JP4831068B2 - ターボ復号システム、送信電力制御方法及びcdma移動通信端末 - Google Patents
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Description
すなわち、受信アンテナ21、受信部22、ビット抽出部23、ターボ復号部24、TF検出部25等からなり、基地局より送信されたデータは受信アンテナ21で受信され、受信部22によりA/D変換、逆拡散され、復調される。デジタル変換された復調データはビット抽出部23によりターボ復号入力データ、TFCI(Transport Format Combination Indicator)ビット、パイロット(Pilot)ビットに分割され、それぞれターボ復号部24、TF(Transport Format)検出部25、SIR測定部26に入力される。TF検出部25は入力されたTFCIビットより、ターボ復号部24に入力されるビット数等のデータフォーマット(TF)を算出する。ターボ復号部24により誤り訂正されたユーザデータ27は端末の上位アプリケーション等で使用される。
すなわち、SIR(信号波対干渉波比)を測定するSIR測定部26と、該SIR測定部26で測定されたSIR値と目標SIR値に基づき、基地局の送信電力のアップ、ダウンを通知するためのTPC(送信電力制御)ビット生成部31と、前記目標SIR値を出力するアウターループ電力制御部30とにより、インナーループ電力制御を行う。このため更に、ターボ復号部24の復号結果をCRC判定し、復号データに誤りがあるか否かを判定するCRC判定部28と、CRC判定結果をカウントすることで、ブロックエラーレート(Block Error Rate:BLER)を測定するBLER測定部29とを有する。アウターループ電力制御部30はBLER測定結果が予め設定された値(所要品質)程度になるようにTPCビット生成部31で使用する前記目標SIR値を更新する。
第1の問題は、ターボ復号器の繰り返し回数を増やすと性能が上がる反面、処理量が増加し、消費電力が増えてしまうという点にある。
本発明の他の目的は、ターボ復号の復号時の過剰な繰り返し処理を防止し、消費電流を削減したCDMA移動通信端末のターボ復号システム、送信電力制御方法及びCDMA移動通信端末を提供することにある。
本発明の他の目的は、アウターループ電力制御の収束状態を元にIteration回数を適応的に制御することにより、他ユーザに対する干渉電力の増加を抑制可能としたCDMA移動通信端末のターボ復号システム、送信電力制御方法及びCDMA移動通信端末を提供することにある。
第1の効果は、ターボ復号を行うビット数毎に受信品質(Block Error Rate)を別々に測定しているので、それぞれの復号ビット数に対して所要の受信品質を満たすことができ、安定した受信性能を実現することが可能である。
(構成の説明)
図3は、本発明の一実施の形態としてのCDMA移動通信端末の構成を示すブロック図である。本CDMA移動通信端末は、受信アンテナ部1、受信部2、ビット抽出部3、ターボ復号部4、TF(Transport Format)検出部5、信号波対干渉波比(SIR)を測定するSIR測定部6、CRC判定部8、セレクタ9、TF毎のブロックエラーレート(Block Error Rate;BLER)を測定するBLER測定部(A,B1,B2,B3・・・)10、アウターループ電力制御及びIteration制御部11、送信電力制御(TPC)ビットを生成するTPCビット生成部12、ターボ符号化部14、送信信号に送信電力制御ビットを挿入するTPCビット挿入部15、送信部16及び送信アンテナ部17により構成される。
すなわち、受信アンテナ1、受信部2、ビット抽出部3、ターボ復号部4、TF検出部5等からなり、基地局より送信されたデータは受信アンテナ1で受信され、受信部2によりA/D変換、逆拡散され、復調される。デジタル変換された復調データはビット抽出部3によりターボ復号入力データ、TFCI(Transport Format Combination Indicator)ビットおよびPilotビットに分割され、それぞれターボ復号部4、TF検出部5およびSIR測定部6に入力される。TF検出部5は入力されたTFCIビットよりターボ復号部4に入力されるビット数等のデータフォーマット(TF)を算出する。ターボ復号部4により誤り訂正されたユーザデータ7は端末の上位アプリケーション等で使用される。
すなわち、SIR測定部6、TPCビット生成部12、TF検出部5、CRC判定部8、セレクタ9、BLER測定部(A,B1,B2,B3・・・)10、アウターループ電力制御及びIteration制御部11等からなり、送信電力制御システムの機能としては、SIR測定部6で測定されたSIR値と目標SIR値に基づき、基地局の送信電力のアップ、ダウンを通知するためのTPCビットを生成するTPCビット生成部12を有し、インナーループ送信電力制御を行うことが出来る。また、ターボ復号部4の復号結果をCRC判定し、復号データに誤りがあるか否かを判定するCRC判定部8を有し、TF検出部5が検出したTF毎にセレクタ9を介し、CRC判定結果を一定回数カウントしてBLER(Block Error Rate)を測定するBLER測定部(A,B1,B2,B3・・・)10を有する。アウターループ電力制御及びIteration制御部11はTF毎に測定したBLERの全てが予め設定された値(所要品質)以上になるようにTPCビット生成部12で使用する目標SIR値を更新する。
更に以上において、前記Pilotビット、TPCビット、TFを検出するためのTFCIビットは3GPP(3rd Generation Partnership Project)の標準化仕様等で規定されているため、詳細な説明は省略する。
本実施の形態における送信電力制御及び誤り訂正システムの全体動作を図3及びフローチャートを参照して詳細に説明する。
図4は本実施の形態の全体動作のフローチャートを示す図である。
BLER測定部(A,B1,B2,B3・・・)10はCRC判定結果のOK/NG数をカウントし、以下の式1によりBLERをそれぞれ計測する(Step1−3)。
BLER(X)=TF(X)のCRC−NG数/(TF(X)のCRC−NG数+CRC−OK数)・・・・・(式1)
ここで、XはTF AまたはTF Bi(i=1,2,3,4・・・)
以上の動作において、アウターループ電力制御及びIteration制御部11は、最初にTF Aについて、前述の(式1)の分母が、予め設定された一定値を以上になったか否かを判断する(Step1−4)。
分母が前記一定値未満の場合はi=1とし、TF Bi(i=1)を処理対象とし(Step1−6)、前述の(式1)の分母が、予め設定された一定値以上になったか否かを判断する(Step1−7)。
分母が前記一定値未満の場合はi=i+1とし、次のTF Biを処理対象とし(Step1−9)、i>TF数−1か否かを判断する(Step1−10)。
図5は前記Step1−5のTF Aの送信電力制御処理のフローチャートを示す図である。
TF Aの品質が所要品質より大きく過剰品質の場合、すなわち、TF AのBLERが所要品質として予め設定されているBLERより小さい場合は(Step2−1)、目標SIRをXdB下げた値をTPCビット生成部12に設定する(Step2−2)。本設定を行うと前述したインナーループ送信電力制御により、基地局の送信電力がXdB下がるため、過剰な品質を下げることが出来る。この後、前記(式1)でカウントしているTF Aの値をリセットし(つまり、CRC OK/NGのカウント数を0にし)、次の期間のBLERの測定を開始する(Step2−4)。
図6は前記Step1−8のTF Biの送信電力制御、Iteration制御処理のフローチャートを示す図である。
アウターループ電力制御及びIteration制御部11は、BLER測定部Aの計測結果によりTF Aの品質が所要品質と同等か否かを判定する(Step3−1)。具体的には以下の(式2)の条件を満たす場合、TF Aの品質は所要品質と同等と判定する。
|TF AのBLER−所要品質として予め設定されているBLER|<α・・・・・(式2)
ここで、αは予め移動通信端末に設定されている一定値である。
図7は前記Step3−5のIteration制御処理のフローチャートを示す図である。
アウターループ電力制御及びIteration制御部11は、BLER測定部Biの計測結果によりTF Biの品質が所要品質より大きいか否かを判断する(Step4−1)。
Step4−1で、TF Biの品質が所要品質より大きく、過剰品質の場合、すなわち、TF BiのBLERが所要品質として予め設定されているBLERより小さい場合は、TF BiのIteration回数が最低値か否かを判断する(Step4−2)。
本発明の他の実施の形態として、その基本的構成は同様であるが、図6に示すTF Biの送信電力制御の動作のフローチャートにおいて、TF Aの品質測定結果の信頼度を判定する処理ステップを追加した実施の形態を以下に説明する。
図8はTF Aの品質測定結果の信頼度を判定するようにしたTF Biの送信電力制御の動作のフローチャートを示す図である。
T1<T2・・・・・(式3)
Step5−4で、TF Aの品質が所要品質と同等の場合、具体的には前記(式2)の条件を満たす場合、すなわち、TF Aのアウターループ電力制御が収束していると判定される場合は場合、図7に示すIteration制御処理を実施し(Step5−8)、Step5−8の処理後(Step5−9)へ進む。
また、Step5−4で、TF Aの品質が所要品質と同等でない場合は、TF Biの品質が所要品質より大きいか否かを判定する(Step5−5)。
前記XdBは図5と同様に移動通信端末に予め設定された値である。また、本実施の形態でも簡略化のため、受信品質と所要比較を単純比較する方法を説明した。測定誤差や環境変化によるばたつきを防止するため、受信品質と所要品質の差が予め設定された値以内の場合、目標SIRを変更しない方式としても良い。
2、22 受信部
3、23 ビット抽出部
4、24 ターボ復号部
5、25 TF検出部
6、26 SIR測定部
7、27 受信データ系列
8、28 CRC判定部
9 セレクタ
10 BLER測定部(A,B1,B2,B3・・・)
11 アウターループ電力制御及びInteration制御部
12、31 TPCビット生成部
14、32 送信データ系列
15、34 TPCビット挿入部
16、35 送信部
29 BLER測定部
30 アウターループ電力制御部
Claims (18)
- ターボ復号による誤り訂正後のCRC判定結果により計測した受信信号の受信品質に基づき、基地局の送信電力を制御するCDMA移動通信端末のターボ復号システムにおいて、 復号ビット数毎に前記受信品質を測定する品質測定手段と、前記品質測定手段で測定した復号ビット数毎の受信品質に基づいて、送信信号に挿入する基地局の送信電力を制御する送信電力制御ビット及びターボ復号のイタレーション回数を復号ビット数毎に制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、処理単位あたりの復号ビット数が最大である場合の受信品質に基づく前記送信電力制御ビットの制御により前記処理単位あたりの復号ビット数が最大である場合の受信品質が所定の受信品質を満たした場合に、ターボ復号のイタレーション回数を制御し、
更に、前記制御部は、前記処理単位あたりの復号ビット数が最大である場合の受信品質が過去所定時間以内に更新されており、かつ所定の受信品質を満たした場合に、ターボ復号のイタレーション回数を制御する、
ことを特徴とするターボ復号システム。 - 前記制御部は、前記処理単位あたりの復号ビット数が最大である場合の受信品質が所定の受信品質を満たしていない場合に、処理単位あたりの復号ビット数が最大以外の場合の受信品質に基づき前記送信電力制御ビットを制御することを特徴とする請求項1記載のターボ復号システム。
- 前記制御部は、前記処理単位あたりの復号ビット数が最大である場合の受信品質が過去所定時間以内に更新されていない場合に、前記処理単位あたりの復号ビット数が最大以外の場合の受信品質に基づき前記送信電力制御ビットを制御することを特徴とする請求項1または請求項2に記載のターボ復号システム。
- 前記制御部は、前記処理単位あたりの復号ビット数が最大である場合の受信品質が、過去所定時間以内に更新されておらず、過去所定時間以前の一定時間以内にも更新されていない場合に、前記処理単位あたりの復号ビット数が最大以外の場合のターボ復号のイタレーション回数を一旦最大値にすることを特徴とする請求項3記載のターボ復号システム。
- 前記制御部は、前記イタレーション回数の制御として、前記処理単位あたりの復号ビット数が最大以外の場合の受信品質が所要品質を満たすようにターボ復号のイタレーション回数を制御することを特徴とする請求項1ないし4の何れかの請求項記載のターボ復号システム。
- 受信信号から信号波対干渉波比を測定するSIR測定部と、前記SIR測定部の出力が目標信号波対干渉波比になるように送信電力制御ビットを生成するTPCビット生成部と、送信信号に送信電力制御ビットを挿入するTPCビット挿入部と、を備え、前記制御部は、前記品質計測手段が復号ビット数毎の受信品質として計測したブロックエラーレートに基づき、処理単位あたりの復号ビット数が最大である場合のブロックエラーレートが移動通信における所要品質を満たす様にTPCビット生成部に前記目標信号波対干渉波比を出力することを特徴とする請求項5記載のターボ復号システム。
- ターボ復号による誤り訂正後のCRC判定結果により計測した受信信号の受信品質に基づき、基地局の送信電力を制御するCDMA移動通信端末の送信電力制御方法において、復号ビット数毎に前記受信品質を測定し、測定した復号ビット数毎の受信品質に基づいて、送信信号に挿入する基地局の送信電力を制御する送信電力制御ビット及びターボ復号のイタレーション回数を復号ビット数毎に制御し、
処理単位あたりの復号ビット数が最大である場合の受信品質に基づく前記送信電力制御ビットの制御により前記処理単位あたりの復号ビット数が最大である場合の受信品質が所定の受信品質を満たした場合に、ターボ復号のイタレーション回数を制御し、
前記処理単位あたりの復号ビット数が最大である場合の受信品質が過去所定時間以内に更新されており、かつ所定の受信品質を満たした場合に、ターボ復号のイタレーション回数を制御する、
することを特徴とする送信電力制御方法。 - 前記処理単位あたりの復号ビット数が最大である場合の受信品質が所定の受信品質を満たしていない場合に、処理単位あたりの復号ビット数が最大以外の場合の受信品質に基づき前記送信電力制御ビットを制御することを特徴とする請求項7記載の送信電力制御方法。
- 前記処理単位あたりの復号ビット数が最大である場合の受信品質が過去所定時間以内に更新されていない場合に、前記処理単位あたりの復号ビット数が最大以外の場合の受信品質に基づき前記送信電力制御ビットを制御することを特徴とする請求項7または請求項8に記載の送信電力制御方法。
- 前記処理単位あたりの復号ビット数が最大である場合の受信品質が、過去所定時間以内に更新されておらず、過去所定時間以前の一定時間以内にも更新されていない場合に、前記処理単位あたりの復号ビット数が最大以外の場合のターボ復号のイタレーション回数を一旦最大値にすることを特徴とする請求項9記載の送信電力制御方法。
- 前記イタレーション回数の制御として、前記処理単位あたりの復号ビット数が最大以外の場合の受信品質が所要品質を満たすようにターボ復号のイタレーション回数を制御することを特徴とする請求項7ないし10の何れかの請求項記載の送信電力制御方法。
- 受信信号から信号波対干渉波比を測定し、測定した信号波対干渉波比が目標信号波対干渉波比になるように送信電力制御ビットを生成し、送信信号に前記送信電力制御ビットを挿入し、復号ビット数毎の受信品質として計測したブロックエラーレートに基づき、前記処理単位あたりの復号ビット数が最大である場合のブロックエラーレートが移動通信における所要品質を満たす様に前記目標信号波対干渉波比を出力することを特徴とする請求項11記載の送信電力制御方法。
- ターボ復号による誤り訂正後のCRC判定結果により計測した受信信号の受信品質に基づき、基地局の送信電力を制御するCDMA移動通信端末において、
復号ビット数毎に前記受信品質を測定する品質測定手段と、前記品質測定手段で測定した復号ビット数毎の受信品質に基づいて、送信信号に挿入する基地局の送信電力を制御する送信電力制御ビットと前記ターボ復号のイタレーション回数を復号ビット数毎に制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、処理単位あたりの復号ビット数が最大である場合の受信品質に基づく前記送信電力制御ビットの制御により前記処理単位あたりの復号ビット数が最大である場合の受信品質が所定の受信品質を満たした場合に、ターボ復号のイタレーション回数を制御し、
前記制御部は、前記処理単位あたりの復号ビット数が最大である場合の受信品質が過去所定時間以内に更新されており、かつ所定の受信品質を満たした場合に、ターボ復号のイタレーション回数を制御する
ことを特徴とするCDMA移動通信端末。 - 前記制御部は、前記処理単位あたりの復号ビット数が最大である場合の受信品質が所定の受信品質を満たしていない場合に、処理単位あたりの復号ビット数が最大以外の場合の受信品質に基づき前記送信電力制御ビットを制御することを特徴とする請求項13記載のCDMA移動通信端末。
- 前記制御部は、前記処理単位あたりの復号ビット数が最大である場合の受信品質が過去所定時間以内に更新されていない場合に、前記処理単位あたりの復号ビット数が最大以外の場合の受信品質に基づき前記送信電力制御ビットを制御することを特徴とする請求項13または請求項14に記載のCDMA移動通信端末。
- 前記制御部は、前記処理単位あたりの復号ビット数が最大である場合の受信品質が、過去所定時間以内に更新されておらず、過去所定時間以前の一定時間以内にも更新されていない場合に、前記処理単位あたりの復号ビット数が最大以外の場合のターボ復号のイタレーション回数を一旦最大値にすることを特徴とする請求項15記載のCDMA移動通信端末。
- 前記制御部は、前記イタレーション回数の制御として、前記処理単位あたりの復号ビット数が最大以外の場合の受信品質が所要品質を満たすようにターボ復号のイタレーション回数を制御することを特徴とする請求項13ないし16の何れかの請求項記載のCDMA移動通信端末。
- 受信信号から信号波対干渉波比を測定するSIR測定部と、前記SIR測定部の出力が目標信号波対干渉波比になるように送信電力制御ビットを生成するTPCビット生成部と、送信信号に送信電力制御ビットを挿入するTPCビット挿入部と、を備え、前記制御部は、前記品質計測手段が復号ビット数毎の受信品質として計測したブロックエラーレートに基づき、前記処理単位あたりの復号ビット数が最大である場合のブロックエラーレートが移動通信における所要品質を満たす様にTPCビット生成部に前記目標信号波対干渉波比を出力することを特徴とする請求項17記載のCDMA移動通信端末。
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