JP4709229B2

JP4709229B2 - Ｆ−ｄｐｃｈ用のアウターループ送信電力制御方法

Info

Publication number: JP4709229B2
Application number: JP2007552534A
Authority: JP
Inventors: モハマドカズミ，; ディークガーステンバーガー，
Original assignee: テレフオンアクチーボラゲットエルエムエリクソン（パブル）
Priority date: 2005-02-01
Filing date: 2005-06-07
Publication date: 2011-06-22
Anticipated expiration: 2025-06-07
Also published as: CN101112011A; EP1844557A1; RU2388147C2; AR052107A1; WO2006081875A1; EP1844557B1; CN101112011B; CA2593831C; JP2008529369A; RU2007132904A; CA2593831A1; US20080153494A1; US7729718B2

Description

本発明は、第３世代移動通信システムにおけるＦ−ＤＰＣＨ（フラクショナル専用物理制御チャネル）の送信電力を制御する方法及び装置に係り、とりわけ、ソフトハンドオーバ中のユーザ機器によって有用なものである。

本発明は、ＨＳＤＰＡ（高速ダウンリンクパケットアクセス方式）を含む第３世代移動通信システムに関するものである。ＨＳＤＰＡは、例えば、３ＧＰＰＴＲ２５．３４８「ＵＴＲＡ高速ダウンリンクパケットアクセス方式の物理レイヤー」や、３ＧＰＰＴＲ２５．８９９「高速ダウンリンクパケットアクセスの拡張方式」など、第３世代パートナーシッププロジェクトが発行している文書に記載されている。ＨＳＤＰＡでは、各ユーザが専用チャネル（ＤＰＣＨ）が双方向で割り当てられ、これによって、上位レイヤーのシグナリング情報がユーザ機器（ＵＥ）と無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）との間で交換される。セル内に位置するユーザの数が増加するにつれて、ダウンリンクではＯＶＳＦ（可変直交拡散率）コードの無駄が生じる可能性がある。このようなＯＶＳＦコードを節約するために、フラクショナル専用物理チャネル（Ｆ−ＤＰＣＨ）の思想が提案されている。この提案は、例えば、上述した３ＧＰＰＴＲ２５．８９９の文献においてなされている。複数のＨＳＤＰＡのユーザは、専用のパイロットとＴＰＣコマンドだけを送信する同一のＦ−ＤＰＣＨを共用しなければならない。すなわち、複数のユーザのＤＰＣＣＨ（ＴＰＣビット及びパイロットビット）は、１つのＯＶＳＦコード上で時多重されることになる。対応するＳＲＢ（シグナリング用の無線ベアラ）がＨＳＤＰＡにマッピングされるため、チャネライゼーションコードの使用効率が改善される。

しかしながら、Ｆ−ＤＰＣＨは、トランスポートチャネルを含むことができない。これは、トランスポートブロックのエラーに基づいてアウターループの送信電力制御を実行できないことを暗に意味している。これを解決するための一手法は、アップリンクにおけるＴＰＣビットの誤り率（ＵＬＴＰＣＢＥＲ）に基づいてインナーループ送信電力制御用のＳＩＲのターゲット（目標値）を導出することであろう（ＵＬＴＰＣコマンドはダウンリンクを介して送信される）。これは、回線（リンク）が単一であれば適用可能であろう。しかしながら、ソフトハンドオーバの最中では、ユーザ機器において観測される各無線リンクについてのＵＬＢＥＲが同一にはならない。それゆえ、ソフトハンドオーバ中のユーザ機器がどのようにしてインナーループ用のＳＩＲ目標値を導出するかについては未解決のままである。

ネットワーク側によって設定されたＴＰＣＢＥＲの目標値に対して同一となるか又は下回るようにすべての無線リンクが維持されるよう、ユーザ機器が自己のＳＩＲ目標値を設定してもよいだあろう。

通常のＤＰＣＨは、複数のトランスポートブロックを有した１つ以上のトランスポートチャネルを備えている。各トランスポートブロックにはＣＲＣのパリティビットが付加されており、これを使用したブロックエラーのインディケーションに基づいてアウターループ送信電力制御が実行される。この種のアウターループは、インナーループの送信電力制御についてのＳＩＲ目標値を調整する。標準的なＳＩＲ目標値の調整手法では、伝播特性の変動に依存することなく、目標値の品質を維持することが要求される。ソフトハンドオーバによれば、ユーザ機器は、受信データ（トランスポートブロック）にエラーが含まれているか否かを評価する前に、トランスポートブロックを軟合成（ソフトコンバイン）する。しかしながら、Ｆ−ＤＰＣＨでは、データが送信されないため、ＳＩＲ目標値を調整するためにＴＰＣＢＥＲを使用することができない。

ネットワーク側がＴＰＣＢＥＲの目標値を設定する。ユーザ機器においては、アウターループが、ＴＰＣＢＥＲの目標値（Ｒ_ｔ）を維持する役割を担っている。ＳＩＲの目標値を調整するための様々な方法が存在する。１つの手法としては、修正されたＳＩＲ目標値の設定を使用する方法である。しかし、これは、伝播環境が動的に変動する場合には、ＳＩＲ目標値を正確に調整することが困難である。ＳＩＲ目標値が、低すぎたり、フェージングのコンディションに依存したりしている場合、これによって、ダウンリンク上で送信されているＵＬＴＰＣコマンドの検出の信頼性が低下してしまう。ＵＥによってこれらのＴＰＣコマンドが廃棄されれば別であるが、実際には、端末において、送信電力の急激な上昇や低下を招いてしまう。さらには、アップリンクの干渉電力が過剰となり、呼損が過剰となってしまう。同様に、ＳＩＲ目標値が高くなりすぎてしまうと、ダウンリンクの送信電力が無駄となってしまう。

よって、以下に示すように、ＳＩＲの目標値をより動的に調整できるようにすることが重要である。

●まず、ユーザ機器は、ＴＰＣＢＥＲの目標値（Ｒ_ｔ）をＳＩＲ目標値へとマッピングする。これは、例えば、異なる複数のスピード／環境について予め定義されたマッピングテーブル（ＴＰＣＢＥＲ対ＳＩＲ）を使用するか、又は、伝播特性に依存したパラメータ（例：測度、遅延スプレッドなど）の関数を記述した数学的な関係を使用することで実現できるだろう。ＳＩＲの目標値は、ユーザ機器によって使用され、これにより、ダウンリンクの送信電力を制御するためのインナーループを実行させることができる。

●ユーザ機器は、タイムスロットごとにＳＩＲを推定し、上述のマッピングテーブルを使用して、対応するＴＰＣＢＥＲ（Ｒ）を探索する。

●ユーザ機器は、推定したＴＰＣＢＥＲと、ＴＰＣＢＥＲの目標値とを比較し、ＴＰＣＢＥＲの目標値を達成できるようＳＩＲ_ｔを調整する。ユーザ機器がどれだけ正確にＳＩＲｔを調整できるかは、変動する伝播状況において、ユーザ機器がどれだけ正確にＳＩＲとＴＰＣＢＥＲとを関連させることができるかに依存する。

●最終的に、ユーザ機器は、調整されたＳＩＲ目標値に応じてダウンリンクにおけるインナーループ送信電力制御についてのＴＰＣコマンドを生成し、生成したコマンドをアップリンク上で送信する。

ソフトハンドオーバ中では、ＳＩＲの目標値は１つだけであり、これは、ハンドオーバに関与しているアクティブセットに含まれるすべての無線リンクからのパイロットシンボルを軟合成した後で推定された値である。しかしながら、異なる複数の無線リンクから得られた複数のＴＰＣコマンドは軟合成すべきではない。各ＴＰＣコマンドが同一であるとは限らないからである。仮に、ネットワーク側で、すべての無線リンクに対してＴＰＣＢＥＲの目標値を同一に設定したと仮定すると、各無線リンクについてユーザ機器によって測定された実際のＴＰＣＢＥＲは、それぞれ無線伝播の状況が異なることにより、異なる値となるはずである。ここで、Ｒ_１、Ｒ_２，．．．，Ｒ_Ｎを、異なる無線リンクにおいて測定されたＴＰＣＢＥＲの測定値とする。なお、各無線リンクは、ＴＰＣコマンドの信頼性が高い。すなわち、ビット誤り率が、適切な閾値（例：３ＧＰＰＴＳ２５．１０１「ＵＥの無線送受信（ＦＤＤ）」のセクション８．７．２において規定されている３０％など）を下回る。ユーザ機器は、以下の数式を用いて、これらの信頼性のあるＴＰＣコマンドからＳＩＲｔを調整すべく、ビット誤り率Ｒを導出することができる。

上述の式（関数）は、一般式である。より特定された関数は、ビット誤り率Ｒを導出するための適切な例としてｆと表現でき、最大に重み付けされた関数は、次式の通りである。

ここで、ａ_１、ａ_２、．．．、ａ_Ｎは、異なる複数の無線リンクから得られたＴＰＣコマンドに対して異なる重みを適用するために使用可能なパラメータ値である。本発明の好ましい実施形態によれば、必要とされる品質の目標値は、無線リンクを提供しているＨＳ−ＤＳＣＨについて、満足しているものとする。これは、上述した式における特別なケースであり、以下に示すａ_Ｎについて得られる。

よって、Ｒ＝Ｒ_１である。ここで、Ｒ_１は、無線リンクを提供しているＨＳ−ＤＳＣＨについてのＴＰＣ誤り率である。

すべてパラメータａ_ｉが値を１に設定されていると仮定すると、いずれの無線リンクについても過剰に重み付けされているものはなく、関数の最大値は、次式のように簡略化できる。

ユーザ機器はＲを使用してＳＩＲｔを調整し、さらにこの際には上述したものと類似した手法を使用する。このアルゴリズムは、要求されるＴＰＣ誤り率がすべての無線リンクについて維持されるように機能する。換言すれば、ソフトハンドオーバの際に、ＳＩＲｔの設定又は調整を、ＴＰＣＢＥＲが最悪であるである無線リンクに基づいて実行することを意味し、これによって、すべての無線リンクについて信頼性のあるダウンリンク品質を維持することができる。

上述したソフトハンドオーバのルールによれば、ＴＰＣコマンドの信頼性については考慮されていない。特別なケースでは、上述のルールは、信頼性のあるＴＰＣコマンドにだけ適用される。すなわち、ＵＥは、ＢＥＲＲ’を導出し、信頼性のあるＴＰＣコマンドからＳＩＲの目標値を調整する。換言すれば、上述した原理は、信頼性のあるＴＰＣコマンドだけが考慮されるときを除いて、適用可能なものである考えてもよい。これらのＴＰＣコマンドのＢＥＲは、３ＧＰＰＴＳ２５．１０１「ＵＥの無線送受信（ＦＤＤ）」のセクション８．７．２において規定されている３０％などを下回るような、信頼性のあるものである。これによって、すべての無線リンクについてダウンリンクの品質が維持されるようになる。

ソフトハンドオーバ中では、複数の無線リンクのそれぞれのＴＰＣＢＥＲが異なるものとなりうるため、特別なケースでは、ＳＩＲｔを調整することを目的としてＴＰＣＢＥＲを選択（特定）することによってユーザ機器の義務的な動作を定義することができる。よって、本発明では、ソフトハンドオーバに関与しているすべての無線リンクから受信したＴＰＣコマンドを望ましい範囲のものとすることができ、すなわち、すべての無線リンクについてＴＰＣＢＥＲの目標値を達成することができる。本発明に係る方法によって、ハンドオーバに関与しているすべての無線リンクから受信した「信頼性のある」ＴＰＣコマンドのすべてを望ましい範囲の値へとすることができる。

Claims

高速ダウンリンクパケットアクセス（ＨＳＤＰＡ）を適用した通信ネットワークのユーザ機器において、基地局から個別の前記ユーザ機器へのダウンリンクチャネルのアウターループ送信電力制御を実行する方法であって、
前記ユーザ機器の複数の無線リンクにおいて受信した複数のＴＰＣコマンドの個々について推定して重み付けされたビット誤り率（ＢＥＲ）の推定値の集合のうちでの最大値が前記ユーザ機器にサービスを提供している基地局からのＴＰＣコマンドについて要求されているビット誤り率（ＢＥＲ）に近づくよう、前記ユーザ機器における信号対干渉比（ＳＩＲ）の目標値を新しい目標値へと調整することを特徴とする方法。
前記基地局は、前記重み付けされたＴＰＣコマンドの集合における一つの重みを除き、残りのすべてがゼロに等しいことを特徴とする請求項１に記載の方法。
高速ダウンリンクパケットアクセス（ＨＳＤＰＡ）を適用した通信ネットワークのユーザ機器において、基地局から個別の前記ユーザ機器へのダウンリンクチャネルのアウターループ送信電力制御を実行する装置であって、
前記ユーザ機器の複数の無線リンクにおいて受信した複数のＴＰＣコマンドの個々について推定して重み付けされたビット誤り率（ＢＥＲ）の推定値の集合のうちでの最大値が、前記ユーザ機器にサービスを提供している基地局からのＴＰＣコマンドについて要求されたビット誤り率（ＢＥＲ）に近づくよう、前記ユーザ機器における信号対干渉比（ＳＩＲ）の目標値を新しい目標値へと調整する手段を含むことを特徴とする装置。