JP2005537716A - 無線通信システムのための分散リバースチャネル外部ループ電力制御 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】無線通信システムの使用に適した複数の状態を有する分散電力制御機構。一つの観点において、機構は、データプロセッサー(322)を含む分散調節ユニット、ステートマシン(330)、フレームエラーレート調節器(340)、および電力制御閾値調節エレメント(324)を含む。フレームエラーレート調節器(324)は、システムコントローラーにおけるように中央に位置している。データプロセッサー(322)は、入力信号を受信して処理し、入力信号データフレームのステータスを提供する。ステートマシン(330)はフレームステータスを受信し、現在の電力制御状態を供給する。フレームエラーレート調節器(340)はフレームステータスを受信し、実効的な現在のフレームエラーレートを供給する。閾値調節エレメント(324)はフレームステータス、実効的な現在のフレームエラーレート、および現在の電力制御状態を受信し、これらに応答して、電力制御セットポイントを供給する。
Description
本発明は、一般に無線通信システムの分野に関し、特にリバースリンク外部ループの分散電力制御を実行するための技術に関する。
符号分割多元接続(CDMA)システムのようなセルラ電気通信システムは、多くの場合、1つ以上の基地局トランシーバーサブシステム(BTSs)と通信している複数の移動局または端末(例えば、セル方式の携帯無線電話、移動ユニット、無線電話、携帯電話)により特徴づけられる。端末によって送信された信号は、BTSによって受信され、多くの場合基地局コントローラー(BSC)を有するモバイルスイッチングセンター(MSC)に中継される。MSCは、次には、公衆交換電話網(PSTN)または他の端末に信号を送る。同様に、信号はPSTNからBTSおよびMSCを経由して端末に送信してもよい。
CDMAシステムは、典型的には、1つ以上の規格に準拠するように設計されている。そのような規格は「デュアルモード広帯域スペクトル拡散セルラーシステムのためのTIA/EIA/IS−95−B移動局−基地局互換性規格」(TIA/EIA/IS-95-B Mobile Station-Base Station Wideband Spread Spectrum Cllular System)(IS−95規格)、「デュアルモード広帯域スペクトル拡散セルラー移動局のためのTIA/EIA/IS−98推奨最小規格」(TIA/EIA/IS-98 Recommended Minimum Standard for Dual-Mode Wideband Spread Spectrum Cellular Mobile Station)(IS−98規格)、「第三世代パートナーシッププロジェクト(3GPP)」という名前がつけられた協会により提供され、文献番号3G TS25.211、3G TS 25.212、3G TS 25.213および3G TS25.214を含む一連の文献に具現化される規格(W−CDMA規格)、および「cdma2000スペクトル拡散システムのためのTR−45.5物理層規格」(cdma2000規格)を含む。新しいCDMA規格は、使用のために絶えず提案されており採用される。これらのCDMA規格は当業者に知られている。
典型的な通信システムでは、適切な動作は、端末間の干渉を最小にするために最も低い可能な電力レベルで端末が送信することを要求する。反対に、端末の電力レベルが低すぎれば、BTSは端末から受信されたパケットを適切に受信し、解読することができないであろう。このトレードオフは、各個々の端末の送信電力の一定の監視および維持を必要とする。各端末が、BTSでリバースフレームの適切な復号を可能にさせる最小電力で送信するとき、最適な性能が生じる。BTSに対する端末の移動、干渉効果、および一方のBTSから他方のBTSへのハンドオフは、システム電力性能および通信の品質に悪影響を与え、劣化させる可能性がある。
電力を制御するための以前の技術は、上述の無線通信システムの2つの異なった属性、すなわち端末とBTSとの間の内部ループ電力制御、およびBSCにおける外部ループ電力制御を扱ってきた。内部ループ電力制御は、BTSに端末によって送信される電力レベルを制御すること、BTSにより受信される信号電力レベルの監視、および受信可能な端末送信電力レベルを維持するためにBTSから送信されたコマンドに言及する。内部ループ電力制御は、BTSが、固定の、あらかじめセットされた電力制御閾値にできるだけ近くにBTSにより感知される電力を維持しようと試みるように動作する。BTSは、毎秒600回のような相対的に高いレートで調節コマンドを典型的に送る。BSCにおける外部ループ電力制御は、内部ループ電力制御により使用される電力制御閾値を連続的に調節することから構成され、電力制御を実行するBTSにより観察されるリバースリンク上の受信可能なフレームエラーレート(FER)を達成する。BSCにおける外部ループ電力制御は、すべてのBTSに同一の電力制御セットポイントを送信するBSCを必要とする。この場合、電力制御セットポイントは、BTSsにより送信されたFERsに応じて変更してもよい。電力制御セットポイントは、典型的に、目標FERに基づいて計算される。目標FERは、条件に合ったフレームエラーレートと異なってもよいが、その一部を形成する。
BSCにおける外部ループ電力制御に伴う問題は、待ち時間、ローディング、およびBTSs間の性能の相違を含む。BSCにおいて外部ループ電力制御を用いて、BSCは、典型的に、電力制御セットポイントを計算する前および電力制御セットポイントをBTSsに送信する前にすべてのBTSsがパケットを送信するのを待たなければならない。この待ち時間は、以下の点において、電力送信およびネットワーク性能に悪影響を与える可能性がある。すなわち、BTSsへの電力制御セットポイントへの遅い配信は、BTSsに不適切なフレームエラーレートを採用させるかもしれず、システム全体にわたってフレームエラーレートの増大を生じるかもしれないという点においてである。BTSsへの電力制御セットポイントの送信待ち時間は、最終的に端末が高すぎる電力レベルまたは低すぎる電力レベルを送信し、システム性能を劣化させる可能性がある。BSCが各個々のBTSに同一の電力制御セットポイントを送信するための要件は、重要なシステム負荷を提供し、このBSCからBTSへの送信容量は、他のタスクに対して採用するということもあり得る。さらに、複数のタイプのBTSsを使用するネットワークにおいて、例えば、1パーセントのFERに対する閾値は、異なるBTSsに対して異なる性能に変換してもよい。集中型のBSCアルゴリズムは各BTSのためのPCTを同じ値にセットする。それは、異なる電力制御仕様に製造されたBTSの異なるフレームエラーレートを結果として生じるかもしらない。
したがって、BTS製造および性能差により待ち時間、送信ローディングおよび非能率の以前に知られた欠点を回避する効率的な電力制御技術の必要がある。
ここに示された実施形態は、無線通信システムにおける電力レベル送信を制御するためのシステムを提供することにより、上述した必要性に対処する。本発明の第1の観点によれば、入力通信信号を受け取り処理し、かつ電力制御セットポイントを提供するように動作する分散調節ユニットを具備する、無線通信システムにおける電力レベル送信を制御するシステムが提供される。分散調節ユニットは、入力通信信号を受信し、入力通信信号のフレームのためのフレームステータスを供給するように動作する受信データプロセッサーと、受信データプロセッサーからフレームステータスを受信し、現在の電力制御状態を供給する電力制御ステートマシンと、受信データプロセッサーからフレームステータスを受信し、電力制御ステートマシンから現在の電力制御状態を受信し、およびセントラルプロセッサーから効率的な現在のフレームエラーレートを受信し、それらに応答してセットポイントを供給する電力制御閾値制御器を具備する。セントラルプロセッサーはフレームステータスおよび目標フレームエラーレートを受信し、周期的に効率的な現在のフレームエラーレートを、無線通信システム内の少なくとも1つの分散調節ユニットに配信する。
本発明の第2の観点によれば、エラーレート調節器および分散調節ユニットを具備する、無線通信システムが提供される。このシステムは無線通信リンク上の変調された信号を受信し、受信した信号を条件づけして条件づけされた信号を発生するように動作するRF受信器ユニットと、条件づけされた信号を受信して処理し、特定のデータ送信のために変調された信号から受信したデータのフレームステータスを供給するように動作するチャネルプロセッサーと、フレームステータスを受信し、それに応答して、効率的な現在のフレームエラーレートを受信するように動作する分散電力制御プロセッサーとを具備する。エラーレート調節器は、フレームステータスを受信し、効率的な現在のフレームエラーレートを計算し、効率的な現在のフレームエラーレートを分散調節ユニットの分散電力制御プロセッサーに送信する。さらに、分散電力制御プロセッサーは、フレームステータス、目標フレームエラーレート、および効率的な現在のフレームエラーレートを受信し、それらに応答して、効率的な現在のフレームエラーレートを供給するように動作する分散閾値調節エレメントを具備する。
本発明の第3の観点によれば、無線通信システムで使用する電力制御ユニットが提供される。電力制御ユニットは、入力信号を受信して処理し、特定のデータ送信のために入力信号から受信したデータのフレームのステータスを供給するように動作する分散データプロセッサーと、フレームステータスを受信し、電力制御ユニットのための現在の電力制御を供給するように動作する分散ステートマシンとを具備する。現在の電力制御状態は、データ送信を含む特定の通信セッションのステータスを示し、現在の電力制御状態は、電力制御ユニットの複数の可能な状態の1つである。電力制御ユニットはさらに、フレームステータスを受信し、それに応答して効率的な現在のエラーレートを供給するように動作するセントラルエラーレート調節器と、フレームステータス、エラーレート、および現在の電力制御状態を受信し、それらに応答して電力制御セットポイントを供給するように動作する分散電力制御閾値調節エレメント出力調整装置を含む。
本発明の第4の観点によれば、無線通信スペクトル中の送信された信号の電力制御を供給する方法が提供される。この方法は、送信された信号を受信して処理し、分散調節ユニットにおいて、特定のデータ送信のために受信され処理された信号から受信したデータのフレームのためにフレームステータスを供給し、フレームステータスおよび所定の規則のセットに基づいて効率的な現在のフレームエラーレートを中心に計算し、効率的な現在のフレームエラーレートを分散調節ユニットに供給し、フレームステータスおよびエラーレート調節因子に応答して電力制御セットポイントを調節することを具備する。
本発明の第5の観点によれば、無線通信システムにおいて、送信された信号の電力制御を供給するコンピューター読み出し可能媒体上に具現化されたコンピュータープログラムが提供される。コンピュータープログラムは、入力信号を受信し、入力信号のためのフレームステータスデータを供給する能力を有する入力信号プロセッサーを含む分散データ処理コードセグメントと、補正調節計算セグメントと境界評価セグメントを含む中央エラーレート調節コードセグメントを含み、目標エラーレートは、境界評価セグメントにより境界される補正調節計算セグメント、およびフレームステータスおよびエラーレート調節に基づいて電力制御閾値セットポイントを補正する補正アプリケーションセグメントを含む分散電力制御閾値調節セグメントを用いて補正される。
本発明の第6の観点によれば、無線通信スペクトル中の送信された信号のために電力制御を供給するシステムが提供される。このシステムは、特定のデータ送信のために受信され処理された信号から受信されたデータのフレームのためにフレームステータスを供給するために送信された信号を受信し処理する分散調節ユニット受信手段と、フレームステータスおよび所定の基準のセットに基づいて効率的な現在のフレームエラーレートを決定する中央フレームエラーレート調節手段、およびフレームステータスおよび効率的な現在のエラーレートに応答して電力制御セットポイントを調節するための分散調節手段を含む。
本発明の第7の観点によれば、入力通信信号を受信し処理し電力制御セットポイントを分散調節ユニットに供給するように動作する分散調節ユニットが提供される。分散調節ユニットは、入力通信信号を受信し、入力通信信号のフレームのためのフレームステータスを供給するように動作する受信データプロセッサーと、受信データプロセッサーからフレームステータスを受信し、現在の電力制御状態を供給するように動作する電力制御ステートマシンと、および受信データプロセッサーからフレームステータスを受信し、電力制御ステートマシンから現在の電力制御状態を受信し、およびセントラルプロセッサーから現在のフレームエラーレートを受信し、それらに応答してセットポイントを供給する電力制御閾値調節器を含む。
本発明の特徴、性質および利点は、類似の参照文字が全体にわたって対応して特定する図面とともに以下に述べる詳細な説明からより明白になるであろう。
定義
ここで使用される「HDRシステム」または「HDR」は、本発明の譲受人に譲渡された、1997年11月3日に出願された「高データレートパケットデータ送信のための方法および装置」(METHOD AND APPARATUS FOR HIGH DATA RATE PACKET DATA TRANSMISSION)というタイトルの米国特許出願番号08/963,386に開示されたような高データレートシステムに言及する。このHDR設計は、当業者に知られている、「TIA/EIA/IS−856、「CDMA2000高レートパケットデータ無線インターフェース仕様」の基礎を形成する。
ここで使用される「HDRシステム」または「HDR」は、本発明の譲受人に譲渡された、1997年11月3日に出願された「高データレートパケットデータ送信のための方法および装置」(METHOD AND APPARATUS FOR HIGH DATA RATE PACKET DATA TRANSMISSION)というタイトルの米国特許出願番号08/963,386に開示されたような高データレートシステムに言及する。このHDR設計は、当業者に知られている、「TIA/EIA/IS−856、「CDMA2000高レートパケットデータ無線インターフェース仕様」の基礎を形成する。
アクセス端末(AT)または端末とここで呼ばれる、HDR加入者局は、可動式または固定されていてもよく、ここでは、BTSsと呼ばれる1つ以上のHDR基地局と通信してもよい。端末は、ここでは、基地局コントローラー(BSC)と呼ばれる、HDR基地局コントローラーに対して1つ以上のBTSsを介してデータパケットを送受信する。BTSsとBSCsはアクセスネットワークと呼ばれるネットワークの一部分である。
アクセスネットワークは、複数の端末間でデータパケットを運ぶ。アクセスネットワークはさらに、企業イントラネットまたはインターネットのようなアクセスネットワーク外部にあるさらなるネットワークに接続されていてもよく、各端末とそのような外部のネットワークとの間のデータパケットを運んでもよい。1つ以上の基地局トランシーバーとのアクティブなトラフィックチャネル接続を確立した端末は、アクティブ端末と呼ばれ、トラフィック状態にあると言われている。1つ以上のBTSとのアクティブなトラフィックチャネル接続を確立する過程にある端末は接続セットアップ状態であると言われている。端末は、例えば光ファイバーあるいは同軸ケーブルを使用して、無線チャネルを介してまたは有線チャネルを介して通信する任意のデータ装置であってよい。端末はさらに、これらに限定されないが、PCカード、コンパクトフラッシュ(登録商標)、外部または内部モデム、または無線または有線電話を含む多数のタイプの装置のいずれかであってよい。
用語「通信チャネル/リンク」は、変調特性およびコーディングに関して記載された信号が送信される単一ルート、またはBTSまたは端末のプロトコル層内の単一ルートを意味するためにここでは排他的に使用される。
用語「リバース・チャネル/リンク」は、端末が信号をBTSに送信する通信チャネル/リンクを意味するようにここでは、排他的に使用される。
用語「フォワードチャネル/リンク」は、BTSが信号を端末に送信する通信チャネル/リンクを意味するようにここでは排他的に使用される。
用語「アクティブセット」は、特定の端末に割り当てられたフォワードトラヒックチャネルを含むCDMAチャネルに関連するパイロットチャネルのセットを意味するようにここでは排他的に使用される。用語「パイロットチャネル」は、各CDMA BTSによって連続的に送信された未変調の、ダイレクトシーケンススペクトル拡散信号を意味するようにここでは、排他的に使用される。
このシステムは、HDR環境中の実施に関して記載される。本発明は、TIA/EIA/IS−95およびその子孫に従うCDMAシステムを含むが、これらに限定されずに、様々な通信システムで実施してもよいことは当業者に明白であろう。
システム動作
図1は、多くのユーザーを支援するスペクトル拡散通信システム100の図である。システム100は、各セルが対応するBTS 104によってサービスされる多数のセルのための通信を提供する。様々な端末106はシステムの全体にわたって分散する。各端末106は、端末がデータを送信しているおよび/または受信しているおよび端末がソフトハンドオフの状態にあるかどうかに応じて、任意の特定の瞬間にフォワードリンクおよびリバースリンク上の1つ以上のBTS104と通信することができる。図1に示すように、BTS104aは、端末106a、106b、106cおよび106dと通信し、BTS104bは、端末106d、106eおよび106fと通信する。
図1は、多くのユーザーを支援するスペクトル拡散通信システム100の図である。システム100は、各セルが対応するBTS 104によってサービスされる多数のセルのための通信を提供する。様々な端末106はシステムの全体にわたって分散する。各端末106は、端末がデータを送信しているおよび/または受信しているおよび端末がソフトハンドオフの状態にあるかどうかに応じて、任意の特定の瞬間にフォワードリンクおよびリバースリンク上の1つ以上のBTS104と通信することができる。図1に示すように、BTS104aは、端末106a、106b、106cおよび106dと通信し、BTS104bは、端末106d、106eおよび106fと通信する。
システム100において、システムコントローラ102はBTS104に接続し、さらに、MSCに、そして次にはPSTNに、および/またはPDSNに接続してもよい。システムコントローラ102は、システムコントローラ102に接続される種々のBTSsのための調整と制御を供給する。システムコントローラ102は、さらに、データの経路指定または端末106の間での電話呼、およびBTSs104を経由して端末106とPSTNとの間の電話呼(例えば、一般的な電話)を制御する。CDMAシステムの場合、システムコントローラ102はまた、基地局コントローラー(BSC)と呼ばれる。
特定の端末106と1つ以上のBTSs104との間の通信は、典型的に不連続である。端末は典型的に、ある特定の期間に、BTS(複数の場合もある)104に対してデータを送信および/または受信するのみである。残りの期間において、端末106は、「非アクティブ」であり、BTS(複数の場合もある)104からパイロット信号(複数の場合もある)を受信するだけかもしれない。
上で述べたように、リバースリンク上で、各端末106からの送信は、他のアクティブな端末に対して干渉として作用し、従って、これらの端末106の性能に影響を及ぼす。ターミナルの性能を改善し、かつシステム容量を増加させるために、各端末106の送信電力は、送信端末の特定のレベルの性能を依然として維持しながら、干渉の量を低減するためにできるだけ低く制御される。BTS104において受信される信号品質が貧弱すぎる場合、受信されるフレームを正しくデコードする可能性は減少する。また、性能は危険にさらされるかもしれない(例えば、より高いFERに)。他方、受信した信号品質が高すぎる場合、送信電力レベルも高すぎる可能性があり、他の端末に対する干渉量が増加し、他の端末の性能を劣化させる可能性がある。
図2は、リバースリンク上の電力を監視するための先行技術システムの図である。図2において図解されるシステムは、本発明の譲受人に譲渡された、「無線通信システムのためのマルチステート電力制御機構」(MULTI-STATE POWER CONTROL MECHANISUM FOR A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM)というタイトルの米国特許出願09/615,355に開示されている。電力制御機構200は、外部ループ220とともに動作する内部ループ210を含む。
内部ループ210は、BSC102から送信されたセットポイントにできるだけ近づくように端末106に対してBTS104で受信された信号品質を維持しようと試みる(相対的に)高速なループである。図2に示すように、内部ループ210は、端末106とBTS104との間で動作する。内部ループ210のための電力調節は、典型的に、BTS104において受信信号の品質を測定し(ブロック212)、測定した信号品質をセットポイントと比較し(ブロック214)、および電力制御コマンドを端末106に送信することにより達成される。電力制御コマンドは、端末に対してその送信電力を調節するように指示し、例えば、端末106における送信電力の増加を指示する「アップ」コマンドまたは送信電力の減少を指示する「ダウン」コマンドとして実施してもよい。次に、端末は、電力制御コマンドを受信する毎に、その送信電力レベルを調節する(ブロック216)。HDRシステムの場合、電力制御コマンドは、いくつかのCDMAシステムの場合、毎秒600回と同じくらいしばしば送られるかもしれない。従って、内部ループ210に対して相対的に高速な応答時間を供給する。
時間に対して典型的に変化する通信チャネルにおける経路損失により(ブロック218)、特に端末106の場合は、BTS104における受信信号品質は連続的に変動する。従って、内部ループ210は、通信チャネルにおける変化が存在する場合に、BSC102から受信したセットポイントで、あるいはそのセットポイントの近くで受信される信号品質を維持することを試みる。
外部ループ220は、リバースリンク上の端末106に対して特定のレベルの性能が達成されるように、BSC102により送信されるセットポイントを連続的に調節する(相対的に)遅いループである。性能の所望のレベルは典型的に特定の目標フレームエラーレート(FER)である。このFERは、いくつかのCDMAシステムの場合1%である。ただし、その他の所望の性能レベルも使用することもできる。
外部ループ220の場合、端末106からの信号は、受信され処理され、送信されたフレームを回復する。そして、次に、受信したフレームのステータスが決定される(ブロック222)。受信フレーム毎に、フレームが良いか(すなわち、正しく受信されたか)または悪いか(すなわち、エラーで受信されたか)の決定が成される。受信されたフレーム(良いかまたは悪い)のステータスに基づいて、セットポイントはPCT調節ブロック224で調節される。典型的に、フレームが正確に受信される場合、遠隔端末からの受信される信号品質は必要より高いだろう。従って、BSC102から送信されたセットポイントはわずかに縮小される。それは内部ループ210に端末送信電力レベルを下げさせるかもしれない。あるいは、フレームが誤って受信される場合、端末からの受信される信号品質は必要より低いだろう。BSC102から送信されたセットポイントはこのように増加される。それは内部ループ210に端末送信電力レベルを増加させるかもしれない。
セットポイントはフレーム毎に調節することができる。フレームステータスはまた、Nの受信フレームに対して累積することができ、N番目のフレーム期間ごとにセットポイントを調節するために使用することができる。この場合、Nは、1より大きな任意の整数であり得る。内部ループ210は典型的にフレーム期間ごとに何度も調節されるので、内部ループ210は外部ループ220より速い応答時間を持っている。電源制御機構の状態は、遠隔地、すなわちBSC102から外部ループ220の動作を指図する電源制御ステートマシン230によって維持される。図2の設計において利用可能な状態は含んでいてもよいが、電力制御活動をしないことを表す非アクティブ状態、フレームがリバーストラヒックチャネル上で送受信される標準状態、フレームがリバーストラヒックチャネル上に送信されないデータ無し状態、およびデータが無い状態のときに、リバーストラヒックチャネル上に新しいフレームがあるデータ開始状態を含んでいてもよい。しかし、これらの状態に限定されるものではない。図2の設計において、セットポイントは、PCT調節ブロック224および電源制御ステートマシン230により確立される。PCT調節ブロック224および電力制御ステートマシン230は両方ともBSC102に常駐する。従って、セットポイントは、BSC102からすべてのBTS104に送信され、上述した待ち時間の問題、異なる電力制御設計を採用するBTSsに対する性能の変化、等の問題を生じる。
本発明の1つの観点は図3に図解される。
この観点において、内部ループ310は、また、外部ループ電力制御320とともに動作する。BSC102からのデータの受信、および端末106への電力制御コマンドの送信を含む外部ループ電力制御が、BTS104で生じる。従って、BTS104は、セントラルプロセッサー、またはBSC102と端末106との間に位置する多くの分散調節ユニットの1つを表す。本発明に従う各分散調節ユニットは、データを受信し、以前は、BSC102上で達成したある機能並びに以下に記載するある新しい機能を実行する。この構成において、BSC102は、電力制御調節を、効率的な現在のFERの形態で、複数の端末106と相互作用する複数の分散調節ユニットに送信するセントラルプロセッサーを表す。各分散調節ユニットは、例えば、図3の電力制御ステートマシンとPCT調節ブロックを含む。
この構成において、BTS104は、BTS104において受信信号の品質を測定し(ブロック312)、測定された信号品質をセットポイントと比較し(ブロック314)、および電力制御コマンドを端末106に送信することにより内部ループ310のための電力調節を典型的に達成する。電力制御コマンドは、端末に端末送信電力を調節するように指示し、例えば、端末に対して「アップ」コマンドまたは「ダウン」コマンドとして実施してもよい。従って、端末が電力制御コマンドを受信するごとに、端末106は、それに従って、端末送信電力レベルを調節する(ブロック316)。いくつかのCDMAシステムの場合、電力制御コマンドは、毎秒600回の頻度で送信してもよい。従って、内部ループ310に対して、相対的に高速な応答時間を提供する。この場合も先と同様に、内部ループ310は、通信チャネルの変化が存在する場合に、PCT調節ブロック324から受信したセットポイントでまたはそのセットポイント付近で受信信号を維持しようと試みる。特定のレベルの性能がリバースリンク上の端末106に対して達成されるように、外部ループ320は、PCT調節ブロック324により送信されたセットポイントを連続的に調節する。
外部ループ320の場合、端末106からの信号は、受信され処理され、送信されたフレームを回復し、次に、BTS104は、受信データプロセッサーブロック322内の受信フレームのステータスを決定する。受信フレームごとに、BTS104は、フレームが良いか(すなわち、正確に受信されたか)または悪いか(すなわち、エラーで受信されたか)決定する。フレームステータスはBTS104からBSC102に送られる。BSC102は、BSC102に関連したこれらのBTSsのためのフレームステータスを収集する。BSC102は、目標FERおよびBTSsの合計数と組み合わせてフレームステータスを使用し、以下に述べるフレームエラーレート調節ブロック340において効率的な現在のFERを計算する。フレームエラーレート調節ブロック340は、効率的な現在のFERをBSC102からBTS104に、特にPCT調節ブロック324に送信する。
電力制御機構の状態は、受信データプロセッサーブロック322から受信したフレームステータスに基づいて、BTS104内から外部ループ320の動作を中心に指示する電力制御ステートマシン330によって維持される。以下に議論されるように、図3の設計において利用可能な状態は、これらに限定されないが、フレームがリバーストラヒックチャネル上で送受信される標準状態、フレームがリバーストラヒックチャネル上を送信されないデータ無し状態、およびデータ無し状態のときに、リバーストラヒックチャネル上に新しいフレームがある、データ開始状態を含んでいてもよい。電源制御ステートマシン330は、電力制御状態を計算し、電力制御状態をPCT調節ブロック324に供給する。図3の設計において、セットポイントは、受信データプロセッサーブロックから受信したフレームステータス、電力制御ステートマシン330から受信した電力制御状態(ブロック322およびステートマシン330は両方ともBTS上に常駐する)、およびBSC上に常駐するフレームエラーレート調節ブロック340により供給される効率的な現在のFERに基づいてPCT調節ブロック324により確立される。
典型的に、フレームが正確に受信されるなら、端末106から受信された信号品質は、必要より高いであろう。BTS104はセットポイントをわずかに縮小するかもしれない。それは内部ループ310に端末の送信電力レベルを下げさせるかもしれない。フレームがエラーで受信されるなら、端末106から受信した信号品質は必要より低いであろう、そしてBTS104はセットポイントを増加させるかもしれない。それは内部ループ310に端末の送信電力レベルを増加させるかもしれない。セットポイントはフレームごとに調節することができる。また、フレームステータスはNの受信フレームに対して累積することができ、N番目のフレーム期間ごとにセットポイントを調節するために使用することができる。この場合は、Nは、1より大きい任意の整数であり得る。
セットポイントが調節される方法を制御することによって、異なる電力制御特性とシステム性能を得ることができる。例えば、受信される効率的な現在のFERは、悪いフレームに対してセットポイント内において上方調節の量を変更することにより、良いフレームに対して下方調節の量を変更することにより、セットポイント内の連続する増加間の必要な経過時間を変更することによって、等により調節することができる。本発明の1つの観点において、フレームエラーレート調節ブロック340はBSC102で作動する。その一方で受信データプロセッサーブロック322、PCT調節ブロック324および電力制御ステートマシン330は、BTS104で作動する。その結果、セットポイントは、各BTS104において、動的に計算され、それにより、セットポイント計算および送信待ち時間を低減する。
本発明の1つの観点に従って、電力制御のための計算、状態、調節および電力制御のための関連する機能は、BTS104およびBSC102により実行され、システム全体にわたって電力を制御する際にコンポーネント間の効率を促進する。実行された個々の機能、採用された状態、および成された計算は以下に概説される。
BSC電力制御機能性
BSCの電力制御層は、フレームエラーレート調節ブロック340を用いて目標FERに基づいて効率的な現在のFERを計算する。フレームエラーレート調節ブロックの所望の効果は、すべてのBTSsから受信したフレームステータスに基づいて計算されたFERが目標FERにほぼ等しいまたは満たすことである。目標FERは、典型的には、1パーセントであるが、これは依然として本発明の範囲にありながら、システムの要件に応じて、他の値に設定することができる。BSC102は、受信フレームのCRC(巡回冗長検査)ステータスに基づいてBTSsに送信された効率的な現在のFERを連続的に更新する。HDRフレームは、それが成功裏にCRCを有するなら良く、非成功裏にCRCを有するなら悪い。
BSCの電力制御層は、フレームエラーレート調節ブロック340を用いて目標FERに基づいて効率的な現在のFERを計算する。フレームエラーレート調節ブロックの所望の効果は、すべてのBTSsから受信したフレームステータスに基づいて計算されたFERが目標FERにほぼ等しいまたは満たすことである。目標FERは、典型的には、1パーセントであるが、これは依然として本発明の範囲にありながら、システムの要件に応じて、他の値に設定することができる。BSC102は、受信フレームのCRC(巡回冗長検査)ステータスに基づいてBTSsに送信された効率的な現在のFERを連続的に更新する。HDRフレームは、それが成功裏にCRCを有するなら良く、非成功裏にCRCを有するなら悪い。
フレームエラーレート調節ブロック340におけるBSC102は、フレームエラーレートに対するある境界、すなわち、外部強化FminおよびFmaxおよびより狭い理論的境界FeminおよびFemaxを計算する。BSC102は、アクティブセットサイズに基づいて、フレームエラーレート調節境界Fmin、Fmax、Femin、Femaxを更新する。この場合、アクティブセットサイズは、端末が現在通信しているBTSsの数である。これらのフレームエラーレート境界は、以下により詳細に記載するように、BSC102により供給される効率的な現在のFERのための上限および下限をBTSs104に供給する。BSC電力制御システムは、典型的に内部変数、すなわち、フレームエラーレート調節ブロック340内で使用される変数を更新する。このような変数としては、例えば、フレームレートにおける、良いフレームまたは悪いフレームが受信されたときに適用される調節、効率的な現在のFER、最小および最大の計算されたFER値、等である。BSC102は、典型的にはすべての更新されたフレームに対してBTSs104を更新しないが、その代わり、フレームエラーレート調節変化が所定の閾値を越えるとき、更新をBTSs104に送信する。
この構成において、異なるBTSsは異なるFERsを持ってもよい。各受信したフレームのためのフレームステータスは、すべてのBTS104およびBSC102によって供給される。BSC102は、すべてのBTSs104から受信したフレームステータスを用いてFcと呼ばれる現在のFERを計算する。良いフレームが受信されるとき、Fcに適用されるべき補正の量は、Cgである。その一方で悪いフレームが受信される時適用される補正の量はCbである。Cgは以下のように計算される:
に従ってdB値を線形確率値に変換する。Pr(x)は0から1まで変動する。Ftは、BSC102において観察されるべきdBにおける目標フレームエラーレートである。Ftは環境に応じて異なる値をとる。この環境は、これに限定されないが、Ftが受信した100のフレーム毎に1つの悪いフレームを表す、−20の値を持つことを含む。Cbは、悪いパケットが受信されたとき、現在計算されたFERに適用される悪いフレーム補正値、Fcである。Cbは、遭遇する所望の性能および条件に応じて異なる値をとってもよい。この所望の性能および条件は、これに限定されないが、悪いフレームが受信されたとき、適用される2dBの悪いフレーム補正値を表す、−2の値を含む。
BSC102は様々な計算を実行し、Fec、すなわち効率的な現在のFERをBTSs104に送信する。Fcは、受信したフレームのステータスに基づいて、フレームエラーレート調節ブロック340により計算されたフレームエラーレートを表す。Fecは、Fec=min(max(Femin,Fc),Femax)に従って[Femin,Femax]の範囲内で切り取られたFcを表す。Fc、Fec、Fmax、Femax、FeminおよびFminの関係は、図4に図解される。Fecは、BSC102からすべてのBTSs104に送信された最終値である。図4に従って、範囲[Fmin、Fmax]は、以下のようにガード(Guard)変数を用いて[Femin、Femax]から計算される:
Fmin=Femin−Guard
Fmax=Femax+Guard
図4に示すように、Fcは、Fecより大きな範囲内で変化する。ガードの値は、特定のシステムにより直面する環境に依存し、以下に述べるFeminおよびFemaxの計算された範囲に従って変化する。一例として、ガードの値は、FeminとFminの間の2dBの差分、並びに、FemaxとFmaxの間の2dBの差分を表す2であってもよい。動作中、Fcは計算された最大点または最小点(FmaxまたはFmin)に達するかもしれない。BSC102、および、特にフレームエラーレート調節ブロック340が、FcがFmaxまたはFminにあることを決定すると、フレームエラーレート調節ブロック340は、良くても悪くても反対のステータスを持つフレームがBSC102において受信されると、典型的にFcを補正する。言いかえれば、Fcが例えばFmaxに達して、悪いフレームが受信される場合、システムはFcを減少させることにより悪いフレームを修正する。これは、効率的な現在のFERを決定するために使用されるFcの値を、境界が採用されなかったなら存在したであろう、Fcと異ならせるかもしれない。この効果を適応させるために、Fcは、相対的に大きな範囲[Fmin、Fmax]内で変化することができる。図4は、受信したパケットに従って、FcおよびFecのための可能な変化の一例を図解する。この場合、Gは、CRCに合格する良いパケットであり、Bは、CRCに失敗する悪いパケットである。図4から、FcはFecより広い範囲において変化する。
Fmin=Femin−Guard
Fmax=Femax+Guard
図4に示すように、Fcは、Fecより大きな範囲内で変化する。ガードの値は、特定のシステムにより直面する環境に依存し、以下に述べるFeminおよびFemaxの計算された範囲に従って変化する。一例として、ガードの値は、FeminとFminの間の2dBの差分、並びに、FemaxとFmaxの間の2dBの差分を表す2であってもよい。動作中、Fcは計算された最大点または最小点(FmaxまたはFmin)に達するかもしれない。BSC102、および、特にフレームエラーレート調節ブロック340が、FcがFmaxまたはFminにあることを決定すると、フレームエラーレート調節ブロック340は、良くても悪くても反対のステータスを持つフレームがBSC102において受信されると、典型的にFcを補正する。言いかえれば、Fcが例えばFmaxに達して、悪いフレームが受信される場合、システムはFcを減少させることにより悪いフレームを修正する。これは、効率的な現在のFERを決定するために使用されるFcの値を、境界が採用されなかったなら存在したであろう、Fcと異ならせるかもしれない。この効果を適応させるために、Fcは、相対的に大きな範囲[Fmin、Fmax]内で変化することができる。図4は、受信したパケットに従って、FcおよびFecのための可能な変化の一例を図解する。この場合、Gは、CRCに合格する良いパケットであり、Bは、CRCに失敗する悪いパケットである。図4から、FcはFecより広い範囲において変化する。
BSC102のフレームエラーレートアジャスター340は以下のようにFec境界を計算する。FeminはFt、すなわち目標FERに等しくなるように設定してもよい。Femaxは、各BTS104においてソフトハンドオフ状態にある端末の数に依存する。Femaxは、BSC102において、依然として目標FERを観察しながら、すべてのBTSsにおいて、設定することができる理論的な最大のFERを表わす。Femaxは、端末106から等しいレベルですべてのBTSsが無相関の信号を受信するとき、典型的に生じる。端末106はNsの BTSsとソフトハンドオフ状態にあるかもしれない。この場合、Nsは、1つの端末106によって送信されたフレームを受信するBTSsの数を必須的に表す。この状況で、Femaxは
に等しい。
端末106がソフトハンドオフ状態にないとき、Nsは1であり、FemaxはFeminと等しく、BTS104はBSC102と同じ目標FERで動作する。例えば、目標FERが.01ならFeminは.01である。端末106がソフトハンドオフ状態にないなら、Nsは1であり、Femaxは.01である。端末106が2つのBTSs104とソフトハンドオフ状態にあるなら、Feminは再び.01であり、Femaxは0.1である。
したがって、本発明は上に概説された方程式によってFmin、Fmax、FeminおよびFemaxを計算する。フレームエラーレート調節ブロック340は、BTSsから受信されたフレームステータスに基づいてFcを決定する。本発明のこの観点において、悪いフレームが受信されるとき、範囲[Fmin、Fmax]に切り取られ、Fc=Fc+Cbとして切り取られ、良いフレームが受信されるとき、範囲[Fmin、Fmax]に切り取られ、Fc=Fc+Cgとして計算される。補正率CbおよびCgは上に概説された通りである。
上述するように、各フレームは、そのフレームに対するCRCチェックに応じて良いか悪いか指定される。端末106がNsのBTSsの間でソフトハンドオフ状態にある状況において、フレームは、1つ以上のBTS104を介してBSC102に伝播するので、BSC102は、1つの端末により送信される単一フレームに対して0とNsの間のフレームを受信する。BSC102は、フレームが良い任意のBTS104から最初の表示をBSC102が受信するやいなや、良いフレームとしてフレームを処理する。フレームが悪い状況において、フレームを受信するすべてのBTSs104は、悪いフレームの指示をBSC102に渡さなければならない。いくつかのBTSsは、またフレームを復号できないかもしれず、紛失したフレームに対してCRCを計算することができないであろう。BSC102が、すべてのNsのBTSsからフレームが悪いという表示を待つなら、BSC102は、フレームの処理をしそこなうということもあり得、正しくない効果的なフレームエラーレートをBTSsに送信するということもあり得る。ソフトハンドオフ状態において、BSC102フレームエラーレート調節器340は、Nsの全フレーム未満のフレームを受信するリスクがあり、残りのフレームを不定期に待つリスクがある。本発明の1つの観点において、BSC102は、次の全フレームがBTS(複数の場合もある)から受信されるまで待った後でそのフレームを悪いと宣言するか、または、1つのフレーム時間が経過するまで待つ。どちらか一方のポイントにおいて、BSC102はフレームを悪いとして宣言し、フレームを処理し、境界Fmax、Fmin、FemaxおよびFeminを決定し、および記載されるようなFcおよびFecを計算する。
BTS電力制御機能性
本発明の一つの観点に従って、BTS104は、内部ループ電力制御のために使用されるセットポイントを計算する。BTS104のPCT調節ブロック324は、できるだけ、BSCにより設定される効果的な現在のFERに近いセットポイントを供給するであろうセットポイントを捜し出す。セットポイントは、端末106の条件の変化に適応するように時間に対して連続的に変化し、本発明の1つの観点において、セットポイントは、26ミリ秒ごとの頻度で変化してもよい。
本発明の一つの観点に従って、BTS104は、内部ループ電力制御のために使用されるセットポイントを計算する。BTS104のPCT調節ブロック324は、できるだけ、BSCにより設定される効果的な現在のFERに近いセットポイントを供給するであろうセットポイントを捜し出す。セットポイントは、端末106の条件の変化に適応するように時間に対して連続的に変化し、本発明の1つの観点において、セットポイントは、26ミリ秒ごとの頻度で変化してもよい。
図5は典型的なセットポイント曲線を図解する。この場合、BTS104、特にPCT調節ブロック324は、リバーストラヒックチャネル上で受信されるフレームのステータス、およびBTS104において、電力制御ステートマシン330により供給される電力制御状態に一部基づいてセットポイントを変更する。フレームが成功したCRC(巡回冗長検査)を有しているならフレームは良く、失敗したCRCを有するなら悪い。図5において、時間軸上の文字は、その期間に対する受信フレームのステータスを示す。この場合、Gは良いフレームであり、Bは悪いフレームであり、Nは、その期間にフレームが受信されない。BTS104のこの観点において、「フレームが受信されない」およびBSC102に対して上述した処理または時間が生じないとしてフレームを宣言することは受け入れることができる。
図5において、水平軸は時間を表し、各書き込みのあるセグメントは、インデックスt1、t2、以下同様にt30(図示せず)まで続くインデックスにより表される1つの時間領域を表す。連続時間インデックス間の期間は受信フレームの期間であり、「フレーム期間」とも呼ばれる。縦軸は、デシベル(dB)の単位であって、PCT調節ブロック324によって送信された合成セットポイントを表わす。
図5に示す例において、分散調節ユニットは、図の一番上に示される異なる状態で動作する。時間インデックスt1乃至t6の各々において、端末106から受信されたフレームは、良い(G)と決定され、セットポイントは特定の少量(ΔD)だけ減少される。時間インデックスt7において、受信フレームは悪い(B)と決定され、セットポイントは、特定の大量(ΔU)だけ増加される。一般に、ΔDとΔUは、遭遇した状況と条件に依存し、これらの値を設定することは、当業者により行ってもよい。図5に示すように、ΔDの大きさは一般にΔUの大きさ未満である。
特定の実施において、標準状態では、セットポイントの連続する増加間で特定の期間が経過する必要がある。すべての悪いフレーム上のセットポイントを増加させることは電力制御機構を不安定にするかもしれない。また、セットポイントを十分にしばしば更新しないことはそれを不活発にするかもしれない。この例において、セットポイントが増加されるフレーム間で2つの連続する悪いフレームを受信する必要がある。したがって、3つの連続する受信フレームが時間インデックスt7乃至t9において悪いと決定されるけれども、セットポイントは時間インデックスt7で、そしてその後で、2つの時間インデックスt9でのみ増加され、時間インデックスt8で増加されることはない。時間インデックスt10乃至t13の各々において、良いフレームは受信され、それに応じてセットポイントは再び減少される。
本発明の1つの観点において、特定の期間、この例では、2つのフレーム期間内でフレームが受信されないなら、電力制御ステートマシン330およびPCT調節ブロック324は標準状態からデータ無し状態に遷移する。従って、データが受信されない第2のフレーム期間の後で、電力制御ステートマシン330おおよびPCT調節ブロック324はデータ無し状態に遷移する。
1つの観点において、データ無し状態にいる間、PCT調節ブロック324は特定の最大の総額まで、データが受信されない各フレーム期間の後に特定の少量だけセットポイントを増加させるかもしれない。別の観点において、電力制御ステートマシン330およびPCT調節ブロック324は、端末106から良いフレームを受信すると、データ無し状態からデータ開始状態に遷移する。この状態において、PCT調節ブロック324は各受信される良いフレームに対してΔDだけセットポイントを増加させるかもしれない。さらに他の観点において、電力制御ステートマシン330とPCT調節ブロック324は、端末から悪いフレームを受信すると、データ開始状態から標準状態に遷移する。悪いフレームを受信すると、電力制御機構は標準状態に遷移し、セットポイントはΔUだけ増加される。次に、電力制御ステートマシン330とPCT調節ブロック324は、上述した方法で、標準状態で動作し続ける。
本発明のPCT調節ブロック324、特にこのシステムの電力制御調節の観点は、端末106、システムコントローラー102、システム100のその他のエレメント、またはそれらの組み合わせと通信する1つ以上の基地局104内で実施することができる。
上述したように、電力制御調節を実行し、セットポイントを送信するために使用されるPCT調節ブロック324は、多数の不連続状態を使用する電力制御ステートマシンと共同して動作する。各状態は、端末106がアクティブか否か、端末106がある期間送信していたか否か、端末106が沈黙の期間の後で送信を再開したか否か等のように、端末106とBTS104との間の通信状態を示す。各状態はまた、内部ループおよび/または外部ループを調節するための特定の規則と関連することができる。図3で提示された設計において、PCT調節ブロック324の状態は、BTS外部ループ動作を指示する電力制御ステートマシン330により維持される。状態と規則は、以下にさらに詳細に記載される。
電力制御状態
図6は、本発明の特定の観点に従って、電力制御ステートマシン330およびPCT調節ブロック324を含む、BTS電力制御システムのための状態図である。図6によれば、電力制御システムは、標準状態610、データ無し状態620、およびデータ開始状態630を含む。本発明の範囲内に以前としてありながら、電力制御システムのBTS部分に対して、より大きなまたはより少ない数の状態および/または異なる状態を提供してもよい。
図6は、本発明の特定の観点に従って、電力制御ステートマシン330およびPCT調節ブロック324を含む、BTS電力制御システムのための状態図である。図6によれば、電力制御システムは、標準状態610、データ無し状態620、およびデータ開始状態630を含む。本発明の範囲内に以前としてありながら、電力制御システムのBTS部分に対して、より大きなまたはより少ない数の状態および/または異なる状態を提供してもよい。
データ無し状態620は、リバーストラヒックチャネル上にフレームが送信されないことを示す。BTS電力制御設計は、データ無し状態620で開始し、BTS104が端末106からフレームを受信するまでデータ無し状態に留まる。受信されるフレームが良いなら、分散電力制御システムは、データ開始状態630に遷移する。受信されるフレームが悪いなら、システムは標準状態610に遷移する。データ開始状態にあるときであって、フレームが悪いかまたはPCTが特定の閾値を下回るとき、システムは、データ開始状態630から標準状態610に遷移する。
標準状態610は、端末106がデータトラヒックをBTS104に送信しておりかつBTS104からデータトラヒックを受信している状態を示す。端末106が送信をある期間、典型的には0.5秒停止するとき、BTS電力制御システムは、データ無し状態620に入る。データ無し状態620において、BTS104は、端末106から複数の悪いフレームを受信するかもしれず、そしてそれに応答してBTS104は、ゆっくりとセットポイントを増加させるかもしれない。端末106が送信を開始すると、パケットがより良い成功の確率、すなわちBTS104に到達するための十分な電力を持つことができるように、このゆっくりとした増加は、無線リンクの劣化を補償する試みを構成する。BTSがデータ無し状態620にいる間にデータの受信を開始すると、BTS電力制御システムは、データ開始状態630に入る。BTS電力制御システムが、データ無し状態620の開始時に存在するレベルに下がるまで、BTS電力制御システムは、受信したすべての良いフレームに対して標準より早くセットポイントを低下させる。データ無し状態開始値へのこの低下は、データ無し状態620においてセットポイントの余分な増加の侵食に備える。
ソフトハンドオフ処理
上で参照されたソフトハンドオフは、古いBTS104との通信を終了する前に同じ周波数で新しいBTS104と通信を始める端末106によって特徴づけられる。動作中、端末のアクティブセット内のすべてのBTSsは、閉ループ電力制御を実行する。各BTS104は、比較器314において、測定された信号品質をセットポイントと比較する。測定された信号がセットポイントより大きいなら、各BTSは、送信電力を減少させるために、端末106に電力制御メッセージを送信する。あるいは、測定された信号がセットポイントを下回るなら、各BTS104は、端末送信電力を増加させるために、端末106に対して電力制御メッセージを送信する。1つの観点において、電力制御メッセージRPCチャネル上に送信される1電力制御ビット(RPCビット)で実施される。測定された信号がセットポイントを下回るなら、APは、「0」(「上昇」)RPCビットを送信し、測定された信号がセットポイントより大きければ、「1」(「下降」)RPCビットを送信する。すべての制御しているBTSsから受信したRPCビットが「0」(「上昇」)ならば、端末106は、出力電力を増加させることにより端末送信電力を調節する。制御しているBTSsから受信した任意のRPCビットが「1」(「下降」)ならば、端末106は、端末送信電力を減少する。
上で参照されたソフトハンドオフは、古いBTS104との通信を終了する前に同じ周波数で新しいBTS104と通信を始める端末106によって特徴づけられる。動作中、端末のアクティブセット内のすべてのBTSsは、閉ループ電力制御を実行する。各BTS104は、比較器314において、測定された信号品質をセットポイントと比較する。測定された信号がセットポイントより大きいなら、各BTSは、送信電力を減少させるために、端末106に電力制御メッセージを送信する。あるいは、測定された信号がセットポイントを下回るなら、各BTS104は、端末送信電力を増加させるために、端末106に対して電力制御メッセージを送信する。1つの観点において、電力制御メッセージRPCチャネル上に送信される1電力制御ビット(RPCビット)で実施される。測定された信号がセットポイントを下回るなら、APは、「0」(「上昇」)RPCビットを送信し、測定された信号がセットポイントより大きければ、「1」(「下降」)RPCビットを送信する。すべての制御しているBTSsから受信したRPCビットが「0」(「上昇」)ならば、端末106は、出力電力を増加させることにより端末送信電力を調節する。制御しているBTSsから受信した任意のRPCビットが「1」(「下降」)ならば、端末106は、端末送信電力を減少する。
低品質測定基準を有するリバースリンクを経験するBTS104におけるセクターは、セクターに「上昇」RPCビットを送信させる。良い品質測定基準を有するリバースリンクを経験するBTS104におけるセクターは、セクターに、リバースリンクの品質測定基準を平均して維持するであろう「上昇」コマンドおよび「下降」コマンドを送信させる。すべてのRPCビットの1つが「下降」なら、端末106はリバースリンク送信電力を減少するので、端末106のリバースリンク送信電力は、2つのBTSs間のソフトハンドオフの間で低いフォワードリンク品質測定基準を有するセクターBTSにより効率的に制御される。
これらのソフトハンドオフ条件下では、端末は、例えばBTS1からBTS2への双方向のハンドオフ状態にあるかもしれない。BTS1は、初めは、電力制御BTSである。
BTS2は、これらの条件において、端末106から受信されたフレームに対して多くのCRC失敗を受信することが起こり得る。その結果、BTS2における電力制御処理は、BTS2に、端末106が其の電力を増加させなければならないことを示すセットポイントを送信させるであろう、そして許される最大電力で端末106が送信するためのコマンドを送信することが起こり得るであろう。端末が移動し、BTS2がBTS電力制御BTSになると、BTS2によって送信され、端末により遭遇される電力制御セットポイントは、可能な最大になるであろう。このポイントにおいて、BTS2は端末から良いフレームを受信するであろう、そしてΔDだけセットポイントを減少するであろう、そして、この減少されたセットポイントを端末に送信する。ΔDの複数の適用に関連した漸進的な劣化のために、ある長さの時間、端末は、高度の電力レベルで送信しているであろう。結果は、端末がセクター内の他の端末の干渉のソースになるであろうということである。
性能低下因数
このシステムは、各悪いフレームに対してセットポイント増加の量を変更することにより、そして、ソフトハンドオフ状況においてBTSにより受信される信号に対する信号劣化を克服することによりソフトハンドオフに関連するこの欠点に対処する。その問題は性能低下因数Dを供給することにより対処される。性能低下因数Dは、電力制御BTSでないBTSに対して使用可能であるセットポイント増加量を減少する。BTS104が非電力制御BTSから電力制御BTSに遷移するとき、非電力制御BTSにおけるより低いセットポイント増加は、BTSが最大値で電力を送信するであろう確率を減少させる。
このシステムは、各悪いフレームに対してセットポイント増加の量を変更することにより、そして、ソフトハンドオフ状況においてBTSにより受信される信号に対する信号劣化を克服することによりソフトハンドオフに関連するこの欠点に対処する。その問題は性能低下因数Dを供給することにより対処される。性能低下因数Dは、電力制御BTSでないBTSに対して使用可能であるセットポイント増加量を減少する。BTS104が非電力制御BTSから電力制御BTSに遷移するとき、非電力制御BTSにおけるより低いセットポイント増加は、BTSが最大値で電力を送信するであろう確率を減少させる。
動作中、非電力制御BTSの場合、各悪いフレームに対するセットポイント増加の量は、B_eと指定される。B_eは、DとBを乗算した積である。Dは性能低下因数であり、Bは、電力制御BTS104が悪いフレームを受信するとセットポイントを増加させるであろうオリジナルの不変の量である。性能低下因数Dは0と1との間で変化し、BTSが電力制御BTSでないとき、Dは0に近づき、BTSが電力制御BTSであるとき1に近づく。端末のアクティブセット内のすべてのBTSsは、電力制御であろうと非電力制御であろうと、端末106に送信されるセットポイントを計算するのにこの性能低下因数Dを採用する。受信した信号に基づくD計算およびRPC平均に基づくD計算を含む、Dを計算するための他の方法を採用してもよい。
受信される信号に基づいたD計算は実際の受信されるEcp/Noおよび現在のセットポイントを決定する。Ecp/Noは、受信された雑音に対する、BTSで受信された端末電力信号の比である。Ecp/No値は急速に変化する傾向があるので、Ecp/Noは、およそ2つのフレームをカバーする時定数を備えた無限インパルス応答(IIR)のようなフィルターを用いてフィルターされる。フィルターされたEcp/NoはE_fであり、現在のPCTは、PCT_cである。ソフトハンドオフ状況にある電力制御BTSにおいて、E_fは典型的にPCT_cに近づくであろう。Dは以下のように計算される:
ここで、E_aとR_fは設定パラメーターである。E_aは、BTSが依然として電力制御BTSにとどまるようにE_fとPCT_cとの間の許容差を表す。E_aの値はシステムに依存し、システムにより直面される環境に基づいて計算されるかもしれない。R_fは、フィルターされた受信Ecp/Noと現在のPCT値の間の差に基づいてDを低減するための漸進的劣化を表す。この構成において、フィルターされたE_fが補正されたPCT値マイナスR_f未満であるとき、Dはゼロになる。典型的な状況の下では、システム条件および他のパラメーターに依存して、R_fはおよそ0.5dBと1.0dBの間で変化するかもしれない。
あるいは、性能低下因数Dは、リバース電力制御(RPC)平均に基づく計算を用いて計算してもよい。RPCの平均は、BTSが電力制御BTSであるかどうかを示す。ほとんどの場合、電力を増加させるためのコマンドを発生するBTSは、BTSが電力制御BTSではないことを示す。電力制御BTSは、区間の間、等しい数の「アップ」コマンドおよび「ダウン」コマンドを送信する傾向がある。RPC平均に基づく劣化計算スキームにおいて、「アップ」コマンドは、+1により表わされ、「ダウン」コマンドは−1により表される。RPCの値は、例えば、およそ2つのフレームに伸びる時定数を有するIIRフィルターのようなフィルターを用いてフィルターしてもよいが、他のフィルタリングスキームを採用してもよい。動作中、端末106が主に1つのBTS104と通信しているとき、フィルターされるRPC(RPC_f)は、ほぼ等しい数の+1と−1のコマンドにより電力制御BTSに対してほぼ0であり、多数の+1コマンドにより非電力制御BTSに対しては1である。性能低下因数Dの値は以下のように計算される:
R_fは漸進的劣化の値を定義する。R_fは、これに限定されないが、フィルターされたRPCに対する許容最大値を上回る10パーセントを含む、環境に依存する異なる値に設定してもよい。先の例から、ソフトハンドオフの前に、BTS1はほぼ等しい数のアップコマンドとダウンコマンドを持つであろう、そしてRPC_fはほぼ0であり、1のDを生じるであろう。BTS2は最初にかなりの数のアップコマンドを持つであろう、1に近づき、従ってDは最初に0であろう。RPC_fに対して許容される値が75パーセントなら、セットポイントコマンドの4分の3を表わすことは電力を増加するためのコマンドであり、R_fは、これらに限定されないが、75パーセントまたは82.5パーセントを含む値のようなRPC_fに依存して設定してもよい。
電力制御層
図7は、本発明の一つの観点に従って、BTS内のいくつかのエレメントを備えた電力制御機構の相互作用の図である。図7のエレメントは一般的に図3のエレメントに関係するが、BTSの電力制御層およびBTSの他のエレメントとの相互作用に対処する。この観点において、BTS電力制御層710に関連するエレメントは、オペレーティングシステム(O/S)712、基地局制御コントローラー(BSC)714、デコーダ716および物理層718を含む。電力制御機構の動作は、種々のイベントの発生に依存する。そのうちのいくつかは上述する。これらのイベントの発生を知らせるメッセージおよび/または信号は典型的に種々のサブシステムにより発生され、BTS電力制御層に送られる。
電力制御層
図7は、本発明の一つの観点に従って、BTS内のいくつかのエレメントを備えた電力制御機構の相互作用の図である。図7のエレメントは一般的に図3のエレメントに関係するが、BTSの電力制御層およびBTSの他のエレメントとの相互作用に対処する。この観点において、BTS電力制御層710に関連するエレメントは、オペレーティングシステム(O/S)712、基地局制御コントローラー(BSC)714、デコーダ716および物理層718を含む。電力制御機構の動作は、種々のイベントの発生に依存する。そのうちのいくつかは上述する。これらのイベントの発生を知らせるメッセージおよび/または信号は典型的に種々のサブシステムにより発生され、BTS電力制御層に送られる。
オペレーティングシステム712はBTSのためのオペレーティングシステムであり、電力制御機構のためのタイミング信号を供給するために使用される。オペレーティングシステム712は、例えば、変数を更新し任意の必要な動作を実行するために電力制御機構によりトリガ信号として使用される、すべてのフレーム区間を停止する周期タイマー(例えば、電力制御(PCL_BTS)タイマー)を提供するように命令されることができる。フレーム毎にセットポイントを更新する機構を採用してもよい。
BSC714は、BTSのための呼処理を行ない、SetFERコマンドをBTS電力制御層710に供給し、BTSに新しい効率的な現在のFERを使用させる。デコーダ716は、特定のフレームのステータスを提供し、一方、物理層718は、BTS電力制御層710により送信されるセットポイントを受信する。物理層718は、BTSと端末の間の内部ループ電力制御に関与する。
代表的なハードウエア
図8は端末106の1つの観点のブロック図である。フォワードリンク上で、フォワードリンク信号はアンテナ812により受信され、デュプレクサー814を介して送られ、RF受信器ユニット822に供給される。RFレシーバユニット822は、受信した信号を条件づけし(すなわち、フィルターし、増幅し、ダウンコンバートし、およびディジタル化する)、サンプルを供給する。データレシーバー824はサンプルを受信して処理し(例えば、逆拡散し、デカバーし、パイロット復調する)、回復されたシンボルを供給する。データレシーバー824は、受信信号の複数のインスタンスを処理し、結合した回復されたシンボルを発生するレーキレシーバーを実施してもよい。次に、受信データプロセッサ826は回復されたシンボルをデコードし、受信フレームをチェックし、出力データを供給する。
図8は端末106の1つの観点のブロック図である。フォワードリンク上で、フォワードリンク信号はアンテナ812により受信され、デュプレクサー814を介して送られ、RF受信器ユニット822に供給される。RFレシーバユニット822は、受信した信号を条件づけし(すなわち、フィルターし、増幅し、ダウンコンバートし、およびディジタル化する)、サンプルを供給する。データレシーバー824はサンプルを受信して処理し(例えば、逆拡散し、デカバーし、パイロット復調する)、回復されたシンボルを供給する。データレシーバー824は、受信信号の複数のインスタンスを処理し、結合した回復されたシンボルを発生するレーキレシーバーを実施してもよい。次に、受信データプロセッサ826は回復されたシンボルをデコードし、受信フレームをチェックし、出力データを供給する。
リバースリンク上では、データは、送信(TX)データプロセッサー842により受信され、処理される(すなわち、フォーマット化され、符号化され、および/または当業者に知られている他の機能が実行される)。処理されたデータは変調器(MOD)844に供給されさらに処理される(例えば、カバーされ、拡散され、送信信号レベルを調節するためにおそらく倍率がかけられ、および/または当業者に知られている他の機能が実行される)。次に、変調データはRF TXユニット846に供給され、条件付けられ(例えば、アナログ信号に変換され、増幅され、フィルターされ、直交変調され、および/または当業者により知られる他の機能が実行され)、リバースリンク信号が発生される。リバースリンク信号はデュプレクサ814を介して送られ、アンテナ812を経由して1つ以上のBTSs104に送信される。
図9を参照すると、リバースリンク上で、リバースリンク信号はアンテナ912により受信され、デュプレクサ914を介して送られ、RFレシーバーユニット922に供給される。RFレシーバーユニット922は受信信号を条件づけし(すなわち、ダウンコンバートし、フィルターし、増幅する)、受信される遠隔端末毎に条件づけされたリバースリンク信号を供給する。RFレシーバーユニットは、条件づけされたリバース信号をデータレシーバー924に送信する。データレシーバー924は、データをデータ処理のためにデータプロセッサー926におよび送信電力制御プロセッサー932に送る。データレシーバー924は、受信データを送信制御プロセッサー932に供給する。受信データプロセッサー936は、さらに処理するために、受信データ情報をBTS内の他のハードウエアに送る。BTSは処理されたデータを送信データプロセッサー942に供給する。送信データプロセッサー942は、処理された送信データを変調器944に供給し、一方、送信電力制御プロセッサー932は、電力制御送信情報を送信データプロセッサー942、変調器944、およびRF送信ユニット946に供給する。RF送信ユニットは、RF送信信号をデュプレクサ914に供給し、デュプレクサ914は信号を送信のためにアンテナ912に送信する。
電力制御プロセッサー932は、上述した内部ループおよび外部ループを実施する。内部ループの場合、電力制御プロセッサー932は、測定された信号品質を受信し、一連の電力制御コマンドを送信する。この一連の電力制御コマンドは、例えばマルチプレクサ914を介して挿入することにより、フォワードリンク送信上に送信することができる。外部ループについては、電力制御プロセッサ932は、良い、悪い、あるいはフレーム無しの表示をデータレシーバー924から受信し、それに応じて上述した方法で端末106のためのセットポイントを調節する。
本発明の電力制御機構は様々な手段によって実施することができる。例えば、電力制御機構は、ハードウェア、ソフトウェアあるいはそれらの組合せで実施することができる。ハードウェア実施の場合、電力制御機構内のエレメントは、1つ以上の特定用途向け集積回路(ASICs)、デジタルシグナルプロセッサー(DSPs)、プログラマブルロジックデバイス(PLDs)、コントローラー、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサー、ここに記載した機能を実行するように設計された他の電子装置、またはそれらの組み合わせの中で実施することができる。
ソフトウェア実施の場合、電力制御機構内のエレメントは、ここに記載した機能を実行するモジュール(例えば、手続き、機能、等)で実施することができる。
ソフトウェアコードは記憶装置に記憶し、プロセッサー(例えば、図8の送信電力制御プロセッサー832)によって実行することができる。
本発明の電力制御機構の種々の観点および特徴は、リバースリンクの場合について記載したけれども、これらの観点および特徴のいくつかは、フォワードリンク電力制御に有利に適用できる。例えば、フォワードリンクのための電力制御機構は、状態のセットに基づいて動作するように設計することができ、電力制御の動作は、電力制御機構が動作している状態に依存する。フォワードリンク上の電力制御も様々なステップで調節することができる。ここに示されたあるステップは、本発明の範囲を逸脱することなく置き換えてもよいことが理解される。
当業者は、情報および信号は、さまざまな異なる科学技術および技法を用いて表してもよいことを理解するであろう。例えば、上述した記述全体を通して参照してもよいデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、シンボル、およびチップは、電圧、電流、電磁波、磁界、磁性粒子、光学界、または光学粒子またはそれらの任意の組合せにより表してもよい。
当業者はさらに、ここに開示した実施の形態に関連して記載した種々の実例となる論理ブロック、モジュール、回路、およびアルゴリズムステップは、電子ハードウエア、コンピュータソフトウエアまたは両方の組合せで実施してもよいことを理解するであろう。
このハードウエアとソフトウエアの互換性を明瞭に説明するために、種々の実例となる部品、ブロック、モジュール、回路、およびステップが一般にそれらの機能性の観点から上に記載された。そのような機能性がハードウエアまたはソフトウエアとして実現されるかは特定のアプリケーションおよび全体のシステムに課せられた設計制約に依存する。熟達した職人は、各特定のアプリケーションに対して記載した機能性を変形した方法で実施することができるが、そのような実施の判断は、この発明の範囲を逸脱するものとして解釈されるべきでない。特に本出願の場合、あるブロックと機能はBTSまたはBSCに存在するように言われるけれども、これらのコンポーネントおよび/またはこの機能性はこのハードウエアおよびソフトウエア内または他のハードウエアおよびソフトウエア内、または図1に図解するシステム内の異なる位置に位置し実行されてもよいことが特に理解される。
上述の記載は当業者がこの発明を製作または使用することを可能にするために提供される。これらの観点に対する種々の変更は当業者には容易に明白であり、ここに定義される包括的原理は、本発明の精神または範囲を逸脱することなく他の実施形態に適用してもよい。したがって、本発明は、ここに提示した観点に限定されることを意図したものではなく、ここに開示した原理と新規な特徴に一致する最も広い範囲に一致すべきである。
Claims (61)
- 下記を具備する、無線通信システムにおける電力レベル送信を制御するためのシステム:
入力通信信号を受信して処理し、電力制御セットポイントを供給するように動作する分散調節ユニット、前記分散調節ユニットは下記を具備する:
入力通信信号を受信し、入力通信信号のフレームのためのフレームステータスを供給するように動作可能な受信データプロセッサー;
前記受信データプロセッサーからフレームステータスを受信し、現在の電力制御状態を供給するように動作可能な電力制御ステートマシン;および
前記受信データプロセッサ-から前記フレームステータスを受信し、前記電力制御ステートマシンから前記現在の電力制御状態を受信する電力制御閾値調節器;
および下記を具備するセントラルプロセッサー:
前記フレームステータスおよび目標フレームエラーレートを受信し、周期的に前記効率的な現在のフレームエラーレートを計算し、前記効率的な現在のフレームエラーレートを前記無線通信システム内の複数の分散調節ユニットに分配するフレームエラーレート調節器;
前記電力制御閾値調節器はまた前記セントラルプロセッサーから効率的な現在のフレームエラーレートを受信し、前記フレームステータス、前記現在の電力制御状態、および前記効率的な現在のフレームエラーレートに基づいて前記電力制御セットポイントを供給する。 - 前記現在の電力制御状態は、フレームステータスおよび以前の状態を具備するパラメーターに基づいて定義される、請求項1のシステム。
- フレームステータスは、対応するフレーム期間に、良いフレーム、悪いフレーム、受信無しフレームを具備するグループから1つの受信を示す、請求項1のシステム。
- 前記可能な電力制御状態は、データ無し状態および標準状態を具備する、請求項1のシステム。
- 前記セントラルプロセッサーは、動的に計算されたエラーレートに計算された補正率を適用するように動作する、請求項1のシステム。
- 前記計算された補正率は、目標フレームエラーレートに基づく、請求項1のシステム。
- 前記計算された補正率は、設定された範囲内で変化することが許される、請求項6のシステム。
- 前記電力制御閾値調節器は、補正率および性能低下因数に基づいて効率的な補正率を計算する、請求項1のシステム。
- 前記性能低下因数は受信した信号エネルギーに基づいて計算される、請求項8のシステム。
- 前記性能低下因数は、受信電力制御平均値に基づいて計算される、請求項8のシステム。
- 前記分散調節ユニットはBTSにおいて実施され、前記セントラルプロセッサーはBSCにおいて実施される、請求項1のシステム。
- 前記システムはCDMA通信システム上で動作する、請求項1のシステム。
- 下記を具備する、無線通信システム:
エラーレート調節器を具備するセントラルプロセッサー;
および下記を具備する遠隔調節ユニット:
無線通信リンク上で、変調された信号を受信し、前記受信信号を条件付けして条件付けされた信号を発生するように帰納的に作用するRFレシーバーユニット;
前記条件付けされた信号を受信して処理し、特定のデータ送信のために、前記変調された信号から受信したデータのためのフレームステータスを供給するように帰納的に作用するチャネルプロセッサー;
および前記フレームステータスを受信し、前記フレームステータスに応答して効率的な現在のフレームエラーレートを供給するように機能的に作用する分散電力制御プロセッサー;
前記エラーレート調節器は、前記フレームステータスを受信し、前記効率的な現在のフレームエラーレートを計算し、前記効率的な現在のフレームエラーレートを、前記分散調節ユニットの前記分散電力制御プロセッサーに送信する;
さらに、前記分散電力制御プロセッサーは、前記フレームステータス、目標フレームエラーレート、および前記効率的な現在のフレームエラーレートを受信し、それらに応答して前記効率的な現在のフレームエラーレートを供給するように機能的に作用する分散閾値調節エレメントを具備する。 - 下記を具備する、無線通信システム:
エラーレート調節器を具備するセントラルプロセッサー;
および下記を具備する遠隔調節ユニット:
無線通信リンク上で、変調された信号を受信し、前記受信信号を条件付けして条件付けされた信号を発生するように帰納的に作用するRFレシーバーユニット;
前記条件付けされた信号を受信して処理し、特定のデータ送信のために、前記変調された信号から受信したデータのためのフレームステータスを供給するように帰納的に作用するチャネルプロセッサー;
および前記フレームステータスを受信し、前記フレームステータスに応答して効率的な現在のフレームエラーレートを供給するように機能的に作用する分散電力制御プロセッサー;
前記エラーレート調節器は、前記フレームステータスを受信し、前記効率的な現在のフレームエラーレートを計算し、前記効率的な現在のフレームエラーレートを、前記分散調節ユニットの前記分散電力制御プロセッサーに送信する;
さらに、前記分散電力制御プロセッサーは、前記フレームステータス、目標フレームエラーレート、および前記効率的な現在のフレームエラーレートを受信し、それらに応答して前記効率的な現在のフレームエラーレートを供給するように機能的に作用する分散閾値調節エレメントを具備する。 - 下記を具備する、無線通信システムで使用する電力制御ユニット:
入力信号を受信して処理し、特定のデータ送信のために前記入力信号から受信したデータのフレームのステータスを供給するように機能的に作用する分散データプロセッサー;
前記フレームステータスを受信し、前記電力制御ユニットの現在の電力制御状態を供給するように機能的に作用する分散ステートマシン、前記現在の電力制御状態は、前記データ送信を具備する特定の通信セッションのステータスを示し、前記現在の電力制御状態は、前記電力制御ユニットのための複数の可能な状態の1つである;
フレームステータスを受信し、前記フレームステータスに応答して、効率的な現在のエラーレートを供給するように機能的に作用するセントラルエラーレート調節エレメント;
およびフレームステータス、エラーレート、および現在の電力制御状態を受信し、それらに応答して電力制御セットポイントを供給するように機能的に作用する分散電力制御閾値調節エレメント。 - 前記通信セッションは、非送信の期間により分離されるデータ送信のバーストを具備する不連続データ送信により特徴づけられる、請求項15の電力制御ユニット。
- 前記現在の状態は、フレームステータスと以前の状態を具備するパラメーターに基づいて定義される、請求項15の電力制御ユニット。
- フレームステータスは、対応する特定の期間に対して良いフレーム、悪いフレーム、受信無しのフレームを具備するグループからの1つの受信を示す、請求項15の電力制御ユニット。
- 前記可能な状態は、データ無し状態と標準状態を具備する、請求項15の電力制御ユニット。
- 前記遠隔エラーレート調節エレメントは、計算された補正率を動的に計算されたエラーレートに適用するように動作する、請求項15の電力制御ユニット。
- 前記計算された補正率は、目標フレームエラーレートに基づく、請求項20の電力制御ユニット。
- 前記計算された補正率は、設定された範囲内で変化することが許される、請求項20の電力制御ユニット。
- 前記設定された範囲は、前記目標エラーレートに依存する、請求項22の電力制御ユニット。
- 前記分散電力制御閾値調節エレメントは、効率的な補正率を計算し、前記効率的な補正率は、補正率と性能低下因数に基づく、請求項21の電力制御ユニット。
- 前記性能低下因数は、受信した信号エネルギーに基づいて計算される、請求項24の電力制御ユニット。
- 前記性能低下因数は、受信した電力制御平均値に基づいて計算される、請求項24の電力制御ユニット。
- 前記電力制御ユニットは、端末からBTSへのリバースリンクの送信電力レベルを調節するように動作される、請求項15の電力制御ユニット。
- 特定の送信されるデータフレームに対して1つ以上のフレームが受信され、前記送信されたフレームに相当する前記フレームステータスは、前記1つ以上の受信されたフレームの少なくとも1つが良いフレームであると決定されるなら、良いフレームであるとみなされる、請求項15の電力制御ユニット。
- 特定の送信されたデータフレームに対して1つ以上のフレームが受信され、前記送信されたフレームに相当する前記フレームステータスは、前記1つ以上の受信されたフレームのすべてが悪いフレームであると決定されるなら、悪いとみなされる、請求項15の電力制御ユニット。
- 前記セントラルエラーレート調節エレメントは、効率的な現在のエラーレート調節を計算し、前記効率的な現在のエラーレート調節を少なくとも1つのBTSに送信する、請求項15の電力制御ユニット。
- 前記セントラルエラーレート調節エレメントは、BSCにおいて動作し、前記分散電力制御閾値調節エレメントはBTSにおいて動作する、請求項15の電力制御ユニット。
- CDMA通信システムにおけるリバースリンクデータ送信上で動作される、請求項15の電力制御ユニット。
- 下記を具備する、無線通信スペクトルにおいて送信された信号の電力制御を供給する方法:
前記送信された信号を受信して処理し、分散調節ユニットにおいて、特定のデータ送信のために前記受信され処理された信号から受信したデータのフレームのためのフレームステータスを供給する;
前記フレームステータスおよび所定の測定基準のセットに基づいて効率的な現在のフレームエラーレートを中心に計算し、前記効率的な現在のフレームエラーレートを前記分散調節ユニットに供給する;
およびフレームステータスおよび前記エラーレート調節因子に応答して電力制御セットポイントを調節する。 - 現在の電力制御状態を決定することをさらに具備し、前記電力制御セットポイント調節は、さらに、前記現在の電力制御状態に応答する、請求項33の方法。
- 前記効率的な現在のフレームエラーレートを中心的に計算することは、
現在のフレームエラーレートを動的に計算し;
および受信したフレーム品質および目標フレームエラーレートに基づいて補正率を前記現在のフレームエラーレートに適用する、
ことを具備する、請求項33の方法。 - 現在のフレームエラーレートは、計算された境界のある限界内に維持される、請求項33の方法。
- 前記電力制御セットポイントを中心に調節することは、悪いフレーム調節品質と性能低下因数に基づいて効率的な悪いフレーム調節品質を計算することを具備する、請求項33の方法。
- 前記性能低下因数は、受信した信号エネルギーに基づく、請求項37の方法。
- 前記性能低下因数は、受信した電力制御平均値に基づく、請求項37の方法。
- 下記を具備する、無線通信システムにおいて送信された信号の電力制御を供給するためのコンピューター読み出し可能な媒体上に具現化されたコンピュータープログラム:
入力信号を受信し、前記入力信号のためのフレームステータスデータを供給する能力を有する入力信号プロセッサーを具備する分散データ処理コードセグメント;
訂正調節計算セグメントおよび境界評価セグメントを具備するセントラルエラーレート調節コードセグメント、目標エラーレートは、境界評価セグメントにより境界が示された前記訂正調節計算セグメントを用いて訂正される;
および前記フレームステータスおよび前記エラーレート調節に基づいて電力制御閾値セットポイントを訂正する補正アプリケーションセグメントを具備する分散電力制御閾値調節セグメント。 - フレームステータスに基づいて状態を計算し、前記状態を前記電力制御閾値調節セグメントに供給するセントラル電力制御状態計算セグメントをさらに具備する、請求項40の計算プログラム。
- 下記を具備する、無線通信スペクトルにおいて、送信された信号のための電力制御を供給するシステム:
前記送信された信号を受信して処理し、特定のデータ送信のために、前記受信され処理された信号から受信したデータのフレームのためのフレームステータスを供給する分散調節ユニット受信手段;
前記フレームステータスおよび所定の測定基準のセットに基づいて効率的な現在のフレームエラーレートを決定するセントラルフレームエラーレート調節手段;
およびフレームステータスおよび前記効率的な現在のエラーレートに応答して電力制御セットポイントを調節する分散調節手段。 - 現在の電力制御状態を決定する分散電力制御状態決定手段をさらに具備し、前記分散調節計算手段はさらに前記現在の電力制御状態に応答して動作する、請求項42のシステム。
- 前記セントラルフレームエラー調節手段は、
現在のエラーレートを動的に計算する手段;
および受信したフレーム品質および目標フレームエラーレートに基づいて前記現在のエラーレートに補正率を適用する手段;
をさらに具備する請求項42のシステム。 - 現在のエラーレートは、計算された境界のある限界内に維持される、請求項44のシステム。
- 前記分散調節計算手段は、悪いフレーム調節品質と性能低下因数に基づいて効率的な悪いフレーム調節品質を計算する手段を具備する、請求項42のシステム。
- 下記を具備する、入力通信信号を受信して処理し、電力制御セットポイントを供給するように機能的に作用する分散調節ユニット:
入力通信信号を受信し、前記入力通信信号のフレームのためのフレームステータスを供給するように機能的に作用する受信データプロセッサー;
前記受信データプロセッサーから前記フレームステータスを受信し、現在の電力制御状態を供給するように機能的に作用する電力制御ステートマシン;
および、前記受信データプロセッサーから前記フレームステータスを受信し、前記電力制御ステートマシンから前記現在の電力制御状態を受信し、およびセントラルプロセッサーから効率的な現在のフレームエラーレートを受信し、それらに応答してセットポイントを供給する電力制御閾値調節器。 - 前記セントラルプロセッサーは、前記フレームステータスおよび目標フレームエラーレートを受信し、前記効率的な現在のフレームエラーレートを周期的に計算し、前記効率的な現在のフレームエラーレートを少なくとも1つの分散調節ユニットに分配する、請求項47の分散調節ユニット。
- 前記現在の電力制御状態は、フレームステータスと以前の状態を具備するパラメーターに基づいて定義される、請求項47の分散調節ユニット。
- フレームステータスは、対応するフレーム期間に良いフレーム、悪いフレーム、受信なしフレームを具備するグループから1つの受信を示す、請求項47の分散調節ユニット。
- 前記可能な電力制御状態は、データ無し状態および標準状態を具備する、請求項47の分散調節ユニット。
- 前記電力制御閾値調節器は、効率的な補正率を計算し、前記効率的な補正率は、補正率および性能低下因数に基づく、請求項47の分散調節ユニット。
- 前記性能低下因数は受信した信号エネルギーに基づいて計算される、請求項52の分散調節ユニット。
- 前記性能低下因数は、受信電力制御平均値に基づいて計算される、請求項52の分散調節ユニット。
- 前記分散調節ユニットは、前記セットポイントをBTSから端末に供給する、請求項52の分散調節ユニット。
- 下記を具備する、第1の送信器と第2の送信器との間の端末により遷移を供給する方法:
前記第1の送信器および前記第2の送信器において、前記端末により送信されたフレームを受信する;
前記第1の送信器において第1のフレームステータスを決定する;
前記第2の送信器において、第2のフレームステータスを決定する;
前記第1の送信器からの第1の劣化された電力制御コマンドを前記端末に送信する、前記第1の送信器が前記電力制御送信器であると決定されると、前記第1の劣化された電力制御コマンドは第1の理想電力制御コマンドに近づき、そうでなければ、前記第1の劣化された電力制御コマンドはゼロに近づき、前記第1の劣化された電力制御コマンドの劣化は、前記第1のフレームステータスに一部基づく;
および、前記第2の送信器からの第2の劣化された電力制御コマンドを前記端末に送信する、前記第2の送信器が前記電力制御送信器であると決定されるとき、前記第2の劣化された電力制御コマンドは、第2の理想電力制御コマンドに近づき、そうでなければ、前記第2の劣化された電力制御コマンドは、ゼロに近づき、前記第2の電力制御コマンドの劣化は、前記第2のフレームステータスに一部基づく。 - 前記第1の電力制御コマンドおよび前記第2の電力制御コマンドの劣化は、各送信器において受信された電力信号および現在の電力制御コマンドに基づく、請求項56の方法。
- 前記第1の電力制御コマンドおよび前記第2の電力制御コマンドの劣化は、各送信器による平均リバース電力制御送信に基づく、請求項56の方法。
- 端末電力を増加するための複数のコマンドに対応する平均リバース電力制御送信は、前記第1の電力制御コマンドと第2の電力制御コマンドがゼロに近づくことを示す、請求項58の方法。
- 前記第1の電力制御コマンドと第2の電力制御コマンドの劣化は、受信した信号エネルギーに基づく、請求項56の方法。
- 前記第1の電力制御コマンドと第2の電力制御コマンドの劣化は、受信した電力制御平均値に基づく、請求項56の方法。
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