JP2013229932A - 部分専用物理チャネルの閉ループ送信電力制御を実行するための方法および装置 - Google Patents

Abstract

【課題】部分専用物理チャネル（Ｆ−ＤＰＣＨ）はトランスポートチャネルを搬送しない。従って、Ｆ−ＤＰＣＨでは、アウターループ電力制御はトランスポートブロックＢＬＥＲに基づいてＳＩＲ目標を調整することができない。
【解決手段】部分専用物理チャネルの閉ループ送信電力制御を実行する方法および装置が開示される。Ｆ−ＤＰＣＨにおける送信電力制御シンボルおよび共通パイロットチャネルシンボルを受信する。短期信号電力推定値はＴＰＣシンボルを使用して算出し、短期ノイズ電力推定値はＣＰＩＣＨシンボルを使用して算出する。Ｆ−ＤＰＣＨにおける信号対干渉比を算出する。長期信号電力推定値および長期ノイズ電力推定値は、ＴＰＣシンボルを使用して算出する。長期ＳＩＲを算出して、ＴＰＣ品質目標と比較する。長期ＳＩＲとＴＰＣ品質目標との比較に基づいてＳＩＲ目標を調整する。短期ＳＩＲをＳＩＲ目標と比較し、短期ＳＩＲとＳＩＲ目標との比較に基づいてＴＰＣコマンドを生成する。
【選択図】図１

Description

本願は、無線通信に関する。

無線送受信ユニット（ＷＴＲＵ：Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｔｒａｎｓｍｉｔ Ｒｅｃｅｉｖｅ Ｕｎｉｔ）およびネットワークは、送信電力レベルを最適レベルに調整するために、送信電力制御を実行する。閉ループ送信電力制御のために、インナーループ電力制御とアウターループ電力制御の両方が実行される。インナーループ電力制御は、信号対干渉比（ＳＩＲ：Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ Ｒａｄｉｏ）測定値およびＳＩＲ目標に基づいて送信電力制御（ＴＰＣ：Ｔｒａｎｓｍｉｔ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ）コマンドを生成する。アウターループ電力制御は、ブロック誤り率（ＢＬＥＲ：Ｂｌｏｃｋ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｅ）測定値に基づいてＳＩＲ目標を調整する。

第３世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ：ｔｈｅ Ｔｈｉｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ）は既に高速ダウンリンクパケットアクセス（ＨＳＤＰＡ：Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｐａｃｋｅｔ Ａｃｃｅｓｓ）を導入した。ＨＳＤＰＡにおいて、ユーザ毎には専用物理チャネル（ＤＰＣＨ：Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）がアップリンク方向とダウンリンク方向の両方で割当てられ、ＷＴＲＵとネットワークとの間で上位層のシグナリング情報を交換する。セル内に大量のユーザが存在し得ることから、ダウンリンクにおいてチャネライゼーションコードの無駄が生じることがある。こうしたチャネライゼーションコードを節約するために、部分（フラクショナル）専用物理チャネル（Ｆ−ＤＰＣＨ：Ｆｒａｃｔｉｏｎａｌ Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）が導入された。

Ｆ−ＤＰＣＨは、レイヤ１で生成したＴＰＣコマンドのみを搬送する特定のダウンリンクチャネルである。複数のＨＳＤＰＡユーザが同じＦ−ＤＰＣＨチャネライゼーションコードを共有し、複数のユーザに対するＴＲＣコマンドが一つのＦ−ＤＰＣＨチャネライゼーションコードに時分割多重化される。しかし、Ｆ−ＤＰＣＨはトランスポートチャネルを搬送しない。従って、Ｆ−ＤＰＣＨでは、アウターループ電力制御はトランスポートブロックＢＬＥＲに基づいてＳＩＲ目標を調整することができない。

Ｆ−ＤＰＣＨの閉ループ送信電力制御を実行するための方法および装置が開示される。Ｆ−ＤＰＣＨにおけるＴＰＣシンボルおよび共通パイロットチャネル（ＣＰＩＣＨ：Ｃｏｍｍｏｎ Ｐｉｌｏｔ Ｃｈａｎｎｅｌ）シンボルを受信する。短期信号電力推定値はＴＰＣシンボルを使用して算出し、短期ノイズ電力推定値はＣＰＩＣＨシンボルを使用して算出する。次に、Ｆ−ＤＰＣＨにおけるＳＩＲは、短期信号電力推定値を短期ノイズ電力推定値で除算することで算出する。長期信号電力推定値および長期ノイズ電力推定値は、ＴＰＣシンボルを使用して算出する。次に、長期ＳＩＲは、長期信号電力推定値を長期ノイズ電力推定値で除算することで算出する。長期ＳＩＲをＴＰＣ品質目標と比較し、長期ＳＩＲとＴＰＣ品質目標との比較に基づいてＳＩＲ目標を調整する。短期ＳＩＲをＳＩＲ目標と比較し、短期ＳＩＲとＳＩＲ目標との比較に基づいてＴＰＣコマンドを生成する。

以上説明したように、本発明により、Ｆ−ＤＰＣＨにおいて、閉ループ送信電力制御を実行することができる。

一実施形態による、Ｆ−ＤＰＣＨの閉ループ送信電力制御を実行するための装置例を示す図である。

以下で参照される場合、「ＷＴＲＵ」という用語には、それだけには限定されないが、ユーザ機器（ＵＥ）、移動局、固定式または携帯式の加入者ユニット、ページャ、セルラー電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）、コンピュータ、または無線環境で動作することができる他の任意のタイプのユーザ装置が含まれる。以下で参照される場合、「基地局」という用語には、それだけに限定されないが、Ｎｏｄｅ−Ｂ、サイトコントローラ、アクセスポイント（ＡＰ）、または無線環境で動作することができる他の任意のタイプのインターフェイス装置が含まれる。

ＦＤＰＣＨの送信電力制御手順の主な機能は、受信したアップリンク電力制御ＴＰＣコマンドについての所定の品質を維持することである。これは、速いインナーループ電力制御と遅いアウターループ電力制御との組合せを使用することで実現される。インナーループは、スロット毎に測定されたＦ−ＤＰＣＨのＴＰＣ ＳＩＲをアウターループ電力制御によって設定された目標ＳＩＲと比較することで、ダウンリンクＴＰＣコマンドを生成する。

図１は、一実施形態による、Ｆ−ＤＰＣＨの閉ループ送信電力制御を実行するための装置例１００を示す図である。装置１００は、デマルチプレクサ１０２、加算器１０４、１０６、絶対値演算ユニット（Ａｂｓｏｌｕｔｅ Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ Ｕｎｉｔ）１０８、二乗ユニット１１０、１１４、１２０、フィルタ１１２、１１８、１２２、除算器１１６、１２４、比較器１３０、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）１２６、コントローラ１２８を含む。

Ｆ−ＤＰＣＨを介して受信されたＴＰＣシンボル１０１は、デマルチプレクサ１０２によって実部１０３ａおよび虚部１０３ｂに逆多重化される。実部１０３ａと虚部１０３ｂとの和は、加算器１０４によって生成される。インナーループ電力制御用のスロット毎の信号電力推定値は、Ｆ−ＤＰＣＨにおけるＴＰＣシンボルの実部１０３ａと虚部１０３ｂとを加算することで獲得される。絶対値演算は、絶対値演算ユニット１０８によって和の値１０５に対して実行される。絶対値和１０９は、フィルタ１１２によって短い期間（例えば、わずかのタイムスロット）にわたってフィルタ処理される。フィルタ処理された値１１３は、二乗ユニット１１４によって二乗される。二乗された値１１５は、除算器１１６によってノイズ電力推定値（ＣＰＩＣＨノイズ推定値）で除算されて、スロット１１７毎にＳＩＲを生成する。

ノイズ電力推定値は、ＣＰＩＣＨシンボルを使用して獲得される。スロット毎にＣＰＩＣＨシンボルがＴＰＣシンボルより多いため、ノイズ電力推定値はより正確になる。インナーループ電力制御にＣＰＩＣＨノイズ電力を使用することにより、インナーループが信号フェーディングおよびチャネル変動により敏感になる。さらに、Ｆ−ＤＰＣＨがＣＰＩＣＨと同じ拡散因子およびスクランブリングコードを共有するので、Ｆ−ＤＰＣＨとＣＰＩＣＨとは統計的ノイズ推定値が一致することになる。しかし、インナーループＳＩＲ推定値は、信号電力推定を行うために使用されるＴＰＣシンボルの数が比較的少ないことが原因で、本質的にバイアスおよび誤りの傾向がある。アウターループは、目標ＳＩＲを適切に設定することでバイアスを修正するのを担当する。

アウターループは、ずっと長い期間にわたってＦ−ＤＰＣＨに対してより正確なＳＩＲ測定を行うことで、これを実現する。アウターループ電力制御用の信号電力推定値は、ＴＰＣシンボルの実部と虚部とを加算し、そして長期平滑化フィルタおよび二乗演算が続くことで取得する。アウターループ電力制御用のノイズ電力推定値は、ＴＰＣシンボルの実部と虚部との差を取り、そして二乗演算および長期平滑化フィルタが続くことで取得する。

絶対値和の値１０９がフィルタ１１８によってより長い期間にわたってフィルタ処理される。フィルタ１１８からのフィルタ処理された出力１１９は、二乗ユニット１２０によって二乗される。Ｆ−ＤＰＣＨにおけるＴＰＣシンボルの実部１０３ａと虚部１０３ｂとの差は、加算器１０６によって生成される。差の値１０７は、二乗ユニット１１０によって二乗され、二乗された値１１１は、フィルタ１２２によってより長い期間にわたってフィルタ処理される。二乗ユニット１２０からの二乗された値１２１は、除算器１２４によってフィルタ１２２からのフィルタ処理された出力１２３で除算されて、測定されたＴＰＣ品質値１２５を生成し、測定されたＴＰＣ品質値１２５はアウターループＴＰＣ品質のメジャーとして使用される。

ＴＰＣ ＢＬＥＲ目標値は、ＬＵＴ１２６を使用してＴＰＣ品質目標値にマッピングされる。ＴＰＣ ＢＬＥＲ目標は構成可能なパラメータである。コントローラ１２８は、測定されたＴＰＣ品質値１２５をＴＰＣ品質目標値１２７と比較する。測定されたＴＰＣ品質値１２５がＴＰＣ品質目標値未満である場合、コントローラ１２８が目標ＳＩＲ１２９を上げる。測定されたＴＰＣ品質値がＴＰＣ品質目標値１２７以上になる場合、コントロール１２８が目標ＳＩＲ１２９を下げる。

スロット毎のＳＩＲ１１７は比較器１３０によって目標ＳＩＲ１２９と比較され、Ｆ−ＤＰＣＨのためのＴＰＣコマンドは比較結果に基づいて生成される。

（実施形態）
１．Ｆ−ＤＰＣＨの閉ループ送信電力制御を実行するための方法。

２．Ｆ−ＤＰＣＨにおけるＴＰＣシンボルおよびＣＰＩＣＨシンボルを受信するステップを備える、実施形態１に記載の方法。

３．ＴＰＣシンボルを使用して短期信号電力推定値を算出するステップを備える、実施形態２に記載の方法。

４．ＣＰＩＣＨシンボルを使用して短期ノイズ電力推定値を算出するステップを備える、実施形態２〜３のいずれかに記載の方法。

５．短期信号電力推定値を短期ノイズ電力推定値で除算することでＦ−ＤＰＣＨにおける短期ＳＩＲを算出するステップを備える、実施形態４に記載の方法。

６．ＴＰＣシンボルを使用して長期信号電力推定値を算出するステップを備える、実施形態２〜５のいずれかに記載の方法。

７．ＴＰＣシンボルを使用して長期ノイズ電力推定値を算出するステップを備える、実施形態２〜６のいずれかに記載の方法。

８．長期信号電力推定値を長期ノイズ電力推定値で除算することで長期ＳＩＲを算出するステップを備える、実施形態７に記載の方法。

９．長期ＳＩＲをＴＰＣ品質目標と比較するステップを備える、実施形態８に記載の方法。

１０．長期ＳＩＲとＴＰＣ品質目標との比較に基づいてＳＩＲ目標を調整するステップを備える、実施形態９に記載の方法。

１１．短期ＳＩＲをＳＩＲ目標と比較するステップを備える、実施形態１０に記載の方法。

１２．短期ＳＩＲとＳＩＲ目標との比較に基づいてＴＰＣコマンドを生成するステップを備える、実施形態１１に記載の方法。

１３．ブロック誤り率目標は、ルックアップテーブルを使用してＴＰＣ品質目標にマッピングする、実施形態９〜１２のいずれかに記載の方法。

１４．短期信号電力推定値および長期信号電力推定値は、ＴＰＣシンボルの実部と虚部とを加算することで算出する、実施形態６〜１３のいずれかに記載の方法。

１５．長期ノイズ電力推定値は、ＴＰＣシンボルの実部と虚部との差を使用して算出する、実施形態７〜１４のいずれかに記載の方法。

１６．Ｆ−ＤＰＣＨの閉ループ送信電力制御のための装置。

１７．Ｆ−ＤＰＣＨにおけるＴＰＣシンボルおよびＣＰＩＣＨシンボルを受信するように構成された受信機を備える、実施形態１６に記載の装置。

１８．ＴＰＣシンボルを使用して短期信号電力推定値を算出するように構成された第１の信号電力推定算出ユニットを備える、実施形態１７に記載の装置。

１９．ＣＰＩＣＨシンボルを使用して短期ノイズ電力推定値を算出するように構成された第１のノイズ電力推定算出ユニットを備える、実施形態１７〜１８のいずれかに記載の装置。

２０．短期信号電力推定値を短期ノイズ電力推定値で除算することでＦ−ＤＰＣＨにおける短期ＳＩＲを算出するように構成された第１のＳＩＲ算出ユニットを備える、実施形態１９に記載の装置。

２１．ＴＰＣシンボルを使用して長期信号電力推定値を算出するように構成された第２の信号電力推定算出ユニットを備える、実施形態１７〜２０のいずれかに記載の装置。

２２．ＴＰＣシンボルを使用して長期ノイズ電力推定値を算出するように構成された第２のノイズ電力推定ユニットを備える、実施形態１７〜２１のいずれかに記載の装置。

２３．長期信号電力推定値を長期ノイズ電力推定値で除算することで長期ＳＩＲを算出するように構成された第２のＳＩＲ算出ユニットを備える、実施形態２２に記載の装置。

２４．長期ＳＩＲをＴＰＣ品質目標と比較し、長期ＳＩＲとＴＰＣ品質目標との比較に基づいてＳＩＲ目標を調整するように構成された制御ユニットを備える、実施形態２３に記載の装置。

２５．短期ＳＩＲをＳＩＲ目標と比較し、短期ＳＩＲとＳＩＲ目標との比較に基づいてＴＰＣコマンドを生成するように構成されたＴＰＣコマンド発生器を備える、実施形態２４に記載の装置。

２６．ブロック誤り率をＴＰＣ品質目標にマッピングするためのルックアップテーブルをさらに備える、実施形態２４〜２５のいずれかに記載の装置。

２７．短期信号電力推定値および長期信号電力推定値は、ＴＰＣシンボルの実部と虚部とを加算することで算出する、実施形態２１〜２６のいずれかに記載の装置。

２８．長期ノイズ電力推定値は、ＴＰＣシンボルの実部と虚部との差を使用して算出する、実施形態２２〜２７のいずれかに記載の装置。

特徴および構成要素が特定の組合せで説明したが、各特徴または構成要素は、他の特徴および構成要素を伴わずに単独で使用することができ、または他の特徴および構成要素を伴うもしくは伴わない様々な組合せで使用することができる。本明細書で提供された方法またはフローチャートは、汎用コンピュータまたはプロセッサによって実行される、コンピュータ読取り可能記憶媒体に具体的に組み込まれたコンピュータプログラム、ソフトウェア、またはファームウェアに実装することができる。コンピュータ読取り可能記憶媒体の例は、読取専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセルメモリ（ＲＡＭ）、レジスタ、キャッシュメモリ、半導体メモリデバイス、内蔵ハードディスクおよび着脱可能ディスクなどの磁気媒体、光磁気媒体、ならびにＣＤ−ＲＯＭディスクおよびデジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）などの光媒体を含む。

適切なプロセッサは、例を挙げれば、汎用プロセッサ、専用プロセッサ、従来型プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアと連携する１つもしくは複数のマイクロプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）回路、他の任意のタイプのＩＣ、ならびに／または状態機械を含む。

ソフトウェアと協働するプロセッサは、無線送受信ユニット（ＷＴＲＵ）、ユーザ機器（ＵＥ）、端末、基地局、無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ：Ｒａｄｉｏ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）、または任意のホストコンピュータにおいて使用される無線周波数トランシーバを実装するために使用することができる。ＷＴＲＵは、カメラ、ビデオカメラモジュール、ビデオフォン、スピーカフォン、バイブレーションデバイス、スピーカ、マイクロフォン、テレビトランシーバ、ハンズフリーヘッドセット、キーボード、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）モジュール、ＦＭ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｍｏｄｕｌａｔｅｄ）ラジオユニット、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）ディスプレイユニット、ＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ−ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）ディスプレイユニット、デジタル音楽プレーヤ、メディアプレーヤ、ビデオゲームプレーヤモジュール、インターネットブラウザ、および／または任意の無線ＷＬＡＮモジュールなど、ハードウェアおよび／またはソフトウェアで実施されるモジュールと併せて使用することができる。

本発明は、一般的に無線通信システムに利用することができる。

１００ 装置
１０２ デマルチプレクサ
１１２、１１８、１２２ フィルタ
１１６、１２４ 除算器
１２６ ルックアップテーブル
１２８ コントローラ
１３０ 比較器

Claims (12)

1. 閉ループ送信電力制御を実行するための方法において、
   ブロック誤り率を計算するためのトランスポートブロックを運んでいない第１のチャネル上で、第１のチャネルシンボルを受信するステップと、
   参照チャネル上で参照シンボルを受信するステップと、
   前記第１のチャネルシンボルおよび前記参照シンボルに基づいて、短期信号対干渉比（ＳＩＲ）平均を計算するステップと、
   前記第１のチャネルシンボルに基づいて、長期ＳＩＲ平均を計算するステップと、
   前記長期ＳＩＲ平均を送信電力制御（ＴＰＣ）品質目標と比較するステップと、
   前記長期ＳＩＲ平均を前記ＴＰＣ品質目標と比較した結果に基づいて、ＳＩＲ目標を調整するステップと、
   前記短期ＳＩＲ平均を前記ＳＩＲ目標と比較するステップと、
   前記短期ＳＩＲ平均を前記ＳＩＲ目標と比較した結果に基づいて、電力制御コマンドを送るステップと
   を備えることを特徴とする方法。
2. 前記第１のチャネルは、部分（フラクショナル）専用物理チャネル（Ｆ−ＤＰＣＨ）であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記参照チャネルは、共通パイロットチャネル（ＣＰＩＣＨ）であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
4. ブロック誤り率目標は、前記ＴＰＣ品質目標にマッピングされることを特徴とする請求項１に記載の方法。
5. 前記長期ＳＩＲ平均を計算するノイズ電力は、前記第１のチャネルシンボルの実部および虚部の間の差異に基づいて計算されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
6. 前記短期ＳＩＲ平均は、前記第１のチャネルシンボルを使って計算された信号電力および前記参照シンボル使って計算されたノイズ電力に基づいて計算されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
7. 閉ループ送信電力制御を実行する無線送受信ユニット（ＷＴＲＵ）において、
   ブロック誤り率を計算するためのトランスポートブロックを運んでいない第１のチャネル上で第１のチャネルシンボルをおよび参照チャネル上で参照シンボルを受信するよう構成された受信機と、
   前記第１のチャネルシンボルおよび前記参照シンボルに基づいて短期信号対干渉比（ＳＩＲ）平均を計算し、前記第１のチャネルシンボルに基づいて、長期ＳＩＲ平均を計算するよう構成されたＳＩＲ計算器と、
   前記長期ＳＩＲ平均の送信電力制御（ＴＰＣ）品質目標との比較結果に基づいて、ＳＩＲ目標を調整するよう構成されたコントローラと、
   前記短期ＳＩＲ平均の前記ＳＩＲ目標との比較結果に基づいて、電力制御コマンドを生成するように構成されたＴＰＣコマンド発生器と
   を備えたことを特徴とするＷＴＲＵ。
8. 前記第１のチャネルは、部分（フラクショナル）専用物理チャネル（Ｆ−ＤＰＣＨ）であることを特徴とする請求項７に記載のＷＴＲＵ。
9. 前記参照チャネルは、共通パイロットチャネル（ＣＰＩＣＨ）であることを特徴とする請求項７に記載のＷＴＲＵ。
10. ブロック誤り率目標を前記ＴＰＣ品質目標にマッピングするルックアップテーブルをさらに備えたことを特徴とする請求項７に記載のＷＴＲＵ。
11. 前記ＳＩＲ計算器は、前記第１のチャネルシンボルの実部および虚部の間の差異に基づいて、前記長期ＳＩＲ平均を計算するノイズ電力を計算するよう構成されていることを特徴とする請求項７に記載のＷＴＲＵ。
12. 前記ＳＩＲ計算器は、前記第１のチャネルシンボルを使って計算された信号電力および前記参照シンボル使って計算されたノイズ電力に基づいて、前記短期ＳＩＲ平均を計算するよう構成されていることを特徴とする請求項７に記載のＷＴＲＵ。

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