって、基地局で受信された際により高い電力の制御部分を提供でき、基地局は、当該信号のより高い強度を有する制御部分をより容易に「聞き取る」ことができ、通信リンクを維持することができる。このように、送信信号の一部分のみについての送信電力を増加させることによって、基地局と移動通信デバイスとの間の通信リンクのロバスト性を増加させることができる。
【００２５】
いくつかの実施形態では、マルチフレーム３１０にわたって平均化された総送信電力は、マルチフレーム３１０のＳＡＣＣＨ／ＦＡＣＣＨ制御部分３１２の電力を上昇させているか否かによらず、ほぼ一定であることが要求されうる。具体的には、移動通信デバイスが、最大送信電力レベルで送信している場合、即ち、「非上昇」電力レベル３０８が、所与の通信プロトコルについて可能な最大値に設定されている場合、マルチフレーム３１０のいずれかの部分の増加は、電力規制限界を超える、移動通信デバイスからの送信につながりうる。
移動通信デバイスからの、マルチフレーム３１０全体にわたって平均化された総電力送信が、指定された送信電力限界の範囲内に必ずとどまるようにするために、ＳＡＣＣＨ／ＦＡＣＣＨ制御部分３１２の電力を増加させる際に、ＴＣＨ音声データフレーム３１４及びアイドルフレーム３１６の両方を含む、他の全ての（即ち、ＳＡＣＣＨ／ＦＡＣＣＨ制御部分３１２を除く）信号の送信電力を低くしうる。通信信号のＳＡＣＣＨ／ＦＡＣＣＨ制御部分３１２は、マルチフレーム３１０ごとの総送信時間のうちの、限られた一部分を占有しうるため、ＳＡＣＣＨ／ＦＡＣＣＨ制御部分３１２は、適度に電力が簡易に増加されうる一方で、マルチフレーム３１０内の残りの信号は、わずかにのみ低減される必要がある。例えば、図３Ｂに示すように、ＳＡＣＣＨ／ＦＡＣＣＨ制御部分３１２は、約１ｄＢ電力が増加し、これにより、通信リンクが維持される可能性が十分に向上する一方、ＴＣＨ音声データ部分３１４は、より高い電力のＳＡＣＣＨ／ＦＡＣＣＨ制御部分３１２を補償するために、約０．１ｄＢのみ低くされる必要がある。ＴＣＨ音声データ３１４を比較的少量だけ減少させることによって、許容可能な音声／データ復号性能を、移動通信デバイスと基地局との間で維持することが可能である。
【００２６】
図４Ａは、ユニバーサル移動通信システム（ＵＭＴＳ：Universal Mobile Telecommunications System）広帯域符号分割多元接続（ＷＣＤＭＡ：Wideband Code Division Multiple Access）の例示的な通信プロトコル・フォーマットを示しており、当該フォーマットは、１５個の連続するタイムスロットから成る１０ｍｓのフレーム４００を使用し、各タイムスロットは、データ及び制御情報の両方を含んでいる。タイムスロット４０２の期間では、上りリンク（ＵＬ）専用物理データチャネル（ＤＰＤＣＨ）４０４とＵＬ専用物理制御チャネル（ＤＰＣＣＨ）４０６とは、各チャネルが直交拡散符号によって拡散された状態で、同時に送信可能である。ＵＬ ＤＰＣＣＨ４０６は、以下の４つの部分、
（１）同期及びチャネル推定用の予め定められたパターンを含むパイロット情報を送信するために使用される部分、
（２）ビットレート及び符号化パラメータを含むトランスポート・フォーマット組合せインジケータ（ＴＦＣＩ）部分、
（３）閉ループ形式ダイバーシチのために使用されるフィードバック・インジケータ（ＦＢＩ）部分、及び
（４）基地局に送信電力レベルの変更を要求するために使用される送信電力御部分、
を含んでいる。基地局は、上りリンクＤＰＣＣＨのパイロット部分及びＴＦＣＩ部分のうちの少なくとも１つをモニタリングすることによって、上りリンク通信信号の完全性を評価しうる。
基地局と移動デバイスとの間の通信リンクのロバスト性を増加させるために、パイロット部分及びＴＦＣＩ部分のうちの少なくとも１つの電力レベルが増加されうる一方、データ部分の電力レベルの一部分は、電力レベルの変更なしで使用された際の適切な利得比を維持するために、同時に低減される。図４Ｂに示すように、ＵＬ ＤＰＣＣＨ４１６内のパイロット部分は、非上昇電力レベル４０８よりも上方に増加されうるとともに、ＵＬ ＤＰＤＣＨ４１４についての比例するセグメントは、非上昇電力レベル４０８よりも下方に低減されうる。ＵＬ ＤＰＣＣＨの一部分のみが増加した電力を有するため、ＵＬ ＤＰＤＣＨについての同様の一部分は、補償のために低減された電力を有する。図４Ｃは、ＵＬ ＤＰＣＣＨ４２６のＴＦＣＩ部分の電力レベルの増加と、非上昇電力レベル４０８に対する、ＵＬ ＤＰＤＣＨ４２４の一部分の電力レベルの低減とを示している。
【００２７】
移動通信デバイスから基地局への通信信号に含まれる制御部分の送信電力レベルの増加を選択することは、基地局からの介入なしで、移動通信デバイスでモニタリングされる１つ以上の条件によってトリガされうる。例えば、移動通信デバイスは、受信基地局から遠く離れた位置に移動通信デバイスがあることを示しうる、総平均送信電力レベルの最大値に、到達したかどうかを判定するために、総平均送信電力レベルをモニタリングしうる。いくつかの実施形態では、基地局は、移動通信デバイスの総平均送信電力を、下りリンク制御メッセージに当該デバイスの電力制御レベルを設定することによって制御しうる。基地局は、基地局が受信する信号の電力レベルの低下を観測することに基づいて、移動通信デバイスの総平均送信電力を増加させることを選択しうる。移動通信デバイスは、総平均送信電力レベルを増加させることを下りリンク制御メッセージ内で基地局によって要求された場合、基地局から遠く離れた位置にあることを推定できる。
【００２８】
あるいは、移動通信デバイスは、当該移動通信デバイスからバーストを送信する際に基地局によって要求されるタイミング・アドバンス（ＴＡ）の量をモニタリングしうる。このタイミング・アドバンスは、上述の電力制御レベルと同様、基地局からの移動通信デバイスの距離に間接的に関連しうる。図５に示すように、基地局における送信通信バースト及び受信通信バーストは、タイムスロットの境界に位置合わせされうる。例えば、送信通信バースト５０２は、ＢＳタイムスロット０の始点に位置合わせされており、受信通信バースト５１２は、ＢＳタイムスロット３の始点に位置合わせされている。基地局は、同一の無線通信セル内の異なる移動通信デバイスから受信される通信バーストが、当該基地局で受信された際に当該基地局のタイムスロット境界に位置合わせされるよう、要求しうる。基地局における２つ隣接するタイムスロットが、２つの異なる移動通信デバイスによって使用される可能性があるとともに、それぞれの移動通信デバイスは、基地局から異なる距離に位置付けられている可能性がある。
移動通信デバイスと基地局との間の距離の変化に対処するために、移動通信デバイスは、基地局への通信バーストの送信を開始するタイミングを調整しうる。このタイミング調整は、送信通信バーストの「タイミング・アドバンス」として知られている。通信バーストが移動通信デバイスのタイムスロット境界の始点以前に「進められ（アドバンスされ）」うるためである。基地局は、当該基地局のタイムスロット境界に位置合わせされた送信通信バーストが基地局に到達するようにするために、通信バースト送信をどの程度「進める（アドバンスさせる）」のかを移動通信デバイスに指示しうる。
【００２９】
図５は、ＢＳタイムスロット０の期間に基地局から送信され、移動通信デバイス（ＭＤ）においてＭＤタイムスロット０の期間に通信バースト５０６として受信された、通信バースト５０２を示している。通信バースト５０２／５０６は、基地局から移動通信デバイスまでの距離を伝わる際に、τ単位の伝搬遅延５０４を被る。移動通信デバイスから基地局への、逆方向に送信される通信バーストは、順方向に送信される通信バーストが被るのと同様に、同一の伝搬遅延５０４τを被る。したがって、移動通信デバイスは、基地局と移動通信デバイスとの間の往復伝搬遅延に対処するために、通信バースト５０８を送信する際に、移動通信デバイスのタイムスロット境界に対して、２τ単位のタイミング・アドバンス（ＴＡ）５１０だけ進める。図５に示すように、送信通信バースト５０８は、ＭＤタイムスロット３の始点から、ＴＡ５１０だけＭＤタイムスロット２内に「進められ」うるとともに、基地局における対応する受信通信バースト５１２は、ＢＳタイムスロット３の先頭の境界に位置合わせされうる。
タイミング・アドバンスは伝搬遅延に対応し、タイミング・アドバンスが長い値であるほど、より長い伝搬遅延、または、移動通信デバイスと基地局との間のより大きな距離に対応しうる。このため、高い値のタイミング・アドバンス設定が、下りリンク制御メッセージにおいて基地局によって移動通信デバイスに要求された場合には、移動通信デバイスは、通信バーストがより長い距離を移動する可能性があること、またそれ故に、当該通信バーストは、基地局で受信された際に電力がより弱まっている可能性があることを推定しうる。
【００３０】
基地局によって要求される電力制御レベルまたはタイミング・アドバンス設定は、基地局における弱い信号（及び、それ故に劣悪な受信ＳＮＲ）をもたらしうる、移動通信デバイスと基地局との間の遠い距離についての指標を提供しうる。電力制御レベル及びタイミング・アドバンス設定は、モニタリングされうるとともに上りリンク通信バースト一部分の送信電力レベルを変更するタイミングを決定するために使用される、移動通信デバイスにおける品質メトリックを、間接的に提供しうる。
図６は、移動通信デバイスについての、品質メトリック６１４と送信（ＴＸ）電力レベル６１２とを関連付けるグラフ６００を示している。高い品質値ＱHI６０８以上の範囲の品質メトリック６１４に対して、ＴＸ電力レベル６１２は、より低い（または、等価的には増加されていない）値ＴＸLO６０４に設定されうる。低い品質値ＱLO６０６以下の範囲の品質メトリック６１４に対して、ＴＸ電力レベル６１２は、より高い（または、等価的には増加されている）値ＴＸHI６０２に設定されうる。低い品質値ＱLO６０６と高い品質値ＱHI６０８との間の品質メトリック６１４に対して、ＴＸ電力レベル６１２は、ＴＸHI６０２とＴＸLO６０４とのいずれかの、前回設定された送信電力レベルを維持しうる。グラフ６００に示すヒステリシスは、測定された品質メトリックがＱLO６０６とＱHI６０８との間の領域内で推移する場合には、安定性を提供しうる。
初めに、移動通信デバイスは、基地局との通信リンクの確立後、低い送信電力レベル値ＴＸLO６０４のＴＸ電力レベル６１２を送信しうる。モニタリングした品質メトリック６１４が、低い品質値ＱLO６０６を下回ると、移動通信デバイスは、上りリンク通信バーストが、基地局において劣悪なＳＮＲで受信されている可能性があると推測しうる。次に、移動通信デバイスは、基地局との通信リンクのロバスト性を向上させるために、制御部分等の、上りリンク通信バーストの一部分について、ＴＸ電力レベル６１２を、高い値ＴＸHI６０２に増加させうる。移動通信デバイスは、品質メトリックが低い品質値ＱLO６０６を超えて増加したとしても、高い値ＴＸHI６０２を使用し続けうるとともに、当該品質メトリックが、高い品質メトリックＱHI６０８を超えるまで、送信電力レベル６１２を、低い値ＴＸLO６０４に低減しえない。
劣悪な上りリンクＳＮＲについての他の指標も、移動通信デバイスによって推定されうる。例えば、移動通信デバイスは、復号誤りについての、下りリンク受信信号の性能をモニタリングしうる。下りリンク信号が、移動通信デバイスにおいて劣悪な状態で受信された場合、上りリンク信号も、基地局において劣悪な状態で受信される可能性がある。これは、下りリンク信号と上りリンク信号の両方は、基地局と移動通信デバイスとの間で同様のパスをトラバースする可能性があるためである。下りリンク性能は、ＲｘＱＵＡＬまたはＣＲＣ誤り等の、移動通信デバイスにおいて測定または推定された性能パラメータを使用して、モニタリングされうる。
【００３１】
バッテリ電力の低下等、特定の状況下では、上りリンク通信バーストの一部分に適用される送信電力レベル調整は、移動通信デバイスによる電力消費を減少させるように変更されうる。総平均送信電力を、電力の上昇なしと同程度のレベルに維持するために、上りリンク通信バーストの他の一部分を低下させたとしても、上りリンク通信バーストの一部分についての送信電力レベルが高いほど、移動通信デバイスによる電力消費が高くなる。このような電力消費の増加は、移動通信デバイス内のアナログ増幅器によって消費される電力量が、送信される電力量と「非線形に」関連しているために発生しうる。一実施形態では、バッテリ電力レベルが、移動通信デバイスにおいて予め定められた閾値を下回る場合には、上りリンク通信バーストに含まれる一部分についての送信電力レベルの選択的な増加は適用されえない。他の実施形態では、移動通信デバイスにおいてモニタリングされた電力蓄積メトリックに基づいて、図７に示すように、選択的な電力の上昇を段階的に徐々に停止させる。
【００３２】
図７は、電力蓄積メトリック７１０を、移動通信デバイスからの上りリンク通信バーストの一部分に対して提供されうる高送信電力レベルＴＸHI６１２と関連付けるグラフ７００を示している。電力蓄積レベルＰHI７０８以上の電力蓄積メトリック７１０の値に対して、上りリンク通信バーストの一部分を上昇させる際に使用されうる、高送信電力レベルＴＸHI６１２は、最大で高送信値ＴＸMAX７０２までとりうる。この場合、電力蓄積メトリック７１０は、移動通信デバイスが、制限なしで最大の送信上昇機能を使用可能な、蓄積された十分な予備電力を有していることを示しうる。電力蓄積レベルＰLO７０６以下等の、低い電力蓄積メトリック７１０では、高送信電力レベルＴＸHI６１２が、最小の高送信値ＴＸMIN７０４に制限されうる。この場合、電力蓄積メトリック７１０は、送信電力が節約されるように、移動通信デバイスが、蓄積された不十分な予備電力を有していることを示しうる。
いくつかの実施形態では、ＴＸMIN７０４は、送信電力の上昇が生じないような値であってもよい。電力蓄積メトリック７１０が、電力蓄積レベルＰLO７０６とＰHI７０８との間に収まっている場合、高送信電力レベルＴＸHI６１２は、最小値ＴＸMIN７０４と最大値ＴＸMAX７０２との間に収まりうる。ＴＸMAX７０２とＴＸMIN７０４との間に収まる、中間のＴＸHI電力レベル６１２は、通信リンクのロバスト性を向上させるための送信電力レベルの上昇と、移動通信デバイスのバッテリ電力消費の節約との、バランスを保ちうる。図７は、ＴＸMIN７０４とＴＸMAX７０２との間で線形なカーブを示しているが、最小のＴＸMIN７０４と最大のＴＸMAX７０２とをつなぐ他のカーブ形状が使用されてもよい。
代表的な実施形態では、最小の高送信値ＴＸMIN７０４は、品質メトリック６１４が高い値ＱHI６０８以上である場合に使用される、「通常の」非上昇送信レベルＴＸLO６０４であってもよい。図７の電力蓄積メトリックのグラフ７００は、図６の品質メトリックのグラフ６００を修正するものと考えられうる。
【００３３】
図８は、移動通信デバイスと基地局との間の通信リンクのロバスト性を向上させるための、代表的な方法８００を示している。
ステップ８０２で、移動通信デバイスと基地局との間の上りリンク通信バーストに含まれる第１の部分についての送信電力レベルが、第１の電力レベルに初期化されうる。この第１の電力レベルは、例えば、「通常の」非上昇電力レベルと考えることができ、上りリンク通信バーストの第１の部分は、制御信号のフレーム（例えば、図３Ａに示した、マルチフレーム３００内のＳＡＣＣＨ／ＦＡＣＣＨバースト３０２のフレーム）と考えることができる。
ステップ８０４で、移動通信デバイスは、上述した送信電力制御レベルまたはタイミング・アドバンス値等の品質メトリックを、定期的に（例えば、整数個のマルチフレーム３００が受信または送信されるごとに）モニタリングしうる。
ステップ８０６で、品質メトリック値が、値の第１の範囲内に収まるか否かを判定するために検査されうる。値の第１の範囲は、例えば、図６に品質メトリック６１４について示したように、ＱHI６０８以上であってもよい。
ステップ８０６で、品質メトリック値が、値の第１の範囲内に収まっていると判定された場合、ステップ８０８で、移動通信デバイスと基地局との間の上りリンク通信バーストの第１の部分についての送信電力レベルが、第１の電力レベルに設定されうる。高い品質メトリックレベルは、送信電力レベルが「通常の」非上昇レベルにとどまることを示しうる。
ステップ８０６で、品質メトリック値が、値の第１の範囲内に収まっていないと判定された場合、ステップ８１０で、品質メトリック値が、値の第２の範囲内に収まっているか否かを判定するために再び検査されうる。値の第２の範囲は、例えば、図６に品質メトリック６１４について示したように、ＱLO６０６以下であってもよい。
ステップ８１０で、品質メトリック値が、値の第２の範囲内に収まっていると判定された場合、ステップ８１２で、移動通信デバイスと基地局との間の上りリンク通信バーストの第１の部分についての送信電力レベルが、第２の電力レベルに設定されうる。低い品質メトリックレベルは、送信された上りリンク通信バーストが、弱まった状態で基地局で受信されうるとともに、それ故に、雑音または干渉による破損の影響を受けやすいことを示しうる。上りリンク通信バーストの第１の部分の送信電力レベルは、雑音及び干渉のある環境において性能を向上させるために増加されうる。
ステップ８１４で、移動通信デバイスと基地局との間の通信リンクが接続されたままである場合、ステップ８０４における品質メトリックのモニタリング及び検査と、ステップ８０８及び８１２における送信電力レベルの設定とが、繰り返されうる。
【００３４】
図９は、移動通信デバイスと基地局との間の通信リンクのロバスト性を向上させるための、第２の代表的な方法９００を示している。
ステップ９０２で、移動通信デバイスから基地局への上りリンク通信バーストに含まれる、第１の部分及び第２の部分の両方についての送信電力レベルが、第１の電力レベルに設定されうる。ステップ９０４で、図８のステップ８０４と全く同様に、品質メトリック値がモニタリングされうる。
ステップ９０６で、品質メトリック値が、第１の範囲内に収まっているか否かを判定するために検査されうる。ステップ９０６で、品質メトリック値が第１の範囲内に収まっていると判定された場合、第１及び第２の部分の送信電力レベルが第１の電力レベルに設定されうる。ステップ９０６で、ステップ９０６で、品質メトリック値が第１の範囲内に収まっていないと判定された場合、ステップ９１０で、品質メトリック値が、値の第２の範囲内に収まっているか否かを判定するために検査されうる。
ステップ９１０で、品質メトリック値が、第２の範囲内に収まっていると判定された場合、ステップ９１２で、上りリンク通信バーストの第１の部分についての送信電力レベルが、第２の電力レベル（例えば、上昇させた電力レベル）に設定されうる一方で、第２の部分が、第３のレベル（例えば、減少させた電力レベル）に設定されうる。送信される上りリンク通信バーストの、第１の部分を上昇させるとともに、第２の部分を減少させることによって、総平均送信電力は、第１の部分及び第２の部分を「通常の」電力レベルに設定した場合のレベル以下にとどまりうる。
ステップ９１４で、通信リンクが接続されたままであるかが判定されうるとともに、そうであると判定された場合、モニタリング・ステップ、検査ステップ、及び設定ステップが、繰り返されうる。
【００３５】
図１０は、移動通信デバイスと基地局との間の通信リンクのロバスト性を向上させることが可能な、移動通信デバイスについての複数の処理ブロック１０００を示している。無線デジタル・プロセッサ１００６は、無線アナログ・プロセッサ１００４によって増幅される前のデジタル通信バースト、及び、アンテナ１００２を介した受信後のデジタル通信バーストを、それぞれ送信及び受信しうる。圧縮された音声等の無線データは、アプリケーション・プロセッサ１００８から無線デジタル・プロセッサ１００６に伝達されうる。無線デジタル・プロセッサ１００６は、当該無線データを、上りリンク通信バーストとしての送信のために、フォーマットし、符号化し、変調する。無線アナログ・プロセッサ１００４は、上りリンク通信バーストを、適切な送信電力レベルに増幅しうる。無線デジタル・プロセッサとアプリケーション・プロセッサとのいずれかは、モニタリングした品質メトリック及び電力蓄積レベルの少なくともいずれかに基づいて、上りリンク通信バーストに含まれる異なる複数の部分のために使用される送信電力レベルを設定しうる。上りリンク通信バーストに含まれる異なる複数の部分を、送信電力レベルが部分ごとに変化するように形成する処理は、無線アナログ・プロセッサ１００４による増幅の前に、無線デジタル・プロセッサ１００６によって出力された信号を変化させることによって、実現できる。
【００３６】
記載されている実施形態の種々の態様は、ソフトウェア、ハードウェア、またはハードウェア及びソフトウェアの組み合わせによって実装できる。また、記載されている実施形態は、製造作業を制御するための、コンピュータ読取可能媒体上のコンピュータ読取可能コードとして、熱可塑性成形の（thermoplastic molded）部分を加工するために使用される製造ラインを制御するための、コンピュータ読取可能媒体上のコンピュータ読取可能コードとして、実施できる。コンピュータ読取可能媒体は、その後にコンピュータシステムによって読み取られうるデータを格納可能な任意のデータ記憶デバイスである。コンピュータ読取可能媒体の例には、リード・オンリー・メモリ、ランダム・アクセス・メモリ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、磁気テープ、光学データ記憶デバイス、及び搬送波を含む。コンピュータ読取可能媒体は、更に、コンピュータ読取可能コードが分散的に格納され実行されるように、ネットワーク接続型のコンピュータシステムに対して分散されていてもよい。
【００３７】
記載されている実施形態に含まれる、種々の態様、実施形態、実装、または特徴は、個別に使用されうるか、または、任意の組み合わせで使用されうる。説明の目的のための上述の記載では、本発明の完全な理解をもたらすために、具体的な用語を使用した。しかし、その具体的な細部は、本発明を実施するために必要とされないことは、当業者には理解されよう。このため、本発明の具体的な実施形態についての上述の記載は、例示と説明のために提示している。それらは、完全であることを意図したものではなく、または、本発明を開示した形態そのものに限定することを意図したものではない。上記の教示を考慮して、多数の変更及び変形が可能であることは、当業者には理解されよう。
【００３８】
本発明の原理及びその実際の適用について最も良く説明するために、実施形態を選択及び説明しており、それにより、他の当業者が、本発明及び種々の実施形態を、予期される特定の使用に適するように種々の変更を加えて最も良く利用することが可能になる。本発明の範囲は、以下の特許請求の範囲及びその均等物によって規定されることが意図されている。
【技術分野】
【０００１】
記載されている実施形態は、全体として無線移動通信に関するものである。具体的には、信号の一部で送信される電力を選択的に増加させることによって通信リンクのロバスト性を向上させる方法を説明する。
【背景技術】
【０００２】
移動通信デバイスは、変動する通信リンク状況下で、１つ以上の種々のプロトコルを使用して基地局と通信する。基地局によって受信される通信信号は、移動通信デバイスまでの距離が増加するにつれて、放射される電力の散逸によって著しく減衰しうる。この信号減衰は、受信された通信信号の、雑音・干渉に対する影響の受けやすさを増大させうる。通信プロトコルは、一般に、通信信号を、ユーザ生成データと通信リンクの制御用に使用される補助情報とを含む、複数の部分に分割する。通信信号の特定の部分は、基地局と移動通信デバイスとの間の通信リンクの完全性を制御及び維持するために、当該信号の他の部分よりも、重要である可能性がある。信号の制御部分の破損は、通信リンクを遮断させうる。このため、信号の制御部分についての高品質の受信を保障することが望ましい。通信信号用に送信される電力の増加は、干渉及び雑音と比較して信号強度を増加させうる。しかし、通信プロトコルは、ユーザによって吸収される総無線周波数エネルギーを制限するために、または、移動通信デバイスと、同一の無線周波数帯域を使用する他のデバイスとの間の無線干渉を最小化するために、移動通信デバイスによって放射される最大電力の限界を設定しうる。このため、移動通信デバイスの総送信電力の制限の範囲内で、無線通信リンクのロバスト性を向上させるための方法についての必要性が存在する。
【発明の概要】
【０００３】
本書では、移動通信デバイスと基地局との間の無線通信リンクのロバスト性を向上させるための方法及び装置に関連する種々の実施形態を説明する。移動通信デバイスから基地局へ送信される上りリンク通信信号に含まれる複数の部分の送信電力を、選択的に増加させる方法に適合した方法及び装置について説明する。
【０００４】
一実施形態では、移動通信デバイスと基地局との間の無線通信リンクのロバスト性を向上させるための方法について説明する。本方法は、移動通信デバイスの送信電力レベルを、無線通信リンクに関連付けられた品質メトリック値に応じて適応させることによって実行される。本方法は、移動通信デバイスにおける品質メトリック値をモニタリングするステップと、モニタリングされた品質メトリック値に応じて、移動通信デバイスから基地局への無線通信リンクで送信される上りリンク通信信号の第１の部分の送信電力レベルを適応的に設定するステップとを含んでいてもよい。一実施形態では、モニタリングされた品質メトリック値が、品質メトリック値の第１の範囲内である場合には、上りリンク通信信号の第１の部分の送信電力レベルが第１の送信電力レベル値に設定される。しかし、モニタリングされた品質メトリック値が、品質メトリック値の第２の範囲内である場合には、上りリンク通信信号の第１の部分の送信電力レベルは、第２の送信電力レベル値に設定されてもよい。第２の送信電力レベル値は、第１の送信電力レベル値よりも大きくてもよく、それにより、無線通信リンクのロバスト性を向上させる。
【０００５】
本方法は、無線通信リンクが接続されている間に、品質メトリック値を繰り返しモニタリングするとともに、モニタリングされた品質メトリック値に応じて送信電力レベルを適応的に設定されてもよい。更に、上りリンク通信信号の第１の部分は、移動通信デバイスとの無線通信リンクの接続を維持するために基地局によって使用される制御信号を含んでいてもよい。
【０００６】
更なる実施形態では、本方法は、上りリンク通信信号の第２の部分の送信電力レベルを、モニタリングされた品質メトリック値に応じて適応的に設定してもよい。上りリンク通信信号の第２の部分の送信電力レベルは、モニタリングされた品質メトリック値が、品質値の第１の範囲にある場合には、第１の電力レベル値に設定され、モニタリングされた品質メトリック値が、品質値の第２の範囲にある場合には、第３の電力レベル値に設定されてもよい。第３の電力レベル値は、第１の電力レベル値よりも小さくてもよい。いくつかの実施形態では、総平均送信電力は、第２の電力レベル値を使用する、上りリンク通信信号の第１の部分と、第３の電力レベル値を使用する、上りリンク通信信号の第２の部分とにわたってバランスが保たれていてもよい。
【０００７】
別の実施形態では、移動通信デバイスと基地局との間の無線通信リンクのロバスト性を向上させることが可能な装置について説明する。本装置は、移動通信デバイスにおける品質メトリックをモニタリングするためのプロセッサを含んでいてもよく、モニタリングされた品質メトリックが、品質値の第１の範囲内である場合には、上りリンク通信信号の第１の部分の送信電力レベルを、第１の電力レベルに設定する。しかし、モニタリングされた品質メトリックが、品質値の第２の範囲内である場合には、上りリンク通信信号の第１の部分の送信電力レベルを、第２の電力レベルに設定してもよい。記載されている実施形態では、無線通信リンクが接続されている間に、モニタリングと設定とが継続されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本発明及び本発明の効果は、添付の図面と併せて以下の説明を参照することによって、最も良く理解されうる。
【０００９】
【図１】２つの重なり合う無線セル内の基地局と通信する移動通信デバイスを示す図。
【図２】無線デバイスと基地局との間で伝達される２つのタイプの情報を示す図。
【図３Ａ】等電力で送信される音声データ及び制御データを含む時分割フレームの構造を示す図。
【図３Ｂ】異なる電力レベルで音声データと制御データとを送信するように図３Ａを修正した、時分割フレームの構造を示す図。
【図４Ａ】専用ユーザデータ及び専用チャネルを含む広帯域符号分割フレームの構造を示す図。
【図４Ｂ】異なる電力レベルでデータチャネル部分と制御チャネル部分とを送信するように図４Ａを修正した、広帯域符号分割フレームの構造を示す図。
【図４Ｃ】異なる電力レベルでデータチャネル部分と制御チャネル部分とを送信するように図４Ａを修正した、広帯域符号分割フレームの構造を示す図。
【図５】基地局と移動通信デバイスとの間の通信用の伝搬遅延及びタイミング・アドバンスを示す図。
【図６】品質メトリックとともに変化する送信電力レベルを示す図。
【図７】電力蓄積メトリックとともに変化する最大送信電力レベルを示す図。
【図８】通信リンクのロバスト性を向上させるための代表的な方法を示す図。
【図９】通信リンクのロバスト性を向上させるための第２の代表的な方法を示す図。
【図１０】代表的な無線通信デバイスについての複数の処理ブロックのセットを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下の説明では、記載されている実施形態の基礎となる概念の十分な理解をもたらすために、数多くの具体的な詳細について説明している。しかし、記載されている実施形態が、それらの具体的な詳細の一部または全てを用いることなく実施されうることは、当業者には明らかである。他の例では、基礎となる概念を不必要に分かりにくくすることを避けるために、周知の処理ステップについては説明していない。
【００１１】
セルラ電話または無線パーソナル・デジタル・アシスタント等の移動通信デバイスは、
様々な状況下で動作するように設計されうる。例えば、ユーザが移動中に移動通信デバイスを動作させうるという事実に起因して、移動通信デバイスは、基地局からの距離が著しく変化する際に動作可能であることが期待される。また、基地局は、通常、複数の移動通信デバイスに対して同時にサービングを行い、その結果、１つ以上の移動通信デバイスが相互に干渉する可能性がある。この干渉は、同一または近い周波数帯域を共有できる移動通信デバイスに対して起こりうる。
【００１２】
基地局が、各移動通信デバイスに対して種々の送信パラメータを設定することによって、同一の無線通信セルを共有する複数の移動通信デバイスからの上りリンク通信信号を管理しうることは、当業者には理解されよう。送信パラメータは、例えば、送信すべき期間、使用すべき送信周波数の範囲、及び送信電力レベルを含む。移動通信デバイスは、基地局からの距離が変化しうるため、基地局と移動通信デバイスとの間の通信リンクの品質が著しく変化しうる。例えば、基地局と移動局との距離が長くなりすぎると、通信リンクが弱くかつ信頼できなくなるほど、通信リンクの品質が著しく劣化する可能性がある。通信リンクのこの劣化は、上りリンク通信信号が受信された際に（または受信された際であっても）著しい雑音及び干渉が基地局において存在する場合に、特に問題となりうる。
【００１３】
無線通信プロトコルは、データ形式、送信周波数、誤り訂正機構、及び送信電力レベルといった具体的な特徴を含む情報を、２つの無線通信デバイス間でどのように送信しうるのかを特定するルールのセットを規定する。移動通信用グローバルシステム（ＧＳＭ：Global System for Mobile communications）は、移動通信デバイス用の、標準化された周知の無線通信プロトコルである。無線通信プロトコルは、ユーザの音声及びデータを運ぶ信号に加えて、通信リンクの信頼性に関する情報を提供する、移動通信デバイスと基地局との間で定期的に伝送される制御信号を規定しうる。一定期間内に十分な数の制御信号が基地局によって認識されない場合、基地局は、通信リンクを終了する。
【００１４】
通信リンクの終了は、「無線インタフェース障害（radio interface failure）」として知られており、移動通信デバイスと基地局との間で許容範囲内の（不完全な）音声及びデータ通信が依然として可能である場合に、特定の状況において発生しうる。音声信号が依然として理解可能であっても、制御信号における誤りに対する過剰な感度は接続を終了させうる。この早過ぎる終了は、制御信号と音声／データ信号とが個別かつ不均一に特定の通信システムプロトコルで符号化されうることを理由として発生しうる。低ビットレートでの音声符号化の進歩は、改善した音声伝送と低い信号対干渉比における改善した理解性（comprehensibility）とを可能にしうる。このような劣悪な動作状況下では、制御信号は、基地局によって受信された際の信号の完全性の喪失の影響をより受けやすい可能性があり、その結果、呼の損失につながる。
通信リンクのロバスト性を向上させるために、制御信号のために使用される送信電力を増加させることによって、制御信号の信頼性のある受信を向上させうる。バッテリ電力を節約し、かつ、規定された電力制約の範囲内にとどまるために、音声／データ信号の送信電力は、同時に低減されうるか、少なくとも増加させないようにされうる。移動通信デバイスは、１つ以上の品質メトリックをモニタリングすることによって、制御信号の送信電力をいつ変更するのかを決定できる。
【００１５】
以下では、図１乃至図１０を参照して特定の実施形態について検討する。しかし、これらの図面に関して本明細書で提供される詳細な説明は、例示のみを目的としたものであって、与えられた実施形態に限定されるものと解釈されることはないことを、当業者は容易に理解しよう。
【００１６】
図１は、記載されている実施形態に係る無線通信セル１００及び無線通信セル１０２を示している。同図に示すように、無線通信セル１００は、基地局１０６と通信可能な移動通信デバイス１０４を含みうる。デバイス１１２及び１１６等の、他の複数の移動通信デバイスも、移動通信デバイス１０４と同時に、無線通信セル１００内で基地局１０６と通信可能である。移動通信デバイス１１６は、隣接する無線通信セル１０２内の基地局１１８とも通信可能である。周知のように、放射された電磁エネルギーは、発生源からの距離の二乗の逆数で減衰する。基地局１０６が、受信信号を適切に処理できるようにするために、基地局１０６からそれぞれ距離ｄ1及びｄ2の位置にある移動通信デバイス１０４及び１１６は、基地局１０６により近い距離ｄ3の位置にある移動通信デバイス１１２よりも高い出力電力レベルで、基地局１０６に送信しうる。ここで、距離ｄ3は、距離ｄ1またはｄ2よりも短い。例えば、移動通信デバイス１０４から発せられた無線信号１０８は、基地局１０６で受信される無線信号１１０に関連する電力レベルＰ2よりも非常に大きい電力レベルＰ1を有しうる。受信電力レベルＰ2は、移動通信デバイス１０４と基地局１０６との間の距離の二乗ｄ12で除算された送信電力レベルＰ1に比例しうる。
【００１７】
それぞれ基地局１０６から異なる距離に位置する、異なる多数の移動通信デバイスから信号を受信するために、基地局１０６内で同一のアナログ増幅回路が使用されうる。異なる移動通信デバイスから受信した信号ごとに基地局増幅回路のアナログ利得設定を変更するのではなく、基地局１０６は、無線通信セル１００内で送信帯域幅を共有する異なる複数の移動通信デバイスからの信号を、同様の電力レベルで受信することが望ましい。基地局１０６によって管理される電力制御方法を用いて、無線通信セル１００内の複数の移動通信デバイスから送信された信号を正規化することで、基地局１０６内のアナログ受信回路を、所望の範囲で動作させることが可能になりうる。このようにして、基地局１０６は、通常、無線セル１００内の複数の移動通信デバイスによって出力される送信電力レベルを管理することが可能である。
【００１８】
距離減衰を補償することに加えて、送信信号が基地局１０６で受信された際の背景雑音及び干渉に対処するために、移動通信デバイスにおいて送信信号電力も増加されうる。基地局１０６から距離ｄ3（ｄ3≪ｄ1）に位置している移動通信デバイス１１２が、基地局１０６から距離ｄ1に位置している移動通信デバイス１０４によって送信される電力レベルＰ1とほぼ同一でありうる電力レベルＰ3で送信する場合、基地局１０６において電力レベルＰ2≪Ｐ1を有する（距離ｄ1によって減衰した信号１０８に対応する）受信信号１１０が、移動通信デバイス１１２が送信した電力レベルＰ4を有する信号１２０からの干渉によって、圧倒される可能性がある。
したがって、基地局から更に遠くに位置している別の装置からの非常に強い信号からの、基地局により近いデバイスからの信号の尤度を減少させるために、複数の移動通信デバイスの送信電力レベルを基地局からの個別の距離に少なくとも基づいて、適応的に制御する技術が開発されている。これらの適応的な送信電力制御技術は、例えば、特定の基地局により近い移動通信デバイス（例えば、図１において基地局１０６に関連した移動通信デバイス１１２）の送信電力レベルを、基地局から更に遠くに位置している移動通信デバイス（例えば、移動通信デバイス１０４）の送信電力レベルと比較して、減少させうる。無線通信セル内の複数のデバイスの送信電力レベルを調整することによって、近い移動通信デバイスと遠い移動通信デバイスとの両方から受信される信号が、ほぼ同一の電力レベルで基地局に到達しうる。基地局１０６は、受信信号１１０及び１２０が、同様の電力レベル（即ち、Ｐ2≒Ｐ4）を有するように、距離ｄ1に位置する移動通信デバイス１０４からの信号１０８の送信電力レベルＰ1を増加させうるとともに、距離ｄ3に位置する移動通信デバイス１１２からの信号１１４の送信電力レベルＰ3を減少させうる。無線通信セル内の各移動通信デバイスの送信電力レベルは、移動通信デバイスがセル内で移動して、基地局までの距離が変化するにつれて、適応的に変更されうる。無線通信セル１００内の通信デバイス１０４、１１２及び１１６の送信電力レベルの適応制御は、基地局１０６によって管理されうる。
【００１９】
共通の無線周波数帯域を共有する複数の通信デバイス間で干渉を最小にするために、連邦通信委員会（ＦＣＣ：Federal Communications Commission）は、移動通信デバイスの総放射送信電力に制限を設定している。この送信電力の制限は、移動通信デバイスによって放射される無線周波数スペクトルを、隣接する複数の周波数から成る帯域にわたる特定の電力スペクトル密度マスクよりも低く制限するか、または、特定の期間に送信される平均電力レベルに制限することを要求する。同様に、（上述のＧＳＭ移動無線プロトコル等の）通信規格は、移動通信デバイスのユーザの体によって吸収される無線周波数エネルギーを最小にするために、移動通信デバイスに対して許容される比吸収率（ＳＡＲ：specific absorption rate）を制限しうる。
【００２０】
無線通信セル１００は、移動通信デバイスが通信可能な、半径Ｒの実効動作範囲を有しうる。基地局１０６から距離ｄ1にある、無線通信セル１００内の移動通信デバイス１０４等の、無線通信セル１００の実効動作範囲Ｒの限界の近くで動作している通信デバイスは、（放射された電力の損失を克服し、ロバストな通信リンクの完全性を維持するために）より高い電力レベルで送信することが要求されうる。移動通信デバイス１０４は、最大送信電力レベルで動作できるとしても、基地局１０６で受信される信号にそれでも誤りが生じるため、基地局１０６と移動通信デバイス１０４との間の通信リンクの品質は劣化しうる。このような誤り率の増加は、背景雑音及び干渉と比べて不十分な信号強度を有することによって生じる、低い信号対雑音比を受信信号が有する場合に、特に顕著となる可能性がある。誤り率の増加は、不明瞭な音声、再送を必要としうる破損したデータ等の、多くの問題を引き起こす可能性がある。ＳＮＲが低いと、基地局１０６と移動通信デバイス１０４との間の通信リンクを維持する制御信号を破損する可能性もある。
なお、無線セル１００の中心付近で動作する（即ち、移動通信デバイス１１２等の基地局１０６に近い）移動通信デバイスは、バッテリ電力を節約し、かつ、同一の周波数帯域を共有するデバイスへの干渉を制限するために、送信電力レベルを低くしうる。しかし、基地局１０６に対して短い距離で動作している通信デバイスの送信電力についてのこのような低減は、それらの通信デバイスを、増加したレベルの干渉及び雑音の影響をより受けやすい状態にする可能性もある。基地局で受信された弱い低電力の信号は、上りリンク性能を劣化させる可能性があり、その結果、基地局は移動通信デバイスを「聞き取る（hear）」ことができないため、呼が損失し、知覚されるサービス品質が劣化する。
【００２１】
例えば図１に、領域１２２において重なり合っている無線通信セル１００及び１０２によって示されているように、隣接する無線通信セルの動作範囲の境界部分が重なり合う可能性がある。移動通信デバイス１１６は、無線セル１００の基地局１０６から、及び無線セル１０２の基地局１１８から、遠い距離ｄ2に位置付けられうる。無線通信セルの重なり合いは、移動通信デバイスが１つの無線通信セルから別の無線通信セルに移動する際にハンドオフを可能にする。例えば、移動通信デバイス１１６は、重複領域１２２において動作している場合、無線通信セル１００の基地局１０６との通信から、無線通信セル１０２の基地局１１８との通信に、受け渡されうる。
しかし、移動通信デバイス１１６は、ハンドオフ等の間、（制御部分を含む）受信信号が、受け渡す基地局１０６か受け取る基地局１１８とのいずれかで受信される際に弱くなるにつれて、呼の損失の影響を受けやすくなりうる。基地局は、移動通信デバイス１１６の送信電力を増加させることは可能であるものの、標準規格の仕様本体で許容されている最大レベルまでのみである。最大送信電力レベルは、移動通信デバイス１１６から基地局１０６または１１８のいずれかまでの距離ｄ2をトラバースする信号が被る減衰を克服するには不十分である可能性がある。このため、特に移動通信デバイスが最大電力レベルで動作する場合に、通信リンクのロバスト性を増加させる方法が、通信システム全体の性能を向上させるために望ましい。
【００２２】
基地局は、移動通信デバイスから受信される通信信号をモニタリングすることで、当該デバイスに対する通信リンクについての品質メトリックを推定しうる。通信リンクの品質は、移動通信デバイスが通信セル内で移動し、それにより、基地局までの距離が変化して、異なる干渉レベルに直面するにつれて、大幅に変化しうる。通信信号は、無線通信プロトコルに従って、符号化されたユーザデータを運びうる音声／データ部分と、移動通信デバイスと基地局との間の通信リンクを管理するための制御信号を運びうる制御部分との組み合わせに、フォーマットされうる。図２は、移動通信デバイス２０２と基地局２００との間で伝送される通信信号を示しており、ユーザデータ（圧縮された音声等）専用の部分２０４／２０８と、通信リンクの制御用に使用される他の部分２０６／２１０とを含んでいる。一般に、通信信号のかなり多くの部分は、ユーザデータ専用である一方で、制御情報は、低頻度ではあるものの通常は一定間隔で送信される。
【００２３】
図３Ａは、例示的なＧＳＭ通信プロトコル・フォーマットを示しており、１２０ｍｓのマルチフレーム３００の期間を２６個の個別のフレームに分割し、２４個のフレーム３０４は、トラヒックチャネル（ＴＣＨ）音声データ専用であり、「低速」付随制御チャネルまたは「高速」付随制御チャネル（ＳＡＣＣＨ／ＦＡＣＣＨ）バーストフレーム３０２は、制御用に使用される。マルチフレーム３００内の個別のフレームのそれぞれは、ほぼ等しい「非上昇（non-boosted）」電力レベル３０８で送信される。図３ＡのＳＡＣＣＨ／ＦＡＣＣＨバースト３０２は、図２の制御信号２０６／２１０に相当する一方、ＴＣＨ音声データ３０４は、データ信号２０４／２０８に相当する。ＳＡＣＣＨ／ＦＡＣＣＨ制御フレーム３０２は、基地局２００と移動ハンドセット２０２との間の送信を管理するためのタイミング制御及び電力制御を含んでいてもよい。
移動通信デバイス２０２から送信される上りリンク通信信号の制御部分２０６は、通信リンク性能が、ネットワークによって要求されるサービス品質を提供するのに十分であるかどうかを突き止めるために、基地局２００によって信号の完全性のためにモニタリングされうる。基地局２００は、信号のＳＡＣＣＨ／ＦＡＣＣＨ制御フレーム３０２のモニタリングに基づいて、通信リンク性能が低いと判定した場合、基地局２００は、移動通信デバイス２０２との通信リンクを切断することを選択しうる。通信リンクの切断は、ＴＣＨ音声データ３０４フレームがまだ使用可能であっても起こりうる。システムによっては、例えば、基地局は、ＳＡＣＣＨ／ＦＡＣＣＨ制御フレーム３０２で受信された、比較的少数の連続するメッセージが、劣悪な品質を有すると判定された場合に、通信リンクを中断しうる。ＴＣＨ音声データフレーム３０４が、ＳＡＣＣＨ／ＦＡＣＣＨバースト制御フレーム３０２とは独立して符号化されうるため、ＳＡＣＣＨ／ＦＡＣＣＨバースト制御フレーム３０２における劣悪な品質は、ＴＣＨ音声データフレーム３０４における劣悪な品質と、必ずしも対応しない。
【００２４】
基地局によって受信された信号が、減衰によって弱まった際に、または、高いレベルの干渉によってマスキングされた際に、通信リンクを維持するためには、リンクの完全性のために基地局によってモニタリングされる送信信号の少なくとも一部分について、移動通信デバイスで放射される送信電力を増加させようとしうる。総放射送信電力には制限があるため、移動通信デバイスによって基地局へ送信される信号の全ての部分について送信電力を増加させることはできない。その代わりに、図３Ｂに示すように、マルチフレーム３１０内のＳＡＣＣＨ／ＦＡＣＣＨバースト制御フレーム３１２の電力を、「非上昇」電力レベル３０８よりも上方へ選択的に増加させることができ、それにより、送信信号のこれらの制御部分が、基地局で受信された際にマルチフレーム３１０についての信号の完全性をモニタリングするために使用できるようにする。なお、「非上昇」電力レベル３０８は、図３Ａにおいて、ＴＣＨ音声データ３０４によって使用されており、かつ、ＳＡＣＣＨ／ＦＡＣＣＨバースト３０２用に使用されている電力レベルに相当しうる。
信号の音声データ部分よりも上方に、当該信号の制御部分の電力レベルを上昇させることによって、基地局で受信された際により高い電力の制御部分を提供でき、基地局は、当該信号のより高い強度を有する制御部分をより容易に「聞き取る」ことができ、通信リンクを維持することができる。このように、送信信号の一部分のみについての送信電力を増加させることによって、基地局と移動通信デバイスとの間の通信リンクのロバスト性を増加させることができる。
【００２５】
いくつかの実施形態では、マルチフレーム３１０にわたって平均化された総送信電力は、マルチフレーム３１０のＳＡＣＣＨ／ＦＡＣＣＨ制御部分３１２の電力を上昇させているか否かによらず、ほぼ一定であることが要求されうる。具体的には、移動通信デバイスが、最大送信電力レベルで送信している場合、即ち、「非上昇」電力レベル３０８が、所与の通信プロトコルについて可能な最大値に設定されている場合、マルチフレーム３１０のいずれかの部分の増加は、電力規制限界を超える、移動通信デバイスからの送信につながりうる。
移動通信デバイスからの、マルチフレーム３１０全体にわたって平均化された総電力送信が、指定された送信電力限界の範囲内に必ずとどまるようにするために、ＳＡＣＣＨ／ＦＡＣＣＨ制御部分３１２の電力を増加させる際に、ＴＣＨ音声データフレーム３１４及びアイドルフレーム３１６の両方を含む、他の全ての（即ち、ＳＡＣＣＨ／ＦＡＣＣＨ制御部分３１２を除く）信号の送信電力を低くしうる。通信信号のＳＡＣＣＨ／ＦＡＣＣＨ制御部分３１２は、マルチフレーム３１０ごとの総送信時間のうちの、限られた一部分を占有しうるため、ＳＡＣＣＨ／ＦＡＣＣＨ制御部分３１２は、適度に電力が簡易に増加されうる一方で、マルチフレーム３１０内の残りの信号は、わずかにのみ低減される必要がある。例えば、図３Ｂに示すように、ＳＡＣＣＨ／ＦＡＣＣＨ制御部分３１２は、約１ｄＢ電力が増加し、これにより、通信リンクが維持される可能性が十分に向上する一方、ＴＣＨ音声データ部分３１４は、より高い電力のＳＡＣＣＨ／ＦＡＣＣＨ制御部分３１２を補償するために、約０．１ｄＢのみ低くされる必要がある。ＴＣＨ音声データ３１４を比較的少量だけ減少させることによって、許容可能な音声／データ復号性能を、移動通信デバイスと基地局との間で維持することが可能である。
【００２６】
図４Ａは、ユニバーサル移動通信システム（ＵＭＴＳ：Universal Mobile Telecommunications System）広帯域符号分割多元接続（ＷＣＤＭＡ：Wideband Code Division Multiple Access）の例示的な通信プロトコル・フォーマットを示しており、当該フォーマットは、１５個の連続するタイムスロットから成る１０ｍｓのフレーム４００を使用し、各タイムスロットは、データ及び制御情報の両方を含んでいる。タイムスロット４０２の期間では、上りリンク（ＵＬ）専用物理データチャネル（ＤＰＤＣＨ）４０４とＵＬ専用物理制御チャネル（ＤＰＣＣＨ）４０６とは、各チャネルが直交拡散符号によって拡散された状態で、同時に送信可能である。ＵＬ ＤＰＣＣＨ４０６は、以下の４つの部分、
（１）同期及びチャネル推定用の予め定められたパターンを含むパイロット情報を送信するために使用される部分、
（２）ビットレート及び符号化パラメータを含むトランスポート・フォーマット組合せインジケータ（ＴＦＣＩ）部分、
（３）閉ループ形式ダイバーシチのために使用されるフィードバック・インジケータ（ＦＢＩ）部分、及び
（４）基地局に送信電力レベルの変更を要求するために使用される送信電力御部分、
を含んでいる。基地局は、上りリンクＤＰＣＣＨのパイロット部分及びＴＦＣＩ部分のうちの少なくとも１つをモニタリングすることによって、上りリンク通信信号の完全性を評価しうる。
基地局と移動デバイスとの間の通信リンクのロバスト性を増加させるために、パイロット部分及びＴＦＣＩ部分のうちの少なくとも１つの電力レベルが増加されうる一方、データ部分の電力レベルの一部分は、電力レベルの変更なしで使用された際の適切な利得比を維持するために、同時に低減される。図４Ｂに示すように、ＵＬ ＤＰＣＣＨ４１６内のパイロット部分は、非上昇電力レベル４０８よりも上方に増加されうるとともに、ＵＬ ＤＰＤＣＨ４１４についての比例するセグメントは、非上昇電力レベル４０８よりも下方に低減されうる。ＵＬ ＤＰＣＣＨの一部分のみが増加した電力を有するため、ＵＬ ＤＰＤＣＨについての同様の一部分は、補償のために低減された電力を有する。図４Ｃは、ＵＬ ＤＰＣＣＨ４２６のＴＦＣＩ部分の電力レベルの増加と、非上昇電力レベル４０８に対する、ＵＬ ＤＰＤＣＨ４２４の一部分の電力レベルの低減とを示している。
【００２７】
移動通信デバイスから基地局への通信信号に含まれる制御部分の送信電力レベルの増加を選択することは、基地局からの介入なしで、移動通信デバイスでモニタリングされる１つ以上の条件によってトリガされうる。例えば、移動通信デバイスは、受信基地局から遠く離れた位置に移動通信デバイスがあることを示しうる、総平均送信電力レベルの最大値に、到達したかどうかを判定するために、総平均送信電力レベルをモニタリングしうる。いくつかの実施形態では、基地局は、移動通信デバイスの総平均送信電力を、下りリンク制御メッセージに当該デバイスの電力制御レベルを設定することによって制御しうる。基地局は、基地局が受信する信号の電力レベルの低下を観測することに基づいて、移動通信デバイスの総平均送信電力を増加させることを選択しうる。移動通信デバイスは、総平均送信電力レベルを増加させることを下りリンク制御メッセージ内で基地局によって要求された場合、基地局から遠く離れた位置にあることを推定できる。
【００２８】
あるいは、移動通信デバイスは、当該移動通信デバイスからバーストを送信する際に基地局によって要求されるタイミング・アドバンス（ＴＡ）の量をモニタリングしうる。このタイミング・アドバンスは、上述の電力制御レベルと同様、基地局からの移動通信デバイスの距離に間接的に関連しうる。図５に示すように、基地局における送信通信バースト及び受信通信バーストは、タイムスロットの境界に位置合わせされうる。例えば、送信通信バースト５０２は、ＢＳタイムスロット０の始点に位置合わせされており、受信通信バースト５１２は、ＢＳタイムスロット３の始点に位置合わせされている。基地局は、同一の無線通信セル内の異なる移動通信デバイスから受信される通信バーストが、当該基地局で受信された際に当該基地局のタイムスロット境界に位置合わせされるよう、要求しうる。基地局における２つ隣接するタイムスロットが、２つの異なる移動通信デバイスによって使用される可能性があるとともに、それぞれの移動通信デバイスは、基地局から異なる距離に位置付けられている可能性がある。
移動通信デバイスと基地局との間の距離の変化に対処するために、移動通信デバイスは、基地局への通信バーストの送信を開始するタイミングを調整しうる。このタイミング調整は、送信通信バーストの「タイミング・アドバンス」として知られている。通信バーストが移動通信デバイスのタイムスロット境界の始点以前に「進められ（アドバンスされ）」うるためである。基地局は、当該基地局のタイムスロット境界に位置合わせされた送信通信バーストが基地局に到達するようにするために、通信バースト送信をどの程度「進める（アドバンスさせる）」のかを移動通信デバイスに指示しうる。
【００２９】
図５は、ＢＳタイムスロット０の期間に基地局から送信され、移動通信デバイス（ＭＤ）においてＭＤタイムスロット０の期間に通信バースト５０６として受信された、通信バースト５０２を示している。通信バースト５０２／５０６は、基地局から移動通信デバイスまでの距離を伝わる際に、τ単位の伝搬遅延５０４を被る。移動通信デバイスから基地局への、逆方向に送信される通信バーストは、順方向に送信される通信バーストが被るのと同様に、同一の伝搬遅延５０４τを被る。したがって、移動通信デバイスは、基地局と移動通信デバイスとの間の往復伝搬遅延に対処するために、通信バースト５０８を送信する際に、移動通信デバイスのタイムスロット境界に対して、２τ単位のタイミング・アドバンス（ＴＡ）５１０だけ進める。図５に示すように、送信通信バースト５０８は、ＭＤタイムスロット３の始点から、ＴＡ５１０だけＭＤタイムスロット２内に「進められ」うるとともに、基地局における対応する受信通信バースト５１２は、ＢＳタイムスロット３の先頭の境界に位置合わせされうる。
タイミング・アドバンスは伝搬遅延に対応し、タイミング・アドバンスが長い値であるほど、より長い伝搬遅延、または、移動通信デバイスと基地局との間のより大きな距離に対応しうる。このため、高い値のタイミング・アドバンス設定が、下りリンク制御メッセージにおいて基地局によって移動通信デバイスに要求された場合には、移動通信デバイスは、通信バーストがより長い距離を移動する可能性があること、またそれ故に、当該通信バーストは、基地局で受信された際に電力がより弱まっている可能性があることを推定しうる。
【００３０】
基地局によって要求される電力制御レベルまたはタイミング・アドバンス設定は、基地局における弱い信号（及び、それ故に劣悪な受信ＳＮＲ）をもたらしうる、移動通信デバイスと基地局との間の遠い距離についての指標を提供しうる。電力制御レベル及びタイミング・アドバンス設定は、モニタリングされうるとともに上りリンク通信バースト一部分の送信電力レベルを変更するタイミングを決定するために使用される、移動通信デバイスにおける品質メトリックを、間接的に提供しうる。
図６は、移動通信デバイスについての、品質メトリック６１４と送信（ＴＸ）電力レベル６１２とを関連付けるグラフ６００を示している。高い品質値ＱHI６０８以上の範囲の品質メトリック６１４に対して、ＴＸ電力レベル６１２は、より低い（または、等価的には増加されていない）値ＴＸLO６０４に設定されうる。低い品質値ＱLO６０６以下の範囲の品質メトリック６１４に対して、ＴＸ電力レベル６１２は、より高い（または、等価的には増加されている）値ＴＸHI６０２に設定されうる。低い品質値ＱLO６０６と高い品質値ＱHI６０８との間の品質メトリック６１４に対して、ＴＸ電力レベル６１２は、ＴＸHI６０２とＴＸLO６０４とのいずれかの、前回設定された送信電力レベルを維持しうる。グラフ６００に示すヒステリシスは、測定された品質メトリックがＱLO６０６とＱHI６０８との間の領域内で推移する場合には、安定性を提供しうる。
初めに、移動通信デバイスは、基地局との通信リンクの確立後、低い送信電力レベル値ＴＸLO６０４のＴＸ電力レベル６１２を送信しうる。モニタリングした品質メトリック６１４が、低い品質値ＱLO６０６を下回ると、移動通信デバイスは、上りリンク通信バーストが、基地局において劣悪なＳＮＲで受信されている可能性があると推測しうる。次に、移動通信デバイスは、基地局との通信リンクのロバスト性を向上させるために、制御部分等の、上りリンク通信バーストの一部分について、ＴＸ電力レベル６１２を、高い値ＴＸHI６０２に増加させうる。移動通信デバイスは、品質メトリックが低い品質値ＱLO６０６を超えて増加したとしても、高い値ＴＸHI６０２を使用し続けうるとともに、当該品質メトリックが、高い品質メトリックＱHI６０８を超えるまで、送信電力レベル６１２を、低い値ＴＸLO６０４に低減しえない。
劣悪な上りリンクＳＮＲについての他の指標も、移動通信デバイスによって推定されうる。例えば、移動通信デバイスは、復号誤りについての、下りリンク受信信号の性能をモニタリングしうる。下りリンク信号が、移動通信デバイスにおいて劣悪な状態で受信された場合、上りリンク信号も、基地局において劣悪な状態で受信される可能性がある。これは、下りリンク信号と上りリンク信号の両方は、基地局と移動通信デバイスとの間で同様のパスをトラバースする可能性があるためである。下りリンク性能は、ＲｘＱＵＡＬまたはＣＲＣ誤り等の、移動通信デバイスにおいて測定または推定された性能パラメータを使用して、モニタリングされうる。
【００３１】
バッテリ電力の低下等、特定の状況下では、上りリンク通信バーストの一部分に適用される送信電力レベル調整は、移動通信デバイスによる電力消費を減少させるように変更されうる。総平均送信電力を、電力の上昇なしと同程度のレベルに維持するために、上りリンク通信バーストの他の一部分を低下させたとしても、上りリンク通信バーストの一部分についての送信電力レベルが高いほど、移動通信デバイスによる電力消費が高くなる。このような電力消費の増加は、移動通信デバイス内のアナログ増幅器によって消費される電力量が、送信される電力量と「非線形に」関連しているために発生しうる。一実施形態では、バッテリ電力レベルが、移動通信デバイスにおいて予め定められた閾値を下回る場合には、上りリンク通信バーストに含まれる一部分についての送信電力レベルの選択的な増加は適用されえない。他の実施形態では、移動通信デバイスにおいてモニタリングされた電力蓄積メトリックに基づいて、図７に示すように、選択的な電力の上昇を段階的に徐々に停止させる。
【００３２】
図７は、電力蓄積メトリック７１０を、移動通信デバイスからの上りリンク通信バーストの一部分に対して提供されうる高送信電力レベルＴＸHI６１２と関連付けるグラフ７００を示している。電力蓄積レベルＰHI７０８以上の電力蓄積メトリック７１０の値に対して、上りリンク通信バーストの一部分を上昇させる際に使用されうる、高送信電力レベルＴＸHI６１２は、最大で高送信値ＴＸMAX７０２までとりうる。この場合、電力蓄積メトリック７１０は、移動通信デバイスが、制限なしで最大の送信上昇機能を使用可能な、蓄積された十分な予備電力を有していることを示しうる。電力蓄積レベルＰLO７０６以下等の、低い電力蓄積メトリック７１０では、高送信電力レベルＴＸHI６１２が、最小の高送信値ＴＸMIN７０４に制限されうる。この場合、電力蓄積メトリック７１０は、送信電力が節約されるように、移動通信デバイスが、蓄積された不十分な予備電力を有していることを示しうる。
いくつかの実施形態では、ＴＸMIN７０４は、送信電力の上昇が生じないような値であってもよい。電力蓄積メトリック７１０が、電力蓄積レベルＰLO７０６とＰHI７０８との間に収まっている場合、高送信電力レベルＴＸHI６１２は、最小値ＴＸMIN７０４と最大値ＴＸMAX７０２との間に収まりうる。ＴＸMAX７０２とＴＸMIN７０４との間に収まる、中間のＴＸHI電力レベル６１２は、通信リンクのロバスト性を向上させるための送信電力レベルの上昇と、移動通信デバイスのバッテリ電力消費の節約との、バランスを保ちうる。図７は、ＴＸMIN７０４とＴＸMAX７０２との間で線形なカーブを示しているが、最小のＴＸMIN７０４と最大のＴＸMAX７０２とをつなぐ他のカーブ形状が使用されてもよい。
代表的な実施形態では、最小の高送信値ＴＸMIN７０４は、品質メトリック６１４が高い値ＱHI６０８以上である場合に使用される、「通常の」非上昇送信レベルＴＸLO６０４であってもよい。図７の電力蓄積メトリックのグラフ７００は、図６の品質メトリックのグラフ６００を修正するものと考えられうる。
【００３３】
図８は、移動通信デバイスと基地局との間の通信リンクのロバスト性を向上させるための、代表的な方法８００を示している。
ステップ８０２で、移動通信デバイスと基地局との間の上りリンク通信バーストに含まれる第１の部分についての送信電力レベルが、第１の電力レベルに初期化されうる。この第１の電力レベルは、例えば、「通常の」非上昇電力レベルと考えることができ、上りリンク通信バーストの第１の部分は、制御信号のフレーム（例えば、図３Ａに示した、マルチフレーム３００内のＳＡＣＣＨ／ＦＡＣＣＨバースト３０２のフレーム）と考えることができる。
ステップ８０４で、移動通信デバイスは、上述した送信電力制御レベルまたはタイミング・アドバンス値等の品質メトリックを、定期的に（例えば、整数個のマルチフレーム３００が受信または送信されるごとに）モニタリングしうる。
ステップ８０６で、品質メトリック値が、値の第１の範囲内に収まるか否かを判定するために検査されうる。値の第１の範囲は、例えば、図６に品質メトリック６１４について示したように、ＱHI６０８以上であってもよい。
ステップ８０６で、品質メトリック値が、値の第１の範囲内に収まっていると判定された場合、ステップ８０８で、移動通信デバイスと基地局との間の上りリンク通信バーストの第１の部分についての送信電力レベルが、第１の電力レベルに設定されうる。高い品質メトリックレベルは、送信電力レベルが「通常の」非上昇レベルにとどまることを示しうる。
ステップ８０６で、品質メトリック値が、値の第１の範囲内に収まっていないと判定された場合、ステップ８１０で、品質メトリック値が、値の第２の範囲内に収まっているか否かを判定するために再び検査されうる。値の第２の範囲は、例えば、図６に品質メトリック６１４について示したように、ＱLO６０６以下であってもよい。
ステップ８１０で、品質メトリック値が、値の第２の範囲内に収まっていると判定された場合、ステップ８１２で、移動通信デバイスと基地局との間の上りリンク通信バーストの第１の部分についての送信電力レベルが、第２の電力レベルに設定されうる。低い品質メトリックレベルは、送信された上りリンク通信バーストが、弱まった状態で基地局で受信されうるとともに、それ故に、雑音または干渉による破損の影響を受けやすいことを示しうる。上りリンク通信バーストの第１の部分の送信電力レベルは、雑音及び干渉のある環境において性能を向上させるために増加されうる。
ステップ８１４で、移動通信デバイスと基地局との間の通信リンクが接続されたままである場合、ステップ８０４における品質メトリックのモニタリング及び検査と、ステップ８０８及び８１２における送信電力レベルの設定とが、繰り返されうる。
【００３４】
図９は、移動通信デバイスと基地局との間の通信リンクのロバスト性を向上させるための、第２の代表的な方法９００を示している。
ステップ９０２で、移動通信デバイスから基地局への上りリンク通信バーストに含まれる、第１の部分及び第２の部分の両方についての送信電力レベルが、第１の電力レベルに設定されうる。ステップ９０４で、図８のステップ８０４と全く同様に、品質メトリック値がモニタリングされうる。
ステップ９０６で、品質メトリック値が、第１の範囲内に収まっているか否かを判定するために検査されうる。ステップ９０６で、品質メトリック値が第１の範囲内に収まっていると判定された場合、第１及び第２の部分の送信電力レベルが第１の電力レベルに設定されうる。ステップ９０６で、ステップ９０６で、品質メトリック値が第１の範囲内に収まっていないと判定された場合、ステップ９１０で、品質メトリック値が、値の第２の範囲内に収まっているか否かを判定するために検査されうる。
ステップ９１０で、品質メトリック値が、第２の範囲内に収まっていると判定された場合、ステップ９１２で、上りリンク通信バーストの第１の部分についての送信電力レベルが、第２の電力レベル（例えば、上昇させた電力レベル）に設定されうる一方で、第２の部分が、第３のレベル（例えば、減少させた電力レベル）に設定されうる。送信される上りリンク通信バーストの、第１の部分を上昇させるとともに、第２の部分を減少させることによって、総平均送信電力は、第１の部分及び第２の部分を「通常の」電力レベルに設定した場合のレベル以下にとどまりうる。
ステップ９１４で、通信リンクが接続されたままであるかが判定されうるとともに、そうであると判定された場合、モニタリング・ステップ、検査ステップ、及び設定ステップが、繰り返されうる。
【００３５】
図１０は、移動通信デバイスと基地局との間の通信リンクのロバスト性を向上させることが可能な、移動通信デバイスについての複数の処理ブロック１０００を示している。無線デジタル・プロセッサ１００６は、無線アナログ・プロセッサ１００４によって増幅される前のデジタル通信バースト、及び、アンテナ１００２を介した受信後のデジタル通信バーストを、それぞれ送信及び受信しうる。圧縮された音声等の無線データは、アプリケーション・プロセッサ１００８から無線デジタル・プロセッサ１００６に伝達されうる。無線デジタル・プロセッサ１００６は、当該無線データを、上りリンク通信バーストとしての送信のために、フォーマットし、符号化し、変調する。無線アナログ・プロセッサ１００４は、上りリンク通信バーストを、適切な送信電力レベルに増幅しうる。無線デジタル・プロセッサとアプリケーション・プロセッサとのいずれかは、モニタリングした品質メトリック及び電力蓄積レベルの少なくともいずれかに基づいて、上りリンク通信バーストに含まれる異なる複数の部分のために使用される送信電力レベルを設定しうる。上りリンク通信バーストに含まれる異なる複数の部分を、送信電力レベルが部分ごとに変化するように形成する処理は、無線アナログ・プロセッサ１００４による増幅の前に、無線デジタル・プロセッサ１００６によって出力された信号を変化させることによって、実現できる。
【００３６】
記載されている実施形態の種々の態様は、ソフトウェア、ハードウェア、またはハードウェア及びソフトウェアの組み合わせによって実装できる。また、記載されている実施形態は、製造作業を制御するための、コンピュータ読取可能媒体上のコンピュータ読取可能コードとして、熱可塑性成形の（thermoplastic molded）部分を加工するために使用される製造ラインを制御するための、コンピュータ読取可能媒体上のコンピュータ読取可能コードとして、実施できる。コンピュータ読取可能媒体は、その後にコンピュータシステムによって読み取られうるデータを格納可能な任意のデータ記憶デバイスである。コンピュータ読取可能媒体の例には、リード・オンリー・メモリ、ランダム・アクセス・メモリ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、磁気テープ、光学データ記憶デバイス、及び搬送波を含む。コンピュータ読取可能媒体は、更に、コンピュータ読取可能コードが分散的に格納され実行されるように、ネットワーク接続型のコンピュータシステムに対して分散されていてもよい。
【００３７】
記載されている実施形態に含まれる、種々の態様、実施形態、実装、または特徴は、個別に使用されうるか、または、任意の組み合わせで使用されうる。説明の目的のための上述の記載では、本発明の完全な理解をもたらすために、具体的な用語を使用した。しかし、その具体的な細部は、本発明を実施するために必要とされないことは、当業者には理解されよう。このため、本発明の具体的な実施形態についての上述の記載は、例示と説明のために提示している。それらは、完全であることを意図したものではなく、または、本発明を開示した形態そのものに限定することを意図したものではない。上記の教示を考慮して、多数の変更及び変形が可能であることは、当業者には理解されよう。
【００３８】
本発明の原理及びその実際の適用について最も良く説明するために、実施形態を選択及び説明しており、それにより、他の当業者が、本発明及び種々の実施形態を、予期される特定の使用に適するように種々の変更を加えて最も良く利用することが可能になる。本発明の範囲は、以下の特許請求の範囲及びその均等物によって規定されることが意図されている。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動通信デバイスと基地局との間の無線通信リンクのロバスト性を向上させるための方法であって、
前記移動通信デバイスの送信電力レベルを、前記無線通信リンクに関連付けられた品質メトリック値に応じて適応させるステップと、
前記移動通信デバイスにおける前記品質メトリック値をモニタリングするステップと、
前記無線通信リンクの前記ロバスト性を向上させるために、前記モニタリングされた品質メトリック値が、品質メトリック値の第１の範囲内である場合には、上りリンク通信信号の第１の部分の送信電力レベルを第１の送信電力レベル値に設定し、前記モニタリングされた品質メトリック値が、品質メトリック値の第２の範囲内である場合には、前記上りリンク通信信号の前記第１の部分の送信電力レベルを第２の送信電力レベル値に設定することによって、前記モニタリングされた品質メトリック値に応じて、前記移動通信デバイスから前記基地局への前記無線通信リンクで送信される前記上りリンク通信信号の前記第１の部分の送信電力レベルを適応的に設定するステップと
を含み、
前記第２の送信電力レベル値は、前記第１の送信電力レベル値よりも大きいことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記上りリンク通信信号の前記第１の部分の送信電力レベルを前記第１の送信電力レベル値に初期化するステップと、
前記無線通信リンクが接続されている間に、前記品質メトリック値を繰り返しモニタリングするとともに、前記上りリンク通信信号の前記第１の部分の送信電力レベルを、前記モニタリングされた品質メトリック値に応じて適応的に設定するステップであって、前記上りリンク通信信号の前記第１の部分が、前記基地局と前記移動通信デバイスとの間の前記無線通信リンクの接続を維持するために前記基地局によって使用される制御信号を含む、前記ステップと
を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記移動通信デバイスの電力蓄積メトリック値をモニタリングするステップと、
前記モニタリングされた電力蓄積メトリック値に基づいて、前記第２の送信電力レベル値を設定するステップと
を更に含むことを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記品質メトリック値は、前記基地局によって設定される電力制御レベル値であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記品質メトリック値は、前記基地局によって設定されるタイミング・アドバンス値であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記品質メトリック値は、前記移動通信デバイスによって測定された、受信された下りリンク送信の品質メトリック値であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記上りリンク通信信号の第２の部分の送信電力レベルを、前記モニタリングされた品質メトリック値に応じて適応的に設定するステップであって、
前記モニタリングされた品質メトリック値が、品質値の前記第１の範囲にある場合には、前記上りリンク通信信号の前記第２の部分の送信電力レベルを前記第１の電力レベル値に設定し、
前記モニタリングされた品質メトリック値が、品質値の前記第２の範囲にある場合には、前記上りリンク通信信号の前記第２の部分の送信電力レベルを第３の電力レベル値に設定し、
前記第３の電力レベル値が前記第１の電力レベル値よりも小さい、前記ステップと、
前記上りリンク通信信号の前記第２の部分の送信電力レベルを前記第１の送信電力レベル値に初期化するステップと、
前記品質メトリック値を繰り返しモニタリングするとともに、前記上りリンク通信信号の前記第２の部分の送信電力レベルを、前記モニタリングされた品質メトリック値に応じて適応的に設定するステップであって、前記第１の部分が前記第２の電力レベル値に設定され、かつ、前記第２の部分が前記第３の電力レベル値に設定されている場合の、前記上りリンク通信信号の前記第１及び第２の部分にわたる総平均送信電力が、前記第１及び前記第２の部分が前記第１の電力レベル値に設定されている場合の総平均送信電力以下である、前記ステップと
を更に含むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
移動通信デバイスであって、
プロセッサを備え、
前記プロセッサは、
前記移動通信デバイスから基地局へ送信される上りリンク通信信号を含む無線リンクを介して、前記移動通信デバイスが前記基地局と無線通信を行っている間に、
品質メトリック値をモニタリングするステップと、
前記モニタリングされた品質メトリック値に応じて、前記上りリンク通信信号の第１の部分の送信電力レベルを適応的に設定するステップと
を実行することによって、前記移動通信デバイスの送信電力レベルを適応させ、
前記上りリンク通信信号の前記第１の部分の送信電力レベルを適応的に設定するステップでは、
前記モニタリングされた品質メトリック値が、品質メトリック値の第１の範囲内である場合には、前記上りリンク通信信号の前記第１の部分の送信電力レベルを第１の送信電力レベル値に設定し、
前記モニタリングされた品質メトリック値が、品質メトリック値の第２の範囲内である場合には、前記上りリンク通信信号の前記第１の部分の送信電力レベルを第２の送信電力レベル値に設定し、
前記第２の送信電力レベル値は、前記第１の送信電力レベル値よりも大きいことを特徴とする移動通信デバイス。
【請求項９】
前記プロセッサは、
前記上りリンク通信信号の前記第１の部分の送信電力レベルを前記第１の送信電力レベル値に初期化するステップと、
前記無線リンクが接続されている間に、前記品質メトリック値を繰り返しモニタリングするとともに、前記上りリンク通信信号の前記第１の部分の送信電力レベルを、前記モニタリングされた品質メトリック値に応じて適応的に設定するステップであって、前記上りリンク通信信号の前記第１の部分が、前記基地局と前記移動通信デバイスとの間の前記無線リンクの接続を維持するために前記基地局によって使用される制御信号を含む、前記ステップと
を実行することによって、前記移動通信デバイスの送信電力レベルを更に適応させ、
前記プロセッサは、更に、
前記移動通信デバイスの電力蓄積メトリック値をモニタリングするステップと、
前記モニタリングされた電力蓄積メトリック値に基づいて、前記第２の送信電力レベル値を設定するステップと
を実行することによって、前記移動通信デバイスの送信電力レベルを更に適応させ、
前記品質メトリック値が、前記基地局によって設定される電力制御レベル値であるか、前記モニタリングされた品質メトリック値が、前記基地局によって設定されるタイミング・アドバンス値であるか、または、前記モニタリングされた品質メトリック値が、前記移動通信デバイスによって測定された、受信された下りリンク送信の品質メトリック値である
ことを特徴とする請求項８に記載の移動通信デバイス。
【請求項１０】
前記プロセッサは、
前記上りリンク通信信号の第２の部分の送信電力レベルを、前記モニタリングされた品質メトリック値に応じて適応的に設定するステップであって、
前記モニタリングされた品質メトリック値が、品質値の前記第１の範囲にある場合には、前記上りリンク通信信号の前記第２の部分の送信電力レベルを前記第１の電力レベル値に設定し、
前記モニタリングされた品質メトリック値が、品質値の前記第２の範囲にある場合には、前記上りリンク通信信号の前記第２の部分の送信電力レベルを第３の電力レベル値に設定し、
前記第３の電力レベル値が前記第１の電力レベル値よりも小さい、前記ステップと、
前記上りリンク通信信号の前記第２の部分の送信電力レベルを前記第１の送信電力レベル値に初期化するステップと、
前記品質メトリック値を繰り返しモニタリングするとともに、前記上りリンク通信信号の前記第２の部分の送信電力レベルを、前記モニタリングされた品質メトリック値に応じて適応的に設定するステップであって、前記第１の部分が前記第２の電力レベル値に設定され、かつ、前記第２の部分が前記第３の電力レベル値に設定されている場合の、前記上りリンク通信信号の前記第１及び第２の部分にわたる総平均送信電力が、前記第１及び前記第２の部分が前記第１の電力レベル値に設定されている場合の総平均送信電力以下である、前記ステップと
を実行することによって、前記移動通信デバイスの送信電力レベルを更に適応させる
ことを特徴とする請求項８または９に記載の移動通信デバイス。
【請求項１１】
移動通信デバイスと基地局との間の無線通信リンクのロバスト性を向上させるための、プロセッサによって実行されるコンピュータ・コードを格納したコンピュータ読取可能媒体であって、
前記移動通信デバイスにおける品質メトリック値をモニタリングするコンピュータプログラム・コードと、
前記移動通信デバイスから前記基地局への前記無線通信リンクで送信される上りリンク通信信号の第１の部分の送信電力レベルを、前記モニタリングされた品質メトリック値に基づいて増加させるコンピュータプログラム・コードと
を備え、
前記品質メトリック値は、前記基地局において前記移動通信デバイスから受信される上りリンク通信信号の信号品質を間接的に示し、
前記上りリンク通信信号の前記第１の部分は、前記基地局と前記移動通信デバイスとの間の前記無線通信リンクの接続を維持するために前記基地局によって使用される制御信号を含み、
前記品質メトリック値は、前記基地局によって設定される電力制御レベル値であるか、前記基地局によって設定されるタイミング・アドバンス値であるか、または、前記移動通信デバイスによって測定された、受信された下りリンク送信の品質メトリック値である
ことを特徴とするコンピュータ読取可能媒体。
【請求項１２】
前記移動通信デバイスから前記基地局への前記無線通信リンクで送信される前記上りリンク通信信号の第２の部分の送信電力レベルを、前記モニタリングされた品質メトリック値に基づいて減少させるコンピュータプログラム・コードを更に備えることを特徴とする請求項１１に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項１３】
前記上りリンク通信信号の前記第２の部分についての前記減少した送信電力レベルは、前記上りリンク通信信号の平均送信電力レベルがほぼ不変となるように、前記上りリンク通信信号の前記第２の送信電力についての前記増加した送信電力レベルとのバランスを保っていることを特徴とする請求項１１または１２に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項１】
移動通信デバイスと基地局との間の無線通信リンクのロバスト性を向上させるための方法であって、
前記移動通信デバイスの送信電力レベルを、前記無線通信リンクに関連付けられた品質メトリック値に応じて適応させるステップと、
前記移動通信デバイスにおける前記品質メトリック値をモニタリングするステップと、
前記無線通信リンクの前記ロバスト性を向上させるために、前記モニタリングされた品質メトリック値が、品質メトリック値の第１の範囲内である場合には、上りリンク通信信号の第１の部分の送信電力レベルを第１の送信電力レベル値に設定し、前記モニタリングされた品質メトリック値が、品質メトリック値の第２の範囲内である場合には、前記上りリンク通信信号の前記第１の部分の送信電力レベルを第２の送信電力レベル値に設定することによって、前記モニタリングされた品質メトリック値に応じて、前記移動通信デバイスから前記基地局への前記無線通信リンクで送信される前記上りリンク通信信号の前記第１の部分の送信電力レベルを適応的に設定するステップと
を含み、
前記第２の送信電力レベル値は、前記第１の送信電力レベル値よりも大きいことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記上りリンク通信信号の前記第１の部分の送信電力レベルを前記第１の送信電力レベル値に初期化するステップと、
前記無線通信リンクが接続されている間に、前記品質メトリック値を繰り返しモニタリングするとともに、前記上りリンク通信信号の前記第１の部分の送信電力レベルを、前記モニタリングされた品質メトリック値に応じて適応的に設定するステップであって、前記上りリンク通信信号の前記第１の部分が、前記基地局と前記移動通信デバイスとの間の前記無線通信リンクの接続を維持するために前記基地局によって使用される制御信号を含む、前記ステップと
を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記移動通信デバイスの電力蓄積メトリック値をモニタリングするステップと、
前記モニタリングされた電力蓄積メトリック値に基づいて、前記第２の送信電力レベル値を設定するステップと
を更に含むことを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記品質メトリック値は、前記基地局によって設定される電力制御レベル値であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記品質メトリック値は、前記基地局によって設定されるタイミング・アドバンス値であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記品質メトリック値は、前記移動通信デバイスによって測定された、受信された下りリンク送信の品質メトリック値であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記上りリンク通信信号の第２の部分の送信電力レベルを、前記モニタリングされた品質メトリック値に応じて適応的に設定するステップであって、
前記モニタリングされた品質メトリック値が、品質値の前記第１の範囲にある場合には、前記上りリンク通信信号の前記第２の部分の送信電力レベルを前記第１の電力レベル値に設定し、
前記モニタリングされた品質メトリック値が、品質値の前記第２の範囲にある場合には、前記上りリンク通信信号の前記第２の部分の送信電力レベルを第３の電力レベル値に設定し、
前記第３の電力レベル値が前記第１の電力レベル値よりも小さい、前記ステップと、
前記上りリンク通信信号の前記第２の部分の送信電力レベルを前記第１の送信電力レベル値に初期化するステップと、
前記品質メトリック値を繰り返しモニタリングするとともに、前記上りリンク通信信号の前記第２の部分の送信電力レベルを、前記モニタリングされた品質メトリック値に応じて適応的に設定するステップであって、前記第１の部分が前記第２の電力レベル値に設定され、かつ、前記第２の部分が前記第３の電力レベル値に設定されている場合の、前記上りリンク通信信号の前記第１及び第２の部分にわたる総平均送信電力が、前記第１及び前記第２の部分が前記第１の電力レベル値に設定されている場合の総平均送信電力以下である、前記ステップと
を更に含むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
移動通信デバイスであって、
プロセッサを備え、
前記プロセッサは、
前記移動通信デバイスから基地局へ送信される上りリンク通信信号を含む無線リンクを介して、前記移動通信デバイスが前記基地局と無線通信を行っている間に、
品質メトリック値をモニタリングするステップと、
前記モニタリングされた品質メトリック値に応じて、前記上りリンク通信信号の第１の部分の送信電力レベルを適応的に設定するステップと
を実行することによって、前記移動通信デバイスの送信電力レベルを適応させ、
前記上りリンク通信信号の前記第１の部分の送信電力レベルを適応的に設定するステップでは、
前記モニタリングされた品質メトリック値が、品質メトリック値の第１の範囲内である場合には、前記上りリンク通信信号の前記第１の部分の送信電力レベルを第１の送信電力レベル値に設定し、
前記モニタリングされた品質メトリック値が、品質メトリック値の第２の範囲内である場合には、前記上りリンク通信信号の前記第１の部分の送信電力レベルを第２の送信電力レベル値に設定し、
前記第２の送信電力レベル値は、前記第１の送信電力レベル値よりも大きいことを特徴とする移動通信デバイス。
【請求項９】
前記プロセッサは、
前記上りリンク通信信号の前記第１の部分の送信電力レベルを前記第１の送信電力レベル値に初期化するステップと、
前記無線リンクが接続されている間に、前記品質メトリック値を繰り返しモニタリングするとともに、前記上りリンク通信信号の前記第１の部分の送信電力レベルを、前記モニタリングされた品質メトリック値に応じて適応的に設定するステップであって、前記上りリンク通信信号の前記第１の部分が、前記基地局と前記移動通信デバイスとの間の前記無線リンクの接続を維持するために前記基地局によって使用される制御信号を含む、前記ステップと
を実行することによって、前記移動通信デバイスの送信電力レベルを更に適応させ、
前記プロセッサは、更に、
前記移動通信デバイスの電力蓄積メトリック値をモニタリングするステップと、
前記モニタリングされた電力蓄積メトリック値に基づいて、前記第２の送信電力レベル値を設定するステップと
を実行することによって、前記移動通信デバイスの送信電力レベルを更に適応させ、
前記品質メトリック値が、前記基地局によって設定される電力制御レベル値であるか、前記モニタリングされた品質メトリック値が、前記基地局によって設定されるタイミング・アドバンス値であるか、または、前記モニタリングされた品質メトリック値が、前記移動通信デバイスによって測定された、受信された下りリンク送信の品質メトリック値である
ことを特徴とする請求項８に記載の移動通信デバイス。
【請求項１０】
前記プロセッサは、
前記上りリンク通信信号の第２の部分の送信電力レベルを、前記モニタリングされた品質メトリック値に応じて適応的に設定するステップであって、
前記モニタリングされた品質メトリック値が、品質値の前記第１の範囲にある場合には、前記上りリンク通信信号の前記第２の部分の送信電力レベルを前記第１の電力レベル値に設定し、
前記モニタリングされた品質メトリック値が、品質値の前記第２の範囲にある場合には、前記上りリンク通信信号の前記第２の部分の送信電力レベルを第３の電力レベル値に設定し、
前記第３の電力レベル値が前記第１の電力レベル値よりも小さい、前記ステップと、
前記上りリンク通信信号の前記第２の部分の送信電力レベルを前記第１の送信電力レベル値に初期化するステップと、
前記品質メトリック値を繰り返しモニタリングするとともに、前記上りリンク通信信号の前記第２の部分の送信電力レベルを、前記モニタリングされた品質メトリック値に応じて適応的に設定するステップであって、前記第１の部分が前記第２の電力レベル値に設定され、かつ、前記第２の部分が前記第３の電力レベル値に設定されている場合の、前記上りリンク通信信号の前記第１及び第２の部分にわたる総平均送信電力が、前記第１及び前記第２の部分が前記第１の電力レベル値に設定されている場合の総平均送信電力以下である、前記ステップと
を実行することによって、前記移動通信デバイスの送信電力レベルを更に適応させる
ことを特徴とする請求項８または９に記載の移動通信デバイス。
【請求項１１】
移動通信デバイスと基地局との間の無線通信リンクのロバスト性を向上させるための、プロセッサによって実行されるコンピュータ・コードを格納したコンピュータ読取可能媒体であって、
前記移動通信デバイスにおける品質メトリック値をモニタリングするコンピュータプログラム・コードと、
前記移動通信デバイスから前記基地局への前記無線通信リンクで送信される上りリンク通信信号の第１の部分の送信電力レベルを、前記モニタリングされた品質メトリック値に基づいて増加させるコンピュータプログラム・コードと
を備え、
前記品質メトリック値は、前記基地局において前記移動通信デバイスから受信される上りリンク通信信号の信号品質を間接的に示し、
前記上りリンク通信信号の前記第１の部分は、前記基地局と前記移動通信デバイスとの間の前記無線通信リンクの接続を維持するために前記基地局によって使用される制御信号を含み、
前記品質メトリック値は、前記基地局によって設定される電力制御レベル値であるか、前記基地局によって設定されるタイミング・アドバンス値であるか、または、前記移動通信デバイスによって測定された、受信された下りリンク送信の品質メトリック値である
ことを特徴とするコンピュータ読取可能媒体。
【請求項１２】
前記移動通信デバイスから前記基地局への前記無線通信リンクで送信される前記上りリンク通信信号の第２の部分の送信電力レベルを、前記モニタリングされた品質メトリック値に基づいて減少させるコンピュータプログラム・コードを更に備えることを特徴とする請求項１１に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項１３】
前記上りリンク通信信号の前記第２の部分についての前記減少した送信電力レベルは、前記上りリンク通信信号の平均送信電力レベルがほぼ不変となるように、前記上りリンク通信信号の前記第２の送信電力についての前記増加した送信電力レベルとのバランスを保っていることを特徴とする請求項１１または１２に記載のコンピュータ読取可能媒体。
【図１】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図４Ｃ】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図４Ｃ】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公表番号】特表２０１３−５１４０１３（Ｐ２０１３−５１４０１３Ａ）
【公表日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５４３３１２（Ｐ２０１２−５４３３１２）
【出願日】平成２２年１２月１０日（２０１０．１２．１０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／０５９９３０
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０８１８５３
【国際公開日】平成２３年７月７日（２０１１．７．７）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＧＳＭ
２．ＷＣＤＭＡ
【出願人】（５０３２６０９１８）アップル インコーポレイテッド (568)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月１０日（２０１０．１２．１０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／０５９９３０
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０８１８５３
【国際公開日】平成２３年７月７日（２０１１．７．７）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＧＳＭ
２．ＷＣＤＭＡ
【出願人】（５０３２６０９１８）アップル インコーポレイテッド (568)
【Ｆターム（参考）】
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