JP2001292098A - 通信方法および通信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ワイヤレス通信方式において、ＢＥＲの平均
値と中央値の相違を考慮した、ＢＥＲターゲットに対す
る適応的補償を有する、ＢＥＲに基づくＲＯＬＰＣ(Rev
erse-link Outer Loop Power Control)を実現する。 【解決手段】 復号後ＢＥＲに基づくＲＯＬＰＣを実行
する際に、ユーザメトリックターゲットは、通信チャネ
ルの「シグニチャ」の関数として変えられる。基地局
は、復号後ＢＥＲを用いたＲＯＬＰＣ方式を、ユーザメ
トリックターゲットとして利用する。ＲＯＬＰＣ方式
は、ターゲットＳＮＲを調整するためのターゲットＢＥ
Ｒ値と比較するために、ＢＥＲの瞬間値または弱くフィ
ルタリングされた値のいずれかを使用する。ターゲット
ＢＥＲ値は、受信ＳＮＲの２次統計量（例えば、分散、
標準偏差）の関数として変えられる。受信ＳＮＲの２次
統計量は、通信チャネルのシグニチャを表す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、通信に関し、特
に、ワイヤレスシステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）技術（例
えば、ＩＳ−９５、ＣＤＭＡ２０００、ＵＭＴＳ）に基
づく商用ワイヤレス通信方式の現在および将来の標準
は、予約リンク送信パワーの制御についての高度な方式
を含む。内側のレイヤをＲＩＬＰＣ（逆方向内側ループ
パワー制御、Reverse Inner Loop Power Control）とい
い、外側のレイヤをＲＯＬＰＣ（逆方向外側ループパワ
ー制御、Reverse-link Outer Loop Power Control）と
いう。

【０００３】内側レイヤＲＩＬＰＣは一般に、基地局受
信機が、与えられたコネクションで受信されているＳＮ
Ｒの何らかの測度を周期的に取得し、それをターゲット
ＳＮＲと比較して、１ビットのフィードバックを移動局
送信機へ送ることを必要とする。このフィードバックビ
ットが、測定されたＳＮＲがターゲットＳＮＲより高い
（低い）ことを示している場合、移動局送信機は、（ｄ
Ｂ単位で）固定量だけ送信パワーを下降（上昇）させ
る。このようにして、ＲＩＬＰＣは、与えられたコネク
ションに対する基地局受信機におけるＳＮＲがターゲッ
トＳＮＲに近くなるように、移動局の送信パワーレベル
を変化させる作業を実行する。

【０００４】外側レイヤＲＯＬＰＣは、エンドユーザが
所望品質メトリックを受け取るように、上記のターゲッ
トＳＮＲを変化させることを担当する。普通のフェージ
ング環境では、ターゲットＳＮＲは、エンドユーザに所
望の品質メトリックを配送するために連続的に調整され
る必要がある。通常、ＲＯＬＰＣは、品質メトリックを
モニタして、その信頼できる推定値を取得し、その推定
値がターゲット品質メトリックより悪いか良いかに応じ
てターゲットＳＮＲを上昇または下降させる。

【０００５】品質メトリックの１つにビット誤り率（Ｂ
ＥＲ）がある。これは、「復号後」の品質メトリックで
ある。すなわち、これは、受信信号の復号を必要とす
る。これを、「復号後ＢＥＲに基づくＲＯＬＰＣ」とい
う。フレームに基づく伝送を仮定すると、ＢＥＲ推定値
を得る１つの方法は、情報ビットに対する対数尤度比を
用いることである。この対数尤度比は、フレーム復号プ
ロセスの一部として復号器によって生成され、瞬間ＢＥ
Ｒを推定するために利用可能である。瞬間ＢＥＲ推定値
をさらにフィルタリングすなわち平均化して、ＲＯＬＰ
ＣがＳＮＲターゲットを調整するために用いることがで
きる、より信頼性の高いＢＥＲ推定値を得ることも可能
である。残念ながら、この方向でのアプローチは、長期
間にわたる強いフィルタリングすなわち平均化を必要と
し、これは、ＢＥＲ推定値を生成するプロセスに相当の
遅延を生じる。その結果、このような技術を用いてＢＥ
Ｒ推定値を生成するＲＯＬＰＣは、ターゲットＳＮＲを
変化させるのが遅くなる。

【０００６】長期間にわたる強いフィルタリングすなわ
ち平均化に変わる方法は、例えば（フレームごとに生成
される）瞬間ＢＥＲを利用し、あるいは、それをターゲ
ットＳＮＲと比較する前に、その瞬間値を弱いフィルタ
リング方式で処理する（すなわち、短時間の平均をと
る）ものである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の発明者が観察
したところでは、信号ゆらぎの統計的性質が時間ととも
に変化しないような定常環境においてさえ、瞬間ＢＥＲ
を利用しても、実際の平均ＢＥＲが所望のＢＥＲに近い
ようなレベルにターゲットＳＮＲを常に設定することは
できない。その理由は、この方式は、その性質上、定常
状態において、瞬間ＢＥＲの中央値がターゲットＢＥＲ
に近くなることを保証するものであるからである。しか
し、広い信号ゆらぎによって特徴づけられる通常のフェ
ージング環境では、ＢＥＲの平均値と中央値の差は大き
くなることがあり、その差が１桁を超えることもある。
さらに、この差は、もとになるフェージング環境に依存
する。もとになるフェージング環境は、通信チャネルに
おける信号ゆらぎの深さおよび相関の性質を決定する。
結果として、所望のエンドユーザ品質メトリックが平均
ＢＥＲであるとき、この方式は、しばしば、目的を達成
することができない。

【０００８】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明によれ
ば、復号後ＢＥＲに基づくＲＯＬＰＣを実行する際に、
ユーザメトリックターゲットは、通信チャネルの「シグ
ニチャ」の関数として変えられる。

【０００９】本発明の実施例では、基地局は、復号後Ｂ
ＥＲを用いたＲＯＬＰＣ方式を、ユーザメトリックター
ゲットとして利用する。ＲＯＬＰＣ方式は、ターゲット
ＳＮＲを調整するためのターゲットＢＥＲ値と比較する
ために、ＢＥＲの瞬間値または弱くフィルタリングされ
た値のいずれかを使用する。ターゲットＢＥＲ値は、受
信ＳＮＲの２次統計量（例えば、分散、標準偏差）の関
数として変えられる。受信ＳＮＲの２次統計量は、通信
チャネルのシグニチャを表す。

【００１０】本発明のもう１つの実施例では、基地局
は、２次統計量（例えば、標準偏差（分散））を用い
て、特定のセルラ（ワイヤレス）通信環境を識別する
（その通信環境のシグニチャとして利用する）。このシ
グニチャは、現在の環境にとって適当なターゲットシン
ボル誤り率を設定するために用いられる。（Ｅ_ｂ／
Ｎ_０）_Ｔターゲットは、シンボル誤り数と動的に調整さ
れるＳＥＲターゲットとの比較結果の関数として調整さ
れる。基地局は、（移動局から送信された）受信信号の
シンボル誤り数の標準偏差をモニタする。（Ｅ_ｂ／
Ｎ_０）_Ｔターゲットは、この標準偏差の値の関数として
調整される。調整された（Ｅ_ｂ／Ｎ_０）_Ｔターゲット
は、パワー制御を行うために用いられる。その結果、本
発明の考え方は、さまざまなセルラ通信環境においてＦ
ＥＲを制御すると同時に、ＳＥＲに基づく技術のパフォ
ーマンス利益を保持する技術を提供する。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の考え方について説明する
前に、固定シンボル誤り率（ＳＥＲ）ターゲットＲＯＬ
ＰＣ方式について簡単に説明する。このセクションの
後、固定ＳＥＲターゲットＲＯＬＰＣ方式のシミュレー
ションのパフォーマンス結果を示す。本発明の考え方は
この結果に基づいている。このパフォーマンス関連のセ
クションの後、本発明の考え方について説明する。

【００１２】固定ＳＥＲターゲットＲＯＬＰＣ この技術の核心部分について、フルレートフレームのみ
が受信され消失が生じていないことを仮定して、以下で
説明する。（注意すべき点であるが、レート推定値の喪
失につながるパーシャルレートフレームおよびフレーム
消失の取り扱いはいくつかの方法で行うことができる。
例えば、パーシャルレートフレームは、（Ｅ_ｂ／Ｎ_０）
_Ｔターゲットを変えるために、より小さいステップサイ
ズを使用することが可能であり、フレーム消失によりレ
ート情報が利用不能の場合、最後に利用可能であったレ
ートパラメータを、現在のフレームレートの推定値とし
て利用することが可能である。）

【００１３】以下の定義を用いる。 Ｔ_ＳＥ＝固定ＳＥＲターゲット。 （Ｔ_{ＥｂＴ／Ｎ０Ｔ}）_ｎ＝ｎ番目のフレームに対する
（Ｅ_ｂ／Ｎ_０）_Ｔターゲット（単位ｄＢ）。 Δ＝基本フルレートステップサイズ（同じく単位ｄ
Ｂ）。 Ａ_０＝０，Ａ_１，...，Ａ_Ｋ−１，Ａ_Ｋ＝∞は、狭義増
大整数列である。 Ｍ_１，Ｍ_２，...，Ｍ_Ｋは、もう１つの狭義に増大する
正の重み値である。 ＳＥ_ｎ＝ｎ番目のフレームによって生成されるシンボル
誤り数。これは、基地局の受信機部分により提供され
る。 Ｅ_ｍａｘ＝（Ｅ_ｂ／Ｎ_０）_Ｔターゲットの上限（単位ｄ
Ｂ）。 Ｅ_ｍｉｎ＝（Ｅ_ｂ／Ｎ_０）_Ｔターゲットの下限（単位ｄ
Ｂ）。 ｄ_ｎ、Ｌ_ｎは、変数またはパラメータである。

【００１４】固定ＳＥＲターゲットＲＯＬＰＣ方式は、
以下のようにして（Ｅ_ｂ／Ｎ_０）_Ｔターゲットを調整す
る。 ｄ_ｎ＝ＳＥ_ｎ−Ｔ_ＳＥ； （１） ｓｇｎ（ｄ_ｎ）＝ｄ_ｎの正負； （２） ｉｆ ｄ_ｎ＝０ ｔｈｅｎ Ｌ_ｎ＝０とおく； （３） ｅｌｓｅ ｉｆ あるｋ＞０に対してＡ_ｋ−１＜｜ｄ_ｎ｜＜Ａ_ｋである 場合、Ｌ_ｎ＝Ｍ_ｋとおく； （４） （Ｔ_{ＥｂＴ／Ｎ０Ｔ}）_ｎ＋１＝（Ｔ_{ＥｂＴ／Ｎ０Ｔ}）_ｎ＋ｓｇｎ（ｄ_ｎ）Ｌ _ｎ Δ； （５） ｉｆ （Ｔ_{ＥｂＴ／Ｎ０Ｔ}）_ｎ＋１＞Ｅ_ｍａｘの場合、（Ｔ_{ＥｂＴ／Ｎ０Ｔ} ）_ｎ＋１＝Ｅ_ｍａｘ； （６） ｉｆ （Ｔ_{ＥｂＴ／Ｎ０Ｔ}）_ｎ＋１＜Ｅ_ｍｉｎの場合、（Ｔ_{ＥｂＴ／Ｎ０Ｔ} ）_ｎ＋１＝Ｅ_ｍｉｎ； （７）

【００１５】上記の方式のステップ（１）で、まず、変
数ｄ_ｎを、ｎ番目のフレームによって生成されるシンボ
ル誤り数ＳＥ_ｎと、ｎ番目のフレームに対するターゲッ
トシンボル誤り率Ｔ_ＳＥとの差に等しいとおく。ステッ
プ（２）で、関数ｓｇｎ（ｄ _ｎ）を、変数ｄ_ｎの正負
（符号）に等しいとおく。ステップ（３）で、変数ｄ_ｎ
の値が０に等しい場合、変数Ｌ_ｎも０に等しいとおき、
実行はステップ（５）（後述）に進む。一方、変数ｄ_ｎ
の値が０に等しくない場合、ステップ（４）で、変数ｄ
_ｎの絶対値を、複数の区間Ａ_ｋと比較する。パラメータ
Ａ_０＝０，Ａ_１，...，Ａ_Ｋ−１，Ａ_Ｋ＝∞は、実際の
シンボル誤り数ＳＥ_ｎとターゲットＴ_ＳＥの間の差の絶
対値が例えばｋ番目の区間に入る場合に変数Ｌ_ｎを対応
する重みＭ _ｋに等しいとおくように区間を定義する（こ
れらの変数の例示的な値については後述する）。ステッ
プ（５）で、上記のように、基本ステップサイズΔに変
数Ｌ _ｎの値を乗じた値だけ現在の（Ｅ_ｂ／Ｎ_０）_Ｔター
ゲットを調整することによって、次フレームｎ＋１に対
して（Ｅ_ｂ／Ｎ_０）_Ｔターゲットを更新する。これによ
り、実際のシンボル誤り数とシンボル誤りターゲットの
間の差の絶対値に応じて、（Ｅ_ｂ／Ｎ_０）_Ｔターゲット
を大きくまたは小さく変化させることが可能となる。ス
テップ（６）および（７）で、次フレームに対する（Ｅ
_ｂ／Ｎ_０）_Ｔターゲットを、それぞれ上限値および下限
値で制限する。

【００１６】固定ＳＥＲターゲットＲＯＬＰＣのパフォ
ーマンス さまざまなフェージング条件下における、（固定）ＳＥ
ＲターゲットＴ_ＳＥのさまざまな値での、固定ＳＥＲタ
ーゲットＲＯＬＰＣ方式のシミュレーションのパフォー
マンス結果の例を図１〜図３に示す。これらのパフォー
マンスメトリックにおける変化を強調するために、意図
的に対数スケールを用いている。

【００１７】このシミュレーションは、以下のパラメー
タ値のセットを用いた。 Ａ_０＝０，Ａ_１＝１０，Ａ_２＝２５，Ａ_３＝∞ Ｍ_１＝１，Ｍ_２＝２，Ｍ_３＝４ Δ＝０．０１ｄＢ Ｅ_ｍａｘ＝１０．５ｄＢ Ｅ_ｍｉｎ＝３ｄＢ

【００１８】また、以下に列挙する過程を含めた。

【００１９】・基地局受信機は、２個のアンテナに接続
されていると仮定した。各アンテナは、各マルチパルに
ロックされた、周知のＲＡＫＥ受信機フィンガで、逆リ
ンク伝送の１つのマルチパスを受信する。

【００２０】・２つのマルチパス上のフェージングは、
独立のレイリー分布であると仮定した。Jakesの構成法
（例えば、Jakes, W. C., "Microwave Mobile Communic
ations", Wiley, New York, 1974、を参照）を用いて、
速度依存相関性を有するこのフェージング現象を生成し
た。

【００２１】・他のすべての干渉、熱雑音などは、独立
の白色ガウシアン雑音過程としてモデル化した。

【００２２】・A. J. Viterbi, "CDMA Principles of S
pread Spectrum Communications"、の第４章に記載され
ているロジックに従って軟判定メトリックが生成される
ビタビ復号器／インタリーバの組合せの、ビット（符号
化シンボル）レベルのシミュレーションを、シミュレー
ションテストベッド全体に含めた。

【００２３】・内側ループ制御は、明示的にモデル化し
た。内側ループで用いられるＥ_ｂ／Ｎ_０推定器は完全で
あると仮定した。内側ループフィードバックビットにつ
いては、５％の誤り率を仮定した。Ｅ_ｂ／Ｎ_０推定器
は、それぞれのアクティブなＲＡＫＥフィンガに対する
瞬間Ｅ_ｂ／Ｎ_０値の和をとり、その和を線形（ｄＢでは
ない）領域で２で割ることによって、アンテナあたりの
平均Ｅ_ｂ／Ｎ_０を計算すると仮定した。

【００２４】・移動局速度を３ＭＰＨ（約４．８ｋｍ／
ｈ）から６０ＭＰＨ（約９６ｋｍ／ｈ）まで変えること
によって、相異なるフェージング条件を生成した。さら
に、完全にするため、ＡＷＧＮ環境もこの研究に含め
た。ＳＥＲターゲットの値も、このパラメータの影響を
調べるために、５から３５まで変化させた。

【００２５】図１に、相異なるフェージング環境に対し
て、（固定）ＳＥＲターゲットの関数としてのフレーム
誤り率を示す。図１から観察されるように、どの単一の
固定ＳＥＲターゲットも、ここで考えているさまざまな
フェージング環境にわたって、所望の値に近いフレーム
誤り率を維持することはできない。これは、ＳＥＲおよ
びＦＥＲは互いに強く相関するが、これらは相異なるフ
ェージング環境にわたり成り立つほぼ決定論的な関係を
共有しないからである。この理由は、内側ループ制御
と、インタリーバと、相異なる移動局速度において相異
なるシンボル誤り分布を生じるフェージング環境との間
の相互作用に由来する。結果として、同等のシンボル誤
り率の場合でも、基礎となるシンボル誤り分布のため
に、相異なる環境が、大幅に異なるフレーム誤り率を示
すことがある。

【００２６】図２および図３はそれぞれ、相異なるフェ
ージング環境に対して、（固定）ＳＥＲターゲットの関
数としての、シンボル誤り数の標準偏差およびシンボル
誤り数の変動係数（すなわち、平均に対する標準偏差の
比）を示す。図２および図３は、次のような興味深い事
実を表している。この研究で考えている広範囲のＳＥＲ
ターゲットにわたり、相異なるフェージング環境に対し
て、ＳＥ数の標準偏差（またはＳＥ数の変動係数）と
（固定）ＳＥＲターゲットの間の関係を表す曲線は、対
数スケールで互いに平行である。すなわち、相異なるフ
ェージング環境に対応するＳＥ数の標準偏差の比は、考
えているＳＥＲターゲットのすべての値において一定の
ままである。同じことは、シンボル誤り数の変動係数
（以下ＣＶという）についてもいえる。このことは、こ
れらの量（ＳＥ数の標準偏差あるいはＳＥ数ＣＶ）がさ
まざまな環境およびＳＥＲターゲット値にわたり大きい
変動を示すにもかかわらず起こる。さらに、図１および
図２（または図１および図３）から観察されることであ
るが、任意の固定ＳＥＲターゲットに対して２つのフェ
ージング環境が同等のＳＥ数標準偏差を有する場合、そ
れらのＦＥＲ特性もまたかなり近い。そこで、本発明の
考え方によれば、ＳＥ数標準偏差（または分散もしくは
ＳＥ数ＣＶ）を用いてフェージング環境を識別し、その
環境で所望のＦＥＲを達成する可能性が高いレベルにＳ
ＥＲターゲットを設定することができるようにすること
ができる。これにより、結果として得られるＦＥＲが所
望のフレーム誤り率に近いことが保証される。フェージ
ング環境の変化は、ＳＥ数の標準偏差に反映され、これ
により、ＳＥＲターゲットが変化することになる。（注
意すべき点であるが、本願の優先権主張の基礎となる米
国特許出願と譲受人が同一の米国特許出願（発明者：Re
ge、発明の名称："A Non-Adaptive Symbol Error Rate
Based Technique for CDMA Reverse Link Outer Loop P
ower Control"）には、さまざまなフェージング環境の
下で所望のＦＥＲも達成する、非適応的なＳＥＲに基づ
く逆方向リンク外側ループパワー制御の別法が記載され
ている。）

【００２７】適応的ＳＥＲに基づくＲＯＬＰＣ 相異なる通信環境における固定ＳＥＲターゲットＲＯＬ
ＰＣ法のパフォーマンスに関する上記の観察の結果とし
て、適応的ＳＥＲターゲットを有するシンボル誤り数に
基づくＲＯＬＰＣ方式を提示する。これにより、本発明
の考え方は、相異なるフェージング環境の下で所望のＦ
ＥＲを達成する、ＳＥ数に基づくＲＯＬＰＣ技術を提供
する。

【００２８】図４に、本発明の原理を実現するＣＤＭＡ
移動通信システム２００の一部を示す。本発明の考え方
以外の点では、図４に示す要素は周知であるため、詳細
には説明しない。基地局２０１は、単一ブロックの要素
として示されているが、蓄積プログラム制御プロセッ
サ、メモリ、および適当なインタフェースカードを有す
る。特に断らなければ、ＣＤＭＡ移動通信システムは、
業界標準ＩＳ−９５に準拠していると仮定する。部分２
００は、移動通信交換センタ（ＭＳＣ２０５、（とりわ
け）呼処理を行う）と、３つの基地局２０１、２０２、
および２０３と、移動局２１０（自動車のアイコンで例
示的に表す）とを有する。３つの基地局と移動局とは、
ワイヤレスエンドポイントを代表する。各基地局は、そ
れぞれの陸上線設備２０６、２０７、および２０８を通
じてＭＳＣ２０５に接続される。以下の説明のために、
移動局２１０は、ダウンリンク信号２１２およびアップ
リンク信号２１１によって、基地局２０１と通信してい
ると仮定する。

【００２９】本発明の考え方によれば、基地局２０１
は、移動局２１０からの受信信号２１１に対して、適応
的ＳＥ数に基づくＲＯＬＰＣを実行する。図５に、本発
明の原理を実現する基地局２０１の一部を示す。本発明
の考え方以外の点では、図５に示す要素は周知であるた
め、詳細には説明しない。例えば、コントローラ３０５
は、当業者に周知のように、付属のメモリを有する蓄積
プログラム制御プロセッサを表す。また、基地局２０１
のうち、本発明の考え方に関連する部分のみが示されて
いる。例えば、受信機３１０による受信信号のその他の
処理は記載されていない。基地局２０１は、コントロー
ラ３０５（以下、基地局プロセッサともいう）、受信機
３１０、および送信機３１５を有する。受信機３１０
は、アップリンク信号２１１を受信し、コントローラ３
０５に２つの信号を供給する。Ｒは、受信機３１０によ
り処理されたフレームのレートの逆数であり、消失があ
ってレート情報が失われている場合は０に等しい。ＳＥ
_ｎは、ｎ番目のフレームによって生成されるシンボル誤
り数である。適応的ＳＥ数に基づくＲＯＬＰＣ方式によ
れば、コントローラ３０５は、受信機３１０が現フレー
ムの処理を終了した直後に、次フレームに対するシンボ
ル誤りターゲットおよび（Ｅ_ｂ／Ｎ_０）_Ｔターゲットを
更新する計算を実行する。また、コントローラ３０５
は、移動局２１０の送信信号レベルを制御するために上
記のフィードバック信号を移動局２１０に供給するよう
に送信機３１５を制御する。（前述のように、移動局
は、このフィードバック信号を受信すると、フィードバ
ックビットの値に応じて、送信パワーを１ｄＢだけ上昇
させるか、または、１ｄＢだけ下降させる。）

【００３０】適応的ＳＥ数に基づくＲＯＬＰＣ方式につ
いて詳細に説明する前に、このアプローチの核心につい
て、以下で図６を参照して説明する。フルレートフレー
ムのみが送信され、レート情報は失われないと仮定す
る。（前述のように、パーシャルレートフレームおよび
フレーム消失は、いくつかの方法で扱うことが可能であ
る。例えば、パーシャルレートフレームは、（Ｅ_ｂ／Ｎ
_０）_Ｔターゲットを変えるために、より小さいステップ
サイズを使用することが可能であり、フレーム消失によ
りレート情報が利用不能の場合、最後に利用可能であっ
たレートパラメータを、現在のフレームレートの推定値
として利用することが可能である。）

【００３１】適応的ＳＥＲに基づくＲＯＬＰＣ方式は、
さらに次の変数をモニタする。ＳＥＲ_ｎ ＝ｎ番目のフレームの後の推定平均ＳＥＲ。ＳＥＲ_ｎ ^２ ＝ｎ番目のフレームの後のＳＥＲの二乗の平
均の推定値。Ｔ_ＳＥｎ ＝ｎ番目のフレームの後の推定平均シンボル誤
りターゲット。 （表記の便宜上、変数に付した下線は、上付きバーと同
じ意味を表すものとする。）

【００３２】以下の定義は、いくつかの主要な関係のた
めのものである。

【００３３】ｆ（Ｔ_ＳＥ）：一定ＳＥＲターゲットでの
基本制御アルゴリズムの下で、ＡＷＧＮのような固定環
境に対する、シンボル誤りＣＶとシンボル誤りターゲッ
トの間の関係を示す基準シンボル誤りＣＶ特性。（ｆ
（Ｔ_ＳＥ）は、経験的または解析的に決定される。）

【００３４】Ｓ_ｒｅｆ：一定ＳＥＲターゲットでの基本
制御アルゴリズムを用いてｆ（Ｔ_{Ｓ Ｅ}）の決定に用いら
れた基準環境の下で、所望のＦＥＲを達成するＳＥＲタ
ーゲット。これもまた、経験的に決定され記憶される。

【００３５】ｇ（ｘ）：２つのフェージング環境下で所
望のＦＥＲを達成するターゲットＳＥＲの比と、対応す
るＳＥ数ＳＶの比との間の、もう１つの経験的に決定さ
れる関係。すなわち、Ｔ_１およびＴ_２がそれぞれ、環境
１および２の下で所望のＦＥＲを達成するＳＥＲターゲ
ットであり、ＣＶ_１およびＣＶ_２が対応するＳＥ数ＣＶ
値である場合、ｇ（・）は次の関係を表す。

【数１】 この関係は、回帰技術を用いて決定することができる。
この関係を決定するには、基準環境を環境２として用
い、相異なるフェージング環境を環境１に代入して、こ
の曲線の相異なる点を得る。すると、上記の関係は次の
ように書くことができる。

【数２】 ただし、ＣＶ_ｒｅｆは、固定ＳＥＲターゲットをＳ
_ｒｅｆとおいたときの、基準環境下でのシンボル誤りＣ
Ｖである。

【００３６】図６に、本発明の原理による適応的ＳＥ数
に基づくＲＯＬＰＣプロセスの例示的な高水準表現を示
す。ステップ５０で、適応的ＳＥ数に基づくＲＯＬＰＣ
プロセスは、各フレームの終端（例えば、ｎ番目のフレ
ームが終了すること）を待つ。ステップ５５で、各フレ
ームの終端で、結果として得られるシンボル誤り数ＳＥ
_ｎが、例えば図５の受信機３１０によって決定される。
ステップ６０で、上記のモニタされる変数の値が、例え
ば図５のコントローラ３０５によって、シンボル誤り数
ＳＥ_ｎの関数として更新される。ステップ６０では、以
下の式がコントローラ３０５によって用いられて、これ
らの更新が実行される。

【数３】 ただし、αは適当なフィルタ定数（例えば、０．２）で
ある。（上記の式は、対応する平均の推定値を導出する
ために用いられる簡単な単極ＩＩＲ（無限インパルス応
答）フィルタである。これらのフィルタの式の代わり
に、他の平均化技術も利用可能である。）

【００３７】本発明の考え方に従って、ステップ６５
で、更新されたモニタ変数を用いて、ＳＥＲターゲット
Ｔ_ＳＥを設定する。このように設定された新しいＳＥＲ
ターゲットは、次フレームに対するＳＥＲ比較のために
用いられる。ステップ６５では、本発明の考え方に従っ
て、次の式を用いて、ＳＥＲターゲットＴ_ＳＥの値を設
定する。

【数４】

【００３８】シンボル誤りターゲットの激しい変動を避
けるため、Ｔ_ＳＥに、上限Ｓ_ｍａｘおよび下限Ｓ_ｍｉｎ
を課すことができる（後述）。同様に、推定値ＣＶ_ｎ に
ついても、そのゆらぎを制限するために、限界を設ける
ことが可能である。

【００３９】上記の技術は、シンボル誤り数の変動係数
を用いて、シンボル誤りターゲットを設定する。注意す
べき点であるが、シンボル誤り数の標準偏差あるいは分
散を用いてＳＥターゲットを設定するために、同様の方
式を考えることができる。

【００４０】考え方の概略を説明したので、次に、本発
明の原理による適応的ＳＥＲに基づくＲＯＬＰＣ方式の
実施例の詳細な説明を行う。以下の定義を用いる（これ
らの定義の一部は、上記の固定ＳＥＲターゲットＲＯＬ
ＰＣで用いたものと同様であるが、便宜上ここでも繰り
返す）。 Ｓ_ｍａｘ＝シンボル誤りターゲットの上限。 Ｓ_ｍｉｎ＝シンボル誤りターゲットの下限。 ＦＥＲ＿ｔａｒｇｅｔ＝所望のフレーム誤り率。 Ｅ_ｎｏｍ＝（Ｅ_ｂ／Ｎ_０）_Ｔターゲットの公称値（単位
ｄＢ）。 Ｓ_ｎｏｍ＝シンボル誤りターゲットの公称値。 ＣＶ_ｎｏｍ＝ＳＥ数の変動係数の公称値。 Ｅ_ｍａｘ＝（Ｅ_ｂ／Ｎ_０）_Ｔターゲットの上限（単位ｄ
Ｂ）。 Ｅ_ｍｉｎ＝（Ｅ_ｂ／Ｎ_０）_Ｔターゲットの下限（単位ｄ
Ｂ）。 Ａ_０，Ａ_１，...，Ａ_Ｋ：Ａ_０＝０、Ａ_Ｋ＝∞として
（シンボル誤り区間を定義するように）昇順に配列され
たＫ＋１個の整数。 Ｍ_１，Ｍ_２，...，Ｍ_Ｋ：昇順に配列されたＫ個の正の
重み値。 β_１，β_２，β_４，β_８：β_１＝１として、それぞれフ
レームレート１、１／２、１／４および１／８に対する
デエンファシス係数。 Δ：（Ｅ_ｂ／Ｎ_０）_Ｔターゲットの変化の基本ステップ
サイズ（単位ｄＢ）。 δ_１，δ_２，δ_４，δ_８：最後の良好なフレームレート
がそれぞれフレームレート１、１／２、１／４および１
／８であるときの、フレーム消失の場合のステップサイ
ズ（単位ｄＢ）。 α：ＩＩＲフィルタ定数。 ｆ（Ｔ_ＳＥ）：ＲＯＬＰＣのために用いられる固定ＳＥ
Ｒターゲットアルゴリズムで、ＡＷＧＮのような固定基
準環境の下で、シンボル誤り数の変動係数とＳＥＲター
ゲットの間の経験的に決定される関係。 ｇ（ｘ，ＦＥＲ＿ｔａｒｇｅｔ）：それぞれの与えられ
たＦＥＲターゲットに対して、相異なる環境およびｘに
おいてＦＥＲ＿ｔａｒｇｅｔを達成するＳＥターゲット
の比と、対応するＳＥ ＣＶの比との間の、もう１つの
経験的に決定される関係。与えられたＦＥＲターゲット
（ＦＥＲ＿ｔａｒｇｅｔに等しい）に対して、ｇ（ｘ，
ＦＥＲ＿ｔａｒｇｅｔ）は、ＦＥＲ＿ｔａｒｇｅｔを達
成する（２つの異なるフェージング環境における）ＳＥ
ターゲットの比と、（それらの２つの環境における）シ
ンボルＣＶの対応する比との間の、経験的に決定される
関係を表す。 Ｓ_ｒｅｆ（ＦＥＲ＿ｔａｒｇｅｔ）：基準環境下で基本
固定ＳＥＲターゲットアルゴリズムがＦＥＲ＿ｔａｒｇ
ｅｔを達成するシンボル誤りターゲットを示す、もう１
つの経験的に決定される関係。 Ｔ_ＳＥ＝シンボル誤りターゲット。 （Ｔ_{ＥｂＴ／Ｎ０Ｔ}）_ｎ＝ｎ番目のフレームに対する
（Ｅ_ｂ／Ｎ_０）_Ｔターゲット（単位ｄＢ）。 Ｌａｓｔ＿ｇｏｏｄ＿ｒａｔｅ＝消失なしで受信された
最後のフレームの音声レート。 ｄ、Ｌは、変数またはパラメータである。ＳＥＲ_ｎ ＝ｎ番目のフレームの後の推定平均ＳＥＲ。ＳＥＲ_ｎ ^２ ＝ｎ番目のフレームの後のＳＥＲの二乗の平
均の推定値。Ｔ_ＳＥｎ ＝ｎ番目のフレームの後の推定平均シンボル誤
りターゲット。

【００４１】以下の信号値が、基地局の受信機によって
供給される。 Ｒ＝処理されたフレームのレートの逆数であり、消失が
あってレート情報が失われている場合は０に等しい。 ＳＥ_ｎ＝ｎ番目のフレームによって生成されるシンボル
誤り数。

【００４２】以下の初期化を実行する。 Ｔ_{Ｅｂ／Ｎ０}＝Ｅ_ｎｏｍ Ｔ_ＳＥｎ ＝Ｓ_ｎｏｍ ＳＥＲ_ｎ ＝Ｓ_ｎｏｍ ＳＥＲ_ｎ ^２ ＝（Ｓ_ｎｏｍ）^２（１＋ＣＶ^２ _ｎｏｍ） Ｌａｓｔ＿ｇｏｏｄ＿ｒａｔｅ＝１

【００４３】適応的ＳＥ数に基づくＲＯＬＰＣ方式によ
れば、基地局プロセッサは、基地局受信機が１つのフレ
ームの処理を終了した（そして、ＲおよびＳＥ_ｎの現在
の値を出力した）直後に、シンボル誤りターゲットおよ
び（Ｅ_ｂ／Ｎ_０）_Ｔターゲットを更新するために以下で
示す計算を実行する。注意すべき点であるが、簡単のた
め、ｎ番目のフレームを表す添字ｎは、一部の変数から
落とす。（例えば、変数ＳＥ_ｎはＳＥと表す。） ｉｆ Ｒ＞０ （１００） ｛ ＳＥ←ＳＥ×Ｒ； （１０１） ｄ＝ＳＥ−Ｔ_ＳＥ； （１０２） ｓｇｎ（ｄ）＝ｄの正負； （１０３） ｉｆ ｄ＝０の場合、Ｌ＝０とおく； （１０４） ｅｌｓｅ ｛Ａ_ｋ−１＜｜ｄ｜≦Ａ_ｋとなるｋを求め、Ｌ＝Ｍ_ｋとおく ；｝ （１０５） Ｔ_{Ｅｂ／Ｎ０}←Ｔ_{Ｅｂ／Ｎ０}＋ｓｇｎ（ｄ）Ｌ_ｎΔ／β_Ｒ； （１０ ６） ＳＥＲ←（１−α／β_Ｒ）ＳＥＲ＋（α／β_Ｒ）ＳＥ； （１０７） ＳＥＲ^２ ←（１−α／β_Ｒ）ＳＥＲ^２ ＋（α／β_Ｒ）ＳＥ^２； （１ ０８） Ｔ_ＳＥ ←（１−α／β_Ｒ）Ｔ_ＳＥ ＋（α／β_Ｒ）Ｔ_ＳＥ； （１０９ ）

【数５】 Ｔ_ＳＥ＝Ｓ_ｒｅｆ（ＦＥＲ＿ｔａｒｇｅｔ）ｇ（ＣＶ／ｆ（Ｔ_ＳＥ ）， ＦＥＲ＿ｔａｒｇｅｔ）； （１１１） ｉｆ Ｔ_ＳＥ＞Ｓ_ｍａｘ，Ｔ_ＳＥ＝Ｓ_ｍａｘ； （１１２） ｉｆ Ｔ_ＳＥ＜Ｓ_ｍｉｎ，Ｔ_ＳＥ＝Ｓ_ｍｉｎ； （１１３） Ｌａｓｔ＿ｇｏｏｄ＿ｒａｔｅ＝Ｒ； （１１４） ｝ ｅｌｓｅ （すなわち、フレーム消失のためＲが０に等しい場合） ｛ Ｒ＝Ｌａｓｔ＿ｇｏｏｄ＿ｒａｔｅ； （１１５） Ｔ_{Ｅｂ／Ｎ０}←Ｔ_{Ｅｂ／Ｎ０}＋δ_Ｒ； （１１６） ｝ ｉｆ Ｔ_{Ｅｂ／Ｎ０}＞Ｅ_ｍａｘ，Ｔ_{Ｅｂ／Ｎ０}＝Ｅ_ｍａｘ； （１１７） ｉｆ Ｔ_{Ｅｂ／Ｎ０}＜Ｅ_ｍｉｎ，Ｔ_{Ｅｂ／Ｎ０}＝Ｅ_ｍｉｎ； （１１８）

【００４４】上記の方式のステップ（１００）で、基地
局受信機から受け取られるＲの値を評価する。Ｒの値が
０より大きいことは、現在の受信フレームに消失がない
ことを表し、Ｒの値が０に等しいことは、消失が起きた
ことを示す。Ｒの値が０に等しい場合、ステップ（１１
５）および（１１６）が実行される。この場合、ステッ
プ（１１５）で、Ｒの値を、変数Ｌａｓｔ＿ｇｏｏｄ＿
ｒａｔｅの値に等しいとおく。ステップ（１１６）で、
現在の（Ｅ_ｂ／Ｎ_０）_Ｔターゲットをδ_Ｒ（上記のよう
に、Ｒを１、２、４、または８のいずれかとして、
δ_１，δ_２，δ_４，δ_８がある）だけ調整することによ
って、次フレームｎ＋１に対して（Ｅ_ｂ／Ｎ _０）_Ｔター
ゲットの値を更新する。実行はステップ（１１７）（後
述）に進む。一方、ステップ（１００）で、Ｒの値が０
より大きい場合、ステップ（１０１）〜（１０４）が実
行される。

【００４５】ステップ（１０１）で、現フレームに対す
るシンボル誤り数ＳＥにＲの値を乗じて、シンボル誤り
数ＳＥの調整された値を提供する。ステップ（１０２）
で、変数ｄを、ＳＥの値とｎ番目のフレームに対するタ
ーゲットシンボル誤り数Ｔ_{Ｓ Ｅ}との間の差に等しいとお
く。ステップ（１０３）で、関数ｓｇｎ（ｄ）を、変数
ｄの正負の符号に等しいとおく。ステップ（１０４）
で、変数ｄの値が０に等しい場合、変数Ｌの値も０に等
しいとおき、実行はステップ（１０６）（後述）に進
む。一方、変数ｄの値が０に等しくない場合、ステップ
（１０５）で、変数ｄの絶対値を、複数の区間Ａ_ｋと比
較する。パラメータＡ_０＝０，Ａ_１，...，Ａ_Ｋ−１，
Ａ_Ｋ＝∞は、実際のシンボル誤り数ＳＥとターゲットＴ
_ＳＥの間の差の絶対値が例えばｋ番目の区間に入る場合
に変数Ｌを対応する重みＭ_ｋに等しいとおくように区間
を定義する。ステップ（１０６）で、上記のように、基
本ステップサイズΔに変数Ｌ_ｎの値を乗じ、デエンファ
シス係数β_Ｒ（上記のように、Ｒを１、２、４、または
８のいずれかとして、β_１，β_２，β_４，β_８がある）
の値で割った値だけ、現在の（Ｅ_ｂ／Ｎ_０）_Ｔターゲッ
トを調整することによって、次フレームｎ＋１に対して
（Ｅ_ｂ／Ｎ_０）_Ｔターゲットを更新する。ステップ（１
０７）、（１０８）および（１０９）は、上記のモニタ
される変数を更新する。ステップ（１１０）および（１
１１）は、本発明の考え方に従って、ＳＥ数ターゲット
Ｔ_ＳＥの値を設定する。ステップ（１１２）および（１
１３）で、ＳＥ数ターゲットＴ_ＳＥを、それぞれの最大
値および最小によって制限する。ステップ（１１４）
で、変数Ｌａｓｔ＿ｇｏｏｄ＿ｒａｔｅの値を、Ｒの値
に等しいとおく。

【００４６】ステップ（１１７）および（１１８）で、
次フレームに対する（Ｅ_ｂ／Ｎ_０） _Ｔターゲットを、そ
れぞれの上限値および下限値に制限する。

【００４７】適応的ＳＥＲに基づくＲＯＬＰＣのパフォ
ーマンス 適応的ＳＥＲターゲットを有するＳＥ数に基づくＲＯＬ
ＰＣが相異なる環境でどのくらい有効に動作するかを示
すために、シミュレーション結果を提示する。ここで
も、注意すべき点であるが、これらのシミュレーション
では、フルレートフレームのみを用い、レート情報は消
失により失われることがないと仮定する。ＳＥＲターゲ
ットが一定の基本アルゴリズムのパフォーマンスを調べ
るために用いたのと同じフェージング環境のセットを仮
定する。シミュレーションで用いた適応アルゴリズムの
パラメータは以下の通りである。

【００４８】Ｓ_ｍａｘ＝ＳＥ数ターゲットの上限、例え
ば３０（シンボル誤り数／フレーム）。 Ｓ_ｍｉｎ＝ＳＥ数ターゲットの下限、例えば５。 ＦＥＲ＿ｔａｒｇｅｔ＝所望のフレーム誤り率、例えば
１％。 Ｅ_ｎｏｍ＝（Ｅ_ｂ／Ｎ_０）_Ｔターゲットの公称値（単位
ｄＢ）、例えば５ｄＢ。 Ｓ_ｎｏｍ＝ＳＥＲターゲットの公称値、例えば１５。 ＣＶ_ｎｏｍ＝ＳＥＲ変動係数の公称値、例えば０．５。 Ｅ_ｍａｘ＝（Ｅ_ｂ／Ｎ_０）_Ｔターゲットの上限（単位ｄ
Ｂ）、例えば１０．５ｄＢ。 Ｅ_ｍｉｎ＝（Ｅ_ｂ／Ｎ_０）_Ｔターゲットの下限（単位ｄ
Ｂ）、例えば３ｄＢ。 Ａ_０＝０、Ａ_１＝１０、Ａ_２＝２５、およびＡ_３＝∞。 Ｍ_１＝１、Ｍ_２＝２、およびＭ_３＝４。 β_１，β_２，β_４，β_８：β_１＝１として、それぞれフ
レームレート１、１／２、１／４および１／８に対する
デエンファシス係数。 Δ：（Ｅ_ｂ／Ｎ_０）_Ｔターゲットの変化の基本ステップ
サイズ（単位ｄＢ）、例えば０．０５ｄＢ。 δ_１，δ_２，δ_４，δ_８：最後の良好なフレームレート
がそれぞれフレームレート１、１／２、１／４および１
／８であるときの、フレーム消失の場合のステップサイ
ズ（単位ｄＢ）、例えば０．２。 ｆ（Ｔ_ＳＥ）：基本制御アルゴリズムでなされた前の実
行のセットから得られるＡＷＧＮ環境に対するシンボル
ＣＶとＳＥＲターゲットの間の関係に解析的曲線を当て
はめることによって決定される。このシミュレーション
では、例示的な値は次の通りである。 ｆ（ｘ）＝１０
^{（５．０−ｘ）×（０．０１５２＋（０．０００４５×
（ ２５．０−ｘ）））} ｇ（ｘ，ＦＥＲ＿ｔａｒｇｅｔ）：次の関数で近似し
た。 ｇ（ｙ，１）＝１／ｙ^２ Ｓ_ｒｅｆ（ＦＥＲ＿ｔａｒｇｅｔ）：関数Ｓ
_ｒｅｆ（０．０１）＝１７で近似した。（あるいは、同
じことであるが、Ｓ_ｒｅｆ（１％）＝１７。）

【００４９】次の表１に、相異なる移動局速度によって
引き起こされるさまざまなフェージング条件下で、本発
明のＳＥＲに基づくアルゴリズムのパフォーマンスを示
す。

【００５０】表１：新規なＳＥＲに基づくパワー制御ア
ルゴリズムのパフォーマンス

【表１】

【００５１】上記の表１によれば、考えているフェージ
ング環境では、ＦＥＲは、１％〜２．２％の狭い範囲で
変化する。したがって、本発明の、適応的ＳＥＲターゲ
ットを有するＳＥ数に基づくアルゴリズムは、大きく変
化するフェージング条件下でＦＥＲを制御するすぐれた
役割を果たしていることが示されている。さらに、その
速さは、変数モニタリングに用いられるＩＩＲ（無限イ
ンパルス応答）フィルタの速さによってしか制限されな
い。フィルタ定数αが０．２のとき、これらのフィルタ
の時定数は約１００ｍｓ（ミリ秒）であり、これは、環
境追従のための十分な速さを提供するはずである。この
ため、適応的ＳＥＲターゲットを有する本発明の方式
は、ＦＥＲに基づくＲＯＬＰＣのように遅い追従速度に
よって煩わされることなく、ＦＥＲを非常にうまく制御
することができる。注意すべき点であるが、実際には、
適応的ＳＥ数に基づくＲＯＬＰＣ方式は、ＳＥ数の変動
係数を環境の「シグニチャ」として使用し、このシグニ
チャを用いてＳＥＲターゲットを適当に設定する。ＳＥ
Ｒの標準偏差や分散を環境のシグニチャとして用いる同
様の方式も可能である。

【００５２】他の変形例も可能である。例えば、上記の
例では、移動局は単一の基地局と通信していると仮定し
た。しかし、移動局がソフトハンドオフをしている（複
数の基地局と通信している）とき、本発明のシンボル誤
り数に基づく制御を、ＭＳＣ２０５内で実行することも
可能である。具体的には、ＭＳＣ２０５は、移動局との
ソフトハンドオフに関わる各基地局から受信フレーム情
報（シンボル誤り数を含む）を受け取る。当業者に周知
のように、ＭＳＣ２０５は、フレームハンドラ（図示せ
ず）を有する。フレームハンドラは、ある所定の判断基
準に従って、最良の品質を有する受信フレームを選択す
る。（１つだけ簡単な例を挙げるとすれば、シンボル誤
り数が最小のフレームである。しかし、他の判断基準も
使用可能である。）その後、ＭＳＣ２０５は、選択され
たフレームを用いて、上記の適応的ＳＥＲターゲットを
有するシンボル誤り数に基づくＲＯＬＰＣ方式を実行
し、その結果を基地局へ返送する。また、別法として、
各基地局が、それぞれの受信フレームを用いて、本発明
の原理に従って、自己のＳＥ数に基づく制御を実行する
ことも可能である。

【００５３】適応的ＢＥＲに基づくＲＯＬＰＣ 図７に、本発明のもう１つの実施例を示す。本発明の考
え方以外の点では、図７に示す要素は周知であるため、
詳細には説明しない。例えば、コントローラ７１５は、
当業者に周知のように、付属のメモリ（ルックアップテ
ーブル７２０を除いては図示せず）を有する蓄積プログ
ラム制御プロセッサを表す。また、基地局２０１のう
ち、本発明の考え方に関連する部分のみが示されてい
る。例えば、基地局２０１による受信信号のその他の処
理は記載されていない。さらに、ワイヤレス信号の受信
および復調についての詳細な記載は、本発明の考え方に
とっては不要であるため、簡略化している。（例えば、
受信信号は、デインタリーブもされなければならない。
しかし、これは、ＭＡＰ復号器の一部であると仮定し
て、ここでは説明しない。）

【００５４】基地局２０１は、ＲＡＫＥ受信機７０５、
ＭＡＰ（最大事前確率）復号器７１０、ＢＥＲ推定値生
成器７３０、コントローラ７１５、ルックアップテーブ
ル７２０および送信機７２５を有する。ＲＡＫＥ受信機
７０５は、アップリンク信号を受信して復調し、シンボ
ルストリームをＭＡＰ復号器７１０に供給する。（別法
として、当業者に周知のように、対数ＭＡＰ、あるいは
軟出力ビタビ（ＳＯＶＡ）復号器を用いることも可能で
ある。）ＭＡＰ復号器７１０は、受信フレームの情報ビ
ットに対応する「軟出力」７１１のストリームを生成す
る。情報ビットｉに対応する軟出力Λ_ｉは、情報ビット
ｉに対応する対数尤度比である。すなわち、

【数６】 である。ただし、Ｐ（ビットｉ＝１｜ｙ）は、適当なフ
レームに対するチャネル出力がｙであった場合にビット
ｉが１に等しい確率を表す。同様に、Ｐ（ビットｉ＝０
｜ｙ）は、適当なフレームに対するチャネル出力がｙで
あった場合にビットｉが０に等しい確率を表す。ＢＥＲ
推定値生成器７３０は、１つのフレーム内のすべての情
報ビットに対応する軟出力７１１を受け取り、そのフレ
ームに対するＢＥＲ推定値を生成する。これは、次のよ
うにして行うことが可能である。情報ビットｉに対応す
る軟出力Λ_ｉから、ＢＥＲ推定値生成器７３０は、次の
関係式を用いて、ビットｉに対する誤り確率Ｐ_ｉを計算
する。

【数７】

【００５５】この情報ビット誤り確率を１フレームにわ
たり平均して、そのフレームに対するビット誤り率推定
値ＢＥＲ−Ｉを生成する。以下で詳細に説明するよう
に、コントローラ７１５は、適応的補償を有するビット
誤り率に基づくＲＯＬＰＣを実行し、ＲＩＬＰＣで用い
るためのターゲットＳＮＲ、（Ｅ_ｂ／Ｎ_０）_Ｔを調整す
る。具体的には、コントローラ７１５は、測定されたＳ
ＮＲ（Ｅ_ｂ／Ｎ_０）の標準偏差σ_{Ｅｂ／Ｎ０}を求め、σ
_{Ｅｂ／Ｎ０}の値を用いて、ルックアップテーブル７２０
から、調整値Δを取得する。コントローラ７１５は、調
整値Δを用いてターゲットＢＥＲを調整した後、ＲＯＬ
ＰＣを実行する。コントローラ７１５は、移動局２１０
の送信信号レベルを制御するための、前述のＲＩＬＰＣ
フィードバック信号を移動局２１０へ供給するように、
送信機７２５を制御する。（前述のように、移動局がこ
のフィードバック信号を受信すると、測定されたＳＮＲ
（Ｅ _ｂ／Ｎ_０）がターゲットＳＮＲより高い（低い）こ
とをフィードバックビットが示している場合、移動局送
信機は、（ｄＢ領域で）固定量だけ送信パワーを下降
（上昇）させる。）

【００５６】ここまでの説明では、両ＢＥＲの単位は通
常の単位で表されていると仮定した。以下で説明する実
施例では、両ＢＥＲはｄＢ単位で表される。これは、ワ
イヤレスアプリケーションでは便利なことが多い。適応
的補償を有するビット誤り率に基づくＲＯＬＰＣを実行
するためにコントローラ７１５により用いられる例示的
な方法を図８に示す。以下の説明から明らかになるよう
に、図８に示す方法は、従来のプログラミング技術を用
いて実装可能である。従来のプログラミング技術につい
てはここでは説明しない。初期ターゲットＢＥＲ値（Ｂ
ＥＲ−Ｔ_Ｉ）は、基地局２０１で事前に設定されると仮
定する。例えば、各ユーザは、ネットワークにおいて固
有のサービスプロファイルを有することが可能である。
コネクション設定中に、移動局２１０は、特定のＱｏ
Ｓ、例えば、特定のＢＥＲ（すなわち、特定のＢＥＲ−
Ｔ_Ｉ）を要求する。このターゲットＢＥＲは、呼の性質
（例えば、コネクションが音声、遅延制約の低いデー
タ、などのいずれをトランスポートするか）に依存する
ことがあるため、コネクションごとに変わり得る。（あ
るいは、ユーザが特定のＱｏＳを要求し、ネットワーク
が、現在のトラフィック需要に基づいてそれをターゲッ
トＢＥＲに変換することも可能である。）

【００５７】ステップ８０５で、ＢＥＲ推定値生成器７
３０は、（前述のように）受信フレームごとに１回ずつ
瞬間ＢＥＲ（ＢＥＲ−Ｉ）の推定値を生成し、これをコ
ントローラ７１５に送ると仮定する。ステップ８１０
で、コントローラ７１５は、通信チャネル特性の関数と
してターゲットＢＥＲの適応的補償を実行し、ターゲッ
トＢＥＲの調整された値、すなわち、ＢＥＲ−Ｔ_Ｃを決
定する。例えば、コントローラ７１５は、測定されたＳ
ＮＲ（Ｅ_ｂ／Ｎ_０）の標準偏差σ_{Ｅｂ／Ｎ０}を求め、σ
_{Ｅｂ／Ｎ０}の値を用いて、ルックアップテーブル７２０
から、調整値Δを取得する。コントローラ７１５は、調
整値Δを用いてＢＥＲ−Ｔ_Ｃを決定する。ステップ８１
５で、コントローラ７１５は、ＢＥＲ−Ｉの値をＢＥＲ
−Ｔ_Ｃの値と比較する。ＢＥＲ−Ｉの値がＢＥＲ−Ｔ_Ｃ
の値より悪い場合、ステップ８２０で、ターゲットＳＮ
Ｒは、例えばΔ_ＳＮＲだけ上昇させられる。一方、ＢＥ
Ｒ−Ｉの値がＢＥＲ−Ｔ_Ｃの値よりよい場合、ステップ
８２５で、ターゲットＳＮＲは、例えばΔ_ＳＮＲだけ下
降させられる。

【００５８】上記のように、図８のステップ８１０で、
コントローラ７１５は、通信チャネルの特性の関数とし
てターゲットＢＥＲの適応的補償を実行する。ステップ
８１０が実行されるのは、本発明の発明者が認識したと
ころによれば、ＢＥＲの中央値と平均値の間の差が、も
とになるフェージング環境に依存するため、補償は適応
的に変化させる必要があるからである。具体的には、基
地局受信機での信号対雑音比（Ｅ_ｂ／Ｎ_０）（単位ｄ
Ｂ）の２次統計量（例えば、分散、標準偏差）を、関連
するコネクションに対して、もとになるフェージング環
境の「シグニチャ」（本明細書において、「通信チャネ
ル特性」あるいは「通信チャネルシグニチャ」ともい
う）として用いる。（「関連するコネクション」は、例
えば、図４に例示したような、移動局２１０と基地局２
０１の間の現在の通話である。）その後、初期ターゲッ
トＢＥＲ値への補償量を、このシグニチャに従って選択
する。以下に、通信チャネルシグニチャの関数として、
ターゲットＢＥＲの適応的補償をどのように実行するか
についてさらに詳細に説明する。

【００５９】以下の定義を行う（その一部についてはす
でに述べた）。 ＢＥＲ−Ｔ_Ｃ：調整（補償）されたターゲットビット誤
り率（単位ｄＢ）。 ＢＥＲ−Ｔ_Ｉ：ターゲットビット誤り率の初期値（単位
ｄＢ）。 Δ：調整値、すなわち、ＢＥＲ−Ｔ_Ｉに加えられる補償
量。 ＢＥＲ−Ｔ：現在のターゲットビット誤り率（単位ｄ
Ｂ）。 ＢＥＲ−Ｉ：瞬間ビット誤り率の推定値（単位ｄＢ）。 ＳＮＲ−Ｔ：ＲＯＬＰＣによって設定されＲＩＬＰＣに
よって用いられる信号対雑音比ターゲット。 Δ_ＳＮＲ：ＢＥＲ−ＩとＢＥＲ−Ｔ_Ｃの間のそれぞれの
比較の後にＳＮＲターゲットが調整される量（単位ｄ
Ｂ）。 Ｅ_ｂ／Ｎ_０：関連するコネクションに対する、基地局受
信機における信号対雑音比の測定された瞬間値を表す。 ａｖｇ（Ｅ_ｂ／Ｎ_０）：ある期間にわたるＥ_ｂ／Ｎ_０の
平均値。 ａｖｇ（［Ｅ_ｂ／Ｎ_０］^２）：ある期間にわたるＥ_ｂ／
Ｎ_０の２乗の平均値。 σ_{Ｅｂ／Ｎ０}：Ｅ_ｂ／Ｎ_０の標準偏差。

【００６０】次のことを仮定する。 ・ＳＮＲ−Ｔは、各フレームの最初に設定され、そのフ
レームの期間中は一定に保持される。 ・Ｅ_ｂ／Ｎ_０は、関連するコネクションに対して、周期
的に（例えば、フレームごとにＮ回ずつ）測定される
（ＩＳ−９５およびＵＭＴＳ方式の場合、Ｎは１６に等
しい）。

【００６１】σ_{Ｅｂ／Ｎ０}の値は、例えば以下のように
して、フレームごとに新たに評価される。測定されたＥ
_ｂ／Ｎ_０を無限インパルス応答（ＩＩＲ）フィルタ（図
示せず）でフィルタリングして、Ｅ_ｂ／Ｎ_０の現在の平
均値の推定値、すなわち、ａｖｇ（Ｅ_ｂ／Ｎ_０）を得
る。同様に、Ｅ_ｂ／Ｎ_０の値の２乗の適当なＩＩＲフィ
ルタリングにより、Ｅ_ｂ／Ｎ_０の２乗の現在の平均値の
推定値、すなわち、ａｖｇ（［Ｅ_ｂ／Ｎ_０］^２）を得
る。（ＩＩＲフィルタリングは当業者に周知であり、こ
こでは説明しない。）換言すれば、σ_{Ｅｂ／Ｎ０}は次式
で与えられる。

【数８】

【００６２】上記の定義から観察されるように、図８の
ステップ８１０で設定されるターゲットＢＥＲは次式に
等しい。 ＢＥＲ−Ｔ_Ｃ＝ＢＥＲ−Ｔ_Ｉ−Δ （１１） ただし、Δ＝ｆ（σ_{Ｅｂ／Ｎ０}） （１２）

【００６３】図７に示したように、式（１２）を実装す
る１つの例示的な方法は、単にルックアップテーブルを
用いるというものである。このルックアップテーブル
は、σ _{Ｅｂ／Ｎ０}の値を、調整値の対応する値Δに写像
（マッピング）する。別法として、リアルタイム法（例
えば、式の評価）を用いることも可能である。

【００６４】上記のルックアップテーブルの値（すなわ
ち、Δとσ_{Ｅｂ／Ｎ０}の間の関係のマッピング）は、解
析的に、または、シミュレーションにより、事前に決定
することができる。例えば、シミュレーションに関して
は、相異なるフェージング環境は、ドップラー周波数、
ならびに、マルチパスの数および相対強度により特徴づ
けられる。各フェージング環境に対して、相異なる固定
ＢＥＲターゲットレベルをＲＯＬＰＣとともに用い、そ
の結果として、ＢＥＲおよびσ_{Ｅｂ／Ｎ０}の平均値を求
める。この実行から、各フェージング環境に対して、Ｂ
ＥＲの平均値がＢＥＲ−Ｔに最も近いようなＢＥＲター
ゲット値が決定される。上で定義したように、Δは、こ
のＢＥＲターゲット値とＢＥＲ−Ｔの間の差（単位ｄ
Ｂ）を表す。さらに、対応する標準偏差の値σ
_{Ｅｂ／Ｎ０}を記録する。次に、これらのΔの値および対
応するσ_{Ｅｂ／Ｎ０}の値の散布図(scatter plot)を作成
する。適当な曲線当てはめ技術を用いて、σ_{Ｅｂ／Ｎ０}
とΔの間の関係を求め（式（１２））、その関係から、
ルックアップテーブルのエントリを生成するか、あるい
は、リアルタイムで計算することのできる式を決定する
ことができる。

【００６５】上記の結果、ＢＥＲの平均値と中央値の相
違を考慮した、ＢＥＲターゲットに対する適応的補償を
有する、ＢＥＲに基づくＲＯＬＰＣが実現される。

【００６６】注意すべき点であるが、上記の基本アルゴ
リズムに何らかの構成を追加して、それを実際の実装に
さらに適したものとすることは容易である。例えば、Ｓ
ＮＲ−Ｔに上限および下限を課して、その激しいゆらぎ
を抑えることが可能である。また、ＢＥＲ−ＴとＢＥＲ
−Ｔ_Ｃの間のそれぞれの比較の後にＳＮＲ−Ｔが調整さ
れる量は、ＢＥＲ−Ｔ_ＣとＢＥＲ−Ｉの間の差の大きさ
に依存させることが可能である。これにより、ＳＮＲタ
ーゲットが、必要とされるものからはるかに離れている
ときに、所望のＢＥＲを達成するために急速な調整が可
能となる。

【００６７】メトリックターゲット値を修正するもう１
つの同等の方法は（間接的ではあるが）、環境のシグニ
チャの関数として、ＳＮＲターゲットの上昇ステップサ
イズおよび下降ステップサイズの相対的な大きさを変え
ることである。例えば、ＢＥＲ−Ｉの値は、それぞれの
受信フレームの終端で、ＢＥＲ−Ｔ_Ｉの値と比較され
る。ＢＥＲ−Ｉの値がＢＥＲ−Ｔ_Ｉの値以上であること
がわかった場合、ＳＮＲターゲット値を量Δ_ｕｐｄＢだ
け上昇させる。逆に、ＢＥＲ−Ｉの値がＢＥＲ−Ｔ_Ｉの
値より小さい場合、ＳＮＲターゲットを量Δ_ｄｏｗｎｄ
Ｂだけ下降させる。比Δ_ｕｐ／Δ_ｄｏｗｎは、環境のシ
グニチャの関数として変えられる。これは、例えば、Δ
_ｕｐの値を固定したまま、環境シグニチャの関数として
Δ_ｄｏｗｎの値を変えるか、あるいは、Δ_ｄｏｗｎの値
を固定したまま、環境シグニチャの関数としてΔ_ｕｐの
値を変えることによってなされる。（前者の例を図９の
流れ図に例示する。その各ステップは、図８に示したも
のと同様である。）Δ_ｕｐとΔ_ｄｏｗｎの値を等しくな
くすることはバイアスを導入し、これは、ＢＥＲターゲ
ット値に補償を加える（前述）のと同じ効果を有する。

【００６８】以上、本発明のいくつかの実施例について
説明したが、これらの実施例は本発明の原理の単なる例
示であり、当業者であれば、本発明の原理を実現しその
技術思想および技術的範囲内にある、ここには明示して
いないさまざまな変形例を考えることが可能である。例
えば、本発明の考え方について、離散的（ディスクリー
ト）な機能構成ブロック（例えば、コントローラなど）
により実現されるものとして説明したが、これらの構成
ブロックの機能は、適当にプログラムされたプロセッ
サ、例えば、ディジタル信号プロセッサ、ディスクリー
ト回路素子、集積回路などを用いて実行することが可能
である。さらに、本発明の考え方は、ＩＳ−９５やＵＭ
ＴＳ以外のセルラアクセス方式、基地局により受信され
る他の信号のパワー制御、および、移動局による基地局
から受信される信号のパワー制御にも適用可能である。

【００６９】

【発明の効果】以上述べたごとく、本発明によれば、Ｂ
ＥＲの平均値と中央値の相違を考慮した、ＢＥＲターゲ
ットに対する適応的補償を有する、ＢＥＲに基づくＲＯ
ＬＰＣが実現される。

【図面の簡単な説明】

【図１】相異なるフェージング環境における固定ＳＥＲ
ターゲットＲＯＬＰＣのシミュレーション結果を示す図
である。

【図２】相異なるフェージング環境における固定ＳＥＲ
ターゲットＲＯＬＰＣのシミュレーション結果を示す図
である。

【図３】相異なるフェージング環境における固定ＳＥＲ
ターゲットＲＯＬＰＣのシミュレーション結果を示す図
である。

【図４】本発明の原理を実現する移動通信システムの一
部を示す図である。

【図５】本発明の原理を実現する基地局の一部を示す図
である。

【図６】本発明の原理を実現する例示的な流れ図であ
る。

【図７】本発明の原理を実現する基地局の一部を示す図
である。

【図８】本発明の原理を実現する例示的な流れ図であ
る。

【図９】本発明のもう１つの実施例の例示的な流れ図で
ある。

【符号の説明】

２００ ＣＤＭＡ移動通信システム ２０１〜２０３ 基地局 ２０５ 移動通信交換センタ（ＭＳＣ） ２０６〜２０８ 陸上線設備 ２１０ 移動局 ２１１ アップリンク信号 ２１２ ダウンリンク信号 ３０５ コントローラ ３１０ 受信機 ３１５ 送信機 ７０５ ＲＡＫＥ受信機 ７１０ ＭＡＰ復号器 ７１１ 軟出力 ７１５ コントローラ ７２０ ルックアップテーブル ７２５ 送信機 ７３０ ＢＥＲ推定値生成器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 596077259 600 Ｍｏｕｎｔａｉｎ Ａｖｅｎｕｅ, Ｍｕｒｒａｙ Ｈｉｌｌ， Ｎｅｗ Ｊｅ ｒｓｅｙ 07974−0636Ｕ．Ｓ．Ａ. (72)発明者 キラン エム レジ アメリカ合衆国、07746、ニュージャージ ー、マルボロ、ハル コート １ (72)発明者 アシュウィン サンパス アメリカ合衆国、08873、ニュージャージ ー、ソマーセット、ノッチンガム 32

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 通信エンドポイントで用いられる通信方
   法において、 受信信号対雑音比（ＳＮＲ）を用いてフェージング環境
   のシグニチャを測定するステップと、 測定されたシグニチャの関数としてターゲットメトリッ
   ク値を調整することによりパワー制御を実行するステッ
   プを有することを特徴とする通信方法。
2. 【請求項２】 前記測定するステップは、前記ＳＮＲの
   ２次統計量の値を計算するステップを有し、 前記実行するステップは、前記２次統計量を用いて前記
   ターゲットメトリック値を調整することを特徴とする請
   求項１記載の方法。
3. 【請求項３】 前記２次統計量は標準偏差であることを
   特徴とする請求項２記載の方法。
4. 【請求項４】 前記メトリック値はビット誤り率（ＢＥ
   Ｒ）であることを特徴とする請求項１記載の方法。
5. 【請求項５】 前記実行するステップは、ある値を信号
   対雑音比（ＳＮＲ）ターゲット値に加算し、 加算される値は、フェージング環境の測定されたシグニ
   チャの関数として選択されることを特徴とする請求項１
   記載の方法。
6. 【請求項６】 前記実行するステップは、 ビット誤り率（ＢＥＲ）を推定するステップと、 推定されたＢＥＲをターゲットＢＥＲ値と比較するステ
   ップと、 ある値を前記ターゲット信号対雑音比に加算することに
   よって、前記比較の結果として、ターゲット信号対雑音
   比を調整するステップとを有し、 前記ターゲット信号対雑音比に加算される値は、測定さ
   れたシグニチャの関数として選択されることを特徴とす
   る請求項１記載の方法。
7. 【請求項７】 前記実行するステップは、 ビット誤り率（ＢＥＲ）を推定するステップと、 測定されたシグニチャの関数としてターゲットＢＥＲ値
   を調整するステップと、 推定されたＢＥＲを調整されたターゲットＢＥＲ値と比
   較するステップとを有することを特徴とする請求項１記
   載の方法。
8. 【請求項８】 前記通信エンドポイントはワイヤレスエ
   ンドポイントであることを特徴とする請求項１記載の方
   法。
9. 【請求項９】 通信エンドポイントで用いられる通信装
   置において、 信号を受信する受信機と、 （ａ）受信信号から、通信チャネルの信号対雑音比シグ
   ニチャを生成し、（ｂ）通信チャネルのシグニチャの関
   数としてターゲットメトリック値を調整することにより
   パワー制御を実行するコントローラとを有することを特
   徴とする通信装置。
10. 【請求項１０】 前記メトリック値はビット誤り率（Ｂ
    ＥＲ）であることを特徴とする請求項９記載の装置。
11. 【請求項１１】 前記コントローラは、ある期間にわた
    り受信信号のＳＮＲ値を収集することによって、通信チ
    ャネルのシグニチャを生成することを特徴とする請求項
    ９記載の装置。
12. 【請求項１２】 前記コントローラは、収集されたＳＮ
    Ｒの２次統計量を計算することによって、通信チャネル
    のシグニチャを生成することを特徴とする請求項１１記
    載の装置。
13. 【請求項１３】 前記２次統計量は標準偏差であること
    を特徴とする請求項１２記載の装置。
14. 【請求項１４】 前記２次統計量の値を、ターゲットメ
    トリック値を調整する際に用いられる調整値にマッピン
    グするルックアップテーブルを記憶するメモリをさらに
    有することを特徴とする請求項１２記載の装置。
15. 【請求項１５】 前記メトリック値は信号対雑音比（Ｓ
    ＮＲ）であることを特徴とする請求項９記載の装置。
16. 【請求項１６】 前記ターゲットメトリック値は、ター
    ゲット信号対雑音比（ＳＮＲ）であり、 前記コントローラは、ある値をＳＮＲターゲット値に加
    算することによりＳＮＲターゲット値を調整し、 加算される値は、生成されたシグニチャの関数として選
    択されることを特徴とする請求項９記載の装置。
17. 【請求項１７】 前記通信エンドポイントはワイヤレス
    エンドポイントであることを特徴とする請求項９記載の
    方法。
18. 【請求項１８】 パワー制御情報を移動局へ送信する送
    信機をさらに有することを特徴とする請求項９記載の方
    法。
19. 【請求項１９】 受信信号のフレームを復号し、復号さ
    れたフレームの情報ビットに関する対数尤度比を表す信
    号を出力する復号器と、 対数尤度比を表す信号に応答して、ビット誤り率推定値
    を出力するビット誤り率推定値生成器とをさらに有し、 前記コントローラは、通信チャネルに関する逆方向外側
    ループパワー制御（ＲＯＬＰＣ）を実行し、 前記ＲＯＬＰＣは、ターゲットビット誤り率の値が通信
    チャネルの生成されたシグニチャの関数として調整され
    るように、ビット誤り率推定値とターゲットビット誤り
    率の値との間の比較を実行することを特徴とする請求項
    ９記載の装置。