JP2009524284A

JP2009524284A - 無線通信システムにおいてマルチフロー・データ・トラフィック用にパーフロー（ｐｅｒ−ｆｌｏｗ）品質フィードバックを使用するリバース・リンク動的電力制御の方法

Info

Publication number: JP2009524284A
Application number: JP2008550351A
Authority: JP
Inventors: ダス，スマン; ヴァスデヴァン，サブラマニアン; ヴィスワナザン，ハリッシュ; モノギオウディス，パンテリス; ゾウ，ジアリン; ナガラジ，シリッシュ
Original assignee: アルカテル−ルーセントユーエスエーインコーポレーテッド
Priority date: 2006-01-13
Filing date: 2007-01-09
Publication date: 2009-06-25
Anticipated expiration: 2027-01-09
Also published as: CN101371457A; KR101386497B1; WO2007087145A2; JP5124478B2; KR20080092915A; US20070173275A1; US7515927B2; CN101371457B; EP1972076B1; WO2007087145A3; EP1972076A2

Abstract

継続的品質フィードバックを受信することに基づく閉ループ電力制御が説明されている。ボイス・オーバーＩＰ（ＶｏＩＰ）など、実質的に継続する遅延の影響を受けやすいトラフィック・ストリームが使用可能になっている時、主リバース・リンク（ＲＬ）パイロットがそのようなストリームの品質フィードバックによって制御される。そのようなストリームが使用可能になっていない時、パイロット電力を制御するために継続的ＲＬオーバーヘッド・チャネルの品質が使用される。一方、同時に伝送される遅延の影響を受けやすいデータ・ストリームのトラフィック対パイロット比（ＴＰＲ）は、各そのようなデータ・ストリームに関連付けられた品質フィードバックに基づいて独立して調整される。

Description

関連出願の相互参照
本出願は、本出願と同時に「ＭｅｔｈｏｄｏｆＲｅｖｅｒｓｅＬｉｎｋＤｙｎａｍｉｃＰｏｗｅｒＣｏｎｔｒｏｌｉｎａＷｉｒｅｌｅｓｓＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍＵｓｉｎｇＱｕａｌｉｔｙＦｅｅｄｂａｃｋＦｒｏｍａＤｅｌａｙＳｅｎｓｉｔｉｖｅＴｒａｆｆｉｃＳｔｒｅａｍｏｒＯｖｅｒｈｅａｄＣｈａｎｎｅｌ」という名称で出願した同時係属中の米国特許出願第１１／３３１９９９号でも説明されている主題を説明および特許請求するものである。
本発明は無線通信に関する。

従来のＣＤＭＡシステムでは、セル内干渉がリバース・リンク（ＲＬ）内の総干渉の大半を占める原因になっている。移動体端末の適正な信号対雑音（ＳＮＲ）レベルを確保するため、およびよく知られた近・遠問題のために他のユーザに与える移動体端末の干渉を最小にするために、専用の電力制御サブチャネルを有する厳格な（高速）ＲＬ電力制御が必要である。

既存の３ＧＣＤＭＡシステムでは、セル内干渉を最小にするために、基本的な電力制御（ＰＣ）機構は、回線音声アプリケーションの２Ｇシステムから継承された内側ループおよび外側ループの２つの制御ループを必要とする。図１は、移動体アクセス端末（ＡＴ）１０１、送受信基地局（ＢＴＳ）１０２、および無線ネットワーク・コントローラ（ＲＮＣ）１０３の間に存在するこれらの従来技術の電力制御ループを示している。高速電力制御は、ＡＴ１０１内のパイロット電力調整器１０４ならびにＢＴＳ１０２内のパイロット測定器１０５（これは、ＡＴ１０１からのリバース・リンク（ＲＬ）上で受信されたパイロットの電力を測定する）、パイロット対設定点比較器１０６（これは、測定されたパイロット電力と目標（設定点）との比較に基づいて電力制御ビット（ＰＣＢ）を生成する）、およびＰＣＢ送信機１０７（これは、比較器１０６によって生成されたＰＣＢを順方向リンク（ＦＬ）によってＡＴ１０１内のパイロット電力調整器１０４に伝送する）を有する内側ループによって実施される。ＡＴ１０１によって伝送されるパイロットの電力は、トラフィック電力調整器１０８に応答して調整されるトラフィック・チャネル（回線音声）の電力と同様に、ＢＴＳ１０２から受信されたＰＣＢに応答して動的に調整される。トラフィック電力調整器１０８は、固定のトラフィック対パイロット比（ＴＰＲ）（調整器１０８に入力される固定パラメータ）を維持するように、パイロット電力に応じてそのトラフィック出力電力を動的に調整する。回線音声を伝送するＡＴ１０１は、ＢＴＳ１０２から品質フィードバック（例えば、ＡＣＫ（肯定応答）／ＮＡＫ（否定応答））を受信しないので（ＣＤＭＡ２０００１ｘおよびＥＶＤＶの場合のように）、比較器１０６によって使用される電力制御設定点は外側ループによって動的に調整される。外側ループは、ＡＴ１０１内のトラフィック電力調整器１０８、ＢＴＳ１０２内のトラフィック復調器１０９および復号器１１０、およびＲＮＣ１０３内の設定点調整器１１１を有する。具体的には、ＢＴＳ１０２で受信される音声トラフィックは、復調器１０９によって復調され、復号器１１０によって復号化される。巡回冗長検査（ＣＲＣ）は、受信されて復号化された各デジタル音声フレームについて復号器１１０によって計算され、計算されたＣＲＣは、受信されたフレームが適正に復号化されて「合格」であるか、または誤っていて「不合格」であるかを示す。継続的なＣＲＣ計算の「合格／不合格」表示が復号器１１０によって出力され、設定点調整器１１１に入力される。これらの「合格／不合格」表示および目標フレーム誤り率（ＦＥＲ）に基づいて、設定点調整器１１１は設定点を動的に調整し、比較器１０６はその設定点を、測定されて受信されたパイロットと比較する。したがって、ＡＴパイロット伝送電力は、生成された電力制御ビットによって動的に制御され、ＢＴＳ１０２で受信されたパイロットがパイロット設定点を追跡するようになっている。

バースト・データ・サービスをサポートする３ＧＣＤＭＡシステムの場合、様々な同時係属中の特許出願においていくつかの電力制御改善策が開示されている。例えば、２００４年８月２３日に出願された第１０／９２４２６８号において、オーバーヘッドを増加させずにバースト・データ・トラフィックのＴＰＲを調整するためにＡＣＫ／ＮＡＫが使用され、２００４年３月１１日に出願された第１０／７９８１６６号において、利用可能な音声トラフィックがない時に高速内側ループのＰＣの目標を決定するために外側ループでパイロット・フレーム誤り率が使用され、２００４年９月３０日に出願された第１０／９５４７５５号において、音声トラフィックが利用不能の時に高速内側ループのＰＣの目標を決定するために外側ループでチャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）消去測定基準が使用されている。

内側および外側制御ループを必要とする上述の従来技術による機構は、会話型ストリーミングおよびバースト・タイプのトラフィックを含むマルチフロー・アプリケーションのシステムの場合、複雑であり、実際には効果がなく、効率的ではない。

セル内干渉がＲＬ内の総干渉の大半を占める原因になっている従来のＣＤＭＡシステムと違って、ＯＦＤＭＡ（直交周波数分割多元接続）および干渉キャンセル（ＩＣ）付きＣＤＭＡなどのＣＤＭＡ２０００改訂Ｃ（ＲｅｖＣ）規格に提案された新しいエア・インターフェースでは、セル内干渉は電力制御にとって関心のある主要な要因ではない。ＯＦＤＭＡシステムのＲＬでは、セル内干渉は最小であり、一方、ＩＣ付きＣＤＭＡシステムのＲＬでは、セル内干渉は徐々にキャンセルされ、実際には、異なるＡＴ間の受信電力の違いがＩＣプロセスを促進する可能性がある。したがって、既存のＣＤＭＡシステムで必要とされるほど厳格な電力制御は、より新しいＣＤＭＡおよびＯＦＤＭＡＲｅｖＣシステムでは必要ない。しかし、他方、ＩＣ付きのＣＤＭＡシステムでは、ＲＬ信号がより早期に復号化されるＡＴは、まだ、セル内干渉のより大きい影響を受ける。さらに、ＩＣ付きＣＤＭＡおよびＯＦＤＭＡシステムの両方について、まだ、セル内干渉がある。したがって、十分な信号対雑音比（ＳＮＲ）を維持するためには、電力制御がまだ必要である。加えて、新しいＲｅｖＣシステムでは、セル内干渉は、電力制御が考慮される必要がある重要な要因でもある。セル端部にあるＡＴは、その近隣セルのセル内干渉の許容値に基づいて伝送電力が制限される必要がある。

したがって、より単純な電力制御機構が新しいＲｅｖＣＣＤＭＡおよびＯＦＤＭＡシステム用に必要であり、一方、従来のシステムで現在使用されているような厳格な制御は必要ない。
米国特許出願第１１／３３１９９９号第１０／９２４２６８号第１０／７９８１６６号第１０／９５４７５５号

新しいＲｅｖＣＣＤＭＡおよびＯＦＤＭＡシステム用に必要な、より単純な電力制御機構を提供する。

本発明の実施形態は、パケットが正しく受信されたか、されなかったかを送信機に示すためにフィードバックを使用する新ＲｅｖＣシステムなどの新システムが完全にパケット・ベースであるという事実を利用する。ＦＬにおいて、そのようなハイブリッド自動要求（ＨＡＲＱ）システムは、各受信されて復号化されたパケットについてＢＴＳからＡＴに、受信ならびにパケットの肯定受信および復号化を通知するＡＣＫによって、またはパケットの無受信あるいは復号化の失敗を示すＮＡＫによって送信されるフィードバックを提供する。ＮＡＫが送り返された場合、パケットが再送され、そのプロセスは、そのパケットが適正に受信されて正しく復号化されるまで、または許容された最大数の伝送が行われるまで繰り返される。したがって、このフィードバックは、ＲＬ上でＡＴによってＢＴＳに伝送される信号の品質の目安として使用されることができて、そのため、ＡＴに、その主ＲＬパイロット電力（およびそれによって制御されるデータ・フローの対応する伝送電力レベル）が十分に高いか、または低すぎるかを示すことができる。

本発明の実勢形態は、品質フィードバックを受信することに基づく閉ループ動的電力制御を使用する。その結果、従来技術で使用されていた内側ループ電力制御は除去されている。加えて、専用電力制御チャネルおよび電力制御ビットも排除されている。さらに、複雑なＲＮＣ／ＢＴＳベースの外側ループ電力制御も除去されている。有利なことには、この閉ループ動的電力制御を採用する実施形態は、既存の従来技術の電力制御機構に比べて、オーバーヘッドおよび複雑さを大幅に低減している。

本発明の一実施形態において、ＡＴによってＲＬ上で伝送され、ＢＴＳで受信される主基準パイロットは、ＢＴＳにおいて、ＢＴＳからＡＴに順方向リンクの品質フィードバック・チャネルを介してフィードバックされる継続的な品質表示によって安定した、理想的には一定のレベルで維持される。具体的には、主パイロット伝送レベルは、ＨＡＲＱ実施態様の既存のＡＣＫ／ＮＡＫフィードバックを使用してＡＴで動的に制御され、ＡＴによってＢＴＳへ伝送されている遅延の影響を受けやすいトラフィック・ストリームの品質目標、例えば、ボイス・オーバーＩＰ（ＶｏＩＰ）またはビデオ電話（ＶＴ）を搬送するトラフィック・ストリームなどの品質の目標を直接追跡するようになっている。そのような遅延の影響を受けやすいトラフィック・ストリームはＡＴによって基本的に継続して伝送されるが、遅延の影響を受けやすいトラフィック・ストリームがＡＴによって送信されていない期間中は、ＡＴによって絶えず伝送され、ＢＴＳによって品質測定基準が導出されるオーバーヘッド・チャネルの品質が代わりに電力制御の目的でＡＴにフィードバックされる。ある実施形態では、オーバーヘッド・チャネルは、例えば、ＢＴＳからＦＬチャネル上でＡＴによって受信されたパイロットの品質のインジケータとしてＡＴによってＢＴＳへ送信されるチャネル品質インジケータ（ＣＱＩ）、または１ｘＥＶＤＯシステムにおいてＡＴによってＢＴＳに送信されるデータ・レート制御（ＤＲＣ）であってよい。

したがって、ある実施形態では、ＢＴＳはＡＴに、ＡＴでの動的電力制御用の継続的な品質表示を伝送し、その品質表示は、遅延の影響を受けやすいトラフィック・ストリームが実際にＢＴＳによってＡＴから受信されている場合、復号化されて受信されたそのようなストリームのパケットの計算済みＣＲＣから導出されたＡＣＫ／ＮＡＫであり、他の場合には、ＡＴからオーバーヘッド・チャネル（例えばＣＱＩ）上でＢＴＳによって受信された、復号化されたワードの「良」および「不良」品質表示である。同様に、ある実施形態では、ＡＴは、遅延の影響を受けやすいトラフィック・フローを伝送している時、ＢＴＳからＮＡＫの表示を受信すると、その伝送パイロット電力を所定のステップ・サイズだけ上方へ調整し、ＢＴＳからＡＣＫの表示を受信すると、その伝送パイロット電力を下方へ調整し、ＡＴが遅延の影響を受けやすいトラフィック・フロー伝送していない場合は、ＢＴＳから、ＡＴからオーバーヘッド・チャネル（例えば、ＣＱＩ）上でＢＴＳによって受信されたワードの「不良」品質表示を受信すると、その伝送パイロット電力を上方へ調整し、ＢＴＳから「良」品質表示を受信すると、その伝送パイロット電力を下方へ調整する。

ある実施形態では、ＡＴからＢＴＳへ伝送される複数の遅延の影響を受けにくいデータ・フロー、例えば、バースト・データ・トラフィックなどは、各そのようなフローに関してＢＴＳによって生成されるＡＣＫおよびＮＡＫ、すなわち、復号化されて受信されたフローのＣＲＣから各フロー内で導出されるＡＣＫおよびＮＡＫからの品質フィードバックの受信に基づいて個別に電力制御される。複数のデータ・フローすべての伝送電力が上述のように受信される品質表示に基づいてそれ自身動的に変化する主パイロット電力に従って調整される一方、ＢＴＳにおいて個々のデータ・フロー内の復号化されたパケットから生成されたＡＣＫ／ＮＡＫにそれぞれが基づくフロー固有の目標ＴＰＲを動的に調整するために、各データ・フローについて受信される個別の品質フィードバックが使用される。各データ・フローの伝送電力は、このように、個々のデータ・フローに共通に適用される変化する主パイロット電力および変化するフロー固有のＴＰＲによって個別に決定される。したがって、個々のフローにおいて、ＢＴＳからＮＡＫが受信されると、ＡＴは、そのフロー用のＴＰＲを所定のステップだけ上方へ調整し、ＡＣＫが受信されると、ＡＴは、そのフロー用のＴＰＲを所定のステップだけ下方へ調整するが、異なるフローは、異なるアップおよびダウン・ステップ・サイズを有する可能性がある。

ある実施形態では、遅延の影響を受けやすいトラフィック・ストリームからのＡＣＫ／ＮＡＫフィードバックによるか、または継続的に受信されるＲＬオーバーヘッド・チャネルの品質表示による主パイロットの動的調整および１つ以上のデータ・フロー用のＴＰＲの動的調整は、複数の要求がパイロットおよびフローのＴＰＲ両方の調整を同時に上方に変更しないように整合がとられている。

本発明は、添付の図面を参照しながら、限定ではない実施形態の以下の説明を読むことにより、よりよく理解されるであろう。

図２を参照すると、品質の目安のフィードバックのみに基づいた閉ループ動的電力制御のアーキテクチャが示されている。このアーキテクチャは、ＲＬ上で伝送される実質的に継続するＢＴＳで受信される遅延の影響を受けやすいトラフィック・ストリームの品質から導出される継続的品質表示のＢＴＳ２０２からのフィードバックに基づく、ＡＴ２０１によって伝送される主基準パイロットの動的電力制御を含む。具体的には、この実施形態では、継続的品質表示は、受信されて、復調されて、復号化されたＶｏＩＰ音声データのパケットに応答してＢＴＳ２０２で生成され、ＡＴ２０１にフィードバックされるＨＡＲＱＡＣＫ／ＮＡＫである。遅延の影響を受けやすいトラフィック・ストリームがＡＴ２０１によって伝送されていない（したがって、ＢＴＳ２０２によって受信されていない）時、ＢＴＳ２０２において継続的に受信されるＲＬオーバーヘッド・チャネルから導出される品質測定基準がＡＴ２０１にフィードバックされてパイロット電力が制御される。具体的には、この実施形態では、ＲＬ上にＶｏＩＰトラフィックがない時、オーバーヘッド・チャネル上で受信されたＣＱＩワードの「良／不良」表示がＡＴ２０１にフィードバックされてパイロット電力が動的に制御される。

主パイロット電力の上記の直接制御に加えて、このアーキテクチャは、各独立した遅延の影響を受けにくいデータ・フローの復号化されたデータ・ストリームから生成され、ＢＴＳ２０２によってＡＴ２０１に伝送されるＡＣＫ／ＮＡＫに基づくＴＰＲのパー・フローベースの複合閉ループ電力制御を含む。ＡＴの電力増加は、その近隣セルのセル間干渉によっても決定される。

ＲＬの場合、ＢＴＳ２０２で受信される主基準ＡＴパイロット（例えば、ＣＤＭＡのパイロット）は、安定に保たれること、理想的には一定に保たれることが望まれる。継続的なトラフィック・タイプのチャネルは、チャネル推定および電力制御両方の目的のために（例えば、ＡＴ２０１からオーバーヘッド・チャネル上で受信されたＣＱＩワードの復調および復号化のため、ならびにＡＴ２０１から受信されたパケット化ＶｏＩＰ音声信号の復調および復号化のために）ＢＴＳで継続的なパイロットが必要である。他のバースト・データ・トラフィック・フローの電力制御用および他のオーバーレイされたエア・インターフェースのパイロットおよびトラフィック用に良い基準を提供するためにも安定した主パイロットが必要である（例えば、ＯＦＤＡＭはＣＤＭＡでオーバーレイされ、ＣＤＭＡパイロットを主基準パイロットとして使用している）。

図２に示されているように、ＡＴパイロット信号はＡＴ２０１によってＢＴＳ２０２に伝送され、ＢＴＳ２０２内で上述の機能のために使用される。これらの機能は本発明の説明には関係ないので、受信されたＡＴパイロットがこれらの機能を実行するためにＢＴＳ２０２内のどの構成要素に使用されるかは図２に示されておらず、ＢＴＳ２０２で受信されたＡＴパイロットのアプリケーションは、これ以上は説明されない。

ＡＴ２０１において、パイロットは、ＲＬオーバーヘッド・チャネル上でＡＴ２０１によってＢＴＳ２０２に伝送されるＣＱＩの電力、ＶｏＩＰパケットのストリームなど、１つ以上の遅延の影響を受けやすいデータ・ストリームの伝送電力、および複数の他の遅延の影響を受けにくいデータ・フローのそれぞれの伝送電力を動的に調整するために使用される。図２に示されているように、ＡＴ２０１において、パイロットはＣＱＩ電力調整器２０３、ＶｏＩＰ電力調整器２０４、およびデータ・フローＮ電力調整器２０５に入力される。後者は、Ｎ個の異なる独立した遅延の影響を受けにくいデータ・フローの電力を個々に調整するＮ個の異なる電力調整器（図示せず）のＮ番目を表す。ＣＱＩ電力調整器２０３は、ＣＱＩ電力調整器２０３に入力として提供される固定のＣＱＩＴＰＲでＣＱＩ伝送電力を維持するように伝送ＣＱＩ電力を動的に調整する。同様に、ＶｏＩＰ電力調整器２０４は、ＶｏＩＰ電力調整器２０４に入力として提供される固定のＶｏＩＰＴＰＲでＶｏＩＰ伝送電力を維持するように伝送ＶｏＩＰ電力を動的に調整する。主ＲＬパイロット自体の電力はパイロット電力調整器２０６によって制御され、パイロット電力調整器２０６は、以下で説明されるように、ＢＴＳ２０２からフィードバックされる継続的な品質表示に従ってパイロットの大きさを動的に調整する。パイロット電力の大きさが、フィードバックされた継続的な品質表示に従って動的に変更されるので、ＶｏＩＰ伝送電力は、固定の入力されたＶｏＩＰＴＰＲを維持するように変更され、ＣＱＩ伝送電力は、固定の入力されたＣＱＩＴＰＲを維持するように共に動的に変更される。

パイロット電力調整器２０６によって変更されるパイロット出力は、データ・フローＮのＴＰＲをその入力ＴＰＲで維持するようにデータ・フローＮの伝送電力を動的に制御するために、データ・フローＮ電力調整器２０５にも入力される。しかし、データ・フローＮのＴＰＲは一定ではなく、それ自体が、ＢＴＳ２０２で決定され、ＡＴ２０１のＴＰＲ調整器２０７にフィードバックされたものと同じ復調されて復号化されたデータ・フローＮに関連付けられた品質測定基準のＢＴＳ２０２からの品質フィードバックに応答して、ＴＰＲ調整器２０７によって動的に制御される。この実施形態では、各フローにおいて、ＴＰＲ調整器２０７にフィードバックされる品質測定基準は、そのフローの一連の復号化されたパケットから計算されたＣＲＣからＢＴＳ２０２で生成されるＡＣＫ／ＮＡＫのストリームで構成される。このように、ＡＴ２０１にフィードバックされる継続的な品質表示に従ってパイロット電力の大きさが動的に上方および下方へ調整されるので、複数のデータ・フローのそれぞれに対するＴＰＲも、そのデータ・フローに関連付けられたフィードバックされた品質表示に従って動的に上方および下方へ調整される。

上記のように、ＢＴＳ２０２から、パイロット電力を制御するＡＴ２０１にフィードバックされる継続的品質表示は、ＶｏＩＰパケット化データ・ストリームが使用可能である場合、受信されて、復調されて、復号化されたそのデータ・ストリームに関連付けられた品質インジケータから導出され、そのようなストリームが使用可能でない場合、オーバーヘッド・チャネル上で継続的に受信されるＣＱＩに関連付けられた品質インジケータから導出される。ＢＴＳ２０２において、ＶｏＩＰ復調器２０８は、パケット化ＶｏＩＰ音声データの受信されたストリームを復調し、復号器２０９は各パケットを復号化してＣＲＣを計算する。パケットの計算されたＣＲＣがそのパケットは正常に復号化されて合格であることを示している場合、ＨＡＲＱＡＣＫ／ＮＡＫ生成器２１０がＡＣＫ（バイナリー「０」）を生成する。計算されたＣＲＣがそのパケットは正常に復号化されなかったことを示している場合、ＨＡＲＱＡＣＫ／ＮＡＫ生成器２１０はＮＡＫ（バイナリー「１」）を生成する。受信された遅延の影響を受けやすいＶｏＩＰ音声ストリームの品質が判定されている間、ＲＬオーバーヘッド・チャネル上で継続的に受信されているＣＱＩは、ＣＱＩ復調器２１３によって復調されている。各復調されたＣＱＩワードは、復号器／消去計算機２１４によって復号化されて、「良」または「不良」（消去）と判定される。ＣＱＩワードが「良」と判定されると、ＣＱＩ品質インジケータ２１５はバイナリー「０」を出力し、ＣＱＩが「不良」と判定されると、バイナリー「１」を出力する。ＶｏＩＰストリーム（またはＶＴなど、他の実質的に継続する遅延の影響を受けやすいトラフィック・ストリーム）の伝送が活動的に使用可能になっていて、受信されたストリームが復調され復号化されて、ＡＣＫ／ＮＡＫ品質インジケータのストリームを生成できるようになっている限り、スイッチ２１１が、生成されたＡＣＫ／ＮＡＫインジケータを継続的品質インジケータ２１２にゲートして、ＦＬ上でＡＴ２０１に伝送するようにする。そのような実質的に継続する遅延の影響を受けやすいトラフィック・ストリームの伝送が使用可能になっていない場合、スイッチ２１１は、生成されたＣＱＩの「良／不良」インジケータを継続的品質インジケータ２１２にゲートする。したがって、継続的品質インジケータ２１２は、ＢＴＳ２０２によってＡＴ２０１から受信されている信号の品質に関連付けられたフィードバックを継続的に伝送している。上述のように、ＡＴ２０１へのこのフィードバックは、そのパイロット電力を上方および下方へ動的に調整し、そのため、そのパイロット電力から、そのＲＬ信号の伝送電力を動的に調整するために使用される。

ＡＴ２０１において、パイロット電力の上下の調整は、サブフレームごとに、または最後の目標で行われることができる。後者の場合、最大数のパケット伝送が失敗した後（すなわち、アクションは最後のＮＡＫの後でのみ反応する）、または正常に復号化されてＡＣＫが送信された、より前に受信された伝送の後でのみアクションが取られる。前者の場合、上下の電力調整は、ＶｏＩＰストリームに関連付けられた各受信されたＡＣＫ／ＮＡＫ、または各受信された「良／不良」ＣＱＩインジケータに応答して行われる。ＶｏＩＰフローが使用可能な時にＡＴ２０１によってＮＡＫが受信されると、パイロット電力は、所望のＶｏＩＰフレーム誤り率（ＦＥＲ）およびスループット・パフォーマンスによって決定されるｄＢ単位の所定のステップだけ上方へ調整される。ＶｏＩＰを目標として追跡する場合、１回目の再伝送、２回目の再伝送など、最後の目標での再伝送までに関して、アップ・ステップは異なることがある。ＡＣＫが受信されると、パイロット電力は下方へ調整される。ＡＣＫが最後の目標の前または最後の目標で受信されると（すなわち、サブフレームは結局ＢＴＳ２０２によって正常に受信された）、新しいパイロット・レベルは、そのサブフレームの１回目の伝送のパイロット・レベルから、所望のＦＥＲによって決定されるターゲット・ダウン・デルタを引いたパイロット・レベルに等しく設定される。ＦＥＲ目標レベルは、最後の目標で累積されたアップ・ステップと目標のダウン・デルタの比も決定する。言及されているように、ＶｏＩＰフローが使用不能の場合、パイロット電力を制御するためにＣＱＩ品質インジケータが使用される。「不良」品質表示では、パイロット電力は所定のステップだけ上方へ調整され、「良」品質インジケータでは、パイロット電力は下方へ調整されるが、アップおよびダウン・ステップは、ＣＱＩの品質の目標（すなわち、ＣＱＩワード誤り率）によって決定される。パイロット電力の上下動を引き起こすのはＣＱＩ品質か、またはＶｏＩＰ品質であるかどうかに関係なく、パイロット・レベルには上限および下限が決められている。さらに、必要なアップまたはダウン・ステップが大きい場合、パイロット電力の調整は、時間をかけて滑らかに行われることができる。

図３は、ＡＴ２０１によって伝送されるＶｏＩＰフロー、ＡＴ２０１によってＦＬ上でＢＴＳ２０２から受信されるフィードバック品質表示チャネル、ＡＴ２０１におけるＲＬパイロット・レベルの大きさ、およびＡＴ２０１によってＢＴＳ２０２に伝送されるＣＱＩワード間の関係を示した１組のタイミング図である。これらの図において、パイロット電力レベルの上下アクションは、最後の目標でではなく、サブフレームごとに行われると想定されている。分かるように、ＶｏＩＰフローでサブフレーム１が伝送された後、サブフレーム１の復号化が失敗し、ＮＡＫが生成されて、品質表示チャネル上でＡＴ２０１で受信されるので、それにより、ＡＴにおけるＲＬパイロット・レベルが上昇する。そのＮＡＫはそのパケットの再伝送も引き起こすので、そのパケットは再伝送され（サブフレーム２）、そのパケットは、例示の目的で、再び復号化に失敗したと示されている。したがって、品質表示チャネル上でＮＡＫがフィードバックされ、それにより、ＡＴにおけるＲＬパイロット・レベルはさらに上昇する。このパケットの２回目の再伝送（３回目の伝送）（サブフレーム３）は、ＢＴＳ２０２による復号化が成功したと示されている。今回はＡＴ２０１は品質表示チャネル上でＡＣＫを受信し、それにより、示されているように、ＡＴにおいてＲＬパイロット・レベルが低下する。次いで、ＶｏＩＰフローで新しいパケットが伝送され（サブフレーム１として示されている）、このパケットは最初の伝送で正常に復号化されている。品質表示チャネル上でＡＴ２０１で再びＡＣＫが受信され、それにより、ＲＬパイロット・レベルがさらに低下する。次いで、ＶｏＩＰフローが使用不能と示されている。ＦＬ上でＢＴ２０２によって継続的に伝送されている、受信されたＣＱＩの判定された品質が、動的電力制御の目的でＡＴに継続的品質表示フィードバックを提供するために使用される。次いで、ＣＱＩ品質インジケータが品質表示チャネルを介して伝送される。分かるように、ＢＴＳ２０２によって受信された次のＣＱＩは「良」と判定されて、有効なＣＱＩが復号化されたことの表示が品質表示チャネルを介してＡＴ２０１によって受信される。これにより、ＡＴ２０１は、そのＲＬパイロット・レベルをさらに低下させる。ＶｏＩＰフローは引き続いて使用不能のままであり、次のＣＱＩは再び「良」と判定される。品質表示チャネルを介して受信された「良」のＣＱＩインジケータにより、ＡＴ２０１は、そのＲＬパイロット・レベルをさらに低下させる。ＶｏＩＰフローはまだ使用不能のままで、ＢＴＳ２０２によって受信された次の２つのＣＱＩが例示の目的でエラーと示されており、ＡＴ２０１は品質表示チャネルを介して「不良」のＣＱＩインジケータを受信する。それぞれに応答して、ＡＴ２０１がそのＲＬパイロット・レベルを上昇させることが示されている。

図４は、遅延の影響を受けやすい会話型ＶｏＩＰトラフィック・ストリームが使用可能になっている時、受信されたそのようなトラフィック・ストリームの品質から導出された、および遅延の影響を受けやすいトラフィック・ストリームが使用可能になっていない時、ＡＴ２０１によってＲＬ上で伝送されるＣＱＩなど、継続的に受信されるオーバーヘッド・チャネルの品質から導出された継続的品質表示を伝送するためのＢＴＳ２０２におけるステップを示したフローチャートである。したがって、ステップ４０１で、ＢＴＳ２０２が遅延の影響を受けやすいＶｏＩＰストリームを現在受信しているかの判定が行われる。受信している場合、ステップ４０２で、その受信されて、復調されて、復号化されたストリームから生成されたＡＣＫ／ＮＡＫがＦＬ上の継続的品質表示チャネル上でＡＴ２０１に伝送される。ＢＴＳ２０２が遅延の影響を受けやすいＶｏＩＰストリームを受信していない場合、ステップ４０３で、受信されて、復調されて、復号化されたオーバーヘッド・チャネルから判定された「良」／「不良」ＣＱＩ品質インジケータがＦＬ上で継続的品質表示チャネル上のＡＴ２０１に伝送される。

図５は、ＦＬ上の継続的品質表示チャネルを介して受信されるフィードバックされた品質インジケータに応答して実行されるＡＴ２０２における主電力制御ステップを示したフローチャートである。ステップ５００で、品質インジケータが継続的品質表示チャネルを介してＢＴＳ２０２から受信される。ステップ５０１で、ＦＬ上でＶｏＩＰフローが使用可能になっているかの判定が行われる。使用可能になっている場合、継続的品質表示チャネルを介して受信される品質インジケータはＶｏＩＰストリームに関連付けられる。したがって、ＶｏＩＰフローが使用可能になっているという判定が行われる場合、５０２で、ＡＣＫまたはＮＡＫが最後の目標の前または最後の目標で受信されたかの判定が行われる。ＡＣＫが受信された場合、ステップ５０３で、新しいパイロット・レベルが、そのパケットの最初の伝送のパイロット・レベルから目標のダウン・デルタを引いたレベルに設定される。ＮＡＫが受信されると、ステップ５０４で、パイロット電力が、この特定の再伝送用に所定のステップ・サイズで上方に調整される。ステップ５０１で、ＶｏＩＰストリームが使用可能になっていないという判定が行われた場合、受信される品質インジケータは、ＣＱＩが「良」であるか「不良」であるかのインジケータである。ステップ５０５で、受信された品質表示が「良」であることの判定が行われた場合、ステップ５０６で、新しいパイロット・レベルは、直前のパイロット・レベルから所定のステップ・ダウン・サイズを引いたレベルに設定される。しかし、ステップ５０５で、受信された品質表示が「不良」であることの判定が行われた場合、ステップ５０７で、新しいパイロット・レベルは、直前のパイロット・レベルに所定のステップアップ・サイズを追加したレベルに設定される。

前に説明されているように、遅延の影響を受けにくい、あるアプリケーションのデータ・フローもＨＡＲＱによってサポートされているので、各フローは、それ固有のＡＣＫ／ＮＡＫおよび品質の目標に基づいたそれ固有の閉ループ電力制御を有することができる。一方、前に説明されているように、複数のそのような遅延の影響を受けにくいデータ・ストリームのそれぞれの伝送電力を調整するために主パイロット電力制御が使用されるのに対して、各フロー用のＴＰＲを調整するためには、そのフローの特定のアプリケーションの品質要件を目標にすることにより、パー・フローベースの電力制御が使用される。図２を再び参照すると、ＢＴＳ２０２における例示のデータ・フローＮの場合、受信されたデータ・ストリームＮは、データ・フローＮ復調器２１６によって復調され、復号器２１７によって復号化される。各フレームのＣＲＣが計算されて、ＣＲＣが合格の場合、ＨＡＲＱＡＣＫ／ＮＡＫ生成器２１８がＡＣＫを出力し、ＣＲＣが不合格の場合、ＮＡＫを出力する。生成されたＡＣＫおよびＮＡＫは電力制御のためにＦＬ上でＡＴ２０１内のＴＰＲ調整器２０７にフィードバックされる。ＡＴ２０１とＢＴＳ２０２との間で他の遅延の影響を受けにくいデータ・フローのそれぞれに、類似しているが独立した復調、復号化、およびフィードバックが実行され、それぞれのフローに関連付けられたＴＰＲは、各フロー固有の、生成されたＡＣＫ／ＮＡＫフィードバックによって独立して制御される。各データ・フローについて、受信されたＡＣＫ／ＮＡＫに基づいてそのフローに関連付けられたＴＰＲを調整することにより、閉ループ電力制御が次のように行われる。すなわち、ＡＴがその最後の目標でＮＡＫを受信した場合には、ＴＰＲは、そのフロー用の品質の目標およびスループット・パフォーマンスに基づいてｄＢ単位の所定のステップだけ上方へ調整される。ＡＣＫが最後の目標の前または最後の目標でＡＣＫが受信されると、ＡＴは、目標ＦＥＲに基づいてＦＥＲを下方へ（通常は、はるかに小さいステップ・サイズで）調整する。異なるフローは、異なるアップおよびダウン・ステップ・サイズを有する可能性があり、その比率は、フローのアプリケーションの品質の目標によって決定される。異なるフローは、それぞれのＴＰＲについて異なる上限および下限を有することができる。

主パイロットの電力制御に比べると、各フローのＴＰＲを調整することにより行われる閉ループ電力制御は比較的遅い可能性がある。主パイロットおよび各フローのＴＰＲの調整は好ましくは整合される。両方の調整を整合させるための可能な規則の例として、上方への整合に対して複数の要求（パイロット・レベルとＴＰＲの両方）が同時に行われると、ＡＴは、主パイロット・レベルを上方へ調整するが、ＴＰＲを上方へ調整しないか、または下方へのパイロット調整が行われる時に他方が上方へのＴＰＲ調整に使用される場合、ＴＰＲをより小さいステップ・サイズで調整する。パイロット・レベルおよびＴＰＲのゆっくりした電力ステップ・ダウン・ドリフトは、電力の下方ステップ・サイズは一般的に電力上方調整よりはるかに小さいので、独立して実行されることが可能である。このようにパイロットおよびＴＰＲは両方が独立して調整されることができる。

図６は、遅延の影響を受けやすいトラフィック・ストリームのフィードバックされた品質表示に応答してパイロット電力を調整するための動的電力制御ステップ、および遅延の影響を受けにくいデータ・フローに関連付けられた、独立したフィードバックされた品質表示に応答する、そのようなフローに対する動的ＴＰＲ調整を示したフローチャートである。ステップ６０１で、ＡＴ２０１は、フィードバックされた品質表示を受信する。ステップ６０２で、パイロットを上昇（アップ）させるべきか、低下（ダウン）させるべきかの判定が行われる。判定がアップならば、ステップ６０３で、主パイロット電力は所定のステップだけ増やされる（前に説明されているとおり）。判定がダウンならば、ステップ６０４で、主パイロット電力は所定のステップだけ減らされる（前に説明されているとおり）。パイロットのステップ・ダウン判定の受信と同時に、遅延の影響を受けにくいデータ・フローＮについてフィードバックされた品質表示も受信された場合（ステップ６０５で）、ステップ６０６で、受信された表示はＡＣＫであるか、ＮＡＫであるかの判定が行われる。ＮＡＫが受信された場合、ステップ６０７で、パイロットのステップ・ダウンと同時に、データ・フローＮに関連付けられたＴＰＲが所定（アップ・ステップＴＰＲ）のステップだけ増やされる。ＡＣＫが受信された場合、ステップ６０８で、パイロットのステップ・ダウンと同時に、データ・フローＮに関連付けられたＴＰＲが所定のステップ（目標のダウン・デルタ）だけ減らされる。パイロットのステップ・アップ判定の受信と同時に、遅延の影響を受けにくいデータ・フローＮについてフィードバックされた品質表示も受信された場合（ステップ６０９で）、ステップ６１０で、受信された表示はＡＣＫであるか、ＮＡＫであるかの判定が行われる。受信された表示がＡＣＫの場合、ステップ６１１で、パイロットのステップ・アップと同時にＴＰＲが下方へ調整される。しかし、受信された表示がＮＡＫの場合、ステップ６１２で、パイロットが上方へ調整されてもＴＰＲはまったく調整されないか、またはステップ６０７で使用されているように、パイロットの下方調整と同時にＴＰＲを上方へ調整する時に使用される場合よりも小さいステップ・サイズで上方へ調整される。そのようなＴＲＰ制御は、ＡＴ２０１からＢＴＳ２０２へ伝送されるＮデータ・フローのそれぞれに独立して適用される。

パー・フローベースの閉ループ電力制御は、パー・フローベースのＨＡＲＱがサポートされている限り、任意のインターフェースを有する任意のシステムに適用することができる。各無線リンク・プロトコル（ＲＬＰ）フローは、関連したＡＣＫ／ＮＡＫを有する独立したＨＡＲＱを有する。ＲｅｖＣ規格用に提案されているオーバーレイされたエア・インターフェース（例えば、ＣＤＭＡがＯＦＤＭＡでオーバーレイされる）では、ＣＤＭＡシステム内のパイロットは、上述のように、主パイロットであり得るが、このパイロットは、ＣＤＭＡエア・インターフェース上のバースト・トラフィックをサポートするだけでなく、ＯＦＤＭＡシステムのパイロットを生成するための基準としても使用される。したがって、電力制御機構は両方のエア・インターフェース用に効率的に統合される必要がある。例えばＴＰＲは同じエア・インターフェース内のＴＰＲでも、ＣＤＭＡエア・インターフェース内のＴＰＲでも、又はＯＦＤＭＡトラフィック・フロー対ＯＦＤＭＡパイロットのＴＰＲであってもよい。オーバーレイされたエア・インターフェースのシステムの場合には、各エア・インターフェースはその固有のパイロットを有することができて、一方のパイロットは他方のパイロットから導出されることができる。ＴＰＲはその固有のエア・インターフェース上で個別に実行される。オーバーレイされたＣＤＭＡシステムが干渉キャンセルを有している場合、よりよい方法は、干渉キャンセルの後、主パイロット（実際のシステムでは、パイロットの目安は常にＳＮＲである）を、ＯＦＤＭＡパイロットを生成する元になる基準と見なすことである。ＯＦＤＭＡパイロットとＣＤＭＡ主パイロットの関係は、比率パラメータ（ガンマ因数）によって決定されることができる。比較的安定したＯＦＤＭＡパイロットが望ましい。ガンマ因数は、ＯＦＤＭＡシステムの長期にわたって集約された品質の目標に基づいて動的に調整されることができる。

ＡＴは、過負荷制御の目的でＢＴＳによって伝送されるそのサービング・セクタの逆アクティビティ・ビット（ＲＡＢ）をリスンするだけでなく（通常、ＣＤＭＡに使用される）、その近隣セル内でＢＴＳによって伝送されるセル外部の干渉アクティビティ・ビット（ＩＡＢ）もリスンすべきである（ＯＦＤＭＡ用）。所与の比率に対するアプリケーション・フローのパー・フローベースの電力上限は、近隣セルによって伝送されるＩＡＢ（またはＲＡＢ）およびそのＡＴとこれらの近隣セルとの距離によって、およびそのフローのＱｏＳ所望要件に基づいて決められるべきである。セル端部のユーザの場合、伝送電力の上限は、セルの中央域の別のユーザ／アプリケーション・フローの上限より小さくすべきである。

上述の実施形態は、本発明の原理の例示である。当業者は、本発明の範囲から逸脱することなく他の実施形態を考案することができるであろう。

上述の内側ループおよび外側ループを有する従来技術の電力制御システムのブロック図である。本発明の実施形態を使用する品質フィードバックの受信に基づいたマルチフロー動的電力制御を示したブロック図である。ＡＴによって伝送されるＶｏＩＰフロー、ＦＬを介してＡＴによって受信されるフィードバック品質表示チャネル、応答する主パイロット・レベル、およびＡＴによって伝送されるＣＱＩワード間の関係を示した１組のタイミング図である。ＶｏＩＰなど、遅延の影響を受けやすいトラフィック・ストリームが使用可能になっている時、受信された遅延の影響を受けやすいトラフィック・ストリームの判定された品質から導出される、またはそのようなストリームが使用可能になっていない時、ＡＴによってＲＬ上で伝送されるＣＱＩワードなど、継続的に受信されるオーバーヘッド・チャネルの判定された品質から導出される継続的品質表示を伝送する際のＢＴＳにおけるステップを示したフローチャートである。ＢＴＳから受信された継続的品質表示に応答して実行されるＡＴにおける主電力制御ステップを示したフローチャートである。遅延の影響を受けやすいトラフィック・ストリームのフィードバック品質表示に応答してパイロット電力を調整するためのＡＴにおける電力制御ステップ、および遅延の影響を受けにくいデータ・フローに関連付けられた、独立したフィードバックされた品質表示に応答する、そのようなフローに対するＴＰＲ調整を示したフローチャートである。

Claims

リバース・リンク（ＲＬ）およびフォワード・リンク（ＦＬ）を介して送受信基地局（ＢＴＳ）と通信している無線通信システム内のアクセス端末（ＡＴ）における方法であって、
前記ＢＴＳによって受信された遅延の影響を受けにくいデータ・フローの前記ＦＬ上で受信された品質表示フィードバックに応答して前記ＲＬで伝送される前記遅延の影響を受けにくいデータ・フローのトラフィック対パイロット比（ＴＰＲ）を動的に制御することを特徴とする方法。
前記ＴＰＲが動的に制御され、一方で前記ＢＴＳによって受信される遅延の影響を受けやすいトラフィック・ストリームが使用可能になっている場合はそのような遅延の影響を受けやすいトラフィック・ストリームの前記ＦＬ上で受信される品質表示フィードバックに応答して、およびそのような遅延の影響を受けやすいトラフィック・ストリームが使用可能になっていない場合はオーバーヘッド・チャネル上の前記ＲＬ上で継続的に伝送される信号の前記ＦＬに受信される品質表示フィードバックに応答して、主ＲＬパイロットの電力が動的に制御される、請求項１に記載の方法。
前記遅延の影響を受けにくいデータ・フローが、パケットのバースト・ストリームであり、前記品質フィードバック表示が、前記パケットのバースト・ストリームに応答して前記ＢＴＳで生成されるＡＣＫおよびＮＡＫのストリームである、請求項１に記載の方法。
ＮＡＫが受信された時、前記ＴＰＲを所定のステップだけ上方へ調整するステップと、
最後の目標の前または最後の目標でＡＣＫが受信された時、前記ＴＰＲを所定のステップだけ下方へ調整するステップと
をさらに含む、請求項３に記載の方法。
前記ＴＰＲが関連付けられているパイロットのレベルを上げる表示と同時にＮＡＫが受信された時、前記所定のステップより小さいステップ・サイズで前記ＴＰＲを上方へ調整するステップをさらに含む、請求項４に記載の方法。
前記ＴＰＲが関連付けられているパイロットのレベルを上げる表示と同時にＮＡＫが受信された時、前記ＴＰＲを上方へ調整しない、請求項４に記載の方法。
所与のデータ・レートに関して前記ＴＰＲが上限および下限を有している、請求項４に記載の方法。
前記所定の上方および下方ステップのサイズが少なくとも部分的に前記データ・フローの目標フレーム誤り率に基づく、請求項４に記載の方法。
前記ＴＰＲの上限が前記ＡＴの位置によって決定され、前記ＡＴがセルの端部に位置している時、前記上限が、前記ＡＴが前記セルの中央に位置している時の上限よりも小さく、前記ＡＴがセルの端部に位置している時の上限は、近隣セルから受信される干渉アクティビティ・ビット（ＩＡＢ）によって決定される、請求項７に記載の方法。
前記ＴＰＲがローカル・パイロットに関してそれ自身のエア・インターフェース内で制御され、前記ローカル・パイロットは主ＲＬパイロットから導出される、請求項１に記載の方法。
前記主ＲＬパイロットが干渉キャンセルを使用するシステム内にある場合、前記ローカル・パイロットは、この主ＲＬパイロットに干渉キャンセルが実行された後で主メインＲＬパイロットから導出される、請求項１０に記載の方法。
前記ＢＴＳによって受信される遅延の影響を受けやすいトラフィック・ストリームが使用可能になっている場合はそのような遅延の影響を受けやすいトラフィック・ストリームの前記ＦＬに受信される品質表示フィードバックに応答して、およびそのような遅延の影響を受けやすいトラフィック・ストリームが使用可能になっていない場合はオーバーヘッド・チャネル上の前記ＲＬ上で継続的に伝送される信号の前記ＦＬ上で受信される品質表示フィードバックに応答して、主ＲＬパイロットが動的に制御される、請求項１０に記載の方法。