JP2009505551A - 不連続なデータ送信のための制御チャネルフォーマットの適応 - Google Patents

Abstract

複数のタイムスロットに分割されるチャネルを用いた無線通信システム100, 200において、制御信号は各々のタイムスロット中で送信され、データ信号はタイムスロットのサブセットを用いて断続的に送信される。制御信号は、パイロット信号のような既定の信号部分、及び電力制御命令を構成する１つ以上のビットを含む。制御信号のフォーマットは、データが同じタイムスロット中で送信されるか否かに従って適応される。データが送信されていない場合、電力制御命令を構成する制御信号の割合は増加され、少なくとも既定の信号部分のエネルギーを低減することによって、制御信号のエネルギーは低減される。

Description

本発明は、複数のタイムスロットに分割される通信チャネル用の無線通信装置、そのような無線通信装置を動作させる方法、そのような無線通信装置を含む無線通信システム、及びそのような無線通信システムを動作させる方法に関する。本発明は例えばUniversal Mobile Telecommunication System（UMTS）に適用されるが、これに限定されない。

移動通信システム（例えばUMTS）は、データパケットの送信のためのデータチャネル及び制御情報の送信のための制御チャネルを一般的に有する。データチャネル及び制御チャネルは、予め定められた継続時間のタイムスロットにおいて送信される。

一例として、UMTSにおいて、アップリンクデータはEnhanced Dedicated Channel（E-DCH）を用いて送信され、ダウンリンクデータはHigh-Speed Downlink Shared Channel（HS-DSCH）を用いて送信される。これらのデータチャネルはデータレートが非常に変化しやすく、送信すべきデータが無い場合には送信されないように設計されている。これらのデータチャネルと平行して、制御チャネルも送信される。例えば、UMTSにおいて3つのアップリンク制御チャネル、DPCCH（Dedicated Physical Control Channel）、HS-DPCCH (High Speed Dedicated Physical Control Channel)、及びE-DPCCH (Enhanced Dedicated Physical Control Channel)が用いられる。

E-DPCCHは主に基地局（BS）がE-DCHデータを復号することを可能にするための情報を伝達し、E-DCHデータが送信されている場合にのみ送信される。HS-DPCCHは、ダウンリンクHS-DSCHデータに対する自動繰り返し要求（ARQ）アクノリッジ及び周期的ダウンリンクチャネル品質インジケータ（CQI）のようなデータを伝達する。肯定的若しくは否定的アクノリッジ（ACK/NACK）又はCQIが送信される必要がない限り、HS-DPCCHは通常送信されない。

DPCCHは、少なくともパイロットビット及び電力制御命令を伝達する。パイロットビットは予め定められた値であり、位相基準を他のアップリンクチャネル及びDPCCHフィールドの復号のために提供し、そしてチャネル推定のために用いられることができる。パイロットビットは、ダウンリンク上で送信される電力制御命令を発生させる目的でアップリンク信号対干渉比（SIR）を測定するためにBSによって用いられることもできる。

多くのパケットデータアプリケーション（例えばウェブブラウジング及び電子メール）において、データ送信はバースト的であり、データが送信されない「読み取り期間」に高データ速度の期間が散在する。データが送信されない期間の間、他のユーザに対する干渉を低減するために制御チャネルを実行するオーバーヘッドを最小にすることが有利である。しかし、良いユーザ体験のために、データパケットの各々のバーストの開始時における遅延を最小にすることも必要である。このために、アップリンク及びダウンリンクDPCCHは一般的に、閉ループ電力制御を維持して冗長なセットアップ遅延及び電力制御収束期間を回避するために実行され続ける。

ダウンリンク制御チャネルオーバーヘッドを低減する（UMT仕様のRelease 6に含まれる）１つの方法は、Fractional Dedicated Channel（F-DPCH）を使用することであり、それは電力制御命令のみを有し、したがって複数のユーザの制御チャネルが時分割でタイムスロット内に一緒に多重化されることを可能にする。電力制御命令のための位相基準として用いられる共通のパイロットチャネル（CPICH）が存在するので、これはダウンリンクに対して可能である。しかし、アップリンクに対しては、DPCCHによって提供されるパイロットビット以外の他の位相基準が利用できず、したがって、位相基準及び電力制御情報の両方を送信し続けることが必要である。

通信システムにおいて、特にCDMA通信システムにおいて、システムの他のユーザに対する干渉を生じさせる可能性を最小化するため、そして他のユーザのためのシステム容量を最大にするために、送信の量及び送信電力レベルを最小化することが通常望ましい。送信されるエネルギーの量を最小化することは、移動端末の電池寿命を増加させるという利点も持つ。

アップリンクDPCCHに関する１つの問題は、データが送信されたときにデータチャネルを復号するために、パイロットフィールドがチャネル推定を提供しなければならないということである。しかしこれは、電力制御命令のみが復号されなければならない場合には、データ送信の期間の間、パイロットエネルギーの量が過剰であることを意味する。

１つの可能な技術は、データが送信されていない場合にDPCCHの送信電力レベルを低減することである。この電力低減は、DPCCH全体に又はパイロットフィールドだけに適用されることができる。それがDPCCH全体に適用されるならば、それは電力制御命令の信頼性に影響を及ぼし、データが送信される場合にそれらを不必要に信頼できるようにし、データが送信されない場合にそれらをあまりに信頼できなくする。電力低減がパイロットフィールドのみに適用される場合、結果として生じるDPCCHの送信電力は不均一であり、送信機がタイムスロット毎に２回以上送信電力を調整する必要があり、したがって装置の複雑さを増加させるので好ましくない。

本発明の目的は干渉の可能性を低減することである。

本発明の第１の態様によれば、複数のタイムスロットに分割される通信チャネル用の無線通信装置を動作させる方法が提供され、当該方法は、タイムスロットの第１のサブセットにおいてデータを送信し、タイムスロットの第２のサブセットにおいてデータの送信をやめて、タイムスロットの各々において制御信号を送信し、タイムスロットの第１のサブセット中の制御信号は、電力制御命令を構成する少なくとも１つのビット及び既定の信号部分を有し、並びに、少なくともいくつかの第２のタイムスロットについて、第１のタイムスロットと比較して、電力制御命令を構成する制御信号の割合を増加させ、及び少なくとも前記既定の信号部分のエネルギーを低減することによって制御信号のエネルギーを低減する。

本発明の第２の態様によれば、複数のタイムスロットに分割される通信チャネル用の無線通信装置が提供され、当該装置は、複数のタイムスロットの第１のサブセットにおいてデータを送信し、複数のタイムスロットの第２のサブセットにおいてデータの送信をやめるための手段、既定の信号部分と電力制御命令を構成する少なくとも１つのビットとを有する第１の制御信号を発生させるための手段、タイムスロットの第１のサブセットにおいて第１の制御信号を送信するための手段、電力制御命令を構成する制御信号の割合が第１の制御信号と比較して増加した第２の制御信号を発生させるための手段、及び、タイムスロットの第２のサブセットのうちの少なくともいくつかにおいて、第１の制御信号の送信と比較して低減されたエネルギーで、第２の制御信号を送信するための手段を有し、前記低減が少なくとも前記既定の信号部分のエネルギーを含む。

データが現在送信されているか否かに従って制御信号フォーマットを適応させることによって、及び制御信号のエネルギーを低減することによって、干渉は低減される。

制御信号フォーマットの適応は、データが送信されないタイムスロットの間、電力制御命令を構成する制御信号の割合を増加させることを有する。そのような増加によって、電力制御命令ビットの復号の信頼性は維持されることができ、したがって、データが送信されていてもいなくても、閉ループ電力制御が効果的に動作し続けることを保証する。

制御信号の送信されるエネルギーは、少なくとも既定の信号部分のエネルギーを低減することによって低減される。そのような既定の信号部分は、位相基準を発生させるため及びチャネル推定のために、受信機によって用いられることができる。既定の信号部分は、既定の値のビットを有することができる。制御信号、特に電力制御命令を構成するビット又はビット達は、低減されたエネルギーにもかかわらず首尾よく復調されることができるので、データが送信されないタイムスロットの間は、既定の信号部分のエネルギーの低減は許容できる。特定の種類のデータが送信されるタイムスロットの間、それらの特定の種類のデータが低減されたエネルギーにもかかわらず首尾よく復調されることができるならば、既定の信号部分のエネルギーの低減は同様に許容できる。

適応及びエネルギー低減は、データ送信の開始及び停止と同時に発生する必要はなく、データ送信の間に用いられる制御信号フォーマット及び制御信号エネルギーは、データが送信されないいくつかのタイムスロットの間に一時的に用いられることもできるが、この場合、干渉の低減は最大にならない。

既定の信号部分のエネルギーは、その部分の継続時間を低減することによって、例えば既定の値のビットの数を低減することによって、低減されることができる。これは、データが送信されていてもいなくても、電力制御命令ビットの数は変更される必要はなく、それによって、制御信号を符号化する単純な符号器及び制御信号を復号する単純な復号器を可能にするという効果がある。

制御信号のエネルギーは、制御信号の送信される電力レベルを低減することによって低減されることができる。これは、ピークの及び平均の干渉レベルを低減する利点を有する。電力制御命令を構成する制御信号の割合を増加させることによって、電力制御命令ビットの復号の信頼性は電力低減にもかかわらず少なくとも部分的に維持されることができる。

制御信号のエネルギーは、タイムスロットの一部の間、制御信号の送信を中断することによって低減されることができる。これは、タイムスロットの一部の間、制御信号によって生じる干渉をなくすという利点を有する。

有利には、制御信号の断続的な送信を行う場合、制御信号の送信はタイムスロットの両端のいずれか又は両方に限定される。いくつかのシステムにおいて、これは電力制御ループの一定の更新レートを維持する利点を有する場合がある。

電力制御命令を構成する制御信号の割合を増加することで、パイロットビット及び電力制御ビットとして使用されるビットの数が、等しく又はほぼ等しくなる場合がある。これは、データも送信されるスロットにおけるパイロットビットに対する信頼性を増加することによって、これらのパイロットビット及び電力制御ビットにほぼ等しい信頼性を提供する。

選択的に、既定の値のビット及び電力制御ビットは、別々のフィールドの中で送信されることができる。あるいは、１セットの完全に直交する又は部分的に直交する符号語から選択される符号語を有する結合されたビットによって、それらは共通のフィールド又はフィールド達を占有することができる。そのような実施の形態は、ある種の受信処理、例えば相関器を用いた非コヒーレント検出にとって有利である。

相関器を用いた非コヒーレント検出のようなある種の受信処理にとって同様に有利な１つの実施の形態において、電力制御のために用いられる制御信号の割合の増加によって、既定の値を有するビットが残されることなく、既定の値のビットの全てが電力制御ビットに置き換えられる場合がある。

制御信号フォーマット及びエネルギーレベル間の切替えは、制御信号を送信する装置によって独立して開始されることができる。そのような切替えは迅速に行われることができ、干渉を最大限に低減する。あるいは、切替えはデータが送信される無線局から受信される信号に応答して行われることができる。そのような信号は、例えば、データを送信する許可の付与であることができる。

装置が同時に１つ以上の無線局と通信する場合、切替えは、無線局が、装置又は無線局のいずれかによって決定される既定の共通の特性を共有することを条件とすることができる。そのような条件は、例えば、変化する制御信号フォーマットを復号する能力がある無線局とともにのみ、制御フォーマットの切替えが使用されることを保証することができる。共通の特性のいくつかの更なる例は、同じ位置に配置されること、送信する許可を共同して決定する能力があること、同一の送信電力制御命令を発生させる能力があることである。

本発明の更なる態様によると、無線通信装置及び当該無線通信装置によって送信される信号を受信する少なくとも１つの無線局を有する通信システムを動作させる方法が提供され、当該方法は、本発明の第１の態様による無線通信装置を動作させ、無線局において、無線通信装置が特定のタイムスロット若しくはタイムスロットのグループにおいて送信するデータを有しないこと、及び／又は、無線通信装置がデータを送信する許可を得ていないことを決定し、当該決定に応答して無線通信装置に指示を送信して、無線通信装置において、前記指示を受信することに応答して、電力制御命令を構成する制御信号の割合を増加させ、制御信号のエネルギーを低減する。

本発明のさらに別の態様では、本発明の第２の態様による無線通信装置、並びに、無線通信装置が特定のタイムスロット若しくはタイムスロットのグループにおいて送信するデータを有しないこと、及び／又は、無線通信装置がデータを送信する許可を得ていないことを決定する制御手段を有する無線局を有する無線通信システムが提供され、前記制御手段は、前記決定に応答して指示の送信を開始することに適応する。

本発明は添付の図面を参照して単に例として以下に説明される。

図1〜6は、UMTS DPCCH制御チャネルのタイムスロットにおいて送信される制御信号に適しているフォーマットの例を説明する。各々のスロットの継続時間は10ビットであり、2560チップに対応し、10 msの継続時間の１つの無線フレームは15のタイムスロットを有する。

図1はデータ送信も含むタイムスロットにおいて送信される制御信号のためのフォーマットを説明し、図2〜6はデータ送信を含まないタイムスロットにおいて送信される制御信号のための本発明によるいくつかの可能なフォーマットを説明する。

図1において、制御信号は8つのパイロットビット20及び送信電力制御（TPC）命令30のための2つのビットを有する。パイロットビットは80%の大多数であり、データ送信が確実に復号されることを可能にする。

図2において、制御信号はより高い割合のTPCビットを有し、この例では5つのパイロットビット22及び5つのTPCビット32を有する。割合5/2によってTPCビットの数を50%まで増やすことによって、TPCビットの復号信頼性を図1のフォーマットと実質的に同じに維持しながら、制御信号送信電力は係数5/2 = 4dBで低減されることができる。結果的に、制御信号の送信されるエネルギーは低減されて、制御信号によって生じる潜在的な干渉は4dB低減される。割合3/8でのパイロットビットの低減された割合及びそれらの低減された電力は、そのタイムスロット中にデータがない場合にTPCビットの復号を可能にするのに十分である。

図2のフォーマットの１つの考えられる欠点は、TPCビットがタイムスロットの中でより前から始まり、送信前にTPC命令を得るために利用可能な時間を低減するので、ダウンリンク閉ループ電力制御のループ遅延が１スロットから2スロットに増加しなければならないかもしれないことである。しかしながら、このフォーマットはデータが送信されていないときに使用されるので、そのような追加的な遅延の影響は重大ではないようであり、いずれにせよダウンリンク電力制御はアップリンクより重要でない。さらに、F-DPCHが用いられている場合、ループ遅延はすでに2スロットであって、それ以上増加しない。

図3において、制御信号は図1と同様に2つのTPCビット34を有するが、パイロットビット24の数は8個から2個まで低減される。図3中に破線によって示されるパイロットビットとTPCビットとの間のタイムスロットの部分の間、制御信号の送信は中断される。したがって、制御信号ビットの50%はパイロットビットであり、50%はTPCビットである。図1のフォーマットと比較して、途切れた送信によって4dBだけ、制御信号によって生じる平均的な潜在的干渉は低減される。

図3のフォーマットの利点は、TPCフィールドの長さが、図1のスロットフォーマットからのスロットフォーマットの変化に影響を受けないということである。この特徴は、どのスロットフォーマットが送信されるかについての不確実性の存在下で、TPCビットの復号をより強力にすることにおいて有用であることができる。

図4において、パイロットビット及びTPCビットは、共通の10 bitフィールド26に結合され、ビットはインターリーブされる。例えば５つのパイロットビット及び５つのTPCビットが存在することができ、図2のフォーマットと同じ電力削減を可能にする。このようにタイムスロットにわたってビットを分布させることで、時間変化する無線チャネルにおいて復号信頼性を改善することができる。

図5において、ビットはインターリーブされて、パイロットビット及びTPCビットは共通の4 bitフィールド28に結合され、そして制御信号の送信は、図5中に破線によって示されるタイムスロットの後の部分の間中断される。したがって、制御信号ビットの50%はパイロットビットであり、50%はTPCビットである。途切れた送信によって図1のフォーマットと比較して4dBだけ、制御信号によって生じる平均的な潜在的干渉は低減される。

図6は、図5のフォーマットの変形を示し、共通のフィールドはタイムスロットの別々の部分32, 33に分割される。そのような配置はダウンリンク電力制御の1スロットループ遅延の維持を容易にする。

図4、5又は6の共通のフィールドにおいて送信されるビットは、１セットの完全に又は部分的に直交する符号語から選択される符号語を有することができる。セット中で利用可能な符号語の数は、送信される電力制御命令の異なる値の数に依存する。単純な電力制御機能を有する実施の形態において、2つの符号語のセットで十分である。2つの4ビット符号語のセットの例は以下の通りである。
"1, 1, 1, 1"は「電力アップ」を示す。
"-1, 1, -1, 1"は「電力ダウン」を示す。
第２及び第４のビット位置は両方の符号語に共通の値を含み、パイロットビットとして機能する。したがって、制御ビットの少なくとも50%がTPCビットとみなされることができる。

４つの4ビット符号語のセットの例は以下の通りである。
"1, 1, 1, 1"は「電力アップ（大きい量）」を示す。
"1, 1, -1, -1"は「電力アップ（小さい量）」を示す。
"-1, 1, 1, -1"は「電力ダウン（大きい量）」を示す。
"-1, 1, -1, 1"は「電力ダウン（小さい量）」を示す。
第２のビット位置は4つの符号語全てに共通である値を含み、パイロットビットとして機能する。したがって、制御ビットの少なくとも75%がTPCビットとみなされることができる。

相関器を用いたTPCビットの非コヒーレント検出のようなある種類の受信処理に関しては、パイロットビットは必要でなく、したがってパイロットビットの数は0まで低減されることができる。そして制御信号ビットの100%が電力制御ビットとして利用可能になる。

図7を参照して、データを送信するための無線通信装置100（以降では便宜上、装置100と呼ぶ）及びデータを受信するための無線局200を有する無線通信システムが示される。

装置100は、送信すべきデータを受け取る入力110を有する。タイムスロットにおける送信のためのデータパケットにデータをフォーマットするデータフォーマッティングステージ115が、入力110に結合される。データフォーマッティングステージ115の出力は、データ信号としてデータパケットを送信する送信機120の入力に結合され、送信機120の出力はアンテナ125に結合される。周期的なタイムスロットに対応するタイミング基準を発生させるクロックジェネレータ（Clk）165があり、クロックジェネレータ165の出力は、タイムスロット内のデータ信号の送信の時間を制御するために送信機に結合される。データ信号の送信は断続的であり、例えば、入力110においてデータが利用可能であるか、又は無線ステーション200によって与えられる送信許可が利用可能であるかに依存している。

データ信号を有するタイムスロットにおける、及び選択的にデータ信号を含まないいくつかのタイムストットにおける送信のための第１の制御信号を発生させる第１の制御信号発生器130、並びにデータ信号を含まない少なくともいくつかのタイムスロットにおける送信のための第２の制御信号を発生させる第２の制御信号発生器135がある。第１及び第２の制御信号発生器130, 135の各々の出力並びに送信機120の入力に結合されて、第１又は第２の制御信号のいずれかを送信のために選択するセレクタ140がある。セレクタ140の状態を制御するための、マイクロコントローラのようなコントローラ（μC）145がある。コントローラ145は、データが送信のために利用可能かどうかに従ってセレクタ140の状態を制御することができ、その目的のためにコントローラ145はデータフォーマッティングステージ115に結合されることができる。又はコントローラ145は、受信無線局200のような外部装置によって許可が与えられたかどうかに従ってセレクタ140の状態を制御することができ、その目的のためにコントローラ145は無線局200からの信号を受信するために受信機150に結合されることができる。コントローラ145は、セレクタ140の状態を変える瞬間を決定するためにクロックジェネレータ165に結合されることができ、及び送信機120の送信電力レベルを制御するために送信機120の入力に結合されることができる。

受信機（Rx）150は、無線局200からの無線信号を受信するためにアンテナ125に結合される。受信機150の出力は、無線局200から受信される無線信号の品質を表すパラメータを評価することに応答して送信電力制御（TPC）命令を発生させるために電力制御命令発生器155に結合され、電力制御命令発生器155の出力は、第１及び第２の制御信号発生器130, 135のそれぞれの入力にTPC命令を伝達するために結合される。第１及び第２の制御信号発生器130, 135は、ここで説明されるように、既定の値のパイロットビットのような既定の信号部分及び電力制御命令発生器155によって供給されるTPC命令を含むフォーマットを有する制御信号を発生させる。

受信機150は無線局200から受信されるTPC命令を復号する復号器160にも結合され、復号器160の出力は送信機120に、その送信電力の制御のために復号されたTPCを送信機120に供給するために、結合される。

無線局200は、装置100からの無線信号を受信する受信機250に結合されるアンテナ225を有する。装置100から受信されるデータ信号からデータを回復して装置100から受信される制御信号からTPC命令を回収する復号器215は、受信機250の出力に結合される。復号器215は回収されたデータに応答して肯定応答も発生させる。復号器215は、回復されたデータを供給する出力210を有し、その送信電力の制御のために復号されたTPCを送信機220に供給するため、及び装置100に送信される肯定応答を供給するために送信機220に結合される。

装置100から受信される制御信号中に含まれる既定の信号部分に関するチャネル推定を実行するために、例えばデジタルシグナルプロセッサで実装されることができるパイロット信号プロセッサ270が、受信機250の出力に結合される。受信信号からデータ及び制御情報を回復することを助けるために、パイロットシンボルプロセッサ270の出力は、位相基準又は推定されたチャネルパラメータのような情報を提供するために復号器215に結合される。

受信機250は、装置100から受信される無線信号の品質を表すパラメータを評価することに応答して送信電力制御（TPC）命令を発生させる電力制御命令発生器255にも結合され、電力制御命令発生器155の出力は、装置100に送信するためのTPC命令を有する制御信号を供給するために送信機220に結合される。

送信機220に結合されて、無線局200は、データ信号を送信する許可が装置100に与えられたことを示す、又はタイムスロットの第１及び第２のサブセット間の切替えを示す、装置100に送信するための信号を発生させる、マイクロコントローラのようなコントローラ（μC）245を選択的に有する。許可を示す信号は、データ信号の送信のための特定のチャネルを示すことができる。

図7では、本発明の理解に関連した構成要素のみが含まれている。実際には、装置100及び200は更なる構成要素を含むことができる。例えば、装置100は無線局200によって送信されるデータを受信するために必要な構成要素を含むことができ、無線局200は、データ信号を装置100に送信するために必要な構成要素を含むことができる。

電力制御ビットとして用いられる制御信号の割合の増加は、装置100によって開始されることができる。この場合、特定のタイムスロット又はタイムスロットのグループにおいて、（例えばE-DCH及びHS-DPCCH上で）送信するデータが無いことを装置100が決定したことに応答して、増加が開始されることができる。あるいは、装置100がデータを送信する許可を得ていないことに応答して、又は装置100がひとつのチャネル（例えばHS-DPCCH）上で送信するデータを持っていないこと及び装置100が他のチャネル（例えばE-DCH）上でデータを送信する許可を得ていないことの組み合わせに応答して、増加が開始されることができる。

電力制御ビットとして用いられる制御信号の割合の増加の開始はさらに、１つの無線局200（例えば基地局）だけと、又は全ての無線局200が単一の種類若しくは能力を持つ複数の無線局200と通信する装置100に依存することもできる。増加の開始はさらに、関連した基準が満たされることとなった場合に増加を開始する許可を１つ以上の無線局200によって与えられた装置100に依存することもできる。

あるいは、装置100が無線局200から増加を開始する命令を受信したことに応答して、電力制御ビットとして使用される制御信号の割合の増加を開始することができ、無線局200は、装置100が送信するデータ及び／又はデータを送信する許可を有するかどうか決定することによって、いつ命令を送信するべきかについて決定する。装置100が送信するデータを有するかどうかの決定は、例えば、装置100が特定のビットレート又は電力において送信するための現在与えられている許可が十分であると考えているか又は考えていないかについての単一のビット表示に応答することができ、例えばUMTS仕様において「ハッピービット」として既知である単一ビット表示を用いる。無線局200はさらに、装置100が他の無線局200と通信しているかどうか、もしそうならば、その又は各々の他の無線局200が何の能力を備えているのかを考慮することができる。例えば、無線局200は、その又は各々の他の無線局200が電力制御ビットとして使用される制御信号の増加した割合を受信する能力を備えているかを考慮することができる。

いずれの場合においても、装置100は異なる判定基準に応じて電力制御ビットとして用いられる制御信号の割合をさらに低減することができる。例えば装置100は、装置100が特定のタイムスロット若しくはタイムスロットのグループにおいて（例えばE-DCH及びHS-DPCCHの一方若しくは両方の上で）送信するいくつかのデータがあることを決定することに応答して、又はデータを送信する許可を受信することに応答して、又は無線局200から電力制御ビットとして用いられる制御信号の割合を低減する命令を受信することに応答して、電力制御ビットとして用いられる制御信号の割合を低減することができ、無線局200は、装置100が送信するデータ及び／若しくはデータを送信する許可を有するかどうかを決定することによって、いつ命令を送信するべきかについて決定する。

場合によっては、１つ以上の無線局200は、電力制御ビットとして用いられる制御信号の割合が増加したことを知ることができない。そのような場合、無線局200は、割合が増加したか否かを盲目的に検出する必要がある場合がある。

本発明がUMTSに関して説明されたが、その使用はUMTSに限られない。

移動通信システムにおいて、本発明は、移動機器から固定位置の機器までのアップリンク上、又は逆方向のダウンリンク上のデータ及び制御信号の送信に適用できる。したがって、装置100及び無線局200のいずれもモバイルオペレーションに適していることができる。固定位置で動作することが意図される機器の構成要素は、同じ位置に配置されることができ、又は分散することができる。

図1〜6に示される制御信号フォーマットにおいて、既定の信号である部分は、パイロットビットと呼ばれる。一般に、この部分は、ビットとして表されることができる信号に限られない。

仕様に示される制御信号の例は、既定の値の１つ以上のパイロットビット及び電力制御命令を伝達する１つ以上のビットを含む。これらが本発明に関連するフィールドである。これらの例は、制御信号中の他のビット、例えばデータのフォーマットを示すTransmission Format Combination Indicator（TFCI）、又は通信に関する他のパラメータの信号を送るFeedback Indicator（FBI）の存在を除外することを意図されない。

仕様に示される制御信号の例は網羅的であることを意図されず、他の信号は規定される制約の範囲内で定式化されることができる。

本発明によるエネルギーの変更に加えて、重畳的に、閉ループ電力制御の動作によって送信電力レベルを変更することができる。

本発明が単一のデータチャネル及び関連する制御チャネルを送信する装置に関して説明されたが、本発明は、複数のデータチャネルが送信されてデータチャネルがそれぞれ関連する制御チャネルを有する場合にも適用できる。この場合、各々のデータチャネルと制御チャネルの組は本発明によって独立して動作されることができ、１つのチャネル上のデータの送信又はその反対は、他のデータチャネルに送信される制御チャネル信号の選択に影響しない。

本明細書及び請求項において、単数形で表される要素は、そのような要素が複数存在することを除外しない。さらに、「有する、含む」の語は、挙げられたもの以外の他の要素又はステップの存在を除外しない。

請求項の括弧中に引用符号が含まれることは、理解を補助することを意図しており、制限することを意図されない。

本開示を読むことから、他の変形例は当業者にとって明らかである。無線通信の技術において既知であって、本明細書中で既に説明された特徴の代わりに又は追加して用いられることができる他の特徴を、そのような変形例は含むことができる。

データ送信間に使用されるDPCCHタイムスロットフォーマットを説明する図。 第１の変更されたタイムスロットフォーマットを説明する図。 第２の変更されたタイムスロットフォーマットを説明する図。 第３の変更されたタイムスロットフォーマットを説明する図。 第４の変更されたタイムスロットフォーマットを説明する図。 第５の変更されたタイムスロットフォーマットを説明する図。 通信システムのブロック略図。

Claims (25)

1. 複数のタイムスロットに分割された通信チャネル用の無線通信装置を動作させる方法であって、
   前記タイムスロットの第１のサブセットにおいてデータを送信し、
   前記タイムスロットの第２のサブセットにおいてデータの送信をやめて、
   前記タイムスロットの各々において制御信号を送信し、タイムスロットの第１のサブセット中の制御信号は電力制御命令を構成する少なくとも１つのビット及び既定の信号部分を有し、並びに
   少なくともいくつかの第２のタイムスロットについて、第１のタイムスロットと比較して、電力制御命令を構成する制御信号の割合を増加させ、及び少なくとも前記既定の信号部分のエネルギーを低減することによって制御信号のエネルギーを低減する方法。
2. 前記既定の信号部分の継続時間を低減することによって制御信号のエネルギーを低減する請求項１に記載の方法。
3. 制御信号の送信される電力レベルを低減することによって制御信号のエネルギーを低減する請求項１又は請求項２に記載の方法。
4. タイムスロットの一部の間、制御信号の送信を中断することによって、制御信号のエネルギーを低減する請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の方法。
5. 送信が中断されるタイムスロットの間、制御信号の送信をタイムスロットの両端のいずれか又は両方に限定する請求項４に記載の方法。
6. 前記少なくともいくつかの第２のタイムスロットの間、前記既定の信号部分が、ある個数の既定の値のビットを有し、既定の値のビットの前記個数が電力制御命令を構成するビットの個数と等しい請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の方法。
7. 前記少なくともいくつかの第２のタイムスロットの間、制御信号の前記既定の信号部分が、第１の複数の既定の値のビットを有し、制御信号が電力制御命令を構成する第２の複数のビットを有し、第１及び第２の複数のビットがインターリーブされている請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の方法。
8. 前記少なくともいくつかの第２のタイムスロットの間、前記既定の信号部分が削除される請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の方法。
9. 前記無線通信装置が特定のタイムスロット又はタイムスロットのグループにおいて送信するデータを持たないことを決定したことに応答して、電力制御命令を構成する制御信号の割合を増加させ、前記制御信号のエネルギーを低減する、請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の方法。
10. 前記無線通信装置がデータを送信する許可を得ていないことを決定したことに応答して、電力制御命令を構成する制御信号の割合を増加させ、前記制御信号のエネルギーを低減する、請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の方法。
11. 前記無線通信装置が、当該無線通信装置が送信する許可を得ているチャネルにおいて送信するデータを持たないこと、及び他のチャネルにおいてデータを送信する許可を得ていないことを決定したことに応答して、電力制御命令を構成する制御信号の割合を増加させ、前記制御信号のエネルギーを低減する、請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の方法。
12. 前記無線通信装置が、その送信された制御信号及びデータを受信する単一の局と通信していること、又は既定の共通の特性を共有する複数の局と通信していることを決定したことに応答して、電力制御命令を構成する制御信号の割合を増加させ、前記制御信号のエネルギーを低減する、請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の方法。
13. 無線通信装置と当該無線通信装置によって送信された信号を受信する少なくとも１つの無線局とを有する通信システムを動作させる方法であって、
    請求項１から請求項８のいずれか一項に記載のように前記無線通信装置を動作させ、
    前記無線局において、前記無線通信装置が特定のタイムスロット若しくはタイムスロットのグループにおいて送信するデータを持たないこと、及び／又は前記無線通信装置がデータを送信する許可を得ていないことを決定し、並びに
    前記決定に応答して前記無線通信装置に指示を送信し、
    前記無線通信装置において、前記指示の受信に応答して、電力制御命令を構成する制御信号の割合を増加し、前記制御信号のエネルギーを低減する方法。
14. 前記指示の送信がさらに、前記無線通信装置によって送信される信号を受信する更なる無線局の機能に依存する請求項１３に記載の方法。
15. 前記機能が、電力制御命令を構成する制御信号の増加された割合に従って前記更なる無線局の送信機を制御する能力である請求項１４に記載の方法。
16. 複数のタイムスロットに分割される通信チャネル用の無線通信装置であって、
    複数のタイムスロットの第１のサブセットにおいてデータを送信し、複数のタイムスロットの第２のサブセットにおいてデータの送信をやめる手段、
    既定の信号部分と電力制御命令を構成する少なくとも１つのビットとを有する第１の制御信号を発生させる手段、
    タイムスロットの第１のサブセットにおいて第１の制御信号を送信する手段、
    電力制御命令を構成する制御信号の割合が第１の制御信号と比較して増加した第２の制御信号を発生させる手段、及び
    タイムスロットの第２のサブセットのうちの少なくともいくつかにおいて、第１の制御信号の送信と比較して低減されたエネルギーで、第２の制御信号を送信する手段を有し、
    前記低減が少なくとも前記既定の信号部分のエネルギーを含む装置。
17. 第２の制御信号を発生させる前記手段が、第１の制御信号の既定の信号部分よりも短い継続時間の既定の信号部分を有する第２の制御信号を発生させる請求項１６に記載の装置。
18. 第２の制御信号を送信する前記手段が、第１の制御信号の送信よりも低い電力レベルで第２の制御信号を送信する請求項１６又は請求項１７に記載の装置。
19. 第２の制御信号を送信する前記手段が、タイムスロットの一部の間、第２の制御信号の送信を中断する請求項１６から請求項１８のいずれか一項に記載の装置。
20. 第２の制御信号を送信する前記手段が、第２の制御信号の送信をタイムスロットの両端のいずれか又は両方に限定する請求項１９に記載の装置。
21. 前記既定の信号部分がある個数の既定の値のビットを有し、既定の値のビットの前記個数が電力制御命令を構成するビットの個数と等しい第２の制御信号を、第２の制御信号を発生させる前記手段が発生させる請求項１６から請求項２０のいずれか一項に記載の装置。
22. 第２の制御信号を発生させる前記手段が、第１の複数の既定の値のビットとして前記既定の信号部分を発生させ、及び電力制御命令を構成する第２の複数のビットを発生させ、第１及び第２の複数のビットがインターリーブされている請求項１６から請求項２１のいずれか一項に記載の装置。
23. 第２の制御信号を発生させる前記手段が、前記既定の信号部分が削除された第２の制御信号を発生させる請求項１６から請求項２０のいずれか一項に記載の装置。
24. 第２の制御信号を発生させる前記手段及び第２の制御信号を送信する前記手段が、受信される指示に応答する請求項１６から請求項２３のいずれか一項に記載の装置。
25. 請求項２４に記載の無線通信装置、並びに
    前記無線通信装置が特定のタイムスロット若しくはタイムスロットのグループにおいて送信するデータを持たないこと、及び／又は、前記無線通信装置がデータを送信する許可を得ていないこと決定する制御手段を有する無線局、
    を有し、
    前記制御手段が前記決定に応答して前記指示の送信を開始する無線通信システム。

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