JP2003318820A - パワー制御方法および通信システム - Google Patents
パワー制御方法および通信システムInfo
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Abstract
において一つのパワー制御命令によってチヤンネル状態
の急速な変化に対応する大きな変化を与えることのでき
る方法を提供することを目的とする。 【構成】 タイムスロットを含むメッセージ構造が使用
され、第1のトランシーバ101 と第2のトランシーバ10
2 と備えている通信システムの送信パワーを制御するた
めに、受信されたパワー制御命令に基づいて第1のトラ
ンシーバ101 の送信パワーを制御し、第2のトランシー
バ102 から2以上のタイムスロット中に1つのパワー制
御命令を第1のトランシーバ101 に送信し、この第1の
トランシーバ101 では2以上のタイムスロット中にこの
1つのパワー制御命令を受信することを特徴とする。
Description
ける送信パワーの制御方法および通信システムに関す
る。
信号のフェーディング、シェーディング、遠近問題、お
よび共通チヤンネル内干渉等の防止のために重要であ
る。パワー制御は特に、ユーザがベース局から共に近い
および遠い位置にある場合に必要である。信号はベース
局受信機に等しいパワーで到着しなければならず、それ
でなければ低いパワーで到着した信号は高いパワーの信
号に変換されなければならない。したがって、はるか遠
方に位置している送信機はベース局に近い位置にある送
信機よりも高いパワーで信号を送信しなければならな
い。さらに、信号はできるだけ低いパワーレベルで送信
されなければならないが、信号に対する品質要求のセッ
トに合致する必要がある。
S−95,CDMA−PCS,UMTS,CDMA20
00)では、例えば端末およびベース局の送信パワーは
送信された信号の信号対妨害比を最初に測定し、その平
均値および他の基準値によって毎回の送信パワーを調節
するためのパワー制御命令を決定することによって制御
される。端末は、各タイムスロット中に受信したパワー
制御命令にしたがってベース局により与えられた命令に
したがって送信パワー制御を増加または減少させる。I
S−95,CDMA−PCS,およびCDMA2000
システムでは、2つのパワー制御命令“増加”および
“減少”が存在する。UMTSシステムでは、3つの
(理論的には4つの)パワー制御命令“増加”“減少”
および“パワーの維持”が存在する。ベース局では基準
レベルが例えばビットエネルギと干渉エネルギとビット
エラーレートとの比に基づいて決定され、基準レベルが
パワーを制御するために使用され、すなわち必要に応じ
てパワーを増加または減少させる。その後ベース局は端
末に送信パワーの増加または減少のいずれかの命令を送
信し、それによって端末は予め定められた品質により前
の送信パワーレベルを増加または減少させ、その値は通
常一時に1または2デシベルである。
の方法の欠点は、予め定められた量、通常は一時に1ま
たは2デシベルしか増加できないために、一つのパワー
制御命令によってチヤンネル状態の急速な変化に反応す
ることができないことである。このような状態が急速に
変化するフェーディングチヤンネル中で生じた場合に
は、適切なパワー制御レベルを得るために一度で大量の
増減を迅速に行わなければならない。したがって、従来
の技術の問題の1つは送信パワー変更のために必要な時
間が長いことであり、それに加えて送信パワーレベルも
連続的に変化する。
題が減少されるようなパワー制御方法および通信システ
ムを提供することである。
ンシーバと第2のトランシーバとを備えている通信シス
テムにおける本発明の送信パワーの制御方法によって達
成される。
ンシーバから2以上のタイムスロットにおいて1つのパ
ワー制御命令を第1のトランシーバに送信し、第1のト
ランシーバにおいては2以上のタイムスロットにおいて
前記1つのパワー制御命令を受信する。
のトランシーバとを備えている通信システムに関する。
本発明の通信システムにおいては、第2のトランシーバ
は2以上のタイムスロット中に1つのパワー制御命令を
第1のトランシーバに対して送信するように構成され、
第1のトランシーバは2以上のタイムスロット中に前記
1つのパワー制御命令を受信するように構成されてい
る。
項に記載されている。本発明の方法およびシステムはい
くつかの利点を提供する。最適の送信パワーレベルが迅
速に得られる。本発明の方法によれば、受信されたパワ
ーレベルを安定させ、高調波を減少させ、送信パワーの
変化を迅速に行うことが可能である。通信システムの性
能もまた向上する。さらに、端末のパワー消費が減少
し、それらの動作寿命を長くすることができる。
しい実施形態の説明により明瞭になるであろう。
信システムに適用されることができる。そのような通信
システムの1つは拡散スペクトルデータ伝送を使用する
広帯域WCDMA無線システムである。以下の説明にお
いて、実施形態は例示としてWCDMA無線システムを
使用して記載されているが、当業者に明らかなように本
発明をこれらに限定するものではない。
MA無線システムに適用することができ、それは1以上
のベース局と、1以上のベース局と通信する端末のグル
ープとを含んでいる。WCDMAベースの無線システム
中の装置の最も重要な機能の1つは送信パワーの制御で
ある。距離が増加し、或いはマルチパスフェーディング
が生じるとき、信号の強度もまた減衰し、ベース局に近
い位置の移動体端末、或いは強い信号を送信している端
末はさらに遠くの端末の信号をカバーする。端末は、ベ
ース局に到着する信号ができるだけ等しいパワーである
ように、それらの送信パワーを調節しなければならな
い。
れている。この無線システムは、ベース局100 と端末10
1, 102のグループとを含み、それらの端末はベース局10
0 に対して両方向接続111 、113 を有している。ベース
局100 は端末101 、102 の接続をベース局制御装置108
に送信し、そのベース局制御装置108 はシステムの他の
部分または固定されたネットワークにそれらを送信す
る。
バを有している。そのトランシーバは各搬送波に対して
例えば90の物理的チヤンネルを形成している。無線シ
ステムエアインターフェースの物理的チヤンネルの一般
的または専用制御チヤンネルはベース局と端末との間の
接続と関連したものである。専用の接続は幾つかのチヤ
ンネルを維持するのに最適の性能を得るために特に必要
とされる。専用のチヤンネルには、特に送信パワーの調
節のための送信パワー制御命令の伝送が含まれている。
は端末101 、102 であってもよい。通常1つのベース局
は1つのセルをサービスするが、1つのベース局が1つ
のセルの複数のセクタをサービスすることも可能であ
る。ベース局100 は無線トラフィックを送受信するため
に必要な電子装置を備えるだけではなく、信号プロセッ
サ、ASICおよび汎用プロセッサ等を備えていてもよ
く、それによってベース局制御装置108 に対するデータ
伝送を行い、ベース局100 の動作を制御してもよい。
の動作を制御する。ベース局制御装置108 は、特に無線
信号の品質、送信パワーを監視し、セル間またはセクタ
間のハンドオーバーを処理する。端末101 、102 は少く
とも1つのトランシーバを備え、それによってベース局
に対する無線接続が行われる。さらに端末101 、102は
アンテナ、ユーザインターフェース、およびバッテリを
備えている。
は、例えば通信システムのベース局100 において行わ
れ、その結果が端末101 、102 に送り返され、それによ
りそれらの端末101 、102 のパワーレベルの調節が行わ
れていた。これはまた反対に、端末101 、102 がパワー
レベルを測定してベース局100 がその送信パワーを調整
するように行われることも可能である。受信された信号
の信号対妨害比は例えば各タイムスロットに対して測定
され、その測定に基づいて他端において送信パワーを増
加するか減少させるかが決定される。送信パワーの制御
ビットは各タイムスロットにおけるパワー制御命令を形
成し、送信パワーの調整は受信されたパワー制御命令に
基づいて行われる。CDMA1システムにおいては、例
えば1ビットは通常一時に1デシベルだけパワーをアッ
プまたはダウンするように調整するためのパワー制御に
対して使用される。
ワー制御が例えば端末101 からベース局100 へ第1の信
号が送信されるような方法で行われる。次に、ベース局
100はパワー制御命令を形成するためにその受信された
信号を予め定められた公称レベルと比較し、その後パワ
ー制御命令がベース局100 から端末101 へ無線システム
のメッセージ構造の各タイムスロットで送信される。そ
れから、端末101 は受信されたパワー制御命令に基づい
てその送信パワー制御を調整する。
方法を図1を使用して説明する。本発明による方法で
は、2以上のタイムスロット中に1つのパワー制御命令
がベース局100 から端末101 へ送信され、このパワー制
御命令が2以上のタイムスロット中に端末101 において
受信される。
に端末101 からベース局100 へ送信される。次に、ベー
ス局100 はパワー制御命令を形成するために予め定めら
れた公称レベルと受信された信号を比較し、その後ベー
ス局100 はパワー制御命令を端末101 へ送信する。本発
明による方法では、パワー制御命令が1つのタイムスロ
ットで送信されないように機能する。その代りに1つの
パワー制御命令が2以上のタイムスロット中に送信さ
れ、それによって形成されたパワー制御命令中のパワー
制御ビットが例えば2つの異なったタイムスロットの全
体にわたって分割される。換言すれば、本発明による方
法では、例えば2つの異なったタイムスロットのパワー
制御ビットは1つのパワー制御命令を形成するように機
能する。記載された実施形態では、端末101 は例えば第
2タイムスロット毎にパワー制御命令を受信することが
できる。受信されたパワー制御命令は例えば全部で4つ
のパワー制御ビットを含んでいる。パワー制御命令が端
末101 で受信されたとき、端末101 の送信パワーはそれ
に基づいて調整される。以前の2ビットの代りに例えば
4ビットがパワー制御命令を通知するために使用できる
から、7つの異なった大きさのアップダウンステップを
使用して一回で送信パワーを調節することが可能にな
り、また、パワー制御はより正確に調整されることがで
きる。
タイムスロットでパワー制御命令を送信しないことが可
能になる。その代りにベース局100 は例えば第2タイム
スロット毎にパワー制御命令を送信する。第2タイムス
ロット毎に送信されたこのパワー制御命令は、例えば全
部で2つのタイムスロットのパワー制御ビットを含んで
おり、それによって端末101 は、1つのタイムスロット
で受信されたパワー制御命令に基づいて7つのアップダ
ウンステップのような多数のステップで送信パワー制御
を調節することができる。本発明の方法によれば、ベー
ス局100 は例えば第n番目のタイムスロット毎のような
予め定められたタイムスロット毎にパワー制御命令を送
信する。ここでnは2以上の整数であり、パワー制御命
令はmのタイムスロット中に配置され、ここでmは1以
上で最大nである。本発明による方法では、異なったタ
イムスロット中に送信されたパワー制御命令のパワー制
御ビットの数は変化させることができる。パワー制御ビ
ットが送信されないタイムスロットでは、無線システム
における他の使用のためにパワー制御ビットを与えるこ
とが可能である。したがって、タイムスロット中では、
通常2つである代りに使用される4つのパワー制御ビッ
トが送信され、パワー制御以外のために保留された必要
な2つの余分のビットを利用することが可能であり、パ
ワー制御命令の送信のためにそれらを使用することがで
きる。
検討する。図2は、タイムスロット200 乃至210 (水平
ライン)および各タイムスロット200 乃至210 中の10
のビット組合わせを含む通信システムで使用されるメッ
セージ構造を示している。各タイムスロット200 乃至21
0 における10のビット組合わせの一部はパワー制御の
ために保留されている。例えば、CDMA1システムに
おいては、1ビットがパワー制御のために保留され、そ
れは1つのパワー制御命令が1ステップアップダウンす
るようにパワーを調節ことができることを意味してい
る。UMTSシステムにおいては、2ビットがパワー制
御のために使用され、それは各パワー制御命令が2ステ
ップアップダウンすることによりパワーを調節ことがで
きることを意味している。
は、各タイムスロット200 乃至210におけるパワー制御
のために保留されている2ビットを有している。したが
って1つのパワー制御命令は2ビットを含んでいる。従
来の技術では、これらの2ビットはタイムスロット200
乃至210 のそれぞれにおいて送信され、それによって周
波数は例えば1600Hzになる。図2では、パワー制
御命令は例えばタイムスロット200 ではビット12と13を
含み、タイムスロット202 ではビット22と23を含んでい
る。従来の技術によれば、パワー制御命令は各タイムス
ロット200 乃至210 で受信され、その後,送信パワー制
御は受信された2ビットのパワー制御命令によって調節
される。
ト200 で送信されたパワー制御ビット12と13はパワー制
御命令として分離して読取られるのではなく、1つのパ
ワー制御命令がパワー制御ビット12,13と第2のタイム
スロット202 のパワー制御ビット22,23とを合わせたも
のとして形成される。したがって、第2のタイムスロッ
ト202 は4つのビット12,13,22,23を含む1つのパワ
ー制御命令を有している。2つの異なったタイムスロッ
ト200 乃至210 のパワー制御ビットによって形成された
4つのビットを含むパワー制御命令は例えば第2のタイ
ムスロット毎に受信される。このようにして、例えば4
ビットのパワー制御命令が一時に7ステップで送信パワ
ーを増減させることが可能になるためにパワー制御を著
しく改善させることができる。この方法は無線システム
の安定性を改善する。それは予め定められたエラーの大
きさの代りにエラーの絶対値の大きさを考慮することが
できるからである。例えば、要求されるパワー制御の変
化が7ステップである場合に、本発明の方法によれば変
化は一時に行われることができる。それに対して従来の
方法では、1つのパワー制御命令によって一時にそのよ
うな変化を行わせることはできないので、幾つかの連続
したパワー制御命令を必要とする。
例えば2つのパワー制御ビットを含んでいれば、パワー
制御命令は200 と202 のような連続する2つのタイムス
ロットのパワー制御ビットから形成される。そのような
状態を数字の組合わせ2.2として示す。それにおいて
は第1の文字はタイムスロット200 におけるパワー制御
ビットの数を表し、第2の文字はタイムスロット202 に
おけるパワー制御ビットの数を表している。また、タイ
ムスロット200 でただ1つのパワー制御ビットが送信さ
れ、次のタイムスロット202 で3つのパワー制御ビット
が送信されることも可能であり、その状態は数字の組合
わせ1.3で示される。また、タイムスロット200 でパ
ワー制御ビットが全く送信されないで、次のタイムスロ
ット202で4つのパワー制御ビットの全てが送信される
ことも可能であり、その状態は数字の組合わせ0.4で
示される。
スロット200 のような所定のタイムスロットにおいて、
パワー制御ビット12,13が使用されないように行われる
ことができる。使用されないビット12,13は無線システ
ム中で他の目的に使用されることができる。対応してタ
イムスロット202 のような別のタイムスロットは、タイ
ムスロット200 が幾つかのビット位置を放棄したことの
ために他の使用のために最初から意図しているビット位
置を使用することができる。したがって、例えば4つの
パワー制御ビット22乃至25はタイムスロット202 で一時
に送信される。タイムスロット202 は本来ただ2つのビ
ット22,23しか有していないから、これはタイムスロッ
ト200 がビット対12,13を放棄したことにより使用され
る別の2つのパワー制御ビット24,25を与える。4つの
ビット22乃至25からなるパワー制御命令は、そのパワー
制御命令を受信したトランシーバの送信パワーを一時に
7ステップのような多くのステップで増減させることが
可能になる。
御ビットで構成される場合には、例えば第2のタイムス
ロット200, 204, 208 毎にそれぞれ4個のパワー制御ビ
ットを送信し、残りのタイムスロット202, 206, 210 に
はパワー制御ビットを送信しない。この状態は数字の組
合わせ4.0で示される。これはまた反対に、第2のタ
イムスロット200, 204, 208 ではパワー制御ビットの送
信は行われず、残りのタイムスロット202, 206, 210 に
おいてそれぞれ4個のパワー制御ビットが送信されるよ
うに構成されることもできる。この状態は数字の組合わ
せ0.4で示される。
ワー制御ビットで構成される場合には、異なったオプシ
ョンの数はさらに増加される。各タイムスロット200 乃
至210 は例えば2つのパワー制御ビットを含み、パワー
制御命令は3つの連続するタイムスロット200, 202, 20
4 の予め定められたパワー制御ビットとして形成される
ことができる。この状態は2.2.2で示される。それ
はまた、タイムスロット200 で全部で6個のパワー制御
ビットを送信することも可能である。その場合には2つ
の後続するタイムスロット202, 204ではパワー制御ビッ
トは送信されない。この状態は6.0.0で示される。
上述の数字の組合わせにより、別の幾つかの方法が説明
できる。それにおいて、パワー制御命令は別の6個のパ
ワー制御ビットで構成される。この種の方法は組合わせ
4.2.0;2.4.0;0.6.0;0.0.6;
1.5.0;1.4.1;および2.3.1で示され
る。この方法において、所望の大きさを有するセクショ
ンでパワー制御命令を送信することが可能である。例え
ば、予め定められた方法でn番目のタイムスロット毎に
送信することが可能であり、それにおいてnは2以上の
整数である。
ビットの平均が各タイムスロットに対して使用される。
送信されるパワー制御命令が例えば異なったタイムスロ
ット中のパワー制御ビットの数が変化するように構成さ
れている場合には、タイムスロット中で無線システム中
で他の目的に対するパワー制御ビットによって要求され
るスペースをフリーにすることが可能であり、それにお
いて、パワー制御ビットの数はパワー制御ビットの平均
数よりも小さい。それと対応して、パワー制御ビットの
数がパワー制御ビットの平均数よりも大きいタイムスロ
ットにおいては、余分のパワー制御ビットをリザーブし
ておくことが可能である。
の動作例について検討する。図3のAおよびBにおい
て、X軸は使用されるタイムスロットTを示し、Y軸は
送信パワー制御の変化を示しており、その変化は1デシ
ベルであってよい。図3のAは従来の技術によるパワー
制御の1例を示している。従来技術によれば、送信パワ
ー制御は1タイムスロット中に最大で2ステップ増減さ
れることができるから、図3のAの例では6デシベル送
信パワー制御を調節するためには3個のタイムスロット
の時間が必要である。図3のBは本発明の方法によるパ
ワー制御を示している。一時に7ステップの送信パワー
制御の増加が可能であるから、6ステップの送信パワー
の増加は1タイムスロット中に得ることができる。図3
のAとBとを比較することによって、従来の技術と本発
明の方法との間の明瞭な相違が注目される。本発明の方
法では、所望の送信パワーの6ステップの増加は従来よ
りも迅速に達成される。
数はパワー制御命令を形成するタイムスロットの数にし
たがって、公式f/nにしたがって減少される。ここで
fは送信周波数であり、nは1つのパワー制御命令を送
信するために必要なタイムスロット数である。
説明したが、当業者はここに図示され記載された実施形
態に限定されることなく、種々の変形、変更が、特許請
求の範囲に記載された本発明の技術的範囲を逸脱するこ
となく行われることができることを認識するであろう。
の概略図。
図。
ー制御の動作例を示す図。
Claims (14)
- 【請求項1】 タイムスロットを含むメッセージ構造が
使用され、第1のトランシーバと第2のトランシーバと
を具備している通信システムにおける送信パワー制御を
行う方法において、 受信されたパワー制御命令に基づいて第1のトランシー
バの送信パワーを制御し、 第2のトランシーバから2以上のタイムスロット中に1
つのパワー制御命令を第1のトランシーバに送信し、 第1のトランシーバにおいては2以上のタイムスロット
中に前記1つのパワー制御命令を受信することを特徴と
する送信パワー制御方法。 - 【請求項2】 m=2,3,…nとしてパワー制御命令
はm個のタイムスロット中に位置されるように、n=
2,3,…としてn個のタイムスロット中に1つのパワ
ー制御命令を送信する請求項1記載の方法。 - 【請求項3】 異なったタイムスロットにおけるパワー
制御ビットの数が変化するようにパワー制御命令が送信
される請求項1記載の方法。 - 【請求項4】 タイムスロットにおける他の使用のため
にパワー制御ビットによって必要とされるスペースをフ
リーにし、それにおけるパワー制御ビットの数はパワー
制御ビットの平均数よりも少ない請求項3記載の方法。 - 【請求項5】 タイムスロットにおいて余分のパワー制
御ビットを保留し、それにおけるパワー制御ビットの数
はパワー制御ビットの平均数よりも大きい請求項3記載
の方法。 - 【請求項6】 第2のトランシーバによって受信された
信号に基づいてパワー制御命令を形成する請求項1記載
の方法。 - 【請求項7】 毎回の第2のタイムスロットにおいて1
つのパワー制御命令を送信する請求項1記載の方法。 - 【請求項8】 タイムスロットを構成しているメッセー
ジ構造が使用され、第1のトランシーバと第2のトラン
シーバとを具備し、第1のトランシーバは受信されたパ
ワー制御命令に基づいて送信パワーを制御するように構
成されている通信システムにおいて、 第2のトランシーバは2以上のタイムスロット中に1つ
のパワー制御命令を第1のトランシーバに送信するよう
に構成され、 第1のトランシーバは2以上のタイムスロット中に前記
1つのパワー制御命令を受信するように構成されている
通信システム。 - 【請求項9】 m=2,3,…nとしてパワー制御命令
はm個のタイムスロット中に位置されるように、n=
2,3,…としてn個のタイムスロット中に1つのパワ
ー制御命令を送信するように構成されている請求項8記
載のシステム。 - 【請求項10】 第2のトランシーバは、異なったタイ
ムスロットにおけるパワー制御ビットの数が変化するよ
うにパワー制御命令が送信されるように構成されている
請求項1記載のシステム。 - 【請求項11】 第2のトランシーバは、タイムスロッ
トにおける他の使用のためにパワー制御ビットによって
必要とされるスペースをフリーにするように構成され、
それにおけるパワー制御ビットの数はパワー制御ビット
の平均数よりも少ない請求項10記載のシステム。 - 【請求項12】 第2のトランシーバは、タイムスロッ
トにおいて余分のパワー制御ビットを保留するように構
成され、それにおけるパワー制御ビットの数はパワー制
御ビットの平均数よりも大きい請求項11記載のシステ
ム。 - 【請求項13】 第2のトランシーバはそのトランシー
バによって受信された信号に基づいてパワー制御命令を
形成するように構成されている請求項8記載のシステ
ム。 - 【請求項14】 第2のトランシーバは毎回の第2のタ
イムスロットにおいて1つのパワー制御命令を送信する
ように構成されている請求項8記載のシステム。
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