JP2006508554A - 無線通信システムにおけるチャネル間干渉を低減する方法及びシステム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】干渉のソースがシステムの決定的な成分である場合、無線通信システムにおける干渉を低減するための方法及び装置。ある実施例では、干渉のソースが送信された時に従って、受信機が、送信機に重み付けを行う。さらに、この送信機は、干渉のソースに打ち勝つために、パワー上昇を使用しうる。ある実施例では、W−CDMAシステムが、物理チャネルに同時に同期チャネルを送信する。ここで、同期チャネルは、物理チャネルに対して直交していない。受信機は、制御又はデータ情報を受信した場合には、同期チャネルをキャンセルする。同様に、受信機は、複数の送信機からの送信機に重み付けを行う。
Description
DPCHとSCHとの相互作用に関して、SCHは、2つの256チップシーケンス、すなわち1次SCH(PSCH)と、2次SCH(SSCH)とからなる特別な信号である。この2つのシーケンスは、ダウンリンク送信上の各スロットの間で並行して送信される。SCHは、各スロット内で10%デューティサイクルで送信される。SCHは、システムタイミングを取得し、UEが取得するセルの識別を支援するために、主に端末又はUEによって使用される。言い換えると、SCHは、セル識別の間に、UEによって作成された仮定の数を減らす。
シミュレーション結果では、与えられた輸送チャネルは、輸送チャネル多重化構造内のチャネルの位置の関数であるSCH干渉によって影響される。与えられた輸送チャネル内のシンボルの半分までが、SCH干渉によって影響される。この最悪ケース条件は、輸送チャネルの割合が、一緒に多重化された他の輸送チャネルに対して低い場合に起こる。特に、輸送チャネルの相対的サイズが10%よりも小さく、この輸送チャネルがエンドチャネル、すなわち多重化される最初または最後のチャネルである場合には、あるフレームオフセットについて、輸送チャネルシンボルの半分がSCHによって影響を受けるであろう。
占有=DCCH速度/(データ速度+DCCH速度)%
すなわち、20%=3.4/(12.2+3.4)。
1.最も弱いリンクに基づいた外部ループ目標。
2.データスクランブル(コード化ロバスト性の改善)。
3.DCCHビットとともにSCHアライメントをもたらすフレームオフセットの回避。
4.非周期的インタリーバ。
5.SCHによってインパクトを受ける低い重みのシンボル。
6.SCH抑制/キャンセル。
7.パワー上昇。
SCH干渉と関連している究極のシーケンスは、無線リンクの喪失、すなわち、呼出が欠落することである。もしも、DLにDPCHパワーを設定した場合に、DCCHエラー率を考慮せずにネットワークが構成されているのであれば、これは特にありそうなことである。このような構成の下では、DCCHがSCH干渉によって影響を受け、高いエラー率を経験する場合には、ネットワークは、パワー割り当てを調整しないであろう。その結果、高いエラー率条件となり、高次レイヤプロトコルは、十分な信頼性でメッセージを交換できず、無線リンクは結局欠落するであろう。
特定のチャネル、またはチャネルのセットが、共に多重化される他の輸送チャネルよりもSCH干渉による影響を受ける場合には、このシステムは、干渉に対して感度がないか、さほど敏感ではないと考えられ選択された輸送チャネルと、オーバラップするようにSCHを調整する。SCHオーバラップを低減させるそのような方法を適用する可能な方法は幾つかある。いずれもフレームオフセットの知識を使っている。それは、セル内の共通パイロットチャネル無線フレーム境界と、DPCH無線フレーム境界との相対タイミングである。
上述したように、SCH干渉は、与えられたダウンリンク構成のための同一の輸送チャネルに一貫して影響を与えるものと思われる。これは主に、SCH周期に等しい周期をもつ輸送チャネルの、完全に周期的な送信となるインタリーバ構造によるものである。
・ビット反転型インタリーバ。
・15の倍数ではないカラム数のブロックインタリーバ。
・あらゆる非周期的インタリーバ。
デコードの前に、受信されたシンボルは、一般にスケールされ、他の複数経路成分と組み合わされる。スケール因子は、通常は、共通パイロット(CPICH)信号対ノイズ比の関数である。SCHは、決定的にノイズを増加させるので、この情報は、SCHインパクトされたデコーダユニットシンボルを別の方法で重み付けるために、UEによって使用されることができる。
β=非直交因子。
SF=拡散因子。
Ect=輸送チャネルのチップ毎のエネルギー。
Ecsch=SCHのチップ毎のエネルギー。
Ioc=熱ノイズ及び他のセル干渉パワースペクトル密度。
非直交因子は、ダウンリンクにおいて使用されるチャネル化コードと時間との両方の関数として変化する。
a.β値は、異なるノードBからの異なる複数経路成分からの同一シンボルについて異なっている。
b.β値は、同一のノードBからの同一の複数経路成分からの異なるシンボルについて異なっている。
より簡単な実施では、もしもβが、予め定めた値、さもなければデフォルト値(パイロット強度)よりも大きい場合には、重みは、ゼロでありうる。これは、β値が予め定めた値よりも大きい場合には、消去を仮定することと等しい。
UE受信機は、受信した信号を処理する。この信号は、一般に、一つ又は複数のサービングノードBから受信した一つ又は複数の合成信号と、ネットワーク内の他のノードBから受信した干渉と、熱ノイズのような他の干渉ソースからの干渉とからなる。各サービングノードBは、全てのサーブされたUEのためのUE特有の信号と、共通パイロットチャネル(CPICH:Common Pilot Channel)のような、いくつかの共有された信号及びオーバヘッド信号とを含む一つの合成信号を送信する。ある特定のノードBの合成信号は、一般に、信号位相と増幅の変化をもたらす無線チャネルを介してUE受信機において受信される。もしも複数の無線伝播経路がノードBとUEとの間に存在する場合には、各エコーについて異なる位相と増幅の変化をもつ送信された合成信号の複数のエコーを受信することは、可能である。この効果は、一般に、複数経路受信と称される。複数経路無線チャネルにおける各伝播経路は、複雑なチャネル係数と遅延とによって特徴付けることができる。このチャネル係数は、特定の伝播経路を経由して受信された信号成分についての送信信号に対する位相及び増幅の変化を定義する。この遅延は、信号が、特定の伝播経路に沿って伝播する必要がある伝播遅れを定義する。異なる伝播経路の異なる伝播遅れは、チャネルタップ又は遅延タップとも称される。UE受信機では、UE受信機が、コヒーレントな復調のために使用することを意図している全ての無線チャネルの全ての関連する伝播経路に対する遅延(又はチャネルタップ)及びチャネル係数の推定、−または複雑な周波数応答のような無線チャネルを十分に特徴付ける他の等価な情報は、コヒーレントな復調を実行するために生成される必要がある。一般に、CDMAシステム内のUE受信機は、関連する伝播経路を介して受信された信号のコヒーレントな復調を実行するために、RAKE受信機を使用する。RAKE受信機は、時間合わせ、適切な位相シフト、及び、一つの信号に組み合わせる前に異なる伝播経路に亘って受信された信号に対する重み付けを行うために、各関連する伝播経路の遅延推定値と、増幅と、位相とを用いる。このコヒーレントな復調機能のほかに、RAKE受信機は、CDMA信号のUE特有の逆拡散をも実行する。また、イコライザのような受信機アーキテクチャは、CDMAシステムにおいてコヒーレントな復調を実行するのに適している。
・非直交送信信号の存在によって、増大した干渉を受けるチャネル係数推定値をスキップし、最近の影響を受けていない推定値を再使用すること。
・非直交送信信号の存在によって増大した干渉を受けるチャネル係数推定値を、以前と現在のチャネル係数推定値の平均値と交換すること。
・非直交送信信号の存在によって、増大した干渉を受けるチャネル係数推定値をスキップし、それらを、以前と現在のチャネル係数推定値の平均値と交換すること。
・パイロットフィルタの入力において、各チャネル係数推定値を、その推定値に対するSNIRに比例している因子で重み付けること。
・パイロットフィルタの入力において、各チャネル係数推定値を、その推定値に対するSNIRの単調増加関数である因子で重み付けること。
3GPP FDDダウンリンクでは、SCH(Synchronization Channel)が、非直交な方法で送信される。UEによって見られるように、同一のセル/ノードBから送信された他の信号は、SCHから加えられる干渉を受けることを暗示している。この干渉は、本質的に決定的であり、10msの無線フレーム毎に繰り返すので、端末において受信されたSNRの品質を低下させる。ノードBは、SCHが存在する場合、その期間において、全てのチャネルに対して、送信パワーを増加させることにより、この影響を緩和することができる。このアプローチは、干渉が、ノードBが気が付いている決定的成分を持つあらゆるシナリオに対して一般化することができる。
β=非直交因子。
SF=拡散因子。
Ect=輸送チャネルのチップ毎のエネルギー。
Ecsch=SCHのチップごとのエネルギー。
Ioc=熱ノイズ及び他のセル干渉パワースペクトル密度。
・専用パイロットビットからSNRを計算する。
・推定されたSNRと目標SNRとの差を計算する。
・もしも、この差が0よりも大きい場合(推定されたSNRが、目標SNRよりも大きい場合)には、送信パワーを低減するためにノードBに信号を送る。
・もしも、この差が0よりも小さく、閾値よりも小さい場合には、送信パワーを増加するためにノードBに信号を送る。
・もしも、この差が0よりも小さいが、閾値よりも大きい場合には、送信パワーを低減するためにノードBに信号を送る。
実際に、サービスプロバイダは、高いジオメトリで動作している場合に、ダウンリンクで送信されたL2 ACK/NACKメッセージの送信に信頼性問題を観察した。このシナリオのために、SCH送信は、L2(レイヤ2)におけるACK/NACKメッセージの頻繁な損失を結果として生じる。ACK/NACKが送信を確認するために使用されているので、この損失は、与えられた通信を中断させ、呼出の損失の結果をもたらすかもしれない。従って、L2 ACKとの干渉は、許されない問題である。
・大部分が音声サービス用であるRLC透明モード。
・サービス及び幾つかの信号メッセージをストリームするためのRLC非アクノレッジモード。
・パケットサービス、及び信号メッセージの大部分のためのRLCアクノレッジモード。
1.測定報告メッセージが、アップリンクで送信され、ネットワークによって正しく受信されない。もしも次のダウンリンクACK/NACKメッセージが全て失われた場合には、RLCリセット処理がトリガされる。RLCリセットの結果として、UE及びネットワークの両方における再送信バッファの内容がフラッシュされる。これにより、うまく送信されなかった全てのメッセージの喪失という結果になる。
2.測定報告メッセージが、アップリンクで初めて送信されるのを待ちながらRLC送信バッファ内にあり、以前に送信されたメッセージに対応するダウンリンクACK/NACKメッセージが喪失される。これは、UEとネットワークとの両方における送信バッファの内容がフラッシュされている間、RLCリセット処理をトリガする。これによって、未だ送信されていない全てのメッセージが喪失するという結果になる。
RRC接続設定完了。
RRCステータス。
接続開放表示を信号で伝えること。
カウンタチェック応答。
無線ベアラ設定完了。
無線ベアラ再構成完了。
無線ベアラ解除完了。
輸送チャネル再構成完了。
物理チャネル再構成完了。
無線ベアラ設定失敗。
無線ベアラ再構成失敗。
無線ベアラ解除失敗。
輸送フォーマット組み合わせ制御失敗。
物理チャネル再構成失敗。
UTRAN移動情報失敗。
アクティブ設定更新失敗。
UTRAN失敗からのハンドオーバ。
UTRAN失敗からのセル変更要求。
測定報告。
1.この場合、あるシーケンス番号までの全てのPDUがアクノレッジされているステータススーパーフィールド(SUFI)の種類を示している4ビットフィールドは、値0010をとる。
2.全てのPDUまでのシーケンス番号を示している12ビットフィールド370は、ポジティブにアクノレッジされている。これは、異なる値をとりうるが、RRC接続が確立された場合に、値「0」から始まるカウンタ値を常に表している。
3.パディングフィールド372は、PDU360の残りを埋める。パディング値は、規格によって分類されず、ステータスPDUの受信機によって処分される。しかしながら、一般的な仮定は、ほとんどのL2実施によって、パディングはデフォルトで全て0に設定される。
チャネル間干渉は、送信されているビットのシーケンスに依存する。いくつかのシーケンスが、他よりも激しくヒットされる。WCDMAが指定される方法、暗号が構成される場合であっても、同一のデータセットの送信及び再送信の間に、同一のビットシーケンスが、物理レイヤ上で送信される。この問題のインパクトを最小限にするために、このシステムは、一般に、(1)あるビットシーケンスを他のシーケンス(例えば、すべて0のシーケンス)よりも頻繁に送ることを回避する、(2)同一のビットセットの再送信の間に、物理レイヤ上で送信されたパターンを変更する、ことを要求している。
W−CDMAは、高速なダウンリンクパワー制御をサポートする。原理として、DCCHが特定の干渉によって影響されるのであれば、目標DCCHブロックエラー率を満足するように、パワー制御メカニズムは、環境に適応し、パワー制御ループパラメータを調整することができるようになるべきである。しかしながら、これは、パワー制御ループが、実際のDCCH性能を考慮に入れることができるように設定されることを仮定する。
チャネル間インタフェースは、W−CDMAにおけるアダプティブマルチ速度(AMR:Adaptive Multi-Rate)音声サービスに関する問題を生成し、結果として、DCCH、又は無線信号ベアラにおける許容できない高いエラー率をもたらす。AMR音声サービスは、典型例として提供されているが、チャネル間干渉は、他のサービスのあらゆる種類についてインパクトを持ちうる。高いエラー率は、ハンドオーバ処理に関する信号化を含む信号化に対する遅れをもたらす結果となる。一定の状況において、これは、欠落した呼出数をかなり増大させうる。AMR DTCHのSNR要求は、使用された輸送フォーマットに依存する。沈黙フレームは、完全速度フレームよりも、より少ない基地局DPCH送信パワーを必要とする。従って、ダウンリンクにおける長期間の沈黙は、基地局DPCH送信パワーを、かなり減少させる。この減少した送信パワーは、DCCH信号チャネルを介して確実に通信するためには不十分である。DCCHチャネルは、全ての輸送フォーマット上でCRCを運ぶわけではないので、パワー制御されることはできない。送信機が、信号化チャネル上のエラー率が、許容できないほど高いことを知る方法は全く無い。従って、送信機は、修正動作をとることを知らないであろう。
102…セル
104…基地局
106…端末
202…物理チャネル
204…輸送チャネル
300…インタリーブ処理
302…TTI
304…TTIフレーム
306…無線フレームストリーム
350…インタリーブ処理
352…無線フレーム
354…マトリクス
356…インタリーブストリーム
360…PDU
370…ビットフィールド
372…パディングフィールド
400…装置
402…受信機フロントエンド及び変換器ユニット
404…サーチャ
406…チャネル推定器
408…推定器
410…復調器
412…デコーダ
500…装置
502…受信機フロントエンド及び変換器ユニット
504…サーチャ
506…チャネル係数推定器
508…重み因子生成器
510…パイロットフィルタ
512…復調及びデコードユニット
Claims (15)
- 無線通信システムにおける方法であって、
非直交チャネルにおけるメッセージのスロット位置を決定することと、
受信機において受信された、ノイズに対する信号比(SNR:Signal to Noise Ratio)の関数として、複数の送信機への重みを割り当てることと、
前記受信機において受信された前記複数の送信機の各々からの送信をデコードすることであって、前記スロット位置の間、前記デコードすることは、前記割り当てられた重みにしたがっていることとを備える。 - 請求項1に記載の方法において、前記無線通信システムは、広帯域コード分割多元アクセス(W−CDMA:Wideband-Code Division-Multiple Access)システムであり、前記非直交チャネルは、同期チャネルである。
- 請求項3に記載の方法において更に、
前記非直交因子の関数として前記複数の送信機の重みを調整することを備える。 - 請求項4に記載の方法において、前記重みを調整することは更に、
同一シンボルの複数の送信機に対して前記非直交因子が異なっている場合に、重みを減らすことを備える。 - 請求項4に記載の方法において、前記重みを調整することは更に、
1つの送信機からの複数の異なるシンボルに対して前記非直交因子が異なっている場合に、重みを減らすことを備える。 - 請求項4に記載の方法において、前記重みを調整することは更に、
前記非直交因子が予め定めた閾値を超えた場合に、重みをゼロに設定することを備える。 - 無線通信システムにおける装置であって、
非直交チャネルにおけるメッセージのスロット位置を決定する手段と、
受信機において受信された、ノイズに対する信号比(SNR:Signal to Noise Ratio)の関数として、複数の送信機への重みを割り当てる手段と、
前記受信機において受信された前記複数の送信機の各々からの送信をデコードする手段であって、前記スロット位置の間、前記デコードすることは、前記割り当てられた重みにしたがっている手段とを備える。 - 無線通信システムにおける受信機であって、
受信回路と、
プロセッサとを備え、
前記プロセッサは、
非直交チャネルにおけるメッセージのスロット位置を決定し、
受信機において受信された、ノイズに対する信号比(SNR:Signal to Noise Ratio)の関数として、複数の送信機への重みを割り当て、
前記受信機において受信された前記複数の送信機の各々からの送信をデコードし、前記スロット位置の間、前記デコードすることは、前記割り当てられた重みにしたがうように適用されている。 - 請求項9に記載の受信機において、前記無線通信システムは、広帯域コード分割多元アクセス(W−CDMA:Wideband-Code Division-Multiple Access)システムであり、前記非直交チャネルは、同期チャネルである。
- 無線通信システムにおける方法であって、
非直交チャネルを経由して送信されたメッセージのスロット位置を決定することと、
前記メッセージの受信パワーをキャンセルすることと、
物理チャネルを経由して送信された情報を受信することとを備える。 - 請求項11に記載の方法において、前記メッセージの受信パワーをキャンセルすることは、
前記メッセージに関連した干渉成分を推定することと、
受信信号から前記干渉成分を引き、調整された信号を生成することと、
前記調整された信号をデコードすることとを備える。 - 請求項12に記載の方法において、前記干渉成分は、ダイバーシティ受信機の入力において計算される。
- 請求項12に記載の方法において、前記干渉成分は、ダイバーシティ受信機の出力において計算される。
- 請求項11に記載の方法において、前記メッセージの受信パワーをキャンセルすることは、
前記メッセージに関連した干渉成分を推定することと、
受信信号から前記干渉成分を引き、調整された信号を生成することと、
前記調整された信号をデコードすることとを備える。
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