JP2006525719A - 通信システム - Google Patents

Abstract

チャネル品質の変化を免れない通信システムでは、送信電力制御を用いて、受信される信号品質の変化を低減させている。チャネル品質が、受信される信号品質を良くするためには高い送信電力を必要とする程度にまで劣化する場合には、送信電力を減少させて、チャネル品質が十分に回復して、受諾できる送信電力レベルを使用できるようになるまで送信電力を増大させないようにする。送信電力が減少レベルにある間は、データブロックの送信を継続させるか、又は一時中断させることができ、データブロックの送信に利用できる期間の終了までにデータブロックの全てが送信されなかった場合には、データブロックを切り捨てる。

Description

本発明は、通信システムを動作する方法及びこのようなシステムに使用する無線局に関するものである。

様々な移動通信システムは、送信電力レベルを現行のチャネル状態に適合させるために送信電力制御（ＴＰＣ）を用いている。ＴＰＣスキームの目的は、伝搬距離や、障害や、マルチパス受信によって生じるフェージングなどによるチャネル状態の変動に拘わらずに受信信号の品質を適切に維持することにある。チャネル品質が劣化し、これにより受信信号の品質を劣化させる場合には、送信電力レベルを高めて補償し、チャネル品質が回復した場合には、送信電力レベルを下げるようにする。送信電力制御は、開−ループか、閉−ループ形態のいずれかで作動させることができる。

開−ループ電力制御スキームでは、トランシーバ局が、受信した信号の品質を測定し、受信路にて生じている減衰度を推定して、送信路における減衰が受信路におけるのと同じになると云う前提でその送信電力を調整する。開−ループ電力制御スキームは一般に、減衰がレシプロカルになるように、同じか、又は似ている周波数帯域を用いるために送信路と受信路を必要とする。このような電力制御スキームは時分割デュプレックスシステムに非常に適している。

閉−ループ電力制御スキームでは、第２のトランシーバ局が第１のトランシーバ局から受信した信号の品質を測定し、そして第１のトランシーバ局の送信電力を必要に応じて上げたり、下げたりするためにその第１のトランシーバ局にＴＰＣコマンドを送出する。この場合には、レシプロシティの前提が必要でなく、従って閉−ループ電力制御スキームは、周波数分割デュプレックスシステム並びに時分割デュプレックスシステムにも好適である。代表的には、信号品質の測定は、所望される情報信号と多重して送信されるパイロット信号で成される。ＴＰＣコマンドは、送信電力の「増大」及び「減少」にそれぞれ対応する２進数の複数の１及び０とすることができる。

図２は、送信電力制御なしでのチャネル品質の変化を時間の関数として示したグラフであり、図３は、信号品質を一定に維持するために完全なＴＰＣスキームによって提供されることになる送信電力の対応する逆の変化を示したグラフである。信号品質測定とＴＰＣコマンドの送出との間、及びＴＰＣコマンドの受信と送信電力の調整との間の有限遅延のような実際上の制約があるために、送信電力はチャネル状態の変化を完全には追跡せず、従って信号品質は完全に一定には維持されない。本発明は、チャネル状態の追跡が完全であろうと、不完全であろうと適用可能であり、本明細書及び添付した図面では、明瞭化のために完全な追跡を前提とする。

上述したＴＰＣスキームでの１つの問題は、チャネル状態が良くない場合に、送信機の電力消費量が増え、従ってこのスキームは電力効率が良くないことにある。他の問題は、送信電力の増大が他のユーザ機器との干渉を増やし、これがシステム効率を下げることになると云うことにある。

本発明の目的はシステム効率の改善に寄与することにある。

本発明の第１の態様によれば、情報シンボルとパリティチェックシンボルとを具えているデータブロックを予定した期間内にてチャネルにて送信する送信手段と、第１判定基準に基づくチャネル品質の減退指示に応答してデータ送信電力を減少させるため、及び前記予定した期間内にて第２判定基準に基づくチャネル品質の増加指示に応答してデータ送信電力を増大させるための制御手段とを具えている無線局が提供される。

チャネル品質が劣っている間はデータ送信電力を減少させることにより電力が節約され、干渉が低減される。

データブロックは１つのデータ信号又は複数のデータ信号で同時に送信することができ、データ送信電力の減少及び増大は、１つ以上のデータ信号の送信電力を減少させること及び増大させることとすることができる。複数のデータ信号を用いる場合には、これらの信号を複数のキャリア周波数で送信することができ、まや、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）方式を用いることができる。

第１判定基準が満たされる時間と第２判定基準が満たされる時間との間にて、データブロックの送信を一時中断するか、又は低い電力レベルで、場合によっては低減データ速度で継続することができる。

パイロット信号のような制御信号の送信は、第１判定基準が満たされる時間と第２判定基準が満たされる時間との間継続することができる。

データブロックの送信を、第１判定基準が満たされた際に一時中断させる場合には、第２判定基準が満たされた際に、データブロックの送信は、データブロックの一時中断した点からか、送信が一時中断されることなく到達したしたことになるデータブロックの点からか、それらの中間の或る点から再開させることができる。

本発明の第２の態様によれば、前記本発明の第１の態様による少なくとも１つの無線局を具えている無線通信システムに使用する無線局であって、受信した信号の品質を評価するための品質評価手段と、データブロックの送信が進行中であるのか、一時中断されているのかどうかを判断するための手段と、データブロックの送信が進行中である間に受信される信号の品質についての第１指示を送信するため、及びデータブロックの送信が一時中断されている間に受信される信号の品質についての第２指示を送信するための送信手段とを具えている無線局が提供される。

従って、本発明の第１態様による無線局が減少送信電力で作動している間、第２態様による他の無線局は、受信信号の品質に関する何らかの形態の指示を送信し続けて、他の局が第２判定基準をいつ満たすのかを判断するのをアシストすることができる。

受信した信号品質についての第１及び第２の指示は、異なる測定基準及び/又は異なる更新率とすることができる。例えば、第１の指示はＴＰＣコマンドとし、第２の指示は信号品質測定値とすることができる。

本発明の第３の態様によれば、無線通信システムを動作する方法であって、第１無線局にて、情報シンボルとパリティチェックシンボルとを具えているデータブロックを予定した期間内にチャネルを通して第２無線局に送信するステップと、第１判定基準に基づくチャネル品質の減退指示に応答して、データの送信電力を減少させるステップと、予定した期間内にて、第２判定基準に基づくチャネル品質の増加指示に応答して、データの送信電力を増大させるステップとを具えている無線通信システムの動作方法が提供される。

本発明の第４の態様によれば、本発明の第１の態様による少なくとも１つの受信機を具えている無線通信システムが提供される。

以下、添付図面を参照して本発明を実施例につき説明する。

図１を参照するに、ここには第１無線局１００と第２無線局２００とを含む無線通信システム３００を示してある。第１及び第２無線局１００，２００の一方は、例えば、携帯電話とし、他方は携帯電話ネットワークにおける基地局とすることができる。無線通信システム３００には第１無線局１００及び/又は第２無線局２００を複数含めることができる。第１無線局１００は送信手段１１０及び受信手段１２０を具えている。送信手段１１０の出力端と受信手段１２０の入力端は結合手段１４０を介してアンテナ１３０に結合されており、結合手段１４０は、例えばサーキュレータ又は切り替えスイッチとすることができる。送信手段１１０及び受信手段１２０には制御手段１５０が結合されており、この制御手段１５０は、例えばプロセッサとすることができる。第２無線局２００は送信手段２１０及び受信手段２２０を具えている。送信手段２１０の出力端及び受信手段２２０の入力端は結合手段２４０によってアンテナ２３０に結合されており、結合手段２４０は、例えばサーキュレータ又は切り替えスイッチとすることができる。送信手段２１０及び受信手段２２０には制御手段２５０が結合されており、この制御手段２５０は、例えばプロセッサとすることができる。第１無線局１００から第２無線局２００への送信は第１チャネル１６０にて行われ、また第２無線局２００から第１無線局１００への送信は第２チャネル２６０にて行われる。以下の説明では、拡張コードを用いて信号を広げるような、スペクトル拡散技法を送信に用い、且つデータ及び制御信号を種々の拡張コードで同時に送信できるものとする。しかし、このような仮定は本発明にとって必須のことではない。

図５Ａを参照するに、ここには情報シンボルＩとパリティチェックシンボルＣとを具えているデータブロックを示してある。情報シンボルＩ及びパリティチェックシンボルＣは、別個の部分に分離されるように示してあるが、これらは或る程度インタリーブさせることもできる。数値例として、データブロックを送信するのに利用できる期間ｔ_Ｆは１０msとすることができ、この期間に２００ビットを収容でき、そのうちの１００ビットは情報ビットＩであり、残りの１００ビットがパリティチェックビットＣである。情報及びパリティチェックビットは図５Aに示すように隔離したり、又は例えば、パリティチェックビットのうちの５０ビットを情報ビットとインタリーブさせ、残りの５０のパリティチェックビットは、情報ビットを全て送信した後に送信するようにしたりすることができる。

データブロックは、持続時間ｔ_Ｆの予定した期間内に第１無線局１００の送信手段１１０によって送信される。この期間は、斯様な期間を複数含むフレーム構成の一部とすることができる。データブロックが送信されている間、第１無線局の受信手段１２０は第２チャネル２６０における第２無線局２００からの信号を受信する。この場合に、開−ループか、閉−ループ形態の電力制御が用いられる。

開−ループ電力制御を用いる場合には、受信手段１２０が第２チャネル２６０で受信した信号の品質をモニタし、その品質の変化に応答して制御手段１５０が送信手段１１０の送信電力を調整する。

閉−ループ電力制御を用いる場合には、第２無線局２００の受信手段２２０が受信信号の品質をモニタし、制御手段２５０がＴＰＣコマンドを生成し、これらのコマンドを送信手段２１０により第２チャネル２６０で第１無線局１００に送信する。第１無線局１００はパイロット信号として制御信号を第１チャネル１６０で送信して、第２無線局２００の受信手段２２０が受信信号の品質をモニタするのをアシストすることもできる。

データブロックが送信されている間に、第１チャネルの品質は図２に示すように変化する。電力制御スキームは送信手段１１０の送信電力を変化させるが、それはごく限られた程度に過ぎない。第１チャネル１６０の品質が、第１判定基準によって決められた程度にまで劣化する場合に、制御手段１５０は、既知のスキームのように、受信信号の品質を回復させようとして送信手段１１０の送信電力を図４に示したレベルＰ_２以上に高める代わりに、本発明によれば、制御手段１５０によってデータの送信電力をレベルＰ_１に低下させる。チャネル品質がその後第２判定基準によって決められた程度にまで高められたことを制御手段１５０が確かめると、この制御手段１５０はデータ送信電力を増大させる。図４では、送信電力レベルＰ_１までの低下が時間ｔ_１，ｔ_３及びｔ_５にて行われ、送信電力の増大は時間ｔ_２，ｔ_４及びｔ_６にて行われる。

レベルＰ_１へのデータ送信電力の低下をいつ生じさせるのかを判断する第１判定基準は数あるうちの１つとすることができる。その幾つかの例を下記に列記する。
ａ） 第２チャネル２６０で送信されるメッセージによって示されるか、又は第２チャネル２６０で受信した信号の品質を測定することによって示されるような、第１チャネル１６０の品質が予定したレベルにまで降下するか、又はそれ以下になる；
ｂ） 送信電力が予定した送信電力レベルＰ_２に達するか、さもなければそれ以上になる；
ｃ） 第２チャネル２６０で送信されるメッセージによって示されるか、又は第２チャネル２６０で受信した信号の品質を測定することによって示されるような、短期間の平均チャネル品質が予定したレベルにまで降下するか、又はそれ以下になる；
ｄ） 短期間の平均送信電力が予定した送信電力レベルＰ_２に達するか、さもなければそれ以上になる；
ｅ） ＴＰＣコマンドが送信される場合に、そのコマンドの受信によって、送信電力又は短期間の平均送信電力を予定した送信電力レベルＰ_２以上に増大させる。

電力レベルＰ_２は予め決定することができ、これは制御信号の送信電力の関数、例えばＰ_２＝Ｐ_２’−Ｐ_ctrlとすることができ、ここに、Ｐ_２’は予め決定した電力であり、Ｐ_ctrlは制御信号の現行送信電力である。

低減電力レベルＰ_１はゼロ電力とすることができ、この場合に送信手段１１０はスイッチオフすることができる。また、低減電力レベルＰ_１は単一の予定した電力レベルとする必要はなく、予定した期間中に変えることができる。

データ送信電力を減少させる時の時間と、データ送信電力を増大させる時の時間と間にて第１無線局１００を動作させるオプションは幾つかある。第１判定基準が満たされるのに準じてデータ送信電力を減少させた後で、第２判定基準が満たされる前の第１無線局１００の動作中には、データの送信を次のいずれかとすることができる。
ａ） スイッチオフさせるか、
ｂ） 低減させた一定のレベルで送信を継続するか、又は
ｃ） チャネル品質の変動にある程度追従して、低減させた可変レベルで送信を継続する。

データを非ゼロレベルの送信電力で送信する場合には、データ転送速度も下げて送信することができる。

第１無線局１００は複数のデータ信号を同時に送信することができる。送信電力レベルＰ_２及びＰ_１は、複数データ信号のうちの、１つのデータ信号の送信電力か、又は複数データ信号の総合送信電力に関連させることができる。送信電力レベルＰ_２及びＰ_１が１つのデータ信号の送信電力に関連する場合には、そのデータ信号の送信電力を下げることによって送信電力を下げる。送信電力レベルＰ_２及びＰ_１が複数のデータ信号の総合送信電力に関連する場合には、１つ以上のデータ信号、例えば電力レベルが最も高いデータ信号の送信電力レベルを下げるか、又は全てのデータ信号の送信電力レベルを下げることによって送信電力を下げることができる。

第１判定基準は、予定した期間中に複数回適用することもできる。例えば、第１無線局１００は、３つのデータ信号の総合送信電力に関連する電力レベルＰ_２及びＰ_１で、これら３つのデータ信号を同時に送信することができる。図７を参照するに、第１判定基準は、３つのデータ信号の総合送信電力が図７で時間ｔ_７にてＰ_２に達する際に満足される。この時点にて、３つのデータ信号のうち送信電力レベルが最も高い送信電力がゼロに引き下げられ、その結果、データ信号の総合送信電力はＰ_１に降下する。第１チャネル１６０の品質は、送信される２つのデータ信号の総合送信電力が図７の時間ｔ_８にてＰ_２’に達するまで劣化したままである。この時点にて、残る２つのデータ信号のうちで送信電力レベルが最も高い送信電力もゼロに引き下げられ、その結果、データ信号の総合送信電力はＰ_１’に降下する。第１チャネル１６０の品質は、送信されるデータ信号の送信電力が図７で時間ｔ_９にてＰ_１’’に達するまでさらにまだ劣化し続ける。この時点にて第３のデータ信号の送信電力もゼロに下げられて、その結果、データ信号の総合送信電力はＰ_１’’に降下し、ここに、Ｐ_１’’＝０である。第１チャネル１６０の品質が改善したら、第２判定基準が満たされると見做されるのと同じ時間に、全てのデータ信号の送信電力を高めるか、又は第２判定基準を複数回適用し、その第２判定基準が満たされるたび毎に異なるデータ信号か、複数のデータ信号の送信電力を増大させることができ、この後者の場合に、多数のデータ信号の送信電力を高める順序は必ずしも、多数のデータ信号の送信電力を下げた順序と同じか、又はその逆とする必要はない。図７では、３つの各データ信号の送信電力をそれぞれ時間ｔ_１０，ｔ_１１及びｔ_１２の時刻にて増大させ、データ信号の送信電力を増大させる電力レベルを、送信電力を減少させた電力レベルＰ_２，Ｐ_２’及びＰ_２’’と同じに示してあるが、これは必ずしも同じとする必要はない。

第１判定基準が満たされるのに準じて送信電力を下げた後で、第２判定基準が満たされる前の第１無線局１００の動作中には、この第１無線局１００によって送信する制御信号は次のいずれかとすることができる。
ａ） スイッチオフさせるか、
ｂ） 電力レベルをチャネル品質の変化にある程度追従させながら送信し続けるか、
ｃ） 一定のレベルで送信し続ける。

送信電力をいつ増大させ、且つチャネル品質の変化に送信電力を十分追従させて適切に再開すればよいかを決める第２判定基準は幾つかの形態の１つとすることができる。その幾つかの例は次の通りである；
ａ） 第２チャネル２６０にて受信された信号の品質が予定レベルを超える（これは特に、開−ループの電力制御を用いる場合に該当する）。
ｂ） 第１チャネル１６０の品質が、第２チャネル２６０で受信したメッセージによって指示されるような予定したレベルを超える；
ｃ） データの送信電力を減少させている間に、チャネル品質の変化を追跡しつつ制御信号を可変電力で送信する場合に、その制御信号の送信電力が、第１判定基準が満たされた時の値にまで降下するか、又はそれ以下となる時にデータの送信電力を増大する；
ｄ） データの送信電力を減少させている間に、制御信号を一定のレベルで送信する場合に、ＴＰＣコマンドの受信でデータの送信電力を増大させて、送信電力を低下させるか又は予定数のＴＰＣコマンドの受信で、他の予定した期間内に送信電力を低下させる。この後者の場合には、現行のチャネル品質が劣り、第２判定基準は満たされない間は、第２無線局２００が、第１無線局１００によって送信された制御信号での品質測定に基づいて、第１無線局１００にこの第１無線局が従っていないその送信電力レベルを上げることを要求するＴＰＣコマンドを送信する。この期間中に第２無線局２００はＴＰＣコマンドを送信する速度を下げることができる。

電力レベルＰ_２は典型的には、電力効率及びシステム効率を高めることと、第１無線局１００のデータ送信電力を下げるか、又はゼロにする間の期間ｔ_１〜ｔ_２，ｔ_３〜ｔ_４及びｔ_５〜ｔ_６にデータの受信が芳しくなくなるか、又はゼロになっても、第２無線局２００がデータブロックをデコードする能力を維持することとの兼ね合いで選定する。第１無線局が上述したように複数のデータ信号を同時に送信し、且つ第２判定基準を予定した期間中複数回適用する場合に、この第２判定基準を種々のデータ信号に適用する順序は、各データ信号にて伝送すべき残りのビット数、各データ信号の相対優先度、各データ信号によって必要される送信電力、第１判定基準を各データ信号に適用した相対的な回数に依存させることができる。

データブロックの幾つかの送信オプションにつき図５を参照して以下説明する。図５Ａ〜５Ｆは、図２から再生した図５Ｇにおけるチャネル品質の変化に対するデータブロックの時間関係を示す。

データブロックの第１の送信オプションは、データ送信電力をＰ_１にまで下げるも、その送信を中断することなく継続することにある。このようなスキームを図５Ｂに示してあり、この図には第２無線局２００によって受信されるデータブロックの情報シンボル部分Ｉ_ａ，Ｉ_ｂ，Ｉ_ｃ及びパリティチェックシンボル部分Ｃ_ａ，Ｃ_ｂを示してある。期間ｔ_１〜ｔ_２，ｔ_３〜ｔ_４及びｔ_５〜ｔ_６中に送信されるシンボルは第２無線局２００によって首尾よく受信されそうにないが、パリティチェックシンボルの誤り訂正能力に応じて、情報シンボルの欠けた部分を誤り訂正によって再生することができる。誤り訂正の代わりか又はそれに加えて、再送信プロトコルを用いて情報シンボルの欠落部分を受信することもできる。

データブロックの第２の送信オプションは、期間０〜ｔ_Ｆに対するデータブロックのそれぞれのシンボルのタイミングを維持しながら、期間ｔ_１〜ｔ_２，ｔ_３〜ｔ_４及びｔ_５〜ｔ_６の期間中、データブロックシンボルの送信を一時中断することにある。各中断期間の後には、データブロックシンボルの送信を、期間０〜ｔ_Ｆの未経過部分に対応するデータブロックの部分から再開する。これは、第１オプションに相当するが、Ｐ_１＝０になるため、第２無線局２００によって首尾よく受信されるシンボルは、上述し、且つ図５Ｂに示した第１のオプションにおけるのと同じになる。

データブロックの第３の送信オプションは、期間ｔ_１〜ｔ_２，ｔ_３〜ｔ_４及びｔ_５〜ｔ_６の期間中にデータブロックシンボルの送信を一時中断させるも、第２判定基準が満たされることに準じてデータ送信電力が高められる際に、中断した点からデータブロックの送信を再開することにある。このようなスキームを、３つのデータシンボル部分Ｉ_ａ，Ｉ_ｂ，Ｉ_ｃにスペースを置いて情報シンボルの全てを送信することを示している図５Ｃにて説明する。パリティチェックシンボルの送信開始は遅延され、また、パリティシンボル部分Ｃ_ａ，Ｃ_ｂが、全てのパリティチェックシンボルＣを送信可能にするのには短すぎるため、期間ｔ_Ｆの満了前に送信できない過剰なパリティチェックシンボルは送信されなくなる。データブロックのこの切捨てはパリティチェックシンボルＣに穴をあけることに相当し、データブロックの誤り訂正能力を減退させることになる。しかしながら、全ての情報シンボルはチャネル品質が良好な間に送信されてしまうから、低減誤り訂正能力でも情報シンボルの全てを十分に再生することができる。

第３オプションの変形として、送信手段１１０は、予定した期間内の或る時点にて、第２判定基準が満たされるにもかかわらず、情報シンボル又はこれら情報シンボルとパリティチェックシンボルの少なくとも一部を増大電力レベルで中断なく送信することを採択することができる。このスキームは、例えば、データブロックのその後の一時中断によって、予定した期間の終了までに情報シンボルか、パリティチェックシンボルが切り捨てられることになる場合に採用することができる。

第４のオプションでは、データブロックが情報シンボルＩとパリティチェックシンボルＣを具え、且つデータブロックを送信するのに利用できる予定した期間内にスペアの容量部を設ける。このようなデータブロックを、スペア容量部をＳにて示している図５Ｄにつき説明する。このデータブロックの送信については図５Ｅにつき説明する。上述した第３のオプションにおけるように、データブロックの送信は、データ送信電力を時間ｔ_１，ｔ_３及びｔ_５に減少させている期間ｔ_１〜ｔ_２，ｔ_３〜ｔ_４及びｔ_５〜ｔ_６の期間中に一時中断させ、第２判定基準が満たされるのに準じてデータ送信電力を増大させたら、データブロックの送信を中断した点から再開する。第３オプションにおけるように、全ての情報シンボルは、３つの部分Ｉ_ａ，Ｉ_ｂ及びＩ_ｃを、スペースをおいて送信し、パリティチェックシンボルＣの送信開始は遅延されるも、このオプションでは、パリティチェックシンボルの全てを、スペアの容量部Ｓの一部を用いる部分Ｃ_ａ，Ｃ_ｂにて送信する。図５Ｅに示すように、情報Ｉ及びパリティチェックシンボルＣの全てを送信した後には、スペア容量Ｓの一部Ｓ_ａだけが残る。この場合に、第２無線局２００は、パリティチェックシンボルＣの全誤り訂正能力を、受信した情報シンボルＩに適用することができる。数値例として、１００の情報ビット、５０のパリティチェックビットとすることができ、スペア容量は５０シンボルまでとすることができる。

第４オプションの変形例では、スペア容量Ｓの一部Ｓ_ａを、データブロックにおける先に送信した情報及び/又はパリティチェックシンボルを再送信するのに用いる。このオプションは、情報シンボルＩの復号化を首尾よく行う信頼度を高めることができる。

第４オプションの他の変形例では、データを再送信するのにスペア容量Ｓの一部Ｓ_ａを用いずに、その代わりに、スペア容量Ｓの一部Ｓ_ａの期間中に送信電力を下げるか、又は一時中断させて、電力を一層セーブし、且つ干渉を低減させる。

第５オプションでは、第４オプションにおけるように、データブロックは情報シンボルＩとパリティチェックシンボルＣを具え、このデータブロックを送信するのに利用できる予定した期間内に、図５Ｄに示すようにスペア容量Ｓを設ける。このデータブロックの送信を図５Ｆにて説明する。上述した第２オプションにおけるように、期間ｔ_１〜ｔ_２，ｔ_３〜ｔ_４及びｔ_５〜ｔ_６の期間中には、期間０〜ｔ_Ｆに関連するデータブロックのシンボルのタイミングを維持しながら、データブロックの送信を一時中断し、こうした各中断期間の後に、期間０〜ｔ_Ｆの未経過部分に対応するデータブロックの部分からデータブロックシンボルの送信が再開するようにする。スペア容量Ｓのうち、送信を一時中断しない部分Ｓ_ａ及びＳ_ｂは、予定した期間内における先の一時中断により送信されなかった情報及び/又はパリティチェックシンボルを送信するのに用いる。

図６は、本発明による無線通信システムを作動させる方法を示すフローチャートである。第１無線局１００によるデータブロックの送信は、ブロック５００で時間ｔ＝０にて開始する。ブロック５１０では、第１無線局１００が、予定した期間を満了する時間ｔ_Ｆに達したかどうかを検証する。その時間ｔ_Ｆに達していたら、フローはブロック５８０に進み、ここでデータブロックの送信が終了する。時間ｔ_Ｆにまだ達していなかった場合には、フローがブロック５２０に進んで、ここで第１無線局１００は、チャネル品質が第１判定基準に照らして減退したかどうか検証する。データ品質が減退していなかった場合には、データブロックの送信をブロック５００にて継続し、チャネル品質の変化を追跡すべく送信電力制御を調整することができる。チャネル品質が第１判定基準に照らして減退した場合には、フローはブロック５３０に進み、ここでデータ送信電力が下げられ、そしてフローはブロック５４０へと進み、ここで、第１無線局１００は「不良チャネル」状態にあり、送信電力レベルは低か、ゼロレベルになる。次にフローはブロック５５０へ進み、ここで第１無線局１００は、予定した期間が満了する時刻ｔ_Ｆに達したかどうかを再び検証する。時刻ｔ_Ｆに達していたら、フローはブロック５８０に進み、ここでデータブロックの送信は終了する。時刻ｔ_Ｆにまだ達していない場合には、フローはブロック５６０に進み、ここで第１無線局１００は、チャネル品質が第２判定基準に照らして増大したかどうかを検証する。品質が増大していない場合には、フローはブロック５４０に戻り、品質が増大していた場合には、フローはブロック５７０に進み、ここでデータブロックの送信電力が高められ、フローはブロック５００に戻り、ここでデータブロックの送信が続行し、且つ送信電力によるチャネル品質の追跡が継続する。

随意、第１無線局１００は第２無線局２００が情報シンボルＩを再生するのをアシストする情報を送信することができる。このような情報は、例えば送信電力を低下させた間にデータブロックのどのシンボルを送信しなかったのか又は送信したかの指示；時間ｔ_１，ｔ_２，ｔ_３，ｔ_４，ｔ_５及びｔ_６の指示；データブロックの送信の一時中断及び再開点の指示；データブロックをどの程度切り捨てたかの指示；及びどのシンボルを再送信したかの指示を含むことができる。この情報は、例えば規則的な間隔で送信することができる、且つ各データブロック内に含めることができる。

随意、第１無線局１００は、データブロックの送信が進行中であるのか、一時中断されているのかどうかの指示を送信することができる。このような指示は、例えば直交パイロット信号とし得る種々の制御信号とすることができる。第２無線局は、ＴＰＳコマンドのような、受信した信号品質に関する第１指示を送信することができ、また第２受信局は、データブロックの送信が進行中であることを示す指示を受信している間、及びデータブロックの送信が一時中断されていることの指示を受信している間は、受信した信号品質に関する異なる指示を送信することができる。

時分割多元接続（ＴＤＭＡ）方式での本発明の一実施例では、無線局による送信及び受信を同時に行うと云うよりもむしろ交互に行い、データ及び制御信号を同じ電力レベルで送信することができる。

符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）方式での本発明の他の実施例では、第１無線局から同時に送信するデータ信号は１つ以上とすることができ、電力制御は、種々のデータ信号に対して独立して、又は１つ以上のデータ信号に対して調和して適用することができる。

マルチキャリア方式での本発明の他の実施例では、データブロックを複数の周波数ドメインキャリアにおける複数のデータ信号で同時に送信する。この場合には、チャネル品質を各キャリア又は複数のキャリアに対して独立して測定することができ、従って送信電力レベルを１つ以上のキャリアに対して設定することができる。幾つかのキャリアにおけるデータ信号の送信電力は、これらキャリアでのチャネル品質が劣り、他のキャリアで高い電力レベルで送信が継続される場合には、低い値に低減されるか又はスイッチオフされることになる。

このようなマルチキャリア方式は上述した時間ドメイン実施法と組み合わせることができる。この場合、各キャリアでのデータの送信電力は、各キャリアでのチャネル品質の変化に照らして予定した期間中に下げたり、高めたりすることができる。

マルチキャリア方式では、幾つかのキャリアでのデータ送信電力が低くなるか、又はゼロになることに起因する情報シンボルの欠落部分を、パリティチェックシンボルの誤り訂正能力に応じた誤り訂正によって再生することができる。誤り訂正の代わりか又はそれに加えて、再送信プロトコルを用いて情報シンボルの欠落部分を受信することができる。

マルチキャリア方式における本発明の一実施例では、データブロックが情報シンボルＩ及びパリティチェックシンボルＣを具え、且つキャリアの数を、予定した期間内にデータブロックを送信するのに必要とされる数よりも多くする。こうした追加のキャリアは、チャネル品質が劣っている他のキャリアで低いか又はゼロ送信電力で送信されるデータビットを送信するのに用いることができる。

図４に示した例では、第１判定基準は、チャネル品質が予定したレベル以下に降下する際に満たされ、また第２判定基準は、チャネル品質が同じ予定したレベル以上に高くなる際に満たされる。しかしこれら２つのレベルは必ずしも同じとする必要はない。

データ送信電力レベルＰ_Ｉは、時間ｔ_１，ｔ_３，及びｔ_５において必ずしも同じとする必要はなく、また、データブロック送信電力も期間ｔ_１〜ｔ_２，ｔ_３〜ｔ_４，及びｔ_５〜ｔ_６の期間中一定に維持する必要もない。

データブロックは、情報及びパリティチェックシンボルのほかに他のシンボル、例えば同期用のシンボルを具えることもできる。

本明細書及び請求の範囲における或る要素の単数表現は、このような要素の複数の存在を除外するものではない。また、「具える」という語は、他の要素又はステップの存在を除外するものでもない。

請求の範囲にて括弧内に記載した参照記号は理解し易くするためであって、これらに限定されるものではない。

本開示を読むことにより、他の変更は当業者に明らかになるであろう。このような変更には、無線通信の技術及び送信電力技術にとって既知で、ここで既に述べた特徴の代わりか、又はそれに加えて用いることができる他の特徴を含めることができる。

無線通信システムの概略ブロック図である。 チャネル品質の変化を時間の関数として示したグラフである。 既知の送信電力制御スキームによる送信電力の変化を時間の関数として示したグラフである。 本発明による送信電力の変化を時間の関数として示したグラフである。 本発明によるデータブロックの様々な送信シナリオを示した図である。 本発明による動作方法を示すフローチャートである。 同時に送信される３つのデータ信号に対する本発明による送信電力の変化を時間の関数として示したグラフである。

Claims (44)

1. 情報シンボル（Ｉ）とパリティチェックシンボル（Ｃ）とを具えているデータブロックを予定した期間（０〜ｔ_Ｆ）内にてチャネルにて送信する送信手段（１１０）と、第１判定基準に基づくチャネル品質の減退指示に応答してデータ送信電力を減少させるため、及び前記予定した期間内にて第２判定基準に基づくチャネル品質の増加指示に応答してデータ送信電力を増大させるための制御手段とを具えている無線局。
2. 前記送信手段（１１０）が、前記第１判定基準に基づくチャネル品質の減退指示に応答してデータブロックの送信を一時中断し、且つ前記第２判定基準に基づくチャネル品質の増加指示に応答してデータブロックの送信を再開すべく適合される、請求項１記載の無線局。
3. 前記データブロックの送信再開が、前記予定した期間の未経過部分に対応するデータブロックの部分から続行する、請求項２記載の無線局。
4. 前記前記データブロックの送信再開が、該データブロックの一時中断箇所から続行し、且つデータブロックの全てが送信される前に前記予定した期間が満了する場合には、データブロックを切り捨てる、請求項２記載の無線局。
5. 前記送信手段（１１０）が、情報シンボル（Ｉ）の全てを送信した後に、少なくとも幾つかのパリティチェックシンボルを送信すべく適合される、請求項４記載の無線局。
6. 前記送信手段（１１０）がさらに、データブロックの送信再開をデータブロックのどの部分から続行するかの指示を送信すべく適合される、請求項２〜５のいずれか一項に記載の無線局。
7. 前記送信手段（１１０）がさらに、前記予定した期間（ｔ_Ｆ）の終了前に情報シンボル及びパリティチェックシンボルの送信を完了するのに応答して、該予定した期間内にて情報シンボル又はパリティチェックシンボルの少なくとも一部を再送信すべく適合される、請求項２〜６のいずれか一項に記載の無線局。
8. 前記送信手段（１１０）がさらに、前記予定した期間の未経過部分が少なくとも情報シンボル（Ｉ）を完全に送信するのに必要とされる時間を超えない場合に、データブロックの送信を再開すべく適合される、請求項２記載の無線局。
9. 前記第１判定基準に基づくチャネル品質の減退指示は、送信電力を予定した閾値（Ｐ_２）以上に増大すべき指示とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の無線局。
10. 前記送信電力を増大すべき指示は受信コマンドとする、請求項９記載の無線局。
11. 前記送信電力を増大すべき指示は、受信信号の減退チャネル品質の測定値とする、請求項９記載の無線局。
12. 前記送信手段（１１０）がさらに、前記第１判定基準が満たされ、且つ前記第２判定基準が満たされる期間内にて、受信した電力制御コマンドに応答して制御信号を可変送信電力にて送信すべく適合され、且つ前記第２判定基準は、前記第１判定基準が満たされた際の制御信号の送信電力に等しいか、又はそれ以下となる制御信号の送信電力とする、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の無線局。
13. 前記送信手段（１１０）がさらに、前記第１判定基準が満たされ、且つ前記第２判定基準が満たされる期間内にて、制御信号を一定の電力レベルで送信すべく適合され、且つ前記第２判定基準は送信電力を低減するために受信されるコマンドとする、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の無線局。
14. 前記第２判定基準は、さらなる予定期間内にて受信される電力を低減すべき予定数のコマンドとする、請求項１３記載の無線局。
15. 前記第２判定基準に基づくチャネル品質の増加を、受信信号で測定したチャネル品質の予定したレベル以上の増加とする、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の無線局。
16. 前記送信手段（１１０）は、データブロックの送信が進行中であるのか、一時中止されているのかの指示を送信すべく適合される、請求項２〜１５のいずれか一項に記載の無線局。
17. 前記データブロックの送信が進行中であるのか、一時中止されているのかの指示が、データブロックの送信が進行中である際の第１制御信号と、データブロックの送信が一時中止されている際の第２制御信号とを含む、請求項１６記載の無線局。
18. 前記データ送信電力の減少はゼロ送信電力までの減少とする、請求項１〜１７のいずれか一項に記載の無線局。
19. 前記データブロックの送信は複数のデータ信号で同時に行われ、且つデータ送信電力の減少及び増加はデータ信号の少なくとも１つについて行われる、請求項１〜１８のいずれか一項に記載の無線局。
20. 前記データ送信電力の減少は、すくなくとも電力レベルが最も高いデータ信号について行われる、請求項１９記載の無線局。
21. 前記複数のデータ信号は複数のキャリア周波数で送信される、請求項１９記載の無線局。
22. 請求項１記載の少なくとも１つの無線局を具えている無線通信システムに使用する無線局（２００）であって、受信した信号の品質を評価するための品質評価手段（２２０）と、データブロックの送信が進行中であるのか、一時中断されているのかどうかを判断するための手段（２２０）と、データブロックの送信が進行中である間に受信される信号の品質についての第１指示を送信するため、及びデータブロックの送信が一時中断されている間に受信される信号の品質についての第２指示を送信するための送信手段（２１０）とを具えている無線局（２００）。
23. 請求項１〜２１のいずれか一項に記載の少なくとも１つの無線局（１００）を具えている無線通信システム。
24. 無線通信システム（１００，２００）を動作する方法であって、第１無線局（１００）にて、情報シンボル（Ｉ）とパリティチェックシンボル（Ｃ）とを具えているデータブロックを予定した期間内に（５１０，５５０）チャネルを通して第２無線局（２００）に送信するステップ（５００）と、第１判定基準に基づくチャネル品質の減退指示に応答して、データの送信電力を減少させるステップ（５３０）と、予定した期間（５５０）内にて、第２判定基準に基づくチャネル品質の増加指示に応答して、データの送信電力を増大させるステップ（５７０）とを具えている無線通信システムの動作方法。
25. 第１判定基準に基づくチャネル品質の減退指示に応答して、データブロックの送信を一時中断するステップ、及び予定した期間内にて、第２判定基準に基づくチャネル品質の増加指示に応答して、データブロックの送信を再開するステップも具えている、請求項２４記載の方法。
26. 前記データブロックの送信再開は、前記予定した期間の未経過部分に対応するデータブロックの部分から続行する、請求項２５記載の方法。
27. 前記データブロックの送信再開は、データブロックの一時中断点から続行し、且つ全てのデータブロックが送信される前に予定した期間が満了する場合には、データブロックを切り捨てる、請求項２５記載の方法。
28. 全ての情報シンボル（Ｉ）の送信後に、少なくとも幾つかのパリティチェックシンボル（Ｃ）を送信するステップも具えている、請求項２７記載の方法。
29. 前記データブロックの送信再開をデータブロックのどの部分から続行するかの指示を送信するステップも具えている請求項２５記載の方法。
30. 前記予定した期間の終了前に情報及びパリティチェックシンボル（Ｉ，Ｃ）の送信を完了するのに応答して、該予定した期間内に情報又はパリティチェックシンボルの少なくとも一部を再送信するステップも具えている、請求項２６〜２９のいずれか一項に記載の方法。
31. 前記予定した期間の未経過部分が、少なくとも情報シンボル（Ｉ）の送信を完了するのに必要とされる時間以上にならない場合に、データブロックの送信を再開する、請求項２５記載の方法。
32. 前記第１判定基準に基づくチャネル品質の減退指示は、予定した閾値（Ｐ_２）以上に送信電力を増大すべき指示とする、請求項２４〜３１のいずれか一項に記載の方法。
33. 前記送信電力を増大すべきとする指示は、受信コマンドとする、請求項３２記載の方法。
34. 前記送信電力を増大すべきとする指示は、受信信号の減退したチャネル品質の測定値とする、請求項３２記載の方法。
35. 前記第１判定基準が満たされ、且つ前記第２判定基準が満たされる期間内に、受信した電力制御コマンドに応答して制御信号を可変送信電力で送信するステップも具え、且つ前記第２判定基準は、前記第１判定基準が満たされた際の制御信号の送信電力に等しいか、又はそれ以下となる制御信号の送信電力とする、請求項２４〜３３のいずれか一項に記載の方法。
36. 前記第１判定基準が満たされ、且つ前記第２判定基準が満たされる期間内に、制御信号を一定の送信電力レベルで送信するステップも具え、且つ前記第２判定基準は送信電力を低減するために受信されるコマンドとする、請求項２４〜３３のいずれか一項に記載の方法。
37. 前記第２判定基準に基づくチャネル品質の増加指示は、受信信号で測定したチャネル品質の増加とする、請求項２４〜３４のいずれか一項に記載の方法。
38. 前記データブロックの送信が進行中であるのか、一時中断されているかどうかの指示を送信するステップも具えている、２５〜３７のいずれか一項に記載の方法。
39. データブロックの送信が進行中であるのか、一時中断されているかどうかの指示が、データブロックの送信が進行中である際の第１制御信号と、データブロックの送信が一時中断されている際の第２制御信号とを含む、請求項３８記載の方法。
40. 前記データ送信電力の減少はゼロ送信電力までの減少とする、請求項２４〜３９のいずれか一項に記載の方法。
41. 前記データブロックの送信は複数のデータ信号で同時に行われ、且つデータ送信電力の減少及び増大がデータ信号の少なくとも１つについて行われる、請求項２４〜４０のいずれか一項に記載の方法。
42. データ送信電力の減少が、すくなくとも電力レベルが最も高いデータ信号について行われる、請求項４１記載の方法。
43. 前記複数のデータ信号は複数のキャリア周波数で送信される、請求項４１記載の方法。
44. 第２無線局（２００）にて、受信した信号の品質を評価するためのステップと、データブロックの送信が進行中であるのか、一時中断されているのかどうかを判断するステップと、データブロックの送信が進行している間に受信される信号の品質についての第１指示を送信し、且つデータブロックの送信が一時中断されている間に受信される信号の品質についての第２指示を送信するステップとも具えている請求項２５〜４３のいずれか一項に記載の方法。

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