JP2010004581A - 電力調整方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】応答信号としてNACKが返信されてきた場合に再送される上りデータを送信するために利用されるエンハンス個別データチャネルを含む複数のチャネルを使い端末から基地局に向けて行う無線送信の電力を調整する電力調整方法であって、複数のチャネルにおける送信電力を合計した合計電力が、端末の送信可能な最大電力を超えると判定された場合に、複数のチャネルのうちエンハンス個別データチャネルについて、電力を調整するためのゲインファクタの値を下げると共に、エンハンス個別データチャネル以外のチャンネルについて、電力を調整するためのゲインファクタの値を維持し、端末からのデータに関するNACKを受信した場合に、端末から基地局にデータの再送を行う。
【選択図】図28
Description
共有チャネルには、大きく分けて基地局から端末へパケットデータを送信する際の下りパケット通信に関わるものと、端末から基地局へパケットデータを送信する際の上りパケット通信に関わるものが存在する。前者には、基地局から端末へパケットデータを送信する際に利用されるチャネルや、それに応答して端末から基地局へACK/NACK信号を送信する際に用いられるチャネル等がある。また、後者には、端末から基地局へパケットデータを送信する際に利用されるチャネルや、それに応答して基地局から端末へACK/NACK信号を送信する際に用いられるチャネル等がある。
このように、ある端末から基地局への異なるチャネルを用いた送信が重複する場合、両者を同時に送信するか、あるいはどちらか一方のみを選択して送信するかどちらかの方法を取ることが考えられる。
これを回避するために、上り通信か下り通信のどちらか一方のみを選択することも考えられる。上りパケット通信を選択した場合は下りパケット通信が利用できず、また下りパケット通信を利用した場合は上りパケット通信が利用できなくなる。しかし、例えばテレビ電話等を行う際に送受信されるストリーミングデータ等の場合、どちらか一方が利用できなくなることは望ましくなく、できるだけ同時送信が実現される方がよい。
また、上記の特許文献2では、可変フレームを利用したデータ通信技術が開示されているが、これはデータ量の変動に対応して可変フレームを利用するものであり、上記の課題を解決する技術ではない。
実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1によるパケット通信システムの構成とチャネル構成を示す図である。ここでは、W−CDMAシステムの基地局101と端末100との間のチャネル構成を例に取って説明を行う。なお、チャネル名称は仮称であり今後変更されることがありうる。また実際のチャネルの使われ方としては複数の制御チャネルを一本のチャネルに相乗りさせることも行われる可能性がある。なお、W−CDMAシステムでは端末100をUE(User Equipment)、基地局101をNode−Bと呼ぶことがある。
基地局101は、基地局制御装置10(SRNC:Serving Radio Network Controller)によって制御されている。基地局制御装置10には、端末100の情報が登録されている。
下りパケット通信時に利用される下り方向チャネルとしては、パケット制御情報の送信に利用されるHS−SCCH105(HiSpeed Shared Control Channel)、下りパケットデータの送信に利用されるHS−DSCH106(HiSpeed Downlink Shared Channel)がある。これらはセル内で各端末に共通で利用される共有チャネルである。
また、上りパケット通信時に利用される下り方向の共有チャネルとしては、制御情報の送信用としてスケジューラによる割り当て位置(送信時刻)の通知に使用されるDL−SACCH108(Downlink Scheduling Assignment Control Channel)、基地局101での上りパケットデータの受信の成功/失敗を端末100に通知するためのDL−ACK/NACK−CCH111(Downlink ACK/NACK Control Channel)が存在する。
また、上りパケット通信時に利用される上り方向の共有チャネルとしては、端末100の送信データの有無を通知するのに利用されるUL−SICCH107(Uplink Scheduling Information Control Channel)、端末100が選択した変調方式、符号化レート等を基地局101へ通知するのに利用されるUL−TFRI−CCH109(Uplink TFRI Control Channel)や、上りパケットのデータ本体の送信に利用されるEUDTCH110(Enhanced Uplink Dedicated Transport Channel)がある。
図2を用いてCDMA変復調処理について説明する。これは他の実施の形態でも同様の処理を行う部分であり、CDMA方式による通信の一般的な動作である。
端末への下りパケット通信時の処理に関わる部分から説明する。変調部201において、各チャネルの信号に下りチャネライゼーションコード発生器202で発生させたチャネライゼーションコードを掛けた後、各チャネルの信号を多重化する。さらに、多重化した信号に、下りスクランブリングコード発生器203で発生させたスクランブリングコードを掛けてスペクトラム拡散処理を行う。このようにして得られた多重化したベースバンド信号の周波数を周波数変換部204において搬送波周波数まで上げる。その後、電力増幅部205においてパワーアンプによって信号を所望の電力まで増幅し、アンテナ206を介して送信する。
端末からの上りデータ受信時には、アンテナ206を介して受信した微弱な信号は、低雑音増幅部207において増幅され、周波数変換部208においてベースバンド信号の周波数に下げられる。ベースバンド信号まで下げられた後、復調部211に入力され、上りスクランブリングコード発生器210で発生させたスクランブリングコードを掛けて逆拡散処理を行い、上りチャネライゼーションコード発生器209で発生させたチャネライゼーションコードを用いて各チャネルに分離する。このようにして、符号分割されたチャネルを分離することができる。
下りパケット通信用送信データバッファ215には網から取得した各端末への送信データが保持される。また、HS−DPCCH104を利用して端末から送信された品質情報(CQI)は復号化部212で復号され、品質情報受信部214はそこから端末の現時点での伝播状態を取得する。これらのデータと品質情報が下りパケット通信用スケジューラ216(スケジューリング部)に供給される。
まず、CDMA変復調処理について説明する。この部分は、他の実施の形態でも同様の部分であり、CDMA方式による通信を行う端末の一般的な処理である。
基地局への上りパケット通信に関わる処理から説明する。変調部301では各チャネルの信号をチャネライゼーションコード発生器302で発生させたチャネライゼーションコードを掛けて後で多重化する。多重化したものにスクランブリングコード発生器303で発生させたスクランブリングコードを掛けてスペクトラム拡散処理を行う。この多重化したベースバンド信号を周波数変換部304において搬送波周波数まで上げる。その後電力増幅部305においてパワーアンプに信号を入れ所望の電力まで増幅し、アンテナ306を介して送信する。
基地局101からのデータ及び信号の受信時には、アンテナ306を介して受信した微弱な信号は低雑音増幅部307において増幅され、周波数変換部308においてベースバンド信号の周波数に下げられる。そのベースバンド信号は復調部311に入力される。復調部311において、ベースバンド信号にスクランブリングコード発生器310で発生されたスクランブリングコードを掛けて逆拡散処理を行い、さらにチャネライゼーションコード発生器309で発生されたチャネライゼーションコードを用いて信号を各チャネルに分離する。こうして符号分割されたチャネルを分離することができる。
さらに、基準タイミングは伝播品質推定部315へも通知され、下りチャネルの伝播状態の推定に利用される。伝播品質推定部315で推定された伝播状態を基に品質情報信号生成部316においてCQI値が生成され、HS−DPCCH送信処理部317に供給され、HS−DPCCH104を利用して基地局101に送信される。
基地局101は、送信データ量を受信し、端末100に送信許可を通知する場合には、DL−SACCH108を利用して送信フレーム上の割り当て位置を通知する。端末100は送信割り当て位置を受信すると、復調部311を通ってサブフレーム位置/送信マージン受信部324に送信を許可するサブフレーム位置および送信マージンが通知される。TFRI送信処理部321では、送信マージンおよび現時点での上りパケット通信用送信データバッファ320に格納されたデータ量を考慮して送信するTFRIを決定し、EUDTCH送信処理部322へ通知する。EUDTCH送信処理部322では、通知されたTFRIに従って上りパケット通信用送信データバッファ320内のデータを処理し、EUDTCH110を利用して基地局101へ送信する。
一方、上りパケット通信について見てみると、基地局101は、端末100からUL−SICCH107を利用して送信された端末100が送信バッファに有する送信データ量に基づいてスケジューリングを行い、DL−SACCH108を利用して端末100に送信可能な割り当て位置を通知する。端末100は、通知された割り当て位置に従って決定した変調方式等をUL−TFRI−CCH109を利用して基地局101に通知し、その直後にEUDTCH110を利用して上りパケット通信のデータ本体を送信する。この時、基地局101のスケジューラが決定した割付位置によっては、HS−DPCCH104で送信されるACK/NACK信号とEUDTCH110で送信される上りパケットデータの送信タイミングが図6(A)の時点のように重なる可能性がある。両者のタイミングが重なった場合、図5に示したように端末100の送信電力の限界オーバーが発生する。
上りパケット通信については、端末100からのUL−SICCH107を利用した送信データ有無の通知に基づいて基地局101が送信サブフレーム位置を決定する。この時、基地局101の上りパケット通信用スケジューラ223は、後述するスケジューリング処理によって、HS−DPCCH104で送信されるACK/NACK信号とEUDTCH110で送信される上りパケットデータの送信タイミングが重ならないように端末100に割り当てる送信タイミングを決定し、DL−SACCH108を利用して端末100に通知する。
端末100は通知された送信タイミングに従って、選択したTFRIをUL−TFRI−CCH109を利用して基地局101に通知し、その直後にEUDTCH110を利用してデータ本体を送信する。
これにより、図7(B)に示すように、HS−DPCCH104で送信される信号とEUDTCH110で送信されるパケットデータの送信タイミングの衝突が避けられる。
まず、下りパケット通信用スケジューラ216の動作について説明する。下りパケット通信用スケジューラ216は、HS−DPCCH104を利用したACK/NACK信号の送信位置情報を上りパケット通信用スケジューラへ通知する。
まず、下りパケット通信用スケジューラ216は、品質情報受信部214から端末100の現時点での品質情報を取得する(ステップST100)。
次に、上りパケット通信用スケジューラ223において決定されたEUDTCH110による上りデータの受信サブフレーム位置をスケジューラ間連絡回路225を介して取得する(ステップST101)。
次に、下りパケット通信用スケジューラ216は、端末100宛てのHS−SCCH105による制御情報、及びHS−DSCH106によるパケットデータの送信サブフレーム位置を決定する(ステップST102)。
次に、ステップST102で決定した下り方向のスケジューリングを基に、それらの下り通信に対して端末100からHS−DPCCH104を利用して送信されるACK/NACK応答信号の受信サブフレーム位置を算出する(ステップST103)。
次に、ステップST103で算出したHS−DPCCH104による信号の受信予定位置(時刻)、及び端末100を特定する番号をスケジューラ間連絡回路225を経由して上りパケット通信用スケジューラ223に通知する(ステップST104)。
次に、タイミング管理部226へステップST103で算出したHS−DPCCH104による信号の受信予定位置を通知する(ステップST105)。タイミング管理部226へ通知されたスケジューリング結果に従って、各処理部での送受信動作のタイミングが制御される。
これを実現するためには基地局に存在する上下それぞれのスケジューラにおいて端末の送信タイミングを予測する必要がある。予測する例を示す。
(1)基地局101から端末100にHS−SCCH105を利用して制御情報が送信される。
(2)HS−SCCH105とHS−DSCH106の各先頭における時間差(τHS−PDSCH)は3GPP仕様書TS25.211(Ver5.3.0)のFigure35に開示されるようにHS−SCCH105に対して2スロット分(5120チップ)遅れた位置にHS−DSCH106を利用してパケットデータが送信される。
(3)さらに端末100が必要とする処理時間としてHS−DSCH106の最後部とHS−DPCCH104の先頭の時間差(τUEP)は3GPP仕様書TS25.211(Ver5.3.0)のFigure34に開示されるように19200チップ分用意される。この演算を基地局内スケジューラで行うことで下りパケットのHS−SCCH105を送出した時点で端末100がACK/NACKを送信する位置を予測できる。
(1)基地局101から端末100にDL−SACCH108を利用して端末に許可する割り当て位置情報(MAP)を通知する。
DL−SACCH108の中には送出サブフレーム位置(変数k)および連続するサブフレーム数(変数n)の情報が含まれている(以下、k=1、n=3の場合を例に説明する。)。
(2)DL−SACCH108とUL−TFRI−CCH109の時間差(仮称τSACCH−TFRIとする。)、およびサブフレーム位置(k)からτk×Tsubframe+τSACCH−TFRIの演算により端末がTFRIを送出する位置が予測できる。
(3)その後、UL−TFRI−CCH109とEUDTCH110の時間差(仮称τTFRI−EUDTCHとする)から、端末100からEUDTCH110が送信される位置が予測できる。
実際の計算としては
EUDTCH送信開始点 = k×Tsubframe+τSACCH
−TFRI+τTFRI−EUDTCH
EUDTCH送信終了点 = k×Tsubframe+τSACCH
−TFRI+τTFRI−EUDTCH+n×Tsubframe
となる。
ここで、Tsubframeは1サブフレームの時間長を示す。
また、下りパケット通信が上りパケット通信より事前に利用されている場合を例として考えると、下りパケット通信において連続したパケット送信を行う場合、事前に将来利用したいサブフレームの予約をしてしまう。上りパケット通信スケジューラはその将来予約を避ける形でスケジューリングを行う。このようにして下りパケット通信の送信が保証されるスケジューリングが行われる。
連絡の実現方法としては、スケジューラの実装のハードウェアが上りパケットスケジューラと下りパケットスケジューラで異なる場合は、共有メモリ等を設けて基板間のデータバス、制御バスなどで連絡を取るなどの方法が考えられる。
また同一CPU内で両者のスケジューラを動作させている場合においては、ソフトウェアにおいて両スケジューラのタスク(リアルタイムOSにおけるプログラムの処理の単位のこと)間の連絡を取る。リアルタイムOSにおけるタスク間の連絡手段としてはイベントフラグ、セマフォ、メールボックス等の方法が考えられる。これらの実装手段は回路やOSの機能に依存し、各方法については公知のものであるので詳細説明を省略する。
まず、現在の上りのチャネルの伝播状態に関する品質状態を取得する(ステップST106)。
次に、端末100の送信可能電力(PowerClass)を取得する(ステップST107)。
端末100の送信可能電力は、図5で示した端末の送信電力の上限値である。端末100の送信可能電力は基地局制御装置10が有しており、基地局101の上位レイヤを介して上りパケット通信用スケジューラ223へ供給される。
次に、上りパケット通信用スケジューラ223は、下りパケット通信用スケジューラ216で算出された、端末100からHS−DPCCH104を利用して送信されるACK/NACK応答信号の受信サブフレーム位置をスケジューラ間連絡回路225を介して取得する(ステップST108)。
次に、上りパケット通信用スケジューラ223は、ステップST108で取得したACK/NACK応答信号を避けるようにEUDTCH110によるパケットデータの送出位置を算出する(ステップST109)。
次に、ステップST109で算出したEUDTCH110によるパケットデータの送出位置を基に、基地局101におけるEUDTCH110によるパケットデータの受信サブフレーム位置を算出する(ステップST110)。
次に、ステップST110で算出したでEUDTCH110によるパケットデータの受信予定位置をスケジューラ間連絡回路225を経由して下りパケット通信用スケジューラ216に連絡する(ステップST111)。
次に、ステップST110で決定したEUDTCH110によるパケットデータの受信サブフレーム位置をタイミング管理部226へ通知する(ステップST112)。
タイミング管理部226へ通知されたスケジューリング結果に従って、各処理部での送受信動作のタイミングが制御される。
上りパケット通信用スケジューラ223では、各端末がUL−SICCH107を利用して送信許可を求めてきた送信パケットデータに対して、伝播状態等を考慮した上で送信サブフレームの割り当て位置を決定する。
図10の例では、端末3台分の送信依頼を1本の送信キューに出力しているが、実際には、多数の端末からの送信依頼をスケジューリングしており、出力も複数用意されている。なお、ここでは上りパケット通信用スケジューラ223の場合を説明しているが、下りパケット通信用スケジューラ216においても、ほぼ同様の処理が行われる。下りの場合は、スケジューリングの際に端末の送信可能電力を考慮しない点が異なっている。
上りパケット通信用スケジューラ223には、各端末から送信されたパケットデータの他に、図8のステップST106、ステップST107に示したように各端末の品質情報および送信可能電力も供給される。さらに、ステップST108に示したように端末からHS−DPCCH104を利用して送信されるACK/NACK信号の受信予定位置も供給される。
また、端末は基地局へ送信される上りパケットデータを他の端末と共有の時分割多重チャネルを用いて送信するものであり、基地局からの下りパケットデータを受信する受信部と、基地局への上りデータを伝送する複数のサブフレームを時分割多重チャネルを用いて送信するとともに、下りパケットデータに対する受信応答信号を制御チャネルを用いて送信する送信部とを備える。そして、送信制御部が、送信部の送信タイミングを制御し、複数のサブフレームの送信を少なくとも1つの無伝送期間を挟んだ間欠的なタイミングで指示するとともに、下りパケット応答信号の送信を下りパケット応答信号の送信が無伝送期間中に発生するタイミングで指示するため、時分割多重チャネルの送信電力及び制御チャネルの送信電力が送信部の送信限界を超えてしまうという問題を解決することができる。
なお、ここで無伝送期間は、各サブフレームの間に設けられてもよいし、複数のサブフレームを1つのグループとし、各グループ間に無伝送期間を設けるようにしてもよい。また、送信単位はサブフレーム単位ではなく、フレーム単位とすることもできる。
また、上述の無伝送期間は、1つの端末に割り当てられた時分割多重チャネルの特定サブフレームで、データを伝送しない例であるが、無伝送期間を通常の送信電力に比べて電力を低減した、低電力伝送期間とするようにしてもかまわない。
なお、処理を簡易にする場合には、端末の送信可能電力の値に関係なく、上りパケットデータと下りパケット応答信号の送信タイミングが重複しないようにスケジューリングするようにしてもよい。
実施の形態1では、基地局内に上下のパケット通信用スケジューラを備え、上り下りどちらの通信についても基地局がスケジューリングを行う構成をとっている。これに対し実施の形態2では、端末からのパケット送信タイミングを基地局側で決定せず、端末が送信タイミングの決定権を持ち、上下通信の相互調整を行う。実施の形態2におけるパケット通信システムの構成とチャネル構成は図1で示した実施の形態1のものと同様である。
基地局400において、CDMA変復調に関わる構成、及び下りパケット通信に関わる構成については、実施の形態1と同様なので、説明を省略する。
端末からEUDTCH110を利用して送信されるパケットデータは、復調部411を通して復号化部421に供給され、エラー訂正チェックが行われた後、応答信号送信部422に供給され、受信エラーがなければACK,エラーが発生した場合はNACKの応答信号が生成される。ACK/NACK応答信号はDL−ACK/NACK−CCH111を利用して端末に送信される。
端末500において、CDMA変復調に関わる構成、及び下りパケット通信に関わる構成については、実施の形態1と同様なので、説明を省略する。
端末500がUL−SICCH107を利用して基地局400に送信した送信許可に対し、基地局400より、DL−SACCH108を利用して送信された許容送信電力マージンは、復調部511を通して送信マージン受信部519に供給される。送信マージン受信部519は、端末に許容される最大電力を送信決定部520に通知する。ユーザの指示に従って、上位レイヤを介して送信すべきデータが上りパケット通信用送信データバッファ522に格納される。上りパケット通信用送信データバッファ522は、バッファ内に送信すべきデータが存在することを送信決定部520へ通知する。送信決定部520は、パケットを送信する際にはTFRIを決定し、TFRI送信処理部523へ通知する。
さらに、送信決定部520は、タイミング管理部518からHS−DPCCH104を利用したACK/NACK信号の送信タイミングを取得し、ACK/NACK信号と重複しないように送信サブフレームを決定する。決定した送信サブフレームは、タイミング管理部518へ実際に通知する。TFRI送信処理部523は、タイミング管理部518が指定するサブフレーム位置に従って、UL−TFRI−CCH109を利用してTFRIの送信を行う。また、上りパケット通信用送信データバッファ522に格納された送信データはEUDTCH送信処理部524に供給され、EUDTCH送信処理部524は、タイミング管理部518が指定するサブフレーム位置に従って、EUDTCH110を利用してデータの送信を行う。
まず、送信決定部520は、タイミング管理部518よりHS−SCCH105による基地局400からの制御情報の受信サブフレーム位置を取得する(ステップST200)。
次に、送信マージン受信部519より送信マージンを取得する(ステップST201)。
次に、上りパケット通信用送信データバッファ522よりデータバッファ状態を取得する(ステップST202)。
次に、ステップST200で取得したHS−SCCH105による制御信号の受信タイミングに基づいて、HS−DPCCH104による下りパケットデータに対するACK/NACK送信予定位置を算出する(ステップST203)。
次に、上りパケット通信用送信データバッファ522のデータバッファ状態および基地局400より通知された送信マージンに基づいてTFRIを決定する(ステップST204)。
次に、決定したTFRIをTFRI送信処理部523に通知する(ステップST205)。
次に、HS−SCCH105による制御信号の受信タイミングより一定のオフセットをつけた位置にEUDTCH110送信サブフレームの位置を決定する(ステップST206)。
次に、EUDTCH110によるデータ送信サブフレームの1サブフレーム前にUL−TFRI−CCH109によるTFRI送信サブフレーム位置を決定する(ステップST207)。
次に、EUDTCH110によるデータ送信サブフレームから一定のオフセットをつけた位置に、DL−ACK/NACK−CCH111による上りパケットデータに対する基地局400からのACK/NACK受信予定位置を算出する(ステップST208)。
次に、決定した各サブフレーム位置をタイミング管理部518へ通知する(ステップST209)。
なお、送信決定部520においてスケジューリングを行う際に端末500の送信可能電力を考慮し、上りパケットデータと下りパケットデータ応答信号の送信タイミングが重なると送信可能電力を超えてしまうと判断された場合にのみ、送信タイミングが重複するのを回避するようにしてもよい。
実施の形態1および実施の形態2では、例えば図7や図13で示したように、HS−DPCCH104には、ACK/NACK信号の送信に使われない空きサブフレームが存在することが前提となっている。もしHS−DPCCH104に空きサブフレームが存在しない場合には、ACK/NACK信号の送信位置を回避してEUDTCH110によるパケットデータの送信サブフレームを割り当てることができない。
HS−DSCH106の受信結果でエラーがない場合は、HS−DSCH106の終わりから端末の処理時間分7.5スロット程度遅れた位置にHS−DPCCH104を利用してACKが送信され、エラーがある場合はNACKが送信される。
なお、実施の形態3におけるパケット通信システムの構成とチャネル構成は図1に示したものと同様である。
上述したように、実施の形態3は基地局側でスケジューリングを行う場合にも、端末側でスケジューリングを行う場合にも適用できるが、ここでは、実施の形態1と同様に、基地局側で上りパケット通信のスケジューリングを行う場合を例に説明する。
基地局600の上りパケット通信に関わる構成について説明する。上りパケット通信に関わる構成は、実施の形態1と異なる構成になっている。UL−SICCH107を利用して端末より送信された送信許可依頼は、復調部611を通って送信バッファ量受信部619に供給される。送信バッファ量受信部619は、当該端末に送信データが存在することを、上りパケット通信用スケジューラ623に通知する。また品質情報受信部(図示せず)にて現在の上りチャネルの伝播状態を取得し、上りパケット通信用スケジューラ623に通知する。
端末700において、CDMA変復調に関わる構成、及び下りパケット通信に関わる構成については、実施の形態1と同様なので、説明を省略する。
基地局600よりDL−SACCH108を利用して送信された制御情報は、復調部711を通ってサブフレーム位置/送信マージン受信部719に供給される。制御情報に含まれる端末に許容される最大電力は、送信決定部720に通知される。ユーザの指示に従って、上位レイヤを介して送信すべきデータが上りパケット通信用送信データバッファ722に格納される。上りパケット通信用送信データバッファ722は送信すべきデータが存在することを送信決定部720へ通知する。
実施の形態3の端末700および基地局600の構成の特徴として、端末700内で通常フレームおよび短フレームの選択を行う可変フレーム制御部726、基地局600内では端末700の決めたフレーム長に従って受信を行う可変フレーム制御部626が存在する。可変フレームを利用するためには、基地局600は、端末700で選択されたフレーム長と同じフレーム長を選択して、EUDTCH110によって送信されるデータを受信しなければならない。あるいは、基地局600においてもサブフレーム長選択処理を行い、端末700と同一のサブフレーム長を取得してもよい。
CQIを送信する場合は、送信をオフ(DTX状態)とし、サブフレーム長=0を選択する。(ステップST304)。
ステップST303でCQIの送信がなしと判断された場合には、ACK/NACKの送信が存在することになり、2スロットのサブフレーム長、すなわち短サブフレームが選択される。
また、端末700で選択したフレーム長を基地局600へ通知する場合には、端末700の状況に応じて自由にサブフレーム長を決定することができるという長所がある。
第2のフレーム長選択方法では、端末700で選択したフレーム長を高速かつ明示的にシグナリングして基地局600へ伝える。基地局600との同期の手段として明示的シグナリングを用いると、端末700の状況に応じて自由にサブフレーム長を決定することができるという長所がある。
ここで、HS−DPCCH104の利用に関する端末固有のパラメータについて説明する。これらのパラメータは上位レイヤを通じて端末に指定される。
同様に、CQIについても繰り返し送信が行われる場合があり、そのパラメータとしてN_CQI_transmitがあり、CQI送信は、その回数だけ繰り返される。
同様に、CQIの送信電力のオフセットを示すものとしてΔCQIがある。
ステップST404でCQIを送信しないと判断された場合は、ステップST409に進む。一方、CQIを送信すると判断された場合は、ステップ405に進み、N_CQI_transmitパラメータの値を調べ、1の場合はステップST407へ進む。1以外の場合はステップST406へ進み、送信をオフ(DTX状態)とし、サブフレーム長=0を選択する。
一方、ΔCQIの値が閾値より小さい場合はステップST409へ進む。
ΔACKの値が閾値より小さい場合は、ステップST413に進む。
ΔNACKの値の値が閾値より小さい場合は、ステップST415に進み、3スロットの送信サブフレーム長、すなわち通常のサブフレームを選択する。
ステップST500で、送信決定部720は可変フレーム制御部726から決定したサブフレーム長を取得する。
次に、ステップS501では、送信決定部720はパケットを送信する際の変調方式、符号化レート等を決定する。
次に、ステップST502で送信決定部720は、ステップST501で決定した値とステップST500で取得したサブフレーム長に基づいて基地局600に送信するTFRIを選択し、TFRI送信処理部723へ通知する。
まず、ステップST600で、UL−TFRI−CCH109を利用して端末700より送信されたTFRIは復調部711を通ってTFRI受信部620に供給される。TRFIの中にはサブフレーム長に関する情報および変調方式、符号化レート等が含まれている。
第3の方法では、基地局600と端末700で同一のアルゴリズムを用いて、サブフレーム長を選択する。
なお、図の例ではフレーム上に5回の送信OFF区間を設けているが、必ずしも5回分設ける必要はない。
各チャネルの電力比は一定を保ち、全体の電力は端末の送信電力に合わせる場合を図25に示す。本来の電力比の関係はA:B:CでありA+B+Cが端末の送信限界Dを超えている。そこでEUDTCHのチャネルは電力をa=D×A/(A+B+C)とし、同様にb=D×B/(A+B+C)、c=D×C/(A+B+C)を求める。これにより各チャネルの電力比は維持したまま送信することができる。しかしこの方法においてはすべてのチャネルの電力が下がってしまうため若干の電力低下のときのみ利用可能である。電力低下が大きい場合はすべてのチャネルにエラーが引き起こされる。
第1のチャネル間の電力の調整方法の場合の実際の変調部の処理方法をフローチャートを利用して図26に示す。
ステップST700において変調部301は端末100の送信可能電力を取得する。
ステップST701において次に送信するサブフレームにおける各チャネルの所望電力の合計を得る。
ステップST702において変調部301は各チャネルの所望電力の合計が端末の送信電力の限界を超えているかを判定する。
送信電力の限界を超えていない場合はそのまま終了する。
一方、送信電力の限界を超えている場合は、図25に示したように各ゲインファクタ間の比は一定を保ち、全体電力を送信限界範囲に縮小設定する。
そして、電力増幅部305は、この変調部301で設定された送信電力に従って送信信号を増幅するため、図25で示したように、全体の送信電力を端末の送信可能電力を超えない範囲に制御することができ、送信信号のエラーを抑制することができる。なお、送信限界範囲は、送信限界範囲以内で実用上送受信に支障のない範囲であればどのような値でも設定可能であり、変調部301は予め定められた値に基づいて送信電力の縮小幅を決定することができる。また、縮小の仕方は、送信限界範囲に基づくものに限らず、例えば、一定の比率(%若しくはdB)で減少させるようにしてもよい。
この方法では、あるチャネルを犠牲にしてその他のチャネルはそのままの電力に保つことで電力を保ったチャネルについてはエラーを回避することを狙う。図27に示すように、端末の送信可能電力から他のチャネルの送信電力分を差し引いた値までEUDTCHの電力Aを低下させる。すなわち、a=D−(B+C)となる。B,Cについては電力はそのまま維持する。この場合はB,Cは本来必要な電力が維持されているためエラーとならずEUDTCHのみが所望の電力不足となりエラーを引き起こす可能性がある。すなわち、無線では必要な電力を送ったとしても伝播路の影響でエラーとなりうるが、ここでは所望の電力がある場合はエラーとならないとみなす。
図28に、変調部301の処理のフローチャートを示す。まず、ステップST800において端末の送信可能電力を得る。次に、ステップST801において次に送信するサブフレームにおける各チャネルの所望電力の合計を得る。次に、ステップST802において各チャネルの所望電力の合計が端末の送信電力の限界を超えているかを判定する。送信電力の限界を超えていない場合はそのまま終了する。一方、送信電力の限界を超えている場合は、ステップST803において、図27に示すように、全チャネルの送信電力の合計が端末の送信電力の上限を超えないように、特定のチャネルのゲインファクタβの値を下げる。
なお、一般にゲインファクタは無限に細かい値で設定できる量ではなく、ある程度段階的に設定されるものである。そのため、符号化率等を下げた対策を行っても必ずエラーが発生してしまう程度にわずかしか送信に使える電力が残っていなければ、簡略化のため完全にそのチャネルのゲインファクタを0にすることも可能である。
なお、EUDTCHの電力の低減率を大きく、HS−DPCCH上に乗るACK/NACKの電力の低減率を小さくというように、チャネル毎に電力の低減率を変更することもできる。
この解決方法として、端末での上りパケット通信のEUDTCHのコーディング処理においては上りパケット通信を行っている場合に符号化率の小さい値を適用し、データの冗長性を十分に持たせることにより、一部のデータに受信エラーが発生していても基地局側で復号化時に誤り訂正可能にする方法が考えられる。具体的には、TRRI送信処理部723は、端末が下りデータパケットを受信していることを検知した場合、又は、ACK/NACK信号を送信する等して、全体送信電力が送信可能電力を超えてしまう可能性がある場合、符号化率の低いTFRIを選択し、EUDTCH送信処理部725へ送信する。EUDTCH送信処理部725は、このTFRIに従って上りパケットを符号化するため、送信電力を下げる処理を行った場合でも、信号の実質的な伝送能力の低下を抑制することができる。すなわち、誤り訂正能力の向上を図ることができる。
なお、電力制御や符号化率の低減は、送信可能電力の低減が行われるサブフレームに対して行うようにしてもよいし、特定のスロット単位若しくはフレーム単位に対して行うようにしてもよい。また、低電力化及び低符号化率の選択は、全体送信電力を基準とする場合に限らず、特定のフレームで特定チャネルの組み合わせ(例えば、EUDTCHとHS−DPCCH)があった場合、又は1つのチャネル又は特定チャネルの組み合わせの電力が予め設定された閾値を超えた場合等の基準で行うこともできる。
また、EUDTCH以外の送信電力を下げる場合でも、同様に各チャネルの符号化率を制御する制御部が送信電力を低下させる信号の符号化率を下げることで、伝送能力の制御を行うことができることはいうまでもない。
また、その際にインタリーブを併用するデータの欠落をフレーム全体に分散させることで誤り訂正の効果をあげることもできる。符号化率以外でも変調多値数を下げたり(例えばQPSKからBPSKへ)、拡散率を上げる(例えばSF=4からSF=16へ)など所望電力を補えるものでもよく、実際にはそれらの組み合わせを示すTFRI等のトランスポートフォーマットの選択により実現することが望ましい。
また、上述の実施の形態に示した動作は専用回路で実現する場合のほか、マイクロプロセッサ等により構成されるコンピュータと、このコンピュータによって実行されるソフトウェアの組み合わせでも実現することができる。例えば、上述のフローチャートに示した処理をコンピュータが実行するようなソフトウェアを用意し、これをコンピュータが読取可能な記録媒体に記録することにより、上述動作を行う端末又は基地局が実現可能である。
Claims (1)
- 応答信号としてNACKが返信されてきた場合に再送される上りデータを送信するために利用されるエンハンス個別データチャネルを含む複数のチャネルを使い端末から基地局に向けて行う無線送信の電力を調整する電力調整方法であって、
前記複数のチャネルにおける送信電力を合計した合計電力が、前記端末の送信可能な最大電力を超えるかどうかを判定する判定ステップと、
前記判定ステップにおいて、前記合計電力が前記最大電力を超えると判定された場合に、前記合計電力が前記最大電力を超えないように、前記複数のチャネルのうち前記エンハンス個別データチャネルについて、電力を調整するためのゲインファクタの値を下げると共に、前記エンハンス個別データチャネル以外のチャンネルについて、電力を調整するためのゲインファクタの値を維持する電力調整ステップと、
ACK/NACK通知用のチャネルを利用して前記基地局から前記端末に通知された、前記端末からのデータに関するACKまたはNACKを受信する受信ステップと、
前記受信ステップにおいてNACKを受信した場合に、前記端末から前記基地局にデータの再送を行う再送ステップとを含むことを特徴とする電力調整方法。
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JP2002190774A (ja) * | 2000-12-19 | 2002-07-05 | Ntt Docomo Inc | 移動通信システムにおける送信電力制御方法及び無線通信装置 |
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- 2009-10-08 JP JP2009234358A patent/JP2010004581A/ja active Pending
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