JP2005512388A - 電力制御方法及び装置 - Google Patents

Abstract

無線通信システムにおける電力制御レベルの設定方法。本方法は、無線加入者ユニットから送信情報を取得するステップと、前記送信情報に応答して電力制御レベル及び／または通信チャンネルフォーマットを変更するステップとを有する。好ましくは、前記送信情報は、頻繁に送信される無線加入者ユニットからの再送要求である。このようにして、電力制御の迅速な調整が、利用可能な通信チャンネルフォーマットの最適な選択を利用して達成され、電力制御の微調整処理に続くことが可能である。

Description

発明の詳細な説明

［発明の技術分野］
本発明は、無線通信システムにおける電力制御に関する。本発明は、以下に限定されるものではないが、ＵＭＴＳ地上無線接続（ＵＴＲＡ）方式時分割複信（ＴＤＤ）での閉ループ電源制御及び符号分割多重接続（ＣＤＭＡ）方式通信システムに適用可能である。
［発明の背景］
携帯電話やプライベートモバイル無線通信システムのような無線通信システムは、典型的には、ＵＭＴＳ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）システムに関してノードＢと呼ばれる複数の無線基地局（ＢＴＳ）と、ＵＭＴＳシステムにおいてしばしばユーザ装置（ＵＥ）と呼ばれる複数の加入者ユニットとの間に無線通信リンクが配置されるよう構成される。

ノードＢからＵＥへの通信リンクは一般にダウンリンク通信チャンネルと呼ばれる。他方、ＵＥからノードＢへの通信リンクは一般にアップリンク通信チャンネルと呼ばれる。

ＵＴＲＡベース無線通信システムでは、各ノードＢはそれに関連付けされた特定の地理的カバー領域（またはセル）を有する。カバー領域は、ノードＢがその提供セル内で動作するＵＥとの許容可能な通信の維持が可能な特定の領域により規定される。しばしば、これらのセルは拡張されたカバー領域を形成するよう結合される。

そのような無線通信システムでは、通信ネットワークの通信リソースが多数のユーザにより共有されている場合に、同時に情報を通信する方法が存在する。そのような方法は、多元接続技術と呼ばれる。多くの多元接続技術が存在し、それらによって有限の通信リソースが任意数の物理パラメータに以下のように分割される。
（i） 通信システムにおいて利用される周波数が共有される周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）
（ii） 通信システムにおいて利用される各周波数が、通信リソース（各周波数）を多数の相異なる期間（タイムスロット、フレームなど）に分割することによりユーザ間に共有される時分割多元接続（ＴＤＭＡ）
（iii） すべての期間において各自の周波数のすべてを利用することにより通信が実行され、所望の信号とそうでないものとを区別するため、各通信に特定のコードを割りあてることによりリソースの共有が行われる符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）
そのような多元接続技術においては、異なる二重パス（実質的に同時的な双方向通信）が構成される。そのようなパスは周波数分割複信（ＦＤＤ）により構成することが可能であり、これにより第１周波数がアップリンク通信に、第２周波数がダウンリンク通信に当てられる。

あるいは、パスは時分割複信（ＴＤＤ）により構成することが可能であり、これにより第１期間は同一周波数チャンネル内のアップリンク通信に、第２期間はダウンリンク通信に当てられる。さらに、いくつかの通信チャンネルはトラフィックの搬送に利用され、また他のチャンネルは、基地局と加入者ユニット間のコールページング（ｃａｌｌ ｐａｇｉｎｇ）のような制御情報の転送に利用される。

無線通信システムは、公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）のような固定通信システムと、特に可動ステーション／加入者装置が異なるノードＢ（及び／または異なるサービス提供者）により提供されるカバー領域間で移動するという点で区別される。そうすることで、移動局／加入者装置は可変的な無線伝搬環境に直面する。特に、移動局に関しては、受信された信号レベルがマルチパス及びフェージング（ｆａｄｉｎｇ）効果により急激に変化しうる。

本発明は、ＵＭＴＳに基づく無線通信システムの第３世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ）技術仕様「ＴＳ２５．２２４」に関して説明される。ＵＭＴＳはＣＤＭＡベースシステムである。ＣＤＭＡシステムは、スペクトル拡散信号処理を利用する。スペクトル拡散通信の２つのカテゴリとして、直接スペクトル拡散方式（ＤＳＳＳ）と周波数ホッピングスペクトル拡散方式（ＦＨＳＳ）とがある。

ＤＳＳＳ通信システムの場合では、例えば、信号のスペクトルはそれと広帯域擬似ランダムコード生成信号とを掛け合わせることにより容易に拡散させることができる。受信機が当該信号を逆拡散することができるよう拡散信号が正確に認識されることが必要である。ＤＳＳＳを利用した携帯通信システムは通常、直接拡散符号分割多元接続（ＤＳ−ＣＤＭＡ）システムとして知られ、その一例がＴＩＡ−ＥＡＩ規格ＩＳ−９５に規定されている。

当該システムの個々のユーザは同一の無線周波数とタイムスロットを利用しているが、個々の拡散コードの使用により互いに区別可能である。従って、無線スペクトルの一部における多数の拡散符号を利用して複数の通信チャンネルが割り当てられる。一意的な各コードが、通常のチャンネルを除きＵＥに割り当てられる。

大部分の通信システムと関連付けされた、特にＵＴＲＡシステムで必要とされる１つの特徴は、ノードＢ及びＵＥの送信機がそれらの間の地理的距離を考慮するためそれらの送信機出力電力を調整することが可能であるということである。ＵＥがノードＢのトランシーバに接近しているほど、送信信号が他の通信ユニットにより適切に受信されるようＵＥとノードＢのトランシーバが送信に要する電力は少なくて済む。この「電力制御」の特徴は、ＵＥ内部のバッテリー電力を節約すると共に、通信システム内の潜在的な干渉レベルの軽減に役立つ。ＵＥの初期電力設定は、他の制御情報と共に、あるセルのビーコン物理チャンネルに与えられた情報により設定される。

３ＧＰＰ仕様書は、物理ダウンリンク共有チャンネル（ＰＤＳＣＨ）の低速測定レポートベースの電力制御の実現を可能にするダウンリンク共有チャンネル（ＤＳＣＨ）コールモデルを想定している。そのような方式では、ユーザ装置（ＵＥ）は、ノードＢとＵＥとの現在平均経路ロスが決定される散発的な測定レポートを送信するよう要求される。さらに、ＵＥは干渉電力測定を送信してもよい。このＤＬ電力制御方式は、測定の生成とこれをノードＢを介してＲＮＣに搬送するＵＥにおける遅延と、数秒ごとに送信される測定レポートにより、「低速」と呼ばれる。測定レポートは、エラー状態で受信した情報（データパケット）の再送を要求するためＵＥにより典型的に利用される無線リンク制御（ＲＬＣ）メッセージ間のギャップにおいて送信される。これは、典型的に専用ダウンリンク物理チャンネル（ＤＰＣＨ）に適用される高速（フレームまたはサブフレーム）ベースの電力制御と対照的である。

正確な電力制御は、拡散コードが逆方向のリンクに関して直交していないため、ＣＤＭＡシステムの不可欠な要素であるということが知られている。従って、電力制御（ＰＣ）レベルのエラーはシステム容量を直接低減する干渉を招く。

さらに、３ＧＰＰ規格は、通信チャンネルにおける高速フェージング効果により、アップリンクにおいて電力制御の不一致に特に影響を受けやすいということが知られている。高速フェージングは、多数の異なるパスを介し受信機に到達する信号により引き起こされる既知の一般に望ましくない現象である。従って、ＣＤＭＡシステムの最大アップリンク能力を達成するため、高速電力制御ループが必要とされる。

内部電力制御（ＰＣ）ループが、ＵＥの送信電力を調整していわゆる「遠近（ｎｅａｒ−ｆａｒ）」問題に対応するため与えられる。この内部電力制御ループは、ノードＢで観察される受信信号電力が各接続のＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ）要求を満たすのに十分なものとなるよう各接続の送信電力を調整し、これによって、当該システムの他のものへの干渉を低減することができる。内部ＰＣループは、可能な限り一定に近い受信した逆方向リンクの信号対干渉比（ＳＩＲ）を維持するため、ＵＥの送信電力を調整する。

内部ループＳＩＲ測定値が比較される所定の閾値が、外部のクオリティドリブン（ｑｕａｌｉｔｙ−ｄｒｉｖｅｎ）電力制御ループにより生成される。このループは、所与の接続に対する要求されたＱｏＳに比例した目標となるＳＩＲ閾値（通常、目標とするビットエラーレート（ＢＥＲ）やフレームエラーレート（ＦＥＲ）に関して定義される）を設定する。この目標は、例えば、ＵＥの速度とそれの特定の拡散環境の関数として、それらは所望のＱｏＳを維持するためノードＢにおいて必要とされるＳＩＲに大きな影響を有するため、拡散条件が変化するに従い変わるものである。

従って、干渉の減少は望ましいものであり、システム上の観点から、電力制御はシステム能力の最大化に利用することができる。ユーザ間の電力配分が受信端末における「ちょうどよい」信号クオリティを提供するため慎重に管理されれば、高すぎるクオリティが大きすぎる電力に等しくなるため、内部セル干渉電力が最小化され、能力が低減される。

電力制御はまた、移動無線拡散チャンネルの結果として、受信した信号電力の一時的変動を通じて引き起こされる検出不良を軽減するため、純粋なリンクレベルのパフォーマンスの観点から利用することができる。これらの変動が効果的な電力制御を介して除去可能である場合、特定のビットまたはブロックエラーレートの達成に必要な受信機における必要な平均ＳＩＲは電力制御のないフェージングチャンネルにおいて必要とされるものよりより小さくなることが示されうる。従って、すべてのユーザがより低いＳＩＲで動作可能である場合、システム干渉は低減され、システム能力は再び向上する。

従って、効果的な電力制御は、大容量スペクトル効率的なＣＤＭＡ配置のためのシステムの全体設計の重要な特徴を構成する。

ある無線リンククオリティ（ビットエラーまたはブロックエラーレートに関して）を達成するため、送信機の必要な電力は以下の４つの主要な変数の関数である。すなわち、
（i） 送信機と受信機の間の経路ロス
（ii） 利用される誤り訂正（チャンネル符号化）の程度及び性能
（iii） 主なチャンネル拡散状態（例えば、スピード、マルチパス）
（iv） 送信データレート
通常、電力制御を利用して、（i）経路ロス及び（iii）チャンネル拡散状態の変化が追跡される。なぜなら、これらのプロセスはシステムオペレータの制御下にないためである。しかしながら、エラー保護の程度及び送信データレートはシステムオペレータの制御下にあり、これにより送信電力の必要量に影響を及ぼすであろう。

本発明の好適な実施例は、ＵＭＴＳ無線接続ネットワーク（ＵＴＲＡＮ）プロトコルアーキテクチャ１００の実現に関して説明され、その関連する部分の概観が図１に関して説明される。本発明の好適な実施例の焦点は、ＭＡＣ（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｏｌ）レイヤ（Ｌａｙｅｒ−２）１１０と物理層（ＰＨＹ）（Ｌａｙｅｒ−１）と間でデータが通信されるチャンネルであるトランスポートチャンネルを介して、ＭＡＣ１１０とＰＨＹとの通信に関する。Ｌａｙｅｒ−２でのＵＭＴＳ無線接続ネットワーク（ＵＴＲＡＮ）プロトコルアーキテクチャは、利用されるビットレート及び誤り訂正（ＦＥＣ）方式を制御するため、トランスポートチャンネル１４０、１４２及び１４４のコンセプトを利用する。

トランスポートチャンネル１４０、１４２及び１４４は、以下の２つのパラメータセットにより特徴付けされた１以上のトランスポートフォーマット１５０、１５２、１５４、１５６、１５８及び１６０を含んでいてもよい。すなわち、
（i） それが属するトランスポートチャンネルと関連付けされた半静的部分。このパラメータセットは、送信時間間隔（ＴＴＩ）、スタティックレートマッチング属性及び循環冗長符号（ＣＲＣ）長のような利用されるチャンネル符号化タイプを規定する。
（ii） トランスポートフォーマットに特有な動的部分。このパラメータセットは、トランスポートブロックサイズとトランスポートブロックセットサイズを規定し、ＴＴＩ内で送信されるトランスポートブロック数と掛け合わされたトランスポートブロックサイズと等しい。

従って、同一のトランスポートチャンネル１４０、１４２及び１４４内のすべてのトランスポートフォーマット１５０、１５２、１５４、１５６、１５８及び１６０は、これらフォーマットのそれぞれが異なる動的部分を有するかもしれないが、同一の半静的部分を継承する。トランスポートフォーマットは、トランスポートフォーマットインジケータ（ＴＦＩ）と記されたラベルにより識別される。

符号化合成トランスポートチャンネル（ＣＣＴｒＣＨ）は、Ｌａｙｅｒ−１内のマルチプレクサ１７０内の１以上のトランスポートチャンネルプロセッシングチェーンを多重化することにより形成されてもよい。多重化された出力は物理リソース１８０の量にマッピングされ、このようにして、複数のトランスポートチャンネルが同一の物理リソースに多重化されてもよい。トランスポートフォーマット（ＴＦＩ）のこの合成は、トランスポートフォーマット合成（ＴＦＣ）と呼ばれる。

有効なＴＦＣのセット（Ｌａｙｅｒ−３により構成されるような）は、トランスポートフォーマット合成セット（ＴＦＣＳ）と呼ばれ、ＭＡＣ１２０に通知される。さらに、ＴＦＣＳ内の許容されたＴＦＣのセットは以下の要因に基づき制限されてもよい。すなわち、
（i） Ｌａｙｅｒ−３により設定されるようなパンクチャリングリミット（ＰＬ）
（ii） 割り当てられた物理リソース量１２５
（iii） ＴＦＣに要求される送信電力量
ＭＡＣレイヤ１１０より上位のレイヤあるいは下位のレイヤはこれらの制限１３０を課すかもしれない。同様に、ＭＡＣ１１０がＴＦＣＳ制限１３０を通知される。それから、無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）とユーザ装置（ＵＥ）双方のＭＡＣ１１０が結果として得られる許容されたセット内からのＴＦＣの選択全体に責任をもつ。一般に、この許容されたセット内部からのＴＦＣの選択は、割り当てられた物理リソースの制約の範囲内で送信されるデータ量の最適化に基づく。現在のＴＦＣＳの選択あるいは変更はより上位のレイヤ（Ｌ３）により管理される。

典型的には、ＴＦＣＳ内のすべてのＴＦＣは、名目的に同一の信号クオリティが所与のビットあるいはブロックエラーレートを達成することを要求する。Ｌａｙｅｒ−３は、測定レポートまたは他の測定から収集された情報に基づき、利用すべきＴＦＣに関する決定を行う。物理リソースユニットあたりの送信レートの調整は、ＴＦＣの適切な選択を介してＬａｙｅｒ−３の決定により主として支配される。これは、Ｌａｙｅｒ−１内のトランスポートチャンネルフォーマット処理へのＴＦＣ選択制御入力１３８により、ＭＡＣレイヤ内のＴＦＣ選択制御機能１３５により示される。

送信におけるエラー保護領が減少するに従い、より少ないパリティ（または冗長）ビットの送信で済むため、利用可能な情報レートは増加する。しかしながら、エラー保護法方が弱まるに従い、受信するビットあたりのエネルギー（Ｅ_ｂ）は、あるエラーレートの達成に要する受信機の伊豆スペクトル密度（Ｎ_０）に対して増加する。従って、必要とされる送信電力もまた増加する。これは符号化ゲインの減少として知られている。

受信した信号パワー（Ｓ）は、

であり、ここでＲはビット／秒での情報レートである。

ノイズパワー（Ｎ）は、

であり、ここでＷはＨｚでの受信機帯域幅である。

従って、受信した信号対ノイズ比は単に、

となる。

等式［３］から、Ｅ_ｂ／Ｎ_０を達成するのに要する受信した信号対ノイズ比はビットレートＲ（一定のシステム帯域幅Ｗが与えられると）と比例して増大するということがわかる。しかしながら、あるブロックエラーレートを達成するのに要するＥ_ｂ／Ｎ_０は、利用される符号化タイプと符号化量及び主となる拡散チャンネル状態の関数である。

従って、より低いエラー保護が信号に適用されると、必要となる送信パワーは以下の２つの理由により増大する。すなわち、
（i） 符号化ゲインはより小さい（より高いＥ_ｂ／Ｎ_０が所与のエラーレートに必要とされる）。
（ii） 情報レート（Ｒ）は、１００キロビット／秒から２００キロビット／秒に増加する。

従って、送信レート（ＴＦＣＳ）適切な選択は、ＴＦＣＳの直接的な電力制御及び選択が送信電力に影響を与えるため、電力制御方式、従ってシステム容量に密接に結びついている。ＣＤＭＡシステムにおいて電力は共有のリソースであるため、システム容量を最大化するため、ＴＦＣＳは電力制御と関連して密接に管理されねばならない。

ノードＢがフルパワーで送信するとき、望ましいセル位置の多数のＵＥはノイズプラス干渉に対する搬送信号の大きな値（Ｃ／（Ｎ＋Ｉ））を観察し、これらＵＥに対して過剰な（良好過ぎる）クオリティを生じる。過剰なクオリティは、不要な干渉がシステムに注入されるか、あるいは逆に次善のデータレートが利用される送信電力に対して得られることを意味するため、ネットワーク容量の観点から望ましいものではない。

この過剰クオリティを低減するため２つの機構が利用可能である。
（i） 過剰なＣ／Ｉ（すなわち、利用ダウンリンク電力制御）により動作するＵＥに送信される電力の減少。この場合、ＵＥへのコードあたりのデータレートは同一のままである。リンクのクオリティ目標は、他のセルへの干渉量が減少するが、依然として維持される。
（ii） コードあたりのビットレートを増加させることにより、ＵＥに利用可能な処理ゲインを減少させる。これは、送信前にデータに適用される誤り訂正（ＦＥＣ）保護量を減少させることにより達成される。各自が様々なＦＥＣ保護度を有する多数のＴＦＣがこの目的のため利用されてもよい。この場合、ＵＥへのデータレートは増大し、クオリティターゲットは依然として達成されるが、生成される干渉量は、送信電力が低減されなかったため減少しない。

電力制御とトランスポートフォーマット選択との間のこのリンクが図２に示される。ここでは、トランスポートフォーマットの選択が、干渉（Ｃ／Ｉ）２１０への利用可能なキャリアに基づき複数の可変トランスポートフォーマット２３０、２４０及び２５０から行われる。低レート２３０、中レート２４０及び高レート２５０に要するＣ／Ｉが電力制御を利用したトランスポートフォーマットに移入されうる対応する様々な減衰レベル２３５及び２４５を残す。一例として示されるように、高レートトランスポートフォーマット２５０に対して、Ｃ／Ｉ２１０の減少を達成する電力制御２２０による減衰の余地はない。

従って、示されるように、送信予定のパケットデータ送信２１５に供するトランスポートフォーマットを提供するため、中レートトランスポートフォーマット２４０が、これが利用可能なＣ／Ｉ２４５に対して最も高いデータレートを提供するため選択されるであろう。最も高いレートのトランスポートフォーマット２５０は利用可能ではないが、最も低いレートのトランスポートフォーマットは利用可能なＣ／Ｉ２３５に対して次善のデータレート２３０を提供する。本発明の発明者は、低速な測定レポートベースの電力制御が共有チャンネルに対してあまり適していないということを認識していた。

一般に、共有パケットデータバースシステムに対して、各ユーザへのデータレートを最大化する一方、ノードＢからフルまたはフルに近い送信パワーを維持することが好ましい。なぜなら、ウェブブラウジングやファイル転送のようなデータ量ドリブンなアプリケーションに対して、すべてのユーザは任意の瞬間において可能な最良のデータレートを受信する他のすべてのユーザから恩恵を受ける。これは、物理チャンネルリソースが解放され、他のユーザにより利用可能となるためである。

要約すると、３ＧＰＰ仕様は、物理ダウンリンク（ＤＬ）共有チャンネル（ＰＤＳＣＨ）の低速測定レポートバース電力制御の実現を可能にするダウンリンク共有チャンネル（ＤＳＣＨ）コールモデルを想定する。そのような方式では、ユーザ装置（ＵＥ）は、ノードＢとＵＥとの間の現在平均経路ロスが決定される測定レポートを送信するよう求められる。さらに、ＵＥは干渉電力測定を送信してもよい。このＤＬ電力制御方式は、測定を作成し、ノードＢを介してＲＮＣにこれを搬送するＵＥにおける遅延により、「低速」と呼ばれる。

ＰＣ方式は比較的低速であるため、ＰＤＳＣＨでの最適な解決策以下のものしか提供しない。これにより、利用可能な通信リソースの増大した干渉及び次善的利用を生じさせる。

従って一般に、向上した電力制御装置及びその動作方法の必要性があり、特に蒸気問題点が軽減されるＵＴＲＡ−ＴＤＤシステムの共有チャンネルのための向上したダウンリンク電力制御装置及び方法の必要性がある。
［発明の記述］
本発明の第１の特徴によると、請求項１に記載されるように、電力制御レベルの設定方法が提供される。

本発明の第２の特徴によると、請求項２１に記載されるように、無線通信システムでのメッセージを送信するためのトランスポートフォーマットの選択方法が提供される。

本発明の第３の特徴によると、請求項２５に記載されるように、電力制御レベルの設定方法が提供される。

本発明の第４の特徴によると、請求項２６に記載されるように、無線通信ユニットが提供される。

本発明の第５の特徴によると、請求項２８に記載されるように、無線通信システムが提供される。

本発明の第６の特徴によると、請求項３０に記載されるように、無線ネットワークコントローラが提供される。

本発明の第７の特徴によると、請求項３３に記載されるように、プロセッサにより実現可能な命令を格納する記憶装置が提供される。

本発明のさらなる特徴は従属クレームにおいて記載される。

要約すると、無線通信システムにおける電力制御レベル、ダウンリンク送信レートまたはトランスポートチャンネルフォーマットの設定方法及び装置が説明される。本方法及び装置は、無線加入者ユニットから得られる送信情報、好ましくは再送要求情報を利用し、この送信情報に基づきダウンリンク送信レートまたは電力制御レベルを決定し、ダウンリンク電力制御レベルの修正及び送信情報に応答した通信チャンネルフォーマットの選択を実行する。

添付された図面を参照することにより、本発明の実施例が説明される。
［好適な実施例の説明］
要約すると、本発明の好適な実施例は、電力制御方法及び／または非高速フェージング環境でのダウンリンク共有チャンネルでの利用のための送信レートを変更する方法に関する。任意の時点において可能な最善のデータレートをすべてのユーザに提供するため、レート適応の概念が利用される。特に、頻出度ベースのパケットデータ送信エラーレートを示すＵＥからのＲＬＣベースの情報がトランスポートフォーマットの選択に利用される。トランスポートフォーマットは、電力レベルウィンドウにそのようなウィンドウ内の送信レベルを最適化するのに利用される電力制御及び／またはレート適応を提供するよう選択される。

従って、ユーザ装置がセル内を移動し、干渉レベルに対するＵＥのキャリアの急激な変動を生じると、ＵＥからの頻繁な送信が、干渉レベルに対するキャリアのさらなる最適化のため各トランスポートフォーマット内の微調整処理として利用されるＤＬ電力制御及び／またはレート適用により、最適なトランスポートフォーマットを継続的に選択するのに利用される。レート適応はトランスポートフォーマットを変更することにより実現される。本発明は、ＵＴＲＡ ＴＤＤにおけるダウンリンク共有チャンネルの全容量を増大させることを目的としている。これらのチャンネルはシステムのユーザにより典型的には配分され、散発的に利用され、また電力制御の要求は専用物理チャンネルのものとはやや異なる。

本発明に関して、ＵＭＴＳバースの通信システムに適用可能なトランスポートフォーマット合成セットの利用が説明される。ここでの「トランスポートフォーマット」という用語は通信システムのレイヤ１に関するベアラ（ｂｅａｒｅｒ）のある属性を含むものとする。また、干渉レベルに対するキャリアの微調整は電力制御、レート適応及び／または当業者には既知の他の手段により実行されてもよいとされる。以降、「電力制御」という表現はそのようなすべての処理を含むものとみなされるべきである。

図３を参照するに、本発明の好適な一実施例によるセルベースの電話通信システム３００の概略が示される。本発明の好適な実施例では、セルベースの電話通信システム３００は、ＵＭＴＳエアインタフェースに準拠し、それを介した動作が可能なネットワーク要素を含む。特に、本発明は、ＵＴＲＡＮ無線インタフェース（３Ｇ ＴＳ ２５．ｘｘｘ仕様書シリーズに記載の）に関する広帯域符号分割多元接続（ＷＣＤＭＡ）規格の第３世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ）仕様に関する。

複数の加入者端末（またはＵＭＴＳの記名法におけるユーザ装置（ＵＥ））３１２、３１４及び３１６が、無線リンク３１８、３１９及び３２０を介して、ＵＭＴＳの記名法によるノードＢ３２２、３２４、３２６、３２８、３３０及び３３２と呼ばれる複数の送受信基地局と通信する。本システムは、他の多数のＵＥ及びノードＢを有するが、簡単化のためそれらは図示しない。

ときどきネットワークオペレータのネットワークドメインと呼ばれる無線通信システムは、インターネットのような外部ネットワーク３３４に接続される。ネットワークオペレータのネットワークドメイン（第３世代ＵＭＴＳ及び第２世代ＧＳＭシステムの両方を参照して説明される）は、
（i） コアネットワーク、すなわち、少なくとも１つのゲートウェイＧＰＲＳサポートノード（ＧＧＳＮ）３４４及び／または少なくとも１つのサービングＧＰＲＳサポートノード（ＳＧＳＮ）；及び
（ii） アクセスネットワーク、すなわち、
（ａi） ＧＰＲＳ（またはＵＭＴＳ）無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）３３６〜３４０；または
（ａii） ＧＳＭシステムにおけるベースサイトコントローラ（ＢＳＣ）；及び／または
（ｂi） ＧＰＲＳ（またはＵＭＴＳ）ノードＢ３２２〜３３２；または
（ｂii） ＧＳＭシステムにおけるベーストランシーバステーション（ＢＴＳ）
を含む。

ＧＧＳＮ／ＳＧＳＮ３４４は、インターネット３３４や公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）３３４のような公衆交換データ網（ＰＳＤＮ）とのＧＰＲＳ（またはＵＭＴＳ）インタフェースのためのものである。ＳＧＳＮ３４４は、いわゆる、ＧＰＲＳコアネットワーク内のトラフィックのためのルーティング及びトンネリング機能を実行する一方、ＧＧＳＮ３４４は、この場合、システムのＧＰＲＳモードにアクセスする外部パケットネットワークにリンクする。

ノードＢ３２２〜３３２は、ＵＭＴＳ記名法によりＲＮＣ３３６、３３８と３４０を含む無線ネットワークコントローラステーション（ＲＮＣ）、ＭＳＣ３４２（簡単化のため他のものは図示せず）のような移動交換センタ（ＭＳＣ）、及びＳＧＳＮ３４４（簡単化のため他のものは図示せず）と呼ばれる基地局コンとロータを介し外部ネットワークに接続される。

各ノードＢ３２２〜３３２は、１以上のトランシーバユニットを含み、ＵＭＴＳ仕様において定義されるようなＩ_ｕｂインタフェースを介しセルベースシステムインフラストラクチャの残りと通信する。

各ＲＮＣ３３６〜３４０は、１以上のノードＢ３２２〜３３２を制御するようにしてもよい。各ＭＳＣ３４２は、外部ネットワーク３３４へのゲートウェイを提供する。オペレーションマネージメントセンタ（ＯＭＣ）３４６は、ＲＮＣ３３６〜３４０とノードＢ３２２〜３３２と動作可能に接続する（簡単化のためノードＢ３２６に関してのみ図示する）。ＯＭＣ３４６は、当業者に理解されるように、携帯電話通信システム３００の各セクションを管理する。

本発明の好適な実施例では、１以上のＲＮＣ３３６、３３８と３４０及び／または対応するノードＢ３２２〜３３２が、適切なトランスポートフォーマット合成セット（ＴＦＣＳ）の選択及び利用を行うことにより、ダウンリンク電力制御を提供するよう適応されてきた。特に、本発明の好適な実施例は、ＤＬエラー統計及び／または経路ロス及び鑑賞に関する測定レポートを利用したＤＬ電力制御を適応するための機構を説明する。そのような情報により、１以上のＲＮＣ、例えば、ＲＮＣ３３６は、トランスポートフォーマット合成セット（ＴＦＣＳ）の変更を通じて、ＵＥ３１２との通信の電力制御を反映させるため、データレートの増減、及び／または送信機チェーンでのゲインまたは減衰の調整を行うか決定することができる。

ＤＬ電力制御及びＴＦＣＳ選択機能３４８は、Ｉ_ｕｂインタフェースを介してノードＢ３２２にＵＥ３１２への送信のための選択されたＴＦＣＳ及び対応するゲイン制御を示す。この示唆に応答して、ノードＢ３２２はそれの無線送信電力制御レベルを設定する可変ゲイン要素４４５を調整する。

ＲＮＣ３３６内の様々な要素が統合された構成形態で本実施例において実現される。もちろん、他の実施例では、それらは分離した形態で、あるいは統合された構成と分離された構成を組み合わせたもの、あるいは他の任意の形態で実現されてもよい。

さらに、本実施例では、電力制御ＴＦＣＳ選択機能３４８は、好ましくは、デジタル信号プロセッサにおいて実現される。しかしながら、上記実施例において説明される電力制御ＴＦＣＳ選択機能３４８は、ソフトウェア、ファームフェアまたはハードウェアの任意の適切な形態で実現することが可能であるとされる。電力制御ＴＦＣＳ選択機能３４８は、記憶媒体またはメモリに記憶された説明される方法及びプロセスを実行するためのプロセッサによる実現可能な命令及び／またはデータにより制御されてもよい。

プロセッサによる実現可能な命令及び／またはデータは、以下の何れかを含んでいてもよい。すなわち、
（i） 送信レート及び／または電力制御アルゴリズム
（ii） 送信レート及び／または電力制御閾値
（iii） 送信レート及び／または電力制御方程式
メモリは、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）のような回路要素またはモジュール、プログラム可能読み出し専用メモリ（ＰＲＯＭ）、ディスクのようなリムーバブル記憶媒体、あるいは他の適切な媒体であってもよい。

また、他の無線通信システムでは、適切な電力制御方式及び／または送信レートの決定に他の基準及びアルゴリズムあるいは方程式が利用可能であると考えられる。そのような方式は、許容されるエラー性能を維持する一方、利用可能なデータレートの利用を最大化するトランスポートフォーマットを選択するため、状態情報または測定レポートを利用するコンセプトから依然として恩恵を受ける。

また、物理層（エアインタフェース）要素のそのような適応は、通信システム３００の他の任意の適切な部分を適応させることにより、制御あるいは完全または部分的に実現されてもよいと考えられる。例えば、ベースサイトコントローラ、ベーストランシーバステーション（またはノードＢ）、あるいは他のタイプのシステムの中間固定通信ユニット（例えば、リピータ）のような送信レートや電力制御レベルの決定または向上に関する要素は、適切な状況において、ここに説明されるような電力制御特徴を提供または向上させるよう適応されてもよい。

図４を参照するに、本発明の好適な実施例による様々な要素間を通過する信号情報に関する表示を有するシステムブロック図が示される。

信号情報は、主として無線ネットワークコントローラ３３６と１以上のＵＥ３１２との間を各ＵＥ３１２に供するノードＢ３２２を介して通過する。簡単化のため、ＲＮＣ３３６は無線リンク制御レイヤ（ＲＬＣ）４０５と無線リソース制御レイヤ（ＲＲＣ）４２５に分割されて示される。同様に、簡単化のため、ＵＥ３１２は信号情報に関して無線リンク制御レイヤ（ＲＬＣ）４７０と無線リソース制御レイヤ（ＲＲＣ）４８０に分割されて示される。このような通信階層化は当業者には周知なものであり、３ＧＰＰ ＴＳ２５．３０１を参照して７−レイヤＯＳＩプロトコルに関してさらに説明される。

現在の３ＧＰＰ規格によると、ダウンリンクチャンネル上を送信されるパケットの大部分は、当該パケットがエアインタフェース上で消失した場合の再送を容易にするため、ＲＬＣ承認モード（ＡＭ）のＲＮＣ３３６のＲＬＣレイヤ４０５から送信される。

ＵＥ３１２は、どのパケットが正常に受信され、どのパケットが消失したかを示す無線リンク制御（ＲＬＣ）状態プロトコルデータユニット（ＰＤＵ）４６５を送信するよう求める。そのような要求は、ＲＬＣメッセージヘッダ４４０のポールビット（ｐｏｌｌ ｂｉｔ）を設定することにより行われる。従って、ＡＭ専用トラフィックチャンネル（ＤＴＣＨ）ＰＤＵに対する循環冗長チェック（ＣＲＣ）の実行後、ポールビットの通知４７５を決定することができる。その後、ＵＥ３１２は、各自のＲＮＣ３３６により始動されるポールに応答して、ＲＬＣ状態ＰＤＵ４６５を送信する。

この情報から、ＲＮＣ３３６は、ＵＥ３１２により観察されるように、現在のダウンリンクブロックエラーレート（ＢＬＥＲ）を予想することができる。本発明の好適な実施例によると、ダウンリンク共有チャンネル（ＤＳＣＨ）４１０のＢＬＥＲ情報は、ＤＬ電力制御及びＴＦＣＳ選択機能３４８に入力される。

適切な場合には、ＤＬ電力制御及びＴＦＣＳ選択機能３４８は、測定レポートによりそのような情報を補完するよう決定してもよい。また、ＤＬ電力制御及びＴＦＣＳ選択機能３４８は、ＲＮＣ３３６のＲＲＣレイヤ４２５への制御入力４２０を有する。ＤＬ電力制御及びＴＦＣＳ選択機能３４８からのリクエストに応答して、ＲＮＣ３３６のＲＲＣレイヤ４２５は、ＵＥ３１２のＲＲＣレイヤ４８０に測定制御リクエスト４９０を送信してもよい。ＵＥ３１２のＲＲＣレイヤ４８０は、ＲＮＣ３３６のＲＲＣレイヤ４２５に測定レポートを送信し、それはＤＬ電力制御及びＴＦＣＳ選択機能３４８に転送される（４３０）。

従って、経路ロス及び鑑賞に関する測定レポート４８５と共にＤＳＣＨエラー統計を利用することにより、ＲＮＣ３３６は、トランスポートフォーマット合成セット（ＴＦＣＳ）を変更することにより、ＵＥ３１２へのデータレートを増減するかどうか決定することができる。

ＤＬ電力制御及びＴＦＣＳ選択機能３４８は、Ｉ_ｕｂインタフェースを介してノードＢ３２２にＵＥ３１２へのＰＤＳＣＨ送信のため、選択されたＴＦＣＳと対応するゲイン制御を示す（４３５）。この表示に応答して、ノードＢ３２２はそれの無線送信の電力制御レベルを設定する可変ゲイン要素４４５を調整する。

各ＴＦＣＳに要求される典型的なキャリア対干渉（Ｃ／Ｉ）レベル間の相違は、好ましくは、事前に知られ、ＳＩＲ_ｊとしてＲＮＣに格納される。２つの変数、すなわち、
（i） 現在のＴＦＣＳ
（ii） セル参照電力からのコードあたりの現在の減衰（Ａ_ｎ）
もまた、好ましくは、ＲＮＣに格納される。

現在利用されているＴＦＣＳは、物理共有チャンネル割り当てメッセージ（ＰＳＣＨＡＭ）内のＲＲＣ信号処理を介してＵＥ３１２に動的に示される。ＵＥ３１２に送信されるコードあたりの電力をΔだけ変化させる決定により（新たに受信した測定情報または新たに決定されたＢＬＥＲ情報の結果として）、以下のプロセスが各ｊ番目のＴＦＣＳに対して、

が実行される。

等式［４］は、現在の減衰（Ａ_ｎ）、現在のＴＦＣＳ（ｉ）、必要とされる電力ステップ（Δ）及びＴＦＣＳｉとＴＦＣＳｊとの間のＳＩＲの差が与えられた場合、ＴＦＣＳｊを利用したスイッチング時に必要とされる最大許容コード単位電力（通常、セル参照またはメイン共通制御物理チャンネル（Ｐ−ＣＣＰＣＨ）出力に等しい）から減衰を効率的に計算する。

最小の正の減衰Ａ_{ｎ＋１，ｊ}を有するＴＦＣＳが、最大コード単位電力制限を犯すことなくＵＥに最大データレートを提供するＴＦＣＳとして選ばれる。

Δは以下の複数の方法により求められると考えられる。すなわち、
（ｉ） ダウンリンク承認モード送信のエラー性能に関するＲＬＣ状態レポートを受信するＲＮＣのＲＬＣレイヤから直接に、あるいはＵＥによりＲＮＣに送信されたＢＬＥＲ測定レポートを介して
（ii） ＵＥからＲＮＣに送信される経路ロス及び干渉測定レポートから
（iii） 上記２つの方法の組合せ
さらに、本発明によるコンセプトは、共有チャンネルを利用したデータコールセッションを特徴とする散発的なデータ送信を処理する方法を利用する。通知される送信データがほとんどあるいは全くないため、送信の一時停止により、ＲＬＣ（または他の測定レポートベース）ＢＬＥＲ情報の以降の一時停止が引き起こされる。また、電力制御は経路ロス及び干渉ベースの測定レポートのみにより駆動されてもよいとされる。しかしながら、そのような測定レポートは貴重なアップリンクリソースを消費し、制御すべきダウンリンクトラフィックが存在しない場合には浪費されてしまう。ＰＳＣＨＡＭのＤＬ ＰＣがそのような測定レポートを利用することは既知であるが、ＲＬＣベースＰＣ方式を駆動するトラフィックがほとんどない場合のみ、ＴＦＣＳ（ＰＣと対照的に）を調整する「測定レポートのみ」という選択肢を利用することがこれにより提案される。

従って、本発明のさらなる実施例では、「静かなタイマー（ｑｕｉｅｔ ｔｉｍｅｒ）」という概念が利用される。静かなタイマーは、ダウンリンクＲＬＣバッファの容量が、かなりのダウンリンクリソースが必要とされることを示すある閾値を超える度に、リセット及び再スタートされる。かなりのダウンリンクリソースの使用が必要なとき、電力及びレート制御を利用してスループットを最大化させることが明らかに望ましい。ＲＬＣバッファの占有がある閾値を下回るか、あるいはＲＬＣ状態レポート内でレポートされるＰＤＵ数があるレベル以下である場合、Ｑｍｓの期間において、電力／レート制御された送信を保証するのに十分なデータ量が存在しないと判断される（アップリンクリソースのかなりの利用を要するかもしれない）。さらに、入力されるエラー統計はまた頻度や精度が低すぎて利用できないかもしれない。このような場合、当該手続きを再スタートさせる価値があると判断されるまで、電力制御及びレート調整はスイッチオフされる。

これは、システムが典型的なウェブブラウジングアプリケーションに利用されるとき、特に有益である。通常これは、ＨＴＴＰページのダウンロード中のダウンリンクアクティビティ期間に発生し、ダウンリンク非アクティビティ期間に続く（ユーザが情報を画面上でダイジェストしながら）。

本発明の好適な実施例によると、図５に関して以下に説明されるように、ダウンリンク電力制御方式が複数の論理状態を使用することが望ましい。

図５では、本発明の好適な実施例による状態図５００が示される。状態図５００は、３つの論理状態、すなわち、
（ｉ） ＤＬＰＣ＿Ｉｎｖａｌｉｄ状態−５０５
（ii） ＤＬＰＣ＿Ｏｆｆ状態−５３５
（iii） ＤＬＰＣ＿Ｖａｌｉｄ状態−５１５
を利用するダウンリンク電力制御方式を表す。

これら３つの状態間の遷移は、好ましくは、以下の複数のパラメータ、すなわち、
（i） ＤＬ ＲＬＣバッファ占有及び関連する閾値
（ii） ＵＥからの測定レポート情報
（iii） 「静かな時間（ｑｕｉｅｔ−ｔｉｍｅ）」タイマーＴ_Ｑに関して
の何れかにより起動されることが好ましい。

第１状態であるＤＬＰＣ＿Ｉｎｖａｌｉｄ状態５０５は、電力制御の調整を利用することが望ましいが、必要な情報が収集される必要があるか、あるいは「時間切れ（ｏｕｔ−ｏｆ−ｄａｔｅ）」とみなされるとき利用される。これは、ダウンリンク送信での感知可能な一時停止に続いて起こるかもしれない。このＤＬＰＣ＿Ｉｎｖａｌｉｄ状態５０５では、まず、状態遷移ステップ５１０に示されるように、ＵＥにおいて測定されるような測定情報に基づき、電力制御初期設定が確立されねばならない。電力制御初期設定は、電力／レート制御されたダウンリンク共有チャンネルの割り当てを与えることが可能となる前、ＵＴＲＡＮに通知される必要がある。

しかしながら、システム遅延の増加を回避するため、測定レポートの受信前に、ダウンリンク共有チャンネルの割り当てが依然として与えられねばならない。しかしながら、好ましくは、その割り当ては最も低いレートのＴＦＣＳを利用し、減衰が可能な最小値に設定される必要がある。
［ＤＬＰＣ＿Ｉｎｖａｌｉｄ状態５０５からＤＬＰＣ＿Ｖａｌｉｄ状態５１５への遷移５１０］
ＤＬ電力制御方式がＤＬＰＣ＿Ｉｎｖａｌｉｄ状態５０５からＤＬＰＣ＿Ｖａｌｉｄ状態５１５に遷移５１０するために、測定情報がＵＥから抽出されねばならない。これは、以前の電力制御調整されたダウンリンク共有チャンネル（ＤＳＣＨ）セッションからの任意の以前の電力制御情報が干渉期間の長さにより無効とみなされる事実によるものである。測定レポート情報は、
（ｉ） ＵＥ始動プロセス（様々なＵＬメッセージを介した）、あるいは
（ii） ダウンリンク電力制御の明示的目的のため送信される直接的なＵＴＲＡＮ測定レポート要求
の何れかの結果として、ＲＮＣに届くかもしれない。
［（ａ） ＵＥ始動のＤＬＰＣ＿Ｖａｉｌｄ状態５１５への遷移］
関連する測定レポート情報が含まれるＵＥ始動のＵＬメッセージの例が表１に列挙される。

上記Ｌａｙｅｒ−３メッセージは、追加的な測定情報（ＲＳＣＰお呼びＩＳＣＰ）の搬送に利用可能なＵＥにより始動されるメッセージの例である。

測定レポート情報がＵＥから受信され、ＤＬ電力制御方式がＤＬＰＣ＿ＯＦＦ状態５３５またはＤＬＰＣ＿Ｉｎｖａｌｉｄ状態５０５にあるときはいつでも、ＤＬＰＣ＿Ｖａｌｉｄ状態５１５への遷移がイネーブルとされ、タイマーＴ_Ｑがリセット及びスタートされる。

特に、ＵＥからＵＴＲＡＮへの物理アップリンク共有チャンネル（ＰＵＳＣＨ）容量リクエストメッセージは、任意的にＰ−ＣＣＰＣＨ受信信号コード出力（ＲＳＣＰ）と特定のタイムスロットのインタフェース信号コード出力（ＩＳＣＰ）値のリストを含んでいてもよい。このモデルでは、ある期間休止していたが、ＲＲＣ接続は維持されているＵＥが、ＲＮＣにＰＵＳＣＨ容量リクエストを送信する。この後すぐにダウンリンク送信が続くことが予想されうる。さらに、ＰＵＳＣＨ容量リクエストメッセージにＰＣＣＰＣＨ ＲＳＣＰとタイムスロットＩＳＣＰ情報を含めることにより、即時電力制御が結果として得られるＤＳＣＨ上でイネーブルとされうる。
［（ｂ） ＵＴＲＡＮ始動のＤＬＰＣ＿Ｖａｌｉｄ状態５１５への遷移］
ＵＥによりＤＳＣＨを介して送信される十分なダウンリンクデータが存在し、電力制御プロセスがＤＬＰＣ＿Ｉｎｖａｌｉｄ状態５０５にある場合、ダウンリンク電力制御プロセスを開始するため、明示的な測定レポートリクエストがＵＥに送信される必要がある。これを行うため、測定制御メッセージが、ＵＥから測定レポートメッセージを抽出するため、ＵＴＲＡＮからＵＥに送信される必要がある。

電力制御または送信レートの調整がされていないＰＤＳＣＨが、最小の減衰を有する利用可能な最も低いレートのＴＦＣＳを使ったこの期間中に依然として利用されることは注目すべきことである。
［ＤＬＰＣ＿Ｖａｌｉｄ状態５１５からＤＬＰＣ＿Ｖａｌｉｄ状態５１５への戻り（遷移５２０）］
Ｎ≧Ｎ_Ｑに関するＲＬＣ状態情報がＲＮＣ３３６に到達する限り、ＤＬＰＣ＿Ｖａｌｉｄ状態が維持される。ここで、Ｎはカウンタであり、Ｎ_Ｑは、当該ループが十分な信頼性を有するＰＤＵエラー統計が受信されなかったＵＥへの電力を調整するのを回避するため、代わりの最小閾値である。

さらに、ＤＬＰＣ＿Ｖａｌｉｄ状態５１５は、静かなタイマーＴ_Ｑの期限が切れていない場合のみ維持される。Ｔ_Ｑにより表される静かなタイマーは、この許容可能な「静かな」期間を決定するのに利用される。任意的に、タイマーはＤＬＰＣ＿Ｖａｌｉｄ状態５１５のＤＬ電力制御方式を維持するため、連続的に維持されてもよい（遷移５２０）。タイマーＴ_Ｑのリセットは、ＰＤＵの通知された情報の個数または頻度、及び／またはＤＬ ＲＬＣバッファ量及び閾値に基づくかもしれない。
［ＤＬＰＣ＿Ｖａｌｉｄ状態５１５からＤＬＰＣ＿Ｉｎｖａｌｉｄ状態５０５への遷移５２５］
ＤＬＰＣ＿Ｖａｌｉｄ状態５１５からＤＬＰＣ＿Ｉｎｖａｌｉｄ状態５０５への遷移は、タイマーＴ_Ｑが経過すると発生する。Ｐ−ＣＣＰＣＨ ＲＳＣＰ及びタイムスロットＩＳＣＰの測定レポートプロセスは、（任意的に）ＵＬ物理リソースを保持するこの時点で終了されてもよい。これは、例えば、測定制御ＲＲＣメッセージを使って実行されてもよい。
［ＤＬＰＣ＿ＯＦＦ状態５３５からＤＬＰＣ＿Ｉｎｖａｌｉｄ状態５０５への遷移５４０］
ＤＬＰＣ＿ＯＦＦ状態５３５は、電力制御を使用しないダウンリンク送信に利用される。ＤＬ電力制御方式がＤＬＰＣ＿ＯＦＦ状態５３５にある場合、ＤＬＰＣ＿ＯＦＦ状態５３５からＤＬＰＣ＿Ｉｎｖａｌｉｄ状態５０５への遷移のためのアクションがとられる必要がない。何れの遷移も、ダウンリンク共有チャンネル送信に対する電力制御調整処理を実行する要求に純粋に基づいている。そのような遷移に対する表示は、ＤＬ ＲＬＣバッファ量、あるいは例えば、高速接続チャンネル（ＦＡＣＨ）モードからＤＳＣＨモードへの遷移時に基づくものであってもよい。

図示されるように、ＤＬＰＣ＿Ｖａｌｉｄ状態５１５に入るため、当該プロセスはＤＳＣＨに関する電力制御が実行可能となる前、ＤＬＰＣ＿ＯＦＦ状態５３５からＤＬＰＣ＿Ｉｎｖａｌｉｄ状態５０５を介してＤＬＰＣ＿Ｖａｌｉｄ状態５１５に遷移する必要がある。これにより、初期トランスポートフォーマットレート及び初期要求減衰に関する良好な予測がなされるように、最近の測定レポート情報を取得することが保証される。

本発明の好適な実施例で利用されるＴＦＣＳ選択アルゴリズムは、以下の等式を利用する。すなわち、

ここで、初期ＴＦＣＳ及び減衰レートの決定に利用されるパラメータは、
（ｉ） ＰＣＣＰＣＨ ＲＳＣＰ Ｐ−ＣＣＰＣＨビーコン物理チャンネルの受信信号コード出力。このパラメータは、測定レポートのＵＥにより送信される。
（ii） タイムスロットＩＳＣＰ 特定のタイムスロットの干渉信号コード出力。このパラメータは、測定レポートのＵＥにより送信される。
（iii） ＳＩＲ_ｊ ＴＦＣＳｊのコード単位の名目ターゲットＳＩＲ。このパラメータは事前に知られていて、ＲＮＣに格納される。
（iv） Ｋ_{ＰＤＳＣＨ} ＲＮＣ内に構成可能な定数。このパラメータは、初期ＴＦＣＳ及び選択された減衰値に関する控えめなマージンの提供に利用される。

上記パラメータがＲＮＣに知られると、各ＴＦＣＳはそれが等式［５］を使って利用可能であるか確かめるためチェックする。

その後、Ａｖａｉｌ_ｊが等式［５］においてＴＲＵＥとなる最も高いレートＴＦＣＳ（ｊ＝ｉ）が選ばれる。

コード単位に利用される初期減衰（Ｐ−ＣＣＰＣＨ送信コード出力に対する）は、以下のように計算される。

図６を参照するに、本発明の好適な実施例によるＤＬ電力制御方式のフローチャート６００が示される。ステップ６０５に示されるように、ＤＬ電力制御方式はＤＬＰＣ＿ＯＦＦ状態で開始されると仮定される。ステップ６１０において電力制御されたＤＳＣＨが必要となるように動作状態が変わると、ステップ６１５に示されるように、ＤＬＰＣ＿Ｉｎｖａｌｉｄ状態への遷移が起こる。

ステップ６２０において最近の測定レポートがＵＥから受信されている場合、ステップ６３０において静かなタイマーＴ_Ｑがリセットされる。ステップ６２０において最近の測定レポートがＵＥから受信されていない場合、ステップ６２５に示されるように、ＵＥからの測定値を要求するため、測定制御メッセージがＵＴＲＡＮからＵＥに送信される。

ステップ６２０において、ＵＥの測定レポートが受信されているとき、当該方式はＤＬＰＣ＿Ｖａｌｉｄ状態６７０に遷移する。等式［４］を計算するための適切なパラメータが抽出され、使用する初期ＤＳＣＨ ＴＦＣＳが計算される。さらに、ステップ６３５に示されるように、等式［５］において利用される初期減衰レベルが計算される。

その後、ステップ６４０において、静かなタイマーＴ_Ｑの期限が切れたか判断される。ステップ６４０において静かなタイマーＴ_Ｑの期限が切れている場合、ステップ６１０に示されるように、電力制御方式のＤＬＰＣ＿ＯＦＦ状態への遷移が起こる。ステップ６４０において静かなタイマーＴ_Ｑの期限が切れていない場合、ステップ６４５において、ＲＬＣ相対ＰＤＵ情報が届いているか判断される。ステップ６４５において、ＲＬＣ状態ＰＤＵ情報が届いていない場合、ステップ６５０に示されるように、ＰＤＳＣＨが現在出力設定で送信され、ステップ６４０へのループで静かなタイマーＴ_Ｑがチェックされる。

ステップ６４５において、ＲＬＣ状態ＰＤＵ情報が届いている場合、ステップ６５５において、Ｎ≧Ｎ_Ｑ ＰＤＵであるか判断される。ステップ６５５において、、Ｎ≧Ｎ_Ｑ ＰＤＵが満たされていないと判断されると、ステップ６５０に示されるように、物理ダウンリンク共有チャンネル（ＰＤＳＣＨ）が現在出力設定で送信され、ステップ６４０のループにおいて静かなタイマーＴ_Ｑがチェックされる。

ステップ６５５において、Ｎ≧Ｎ_Ｑ ＰＤＵが満足されていると判断されると、ステップ６６０に示されるように、出力調整ループが繰り返される。その後、現在出力設定が更新され、静かなタイマーＴ_ＱとＮの値がリセットされる。その後、ステップ６５０に示されるように、ＰＤＳＣＨが現在出力設定で送信され、ステップ６４０に戻るループで静かなタイマーＴ_Ｑがチェックされる。その後、静かなタイマーＴ_Ｑの期限がステップ６４０において切れるまで、ＤＬＰＣ＿Ｉｎｖａｌｉｄ状態６７０が維持され、それによって、電力制御方式のＤＬＰＣ＿ＯＦＦ状態への遷移が起こる。

上記開ループ電力制御のための方法及び装置は少なくとも以下の効果を提供するということが理解されるであろう。
（ｉ） 最大コード単位電力制限を犯さず、ＵＥに最大データレートを提供するＴＦＣＳが選択される。
（ii） 本発明の実現は企画への準拠が維持されることを可能にする。
（iii） 信号オーバヘッドの最小化
従って、上記電力制御を提供する方法及び装置は、ＵＴＲＡ−ＴＤＤ ＣＤＭＡ無線通信システムにおけるＰＣ方式の更新レート制限に関する少なくとも問題点を実質的に解消する。

従って、従来技術による構成に関する上記問題点が実質的に軽減される無線通信システムでの電力制御を達成し、送信レートを調整する構成及び方法が説明されてきた。

本発明の特定及び好適な実現が上述されたが、そのような発明の概念の変形及び変更を当業者が容易に適用することができるということは明らかであろう。

図１は、ＵＴＲＡ ＴＤＤ−ＣＤＭＡ通信システムの既知のトランスポートチャンネルアーキテクチャを示す。 図２は、ＵＴＲＡ ＴＤＤ−ＣＤＭＡ通信システムのレート制御とトランスポートフォーマットとの既知の関連を示す。 図３は、本発明の好適な一実施例による様々なコンセプトをサポートするよう適応される通信システムのブロック図を示す。 図４は、本発明の好適な一実施例による様々なコンセプトに従い適応されるＲＮＣノードＢ−ＵＥ通信装置の構成を示すブロック図を示す。 図５は、本発明の好適な一実施例に従い適応されるダウンリンク送信の状態図を示す。 図６は、本発明の好適な一実施例によるダウンリンク共有チャンネル電力制御処理のフローチャートを示す。

Claims (33)

1. 無線通信システムにおける電力制御レベルの設定方法であって、
   無線加入者ユニットから送信情報を取得するステップと、
   前記送信情報に応答して、電力制御レベルを変更するステップと、
   前記送信情報に応答して、通信チャンネルフォーマットを変更するステップとを有することを特徴とする方法。
2. 請求項１記載の設定方法であって、前記通信システムはノードＢを介して無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）とユーザ装置（ＵＥ）との間の送信をサポートするＵＭＴＳベース無線通信システムであり、前記送信情報を取得するステップは前記無線加入者ユニットへのダウンリンク送信に関し、前記送信情報はダウンリンク承認モード送信のＲＬＣ状態レポートから前記ＲＮＣにより計算されることを特徴とする方法。
3. 請求項１または２記載の設定方法であって、前記通信システムは非高速フェージング環境においてダウンリンク共有チャンネルを利用することを特徴とする方法。
4. 請求項１乃至３何れか一項記載の設定方法であって、前記送信情報は前記無線加入者ユニットからの再送要求であることを特徴とする方法。
5. 請求項１乃至４何れか一項記載の設定方法であって、さらに、
   ダウンリンク通信リンクのエラーパフォーマンス表示の取得、ダウンリンク経路ロス測定レポートの取得、及びダウンリンク干渉測定の取得の１以上を含む測定レポートデータを取得するステップを有することを特徴とする方法。
6. 請求項５記載の設定方法であって、前記通信システムはノードＢを介して無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）とユーザ装置（ＵＥ）との間の送信をサポートするＵＭＴＳベース無線通信システムであり、前記測定レポートデータを取得するステップは前記ＵＥにより前記ＲＮＣに送信されるエラー測定レポートを処理することにより実行されることを特徴とする方法。
7. 請求項５または６記載の設定方法であって、前記通信システムはノードＢを介して無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）とユーザ装置（ＵＥ）との間の送信をサポートするＵＭＴＳベース無線通信システムであり、前記ダウンリンク経路ロス測定レポートまたはダウンリンク干渉測定レポートを取得するステップは前記ＵＥから前記ＲＮＣに送信され、及び／または前記ダウンリンクのエラーパフォーマンスを取得するステップは前記ＵＥにより前記ＲＮＣに送信されるエラー測定レポートを処理することにより実行されることを特徴とする方法。
8. 請求項１乃至７何れか一項記載の設定方法であって、さらに、
   送信されるデータをバッファリングするステップを有し、
   前記バッファリングされたデータが閾値を超えた場合、前記変更するステップが実行されることを特徴とする方法。
9. 請求項１乃至８何れか一項記載の設定方法であって、さらに、
   前記送信情報に基づき、ダウンリンク送信レートまたは電力制御レベルの決定前に最も低いレートの通信チャンネルフォーマット及び／または最小電力制御減衰でダウンリンク送信を処理するステップを有することを特徴とする方法。
10. 請求項１乃至９何れか一項記載の設定方法であって、前記送信情報を取得するステップは、無線加入者ユニットがアップリンクメッセージの送信を決定する場合に前記無線加入者ユニットからの送信情報の取得、または測定レポート要求に従う測定レポートデータの取得の１以上を有することを特徴とする方法。
11. 請求項１０記載の設定方法であって、さらに、
    以前の測定レポートが取得されてからの期間を追跡するタイマーを操作するステップと、
    前記期間が閾値を上回ることに応答して、測定レポートの要求を開始するステップと、
    測定レポートの受信に応答して前記タイマーをリセットするステップとを有することを特徴とする方法。
12. 請求項１乃至１１何れか一項記載の設定方法であって、さらに、
    前記通信チャンネルフォーマットの利用のため無効状態及び有効状態を適用するステップを有し、前記有効状態は、通信チャンネルフォーマットを変更することにより前記送信情報に応答して、前記ダウンリンク電力制御レベルの変更処理を可能にし、前記無効状態は、前記電力制御の変更が行われないように測定レポートデータの送信を不可とすることを特徴とする方法。
13. 請求項１０または１１に従属する場合の請求項１２記載の設定方法であって、さらに、
    タイマー値に応答して、有効状態と無効状態との間でスイッチするステップを有することを特徴とする方法。
14. 請求項１２または１３記載の設定方法であって、さらに、
    ダウンリンクチャンネル上で送信されるデータパケット数が閾値を上回るか、前記タイマーの期間が期限切れとなっていないか、信頼性のある送信情報が受信されているかの１以上の条件が当てはまる場合、有効状態を適用するステップを有することを特徴とする方法。
15. 請求項１乃至１４何れか一項記載の設定方法であって、前記無線通信システムはバーストなダウンリンク共有無線通信チャンネルをサポートすることを特徴とする方法。
16. 請求項１５記載の設定方法であって、前記通信システムはＵＭＴＳベース通信システムであり、ノードＢは前記送信情報に応答して電力制御レベルを制御する可変ゲイン要素を調整することを特徴とする方法。
17. 請求項１５記載の設定方法であって、前記通信チャンネルフォーマットはトランスポートフォーマット合成セットであり、前記送信情報に基づき電力制御レベルを決定するステップは最小の正の減衰を有するトランスポートフォーマット合成セットを加入者ユニットに最大データレートを提供する前記トランスポートフォーマット合成セットとして計算するステップを有することを特徴とする方法。
18. 請求項１乃至１７何れか一項記載の設定方法であって、前記送信情報及び／または測定レポートデータから少なくとも１つのパラメータが抽出されることを特徴とする方法。
19. 請求項１８記載の設定方法であって、前記少なくとも１つのパラメータは前記初期通信チャンネルフォーマット及び／または電力制御減衰の決定に利用され、
    （ｉ）ビーコン物理チャンネルの受信信号コード出力、
    （ii）特定の民スロットの干渉信号コード出力、
    （iii）少なくとも１つの通信チャンネルフォーマットのコード単位の干渉に対する名目ターゲット信号、
    （iv）初期通信チャンネルフォーマット及び／または選択された減衰値に関する控えめなマージンの提供に利用される定数、
    の少なくとも１つを有することを特徴とする方法。
20. 請求項１８または１９記載の設定方法であって、前記少なくとも１つのパラメータはダウンリンク通信パラメータに対して決定され、選択されたフォーマットが利用可能であり、かつ前記決定された少なくとも１つのパラメータを満たすかどうか判断するのに各自の通信チャンネルフォーマットは評価され、前記決定された少なくとも１つのパラメータを満たす最も高いレートの通信チャンネルフォーマットが選択されることを特徴とする方法。
21. 無線通信システムにおいてメッセージを送信するためのトランスポートフォーマットの選択方法であって、
    無線加入者ユニットから送信情報を取得するステップと、
    前記送信情報に応答して通信チャンネルフォーマットを変更するステップとを有することを特徴とする方法。
22. 請求項２１記載の選択方法であって、前記通信システムはノードＢを介して無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）とユーザ装置（ＵＥ）との間の送信をサポートするＵＭＴＳベース無線通信システムであり、前記送信情報を取得するステップは前記無線加入者ユニットへのダウンリンク送信に関し、前記送信情報はダウンリンク承認モード送信のＲＬＣ状態レポートから前記ＲＮＣにより計算されることを特徴とする方法。
23. 請求項２１または２２記載の選択方法であって、前記通信システムは非高速フェージング環境においてダウンリンク共有チャンネルを利用することを特徴とする方法。
24. 請求項２１乃至２３何れか一項記載の選択方法であって、前記送信情報は前記無線加入者ユニットからの再送要求であることを特徴とする方法。
25. 電力制御レベルの設定方法であって、
    電力制御信号の一部を抽出するステップと、
    前記電力制御信号の一部を利用して、ある数の通信チャンネルフォーマットに従って信号を送信するため信号クオリティ粒度の調整を決定するステップと、
    前記決定された信号クオリティ粒度に応答して、ダウンリンク送信レートまたは電力制御レベルを選択するステップとを有することを特徴とする方法。
26. 請求項１乃至２２何れか一項記載の方法ステップを内蔵するよう適応された無線通信ユニット。
27. 請求項２６記載の無線通信ユニットであって、該通信ユニットはノードＢであるか、あるいはダウンリンク電力制御装置で利用されるためのものであることを特徴とするユニット。
28. 請求項１乃至２５何れか一項記載の方法ステップを内蔵するよう適応された無線通信システム。
29. 請求項２８記載の無線通信システムであって、該通信システムはＵＴＲＡ−ＴＤＤ ＣＤＭＡ無線通信システムであることを特徴とするシステム。
30. 無線加入者ユニットから測定レポートデータを取得する手段と、
    前記測定レポートデータに基づきダウンリンク送信レートまたは電力制御レベルを決定する手段と、
    前記測定レポートデータに応答して、通信チャンネルフォーマットを変更することによりダウンリンク送信レートまたは電力制御レベルを変更する手段とを有することを特徴とする無線ネットワークコントローラ。
31. 請求項３０記載の無線ネットワークコントローラであって、前記測定レポートデータを取得する手段は、ダウンリンク通信リンクのエラーパフォーマンス表示を取得する手段、ダウンリンク経路ロス測定レポートを取得する手段、及び／またはダウンリンク干渉測定を取得する手段とを有することを特徴とするコントローラ。
32. 請求項３０または３１記載の無線ネットワークコントローラであって、さらに、
    前記測定レポートデータを取得する手段に動作可能に接続されたプロセッサを有し、
    該プロセッサはダウンリンク承認モード送信のＲＬＣ状態レポートからダウンリンク送信レートまたは電力制御レベルを計算することを特徴とするコントローラ。
33. 請求項１乃至２５何れか一項記載の方法を実行するため、プロセッサを制御するプロセッサ実現可能な命令を格納する記憶媒体。

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