JP3958744B2 - 移動通信システムにおいて制御情報の送信電力制御方法及び装置 - Google Patents

Description

本発明は、音声及びデータサービスを含むマルチメディアサービスを支援する移動通信システムに関し、特に、基地局から端末機に提供されるデータを処理するために用いられる制御情報の送信電力を制御する方法及び装置に関する。

典型的な移動通信システム、例えば、ＩＳ−２０００のような符号分割多重接続(ＣＤＭＡ：Code Division Multiple Access)方式の移動通信システムは、音声サービスだけを支援する形態のものである。しかし、使用者の要求に応じて通信技術が発展するに伴い、移動通信システムはデータサービスを支援する形態にも発展しつつある。例えば、ＨＤＲ(High Data Rate)は、高速のデータサービスだけを支援するために提案された移動通信システムである。既存の移動通信システムは、音声サービスだけを支援する形態またはデータサービスだけを支援する形態のものであった。すなわち、移動通信システムは、音声サービスとデータサービスを同時にサービスする必要があるにもかかわらず、既存の移動通信システムは各サービスを別途に支援していたため、音声サービスを支援しつつも、同時にデータサービスも支援できる移動通信システムの具現が望まれてきたのである。このような要求に応えられる移動通信システムとして、近来、１ｘＥＶ−ＤＶ(Evolution Data and Voice)と呼ばれるシステムが提案された。

音声サービスとデータサービスを含むマルチメディアサービスを支援する移動通信システムは、基地局と、該基地局に連結される複数の端末機とを含む。このような移動通信システムは、同じ周波数帯域を使って複数の端末機(使用者ら)に音声サービスを支援し、且つ、符号分割多重(ＣＤＭ：Code Division Multiplexing)方式によりデータサービスを支援する。このＣＤＭ方式は、複数の使用者が、同一の時間区間(例えば、スロット(slot))で同時にデータサービスを受ける方式のことをいう。前記移動通信システムは、パケットデータ転送のためのパケットデータチャネル(ＰＤＣＨ：Packet Data Channel)と、パケットデータの効率的な転送のためのパケットデータ制御チャネル(ＰＤＣＣＨ：Packet Data Control Channel)、例えば、２次パケットデータ制御チャネル(Secondary Packet Data Control Channel)を含む。前記パケットデータチャネルを介してはパケットデータが転送されるが、このとき、無線(Air)上でのパケットデータの転送は、物理階層パケット(ＰＬＰ：Physical Layer Packet)単位で行われ、前記物理階層パケットの長さは転送の度ごとに可変される。前記パケットデータ制御チャネルを介しては受信機となる端末機においてパケットデータを受信して效率的に処理できるようにするための制御情報が転送される。これらの制御情報の代表としては、使用者の識別のための情報(例えば、ＭＡＣ ＩＤ：Medium Access Control Identifier)、基地局から提供される一連のウォルシュ符号(Walsh Codes)の中でサービス時に用いられるウォルシュ符号を指示する情報(例えば、ウォルシュ空間指示情報(Walsh Space Indicator))などが含まれる。

前記パケットデータ制御チャネルを介して基地局から端末機に送信される制御情報に対しては電力制御動作が行われる。従来技術に係る前記パケットデータ制御チャネルに対する電力制御は、各端末機のチャネル環境を考慮して独立して行われる。例えば、複数の端末機のうち、第１端末機は、自分のために割り当てられた第１パケットデータ制御チャネルを介して前記基地局から提供される第１制御情報を受信し、第２端末機は、自分のために割り当てられた第２パケットデータ制御チャネルを介して前記基地局から提供される第２制御情報を受信する。このとき前記基地局は、前記第１端末機のチャネル環境だけを考慮してチャネル環境がよくないと判断される場合に前記第１制御情報の電力を増加させるなどして電力制御動作を行い、前記第２端末機のチャネル環境だけを考慮してチャネル環境がよくないと判断される場合に前記第２制御情報の電力を増加させるなどして電力制御動作を行う。このような電力制御動作は、前記各端末機に対して固有の制御情報が提供される場合を前提とする。

一方、近来は、移動通信システムの各端末機が自分のために提供された制御情報の以外に、他の端末機のために提供された制御情報も共に参照して使用する場合が考慮されている。これは、基地局から転送される制御情報のビット数を減らし、その制御情報を效率よく使用するためである。例えば、基地局から提供されるウォルシュ符号の数が３２個で、前記端末機の中でいずれか一つの端末機で用いられるウォルシュ符号の数が１０個であると仮定するとき、典型的な従来技術では、前記基地局は、前記いずれか一つの一端末機に前記１０個のウォルシュ符号各々を表す情報を全部通報してきた。しかし、最近では、前記１０個のウォルシュ符号の一部のウォルシュ符号を指示するウォルシュ符号空間指示情報だけを通報する方案が工夫されてきつつある。この場合、端末機は、自分のためのウォルシュ符号空間指示情報だけでなく、他の端末機のためのウォルシュ符号空間指示情報も参照するようになる。

このように、移動通信システムの端末機が自分のために提供された制御情報だけでなく、他の端末機のために提供された制御情報も共に参照して受信データを処理する場合には、上述した従来技術による電力制御動作とは異なる電力制御の動作が望まれる。

したがって、本発明の目的は、移動通信システムにおいて端末機が自分のために提供された制御情報だけでなく、他の端末機のために提供された制御情報も共に参照して受信データを処理するにおいて、基地局が、端末機に提供される制御情報に対する送信電力を制御する方法及び装置を提供することにある。

上記の目的を達成するべく、本発明は、基地局と、該基地局に連結されて同じ時間区間でデータサービスを同時に受ける少なくとも一つ以上の端末機とを含み、前記各端末機は、一連番号を持ち、以前の一連番号を持つ端末機のための制御情報と自分のための制御情報とを前記基地局から受信して前記基地局から提供されるデータを処理する移動通信システムにおいて、第１時間区間で前記端末機のうち第１端末機に送信される制御情報の電力を制御する装置を提案する。チャネル環境情報受信部は、前記第１時間区間以前の時間区間で、前記第１端末機と前記第１端末機の一連番号の次の一連番号を持つ第２端末機の順方向チャネル状態を、順方向パイロット信号強度測定値により判断する。要求送信電力計算部は、前記判断された順方向チャネル状態と前記以前の時間区間での送信電力とを考慮し、前記第１時間区間で前記第１端末機及び前記第２端末機に制御情報を送信するのに要求される電力値を各々計算する。送信電力制御部は、前記計算された要求電力値のうち大きい電力値で前記第１端末機に対する制御情報を送信し、且つ、前記計算された要求電力値のうち該当する電力値で第２端末機に対する制御情報を送信する。

上述の如く、本発明は、パケットデータの転送のための移動通信システムにおいて複数名の使用者のための情報を転送する複数のチャネルに対して、特定使用者が自分の情報を転送するチャネルだけでなく、他の使用者のための情報を転送するチャネルも受信しなければならない場合、本発明で提案している電力制御方法を使用することによって各チャネルに対する電力制御を効率よく行うことができる。

以下、本発明の好ましい実施例を添付図面を参照しつつ詳細に説明する。図面中、同一の構成要素については可能なかぎり同一の参照番号及び符号を共通使用し、尚、下記の本発明を説明するにあたり、関連する周知機能または構成については、本発明の要旨をあいまいにする恐れを回避するために適宜説明を省略するものとする。

下記では、第一に、本発明が適用されるパケットデータ制御チャネル送信機及び受信機が説明される。第二に、本発明の実施例によってパケットデータ制御チャネルを介して基地局から端末機に提供される制御情報に対する送信電力を制御するための送信機が説明される。第三に、本発明の実施例によってパケットデータ制御チャネルの送信電力を制御する処理流れの例が説明される。

本発明を具体的に説明するに先立ち、下記で用いられる用語について定義すれば、次の通りである。“制御情報”という用語は、通常、ウォルシュ符号空間指示情報を表す。しかし、この制御情報は、ウォルシュ符号空間指示情報のみに局限されず、各端末機が、自分のための制御情報だけでなく他の端末機のための制御情報を参照してデータサービスのために使用する全ての制御情報を意味するという事実に留意されたい。“ウォルシュ符号空間指示情報”とは、端末機がデータサービスのために使用するウォルシュ符号を表す情報で、基地局が端末機に通報する情報のことをいう。“チャネル環境情報”とは、基地局と端末機間の順方向チャネル状態を表す情報のことであり、その一例に、順方向パイロットチャネル信号の強度測定値がある。“要求送信電力”とは、第１時間区間でのチャネル状態及び送信電力を考慮して定められる前記第１時間区間の次の第２時間区間において制御情報を送信するのに要求される電力のことを意味する。“パケットデータ制御チャネル(ＰＤＣＣＨ)”とは、基地局から端末機に提供されるデータを端末機が受信して処理する際に使用できる制御情報を転送するチャネルのことを意味し、場合によって、前記パケットデータ制御チャネルは、制御情報と同じ意味としても使われる。“端末機”とは、基地局からデータサービスを受ける使用者のことを意味し、場合によって、前記使用者は端末機と同じ意味としても使われる。“順方向”は、基地局から端末機への信号流れを意味し、“順方向チャネル状態”は、基地局から端末機に連結される無線リンクの状態を意味する。

図１は、本発明が適用されるパケットデータ制御チャネル送信機の構成を示す図である。この送信機は、音声及びデータサービスを含むマルチメディアサービスを支援する移動通信システムの基地局に含まれる。前記パケットデータ制御チャネル(ＰＤＣＣＨ)は、各使用者らに転送されるパケットデータチャネル(ＰＤＣＨ)の転送方法を知らせるとともに、特定使用者に転送される。このパケットデータ制御チャネルは、使用者のデータを転送するチャネルであるパケットデータチャネルがＣＤＭされて複数の使用者に転送される場合、それらの使用者の数だけ転送されなければならないチャネルである。パケットデータチャネルを受信する各使用者は、前記複数のパケットデータ制御チャネルのうち自分のパケットデータ制御チャネルを受信し、自分が受信しなければならないパケットデータチャネルの受信方法を確認し、その確認した受信方法にてパケットデータを受信するようになる。

図１では、前記パケットデータ制御チャネルを介して転送される制御情報であるパケットデータ制御チャネル入力シーケンス(Packet Data Control Channel Input Sequence)のビット数を１８ビットと仮定した。ここでは、前記制御情報のビット数を１８ビットと制限しているが、これに制限されないという事実に留意すべきである。前記制御情報には、６ビットの媒体接近制御(ＭＡＣ：Media Access Control)識別子(ＩＤ：Identifier)、２ビットのパケット識別子(ＳＰ ＩＤ：Sub-packet ID)、２ビットのＡＲＱ(Automatic Repeat Request)チャネルＩＤ、３ビットのペイロード大きさ(Payload Size)、５ビットのウォルシュ符号情報が含まれる。前記ＭＡＣ ＩＤは、使用者区分のための識別子で、高速パケットデータサービスを受けようとする各使用者に対してシステムアクセス(Access)時に割り当てられる。１ｘＥＶ−ＤＶシステムのような高速パケット転送を可能にする移動通信システムにおいてパケットデータチャネルを介して転送されるデータの転送単位は‘サブパケット(Sub-packet)’と呼ばれる。前記ＳＰ ＩＤは、一連のサブパケットの各サブパケットに対する識別子で、パケットデータの再転送時の再転送単位となる。ＡＲＱチャネルＩＤは、ある使用者に連続的に転送されるデータに対する識別子で、並列転送チャネルを区別する上で使用される。ペイロード大きさは、一つのサブパケットを構成する情報ビットの数を意味する。ウォルシュ符号情報は、パケットデータチャネルに使用されたウォルシュ符号情報を知らせるのに使用される。高速パケットデータサービスを受けようとする全ての端末機には、システムアクセスに際して基地局からＭＡＣ ＩＤが割り当てられる。前記端末機は、パケットデータ制御チャネルを受信する時ごとに、受信されたパケットデータ制御チャネルを復調するとともにそれに含まれたＭＡＣ ＩＤを分析し、受信したパケットが自分のパケットデータであるか否か判断する。受信したパケットが自分のパケットデータだと、該当する端末機は、ペイロード大きさ、ＳＰ ＩＤ、ＡＲＱチャネルＩＤ、パケットデータチャネルに使用されたウォルシュ符号などの情報を用いてパケットデ
ータチャネルを復調する。

前記パケットデータ制御チャネルを介して転送される制御情報は、誤り検出ビット付加部１０１により符号化される。該誤り検出ビット付加部１０１は、前記制御情報に対する転送誤りを受信側で感知できるようにするために前記制御情報を符号化し、前記制御情報に誤り検出ビットが付加された情報を発生する。例えば、前記誤り検出ビット付加部１０１は、１８ビットの制御情報を受信し、８ビットのＣＲＣ(Cyclic Redundancy Code)を使って前記受信した制御情報を符号化する。すなわち、前記誤り検出ビット付加部１０１は、前記制御情報に８ビットの誤り検出ビットを付加して２６ビットの制御情報を発生する。前記ＣＲＣにより発生する付加ビット(Redundancy Bit)の数を大きくするほど転送誤りを検出する性能を増大させられるものの、本発明の実施例では８ビットのＣＲＣ付加ビットだけを使用する場合を例示するものとする。

テールビット付加部１０２は、前記誤り検出ビット付加部１０１からの出力制御情報にテールビット(tail bits)を付加した後、畳み込み符号器(Convolutional Encoder)１０３に出力する。該畳み込み符号器１０３は、前記テールビット付加部１０２の出力を畳み込み符号化し、符号化されたシンボルをせん孔器１０４に出力する。つまり、前記テールビット付加部１０２は、前記畳み込み符号器１０３による畳み込み符号化のために全部“０”から構成された８ビットのテールビットを付加する。このようにテールビットの付加された出力は、前記畳み込み符号器１０３により、予め設定された符号化率(例えば、１/２)で畳み込み符号化される。これら畳み込み符号化されたシンボルはせん孔器(Puncturer)１０４に出力される。例えば、前記畳み込み符号器１０３は前記誤り検出ビット付加部１０１から出力される２６ビットに、前記テールビット付加部１０２により８ビットのテールビットが付加されて出力される３４ビットを受信し、これらを符号化率１/２で符号化して６８シンボルとして出力する。

前記せん孔器１０４は、性能低下を最小化するとともに適度の転送率に整合させるために、前記畳み込み符号器１０３の出力シンボルのうち予め設定された数(例えば、２０個)のシンボルをせん孔(puncturing)した後インターリーバー(Interleaver)１０５に出力する。インターリーバー１０５は、前記せん孔器１０４の出力シンボルをインターリービングする。このようにインターリーバー１０５を使ってシンボルの順序を混ぜバースト誤り確率を下げることによって、バースト誤り(burst error)に弱いという畳み込み符号化の問題点を解消することができる。変調器(Modulator)１０６は、前記インターリーバー１０５によりインターリービングされたシンボルを入力してＱＰＳＫ(Quadrature Phase Shift Keying)のような変調方式で変調し、変調シンボルを転送のために出力する。

図２は、本発明が適用されるパケットデータ制御チャネル受信機の構成を示す図である。この受信機は、移動通信システムの各端末機に含まれる構成であり、図１に示すパケットデータ制御チャネル送信機の構成に対応する。

図２を参照すれば、デインターリーバー(deinterleaver)２０１は、受信信号に対してデインターリービング(deinterleaving)動作を行う。前記デインターリーバー２０１に入力される受信信号は、復調器(図示せず)により復調されたソフト決定値(demodulated soft decision values)である。例えば、これら復調されたソフト決定値は、４８symbols/slotである。逆せん孔器(depuncturer)２０２は、前記デインターリーバー２０１の出力に対して、予め設定されたパターン(pattern)にしたがって逆せん孔(depuncturing)を行う。例えば、前記逆せん孔器２０２は、前記デインターリーバー２０１から入力される４８シンボルに対して２０シンボルを逆せん孔して６８シンボルを出力する。これら逆せん孔されたシンボルは、畳み込み復号化器(convolutional decoder)２０３により畳み込み復号化される。例えば、前記畳み込み復号化器２０３は、前記逆せん孔されたシンボルを符号率Ｒ＝１/２で復号化して３４ビットを出力する。すると、ＣＲＣ検査器２０４は、前記畳み込み復号化器２０３により畳み込み復号化されたシンボルに対してＣＲＣ検査動作を行い、これにより、誤り存在有無が検出される。制御情報検出器２０５は、前記ＣＲＣ検査器２０４による検査結果に基づいて自分の制御情報が受信されたか検出する。前記ＣＲＣ検査結果が‘CRC good’である場合、前記制御情報検出器２０５は、自分のパケットデータ制御チャネルが送信されたものと判断し、送信機から送信された１８ビットのパケットデータ制御情報を検出する。前記ＣＲＣ検査結果が‘CRC fail’である場合、前記制御情報検出器２０５は、自分のパケットデータ制御チャネルが受信されなかったものと判断する。

前述したパケットデータ制御チャネルは、パケットデータチャネルが複数の使用者に転送される場合、それらの使用者の数と同数のものが同時に各使用者に転送されるべきチャネルである。

次に、前記パケットデータ制御チャネルを介してウォルシュ符号空間指示情報(以下、“ウォルシュ符号情報”と称する)を送信及び受信する動作について説明する。このときウォルシュ符号情報は、移動通信システムの端末機のうちいずれか一つの端末機が、自分のためのウォルシュ符号情報だけでなく他の端末機のためのウォルシュ符号情報も参照することによってデータサービス時に使用するウォルシュ符号の空間を指示する情報である。

基地局は、前記パケットデータ制御チャネルを介して各使用者にパケットデータチャネルで使用されたウォルシュ符号情報を知らせるために５ビットの情報を転送する。これは、長さ３２のウォルシュ符号がパケットデータチャネルに用いられる場合に該当する。基地局と端末機間には、予めデータサービスのために用いられ得る一連の３２個のウォルシュ符号の順序が約束されており、前記５ビットの情報は、前記一連のウォルシュ符号のうち、特定の一つのウォルシュ符号を指すことができる。このような仮定の下で、基地局は、各パケットデータ制御チャネルを介して、前記一連のウォルシュ符号のうち５ビットで表現される一つのポイントだけを知らせる。このとき該当ポイントは、該当端末機のパケットデータチャネルに用いられるウォルシュ符号のうち、最後のウォルシュ符号を指示するポイント、すなわち終点を指す。

第１パケットデータ制御チャネルからウォルシュ符号情報を検出した端末機は、自分のパケットデータチャネルに用いられるウォルシュ符号が、前記一連のウォルシュ符号のうち始点のウォルシュ符号から、前記受信した５ビットが指示するウォルシュ符号までであることがわかる。第２パケットデータ制御チャネルを受信する端末機もまた、５ビットのウォルシュ符号情報を検出する。しかし、前記第２パケットデータ制御チャネルを受信する端末機は、自分のパケットデータチャネルに使用されたウォルシュ符号情報を完全に検出するために、第２パケットデータ制御チャネルのほかに、第１パケットデータ制御チャネルも受信しなければならない。なぜなら、前記第１端末機、すなわち第１パケットデータ制御チャネルを受信する端末機とは異なり、前記第２端末機、すなわち第２パケットデータ制御チャネルを受信する端末機は、第２パケットデータ制御チャネルから検出したウォルシュ符号情報５ビットだけでは前記一連のウォルシュ符号の中からその始点が検出できないためである。したがって、第２端末機は、自分のウォルシュ符号の始点を検出するために、第１パケットデータ制御チャネルを受信して前記第１端末機のウォルシュ符号の終点を検出し、その終点が指示するウォルシュ符号直後のウォルシュ符号がデータサービスのために使用するウォルシュ符号の始点であることを検出する。

前述したように、ウォルシュ符号の空間を指示する情報を送/受信する動作は、本件出願人により２００１年１１月１６日付にて先出願された大韓民国特許出願第２００１−７１５２８号(発明の名称；“移動通信システムの直交符号空間指示情報送受信方法及び装置”)に記載されている。本発明は、上記のようにウォルシュ符号空間指示情報を送信するパケットデータ制御チャネルの送信電力を制御する場合に適用できるが、前記ウォルシュ符号空間指示情報以外の情報を送信するパケットデータ制御チャネルの送信電力を制御する場合にも同様に適用されることは、当該技術分野で通常の知識を持つ者にとっては自明であろう。

図３は、本発明の実施例によってパケットデータ制御チャネルの送信電力を制御するための送信機構成を示す図である。この送信機は、パケットデータ制御チャネルを介して基地局から端末機に提供される制御情報の電力を制御して送信することを特徴とする。
図３を参照すれば、前記送信機は、チャネル環境情報受信部３０１、要求送信電力計算部３０２、制御部３０３、チャネル送信機３０４及び送信電力制御部３０５を含む。

前記チャネル環境情報受信部３０１は、全端末機の送信部(図示せず)から送信された各端末機に対する順方向チャネル環境情報(または、チャネル状態情報)を受信する。前記順方向チャネル環境情報には、順方向パイロットチャネル(Ｆ−ＰＩＣＨ；Forward Pilot Channel)信号の強度測定値が用いられることができる。前記順方向パイロットチャネル信号の強度測定値は、逆方向チャネル品質指示子チャネル(Ｒ−ＣＱＩＣＨ；Reverse-Channel Quality Indicator Channel)を介してスロット単位(例えば、１．２５ｍｓ)で端末機から受信されることができる。前記要求送信電力計算部３０２は、前記受信された順方向チャネル環境情報から該当端末の順方向チャネル環境を推定し、これに基づき、該当端末機に制御情報を送信するのに要求される電力を計算する。前記制御部３０３は、前記要求送信電力計算部３０２により計算された端末機別パケットデータ制御チャネルに対する要求送信電力値に基づいて、特定端末機に提供される制御情報の送信電力を決定する。前記チャネル送信機３０４は、図１に示したように構成されて制御情報を送信する。前記送信電力制御部３０５は、前記制御部３０３の制御の下に前記チャネル送信機３０４から送信される制御情報の送信電力を制御し、電力制御された制御情報を送信のために出力する。前記送信電力制御部３０５による電力制御動作は、予め設定された時間区間(例えば、１．２５ｍｓスロット)単位で行われる。

このように構成される送信機は、基地局と、該基地局に連結されて同じ時間区間でデータサービスを同時に受ける少なくとも一つ以上の端末機とを含み、前記各端末機は一連番号を持ち、以前の一連番号を持つ端末機のための制御情報と自分のための制御情報とを前記基地局から受信し、前記基地局から提供されるデータを処理する移動通信システムにおいて、第１時間区間で前記端末機のうち第１端末機に送信される制御情報の電力を制御する動作を行う。前記チャネル環境情報受信部３０１は、前記第１時間区間以前の時間区間において、前記第１端末機と前記第１端末機の一連番号の次の一連番号を持つ第２端末機の順方向チャネル状態を、順方向パイロット信号強度測定値により判断する。前記要求送信電力計算部３０２は、前記判断された順方向チャネル状態と前記以前の時間区間での送信電力とを考慮し、前記第１時間区間において前記第１端末機及び前記第２端末機に制御情報を送信するのに要求される電力値を各々計算する。前記制御部３０３は、前記計算された電力値のうち大きい電力値で、前記第１時間区間において前記第１端末機に制御情報が送信されるように制御する。前記要求送信電力計算部３０２による要求電力計算動作、前記制御部３０３による制御情報の送信電力決定動作及び前記送信電力制御部３０５による送信電力制御動作は後述することにする。

図４は、本発明の一実施例によってパケットデータ制御チャネルの送信電力を制御する動作の処理流れを示す図である。この電力制御動作は、図３に示す装置により、予め設定された時間区間または毎スロットごとに行われる例を示している。

図４を参照すれば、図３の制御部３０３は、４０１段階において与えられた時間区間(スロット)で同時にサービスする使用者(端末機)の数を判断する。このサービス使用者の数は、スケジューラ(図示せず)により計算することができる。仮に、４０１段階で同時にサービスする使用者の数が１名と判断される場合、前記制御部３０３は、４０２段階において要求送信電力計算部３０２から該当使用者に対するパケットデータ制御チャネルの要求送信電力値を受信し、４０３段階で該当使用者のパケットデータ制御チャネルの送信電力を、前記要求送信電力値となるように送信電力制御部３０５を制御する。一つのスロットに対する電力制御の動作がし終わった後、前記制御部３０３は４０４段階で次のスロットに対する電力制御のために待つ。

一方、４０１段階において同時にサービスする使用者の数が２名と判断される場合、制御部３０３は、４０５段階において、要求送信電力計算部３０２から第１使用者及び第２使用者に対するパケットデータ制御チャネルの要求電力値を受信し、４０６段階及び４０８段階において、各使用者に対するパケットデータ制御チャネルの送信電力を制御する。４０６段階では、第１使用者に割り当てる第１パケットデータ制御チャネルの送信電力を制御する動作が行われ、４０８段階では第２使用者に割り当てる第２パケットデータ制御チャネルの送信電力を制御する動作が行われる。第１パケットデータ制御チャネルの送信電力を決定するために、制御部３０３は、４０６段階において第１使用者に対するパケットデータ制御チャネル要求電力値と第２使用者に対するパケットデータ制御チャネル要求電力値とを比較する。このように比較される２つのチャネルの要求電力値のうち大きい値が、前記第１パケットデータ制御チャネルを制御するための送信電力として決定される。このように第１パケットデータ制御チャネルの送信電力を大きい値に決定する理由は、第１パケットデータ制御チャネルは、第１使用者だけでなく第２使用者も成功的に受信しなければならないチャネルであるからである。したがって、４０６段階において制御部３０３は、第１使用者及び第２使用者のうち、より良くないチャネル受信環境を持つ使用者を基にして第１パケットデータ制御チャネルの送信電力を制御することによって、第１パケットデータチャネルの受信性能を両使用者ともに対して保障できるようにする。制御部３０３は、４０８段階において、第２パケットデータ制御チャネルの送信電力が第２使用者に対するパケットデータ制御チャネル要求電力値となるように制御する。したがって、４０８段階で制御部３０３は、第２パケットデータ制御チャネルの送信電力を第２使用者に対するパケットデータ制御チャネル要求電力値に調整する。前記４０６段階及び４０８段階での電力制御動作は同時に行われ、各段階での電力制御動作が行われた後、前記制御部３０３は４０７段階及び４０９段階において次のスロットに対する電力制御のために待つ。

上記の使用者別パケットデータ制御チャネルに対する要求電力を計算する、図３の要求送信電力計算部３０２による動作と、制御部３０３により前記計算された要求電力値に基づいて図４の４０６段階及び４０８段階でパケットデータ制御チャネルに対して電力制御を行う動作は、次の通りである。この説明にあたり、使用者別要求電力を計算する方法及び計算結果を利用して電力制御を行う動作は、本発明の理解を助けるための一例に過ぎず、必ず下記のように行わなければならないということを意味するのではない。

上述の如く、毎スロットごとに全ての端末機は基地局から受信したパイロットチャネルの信号強度を測定し、その測定値をＲ−ＣＱＩＣＨを通じて基地局に転送する。基地局に転送された測定値は、図３のチャネル環境情報受信部３０１により受信される。前記測定値は４ビットで示されることができ、この値は端末機の受信値

に対する測定値となる。第１端末機の受信値

を、４ビットで表現した値を

とし、第２端末機の受信値

を、４ビットで表現した値を

とすれば、第１端末機及び第２端末機は、値

を、Ｒ−ＣＱＩＣＨを通じて基地局に転送する。基地局の要求送信電力計算部３０２は、チャネル環境情報受信部３０１により受信された値

を利用して各端末機に転送するパケットデータ制御チャネルの利得(要求電力)を、下記の数学式（１）及び数学式（２）のように計算する。

上記の数学式（１）及び数学式（２）において、

は第１端末機に送信するのに要求されるパケットデータ制御チャネルの送信電力エネルギーを表し、

は、第２端末機に送信するのに要求されるパケットデータ制御チャネルの送信電力エネルギーを表す。

は、該当基地局が現在転送しているパイロットチャネルのエネルギーを表す。

は、パケットデータ制御チャネルに必要な受信信号対雑音比(ＳＮＲ：Signal to Noise Ratio)を表し、値

は予め定められる値である。

は、既に説明したように、第１端末機及び第２端末機からＲ−ＣＱＩＣＨを介して受信するようになる順方向パイロットチャネルの信号強度値であり、各端末機の順方向チャネル受信環境を表す値である。上記の数学式（１）及び数学式（２）により、各端末機に対するパケットデータ制御チャネルを介して提供される制御情報を送信するのに要求される電力を求める動作は、既述したように図３の要求送信電力計算部３０２で行われる。すなわち、要求送信電力計算部３０２は、端末機別に順方向パイロット信号強度の測定値をチャネル環境情報受信部３０１から受信し、この受信した測定値を上記の数学式（１）あるいは数学式（２）に代入することによって制御情報を送信するのに要求される電力値を計算する。制御部３０３は、要求送信電力計算部３０２により計算された電力値を利用して各端末機に送信される制御情報の電力を制御する。第１端末機に送信される第１パケットデータ制御チャネル及び第２端末機に送信される第２パケットデータ制御チャネルに対する送信電力を制御する動作は各々、前記４０６段階及び４０８段階の説明におけると同様に行われる。

例えば、最初のスロット(第１時間区間)において第１端末機及び第２端末機に対して計算された要求電力値、

が各々８ｍＷ、１０ｍＷであり、２番目のスロット(第１時間区間の次の時間区間)において計算された要求電力値が各々１２ｍＷ、１０ｍＷであると仮定する。前記最初のスロットにおいて第１端末機の要求電力よりも第２端末機の要求電力が大きいということは、第２端末機のチャネル受信環境が相対的に悪いということを意味する。したがって、第１パケットデータ制御チャネルを第２端末機が受信するためには、第１パケットデータ制御チャネルの送信電力を第２端末機が要求する送信電力値に合わせる必要がある。したがって、最初のスロットに対する電力制御結果は次のようになる。第１パケットデータ制御チャネルの要求される送信電力は、２つの要求電力値のうち最大値と決定して１０ｍＷに制御し、第２パケットデータ制御チャネルの要求される送信電力は、第２端末機の要求電力に該当する１０ｍＷに制御する。

２番目のスロットにおいて第２端末機の要求電力よりも第１端末機の要求電力が大きいということは、第１端末機のチャネル受信環境が相対的に悪いということを意味する。したがって、第１パケットデータ制御チャネルの送信電力を第１端末機の要求電力に合わせても、相対的にチャネル受信環境に優れた第２端末機は第１パケットデータ制御チャネルを成功的に受信することができる。したがって、２番目のスロットに対する電力制御結果は次のようになる。第１パケットデータ制御チャネルに対する送信電力は１２ｍＷに制御し、第２パケットデータ制御チャネルに対する送信電力は１０ｍＷに制御する。

図５は、本発明の他の実施例によってパケットデータ制御チャネルの送信電力を制御する動作の処理流れを示す図である。この電力制御動作は、同時にサービスされる使用者(端末機)の数が３名まで可能なシステム、すなわちＣＤＭされる使用者が３名まで可能なシステムにおいて各端末機のパケットデータ制御チャネルに対して毎スロットごとに行われる電力制御の例である。

図５を参照すれば、図３の制御部３０３は、５０１段階において与えられた時間区間(スロット)で同時にサービスする使用者(端末機)の数を判断する。前記サービス使用者数はスケジューラ(図示せず)により検出することができる。仮に、５０１段階において、同時にサービスする使用者数が１名であると判断される場合、前記制御部３０３は、５０２段階において要求送信電力計算部３０２から該当使用者に対するパケットデータ制御チャネルの要求送信電力値を受信し、５０３段階において、該当使用者のパケットデータ制御チャネルの送信電力を前記要求送信電力値となるよう、送信電力制御部３０５を制御する。一つのスロットに対する電力制御の動作をし終わった後、前記制御部３０３は５０４段階において次のスロットに対する電力制御のために待つ。

一方、５０１段階において、同時にサービスする使用者数が２名であると判断される場合、制御部３０３は、５０５段階において要求送信電力計算部３０２から第１使用者及び第２使用者に対するパケットデータ制御チャネルの要求電力値を受信し、５０６段階及び５０８段階において各使用者に対するパケットデータ制御チャネルの送信電力を制御する。５０６段階では、第１パケットデータ制御チャネルの送信電力を制御する動作を行い、５０８段階では、第２パケットデータ制御チャネルの送信電力を制御する動作を行う。

第１パケットデータ制御チャネルの送信電力を決定するために制御部３０３は、５０６段階において第１使用者に対するパケットデータ制御チャネル要求電力値と第２使用者に対するパケットデータ制御チャネル要求電力値とを比較する。この比較される２つのチャネルの要求電力値のうち、大きい値が前記第１パケットデータ制御チャネルを制御するための送信電力として決定される。このように２つの値のうち大きい値に第１パケットデータ制御チャネルの送信電力を決定する理由は、第１パケットデータ制御チャネルは、第１使用者だけでなく第２使用者も成功的に受信しなければならないチャネルであるためである。したがって、５０６段階において制御部３０３は、第１パケットデータ制御チャネルの送信電力を、第１使用者及び第２使用者のうち、よりよくないチャネル受信環境を有する使用者を基にして制御することによって、第１パケットデータチャネルの受信性能を両使用者ともに保障できるようにする。

５０８段階において、制御部３０３は、第２パケットデータ制御チャネルの送信電力を、第２使用者に対するパケットデータ制御チャネル要求電力値に調整する。したがって、５０８段階において制御部３０３は、第２使用者に対するパケットデータ制御チャネル要求電力値となるように第２パケットデータ制御チャネルの送信電力を制御する。このような５０６段階及び５０８段階での電力制御動作は同時に行われ、各段階での電力制御動作が行われた後、前記制御部３０３は、５０７段階及び５０９段階において次のスロットに対する電力制御のために待つ。

また、５０１段階において、与えられた時間区間で同時にサービスする使用者数が３名であると判断される場合、制御部３０３は、６０５段階において要求送信電力計算部３０２から第１使用者、第２使用者及び第３使用者に対するパケットデータ制御チャネルの要求電力値を受信し、６０６段階、６０８段階及び６１０段階において各使用者に対するパケットデータ制御チャネルの送信電力を制御する。６０６段階では、第１パケットデータ制御チャネルの送信電力を制御する動作を行い、６０８段階では、第２パケットデータ制御チャネルの送信電力を制御する動作を行い、６１０段階では第３パケットデータ制御チャネルの送信電力を制御する動作を行う。

第１パケットデータ制御チャネルの送信電力を決定するために制御部３０３は、６０６段階において第１使用者に対するパケットデータ制御チャネル要求電力値と第２使用者に対するパケットデータ制御チャネル要求電力値とを比較する。この比較される２つのチャネルの要求電力値のうち、大きい値が前記第１パケットデータ制御チャネルを制御するための送信電力として決定される。このように２つの要求電力値のうち大きい値に第１パケットデータ制御チャネルの送信電力を決定する理由は、第１パケットデータ制御チャネルは第１使用者だけでなく第２使用者も成功的に受信しなければならないチャネルであるためである。したがって、６０６段階において、制御部３０３は第１パケットデータ制御チャネルの送信電力を、第１使用者及び第２使用者のうちよりよくないチャネル受信環境を有する使用者を基にして制御することによって、第１パケットデータチャネルの受信性能を両使用者ともに保障できるようにする。

第２パケットデータ制御チャネルの送信電力を決定するために制御部３０３は、６０８段階において、第２使用者に対するパケットデータ制御チャネル要求電力値と第３使用者に対するパケットデータ制御チャネル要求電力値とを比較する。この比較される２つのチャネルの要求電力値のうち、大きい値が前記第２パケットデータ制御チャネルを制御するための送信電力として決定される。このように２つの要求デ力値のうち大きい値に第２パケットデータ制御チャネルの送信電力を決定する理由は、第２パケットデータ制御チャネルは、第２使用者だけでなく第３使用者も成功的に受信すべきチャネルであるためである。したがって、６０８段階において制御部３０３は、第２パケットデータ制御チャネルの送信電力を第２使用者及び第３使用者のうちよりよくないチャネル受信環境を有する使用者を基にして制御することによって、第２パケットデータチャネルの受信性能を両使用者ともに保障できるようにする。

６１０段階において、制御部３０３は、第３パケットデータ制御チャネルの送信電力を、第３使用者に対するパケットデータ制御チャネル要求電力値に調整する。したがって、６１０段階において制御部３０３は第３使用者に対するパケットデータ制御チャネル要求電力値が第３パケットデータ制御チャネルの送信電力となるように制御する。前記６０６段階、６０８段階及び６１０段階での電力制御動作は同時に行われ、各段階での電力制御動作が行われた後、前記制御部３０３は６０７段階、６０９段階及び６１１段階において次のスロットに対する電力制御のために待つ。

以上では具体的な実施例に上げて本発明を説明してきたが、本発明の範囲を外れない限度内で様々な変形が可能であることはもちろんである。例えば、前述の説明では同時にサービスされる使用者の数が２名または３名である場合に適用される例について説明したが、本発明は、同時にサービスされる使用者の数が４名以上である場合にも同一に適用されることができる。したがって、本発明の範囲は説明された実施例によって限定されてはいけなく、特許請求の範囲及びこの特許請求の範囲と均等なものにより定められるべきである。

本発明が適用されるパケットデータ制御チャネル送信機の構成を示す図である。 本発明が適用されるパケットデータ制御チャネル受信機の構成を示す図である。 本発明の実施例によってパケットデータ制御チャネルの送信電力を制御するための送信機の構成を示す図である。 本発明の一実施例によってパケットデータ制御チャネルの送信電力を制御する動作の処理流れを示す図である。 本発明の他の実施例によってパケットデータ制御チャネルの送信電力を制御する動作の処理流れを示す図である。

Claims (18)

1. 基地局と、該基地局に連結された２つの端末機とを含み、前記端末機のうち、第１端末機は前記基地局から送信された第１制御情報を受信し、前記端末機のうち、第２端末機は前記基地局から送信された第２制御情報を受信する通信システムにおいて、前記基地局により前記端末機に送信される制御情報の電力を制御する方法は：
   予め設定された時間区間以前の時間区間で、前記第１端末機及び前記第２端末機の順方向チャネル状態を判断する過程と；
   前記設定された時間区間で前記各端末機に制御情報を送信するのに要求される電力値を計算する過程と；
   前記第２端末機に対する第２制御情報の電力値より大きい電力値で前記第１端末機に第１制御情報を送信し、前記第２端末機に要求される電力値で前記第２端末機に第２制御情報を送信する過程と；を含み、
   前記第２端末機が、前記基地局から送信された前記第１端末機に対する第１制御情報も受信する
   ことを特徴とする方法。
2. 前記各端末機の送信電力は、前記各端末機の順方向チャネル状態と前記以前の時間区間での前記各端末機への送信電力とを用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。
3. 前記制御情報は、前記基地局から提供される複数のウォルシュ符号のうち、サービス時に用いられるウォルシュ符号を指示する最後のウォルシュ符号情報であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
4. 基地局と、該基地局に連結されて予め設定された時間区間で前記基地局からデータサービスを受ける少なくとも２つの端末機とを含み、前記基地局は、前記データサービスのさい前記端末機により用いられる制御情報を前記各端末機に送信し、前記端末機のうち、第１端末機は前記基地局から送信された自分の制御情報を受信し、前記端末機のうち、第２端末機は前記基地局から送信された自分の制御情報と前記第１端末機に対する制御情報とを受信する通信システムにおいて、前記基地局により前記端末機に送信される制御情報の電力を制御する方法は：
   前記設定された時間区間以前の時間区間で前記各端末機の順方向チャネル状態を判断する過程と；
   前記各端末機の順方向チャネル状態と前記以前の時間区間での前記各端末機への送信電力とを用いて、前記設定された時間区間で前記各端末機に制御情報を送信するのに要求される電力値を計算する過程と；
   前記計算された要求電力値のうち、相対的に大きい電力値で前記第１端末機に制御情報を送信し、前記計算された要求電力値のうち、前記第２端末機に要求される電力値で前記第２端末機に制御情報を送信する過程と；を含み、
   前記第２端末機が、前記基地局から送信された前記第１端末機に対する制御情報も受信する
   ことを特徴とする方法。
5. 前記制御情報は、前記基地局から提供される複数のウォルシュ符号のうち、サービス時に用いられるウォルシュ符号を指示する最後のウォルシュ符号情報であることを特徴とする請求項４に記載の方法。
6. 前記第１端末機に制御情報を送信するのに要求される電力値は、下記の数学式により計算されることを特徴とする請求項４に記載の方法。
   

   

   (式中、
   

   

   は、第１端末機に制御情報を送信するのに要求される電力値を表し、
   

   

   は、前記以前時間区間で前記基地局が転送しているパイロットチャネルのエネルギーを表し、
   

   

   は、制御情報の送信に必要な受信信号対雑音比(ＳＮＲ)を表し、
   

   

   は、前記第１端末機のパイロット信号強度測定値を表す。)
7. 前記第２端末機に制御情報を送信するのに要求される電力値は、下記の数学式により計算されることを特徴とする請求項４に記載の方法。
   

   

   (式中、
   

   

   は、第２端末機に制御情報を送信するのに要求される電力値を表し、
   

   

   は、前記以前時間区間で前記基地局が転送しているパイロットチャネルのエネルギーを表し、
   

   

   は、制御情報送信に必要な受信信号対雑音比(ＳＮＲ)を表し、
   

   

   は、前記第２端末機のパイロット信号強度測定値を表す。)
8. 基地局と、該基地局に連結された２つの端末機とを含み、前記端末機のうち、第１端末機は前記基地局から送信された第１制御情報を受信し、前記端末機のうち、第２端末機は前記基地局から送信された第２制御情報を受信する通信システムにおいて、前記基地局により前記端末機に送信される制御情報の電力を制御するための基地局装置は、
   予め設定された時間区間以前の時間区間で、前記第１端末機及び前記第２端末機の順方向チャネル状態情報を前記端末機から受信する受信部と；
   前記設定された時間区間で、前記第１端末機及び前記第２端末機に制御情報を送信するチャネル送信機と；
   前記第１端末機のチャネル状態が前記第２端末機のチャネル状態よりもよくない場合、前記第１端末機への制御情報が第１送信電力で送信されるように制御し、前記第２端末機への制御情報が前記第１送信電力よりも低い第２送信電力で送信されるように制御する送信電力制御部と；を含み、
   前記第２端末機が、前記基地局から送信された前記第１端末機に対する第１制御情報も受信する
   ことを特徴とする基地局装置。
9. 前記第１送信電力及び前記第２送信電力を計算する計算部をさらに含むことを特徴とする請求項８に記載の基地局装置。
10. 前記計算部は、前記各端末機の順方向チャネル状態と前記以前の時間区間での前記各端末機への送信電力とを用いて前記各端末機の送信電力を計算することを特徴とする請求項９に記載の基地局装置。
11. 前記制御情報は、前記基地局から提供される複数のウォルシュ符号のうち、サービス時に用いられるウォルシュ符号を指示する最後のウォルシュ符号情報であることを特徴とする請求項９に記載の基地局装置。
12. 基地局と、該基地局に連結されて予め設定された時間区間で前記基地局からデータサービスを受ける少なくとも２つの端末機とを含み、前記基地局は、前記データサービスのさい前記端末機により用いられる制御情報を前記各端末機に送信し、前記端末機のうち、第１端末機は前記基地局から送信された自分の制御情報を受信し、前記端末機のうち、第２端末機は前記基地局から送信された自分の制御情報と前記第１端末機に対する制御情報とを受信する通信システムにおいて、前記基地局により前記端末機に送信される制御情報の電力を制御するための基地局装置は、
    前記設定された時間区間以前の時間区間で前記各端末機の順方向チャネル状態情報を前記端末機から受信する受信部と；
    前記設定された時間区間で前記第１端末機及び前記第２端末機に制御情報を送信するチャネル送信機と；
    前記各端末機の順方向チャネル状態と前記以前の時間区間での前記各端末機への送信電力とを用いて、前記設定された時間区間で前記各端末機に制御情報を送信するのに要求される電力値を計算する要求送信電力計算部と；
    前記計算された要求電力値のうち、相対的に大きい電力値で前記第１端末機への制御情報が送信されるように制御し、前記計算された要求電力値のうち、前記第２端末機に要求される電力値で前記第２端末機への制御情報が送信されるように制御する送信電力制御部と；を含み、
    前記第２端末機が、前記基地局から送信された前記第１端末機に対する制御情報も受信する
    ことを特徴とする基地局装置。
13. 前記要求送信電力計算部は、前記第１端末機に制御情報を送信するのに要求される電力値を、下記の数学式により計算することを特徴とする請求項１２に記載の基地局装置。
    

    

    (式中、
    

    

    は、第１端末機に制御情報を送信するのに要求される電力値を表し、
    

    

    は、前記以前時間区間で前記基地局が転送しているパイロットチャネルのエネルギーを表し、
    

    

    は、制御情報の送信に必要な受信信号対雑音比(ＳＮＲ)を表し、
    

    

    は、前記第１端末機のパイロット信号強度測定値を表す。)
14. 前記要求送信電力計算部は、前記第２端末機に制御情報を送信するのに要求される電力値を、下記の数学式により計算することを特徴とする請求項１２に記載の基地局装置。
    

    

    (式中、
    

    

    は、第２端末機に制御情報を送信するのに要求される電力値を表し、
    

    

    は、前記以前時間区間で前記基地局が転送しているパイロットチャネルのエネルギーを表し、
    

    

    は、制御情報送信に必要な受信信号対雑音比(ＳＮＲ)を表し、
    

    

    は、前記第２端末機のパイロット信号強度測定値を表す。)
15. 前記制御情報は、前記基地局から提供される複数のウォルシュ符号のうち、サービス時に用いられるウォルシュ符号を指示する最後のウォルシュ符号情報であることを特徴とする請求項１２に記載の基地局装置。
16. 基地局と、該基地局に連結されて予め設定された時間区間で前記基地局からデータサービスを受ける少なくとも２つの端末機とを含み、前記基地局は、前記データサービスのさい前記端末機により用いられる制御情報を前記各端末機に送信し、前記端末機のうち、第１端末機は前記基地局から送信された自分の制御情報を受信し、前記端末機のうち、第２端末機は前記基地局から送信された自分の制御情報と前記第１端末機に対する制御情報とを受信する通信システムの電力制御装置において：
    前記第１端末機及び前記第２端末機は、
    順方向チャネル状態情報を前記基地局に送信する送信部を含み；
    前記基地局は、
    前記設定された時間区間以前の時間区間で、前記順方向チャネル状態情報を受信する受信部と、
    前記設定された時間区間で、前記第１端末機及び前記第２端末機に制御情報を送信するチャネル送信機と、
    前記第１端末機のチャネル状態が前記第２端末機のチャネル状態よりもよくない場合、前記第１端末機への制御情報が第１送信電力で送信されるように制御し、前記第２端末機への制御情報が前記第１送信電力よりも低い第２送信電力で送信されるように制御し、前記第１端末機のチャネル状態が前記第２端末機のチャネル状態よりも良い場合、前記第１端末機及び前記第２端末機への制御情報が前記第２送信電力で送信されるように制御する送信電力制御部と、
    を含むことを特徴とする電力制御装置。
17. 前記基地局は、前記第１送信電力及び前記第２送信電力を計算する計算部をさらに含むことを特徴とする請求項１６に記載の電力制御装置。
18. 前記計算部は、前記各端末機の順方向チャネル状態と前記以前の時間区間での前記各端末機への送信電力とを用いて前記各端末機の送信電力を計算することを特徴とする請求項１７に記載の電力制御装置。

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