JP2005500717A - 移動体無線システムの各サービスに特有のビットレート適応パラメータを設定する方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、移動無線通信システムで各々のサービスに関する特有なレートマッチング属性を設定するための方法に関する。本発明によると、前記属性は、送信電力を最小化し、それにより各々のサービスに要求される目標サービス品質が達成されることを可能にするような方式で動的に調節される。

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、移動体無線システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、技術の進歩は、２つの異なるタイプのシステム、すなわち、特にＧｌｏｂａｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ（ＧＳＭ）など第２世代のシステムと、特にＵｎｉｖｅｒｓａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ（ＵＭＴＳ）など第３世代のシステムとを生み出している。
【０００３】
１つのタイプのサービス、この例では音声だけについて最適化される第２世代のシステムとは異なり、第３世代のシステムは、マルチメディアサービス、たとえば音声とインターネットを同時に提供することに極めて適している。
【０００４】
ＵＭＴＳのような第３世代のシステムでは特に、異なるトランスポートチャネル（ＴｒＣＨ）は、概して異なるサービス用に規定され、サービスの品質、優先度などの点でそれらを差別化することを可能にする。
【０００５】
これらのシステムを説明するために概して使用される層状構成によると、無線インターフェースにわたってそれらを送信するために、複数のトランスポートチャネルは物理層と呼ばれる層で処理され、そこでは各ＴｒＣＨは、それに特有の符号化体系（この体系は、特にチャネルの符号化とインタリービングを含む）に従って処理され、その後に、これらのＴｒＣＨは、この方式で時分割多重処理されて符号化された複合トランスポートチャネル（ＣＣＴｒＣＨ）を形成する。特定の電力でそれが１つまたは複数の物理チャネルに送信される前に、ＣＣＴｒＣＨは処理され、その処理にはインタリービングおよび１つまたは複数の物理チャネルの伝送フォーマット化が含まれる。ＵＭＴＳのこれらの態様のさらなる情報については、特に３ＧＰＰ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ ＴＳ２５．２１２を参照されたい。
【０００６】
この例では、ＵＭＴＳのようなシステムで、同じ物理チャネル上に送信された（すべてのサービスに関する）すべてのビットは、同じ送信電力で送信される。インタリービングのため、物理チャネル上の各サービスのビットを区別することは不可能である。
【０００７】
しかしながら、異なるサービスは、異なるサービス品質を必要とする可能性がある。たとえば、音声に関して必要とされるビット誤り率（ＢＥＲ）は通常１０^−３であるが、それに対してデータに関して必要とされる誤り率ははるかに低く、通常、１０^−６である。
【０００８】
１つの選択肢は、すべてのサービスについて達成されるべきサービスの目標品質にとって充分な値に、送信電力を設定することであろう。しかしながら、そのとき、低いサービス品質の要求度のサービスのケースで電力が浪費されるであろうから、これは最適の解決方法ではない。
【０００９】
そのために、３ＧＰＰ規格は、送信されるビットレートをその送信に提供されるビットレートに合わせるビットレート適応に加えて、各サービスに特有のビットレート適応で構成される別の選択肢を提供する。ビットレート適応は、繰返しおよび／またはパンクチャといった技術によって得られ、その結果、ビットレート適応のレートは、繰返しおよび／またはパンクチャのレートとして規定される。
【００１０】
３ＧＰＰ規格によると、各トランスポートチャネルは、レートマッチング属性（ＲＭ）として知られている特有のパラメータを有することが可能であり、それは１から２５６の値を備えた整数であり、物理層内のすべてのトランスポートチャネルについて同時にビットレート適応パラメータを設定するため、また、さらに高いサービス品質を必要とするトランスポートチャネルに関してこのパラメータのさらに大きな値を使用することで、あるトランスポートチャネルについて他よりも高いビット当たりのエネルギーを得るために使用される。ＵＭＴＳのこれらの態様に関するさらなる情報については、３ＧＰＰ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ ＴＳ２５．２１２およびＴＳ２５．３３１を参照されたい。
【００１１】
これは理論であり、実際上では、各サービスに特有のビットレート適応パラメータに使用する値の決定で問題が生じる。
【００１２】
１つの選択肢は、すべてのあり得る値を試し、その値から各サービス、サービスのすべての可能な組合せについてサービスの目標品質を達成する値を選択するシミュレーションによって、これらの値を決定することであろう。しかしながら、この種の解決方法は、長時間を費やし、かつこの方式で得られるすべてのデータを記憶するための大きなメモリ容量を必要とするという欠点を有する。
【００１３】
別の選択肢は、ＷＯ ００／６２４６５号の文献に開示されており、トランスポートチャネルのうちの１つ（たとえば専用のシグナリングを輸送するトランスポートチャネル）が、基準トランスポートチャネルとして選択され、この基準チャネルに関する各トランスポートチャネルのビットレート適応のオフセットが判定されることを示している。その文献はまた、ビットレート適応のオフセットが、トランスポートチャネル間の必要な品質差異を表すものになる可能性があり、必要な品質差異が、トランスポートチャネルのビットレートに特有の適応を伴わない、ビット当たりのノイズに対する目標エネルギーの比Ｅ_ｂ／Ｎ_ｏにおける差よって表され得ることも示している。
【００１４】
しかしながら、上記の文献は、各サービスに特有のこれらのビットレート適応パラメータに使用する値の決定に有効な解決方法を与えない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明の１つの目的は、これらのパラメータを設定するための有効な解決方法を提供することであり、特に、実用に移すのに単純で、かつ必要な時間とメモリ容量の観点でコスト高ではないが、これらのパラメータに関する最適値を得る。
【００１６】
別の選択肢がＷＯ ９９／５３６２８号に述べられており、各サービスに特有の上記の種類のビットレート適応が、受信器から受け取る信号の関数として制御され得ることを示している。
【００１７】
しかしながら、この文献は、どのようにしてそのような制御を実行するかということに関する教示を与えておらず、各サービスに特有のビットレート適応パラメータをこの方式で設定するための解決方法を与えない。
【００１８】
本発明の別の目的は、そのような制御、特にそのようなパラメータを最適に設定することについて異なる解決方法を提案することである。
【００１９】
本発明の別の目的は、そのようなシステムの別の所で行われる電力制御と関連してそのような制御を提供することである。
【００２０】
これらのシステムで通常使用される電力制御技術は、閉ループの電力制御技術である。
【００２１】
閉ループの電力制御の目的は、基地局と移動局の間の各々の接続で、（たとえば信号対干渉比ＳＩＲといった）接続上の伝送品質を表すパラメータを可能な限り目標値に近く維持することである。たとえば、アップリンク方向（移動局から基地局へ）では、基地局は定期的にＳＩＲを推定し、推定したＳＩＲを目標ＳＩＲと比較する。もし推定したＳＩＲが目標ＳＩＲよりも低い場合、基地局は、送信電力を上げるように移動局に要求する。対照的に、もし推定したＳＩＲが目標ＳＩＲよりも高い場合、基地局は、送信電力を下げるように移動局に要求する。
【００２２】
目標ＳＩＲは、概して、サービスの要求品質に応じて選択され、（内部ループのアルゴリズムである以前のアルゴリズムと比べて）外部ループのアルゴリズムによって通常調節される。外部ループアルゴリズムの原理は、サービスの品質を定期的に推定し、推定したサービスの品質を要求されるサービス品質と比較することである。サービスの品質は概して、ビット誤り率（ＢＥＲ）、フレーム誤り率（ＦＥＲ）、またはブロック誤り率（ＢＬＥＲ）によって表される。もし推定したサービス品質が要求サービス品質よりも低い場合、目標ＳＩＲが引き上げられ、そうでない場合、目標ＳＩＲが引き下げられる。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
一態様では、本発明は、移動体無線システムの各サービスに特有のビットレート適応パラメータを設定する方法であって、各パラメータは、対応するビット当たりのエネルギー対ノイズ比Ｅ_ｂ／Ｎ_ｏの目標値にほぼ比例して互いに対して本質的に設定され、所与のサービスに関する比Ｅ_ｂ／Ｎ_ｏの目標値は、そのサービスに要求されるサービスの目標品質を達成するために必要な比に対応する。
【００２４】
別の特徴によると、比Ｅ_ｂ／Ｎ_ｏの前記目標値は推定値である。
【００２５】
別の特徴によると、前記パラメータは、少なくとも１つのサービスを新たに初期化するごとに、上記の方法で設定される。
【００２６】
別の特徴によると、基準のパラメータの値は、前記サービスのうちの１つに関して設定される。
【００２７】
別の特徴によると、前記基準のサービスは、比Ｅ_ｂ／Ｎ_ｏの最も高い目標値を有するサービスである。
【００２８】
別の特徴によると、前記基準のパラメータの値は、前記パラメータに関する最大値に対応する。
【００２９】
別の態様では、本発明は、移動体無線システムの各サービスに特有のビットレート適応パラメータを設定する方法からなり、この方法は、本質的に、各サービスについて要求されるサービスの目標品質を達成するための送信電力を最小限にするために、前記パラメータが動的に調節されるような方法である。
【００３０】
別の特徴によると、送信電力の制御が提供され、前記サービスに共通する前記送信電力制御のための基準としてとられる目標伝送品質は、すべてのケースで基準のサービスの目標品質が達成されるように動的に調節される。
【００３１】
別の特徴によると、前記送信品質は、信号対干渉比（ＳＩＲ）によって表される。
【００３２】
別の特徴によると、サービスの前記基準目標品質は、基準サービスと称される、サービスのうちの１つに要求されるサービスの目標品質に対応する。
【００３３】
別の特徴によると、前記基準サービスは、送信ビット当たりの最大エネルギーを必要とするサービスである。
【００３４】
別の特徴によると、サービスの前記基準目標品質は、すべてのサービスに要求されるサービスの目標品質を達成するために充分なサービスの目標品質に対応する。
【００３５】
別の特徴によると、基準のパラメータの値は、サービスの前記基準目標品質に関連する。
【００３６】
別の特徴によると、前記基準のパラメータの値は、前記パラメータに関する最大値に対応する。
【００３７】
別の特徴によると、前記パラメータは、サービスの基準品質がサービスの基準目標品質に充分に近い場合にのみ調節される。
【００３８】
別の特徴によると、サービスの前記基準目標品質は、基準サービスと呼ばれる、サービスのうちの１つに要求されるサービスの目標品質に対応し、前記目標送信品質の調節は、前記基準サービスに要求される目標サービス品質が達成されるまで、前記目標送信品質が引き上げられるようになされる。
【００３９】
別の特徴によると、サービスの前記基準目標品質は、基準サービスと呼ばれる、サービスのうちの１つに要求されるサービスの目標品質に対応し、前記目標送信品質の調節はさらに、前記基準サービスに要求されるサービス品質が達成される限り、前記目標送信品質が引き下げられるようになされる。
【００４０】
別の特徴によると、サービスの前記基準目標品質は、すべてのサービスについてサービスの要求目標品質を達成するために充分なサービスの目標品質に対応し、前記目標送信品質の調節は、すべてのサービスについて充分なサービスの前記目標品質が達成されるまで、前記目標送信品質が引き上げられるようになされる。
【００４１】
別の特徴によると、サービスの前記基準目標品質は、すべてのサービスについてサービスの要求品質を達成するために充分なサービスの品質に対応し、前記目標送信品質の調節はさらに、すべてのサービスについて充分なサービスの前記目標品質が達成される限り、前記目標送信品質が引き下げられるようになされる。
【００４２】
別の特徴によると、前記パラメータは、推定された送信品質が目標送信品質に充分に近い場合にのみ調節される。
【００４３】
別の特徴によると、前記パラメータの各々は、対応するサービスの品質の指標に応じて動的に調節される。
【００４４】
別の特徴によると、第１パラメータとして知られる前記パラメータのうちのいくつかは、対応するサービスの品質の指標に応じて動的に調節され、第２パラメータとして知られるその他のパラメータは、このように調節された第１パラメータに応じて設定される。
【００４５】
別の特徴によると、前記第２パラメータは、ＲＭ_ｉが第２パラメータであり、ＲＭ_０が基準パラメータである場合に、比ＲＭ_ｉ／ＲＭ_０をほぼ一定に維持するように設定される。
【００４６】
別の特徴によると、比ＲＭ_ｉ／ＲＭ_０は、対応する比Ｅ_ｂ／Ｎ_ｏの目標値にほぼ比例して設定され、比Ｅ_ｂ／Ｎ_ｏの目標値は、対応するサービスの要求目標品質を達成するために必要なビット当たりのエネルギー対ノイズ比に対応する。
【００４７】
別の特徴によると、前記基準パラメータは、前記第１パラメータのうちの１つに対応する。
【００４８】
さらなる態様では、本発明は、移動体無線システムの送信電力制御のための目標送信品質を調節する方法からなり、前記方法は、本質的に、目標送信品質が、前記送信電力制御のために様々なサービスに共通する基準として得られ、調節は、各サービスについて要求されるサービスの目標品質が達成されるまで、前記目標送信品質が引き上げられるようになされる。
【００４９】
別の特徴によると、前記調節はさらに、サービスの要求目標品質がサービスのうちの少なくとも１つについて達成されると直ちに、前記目標送信品質が引き下げられるようになされる。
【００５０】
本発明はまた、
移動局（特に、ＵＭＴＳのようなシステムのユーザ装置（ＵＥ））、
移動体無線ネットワーク装置（特に、ＵＭＴＳのようなシステムのノードＢといった基地局、またはＵＭＴＳのようなシステムの無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）といった基地局コントローラ）、
移動体無線ネットワーク、および
移動体無線システム
を備え、すべてが、上述した複数の方法を、個別もしくは組み合わせて実行するための手段を含んでいる。
【００５１】
本発明のその他の態様および特徴は、添付の図面を参照して与えられる本発明の実施形態の以下の説明を読むと明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５２】
ＵＭＴＳのようなシステムの１つの特徴は、同じ接続上で複数のサービスを伝送する可能性である。それらのサービスは、トランスポートチャネル（ＴｒＣＨ）によって識別される。トランスポートチャネルは、１つまたは複数の物理チャネル上で送信される符号化された複合トランスポートチャネル（ＣＣＴｒＣＨ）を形成するために時分割多重化される前に、（誤り検出符号化、誤り訂正符号化、ビットレート適応化、およびインタリービングを含む）チャネル符号化体系に従って別個に処理される。ＵＭＴＳのこれらの態様に関するさらなる情報は、３ＧＰＰによって公表されている３Ｇ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ ＴＳ２５．２１２に見出すことが可能である。
【００５３】
対応する送信器の構造は、図１および図２に概略表示されており、本質的に、
誤り訂正符号化手段３ｉ、ビットレート適応手段４ｉ、およびインタリービング手段５ｉを含み、各トランスポートチャネルＴｒＣＨｉ（ｉ＝１〜Ｎ、Ｎはサービスの数、またはＣＣＴｒＣＨを形成するために多重化されるトランスポートチャネルの数）のためのチャネル符号化手段２ｉと、
符号化された複合トランスポートチャネルＣＣＴｒＣＨを作り出すために、多様なチャネル符号化手段２ｉによって本方法で処理される様々なトランスポートチャネルＴｒＣＨｉを多重化するための手段６と、
本方式で得られる符号化された複合トランスポートチャネルＣＣＴｒＣＨを処理するための手段７と、
スペクトル拡散および変調手段８と、
無線周波数送信手段９とを含む。
【００５４】
特に図示していないが、受信器の構造は、送信器によって実行される機能と逆の機能を実行するための手段を、逆の順序で設けることにより、送信器の構造から推測される。本発明によって設定されるビットレート適応パラメータは、送信および受信の両方に使用されることが可能である。
【００５５】
導入部分で示したように、各トランスポートチャネルＴｒＣＨｉは、物理層内で同時にすべてのトランスポートチャネルに適用される、ビットレート適応処理のパラメータであるレートマッチング属性ＲＭ_ｉとして知られる特有のビットレート適応パラメータを有することが可能である。このパラメータは、一層高いサービスの品質を必要とするトランスポートチャネルについて、一層大きなこのパラメータの値を使用することにより、あるトランスポートチャネルのために他よりも大きなビット当たりエネルギーを与える。
【００５６】
本発明は、各サービスに特有のビットレート適応パラメータの設定に対して様々な方法を提案する。
【００５７】
したがって、本発明は第１の方法を提案し、それにより、各パラメータが、対応する比Ｅ_ｂ／Ｎ_ｏの目標値にほぼ比例して互いに対して設定され、所与のサービスに関する比Ｅ_ｂ／Ｎ_ｏの目標値は、そのサービスに要求される対応するサービスの目標品質を達成するために必要なビット当たりのエネルギー対ノイズ比に対応する。
【００５８】
言い換えると、本発明は、サービスのすべての組合せについて、各サービスに特有のビットレート適応パラメータの最適値を、各サービスに関する目標の比Ｅ_ｂ／Ｎ_ｏに応じて導き出すことを示唆する。その結果、新たなサービスの各初期化で、これらの様々なパラメータについて新たな値が設定される。そうでない場合、パラメータは不変のままである。
【００５９】
言い換えると、本発明は、すべてのサービス対（ｉ、ｊ）について、比ＲＭ_ｉ／ＲＭ_ｊが、比（Ｅ_ｂ／Ｎ_ｏ）_ｉ／（Ｅ_ｂ／Ｎ_ｏ）_ｊとほぼ等しくなるように、パラメータＲＭ_ｉを決定する方法を示唆する。
【００６０】
（Ｅ_ｂ／Ｎ_ｏ）_ｉは、ｉ番目（ｉ＝１〜Ｎ）のサービスに要求されるサービスの品質を達成するために必要となる、ｉ番目のサービスに関する送信ビット当たりの目標平均エネルギー対ノイズ比Ｅ_ｂ／Ｎ_ｏである。それは受信の最後に測定され、線形ユニットで表現される。それは、ここで再び説明する必要のない従来の技術を使用して測定されることが可能である。
【００６１】
関連する様々なサービスに関する比Ｅ_ｂ／Ｎ_ｏの目標値は、サービスの各々について別々に推定することが可能である。
【００６２】
比Ｅ_ｂ／Ｎ_ｏの目標値は、様々な条件下で、
シミュレーションによって、
実際の条件下の測定によって、
その他によって、
推定することが可能である。
【００６３】
こうして、図１は、対応する比Ｅ_ｂ／Ｎ_ｏの目標値に実質的に比例して、互いに対して設定されたパラメータＲＭ_ｉを供給するための手段１０を示す。
【００６４】
基準パラメータの値ＲＭ_０は、サービスのうちの１つについて設定される可能性がある。たとえば、基準のトランスポートチャネルＴｒＣＨ_０が選択され、対応する値ＲＭ_０が任意に設定されることが可能である。たとえば、選択される基準のトランスポートチャネルＴｒＣＨ_０が、比Ｅ_ｂ／Ｎ_ｏの最も高い目標値を有するＴｒＣＨであり、その後、たとえば値ＲＭ_０が２５６（たとえばこれはＵＭＴＳで最大値である）に等しくなるように選択されることが可能である。その後、各ＲＭ_ｉが、比ＲＭ_ｉ／ＲＭ_０が比（Ｅ_ｂ／Ｎ_ｏ）_ｉ／（Ｅ_ｂ／Ｎ_ｏ）_ｊとほぼ等しくなるように選択される。これは、すべてのサービス対（ｉ、ｊ）について、比ＲＭ_ｉ／ＲＭ_ｊが比（Ｅ_ｂ／Ｎ_ｏ）_ｉ／（Ｅ_ｂ／Ｎ_ｏ）_ｊとほぼ等しくなることを確実にするのに充分である。
【００６５】
３ＧＰＰ規格によると、パラメータＲＭ_ｉとＲＭ_ｊは、１から２５６のどのような値もとり得る整数である。したがって、比ＲＭ_ｉ／ＲＭ_ｊの値の数には限りがある。特にこれが理由で、以下の式、
【数１】

は厳密に満足されるわけではなく、近似するだけであり、パラメータＲＭ_ｉとＲＭ_ｊは、比ＲＭ_ｉ／ＲＭ_ｊが可能な限り比（Ｅ_ｂ／Ｎ_ｏ）_ｉ／（Ｅ_ｂ／Ｎ_ｏ）_ｊに近くなるように、または比（Ｅ_ｂ／Ｎ_ｏ）_ｉ／（Ｅ_ｂ／Ｎ_ｏ）_ｊよりも下（それぞれ上）の最も大きい（それぞれ最も小さい）整数値に近くなるように選択されなければならない。
【００６６】
理論では、各サービスに特有のビットレート適応パラメータを設定するこの方法は、すべてのトランスポートチャネルについて同時にサービスの目標品質を達成する。言い換えると、電力がＰよりも大きいと、すべてのサービスについてサービスの品質ＱｏＳが達成され、電力がＰよりも小さいと、どのようなサービスについてもサービスの品質ＱｏＳが達成されないような電力Ｐが存在する。
【００６７】
実際には、比Ｅ_ｂ／Ｎ_ｏの目標値を推定しなければならないので、サービスの品質ＱｏＳは、すべてのサービスについて厳密に同時に達成されることはおそらくないであろうが、この方法でビットレート適応パラメータが最適化されなかったケースよりも有意に低い電力で、すべてのＱｏＳが達成されるであろう。
【００６８】
前の方法に伴う１つの問題は、比Ｅ_ｂ／Ｎ_ｏが、環境およびスピードといった因子に大きく依存することである。しかしながら、これらの変動は普通では軽微であり、それにより、たとえば平均値を使用することが可能であり、あるいはさらに無難な方法を導入するために、複数の環境およびスピードを考慮して、比Ｅ_ｂ／Ｎ_ｏの最大目標値を使用することが可能である。
【００６９】
こうして、前の方法の代替方法と考えることが可能な第２の方法は、各トランスポートチャネルのサービスの品質が、可能な限りサービスのそれぞれの品質に近くなるように、各サービス（またはトランスポートチャネル）に特有のビットレート適応パラメータを動的に適応させる。この種の方法の利点は、比Ｅ_ｂ／Ｎ_ｏの目標値を推定する必要がなく、かつ環境、スピードなどの変化に合わせるために、各サービスに特有のビットレート適応パラメータを動的に適応させる必要がないことである。
【００７０】
こうして、本発明は第２の方法を提案し、それにより、各サービスに要求されるサービスの目標品質を達成する送信電力を最小限にするために、前記パラメータが動的に調節される。
【００７１】
言い換えると、本発明は、各サービスに特有のビットレート適応パラメータを、外部の電力制御ループと同様の方式で受信の最後に推定される品質の関数として動的に適応させる方法を教示する。
【００７２】
こうして、図２は、各サービスに要求されるサービスの目標品質を達成する送信電力を最小限にする（または少なくとも大幅に削減する）ために、動的に調節されるパラメータＲＭ_ｉを供給するための手段１１を示す。
【００７３】
さらに、前記サービスに共通する送信電力制御基準としてとられる目標送信品質は、サービスの基準目標品質がすべてのケースで達成されるように、動的に調節されることが可能である。送信品質は、特に、信号対干渉比（ＳＩＲ）によって表される。
【００７４】
第１の実施形態では、サービスの前記基準目標品質は、基準サービスと称される、サービスのうちの１つに要求されるサービスの目標品質に対応する。
【００７５】
前記基準サービスは、送信ビット当たり最も大きいエネルギーを必要とするサービスであることが有利である。
【００７６】
第２の実施形態では、サービスの前記基準目標品質は、すべてのサービスについてサービスの要求目標品質を達成するために充分なサービスの目標品質に対応する。
【００７７】
そのとき、第１の実施形態（前に規定したような、すなわちサービスの基準目標品質が、基準サービスに要求されるサービスの目標品質に対応するもの）は、たとえば以下のように説明されることが可能である。
【００７８】
Ｑ_ｉは、ｉ番目のトランスポートチャネルに関するサービスの品質の指標の値を示すものとし、（Ｑ_ｉ）_{ｔａｒｇｅｔ}は、その指標の目標値を示すものとする（Ｑ_ｉの符号は、もしＱ_ｉ＜（Ｑ_ｉ）_{ｔａｒｇｅｔ}である場合、サービスの品質がサービスの目標品質よりも低くなる、すなわち電力が引き上げられなければならないように選択される）。様々なトランスポートチャネルの（ＢＥＲ、ＢＬＥＲ、未加工のＢＥＲ、ＳＩＲなどといった）サービスの品質の指標は、同一であるが、しかしそれらが異なることも可能である。
【００７９】
たとえば本方法は、以下のステップを含む。
【００８０】
基準のトランスポートチャネル、たとえば第１のトランスポートチャネル（ＴｒＣＨ_０）上で、外部の電力制御ループが実行される。Ｑ_０を可能な限り（Ｑ_０）_{ｔａｒｇｅｔ}に近くさせることが目的のいかなるアルゴリズムも使用することが可能である。
【００８１】
その他のトランスポートチャネルについてＱ_ｉが、（Ｑ_ｉ）_{ｔａｒｇｅｔ}に近いかどうかが周期的に確認される（ｉ＞０）。周期は、外部ループアルゴリズムの周期とは異なる可能性がある。
・Ｑ_ｉ−（Ｑ_ｉ）_{ｔａｒｇｅｔ}＜η_ｉであれば、比ＲＭ_ｉ／ＲＭ_０が引き上げられる。
・Ｑ_ｉ−（Ｑ_ｉ）_{ｔａｒｇｅｔ}＞η’_ｉであれば、比ＲＭ_ｉ／ＲＭ_０が引き下げられる。
【００８２】
η_ｉおよびη’_ｉは、ビットレート適応パラメータが、過度に頻繁に変えられるのを防止することが目的のアルゴリズムのパラメータである。普通は、η_ｉ≦０およびη’_ｉ≧０である。
【００８３】
比ＲＭ_ｉ／ＲＭ_０は、ｉ≧０で１つまたは複数のパラメータＲＭ_ｉを変えることによって、引き上げられるかまたは引き下げられることが可能である。それらを変えるためにどのような規則も使用することが可能であり、たとえば、アルゴリズムのパラメータである特定の乗算係数αによって、それらが引き上げられるかまたは引き下げられることが可能である。
【００８４】
場合によっては、比ＲＭ_ｉ／ＲＭ_０は、Ｑ_０が（Ｑ_０）_{ｔａｒｇｅｔ}に近く、かつ／または推定された送信品質（ＳＩＲ）が目標送信品質（ＳＩＲ_{ｔａｒｇｅｔ}）に近いときにのみ、変えられることも可能である。言い換えると、
｜Ｑ_０−（Ｑ_０）_{ｔａｒｇｅｔ}｜＜ｓ
および／または
｜ＳＩＲ−ＳＩＲ_{ｔａｒｇｅｔ}｜＜ｓ’
であるときにのみ比ＲＭ_ｉ／ＲＭ_０は変えられることが可能であり、ここでｓおよびｓ’は、アルゴリズムのパラメータである。
【００８５】
優れた解決方法は、基準のトランスポートチャネルが、送信ビット当たり最大のエネルギーを必要とするトランスポートチャネルになることであり、それによってそのトランスポートチャネルに関するサービスの品質が達成されると、（少なくともすべてのＲＭ_ｉが等しいときに）他のトランスポートチャネルについても、やはりサービスの品質が達成される。このケースでは、トランスポートチャネルのビットレート適応パラメータは、最大値（ＵＭＴＳでは２５６）に等しくすることが可能であり、なぜならば、それが他のすべてのビットレート適応パラメータよりも大きくなければならないからである。
【００８６】
この解決方法の利点は、呼の初期化で、すべてのＲＭ_ｉが初期設定値（普通は同じ値）に設定されるとき、このトランスポートチャネルのサービスの品質が達成されると、すべてのトランスポートチャネルについてそれが達成されることである。
【００８７】
したがって、この第１の実施形態では、前記目標送信品質の調節は、基準サービスに関するサービスの要求目標品質が達成されるまで、目標送信品質が引き上げられるようになされる。
【００８８】
前記目標送信品質の調節はさらに、前記基準サービスに要求されるサービス品質が達成される限り、目標送信品質が引き下げられるようになされる。
【００８９】
したがって、この第１の実施形態では、図２の手段１１は、上述したようなアルゴリズムを実行するための手段を含むことが可能であり、あるいは少なくとも、図２に示した送信器のケースのように、アルゴリズムの一部分が送信器で、および他の部分が受信器で実行されるならば、送信器で実行されるアルゴリズムの部分を含むことが可能である。
【００９０】
そのとき、第２の実施形態（前に規定したような、すなわちサービスの基準目標品質が、すべてのサービスに要求されるサービスの目標品質を達成するために充分なサービスの目標品質に対応する）は、たとえば以下のように説明されることが可能である。
【００９１】
専用のトランスポートチャネル上で実行される代わりに、すべてのトランスポートチャネルを考慮して、電力制御外部ループは、たとえば次のようなアルゴリズムで実行される。
【００９２】
もしｉのすべての値についてＱ_ｉ−（Ｑ_ｉ）_{ｔａｒｇｅｔ}＜η_ｉであれば、目標ＳＩＲが（たとえば特定のステップｄ_ＵＰで）引き上げられる。
【００９３】
もしｉの１つの値についてＱ_ｉ−（Ｑ_ｉ）_{ｔａｒｇｅｔ}＞η’_ｉであれば、目標ＳＩＲが（たとえば特定のステップｄ_ＤＯＷＮで）引き下げられる。
【００９４】
そうでない場合、目標ＳＩＲが変えられることはない。
【００９５】
η_ｉおよびη’_ｉは、目標ＳＩＲが過度に頻繁に変えられるのを防止することが目的のアルゴリズムのパラメータである。普通では、η_ｉ≦０およびη’_ｉ≧０である。
【００９６】
したがって、この第２の実施形態では、目標送信品質の調節は、すべてのサービスについて充分なサービスの目標品質が達成されるまで、この目標送信品質が引き上げられるようになされる。
【００９７】
前記目標送信品質の調節はまた、すべてのサービスについて充分なサービスの目標品質が達成される限り、目標送信品質が引き下げられるようになされる。
【００９８】
同様に、この第２の実施形態では、図２の手段１１は、この方式で得られるアルゴリズムを実行するための手段を含むことが可能であり、あるいは少なくとも、図２に示された送信器のケースのように、アルゴリズムの一部分が送信器で実行され、かつ他の部分が受信器で実行されるならば、送信器で実行されるアルゴリズムの部分を含むことが可能である。
【００９９】
この種の電力制御外部ループアルゴリズムの考え方は、すべてのトランスポートチャネルについてサービスの目標品質（ＱｏＳ）が達成されるまで、目標ＳＩＲが引き上げられることである。
【０１００】
さらに、トランスポートチャネルのうちの少なくとも１つで、サービスの目標品質が達成されるとすぐに、目標ＳＩＲは引き下げられることも可能である。
【０１０１】
この種の解決方法の利点は、送信ビット当たり最も高いエネルギーを必要とするトランスポートチャネルの情報または推定を必要としないことである。
【０１０２】
本発明のまた別の目的は、上記の種類の原理に基づいた電力制御外部ループを提供することである。
【０１０３】
言い換えると、本発明はさらに、移動体無線システムの送信電力制御に関して目標送信品質を調節する方法からなる、前記方法は、本質的に、目標送信品質が、様々なサービスに共通する送信電力制御の基準としてとられ、調節は、各サービスに要求されるサービスの品質が達成されるまで、前記目標送信品質が引き上げられるようになされる。
【０１０４】
さらに、記述した例では、複数サービスのうちの少なくとも１つに要求されるサービスの品質が達成されるとすぐに、前記目標送信品質が引き下げられる。
【０１０５】
これ以前の説明で、「サービス」と「トランスポートチャネル」という用語は、交換可能に使用されている。しかしながら、同じサービスが様々な複数トランスポートチャネルを使用することが可能であることに留意されたい。たとえば、適応マルチレート（ＡＭＲ）符号化を使用する通話について、通常３つの異なるトランスポートチャネルが使用され、１つはクラスＡのビットに、１つはクラスＢのビットに、１つはクラスＣのビットに使用され、ビットのこれら３つのクラスは、ビットの重要度の様々な程度に対応する。所与のトランスポートチャネルについてサービスの品質が示されないことが可能であることにもやはり留意されたい。たとえばＡＭＲの状況では、クラスＡのビットのみを搬送するＴｒＣＨについて、１０^−３のビット誤り率（ＢＥＲ）を達成することが概して試みられる。しかしながら、サービスの品質が課されないケースでさえ、サービスの品質が、多かれ少なかれ任意に設定されることが可能である。
【０１０６】
これら様々な可能性を包含するために、「サービス」という用語は、原則として、サービスとトランスポートチャネルがどのように規定されるかということと無関係に、特定のトランスポートチャネルについてサービスの特定の目標品質が達成されなければならない場合の意味で使用される。
【０１０７】
さらに、実用上で重要な応用例は、ＡＭＲ符号化を使用する接続とパケットモードの接続（特に３８４ｋｂｉｔ／ｓのパケットモード接続）の同時作動が存在する状況に対応する。このケースでは、たとえば５つのトランスポートチャネルもしくは専用チャネル（ＤＣＨ）を使用する可能性があり、３つは様々なＡＭＲビットクラス用、１つはパケット接続用、そして（普通ではシグナリングに使用される）追加のチャネルである。このケースでは、（特にＢＬＥＲといった）サービスの品質の指標は、ＡＭＲクラスＡのビットを搬送するＴｒＣＨおよびパケットモード接続に使用されるＴｒＣＨのみ（したがって４つのＴｒＣＨのうちの２つのみ）について推定されることが可能である。このケースでは、ＲＭパラメータを動的に調節するために上述したようなアルゴリズムが使用されるならば、そのアルゴリズムは、サービスの品質の指標が推定される可能性のあるＴｒＣＨに対してのみ当てはまる。その結果、２つのＴｒＣＨのＲＭパラメータ（または第１のＲＭパラメータ）だけが変えられる。この例ではＡＭＲクラスＢとＣのビットに対応するその他の２つのＴｒＣＨのＲＭパラメータ（または第２のＲＭパラメータ）を設定するために、たとえば以下の方法のうちの１つが使用される可能性がある。
【０１０８】
第１のパラメータが設定され、
比ＲＭ_ｉ／ＲＭ_０を多かれ少なかれ一定に維持するように、第２のパラメータが第１のパラメータに応じて設定される。ここでＲＭ_ｉは、第２のパラメータであり、ＲＭ_０は、たとえばＡＭＲクラスＡのビットを搬送するＴｒＣＨに対応する基準のパラメータであり、たとえばＲＭ_ｉ／ＲＭ_０の値は、静的に、たとえば本発明の第１の方法に関連して述べたように比Ｅ_ｂ／Ｎ_ｏを使用して設定されることが可能である。
【０１０９】
これらの様々な可能性を包含するために、本発明の背景で、基準のパラメータの概念は、基準のパラメータがすべてのサービスについて同じである状況を、基準のパラメータがすべてのサービスに同じでないときと同等に網羅し、かつたとえば、基準のパラメータに関連して設定されるパラメータと同じサービスに属するＴｒＣＨに対応するように拡大される。
【０１１０】
本発明はまた、
移動局（特に、ＵＭＴＳといったシステムのユーザ装置（ＵＥ））、
移動体無線ネットワーク装置（特に、ＵＭＴＳのようなシステムのノードＢといった基地局、または無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）といった基地局コントローラ）、
移動体無線ネットワーク、および
移動体無線システム
を備え、すべてが、上述した複数の方法を、個別もしくは組み合わせて実行するための手段を含んでいる。
【０１１１】
上記の手段は、以前に述べた方法のいずれを使用することも可能であり、それらの特定の実施態様は当業者にとって特別な問題を呈するものではなく、そのような手段は、本明細書では、それらの機能を述べる以上に詳細に説明される必要がない。
【図面の簡単な説明】
【０１１２】
【図１】本発明の第１の方法を使用する移動体無線システムの送信器の一実施形態を示す図である。
【図２】本発明の第２の方法を使用する移動体無線システムの送信器の一実施形態を示す図である。

Claims (22)

1. 移動体無線システムの各サービスに特有のビットレート適応パラメータを設定する方法であって、各サービスに要求されるサービスの目標品質を達成するために、送信電力を最小限にするように前記パラメータが動的に調節される方法。
2. 送信電力制御が提供され、前記サービスに共通する前記送信電力制御のための基準としてとられる目標送信品質が、動的に調節され、すべてのケースでサービスの基準目標品質が達成される、請求項１に記載の方法。
3. 前記送信品質が信号対干渉比（ＳＩＲ）によって表わされる、請求項２に記載の方法。
4. サービスの前記基準目標品質が、基準サービスと称される、サービスのうちの１つに要求されるサービスの目標品質に対応する、請求項２または請求項３に記載の方法。
5. 前記基準サービスが、送信ビット当たりの最も大きいエネルギーを必要とするサービスである、請求項４に記載の方法。
6. サービスの前記基準目標品質が、すべてのサービスに要求されるサービスの目標品質を達成するために充分なサービスの目標品質に対応する、請求項２または請求項３に記載の方法。
7. 基準のパラメータの値が、サービスの前記基準目標品質に関連付けられる、請求項２から６のいずれか一項に記載の方法。
8. 前記基準のパラメータの値が、前記パラメータ群で最大値に対応する、請求項７に記載の方法。
9. 前記パラメータが、サービスの基準品質が充分にサービスの基準目標品質に近い場合にのみ調節される、請求項２から８のいずれか一項に記載の方法。
10. サービスの前記基準目標品質が、基準サービスと呼ばれる、サービスのうちの１つに要求されるサービスの目標品質に対応し、前記目標送信品質の調節が、前記基準サービスに要求される目標サービス品質が達成されるまで、前記目標送信品質が引き上げられるようになされる、請求項２または請求項３に記載の方法。
11. 前記目標送信品質の調節がさらに、前記基準サービスに要求されるサービスの目標品質が達成される限り、前記目標送信品質が引き下げられるようになされる、請求項１０に記載の方法。
12. サービスの前記基準目標品質が、すべてのサービスについてサービスの要求目標品質を達成するために充分なサービスの目標品質に対応し、前記目標送信品質の調節が、すべてのサービスについて充分なサービスの前記目標品質が達成されるまで、前記目標送信品質が引き上げられるようになされる、請求項２または請求項３に記載の方法。
13. 前記目標送信品質の調節がさらに、すべてのサービスに充分なサービスの前記目標品質が達成される限り、前記目標送信品質が引き下げられるようになされる、請求項１２に記載の方法。
14. 前記パラメータが、推定された送信品質が目標送信品質に充分に近い場合にのみ調節される、請求項２から１３のいずれか一項に記載の方法。
15. 前記パラメータのうちの各々が、対応するサービスの品質の指標に応じて動的に調節される、請求項１から１４のいずれか一項に記載の方法。
16. 第１のパラメータとして知られる前記パラメータのうちのいくつかが、対応するサービスの品質の指標に応じて動的に調節され、第２のパラメータとして知られるその他のパラメータが、このように調節された前記第１のパラメータに応じて設定される、請求項１から１４のいずれか一項に記載の方法。
17. 前記第２のパラメータが、ＲＭ_ｉが第２のパラメータであり、かつＲＭ_０が基準のパラメータである場合に、比ＲＭ_ｉ／ＲＭ_０をほぼ一定に維持するように設定される、請求項１６に記載の方法。
18. 比ＲＭ_ｉ／ＲＭ_０が、比Ｅ_ｂ／Ｎ_ｏの対応する目標値にほぼ比例して設定され、比Ｅ_ｂ／Ｎ_ｏの目標値が、サービスの対応する要求目標品質を達成するために必要なビット当たりのエネルギー対ノイズ比に対応する、請求項１７に記載の方法。
19. 前記基準のパラメータが、前記第１のパラメータのうちの１つに対応する、請求項１７または請求項１８に記載の方法。
20. 請求項１から１９のいずれか一項に記載の方法を実行するための手段を含む移動局。
21. 請求項１から１９のいずれか一項に記載の方法を実行するための手段を含む移動無線ネットワーク装置。
22. 請求項１から１９のいずれか一項に記載の方法を実行するための手段を含む移動無線システム。

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