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

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 Download PDF

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Description

本発明はCDMA移動通信に関し、特に、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、その送信電力制御方法及びCDMA移動通信端末に関する。
図1は従来例のCDMA移動通信端末のターボ復号システム及び送信電力制御方法を示す図である。以下、図1を参照して従来技術を説明する。
従来例のターボ復号システムの主要構成及び機能は以下のとおりである。
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。
図2はTFCIとターボ符号化前のビット数との関係の例を示すイメージ図である。通信時に同図の様なテーブルが基地局より通知されるため、TF検出部25での前記TFCIからTFへの変換は、これに基づき変換される。
一方、送信側はターボ符号化部33、TPC(送信電力制御)ビット挿入部34、送信部35、送信アンテナ36等からなり、送信するユーザデータ32はターボ符号化部33で符号化され、TPC(送信電力制御)ビット挿入部34により送信電力制御ビットが挿入された後、送信部35、送信アンテナ36を介して、基地局に送信される。
また、従来例のCDMA移動通信端末の送信電力制御システムの主要構成及び機能は以下のとおりである。
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。
以上の構成により、CDMA移動通信端末側の受信品質が常に一定の値になるように、基地局側は受信したTPC(送信電力制御)ビットを元にCDMA移動通信端末への送信電力を制御することが出来る。
また、ターボ復号部24はIteration数と呼ばれる回数分、復号処理を繰り返し実施することで、誤り訂正能力を向上させることができる。このため、CDMA移動通信端末では、予め、所定以上の誤り訂正能力を得られる様に設定されたIteration回数で動作する様にターボ復号部(器)が構成されている。
また、無線基地局における複数ユーザからの受信信号に対するターボ復号器の復号処理の繰り返し回数について、少ない演算量で受信特性を良化するため最適化方法が知られている(特許文献1参照)。
特開2004−304620号公報
しかしながら、従来のターボ復号システム及び送信電力制御方法においては、次のような問題がある。
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。
この点に関し特許文献1に示されているように、基地局の受信信号の受信品質を測定することでターボ復号器の繰り返し回数を最適化する方法は知られているが、前記のような送信電力制御を行っているCDMA移動通信システムの移動通信端末では受信品質だけをみてターボ復号器の繰り返し回数を制御してしまうと、送信電力制御の収束状態によっては、基地局の送信電力が増加し、他ユーザに対する干渉電力を増やすことになるため、一時的に受信電力が高い環境においても繰り返し処理を単純に減らしてしまうことは出来ない。
第2の問題は、移動通信端末のターボ復号システムには単位時間毎に受信データが入力され、復号動作を行われるが、入力されるビット数は常に一定ではなく、図2に示す様に複数のビットサイズ(数)があり得るという点にある。処理単位あたりのビット数が異なると、移動通信端末の受信特性が変わるため、品質を一定に保つためのアウターループ電力制御はこの特性差を考慮して行う必要がある。しかし、最も受信性能を要するビット数(一般的にはビット数が最大の場合)にあわせた送信電力制御を行うと、他のビットサイズに対しては過剰な受信品質となってしまい消費電流が無駄になる。
そこで本発明の目的は、以上の問題を解決するものであり、必要以上に基地局側の送信電力を上げることなく、ターボ復号部の消費電流を削減することを可能とする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、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とターボ復号のイタレーション(Iteration)回数の制御とを好適に実施する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。
上記問題を解決するため、本発明は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移動通信端末及びそのターボ復号システムとして、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(例えば、図3のBELR測定部10)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(TPC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(例えば、図3のアウターループ電力制御及びIteration制御部11)と、を備えることを特徴とし、前記制御部は、最も受信性能を要する復号ビット数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最も受信性能を要する復号ビット数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が最適になるように制御し、最も受信性能を要する復号ビット数の受信品質が所定の受信品質を満たしていない場合に、前記復号ビット数以外の復号ビット数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。
また、前記制御部は、最も受信性能を要する復号ビット数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。更に、最も受信性能を要する復号ビット数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、前記復号ビット数以外の復号ビット数の受信品質に基づき前記送信電力制御ビットを制御し、最も受信性能を要する復号ビット数の受信品質が、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、前記復号ビット数以外の復号ビット数のターボ復号のイタレーション回数を一旦最大値に戻す。
そして前記制御部は、前記イタレーション回数の制御として、最も受信性能を要する復号ビット数以外の復号ビット数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。
より具体的には、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、最も受信性能を要する復号ビット数としての復号ビット数最大時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とともに、前記復号ビット数最大時のブロックエラーレートが所要品質に収束している場合は、復号ビット数最大時以外の復号ビット数毎のブロックエラーレートの全てが所要品質を満たす様に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。
また、本発明は送信電力制御方法として、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することを特徴とし、最も受信性能を要する復号ビット数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最も受信性能を要する復号ビット数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が最適になるように制御し、最も受信性能を要する復号ビット数の受信品質が所定の受信品質を満たしていない場合に、前記復号ビット数以外の復号ビット数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。
また、最も受信性能を要する復号ビット数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し、最も受信性能を要する復号ビット数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、前記復号ビット数以外の復号ビット数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。更に、最も受信性能を要する復号ビット数の受信品質が、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、前記復号ビット数以外の復号ビット数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。そして、前記イタレーション回数の制御として、最も受信性能を要する復号ビット数以外の復号ビット数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。
より具体的には、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、最も受信性能を要する復号ビット数としての復号ビット数最大時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。
本発明のターボ復号システム、送信電力制御方法及びCDMA移動通信端末は、アウターループ送信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、過剰な繰り返し処理を防止し、消費電流を削減したことを特徴とし、最も受信性能を要するビット数の受信品質を元にアウターループ電力制御及びIteration制御部11が基地局側の送信電力制御を実施し、その結果により所要の受信品質を満たした場合は、更にターボ復号部4のIteration回数が最適になる様に制御する。このため、必要以上に基地局側の送信電力を上げてしまわずに、ターボ復号部の消費電流を削減することが出来る。つまり、アウターループ電力制御及びIteration制御部11は、BLER(Block Error Rate)測定部10のAで計測されたターボ復号ビット数が最大時のBLER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12に目標SIR(信号波対干渉波比)を入力する。前記、ターボ復号ビット数最大時のBLER Aが所要品質に収束している場合は、BLER測定部10のB1,B2,B3・・・で計測された、その他のターボ復号ビット数毎のBLER全てが所要品質を満たす様にターボ復号部4のIteration回数を復号ビット数毎に制御する。このようにして、ターボ復号ビット数による受信特性の違いを、Iteration回数を変更することで調整しているので、受信特性を安定させると同時に消費電流量を低減することができる(図3)。
本発明においては、以下に記載するような効果を奏する。
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。
第2の効果は、ターボ復号を行うビット数毎にターボ復号時のイタレーション(Iteration)回数を制御できる構成となっているため、不要なIteration数を削減することが出来、端末の処理量、消費電流を削減することが可能である。
第3の効果は、最も受信性能を要求されるターボ復号ビット数に対して、最大のIteration回数が設定されるので、基地局の送信電力を必要以上に上げてしまうことが無く、他ユーザへの干渉を増やしてしまうことを防止することが可能である。
第4の効果は、最も受信性能を要求されるターボ復号ビット数の測定された受信品質の整理番号信頼度が低い場合はIteration制御を行わないように構成することにより、Iteration制御処理の誤動作による性能劣化を防止することが可能である。
本発明の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移動通信端末の実施の形態について以下詳細に説明する。
(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。
本実施の形態のCDMA移動通信端末のターボ復号システムの主要構成及び機能は以下のとおりである。
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。
なお、TF検出部5での前記TFCIからTFへの変換は、通信時に基地局より通知される図2の様なテーブルに基づき変換される。つまり、CDMA移動通信端末は基地局との通信時に同図の様なTFCIとターボ符号化前のビット数との関係を示すテーブル情報が基地局より通知されるため、ビット抽出部3から出力されるTFCIビットからターボ符号化前のビット数等のTFへ変換し、ターボ復号部24でのターボ復号ビット数毎の復号に利用される。
一方、送信側はターボ符号化部14、TPCビット挿入部15、送信部16、送信アンテナ17等からなり、CDMA移動通信端末から送信するユーザデータ13はターボ符号化部14で符号化され、TPCビット挿入部15により送信電力制御ビット(TPCビット)が挿入された後、送信部16、送信アンテナ17を介して、基地局に送信される。
また、本実施の形態のCDMA移動通信端末の送信電力制御システム及びターボ復号による誤り訂正システムの主要構成及び機能は以下のとおりである。
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。
また、ターボ復号による誤り訂正システムの機能としては、前記目標SIR値の更新と同時にBLER値が所要品質以上の過剰品質とならない様に、ターボ復号するTF毎に最適なイタレーション(Iteration)回数がターボ復号部4に通知される。ターボ復号部4はTF検出部5からのビット数情報及びアウターループ電力制御及びIteration制御部11からのIteration指定に基づきターボ復号を実施する。
本構成により、ターボ復号時にTF毎に必要なIteration回数に最適化されるため、不要な処理が削減でき、移動通信端末の消費電流を低減することが可能となる。
なお、図3のターボ復号部4、ターボ符号化部14は移動通信システムの誤り訂正方式として当業者によく知られているため、その詳細な構成は省略する。
また、通常、誤り訂正の性能を改善するためにインターリーブ等で誤り発生箇所を分散する方式が同時に使用されるが、本発明とは直接関係無いため図3では省略する。
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。
(動作の説明)
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。
移動通信端末が通信を開始する際に、アウターループ電力制御及びIteration制御部11は、全てのTF(TF A,TF B1,TF B2,TF B3・・・)のIteration回数の最大値をターボ復号部4に設定して初期化する。ただし、TF Aには他のTF Bi(i=1,2,3,4・・・)よりもビット数が大きいTF(データフォーマット)を選択する(Step1−1)。これは、一般的にビット数が最大のものが最も受信性能を要するビットであり、TF Aを当該ビット数のTFとして設定する。次に、予め移動通信端末内に記録されている目標SIRの初期値をTPCビット生成部12に設定する(Step1−2)。
以上の設定により送信電力制御及び誤り訂正システムの動作が開始し、ビット抽出部3から一定期間毎にターボ復号するデータ(ターボ復号入力データ)及びTFCI(Transport Format Combination Indicator)ビット、Pilotビットがそれぞれターボ復号部4、TF検出部5及びSIR測定部6に出力され、TF検出部5ではTFCIビットよりターボ復号データのビット数を算出し、ターボ復号部4及びセレクタ9に出力する。なお、TFCIビットについては3GPPで規定されており、ビット数の算出方法は、当該事業者には良く知られているため、ここでの説明は省略する。
SIR測定部6は入力するPilotビットによりSIR(信号波対干渉波比)を測定してTPCビット生成部12に出力し、TPCビット生成部12は入力したSIRと目標SIRとによりTPCビットを生成し、基地局に送信することでインナーループの送信電力制御が行われる。具体的には、測定したSIRが目標SIRより低い場合は、基地局に対して送信電力を上げるようにTPCビットで通知する。測定したSIRが目標SIRより高い場合は、基地局の送信電力を下げるようにTPCビットで通知する。
以上の動作と並行してターボ復号部4は入力されたビット数と設定された前記Iteration回数を元にターボ復号を行い、CRC判定部8はターボ復号されたデータのCRC判定を行うことでデータに誤りがあるか否かの判定結果(CRC判定結果、OK(正常)、NG(誤り)等)を出力する。セレクタ9はTF検出部5が算出したビット数に基づきTF A,TF B1,TF B2,TF B3・・・毎のCRC判定結果からBLER(Block Error Rate)をそれぞれ測定するBLER測定部(A,B1,B2,B3・・・)10に入力する。
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)。
分母が前記一定値以上になった場合は後述する、TF Aの送信電力制御処理(図5のフローチャート)を実施する(Step1−5)。
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)。
分母が前記一定値以上になった場合は後述する、TF Biの送信電力制御、Iteration制御処理(図6、図7のフローチャート)を実施する。
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)。
i>TF数−1でなければ未処理のTF Biが残っていると判定し、Step1−7の未処理TF Biの送信電力制御、Iteration制御処理(図6、図7のフローチャート)へ戻る。
そして、Step1−10で全てのTFに対しての処理が終了した(i>TF数−1)と判定した場合は、通信が終了したか否かを判断し(Step1−11)、通信中であれば、Step1−3に戻り、前述したビット抽出部3からターボ復号する入力データとTFCIビットが出力される毎に以上の動作を繰り返し、最終的にStep1−11で通信の終了を検出すると全ての動作を終了する。
次に、前述の図4に示すTF Aの送信電力制御処理について詳細に説明する。
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)。
また、Step2−1でTF Aの品質が所要品質以下の場合、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以上の場合は目標SIRをXdB上げた値をTPCビット生成部12に設定する(Step2−3)。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上がるため、不足している品質を上げることが出来る。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)。
なお、前記XdBは移動通信端末に予め設定された値である。また、本実施の形態では簡略化のため、受信品質と所要品質とを単純比較する方法を説明したが、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を変更しないように制御する方式としても良い。
次に、前述の図4に示すStep1−8のTF Biの送信電力制御、Iteration制御処理について詳細に説明する。
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。
Step3−1で、TF Aの品質が所要品質と同等である場合、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た場合、後述するIteration制御処理(図7のフローチャート)を実施する(Step3−5)。この後、前記(式1)でカウントしているTF Biの値をリセットし(つまりCRC-OK/NGカウント数を0とし)、次の期間のBLERの測定を開始する(Step3−6)。
Step3−1でTF Aの品質が所要品質と同等でない場合、すなわち、TF Aのアウターループ電力制御が収束していないと判定された場合、TF BiのTF Biの品質が所要品質より大きいか否か、つまりTF BiのBLERが所要品質として予め設定されているBLERよりも小さいか否かを判定する(Step3−2)。
Step3−2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、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、目標SIRをXdB下げた値をTPCビット生成部12に設定する(Step3−3)。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 Biの値をリセットし(つまりCRC-OK/NGカウント数を0とし)、次の期間のBLERの測定を開始する(Step3−6)。
Step3−2で、TF Biの品質が所要品質以下の場合、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以上の場合は、目標SIRをXdB上げた値をTPCビット生成部12に設定する(Step3−4)。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上がるため、不足している品質を上げることが出来る。この後、前記(式1)でカウントしているTF Biの値をリセットし(つまりCRC-OK/NGカウント数を0とし)、次の期間のBLERの測定を開始する(Step3−6)。
図5と同様に前記XdBは移動通信端末に予め設定された値である。また、本実施の形態では簡略化のため、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。TF A、Bi(i=1,2,3・・・)の品質と所要品質と比較判定(Step2−1、Step3−2)で、両者が同じ場合は目標SIRのUp、Downを行わない方式としても良い。
次に、図6に示すStep3−5のIteration制御処理について詳細に説明する。
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)。
Step4−2で、TF BiのIteration回数が最低値でない場合、ターボ復号部4に設定されているTF BiのIteration回数を1減らして処理を終了し(Step4−3)、図6の(Step3−6)へ進む。また、Step4−2で、TF BiのIteration回数が最低値の場合は処理を終了し、図6の(Step3−6)へ進む。
Step4−1で、TF Biの品質が所要品質以下の場合、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以上の場合は、ターボ復号部4に設定されているTF BiのIteration回数が最大値か否かを判断する(Step4−4)。
Step4−4で、TF BiのIteration回数が最大値でない場合は、ターボ復号部4に設定されているTF BiのIteration回数を1足して処理を終了し(Step4−5)、図6の(Step3−6)へ進む。また、Step4−4で、TF BiのIteration回数が最大値の場合は処理を終了し、図6の(Step3−6)へ進む。
以上の動作により、アウターループ電力制御でTF A、TF Bi(i=1,2,3,4・・・)の品質を満たすことが出来ると同時に、ターボ復号時の不要なIteration数を削減することが出来る。また、Iteration数を削減しても基地局の送信電力を必要以上に上げてしまうことが無いため、他ユーザへの干渉の増加を防止することが出来る。
(他の実施の形態)
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。
本実施の形態では、アウターループ電力制御及びIteration制御部11は、図4のStep1−8において、最初にTF Aの品質が過去T1時間以内に更新されているか否かを判断する(Step5−1)。ここでT1は予め移動通信端末に設定された値であり、所定地域の無線環境等のフィールド評価等により決定される。
TF Aの品質が過去T1時間以内に更新されている場合は、図6と同様に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し(Step5−4)、そうでない場合、端末の移動や他ユーザの使用状況によって、無線環境が変わっている可能性があるため、TF Aで測定した品質の信頼度が低下したと判定し、TF Aの品質が過去T2時間以内に更新されているか否かを判断する(Step5−2)。ここでT2は予め端末に設定された値であり以下の(式3)の条件に設定される。
T1<T2・・・・・(式3)
Step5−2で、TF Aの品質が過去T2時間以内に更新されている場合は(Step5−5)に進む。TF Aの品質が過去T2時間以内に更新されていない場合は、TF Aの送信頻度が低いと判定し、TF BiのIteration回数を最大値(初期値)に戻し(Step5−3)、TF Bi受信時の受信特性を上げた後、(Step5−5)へ進む。
以下の処理は図6に示す処理と同様である。すなわち、
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)。
Step5−5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、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、目標SIRをXdB下げた値をTPCビット生成部12に設定する(Step5−6)。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(Step5−9)へ進む。
Step5−5で、TF Biの品質が所要品質以下の場合、目標SIRをXdB上げた値をTPCビット生成部12に設定する(Step5−7)。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上がるため、不足している品質を上げることが出来る。この後(Step5−9)へ進む。
以上の処理のStep5−9では、前記(式1)でカウントしているTF Bの値をリセットし(つまりCRC OK/NGカウント数を0にし)、次の期間のBLERの測定を開始する。
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。
このように、本実施の形態では、測定されたTF Aの受信品質の信頼度が低い場合はIteration制御を行わないため、Iteration制御処理の誤動作による性能劣化を防止する効果が得られる。
従来例のCDMA移動通信端末のターボ復号システム及び送信電力制御方法を示す図である。 TFCIとターボ符号化前のビット数との関係の例を示すイメージ図である。 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。 図4の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。 図4の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。 図6のStep3−5のIteration制御処理のフローチャートを示す図である。 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。
符号の説明
1、17、21、36 アンテナ
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)

  1. 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。
  2. 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記載のターボ復号システム。
  3. 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。
  4. 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記載のターボ復号システム。
  5. 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ないしの何れかの請求項記載のターボ復号システム。
  6. 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記載のターボ復号システム。
  7. 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。
  8. 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記載の送信電力制御方法。
  9. 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。
  10. 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記載の送信電力制御方法。
  11. 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。
  12. 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。
  13. 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。
  14. 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。
  15. 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。
  16. 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。
  17. 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。
  18. 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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