JP2005507606A - 移動通信システムにおける逆方向チャネルの電力制御方法及び装置 - Google Patents
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Abstract
移動通信システムの逆方向チャネル品質指示チャネルの転送電力を制御する方法及び装置を提供する。
基地局で、制御検出器は、タイムスロット毎に逆方向チャネル品質指示チャネルの受信電力を測定して除去処理を行うか否か判定し、除去率計算器は、除去判定結果を所定のＮスロットの間累積して貯蔵し、Ｎスロットの間の除去率を計算し、制御ビット生成器は、端末機に転送される電力比制御ビットを除去率に基づいて決定する。端末機で、制御ビット検出器は、タイムスロット毎に基地局から受信された制御ビットが電力比制御ビットなのか電力制御ビットなのか判断し、電力比制御器は、制御ビットが電力比制御ビットである場合、電力比制御ビットに基づいてチャネル品質指示チャネルの逆方向パイロット対電力比を制御し、利得制御器は、制御ビットが電力制御ビットなら電力制御ビット及び電力比に基づいて逆方向チャネルの転送利得を制御する。
基地局で、制御検出器は、タイムスロット毎に逆方向チャネル品質指示チャネルの受信電力を測定して除去処理を行うか否か判定し、除去率計算器は、除去判定結果を所定のＮスロットの間累積して貯蔵し、Ｎスロットの間の除去率を計算し、制御ビット生成器は、端末機に転送される電力比制御ビットを除去率に基づいて決定する。端末機で、制御ビット検出器は、タイムスロット毎に基地局から受信された制御ビットが電力比制御ビットなのか電力制御ビットなのか判断し、電力比制御器は、制御ビットが電力比制御ビットである場合、電力比制御ビットに基づいてチャネル品質指示チャネルの逆方向パイロット対電力比を制御し、利得制御器は、制御ビットが電力制御ビットなら電力制御ビット及び電力比に基づいて逆方向チャネルの転送利得を制御する。
Description
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動通信システムに関し、特に、逆方向チャネル品質指示チャネル(ＣＱＩＣＨ：Channel Quality Indicator Channel)の転送電力を制御するための方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
典型的な移動通信システム、例えば、ＩＳ−２０００のような符号分割多重接続(ＣＤＭＡ：Code Division Multiple Access)方式の移動通信システムは、音声サービスだけを支援する。しかし、使用者要求の増加及び通信技術の発展に伴って移動通信システムはデータサービスまで支援する形態に発展しつつある。例えば、ＨＤＲ(High Data Rate)は、高速のデータサービスだけを支援するために提案された移動通信システムである。
【０００３】
このように従来の移動通信システムは、音声サービスだけを支援する形態またはデータサービスだけを支援する形態に提案された。すなわち、音声サービスとデータサービスを同時にサービスする必要があるにもかかわらず、既存の移動通信システムでは両サービスのうちいずれか一つだけを支援するようになっていたわけである。したがって、音声サービスとデータサービスを同時に支援できる移動通信システムの具現が要求されてきたし、かかる要求に応えられる移動通信システムとして、近来いわゆる１ｘＥＶ−ＤＶ(Evolution in Data and Voice)と呼ばれるシステムが提案された。
【０００４】
移動通信システムは全体サービス地域を多数のセル(cells)に分割してそれぞれの基地局(Base Stations：ＢＳｓ)にて管理し、これらの基地局を移動交換局(Mobile Switching Center：ＭＳＣ)で集中制御することによって移動端末機(Mobile Station：ＭＳ)がセル間を移動しつつも通話を続けることができるようにする。前記基地局は、前記移動端末機と無線チャネルを介して通信を行う。
【０００５】
有線上で通信する地上(Land)通信システムとは違い、移動通信システムではフェーディング、干渉などの影響によって多くの転送誤りが発生しており、これらの誤りを防止するために、フェーディング、干渉などをカバーできるような高い電力を使用する方法が最も広く使用されている。しかし、前記電力が高すぎると隣接した他の使用者の無線チャネルに干渉として作用する恐れがある。このように移動通信システムにおいて無線チャネル上の電力制御はシステムの性能に大きな影響を及ぼす。通常、基地局と移動端末機は相互間電力制御を行うが、基地局から移動端末機の方に向かうチャネルの電力制御に必要な一連の手続を順方向電力制御といい、移動端末機から基地局の方に向かうチャネルの電力制御に必要な一連の手続を逆方向電力制御という。
【０００６】
一方、ＣＤＭＡシステムは同じタイムスロットで一つの周波数チャネルを介して複数の符号チャネルを同時に連結できる。このような特性を利用すると、隣接基地局間の重畳領域にある移動端末機は一つの呼のために同時に二つの基地局とそれぞれチャネルを連結し通信できるが、これをソフトハンドオフ(Soft Hand off)という。この場合、移動端末機と通信している全ての基地局に対して電力制御が行われる必要がある。
【０００７】
図１は、従来の技術に係る移動通信システムにおいてソフトハンドオフ中の移動端末機の逆方向電力制御を示す図である。ここで、移動端末機１０３は、ソフトハンドオフにより２個の基地局(セクター型基地局におけるセクター(Sector)；以下、“セクター”という)、つまり、セクター１ １０１及びセクター２ １０２と通信する。
【０００８】
図１を参照して逆方向電力制御の手続を説明すれば、セクター１ １０１及びセクター２ １０２は、端末機(mobile)１０３からの逆方向パイロットチャネル(Ｒ−ＰＩＣＨ：Reverse Pilot Channel)上で測定された信号対雑音比(雑音電力に対するパイロットチャネル信号電力の比率)Ｅｐ／Ｎｔを、外部循環電力制御(Outer Loop Power Control)のために定められた外部循環基準値(outer loop set point)と比較する。前記測定された信号対雑音比が前記基準値より大きい場合、セクター１０１、１０２は順方向共通電力制御チャネル(Ｆ−ＣＰＣＣＨ：Forward Common Power Control Channel)を利用して端末機１０３に逆方向チャネルの転送電力を下げるように指示し、その逆の場合には逆方向チャネルの転送電力を高めるように指示する。この指示は、電力制御ビット(ＰＣＢ：Power Control Bit)により共通電力制御チャネル(ＣＰＣＣＨ：Common Power Control Channel)を介して伝達される。
【０００９】
端末機１０３は、前記セクター１ １０１及び前記セクター２ １０２からＣＰＣＣＨ１及びＣＰＣＣＨ２を介してＰＣＢ１及びＰＣＢ２をそれぞれ受信し、これらＰＣＢ１及び前記ＰＣＢ２のうちいずれか一つでも電力を下げるように指示すれば逆方向チャネルの転送電力を下げ、前記ＰＣＢ１及び前記ＰＣＢ２の両方とも電力を上げるように指示すれば逆方向転送電力を増加させる。
【００１０】
次に、順方向電力制御の手続を説明する。順方向チャネルの転送電力は、逆方向チャネル品質指示チャネル(ＣＱＩＣＨ：Channel Quality Indicator Channel)を介して受信されるチャネル品質情報に基づいて決定される。前記チャネル品質指示チャネルは、端末機が特定の一つのセクターに対して測定した順方向共通パイロットチャネル(common pilot channel)の受信信号強度、例えば搬送波対干渉比(Ｃ／Ｉ：Carrier to Interference Ratio)値を前記セクターに転送する上で使用される。
【００１１】
一般に、端末機は、隣接するセクターから送信する共通パイロットチャネルの搬送波対干渉比値を測定し、これら測定された値のうち最も高い値を持つセクター(以下“最適セクター(best sector)”という)の順方向チャネル品質情報(例えば、前記測定された搬送波対干渉比値)をチャネル品質指示チャネルを介して前記最適セクター(図１ではセクター１ １０１)に転送する。すると、前記最適セクターは、端末機に順方向パケットデータを転送する。
【００１２】
従来の技術においてチャネル品質指示チャネルの転送電力は、逆方向パイロットチャネル及び逆方向トラフィックチャネル(reverse traffic channel)と一定の比率を維持するようになっている。すなわち、逆方向パイロットチャネル及びトラフィックチャネルの転送電力が低くなる場合、チャネル品質指示チャネルの転送電力も所定の割合で低くなり、逆方向パイロットチャネル及びトラフィックチャネルの転送電力が高まると、チャネル品質指示チャネルの転送電力も所定の割合で高まる。
【００１３】
しかも、逆方向パイロットチャネルやトラフィックチャネルとは違い、チャネル品質指示チャネルはソフトハンドオフ対象でない。すなわち、チャネル品質指示チャネルは端末機の隣接セクターのうち順方向チャネル品質に最も優れた一つのセクターでのみ受信することができる。これに対し、逆方向パイロットチャネル及びトラフィックチャネルはソフトハンドオフの場合二つ以上のセクターに転送されるので良好な受信性能を保障することができる。その上、前記トラフィックチャネルでは、選択ダイバーシティ(selection diversity)または結合(combining)を通じて受信性能を改善することができる。
【００１４】
このようなチャネル品質指示チャネルの電力制御を逆方向パイロットチャネル及びトラフィックチャネルと同様に行う場合、逆方向パイロットチャネルとトラフィックチャネルについては所望の水準の受信性能が得られるが、チャネル品質指示チャネルの受信性能は所望の水準に至られない可能性が高くなる。
【００１５】
さらに、チャネル品質指示チャネルの場合、セクターはチャネル品質指示チャネルに対して受信電力を測定し、この測定された受信電力が安定的な転送を保障できるような充分なるレベルを持たなければ、前記チャネル品質指示チャネルを除去(erasure)処理する。前記チャネル品質指示チャネルが除去される場合、前記チャネル品質指示チャネルの受信信号は復号されない。こうなると、セクターは順方向チャネル品質情報が獲得できず、順方向電力制御を正常に行うことができなくなる。しかも、１ｘＥＶ−ＤＶのように順方向チャネル品質情報を参照して順方向パケットデータ転送を行う移動通信システムにおいてチャネル品質指示チャネルの除去が頻繁に起こると、順方向容量が低下してしまうという問題点につながる。したがって、チャネル品質指示チャネルの性能をより向上させるための逆方向チャネルの電力制御が要求されている実情である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
したがって、本発明の目的は、移動通信システムにおいて、順方向チャネルのチャネル品質情報を伝達する逆方向チャネル品質指示チャネル(ＣＱＩＣＨ)の転送電力を制御するための方法及び装置を提供することにある。
【００１７】
本発明の他の目的は、移動通信システムにおいて、逆方向チャネル品質指示チャネルのパイロット対電力比を調整するための方法及び装置を提供することにある。
【００１８】
本発明のさらに他の目的は、移動通信システムにおいて、逆方向チャネル品質指示チャネルの除去率(erasure rate)に基づいて前記チャネル品質指示チャネルのパイロット対電力比を調整するための方法及び装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上記の目的を達成するべく、本発明の実施例に係る基地局装置は、逆方向チャネルの電力制御のために電力制御ビットを転送する基地局と、前記電力制御ビットによって逆方向チャネルの転送電力を制御する端末機とを含む移動通信システムにおいて、前記基地局が前記端末機から受信される逆方向チャネル品質指示チャネルの電力制御を行うための装置であって、毎タイムスロットごとに逆方向チャネル品質指示チャネルの受信電力を測定して除去処理を行うか否か判定する除去検出器と、前記除去判定結果を所定のＮスロットの間累積して貯蔵し、前記Ｎスロットの間の除去率を計算する除去率計算器と、前記チャネル品質指示チャネルの逆方向パイロット対電力比の増加または減少を指示するために前記端末機に転送される電力比制御ビットを前記除去率に基づいて決定する制御ビット生成器と、を含むことを特徴とする。
【００２０】
上記の目的を達成するべく、本発明の実施例に係る基地局方法は、端末機から逆方向パイロットチャネル、逆方向トラフィックチャネル、及び逆方向チャネル品質指示チャネルを受信する基地局において前記逆方向チャネル品質指示チャネルの電力制御を行うための方法であって、前記逆方向パイロットチャネルの受信電力を測定して前記逆方向チャネルの転送電力の増加または減少を指示するための電力制御ビットを生成する過程と、前記逆方向チャネル品質指示チャネルの受信電力を測定して除去処理を行うか否か判定し、前記除去判定結果によって所定Ｎスロット間の除去率を計算する過程と、
前記チャネル品質指示チャネルの逆方向パイロット対電力比の増加または減少を指示するための電力比制御ビットを前記除去率に基づいて決定する過程と、順方向チャネル上の複数のタイムスロットの中から選択された少なくとも一つのタイムスロットで前記電力比制御ビットを転送し、前記少なくとも一つの選択されたタイムスロットを除く他のタイムスロットで前記電力制御ビットを転送する過程と、を含むことを特徴とする。
【００２１】
上記の目的を達成するべく、本発明の実施例に係る端末機装置は、基地局に逆方向パイロットチャネル、逆方向トラフィックチャネル、及び逆方向チャネル品質指示チャネルを転送する端末機において、前記逆方向チャネルの電力制御を行うための装置であって、毎タイムスロットごとに前記基地局から制御ビットを受信し、前記受信された制御ビットが前記チャネル品質指示チャネルの逆方向パイロット対電力比の増加または減少を指示する電力比制御ビットなのか、或いは、前記逆方向チャネルの転送電力の増加または減少を指示する電力制御ビットなのか判断する制御ビット検出器と、前記制御ビットが電力比制御ビットなら、前記電力比制御ビットによって前記チャネル品質指示チャネルの逆方向パイロット対電力比を制御する電力比制御器と、前記制御ビットが電力比制御ビットなら前記電力比制御器から前記電力比を受信し、前記制御ビットが電力制御ビットなら前記電力制御ビット及び前記提供された電力比に基づいて前記逆方向パイロットチャネル、前記逆方向トラフィックチャネル、及び前記逆方向チャネル品質指示チャネルの転送利得を制御する利得制御器と、を含むことを特徴とする。
【００２２】
上記の目的を達成するべく、本発明の実施例に係る端末機方法は、基地局に逆方向パイロットチャネル、逆方向トラフィックチャネル、及び逆方向チャネル品質指示チャネルを転送する端末機において、前記逆方向チャネルの電力制御を行うための方法であって、順方向チャネル上の複数のタイムスロットの中から選択された少なくとも一つのタイムスロットで前記チャネル品質指示チャネルの逆方向パイロット対電力比の増加または減少を指示する電力比制御ビットを受信する過程と、前記電力比制御ビットによって前記チャネル品質指示チャネルの逆方向パイロット対電力比を制御する過程と、前記少なくとも一つの選択されたタイムスロットを除く他のタイムスロットで前記逆方向パイロットチャネルの転送電力の増加または減少を指示する電力制御ビットを受信する過程と、前記電力制御ビットと前記制御された電力比に基づいて前記逆方向パイロットチャネル、前記逆方向トラフィックチャネル、及び前記逆方向チャネル品質指示チャネルの転送利得を制御する過程と、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明は、移動通信システムにおいて、特にソフトハンドオフが適用されない逆方向チャネル品質指示チャネルのパイロット対電力比を制御するための技術を提供し、順方向チャネル状態情報を転送する逆方向チャネル品質指示チャネルの受信側における受信性能を一定に保障できる効果を持つ。したがって、逆方向チャネル品質指示チャネルの電力制御に対する信頼性をより向上させることができ、基地局において正確な順方向チャネル品質情報を受信でき、結果として通話品質を改善させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の好ましい実施例を添付図面を参照しつつ詳細に説明するものの、図面中、同一の構成要素には可能な限り同一の参照番号及び符号を共通使用する。尚、関連する周知技術については適宜説明を省略するものとする。
【００２５】
下記の説明において、チャネル品質指示チャネル(ＣＱＩＣＨ：Channel Quality Indicator Channel)は、端末機が隣接の基地局(Base Stations、セクター型基地局ならセクター)から転送される順方向共通パイロットチャネル(common pilot channel)に対して測定した順方向チャネル品質、つまり信号強度(例えば、搬送波対干渉比、Ｃ／Ｉ)を伝達する。また、チャネル品質指示チャネルは最も良好な順方向チャネル品質を持つセクター、すなわち最適セクター(best sector)を表すセクター指示子(Sector Indicator)をさらに含む。このセクター指示子は、端末機が順方向トラフィックチャネルを介してパケットデータを受信しようとするセクターを選択する上で使用される。チャネル品質指示チャネルを介して順方向チャネル品質情報とセクター指示子を受信したセクターは、これら情報に基づいて順方向パケットデータ(packet data)の転送時点、変調(modulation)方式、符号化率(code rate)などを決定する。また、セクターは、前記順方向チャネル品質情報に基づいてパケット転送をスケジューリングする。
【００２６】
図２は、通常の移動通信システムにおいてチャネル品質指示チャネルの受信機構造を示す図である。
【００２７】
図２を参照すれば、ＰＮ(Pseudo-random Noise code)逆拡散器(De-spreader)２０１は、無線チャネルを介して受信された信号を、受信機に割り当てられた所定のＰＮ符号で逆拡散する。ウォルッシュ逆拡散器(Walsh code De-spreader)２０２は、前記ＰＮ逆拡散器２０１からの前記ＰＮ逆拡散された信号を、チャネル品質指示チャネルに割り当てられた所定のウォルッシュ部号で逆拡散する。チャネル補償器(Channel Compensator)２０３は、前記ウォルッシュ逆拡散器２０２からの前記ウォルッシュ逆拡散された信号に、パイロットチャネルから得られたチャネル推定信号の共役信号をかけることによって、パイロットチャネルとチャネル品質指示チャネルとの転送電力差を補償する。
【００２８】
一方、除去検出器(Erasure Detector)２０４は、前記チャネル補償器２０３からの前記チャネル補償された信号の受信電力を測定し、この測定された受信電力をあらかじめ定められた所定の基準電力と比較し、その比較結果に基づいて除去(erasure)過程を行うか否か判定する。このように除去過程を行うか否か判断するのは、チャネル品質指示チャネルが一定の受信性能が得られるような充分なるエネルギーを持っているか否か判断するためである。仮に、前記測定された受信電力が前記基準電力に至らない場合、前記除去検出器２０４は復号器(Decoder)２０５をディセーブル(disable)にする。そうでないと、前記除去検出器２０４は前記復号器２０５をイネーブル(enable)にし、これにより、前記復号器２０５は前記チャネル補償された信号を復号して順方向チャネル品質情報を復元する。この復元されたチャネル品質情報は順方向パケット転送のスケジューリング(scheduling)に用いられる。
【００２９】
上述したように、チャネル品質指示チャネルの電力制御を逆方向パイロットチャネルやトラフィックチャネルと同一の方法で行うと、ソフトハンドオフ中の端末機から受信されたチャネル品質指示チャネルの受信電力はソフトハンドオフ中でない場合よりも低くなる。これは、チャネル品質指示チャネルが一つのセクターにのみ転送されるにもかかわらず、これに対する電力制御が、他の多数の逆方向チャネル上におけると同一の方法で行われることから生じる問題である。
【００３０】
この種の問題点を解決する方案として、本発明ではチャネル品質指示チャネルに対する除去率(erasure rate)を観察し、この観察結果に応じてパイロットチャネルに対するチャネル品質指示チャネルの転送電力の比率を調節する。このために、基地局はチャネル品質指示チャネルのパイロット対電力比を制御する命令を転送する。端末機は、前記命令に応答して逆方向パイロットチャネル(ＰＩＣＨ：Pilot Channel)対チャネル品質指示チャネルの電力比率を調節する。
【００３１】
逆方向チャネル品質指示チャネルトラフィックのパイロット対電力比を制御する制御ビット(CQICH Traffic to Pilot Ratio Control Bit：以下、“電力比制御ビット(ＲＣＢ：Ratio Control Bit)”と称する)は、逆方向チャネル全体の電力制御のために順方向チャネルを介して転送される電力制御ビット(ＰＣＢ：Power Control Bit)と区別されるものであって、前記電力制御ビットをせん孔(puncturing)して転送する。電力制御ビットＰＣＢと電力比制御ビットＲＣＢは順方向共通電力制御チャネル(Ｆ−ＣＰＣＣＨ)または他の順方向チャネルを介して転送されてもいいが、下記では説明の便宜のために前記制御ビットが順方向共通電力制御チャネルを介して転送されるものとする。
【００３２】
図３は、本発明の実施例に係る移動通信システムにおいて逆方向電力制御のための電力制御ビット(ＰＣＢ)及びチャネル品質指示チャネルトラフィックのパイロット対電力比を制御する電力比制御ビット(ＲＣＢ)の転送例を示す図である。
【００３３】
図３を参照すれば、順方向共通電力制御チャネル(Ｆ−ＣＰＣＣＨ)で電力比制御ビットＲＣＢは１．２５msの長さを持つ一つのスロットを占有しながら転送され、その転送周期は１６スロットである。すなわち、基地局は毎１６スロットごとに逆方向電力制御用電力制御ビットＰＣＢの代わりにチャネル品質指示チャネルと逆方向パイロットチャネルの電力比率を制御するための電力比制御ビット(ＲＣＢ)を転送する。端末機は、前記電力比制御ビットＲＣＢに基づいてチャネル品質指示チャネルの逆方向パイロット対電力比をあらかじめ定められた一定の大きさだけ増加させたり減少させたりする。ここで、前記増加または減少される大きさは、基地局が端末機と通信を開始する時シグナリングにより基地局から端末機に報知されたり、または、あらかじめ設定されたものである。
【００３４】
例えば、電力比制御ビットが‘増加(＋)'の場合、端末機はチャネル品質指示チャネルとパイロットチャネルの電力比率を１dB増加させる。逆に、電力比制御ビットが‘減少(−)'の場合、端末機はチャネル品質指示チャネルとパイロットチャネルの電力比を１dB減少させる。
【００３５】
また、図３において基地局が電力比制御ビット(ＲＣＢ)を転送するスロットの転送周期と周期内における位置は、端末機と基地局が共通して知っているものである。前記転送周期と周期内における位置は、基地局から端末機にシグナリングメッセージ(signaling message)により通報されてもよく、移動通信システムの設置にあたり最適化過程で決定された後、端末機と基地局においてあらかじめ設定されてもいい。また、前記転送周期と周期内における位置は、端末機のロングコードマスク(long code mask)のように基地局と端末機が共通して知っているパラメータ(parameter)により決定されてもいい。
【００３６】
図４は、本発明の実施例に係る移動通信システムにおいて基地局が電力制御ビットＰＣＢと電力比制御ビットＲＣＢを転送するための手続を示している。下記の動作は、基地局により逆方向チャネルの毎スロットごとに行われる。
【００３７】
図４を参照すれば、４０１段階において基地局は逆方向に端末機が転送したチャネル品質指示チャネル(ＣＱＩＣＨ：Channel Quality Indicator Channel)及び逆方向パイロットチャネル(Reverse Pilot Channel：Ｒ−ＰＩＣＨ)の信号を受信する。４０２段階において前記基地局は前記逆方向パイロットチャネル及び前記チャネル品質指示チャネル(ＣＱＩＣＨ)について受信電力を測定し、この測定されたチャネル品質指示チャネルの受信電力に基づいて前記チャネル品質指示チャネルの除去(erasure)処理を行うか否か判定する。
【００３８】
つまり、前記４０２段階では、基地局は、前記チャネル品質指示チャネルの受信電力があらかじめ定められた所定の基準電力より低いと、除去処理を行うと判定する。前記判定結果は、所定時間のウィンドの間累積貯蔵されるようになる。例えば、前記ウィンドの大きさがＮスロットと判定されたら、最近のＮスロットに対するチャネル品質指示チャネルの除去判定結果(例えば、除去回数)が累積貯蔵される。すなわち、基地局は前記チャネル品質指示チャネルの受信電力が前記基準電力より低いと、最近のＮスロットの間の除去回数を‘1’増加させる。
【００３９】
その後、４０３段階において前記基地局は、現在スロットが電力比制御ビットを送信する区間なのか判断する。上にも述べたように、基地局はどのスロットで電力比制御ビットを送信すべきなのか、つまり電力比制御ビットの転送周期と前記転送周期内で電力比制御ビットを転送するスロットの位置を既に知っている。前記４０３段階で現在スロットが電力比制御ビットを転送する時間区間として判断される場合、４０４段階で前記基地局は現在スロットに対する前記端末機のＣＱＩＣＨ除去率(erasure rate)を算出する。このＣＱＩＣＨ除去率は、下記の数式（１）で求められる。
CQICHの除去率＝最近NスロットにおけるCQICH除去の総回数÷N …（１）
式中、“Ｎ”はＣＱＩＣＨ除去率を算出するウィンド大きさを表す。
【００４０】
４０５段階において前記基地局は、前記ＣＱＩＣＨ除去率に基づいてチャネル品質指示チャネルのパイロット対電力比を増加させるか或いは減少させるか決定する。仮に、前記ＣＱＩＣＨ除去率があらかじめ定められた所定の基準除去率より大きいと、４０６段階でチャネル品質指示チャネルのパイロット対電力比を増加させるように指示する電力比制御ビット(“ＲＣＢ(＋)”と称する)が生成され、前記ＣＱＩＣＨ除去率が前記基準除去率より大きくないと、４０７段階でチャネル品質指示チャネルのパイロット対電力比を減少させるように指示する電力比制御ビット(“ＲＣＢ(−)”と称する)が生成される。
【００４１】
一方、前記４０３段階で電力比制御ビットＲＣＢを転送する時間区間でないと判定された場合、４０８段階に進んで逆方向チャネルの電力制御のための電力制御ビットＰＣＢが生成される。つまり、前記４０８段階では、前記４０２段階で測定された前記パイロットチャネルの受信電力があらかじめ定められた所定の基準電力より大きくないと、逆方向チャネルの転送電力を増加させるように指示する電力制御ビット(“ＰＣＢ(＋)”と称する)が生成され、前記基準電力より大きいと逆方向チャネルの転送電力を減少させるように指示する電力制御ビット(“ＰＣＢ(−)”と称する)が生成される。
【００４２】
４０９段階において、前記４０６段階、前記４０７段階、または前記４０８段階で生成された制御ビットが順方向共通電力制御チャネル(Ｆ−ＣＰＣＣＨ)を介して転送される。
【００４３】
図５は、本発明の実施例に係る移動通信システムにおいて端末機が電力比制御ビットＲＣＢを受信するための手続を示している。下記の動作は、端末機により順方向チャネルの毎スロットごとに行われる。
【００４４】
図５を参照すれば、５０１段階において端末機は、基地局が送信した順方向共通電力制御チャネル(ＣＰＣＣＨ)の信号を受信し、この受信された信号から制御ビットを検出する。前記共通電力制御チャネルは、本発明の実施例によって電力制御ビットＰＣＢだけでなくチャネル品質指示チャネルのパイロット対電力比を制御するための電力比制御ビットＲＣＢも伝達する。したがって、５０２段階で前記端末機は、前記検出された制御ビットが電力制御ビットか或いは電力比制御ビットか判断するために、現在スロットが電力比制御ビットを受信する時間区間なのか判断する。上にも述べたように、端末機は基地局からどのスロットで電力比制御ビットを送信するか、すなわち電力比制御ビットの転送周期と前記転送周期内で電力比制御ビットを転送するスロットの位置を既に知っている。
【００４５】
前記５０２段階において現在のスロットが電力比制御ビットを受信する時間区間であると判定されると、端末機は前記検出された制御ビットが電力比制御ビットであると判断し、５０３段階ないし５０５段階を行ってチャネル品質指示チャネルのパイロット対電力比を制御する。
【００４６】
つまり、５０３段階において、前記端末機は現在一つ以上の基地局とソフトハンドオフ領域で通信しているか確認するために、活性集合(Active set)に含まれたセクター(sectors)の個数が１より大きいか検査する。周知の如く、前記活性集合とは、端末機が通信しているセクターのリストのことを意味し、活性集合に一つ以上のセクターが含まれているなら端末機がソフトハンドオフを行っていると判断できる。
【００４７】
前記検査結果、前記活性集合に含まれたセクターの数が単に１個である場合、５０４段階において前記端末機は、前記電力比制御ビットによってチャネル品質指示チャネルのパイロット対電力比を制御する。すなわち、前記電力比制御ビットが増加を意味すれば前記電力比を増加させ、前記電力比制御ビットが減少を意味すれば前記電力比を減少させる。
【００４８】
これに対し、前記活性集合に含まれたセクターが２個以上である場合、５０５段階で前記端末機は前記活性集合内のセクターからそれぞれ電力比制御ビットを受信する。したがって、端末機は前記活性集合に含まれたセクターのうち順方向パケットデータを受信しようとするセクター、つまり最適セクターからの電力比制御ビットに基づいてチャネル品質指示チャネルのパイロット対電力比を制御する。すなわち、前記最適セクターからの電力比制御ビットが減少を意味すれば前記電力比を減少させ、増加を意味すれば前記電力比を増加させる。
【００４９】
一方、前記５０２段階において、現在のスロットが電力比制御ビットを受信する時間区間でないと判定される場合、前記端末機は前記検出された制御ビットが電力制御ビットであると判断し、５０６段階に進んで前記電力制御ビットに基づいて逆方向リンクの送信電力を制御する。
【００５０】
つまり、前記５０６段階では、前記電力制御ビットが増加を意味すると、逆方向パイロットチャネルと逆方向トラフィックチャネルの利得を所定大きさだけ増加させ、チャネル品質指示チャネルのパイロット対電力比にしたがってチャネル品質指示チャネルの利得を調節する。一方、前記電力制御ビットが減少を意味すると、逆方向パイロットチャネルと逆方向トラフィックチャネルの利得を所定大きさだけ減少させ、チャネル品質指示チャネルのパイロット対電力比にしたがってチャネル品質指示チャネルの利得を調節する。ここで、チャネル品質指示チャネルのパイロット対電力比は前記５０３ないし５０５段階に示すように、所定周期ごとに前記基地局から受信される電力比制御ビットにより制御される。
【００５１】
一方、電力制御ビットの代わりに電力比制御ビットが受信された時間区間において、端末機は前記電力比制御ビットにしたがってチャネル品質指示チャネルの利得を変更するだけで、逆方向チャネルについては以前スロットで受信された電力制御ビットに基づいて定められた利得がそのまま保持される。要するに、この時間区間ではチャネル品質指示チャネルの転送電力だけが変化する。
【００５２】
図６は、本発明の実施例に係る移動通信システムにおいてチャネル品質指示チャネルのパイロット対電力比を制御するための基地局の受信機構造を示している。
【００５３】
図６を参照すれば、ＰＮ逆拡散器(PN De-spreader)６０１は、毎タイムスロットごとに無線チャネルを介して受信された信号に、前記基地局に対して割り当てられた所定ＰＮ符号をかけて出力する。ウォルッシュ逆拡散器(Walsh De-spreader)６０２ａは、前記ＰＮ逆拡散器６０１からの信号に、チャネル品質指示チャネルに割り当てられた所定のウォルッシュ部号をかけて出力する。チャネル補償器(Channel Compensator)６０３は前記ウォルッシュ逆拡散器６０２ａからの信号にパイロットチャネルから得たチャネル推定信号の共役信号をかけることによってパイロットチャネルとチャネル品質指示チャネルの転送電力差を補償する。
【００５４】
除去検出器(Erasure Detector)６０４は、前記チャネル補償された信号の受信電力を測定し、この測定された受信電力とあらかじめ定められた所定の基準値とを比較し、その比較結果に基づいてチャネル品質指示チャネルの除去処理を行うか否か判定する。除去処理を行うか否かは、チャネル品質指示チャネルの受信電力が前記基準値を超えるか否かによって決定される。この除去検出器６０４での判定結果は除去率計算器(Erasure Rate Calculator)６０５に入力される。
【００５５】
この除去率計算器６０５は、上記の数式（１）に示したように、与えられたウィンドを構成するＮスロット間の除去判定回数をカウントし、前記誤り判定回数の比率を前記Ｎで除算することによって除去率を算出する。前記算出された除去率は、制御ビット生成器(Control bit Generator)６０７に提供される。
【００５６】
一方、ウォルッシュ逆拡散器６０２ｂは、前記ＰＮ逆拡散器６０１からの信号に、逆方向パイロットチャネルに割り当てられた所定ウォルッシュ部号をかけて出力する。電力測定器(Power Measurer)６０６は、前記ウォルッシュ逆拡散器６０２ｂからの信号の受信電力を測定して前記制御ビット生成器６０７に提供する。
【００５７】
この制御ビット生成器６０７は、毎タイムスロットごとに現在タイムスロットが電力比制御ビットＲＣＢを送信する時間区間なのか判断する。これは、基地局と端末機間にあらかじめ設定されたシステムパラメータにより判断できる。前記判断結果、現在タイムスロットが電力比制御ビットＲＣＢを送信する時間区間なら、前記制御ビット生成器６０７は前記除去率計算器６０５から提供された除去率をあらかじめ定められた所定の基準除去率と比較して電力比制御ビットＲＣＢを生成する。すなわち、前記除去率が前記基準除去率より大きいと増加を意味する電力比制御ビットＲＣＢ(＋)を生成し、小さいか等しいと減少を意味する電力比制御ビットＲＣＢ(−)を生成する。
【００５８】
しかし、現在タイムスロットが電力比制御ビットＲＣＢを送信する時間区間でないと、前記制御ビット生成器６０７は、前記電力測定器６０６から提供された受信電力をあらかじめ定められた所定の基準電力と比較して電力制御ビットＰＣＢを生成する。すなわち、前記受信電力が前記基準電力より大きいと減少を意味する電力制御ビットＰＣＢ(−)を生成し、小さいか等しいと増加を意味する電力制御ビットＰＣＢ(＋)を生成する。
【００５９】
前記制御ビット生成器６０７から生成された制御ビット、すなわち電力制御ビットＰＣＢまたは電力比制御ビットＲＣＢは順方向共通電力制御チャネルを介して端末機に転送される。
【００６０】
図７は、本発明の実施例に係る移動通信システムにおいて逆方向チャネルの送信電力を制御するための端末機の受信機構造を示している。
【００６１】
図７を参照すれば、ＰＮ逆拡散器７０１は毎タイムスロットごとに無線チャネルを介して受信された信号に、前記端末機に割り当てられた所定ＰＮ符号をかけて出力する。ウォルッシュ逆拡散器７０２は前記ＰＮ逆拡散器７０１からの信号に、共通電力制御チャネルに割り当てられた所定ウォルッシュ部号をかけて出力する。チャネル補償器７０３は前記ウォルッシュ逆拡散器７０２からの信号にチャネル補償のための共役信号をかけて出力する。
【００６２】
制御ビット検出器(Control bit Detector)７０４は、前記チャネル補償器７０３からの信号が電力制御ビットＰＣＢか或いは電力比制御ビットＲＣＢか判定する。すなわち、前記制御ビット検出器７０４は、現在スロットが電力比制御ビットＲＣＢを受信する時間区間であるか検査することによって、前記チャネル補償器７０３からの信号が電力制御ビットＰＣＢか或いは電力比制御ビットＲＣＢか判定できる。
【００６３】
前記判定の結果、現在スロットが電力比制御ビットＲＣＢを受信する時間区間なら、前記制御ビット検出器７０４は前記チャネル補償器７０３から受信した信号から電力比制御ビットＲＣＢを検出して電力比制御器(Ratio Controller)７０５に提供する。すると、前記電力比制御器７０５は前記電力比制御ビットＲＣＢに基づいてチャネル品質指示チャネルのパイロット対電力比を決定して利得制御器７０６に提供する。
【００６４】
一方、現在スロットが電力比制御ビットＲＣＢを受信する時間区間でなければ、前記制御ビット検出器７０４は、前記チャネル補償器７０３から受信した信号から電力制御ビットＰＣＢを検出して利得制御器(Gain Controller)７０６に提供する。すると、利得制御器７０６は、前記電力制御ビットＰＣＢに基づいて逆方向チャネルの転送電力を決定して出力する。すなわち、前記電力制御ビットＰＣＢが増加を意味すると逆方向パイロットチャネルと逆方向トラフィックチャネルの転送電力を所定大きさだけ増加させ、減少を意味すると逆方向パイロットチャネルと逆方向トラフィックチャネルの転送電力を前記所定大きさだけ減少させる。この時、チャネル品質指示チャネルの転送電力は、前記電力比制御器７０５から提供されたパイロット対電力比にしたがって増加または減少される。
【００６５】
このように、チャネル品質指示チャネルの除去率に基づいてチャネル品質指示チャネルのパイロット対電力比を制御するようになると、他の逆方向チャネルの品質が良好で、チャネル品質指示チャネルの品質のみ不良である場合にも、チャネル品質指示チャネルのチャネル品質を改善させることができる。すなわち、他の逆方向チャネルの品質が良好であるのに比べてチャネル品質指示チャネルにおいて除去が頻繁に発生する場合、基地局から端末機に転送される電力制御ビットは減少を指示し、電力比制御ビットは増加を指示する。こうすると、端末機において前記電力制御ビットＰＣＢによって全ての逆方向チャネルの転送電力が減少してもチャネル品質指示チャネルの転送電力はより少ない割合で減少される。これは、チャネル品質指示チャネルのパイロット対電力比が前記電力比制御ビットによって増加するためである。この結果、チャネル品質指示チャネルの品質を比較的良好に保持できるようになる。
【００６６】
図８は、本発明の実施例に係る一つの基地局が多数の端末機に対する電力比制御ビットをタイムスロット別に分散して転送する動作を示している。
【００６７】
図８において多数の端末機(ＭＳ1、ＭＳ２、ＭＳ３、ＭＳ４)それぞれに対する電力比制御ビットＲＣＢの転送周期は８スロットと仮定した。図８に示すように、基地局はそれぞれの端末機に対して異なるスロットで電力比制御ビットを転送している。このように電力比制御ビットを分散して転送するのは、チャネル品質指示チャネルのパイロット対電力比が変更されながら発生する逆方向干渉量の増減を最大限に分散させるためである。電力比制御ビットの転送を分散させる方法には様々なものがある。
【００６８】
その一つがシグナリングを利用する方法である。つまり、基地局は電力比制御ビットをいかに分散させるか決定した後、各端末機にシグナリングを通じて該当電力比制御ビットを転送するスロットの位置を通報する。
【００６９】
その他にも、移動端末機ごとに固有に割り当てられるパラメータを利用する方法がある。例えば、端末機ごとに呼設定の際に固有に割り当てられる逆方向フレームオフセット(reverse frame offset：ＲＦＯ)を下記の数式（２）に適用すれば、毎タイムスロットごとに電力比制御ビットを転送するか否かが決定できる。
(T-ReverseFrameOffset)mod転送周期 …（２）
【００７０】
式中、“Ｔ”はスロット単位のシステム時間(system time)を表し、端末機と基地局は同期しているので同じシステム時間を使用する。端末機と基地局は、上記の数式（２）の計算結果が‘０’になる場合を電力比制御ビットの転送時点と判断する。上述した固有のパラメータを利用する方法も、先に述べたように端末機と基地局であらかじめ知っていなければならなく、チャネル品質指示チャネルの逆方向パイロット対電力比を制御する前に決定される必要がある。
【００７１】
図９は、本発明の実施例によって同一の電力比制御ビットを繰り返し転送する動作を示す図である。
【００７２】
図９に示すように、基地局は、電力比制御ビットの転送周期の１６スロットの間に同一の電力比制御ビットを４回繰り返し転送する。このように電力比制御ビットを４スロットごとに繰り返し転送するのは、１周期内にチャネル品質指示チャネルのパイロット対電力比の制御命令をできるだけ正確に伝達するためである。同一の電力比制御ビットを繰り返し転送する場合、端末機はより向上された受信性能を得ることができる。
【００７３】
以上、述べてきたように、本発明は、移動通信システムにおいて端末機がソフトハンドオフの間チャネル品質指示チャネルの受信性能を一定に保持できるようにする。本発明は、ソフトハンドオフの間チャネル品質指示チャネルの受信電力が減少する問題点に鑑みて提案されたが、ソフトハンドオフ中でない端末機についてもチャネル品質指示チャネルの受信性能を保障するために適用可能である。
【００７４】
以上の本発明の詳細な説明では具体的な実施例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明の範囲を外れない限度内で様々な変形が可能であることはもちろんである。したがって、本発明の範囲は特許請求の範囲とその特許請求の範囲と均等なものによって定められるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】従来の技術に係る移動通信システムにおいて逆方向電力制御に関連したチャネルを示す図。
【図２】従来の技術に係る移動通信システムにおいてチャネル品質指示チャネルの受信機構造を示す図。
【図３】本発明の実施例に係る移動通信システムにおいて逆方向電力制御のための電力制御ビットと比率制御ビットの転送を示す図。
【図４】本発明の実施例に係る移動通信システムにおいて端末機がソフトハンドオフ(ＳＨＯ)中の場合基地局が電力比制御ビットを転送するための手続を示す図。
【図５】本発明の実施例に係る移動通信システムにおいてソフトハンドオフ(ＳＨＯ)中の端末機が電力比制御ビットを受信してチャネル品質指示チャネルの転送電力を制御するための手続を示す図。
【図６】本発明の実施例に係る移動通信システムにおいてチャネル品質指示チャネルの転送電力を制御するための基地局の送受信機構造を示す図。
【図７】本発明の実施例に係る移動通信システムにおいてチャネル品質指示チャネルの転送電力を制御するための端末機の送受信機構造を示す図。
【図８】本発明の実施例に係る一つの基地局が多数の端末機に対して電力比制御ビットを分散して転送する動作を示す図。
【図９】本発明の実施例によって電力比制御ビットを繰り返し転送する動作を示す図。
【符号の説明】
【００７６】
６０１ ＰＮ逆拡散器(PN De-spreader)
６０２ａ ウォルッシュ逆拡散器(Walsh De-spreader)
６０２ｂ ウォルッシュ逆拡散器
６０３ チャネル補償器(Channel Compensator)
６０４ 除去検出器(Erasure Detector)
６０５ 除去率計算器(Erasure Rate Calculator)
６０６ 電力測定器(Power Measurer)
６０７ 制御ビット生成器(Control bit Generator)
７０１ ＰＮ逆拡散器
７０２ ウォルッシュ逆拡散器
７０３ チャネル補償器
７０４ 制御ビット検出器(Control bit Detector)
７０５ 電力比制御器(Ratio Controller)
７０６ 利得制御器(Gain Controller)
【０００１】
本発明は、移動通信システムに関し、特に、逆方向チャネル品質指示チャネル(ＣＱＩＣＨ：Channel Quality Indicator Channel)の転送電力を制御するための方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
典型的な移動通信システム、例えば、ＩＳ−２０００のような符号分割多重接続(ＣＤＭＡ：Code Division Multiple Access)方式の移動通信システムは、音声サービスだけを支援する。しかし、使用者要求の増加及び通信技術の発展に伴って移動通信システムはデータサービスまで支援する形態に発展しつつある。例えば、ＨＤＲ(High Data Rate)は、高速のデータサービスだけを支援するために提案された移動通信システムである。
【０００３】
このように従来の移動通信システムは、音声サービスだけを支援する形態またはデータサービスだけを支援する形態に提案された。すなわち、音声サービスとデータサービスを同時にサービスする必要があるにもかかわらず、既存の移動通信システムでは両サービスのうちいずれか一つだけを支援するようになっていたわけである。したがって、音声サービスとデータサービスを同時に支援できる移動通信システムの具現が要求されてきたし、かかる要求に応えられる移動通信システムとして、近来いわゆる１ｘＥＶ−ＤＶ(Evolution in Data and Voice)と呼ばれるシステムが提案された。
【０００４】
移動通信システムは全体サービス地域を多数のセル(cells)に分割してそれぞれの基地局(Base Stations：ＢＳｓ)にて管理し、これらの基地局を移動交換局(Mobile Switching Center：ＭＳＣ)で集中制御することによって移動端末機(Mobile Station：ＭＳ)がセル間を移動しつつも通話を続けることができるようにする。前記基地局は、前記移動端末機と無線チャネルを介して通信を行う。
【０００５】
有線上で通信する地上(Land)通信システムとは違い、移動通信システムではフェーディング、干渉などの影響によって多くの転送誤りが発生しており、これらの誤りを防止するために、フェーディング、干渉などをカバーできるような高い電力を使用する方法が最も広く使用されている。しかし、前記電力が高すぎると隣接した他の使用者の無線チャネルに干渉として作用する恐れがある。このように移動通信システムにおいて無線チャネル上の電力制御はシステムの性能に大きな影響を及ぼす。通常、基地局と移動端末機は相互間電力制御を行うが、基地局から移動端末機の方に向かうチャネルの電力制御に必要な一連の手続を順方向電力制御といい、移動端末機から基地局の方に向かうチャネルの電力制御に必要な一連の手続を逆方向電力制御という。
【０００６】
一方、ＣＤＭＡシステムは同じタイムスロットで一つの周波数チャネルを介して複数の符号チャネルを同時に連結できる。このような特性を利用すると、隣接基地局間の重畳領域にある移動端末機は一つの呼のために同時に二つの基地局とそれぞれチャネルを連結し通信できるが、これをソフトハンドオフ(Soft Hand off)という。この場合、移動端末機と通信している全ての基地局に対して電力制御が行われる必要がある。
【０００７】
図１は、従来の技術に係る移動通信システムにおいてソフトハンドオフ中の移動端末機の逆方向電力制御を示す図である。ここで、移動端末機１０３は、ソフトハンドオフにより２個の基地局(セクター型基地局におけるセクター(Sector)；以下、“セクター”という)、つまり、セクター１ １０１及びセクター２ １０２と通信する。
【０００８】
図１を参照して逆方向電力制御の手続を説明すれば、セクター１ １０１及びセクター２ １０２は、端末機(mobile)１０３からの逆方向パイロットチャネル(Ｒ−ＰＩＣＨ：Reverse Pilot Channel)上で測定された信号対雑音比(雑音電力に対するパイロットチャネル信号電力の比率)Ｅｐ／Ｎｔを、外部循環電力制御(Outer Loop Power Control)のために定められた外部循環基準値(outer loop set point)と比較する。前記測定された信号対雑音比が前記基準値より大きい場合、セクター１０１、１０２は順方向共通電力制御チャネル(Ｆ−ＣＰＣＣＨ：Forward Common Power Control Channel)を利用して端末機１０３に逆方向チャネルの転送電力を下げるように指示し、その逆の場合には逆方向チャネルの転送電力を高めるように指示する。この指示は、電力制御ビット(ＰＣＢ：Power Control Bit)により共通電力制御チャネル(ＣＰＣＣＨ：Common Power Control Channel)を介して伝達される。
【０００９】
端末機１０３は、前記セクター１ １０１及び前記セクター２ １０２からＣＰＣＣＨ１及びＣＰＣＣＨ２を介してＰＣＢ１及びＰＣＢ２をそれぞれ受信し、これらＰＣＢ１及び前記ＰＣＢ２のうちいずれか一つでも電力を下げるように指示すれば逆方向チャネルの転送電力を下げ、前記ＰＣＢ１及び前記ＰＣＢ２の両方とも電力を上げるように指示すれば逆方向転送電力を増加させる。
【００１０】
次に、順方向電力制御の手続を説明する。順方向チャネルの転送電力は、逆方向チャネル品質指示チャネル(ＣＱＩＣＨ：Channel Quality Indicator Channel)を介して受信されるチャネル品質情報に基づいて決定される。前記チャネル品質指示チャネルは、端末機が特定の一つのセクターに対して測定した順方向共通パイロットチャネル(common pilot channel)の受信信号強度、例えば搬送波対干渉比(Ｃ／Ｉ：Carrier to Interference Ratio)値を前記セクターに転送する上で使用される。
【００１１】
一般に、端末機は、隣接するセクターから送信する共通パイロットチャネルの搬送波対干渉比値を測定し、これら測定された値のうち最も高い値を持つセクター(以下“最適セクター(best sector)”という)の順方向チャネル品質情報(例えば、前記測定された搬送波対干渉比値)をチャネル品質指示チャネルを介して前記最適セクター(図１ではセクター１ １０１)に転送する。すると、前記最適セクターは、端末機に順方向パケットデータを転送する。
【００１２】
従来の技術においてチャネル品質指示チャネルの転送電力は、逆方向パイロットチャネル及び逆方向トラフィックチャネル(reverse traffic channel)と一定の比率を維持するようになっている。すなわち、逆方向パイロットチャネル及びトラフィックチャネルの転送電力が低くなる場合、チャネル品質指示チャネルの転送電力も所定の割合で低くなり、逆方向パイロットチャネル及びトラフィックチャネルの転送電力が高まると、チャネル品質指示チャネルの転送電力も所定の割合で高まる。
【００１３】
しかも、逆方向パイロットチャネルやトラフィックチャネルとは違い、チャネル品質指示チャネルはソフトハンドオフ対象でない。すなわち、チャネル品質指示チャネルは端末機の隣接セクターのうち順方向チャネル品質に最も優れた一つのセクターでのみ受信することができる。これに対し、逆方向パイロットチャネル及びトラフィックチャネルはソフトハンドオフの場合二つ以上のセクターに転送されるので良好な受信性能を保障することができる。その上、前記トラフィックチャネルでは、選択ダイバーシティ(selection diversity)または結合(combining)を通じて受信性能を改善することができる。
【００１４】
このようなチャネル品質指示チャネルの電力制御を逆方向パイロットチャネル及びトラフィックチャネルと同様に行う場合、逆方向パイロットチャネルとトラフィックチャネルについては所望の水準の受信性能が得られるが、チャネル品質指示チャネルの受信性能は所望の水準に至られない可能性が高くなる。
【００１５】
さらに、チャネル品質指示チャネルの場合、セクターはチャネル品質指示チャネルに対して受信電力を測定し、この測定された受信電力が安定的な転送を保障できるような充分なるレベルを持たなければ、前記チャネル品質指示チャネルを除去(erasure)処理する。前記チャネル品質指示チャネルが除去される場合、前記チャネル品質指示チャネルの受信信号は復号されない。こうなると、セクターは順方向チャネル品質情報が獲得できず、順方向電力制御を正常に行うことができなくなる。しかも、１ｘＥＶ−ＤＶのように順方向チャネル品質情報を参照して順方向パケットデータ転送を行う移動通信システムにおいてチャネル品質指示チャネルの除去が頻繁に起こると、順方向容量が低下してしまうという問題点につながる。したがって、チャネル品質指示チャネルの性能をより向上させるための逆方向チャネルの電力制御が要求されている実情である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
したがって、本発明の目的は、移動通信システムにおいて、順方向チャネルのチャネル品質情報を伝達する逆方向チャネル品質指示チャネル(ＣＱＩＣＨ)の転送電力を制御するための方法及び装置を提供することにある。
【００１７】
本発明の他の目的は、移動通信システムにおいて、逆方向チャネル品質指示チャネルのパイロット対電力比を調整するための方法及び装置を提供することにある。
【００１８】
本発明のさらに他の目的は、移動通信システムにおいて、逆方向チャネル品質指示チャネルの除去率(erasure rate)に基づいて前記チャネル品質指示チャネルのパイロット対電力比を調整するための方法及び装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上記の目的を達成するべく、本発明の実施例に係る基地局装置は、逆方向チャネルの電力制御のために電力制御ビットを転送する基地局と、前記電力制御ビットによって逆方向チャネルの転送電力を制御する端末機とを含む移動通信システムにおいて、前記基地局が前記端末機から受信される逆方向チャネル品質指示チャネルの電力制御を行うための装置であって、毎タイムスロットごとに逆方向チャネル品質指示チャネルの受信電力を測定して除去処理を行うか否か判定する除去検出器と、前記除去判定結果を所定のＮスロットの間累積して貯蔵し、前記Ｎスロットの間の除去率を計算する除去率計算器と、前記チャネル品質指示チャネルの逆方向パイロット対電力比の増加または減少を指示するために前記端末機に転送される電力比制御ビットを前記除去率に基づいて決定する制御ビット生成器と、を含むことを特徴とする。
【００２０】
上記の目的を達成するべく、本発明の実施例に係る基地局方法は、端末機から逆方向パイロットチャネル、逆方向トラフィックチャネル、及び逆方向チャネル品質指示チャネルを受信する基地局において前記逆方向チャネル品質指示チャネルの電力制御を行うための方法であって、前記逆方向パイロットチャネルの受信電力を測定して前記逆方向チャネルの転送電力の増加または減少を指示するための電力制御ビットを生成する過程と、前記逆方向チャネル品質指示チャネルの受信電力を測定して除去処理を行うか否か判定し、前記除去判定結果によって所定Ｎスロット間の除去率を計算する過程と、
前記チャネル品質指示チャネルの逆方向パイロット対電力比の増加または減少を指示するための電力比制御ビットを前記除去率に基づいて決定する過程と、順方向チャネル上の複数のタイムスロットの中から選択された少なくとも一つのタイムスロットで前記電力比制御ビットを転送し、前記少なくとも一つの選択されたタイムスロットを除く他のタイムスロットで前記電力制御ビットを転送する過程と、を含むことを特徴とする。
【００２１】
上記の目的を達成するべく、本発明の実施例に係る端末機装置は、基地局に逆方向パイロットチャネル、逆方向トラフィックチャネル、及び逆方向チャネル品質指示チャネルを転送する端末機において、前記逆方向チャネルの電力制御を行うための装置であって、毎タイムスロットごとに前記基地局から制御ビットを受信し、前記受信された制御ビットが前記チャネル品質指示チャネルの逆方向パイロット対電力比の増加または減少を指示する電力比制御ビットなのか、或いは、前記逆方向チャネルの転送電力の増加または減少を指示する電力制御ビットなのか判断する制御ビット検出器と、前記制御ビットが電力比制御ビットなら、前記電力比制御ビットによって前記チャネル品質指示チャネルの逆方向パイロット対電力比を制御する電力比制御器と、前記制御ビットが電力比制御ビットなら前記電力比制御器から前記電力比を受信し、前記制御ビットが電力制御ビットなら前記電力制御ビット及び前記提供された電力比に基づいて前記逆方向パイロットチャネル、前記逆方向トラフィックチャネル、及び前記逆方向チャネル品質指示チャネルの転送利得を制御する利得制御器と、を含むことを特徴とする。
【００２２】
上記の目的を達成するべく、本発明の実施例に係る端末機方法は、基地局に逆方向パイロットチャネル、逆方向トラフィックチャネル、及び逆方向チャネル品質指示チャネルを転送する端末機において、前記逆方向チャネルの電力制御を行うための方法であって、順方向チャネル上の複数のタイムスロットの中から選択された少なくとも一つのタイムスロットで前記チャネル品質指示チャネルの逆方向パイロット対電力比の増加または減少を指示する電力比制御ビットを受信する過程と、前記電力比制御ビットによって前記チャネル品質指示チャネルの逆方向パイロット対電力比を制御する過程と、前記少なくとも一つの選択されたタイムスロットを除く他のタイムスロットで前記逆方向パイロットチャネルの転送電力の増加または減少を指示する電力制御ビットを受信する過程と、前記電力制御ビットと前記制御された電力比に基づいて前記逆方向パイロットチャネル、前記逆方向トラフィックチャネル、及び前記逆方向チャネル品質指示チャネルの転送利得を制御する過程と、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明は、移動通信システムにおいて、特にソフトハンドオフが適用されない逆方向チャネル品質指示チャネルのパイロット対電力比を制御するための技術を提供し、順方向チャネル状態情報を転送する逆方向チャネル品質指示チャネルの受信側における受信性能を一定に保障できる効果を持つ。したがって、逆方向チャネル品質指示チャネルの電力制御に対する信頼性をより向上させることができ、基地局において正確な順方向チャネル品質情報を受信でき、結果として通話品質を改善させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の好ましい実施例を添付図面を参照しつつ詳細に説明するものの、図面中、同一の構成要素には可能な限り同一の参照番号及び符号を共通使用する。尚、関連する周知技術については適宜説明を省略するものとする。
【００２５】
下記の説明において、チャネル品質指示チャネル(ＣＱＩＣＨ：Channel Quality Indicator Channel)は、端末機が隣接の基地局(Base Stations、セクター型基地局ならセクター)から転送される順方向共通パイロットチャネル(common pilot channel)に対して測定した順方向チャネル品質、つまり信号強度(例えば、搬送波対干渉比、Ｃ／Ｉ)を伝達する。また、チャネル品質指示チャネルは最も良好な順方向チャネル品質を持つセクター、すなわち最適セクター(best sector)を表すセクター指示子(Sector Indicator)をさらに含む。このセクター指示子は、端末機が順方向トラフィックチャネルを介してパケットデータを受信しようとするセクターを選択する上で使用される。チャネル品質指示チャネルを介して順方向チャネル品質情報とセクター指示子を受信したセクターは、これら情報に基づいて順方向パケットデータ(packet data)の転送時点、変調(modulation)方式、符号化率(code rate)などを決定する。また、セクターは、前記順方向チャネル品質情報に基づいてパケット転送をスケジューリングする。
【００２６】
図２は、通常の移動通信システムにおいてチャネル品質指示チャネルの受信機構造を示す図である。
【００２７】
図２を参照すれば、ＰＮ(Pseudo-random Noise code)逆拡散器(De-spreader)２０１は、無線チャネルを介して受信された信号を、受信機に割り当てられた所定のＰＮ符号で逆拡散する。ウォルッシュ逆拡散器(Walsh code De-spreader)２０２は、前記ＰＮ逆拡散器２０１からの前記ＰＮ逆拡散された信号を、チャネル品質指示チャネルに割り当てられた所定のウォルッシュ部号で逆拡散する。チャネル補償器(Channel Compensator)２０３は、前記ウォルッシュ逆拡散器２０２からの前記ウォルッシュ逆拡散された信号に、パイロットチャネルから得られたチャネル推定信号の共役信号をかけることによって、パイロットチャネルとチャネル品質指示チャネルとの転送電力差を補償する。
【００２８】
一方、除去検出器(Erasure Detector)２０４は、前記チャネル補償器２０３からの前記チャネル補償された信号の受信電力を測定し、この測定された受信電力をあらかじめ定められた所定の基準電力と比較し、その比較結果に基づいて除去(erasure)過程を行うか否か判定する。このように除去過程を行うか否か判断するのは、チャネル品質指示チャネルが一定の受信性能が得られるような充分なるエネルギーを持っているか否か判断するためである。仮に、前記測定された受信電力が前記基準電力に至らない場合、前記除去検出器２０４は復号器(Decoder)２０５をディセーブル(disable)にする。そうでないと、前記除去検出器２０４は前記復号器２０５をイネーブル(enable)にし、これにより、前記復号器２０５は前記チャネル補償された信号を復号して順方向チャネル品質情報を復元する。この復元されたチャネル品質情報は順方向パケット転送のスケジューリング(scheduling)に用いられる。
【００２９】
上述したように、チャネル品質指示チャネルの電力制御を逆方向パイロットチャネルやトラフィックチャネルと同一の方法で行うと、ソフトハンドオフ中の端末機から受信されたチャネル品質指示チャネルの受信電力はソフトハンドオフ中でない場合よりも低くなる。これは、チャネル品質指示チャネルが一つのセクターにのみ転送されるにもかかわらず、これに対する電力制御が、他の多数の逆方向チャネル上におけると同一の方法で行われることから生じる問題である。
【００３０】
この種の問題点を解決する方案として、本発明ではチャネル品質指示チャネルに対する除去率(erasure rate)を観察し、この観察結果に応じてパイロットチャネルに対するチャネル品質指示チャネルの転送電力の比率を調節する。このために、基地局はチャネル品質指示チャネルのパイロット対電力比を制御する命令を転送する。端末機は、前記命令に応答して逆方向パイロットチャネル(ＰＩＣＨ：Pilot Channel)対チャネル品質指示チャネルの電力比率を調節する。
【００３１】
逆方向チャネル品質指示チャネルトラフィックのパイロット対電力比を制御する制御ビット(CQICH Traffic to Pilot Ratio Control Bit：以下、“電力比制御ビット(ＲＣＢ：Ratio Control Bit)”と称する)は、逆方向チャネル全体の電力制御のために順方向チャネルを介して転送される電力制御ビット(ＰＣＢ：Power Control Bit)と区別されるものであって、前記電力制御ビットをせん孔(puncturing)して転送する。電力制御ビットＰＣＢと電力比制御ビットＲＣＢは順方向共通電力制御チャネル(Ｆ−ＣＰＣＣＨ)または他の順方向チャネルを介して転送されてもいいが、下記では説明の便宜のために前記制御ビットが順方向共通電力制御チャネルを介して転送されるものとする。
【００３２】
図３は、本発明の実施例に係る移動通信システムにおいて逆方向電力制御のための電力制御ビット(ＰＣＢ)及びチャネル品質指示チャネルトラフィックのパイロット対電力比を制御する電力比制御ビット(ＲＣＢ)の転送例を示す図である。
【００３３】
図３を参照すれば、順方向共通電力制御チャネル(Ｆ−ＣＰＣＣＨ)で電力比制御ビットＲＣＢは１．２５msの長さを持つ一つのスロットを占有しながら転送され、その転送周期は１６スロットである。すなわち、基地局は毎１６スロットごとに逆方向電力制御用電力制御ビットＰＣＢの代わりにチャネル品質指示チャネルと逆方向パイロットチャネルの電力比率を制御するための電力比制御ビット(ＲＣＢ)を転送する。端末機は、前記電力比制御ビットＲＣＢに基づいてチャネル品質指示チャネルの逆方向パイロット対電力比をあらかじめ定められた一定の大きさだけ増加させたり減少させたりする。ここで、前記増加または減少される大きさは、基地局が端末機と通信を開始する時シグナリングにより基地局から端末機に報知されたり、または、あらかじめ設定されたものである。
【００３４】
例えば、電力比制御ビットが‘増加(＋)'の場合、端末機はチャネル品質指示チャネルとパイロットチャネルの電力比率を１dB増加させる。逆に、電力比制御ビットが‘減少(−)'の場合、端末機はチャネル品質指示チャネルとパイロットチャネルの電力比を１dB減少させる。
【００３５】
また、図３において基地局が電力比制御ビット(ＲＣＢ)を転送するスロットの転送周期と周期内における位置は、端末機と基地局が共通して知っているものである。前記転送周期と周期内における位置は、基地局から端末機にシグナリングメッセージ(signaling message)により通報されてもよく、移動通信システムの設置にあたり最適化過程で決定された後、端末機と基地局においてあらかじめ設定されてもいい。また、前記転送周期と周期内における位置は、端末機のロングコードマスク(long code mask)のように基地局と端末機が共通して知っているパラメータ(parameter)により決定されてもいい。
【００３６】
図４は、本発明の実施例に係る移動通信システムにおいて基地局が電力制御ビットＰＣＢと電力比制御ビットＲＣＢを転送するための手続を示している。下記の動作は、基地局により逆方向チャネルの毎スロットごとに行われる。
【００３７】
図４を参照すれば、４０１段階において基地局は逆方向に端末機が転送したチャネル品質指示チャネル(ＣＱＩＣＨ：Channel Quality Indicator Channel)及び逆方向パイロットチャネル(Reverse Pilot Channel：Ｒ−ＰＩＣＨ)の信号を受信する。４０２段階において前記基地局は前記逆方向パイロットチャネル及び前記チャネル品質指示チャネル(ＣＱＩＣＨ)について受信電力を測定し、この測定されたチャネル品質指示チャネルの受信電力に基づいて前記チャネル品質指示チャネルの除去(erasure)処理を行うか否か判定する。
【００３８】
つまり、前記４０２段階では、基地局は、前記チャネル品質指示チャネルの受信電力があらかじめ定められた所定の基準電力より低いと、除去処理を行うと判定する。前記判定結果は、所定時間のウィンドの間累積貯蔵されるようになる。例えば、前記ウィンドの大きさがＮスロットと判定されたら、最近のＮスロットに対するチャネル品質指示チャネルの除去判定結果(例えば、除去回数)が累積貯蔵される。すなわち、基地局は前記チャネル品質指示チャネルの受信電力が前記基準電力より低いと、最近のＮスロットの間の除去回数を‘1’増加させる。
【００３９】
その後、４０３段階において前記基地局は、現在スロットが電力比制御ビットを送信する区間なのか判断する。上にも述べたように、基地局はどのスロットで電力比制御ビットを送信すべきなのか、つまり電力比制御ビットの転送周期と前記転送周期内で電力比制御ビットを転送するスロットの位置を既に知っている。前記４０３段階で現在スロットが電力比制御ビットを転送する時間区間として判断される場合、４０４段階で前記基地局は現在スロットに対する前記端末機のＣＱＩＣＨ除去率(erasure rate)を算出する。このＣＱＩＣＨ除去率は、下記の数式（１）で求められる。
CQICHの除去率＝最近NスロットにおけるCQICH除去の総回数÷N …（１）
式中、“Ｎ”はＣＱＩＣＨ除去率を算出するウィンド大きさを表す。
【００４０】
４０５段階において前記基地局は、前記ＣＱＩＣＨ除去率に基づいてチャネル品質指示チャネルのパイロット対電力比を増加させるか或いは減少させるか決定する。仮に、前記ＣＱＩＣＨ除去率があらかじめ定められた所定の基準除去率より大きいと、４０６段階でチャネル品質指示チャネルのパイロット対電力比を増加させるように指示する電力比制御ビット(“ＲＣＢ(＋)”と称する)が生成され、前記ＣＱＩＣＨ除去率が前記基準除去率より大きくないと、４０７段階でチャネル品質指示チャネルのパイロット対電力比を減少させるように指示する電力比制御ビット(“ＲＣＢ(−)”と称する)が生成される。
【００４１】
一方、前記４０３段階で電力比制御ビットＲＣＢを転送する時間区間でないと判定された場合、４０８段階に進んで逆方向チャネルの電力制御のための電力制御ビットＰＣＢが生成される。つまり、前記４０８段階では、前記４０２段階で測定された前記パイロットチャネルの受信電力があらかじめ定められた所定の基準電力より大きくないと、逆方向チャネルの転送電力を増加させるように指示する電力制御ビット(“ＰＣＢ(＋)”と称する)が生成され、前記基準電力より大きいと逆方向チャネルの転送電力を減少させるように指示する電力制御ビット(“ＰＣＢ(−)”と称する)が生成される。
【００４２】
４０９段階において、前記４０６段階、前記４０７段階、または前記４０８段階で生成された制御ビットが順方向共通電力制御チャネル(Ｆ−ＣＰＣＣＨ)を介して転送される。
【００４３】
図５は、本発明の実施例に係る移動通信システムにおいて端末機が電力比制御ビットＲＣＢを受信するための手続を示している。下記の動作は、端末機により順方向チャネルの毎スロットごとに行われる。
【００４４】
図５を参照すれば、５０１段階において端末機は、基地局が送信した順方向共通電力制御チャネル(ＣＰＣＣＨ)の信号を受信し、この受信された信号から制御ビットを検出する。前記共通電力制御チャネルは、本発明の実施例によって電力制御ビットＰＣＢだけでなくチャネル品質指示チャネルのパイロット対電力比を制御するための電力比制御ビットＲＣＢも伝達する。したがって、５０２段階で前記端末機は、前記検出された制御ビットが電力制御ビットか或いは電力比制御ビットか判断するために、現在スロットが電力比制御ビットを受信する時間区間なのか判断する。上にも述べたように、端末機は基地局からどのスロットで電力比制御ビットを送信するか、すなわち電力比制御ビットの転送周期と前記転送周期内で電力比制御ビットを転送するスロットの位置を既に知っている。
【００４５】
前記５０２段階において現在のスロットが電力比制御ビットを受信する時間区間であると判定されると、端末機は前記検出された制御ビットが電力比制御ビットであると判断し、５０３段階ないし５０５段階を行ってチャネル品質指示チャネルのパイロット対電力比を制御する。
【００４６】
つまり、５０３段階において、前記端末機は現在一つ以上の基地局とソフトハンドオフ領域で通信しているか確認するために、活性集合(Active set)に含まれたセクター(sectors)の個数が１より大きいか検査する。周知の如く、前記活性集合とは、端末機が通信しているセクターのリストのことを意味し、活性集合に一つ以上のセクターが含まれているなら端末機がソフトハンドオフを行っていると判断できる。
【００４７】
前記検査結果、前記活性集合に含まれたセクターの数が単に１個である場合、５０４段階において前記端末機は、前記電力比制御ビットによってチャネル品質指示チャネルのパイロット対電力比を制御する。すなわち、前記電力比制御ビットが増加を意味すれば前記電力比を増加させ、前記電力比制御ビットが減少を意味すれば前記電力比を減少させる。
【００４８】
これに対し、前記活性集合に含まれたセクターが２個以上である場合、５０５段階で前記端末機は前記活性集合内のセクターからそれぞれ電力比制御ビットを受信する。したがって、端末機は前記活性集合に含まれたセクターのうち順方向パケットデータを受信しようとするセクター、つまり最適セクターからの電力比制御ビットに基づいてチャネル品質指示チャネルのパイロット対電力比を制御する。すなわち、前記最適セクターからの電力比制御ビットが減少を意味すれば前記電力比を減少させ、増加を意味すれば前記電力比を増加させる。
【００４９】
一方、前記５０２段階において、現在のスロットが電力比制御ビットを受信する時間区間でないと判定される場合、前記端末機は前記検出された制御ビットが電力制御ビットであると判断し、５０６段階に進んで前記電力制御ビットに基づいて逆方向リンクの送信電力を制御する。
【００５０】
つまり、前記５０６段階では、前記電力制御ビットが増加を意味すると、逆方向パイロットチャネルと逆方向トラフィックチャネルの利得を所定大きさだけ増加させ、チャネル品質指示チャネルのパイロット対電力比にしたがってチャネル品質指示チャネルの利得を調節する。一方、前記電力制御ビットが減少を意味すると、逆方向パイロットチャネルと逆方向トラフィックチャネルの利得を所定大きさだけ減少させ、チャネル品質指示チャネルのパイロット対電力比にしたがってチャネル品質指示チャネルの利得を調節する。ここで、チャネル品質指示チャネルのパイロット対電力比は前記５０３ないし５０５段階に示すように、所定周期ごとに前記基地局から受信される電力比制御ビットにより制御される。
【００５１】
一方、電力制御ビットの代わりに電力比制御ビットが受信された時間区間において、端末機は前記電力比制御ビットにしたがってチャネル品質指示チャネルの利得を変更するだけで、逆方向チャネルについては以前スロットで受信された電力制御ビットに基づいて定められた利得がそのまま保持される。要するに、この時間区間ではチャネル品質指示チャネルの転送電力だけが変化する。
【００５２】
図６は、本発明の実施例に係る移動通信システムにおいてチャネル品質指示チャネルのパイロット対電力比を制御するための基地局の受信機構造を示している。
【００５３】
図６を参照すれば、ＰＮ逆拡散器(PN De-spreader)６０１は、毎タイムスロットごとに無線チャネルを介して受信された信号に、前記基地局に対して割り当てられた所定ＰＮ符号をかけて出力する。ウォルッシュ逆拡散器(Walsh De-spreader)６０２ａは、前記ＰＮ逆拡散器６０１からの信号に、チャネル品質指示チャネルに割り当てられた所定のウォルッシュ部号をかけて出力する。チャネル補償器(Channel Compensator)６０３は前記ウォルッシュ逆拡散器６０２ａからの信号にパイロットチャネルから得たチャネル推定信号の共役信号をかけることによってパイロットチャネルとチャネル品質指示チャネルの転送電力差を補償する。
【００５４】
除去検出器(Erasure Detector)６０４は、前記チャネル補償された信号の受信電力を測定し、この測定された受信電力とあらかじめ定められた所定の基準値とを比較し、その比較結果に基づいてチャネル品質指示チャネルの除去処理を行うか否か判定する。除去処理を行うか否かは、チャネル品質指示チャネルの受信電力が前記基準値を超えるか否かによって決定される。この除去検出器６０４での判定結果は除去率計算器(Erasure Rate Calculator)６０５に入力される。
【００５５】
この除去率計算器６０５は、上記の数式（１）に示したように、与えられたウィンドを構成するＮスロット間の除去判定回数をカウントし、前記誤り判定回数の比率を前記Ｎで除算することによって除去率を算出する。前記算出された除去率は、制御ビット生成器(Control bit Generator)６０７に提供される。
【００５６】
一方、ウォルッシュ逆拡散器６０２ｂは、前記ＰＮ逆拡散器６０１からの信号に、逆方向パイロットチャネルに割り当てられた所定ウォルッシュ部号をかけて出力する。電力測定器(Power Measurer)６０６は、前記ウォルッシュ逆拡散器６０２ｂからの信号の受信電力を測定して前記制御ビット生成器６０７に提供する。
【００５７】
この制御ビット生成器６０７は、毎タイムスロットごとに現在タイムスロットが電力比制御ビットＲＣＢを送信する時間区間なのか判断する。これは、基地局と端末機間にあらかじめ設定されたシステムパラメータにより判断できる。前記判断結果、現在タイムスロットが電力比制御ビットＲＣＢを送信する時間区間なら、前記制御ビット生成器６０７は前記除去率計算器６０５から提供された除去率をあらかじめ定められた所定の基準除去率と比較して電力比制御ビットＲＣＢを生成する。すなわち、前記除去率が前記基準除去率より大きいと増加を意味する電力比制御ビットＲＣＢ(＋)を生成し、小さいか等しいと減少を意味する電力比制御ビットＲＣＢ(−)を生成する。
【００５８】
しかし、現在タイムスロットが電力比制御ビットＲＣＢを送信する時間区間でないと、前記制御ビット生成器６０７は、前記電力測定器６０６から提供された受信電力をあらかじめ定められた所定の基準電力と比較して電力制御ビットＰＣＢを生成する。すなわち、前記受信電力が前記基準電力より大きいと減少を意味する電力制御ビットＰＣＢ(−)を生成し、小さいか等しいと増加を意味する電力制御ビットＰＣＢ(＋)を生成する。
【００５９】
前記制御ビット生成器６０７から生成された制御ビット、すなわち電力制御ビットＰＣＢまたは電力比制御ビットＲＣＢは順方向共通電力制御チャネルを介して端末機に転送される。
【００６０】
図７は、本発明の実施例に係る移動通信システムにおいて逆方向チャネルの送信電力を制御するための端末機の受信機構造を示している。
【００６１】
図７を参照すれば、ＰＮ逆拡散器７０１は毎タイムスロットごとに無線チャネルを介して受信された信号に、前記端末機に割り当てられた所定ＰＮ符号をかけて出力する。ウォルッシュ逆拡散器７０２は前記ＰＮ逆拡散器７０１からの信号に、共通電力制御チャネルに割り当てられた所定ウォルッシュ部号をかけて出力する。チャネル補償器７０３は前記ウォルッシュ逆拡散器７０２からの信号にチャネル補償のための共役信号をかけて出力する。
【００６２】
制御ビット検出器(Control bit Detector)７０４は、前記チャネル補償器７０３からの信号が電力制御ビットＰＣＢか或いは電力比制御ビットＲＣＢか判定する。すなわち、前記制御ビット検出器７０４は、現在スロットが電力比制御ビットＲＣＢを受信する時間区間であるか検査することによって、前記チャネル補償器７０３からの信号が電力制御ビットＰＣＢか或いは電力比制御ビットＲＣＢか判定できる。
【００６３】
前記判定の結果、現在スロットが電力比制御ビットＲＣＢを受信する時間区間なら、前記制御ビット検出器７０４は前記チャネル補償器７０３から受信した信号から電力比制御ビットＲＣＢを検出して電力比制御器(Ratio Controller)７０５に提供する。すると、前記電力比制御器７０５は前記電力比制御ビットＲＣＢに基づいてチャネル品質指示チャネルのパイロット対電力比を決定して利得制御器７０６に提供する。
【００６４】
一方、現在スロットが電力比制御ビットＲＣＢを受信する時間区間でなければ、前記制御ビット検出器７０４は、前記チャネル補償器７０３から受信した信号から電力制御ビットＰＣＢを検出して利得制御器(Gain Controller)７０６に提供する。すると、利得制御器７０６は、前記電力制御ビットＰＣＢに基づいて逆方向チャネルの転送電力を決定して出力する。すなわち、前記電力制御ビットＰＣＢが増加を意味すると逆方向パイロットチャネルと逆方向トラフィックチャネルの転送電力を所定大きさだけ増加させ、減少を意味すると逆方向パイロットチャネルと逆方向トラフィックチャネルの転送電力を前記所定大きさだけ減少させる。この時、チャネル品質指示チャネルの転送電力は、前記電力比制御器７０５から提供されたパイロット対電力比にしたがって増加または減少される。
【００６５】
このように、チャネル品質指示チャネルの除去率に基づいてチャネル品質指示チャネルのパイロット対電力比を制御するようになると、他の逆方向チャネルの品質が良好で、チャネル品質指示チャネルの品質のみ不良である場合にも、チャネル品質指示チャネルのチャネル品質を改善させることができる。すなわち、他の逆方向チャネルの品質が良好であるのに比べてチャネル品質指示チャネルにおいて除去が頻繁に発生する場合、基地局から端末機に転送される電力制御ビットは減少を指示し、電力比制御ビットは増加を指示する。こうすると、端末機において前記電力制御ビットＰＣＢによって全ての逆方向チャネルの転送電力が減少してもチャネル品質指示チャネルの転送電力はより少ない割合で減少される。これは、チャネル品質指示チャネルのパイロット対電力比が前記電力比制御ビットによって増加するためである。この結果、チャネル品質指示チャネルの品質を比較的良好に保持できるようになる。
【００６６】
図８は、本発明の実施例に係る一つの基地局が多数の端末機に対する電力比制御ビットをタイムスロット別に分散して転送する動作を示している。
【００６７】
図８において多数の端末機(ＭＳ1、ＭＳ２、ＭＳ３、ＭＳ４)それぞれに対する電力比制御ビットＲＣＢの転送周期は８スロットと仮定した。図８に示すように、基地局はそれぞれの端末機に対して異なるスロットで電力比制御ビットを転送している。このように電力比制御ビットを分散して転送するのは、チャネル品質指示チャネルのパイロット対電力比が変更されながら発生する逆方向干渉量の増減を最大限に分散させるためである。電力比制御ビットの転送を分散させる方法には様々なものがある。
【００６８】
その一つがシグナリングを利用する方法である。つまり、基地局は電力比制御ビットをいかに分散させるか決定した後、各端末機にシグナリングを通じて該当電力比制御ビットを転送するスロットの位置を通報する。
【００６９】
その他にも、移動端末機ごとに固有に割り当てられるパラメータを利用する方法がある。例えば、端末機ごとに呼設定の際に固有に割り当てられる逆方向フレームオフセット(reverse frame offset：ＲＦＯ)を下記の数式（２）に適用すれば、毎タイムスロットごとに電力比制御ビットを転送するか否かが決定できる。
(T-ReverseFrameOffset)mod転送周期 …（２）
【００７０】
式中、“Ｔ”はスロット単位のシステム時間(system time)を表し、端末機と基地局は同期しているので同じシステム時間を使用する。端末機と基地局は、上記の数式（２）の計算結果が‘０’になる場合を電力比制御ビットの転送時点と判断する。上述した固有のパラメータを利用する方法も、先に述べたように端末機と基地局であらかじめ知っていなければならなく、チャネル品質指示チャネルの逆方向パイロット対電力比を制御する前に決定される必要がある。
【００７１】
図９は、本発明の実施例によって同一の電力比制御ビットを繰り返し転送する動作を示す図である。
【００７２】
図９に示すように、基地局は、電力比制御ビットの転送周期の１６スロットの間に同一の電力比制御ビットを４回繰り返し転送する。このように電力比制御ビットを４スロットごとに繰り返し転送するのは、１周期内にチャネル品質指示チャネルのパイロット対電力比の制御命令をできるだけ正確に伝達するためである。同一の電力比制御ビットを繰り返し転送する場合、端末機はより向上された受信性能を得ることができる。
【００７３】
以上、述べてきたように、本発明は、移動通信システムにおいて端末機がソフトハンドオフの間チャネル品質指示チャネルの受信性能を一定に保持できるようにする。本発明は、ソフトハンドオフの間チャネル品質指示チャネルの受信電力が減少する問題点に鑑みて提案されたが、ソフトハンドオフ中でない端末機についてもチャネル品質指示チャネルの受信性能を保障するために適用可能である。
【００７４】
以上の本発明の詳細な説明では具体的な実施例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明の範囲を外れない限度内で様々な変形が可能であることはもちろんである。したがって、本発明の範囲は特許請求の範囲とその特許請求の範囲と均等なものによって定められるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】従来の技術に係る移動通信システムにおいて逆方向電力制御に関連したチャネルを示す図。
【図２】従来の技術に係る移動通信システムにおいてチャネル品質指示チャネルの受信機構造を示す図。
【図３】本発明の実施例に係る移動通信システムにおいて逆方向電力制御のための電力制御ビットと比率制御ビットの転送を示す図。
【図４】本発明の実施例に係る移動通信システムにおいて端末機がソフトハンドオフ(ＳＨＯ)中の場合基地局が電力比制御ビットを転送するための手続を示す図。
【図５】本発明の実施例に係る移動通信システムにおいてソフトハンドオフ(ＳＨＯ)中の端末機が電力比制御ビットを受信してチャネル品質指示チャネルの転送電力を制御するための手続を示す図。
【図６】本発明の実施例に係る移動通信システムにおいてチャネル品質指示チャネルの転送電力を制御するための基地局の送受信機構造を示す図。
【図７】本発明の実施例に係る移動通信システムにおいてチャネル品質指示チャネルの転送電力を制御するための端末機の送受信機構造を示す図。
【図８】本発明の実施例に係る一つの基地局が多数の端末機に対して電力比制御ビットを分散して転送する動作を示す図。
【図９】本発明の実施例によって電力比制御ビットを繰り返し転送する動作を示す図。
【符号の説明】
【００７６】
６０１ ＰＮ逆拡散器(PN De-spreader)
６０２ａ ウォルッシュ逆拡散器(Walsh De-spreader)
６０２ｂ ウォルッシュ逆拡散器
６０３ チャネル補償器(Channel Compensator)
６０４ 除去検出器(Erasure Detector)
６０５ 除去率計算器(Erasure Rate Calculator)
６０６ 電力測定器(Power Measurer)
６０７ 制御ビット生成器(Control bit Generator)
７０１ ＰＮ逆拡散器
７０２ ウォルッシュ逆拡散器
７０３ チャネル補償器
７０４ 制御ビット検出器(Control bit Detector)
７０５ 電力比制御器(Ratio Controller)
７０６ 利得制御器(Gain Controller)
Claims (28)
- 逆方向チャネルの電力制御のために電力制御ビットを転送する基地局と、前記電力制御ビットによって逆方向チャネルの転送電力を制御する端末機とを含む移動通信システムにおいて、前記基地局が前記端末機から受信される逆方向チャネル品質指示チャネルの電力制御を行うための装置であって：
毎タイムスロットごとに逆方向チャネル品質指示チャネルの受信電力を測定して除去処理を行うか否か判定する除去検出器と；
前記除去判定結果を所定のＮスロットの間累積して貯蔵し、前記Ｎスロットの間の除去率を計算する除去率計算器と；
前記チャネル品質指示チャネルの逆方向パイロット対電力比の増加または減少を指示するために前記端末機に転送される電力比制御ビットを前記除去率に基づいて決定する制御ビット生成器と；を含むことを特徴とする装置。 - 前記除去率は、前記Ｎスロットの間に除去と判定された回数の割合として計算されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
- 前記制御ビット生成器は、前記除去率があらかじめ定められた所定の基準除去率以上になると、増加を指示するように前記電力比制御ビットを決定し、前記基準除去率以下になると、減少を指示するように前記電力比制御ビットを決定することを特徴とする請求項１に記載の装置。
- 前記電力比制御ビットは、前記基地局と前記端末機間にあらかじめ約束されたタイムスロットで所定の周期ごとに転送されることを特徴とする請求項３に記載の装置。
- 前記電力比制御ビットは、前記電力制御ビットの転送区間で前記電力制御ビットの代わりに転送されることを特徴とする請求項４に記載の装置。
- 前記電力比制御ビットは、前記基地局と通信を連結している他の端末機のための電力比制御ビットと重複しないようにタイムスロット別に分散して転送されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
- 前記電力比制御ビットは、下記の数式を満足するタイムスロットで転送されることを特徴とする請求項６に記載の装置。
0=(T-N-X)mod INT
ただし、式中、“Ｔ”はスロット単位のシステム時間を表し、“ＩＮＴ”は前記電力比制御ビットが転送される周期を表し、“Ｎ”はＩＮＴ内で前記電力比制御ビットが転送される位置を表し、“Ｘ”は端末機に固有に割り当てられるパラメータを表す。 - 前記電力比制御ビットは、所定の周期ごとに前記基地局と前記端末機間に約束されたタイムスロットで少なくとも２回繰り返し転送されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
- 基地局に逆方向パイロットチャネル、逆方向トラフィックチャネル、及び逆方向チャネル品質指示チャネルを転送する端末機において、これら逆方向チャネルの電力制御を行うための装置であって：
毎タイムスロットごとに前記基地局から制御ビットを受信し、前記受信された制御ビットが前記チャネル品質指示チャネルの逆方向パイロット対電力比の増加または減少を指示する電力比制御ビットなのか、或いは、前記逆方向チャネルの転送電力の増加または減少を指示する電力制御ビットなのか判断する制御ビット検出器と；
前記制御ビットが電力比制御ビットなら、その電力比制御ビットによって前記チャネル品質指示チャネルの逆方向パイロット対電力比を制御する電力比制御器と；
前記制御ビットが電力比制御ビットなら、前記電力比制御器から前記電力比を受信し、前記制御ビットが電力制御ビットなら、前記電力制御ビット及び前記提供された電力比に基づいて前記逆方向パイロットチャネル、前記逆方向トラフィックチャネル、及び前記逆方向チャネル品質指示チャネルの転送利得を制御する利得制御器と；を含むことを特徴とする装置。 - 前記制御ビット検出器は、毎タイムスロットごとに前記端末機と前記基地局間に電力比制御ビットを転送するようにあらかじめ約束されたタイムスロットなのか判断し、あらかじめ約束されたタイムスロットなら、前記制御ビットが電力比制御ビットであると判断し、そうでなければ、電力制御ビットであると判断することを特徴とする請求項９に記載の装置。
- 前記電力制御器は、前記電力制御ビットによって前記逆方向パイロットチャネルと前記逆方向トラフィックチャネルの転送電力を決定し、前記決定された転送電力と前記提供された電力比に基づいて前記逆方向チャネル品質指示チャネルの転送電力を決定することを特徴とする請求項９に記載の装置。
- 前記電力比制御ビットは、前記端末機と通信を連結している活性集合内の複数個の基地局のうち最大の受信電力を持つ基地局から受信されるものであることを特徴とする請求項９に記載の装置。
- 逆方向チャネルの電力制御のための電力制御ビットを転送する基地局と、前記電力制御ビットによって逆方向チャネルの転送電力を制御する端末機とを含む移動通信システムにおいて、前記基地局が前記端末機から受信される逆方向チャネル品質指示チャネルの電力制御を行うための方法であって：
(ａ)毎タイムスロットごとに前記逆方向チャネル品質指示チャネルの受信電力を測定して除去処理を行うか否か判定する過程と；
(ｂ)前記除去判定結果を所定のＮスロットの間累積して貯蔵し、前記Ｎスロット間の除去率を計算する過程と；
(ｃ)前記チャネル品質指示チャネルの逆方向パイロット対電力比の増加または減少を指示する電力比制御ビットを前記計算された除去率に基づいて決定する過程と；
(ｄ)前記決定された電力比制御ビットを前記端末機に転送する過程と；を含むことを特徴とする基地局送信方法。 - 前記除去率は、前記Ｎスロットの間除去と判定された回数の割合として計算されることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
- 前記(ｃ)過程は、前記除去率があらかじめ定められた所定の基準除去率以上なら、増加を指示するように前記電力比制御ビットを決定し、前記基準除去率以下なら、減少を指示するように前記電力比制御ビットを決定することを特徴とする請求項１３に記載の方法。
- 前記(ｄ)過程は、前記基地局と前記端末機間にあらかじめ約束されたタイムスロットで所定の周期ごとに前記電力比制御ビットを転送することを特徴とする請求項１５に記載の方法。
- 前記(ｄ)過程は、前記電力制御ビットの転送区間で前記電力制御ビットの代わりに前記電力比制御ビットを転送することを特徴とする請求項１６に記載の方法。
- 前記(ｄ)過程は、前記基地局と通信を連結している他の端末機のための電力比制御ビットと重複されないように前記電力比制御ビットを時間的に分散して転送することを特徴とする請求項１３に記載の方法。
- 前記(ｄ)過程は、下記の数式を満足するタイムスロットで前記電力比制御ビットを転送することを特徴とする請求項１８に記載の方法。
0=(T-N-X)
ただし、式中、“Ｔ”はスロット単位のシステム時間を表し、“ＩＮＴ”は前記電力比制御ビットが転送される周期を表し、“Ｎ”はＩＮＴ内で前記電力比制御ビットが転送される位置を表し、“Ｘ”は端末機に固有に割り当てられるパラメータを表す。 - 前記(ｄ)過程は、所定の周期ごとに前記基地局と前記端末機間に約束されたタイムスロットで少なくとも２回繰り返して前記電力比制御ビットを転送することを特徴とする請求項１３に記載の方法。
- 端末機から逆方向パイロットチャネル、逆方向トラフィックチャネル、及び逆方向チャネル品質指示チャネルを受信する基地局において、前記逆方向チャネル品質指示チャネルの電力制御を行うための方法であって：
前記逆方向パイロットチャネルの受信電力を測定して前記逆方向チャネルの転送電力の増加または減少を指示するための電力制御ビットを生成する過程と；
前記逆方向チャネル品質指示チャネルの受信電力を測定して除去処理を行うか否か判定し、前記除去判定結果によって所定のＮスロット間の除去率を計算する過程と；
前記チャネル品質指示チャネルの逆方向パイロット対電力比の増加または減少を指示するための電力比制御ビットを前記除去率に基づいて決定する過程と；
順方向チャネル上の複数のタイムスロットの中から選択された少なくとも一つのタイムスロットで前記電力比制御ビットを転送し、前記少なくとも一つの選択されたタイムスロットを除いた他のタイムスロットで前記電力制御ビットを転送する過程と；を含むことを特徴とする方法。 - 前記電力比制御ビットは、前記除去率があらかじめ定められた所定の基準除去率以上なら、増加を指示するように決定され、前記基準除去率以下なら、減少を指示するように決定されることを特徴とする請求項２１に記載の方法。
- 基地局に逆方向パイロットチャネル、逆方向トラフィックチャネル、及び逆方向チャネル品質指示チャネルを転送する端末機において、前記逆方向チャネルの電力制御を行うための方法であって：
(ａ)毎タイムスロットごとに前記基地局から制御ビットを受信し、前記受信された制御ビットが前記チャネル品質指示チャネルの逆方向パイロット対電力比の増加または減少を指示する電力比制御ビットなのか、或いは、前記逆方向パイロットチャネルの転送電力の増加または減少を指示する電力制御ビットなのか判断する過程と；
(ｂ)前記制御ビットが電力比制御ビットなら、前記電力比制御ビットによって前記チャネル品質指示チャネルの逆方向パイロット対電力比を制御する過程と；
(ｃ)前記制御ビットが電力制御ビットなら、前記電力制御ビットと以前のタイムスロットで制御された電力比に基づいて前記逆方向パイロットチャネル、前記逆方向トラフィックチャネル、及び前記逆方向チャネル品質指示チャネルの転送利得を制御する過程と；を含むことを特徴とする方法。 - 前記(ａ)過程は、毎タイムスロットごとに前記端末機と前記基地局間に電力比制御ビットを転送するようにあらかじめ約束されたタイムスロットなのか判断し、あらかじめ約束されたタイムスロットなら、前記制御ビットが電力比制御ビットであると判断し、そうでなければ、電力制御ビットなのか判断することを特徴とする請求項２３に記載の方法。
- 前記(ｃ)過程は、前記電力制御ビットによって前記逆方向パイロットチャネルと前記逆方向トラフィックチャネルの転送電力を決定し、前記決定された転送電力と前記提供された電力比に基づいて前記逆方向チャネル品質指示チャネルの転送電力を決定することを特徴とする請求項２３に記載の方法。
- 前記電力比制御ビットは、前記端末機と通信を連結している活性集合内の複数個の基地局のうち最大の受信電力を持つ基地局から受信されるものであることを特徴とする請求項２３に記載の方法。
- 基地局に逆方向パイロットチャネル、逆方向トラフィックチャネル、及び逆方向チャネル品質指示チャネルを転送する端末機において、前記逆方向チャネルの電力制御を行うための方法であって：
順方向チャネル上の複数のタイムスロットの中から選択された少なくとも一つのタイムスロットで前記チャネル品質指示チャネルの逆方向パイロット対電力比の増加または減少を指示する電力比制御ビットを受信する過程と；
前記電力比制御ビットによって前記チャネル品質指示チャネルの逆方向パイロット対電力比を制御する過程と；
前記少なくとも一つの選択されたタイムスロットを除く他のタイムスロットで前記逆方向パイロットチャネルの転送電力の増加または減少を指示する電力制御ビットを受信する過程と；
前記電力制御ビットと前記制御された電力比に基づいて前記逆方向パイロットチャネル、前記逆方向トラフィックチャネル、及び前記逆方向チャネル品質指示チャネルの転送利得を制御する過程と；を含むことを特徴とする方法。 - 前記電力比制御比は、前記端末機と通信を連結している活性集合内の複数個の基地局のうち最大の受信電力を持つ基地局から受信されるものであることを特徴とする請求項２７に記載の方法。
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