JP2000354004A - パワー制御を用いて、移動無線通信システムの性能を改善する方法 - Google Patents
パワー制御を用いて、移動無線通信システムの性能を改善する方法Info
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Abstract
を提供すること。 【解決手段】 この方法は、伝送品質目標値に従ってパ
ワーを制御するパワー制御ループと、前記伝送品質目標
値を調整する調整プロセスとを用いる。前記調整プロセ
スは、前記パワー制御ループの収束の評価に基づいて、
前記伝送品質目標値の付近で制御される。
Description
通信システムに関する。
質や容量などに関しての)性能を改善するそのようなシ
ステムに用いられるパワー制御に関する。
セス」)タイプの移動無線通信システムに、特に適用で
きる。特に、本発明は、UMTS(「ユニバーサル移動
通信システム」)に適用できる。
御の1つのタイプは、いわゆる「閉ループのパワー制御
(closed−loop power contro
l)」である。
命令を送信機に送り返すことによって、伝送品質目標値
(一般には、SIRtarget値)の付近に(一般に
は、SIR、または、「信号対干渉比」によって表され
る)伝送品質を調整するために、速い基準で動作する。
閉ループは、このように、推定SIRが、SIRta
rget値より低い場合に、「UP」パワー制御命令
を、または、それ以外である場合に、「DOWN」パワ
ー制御命令を送信機に送り返す。
ゆる「外側ループ(outer loop)」によって
調整される。外側ループは、一般には、サービス品質目
標値(一般には、BERまたはFER目標値)の付近に
(一般には、BER、または、「ビット誤り率」、また
は、FER、または、「フレーム誤り率」によって表さ
れる)サービスの品質を調整するために、遅い基準で動
作する。外側ループは、推定BERまたは推定FER
が、BER目標値またはFER目標値より高い場合、S
IRtarget値を増加させ、それ以外である場合
に、SIRtarg et値を減少させる。
IRtarget値が不必要に増加され、したがって、
システムでの干渉のレベルを不必要に増加させる状況を
もたらす。
送信パワーに達している、または、システムが過負荷に
なっている状態のもとでの場合である。そのような場合
には、SIRtarget値が無用に増加されるが、こ
の結果、少しも品質の改善をもたらすこともできない。
これは、そのような状態が適用される限り、それ自体が
障害としてみなされるのではないが、SIR
target値が、あまりにも高くなり、そのような状
態がもはや適用されない場合、この結果、必要より高い
レベルに送信パワーを設定し、したがって、アルゴリズ
ムが再び正しい値にを達するまで、システムでの干渉レ
ベルを不必要に増加することになるであろう。
Rtarget設定の間での適合の遅れを減少させるた
めに、受け取る側において実施される。しかしながら、
受信機は、なぜサービスの品質が、現在のSIR
target値で維持されることができないのかを知る
手段を有しておらず、今まで示したように、たとえば、
現在のSIRtarget値が、ネットワークの過負荷
のために達成できないとしても、それを増加させようと
する。
ー制御方法を提供する必要がある。
って、伝送品質目標値に従ってパワーを制御するパワー
制御ループと、前記伝送品質目標値を調整する調整プロ
セスとを用いて、移動無線通信システムの性能を改善す
る方法であって、前記調整プロセスが、前記パワー制御
ループの収束(convergence)の評価に基づ
いて、前記伝送品質目標値の付近で制御される方法であ
る。
御ループが、前記伝送品質目標値の付近に収束しない場
合に、前記調整プロセスの制御が、全く調整を行わない
ことを含む。
御ループの収束は、推定平均伝送品質と前記伝送品質目
標値の間の差が所与のマージンの範囲内である場合に、
判定によって評価される。
は、パワー制御エラーを考慮に入れるように判定され
る。
は、無線の状態に従って最適化される。
は、前記調整が、前記伝送品質目標値を増加させるこ
と、または、減少させることを要求するかによって異な
る。
伝送品質は、前記パワー制御ループを収束させることが
できる十分な長さであるが、パワー制御要求における速
い変更を考慮に入れてあまり長すぎない平均周期に基づ
いて、推定される。
は、無線の状態に従って最適化される。
収束は、推定平均伝送品質を表す連続した値の中で、こ
れらの値の少なくとも1つが前記伝送品質目標値より高
く、これらの値の少なくとも1つが前記伝送品質目標値
より低いかどうかを判定することによって評価される。
は、信号対干渉比(SIR)によって表される。
セスは、サービス品質目標値の付近にサービスの品質を
調整する外側ループである。
通信システムは、CDMAタイプである。
御は、前記移動無線通信システムの上りリンク伝送方向
で、上りリンクパワー制御ループと上りリンク調整プロ
セスを用いて行われ、前記上りリンク調整プロセスは、
前記上りリンクパワー制御ループの収束の評価に基づい
て制御される。
御は、前記移動無線通信システムの下りリンク伝送方向
で、下りリンクパワー制御ループと下りリンク調整プロ
セスを用いて行われ、前記下りリンク調整プロセスは、
前記下りリンクパワー制御ループの収束の評価に基づい
て制御される。
うな方法を行う移動無線通信ネットワークを有し、前記
移動無線通信ネットワークは、前記上りリンクパワー制
御ループを行う手段と、前記上りリンク調整プロセスを
行う手段と、前記上りリンクパワー制御ループの収束の
評価に基づいて前記上りリンク調整プロセスを制御する
手段とを含む。
通信ネットワークは、前記上りリンクパワー制御ループ
を行う手段を含む少なくとも1つの基地局と、前記上り
リンク調整プロセスを行う手段を含む少なくとも1つの
基地局コントローラとを含むタイプである。
ットワークの基地局が、前記上りリンクパワー制御ルー
プの収束の評価について必要な測定を行う手段と、その
ような測定結果を基地局コントローラに送る手段とを含
む。
ットワークの基地局コントローラが、そのような測定結
果を基地局から受け取る手段と、そのような測定結果に
基づいて前記上りリンクパワー制御ループの収束を評価
し、この評価に基づいて前記上りリンク調整プロセスを
制御する手段とを含む。
うな方法を行う移動局を有し、前記移動局は、前記下り
リンクパワー制御ループを行う手段と、前記下りリンク
調整プロセスを行う手段と、前記下りリンクパワー制御
ループの収束の評価に基づいて前記下りリンク調整プロ
セスを制御する手段とを含む。
動局は、前記下りリンクパワー制御ループの収束の評価
について必要な測定を行う手段と、そのような測定結果
に基づいて前記下りリンクパワー制御ループの収束を評
価し、この評価に基づいて前記下りリンク調整プロセス
を制御する手段とを含む。
動局は、前記下りリンクパワー制御ループの収束の評価
について必要とされるパラメータを移動無線通信ネット
ワークから受け取る手段をさらに含む。
に関連して行う以下の説明からより明らかになろう。
のために、伝送品質目標値に従ってパワーを制御するパ
ワー制御ループと、前記伝送品質目標値を調整する調整
プロセスとを用いて、移動無線通信システムの性能を改
善する方法を有しており、前記調整プロセスは、前記パ
ワー制御ループの収束の評価に基づいて、前記伝送品質
目標値の付近で制御される。
示される。ただし、1は、パワー制御ループを示す。
を示す。
スの制御を示す。
を最適化することによって、性能を最適化することがで
きる。
目標値の付近にまだ収束しない場合に、伝送品質目標値
の調整を行わせないことによって、これは、上記の障害
を避けることができる。
に述べたような外側ループアルゴリズムであり、パワー
制御ループが、今までに述べたような閉ループである現
在の場合を考慮することによって、これは、以下のアル
ゴリズムによって表される。
targetの変更を必要とし、閉ループパワー制御が
収束するならば、要求は、受け入れられるそれ以外であ
るならば、要求は、拒否されるそのようなアルゴリズム
の実施態様の例は、以下のように表される。
Rtarget)かつ(|SIRav−SIRta
rget|<η)ならば、SIRtarget=SIR
target−SIRd ec_step (Avgd_FER>FERtarget)かつ(|S
IRav−SIRta rget|<ε)ならば、SIR
target=SIRtarget+SIRi
nc_stepである。
SIRdec_stepは、SIR target値を
(それぞれ、増加および減少して)更新する特定のステ
ップである。
Rtarget)または(Avgd_FER>FER
target)は、外側ループが、SIRtarget
の更新を要求する条件である。
で平均された測定FERであり、他の品質パラメータ
は、たとえば、ブロック誤り率、パケットサービス用の
RLCにおけるPDUの再送の数などが使用され、FE
Rtargetは、(セットアップされた呼またはセッ
ションにおいて与えられる)ベアラサービスについて指
定するFER目標値である。
は、推定平均伝送品質目標値と前記伝送品質目標値との
差が所与のマージンの範囲内であるかどうか、すなわ
ち、(|SIRav−SIRtarget|<η)また
は(|SIRav−SIRta rget|<ε)である
かどうかを判定することによって評価される。
プアルゴリズムによって設定され、閉ループパワー制御
によって使用されるSIR目標値であり、SIR
avは、所与の平均周期で、測定され平均されたSIR
である。この平均周期は、無線の状態に従って最適化さ
れるシステムのパラメータである。平均周期は、少なく
ともSIRtarget値における最後の変更の後に開
始されるべきであり、閉ループが新しい値に達すること
ができるのに十分な長さであるべきだが、たとえば、過
負荷の状況の場合における速い変更を識別するのに長す
ぎるべきではない。
れ増加させ、減少させる必要がある場合の)SIRav
測定値とSIR目標値との差に関連した、パワー制御エ
ラーを考慮に入れるマージンである。これらのパラメー
タも、無線の状態に従って最適化される。
を評価することを考察する。たとえば、SIRavを表
す連続した値の中で、これらの値の少なくとも1つが、
SIRtargetより低く、これらの値の少なくとも
1つが、SIRtargetより高い場合に、閉ループ
が収束することが考慮される。
R推定値)の場合に、正確でない測定結果を考慮して、
SIR以外のパラメータを用いて、閉ループパワー制御
の収束を評価することができることに留意されたい。
ンクパワー制御、または、上りリンクパワー制御と下り
リンクパワー制御の両方に適用される。
る方法は、行われる追加のシグナリングと同様に、追加
の測定を要求することができる。
キテクチャへの本発明の適用を、以下に開示する。
アーキテクチャは、「Uu」と呼ばれる無線インターフ
ェースを介して移動局すなわち「ユーザ装置」(UE)
と通信する「ノードB」と呼ばれる基地局と、「Iu
b」と呼ばれるインターフェースを介してノードBと通
信する「無線ネットワークコントローラ」またはRNC
と呼ばれる基地局コントローラ(各RNCは、複数のノ
ードBを制御する)とを含む。
ー制御のために、閉ループは、一般にノードBで実施さ
れ、外側ループは、一般にRNCで実施される。下りリ
ンクパワー制御のために、両方のループは、一般にUE
で実施される。
御のために、インターフェースIubにおいてノードB
とRNCの間で行われる追加のシグナリングと同様に、
上りリンクパワー制御のためにノードBで、下りリンク
パワー制御のためにUEで、行われる追加の測定を要求
することができる。
は、したがって、従来のものであり、本明細書で述べら
れていない他の手段のほかに、上りリンクパワー制御ル
ープの収束の評価について必要とされる測定を行う手段
10と、そのような測定結果をRNCに送る手段11と
を含む。
は、したがって、従来のものであり、本明細書で述べら
れていない他の手段のほかに、ノードBからそのような
測定結果を受け取る手段13と、そのような測定結果に
基づいて前記上りリンクパワー制御ループの収束を評価
し、この評価に基づいて、上りリンク調整プロセスまた
は上りリンク外側ループを制御する手段14とを含む。
上りリンクパワー制御のために、今までに開示された方
法を行うように共に働く。そのような手段は、当分野の
技術者のために、それらの今までに開示した機能より詳
細に開示される必要はない。さらに、必要とされるシグ
ナリングも、知られているタイプのシステムでの知られ
ているタイプのシグナリング手順に従って行われるの
で、当分野の技術者のために、詳細に開示される必要は
ない。
れ、ノードBによってインターフェースIubをわたっ
てRNCに送られる測定結果は、データPDU(「パケ
ットデータユニット」)で帯域内で、または帯域外で送
られる。
伝送時間周期で平均されたSIRなど)のような測定値
は、各上りリンクデータフレームについての帯域内で送
られる。
は、従来のものであり、本明細書で述べられていない他
の手段のほかに、下りリンクパワー制御閉ループの収束
の評価について必要とされる測定を行う手段15と、そ
のような測定結果に基づいて、前記収束を評価し、この
評価に基づいて、下りリンク調整プロセスまたは下りリ
ンク外側ループを制御する手段16とを含む。
リンクパワー制御のために必要とされない。
れた実施例で参照されているパラメータεのような、収
束の評価について必要なパラメータは、前記下りリンク
調整制御でのネットワーク制御を必要とする場合に、各
UEにシグナリングとして送られることが必要である。
別法としては、パラメータεは、たとえば、過去の測定
値からUEによって推定される。
ワー制御のために、今までに開示された方法を行うよう
に共に働く。そのような手段は、当分野の技術者のため
に、それらの今までに開示した機能より詳細に開示され
る必要はない。
る。
ク、すなわち「UTRAN」(「UMTS地上無線アク
セスネットワーク」)の一般的なアーキテクチャを例示
しようとする図である。
方法を行う、基地局すなわちUTRANのノードBのよ
うなエンティティと、基地局コントローラすなわちUT
RANのSRNCのようなエンティティで、用いられる
手段の実施例を示そうとする図である。
方法を行う移動局すなわちユーザ装置(UE)で用いら
れる手段の実施例を示そうとする図である。
Claims (21)
- 【請求項1】 伝送品質目標値に従ってパワーを制御す
るパワー制御ループと、前記伝送品質目標値を調整する
調整プロセスとを用いて、移動無線通信システムの性能
を改善する方法であって、 前記調整プロセスが、前記パワー制御ループの収束の評
価に基づいて、前記伝送品質目標値の付近で制御される
方法。 - 【請求項2】 前記調整プロセスの制御が、前記パワー
制御ループが、前記伝送品質目標値の付近に収束しない
場合に、全く調整を行わないことを含む請求項1に記載
の方法。 - 【請求項3】 前記パワー制御ループの収束が、推定平
均伝送品質と前記伝送品質目標値との差が、所与のマー
ジンの範囲内であるかどうかを判定することによって評
価される請求項1に記載の方法。 - 【請求項4】 前記マージンが、パワー制御エラーを考
慮に入れるように判定される請求項3に記載の方法。 - 【請求項5】 前記マージンが、無線の状態に従って最
適化される請求項3に記載の方法。 - 【請求項6】 前記マージンが、前記調整が、前記伝送
品質目標値を増加させることまたは減少させることを要
求するかによって異なる請求項3に記載の方法。 - 【請求項7】 前記推定平均伝送品質が、前記パワー制
御ループを収束させることができるのに十分な長さであ
るが、パワー制御要求における速い変更を考慮に入れる
のに長すぎない平均周期に基づいて、推定される請求項
3に記載の方法。 - 【請求項8】 前記平均周期が、無線の状態に従って最
適化される請求項3に記載の方法。 - 【請求項9】 前記パワー制御ループの収束が、推定平
均伝送品質を表す連続した値の中で、該連続した値の少
なくとも1つが、前記伝送品質目標値より高く、かつ、
該連続した値の少なくとも1つが、前記伝送品質目標値
より低いかどうかを判定することによって、評価される
請求項1に記載の方法。 - 【請求項10】 前記伝送品質が、信号対干渉比によっ
て表される請求項1に記載の方法。 - 【請求項11】 前記調整プロセスが、サービス品質目
標値の付近にサービス品質を調整する外側ループである
請求項1に記載の方法。 - 【請求項12】 前記移動無線通信システムが、CDM
Aタイプである請求項1に記載の方法。 - 【請求項13】 前記パワー制御が、前記移動無線通信
システムの上りリンク伝送方向で、上りリンクパワー制
御ループと上りリンク調整プロセスとを用いて行われ、 前記上りリンク調整プロセスが、前記上りリンクパワー
制御ループの収束の評価に基づいて制御される請求項1
に記載の方法。 - 【請求項14】 前記パワー制御が、前記移動無線通信
システムの下りリンク伝送方向で、下りリンクパワー制
御ループと下りリンク調整プロセスとを用いて行われ、 前記下りリンク調整プロセスが、前記下りリンクパワー
制御ループの収束の評価に基づいて制御される請求項1
に記載の方法。 - 【請求項15】 前記上りリンクパワー制御ループを行
う手段と、前記上りリンク調整プロセスを行う手段と、
前記上りリンクパワー制御ループの収束の評価に基づい
て前記上りリンク調整プロセスを制御する手段とを含む
請求項13に記載の方法を行う移動無線通信ネットワー
ク。 - 【請求項16】 前記上りリンクパワー制御ループを行
う手段を含む少なくとも1つの基地局と、前記上りリン
ク調整プロセスを行う手段を含む少なくとも1つの基地
局コントローラとを含むタイプである請求項15に記載
の移動無線通信ネットワーク。 - 【請求項17】 前記上りリンクパワー制御ループの収
束の評価について必要な測定を行う手段と、そのような
測定結果を基地局コントローラに送る手段とを含む請求
項16に記載の移動無線通信ネットワークの基地局。 - 【請求項18】 前記上りリンクパワー制御ループの収
束の評価について必要な測定結果を基地局から受け取る
手段と、該測定結果に基づいて前記上りリンクパワー制
御ループの収束を評価し、該評価に基づいて前記上りリ
ンク調整プロセスを制御する手段とを含む請求項16に
記載の移動無線通信ネットワークの基地局コントロー
ラ。 - 【請求項19】 前記下りリンクパワー制御ループを行
う手段と、前記下りリンク調整プロセスを行う手段と、
前記下りリンクパワー制御ループの収束の評価に基づい
て前記下りリンク調整プロセスを制御する手段とを含む
請求項14に記載の方法を行う移動局。 - 【請求項20】 前記下りリンクパワー制御ループの収
束の評価について必要な測定を行う手段と、該測定結果
に基づいて前記下りリンクパワー制御ループの収束を評
価し、該評価に基づいて前記下りリンク調整プロセスを
制御する手段とを含む請求項19に記載の移動局。 - 【請求項21】 前記下りリンクパワー制御ループの収
束の前記評価について必要とされるパラメータを移動無
線通信ネットワークから受け取る手段をさらに含む請求
項20に記載の移動局。
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