JP2004529521A - 移動無線通信システムの送信出力を制御する方法 - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
本発明は一般に移動無線通信システムに関し、特に符号分割多元アクセス(CDMA)を使用するシステムに関する。
【0002】
本発明は、汎用移動電気通信システム(UMTS)などのいわゆる「第三世代」システムに特に適用可能である。
【0003】
一般に、そのようなシステムにおける、目的の1つは性能を向上させる、すなわち、特に容量を向上させるおよび/またはサービス品質を向上させることである。
【0004】
一般に使用されている1つの技術は出力制御技術、特にいわゆる「閉ループ出力制御」技術である。
【0005】
閉ループにおいて出力を制御する目的は、基地局と移動局との間の各リンクについて、(例えば、信号対干渉比(SIR)などの)リンクを介した伝送品質を表すパラメータが目標値に可能な限り近く維持されることを確実にすることである。例えば、上流方向(すなわち、移動局から基地局へ)において、基地局は周期的にSIRを評価し、評価したSIRを目標SIR値と比較する。評価したSIRが目標SIRより小さければ、基地局は移動局に移動局の送信出力を増大するよう要求する。逆の状況において、評価したSIRが目標SIRより大きければ、基地局は移動局に移動局の送信出力を低減するよう要求する。
【0006】
目標SIR値は、そのようなシステムにおいて重要なパラメータである。もし目標SIRが必要な値より大きな値に設定されれば、システム内の干渉レベルは無意味に上昇し、そのため、システム性能は無意味に劣化する。逆に、目標SIRが必要な値より小さな値に設定されれば、サービス品質が当該リンク上で劣化する。
【0007】
目標SIR値は、一般に、要求されたサービス品質に応じて選択され、(内部ループアルゴリズムとして同じく知られている先行アルゴリズムとは反対に)外部ループアルゴリズムの手段によって一般に調整される。外部ループアルゴリズムの原理は、サービス品質の定期的に評価し、評価したサービス品質を要求されたサービス品質と比較することである。サービス品質は、音声サービスについてはビットエラーレート(BER)またはフレームエラーレート(FER)によって、また、パケットデータサービスについては確かにブロックエラーレート(BLER)によって一般に表される。もし評価したサービス品質が要求されたサービス品質より低ければ、目標SIRは上昇され、もしそうでなければ、目標SIRは低下される。
【0008】
可能な限り厳密にSIRの変化を追跡するために迅速であることが必要とされる内部ループアルゴリズムとは異なり、外部ループアルゴリズムはより緩慢であることが必要である。なぜなら、品質は信頼できる評価を得るために特定の期間にわたって平均されなければならないからである。通常、情報がフレームに構成されて送信され、フレームがタイムスロットに構成されるUMTSなどのシステムにおいては、受信信号のSIRは、フレームの各タイムスロットにおいて評価され、目標SIRと比較されるが、品質はいくつかのフレームにわたって平均される。
【0009】
にもかかわらず、外部ループアルゴリズムにおけるこの速度の欠如は、特に、例えば、以下のように要求されたサービス品質に変更がある時に、特定の問題を引き起こす。
・「非圧縮」モードから「圧縮」モードへの、または、その逆の送信モードの変更。
・要求されたサービスの変更(特に伝送速度の変更)。
・(例えば、パケットデータサービスなどの)所与の要求されたサービスのための伝送速度の変更。
・周囲の条件(例えば、移動局の速度、無線伝播条件など)の変更。
・その他。
【0010】
以下では、圧縮モードの使用による出力制御に対して提示される問題に対し、特に注意を向ける。
【0011】
例えば、UMTSなどのシステムにおいて、(「ユーザ装置」(UE)としても知られている)移動局が使用中の周波数以外の周波数で下流方向の測定を行うことを可能にするために下流方向に圧縮モードが導入されている。その本質は、基本的に、本明細書において伝送ギャップ継続時間と呼ぶ特定の継続時間にわたって下流方向の送信を停止することである。
【0012】
これは、フレームの形で送信される情報の場合に適用され、(例えば、T1などの)圧縮され、かつ、TGで表される伝送ギャップを含むフレーム、および(例えば、T2などの)圧縮されず、いかなる伝送ギャップも含まないフレームの双方を含む連続した一連のフレームを示す図1に要約されている。
【0013】
したがって、圧縮フレーム中に、伝送ギャップの外で送信されるデータの量は、伝送ギャップを考慮するように適合される必要がある。したがって、目標SIRもそれに従って調整される必要があり、そうでなければ、性能が劣化する危険がある。
【0014】
加えて、閉ループ出力制御は、伝送ギャップの継続時間全体を通じて機能しているわけではないため、性能は、特に圧縮フレーム中および圧縮フレームに続く1つまたは複数の「復帰」フレーム中で大幅に劣化する。劣化の度合いは、数デシベル(dB)に上ることがある。サービス品質を通常の(非圧縮)モードと同じに維持するために、これらの影響も、これらのフレーム中に目標SIRを上昇させることによって補償する必要がある。
【0015】
にもかかわらず、外部ループアルゴリズムが緩慢な処理であるために、対応した方法で目標SIRを変更する前にいくつかのフレームが通過することは恐らく止むを得ず、目標SIRは、圧縮された直後に上昇する危険があり、または、目標SIRが最早不要となった時の復帰フレームは、いかなる状況でも性能を劣化させる。
【0016】
本出願人によって1999年7月13日に出願された欧州特許出願第99401766.3号明細書において、圧縮モードにおける以上のような性能劣化を回避するための解決策が提案されている。
【0017】
簡単に言えば、先行出願が基づく着想は、目標SIRの変化を予測すること、すなわち、目標SIRに対して予測対応変化量ΔSIRを適用することである。
【0018】
この先行出願に含まれる他の着想によれば、瞬間データレートの上昇による目標SIRの上昇と、圧縮フレームの劣化した性能による(すなわち、伝送ギャップによる)目標SIRの上昇量δSIRとは分けることができる。
【0019】
詳細には、下流方向において、例えば、データレートの変化がUEに知られているため、圧縮フレーム中に劣化した性能による目標SIRの付加的な上昇量であるδSIRのみが、ネットワークによってUEに信号で知らせる必要がある。もしこの変化が、(伝送ギャップの継続時間、その周期などを含む)他の圧縮モードパラメータとともに信号で知らされれば、必要となる信号資源にかかる付加的な負荷は小さくできる。
【0020】
したがって、UEは圧縮フレームの直前(または、圧縮フレームの伝送ギャップの直後)に目標SIRをΔSIRだけ上昇させることができ、圧縮フレームの直後に同じ量だけ目標SIRを低下させることができる。目標SIRのこの変化は、考慮する必要がある従来の外部ループアルゴリズムに対して付加的なものである。
【0021】
この先行出願に含まれる他の着想によれば、少なくとも伝送ギャップが圧縮フレームの末尾にある時は、伝送ギャップの間の出力制御におけるギャップのために、復帰フレーム中の性能も、劣化することがある。したがって、復帰フレームの間に目標SIRを上昇させること、および、目標SIRにおけるこの上昇をUEに信号で知らせることも望ましい。あるいは、圧縮フレームのための同じ値のδSIRを、必要信号量を低減するために使用することもできる。
【0022】
したがって、この先行出願によれば、圧縮フレーム中および復帰フレーム中の目標SIRの変化を予測することによって、圧縮モードにおける外部ループ出力制御の有効性が高められる。
【0023】
この先行出願に含まれる他の着想によれば、UEは、同時に圧縮フレームの前に同じ比率でUEの送信出力を増加することができ、同様に、圧縮フレームの後に同じ比率でこれを低減することができる。これは、内部ループアルゴリズムの、特にステップ状の動作による欠点を回避することを可能にし、従って、新しい目標SIR値にさらに迅速に到達することを可能にする(例えば、もし目標SIRの変化分が5dBであって、出力制御の一段分が1dBであれば、新しい目標値に到達するために、従来の内部ループアルゴリズムでは5タイムスロットが必要である)。
【0024】
したがって、この先行出願において、送信出力の変化を予測することによっても、圧縮モードにおける内部出力制御ループの有効性は同様に向上する。
【0025】
ΔSIRで表される目標値の変化量は、本出願人によって2000年2月8日に出願された欧州特許出願第00400357.0号明細書に説明されているように得ることができる。
【0026】
UMTSなどのシステムの特徴は単一の接続を介して複数のサービスを伝送する可能性、すなわち、単一の物理チャンネルを介して複数の伝送チャンネルであることが再認識される。そのような伝送チャンネル(TrCH)は、1つまたは複数の物理チャンネルを介して伝播される符号化複合伝送チャンネル(CCTrCH)を形成するために、時間多重化される前に(エラー検出符号化、エラー訂正符号化、データレート適合、および、インターリービングを含む)チャンネル符号化方式の種類によって別個に処理される。チャンネル符号化方式の適用処理は、送信時間間隔(TTI)にわたって行われる。このチャンネル符号化方式において、データレートを適合することはパンクチャーリング(puncturing)および反復の2つの技術を含む。加えて、フレーム間インターリービングはTTIの長さ、または、インターリービングの深さにわたって行われる。したがって、各TTIはフレームに分割され、続いて、時間多重化および各物理チャンネルへの割り当てがフレームごとに行われる。加えて、CCTrCHを形成するために多重化される様々な伝送チャンネルTrCHi(i=1、...、n)の各々は、TTIiと表されるそれ自身のTTI長を有する。UMTSのこれらの態様に関するさらなる情報は、3GPPによって発表された文献3G TS25 212 V3.0.0に見出すことができる。
【0027】
上述の第2の先行特許出願に説明されているように、値ΔSIRは以下の式を使用して得ることができる。
ΔSIR=max(ΔSIR1_compression、...、ΔSIRn_compression)+ΔSIR_coding
【0028】
ここで、nは符号化複合伝送チャンネルCCTrCHの伝送チャンネルTrCHの全てに対する送信時間間隔(TTI)の長さの数であり、ここで、ΔSIR_codingは以下を満足する。
・圧縮フレームについて、ΔSIR_coding=DeltaSIR;
・復帰フレームについて、ΔSIR_coding=DeltaSIRafter;
・それ以外について、ΔSIR_coding=0
【0029】
ΔSIRi_compressionは以下によって定義される。
もしフレームがパンクチャーによって圧縮されれば:
長さFiフレームの現在のTTIにおいて伝送ギャップがある場合、
・ΔSIRi_compression=10Log(N*Fi/(N*Fi−TGLi))ここで、(「伝送ギャップの長さ」を表す)TGLiは、長さFiフレームの現在のTTI内の単一の伝送ギャップまたは複数の伝送ギャップの合計のいずれかを与える伝送ギャップの数として測定される伝送ギャップの継続時間であり、Nはフレーム当りのタイムスロットの数である。
または、
・そうでない場合、ΔSIRi_compression=0
もしフレームが伝播係数を小さくすることによって圧縮されれば:
・各圧縮フレームについて、ΔSIRi_compression=10Log(RCF/R)となり、ここで、Rは圧縮フレームの前後の瞬間的な正味のデータレートであり、RCFは圧縮フレーム中の瞬間的な正味のデータレートであり(用語「瞬間的な正味のデータレート」とは、圧縮フレームについて、データレートを計算するために使用される周期がフレームの完全な周期ではないが、データが送信されるフレームの前記周期のその部分のみであることを意味すると理解される)、例えば、下流方向において、10Log(RCF/R)はUMTSでは3dBに等しく、UMTSにおいて、伝播係数を2だけ低下させることによる圧縮モードが使用される時に、レートマッチングは、圧縮フレームに対するものと非圧縮フレームに対するものとで同じである。上流方向では、圧縮フレームと非圧縮フレームとに対してレートマッチングは同じではないため、ΔSIRi_compressionは10Log((15−TGL)/15)に等しい。加えて、情報レートのみが作成される時は、(「高次層スケジューリング」としても知られている)反復/パンクチャー比率、および/または、伝播係数を修正することによってフレームを圧縮する必要を持たないために、項ΔSIRi_compressionはゼロに等しい、つまり、
・他の場合、ΔSIRi_compression=0。
【0030】
このアルゴリズムにおいて、目標値の前記変化について、max(ΔSIR1_compression、...、ΔSIRn_compression)は、第1の成分に対応し、ΔSIR_codingは第2の成分に対応する。
【0031】
このアルゴリズムにおいて、第2の成分、ΔSIR_codingは、圧縮フレームおよび復帰フレームに対して異なる値、それぞれDeltaSIRおよびDeltaSIRafterを有する。
【0032】
他のアルゴリズムまたは変形体は、特に第2の上述の先行特許出願にも説明したように以下のように考えることができる:
・(UMTSにおけるいわゆる「二重フレーム法」に相当する)第1のフレームで開始し、続く第2のフレームで終了する伝送ギャップの特別な場合において、(伝送ギャップの第2の部分を備えた)第2の圧縮フレームは、復帰フレームであると考えられる(ΔSIR_coding=DeltaSIRafter)。このような状況下では、問題の2つの連続したフレームに続く第1のフレームは、復帰フレームであるとは考えられない(ΔSIR_coding=0)。
・代わりに、第2の圧縮フレームは、圧縮フレームであると考えることもでき(ΔSIR_coding=DeltaSIR)、問題の2つの連続したフレームに続く第1のフレームは、復帰フレームであると考えることができる(ΔSIR_coding=DeltaSIRafter)。
・他の代案において、第2の圧縮フレームは、圧縮フレームおよび復帰フレームであると考えることができ(ΔSIR_coding=DeltaSIR+DeltaSIRafter、または、いかなる他の組み合わせ)、または、さらに一般的には、および、必要な信号伝送量および複雑さを低減するために、成分ΔSIR_codingは、他のいかなる値を信号で知らせることを必要とせずに、値DeltaSIRおよびDeltaSIRafterに基づいて決定することができる。
【0033】
特にUMTSなどのシステムにおいて、異なったいわゆる「専用」物理チャンネルは、(上流方向では、例えば、UMTSの移動局または「UE」によって)単一の送信機によって同時に送信できることが再認識される。
【0034】
2つのタイプの専用物理チャンネルは、
・専用物理データチャンネル(DPDCH)、および、
・専用物理制御チャンネル(DPCCH)に区別される。
【0035】
接続されたモードにおいて、各UEは、要求に応じて1つのDPCCHおよび1つまたは複数のDPDCHが割り当てられる。
【0036】
上流方向では、図2に示すように、チャンネルDPDCHおよびDPCCHは、各フレーム内で符号によって多重化される。
【0037】
下流方向では、図3に示すように、チャンネルDPDCHおよびDPCCHは、各フレーム内に時間多重化される。
【0038】
図2および3に示すように、DPCCHチャンネルは3つのフィールド、
・特に基地局と移動局との間の同期を保存するするため、および、伝播チャンネルの評価を行うために機能するパイロットビットを含む「パイロット」フィールド、
・内部出力制御ループによる使用のための出力制御コマンドビットを含む送信出力制御コマンド(TPC)フィールド、および、
・(対応するサービスによっては、特に符号化方式、インターリービングなどを含む)使用中の伝送フォーマットを示すためのDPDCHチャンネルの各々による使用のための伝送フォーマットインジケータビットを含む伝送フォーマット組み合わせインジケータ(TFCI)フィールドを有する。
【0039】
上述の先行特許出願において、目標SIRは、DPDCHに対して表されると仮定する。
【0040】
残念ながら、第三世代パートナーシッププロジェクト(3GPP)においては、目標SIRがDPCCHに対して表されることが規定されている。加えて、この規格において、DPDCHおよびDPCCHは、上流方向において異なった送信出力を有することができ(これらの2つのチャンネル間の出力差に対して30個の異なった値が可能である)、下流方向では、DPCCHの3つのフィールド(パイロット、TFCI、および、TPC)およびDPDCHは、異なった送信出力を有することができる(そのため、4つの異なった値が可能である)。
【0041】
一般に、送信出力差、つまり、DPDCHとDPCCHとの間の「オフセット」は、圧縮モードおよび通常モードにおいて同一である。この一般的な場合は、下流方向のための3GPP標準によって規定されているものである。そのような状況下において、目標SIRは、DPCCHおよびDPDCHに対して全く同じ方法で表され、上述の先行特許出願に提案されている解決策は、この状況に等しく適用する。
【0042】
残念ながら、DPDCHとDPCCH間の送信出力オフセットが、圧縮モードと(上流方向のための3GPP標準の仕様に対応する)通常モードとにおいて同一ではない時、上述のこれらの先行特許出願の解決策は適用不可能であり、直接には置き換えられない。特に、先行特許出願はDPCCH出力の変化の可能性ではなく、DPDCH出力の変化のためにのみ必要な手段を取っている。
【0043】
本発明の特別な目的は、この新しい問題に解決策を提供することである。
【0044】
したがって、本発明は、単一の送信機によって送信される少なくとも2つの別個の物理チャンネルが、基準として取られる第1のチャンネルに対応する伝送品質の目標値に応じて出力制御アルゴリズムによって制御されるそれらの個々の送信出力を有し、必要に応じて第2のチャンネルに対して第1のチャンネルに対する送信出力オフセットが適用される、移動無線通信システムにおける送信出力を制御する方法であって、要求された伝送条件に変更がある場合、第1の値を有する変化量が前記目標値に適用され、第2の値を有する変化量が、前記出力オフセットに適用され、前記第1のチャンネルが、前記第1の値によって変更された送信出力を有し、前記第2のチャンネルが、前記第1と第2の値との間の差に等しい値によって変更された送信出力を有することを特徴とする方法を提供する。
【0045】
第1の実施において、
・前記第1の値が、ゼロに等しく、
・前記第1と第2の値の間の差が、第2のチャンネルに適用される出力の変化量に対応する。
【0046】
第2の実施において、
・前記第1の値が、第1のチャンネルに適用される出力の変化の成分に対応し、
・前記第1と第2の値との間の差が、第1のチャンネルに適用される出力変化量成分と第2のチャンネルに適用される出力変化量との間の差に対応する。
【0047】
第3の実施において、
・前記第1の値が、第1のチャンネルに適用される出力変化量に対応し、
・前記第1と第2の値との間の差が、第1のチャンネルに適用される出力変化量成分と第2のチャンネルに適用される出力変化量成分との間の差に対応する。
【0048】
特に、要求された伝送条件の前記変更が、圧縮モードを使用することに対応してもよい。
【0049】
一実施例において、前記第1のチャンネルが、制御チャンネルである。
【0050】
一実施例において、前記第2のチャンネルが、データチャンネルである。
【0051】
他の特徴によれば、制御チャンネルに適用される前記出力変化量成分が、前記制御チャンネルで送信されるパイロットチャンネルのためのパイロットビットの数の変更を補償するための成分であって、前記パイロットビットの数が、圧縮フレームと通常フレームとの間でおそらく異なる。
【0052】
他の特徴によれば、制御チャンネルに適用される前記出力変化量が、前記制御チャンネルで送信されるパイロット信号のためのパイロットビットの数の変更を補償するための成分であって、パイロットビットの数が、圧縮フレームと通常フレームとの間でおそらく異なるパイロットビットの数、ならびに、圧縮モードにおける伝送ギャップによる性能の劣化を補償するための成分を含む。
【0053】
1つの可能性において、前記方法は上流方向の出力を制御するために使用される。
【0054】
他の可能性において、前記方法は下流方向の出力を制御するために使用される。
【0055】
本発明は、実施される本発明の方法を可能にするための手段を含むことができる移動無線通信システムの様々な実体も提供する。
【0056】
したがって、本発明は、移動無線通信システムのための基地局も提供し、前記基地局が、本発明による方法を実施するための手段を含むことを基本的に特徴とする。
【0057】
他の特徴によれば、上流方向の出力を制御するために、前記基地局が、前記目標値に対して前記第1の値を有する変化量を適用するための手段を含む。
【0058】
他の特徴によれば、下流方向の出力を制御するために、前記基地局が、前記出力オフセットに対して前記第2の値を有する変化量を適用するための手段を含む。
【0059】
他の特徴によれば、上流方向の出力を制御するために、前記基地局が、前記出力オフセットに対する適用のために、前記第2の値を有する前記変化量を移動局に信号で知らせるための手段を含む。
【0060】
本発明は、移動無線通信システムのための基地局コントローラも提供し、前記基地局コントローラが、本発明による方法を実施するための手段を含むことを本質的に特徴とする。
【0061】
他の特徴によれば、上流方向の出力を制御するために、前記基地局コントローラが、前記目標値に対して前記第1の値を有する変化量を適用するための手段を含む。
【0062】
他の特徴によれば、下流方向の出力を制御するために、前記基地局コントローラが、前記出力オフセットに対して前記第2の値を有する変化量を適用するための手段を含む。
【0063】
他の特徴によれば、上流方向の出力を制御するために、前記基地局コントローラが、前記出力オフセットに対して適用される前記第2の値を有する前記変化量を移動局に信号で知らせるための手段を含む。
【0064】
本発明は、移動無線通信システムのための移動局も提供し、前記移動局が、本発明による方法を実施するための手段を含むことを本質的に特徴とする。
【0065】
他の特徴によれば、下流方向の出力を制御するために、前記移動局が、前記目標値に対して前記第1の値を有する変化量を適用するための手段を含む。
【0066】
他の特徴によれば、上流方向の出力を制御するために、前記移動局が、前記出力オフセットに対して前記第2の値を有する変化量を適用するための手段を含む。
【0067】
他の特徴によれば、下流方向の出力を制御するために、前記移動局が、前記出力オフセットに対する適用のために、前記第2の値を有する変化量をネットワークに信号で知らせるための手段を含む。
【0068】
本発明は、移動無線通信システムも提供し、前記システムが、少なくとも1つのそのような基地局、および/または、少なくとも1つのそのような基地局コントローラ、および/または、少なくとも1つのそのような移動局を含む。
【0069】
本発明は、単一の送信機によって送信されるデータチャンネルおよび制御チャンネルが、基準として取られる制御チャンネルに対応する伝送品質に対する目標値に応じて出力制御アルゴリズムによって制御されるそれらの個々の送信出力を有し、必要に応じてデータチャンネルに対して制御チャンネルに対する送信出力オフセットが適用される、移動無線通信システムの送信出力を制御する方法であって、要求される伝送条件に変更がある場合、圧縮モードを使用することに対応して、変化量が前記目標値に適用され、前記変化量が、前記制御チャンネルで送信されるパイロット信号のためのパイロットビットの数の変更を補償するための成分であって、前記パイロットビットの数が、圧縮フレームと通常フレームとの間でおそらく異なる成分、ならびに、圧縮モードにおける伝送ギャップによる性能劣化を補償するための成分を含むことを特徴とする方法も提供する。
【0070】
本発明は、移動無線通信システムのための基地局も提供し、前記基地局が、そのような方法を実施するための手段を含むことを実質的に特徴とする。
【0071】
他の特徴によれば、上流方向の出力を制御するために、前記基地局が、前記目標値に変化量を適用するための手段を含み、その変化量が、前記制御チャンネルで送信されるパイロット信号のためのパイロットビットの数の変更を補償するための成分であって、前記パイロットビットの数が、圧縮フレームと通常フレームとの間でおそらく異なる成分、ならびに、圧縮モードにおける伝送ギャップによる性能の劣化を補償するための成分を含む。
【0072】
本発明は、移動無線通信システムのための基地局コントローラも提供し、前記基地局コントローラはそのような方法を実施するための手段を含むことを実質的に特徴とする。
【0073】
他の特徴によれば、上流方向の出力を制御するために、前記基地局コントローラが、前記目標値に変化量を適用するための手段を含み、その変化量が、前記制御チャンネルで送信されるパイロット信号のためのパイロットビットの数の変更を補償するための成分であって、前記パイロットビットの数が、圧縮フレームと通常フレームとの間でおそらく異なる成分、ならびに、圧縮モードにおける伝送ギャップによる性能の劣化を補償するための成分を含む。
【0074】
本発明は、移動無線通信システムのための移動局も提供し、前記移動局が、そのような方法を実施するための手段を含むことを実質的に特徴とする。
【0075】
他の特徴によれば、下流方向の出力を制御するために、前記移動局が、前記目標値に変化量を適用するための手段を含み、前記変化量が、前記制御チャンネルで送信されるパイロット信号のためのパイロットビットの数の変更を補償するための成分であって、前記パイロットビットの数が、圧縮フレームと通常フレームとの間でおそらく異なる成分、ならびに、圧縮モードにおける伝送ギャップによる性能の劣化を補償するための成分を含む。
【0076】
本発明の他の目的および特徴は、添付の図面を参照して以下の実施の説明を読むと理解される。
【0077】
したがって、本発明は以下の通りに提供される。
【0078】
本発明は、目標SIRが、特定の基準チャンネルまたは「第1の」チャンネル(実際にはDPCCH)に対して表され、前記基準チャンネルが、第2のチャンネル(実際にはDPDCH)に対する出力オフセット(PO)だけの送信出力オフセットを有する一般的な場合に関する。
【0079】
明確さのために、以下にチャンネルDPCCHおよびDPDCHを特に参照するが、本発明はいかなる方法においてもこの特定の場合に限定されない。
【0080】
定義によれば、PO(dB)=10Log(PDPCCH/PDPDCH)であり、ここで、PDPCCHおよびPDPDCHは、それぞれチャンネルDPCCHおよびDPDCHの送信出力を示す。
【0081】
非常に一般的な方法において、フレームにおいて、および、他のフレームに対してチャンネルDPCCHおよびDPDCHの出力を(永続的に)変更するためには、2つの選択肢がある。
・出力オフセットPOを変更すること。変更されないSIRに対して、これは、DPDCHの出力のみを変更することを可能にする、または、
・目標SIRを変更すること。変更されない出力オフセットPOに対して、これは、DPCCHおよびDPDCH双方の送信出力を同時に同じ量だけ変更するように機能する。
【0082】
さらに正確には、DPCCHの出力を値Δ1だけ(単位はデジベル)、および、DPDCHの出力を値Δ2だけ(単位はデジベル)変更するためには、以下が必要となる。
・出力オフセットPO(単位はデジベル)を(Δ1−Δ2)デジベルだけ増加させること。および、
・目標SIRをΔ1デジベルだけ増加させること。
【0083】
以下で、圧縮モードをさらに詳細に参照する。圧縮モードでは、上述の先行特許出願において説明されているように、そして、上記で再認識されたように、本発明は、以下を補償するためにDPDCHの出力を増加させる。
・データレートの増加(圧縮フレームにおいて、または、パンクチャー圧縮モードが使用される時は圧縮フレームを含むTTI全体を通じた)、および、
・伝送ギャップによる性能の劣化(出力制御のギャップ、パンクチャーモード圧縮を使用する時は過剰パンクチャーなど)。
【0084】
(先行特許出願の主題ではないが)DPCCHの出力を詳細に参照すると、興味深いいくつかの可能性がある。
・DPCCHの出力不変。これは、出力オフセットPOのみを変更し、変更されない目標SIRをそのままにすることによって得ることができる。
・フレームにおいて、タイムスロット当りに同じパイロット信号エネルギ(または、可能な限りパイロットチャンネルの他のいくつかのフィールドに対して同じエネルギ)を有するためにDPCCHの出力を変更すること。これは、同時に、出力オフセットを変更し、目標SIRを変化させることによって達成することができる。
・上記の第2の可能性におけるように、(3GPP標準に規定されるように、圧縮フレームと通常フレームとにおいて異なることがある)パイロットビットの数の変更を補償するため、および、(DPDCHに関する)伝送ギャップによる性能の劣化も補償するためにDPCCHの出力を変更すること。
【0085】
第3の可能性は、現在の3GPP規格に良好に対応するために、選好されることができる。
【0086】
第1の場合において、以下のように記述することができる。
SIRcm_target=SIRtarget
POcm=PO−ΔSIR_compression−ΔSIR1_coding−ΔSIR2_coding
第2の場合は以下のように記述することができる。
SIRcm_target=SIRtarget+ΔPILOT
POcm=PO+ΔPILOT+ΔSIR_compression−ΔSIR1_coding−ΔSIR2_coding
第3の場合は、以下のように記述することができる。
SIRcm_target=SIRtarget+ΔPILOT+ΔSIR_coding+ΔSIR2_coding
POcm=PO+ΔPILOT+ΔSIR_compression
これらの様々な式において、
SIRcm_targetは、圧縮モードにおける目標SIRであり、
SIRtargetは、通常モードにおける目標SIRであり、
POcmは、圧縮モードにおける出力オフセットであり、
POは、通常モードにおける出力オフセットであり(実際には、POは、RNCまたは基地局コントローラによって信号で知らされるか、または、RNCによって信号で知らされる値(例えば、以下に規定されるゲインβcおよびβd)から計算される値に等しいことがある)、
ΔPILOTは、3GPP標準の適用では、上流方向における本実施例において、DPCCHに適用される出力変化量に対応し、
ΔPILOT=10Log10(Npilot、N/Npilot、curr)であり、
ここで、Npilot、Nは、伝送ギャップのない、フレームにおけるタイムスロット当りのパイロットビットの数であり、
Npilot、currは、現在のフレームにおけるタイムスロット当りのパイロットビットの数であり、
ΔSIR_compressionは、上流方向の実施例に対しては、以下によって定義される。
・伝播係数を半減することによる圧縮モードに対して現在のフレームにおいて伝送ギャップがある場合、
ΔSIR_compression=10Log(15/(15−TGL))dBであり、ここで、TGLは、問題のフレームにおけるタイムスロットの数における伝送ギャップの長さであり、15が、フレームにおけるタイムスロットの数であり、
・他の全ての場合においては、ΔSIR_compression=0dBである。
【0087】
ΔSIR1_codingおよびΔSIR2_codingは、(2つの連続する伝送ギャップによって形成されるパターンの場合を取って)問題の方向または逆の方向について,上部層によって以下のように信号で知らされるパラメータDeltaSIR1、DeltaSIR2、DeltaSIRafter1,DeltaSIRafter2から計算される。
・パターンの第1の伝送ギャップの開始が、現在のフレーム内にある場合(DeltaSIR1は、パターンの第1の伝送ギャップの開始を含むフレーム中の上流方向の目標SIRの変化量である)、ΔSIR1_coding=DeltaSIR1。
・ΔSIR1_coding=DeltaSIRafter1は,パターンの第1の伝送ギャップの開始を含むフレームの直後の現在のフレームである(DeltaSIRafter1は、パターンの第1の伝送ギャップの開始を含むフレームの1フレーム後の上流方向の目標SIRの変化量である)。
・パターンの第2の伝送ギャップの開始が、現在のフレーム内にある場合(DeltaSIR2は、パターンの第2の伝送ギャップの開始を含むフレーム中の上流方向の目標SIRの変化量である)、ΔSIR2_coding=DeltaSIR2、
・現在のフレームが、パターンの第2の伝送のギャップ開始を含むフレームの直後にある場合(DeltaSIRafter1は、パターンの第2の伝送ギャップの開始を含むフレームの1フレーム後の上流方向の目標SIRの変化量である)、ΔSIR2_coding=DeltaSIRafter2、および、
・他の全ての場合、ΔSIR1_coding=0dB、および、ΔSIR2_coding=0dB。
【0088】
上記の関係を使用して得られる値DIRcm_targetおよびPOcmが、規格によって許容されている値に対応しない場合、値は、許容されている値に最も近く、または、前記値のすぐ下またはすぐ上の値に取られることも観察すべきである。
【0089】
加えて、3GPP標準では、上流方向に対して、出力オフセットPOに対して許容されている値は、20Log(βc/βd)に等しいことが観察され、ここで、βcはDPCCHのゲイン係数であり、βdはDPDCHのゲイン係数である。βcおよびβdの1つが1に等しければ、他の1つは1〜15の範囲内の整数である。
【0090】
本発明の方法において、要求された伝送条件に変更がある場合、第1の値を有する変化量が、前記目標値に適用され、第2の値を有する変化量が、前記出力オフセットに適用され、前記第1のチャンネルが、前記第2の値だけ変更された送信出力を有し、第2のチャンネルが、前記第1と第2の値との間の差に等しい値だけ変更された送信出力を有する。
【0091】
特に、要求された伝送条件の変更が、圧縮モードを使用することに対応する時、一般的な方法においては、以下の3つの実施を区別することが可能である。
【0092】
第1の実施では、
・前記第1の値が、0に等しい、
・前記第1と第2の値との間の差が、第2のチャンネルに適用される出力の変化量に相当する(第2のチャンネルが、上記に示した実施例におけるDPDCHによって構成される時、前記変化量は、ΔSIR_compression+ΔSIR1_coding+ΔSIR2_codingに相当する)。
【0093】
第2の実施では、
・前記第1の値が、第1のチャンネルに適用される出力の変化量の成分に相当する(上記に示した実施例におけるように、DPCCHによって構成される第1のチャンネルに対して、前記成分はΔPILOTに相当する)、
・前記第1の値と前記第2の値との間の差が、第1のチャンネルに適用される出力の変化量に対する前記成分から、および、第2のチャンネルに適用される出力の変化量から得られる(第2のチャンネルが、上記に与えた実施例におけるように、DPDCHによって構成される時、出力の前記変化量は、ΔSIR_compression+ΔSIR1_coding+ΔSIR2_codingに相当する)。
【0094】
第3の実施では、
・前記第1の値は、第1のチャンネルに適用される出力の変化量に相当する(第1のチャンネルが、上記に与えた実施例におけるように、DPCCHによって構成される時、前記出力の変化量は、ΔPILOT+ΔSIR1_coding+ΔSIR2_codingに相当する)、および、
・前記第1と第2の値との間の差は、第1のチャンネルに適用される出力の変化量の成分(第1のチャンネルが、上記に与えた実施例におけるように、DPCCHによって構成される時、前記成分は、ΔPILOTに相当する)から、および、第2のチャンネルに適用される出力の変化量から得られる(第2のチャンネルが、上記に与えた実施例におけるように、DPDCHによって構成される時、前記成分は、ΔSIR_compressionに相当する)。
【0095】
本発明の方法において、圧縮モードの使用に対応する伝送条件の変更が、要求される時、変化量が、前記制御チャンネルで送信されるパイロット信号のためのパイロットビットの数の変更を補償するための成分であって、前記パイロットビットの数が、圧縮フレームと正常フレームとの間でおそらく異なる成分、ならびに、圧縮モードにおける伝送ギャップによる性能の劣化を補償するための成分を含む前記目標値に適用される。
【0096】
本発明は、本発明の方法を実施するための手段を含むために適する移動無線通信システムの様々な実体も提供する。
【0097】
本発明の方法を実施するためのこれらの様々な実体間の信号伝達手段を提供することも可能である。
【0098】
一般に、移動無線通信システムは、図4に概要を示すように、以下の実体を含む。すなわち、(UMTSにおいてユーザ設備(UE)とも呼ばれる)移動局、(UMTSにおいて「ノードB」とも呼ばれる)基地局、および、(UMTSでは無線ネットワークコントローラ(RNC)と呼ばれる)基地局コントローラである。「ノードB」およびRNCによって構成されるシステムは、それ自体が「UMTS地上無線アクセスネットワーク」の頭文字であるUTRANとも呼ばれる。
【0099】
一般に、外部ループによって必要とされる品質(BER、FER、BLERなど)を受信機において評価することがより論理的であるため、外部出力制御ループは、むしろ受信機(例えば、上流方向におけるノードB)において実施される。したがって、目標値の変化量ΔSIRは、受信機に知られなければならない。しかし、予測される送信出力の変化量は、送信機(例えば、上流方向のUEの)において適用されることとなり、したがって、送信機にも知られる必要がある。
【0100】
加えて、UMTSなどのシステムにおいて、RNCは、ネットワークの制御およびUEによって行われる行動に責任を持つが、ノードBは主にトランシーバである。したがって、上流方向の外部出力制御ループは、RNCにおいて実施される。内部出力制御ループは、一部はUEにおいて、および、一部はノードBにおいて実施される。例えば、上流方向において、ノードBは、評価されたSIRを目標SIRと比較し、UEに出力制御コマンドを送り、UEは、ノートBによって送られた出力制御コマンドに応じてその送信出力を変更する。
【0101】
したがって、本発明は、移動無線通信システムのための基地局(または、UMTSにおけるノードB)も提供し、基地局は、本発明の方法を実施するための(図4で1と参照されるような)手段を含む。
【0102】
特に、本発明の基地局は、以下の手段を含むことができる。
・上流方向の出力を制御するために、前記目標値に対して前記第1の値を有する変化量を適用するための手段。
・下流方向の出力を制御するために、前記出力オフセットに対して前記第2の値を有する変化量を適用するための手段。
・上流方向の出力を制御するために、前記出力オフセットに適用される前記変化量のための前記第2の値を移動局に信号で知らせるための手段。
【0103】
特に、本発明の基地局は以下の手段を含むことができる。
・上流方向の出力を制御するために、前記制御チャンネルで送信されるパイロット信号のためのパイロットビットの数の変更を補償するための成分(ΔPILOT)であって、前記パイロットビットの数が、圧縮フレームと通常フレームとの間でおそらく異なる成分、ならびに、圧縮モードにおける伝送ギャップによる性能の劣化を補償するための成分(ΔSIR1_coding+ΔSIR2_coding)を含む変化量を、前記目標値(SIR目標)に対して適用するための手段。
【0104】
本発明は、移動無線通信システムのための基地局コントローラ(または、UMTSにおけるRNC)も提供し、前記コントローラは、本発明の方法を実施するための(図4において2と参照されるような)手段を含む。
【0105】
特に、本発明の基地局コントローラは、以下の手段を含むことができる。
・上流方向の出力を制御するために、前記目標値に対して前記第1の値を有する変化量を適用するための手段、
・下流方向の出力を制御するために、前記出力オフセットに対して前記第2の値を有する変化量を適用するための手段、および、
・上流方向の出力を制御するために、前記出力オフセットに対して適用される前記変化量のための前記第2の値を前記移動局に信号で知らせるための手段。
【0106】
特に、本発明の基地局コントローラは、以下の手段を含むことができる。
・上流方向の出力を制御するために、前記目標値(SIR目標)に対して変化量を適用するための手段であり、その変化量が、前記制御チャンネルで送信されるパイロット信号のためのパイロットビットの数の変更を補償するための成分(ΔPILOT)であって、前記パイロットビットの数が、圧縮フレームと通常フレームとの間でおそらく異なる成分、ならびに、圧縮モードにおける伝送ギャップによる性能の劣化を補償するための成分(ΔSIR1_coding+ΔSIR2_coding)を含む手段。
【0107】
本発明は、移動無線通信システムのための移動局(または、UMTSにおけるUE)も提供し、移動局は(図4において3と参照される手段などの)本発明の方法を実施するための手段を含む。
【0108】
特に、本発明の移動局は、以下の手段を含む。
・下流方向の出力を制御するために、前記目標値に対して前記第1の値を有する変化量を適用するための手段。
・上流方向の出力を制御するために、前記出力オフセットに対して前記第2の値を有する変化量を適用するための手段。
・下流方向の出力を制御するために、前記出力オフセットに対する適用のために前記第2の値を有する前記変化量をネットワークに信号で知らせるための手段。
【0109】
特に、本発明の移動局は、以下の手段を含むことができる。
・下流方向の出力を制御するために、前記制御チャンネルで送信されるパイロット信号のためのパイロットビットの数の変更を補償するための成分(ΔPILOT)であって、前記パイロットビットの数は圧縮フレームと通常フレームとの間でおそらく異なる成分、ならびに、圧縮モードにおける伝送ギャップによる性能の劣化を補償するための成分(ΔSIR1_coding+ΔSIR2_coding)を含む変化量を、前記目標値(SIR目標)に対して適用するための手段。
【0110】
これらの様々な手段の特定の実施は、当業者に対していかなる特別な困難も提示せず、そのため、そのような手段は、それらが機能別に述べられた上記の説明よりさらに詳細には本明細書に説明する必要はない。
【図面の簡単な説明】
【0111】
【図1】圧縮モードにおける伝送原理の概要を示す模式図である。
【図2】特にUMTSなどのシステムにおける、上流方向のためのDPCCHおよびDPDCHチャンネルのためのフレーム構造の概要を示す図である。
【図3】特にUMTSなどのシステムにおける、下流方向のためのDPCCHおよびDPDCHチャンネルのためのフレーム構造の概要を示す図である。
【図4】例えば上流方向の出力を制御するために、本発明による方法を実施するため、特にUMTSなどの移動無線通信システムに設ける必要のある手段の実施例を示すための模式図である。
Claims (31)
- 単一の送信機によって送信される少なくとも2つの別個の物理チャンネルが、基準として取られる第1のチャンネルに対応する伝送品質の目標値(SIR目標)に応じて出力制御アルゴリズムによって制御されるそれらの個々の送信出力を有し、必要に応じて第2のチャンネルに対して前記第1のチャンネルに対する送信出力オフセット(PO)が適用される、移動無線通信システムにおける送信出力を制御する方法であって、要求された伝送条件に変更がある場合、第1の値を有する変化量(Δ1)が、前記目標値(SIR目標)に適用され、第2の値を有する変化量(Δ2)が、前記出力オフセット(PO)に適用され、前記第1のチャンネルが、前記第1の値によって変更された送信出力を有し、前記第2のチャンネルが、前記第1と第2の値との間の差(Δ1−Δ2)に等しい値によって変更された送信出力を有することを特徴とする方法。
- 前記第1の値が0に等しく、前記第1と第2の値の間の差が、前記第2のチャンネルに適用される出力の前記変化量に対応することを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記第1の値が、前記第1のチャンネルに適用される出力の前記変化量の成分に対応し、
前記第1と第2の値との間の差が、前記第1のチャンネルに適用される前記出力変化量成分と前記第2のチャンネルに適用される前記出力変化量との間の差に対応することを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記第1の値が、前記第1のチャンネルに適用される前記出力変化量に対応し、
前記第1と第2の値との間の差が、前記第1のチャンネルに適用される前記出力変化量成分と前記第2のチャンネルに適用される出力変化量成分との間の差に対応することを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記要求された伝送条件の変更が、圧縮モードを使用することに対応することを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第1のチャンネルが、制御チャンネルであることを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第2のチャンネルが、データチャンネルであることを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の方法。
- 前記制御チャンネルに適用される前記出力変化量成分が、前記制御チャンネルで送信されるパイロットチャンネルのためのパイロットビットの数の変更を補償するための成分(ΔPILOT)であって、前記パイロットビットの数が、圧縮フレームと通常フレームとの間でおそらく異なることを特徴とする請求項3、5、および、6に記載の方法。
- 前記制御チャンネルに適用される前記出力変化量が、前記制御チャンネルで送信されるパイロット信号のためのパイロットビットの数の変更を補償するための成分(ΔPILOT)であって、前記パイロットビットの数が、圧縮フレームと通常フレームとの間でおそらく異なる成分、ならびに、圧縮モードにおける伝送ギャップによる性能の劣化を補償するための成分(ΔSIR1_coding+ΔSIR2_coding)を含むことを特徴とする請求項4、5、および、6に記載の方法。
- 上流方向の出力を制御するために使用されることを特徴とする請求項1から9のいずれか一項に記載の方法。
- 下流方向の出力を制御するために使用されることを特徴とする請求項1から9のいずれか一項に記載の方法。
- 移動無線通信システムのための基地局であって、請求項1から11のいずれか一項に記載の方法を実施するための手段を含むことを特徴とする基地局。
- 上流方向の出力を制御するために、前記目標値(SIR目標)に対して前記第1の値を有する変化量を適用するための手段を含むことを特徴とする請求項12に記載の基地局。
- 下流方向の出力を制御するために、前記出力オフセット(PO)に対して前記第2の値を有する変化量を適用するための手段を含むことを特徴とする請求項12に記載の基地局。
- 上流方向の出力を制御するために、前記出力オフセット(PO)に対する適用のために前記第2の値を有する前記変化量を移動局に信号で知らせるための手段を含むことを特徴とする請求項12に記載の基地局。
- 無線通信システムのための基地局コントローラであって、請求項1から11のいずれか一項に記載の方法を実施するための手段を含むことを特徴とする基地局コントローラ。
- 上流方向の出力を制御するために、前記目標値(SIR目標)に対して前記第1の値を有する変化量を適用するための手段を含むことを特徴とする請求項16に記載の基地局コントローラ。
- 下流方向の出力を制御するために、前記出力オフセット(PO)に対して前記第2の値を有する変化量を適用するための手段を含むことを特徴とする請求項16に記載の基地局コントローラ。
- 上流方向の出力を制御するために、前記出力オフセット(PO)に適用される前記第2の値を有する前記変化量を移動局に信号で知らせるための手段を含むことを特徴とする請求項16に記載の基地局コントローラ。
- 移動無線通信システムのための移動局であって、請求項1から11のいずれか一項に記載の方法を実施するための手段を含むことを特徴とする移動局。
- 下流方向の出力を制御するために、前記目標値(SIR目標)に対して前記第1の値を有する変化量を適用するための手段を含むことを特徴とする請求項20に記載の移動局。
- 上流方向の出力を制御するために、前記出力オフセット(PO)に対して前記第2の値を有する変化量を適用するための手段を含むことを特徴とする請求項20に記載の移動局。
- 下流方向の出力を制御するために、前記出力オフセット(PO)に対する適用のために前記第2の値を有する前記変化量をネットワークに信号で知らせるための手段を含むことを特徴とする請求項20に記載の移動局。
- 少なくとも1つの請求項12から15のいずれか一項に記載の基地局、および/または、少なくとも1つの請求項16から19のいずれか一項に記載の基地局コントローラ、および/または、少なくとも1つの請求項20から23のいずれか一項に記載の移動局を含む移動無線通信システム。
- 単一の送信機によって送信されるデータチャンネル(DPDCH)および制御チャンネル(DPCCH)が、基準として取られる前記制御チャンネルに対応する伝送品質に対する目標値(SIR目標)に応じて出力制御アルゴリズムによって制御されるそれらの個々の送信出力を有し、必要に応じて前記データチャンネルに対して前記制御チャンネルに対する送信出力オフセット(PO)が適用される、移動無線通信システムの送信出力を制御する方法であって、要求される伝送条件に変更がある場合、圧縮モードを使用することに対応して、変化量が前記目標値(SIR目標)に適用され、前記変化量が,前記制御チャンネルで送信されるパイロット信号のためのパイロットビットの数の変更を補償するための成分(ΔPILOT)であって、前記パイロットビットの数が、圧縮フレームと通常フレームとの間でおそらく異なる成分、ならびに、圧縮モードにおける伝送ギャップによる性能の劣化を補償するための成分(ΔSIR1_coding+ΔSIR2_coding)を含むことを特徴とする方法。
- 移動無線通信システムのための基地局であって、請求項25に記載の方法を実施するための手段を含むことを特徴とする基地局。
- 上流方向の出力を制御するために、前記目標値(SIR目標)に変化量を適用するための手段を含み、その変化量が,前記制御チャンネルで送信されるパイロット信号のためのパイロットビットの数の変更を補償するための成分(ΔPILOT)であって、前記パイロットビットの数が、圧縮フレームと通常フレームとの間でおそらく異なる成分、ならびに、圧縮モードにおける伝送ギャップによる性能の劣化を補償するための成分(ΔSIR1_coding+ΔSIR2_coding)を含むことを特徴とする請求項26に記載の基地局。
- 移動無線通信システムのための基地局コントローラであって、請求項25に記載の方法を実施するための手段を含むことを特徴とする基地局コントローラ。
- 上流方向の出力を制御するために、前記目標値(SIR目標)に変化量を適用するための手段を含み、その変化量が,前記制御チャンネルで送信されるパイロット信号のためのパイロットビットの数の変更を補償するための成分(ΔPILOT)であって、前記パイロットビットの数が、圧縮フレームと通常フレームとの間でおそらく異なる成分、ならびに、圧縮モードにおける伝送ギャップによる性能の劣化を補償するための成分(ΔSIR1_coding+ΔSIR2_coding)を含むことを特徴とする請求項28に記載の基地局コントローラ。
- 移動無線通信のための移動局であって、請求項25に記載の方法を実施するための手段を含むことを特徴とする移動局。
- 下流方向の出力を制御するために、前記目標値(SIR目標)に変化量を適用するための手段を含み、前記変化量が,前記制御チャンネルで送信されるパイロット信号のためのパイロットビットの数の変更を補償するための成分(ΔPILOT)であって、前記パイロットビットの数が、圧縮フレームと通常フレームとの間でおそらく異なる成分、ならびに、圧縮モードにおける伝送ギャップによる性能の劣化を補償するための成分(ΔSIR1_coding+ΔSIR2_coding)を含むことを特徴とする請求項30に記載の移動局。
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