JP3960799B2

JP3960799B2 - 無線通信システムにおける閉ループ電力制御

Info

Publication number: JP3960799B2
Application number: JP2001500455A
Authority: JP
Inventors: ティモシージェイムールスレイ; ベルナルドフント; マシューピージェイバーカー
Original assignee: Koninklijke Philips NV; Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1999-05-26
Filing date: 2000-05-19
Publication date: 2007-08-15
Anticipated expiration: 2020-05-19
Also published as: US6556838B1; EP1101293B1; TW493323B; WO2000074261A1; US6826412B2; CN1318230A; US20030195012A1; EP1101293A1; JP2003501867A; CN1139199C

Description

【０００１】
【技術分野】
本発明は無線通信システムに関し、更に斯様なシステムに用いる一次局及び二次局、並びに斯様なシステムを動作させる方法に関する。本明細書はとりわけ台頭しつつある（emerging）ユニバーサル移動電話システム（Universal Mobile Telecommunication System ）(UMTS)に関するシステムについて記載しているが、斯様な技術は他の移動無線システムにおいて使用するために等しく適用可能であることを理解されたい。
【０００２】
【背景技術】
無線通信システムにおいて基地局（BS）と移動局（MS）との間で必要とされる通信の基本タイプは２つある。第1のタイプはユーザトラヒック、例えば音声データ又はパケットデータである。第２のタイプは、BS及びMSが所要ユーザトラヒックを交換することを可能にするために伝送チャネルの様々なパラメータを設定し、監視するのに必要とされる制御情報である。
【０００３】
多くの通信システムにおいて制御情報の機能の１つは、電力制御を可能にすることである。ＭＳからＢＳに送信される信号の電力制御は、ＢＳが異なるＭＳからほぼ同じ電力レベルで信号を受信する一方で、各ＭＳにより必要とされる伝送電力を最小化するために必要とされる。ＢＳによりＭＳに送信される信号の電力制御は、ＭＳが他のセル及び無線システムとの干渉を低減すべく伝送電力を最小化する一方で、ＢＳから誤り率の小さい信号を受信するために必要とされる。双方向無線通信システム（two-way radio communication system）においては、電力制御は閉ループの手法で又は開ループの手法で動作され得る。閉ループシステムにおいては、ＭＳが、ＢＳからの伝送電力において必要とされる変更を決定し、この変更をＢＳに信号で伝え、またその反対にＢＳが、ＭＳからの伝送電力において必要とされる変更を決定し、この変更をＭＳに信号で伝える。ＴＤＤシステムにおいて用いられ得る開ループシステムでは、ＭＳがＢＳからの受信信号を測定し、この測定を使用してＭＳの伝送電力において必要とされる変更を決定する。
【０００４】
電力制御を用いる時分割多元接続と周波数分割複合多元接続とが組合わされたシステム（combined time and frequency division multiple access system）の例に、ＢＳ送信機とＭＳ送信機との両方の伝送電力が２ｄＢのステップ単位で制御される移動体通信用グローバルシステム（Global System for Mobile communication）（ＧＳＭ）がある。同様に、スペクトル拡散符号分割多元接続（spread spectrum Code Division Multiple Access）（ＣＤＭＡ）技術を用いるシステムにおける電力制御の実施が、米国特許第５，０５６，１０９において開示されている。
【０００５】
閉ループ電力制御を考察する際には、いかなる任意のチャネル条件に対しても所要Ｅ_ｂ／Ｎ_０（ビット当たりのエネルギー／雑音密度）を最小にする電力制御の最適ステップサイズがあることを示すことが出来る。チャネルが非常にゆっくり変化する場合、最適ステップサイズは１ｄＢよりも小さくなり得る。これは、斯様な値がトラッキングエラー（tracking error）を最小にしながらチャネルにおける変化を追跡する（track）のに十分であるからである。ドップラー周波数（Doppler frequency）が増大するにつれ、ステップサイズが大きいほど性能が良くなり、最適値は２ｄＢよりも大きくなる。しかしながら、ドップラー周波数がさらに増加するときに、電力制御ループの待ち時間（又は、更新速度）が非常に大きくなってチャネルを適切に追跡できなくなり、最適ステップサイズは再び減少して、恐らく０．５ｄＢよりも小さくなる。この理由は、速いチャネルの変化は追跡できないので、必要となるのはただ、一般に遅いプロセスである投影を追う能力だけであるからである。
【０００６】
最適電力制御ステップサイズは動的に変化し得るので、ＭＳからＢＳへのアップリンク伝送及びＢＳからＭＳへのダウンリンク伝送で使用する適切な電力制御ステップサイズを、ＢＳが決定して、それに応じてＭＳに知らせれば、性能が改善される可能性がある。斯様な方法を使用する可能性のあるシステムの例には、ＵＭＴＳ周波数分割双方向（Frequency Division Duplex）（ＦＤＤ）規格がある。この規格では、ＣＤＭＡ技術を使用するために電力制御が重要である。小さな最小ステップサイズ、例えば０．２５ｄＢを持つことで性能の向上は得られるが、これによって局のコストは相当に高くなるだろう。しかし、局が最小ステップサイズを実施する必要がなければ、局は要求されたステップサイズを実施することができなくてもよい。
【０００７】
局による電力制御ステップサイズのいくつかの実施がオプションであるシステムでは、他の問題が起こる可能性がある。例えば、ＵＭＴＳ仕様に従って動作するシステムで、ＢＳは、ダウンリンク伝送電力を変更する時に、複数の異なる電力制御ステップサイズを、例えば０．５ｄＢ、１ｄＢ、１．５ｄＢ、及び２ｄＢの４つのステップサイズを使用することが出来る。しかし、１ｄＢのステップサイズの実施だけを義務付けられている場合がそうである可能性がある。場合によっては、異なるＢＳが確実に同じように動作するようにすることが望ましい可能性がある。例えば、ソフトウェア引渡しの間、ＭＳは（ＢＳの「アクティブセット」として知られている）複数のＢＳと通信を行って、もしあれば、どのＢＳに転送すべきかを決定する。したがって、アクティブセットのＢＳの伝送電力が大きく異なることがないようにする必要がある。これが最適に達成されるのは、アクティブセットのＢＳが同じ様な方法で、例えば受信された電力制御指令に応じて同じ様な電力ステップサイズを使用して、伝送電力を変更する場合である。
【０００８】
２つのＢＳが１つのＭＳとソフトウェア引渡し状態にあり、そのＭＳが１．５ｄＢのステップサイズが最適であるような速度で移動しているが、ＢＳの１つだけが１．５ｄＢステップをサポートする場合、両方のＢＳの最適電力制御は可能でない。ＢＳに異なるステップサイズを使用するように命令し、その結果最適なステップサイズはそれをサポートするＢＳで使用できるようになるか（２つのＢＳの伝送電力が大きく異なるという危険がある）、又は、伝送電力の過度な相違を避けるために、両方のＢＳに同じ最適でないステップサイズ（例えば、１ｄＢ又は２ｄＢ）を使用するように命令するか、どちらかをネットワークは選ばなければならない。明らかに、どちらの選択も最適ではない。
【０００９】
【発明の開示】
本発明の目的は、全ての局が同一セットのステップサイズを実施することを必要としない、最適電力制御ステップサイズの選択を可能にすることにある。
【００１０】
本発明の第１の特徴によれば、一次局と二次局との間に通信チャネルを持つ無線通信システムを供し、前記一次局及び前記二次局のうち一方（送信局）が、電力制御指令を他方の局（受信局）に送信して、該他方の局の出力伝送電力を調整するよう該他方の局に指示するための手段を持ち、前記受信局が、少なくとも１つのサポートされているサイズの電力制御ステップの組合せによって、サポートされていない電力制御ステップサイズをエミュレートするためのエミュレーション手段を持つ。
【００１１】
本発明の第２の特徴によれば、無線通信システムにおいて用いる一次局を供し、前記無線通信システムは当該一次局と二次局との間に通信チャネルを持ち、当該一次局が、前記二次局によって送信される電力制御指令に応じて該一次局の出力伝送電力をステップ単位で調整するための手段を持ち、少なくとも１つのサポートされているサイズの電力制御ステップの組合せによって、サポートされていない電力制御ステップサイズをエミュレートするためのエミュレーション手段が設けられている。
【００１２】
本発明の第３の特徴によれば、無線通信システムにおいて用いる二次局を供し、前記無線通信システムは当該二次局と一次局との間に通信チャネルを持ち、当該二次局が、前記一次局によって送信される電力制御指令に応じて該二次局の出力伝送電力をステップ単位で調整するための手段を持ち、少なくとも１つのサポートされているサイズの電力制御ステップの組合せによって、サポートされていない電力制御ステップサイズをエミュレートするためのエミュレーション手段が設けられている。
【００１３】
本発明の第４の特徴によれば、一次局と二次局との間に通信チャネルを持つ無線通信システムを動作させる方法を供し、前記一次局及び前記二次局のうち一方（送信局）が、電力制御指令を他方の局（受信局）に送信して、該他方の局の電力をステップ単位で調整するよう該他方の局に指示し、前記受信局が、少なくとも１つのサポートされているサイズの電力制御ステップの組合せによって、サポートされていない電力制御ステップサイズをエミュレートする。
【００１４】
本発明は、従来技術では存在しなかったことであるが、局による小さな電力制御ステップサイズのエミュレーションが優れた性能を供することが出来るという認識に基づいている。
【００１５】
一例として、添付の図面を参照して本発明の実施例を以下に説明する。
【００１６】
【本発明を実施するための最良の形態】
図１を参照して、周波数分割二重通信モード（frequency division duplex mode）又は時分割二重通信モード（time division duplex mode）で動作することが出来る無線通信システムは、一次局（ＢＳ）１００及び複数の二次局（ＭＳ）１１０を含む。ＢＳ１００は、マイクロコントローラ（μＣ）１０２、無線伝送手段１０６に接続されたトランシーバ手段（Ｔｘ／Ｒｘ）１０４、伝送電力レベルを変更するための電力制御手段（ＰＣ）１０７、及びＰＳＴＮ又は他の適当なネットワークに接続するための接続手段１０８を含む。各ＭＳ１１０は、マイクロコントローラ（μＣ）１１２、無線伝送手段１１６に接続されたトランシーバ手段（Ｔｘ／Ｒｘ）１１４、及び伝送電力レベルを変更するための電力制御手段（ＰＣ）１１８を含む。ＢＳ１００からＭＳ１１０への通信は、ダウンリンクチャネル１２２上で行われ、一方で、ＭＳ１１０からＢＳ１００への通信はアップリンクチャネル１２４上で行われる。
【００１７】
ＵＭＴＳＦＤＤシステムで、データは、各々が１５のタイムスロットを有する１０ｍｓのフレームで送信される。ＢＳ１００は、スロット当たり１つの電力制御指令（２ビットで構成される）を送信する。ここで、ビット１１（今後簡単にするために１の値と呼ぶ）は、ＭＳ１１０に電力を増加させるように要求し、ビット００（今後０と呼ぶ）はＭＳ１１０に電力を減少させるように要求する。必要な電力制御ステップサイズの変更は、制御チャネル上で個別に通知される。
【００１８】
本発明によるシステムでは、ＭＳ１１０が、ＭＳ１１０の可能な最小ステップサイズよりも小さな電力制御ステップサイズを実施するように要求された時に、この動作が修正される。この状況で、ＭＳ１１０が一連の同一電力制御指令を受信しない場合、ＭＳ１１０は何も処置を講じないで、それによって、より正確な電力制御を有するＭＳ１１０の性能をエミュレートする。
【００１９】
例えば、要求されたステップサイズが０．５ｄＢであり、ＭＳ１１０で実施される最小ステップサイズが１ｄＢである場合を考えよう。ＭＳ１１０は、電力制御指令を２つずつ処理し、両方の指令が等しい場合にだけ、出力電力を変える。したがって、受信された指令が１１である場合は電力を増加させる。受信された指令が００である場合は、電力を減少させる。受信された指令が１０か０１である場合は、電力を変えない。フレームの伝送との比較を整列して、したがって、特定のフレームのスロット１と２で送信された電力制御指令、それからスロット３と４で送信された指令、その他を組合せるのが有利である可能性がある。
【００２０】
同様に、要求されたステップサイズが０．２５ｄＢであり、最小ステップサイズが１ｄＢである場合、ＭＳ１１０は、電力制御指令を一度に４つ処理し、４つの指令が全て等しいときにだけ、出力電力を変える。したがって、受信された指令が１１１１である場合は、電力を増加させ、００００である場合は、電力を減少させ、そうでない場合は、変えない。再び、フレーム伝送との比較を整列して、特定のフレームのスロット１から４で送信された指令、それからスロット５から８で送信された指令、その他を組み合わせるのが有利である可能性がある。
【００２１】
３又は５のスロットで受信された指令を組み合わせることは、考察しているＵＭＴＳの実施例においてとりわけ有利である。その理由は、ＵＭＴＳは１５スロットのフレームで整列が維持するからである。しかし、本方法は斯様なシステムに限定されない。ＭＳ１１０で実施される最小ステップサイズがＳであり、ＢＳ１００で要求されたステップサイズがＲである一般的な場合を考えよう。この場合に、電力制御指令はＧのグループに組み合わせることが出来る。ここで、Ｇ＝Ｓ／Ｒである。
【００２２】
図２は、ＭＳ１１０の最小ステップよりも小さな電力制御ステップをエミュレートする方法を図示する。２０２で、ＭＳ１１０がグループに組み合わせるべき指令の数Ｇを決定し、受信された電力制御指令用の計数器ｉをゼロに設定することから方法は始まる。２０４で、ＭＳ１１０は、電力制御指令を受信し、計数器ｉをインクリメントする。次に、２０６で、ｉの値をＧと比較する。ｉがＧよりも小さい場合、受信された指令は格納され、ＭＳ１１０は次の指令を受信するのを待つ。そうでない場合、必要な数の電力制御指令が受信されており、ＭＳ１１０は、２０８で、受信された電力制御指令に基づいて電力を調整すべきかどうかを決定する。これが行われると、計数器ｉはゼロ（ｉがＧに等しい場合）か１（ｉがＧよりも大きい場合、これはＧが整数でないときに起こる）にリセットされ、ＭＳ１１０は次の電力制御指令を受信するのを待つ。
【００２３】
他の実施例においては、電力制御指令をＧのグループに組み合わせないで、ＭＳ１１０は要求された電力変化の現在の合計（running total）を保持し、合計の要求された電力変化が最小ステップサイズに達した時に、変更を行う。例えば、要求されたステップサイズが０．２５ｄＢであり、最小ステップサイズが１ｄＢである場合、受信された指令のシーケンス１１０１０１１１で、電力が１ｄＢだけ増加されることになる。その時にＭＳ１１０は、要求された電力変化の現在の合計から実際に実施されたステップを差し引く。しかし、斯様な方法は実施するには比較的複雑であり（というのは、要求された電力変化の現在の合計を維持することが必要であるから）、方法の性能に最小限度の改善をもたらすに過ぎないようである。
【００２４】
この他の実施例の変形例においては、ＭＳ１１０は、個々の電力制御指令各々に対してハードウェアによる決定を採用しないで、要求された電力変化の現在の合計の保持にソフトウェアによる決定方法を使用する。各電力制御指令は、現在の合計に加えるまえに、ＭＳ１１０が正しくその指令を解釈している可能性の目安として、その指令の受信信号の振幅の関数で重み付けする。例えば、シーケンス１１０１０１１１０１１は、重み付けされると、要求された電力変化のシーケンス０．８、０．３、−０．３、０．４、−０．１、０．５、０．９、０．８、−０．４、０．７、０．５（０．２５ｄＢの単位で）に相当するかもしれない。このシーケンスの現在の合計は４．１であり、これによって、ＭＳ１１０は１ｄＢの上向きのステップを実行し、現在の合計を０．１に減らすように起動される。この変形形態で、方法の性能は僅かに改良される筈である。
【００２５】
本発明による方法の有効性を例証するために、２つのシミュレーションを行った。これらのシミュレーションは、１ｄＢの最小ステップサイズを有するＭＳ１１０の性能を、０．２５ｄＢの最小ステップサイズを有するＭＳ１１０の性能と比較して調べる。シミュレーションでは、次のいくつかの理想化の仮定を行う。
・電力制御ループに１スロットの遅延があること、
・チャネル符号化はないこと、
・受信機による完全なチャネル推定があること、
・受信機での等化は完全なＲＡＫＥ受信機で実行されること、
・制御チャネルオーバヘッドはＥ_ｂ／Ｎ_０指数に含まれないこと、
・電力制御指令の伝送の誤り率は一定であること、
・チャネルは単純なＮ経路レイリーチャネルとしてモデル化されること。
【００２６】
第１のシミュレーションは急速に変化するチャネルと関係があり、ここで、ＭＳ１１０は、電力制御指令の誤り率０．０１で、単一経路レイリーチャネル中を毎時３００ｋｍで移動している。図３は、ｄＢ単位で使用された電力制御ステップサイズに対する０．０１のアップリンクビット誤り率を得るのに必要なｄＢ単位の受信されたＥ_ｂ／Ｎ_０のグラフである。実線は、０．２５ｄＢ又はそれより小さい最小電力制御ステップサイズを有するＭＳ１１０についての結果を示す。一方で、破線は、１ｄＢの最小ステップサイズを有するＭＳ１１０についての結果を示し、ここで、ＭＳ１１０は電力制御ビットを２又は４のグループで組み合わせて、それぞれ０．５ｄＢ及び０．２５ｄＢの電力制御ステップサイズをエミュレートする。
【００２７】
この状況で、最良の性能は１ｄＢ未満の小さなステップサイズで得られる。０．２５ｄＢ及び０．５ｄＢステップのエミュレーションで約０．０５ｄＢだけの小さな実施損失となり、これは、エミュレーションが行われない場合の約０．６ｄＢに比べると、エミュレーション方法の有効性を実証している。電力制御指令の誤り率を０．１に増すと、受信されたＥ_ｂ／Ｎ_０は一般に約０．２ｄＢ低下するが、エミュレートされた小さなステップを有するＭＳ１１０の性能は、依然として、小さなステップを直接実施するＭＳ１１０の性能に近くなっている。
【００２８】
第２のシミュレーションはゆっくり変化するチャネルに関係があり、ここでＭＳ１１０は、０．０１の電力制御指令の誤り率で、６経路レイリーチャネルで毎時１ｋｍで移動している。図４は、ｄＢ単位で使用された電力制御ステップサイズに対する０．０１のアップリンクビット誤り率を得るのに必要なｄＢ単位の受信されたＥ_ｂ／Ｎ_０のグラフである。グラフの線は図３と同様に識別される。
【００２９】
この場合、１ｄＢ未満の電力制御ステップを使用する方が少し有利である。第１のシミュレーションに関するように、エミュレートされた小さなステップを使用して得られた結果は、小さなステップを直接実施した結果に非常に近い。
【００３０】
この方法の他の応用では、（例えば、より長い期間にわたって平均することで）送信された電力制御指令の解釈の誤りの影響を軽減するような理由のために有利であると考えられる場合に、Ｇの値はＳ／Ｒ以外の値に設定することが出来る。したがって、いくつかの環境では、ＭＳ１１０は、実施可能な最小ステップサイズよりも大きなステップサイズを使用することを選ぶ可能性がある。
【００３１】
上記の方法の変形形態を、局で実施される最小ステップサイズよりも大きなサポートされない電力制御ステップサイズをエミュレートするために使用することが出来る。ＵＭＴＳ仕様に従って動作するシステムのＢＳ１００の場合を考えよう。斯様なシステムの一例で、ＢＳ１００は、ダウンリンク伝送１２２の電力を調整する時に４つのステップサイズの１つ使用することが出来る。すなわち、０．５ｄＢ、１ｄＢ、１．５ｄＢ、及び２ｄＢであり、そのうちで１ｄＢだけが義務付けられている。
【００３２】
ＢＳ１００は、ネットワークインフラストラクチャで１．５ｄＢステップを使用するように命令されているが、１ｄＢステップと２ｄＢステップだけを実施できる場合を考えよう。本発明による方法で、ＢＳ１００は受信された電力制御指令を２つずつ考慮に入れる。ソフトウェア引渡し中の使用について、フレームは奇数（１５）のタイムスロットを含むので、これらのグループは奇数番又は偶数番のフレーム境界に整列されるのが有利である。偶数又は奇数フレームの定義は、結合フレーム数又はシステムフレーム数から定義することが出来る。斯様な整列によって、本発明によるエミュレーションアルゴリズムを実行している、アクティブセットの異なるＢＳ１００は、確実に同じ様に動作するようになる。
【００３３】
各対の第１のタイムスロットで、ＢＳ１００は常に、受信された電力制御指令の符号で与えられた方向に１ｄＢの電力ステップを実施する。ここでその符号は、受信された指令が０である場合は負であり、受信された指令が１である場合は正であると考える。第２のタイムスロットで、受信された電力制御指令が第１のスロットで受信されたものと同じ符号である場合、ＢＳ１００は２ｄＢの電力ステップを実施し、または符号が反対である場合は、ＢＳ１００は大きさ１ｄＢの電力ステップを実施する。ＢＳ１００が１ｄＢステップだけを実施する場合、エミュレーションアルゴリズムでより大きなステップサイズが要求される時には、１つよりも多い１ｄＢステップを単一のタイムスロットで実施することが出来る。結果として得られる電力変化は、次の表のようになる。
【表１】

【００３４】
上の方法は、（χ＋０．５）ｄＢに等しいステップサイズをエミュレートする場合を取り扱うように一般化することが出来る。ここでＢＳ１００は、χｄＢの第１のタイムスロットの電力ステップと、適宜にχｄＢ又は（χ＋１）ｄＢの第２のタイムスロットの電力ステップとを有して、χｄＢ及び（χ＋１）ｄＢのステップを実施することが出来る。
【００３５】
また、他の一般化も可能である。（χ＋ａ）ΔｄＢに等しいステップサイズをエミュレートする場合を考えよう。ここで、ΔはＢＳ１００でサポートされた最小ステップサイズであり、χは整数であり、０＜ａ＜１である。ＢＳ１００が電力制御指令を受信する度に、ＢＳ１００は次の計算を行う。
Ｓ_ｉ＝Ｓ_ｉ−１＋Ｐａ
ここで、Ｐは、受信された指令が０の値を持つ時に−１に等しく、受信された指令が１の値を持つ時に＋１に等しい。第１のタイムスロットで、Ｓ_ｉ−１はゼロに初期設定され、その後、前のタイムスロットのＳ_ｉの値に等しくなる。
【００３６】
Ｓ_ｉ≦０．５の場合、ＢＳ１００で実施される電力ステップのサイズはχΔｄＢである。Ｓ_ｉ＞０．５の場合、ＢＳ１００で実施される電力ステップのサイズは（χ＋１）ΔｄＢであり、ＢＳ１００はＳ_ｉからＰを引く。
【００３７】
次に、（χ＋ａ／ｂ）ΔｄＢに等しいステップサイズをエミュレートする場合を考えよう。ここで、χ，ａ及びｂは整数であり、ａ＜ｂである。ＢＳ１００がｂのグループの受信された電力制御指令を考慮に入れる。ソフトウェア引渡しの場合について、基本的なエミュレーションアルゴリズムに関して上に述べたのと同じ理由のために、グループは奇数番又は偶数番のフレーム境界に整列されるのが好ましい。
【００３８】
ＢＳ１００は、各サブグループのタイムスロットの数の差がせいぜい１であるように、ｂのタイムスロットのグループをサブグループに分割する。各サブグループの最後のタイムスロット以外の全てのタイムスロットで、ＢＳ１００は常に、そのスロットの受信された電力制御指令の符号で与えられた方向に大きさχΔｄＢの電力ステップを実施する。各サブグループの最後のスロットで、そのサブグループの全てのスロットの受信された電力制御指令が同じ符号である場合、ＢＳ１００は大きさ（χ＋１）ΔｄＢの電力ステップを実施し、そうでないない場合は、ＢＳ１００は大きさχΔｄＢの電力ステップを実施する。この方法によって、電力レベルの誤りは、ａ／ｂｄＢと（１−ａ／ｂ）ｄＢのうちの大きい方よりも決して大きくなることはなくなる。
【００３９】
上記の方法はまた、ＢＳ１００又はＭＳ１１０でサポートされた２つのステップサイズの中間のどのようなステップサイズのエミュレーションも含むようにさらに一般化することが出来る。
【００４０】
上の説明において、アップリンク伝送１２４の電力を制御するためのＭＳ１１０によるステップサイズのエミュレーションについての記載は全て、ダウンリンク伝送１２２の電力を制御するためにＢＳ１００で同様に使用することが出来る。また、逆も可能である。
【００４１】
さらに、上の詳細な説明は、電力制御指令が、電力制御ステップサイズを設定するための局への命令とは別個に送信されるシステムに関係している。しかし、本発明は他のシステムの範囲での使用にも適応する。特に、本発明は、電力制御ステップサイズが可変であり、かつ局がこのステップに特定の値を使用するように命令される任意のシステムで使用することが出来る。また、本発明は、電力制御ステップサイズが一定であるシステム、又は、電力制御ステップサイズのエミュレーション方法が使用されている間は少なくとも一定であるシステムでも使用することが出来る。局で使用すべき特定のステップサイズは、ネットワークインフラストラクチャ、ＢＳ１００、又はＭＳ１１０によって決定される可能性がある。また、そのステップサイズは、任意のこれらのエンティティの間の交渉で決定することも出来る。
【００４２】
本開示を読むことから、他の修正形態が当業者には明らかになるであろう。斯様な修正形態は、無線通信システムで既に知られており、かつここで既に記述された特徴の代わりに、又はそれに付け加えて使用することが出来る他の特徴を包含することが出来る。
【００４３】
本明細書及び特許請求の範囲で、要素の前にある「１つ」は、複数の斯様な要素を除外するものではない。さらに、「有する」という用語は、他の要素又は列挙されたステップ以外のステップの存在を除外するものではない。
【００４４】
【産業上の応用範囲】
本発明は無線通信システムの範囲、例えばＵＭＴＳに応用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】無線通信システムのブロック概略図である。
【図２】二次局において電力制御をなすための本発明による方法を例示する流れ図である。
【図３】時間当たり３００Ｋｍで移動するＭＳに対してｄＢ単位で使用される電力制御ステップサイズと０．０１のビット誤り率を得るのに必要なｄＢ単位の受信Ｅ_ｂ／Ｎ_０のグラフ。
【図４】時間当たり１Ｋｍで移動するＭＳに対してｄＢ単位で使用される電力制御ステップサイズと０．０１のビット誤り率を得るのに必要なｄＢ単位の受信Ｅ_ｂ／Ｎ_０のグラフ。
【符号の説明】
１００一次局（ＢＳ）
１０２マイクロコントローラ
１０４トランシーバ手段
１０６無線伝送手段
１０７電力制御手段
１１０二次局（ＭＳ）
１１２マイクロコントローラ
１１４トランシーバ手段
１１６無線伝送手段
１１８電力制御手段
１２２ダウンリンクチャネル
１２４アップリンクチャネル

Claims

一次局と二次局との間に通信チャネルを持つ無線通信システムであって、前記一次局及び前記二次局のうち一方（送信局）が、電力制御指令を他方の局（受信局）に送信して、該他方の局の出力伝送電力を調整するよう該他方の局に指示するための手段を持ち、前記受信局が、少なくとも１つのサポートされているサイズの電力制御ステップの組合せによって、サポートされていない電力制御ステップサイズをエミュレートするためのエミュレーション手段を持つ無線通信システム。
無線通信システムにおいて用いる一次局であって、前記無線通信システムは当該一次局と二次局との間に通信チャネルを持ち、当該一次局が、前記二次局によって送信される電力制御指令に応じて該一次局の出力伝送電力をステップ単位で調整するための手段を持ち、少なくとも１つのサポートされているサイズの電力制御ステップの組合せによって、サポートされていない電力制御ステップサイズをエミュレートするためのエミュレーション手段が設けられている一次局。
前記エミュレーション手段が（χ＋０．５）ΔｄＢのステップサイズをエミュレートし、但しχは整数、Δは当該局により実施される最小ステップサイズであり、前記エミュレーション手段は、受信された電力制御指令を対で考慮に入れ、第１の前記電力制御指令に応じて大きさχΔｄＢのステップを実施し、これに続いて、第２の前記電力制御指令が前記第１の電力制御指令と同じ符号を持つ場合には大きさ（χ＋１）ΔｄＢのステップを実施し、これらの電力制御指令の符号が逆である場合にはχΔｄＢのステップを実施することを特徴とする請求項２に記載の一次局。
無線通信システムにおいて用いる二次局であって、前記無線通信システムは当該二次局と一次局との間に通信チャネルを持ち、当該二次局が、前記一次局によって送信される電力制御指令に応じて該二次局の出力伝送電力をステップ単位で調整するための手段を持ち、少なくとも１つのサポートされているサイズの電力制御ステップの組合せによって、サポートされていない電力制御ステップサイズをエミュレートするためのエミュレーション手段が設けられている二次局。
前記エミュレーション手段が、複数の電力制御指令をグループとして処理して、当該二次局の出力電力を調整すべきかどうかを決定し、以って最小ステップサイズより小さい電力制御ステップサイズをエミュレートすることを特徴とする請求項４に記載の二次局。
一次局と二次局との間に通信チャネルを持つ無線通信システムを動作させる方法であって、前記一次局及び前記二次局のうち一方（送信局）が、電力制御指令を他方の局（受信局）に送信して、該他方の局の電力をステップ単位で調整するよう該他方の局に指示し、前記受信局が、少なくとも１つのサポートされているサイズの電力制御ステップの組合せによって、サポートされていない電力制御ステップサイズをエミュレートする方法。
（χ＋０．５）ΔｄＢのステップサイズのエミュレーションを行い、但しχは整数、Δは前記受信局により実施される最小ステップサイズであり、前記エミュレーションは、受信された電力制御指令を対で考慮に入れること、及び第１の前記電力制御指令に応じて大きさχΔｄＢのステップを実施し、これに続いて、第２の前記電力制御指令が前記第１の電力制御指令と同じ符号を持つ場合には大きさ（χ＋１）ΔｄＢのステップを実施し、これらの電力制御指令の符号が逆である場合にはχΔｄＢのステップを実施することによりなされることを特徴とする請求項６に記載の方法。
前記チャネル上の伝送がフレーム単位で行われ、前記電力制御指令の対が偶数番のフレームの始りに対して位置合せされることを特徴とする請求項７に記載の方法。
前記チャネル上の伝送がフレーム単位で行われ、前記電力制御指令の対が奇数番のフレームの始りに対して位置合せされることを特徴とする請求項７に記載の方法。
（χ＋ａ）ΔｄＢのステップサイズのエミュレーションを行い、但しχは整数、ａは０と１との間、Δは前記受信局により実施される最小ステップサイズであり、前記エミュレーションは、要求された電力制御ステップの合計と実施された電力制御ステップの合計との間の差の現在の合計を維持すること、及びこれらの合計の間の差が０．５Δより大きい場合には大きさ（χ＋１）ΔｄＢのステップを実施し、そうでない場合には大きさχΔｄＢのステップを実施することによりなされることを特徴とする請求項６に記載の方法。
前記受信局が、複数の電力制御指令をグループとして処理して、該受信局の出力電力を調整すべきかどうかを決定し、以って該受信局の最小ステップサイズより小さい電力制御ステップサイズをエミュレートすることを特徴とする請求項６に記載の方法。
前記チャネル上の伝送がフレーム単位で行われ、前記電力制御指令のグループが各フレームの始りに対して所定の位置を持つことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
前記グループのサイズが、フレームで送信される電力制御指令の数に正確に分割可能であることを特徴とする請求項１２に記載の方法。