JP2003533124A - 無線システムにおける電力制御 - Google Patents

無線システムにおける電力制御

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Abstract

(57)【要約】 無線システムは、１つ以上のネットワーク部分と、このネットワーク部分に無線接続された１つ以上のターミナルとを備え、これらネットワーク部分とターミナルとの間の無線接続を経ての無線トラフィックがフレームにおいて送信され、ネットワーク部分は、上記フレームにより決定されたタイムスロットから、所与のターミナルへ少なくとも２つのタイムスロットにおいてダウンリンク送信電力を割り当てるように構成される。無線システムのネットワーク部分は、各タイムスロットにおけるターミナルへの無線送信の送信電力と、その送信によって他のターミナルに生じる干渉電力との電力比が、タイムスロットにおける電力比についてプリセットされたスレッシュホールド値を越えるように、ターミナルへの送信の送信電力をタイムスロット特有に発生するよう構成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
本発明は、無線システムに係り、より詳細には、無線システムのベースステー
ションと、ベースステーションのカバレージエリア内のターミナルとの間の無線
送信における電力制御に係る。
【０００２】
【背景技術】
無線システムにおいて、電力制御とは、無線送信の送信電力を所与の変更範囲
内で調整することを指す。電力制御は、無線システムのベースステーションのカ
バレージエリア内に位置するターミナルにより互いに生じた干渉を最小にしそし
てターミナルにおける電力消費を最適化するために主として必要とされる。無線
ネットワークのベースステーションと、ベースステーションのカバレージエリア
内のターミナルの両送信電力を調整することができる。送信電力は、例えば、開
ループ又は閉ループの原理に基づいて調整できる。例えば、コード分割多重アク
セス（ＣＤＭＡ）を使用するＵＭＴＳ（ユニバーサル移動テレホニーシステム）
セルラー無線システムでは、閉ループ方法がダウンリンクＴＤＤ（時分割デュー
プレックス）モードに使用され、これにより、ターミナルは、特殊な電力制御コ
マンド（送信電力制御ＴＣＰ）を使用して、受け取られる送信信号の電力を調整
する必要性を通知する。この場合に、ターミナルは、例えば、その後続送信が、
最近受け取った送信より１ｄＢ高い電力レベルをもたねばならないことをベース
ステーションに通知できる。ＵＭＴＳのアップリンクＴＤＤでは、開ループ電力
制御原理が使用され、従って、受信器即ちターミナルは、ベースステーションが
どの送信電力を使用して送信信号を送信したかを知り、そして受信電力を測定す
ると、無線経路における減衰を推定し、その後、受信電力に基づいて、リンクの
相互作用を使用してその送信電力を調整することができる。
【０００３】 移動ネットワークのような無線ネットワークにおいて転送されるサービスは、
無線送信の異なるクオリティ特性を要求する。例えば、スピーチ転送は、著しい
帯域巾を必要としないが、送信の遅延特性に敏感である。一方、ビデオ映像は、
大きな帯域巾を必要とするが、送信クオリティは、送信の遅延についてはスピー
チほど厳密でない。例えば、ＵＭＴＳのＴＤＤモードでは、ユーザへデータ転送
容量を送信フレームの多数のタイムスロットにおいて割り当てることにより帯域
巾が割り当てられる。公知解決策では、ダウンリンク送信電力は、１つのフレー
ム内の全ユーザデータ転送リソースに対して同じである。
【０００４】 従って、公知技術には欠点があることが明らかである。ダウンリンク無線送信
は、送信が全ユーザタイムスロットにおいて同じ送信電力を有するので、異なる
クオリティ要求を考慮しない。又、公知技術は、ユーザの数もタイムスロットに
おけるサービスの変化も考慮しない。
【０００５】
【発明の開示】
本発明の目的は、無線システムにおける改良された電力制御方法を提供するこ
とである。これは、以下に述べる無線システムにおける電力制御方法により達成
される。この方法において、無線システムのネットワーク部分と、そのネットワ
ーク部分のカバレージエリア内に位置するターミナルとの間の無線送信をフレー
ムにおいて送信し、そのフレームにより決定されたタイムスロットからターミナ
ルへ少なくとも２つのタイムスロットにおいてダウンリンク送信電力を割り当て
る。この方法は、各タイムスロットにおけるターミナルへの無線送信の送信電力
と、その送信によって他のターミナルに生じる干渉電力との電力比が、タイムス
ロットにおける電力比について設定されたスレッシュホールド値を越えるように
、ターミナルへの送信の送信電力をタイムスロット特有に発生することを含む。
【０００６】 又、本発明は、無線システムのネットワーク部分であって、このネットワーク
部分のカバレージエリアに位置するターミナルへフレームにおいて無線トラフィ
ックを送信するように構成され、そして上記フレームにより決定されたタイムス
ロットから所与のターミナルへ少なくとも２つのタイムスロットにおいてダウン
リンク送信電力を割り当てるように構成されたネットワーク部分にも係る。この
ネットワーク部分は、各タイムスロットにおけるターミナルへの無線送信の送信
電力と、その送信によって他のターミナルに生じる干渉電力との電力比が、タイ
ムスロットにおける電力比についてプリセットされたスレッシュホールド値を越
えるように、ターミナルへの送信の送信電力をタイムスロット特有に発生するよ
う構成される。
【０００７】 又、本発明は、ネットワーク部分と、このネットワーク部分に無線接続された
１つ以上のターミナルとを備えた無線システムであって、このネットワーク部分
とターミナルとの間の無線接続を経ての無線トラフィックがフレームにおいて送
信され、ネットワーク部分は、上記フレームにより決定されたタイムスロットか
ら、所与のターミナルへ少なくとも２つのタイムスロットにおいてダウンリンク
送信電力を割り当てるように構成された無線システムにも係る。上記ネットワー
ク部分は、各タイムスロットにおけるターミナルへの無線送信の送信電力と、そ
の送信によって他のターミナルに生じる干渉電力との電力比が、タイムスロット
における電力比についてプリセットされたスレッシュホールド値を越えるように
、ターミナルへの送信の送信電力をタイムスロット特有に発生するよう構成され
る。
【０００８】 従って、本発明は、無線システムにおける電力制御方法及び装置に係る。本発
明の説明において、無線システムとは、好ましくは移動ネットワークを指すが、
本発明は、これに限定されるものではない。この方法において、無線システムの
ネットワーク部分及びネットワークのカバレージエリアに位置するターミナルの
ダウンリンク送信、即ちネットワーク部分からターミナルへの送信の送信電力が
調整される。本発明の説明において、ネットワーク部分とは、１つ以上のベース
ステーション、及び／又はベースステーションを制御する１つ以上のベースステ
ーションコントローラから形成されたエンティティを指す。ターミナルは、好ま
しくは、移動ステーションであるが、他の何らかの受信装置、及び／又は送信器
の特性が設けられた装置、例えば、コンピュータや家庭用機器等でもよい。ＵＭ
ＴＳに関連して、ターミナルとは、例えば、ＴＥ（ターミナル装置）及びＵＥ（
ユーザ装置）の両機能を含む装置を指す。
【０００９】 本発明は、少なくとも２つのダウンリンクデータ転送リソースを時分割式に各
ターミナルへ割り当てることのできる無線システムに係る。本発明は、好ましく
は、コード分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）及び時分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）
方法を使用するハイブリッドシステムである無線システムに係り、従って、デー
タ転送リソースとは、タイムスロット及び拡散コードの組み合わせを指す。更に
、本発明は、好ましくは、時分割デュープレックス（ＴＤＤ）を使用する無線シ
ステムにも適用されるが、これに限定されず、本発明は、ＴＤＭＡ型の特性を備
えていれば、即ちリソースが時分割式即ち不連続的に割り当てられれば、周波数
分割デュープレックス（ＦＤＤ）を使用する無線システムにも適用できる。
【００１０】 本発明の好ましい実施形態では、無線トラフィックがフレームにおいてターミ
ナルへ送信され、このフレームにより決定されたタイムスロットから少なくとも
２つのタイムスロットにおいてターミナルに送信電力が割り当てられる。送信の
前に、接続のクオリティに対するスレッシュホールド値がベースステーションに
おいてタイムスロット特有にそしてターミナル特有に発生される。クオリティは
、例えば、タイムスロットにおいてユーザに向けられる送信の送信電力をＰwと
し、そして上記タイムスロットにおいて他のユーザに向けられる送信の送信電力
をＰiとすれば、電力比Ｐw／Ｐiとして決定される。この電力比について、例え
ば、スレッシュホールド値０．１０が設定され、従って、ターミナルに向けられ
る送信の電力Ｐwは、タイムスロットの全送信電力の１／１０となる。本発明の
１つの実施形態では、スレッシュホールド値の設定は、タイムスロットにおいて
送信されるべきサービスによって左右され、例えば、スレッシュホールド値は、
データ送信の場合の方がビデオ映像より高くされる。本発明の好ましい実施形態
では、ターミナルのサービスクラスがスレッシュホールド値の決定に影響する。
この場合に、例えば、上位のサービスクラスに入れられることを望むターミナル
加入者については、タイムスロットにおける送信電力に対して高いスレッシュホ
ールド値が設定される。フレームが送信される前に、ベースステーションは、そ
のフレームに対してタイミング合わせされ即ちスケジュールされたトラフィック
に基づいて、フレームの送信電力を等化させる。ベースステーションは、そのス
ケジュールされたトラフィックを使用して、ターミナルへの送信の送信電力を等
化し、タイムスロットにおけるターミナルのスレッシュホールド値が満足される
ようにする。この電力レベルスレッシュホールド値、及びスケジュールされたト
ラフィックの推定は、接続を要求する新たなターミナルにそれらが希望するサー
ビスをオファーできるかどうか無線ネットワークが推定するときに重要なツール
となる。
【００１１】 本発明の好ましい実施形態では、ベースステーションは、送信電力を決定する
ために、スケジュールされたトラフィックの推定を使用するだけでなく、ターミ
ナルから得た情報、例えば、電力制御コマンドや、接続のクオリティに関連した
測定レポートも使用する。本発明の実施形態では、電力制御コマンドにより実施
されるダウンリンクの閉電力制御ループは、送信電力がターミナルに割り当てら
れる１つのタイムスロットにおいてターミナルが信号対干渉比を測定し、そして
電力を調整する必要があるときにベースステーションへのアップリンク送信にお
いて電力制御コマンドを送信することにより実施される。電力を調整する必要性
は、ターミナルにおいて、例えば、信号対干渉比を、信号対干渉比のスレッシュ
ホールド値と比較することにより決定でき、このスレッシュホールドは、例えば
、接続の設定時にベースステーションから受け取られるか、又はターミナルにお
いて発生される。本発明にとって重要なことは、１つのタイムスロットに関連さ
れそしてターミナルから受け取られた電力制御コマンドをベースステーションに
おいて使用して、送信電力がターミナルに割り当てられる全タイムスロットにお
いて電力制御を行うことである。この場合に、１つの電力制御コマンドを使用し
て、異なるタイムスロットにおいて多数のダウンリンクリソースを取り扱うこと
ができる。本発明の実施形態では、ターミナルにおいて測定が行われるタイムス
ロットは、送信電力がターミナルに割り当てられるフレームにおける最後のタイ
ムスロットである。又、測定が行われるタイムスロットは、接続の設定時にベー
スステーションからターミナルへシグナリングすることもできる。電力制御は、
ターミナルにより送信される測定レポートに基づいてベースステーションにおい
て続けられる。１つの実施形態では、測定レポートは、先行フレームの全タイム
スロットの信号対干渉比の測定結果を含む。
【００１２】 本発明は、無線ネットワークにおいて干渉を減少する上で著しい効果を発揮す
る。というのは、各タイムスロットの送信電力が別々に設定され、全タイムスロ
ットに対する送信を同じ電力レベルで行う必要がないからである。
【００１３】
【発明を実施するための最良の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。
【００１４】 以下、図１ないし５を参照して本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。
この説明は、コード分割多重アクセス方法を使用して直接シーケンス技術で実施
されるワイドバンドＵＭＴＳシステムをベースとするが、本発明は、これに限定
されるものではない。又、本発明は、例えば、時分割及びコード分割多重アクセ
ス方法（ＴＤＭＡ／ＣＤＭＡ）の組合せを使用した他の無線システムにも使用で
きるのが好ましい。本発明の説明は、ＵＭＴＳの地上無線ネットワークＵＴＲＡ
ＮのＴＤＤモードをベースとし、この場合に、オペレーションは、１つの周波数
帯域で行われ、そしてアップリンク及びダウンリンクは、同じ無線周波数を使用
するが、上記周波数帯域において異なるタイムスロットを使用する。又、本発明
は、ＦＤＤを使用するシステムにも使用でき、この場合には、アップリンク及び
ダウンリンクに対して異なる周波数範囲が定義される。以下の説明では、ベース
ステーションという語は、１つ以上のベースステーション及び／又は１つ以上の
ベースステーションコントローラにより形成されるエンティティを指す。
【００１５】 図１は、移動システムの概略図であり、即ちベースステーション１００Ａない
し１００Ｄを備えたセルラー無線システムの概略図である。ベースステーション
のカバレージエリアは、セルと称され、ベースステーション１００Ａないし１０
０Ｄに対応して図中Ｃ１ないしＣ４で示されている。これらのセルは、重畳して
もよく、例えば、図中、セルＣ２は、セルＣ１及びＣ３に部分的に重畳している
。各セルＣ１ないしＣ４のエリアには１つ以上の受信器１０２Ａないし１０２Ｆ
が図示されており、これら受信器は、例えば、移動ステーションであるが、無線
受信器及び／又は送信特性並びにＴＥ／ＴＵ機能が設けられた他の装置であって
もよい。コード分割多重アクセス方法（ＣＤＭＡ）を使用する無線ネットワーク
、例えば、移動ネットワークでは、全てのユーザが同じ周波数帯域を同時に使用
する。ユーザは、ユーザにより送信される情報に乗算される拡散コードに基づい
て互いに区別される。この場合、スピーチを含むビット流のような情報は、広い
周波数帯域に拡散される。使用する拡散コードのビットレートは、送信されるべ
きデータ流のビットレート、例えば、４、８又は１６よりも相当に高い。その目
的は、ユーザに対して直交する拡散コードを選択し、それらが相関しないように
することである。実際に、拡散コードは、完全に直交せず、従って、ユーザは、
互いに他の送信と干渉する。例えば、同じセル又は隣接セルに位置していて同じ
タイムスロットで通信するユーザには干渉が生じる。又、隣接タイムスロットで
通信するユーザの送信も干渉することがある。図１において、セルＣ４における
受信器１０２Ｄないし１０２Ｆは、互いに干渉すると共に、他のセルＣ１ないし
Ｃ３のエリアに位置するターミナル１０２Ａないし１０２Ｃからの干渉も経験す
る。又、各ターミナルによって送信されて多数の異なる経路に沿って受信器へと
伝播する信号によりターミナル１０２Ａないし１０２Ｆ間に付加的な干渉が生じ
る。この多経路伝播により、ユーザ信号は、多数の異なる状態で遅延された信号
成分として受信器に到達し、従って、他のユーザに対して干渉を引き起こす。
【００１６】 図１は、セルＣ１においてターミナル１０２Ａとベースステーション１００Ａ
との間に両方向無線チャンネル１０４Ａないし１０６Ａを示している。ターミナ
ル１０２Ａからベースステーション１００Ａへの送信は、アップリンク１０４Ａ
と称され、そしてベースステーション１００Ａからターミナル１０２Ａへの送信
は、ダウンリンク１０６Ａと称される。ＵＭＴＳのＴＤＤモードでは、ターミナ
ル１０２Ａないし１０２Ｆ、及びベースステーション１００Ａないし１００Ｄの
無線送信の電力が、ダウンリンクでは閉ループを使用して、そしてアップリンク
では開ループを使用して調整される。ダウンリンクの閉ループ電力制御は、ター
ミナル１０２Ａが電力制御コマンドをベースステーションに送信し、それに基づ
いて、ベースステーション１００Ａがターミナル１０２Ａへのその送信を適応さ
せることを意味する。一方、アップリンク開ループ電力制御は、ターミナル１０
２Ａが、ベースステーション１００Ａから受信した送信の送信電力を測定し、受
信電力を使用して伝播ロスを推定し、そしてそれに基づいて、アップリンク送信
電力を最適値へと調整することを意味する。
【００１７】 図２は、本発明の方法の実施形態を示す。最初の方法ステップにおいて、ター
ミナルがベースステーションのカバレージエリア内にあって、データ転送接続を
要求するか、或いは又ベースステーションがターミナルからの接続設定を要求す
る。ステップ２０２では、設定されるべき接続は、少なくとも２つのダウンリン
クデータ転送リソースが割り当てられるというものである。例えば、ＵＭＴＳの
ＴＤＤモードでは、これは、ベースステーションから送信されるべきダウンリン
クデータ転送フレーム、即ち少なくとも２つの時分割式に拡散されたデータ転送
リソースが、ターミナルに対して予約されることを意味する。拡散コードは、フ
レームの異なるタイムスロットに割り当てられるのが好ましいが、同じタイムス
ロットにあってもよい。異なるクオリティ特性を要求するサービスは、割り当て
られるべきリソースにおいて転送されるので、異なるリソースについて設定され
るクオリティ基準は、互いに異なることがある。サービスは、例えば、同様のク
オリティ特性を要求するサービスをタイムスロットにおいて転送することにより
タイムスロットに割り当てることができる。これは、クオリティ基準を好ましく
はタイムスロットに対して設定できるようにし、例えば、タイムスロットの所望
の送信電力Ｐwを、そのタイムスロットにおいて他のユーザに割り当てられる電
力Ｐiの少なくとも５％とすることができる。方法ステップ２０４では、ベース
ステーションは、そのカバレージエリア内のターミナルに、図３に詳細に示す構
造をもつデータ転送フレームを送信する。方法ステップ２０６では、ベースステ
ーションは、電力調整コマンド、及び／又はターミナルからの接続のクオリティ
に関する測定レポートを受信する。上記電力調整コマンドは、例えば、トラフィ
ックチャンネルのアップリンクタイムスロットに関連して電力調整コマンドを受
け取ることによりベースステーションにおいて別々に受信され、一方、測定レポ
ートは、制御チャンネルに送信されるのが好ましい。電力調整コマンドは、ベー
スステーション及びターミナルの両方に知られた所与のタイムスロットをベース
とするのが好ましい。好ましい実施形態では、ターミナルにより送信される電力
調整コマンドが関連するタイムスロットは、送信電力がターミナルに割り当てら
れるフレームにおける最後のタイムスロットである。更に、１つの実施形態では
、ベースステーションは、閉ループ電力制御において電力調整コマンドを送信す
べきタイムスロットについてターミナルへ指示を送信する。無線リンクに関する
測定レポートでは、ターミナルは、例えば、フレームの全タイムスロットで経験
される信号対雑音比を送信する。
【００１８】 図２の方法ステップ２０８において、次に送信されるべきフレームのトラフィ
ックがベースステーションにおいて推定される。所与のターミナルに関して、こ
れは、例えば、各タイムスロットにおいて、電力比Ｐw／Ｐiが、そのタイムスロ
ットに対してプリセットされたベースステーションスレッシュホールド値を越え
ることを意味する。例えば、タイムスロットにおいて送信されるべきサービスは
、そのタイムスロットのベースステーションスレッシュホールド値に影響する。
方法ステップ２１０では、電力調整コマンドにより形成された電力変更要求と、
方法ステップ２０８において実行されたトラフィックの推定とが結合される。電
力調整要求は、多数のやり方で結合することができ、本発明は、１つの結合方法
に限定されるものではない。例えば、推定により生じる電力調整要求が最初に形
成され、そしてターミナルにより送信された電力調整コマンドがそれらに加算さ
れるか又はそれらから減算される。第２の好ましい実施形態では、ターミナルに
より送信された電力調整コマンドが主として考慮され、そして推定により生じた
電力調整要求が必要に応じて処理される。しかしながら、本発明に関する限り、
フレーム当たり１つの電力制御コマンドをベースステーションにおいて受信する
のが重要である。受信された電力制御コマンドは、次に送信されるべきフレーム
のタイムスロットであってリソースがターミナルに割り当てられるところの全タ
イムスロットをカバーするように拡張される。例えば、ベースステーションに受
信される電力制御コマンド＋１ｄＢは、タイムスロット５に関連するが、＋１ｄ
Ｂ電力制御は、ターミナルに対して送信電力が予約される全タイムスロット、例
えば、３、４及び５において実行される。この電力制御は、図４を参照して詳細
に説明する。実際の電力制御は、ステップ２０４へ戻ることにより次のフレーム
が送信される前に、方法ステップ２１２において実行される。
【００１９】 デジタル無線システムでは、ターミナルとベースステーションとの間の無線イ
ンターフェイスが論理的無線チャンネルで実施され、これは、物理的無線チャン
ネルにより物理的に実施される。論理的チャンネルは、専用の共通チャンネルに
分割することができ、それら専用チャンネルは、特に、所与のターミナルとベー
スステーションとの間の通信に予約される。専用チャンネルの一例は、専用トラ
フィックチャンネルＤＣＨ（専用チャンネル）である。共通チャンネルは、例え
ば、ベースステーションから多数のターミナルへ同時に情報を転送するのに使用
される。共通チャンネルは、例えば、セルに関する情報をターミナルへダウンリ
ンク転送するのに使用されるＢＣＣＨ（ブロードキャストチャンネル）と、シス
テムがターミナルの位置を知らないときにターミナルから位置データを要求する
のに使用されるＰＣＣＨ（ページングチャンネル）と、例えば、接続の設定に関
する制御情報をアップリンク転送するのにターミナルが使用できるＲＡＣＨ（ラ
ンダムアクセスチャンネル）とを含む。
【００２０】 論理的チャンネルは、物理的チャンネルで実施され、ＴＤＭＡベースのシステ
ムにおけるその実施は、タイムスロットと、タイムスロットにおいて送信される
べきバーストである。物理的チャンネルに使用されるフレーム及びバースト構造
は、送信が行われる物理的チャンネルに基づいて異なる。ＵＭＴＳのＴＤＤモー
ドＤＰＣＨ（ダウンリンク専用物理チャンネル）の物理的チャンネルのフレーム
構造は、図３を参照して、一例として説明する。フレーム３００の送信時間巾は
１０ミリ秒であり、これは、１５個のタイムスロット３０２Ａないし３０２Ｄに
分割され、各タイムスロット、例えば、３０２Ｃは、０．６６６ミリ秒の時間巾
を有する。各タイムスロット３０２Ａないし３０２Ｄは、拡散コードにより互い
に区別される多数の異なるユーザに同時に割り当てることができる。フレームの
各タイムスロット３０２Ａないし３０２Ｄは、それらタイムスロット３０２Ａな
いし３０２Ｄにおいて双頭矢印で示されたアップリンク又はダウンリンクのいず
れかの送信に対して割り当てることができる。しかしながら、各フレームにおい
て、好ましくは、少なくとも１つのタイムスロットがアップリンクに割り当てら
れ、そして１つがダウンリンク送信方向に割り当てられる。タイムスロット３０
２Ａないし３０２Ｄにおいて送信されるべきデータパケットは、バーストと称さ
れ、使用する拡散コードの２５６０個のチップ即ち単位を含む。１つのタイムス
ロットにおけるバーストは、拡散コードに基づいて異なるユーザにアドレスでき
るが、全部を同じユーザにアドレスすることもできる。異なるユーザに属する８
個のバーストを１つのアップリンクタイムスロットに配置することができる。９
個又は１０個のバーストを１つのダウンリンクタイムスロットに配置することが
できる。図３に基づくＤＰＣＨバーストでは、チップ０ないし１１０３は、第１
のデータ区画３０４Ａを含み、チップ１１０４ないし１３５９は、ミッドアンブ
ル３０６を含み、チップ１３６０ないし２４６３は、第２のデータ区画３０４Ｂ
を含み、そしてバーストの終りには、９６チップ長さの保護周期３０８がある。
ＴＰＣは、それが接続に使用される場合には、ミッドアンブル３０６及び第２デ
ータ区画３０４Ｂの中間に入れられる。ここに述べる内容を含むバーストは、例
えば、ダウンリンクチャンネルに使用できる。アップリンクチャンネルに使用さ
れるバーストの中間部は、通常、長いものであって、異なるユーザからベースス
テーションへ到来するバーストの分類を容易にしそして無線経路に生じる干渉を
識別する。
【００２１】 図４は、本発明の方法を実施する際の効率を示す。図中の最も上は、フレーム
３００であり、これは、ベースステーション１００Ａから、それと通信するター
ミナル、例えば、ターミナル１０２Ａへ送信される。フレーム３００Ａは、１６
個のタイムスロットより成り、そのうちのタイムスロット１ないし１３は、ダウ
ンリンクに対して予約され、そしてデュープレックス限界４００より上のタイム
スロット１４ないし１６は、アップリンクに対して予約される。送信電力は、タ
イムスロット３、６及び１２からターミナル１０２Ａに割り当てられる。例えば
、異なるサービスが上記タイムスロットにおいて送信され、従って、タイムスロ
ットの信号対干渉比ＳＩＲについて設定されるターゲット値は、互いに異なる。
ＳＩＲを測定する際に、ターミナルは、ターミナルに向けられる送信の信号電力
を、干渉信号の電力即ち他のユーザに向けられる送信の電力に対して測定する。
スピーチ、ビデオ映像等の同じサービスをタイムスロットにおいてターミナルに
アドレスすることができ、しかも、タイムスロットのＳＩＲターゲット値が互い
に異なってもよいことが明らかである。本発明の好ましい実施形態では、ベース
ステーションとターミナルは、制御チャンネルを経て、ＳＩＲターゲット値と、
そのターゲット値に関連したタイムスロットとを通信する。測定は、ベースステ
ーション１００Ａから個別の通知なしに行うこともでき、例えば、それは、常に
、ターミナルに送信電力が割り当てられる最後のタイムスロットでよい。これは
、例えば、図４では、ターミナル１０２Ａがタイムスロット１３を測定する状態
である。図４の例では、タイムスロット１３を測定する間に、ターミナル１０２
Ａは、ＳＩＲターゲットが３ｄＢであるが、信号電力と干渉電力の比が２ｄＢし
かないことに気付く。この場合に、ターミナル１０２Ａは、フレーム３００Ｂに
属する次のアップリンクタイムスロット１５においてタイムスロットの送信電力
を＋１ｄＢだけ増加する要求を送信する。ＵＭＴＳのＴＤＤモードでは、ターミ
ナルは、ＴＰＣ指示子（送信電力制御）において電力調整コマンドを送信する。
ベースステーション１００Ａは、フレーム３００Ｂに属するタイムスロット１５
を受け取り、そしてターミナルに送信されるべき送信電力を、次のフレーム３０
０Ｃにおいて、ターミナルに送信されるべき全タイムスロット３、６及び１３に
＋１ｄＢだけ調整する。従って、本発明の考え方の実施形態によれば、ベースス
テーション１００Ａは、１つのタイムスロットの測定に基づくＴＰＣ値をベース
としてターミナル１０２Ａの全タイムスロットに送信電力を調整する。この場合
に、あるタイムスロットにおいてターミナルが経験するＳＩＲが変化する場合に
は、悪化するＳＩＲの顕著な理由が、ベースステーションに対するターミナルの
位置の変化であり、従って、ターミナルは、おそらく、他のタイムスロットでも
ＳＩＲの同様の悪化を経験することになろう。
【００２２】 本発明の好ましい実施形態では、ターミナルは、接続クオリティに関する測定
レポートをベースステーションに送信する。測定レポートは、例えば、送信電力
がユーザに割り当てられる報告ＳＩＲのタイムスロットにおいて、各フレームに
一度送信される。更に、フレームにおける各タイムスロットの干渉レベルは、測
定レポートにおいて報告することができる。好ましい実施形態では、ベースステ
ーションは、測定レポートを使用して、後続フレームの電力を調整する。例えば
、図４を参照し、ターミナル１０２Ａがタイムスロット３、６及び１３における
唯一のユーザであり、そして干渉レベル９０ｄＢｍ、−１２０ｄＢｍ、−１２０
ｄＢｍを各々含む測定レポートをベースステーションへ送信すると仮定する。こ
の場合には、ベースステーションは、タイムスロット３の電力レベルを、電力比
推定値及び電力制御コマンドの指示よりも増加するのが好ましい。
【００２３】 又、本発明の実施形態では、ベースステーション１００Ａは、送信電力と干渉
電力との関係を推定トラフィックに基づいて推定する。実際に、これは、フレー
ム３００Ａを送信すると、ベースステーション１００Ａは、次のフレーム３００
Ｃにおいて送信されるべきトラフィックの記録を保持し始める。図４の例では、
ベースステーション１００Ａは、タイムスロット６において、ターミナル１０２
Ａに向けられた送信の電力Ｐwが、ターミナル１０２Ａ以外のターミナルに対し
て予想即ちスケジュールされるトラフィックを指す干渉電力Ｐiに関して低下し
過ぎたことに気付く。ベースステーション１００Ａは、例えば、ターミナル１０
２Ａから＋１ｄＢだけ送信電力を増加するコマンドを既に受け取っているので、
電力比Ｐw／Ｐiを所望のレベルに上昇するのに＋１ｄＢ大きな送信電力で充分で
ある。本発明の好ましい実施形態では、ベースステーションは、最初に、この比
Ｐw／Ｐiを正しいレベル、例えば、プリセットスレッシュホールド値のレベルに
等しくする。スレッシュホールド値は、例えば、電力比が０．１０であることを
決定してもよい。ユーザにより発生されるＴＰＣコマンドは、電力比が計算され
るまで考慮されない。
【００２４】 以下、本発明は、１つの実施形態によるＣＤＭＡ送信器及び受信器のブロック
図である図５を参照して説明する。送信器は、ブロック５００ないし５１０で示
され、そして受信器は、ブロック５３０ないし５４０で示されている。送信器５
００ないし５１０と受信器５３０ないし５４０との間の無線接続は、両方向性で
あるから、実際には、移動ネットワークのベースステーション及びターミナルの
両方が送信器及び受信器として働く。明瞭化のために、図５は、ベースステーシ
ョンが送信器として働きそして移動ステーションのようなターミナルが受信器と
して働く状態、即ちダウンリンク送信だけを示す。データブロック５００は、送
信器においてユーザスピーチ又はデータを発生するのに必要なベースステーショ
ンのハードウェア部分を示す。ブロック５０２では、記号より成る情報に対し、
例えば、チャンネルコード化及びインターリーブが適応される。チャンネルコー
ド化及びインターリーブは、全ての情報ビットが受信されるのではないが受信器
において送信情報を回復できるよう確保するために使用される。ブロック５０４
は、送信されるべき情報に対して行われる拡散コードによる乗算及びワイドバン
ドへの拡散を示す。デジタルからアナログ形態への変換は、ブロック５０６にお
いて行われる。アナログへ変換する前に、信号は、電力制御を受ける。電力制御
は、例えば、ユーザ信号を送信するのに使用される送信電力が高いほど、無線経
路１０４Ａへ送信されるべき合成信号を形成する前にユーザ信号のチップに乗算
する係数が高くなるようにして実行される。ユニット５０６では、ユーザ信号及
び干渉信号の電力レベルが互いにそしてスレッシュホールド値と比較され、そし
てスレッシュホールド値の比較によって指示されるときには、ユーザ信号の電力
レベルが、スレッシュホールド値を満足するように調整される。高周波部分５０
８の後に、合成信号は、アンテナ部分５１０により変換され、ダウンリンク無線
経路１０４Ａへ送信される。
【００２５】 図５は、ワイドバンド信号を受信するためのアンテナ部分５３０を含むＣＤＭ
Ａ受信器５３０ないし５４０も示す。アンテナ５３０から、信号は、高周波部分
５３２へ転送され、そこから、信号は、Ａ／Ｄコンバータ５３４へ転送されて、
アナログからデジタル形態に変換される。受信ブロック５３６では、受信したＣ
ＤＭＡ信号からユーザ信号を分離する試みがなされる。分離は、例えば、ユーザ
信号から記号推定をコンポーズすることにより行われ、そして記号推定は、情報
に１つ以上の干渉打消し段階を受けさせることにより改善できる。好ましい実施
形態では、例えば、ＲＡＫＥ型の受信器における受信ブロック５３６は、多経路
伝播成分の遅延を推定しそしてそれらの最も強いものをＲＡＫＥ岐路に割り当て
るための遅延推定器を備えている。受信ブロック５３６では、ユーザ信号が再生
され、そして受信した合成信号から差し引くことのできる干渉信号へと合成され
る。ここでは、信号対干渉比は、ユニット５３４において、ユーザ信号の電力レ
ベルを干渉信号の電力レベルと比較することによっても推定される。最終的な記
号推定が信号から発生されると、それがブロック５３８へ向けられ、デインター
リーブ及びチャンネルコードの除去が行われる。次いで、ユーザデータは、受信
器においてデータ処理ルーチン５４０へと向けられ、これは、例えば、移動ステ
ーションの場合には、ユーザにスピーチを与えるハンドセットを意味する。又、
送信器及び受信器は、図５を参照して上述したもの以外の部分も含むが、それら
の説明は、本発明の説明とは関わりないものである。
【００２６】 本発明は、ソフトウェアを使用して無線システムのネットワーク部分で実施さ
れるのが好ましく、従って、例えばベースステーション１００Ａないし１００Ｄ
は、マイクロプロセッサを備え、上述した方法の機能がソフトウェアとして実施
される。又、当業者に明らかなように、ネットワーク部分は、非一体化システム
を指すこともでき、従って、上記方法ステップは、１つ以上のベースステーショ
ン及び／又はベースステーションコントローラにおいて実施することもできる。
又、本発明は、例えば、ＡＳＩＣ（アプリケーション特有の集積回路）のような
必要な機能を与えるハードウェア解決策を使用するか又は個別論理部品を使用し
て実施することもできる。
【００２７】 本発明は、添付図面に示す例を参照して詳細に説明したが、それに限定される
ものではなく、特許請求の範囲に記載した本発明の考え方の範囲内で種々の変更
がなされ得ることが明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】 移動ネットワークを示す図である。
【図２】 本発明の方法の実施形態を示す方法図である。
【図３】 データ転送フレームの構造図である。
【図４】 本発明の方法の実施形態を示す図である。
【図５】 本発明の実施形態によるベースステーションを示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ， ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，Ｇ Ｍ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ， ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ， ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，Ｂ Ｚ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＯ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ ，ＤＫ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＣ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ， ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，Ｉ Ｎ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ， ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，Ｐ Ｌ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ， ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ Ｆターム(参考） 5K022 EE02 EE21 5K028 AA01 BB04 CC02 CC05 DD01 DD02 EE12 HH02 5K067 AA23 AA33 CC10 DD44 DD45 EE02 EE10 EE71 GG08 HH21

Claims (27)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 無線システムにおける電力制御方法であって、無線システム
    のネットワーク部分と、そのネットワーク部分のカバレージエリア内に位置する
    ターミナルとの間の無線送信をフレームにおいて送信し(202-204)、そのフレー
    ムにより決定されたタイムスロットからターミナルへ少なくとも２つのタイムス
    ロットにおいてダウンリンク送信電力を割り当てるような方法において、 各タイムスロットにおけるターミナルへの無線送信の送信電力と、その送信に
    よって他のターミナルに生じる干渉電力との電力比が、タイムスロットにおける
    電力比について設定されたスレッシュホールド値を越えるように、ターミナルへ
    の送信の送信電力をタイムスロット特有に発生する段階(208-212)を備えたこと
    を特徴とする方法。
  2. 【請求項２】 上記ネットワーク部分は、１つ以上のベースステーション、
    １つ以上のベースステーションコントローラ、の１つ以上を含む請求項１に記載
    の方法。
  3. 【請求項３】 電力比について設定された上記スレッシュホールド値は、タ
    イムスロットにおいて送信されるべきサービスに基づいて決定される請求項１に
    記載の方法。
  4. 【請求項４】 電力比について設定された上記スレッシュホールド値は、タ
    ーミナルのサービスクラスに基づいて決定される請求項１に記載の方法。
  5. 【請求項５】 ターミナルにおいてターミナルに向けられた送信の信号強度
    とタイムスロットの干渉信号強度とを、送信電力がターミナルに割り当てられる
    タイムスロットで測定し、 ターミナルにおいて信号強度と干渉信号強度との信号対干渉比を形成し、 ターミナルにおいて信号対干渉比をプリセットされたスレッシュホールド値と
    比較し、そして信号対干渉比がスレッシュホールド値に少なくとも等しい場合に
    は、電力調整コマンドをターミナルからネットワーク部分へ送信し、そして 送信電力がターミナルに割り当てられた次のフレームの全タイムスロットにお
    いて上記電力調整コマンドに基づき上記ネットワーク部分でターミナルに向けら
    れた送信の送信電力を調整する、 という段階を更に含む請求項１に記載の方法。
  6. 【請求項６】 どのタイムスロットで信号対干渉比を測定すべきか指示する
    情報をネットワーク部分からターミナルへ送信する請求項５に記載の方法。
  7. 【請求項７】 上記無線システムは、コード分割多重アクセス方法（ＣＤＭ
    Ａ）を使用する無線システムであり、タイムスロットにおける種々のターミナル
    の送信は、ターミナルに割り当てられた個々の拡散コードに基づいて分離される
    請求項１に記載の方法。
  8. 【請求項８】 アップリンク及びダウンリンク送信方向は、時分割デュープ
    レックス（ＴＤＤ）を使用する無線システムにおいて互いに分離される請求項１
    に記載の方法。
  9. 【請求項９】 信号対干渉比（ＳＩＲ）の測定レポートを、送信電力がター
    ミナルに割り当てられた全てのタイムスロットに関して、ターミナルからネット
    ワーク部分へ送信し、そして ターミナルから受信された測定レポートをネットワーク部分で使用して、ター
    ミナルに向けて次に送信されるべきフレームの送信の送信電力を決定する、 という段階を更に含む請求項１に記載の方法。
  10. 【請求項１０】 無線システムのネットワーク部分(100A-100D)であって、
    このネットワーク部分のカバレージエリアに位置するターミナル(102A-102F)へ
    フレーム(300)において無線トラフィックを送信するように構成され、そして上
    記フレーム(300)により決定されたタイムスロットから所与のターミナル(102A)
    へ少なくとも２つのタイムスロット(302A-302D)においてダウンリンク送信電力
    を割り当てるように構成されたネットワーク部分(100A-100D)において、 各タイムスロット(302A-302D)におけるターミナル(102A-102F)への無線送信の
    送信電力と、その送信によって他のターミナル(102A-102F)に生じる干渉電力と
    の電力比が、タイムスロット(302A-302D)における電力比についてプリセットさ
    れたスレッシュホールド値を越えるように、ターミナル(102A-102F)への送信の
    送信電力をタイムスロット特有に発生するよう構成されたことを特徴とするネッ
    トワーク部分(100A-100D)。
  11. 【請求項１１】 上記ネットワーク部分は、１つ以上のベースステーション
    、１つ以上のベースステーションコントローラ、の１つ以上を含む請求項１０に
    記載のネットワーク部分。
  12. 【請求項１２】 上記ネットワーク部分は、電力比について設定された上記
    スレッシュホールド値を、タイムスロットにおいて送信されるべきサービスに基
    づいて決定するように構成される請求項１０に記載のネットワーク部分。
  13. 【請求項１３】 上記ネットワーク部分は、電力比について設定された上記
    スレッシュホールド値を、ターミナルのサービスクラスに基づいて決定するよう
    に構成される請求項１０に記載のネットワーク部分。
  14. 【請求項１４】 上記ネットワーク部分は、送信電力がターミナルに割り当
    てられた１つのタイムスロットに関連した電力調整コマンドをターミナルから受
    け取るように構成され、そして 上記ネットワーク部分は、その電力調整コマンドを使用して、ターミナルへ向
    けられる送信の送信電力を、その送信電力がターミナルに割り当てられる次のフ
    レームの全タイムスロットにおいて調整するように構成された請求項１０に記載
    のネットワーク部分。
  15. 【請求項１５】 上記ネットワーク部分は、電力比が測定されるフレームの
    タイムスロットに関してターミナルへ情報を送信するように構成される請求項１
    ４に記載のネットワーク部分。
  16. 【請求項１６】 上記無線システムは、コード分割多重アクセス方法を使用
    する無線システムであり、タイムスロットにおける種々のターミナルの送信が、
    ターミナルに割り当てられた個々の拡散コードに基づいて分離される請求項１０
    に記載のネットワーク部分。
  17. 【請求項１７】 上記アップリンク及びダウンリンク送信方向は、時分割デ
    ュープレックス（ＴＤＤ）を使用する無線システムにおいて互いに分離される請
    求項１０に記載のネットワーク部分。
  18. 【請求項１８】 上記ネットワーク部分は、信号対干渉比（ＳＩＲ）の測定
    レポートを、送信電力がターミナルに割り当てられた全てのタイムスロットに関
    して、ターミナルから受け取るように構成され、そして 上記ネットワーク部分は、ターミナルから受け取った測定レポートを使用して
    、ターミナルに向けて次に送信されるべきフレームの送信の送信電力を決定する
    よう構成された請求項１０に記載のネットワーク部分。
  19. 【請求項１９】 ネットワーク部分(100A-100D)と、このネットワーク部分
    に無線接続された１つ以上のターミナル(102A-102F)とを備えた無線システムで
    あって、これらネットワーク部分(100A-100D)とターミナル(102A-102F)との間の
    無線接続を経ての無線トラフィックがフレーム(300)において送信され、ネット
    ワーク部分(100A-100D)は、上記フレーム(300)により決定されたタイムスロット
    (302A-302D)から、所与のターミナル(102A-102F)へ少なくとも２つのタイムスロ
    ット(302A-302D)においてダウンリンク送信電力を割り当てるように構成された
    無線システムにおいて、 上記ネットワーク部分(100A-100D)は、各タイムスロット(302A-302D)における
    ターミナル(102A-102F)への無線送信の送信電力と、その送信によって他のター
    ミナル(102A-102F)に生じる干渉電力との電力比が、タイムスロット(302A-302D)
    における電力比についてプリセットされたスレッシュホールド値を越えるように
    、ターミナル(102A-102F)への送信の送信電力をタイムスロット特有に発生する
    よう構成されたことを特徴とする無線システム。
  20. 【請求項２０】 上記ネットワーク部分は、１つ以上のベースステーション
    、１つ以上のベースステーションコントローラ、の１つ以上を含む請求項１９に
    記載の無線システム。
  21. 【請求項２１】 上記ネットワーク部分は、電力比について設定された上記
    スレッシュホールド値を、タイムスロットにおいて送信されるべきサービスに基
    づいて決定するように構成される請求項１９に記載の無線システム。
  22. 【請求項２２】 上記ネットワーク部分は、電力比について設定された上記
    スレッシュホールド値を、ターミナルのサービスクラスに基づいて決定するよう
    に構成される請求項１９に記載の無線システム。
  23. 【請求項２３】 上記ターミナルは、送信電力がターミナルに割り当てられ
    るタイムスロットにおいて、ターミナルに向けられた送信の信号強度とタイムス
    ロットの干渉信号強度とを測定するように構成され、 上記ターミナルは、信号強度と干渉信号強度との信号対干渉比を形成するよう
    に構成され、 上記ターミナルは、その信号対干渉比をプリセットされたスレッシュホールド
    値と比較し、そしてその信号対干渉比がスレッシュホールド値に少なくとも等し
    い場合には、電力調整コマンドをネットワーク部分へ送信するように構成され、
    そして 上記ネットワーク部分は、送信電力がターミナルに割り当てられた次のフレー
    ムの全タイムスロットにおいて上記電力調整コマンドに基づき上記ターミナルに
    向けられる送信の送信電力を調整するように構成される請求項１９に記載の無線
    システム。
  24. 【請求項２４】 上記ネットワーク部分は、上記ターミナルへ情報を送信す
    るように構成され、そして上記ターミナルは、どのタイムスロットで信号対干渉
    比を測定すべきか指示する情報をネットワーク部分から受け取るように構成され
    る請求項２３に記載の無線システム。
  25. 【請求項２５】 上記無線システムは、コード分割多重アクセス方法を使用
    する無線システムであり、タイムスロットにおける種々のターミナルの送信が、
    ターミナルに割り当てられた個々の拡散コードに基づいて分離される請求項１９
    に記載の無線システム。
  26. 【請求項２６】 上記アップリンク及びダウンリンク送信方向は、時分割デ
    ュープレックス（ＴＤＤ）を使用する無線システムにおいて互いに分離される請
    求項１９に記載の無線システム。
  27. 【請求項２７】 上記ネットワーク部分は、信号対干渉比（ＳＩＲ）の測定
    レポートを、送信電力がターミナルに割り当てられたフレームの全タイムスロッ
    トに関して、ターミナルから受け取るように構成され、そして 上記ネットワーク部分は、ターミナルから受け取った測定レポートを使用して
    、ターミナルに向けて次に送信されるべきフレームの送信の送信電力を決定する
    よう構成された請求項１９に記載の無線システム。
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