JP2009545217A - 高速ダウンリンク・パケット・アクセスでの電力制御方法および装置 - Google Patents

Abstract

ＨＳＤＰＡでの電力制御方法は、優先度が最も高くデータを送信するユーザ機器がアルゴリズムによって選択され、ユーザ機器にチャネル資源が割り当てられ、最初の電力レベルがセットされるステップＡを含む。ステップＢでは、チャネル品質が条件を満たすとき、送信電力を減少させ、そうでなければ、ＣＱＩを監視し、ＣＱＩの値が、最高速度になるレベルより低い場合、またはデータが再送用である場合、送信電力を増加させ、あるいは、電力を同じレベルに保つ。ステップＣでは、チャネル資源と優先度の最も高いユーザ機器とがチェックされ、存在すれば、ステップＢに進み、そうでなければ、方法を終了する。複数のユーザ機器を同時に制御するときに、余剰電力を用いるため、効率とスループットパフォーマンスとが向上し、干渉が減少する。電力制御装置は、同時に与えられる。
【選択図】図１

Description

本発明は、電気通信分野に関し、詳細には高速ダウンリンク・パケット・アクセス（ＨＳＤＰＡ）での電力制御方法および装置に関するものである。

現在、時分割のＣＤＭＡ（ＴＤ−ＳＣＤＭＡ）や広帯域のＣＤＭＡ（ＷＣＤＭＡ）システムでのＨＳＤＰＡ技術は、データ速度の高速化、サービス応答時間の短縮化およびサービス信頼度の改善を提供する。

ＴＤ−ＳＣＤＭＡおよびＷＣＤＭＡのＨＳＤＰＡに導入された伝送チャネルは、高速ダウンリンク共有チャネル（ＨＳ−ＤＳＣＨ）である。ＨＳ−ＤＳＣＨは、ユーザ機器（ＵＥ）からの上位レイヤのデータの運び手として用いられ、物理チャネルである高速ダウンリンク共有物理チャネル（ＨＳ−ＰＤＳＣＨ）に対応する。

ＨＳＤＰＡで用いられる適応変調符号化（ＡＭＣ）の技術は、主にＨＳ−ＤＳＣＨで適用される。これにより、有利な位置にあるユーザ機器は、ＡＭＣとハイブリッド自動再送要求（ＨＡＲＱ）との組み合わせで、データ速度の高速化が提供される。それによって平均セルスループットを改善する。

さらに、送信電力を変化させないＡＭＣ変調方式では、基地局の送信電力が十分に活用される。ユーザ機器のためのチャネルが比較的高品質であるとき、高度の変調および高い符号化率がネットワーク側で用いられ、ユーザ機器にはより高いデータ速度が割り当てられる。ユーザ機器のためのチャネルが弱められているとき、低度の変調および低い符号化率がネットワーク側で用いられ、ユーザ機器には低いデータ速度が割り当てられる。

しかしながら、先行技術のＨＳ−ＤＳＣＨでは、電力制御が実現されていない。基地局の送信電力が極端に高くてユーザ機器の受信部のダイナミックレンジを超えるとき、ユーザ機器の受信部が飽和し、その結果、受信性能が低下する。さらに、ユーザ機器のためのチャネルが高品質であるときにＨＳ−ＤＳＣＨでの伝送が予め設定された電力で行われると、ＳＮ比（ＳＮＲ）が、ユーザ機器の最高伝送速度に必要とされる値より高くなる場合があり、このためにシステム干渉が増加し、セルスループットが減少し、さらに電力が浪費される。

本発明の１つは、ＨＳＤＰＡでの電力制御方法および装置を提供することであり、それによって、受信部の性能を向上させ、セル内部およびセル間の干渉を減少させ、セルスループットを改善し、電力消費を低減させる。

本発明の他の１つは、ＨＳＤＰＡでの電力制御方法を提供することであり、それによって、スケジューリングの下に複数のユーザ機器がある場合に余剰電力を効率的に割り当てて、電力利用を改善し、システム干渉を下げ、システムスループットを改善する。

本発明の解決手段は、以下を含む。

ＨＳＤＰＡでの電力制御方法は以下を含んで提供される。

ユーザ機器のためのチャネル環境が良好であるか否かを決定し、チャネル環境が良好であれば送信電力を減少させる。そうでなければ、ユーザ機器によって返送されるチャネル品質情報（ＣＱＩ）を監視し、チャネル品質情報が、ユーザ機器でサポートされる最高速度になるレベルより低い場合、または再送データを送信する場合、送信電力を増加させ、チャネル品質情報が、ユーザ機器でサポートされる最高速度になるレベルに等しく、新しいデータを送信する場合、送信電力を変更せずに保つ。

好ましくは、次の１つまたはそれ以上の場合が満たされるならば、ユーザ機器のためのチャネル環境が良好であると決定される。

１つは、上りリンクで返送されるチャネル品質情報を基地局が受信し、上記チャネル品質情報が、統計期間以内において、ユーザ機器でサポートされる最高速度になるレベルに常に維持されている場合である。

１つは、上りリンク個別物理チャネル（ＤＰＣＨ）を通してユーザ機器によって送信される送信電力制御（ＴＰＣ）コマンドを基地局が検出し、上記ＴＰＣコマンドが、統計期間以内において常に、送信電力を減少させることを基地局に指示する場合である。

１つは、上りリンク個別物理チャネルまたは制御チャネルを評価し、上りリンク・チャネルのＳＮ比が統計期間以内において常にチャネルの目標ＳＮ比より高い場合である。

好ましくは、送信電力が、予め設定された電力制御ステップで段階的に調節される。

好ましくは、送信電力が、予め設定された最大送信電力を超えないように増加する。

ＨＳＤＰＡでの電力制御方法は以下を含んで提供される。

Ａ：データ送信を要求する優先度の最も高いユーザ機器をスケジューリング・アルゴリズムによって選択し、上記ユーザ機器にコード・チャネルを割り当て、送信電力の初期値をセットする。

Ｂ：コード・チャネルが割り当てられたユーザ機器のためのチャネル環境が良好であるか否かを決定する。チャネル環境が良好であるならば送信電力を減少させる。そうでなければ、上記ユーザ機器によって返送されるチャネル品質情報を監視し、上記チャネル品質情報が、上記ユーザ機器でサポートされる最高速度になるレベルより低い場合、または再送データを送信する場合、送信電力を増加させ、上記チャネル品質情報が、上記ユーザ機器でサポートされる最高速度になるレベルに等しく、新しいデータを送信する場合、送信電力を変更せずに保つ。

Ｃ： 利用可能なコード・チャネルが残っているか否か、および２番目に優先度の高いユーザ機器が存在するか否かを決定し、利用可能なコード・チャネルが残っており、２番目に優先度の高いユーザ機器が存在する場合、２番目に優先度の高いユーザ機器にコード・チャネルを割り当て、送信電力の初期値として前のコード・チャネルの送信電力を使用し、ステップＢに戻る、そうでなければ、終了する。

好ましくは、次の一つまたはそれ以上の場合が満たされるならば、ユーザ機器のためのチャネル環境が良好であると決定される。

１つは、上りリンクで返送されるチャネル品質情報を基地局が受信し、上記チャネル品質情報が、統計期間以内において、ユーザ機器でサポートされる最高速度になるレベルに常に維持されている場合である。

１つは、上りリンク個別物理チャネルを通してユーザ機器によって送信されるＴＰＣコマンドを基地局が検出し、上記ＴＰＣコマンドが、統計期間以内において常に、送信電力を減少させることを基地局に指示する場合である。

１つは、上りリンク個別物理チャネルまたは制御チャネルを評価し、上りリンク・チャネルのＳＮ比が統計期間以内において常にチャネルの目標ＳＮ比より高い場合である。

好ましくは、送信電力が、予め設定された電力制御ステップで段階的に調節される。

好ましくは、送信電力が、予め設定された最大送信電力を超えないように増加する。

本発明は、以下を含むＨＳＤＰＡでの電力制御装置をさらに提供する。

信号受信・復調部は、ユーザ機器およびコード・チャネルに基づく上りリンク信号を検出して復調し、復調されたＨＳ−ＤＳＣＨデータをチャネル復号部に送信し、上りリンク・チャネルを評価し、評価されたＳＮ比と下りリンク共有チャネルから得られる伝送ＴＰＣコマンドとを評価情報として変調・送信部に送信する。

チャネル復号部は、ユーザ機器から返送されるチャネル品質情報およびレスポンス情報を得るためにＨＳ−ＤＳＣＨデータを復号し、得られたチャネル品質情報およびレスポンス情報をデータ・スケジューリング部に送信する。

データ・スケジューリング部は、ユーザ機器の優先度を管理し、ユーザ機器をスケジューリングし、ユーザ機器にコード・チャネルを割り当て、コード・チャネルの送信電力を決定し、ＨＳ−ＤＳＣＨデータおよび上記ＨＳ−ＤＳＣＨデータに関連した制御情報をチャネル符号化部に送信する。

チャネル符号化部は、ＨＳ−ＤＳＣＨデータを符号化して物理チャネルにマッピングし、ＨＳ−ＤＳＣＨデータに関連した制御情報を符号化し、符号化されマッピングされたデータを変調・送信部に送信する。

変調・送信部は、チャネル符号化部で符号化されマッピングされたデータを変調し、信号受信・復調部からの評価情報を用いて電力制御を実行し、データ・スケジューリング部によって送信されるコード・チャネルごとに対応する電力で送信を行う。

信号受信・復調部は、さらに、上りリンク・チャネルのＳＮ比を評価し、評価されたＳＮ比と下りリンク共有チャネルから得られる伝送ＴＰＣコマンドとを評価情報として、データ・スケジューリング部に送信する。データ・スケジューリング部は、さらに、受信した評価情報によってスケジューリングおよびＨＳ−ＤＳＣＨの電力制御を支援する。

先行技術との比較において、本発明において提供される解決手段は、以下の技術的な利点を有する。

ＨＳＤＰＡを使用するユーザ機器のデータ通信において、ＨＳ−ＤＳＣＨの電力は、本発明において提供される技術的解決手段を用いてリアルタイムに調整され、下りリンク・データは、ユーザ機器のチャネル環境の状態を監視してフィードバックすることによって、常に適当な電力を送信する。その結果、電力浪費とセル干渉とが減少する。

さらにまた、本発明によれば、上りリンクで返送されて基地局で受信されたチャネル品質情報が、ユーザ機器でサポートされる最高速度になるレベルに常に維持される場合、上りリンク個別物理チャネルを通してユーザ機器によって送信されて基地局によって検出されるＴＰＣコマンドが、送信電力を減少させることを基地局に常に指示する場合、または、上りリンク個別物理チャネルまたは制御チャネルのＳＮ比がチャネルの目標ＳＮ比より常に高い場合、ユーザ機器のためのチャネル環境の電力を減少させることは明らかである。上記の１つ以上の場合において、チャネル環境の電力を減少させる。本発明では、送信電力は、チャネル環境の状態によって、リアルタイムで調節される。

そのうえ、本発明の技術的解決手段は、スケジューリングの下に複数のユーザ機器がある場合に適用される。スケジューリング列で優先度の最も高いユーザ機器のために電力調節を実行した後、利用可能な電力が残っているならば、スケジューリング列から選択される２番目に優先度の高いユーザ機器のために電力調節を実行する。その結果、残っている電力がより効率的に利用され、システム干渉が減少し、システムスループットが改善される。

本発明は、図面と実施形態とを関連付けてさらに以下に記す。

本発明の実施形態によるＨＳ−ＤＳＣＨの送信電力の制御および調整を説明するフローチャートである。 本発明の実施形態による１つのユーザ機器のＨＳ−ＤＳＣＨの送信電力の制御および調整を説明するフローチャートである。 本発明の実施形態による複数のユーザ機器のための送信電力の制御および調整を説明するフローチャートである。 本発明の実施形態による複数のユーザ機器のＨＳ−ＤＳＣＨの送信電力の制御および調整を説明するフローチャートである。 本発明の実施形態によるＨＳ-ＤＳＣＨの送信電力制御のための装置のブロック図である。

（関連出願の説明）
本出願は、２００６年７月２４日に出願されて「ＨＳＤＰＡでの電力制御方法および装置」という名称が与えられた中国特許出願第２００６１００８８８９５．４号について優先権を主張し、中国特許出願第２００６１００８８８９５．４号の内容を完全に参照するものである。
（実施形態）
本発明において、ＨＳ−ＤＳＣＨの電力は、下りリンク・データが常に適当な電力で送信されるように、ダイナミックに制御されている。それによって、電力浪費とセル干渉とを減少させ、セルスループットを改善する。本発明は、図面と実施形態とを関連付けて以下に詳細に記述する。

スケジューリングの下で１つのユーザ機器のためのＨＳ−ＤＳＣＨに実行される送信電力の制御および調整の手順を図１に示す。本手順は以下の事項を含む。

ステップ１０１：ユーザ機器のチャネル環境が良好であるか否かを決定し、チャネル環境が良好であるならばステップ１０２を実行する。そうでなければ、ステップ１０３を実行する。

ステップ１０２：送信電力を減少させる。

ステップ１０３：ユーザ機器によって返送されて監視されるＣＱＩが、ユーザ機器でサポートされる最高速度になるレベルより低い場合、または再送データを送信する場合、ステップ１０５を実行し、ＣＱＩが、ユーザ機器でサポートされる最高速度になるレベルに等しく、新しいデータを送信する場合、ステップ１０４を実行する。

ステップ１０４：送信電力を変更させずに保つ。

ステップ１０５：利用可能な電力がシステムに残っているか否かを決定し、利用可能な電力が残っているならばステップ１０６を実行し、そうでなければ、ステップ１０４を実行する。

ステップ１０６：送信電力を増加させる。

ステップ１０１で、ユーザ機器のチャネル環境は、次の１つ以上の場合（ケース）に良好であるとして決定される。

ケース１：ユーザ機器によって上りリンクで返送されるＣＱＩおよびＡＣＫ／ＮＡＣＫを基地局が受信する。ＣＱＩが、ユーザ機器でサポートされる最高速度になるレベルに常に維持されており、ＡＣＫが統計期間以内にユーザ機器によって返送されるならば、チャネル環境は高品質を有し、送信電力を減少させる。

ＨＳＤＰＡの既存のプロトコルにおける定義によると、複数のユーザ機器は、自己の性能に基づいて分類される。ＴＤ−ＳＣＤＭＡシステムでは、各ユーザ機器でサポートされる最高速度および各ユーザ機器の内部バッファのサイズによって、１５個のカテゴリーが定められている。それぞれの伝送速度レベルに対応するさまざまな伝送ブロックサイズがカテゴリーごとに定められている。ユーザ機器の最高速度レベルは、ユーザ機器でサポートされる最高サービス速度を意味する。

ネットワークにアクセスしてＨＳＤＰＡサービスを適用するとき、ユーザ機器は、自己の性能レベルをネットワーク側に報告する。適切なデータ伝送量は、ユーザ機器の性能レベルに応じてネットワーク側のスケジューリングによって選択される。ＨＳＤＰＡの基地局側のスケジューリングにおいて、主要な基準は、ユーザ機器によって返送されるＣＱＩである。ＣＱＩは、下りリンク・チャネルの評価を通してユーザ機器によって得られる。ＣＱＩを得るために、通常、下りリンク・データを受信するための下りリンク・チャネルのＳＮ比が直接評価される。各ＳＮ比が、異なる伝送速度および変調モードに対応するので、報告されたＣＱＩの値と伝送速度との関係を対応させることは、アルゴリズム上の変換を通して行われる。ユーザ機器によって返送され報告されたＣＱＩの値がネットワーク側で受信された後、ユーザ機器によって推薦される、対応する伝送速度（すなわち伝送ブロックのサイズ）が得られる。

特定の統計期間以内で、統計閾値は０より大きな整数Ｔとして表示され、ユーザ機器のためのＨＳ−ＤＳＣＨの電力は、ＨＳ−ＤＳＣＨがＴ回の電力減少状態を満たす場合のみ、減少する。さらに、ユーザ機器のためのＨＳ−ＤＳＣＨが電力減少状態を満たす回数を変数ｍとして表示し、ｍは０の初期値を持ち、電力減少状態が満たされるたびに１ずつ追加される。しかし、一度でも電力減少状態が満たされないならば、ｍは０にリセットされる。ｍがＴに等しくなると、ユーザ機器のためのＨＳ−ＤＳＣＨの送信電力を一度減少させる。

ケース２：基地局は、ユーザ機器によって上りリンクＤＰＣＨから送信されるＴＰＣコマンドを継続的に検出する。上記ＴＰＣコマンドが、統計期間以内において送信電力を減少させることを基地局に継続的に指示するならば、ユーザ機器のためのチャネル環境が高品質であり、ユーザ機器が基地局の近くにいることを意味し、ＨＳ−ＤＳＣＨの送信電力は、ＤＰＣＨ上での電力制御によって下げられる。

ユーザ機器とネットワークの間で通信している間、下りリンクの電力制御および上りリンクの電力制御は、無線交信の品質を確実にするため、上りリンクと下りリンクの両リンクの受信ＳＮ比が目標ＳＮ比の近くにあることを確実にするために、システム内で実行される。下りリンクの電力制御において、ユーザ機器は、下りリンク・データを受信し、下りリンクを評価し、評価結果を目標ＳＮ比と比較し、下りリンクの送信電力を増減させるように基地局を制御するための下りリンクＴＰＣコマンドを生み出す。特に、ユーザ機器で評価された受信信号のＳＮ比が目標ＳＮ比より高いとき、ユーザ機器は、予め設定された電力制御ステップで送信電力を減少させることを基地局に指示するために送信電力を減少させるＴＰＣコマンドを生み出す。ユーザ機器で評価された受信信号のＳＮ比が目標ＳＮ比より低いとき、ユーザ機器は、予め設定された電力制御ステップで送信電力を増加させることを基地局に指示するために送信電力を増加させるＴＰＣコマンドを生み出す。本発明によれば、基地局で受信されるすべてのＴＰＣコマンドが、送信電力を減少させることを基地局に指示するならば、下りリンク・チャネル環境は十分に高品質であることが示され、サービスのために必要とされるＳＮ比を低い送信電力で達成させることができる。

ケース１と同様で、特定の統計期間以内において、統計閾値は０より大きな整数Ｔとして表示され、ユーザ機器のためのＨＳ−ＤＳＣＨの電力は、ＨＳ−ＤＳＣＨがＴ回電力減少状態を満たす場合のみ、減少する。さらに、ユーザ機器のためのＨＳ−ＤＳＣＨが電力減少状態を満たす回数を変数ｍとして表示し、ｍは０の初期値を持って、電力減少状態が満たされるごとに１ずつ追加される。しかし、一度でも電力減少状態が満たされないならば、ｍを０にリセットする。ｍがＴに等しくなると、ユーザ機器のためのＨＳ−ＤＳＣＨの送信電力を一度減少させる。

ケース３：ユーザ機器のための上りリンクＤＰＣＨまたは制御チャネルが評価される。特定の統計期間以内において、ユーザ機器のための上りリンクＤＰＣＨまたは制御チャネルのＳＮ比がチャネルの目標ＳＮ比より高いならば、ユーザ機器のためのチャネル環境が高品質であることが示され、ＨＳ−ＤＳＣＨの送信電力を下げる。ＳＮ比の比較および統計期間については、ケース２のそれらと同様であるため、記述しない。

さらに、本発明の統計期間は、一定値ではなく、アルゴリズムパフォーマンスを考慮に入れながら、シミュレーションと測定に基づいて決定される。実際には、各々のサブフレームで電力制御を実行する。１つのサブフレームのみに基づくＴＰＣコマンドによる電力制御結果は、チャネル環境の周期的変化により不正確である。したがって、回帰平均方法（Regressive Average Method）が通常、電力制御アルゴリズムで用いられる。言い換えると、次の送信電力を増減する電力制御操作は、複数のサブフレームに基づくＴＰＣコマンドから決定される。例えば、統計期間が８つのサブフレームであるとすると、送信電力を減少させるＴＰＣコマンドが、連続する８つのサブフレームでユーザ機器から受信されるとき、ユーザ機器のためのチャネル環境は非常に高品質であることが示され、対応するＨＳ−ＤＳＣＨの送信電力を減少させる。

ステップ１０２または１０６において、ユーザ機器のためのＨＳ−ＤＳＣＨの送信電力を増減させることを決定するとき、予め設定された電力制御ステップだけ送信電力を増減させる。残りの電力が１つの電力制御ステップだけ送信電力を増加させるのに十分でないならば、送信電力を増加させない。増加される送信電力は、本システムにおいてＨＳ−ＤＳＣＨの予め設定された最大送信電力を超えることはできない。

上記の方法は、本発明の実施形態を通して、以下に詳細に記述する。図２は、ユーザ機器のスケジューリングの間、ユーザ機器のためのＨＳ−ＤＳＣＨの送信電力が調整条件を満たすか否かを決定する手順を示す。本手順は以下を含む。

ステップ２０１：第ｋ番目のユーザ機器から返送されるＣＱＩおよびＮＡＣＫ／ＡＣＫの情報を、第ｎ番目のスケジューリング期間の初めに得る。

ステップ２０２：第ｋ番目のユーザ機器から返送されるＣＱＩおよびユーザ機器の性能レベルに応じて、ＣＱＩに対応する速度レベルをルックアップテーブルから得る。さらに、ＣＱＩが、第ｋ番目のユーザ機器でサポートされる最高速度になるレベルと一致するか否かおよびＮＡＣＫかＡＣＫがユーザ機器によって返送されることを決定し、ＣＱＩが、第ｋ番目のユーザ機器でサポートされる最高速度になるレベルと一致し、ＡＣＫが第ｋ番目のユーザ機器によって返送されるならば、ステップ２０３をその後実行する。そうでなければ、ステップ２０９をその後実行する。

ステップ２０３：上りリンクＤＰＣＨを通して第ｋ番目のユーザ機器によって送信されるＴＰＣコマンドが、送信電力を減少させることを基地局に指示するか否かを決定する。下りリンクＤＰＣＨの送信電力を減少させることをＴＰＣコマンドが基地局に指示するならば、ステップ２０４をその後実行する。そうでなければ、ステップ２０９をその後実行する。

ステップ２０４：基地局で評価される第ｋ番目のユーザ機器のための上りリンクＤＰＣＨのＳＮ比が目標ＳＮ比以上であるか否かを決定する。第ｋ番目のユーザ機器のための上りリンクＤＰＣＨを評価し、受信ＳＮ比が目標ＳＮ比以上であるならば、ステップ２０５をその後実行する。そうでなければ、ステップ２０９をその後実行する。

ステップ２０５：ＨＳ−ＤＳＣＨの電力減少状態が満たされ、ユーザ機器が連続してＨＳ−ＤＳＣＨの電力減少状態を満たす回数ｍを１追加する。

ステップ２０６：ｍがＴ（Ｔは０より大きな整数で閾値を表示し、ＨＳ−ＤＳＣＨがＴ回電力減少状態を満たす場合のみ、ユーザ機器のためのＨＳ−ＤＳＣＨの電力が減少する）に等しいか否かを決定する。ｍがＴに等しいならば、ステップ２０７をその後実行する。そうでなければ、ステップ２０８をその後実行する。

ステップ２０７：ＨＳ−ＤＳＣＨの送信電力は１つの電力制御ステップだけ減少し、ｍを１減少させる。

ステップ２０８：ＨＳ−ＤＳＣＨの予め設定された送信電力は変わらない。

ステップ２０９：ＨＳ−ＤＳＣＨの送信電力は減少せず、ｍは０にリセットされる。

基地局によって送信された以前のデータをユーザ機器が受信するとき、ユーザ機器は、受信データを復号し、データが正しく復号されるか否かに応じてネットワーク側にＮＡＣＫまたはＡＣＫを返送する。データが正しく復号されるならば、ＡＣＫが返送される。そうでなければ、ＮＡＣＫが返送される。ユーザ機器によってＡＣＫが返送されるならば、前のデータが送信されたチャネル環境が高品質であり、ユーザ機器が再送データを結合することによって正しくデータを復号したことが示される。したがって、基地局は新しいデータをその後送信するようにスケジュールする。ユーザ機器によってＮＡＣＫが返送されるならば、前のデータが送信されたチャネル環境が低品質であり、データが正しく復号されないことが示される。この場合、基地局は、最大再送回数に達したか否かを決定し、最大再送回数に達していないならば、データの再送を継続する。したがって、ＮＡＣＫかＡＣＫがユーザ機器によって返送されることの決定が、チャネル環境が高品質であるか否かの決定を支援する。ユーザ機器が常にＮＡＣＫを返送するならば、チャネルが低品質であって低ＳＮ比であることを示し、送信電力を減少させる代わりに、増加させる必要がある。

スケジューリングの下に複数のユーザ機器がある場合に、本発明による方法を用いて電力調節が実行されるユーザ機器以外の他のユーザ機器に残りの電力を割り当てる電力制御および指定の手順を図３に示し、本手順は以下を含む。

ステップ３０１：ユーザ機器がスケジューリング列に存在するか否かを決定し、ユーザ機器がスケジューリング列に存在するならば、ステップ３０２をその後実行する。そうでなければ、手順を終了する。

ステップ３０２：優先度の最も高いユーザ機器が、スケジューリング・アルゴリズムによってスケジューリング列から選択される。

ステップ３０３：選択されたユーザ機器がデータを送信するか否かを決定する。選択されたユーザ機器がデータを送信するならば、ステップ３０４をその後実行する。そうでなければ、選択されたユーザ機器をスケジュール列から取り除いて上記スケジューリング列を更新する。その後、さらに、ユーザ機器がスケジューリング列に存在するか否かを決定し、ユーザ機器がスケジューリング列に全く存在しないならば、手順を終了する。そうでなければ、ステップ３０２を実行する。

ステップ３０４：優先度の最も高いユーザ機器がデータを送信するならば、関連するコード・チャネルを上記ユーザ機器に割り当てる。コード・チャネルの電力としては、前のコード・チャネルの送信電力がセットされる。

ステップ３０５：ユーザ機器によって返送されるＣＱＩおよびＮＡＣＫ／ＡＣＫによって送信電力を調節するか否かを決定する。送信電力を調整する必要がなければ、ステップ３０８をその後実行し、送信電力を減少させる必要があるならば、ステップ３０６をその後実行し、送信電力を増加させる必要があるならば、ステップ３０７をその後実行する。

ステップ３０６：送信電力を減少させる。つまり、コード・チャネルの電力を、予め設定されたステップだけ減少させ、ステップ３０８をその後実行する。

ステップ３０７：送信電力を増加させる。つまり、コード・チャネルの電力を、コード・チャネルの最大電力を超えることなく、予め設定されたステップだけ増加させる。さらに、複数のコード・チャネルがユーザ機器によって占有されているならば、複数のコード・チャネルのすべてを同様に調節し、ステップ３０８をその後実行する。

ステップ３０８：スケジューリングされたユーザ機器をスケジュール列から取り除いて上記スケジューリング列を更新し、コード・チャネルがスケジューリング列に残っているか否かを決定する。コード・チャネルが残っているならば、ステップ３０１をその後実行する。そうでなければ、手順を終了する。

上記のステップ３０５において、電力減少状態を満たすか否かの決定は、ユーザ機器のためのチャネル環境が条件を満たすか否かの決定と類似している。したがって、以下には記述しない。

上記の方法を、本発明の実施形態を通して、以下に詳細に記述する。図４は、本発明の実施形態によって、複数のユーザ機器をスケジューリングしている間において、複数のユーザ機器のためのＨＳ−ＤＳＣＨの送信電力を調節する手順を示し、本手順は以下を含む。

ステップ４０１：第ｎ番目のスケジューリング期間の初めに、スケジューリング・アルゴリズムによって、複数のユーザ機器を、それらの優先度に基づく順序で配列する。

ステップ４０２：優先度の最も高いユーザ機器をスケジューリング列から選択する。

ステップ４０３：選択されたユーザ機器がデータを送信するか否かを決定する。選択されたユーザ機器がデータを送信するならば、ステップ４０４をその後実行する。そうでなければ、ステップ４０９をその後実行する。

ステップ４０４：ステップ４０３で選択されたユーザ機器にコード・チャネルを割り当て、上記コード・チャネルの送信電力の初期値として前のコード・チャネルの送信電力を用いる。

ステップ４０５：ユーザ機器のためのＨＳ−ＤＣＳＨの送信電力が電力減少状態を満たすか否かを決定する。ユーザ機器のためのＨＳ−ＤＣＳＨの送信電力が電力減少状態を満たすならば、ステップ４０６をその後実行する。そうでなければ、ステップ４０７を実行する。

ステップ４０６：ユーザ機器のためのＨＳ−ＤＳＣＨの現在の送信電力を電力制御ステップだけ減少させる。ステップ４０８をその後実行する。

ステップ４０７：ユーザ機器のためのＨＳ−ＤＳＣＨの現在の送信電力を変更させず、ステップ４０８をその後実行する。

ステップ４０８：コード・チャネルが残っているか否かを決定する。コード・チャネルが残っているならば、ステップ４０９をその後実行する。そうでなければ、手順を終了する。

ステップ４０９：スケジューリング可能なユーザ機器がスケジューリング列に存在するか否かを決定する。スケジューリング可能なユーザ機器がスケジューリング列に存在するならば、ステップ４１０をその後実行する。そうでなければ、手順を終了する。

ステップ４１０：次に優先度の高いユーザ機器を選択する。

ステップ４１１：ユーザ機器のためのＨＳ−ＤＣＳＨの送信電力が電力減少状態を満たすか否かを決定する。ユーザ機器のためのＨＳ−ＤＣＳＨの送信電力が電力減少状態を満たすならば、ステップ４１２をその後実行する。そうでなければ、ステップ４１５を実行する。

ステップ４１２：残りのコード・チャネルが、ステップ４１０で選択されたユーザ機器において最高速度になるレベルの要件を満たすか否かを決定する。残りのコード・チャネルが、ユーザ機器において最高速度になるレベルの要件を満たすならば、ステップ４１３をその後実行する。そうでなければ、ステップ４１４を実行する。

ステップ４１３：ステップ４１０で選択されたユーザ機器にコード・チャネルを割り当て、ユーザ機器のためのＨＳ−ＤＳＣＨの送信電力を電力制御ステップだけ減少させ、ステップ４０８をその後実行する。

ステップ４１４：ステップ４１０で選択されたユーザ機器にコード・チャネルを割り当て、ユーザ機器のためのＨＳ−ＤＳＣＨの送信電力を変化させず、ステップ４０８をその後実行する。

ステップ４１５：ユーザ機器によってＮＡＣＫが返送されるか否かを決定する。ユーザ機器によってＮＡＣＫが返送されるならば、ステップ４１６をその後実行する。そうでなければ、ステップ４１４を実行する。

ステップ４１６：利用可能な電力が残っているか否かを決定する。利用可能な電力が残っているならば、ステップ４１７をその後実行する。そうでなければ、ステップ４１４をその後実行する。

ステップ４１７：ステップ４１０で選択されたユーザ機器にコード・チャネルを割り当て、ユーザ機器のためのＨＳ−ＤＳＣＨの送信電力を電力制御ステップだけ増加させ、ステップ４０８をその後実行する。

図５を参照して、本発明の実施形態によってＨＳ−ＤＳＣＨの送信電力を制御する装置を、以下に詳細に記述する。本装置は、データ送受信部５０１と、データ・スケジューリング部５０２と、チャネル復号部５０３と、チャネル符号化部５０４と、信号受信・復調部５０５と、変調・送信部５０６と、無線信号送受信部５０７とを備えている。

データ送受信部５０１は、Ｉｕｂ ＦＰプロトコルでデータフレームおよび制御フレームを送受信する。下りリンク方向では、データ送受信部５０１は、Ｉｕｂインタフェースで無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）によって送信された、前のアクセスチャネル（ＦＡＣＨ）、ページングチャネル（ＰＣＨ）、個別チャネル（ＤＣＨ）およびＨＳ−ＤＳＣＨのデータフレームを受信し、ＦＡＣＨ、ＰＣＨおよびＤＣＨのデータフレームをチャネル符号化部５０４に送信し、ＨＳ−ＤＳＣＨのデータフレームをデータ・スケジューリング部５０２に送信する。上りリンク方向では、データ送受信部５０１は、Ｉｕｂインタフェースで上りリンクで受信されたＲＡＣＨおよびＤＣＨのデータフレームをＲＮＣに送信する。

さらに、データ送受信部５０１は、Ｉｕｂインタフェース伝送チャネルとノードを同期させ、ＨＳＤＰＡに関連した制御フレームを送受信し、ＨＳＤＰＡ Ｉｕｂインタフェースでのトラフィック制御でデータ・スケジューリング部５０２を支援するために機能する。

データ・スケジューリング部５０２は、ＨＳＤＰＡにおいてＭＡＣ−ｈｓの役割を持ち、ユーザ機器の優先度列を管理し、複数のユーザ機器をスケジュールし、ＨＡＲＱ機能を実行する。複数のユーザ機器のスケジューリングには、スケジューリングおよびユーザ機器の優先度列の下でユーザ機器の選択、コード・チャネルの割り当て、スケジューリングの下でデータ量、変調モードおよび符号化率の決定、コード・チャネルの送信電力の決定が含まれる。ユーザ機器をスケジューリングした後に、データ・スケジューリング部５０２は、送信データが再送用であるか新しいかどうかを決定し、割り当てられたＨＳ−ＰＤＳＣＨのコード・チャネルの数と電力の値、変調モードおよび各コード・チャネルの符号化率を決定し、送信データを送信し、データに関連した情報（例えば情報点率、変調モードとＨＳ−ＰＤＳＣＨのコード・チャネル情報）を制御し、変調・送信部５０６に各コード・チャネルの送信電力のパラメータを送信する。

さらに、データ・スケジューリング部５０２は、データ送受信部５０１の共通チャネルおよび個別チャネルのＩｕｂ ＦＰからＨＳ−ＤＳＣＨデータを受信し、関連した制御フレームを通してＩｕｂのトラフィック制御を実行する。データ・スケジューリング部５０２は、ユーザ機器によって返送されるＣＱＩおよびＮＡＣＫ／ＡＣＫをチャネル復号部５０３から受信し、信号受信・復調部５０５からの上りリンクＤＰＣＨの信号品質の評価情報とユーザ機器からのＴＰＣコマンドの統計情報とを受信し、スケジューリングおよびＨＳ−ＤＳＣＨの電力制御を支援する。

チャネル復号部５０３は、信号受信・復調部５０５からの上りリンクＲＡＣＨ、ＤＰＣＨおよびＨＳＤＰＡの中にある上りリンク高速共有制御チャネルまたは高速個別制御チャネルのデータを受信し、ＲＡＣＨおよびＤＰＣＨのデータを復号し、復号されたＲＡＣＨおよびＤＰＣＨのデータをデータ送受信部５０１の共通チャネルおよび個別チャネルのＩｕｂ ＦＰに送信する。チャネル復号部５０３は、さらに、上りリンク高速共有制御チャネルまたは高速個別制御チャネルを復号し、ユーザ機器によって返送されるＣＱＩおよびＮＡＣＫ／ＡＣＫを抽出し、データ・スケジューリング部５０２に送信する。

チャネル符号化部５０４は、データ送受信部５０１の共通チャネルおよび個別チャネルのＩｕｂ ＦＰからのＦＡＣＨ、ＰＣＨおよびＤＣＨのデータを受信し、受信したＦＡＣＨ、ＰＣＨおよびＤＣＨのデータに対して、チャネル符号化、インターリービングおよび物理チャネルへのマッピングのような処理を実行する。さらに、チャネル符号化部５０４は、ＨＳ−ＤＳＣＨデータおよび関連した制御情報をデータ・スケジューリング部５０２から受信し、ＨＳ−ＤＳＣＨデータに対して、符号化、インターリービングおよび物理チャネルへのマッピングのような処理を実行し、高速下りリンク共有制御チャネル（ＨＳ−ＳＣＣＨ）のＨＳ−ＤＳＣＨデータに関連した制御情報を多重化し、符号化し、マッピングするような処理を実行する。その後、チャネル符号化部５０４は、符号化されマッピングされたデータを変調・送信部５０６に送信する。

信号受信・復調部５０５は、無線信号送受信部５０７からデータを受信し、ユーザ機器およびコード・チャネルに基づく上りリンク信号を検出して復調し、復調された信号をチャネル復号部５０３に送信する。

信号受信・復調部５０５は、さらに、上りリンク・チャネルを評価する。例えば、信号受信・復調部５０５は、上りリンク・チャネルのＳＮ比を評価し、評価されたＳＮ比とＤＰＣＨから得られたＴＰＣコマンドとをデータ・スケジューリング部５０２に送信する。そのうえ、評価されたＳＮ比とＴＰＣコマンドとは、ＤＰＣＨの電力制御および上りリンクの同期制御（ＴＤＤシステムのために）を完全にするために、変調・送信部５０６に送信される。

変調・送信部５０６は、符号化および物理チャネルへのマッピングのような処理を受けたデータをチャネル符号化部５０４から受信し、変調し、スクランブル化し、電力制御（ＴＤ−ＳＣＤＭＡの場合上りリンク同期支配）を実行するために信号受信・復調部５０５から評価情報を受信し、より高いレベルにセットされる送信電力か、変調・送信部５０６での電力制御を通して得られる送信電力かによって、データの重み付けを実行する。ＴＤ−ＳＣＤＭＡシステムの場合、変調・送信部５０６は、さらにＤＰＣＨデータ、ＨＳ−ＤＳＣＨおよびＨＳ−ＳＣＣＨデータを波形整形し、無線信号送受信部５０７に結果データを送信する。

無線信号送受信部５０７は、上りリンク方向で信号を受信し、受信された信号に対して、低ノイズ増幅、ＡＤ変換およびデジタル・ダウン変換のような処理を実行し、無線信号をベースバンド信号に変換する。下りリンク方向では、無線信号送受信部５０７は、下りリンク信号に対して、デジタル・アップ変換、ＤＡ変換および電力増幅のような処理を実行し、処理された信号を転送する。

本発明は、上述された本発明の好ましい実施形態に記述されるが、この実施形態に制限されるものではない。本発明の範囲から出発することなく本発明になされるいろいろな修正、選択および改善は、追加している主張によって定義された本発明の範囲内であることを含む。

Claims (10)

1. ユーザ機器のためのチャネル環境が良好であるか否かを決定し、前記チャネル環境が良好であれば送信電力を減少させ、そうでなければ、
   チャネル品質情報を監視し、前記チャネル品質情報が、前記ユーザ機器でサポートされる最高速度になるレベルより低い場合、または再送データを送信する場合、前記送信電力を増加させ、前記チャネル品質情報が、前記ユーザ機器でサポートされる最高速度になるレベルに等しく、新しいデータを送信する場合、前記送信電力を変更せずに保つ
   ことを特徴とする高速ダウンリンク・パケット・アクセスでの電力制御方法。
2. 前記ユーザ機器のためのチャネル環境は、
   上りリンクで返送されるチャネル品質情報が基地局で受信され、当該チャネル品質情報が、統計期間以内において、前記ユーザ機器でサポートされる最高速度になるレベルに常に維持されている場合、
   上りリンク物理チャネルを通して前記ユーザ機器によって送信される送信電力制御コマンドが基地局で検出され、当該送信電力制御コマンドが、統計期間以内において常に、前記送信電力を減少させることを前記基地局に指示する場合、
   上りリンク個別物理チャネルまたは制御チャネルが評価され、上りリンク・チャネルのＳＮ比が統計期間以内において常にチャネルの目標ＳＮ比より高い場合
   の１つまたはそれ以上が満たされるならば、良好であると決定される
   ことを特徴とする請求項１記載の高速ダウンリンク・パケット・アクセスでの電力制御方法。
3. 前記送信電力は、予め設定された電力制御ステップで段階的に調節されることを特徴とする請求項１記載の高速ダウンリンク・パケット・アクセスでの電力制御方法。
4. 前記送信電力は、予め設定された最大送信電力を超えないように増加することを特徴とする請求項３記載の高速ダウンリンク・パケット・アクセスでの電力制御方法。
5. データを送信することを要求する優先度の最も高いユーザ機器をスケジューリング・アルゴリズムによって選択し、当該ユーザ機器にコード・チャネルを割り当て、送信電力の初期値をセットするステップＡと、
   前記ユーザ機器のためのチャネル環境が良好であるか否かを決定し、当該チャネル環境が良好であるならば送信電力を減少させ、そうでなければ、前記ユーザ機器によって返送されるチャネル品質情報を監視し、当該チャネル品質情報が、当該ユーザ機器でサポートされる最高速度になるレベルより低い場合、または再送データを送信する場合、送信電力を増加させ、前記チャネル品質情報が、前記ユーザ機器でサポートされる最高速度になるレベルに等しく、新しいデータを送信する場合、前記送信電力を変更せずに保つステップＢと、
   利用可能なコード・チャネルが残っているか否か、および２番目に優先度の高いユーザ機器が存在するか否かを決定し、前記利用可能なコード・チャネルが残っており、前記２番目に優先度の高いユーザ機器が存在するならば、当該２番目に優先度の高いユーザ機器のためのコード・チャネルを割り当て、送信電力の初期値として前のコード・チャネルの送信電力を使用し、ステップＢに戻り、そうでなければ、終了するステップＣと
   を有することを特徴とする高速ダウンリンク・パケット・アクセスでの電力制御方法。
6. 前記ユーザ機器のためのチャネル環境は、
   上りリンクで返送されるチャネル品質情報が基地局で受信され、当該チャネル品質情報が、統計期間以内において、前記ユーザ機器でサポートされる最高速度になるレベルに常に維持される場合、
   上りリンク物理チャネルを通してユーザ機器によって送信される送信電力制御コマンドが基地局で検出され、当該送信電力制御コマンドが、統計期間以内において常に、前記送信電力を減少させることを前記基地局に指示する場合、
   上りリンク個別物理チャネルまたは制御チャネルが評価され、上りリンク・チャネルのＳＮ比が統計期間以内において常にチャネルの目標ＳＮ比より高い場合
   の１つまたはそれ以上が満たされるならば、良好であると決定される
   ことを特徴とする請求項５記載の高速ダウンリンク・パケット・アクセスでの電力制御方法。
7. 前記送信電力は、予め設定された電力制御ステップで段階的に調節されることを特徴とする請求項５記載の高速ダウンリンク・パケット・アクセスでの電力制御方法。
8. 前記送信電力は、予め設定された最大送信電力を超えないように増加することを特徴とする請求項7記載の高速ダウンリンク・パケット・アクセスでの電力制御方法。
9. 信号受信・復調部と、チャネル復号部と、データ・スケジューリング部と、チャネル符号化部と、変調・送信部とを備える高速ダウンリンク・パケット・アクセスでの電力制御装置であって、
   前記信号受信・復調部は、ユーザ機器およびコード・チャネルに基づく上りリンク信号を検出して復調し、復調されたＨＳ−ＤＳＣＨデータを前記チャネル復号部に送信し、上りリンク・チャネルを評価し、評価されたＳＮ比と下りリンク共有チャネルから得られる伝送送信電力制御コマンドとを評価情報として前記変調・送信部に送信し、
   前記チャネル復号部は、前記ユーザ機器から返送されるチャネル品質情報およびレスポンス情報を抽出するためにＨＳ−ＤＳＣＨデータを復号し、抽出したチャネル品質情報およびレスポンス情報を前記データ・スケジューリング部に送信し、
   前記データ・スケジューリング部は、前記ユーザ機器の優先度を管理し、前記ユーザ機器をスケジューリングし、前記ユーザ機器にコード・チャネルを割り当て、前記コード・チャネルの送信電力を決定し、前記ＨＳ−ＤＳＣＨデータおよび当該ＨＳ−ＤＳＣＨに関連した制御情報を前記チャネル符号化部に送信し、
   前記チャネル符号化部は、前記ＨＳ−ＤＳＣＨデータを符号化して物理チャネルにマッピングし、前記ＨＳ−ＤＳＣＨデータに関連した制御情報を符号化し、符号化されマッピングされたデータを前記変調・送信部に送信し、
   前記変調・送信部は、前記チャネル符号化部で符号化されマッピングされたデータを変調し、前記信号受信・復調部からの前記評価情報を用いて電力制御を実行し、前記データ・スケジューリング部によって送信されるコード・チャネルごとに対応する電力で送信を行う
   ことを特徴とする高速ダウンリンク・パケット・アクセスでの電力制御装置。
10. 前記信号受信・復調部は、さらに、前記上りリンク・チャネルのＳＮ比を評価し、評価されたＳＮ比と前記下りリンク共有チャネルから得られる伝送送信電力コマンドとを前記評価情報として前記データ・スケジューリング部に送信し、
    前記データ・スケジューリング部は、さらに、受信された前記評価情報を用いてスケジューリングし、前記ＨＳ−ＤＳＣＨの送信電力を決定する
    ことを特徴とする請求項９記載の高速ダウンリンク・パケット・アクセスでの電力制御装置。

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