JP4130413B2

JP4130413B2 - Ａｒｑを用いる通信システム

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Publication number: JP4130413B2
Application number: JP2003582944A
Authority: JP
Inventors: ティモシー、ジェイ．モルズレー; マシュー、ピー．ジェイ．ベーカー
Original assignee: Koninklijke Philips NV; Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 2002-04-10
Filing date: 2003-02-28
Publication date: 2008-08-06
Anticipated expiration: 2023-02-28
Also published as: AU2003208533A1; EP1500220A1; US20050143114A1; US7561893B2; ATE383005T1; JP2005522911A; EP1500220B1; WO2003085878A1; CN1647439A; CN100350761C

Description

本発明は通信システム、更には、このような通信システム内で用いるための一次及び二次局、並びにこのような通信システムを動作する方法に係る。この明細書においては、このようなシステムはとりわけユニバーサル移動体電気通信システム（Universal Mobile Telecommunication System, ＵＭＴＳ）との関連で説明されるが、ここに開示される技術は、他の通信システム内でも同様に使用できるものである。

移動体通信の分野においては、大きなブロックのデータを移動局（Mobile Station, ＭＳ）にオンデマンド（on demand）にて適当な速度にてダウンロードできる能力を有するシステムに対する需要がますます増大している。こうしてダウンロードされるデータには、例えば、インターネットからの、場合によってはビデオクリップ（video clips）等を含む、ウェブページが挙げられる。典型的には、ある特定のMSは、このようなデータを断続的にしか要求せず、このため固定帯域幅の専用リンクは適当でない。ユニバーサル移動体電気通信システム（ＵＭＴＳ）においてこの要件を満たすために、パケットデータを移動局に少なくとも高々４Ｍｂｐｓなる速度にて転送することを可能にする高速ダウンリンクパケットアクセス（High-Speed Downlink Packet Access, ＨＳＤＰＡ）スキームが開発されている。

パケットデータ伝送システムの従来の要素（コンポーネント）は、誤って受信されたデータパケットを扱うための自動再送リクエスト（Automatic Repeat reQuest, ＡＲＱ）プロセスから成る。例えば、ＨＳＤＰＡスキームにおける基地局（Base Station, ＢＳ）から移動局（Mobile Station, ＭＳ）へのダウンリンクパケット伝送を考える。ＭＳがデータパケットを受信すると、ＭＳはそのパケットが破壊されていないか、例えば、巡回冗長検査（Cyclic Redundancy Check, ＣＲＣ）情報を用いて決定する。ＭＳは、次に、この目的のために割当てられているフィールドを用いて信号をＢＳに送信するが、ここで第一の信号は、そのパケットが正常に受信されたことを示すための肯定的アクノレッジメント（ＡＣＫ）として用いられ、第二の信号は、そのパケットは受信されたが、ただし、破壊されていたことを示す否定的アクノレッジメント（negative acknowledgement, ＮＡＣＫ）として用いられる。これら信号は、例えば、異なる符号語とすることも、或いは異なる出力で伝送される同一の符号語とすることもできる。

ＨＳＤＰＡに対して現在定義されているスキームにおいては、複数のチャネルが定義され、各チャネルは異なるタイプの情報を扱うが、ここでは、本発明と関係のあるチャネルについてのみ説明する。データパケットは、ＢＳからＭＳには、（高速）ダウンリンクデータチャネルを用いて伝送され、逆方向においては、アップリンクデータチャネルを用いて伝送される。２つのアップリンク制御チャネルが、移動局によるシグナリングのために定義されている。ＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージの伝送は、第一の制御チャネル（High Speed Dedicated Physical Control Channel, ＨＳ−ＤＰＣＣＨ）を用いて遂行され、ＢＳがアップリンクチャネルのチャネル推定（値）を得ることを可能にするためのパイロット情報の伝送は、第二のアップリンク制御チャネル（ＤＰＣＣＨ）を用いて遂行される。この第二の制御チャネルの出力レベルは、ＢＳによって閉ループ出力制御（closed loop power control）を用いて設定される。アップリンクデータチャネルの出力レベルは、第二の制御チャネルの出力レベルから決定される。これら２つの出力レベルの比は、利得ファクタ（gain factor）によって決定されるが、この利得ファクタは、ＭＳにシグナリング（通知）することも、或いはＭＳによって独立的に決定することもできる。

ＡＣＫメッセージとＮＡＣＫメッセージとでは、誤りの影響は著しく異なる。通常は、ＮＡＣＫが受信された場合は、ＢＳはパケットを再送する。ＡＣＫが送られのに、ＢＳがＮＡＣＫを受信したときは、この場合も、パケットは再送される。これは、単にシステム資源を少し浪費することになるにすぎない。ＮＡＣＫが送信されたのに、ＡＣＫとして受信された場合には、再送は行なわれない。この状況は、特別な物理層メカニズムがない限り、より上位層のプロセスを用いることによってしか回復することができず、これには、遅延が追加されるとともに、システム資源の大きな浪費を招く。こうして、ＮＡＣＫにおける誤りのコストは、ＡＣＫにおける誤りのコストよりかなり深刻となり、このため、３ＧＰＰにおける性能要件は、ＡＣＫ誤りに対しては１０^−２、ＮＡＣＫ誤りに対しては１０^−４と設定されている。これら誤り率（error rates）を達成するためには、良好なチャネル推定が要求される。より具体的には、位相変調（例えば、ＢＰＳＫ或いはＱＰＳＫ）が用いられる場合には、データシンボルの位相を正しく決定するために、チャネルの位相が必要とされる。更に、振幅も重要となる変調方式、例えばｍ−ＱＡＭ（ｍは、例えば１６）の場合には、チャネルの振幅も必要となる。

本発明の目的は良好なチャネル推定をいかにして確保するかに向けられる。

本発明の第一の態様によると、データパケットを一次局から二次局に伝送するためのダウンリンクデータチャネルと、データパケットの受信に関する情報を二次局から一次局に伝送するための第一のアップリンク制御チャネルと、パイロット情報を伝送するための第二のアップリンク制御チャネルと、を有する通信システムが提供される。二次局は、データパケットを受信するための受信手段と、受信されたデータパケットの状態を示すために状態信号を第一の制御チャネル上を用いて一次局に送信するためのアクノレッジメント手段とを備える。本発明によると、この二次局は、前記第二の制御チャネルの少なくともパイロット情報を含む部分の伝送出力を、状態信号が送信される際にある所定の期間だけ一時的に増加させるための出力制御手段を備える。

こうしてパイロット信号の伝送出力を一時的に増加させることで、全体としての干渉レベルを著しく増加させることなく、チャネルの推定、従ってＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージの検出の精度が向上される。この一時的に増加される出力の期間の開始時における出力の増加と、この期間の終端における出力の低減とは、例えば、内部ループによる出力制御の動作の結果を考慮して異なるものとすることもできる。

本発明の第二の態様によると、データパケットを一次局から二次局に伝送するためのダウンリンクデータチャネルと、データパケットの受信に関する情報を二次局から一次局に伝送するための第一のアップリンク制御チャネルと、パイロット情報を伝送するための第二のアップリンク制御チャネルと、を有する通信システム内で用いる一次局が提供される。本発明によると、この一次局は、二次局に送信されたデータパケットの状態を示す状態信号を前記第一の制御チャネルを用いて受信するための手段と、前記アップリンク制御チャネルの出力を制御するための閉ループ出力制御手段と、この出力制御手段の動作を、二次局からの状態信号の送信が期待される時間近傍の所定の期間において、前記第二の制御チャネルの少なくともパイロット情報を含む部分の送信出力の一時的な増加を考慮に入れるために、調節するための手段と、を備える。

本発明の第三の態様によると、データパケットを一次局から二次局に伝送するためのダウンリンクデータチャネルと、データパケットの受信に関する情報を二次局から一次局に伝送するための第一のアップリンク制御チャネルと、パイロット情報を伝送するための第二のアップリンク制御チャネルと、を有する通信システム内で用いるための二次局が提供される。本発明によると、この二次局は、一次局からデータパケットを受信するための受信手段と、受信されたデータパケットの状態を示すために状態情報を前記第一の制御チャネルを用いて一次局に送信するためのアクノレッジメント手段と、を備え、更に、前記第二の制御チャネルの少なくともパイロット情報を含む部分の伝送出力を、状態信号が送信される際のある所定の期間だけ一時的に増加させるための出力制御手段を備える。

本発明の第四の態様によると、データパケットを一次局から二次局に伝送するためのダウンリンクデータチャネルと、データパケットの受信に関する情報を二次局から一次局に伝送するための第一のアップリンク制御チャネルと、パイロット情報を伝送するための第二のアップリンク制御チャネルとを有する通信システムを動作する方法が提供される。本発明の方法によると、二次局がデータパケットを受信し、受信されたデータパケットの状態を示すために状態信号を前記第一の制御チャネルを用いて一次局に送信するステップと、二次局が前記第二の制御チャネルの少なくともパイロット情報を含む部分の伝送出力を状態信号が送信される際のある所定の期間において一時的に増加させるステップとを含む。

以下では幾つかの実施例について、単に一例として、添付の図面を参照しながら説明する。図面中、同一の参照符号は対応する要素を示すために用いられている。

図１に示されるように、無線通信システムは、一次局（ＢＳ１００）と複数の二次局（ＭＳ）１１０を含む。ＢＳ１００はマイクロコントローラ（μＣ）１０２、アンテナ手段１０６に接続されたトランシーバ手段（Ｔｘ／Ｒｘ）１０４、伝送出力レベルを変更するための出力制御手段（ＰＣ）１０７、及びＰＳＴＮ或いは他の適当な網への接続のための接続手段１０８を備える。各ＭＳ１１０は、マイクロコントローラ（μＣ）１１２、アンテナ手段１１６に接続されたトランシーバ手段（Ｔｘ／Ｒｘ）１１４、及び伝送出力レベルを変更するための出力制御手段（ＰＣ）１１８を備える。ＢＳ１００からＭＳ１１０への通信は、ダウンリンクチャネル１２２を用いて行なわれ、ＭＳ１１０からＢＳ１００への通信はアップリンクチャネル１２４を用いて行なわれる。

図２には、公知の停止し待つ方式（stop-and-wait）のＡＲＱスキームの動作の例が示される。Ｐｎとして識別されるデータパケット２０２は、ダウンリンクデータチャネル（ＤＬ）１２２上の割当てられたタイムスロットを用いてＢＳ１００からＭＳ１１０へと送信される。ここで、ｎは１ビットのシーケンス番号を表す。０なるシーケンス番号を有する第一のデータパケットＰ０は、ＭＳ１１０によって破壊された状態（corrupted state）にて受信され、このため、ＭＳ１１０は、第一のアップリンク制御チャネル上の肯定的アクノレッジメント（ＡＣＫ）及び否定的アクノレッジメント（ＮＡＣＫ）のために予約されているフィールドを用いて否定的アクノレッジメント（Ｎ）２０４を送信する。これに応答して、ＢＳ１１０は、第一のデータパケット２０２を再送するが、これは、今回は、ＭＳ１１０によって正常に受信され、ＭＳ１１０は肯定的アクノレッジメント（Ａ）２０６を送信する。すると、ＢＳ１００は、１なるシーケンス番号を有する次のパケットを送信する。ＢＳ１００は、所定のタイムアウト期間（time-out period）内にアクノレッジメントが受信されなかった場合（ＭＳ１１０がそのパケットを全く受信しなかったとき、或いはアクノレッジメントが失われた場合）にも、データパケット２０２を再送する。またＭＳ１１０がなんらかの理由で前に送信されたパケット２０２を受信した場合、ＭＳ１１０は、その受信されたパケット２０２が再送されたものであることを、そのパケットが前のパケットと同一のシーケンス番号を有することから知ることができる。

スループットの向上をマルチチャネル（multi-channel）ＡＲＱスキームを用いることで得ることができる。図３には、公知の方法にて動作する４−チャネルＡＲＱスキームの例が示されている。Ｐｎとして識別されるデータパケット２０２が、順番に、ダウンリンクチャネル（ＤＬ）１２２を用いてＢＳ１００からＭＳ１１０へと送信される。ここで、ｎはシーケンス番号を表す。各パケット２０２は、順に、第一のパケットから開始して論理チャネル（ＣＨ）に割当てられる。つまり、パケットＰ１はチャネル１に割当てられ、パケットＰ２はチャネル２に割当てられ、以下同様とされる。ＡＲＱは各チャネルに対して別個に遂行される。

図解されるシナリオにおいては、第一のデータパケットＰ１は第一の論理チャネルを介して送られ、ＭＳ１１０によって正常に受信され、ＭＳ１１０は肯定的アクノレッジメント（Ａ１）をアップリンクチャネル１２４を用いて送信する。こうして、チャネル１が伝送のために次にスケジュールされる際には、送信を待っている次のパケットＰ５が選択され、ＭＳ１１０に送信される。同様にして、この第二のデータパケットＰ２も第二の論理チャネルを介して送られる。ただし、このパケットはＭＳ１１０によって正常に受信されず、ＭＳ１１０は否定的アクノレッジメント（Ｎ２）２０４を発行する。こうして、チャネル２が伝送のために次にスケジュールされる際には、パケットＰ２が再び送信される。今回は、このパケットは正常に受信され、肯定的アクノレッジメント２０６がアップリンクチャネル１２４を用いて発行され、チャネル２はさらなるパケット２０２を送信するために解放される。

上述のように、ＢＳ１００がＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージの復号において要求される精度レベルを達成するためには、良好なチャネル推定（値）が要求される。チャネル推定は、公知のやり方にて、第二のアップリンク制御チャネルを用いて送信されるパイロット情報を受信することで遂行される。この第二のアップリンク制御チャネルの出力レベルは、通常は、これら２つのチャネル間の利得ファクタ（gain factor）の比に従ってアップリンクデータチャネルに対して適正な出力レベルが得られるように設定される。ただし、この場合、第二のアップリンク制御チャネルに対して設定される出力レベルが同時に十分に良好なチャネル推定を得るために十分に高くならず、ＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージを信頼できる精度にて検出することが困難となることがある。

本発明によるシステムにおいては、この問題は、第二のアップリンク制御チャネル（或いはこのチャネルの少なくともパイロット情報を含む部分）の出力を、ＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージが送信される際に、一時的に増加することで解決される。メッセージの送信の後、出力レベルは同量だけ低減される。

以下ではこのようなシステムの動作について図４の流れ図を参照しながら説明する。この方法は、ステップ４０２から開始され、このステップ４０２においてＭＳ１１０はダウンリンクデータパケット２０２を検出する。この検出に応答して、ＭＳ１１０は、ステップ４０４に示されるように、第二の制御チャネルの伝送出力を所定の量だけ増加させる。ＭＳ１１０は、次に、そのデータパケットが正常に受信されたか否かを決定し、ステップ４０６に示されるように、ＡＣＫ２０６或いはＮＡＣＫ２０４のいずれか適当な方を送信する。最後に、ステップ４０８において、ＭＳ１１０は、第二の制御チャネルの伝送出力を所定の量だけ低減する。ここで、この所定の量は、必ずしもステップ４０４において増加された量と同一である必要はない。一例として、一時的に増加させた出力の期間の開始及び終端が、通常の内部ループ制御ステップ（inner-loop control steps）と同時に（従って本発明による制御と結合して）行なわれるシステムにおいては、この量は異なることが要求される。つまり、これら出力制御ステップは、本発明による増加の期間の開始と終端において反対方向に行なわれ、このため、出力の増加と減少の量を変えることが必要となることもある。

高速ダウンリンクパケットアクセス（ＨＳＤＰＡ）の態様においては、ＭＳ１１０に向けられたパケットの存在は、パケット伝送チャネルとは別個のパケットインジケータチャネル（packet indicator channel）及び／或いは制御チャネルを通じ、パケットインジケータメッセージ（packet indicator message）を用いてシグナリング（通知）される。このような態様においては、第二の制御チャネルの伝送出力を増加するためのトリガ（trigger）には、パケットインジケータの検出に加えて、関連するダウンリンク制御チャネルの（ＣＲＣを含む）正しい復号が必要となる。これによって、タイマのパケットインジケータの偽りの検出（false detection）による偽りのトリガリング（spurious triggering）を回避することが可能となる。

いったんパケットインジケータメッセージが検出されると、出力の増加が、第二のアップリンク制御チャネル内の、第一のアップリンク制御チャネル上へのＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージの送信のためにスケジュールされている時間の直前の、スロットの開始の所で適用される。この出力の増加は、その後、ＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージの送信に続くスロットの終端において（或いはオプションとしてその後）除去される。この構成によると、１セットより多くのパイロットシンボルをより高い出力レベルにて送信することが可能となり、このため、ＢＳ１００によるチャネル変化の追跡が容易となる。ただし、理想的には、増加された伝送出力の期間は、常に（ある完全なセットのパイロットシンボル或いはビットを含む）少なくとも一つのパイロットフィールドを含むべきである。これら第一のアップリンク制御チャネルと第二のアップリンク制御チャネルは、整合された（或いは同一の期間の）スロットを有することを要求されるものではないことに注意する。同様に、出力の変化をスロットの境界（slot boundaries）において適用する必要もない。ただし、これは、とりわけＨＳＤＰＡに対しては有効ではある。

この出力の増加は、第二のアップリンク制御チャネルの通常の出力レベルに対する出力オフセット（power offset）として定義することもできる（この場合は、従って、これは正であることを要求される）。この場合は、このチャネルの通常の出力制御動作は、ＢＳ１００は、出力オフセットを適用するためにＭＳ１１０によって用いられる規則を知っており、（必要であれば）これに応じて出力制御動作を修正することができるために、このオフセットが適用された或いは除去された後に適用される。これは、ただし、この方法は、ＢＳ１００は、必ずしも移動局（ＭＳ１１０）がオフセットを用いている否かについての（これはデータパケットの検出に依存するため）完全な知識を有さないという問題を有する。

上述の基本スキームに対する様々なバリエーションが可能である。例えば：
・出力のオフセットは、全ての移動局（ＭＳ１１０）に対して固定することも、移動局に対して通知（シグナリング）することもできる。通知する場合であっても、この通知は、通常のシグナリングチャネルを介して行うことも、或いはＨＳＤＰＡの場合は、ＨＳ−ＳＣＣＨ（High Speed Shared Control CHannel）を介して行うこともでき、後者の場合は、チャネル状態の変化に応答して出力オフセットをより速く更新することが可能となる。
・ＡＣＫ２０６メッセージとＮＡＣＫ２０４メッセージとに対して、異なる出力オフセットを適用することもできる。ただし、この場合は、パケット状態を知るまでに追加の遅延が発生し得る。出力オフセットの選択は、性能と干渉との間のバランスを考慮して行なわれる。
・出力オフセットを通知（シグナリング）する場合、その値は、ＢＳ１００の所での所定の検出閾値（predetermined detection threshold）に従って決定することもできる。
・ＡＣＫ．ＮＡＣＫメッセージの信頼性を実質的に一定に維持するために、出力オフセットと他のパラメータ（例えば、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）の反復の数）を同時に更新することが必要となる場合もある。
・出力オフセットは、出力が増加されている期間中において変更することもできる（例えば、初期値から開始して、パケット状態が知られたとき変更することもできる）。
・出力オフセットの期間は、タイマにて、データパケットが検出或いは受信された時点から開始して、設定することもできる。このようなタイマは、典型的には、所定の単位、例えば、ミリ秒、フレーム、タイムスロット、メッセージ、或いは他の適当な単位にてカウントするカウンタとして実現される。
・本発明に従って適用される任意の出力オフセットは、他のメカニズムによって決定された出力オフセット、例えば、ＭＳ１１０にシグナリングされた出力変化或いはここでの議論された目的以外のためになされた変化に追加して、適用することもできる。

ＵＭＴＳＨＳＤＰＡに対するもう一つのより詳細な例として、ＡＣＫ／ＮＡＣＫの信頼性はＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージを反復することによって向上させることもできる。ただし、反復期間の際にはそれ以上のデータパケットを送信することは許されず、このため達成可能なビット速度が制限される。従って、要求されるビット速度が増加した場合は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージの反復回数を低減することが必要となる。ＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージの全体としての信頼性を実質的に同一に維持するためには、ある出力オフセットがＤＰＣＣＨ出力を増加するため或いはＤＰＣＣＨ出力に対して（ＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージを運ぶ）ＨＳ−ＤＰＣＣＨの出力を増加するために同時に適用される。通知（シグナリング）がＨＳ−ＳＣＣＨを用いて遂行される場合には、使用されるビットの総数を最小にすることが要求される。２ビットを割り当てた場合は、以下のテーブルに示すように、４つの異なる組み合わせを通知することが可能となる：

これら変更は、所定の値に対して行うことも、より高次の層を用いて送られた値に対して行うことも、或いは現在の値に対して行うこともできる。ここで言及される出力オフセット値は、態様によって、ＤＰＣＣＨに適用することも、ＨＳ−ＤＰＣＣＨに適用することもできる。とりわけこれら変更が現在の値に対するものである場合は、最大値及び最小値に関してある制約が課される場合もある。ＡＣＫ／ＮＡＣＫの送信の最小回数は明らかに１回に制限される。通知（シグナリング）のために１ビットしか利用できない場合は、一例として以下に示すように２つの組合せしか用いることができない：

出力オフセットの期間がある少数スロット数より大きな場合は、出力制御動作を修正することも考えられる。本発明による出力オフセットは、（他の）任意の出力オフセットが適用されているそれと類似の時間期間に渡って適用することもできる。一例として、（ＭＳ１１０がアクティブセットとして知られる２つ或いはそれ以上の基地局１００と通信する）ＵＭＴＳソフトハンドオーバの際には、ＭＳ１１０によって取られる出力制御動作は、これらアクティブセットに属する全ての基地局から送られてくる出力制御コマンドを考慮して決められるが、本発明に従って構成されるシステムにおいては、この修正として、ＭＳ１１０は、出力制御動作が修正される期間においてもデータパケットを送信するＢＳ１００から送られてくる出力制御コマンドのみを或いはこれを優先的に考慮するようにされる。

上述のようにアップリンクデータチャネルの出力レベルは、ＢＳによって閉ループ出力制御を用いて設定される第二の制御チャネルの出力レベルから決定される。これら２つの出力レベルの比は、ＭＳ１１０に通知される或いはＭＳによって独立的に決定される利得ファクタＡによって決定される。出力の増加が適用されている際に、この利得ファクタをアップリンクデータチャネルを（目標レベルに対して）一定に保つために再計算することもできる。これは、余分な干渉（妨害）の生成或いはデータチャネル上に送られるデータの品質への影響を回避するために必要とされる。

ＵＭＴＳＦＤＤモードの場合は、（アップリンクＤＰＣＣＨ上のパイロットフィールドに適用される）アップリンク目標ＳＩＲ(Uplink target SIR）を、無線網コントローラ（Radio Network Controller, ＲＮＣ）からＢＳ１１０（或いはノードＢ）に通知することもできる。このメカニズムを用いることで、ＤＰＣＣＨ出力を長期ベースにて増加し、これによって干渉が増加されることとの引き換えに、ＡＣＫ／ＮＡＣＫの信頼性を向上させることもできる。ただし、本発明の方法を用いるためには、ＭＳ１１０によってＡＣＫ／ＮＡＣＫが送信されることが期待されるときに、目標ＳＩＲに適用されるべき任意の一時的出力オフセットのサイズをノードＢに示すための追加のシグナリング機構を提供することが必要となる。このオフセットに対する適当な値は、例えば、０、２、４或いは６ｄＢである。

一つの可能な態様として、本発明を、ＭＳ１１０がソフトハンドオーバをしていないときにのみ適用し、ソフトハンドオーバの際（つまり、ＭＳ１１０が１つより多くのＢＳと通信している際）には、現存するより上位の層によるシグナリング機構を用いてＤＰＣＣＨ出力を長期ベースにて増加することもできる。

ＵＭＴＳにおいては、利得パラメータ及び結果としての利得ファクタを定義及び量子化（quantising）するためのメカニズムは既に定義されている。本発明に従って構成されるシステムにおいては、出力オフセットが第二の制御チャネルに適用されているとき、アップリンクデータチャネルの出力レベルを出力オフセットが第二の制御チャネルに適用されていないときのそれと類似のレベルに維持するために、新たな利得パラメータを決定し、数値化することが必要となる。これを遂行するために一つのやり方においては、利得ファクタＡは

として計算される。ここで、βｄはアップリンクデータチャネルに適用される利得パラメータを表し、βｃは第二のアップリンク制御チャネルに適用される利得パラメータ、つまり、Δ＝１０^δ／２０を表し、δは第二の制御チャネルに適用されるべき追加の出力オフセット（ｄＢ）を表す。現在のＵＭＴＳ仕様においては、これら利得パラメータは、０と１の間の値に、１／１５なる刻み幅にて数値化される。この実現に適合化させるために、本発明の一つの実施例においては、以下のように動作する。つまり：
・Ａ＞１の場合は、新たな値は、βｄ＝１となり、βｃはそれに対してβｃ≦１／Ａとなるような最大の数値化利得ファクタ（largest quantised gain factor）となるように設定され；
・Ａ≦１の場合は、新たな値は、βｃ＝１となり、βｄはそれに対してβｄ≧Ａとなるような最小の数値化利得ファクタ（smallest quantised gain factor）となるように設定される。

Δ（変化）がＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージが送信された後の出力の低減を表す場合も、利得ファクタ及びパラメータに対する類似のセットの修正が必要とされる。

本発明の動作は、特定のシグナリングメッセージによって制御（例えば、起動、修正、或いは不能に）することができる。加えて、この制御は、他の目的のためにシグナリング（通知）されるパラメータの値に従ってインプリシット（黙示的）に遂行することもできる。例えば、本発明の動作が所定の数（Ｋ）の出力制御コマンドの分析によって制御される場合には、この動作は、ＢＳ１００によってＫの値を零として通知することで不能にすることもできる。

上述のそれと同一のアプローチを用いて、第一の制御チャネル上に伝送される他の信号、例えば、チャネル品質情報（Channel Quality Information, ＣＱＩ）の信頼性を向上させることもできる。他の信号に対して用いられる出力オフセットは、ＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージに対して使用されるそれとは異なることも考えられる。

上述の説明においてはＵＭＴＳＦＤＤ（Frequency Division Duplex）モードにおけるダウンリンクデータチャネルに向けられた。ただし、本発明は、ＴＤＤ（Time Division Duplex）モード及びアップリンクデータチャネルにも適用できるものである。

上述の説明は本発明に関連する様々な役割（機能）を遂行するＢＳ１００に係る。ただし、実際には、これらタスク（機能）は、固定されたインフラストラクチャの様々な部分、例えば、固定されたインフラストラクチャのＭＳ１１０と直接にインタフェースする部分である”ノードＢ”によって担われることも或いは無線網コントローラ（ＲＮＣ）内のより高いレベルの所で遂行されることもある。従って、この明細書における”基地局（base station）”或いは”一次局（primary station）なる用語の使用は、網の固定インフラストラクチャの本発明の実現と関係のある部分も含むものと解されるべきである。

本発明の開示を読むことで当業者においては他の修正も明らかとなるものである。このような修正には、通信システム及びこの構成部分の設計、製造及び使用において公知である他の特徴（features）も含まれ、これらをここに開示された特徴の代わりに或いはこれらに加えて用いることも可能である。

無線通信システムの略ブロック図である。公知の停止し待つ方式のＡＲＱスキームの動作を解説する略図である。公知のｎ−チャネルＡＲＱスキームの動作を解説する略図である。本発明によるパケットデータ伝送システムを動作する方法を示す流れ図である。

符号の説明

１００一次局（ＢＳ）
１１０二次局（ＭＳ）
１０２マイクロコントローラ（μＣ）
１０４トランシーバ手段（Ｔｘ／Ｒｘ）
１０６アンテナ手段
１０７出力制御手段（ＰＣ）
１０８接続手段
１１２マイクロコントローラ（μＣ）
１１６アンテナ手段
１１４トランシーバ手段（Ｔｘ／Ｒｘ）
１１８出力制御手段（ＰＣ）
１２２ダウンリンクチャネル
１２４アップリンクチャネル
２０２データパケット
２０４否定的アクノレッジメント（Ｎ）
２０６肯定的アクノレッジメント（Ａ）

Claims

データパケットを一次局から二次局に伝送するためのダウンリンクデータチャネルと、データパケットの受信に関する情報を前記二次局から前記一次局に伝送するための第一のアップリンク制御チャネルと、パイロット情報を伝送するための第二のアップリンク制御チャネルとを有する通信システムであって、前記二次局は、データパケットを受信するための受信手段と、受信されたデータパケットの状態を示すために状態信号を前記第一の制御チャネルを用いて前記一次局に送信するためのアクノレッジメント手段を備え、
前記二次局は、更に、前記第二の制御チャネルの少なくともパイロット情報を含む部分の伝送出力を、前記状態信号が送信される際のある所定の期間だけ一時的に増加させるための出力制御手段を備える、ことを特徴とする通信システム。
データパケットを一次局から二次局に伝送するためのダウンリンクデータチャネルと、データパケットの受信に関する情報を前記二次局から前記一次局に伝送するための第一のアップリンク制御チャネルと、パイロット情報を伝送するための第二のアップリンク制御チャネルと、を有する通信システム内で用いる一次局であって、
前記二次局に送信されたデータパケットの状態を示す状態信号を前記第一の制御チャネルを用いて受信するための手段と、前記アップリンク制御チャネルの出力を制御するための閉ループ出力制御手段と、前記二次局による状態信号の送信が期待される時間近傍の所定の期間において、前記第二の制御チャネルの少なくともパイロット情報を含む部分の伝送出力の一時的な増加を考慮に入れるために、前記出力制御手段の動作を調節するための手段と、を備えることを特徴とする一次局。
前記二次局に適用されるべき出力増加の大きさを通知するための手段を備えることを特徴とする請求項２記載の一次局。
出力オフセットの通知と同時に他のパラメータの変化を通知するための手段を備えることを特徴とする請求項３記載の一次局。
前記他のパラメータは状態信号の反復回数から成ることを特徴とする請求項４記載の一次局。
データパケットを一次局から二次局に伝送するためのダウンリンクデータチャネルと、データパケットの受信に関する情報を前記二次局から前記一次局に伝送するための第一のアップリンク制御チャネルと、パイロット情報を伝送するための第二のアップリンク制御チャネルと、を有する通信システム内で用いるための二次局であって、
データパケットを前記一次局から受信するための受信手段と、受信されたデータパケットの状態を示すために状態情報を前記第一の制御チャネルを用いて前記一次局に送信するためのアクノレッジメント手段と、前記第二の制御チャネルの少なくともパイロット情報を含む部分の伝送出力を前記状態信号が送信される際のある所定の期間だけ一時的に増加させるための出力制御手段と、を備える二次局。
前記所定の期間の開始時において増加される伝送出力の増加の量と前記所定の期間の終端において低減される出力の量とが異なることを特徴とする請求項６記載の二次局。
前記状態信号が肯定的アクノレッジメントであるか否定的アクノレッジメントであるかに依存して前記伝送出力を異なる量だけ増加させるための手段を備えることを特徴とする請求項６または７記載の二次局。
前記伝送出力を前記所定の期間の開始において第一の量だけ増加させ、その後、前記送信されるべき状態信号のタイプが決定された段階で第二の量だけ増加させるための手段を備え、前記第二の量は、前記状態信号が肯定的アクノレッジメントであるか否定的アクノレッジメントであるかに依存することを特徴とする請求項６乃至８のいずれかに記載の二次局。
前記システムは更にアップデータチャネルを備え、利得ファクタが前記第二のアップリンク制御チャネルの伝送出力と前記第一のアップリンクデータチャネルの伝送出力との間の比として定義され、更に、前記利得ファクタを前記伝送出力の増加の期間の際に調節し、これによって前記アップリンクデータチャネルの伝送出力を前記出力増加前のそれと類似するレベルに維持するための手段を備える、ことを特徴とする請求項６乃至９のいずれかに記載の二次局。
データパケットが前記二次局に送信されたことの指標が検出されたときタイマをリセットするための手段を備え、前記所定の期間は前記タイマが満了するまで継続することを特徴とする請求項６乃至１０のいずれかに記載の二次局。
複数の一次局と実質的に同時に通信するため、前記複数の一次局の各々から出力制御コマンドを受信するため、及び前記複数の一次局の任意の一つからデータパケットを受信するための手段を備え、更に、前記アップリンクデータチャネルの伝送出力を前記所定の期間の際に前記パケットを送信した一次局から受信される出力制御コマンドに基づいて設定するための手段を備える、ことを特徴とする請求項６乃至１１のいずれかに記載の二次局。
データパケットを一次局から二次局に伝送するためのダウンリンクデータチャネルと、データパケットの受信に関する情報を前記二次局から前記一次局に伝送するための第一のアップリンク制御チャネルと、パイロット情報を伝送するための第二のアップリンク制御チャネルと、を有する通信システムを動作する方法であって、
前記二次局がデータパケットを受信し、受信されたデータパケットの状態を示すために状態信号を前記第一の制御チャネルを用いて一次局に送信するステップと、前記二次局が前記第二の制御チャネルの少なくともパイロット情報を含む部分の伝送出力を前記状態信号が送信される際のある所定の期間において一時的に増加するステップと、を含むことを特徴とする方法。