JP2001156711A - 無線通信装置および送信電力制御方法 - Google Patents
無線通信装置および送信電力制御方法Info
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Abstract
ム容量の減少を防ぐこと。 【解決手段】 ターボ復号部102が、復調後のデータ
に対してターボ復号を行い、計数部103が、ターボ復
号のイテレーション回数を計数し、CRC判定部104
が、復号されたデータに対してCRCチェックを行い、
増減値算出部105が、誤りの有無およびイテレーショ
ン回数に従って基準SIRの増減値を算出し、基準SI
R更新部106が、基準SIRの増減値と、現在の基準
SIR値とを加算して新たな基準SIR値を求め、比較
部108が、SIR測定部107によって測定された受
信信号のSIR値と、更新された基準SIR値とを大小
比較し、送信電力制御ビット生成部109が、比較結果
に従って送信電力制御ビットを生成する。
Description
び送信電力制御方法に関する。
ss:符号分割多重)方式の移動体通信システムにおい
て、送信電力制御は、システム容量を増大させる点で重
要な技術である。送信電力制御方法のひとつして、アウ
ターループ送信電力制御方法がある。アウターループ送
信電力制御方法では、移動局装置および基地局装置は、
例えばFER(Frame Error Rate:フレームエラー率)
等の受信回線品質(以下、「品質」と省略する。)を一
定のレベルに保つために、伝搬環境によって変化する品
質に応じて基準SIR(Signal to Interference Rati
o:希望波対干渉波電力比)を変化させ、その可変基準
SIRと受信SIRとの比較結果に従って送信電力制御
を行う。なお、移動局装置および基地局装置が、品質を
一定レベルに保つように基準SIRを変化させるのは、
過剰品質での送信は他局にとっての干渉を増大させてし
まう原因となるため、必要とされる品質を満たす最低限
の送信電力で送信する必要があるからである。
従来の無線通信装置について説明する。図5は、従来の
無線通信装置の受信系の概略構成を示す要部ブロック図
である。図5において、復調部11は受信信号に対し所
定の復調処理を行う。復号部12は、復調後のデータを
復号する。復号方法としては、一般に、音声通信の場合
は軟判定ビタビ復号が用いられ、データ通信の場合はタ
ーボ復号が用いられる。
対してCRCチェック(Cyclic Redundancy Check)を
行い、データに誤りがあるか否かを判定し、判定後の受
信データを出力する。誤りが検出された場合(CRC=
NGの場合)には、増減値算出部14は、以下の式
(1)によって表される、基準SIRの増加値S1を生
成する。誤りが検出されない場合(CRC=OKの場
合)には、増減値算出部14は、以下の式(2)によっ
て表される、基準SIRの減少値S2を生成する。 S1=0.5[dB] …(1) S2=−S1*FER_TARGET /(1−FER_TARGET)[dB] …(2) FER_TARGET=10-3(音声通信の場合) =10-4(データ通信の場合) ここで、上式(1)及び(2)は、アウターループ送信
電力制御において、基準SIRの増減値の算出式とし
て、一般的に使用されている算出式である。なお、FE
R_TARGETは、無線通信装置が一定のレベルに保
ちたいフレームエラー率(品質)を示す。
は(2)により決定された基準SIRの増減値と現在の
基準SIR値とを加算して、基準SIR値を更新する。
一般に、更新周期は10msである。更新された基準S
IR値は、比較部17に出力される。
測定された受信信号のSIR値と更新された基準SIR
値とを大小比較し、比較結果を送信電力制御ビット生成
部18へ出力する。送信電力制御ビット生成部18は、
測定されたSIR値が基準SIR値よりも大きい場合に
は、送信電力の減少を通信相手へ指示する送信電力制御
ビットを生成する。また、送信電力制御ビット生成部1
8は、測定されたSIR値が基準SIR値以下の場合に
は、送信電力の増大を通信相手へ指示する送信電力制御
ビットを生成する。
は、生成した送信電力制御ビットを、無線通信装置の送
信系へ出力する。送信系では、送信電力制御ビットが送
信信号にマッピングされる。通信相手は、受信した送信
電力制御ビットに従って、送信電力を調整する。このよ
うにして、従来、無線通信装置間においてアウタールー
プ送信電力制御が行われている。
無線通信装置およびアウターループ送信電力制御方法に
は以下の問題がある。
復号では、軟出力ビタビアルゴリズム(SOVA)また
は最大事後確率復号法(MAP)によって復号されたデ
ータ系列に対して、復号後のビットについての復号信頼
度が付加される。そして、復号信頼度が付加されたデー
タ系列に対して、繰り返し同様の復号が行われることに
よって、復号精度が高められていく。なお、ターボ復号
における繰り返し回数は、一般にイテレーション回数と
呼ばれる。また、イテレーション回数は、一般には、8
回に設定されている。
ョン回数が8回に達するまで繰り返しターボ復号が行わ
れる。そして、イテレーション回数が8回に達した場合
の復号データに対するCRC判定結果に従って、基準S
IRの増減値の算出が行われる。従って、イテレーショ
ン回数8回目で初めて誤りが検出されなくなるような送
信電力が、システム容量を増大させるために最適な送信
電力である。つまり、イテレーション回数が7回以下で
誤りが検出されなくなるような過剰な送信電力で送信さ
れた過剰な品質の送信データは、他局にとっての干渉を
増大させてしまうので、システム容量が減少してしま
う。
ョン回数4回で誤りが検出されなくなるデータ(過剰な
品質のデータ)を受信した場合でも、イテレーション回
数8回で誤りが検出されなくなるデータ(最適な品質の
データ)を受信した場合と同様に、上式(2)に従っ
て、基準SIRの減少値S2を固定的に算出する。具体
的には、基準SIRの減少値S2は、 但し、FER_TARGET=10-4(データ通信の場
合)と、算出される。算出結果から、基準SIR値は、
受信データの品質によらず、非常に緩やかな勾配で減少
していくことが分かる。
ータの品質が一旦過剰になった場合には、基準SIR値
が最適な基準SIR値に設定されるまでには、非常に長
い時間を要してしまう。つまり、従来の無線通信装置で
は、過剰な送信電力でデータが送信される時間が非常に
長くなるので、他局にとっての干渉が増大し、システム
容量が減少してしまう。
あり、過剰な送信電力によって発生するシステム容量の
減少を防ぐことができる無線通信装置および送信電力制
御方法を提供することを目的とする。
は、受信データに対して繰り返し復号処理を行う復号手
段と、前記復号処理が行われる度に復号されたデータに
ついて誤りの有無を判定する判定手段と、前記繰り返し
復号処理の処理回数を計数する計数手段と、前記処理回
数に応じて受信品質を示す値の基準値を更新する更新手
段と、更新された基準値と測定された受信品質を示す値
との比較結果に従って送信電力制御ビットを生成する生
成手段と、を具備し、前記復号手段は、前記誤りが無く
なるまで前記復号処理を行う構成を採る。
理回数が少ないほど基準値の減少幅を大きくする構成を
採る。
出されなくなるまでの繰り返し回数に応じて基準値の減
少幅を適応的に変化させるため、基準値が最適な基準値
に設定されるまでの時間を短縮することができるので、
過剰な送信電力でデータが送信される時間を短縮するこ
とができる。
無線通信装置を搭載する構成を採る。また、本発明の基
地局装置は、上記いずれかの無線通信装置を搭載する構
成を採る。
地局装置において過剰な送信電力でデータが送信される
時間を短縮することができるため、移動体通信システム
のシステム容量が減少してしまうことを防ぐことができ
る。
なるまで受信データに対して繰り返し復号処理を行い、
復号処理の繰り返し回数に応じて受信品質を示す値の基
準値を更新し、更新した基準値と測定した受信品質を示
す値との比較結果に従って送信電力制御ビットを生成す
るようにした。
繰り返し回数が少ないほど基準値の減少幅を大きくする
ようにした。。
出されなくなるまでの繰り返し回数に応じて基準値の減
少幅を適応的に変化させるため、基準値が最適な基準値
に設定されるまでの時間を短縮することができるので、
過剰な送信電力でデータが送信される時間を短縮するこ
とができる。
下、「品質」と省略する。)の状態を、ターボ復号の繰
り返し回数(以下、「イテレーション回数」という。)
によって判定できることを見出し、本発明をするに至っ
た。すなわち、本発明の骨子は、データの誤りが検出さ
れなくなるまでのイテレーション回数に応じて基準SI
R値の増減幅を適応的に変化させて、基準SIR値が最
適な基準SIR値に設定されるまでの時間を短縮するこ
とである。
を参照して詳細に説明する。 (実施の形態)以下、本発明の一実施の形態に係る無線
通信装置および送信電力制御方法について説明する。図
1は、本発明の一実施の形態に係る無線通信装置の受信
系の概略構成を示す要部ブロック図である。
対し所定の復調処理を行う。ターボ復号部102は、復
調後のデータに対してターボ復号を行う。ターボ復号部
102は、後述するCRC判定部104での判定結果に
従ってデータに誤りが無くなるまで、または、後述する
計数部103での計数結果に従って所定の最大イテレー
ション回数まで、ターボ復号を行う。
ョン回数があらかじめ設定されている。なお、最大イテ
レーション回数は、通常8回に設定されている。また、
計数部103は、ターボ復号のイテレーション回数を数
えるためのものである。
に対してCRCチェック(Cyclic Redundancy Check)
を行い、データに誤りがあるか否かを判定し、判定後の
受信データを出力する。増減値算出部105は、ターボ
復号部102にて実行されたイテレーション回数に従っ
て、基準SIRの増減値を算出する。
IR値を保持している。基準SIR更新部106は、増
減値算出部105によって決定された基準SIRの増減
値と、現在の基準SIR値とを加算して新たな基準SI
R値を求める。そして、基準SIR更新部106は、そ
の新たな基準SIR値によって現在の基準SIR値を更
新し、その更新した基準SIR値を比較部108へ出力
する。
って測定された受信信号のSIR値と、更新された基準
SIR値とを大小比較し、比較結果を送信電力制御ビッ
ト生成部109へ出力する。送信電力制御ビット生成部
109は、測定されたSIR値が基準SIR値よりも大
きい場合には、送信電力の減少を通信相手へ指示する送
信電力制御ビットを生成する。また、送信電力制御ビッ
ト生成部109は、測定されたSIR値が基準SIR値
以下の場合には、送信電力の増大を通信相手へ指示する
送信電力制御ビットを生成する。
は、生成した送信電力制御ビットを、無線通信装置の送
信系へ出力する。送信系では、送信電力制御ビットが送
信信号にマッピングされる。通信相手は、受信した送信
電力制御ビットに従って、送信電力を調整する。このよ
うにして、無線通信装置間においてアウターループ送信
電力制御が行われる。
受信系の動作について図2を用いて説明する。図2は、
本発明の一実施の形態に係る無線通信装置の受信系の動
作を説明するためのフロー図である。
されると、まず、ステップ(以下、「ST」と省略す
る。)201において、ターボ復号部102が、計数部
103に保持されているイテレーション回数Iを「0」
にリセットする。なお、図2のフロー図においては、イ
テレーション回数を「I」で示し、また、計数部103
に設定される所定の最大イテレーション回数を「N」で
示すものとする。また、最大イテレーション回数は
「8」に設定されているものとする。
部102が、計数部103に保持されているイテレーシ
ョン回数Iを1インクリメントする。
3が、イテレーション回数Iと最大イテレーション回数
Nとを比較する。I≦Nの場合には、計数部103は、
ターボ復号部102に対して1回目の復号を行うよう指
示する。この場合には、ST204へ進む。
部102は、受信データに対して1回目の復号を行い、
復号したデータをCRC判定部104へ出力する。次い
で、ST205において、CRC判定部104が、復号
されたデータに対してCRCチェックを行い、データに
誤りがあるか否かを判定する。誤りがある場合(CRC
=NGの場合)には、CRC判定部104は、誤りが検
出された旨を示す信号をターボ復号部102へ出力す
る。この場合には、ST202へ戻り、ST202〜S
T205の処理が繰り返される。すなわち、ターボ復号
部102において2回目以降の復号処理が、CRC判定
部104において誤りが検出されなくなるまで、8回を
上限として行われる。
されない場合(CRC=OKの場合)には、CRC判定
部104は、誤りが検出されない旨を示す信号を、ター
ボ復号部102および増減値算出部105へ出力する。
この時点で、ターボ復号部102は、復号処理を終了す
る。
部105が、計数部103に保持されているイテレーシ
ョン回数Iを参照する。そして、増減値算出部105
は、以下の式(4)および(5)に従って、基準SIR
の減少値S2を生成し、生成した基準SIRの減少値S
2を基準SIR更新部106へ出力する。 S1=0.5[dB] …(4) S2=−S1*coeff(I)*FER_TARGET /(1−FER_TARGET)[dB] …(5) 上式(5)において、coeff(I)は、イテレーシ
ョン回数Iに反比例する係数であり、1以上の係数であ
る。また、FER_TARGETは、無線通信装置が一
定のレベルに保ちたいフレームエラー率(品質)を示
す。一般には、FER_TARGETは、音声通信の場
合には10-3に設定され、データ通信の場合には10-4
に設定される。つまり、上式(5)は、基準SIRの減
少値を算出する従来の式(2)に、coeff(I)を
乗じた式である。
回数Iが少ないほど、基準SIRの減少値が大きくなる
ことを示す。つまり、受信データの品質が良いほど、基
準SIRの減少値が大きくなる。従って、受信データの
品質が一旦過剰になった場合には、過剰になった分に比
例して基準SIRの減少値が大きくなるので、基準SI
R値が最適な基準SIR値に設定されるまでまでの時間
が、従来の無線通信装置に比べ大幅に短縮される。
場合、すなわちイテレーション回数Iが、最大イテレー
ション回数Nを越えた場合には、計数部103は、ター
ボ復号部102に復号処理を終了するよう指示する。こ
れにより、ターボ復号部102は、復号処理を終了す
る。また、計数部103は、IがNを越えた旨を示す信
号を、増減値算出部105へ出力する。この信号に従っ
て、増減値算出部105は、ST207において、上式
(4)に従って、基準SIRの増加値S1を生成し、生
成した基準SIRの増加値を基準SIR更新部106へ
出力する。つまり、受信データの品質が悪く、受信デー
タについて8回ターボ復号が繰り返されてもCRCチェ
ックの結果が誤りである場合には、基準SIR値は0.
5[dB]増加される。
及び(5)はあくまで一例であり、これらに限定される
ものではない。従って、上式(4)は、基準SIRの増
加値を表す式であれば、いかなる式であっても構わな
い。また、上式(5)は、イテレーション回数Iが少な
いほど、基準SIRの減少値が大きくなることを示す式
であれば、いかなる式であっても構わない。
用いてアウターループ送信電力制御を行った場合の基準
SIRの変化について、図3および図4を用いて説明す
る。図3は、ターボ復号時のFER特性を説明するため
のグラフである。図4は、本発明の一実施の形態に係る
無線通信装置を用いてアウターループ送信電力制御を行
った場合の基準SIRの変化を示すグラフである。
特性について説明をする。図3において、横軸はEb/
N0(ユーザ情報1ビット当たりの受信エネルギーとノ
イズ密度の比)を示し、縦軸はFERを示す。このグラ
フでは、ターボ復号のイテレーション回数が、1回、2
回、4回、8回の場合のFER特性が示されている。
今、FER_TARGETが10-4に設定されると、E
b/N0=Aの場合は、イテレーション回数2回で誤り
が検出されなくなる(CRC=OKとなる)ため、受信
データは過剰品質の状態である。また、Eb/N0=B
の場合も、イテレーション回数4回で誤りが検出されな
くなる(CRC=OKとなる)ため、受信データは過剰
品質の状態である。
回数8回で初めて誤りが検出されなくなる(CRC=O
Kとなる)ため、通信に要求される最低限の送信電力で
データが送信されている最適な状態である。なお、Eb
/N0の値は、送信電力制御によって逐次変化する。
用いてアウターループ送信電力制御を行った場合の基準
SIRの変化について、図4を用いて説明する。図4に
おいて、横軸は時間を示し、縦軸は基準SIR値を示
す。また、実線は、本実施の形態に係る無線通信装置を
用いてアウターループ送信電力制御を行った場合の基準
SIRの変化を示し、一点鎖線は、従来の無線通信装置
を用いてアウターループ送信電力制御を行った場合の基
準SIRの変化を示す。
プ送信電力制御を行うと、図4に示すように、Eb/N
0=Aの場合も、Eb/N0=Bの場合も、基準SIR
値は常に一定の非常に緩やかな勾配で減少していき、E
b/N0=Cとなる最適な基準SIR値になる。
用いてアウターループ送信電力制御を行うと、上式
(5)に従って基準SIRの減少値が算出されるため、
イテレーション回数が少ないほど、基準SIR値は勾配
を増して減少していく。例えば、今、イテレーション回
数2回で誤りが検出されなくなる(CRC=OKとな
る)Eb/N0=Aの場合に「4」となり、イテレーシ
ョン回数4回で誤りが検出されなくなる(CRC=OK
となる)Eb/N0=Bの場合に「2」となるような係
数coeff(I)が用いられるとする。このようなc
oeff(I)が用いられると、基準SIR値は、図4
に示すように、Eb/N0=Aの場合には、従来に比べ
4倍の勾配で減少していき、Eb/N0=Aの場合に
は、従来に比べ2倍の勾配で減少していき、Eb/N0
=Cとなる最適な基準SIR値になる。
を用いてアウターループ送信電力制御を行うと、従来の
無線通信装置を用いてアウターループ送信電力制御を行
う場合に比べ、図4に示すように、基準SIR値が最適
な基準SIR値になるまでの時間が、大幅に短縮され
る。
び測定値としてSIR値を用いたが、これに限られるも
のではない。すなわち、基準値および測定値としては、
受信レベル等、受信品質を示せる値であればいかなる値
を用いても構わない。
よび送信電力制御方法によれば、データの誤りが検出さ
れなくなるまでのイテレーション回数に応じて基準SI
R値減少幅を適応的に変化させるため、基準SIR値が
最適な基準SIR値に設定されるまでの時間を短縮する
ことができるので、過剰な送信電力でデータが送信され
る時間を短縮することができる。
置を、移動体通信システムにおける通信端末装置や基地
局装置に適用することが可能である。適用した場合、通
信端末装置や基地局装置において過剰な送信電力でデー
タが送信される時間を短縮することができるため、移動
体通信システムのシステム容量が減少してしまうことを
防ぐことができる。
過剰な送信電力によって発生するシステム容量の減少を
防ぐことができる。
信系の概略構成を示す要部ブロック図
信系の動作を説明するためのフロー図
ラフ
いてアウターループ送信電力制御を行った場合の基準S
IRの変化を示すグラフ
要部ブロック図
Claims (6)
- 【請求項1】 受信データに対して繰り返し復号処理を
行う復号手段と、前記復号処理が行われる度に復号され
たデータについて誤りの有無を判定する判定手段と、前
記繰り返し復号処理の処理回数を計数する計数手段と、
前記処理回数に応じて受信品質を示す値の基準値を更新
する更新手段と、更新された基準値と測定された受信品
質を示す値との比較結果に従って送信電力制御ビットを
生成する生成手段と、を具備し、前記復号手段は、前記
誤りが無くなるまで前記復号処理を行うことを特徴とす
る無線通信装置。 - 【請求項2】 更新手段は、処理回数が少ないほど基準
値の減少幅を大きくすることを特徴とする請求項1記載
の無線通信装置。 - 【請求項3】 請求項1または請求項2記載の無線通信
装置を搭載することを特徴とする通信端末装置。 - 【請求項4】 請求項1または請求項2記載の無線通信
装置を搭載することを特徴とする基地局装置。 - 【請求項5】 誤りが無くなるまで受信データに対して
繰り返し復号処理を行い、復号処理の繰り返し回数に応
じて受信品質を示す値の基準値を更新し、更新した基準
値と測定した受信品質を示す値との比較結果に従って送
信電力制御ビットを生成する、ことを特徴とする送信電
力制御方法。 - 【請求項6】 復号処理の繰り返し回数が少ないほど基
準値の減少幅を大きくすることを特徴とする請求項5記
載の送信電力制御方法。
Priority Applications (6)
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---|---|---|---|
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PCT/JP2000/008335 WO2001039402A1 (fr) | 1999-11-25 | 2000-11-27 | Appareil de communication radio et procede permettant de commander la puissance d'emission |
EP20000977948 EP1146667B1 (en) | 1999-11-25 | 2000-11-27 | Radio communication apparatus and method for controlling transmission power |
DE2000604783 DE60004783T2 (de) | 1999-11-25 | 2000-11-27 | Funkkommunikationsgerät und verfahren zur steuerung der übertragungstärke |
US09/889,963 US6771978B1 (en) | 1999-11-25 | 2000-11-27 | Radio communication apparatus and method for controlling transmission power |
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---|---|---|---|
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