JP2001024583A - パワー制御アルゴリズムを用いて、移動無線通信システムの性能を改善する方法 - Google Patents
パワー制御アルゴリズムを用いて、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
るパワー制御アルゴリズムを用いて、移動無線通信シス
テムの性能を改善する方法を提供すること。 【解決手段】 前記方法は、必要とされる伝送パワーに
おいて重大な変化が発生した場合、対応する必要とされ
る伝送品質目標値の変化に従って、伝送パワーを変化さ
せることによって、前記パワー制御アルゴリズムをバイ
パスすることを含む。
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技法に関する。
重アクセス」)タイプの移動無線通信システムに適用で
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。
は、2つのタイプのパワー制御技法、いわゆる「開ルー
プパワー制御(open−loop power co
ntrol)」技法と、いわゆる「閉ループパワー制御
(closed−loop power contro
l)」技法(以下では、CLPCとも呼ばれる)を用い
る。これらのパワー制御技法は、たとえば、上りリンク
伝送方向で、すなわち、MS(「移動局」)からBTS
(「送受信基地局」)で再現される。開ループパワー制
御で、MS送信パワーは、BTSからこのMSによって
受信されたパワーに基づいて制御される。CLPCで、
MS送信パワーは、このBTSにおいて推定されたよう
に、このMSとBTSの間でのリンクの伝送品質に基づ
いて制御される。
質は、SIR(信号対干渉比)とも呼ばれる受信した信
号パワーと干渉パワーの比率に依存する。MSのSIR
が低い場合、または、同等に、他のMSのパワーが、そ
のパワーより非常に高い場合、その性能は、極端に低下
する。CLPCアルゴリズムは、各ユーザのSIRをで
きる限り一定に保つことを可能にする。
が、各MSから受信した信号のSIRを周期的に推定
し、この推定SIRを目標SIR(SI
Rtarget)と比較することである。推定SIRが
目標SIRより低い場合、BTSは、MSがその伝送パ
ワーを増大させるようにパワー制御命令をMSに送る。
それ以外の場合、BTSは、MSがその伝送パワーを減
少させるようにパワー制御命令をMSに送る。目標SI
Rは、必要とされるサービスの品質に応じて、BTSに
よって選択される。目標SIRは、それ自体「内側ルー
プ(inner loop)」と呼ばれるループに対向
して「外側ループ(outer loop)」とも呼ば
れる遅いループによって、サービス目標値の品質に従っ
て調整される。
ば、以下のような様々な理由のために、変えられる。 − たとえば、データパケットサービスのような可変速
度サービスの使用。 − 圧縮モードでの伝送、それによって、情報が、(た
とえば、ハンドオーバ、特に周波数の変わるハンドオー
バを準備するための無線測定のような)他のタスクを行
うためのいくつかの期間を空けたままにしておくため
に、必要より速い速度で瞬時に伝送される。 − システム性能の最適化(できる限りの伝送速度の減
速が、品質および/または容量を改善することを可能に
する)など。
で、伝送速度は、様々な拡散係数で伝送される情報を拡
散させることによって変えられ得る。拡散係数が低くな
ればなるほど、伝送速度が速くなる。
度が速くなればなるほど、(同じサービスの品質のため
に)必要とされる伝送パワーが高くなる。
のCLPCアルゴリズムを含むシステムで、特に、外側
ループが目標SIRに従って調整するためにかかる時
間、または、伝送パワーが内側ループによって段階を追
って調整されることを含む様々な理由のために、伝送速
度の変化があるたびに、新しく必要とされるパワーに達
するには、比較的長い時間がかかる。
る限り短くするようにもなされている。この目的のため
に、EP0886389は、拡散係数の変化に反比例し
て伝送パワーを変化させることを教示している。
PCアルゴリズムのそのような適応を改善することであ
る。
が、新しく必要とされるパワーに達するためにかかる時
間を減少させるだけでなく、新しく必要とされる伝送パ
ワーを最適な値に設定することである。
にすることは、そのようなシステムで非常に有益なこと
である。実際に、必要とされるパワーが、必要より高い
値に設定されている場合、システムでの干渉レベルへの
不必要な貢献であり、したがって、システムの性能の不
必要な低下である。一方、必要とされるパワーが、必要
より低い値に設定されている場合、進行中の通信は、性
能が低下するであろう。
って、伝送品質目標値に従って伝送パワーを制御するパ
ワー制御アルゴリズムを用いて、移動無線通信システム
の性能を改善する方法であり、前記方法は、必要とされ
る伝送パワーにおいて重大な変化が発生した場合、必要
とされる伝送品質目標値の対応する変化に従って、伝送
パワーを変化させることによって、前記パワー制御アル
ゴリズムをバイパスすることを含む。
伝送パワーにおける重大な変化は、伝送速度の変化を含
む。
伝送品質目標値の対応する変化は、所定の値を有する。
は、定期的に更新される。
は、信号対干渉比によって表される。
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
で行われる。
御は、前記移動無線通信システムの下りリンク伝送方向
で行われる。
ワーにおいて重大な変化が発生した場合、必要とされる
伝送品質目標値の対応する変化に従って、伝送パワーを
変化させることによって、前記パワー制御アルゴリズム
をバイパスする手段を含む、前記上りリンク伝送方向で
そのような方法を行う移動局である。
段は、必要とされる伝送パワーにおける様々な重大な変
化に対応する、必要とされる伝送品質目標値の対応する
変化の所定の値を含んでいる参照用(look−up)
テーブルを含む。
ワーにおいて重大な変化が発生した場合、必要とされる
伝送品質目標値を対応して変化させる手段を含む、前記
上りリンク伝送方向でそのような方法を行う移動無線通
信ネットワークエンティティである。
段は、必要とされる伝送パワーにおける様々な重大な変
化に対応する、必要とされる伝送品質目標値の対応する
変化の所定の値を含んでいる参照用テーブルを含む。
ワーにおいて重大な変化が発生した場合、必要とされる
伝送品質目標値の対応する変化に従って、伝送パワーを
変化させることによって、前記パワー制御アルゴリズム
をバイパスする手段を含む、前記下りリンク伝送方向で
そのような方法を行う移動無線通信ネットワークエンテ
ィティである。
段は、必要とされる伝送パワーにおける様々な重大な変
化に対応する、必要とされる伝送品質目標値の対応する
変化の所定の値を含んでいる参照用テーブルを含む。
ワーにおいて重大な変化が発生した場合、必要とされる
伝送品質目標値を対応して変化させる手段を含む、前記
下りリンク伝送方向でそのような方法を行う移動局であ
る。
段は、必要とされる伝送パワーにおける重大な変化に対
応する、必要とされる伝送品質目標値の対応する変化の
所定の値を含んでいる参照用テーブルを含む。
付の図面に関連して行う以下の説明からより明らかにな
ろう。
PCアルゴリズムは、各時間tiについて、BTSにお
いて、以下のステップを含む。
の間の平均受信SIRを推定する。
IRを、目標SIR、すなわちSIRtargetと比
較する。
ップ12において、BTSは、MSがδdBだけそのパ
ワーを減少させるように「DOWN」パワー制御命令を
MSに送る。ただし、δは、アルゴリズムのパワー制御
ステップの大きさである。
ップ13において、BTSは、MSがδdBだけそのパ
ワーを増大させるように「UP」パワー制御命令をMS
に送る。
ように、繰返し期間Tで、定期的に繰り返される。
PCアルゴリズムは、各時間tiについて、MSにおい
て、以下のステップを含む。
たパワー制御命令が、「UP」パワー制御命令である
か、または「DOWN」パワー制御命令であるかを判定
する。
ー制御命令である場合、ステップ15において、伝送パ
ワーが、δdBだけ増大される。
パワー制御命令である場合、ステップ16において、伝
送パワーが、δdBだけ減少される。
ように、繰り返し期間Tで、定期的に繰り返される。
PCアルゴリズムの変更実施例を、以下に開示する。し
かしながら、この実施例は限定されるものではなく、本
発明は、アルゴリズムの他の実施例にも適用されること
に留意されたい。
上りリンク伝送方向で行われる場合について、以下の記
述がなされるが、本発明は、前記パワー制御が下りリン
ク伝送方向で行われる場合にも適用されることを留意さ
れたい。
において重大な変化が発生した場合、必要とされる伝送
品質目標値の対応する変化に従って、伝送パワーを変化
させることによって、前記パワー制御アルゴリズムがバ
イパスされる。
変化が、伝送速度の変化に対応する場合について、以下
の記述がなされるが、この実施例は、限定されるもので
はなく、本発明は、必要とされる伝送パワーにおける他
の重大な変化についての実施例にも適用されることにも
留意されたい。他の重大な変化は、たとえば、必要とさ
れるサービスの品質における変化(特に、必要とされる
サービスの変化)、または、環境条件における変化、移
動スピードにおける変化、または、より一般的には、必
要とされる伝送パワーに影響を与えるいずれかの要素、
または、複数のそのような要素の任意の組合せのような
ものにおける変化である。
CLPCアルゴリズムが、必要とされる性能に関連す
る、新しい必要とされる伝送パワーに達するためにかか
る時間が、あまりにも長いいずれかの場合を参照して、
理解されるであろう。
4”において、MSは、受信したパワー制御命令が、
「UP」パワー制御命令であるか、または「DOWN」
パワー制御命令であるかを判定する。
ー制御命令である場合、ステップ18において、MS
は、伝送速度が変化したかを判定する。
19において、伝送パワーは、δdBだけ増大される。
において、伝送パワーは、[10log(SIR2/S
IR1)+δ]dBだけ増大される。
パワー制御命令である場合、ステップ21において、M
Sは、伝送速度が変化したかを判定する。
22において、伝送パワーは、δdBだけ減少される。
おいて、伝送パワーは、[10log(SIR2/SI
R1)−δ]dBだけ減少される。
ように、繰返し期間Tで、定期的に繰り返される。
要とする伝送パワーにおける変化に対応する(たとえ
ば、伝送パワーにおける変化は、伝送速度における変化
に対応する)必要とされる伝送品質目標値の対応する変
化を表す。
大な変化に対して、必要とされる伝送品質目標値のその
ような対応する変化は、所定の値を有する。特に、それ
は、システムパラメータとしてみられ、システムのオペ
レータによって、それに応じて判定される。特に、必要
な場合、環境条件における変化を考慮に入れて、それ
は、定期的にも更新される。
本発明による方法を行うために、40に示されている移
動局で、および、41に示されている(特にBTSのよ
うな)移動無線通信ネットワークエンティティで用いら
れるタイプの手段を示そうする図である。
方法を行うために(本明細書で記述されない他の従来の
手段に加えて)、必要とされる伝送パワーにおいて重大
な変化が発生した場合、伝送品質目標値の必要とされる
対応する変化に従って、伝送パワーを変化させることに
よって、前記パワー制御アルゴリズムをバイパスする手
段を含む。
手段は、前記所定の値を含んでおり、MS側において生
成されたアドレス信号S1を受信し、必要とされる伝送
パワーPにおける変化(たとえば、伝送速度における変
化)を示す参照用テーブル42を含む。
ルに記憶されている値は、呼の始めにおいて、または、
呼の間に、ネットワークを介して、移動局に通信され
る。特に、その値が、たとえば、ネットワーク側におい
て行われた品質の推定に基づいて、定期的に更新される
べき場合、通信される。
トワークエンティティは、前記上りリンク伝送方向で前
記方法を行うために(本明細書で記述されない他の従来
の手段に加えて)、必要とされる伝送パワーにおいて重
大な変化が発生した場合、必要とされる伝送品質目標値
を対応して変化させる手段を含む。
手段は、前記所定の値を含んでおり、MSから受信し
た、対応するシグナリング情報からまたは(特に、必要
とされる伝送パワーにおける変化が、伝送速度における
変化に対応する場合)直接トラフィック情報からのアド
レス信号S2を受信する参照用テーブル43を含む。こ
のアドレス信号S2は、MSから受信した情報Sから得
られる。
りリンクパワー制御にも適用する。
本発明による方法を行うために、45に示されている
(特にBTSにおけるような)移動無線通信ネットワー
クエンティティで用いられるタイプの手段と46に示さ
れている移動局で用いられるタイプの手段とを示すこと
を意図する図である。
ットワークエンティティは、前記下りリンク伝送方向で
の前記方法を行うために(本明細書で記述されない他の
従来の手段に加えて)、必要とされる伝送パワーにおい
て重大な変化が発生した場合に、必要とされる伝送品質
目標値の対応する変化に従って、伝送パワーを変化させ
ることによって、前記パワー制御アルゴリズムをバイパ
スする手段を含む。
は、呼の始めにおいて、または、呼の間に、移動局を介
して、ネットワークに通信されることができる。特に、
その値が、たとえば、移動局側において行われた品質の
推定に基づいて、定期的に更新されるべき場合、通信さ
れる。
手段は、前記所定の値を含んでおり、BTS側において
生成されたアドレス信号S1’を受信し、必要とされる
伝送パワーP’の変化(たとえば、伝送速度における変
化)を示す参照用テーブル47を含む。
記方法を行うために(本明細書で記述されない他の従来
の手段に加えて)、必要とされる伝送パワーにおける重
大な変化が発生した場合、必要とされる伝送品質目標値
を対応して変化させる手段を含む。
手段は、前記所定の値を含んでおり、アドレス信号S
2’を受信する参照用テーブル48を含む。このアドレ
ス信号S2’は、BTSから受信した情報S’の、対応
するシグナリング情報からか、もしくは、(特に、必要
とされる伝送パワーにおける変化が、伝送速度における
変化に対応する場合)直接トラフィック情報からのいず
れかから得られる。
されている値は、上りリンクパワー制御と下りリンクパ
ワー制御について異なっていてももよい。
て、BTS側において行われるような、現在のCLPC
アルゴリズムの異なるステップを示すことを意図とする
図である。
て、MS側において行われるような、現在のCLPCア
ルゴリズムの異なるステップを示すことを意図する図で
ある。
て、MS側において行われるような、本発明による方法
を含むように変更されたCLPCアルゴリズムの異なる
ステップを示すことを意図する図である。
方法を行うために、移動局と(特にBTSのような)移
動無線通信ネットワークエンティティで用いられるタイ
プの手段を示すことを意図する図である。
方法を行うために、(特にBTSのような)移動無線通
信ネットワークエンティティと移動局で用いられるタイ
プの手段を示すことを意図する図である。
Claims (16)
- 【請求項1】 伝送品質目標値に従って伝送パワーを制
御するパワー制御アルゴリズムを用いて、移動無線通信
システムの性能を改善する方法であって、 必要とされる伝送パワーにおいて重大な変化が発生した
場合、必要とされる伝送品質目標値の対応する変化に従
って、伝送パワーを変化させることによって、前記パワ
ー制御アルゴリズムをバイパスするステップを含む方
法。 - 【請求項2】 必要とされる伝送パワーにおける重大な
変化が、伝送速度における変化を含む請求項1に記載の
方法。 - 【請求項3】 必要とされる伝送品質目標値の対応する
変化が、所定の値を有する請求項1に記載の方法。 - 【請求項4】 前記所定の値が、定期的に更新される請
求項3に記載の方法。 - 【請求項5】 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6】 前記移動無線通信システムが、CDMA
タイプである請求項1に記載の方法。 - 【請求項7】 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行われる請求項1に記載
の方法。 - 【請求項8】 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行われる請求項1に記載
の方法。 - 【請求項9】 必要とされる伝送パワーにおいて重大な
変化が発生した場合、必要とされる伝送品質目標値の対
応する変化に従って、伝送パワーを変化させることによ
って、前記パワー制御アルゴリズムをバイパスする手段
を含む、請求項7に記載の方法を行う移動局。 - 【請求項10】 前記バイパスする手段が、必要とされ
る伝送パワーにおける様々な重大な変化に対応する、必
要とされる伝送品質目標値の対応する変化の所定の値を
含んでいる参照用テーブルを含む請求項9に記載の移動
局。 - 【請求項11】 必要とされる伝送パワーにおいて重大
な変化が発生した場合、必要とされる伝送品質目標値を
対応して変化させる手段を含む、請求項7に記載の方法
を行う移動無線通信ネットワークエンティティ。 - 【請求項12】 前記対応して変化させる手段が、必要
とされる伝送パワーにおける様々な重大な変化に対応す
る、必要とされる伝送品質目標値の対応する変化の所定
の値を含んでいる参照用テーブルを含む請求項11に記
載の移動無線通信ネットワークエンティティ。 - 【請求項13】 必要とされる伝送パワーにおいて重大
な変化が発生した場合、必要とされる伝送品質目標値の
対応する変化に従って、伝送パワーを変化させることに
よって、前記パワー制御アルゴリズムをバイパスする手
段を含む、請求項8に記載の方法を行う移動無線通信ネ
ットワークエンティティ。 - 【請求項14】 前記バイパスする手段が、必要とされ
る伝送パワーにおける重大な変化に対応する、必要とさ
れる伝送品質目標値の対応する変化の所定の値を含んで
いる参照用テーブルを含む請求項13に記載の移動無線
通信ネットワークエンティティ。 - 【請求項15】 必要とされる伝送パワーにおいて重大
な変化が発生した場合、必要とされる伝送品質目標値を
対応して変化させる手段を含む、請求項8に記載の方法
を行う移動局。 - 【請求項16】 前記対応して変化させる手段が、必要
とされる伝送パワーにおける重大な変化に対応する、必
要とされる伝送品質目標値の対応する変化の所定の値を
含んでいる参照用テーブルを含む請求項15に記載の移
動局。
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EP99401486.8 | 1999-06-16 |
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