JP2009508371A - 無線通信における高信頼の送信電力およびタイミングの制御のための方法および装置 - Google Patents

Abstract

【解決手段】制御情報の信頼性を向上するための方法が説明される。送信機が、タイムスロットにおいて送信されるべき少なくとも１つの制御シンボルに向上された信頼性が適用可能かどうかを判定する。送信機は、適用可能であるとみなされない場合は向上された信頼性なしに（１つまたは複数の）制御シンボルを送信し、適用可能であるとみなされる場合は向上された信頼性を用いて（１つまたは複数の）制御シンボルを送信する。受信機は（１つまたは複数の）制御シンボルを受信し、受信制御シンボルの受信信号品質、および閾値に基づいて各受信制御シンボルを信頼できる制御シンボルまたは信頼できない制御シンボルとして識別する。受信機は、信頼できる制御シンボルに基づいて制御ループを調整する。また、受信機は合成シンボルを得るために信頼できない制御シンボルを合成し、合成シンボルに基づいて制御ループを選択的に調整する。制御ループは、送信電力またはタイミングに関する可能性がある。
【選択図】 図４

Description

本開示は概して通信に関し、より具体的には無線通信において送信電力を制御するための技術に関する。

本特許出願は、本出願の譲受人に譲渡され、参照により本明細書に明示的に援用される２００５年８月２６日に出願された「ＭＥＴＨＯＤ ＡＮＤ ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ ＦＯＲ ＲＥＬＩＡＢＬＥ ＰＯＷＥＲ ＣＯＮＴＲＯＬ ＩＮ ＷＩＲＥＬＥＳＳ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮＳ」と題された米国仮出願第６０／７１１，９８６号の優先権を主張するものである。

無線多元接続通信システムにおいて、基地局はダウンリンクおよびアップリンク上で複数の端末（例えば、セルラ電話）と通信することができる。ダウンリンク（または順方向リンク）は基地局から端末への通信リンクを指し、アップリンク（または逆方向リンク）は端末から基地局への通信リンクを指す。

干渉を減らし、システムの容量を改善するためにダウンリンクおよびアップリンクに対して電力制御が使用されることができる。ダウンリンク電力制御は、端末において目標受信信号品質を達成するように各端末へのダウンリンク伝送の送信電力を調整することを伴う可能性がある。受信信号品質は、信号対干渉雑音比（ＳＩＮＲ）、ＳＮ比（ＳＮＲ）、１シンボル当たりの電力対総雑音比（ｅｎｅｒｇｙ−ｐｅｒ−ｓｙｍｂｏｌ−ｔｏ−ｔｏｔａｌ−ｎｏｉｓｅ ｒａｔｉｏ）（Ｅｓ／Ｎｔ）、またはその他の尺度によって定量化されることができる。明確にするために、以下の説明の多くにおいては受信信号品質に関してＳＩＮＲが使用される。同様に、アップリンク電力制御は、基地局において目標ＳＩＮＲを達成するように各端末からのアップリンク伝送の送信電力を調整することを伴う可能性がある。各リンクに関して、目標ＳＩＮＲは、目標フレーム誤り率（ＦＥＲ）または何らかのその他の性能測定基準によって定量化されることができる所望の性能レベルを達成するように調整されることができる。

所与のリンクに対する送信電力調整は、受信機において受信ＳＩＮＲを推定し、受信ＳＩＮＲを目標ＳＩＮＲと比較し、比較結果に基づいて送信電力制御（ＴＰＣ）命令を生成し、ＴＰＣ命令を送信機に送信することによって達成されることができる。次に、送信機が、受信されたＴＰＣ命令に基づいて送信電力を上げるように、または下げるようにのいずれかで調整する。送信電力調整の精度は受信されたＴＰＣ命令の信頼性に依存する。

以下で説明されるように、通信システムは、ＴＰＣ命令がどのように送信されることができるかについていくつかの制約を課すことができる。これらの制約は、受信されたＴＰＣ命令の信頼性に悪影響を与える可能性がある。したがって、当技術分野において、そのような通信システムで信頼性の高い電力制御を達成するための技術に対するニーズが存在する。
米国仮出願第６０／７１１，９８６号

本発明の一実施形態によれば、装置が、可変の送信電力を用いて送信されたバースト内の制御シンボルを受信するため、制御シンボルの受信信号品質、および閾値に基づいて制御シンボルの信頼性を判定するため、制御シンボルが信頼できるとみなされる場合に制御ループを調整するため、ならびに制御シンボルが信頼できないとみなされる場合に制御ループを維持するための少なくとも１つのプロセッサと、当該少なくとも１つのプロセッサに結合されたメモリとを含む。

別の実施形態は、可変の送信電力を用いて送信されたバースト内の制御シンボルを受信することと、制御シンボルの受信信号品質、および閾値に基づいて制御シンボルの信頼性を判定することと、制御シンボルが信頼できるとみなされる場合に制御ループを調整することと、制御シンボルが信頼できないとみなされる場合に制御ループを維持することとを含む方法を含む。

別の実施形態は、可変の送信電力を用いて送信されたバースト内の制御シンボルを受信するための手段と、制御シンボルの受信信号品質、および閾値に基づいて制御シンボルの信頼性を判定するための手段と、制御シンボルが信頼できるとみなされる場合に制御ループを調整するための手段と、制御シンボルが信頼できないとみなされる場合に制御ループを維持するための手段とを含む装置を含む。

別の実施形態は、可変の送信電力を用いて送信されたバースト内の制御シンボルを受信し、制御シンボルの受信信号品質、および閾値に基づいて制御シンボルの信頼性を判定し、制御シンボルが信頼できるとみなされる場合に制御ループを調整し、制御シンボルが信頼できないとみなされる場合に制御ループを維持ように動作可能な命令を記憶するためのプロセッサ可読媒体を含む。

別の実施形態は、制御シンボルを受信するため、受信された各制御シンボルを信頼できる制御シンボルまたは信頼できない制御シンボルとして識別するため、信頼できる制御シンボルに基づいて制御ループを調整するため、合成されたシンボルを得るように信頼できない制御シンボルを合成するため、および合成されたシンボルに基づいて制御ループを選択的に調整するための少なくとも１つのプロセッサと、当該少なくとも１つのプロセッサに結合されたメモリとを含む。

別の実施形態は、制御シンボルを受信することと、受信された各制御シンボルを信頼できる制御シンボルまたは信頼できない制御シンボルとして識別することと、信頼できる制御シンボルに基づいて制御ループを調整することと、合成されたシンボルを得るために信頼できない制御シンボルを合成することと、合成されたシンボルに基づいて制御ループを選択的に調整することとを含む方法を含む。

別の実施形態は、制御シンボルを受信するための手段と、受信された各制御シンボルを信頼できる制御シンボルまたは信頼できない制御シンボルとして識別するための手段と、信頼できる制御シンボルに基づいて制御ループを調整するための手段と、合成されたシンボルを得るために信頼できない制御シンボルを合成するための手段と、合成されたシンボルに基づいて制御ループを選択的に調整するための手段とを含む装置を含む。

別の実施形態は、制御シンボルを受信し、受信された各制御シンボルを信頼できる制御シンボルまたは信頼できない制御シンボルとして識別し、信頼できる制御シンボルに基づいて制御ループを調整し、合成されたシンボルを得るために信頼できない制御シンボルを合成し、合成されたシンボルに基づいて制御ループを選択的に調整するように動作可能な命令を記憶するためのプロセッサ可読媒体を含む。

別の実施形態は、一のタイムスロットにおいて送信されるべき少なくとも１つの制御シンボルに改善された信頼性が適用可能かどうかを判定するため、適用可能ではないとみなされる場合に改善された信頼性なしに当該少なくとも１つの制御シンボルを送信するため、および適用可能であるとみなされる場合に改善された信頼性を用いて当該少なくとも１つの制御シンボルを送信するための少なくとも１つのプロセッサと、当該少なくとも１つのプロセッサに結合されたメモリとを含む装置を含む。

別の実施形態は、一のタイムスロットにおいて送信されるべき少なくとも１つの制御シンボルに改善された信頼性が適用可能かどうかを判定することと、適用可能ではないとみなされる場合に改善された信頼性なしに当該少なくとも１つの制御シンボルを送信することと、適用可能であるとみなされる場合に改善された信頼性を用いて当該少なくとも１つの制御シンボルを送信することとを含む方法を含む。

別の実施形態は、一のタイムスロットにおいて送信されるべき少なくとも１つの制御シンボルに改善された信頼性が適用可能かどうかを判定するための手段と、適用可能ではないとみなされる場合に改善された信頼性なしに当該少なくとも１つの制御シンボルを送信するための手段と、適用可能であるとみなされる場合に改善された信頼性を用いて当該少なくとも１つの制御シンボルを送信するための手段とを含む装置を含む。

本発明の種々の態様および実施形態が以下でさらに詳細に説明される。

用語「例示的な」は、本明細書においては「例、具体例、または事例としての役割を果たす」ことを表すために使用される。本明細書において「例示的」と記載されたいずれの実施形態も、必ずしもその他の実施形態よりも好ましいかまたは有利であると解釈されるべきではない。

図１は、複数の基地局１１０および複数の端末１２０を有する多元接続通信システム１００を示す。概して、基地局は端末と通信する固定局であり、ＮｏｄｅＢ、アクセスポイント、または何らかのその他の用語で呼ばれることもある。各基地局１１０は、特定の地理的領域に対して通信カバーエリアを提供する。システムコントローラ１３０は、基地局１１０に結合し、これらの基地局に対する調整および制御を提供する。

端末は、固定式または移動式であってよく、ユーザ端末（ｕｓｅｒ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）、移動局、または何らかのその他の用語で呼ばれることもある。端末は、任意の所与の瞬間に０、１つ、または複数の基地局と通信することができる。端末は、セルラ電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）、加入者ユニット、無線モデム、無線デバイスなどであってよい。以下の説明において、用語「端末」および「ユーザ」は交換可能であるようにして使用される。

本明細書において説明される技術は、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）システム、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）システム、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）システム、直交ＦＤＭＡ（ＯＦＤＭＡ）システムなどの様々な無線通信システムに対して使用されることができる。ＣＤＭＡシステムは、ｃｄｍａ２０００、ユニバーサル地上無線アクセス（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ）（ＵＴＲＡ）時分割二重方式（ＴＤＤ）、またはＵＴＲＡ周波数分割二重方式（ＦＤＤ）などの無線技術を実装することができる。ｃｄｍａ２０００は、ＩＳ−２０００、ＩＳ−９５、およびＩＳ−８５６規格をカバーする。ＵＴＲＡ ＴＤＤは、１．２８、３．８４、および７．６８Ｍｃｐｓオプションを含む。ＵＴＲＡ ＴＤＤの３．８４および７．６８Ｍｃｐｓオプションは、時分割ＣＤＭＡ（ＴＤ−ＣＤＭＡ）または高チップレート（Ｈｉｇｈ Ｃｈｉｐ Ｒａｔｅ）（ＨＣＲ）とも呼ばれる。ＵＴＲＡ ＴＤＤ１．２８Ｍｃｐｓオプションは、時分割同期ＣＤＭＡ（ＴＤ−ＳＣＤＭＡ）または低チップレート（Ｌｏｗ Ｃｈｉｐ Ｒａｔｅ）（ＬＣＲ）とも呼ばれる。ＵＴＲＡ ＦＤＤは、広帯域ＣＤＭＡ（ＷＣＤＭＡ）とも呼ばれる。ＴＤＭＡシステムは、移動体通信用グローバルシステム（Ｇｌｏｂａｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）（ＧＳＭ）などの無線技術を実装することができる。ＵＴＲＡ ＴＤＤ、ＵＴＲＡ ＦＤＤ、およびＧＳＭは、「第３世代パートナーシッププロジェクト」（３ＧＰＰ）と名付けられた組織からの文書に記載されている。ｃｄｍａ２０００は、「第３世代パートナーシッププロジェクト２」（３ＧＰＰ２）と名付けられた組織からの文書に記載されている。これらの様々な無線技術および規格は当技術分野において知られている。明確にするために、以下では本技術がＵＴＲＡ ＴＤＤ ＬＣＲに関して説明される。

図２は、ＵＴＲＡ ＴＤＤ ＬＣＲにおける３層フレーム構造２００を示す。送信の時間軸はフレームに分割され、各フレームはシステムフレーム番号（ｓｙｓｔｅｍ ｆｒａｍｅ ｎｕｍｂｅｒ）（ＳＦＮ）によって識別される。各フレームは１０ミリ秒（ｍｓ）の持続時間を有し、２つのサブフレーム１および２に分割される。各サブフレームは５ｍｓの持続時間を有し、０から６までの７つのタイムスロットと、ダウンリンク・パイロット・タイムスロット（ｄｏｗｎｌｉｎｋ ｐｉｌｏｔ ｔｉｍｅ ｓｌｏｔ）（ＤｗＰＴＳ）と、アップリンク・パイロットタイム・スロット（ｕｐｌｉｎｋ ｐｉｌｏｔ ｔｉｍｅ ｓｌｏｔ）（ＵｐＰＴＳ）と、ガード期間（ＧＰ）とに分割される。タイムスロット０はダウンリンク用に使用され、タイムスロット１はアップリンク用に使用され、タイムスロット２から６までは、切換点（ｓｗｉｔｃｈ ｐｏｉｎｔ）によって決定されるとおりにダウンリンクおよび／またはアップリンク用に使用されることができる。

各タイムスロットは１人または複数のユーザに割り当てられることができる。タイムスロットにおけるユーザのための伝送はバーストと呼ばれる。バーストは、トラヒック・データ、シグナリング、トランスポート・フォーマット組合せインジケータ（ＴＦＣＩ）、送信電力制御（ＴＰＣ）、同期シフト（ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ ｓｈｉｆｔ）（ＳＳ）、またはこれらの組合せを搬送することができる。ＴＦＣＩは、データフレームのデータレートを示す。このデータレートは、フレームサイズ、符号化率、変調方式などの様々なパラメータに関連する。ＴＰＣ情報は、送信電力調整のために使用される。ＳＳ情報は、異なる端末からのバーストが基地局に時間的に合わせられて到着するようにタイミング調整のために使用される。様々なバーストのフォーマットがＵＴＲＡ ＴＤＤにおいて定義されている。

図３は、バーストがＴＦＣＩ、ＴＰＣ、およびＳＳ情報を搬送する場合のためのバーストフォーマット３００を示す。バーストフォーマット３００は、ダウンリンクおよびアップリンクに対して使用されることができる。バーストフォーマット３００は、サブフレーム１内の１つのタイムスロットと、サブフレーム２内の別のタイムスロットとの２つのタイムスロットにおいて送信されるべき２つのバーストをカバーする。各バーストは、第１のデータフィールドと、ミッドアンブル（ｍｉｄａｍｂｌｅ）フィールドと、第２のデータフィールドと、ガード期間（ＧＰ）とを含む。各バーストの４つのフィールドは、図３に示される（チップで表された）長さを有する。

２つのバーストの４つのデータフィールドは、データフレームに関するデータシンボルを搬送する。ＴＦＣＩ符号ワードは、図３に示された位置にある４つのデータフィールドにマッピングされる４つの部分に分割される。また、（１つまたは複数の）ＳＳシンボルおよび（１つまたは複数の）ＴＰＣシンボルは、図３に示された位置にある各バーストの第２のデータフィールドにマッピングされることができる。

ＵＴＲＡ ＴＤＤのアップリンク上で、タイムスロット内の全てのシンボルは同じウォルッシュ符号を用いて拡散される。このウォルッシュ符号は、１、２、４、８、または１６である可能性がある拡散係数ＳＦを有する。拡散係数は、所与のシンボルがタイムスロットにおいて複製および送信される回数を決定する。したがって、拡散係数はシンボルの信頼性を決定する１つの要因である。タイムスロット内のチップ数は一定なので、拡散係数はタイムスロットにおいて送信されることができるシンボル数を決定する。具体的には、タイムスロットは、タイムスロットの２つのデータフィールドにおいてＮ_Ｔ＝７０４／ＳＦシンボル、つまり、ＳＦ＝１に対して７０４シンボル、ＳＦ＝２に対して３５２シンボル、ＳＦ＝４に対して１７６シンボル、ＳＦ＝８に対して８８シンボル、およびＳＦ＝１６に対して４４シンボルを搬送することができる。ＴＦＣＩ、ＴＰＣ、ＳＳ、およびデータシンボルは、アップリンク上で同じ拡散係数を有する。

ダウンリンク上で、ＴＰＣおよびＳＳシンボルはＳＦ＝１６のウォルッシュ符号で拡散されるのに対して、その他のシンボルはＳＦ＝１または１６のウォルッシュ符号で拡散される可能性がある。

表１は、タイムスロット内の許されるＴＰＣシンボル数および許されるＳＳシンボル数を与える。表１のケース１に関して、タイムスロットは、ＴＰＣに関するＳＦ個のチップとＳＳに関するＳＦ個のチップとを含む。ケース３に関して、タイムスロットは、ＴＰＣに関する１６個のチップとＳＳに関する１６個のチップとを含む。ケース３に関して、ＴＰＣまたはＳＳシンボルは１６／ＳＦ回複製され、１６チップで送信される。

ＴＰＣシンボルおよびＳＳシンボルは符号化なしに送信される。ＴＰＣシンボルは、送信電力を下げるためのダウンＴＰＣ命令（Ｄｏｗｎ ＴＰＣ ｃｏｍｍａｎｄ）か、または送信電力を上げるためのアップＴＰＣ命令（Ｕｐ ＴＰＣ ｃｏｍｍａｎｄ）である可能性がある。ＳＳシンボルは、同期シフトをｋ／８チップ下げるためのダウンＳＳ命令（Ｄｏｗｎ ＳＳ ｃｏｍｍａｎｄ）か、同期シフトをｋ／８チップ上げるためのアップＳＳ命令（Ｕｐ ＳＳ ｃｏｍｍａｎｄ）か、または変更しないためのドゥナッシングＳＳ命令（Ｄｏ ｎｏｔｈｉｎｇ ＳＳ ｃｏｍｍａｎｄ）である可能性があり、ここでｋはシステムによってシグナリングされる値である。ＴＰＣおよびＳＳシンボルは、同じ拡散係数および送信電力を用いて送信される。したがって、３レベルの（ｔｒｉ−ｌｅｖｅｌ）ＳＳシンボルは２レベルの（ｂｉ−ｌｅｖｅｌ）ＴＰＣシンボルよりも信頼性が低い。

ＵＴＲＡ ＴＤＤにおいて、端末は、ダウンリンクおよびアップリンクのそれぞれについて専用トラヒック・チャネル（ＤＴＣＨ）および専用制御チャネル（ＤＣＣＨ）を割り当てられることができる。ＤＴＣＨは、例えば音声、パケットデータなどに関するトラヒック・データを搬送する。１つのデータフレームは、ＤＴＣＨ上で、２０ｍｓかまたは何らかのその他の持続時間であってよい各送信時間間隔（ＴＴＩ）内に送信されることができる。データフレームは、パケット、データ符号ワード、データブロックなどと呼ばれることもある。各データフレームは処理され、４つのタイムスロットにおいて送信される４つのバーストにマッピングされる。ＤＣＣＨはシグナリングを搬送する。１つの制御フレームは、ＤＣＣＨ上で４０ｍｓの各区間内に送信されることができる。各制御フレームは処理され、８つのタイムスロットにおいて送信される８つのバーストにマッピングされる。バーストのデータフィールドは、ＤＣＣＨが送信されない場合はＤＴＣＨに関するデータシンボルのみを搬送することができる。データフィールドは、ＤＣＣＨが送信される場合はＤＴＣＨに関するデータシンボルとＤＣＣＨに関するシグナリング・シンボルとの両方を搬送することができる。タイムスロット内のシンボルの総数は一定であり、拡散係数によって決定される。該タイムスロットにおいて送信されることができるデータシンボルの数（Ｎ_Ｄ）は、該タイムスロット内のシンボルの総数（Ｎ_Ｔ）と、該タイムスロットにおいて送信されるシグナリング・シンボル（もしあれば）の数と、送信されるＴＰＣおよびＳＳシンボル（もしあれば）の数とによって決定される。

端末は、アップリンク上の伝送のために異なるデータレートでトラヒック・データを受け取ることができる。一例として、端末は音声通話を有することができ、１２．２から４．７５キロビット毎秒（ｋｂｐｓ）の範囲のデータレートで適応マルチレート（ＡＭＲ）音声コーデックによって生成された音声フレームを受け取ることができる。端末は、無音期間（例えば、言葉が途切れたとき）中の無音記述子（ｓｉｌｅｎｃｅ ｄｅｓｃｒｉｐｔｏｒ）（ＳＩＤ）フレーム、およびヌル（Ｎｕｌｌ）フレームも受け取ることができる。１２．２ｋのフレームは２４４ビットを搬送し、４．７５ｋのフレームは９５ビットを搬送し、ＳＩＤフレームは３７ビット以上を搬送することができ、ヌルフレームは０ビットを搬送する。各データフレームは４タイムスロットで送信されることができる。端末は各データフレームを好適な符号化率で処理して、４タイムスロットでの伝送のための４Ｎ_Ｄ個のデータシンボルを生成することができる。端末は、異なるデータレートのデータフレームに対して異なる符号化率を使用することができる。

各符号化率は、目標性能レベル、例えば１％のＦＥＲを達成するために必要とされる特定の最小ＳＩＮＲに関連する。異なる符号化率を用いて符号化されたデータフレームに対して異なる送信電力レベルが使用されることができる。より高いデータレートを有するデータフレームは、目標ＦＥＲを達成するために、より小さな冗長性を有するより高い符号化率で符号化されることができ、より高い送信電力レベルで送信されることができる。反対に、より低いデータレートを有するデータフレームは、同じ目標ＦＥＲを達成するために、より大きな冗長性を有するより低い符号化率で符号化されることができ、より低い送信電力レベルで送信されることができる。より低い送信電力レベルは干渉を小さくし、潜在的にシステムの性能を高める。

表２は、ＤＣＣＨがある場合およびＤＣＣＨがない場合についての異なる音声レートに関する電力オフセットをデシベル（ｄＢ）を単位として与える。ＤＣＣＨが送信されるとき、同じ目標ＦＥＲに関してＳＩＤフレームは１２ｋのフレームよりも４．５ｄＢ少ない電力で送信されることができ、ヌルフレームは１２ｋのフレームよりも６．４ｄＢ少ない電力で送信されることができる。ＤＣＣＨがない１２ｋ、ＳＩＤ、およびヌルのフレームは、ＤＣＣＨがある１２ｋ、ＳＩＤ、ヌルのフレームよりも低い電力で送信されることができる。

ＵＴＲＡ ＴＤＤにおいて、一のタイムスロットの全てのシンボルは同じ電力レベルで送信される。特定のシンボルの電力を上げて／下げてそのシンボルの信頼性を高めるための規定は現在のＵＴＲＡ ＴＤＤ規格には存在しない。このことは、送信電力レベルがデータフレームのデータレートに応じて変更されるときに問題となる可能性がある。送信電力レベルは、より低いレートのデータフレームを送信するときに小さくされることができる。しかし、レイヤ１の情報（例えば、ＴＦＣＩ、ＴＰＣ、およびＳＳシンボル）もより低い電力レベルで送信される。このより低い電力レベルは、低い符号化率で符号化されたデータフレームを復号化するには十分である可能性があるが、通常は符号化されないか、または弱い符号（ｗｅａｋ ｃｏｄｅ）を用いて符号化されるレイヤ１の情報を復号化するには不十分である可能性がある。

より低い送信電力レベルは、ＴＰＣおよびＳＳシンボルに関してより低い信頼性をもたらす可能性がある。ＳＩＤおよびヌルフレームに関してより低い電力レベルを有するＤＣＣＨがない場合に関してＴＰＣおよびＳＳのシンボル誤り率（ＳＥＲ）を判定するためにコンピュータ・シミュレーションが実行された。ＡＷＧＮチャネルに関して、ＳＥＲは、１２ｋのフレームに対して約４％、ＳＩＤフレームに対して１３％、ヌルフレームに対して１６％である。ＳＩＤフレームおよびヌルフレームの両方に関する高いＴＰＣ ＳＥＲおよび高いＳＳ ＳＥＲは、それぞれ電力制御および時間トラッキングの性能に悪影響を与える可能性がある。

制御シンボル（例えば、ＴＦＣＩ、ＴＰＣ、およびＳＳシンボル）の信頼性はいくつかのやり方で改善されることができる。一実施形態において、制御シンボルは繰り返され、複数のウォルッシュ符号を用いて拡散され、合成され、その制御シンボルに関して指定された位置で送信される。例えば、ＴＰＣシンボルは２つに複製されることができ、第１のＴＰＣシンボルは第１のウォルッシュ符号を用いて拡散されることができ、第２のＴＰＣシンボルは第２のウォルッシュ符号を用いて拡散されることができ、２つの拡散されたＴＰＣシンボルは合成され、元のＴＰＣシンボルの位置で送信されることができる。２つのウォルッシュ符号の使用は、ＴＰＣシンボルのＳＩＮＲを３ｄＢ改善する。別の実施形態において、制御シンボルは繰り返され、一のタイムスロットの複数の位置で送信される。さらに別の実施形態において、制御シンボルは繰り返され、複数のタイムスロットにおいて送信される。例えば、ＴＰＣシンボルは、サブフレーム１のタイムスロットと、さらにサブフレーム２の別のタイムスロットとで送信されることができる。この場合、ＴＰＣフィードバック・レートは２分の１に減らされる。この実施形態は、制御シンボルを同じタイムスロットの複数の位置で送信するよりも大きな時間ダイバーシティを提供することができる。さらに別の実施形態において、制御シンボルは、当該制御シンボルの高信頼の受信を可能にする電力レベルで送信される。この実施形態において、制御シンボルの送信電力は、たとえデータシンボルの送信電力がタイムスロット毎に変更されるとしてもほぼ一定に維持されることができる。さらに別の実施形態において、制御シンボルは符号ワードを生成するためにブロック符号を用いて符号化され、制御シンボルに関して符号ワードが送信される。

一実施形態において、制御シンボルは、必要とされるときにのみ改善された信頼性を用いて送信される。例えば、図２に示されるように全てのサポートされるデータレートに対して電力オフセットが決定されることができる。改善された信頼性は、１つまたは複数のデータレートに関する制御シンボルに関して、それらのデータレートの電力オフセットに基づいて使用されることができる。例えば、改善された信頼性は、最も大きな電力オフセットを有するヌルフレームに対してのみ適用される可能性がある。改善された信頼性は、ＳＩＤフレームおよび／またはその他のデータレートのフレームにも適用されることができる。別の実施形態において、改善された信頼性は全てのサポートされるデータレートに対して適用される。

図４は、制御シンボル、例えば、ＴＦＣＩ、ＴＰＣ、および／またはＳＳシンボルを送信するためのプロセス４００の一実施形態を示す。伝送のためにデータフレームが受け取られ、データフレームのデータレートが判定される（ブロック４１２）。タイムスロットに関する送信電力レベルが、データレートおよび現在の送信電力レベルに基づいて決定される（ブロック４１４）。次に、当該タイムスロットにおいて送信されるべき少なくとも１つの制御シンボルに改善された信頼性が適用可能かどうかの判定がなされる（ブロック４１６）。例えば、送信電力レベルまたはデータレートが閾値未満である場合、改善された信頼性が適用可能である可能性がある。ブロック４１８で決定された際に改善された信頼性が適用可能である場合、（１つまたは複数の）制御シンボルが改善された信頼性を用いて送信される（ブロック４２０）。これは、（１つまたは複数の）制御シンボルを複製し、（１つまたは複数の）制御シンボルの複数のコピーを送信することを伴う可能性がある。ブロック４２０に対して上述のその他の実施形態が使用されることもできる。改善された信頼性が適用可能でない場合、（１つまたは複数の）制御シンボルは通常のやり方で送信される（ブロック４２２）。いずれの場合も、（１つまたは複数の）制御シンボル、およびデータシンボルが、該タイムスロットに対して決定された送信電力レベルで送信されることができる。

受信機は、所与のデータフレームに関して送信された（１つまたは複数の）制御シンボルの全てのコピーを取得する。受信機は全てのコピーを合成して、データフレームに関する（１つまたは複数の）受信された制御シンボルを得ることができる。一実施形態において、受信機は、シンボル単位で複製の単純平均を実行し、コヒーレント和を取る（ｃｏｈｅｒｅｎｔｌｙ ｓｕｍｓ）。別の実施形態において、受信機は、最大比合成（ＭＲＣ）を実行し、シンボルをコピー毎にそのコピーの受信されたＳＩＮＲに基づいて重み付けし、シンボル単位で全てのコピーの重み付けされたシンボルを合計する。ＭＲＣは、より高い受信されたＳＩＮＲを有するコピーに対してより大きな重みを与え、このことは（１つまたは複数の）結果として得られる受信された制御シンボルの品質を向上することができる。

上述の実施形態は、例えば音声通話中の音声活動の変動が原因でデータが可変の送信電力で送信されるときに制御シンボルの信頼性を改善するために使用されることができる。これらの実施形態は、制御シンボル、例えば、ＴＦＣＩ、ＴＰＣ、およびＳＳシンボルのうちのいずれかまたは全てに適用されることができる。ＴＰＣおよびＳＳの性能は、以下で説明される技術を使用してさらに改善されることができる。明確にするために、本技術は、特にダウンリンク電力制御に関して説明される。これらの技術は、アップリンク電力制御およびタイミング制御に関しても使用され得る。

図５は、基地局から端末へのダウンリンク伝送の送信電力を調整するダウンリンク電力制御メカニズム５００を示す。電力制御メカニズム５００は、内部ループ５０２および外部ループ５０４を含む。

内部ループ５０２は、ダウンリンク伝送に関する受信されたＳＩＮＲを目標ＳＩＮＲのできるだけ近くに維持するように試みる。端末に割り当てられた各タイムスロットにおいて、ＳＩＮＲ推定器５１２がダウンリンク伝送の受信されたＳＩＮＲを推定し、受信されたＳＩＮＲをＴＰＣジェネレータ５１４に提供する。ＴＰＣジェネレータ５１４は、調整ユニット５１８からの目標ＳＩＮＲも受け取り、受信されたＳＩＮＲを目標ＳＩＮＲと比較し、比較結果に基づいてＴＰＣシンボルを生成する。ＴＰＣシンボルは、アップリンク（クラウド（ｃｌｏｕｄ）５２０）上で基地局に送信される。基地局は、端末からのアップリンク伝送を処理し、端末に割り当てられた各タイムスロットにおける受信されたＴＰＣシンボルを取得する。ＴＰＣ検出器５２２は、受信された各ＴＰＣシンボルを検出し、アップ命令が検出されたか、それともダウン命令が検出されたかを示すＴＰＣ判断を提供する。次に、送信機ユニット５２４は、ＴＰＣ判断に基づいてダウンリンク伝送のための送信電力を調整する。

典型的には特に移動体端末に関して時間の経過と共に変化するようなダウンリンク（クラウド５３０）上の経路損失およびフェージングが原因で、端末における受信されたＳＩＮＲは絶えず変動する。内部ループ５０２は、ダウンリンクの変動の存在下で受信されたＳＩＮＲを目標ＳＩＮＲに、または目標ＳＩＮＲの近くに維持するように試みる。

外部ループ５０４は、ダウンリンク伝送に関して目標ＦＥＲが達成されるように目標ＳＩＮＲを絶えず調整する。送信（ＴＸ）データプロセッサ５２６は、ダウンリンク上の伝送のためのデータフレームを受け取り、処理する。受信（ＲＸ）データプロセッサ５１６は、ダウンリンク伝送を処理し、受信されたデータフレームを復号化する。さらに、ＲＸデータプロセッサ５１６は、それぞれの復号化されたフレームをチェックし、フレームが正しく復号化された（良好）か、それとも誤って復号化された（削除された）かを判定し、それぞれの復号化されたフレームの状態を提供する。調整ユニット５１８は、フレームの状態および目標ＦＥＲを受け取り、目標ＳＩＮＲを決定する。調整ユニット５１８は、正しく復号化された各フレーム（つまり良好なフレーム）に関して目標ＳＩＮＲをΔＤＮステップ下げ、誤って復号化された各フレーム（つまり良好なフレーム）に関して目標ＳＩＮＲをΔＵＰステップ上げることができる。ΔＵＰステップおよびΔＤＮステップは、以下のように目標ＦＥＲに基づいて選択されることができる。

ΔＵＰステップおよびΔＤＮステップは、外部ループに関する所望の収束のレートに基づいて決定されることもできる。

図５は、例示的なダウンリンク電力制御メカニズムを示す。端末から基地局へのアップリンク伝送の送信電力を調整するためのアップリンク電力制御メカニズムは同様のやり方で実装されることができる。したがって、基地局は、ダウンリンク電力制御に関してブロック５２２から５２６までを実行することができ、アップリンク電力制御に関してブロック５１２から５１８までを実行することができる。端末は、ダウンリンク電力制御に関してブロック５１２から５１８までを実行することができ、アップリンク電力制御に関してブロック５２２から５２６までを実行することができる。

ＴＰＣシンボルが確実に検出されることができる場合、電力制御メカニズムが良好に機能し、その結果、送信電力が正しい方向に調整されることができる。より低い送信電力を有するタイムスロット内のＴＰＣシンボルに関してより高い誤り率に遭遇する可能性がある。ＴＰＣの性能は、様々なやり方で改善されることができる。

一実施形態において、送信電力は、受信されたＴＰＣシンボルが信頼できるとみなされるときのみ調整され、信頼できるとみなされない場合は維持される。受信されたＴＰＣシンボルの信頼性は、様々なやり方で、および様々な測定基準に基づいて定量化されることができる。一実施形態において、受信されたＴＰＣシンボルは、そのＴＰＣシンボルの受信されたＳＩＮＲがＳＩＮＲの閾値を超える場合は信頼できるとみなされ、閾値を超えない場合は信頼できないとみなされる。ＳＩＮＲの閾値は様々なやり方で決定されることができる。

一実施形態において、受信されたＴＰＣシンボルに関するＳＩＮＲの閾値は、データフレームに関する目標ＳＩＮＲに基づいて動的に設定される。所与の動作シナリオ（例えば、チャネル・モデル、バースト・フォーマット、および符号化率／データレート）に関して、データフレームに関する目標ＦＥＲ（例えば、１％のＦＥＲ）を達成するために特定のＳＩＮＲが必要とされ、ＴＰＣシンボルに関する目標ＳＥＲ（例えば、６％のＳＥＲ）を達成するために別のＳＩＮＲが必要とされる。これら２つの必要とされるＳＩＮＲの間の差は符号化利得と呼ばれる。符号化利得は異なるＳＥＲに渡って、およびほとんどのチャネル・モデルを通じてかなり一定していることが示されることができる。

目標ＳＩＮＲは、目標ＦＥＲを達成するために受信されたデータフレームの状態に基づいて調整されることができる。そのとき、ＳＩＮＲの閾値は以下のように設定されることができる。

符号化利得は、データフレームのデータレート、（一のタイムスロット内のデータシンボルおよびＴＰＣシンボルの数を決定する）バースト・フォーマット、データフレームに関する目標ＦＥＲ、およびＴＰＣシンボルに関する目標ＳＥＲなどの様々な要因によって決まる。表３は、１％のＦＥＲおよび６％のＳＥＲを用いた１つの例示的な動作シナリオのための１２ｋ、ＳＩＤ、およびヌルのフレームに関する符号化利得を示す。

符号化利得は、関心のある全てのデータレートおよび全ての動作シナリオに関して決定され、参照テーブルに記憶されることができる。その後、好適な符号化利得が受信された各データフレームに関して参照テーブルから取得され、そのフレームに対するＳＩＮＲの閾値を生成するために使用されることができる。

別の実施形態において、ＳＩＮＲの閾値は、コンピュータ・シミュレーション、実験的計測などを介して決定されることができる固定値である。所与のＳＥＲに対して必要とされるＳＩＮＲは異なるチャネル・モデルにおける符号化されていないシンボルに対して高いロバスト性を有することが示されることができる。必要とされるＳＩＮＲは、ＴＰＣシンボルが１回送信されるときに６％のＳＥＲに対して約１．３ｄＢであり、例えば２つのウォルッシュ符号を用いて、または２つのタイムスロットにおいてＴＰＣシンボルが２回送信されるときに約−１．７ｄＢである。目標ＳＥＲに対して必要とされるＳＩＮＲが決定され、信頼性検出のためのＳＩＮＲの閾値として使用されることができる。

図６は、ダウンリンク電力制御のためのプロセス６００の一実施形態を示す。プロセス６００は、アップリンク電力制御のための外部ループに関するブロック６１０と、ダウンリンク電力制御のための内部ループに関するブロック６２０とを含む。ブロック６１０に関して、データフレームがアップリンク上で受信される度に受信されたデータフレームが処理（例えば、復調、復号化、およびチェック）されてそのデータフレームの状態が判定される（ブロック６１２）。次に、フレーム誤りがあったかどうかの判定がなされる（ブロック６１４）。答えが「はい」である場合、アップリンク電力制御のための目標ＳＩＮＲがΔＵＰステップ上げられる（ブロック６１６）。答えが「はい」でない場合、目標ＳＩＮＲがΔＤＮステップ下げられる（ブロック６１８）。

ブロック６２０に関して、バーストがアップリンク上で受信される度にＴＰＣシンボルがバーストから取得され（ブロック６２２）、ＴＰＣシンボルの受信されたＳＩＮＲが判定される（ブロック６２４）。ＳＩＮＲの閾値は、例えば、式（２）に示されたように現在の目標ＳＩＮＲ、および当該バーストに関する符号化利得に基づいて決定されることができる（ブロック６２６）。代替として、固定のＳＩＮＲの閾値が使用されることができる。いずれの場合も、受信されたＳＩＮＲがＳＩＮＲの閾値よりも大きいかどうかの判定がなされる（ブロック６２８）。答えが「はい」である場合、ダウンリンク伝送のための送信電力が、受信されたＴＰＣシンボルに基づいて上げるようにまたは下げるように調整される（ブロック６３０）。答えが「はい」でない場合、送信電力は同じレベルに維持される（ブロック６３２）。

明確にするために、図６は、アップリンク電力制御のための外部ループと、ダウンリンク電力制御のための内部ループとを両方示す。外部ループはデータフレームが受信される度に更新されることができ、内部ループはＴＰＣシンボルを有するバーストが受信される度に更新されることができる。データフレームは複数のバーストで送信されることができるので、内部ループは外部ループよりも速いレートで更新されることができる。

別の実施形態において、送信電力は、信頼できないＴＰＣシンボルに基づいて選択的に調整される。１つのＴＰＣシンボルから次のＴＰＣシンボルに相関が存在する可能性がある。例えば、現在のＴＰＣシンボルが「１」であり、前のＴＰＣシンボルが「０」である場合、送信電力は、それら２つのＴＰＣシンボルの終わりに同じレベルに維持されるべきである。上述のようにこれらのＴＰＣシンボルの両方が信頼できないと検出され、送信電力調整に使用されない場合、信頼できないＴＰＣシンボルが原因で送信電力を同じレベルに維持することは間違っていない。しかし、現在のＴＰＣシンボルおよび前のＴＰＣシンボルが同じであり、信頼できないと検出される場合、送信電力は、それら２つの信頼できないＴＰＣシンボルに関して同じレベルに維持されるならば正しくない。２つのＴＰＣシンボル間の相関がＴＰＣの性能を改善するために利用されることができる。

一実施形態において、２つの連続する受信されたＴＰＣシンボルが信頼できないとみなされるとき、これらの受信されたＴＰＣシンボルは合成されたシンボルを得るためにコヒーレントに合成される（ｃｏｈｅｒｅｎｔｌｙ ｃｏｍｂｉｎｅｄ）。合成されたシンボルの大きさ（ｍａｇｎｉｔｕｄｅ）はシンボルの信頼性を示し、合成されたシンボルの符号は送信電力調整の方向を示す。合成されたシンボルの大きさは、大きさの閾値Ｍ_ｔｈと比較されることができる。合成されたシンボルの大きさが大きさの閾値を超える場合、送信電力は、合成されたシンボルの符号に基づいて上げるようにまたは下げるように調整されることができる。送信電力は、１増加ステップもしくは１減少ステップか、２増加ステップもしくは２減少ステップか、または前のタイムスロットにおける調整の不足からの回復に役立つ場合には何らかのその他の量だけ調整されることができる。

表４は、現在のＴＰＣシンボルおよび前のＴＰＣシンボルの４つの可能な組合せと、各組合せに対して実行すべき対処とを示す。

図７は、信頼できないＴＰＣシンボルに基づいて送信電力を選択的に調整するためのプロセス７００の一実施形態を示す。プロセス７００は、ダウンリンク電力制御のための内部ループの一部である。プロセス７００のブロック７２８、７３０、および７３２は、図６のプロセス６００のブロック６２８、６３０、および６３２のためにそれぞれ使用されることができる。

プロセス７００において、現在のＴＰＣシンボルが信頼できるかどうかの判定が最初になされる（ブロック７２８）。答えが「はい」である場合、送信電力が現在のＴＰＣシンボルに基づいて調整される（ブロック７３０）。答えが「はい」でない場合、前のＴＰＣシンボルが信頼できるかどうかの判定がなされる（ブロック７３４）。ブロック７３４に対して答えが「いいえ」である（このことは、現在のＴＰＣシンボルおよび前のＴＰＣシンボルが両方とも信頼できないことを意味する）場合、これら２つのＴＰＣシンボルが合成されたシンボルを得るためにコヒーレントに合成される（ブロック７３６）。次に、合成されたシンボルの大きさが大きさの閾値を超えているかどうかの判定がなされる（ブロック７３８）。ブロック７３８に対して答えが「はい」である場合、現在のＴＰＣシンボルが信頼できないから信頼できるに変更され、その結果、その現在のＴＰＣシンボルは次のＴＰＣシンボルと合成されない（ブロック７４０）。次に、送信電力が合成されたシンボルの符号に基づいて調整される（ブロック７４２）。（前のＴＰＣシンボルが信頼でき、前のタイムスロットにおいて送信電力の調整に使用されたので）ブロック７３４に対して答えが「はい」である場合、または（合成されたシンボルが十分に信頼できないので）ブロック７３８に対して答えが「いいえ」である場合、送信電力は同じレベルに維持される。

前のＴＰＣシンボルが信頼できない場合に当該前のＴＰＣシンボルを記憶するためにアキュムレータが使用されることができる。アキュムレータ内の記憶されたＴＰＣシンボルは、現在のＴＰＣシンボルも信頼できない場合に当該現在のＴＰＣシンボルとコヒーレントに合成されることができる。アキュムレータは、現在のＴＰＣシンボルが信頼できる場合に、または合成されたシンボルの大きさが大きさの閾値を超える場合に０にリセットされることができる。アキュムレータは、現在のＴＰＣシンボルが信頼できない場合に、および合成されたシンボルの大きさが大きさの閾値未満である場合に現在のＴＰＣシンボルを記憶することができる。

大きさの閾値Ｍ_ｔｈは以下のように決定されることができる。ＴＰＣシンボルは２つの可能な値「１」および「０」を有し、＋ａまたは−ａのいずれかとして送信され、ここでａは複素数値である。２つの連続する受信されたＴＰＣシンボルは以下のように表されることができる。

ここで、ＴＰＣ（ｋ）は現在のＴＰＣシンボルであり、
ＴＰＣ（ｋ−１）は前のＴＰＣシンボルであり、
Ｅ_ｋおよびＥ_ｋ−１はこれら２つのＴＰＣシンボルに関する送信電力レベルであり、
ｎ（ｋ）およびｎ（ｋ−１）はこれら２つのＴＰＣシンボルによって観測された雑音である。

簡単にするために、式（３）は、

および

となるようにＴＰＣシンボルがＢＰＳＫシンボルとして送信されることを仮定する。

受信されたＴＰＣシンボルは以下のようにコヒーレントに合成されることができる。

ここで、ＴＰＣ_ｃｏｍｂは合成されたシンボルである。

合成されたシンボルは、２つのＴＰＣシンボルのそれぞれに関して「１」が送信されたか、それとも「０」が送信されたかに応じて

の平均を有する。２つのＴＰＣシンボルに関する「００」、「０１」、「１０」、および「１１」に対応する４つの起こり得るケースが存在する。関心のある２つのケースは、２つのＴＰＣシンボルが同じであるときである。したがって、両方のＴＰＣシンボルが、（合成されたシンボルに関する正の符号に対応することができる）「１」か、または（合成されたシンボルに関する負の符号に対応することができる）「０」であると仮定されることができる。両方のＴＰＣシンボルが「１」である場合、合成されたシンボルの平均は

である。その他の２つのケースは、（１）ＴＰＣ（ｋ）が「１」であり、ＴＰＣ（ｋ−１）が「０」であるケース（これは

の平均を与える）、および（２）ＴＰＣ（ｋ）が「０」であり、ＴＰＣ（ｋ−１）が「１」であるケース（これは

の平均を与える）である。２つの「１」が送信されたことを判断することに対する最も近い似たやり方（ｎｅａｒｅｓｔ ｃｏｎｔｅｎｄｅｒ）が、Ｅ_ｋ＞Ｅ_ｋ−１の場合はケース（１）であり、Ｅ_ｋ−１＞Ｅ_ｋの場合はケース（２）である、ケース（１）およびケース（２）のうちの大きい方の平均を伴う場合である。

閾値は、「０１」が送信されたのか、「１０」が送信されたのか、それとも「１１」が送信されたのかを判定するために使用されることができる。合成されたシンボルの分散（ｖａｒｉａｎｃｅ）は全てのケースに対して同じであるので、閾値は、

と、

および

のうちの大きい方との平均に設定されることができる。したがって、閾値は、

の場合は

に、

の場合は

に、すなわち、２つのＴＰＣシンボルの大きい方の振幅に設定されることができる。

一のタイムスロット内の全てのシンボルは同じ送信電力レベルで送信されるので、

および

の推定値は、それぞれタイムスロットｋおよびｋ−１において受信されたシンボルの平均の大きさに基づいて取得されることができる。そして、大きさの閾値Ｍ_ｔｈが、

および

の推定値に基づいて設定されることができる。

図７に示された電力制御の実施形態に関してコンピュータ・シミュレーションが行われた。コンピュータ・シミュレーションは、ＴＰＣシンボルに関する全体的なＳＥＲが様々なチャネル・モデルおよびデータレートに対して著しく、例えば、あるシナリオにおいては２０％から６％に削減されたことを示す。

明確にするために、本技術は、ダウンリンク電力制御に関して説明された。基地局は、図６のプロセス６００および／または図７のプロセス７００を実行して端末に関する送信電力を調整することができる。これらの技術は、アップリンク電力制御に対しても使用され得る。この場合、端末は、プロセス６００および／または７００を実行して基地局に関する送信電力を調整することができる。これらの技術は、ダウンリンクおよびアップリンクの両方に関するタイミング制御のために使用されることもできる。これらの場合、（送信電力の代わりに）タイミングが受信されたＳＳシンボルに基づいて調整される。

図８は、図１の基地局のうちの１つおよび端末のうちの１つである基地局１１０および端末１２０のブロック図を示す。基地局１１０において、ＴＸデータプロセッサ８１０は、（例えば、ＤＴＣＨに関する）データフレームと（例えば、ＤＣＣＨに関する）シグナリングフレームとを受け取り、各フレームを処理（例えば、符号化およびインターリーブ）し、符号化されたデータを提供する。変調器８１２は、符号化されたデータを処理してデータシンボルを生成し、（例えば、ＴＦＣＩ、ＴＰＣ、およびＳＳに関する）制御情報を処理して制御シンボルを生成し、データシンボルおよび制御シンボルのバーストを提供する。ＵＴＲＡ ＴＤＤに関して、変調器８１２による処理は、データシンボルおよび制御シンボルを１つまたは複数のウォルッシュ符号を用いて拡散することと、拡散されたシンボルをスクランブリング符号を用いてスクランブルすることとを含むことができる。次に、送信機（ＴＭＴＲ）８１４はバーストを処理して、アンテナ８１６から端末に送信されるダウンリンク信号を生成する。

端末１２０において、アンテナ８５２は、基地局１１０からダウンリンク信号を受信し、受信された信号を受信機（ＲＣＶＲ）８５４に提供する。受信機８５４は、受信された信号を調整およびディジタル化し、サンプルを提供する。次に、復調器８５６がサンプルを処理（例えば、逆スクランブルおよび逆拡散）して受信されたシンボルを得る。ＲＸデータプロセッサ８５８は、端末１２０に送信された各データフレームに関する受信されたデータシンボルを復号化し、復号化されたデータを提供する。さらに、ＲＸデータプロセッサ８５８は、受信された各データフレームの状態（例えば、良好または削除された）をコントローラ８７０に提供する。

アップリンク伝送のための処理は、ダウンリンク伝送のための処理と同様であることができる。ＵＴＲＡ ＴＤＤに関するダウンリンクおよびアップリンクの処理は、文書３ＧＰＰ ＴＳ２５．２２１およびＴＳ２５．２２２に記載されている。コントローラ８３０および８７０は、それぞれ基地局１００および端末１２０における動作を管理する。メモリ８３２および８７２は、それぞれ基地局１１０および端末１２０のためのデータおよびプログラムコードを記憶する。

制御シンボルの伝送に関して、コントローラ８３０および／または８７０は図４のプロセス４００を実行し、改善された信頼性を用いて制御シンボルを送信するかどうかを決定することができる。

ダウンリンク電力制御に関して、端末１２０のＳＩＮＲ推定器８７４が受信されたＳＩＮＲを推定することができる。コントローラ８７０は、受信されたＳＩＮＲと、ダウンリンクのデータフレームに関する目標ＳＩＮＲとに基づいてアップリンク（ＵＬ）のＴＰＣシンボルを生成することができる。基地局１１０のコントローラ８３０は図６のプロセス６００、図７のプロセス７００、および／またはその他のプロセスを実行して、端末から受信されたＵＬ ＴＰＣシンボルに基づいて端末１２０に対する送信電力を調整することができる。

アップリンク電力制御に関して、基地局１１０のＳＩＮＲ推定器８３４が端末１２０に関する受信されたＳＩＮＲを推定することができる。コントローラ８３０は、受信されたＳＩＮＲと、端末からのアップリンクのデータフレームに関する目標ＳＩＮＲとに基づいてダウンリンク（ＤＬ）のＴＰＣシンボルを生成することができる。端末１２０のコントローラ８７０は図６のプロセス６００、図７のプロセス７００、および／またはその他のプロセスを実行して、基地局から受信されたＤＬ ＴＰＣシンボルに基づいて基地局１１０に対する送信電力を調整することができる。

アップリンクのタイミング制御に関して、コントローラ８７０が、基地局１１０へのアップリンク伝送のタイミングを基地局から受信されたＤＬ ＳＳシンボルに基づいて調整することができる。ダウンリンクのタイミング制御に関して、コントローラ８３０が、端末１２０へのダウンリンク伝送のタイミングを端末から受信されたＵＬ ＳＳシンボルに基づいて調整することができる。コントローラ８３０および／または８７０は、タイミング制御のために、図６および７に示されたプロセスと同様のプロセスを実行することができる。

当業者は、情報および信号が様々な異なるテクノロジーおよび技術のうちのいずれかを使用して表されることができることを理解するであろう。例えば、上の説明を通して参照されることができるデータ、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、磁界もしくは磁気的粒子、光場もしくは光学的粒子、またはそれらの任意の組合せで表されることができる。

さらに、当業者は、本明細書において開示された実施形態に関連して説明された種々の例示的な論理ブロック、モジュール、回路、およびアルゴリズムのステップが、電子的なハードウェア、コンピュータ・ソフトウェア、またはそれら両方の組合せとして実装されることができることを理解するであろう。ハードウェアとソフトウェアとのこの互換性を明確に示すために、種々の例示的なコンポーネント、ブロック、モジュール、回路、およびステップが、概してそれらの機能の観点で上記で説明された。そのような機能がハードウェアで実装されるか、それともソフトウェアで実装されるかは、システム全体に課された特定の用途および設計の制約による。当業者は、説明された機能をそれぞれの特定の用途のために様々なやり方で実装することができるが、そのような実装の判断は本発明の範囲からの逸脱をもたらすものと解釈されてはならない。

本明細書において開示された実施形態に関連して説明された様々な例示的な論理ブロック、モジュール、および回路は、汎用プロセッサ、ディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）もしくはその他のプログラマブル・ロジック・デバイス、離散的なゲートもしくはトランジスタ・ロジック、離散的なハードウェア・コンポーネント、または本明細書において説明された機能を実行するように設計されたそれらの任意の組合せを用いて実装または実行されることができる。汎用プロセッサはマイクロプロセッサであってよいが、別法として、プロセッサは、任意の従来のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、または状態機械であってよい。プロセッサは、コンピューティング・デバイスの組合せ、例えばＤＳＰとマイクロプロセッサとの組合せ、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアと連携する１つまたは複数のマイクロプロセッサ、または任意のその他のそのような構成として実装されてもよい。

本明細書において開示された実施形態と関連して説明された方法またはアルゴリズムのステップは、直接ハードウェアで、プロセッサによって実行されるソフトウェア・モジュールで、またはこれら２つの組合せで具現化されることができる。ソフトウェア・モジュールは、ＲＡＭメモリ、フラッシュメモリ、ＲＯＭメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ、レジスタ、ハードディスク、リムーバブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、または当技術分野で知られている任意のその他の形態の記憶媒体に存在することができる。例示的な記憶媒体は、プロセッサが当該記憶媒体から情報を読むことができ、当該記憶媒体に情報を書き込むことができるようにプロセッサに結合される。別法として、記憶媒体はプロセッサに一体化されていてよい。プロセッサおよび記憶媒体はＡＳＩＣ内に存在してよい。ＡＳＩＣはユーザ端末内に存在してよい。別法として、プロセッサおよび記憶媒体はユーザ端末内の別個のコンポーネントとして存在してよい。

開示された実施形態の上記の説明は、当業者が本発明を作製するまたは使用することを可能にするために提供される。これらの実施形態に対する種々の修正が当業者には容易に明らかとなり、本明細書において定義された包括的な原理は、本発明の精神または範囲を逸脱することなくその他の実施形態に適用可能である。したがって、本発明は、本明細書において示された実施形態に限定されるようには意図されておらず、本明細書において開示された原理および新規性のある特徴に合致する最も広い範囲を与えられるべきである。

多元接続通信システムを示す図である。 ＵＴＲＡ ＴＤＤ ＬＣＲにおける３レイヤフレーム構造を示す図である。 ＵＴＲＡ ＴＤＤ ＬＣＲにおけるバーストフォーマットを示す図である。 制御シンボルを送信するためのプロセスを示す図である。 ダウンリンク電力制御メカニズムを示す図である。 信頼性を明らかにすることによって送信電力を調整するためのプロセスを示す図である。 電力制御のために信頼できないＴＰＣシンボルを使用するためのプロセスを示す図である。 基地局および端末のブロック図である。

Claims (43)

1. 下記を備える装置：
   可変の送信電力を用いて送信されたバースト内の制御シンボルを受信するため、前記制御シンボルの受信信号品質、および閾値に基づいて前記制御シンボルの信頼性を判定するため、前記制御シンボルが信頼できるとみなされる場合に制御ループを調整するため、ならびに前記制御シンボルが信頼できないとみなされる場合に前記制御ループを維持するための少なくとも１つのプロセッサ；および、
   前記少なくとも１つのプロセッサに結合されたメモリ。
2. 請求項１記載の装置、ここにおいて、
   前記制御シンボルはＴＰＣシンボルであり、前記制御ループは送信電力に関し、
   前記少なくとも１つのプロセッサは、信頼できるとみなされる場合は前記ＴＰＣシンボルに基づいて前記送信電力を調整し、前記ＴＰＣシンボルが信頼できないとみなされる場合は前記送信電力を維持する。
3. 請求項１に記載の装置、ここにおいて、
   前記制御シンボルは同期シフトシンボルであり、前記制御ループはタイミングに関し、
   前記少なくとも１つのプロセッサは、信頼できるとみなされる場合は前記同期シフトシンボルに基づいて前記タイミングを調整し、前記同期シフトシンボルが信頼できないとみなされる場合は前記タイミングを維持する。
4. 請求項１記載の装置、ここにおいて、
   前記少なくとも１つのプロセッサは、データフレームに関する目標受信信号品質に基づいて前記閾値を決定する。
5. 請求項４に記載の装置、ここにおいて、
   前記少なくとも１つのプロセッサは、さらに前記バーストで送信されたデータフレームに関する符号化利得に基づいて前記閾値を決定する。
6. 請求項１記載の装置、ここにおいて、
   前記少なくとも１つのプロセッサは、前記バーストで送信されたデータフレームのデータレートを判定し、前記データレートに基づいて符号化利得を判定し、データフレームに関する目標受信信号品質、および前記符号化利得に基づいて前記閾値を決定する。
7. 請求項４記載の装置、ここにおいて、
   前記少なくとも１つのプロセッサは、受信データフレームに関する復号化の結果に基づいて前記目標受信信号品質を調整する。
8. 請求項１記載の装置、ここにおいて、
   前記少なくとも１つのプロセッサは前記閾値に関して固定値を使用し、前記固定値は制御シンボルに関する目標シンボル誤り率に基づいて選択される。
9. 下記を備える方法：
   可変の送信電力を用いて送信されたバースト内の制御シンボルを受信すること；
   前記制御シンボルの受信信号品質、および閾値に基づいて前記制御シンボルの信頼性を判定すること；
   前記制御シンボルが信頼できるとみなされる場合に制御ループを調整すること；および、
   前記制御シンボルが信頼できないとみなされる場合に前記制御ループを維持すること。
10. さらに下記を備える請求項９記載の方法：
    データフレームに関する目標受信信号品質、および前記バーストで送信されたデータフレームに関する符号化利得に基づいて前記閾値を決定すること。
11. 下記を備える装置：
    可変の送信電力を用いて送信されたバースト内の制御シンボルを受信するための手段；
    前記制御シンボルの受信信号品質、および閾値に基づいて前記制御シンボルの信頼性を判定するための手段；
    前記制御シンボルが信頼できるとみなされる場合に制御ループを調整するための手段；
    前記制御シンボルが信頼できないとみなされる場合に前記制御ループを維持するための手段。
12. さらに下記を備える請求項１１記載の装置：
    データフレームに関する目標受信信号品質、および前記バーストで送信されたデータフレームに関する符号化利得に基づいて前記閾値を決定するための手段。
13. 下記のように動作可能な命令を記憶するためのプロセッサ可読媒体：
    可変の送信電力を用いて送信されたバースト内の制御シンボルを受信し；
    前記制御シンボルの受信信号品質、および閾値に基づいて前記制御シンボルの信頼性を判定し；
    前記制御シンボルが信頼できるとみなされる場合に制御ループを調整し；
    前記制御シンボルが信頼できないとみなされる場合に前記制御ループを維持する。
14. 下記のように動作可能な命令をさらに記憶するための請求項１３記載のプロセッサ可読媒体：
    データフレームに関する目標受信信号品質、および前記バーストで送信されたデータフレームに関する符号化利得に基づいて前記閾値を決定する。
15. 下記を備える装置：
    制御シンボルを受信するため、受信された各制御シンボルを信頼できる制御シンボルまたは信頼できない制御シンボルとして識別するため、信頼できる制御シンボルに基づいて制御ループを調整するため、合成されたシンボルを得るために信頼できない制御シンボルを合成するため、および前記合成されたシンボルに基づいて前記制御ループを選択的に調整するための少なくとも１つのプロセッサ；
    前記少なくとも１つのプロセッサに結合されたメモリ。
16. 請求項１５記載の装置、ここにおいて、
    前記制御シンボルは同期シフトシンボルであり、前記制御ループはタイミングに関し、前記少なくとも１つのプロセッサは、信頼できる同期シフトシンボルに基づいて前記タイミングを調整し、前記合成されたシンボルに基づいて前記タイミングを選択的に調整する。
17. 請求項１５に記載の装置、ここにおいて、
    前記制御シンボルはＴＰＣシンボルであり、前記制御ループは送信電力に関し、
    前記少なくとも１つのプロセッサは、信頼できるＴＰＣシンボルに基づいて前記送信電力を調整し、前記合成されたシンボルに基づいて前記送信電力を選択的に調整する。
18. 請求項１７に記載の装置、ここにおいて、
    前記少なくとも１つのプロセッサは、合成されたシンボルを得るために信頼できないＴＰＣシンボルとして識別された２つの連続する受信されたＴＰＣシンボルを合成し、前記合成されたシンボルの大きさが閾値を超える場合は前記送信電力を調整し、前記合成されたシンボルの前記大きさが前記閾値を超えない場合は前記送信電力を維持する。
19. 請求項１８記載の装置、ここにおいて、
    前記少なくとも１つのプロセッサは、前記２つの連続する受信されたＴＰＣシンボルの送信電力レベルに基づいて前記閾値を選択する。
20. 請求項１８記載の装置、ここにおいて、
    前記少なくとも１つのプロセッサは、前記２つの連続する受信されたＴＰＣシンボルの中から大きい方の送信電力レベルを決定し、前記大きい方の送信電力レベルに基づいて前記閾値を設定する。
21. 請求項１７に記載の装置、ここにおいて、
    前記少なくとも１つのプロセッサは、それぞれの信頼できるＴＰＣシンボルに対して第１の増加ステップまたは第１の減少ステップだけ前記送信電力を調整し、閾値を超える大きさを有するそれぞれの合成されたシンボルに関して第２の増加ステップまたは第２の減少ステップだけ前記送信電力を調整する。
22. 請求項２１に記載の装置、ここにおいて、
    前記第２の増加ステップは前記第１の増加ステップの２倍であり、
    前記第２の減少ステップは前記第１の減少ステップの２倍である。
23. 下記を備える方法：
    制御シンボルを受信すること；
    受信された各制御シンボルを信頼できる制御シンボルまたは信頼できない制御シンボルとして識別すること；
    信頼できる制御シンボルに基づいて制御ループを調整すること；
    合成されたシンボルを得るために信頼できない制御シンボルを合成すること；および、
    前記合成シンボルに基づいて前記制御ループを選択的に調整すること。
24. 請求項２３記載の方法、ここにおいて、
    前記制御シンボルはＴＰＣシンボルであり、前記制御ループは送信電力に関する。
25. 請求項２４記載の方法、ここにおいて、
    前記信頼できない制御シンボルを合成することは、下記を備える：
    合成されたシンボルを得るために信頼できないＴＰＣシンボルとして識別された２つの連続する受信されたＴＰＣシンボルを合成することを含み、前記制御ループを選択的に調整することは、前記合成されたシンボルの大きさが閾値を超える場合に前記送信電力を調整することと、前記合成されたシンボルの前記大きさが前記閾値を超えない場合に前記送信電力を維持すること。
26. 請求項２４記載の方法、ここにおいて、
    前記信頼できる制御シンボルに基づいて前記制御ループを調整することは、それぞれの信頼できるＴＰＣシンボルに対して第１の増加ステップまたは第１の減少ステップだけ前記送信電力を調整することを備え、
    前記合成シンボルに基づいて前記制御ループを選択的に調整することは、閾値を超える大きさを有するそれぞれの合成シンボルに対して第２の増加ステップまたは第２の減少ステップだけ前記送信電力を調整することを備える。
27. 下記を備える装置：
    制御シンボルを受信するための手段；
    受信された各制御シンボルを信頼できる制御シンボルまたは信頼できない制御シンボルとして識別するための手段；
    信頼できる制御シンボルに基づいて制御ループを調整するための手段；
    合成されたシンボルを得るために信頼できない制御シンボルを合成するための手段；および、
    前記合成されたシンボルに基づいて前記制御ループを選択的に調整するための手段。
28. 請求項２７記載の装置、ここにおいて、
    前記信頼できない制御シンボルを合成するための前記手段は、合成されたシンボルを得るために信頼できないＴＰＣシンボルとして識別された２つの連続する受信された制御シンボルを合成するための手段を備え、
    前記制御ループを選択的に調整するための前記手段は、前記合成されたシンボルの大きさが閾値を超える場合に前記制御ループを調整するための手段と、前記合成シンボルの前記大きさが前記閾値を超えない場合に前記制御ループを維持するための手段とを備える。
29. 下記のように動作可能な命令を記憶するためのプロセッサ可読媒体：
    制御シンボルを受信し、
    受信された各制御シンボルを信頼できる制御シンボルまたは信頼できない制御シンボルとして識別し、
    信頼できる制御シンボルに基づいて制御ループを調整し、
    合成されたシンボルを得るために信頼できない制御シンボルを合成し、
    前記合成されたシンボルに基づいて前記制御ループを選択的に調整する。
30. 下記のように動作可能な命令をさらに記憶するための請求項２９記載のプロセッサ可読媒体：
    合成されたシンボルを得るために信頼できない制御シンボルとして識別された２つの連続する受信された制御シンボルを合成し、
    前記合成されたシンボルの大きさが閾値を超える場合に前記制御ループを調整し、
    前記合成されたシンボルの前記大きさが前記閾値を超えない場合に前記制御ループを維持する。
31. 下記を備える装置：
    タイムスロットにおいて送信されるべき少なくとも１つの制御シンボルに改善された信頼性が適用可能かどうかを判定するため、適用可能ではないとみなされる場合に改善された信頼性なしに前記少なくとも１つの制御シンボルを送信するため、および適用可能であるとみなされる場合に改善された信頼性を用いて前記少なくとも１つの制御シンボルを送信するための少なくとも１つのプロセッサ；および、
    前記少なくとも１つのプロセッサに結合されたメモリ。
32. 前記少なくとも１つの制御シンボルはＴＰＣシンボルを含む請求項３１に記載の装置。
33. 請求項３１に記載の装置、ここにおいて、
    前記少なくとも１つのプロセッサは、前記タイムスロットにおいて送信されるべきデータフレームのデータレートを判定し、前記データレートに基づいて送信電力レベルを決定し、前記送信電力レベルに基づいて、改善された信頼性が前記少なくとも１つの制御シンボルに適用可能かどうかを判定する。
34. 請求項３１に記載の装置、ここにおいて、
    前記少なくとも１つのプロセッサは、前記タイムスロットにおいて送信されるべきデータフレームのデータレートを判定し、前記データレートに基づいて、改善された信頼性が前記少なくとも１つの制御シンボルに適用可能かどうかを判定する。
35. 請求項３１に記載の装置、ここにおいて、
    前記少なくとも１つのプロセッサは前記少なくとも１つの制御シンボルを複製して前記少なくとも１つの制御シンボルの複数のコピーを取得し、信頼性を改善するために前記複数のコピーを送信する。
36. 請求項３５に記載の装置、ここにおいて、
    前記少なくとも１つのプロセッサは複数のウォルッシュ符号を用いて前記複数のコピーを拡散して複数の拡散されたコピーを生成し、前記複数の拡散されたコピーを合成して合成されたコピーを生成し、前記合成されたコピーを前記少なくとも１つの制御シンボルに対して指定された少なくとも１つの位置で送信する。
37. 請求項３５に記載の装置、ここにおいて、
    前記少なくとも１つのプロセッサは、複数のタイムスロットにおいて前記少なくとも１つの制御シンボルの前記複数のコピーを各タイムスロットに１コピーずつ送信する。
38. 下記を備える方法：
    タイムスロットにおいて送信されるべき少なくとも１つの制御シンボルに改善された信頼性が適用可能かどうかを判定すること；
    適用可能ではないとみなされる場合に改善された信頼性なしに前記少なくとも１つの制御シンボルを送信すること；および、
    適用可能とみなされる場合に改善された信頼性を用いて前記少なくとも１つの制御シンボルを送信すること。
39. 請求項３８に記載の方法、ここにおいて、
    改善された信頼性が適用可能であるかどうかを判定することは、下記を備える：
    前記タイムスロットにおいて送信されるべきデータフレームのデータレートを判定すること；
    改善された信頼性が前記少なくとも１つの制御シンボルに適用可能かどうかを前記データレートに基づいて判定すること。
40. 請求項３８に記載の方法、ここにおいて、
    改善された信頼性を用いて前記少なくとも１つの制御シンボルを送信することは、下記を備える：
    前記少なくとも１つの制御シンボルを複製して前記少なくとも１つの制御シンボルの複数のコピーを取得すること；および、
    信頼性を改善するために前記複数のコピーを送信すること。
41. 下記を備える装置：
    タイムスロットにおいて送信されるべき少なくとも１つの制御シンボルに改善された信頼性が適用可能かどうかを判定するための手段；
    適用可能ではないとみなされる場合に改善された信頼性なしに前記少なくとも１つの制御シンボルを送信するための手段；および、
    適用可能とみなされる場合に改善された信頼性を用いて前記少なくとも１つの制御シンボルを送信するための手段。
42. 改善された信頼性が適用可能であるかどうかを判定するための前記手段は、下記を備える：
    前記タイムスロットにおいて送信されるべきデータフレームのデータレートを判定するための手段；および、
    向上された信頼性が前記少なくとも１つの制御シンボルに適用可能かどうかを前記データレートに基づいて判定するための手段。
43. 請求項４１に記載の装置、ここにおいて、
    改善された信頼性を用いて前記少なくとも１つの制御シンボルを送信するための前記手段は、下記を備える：
    前記少なくとも１つの制御シンボルを複製して前記少なくとも１つの制御シンボルの複数のコピーを取得するための手段；および、
    信頼性を向上するために前記複数のコピーを送信するための手段。

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