JP5180981B2 - 外部ループ電力制御のための方法およびシステム - Google Patents

Description

本発明は通信システム、特にセル方式の拡散スペクトラムシステムにおいて伝送される信号の電力レベルの制御に関する。

ディジタル通信システムは、ＧＳＭ通信標準およびＧＳＭ／ＥＤＧＥのようなＧＳＭの高度化方式に従うセル方式無線電話システムなどの時分割多元接続（ＴＤＭＡ）システム、およびＩＳ-９５、ｃｄｍａ２０００、およびＷＣＤＭＡ通信標準に従うセル方式無線電話システムなどの符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）システムを含む。ディジタル通信システムは、また国際電気通信連合（ＩＴＵ）のＩＭＴ-２０００の枠組みの中において欧州電気通信標準化機構（ＥＴＳＩ）によって開発される、第３世代（３Ｇ）移動体システムを規定するＵＭＴＳ（Universal Mobile Telecommunication System）標準に従うセル方式無線電話システムなどのＴＤＭＡおよびＣＤＭＡの「混在」システムを含む。第３世代共同プロジェクト（３ＧＰＰ：The Third Generation Partnership Project、）はＵＭＴＳ標準を公表する。このアプリケーションは単純さのためＷＣＤＭＡを中心とするが、このアプリケーションにおいて記述される原理は他のディジタル通信システムにおいても実施されうることは理解されよう。

ＷＣＤＭＡは直接シーケンススペクトル拡散技術を基本とする。ダウンリンク（基地局から端末への）方向において基地局と物理チャネルとを区別するために、２つの異なる符号が使用される。スクランブル符号は、主として基地局またはセルを互いに区別するのに使用される、擬似雑音（ｐｎ）シーケンスである。チャネル符号は、各セルにおいてまたは各スクランブル符号の下において種々の物理チャネル（端末またはユーザ）を区別するために使用される、直交シーケンスである。ＣＤＭＡシステムにおいては、全てのユーザが同じ無線リソースを共用するので、物理チャネルのそれぞれが必要以上に電力を使用しないことが重要である。これは、送信電力制御メカニズムによって実現され、このメカニズムでは端末は専用物理チャネル（ＤＰＣＨ）の信号対干渉比（ＳＩＲ）を推定し、推定したＳＩＲを基準値と比較し、基地局に通知し、基地局の送信ＤＰＣＨ電力を適切なレベルに調整する。ここでは、ＷＣＤＭＡの用語が使用されるが、他のシステムには対応する用語があることは理解されよう。

３ＧＰＰは、高速ダウンリンク・パケット・データ・アクセス（ＨＳＤＰＡ）として知られるＷＣＤＭＡの発展に従事している。従来システムに対するＷＣＤＭＡの高度化により、容量が増加し、ラウンドトリップ遅延が減少し、ピークデータ速度は８-１０ Ｍｂｉｔ／ｓまで増加する。

一般的に言えば、トランスポート・チャネルは、専用または共通物理チャネルを介してユーザデータを搬送するのに使用される。ＨＳＤＰＡにとって、トランスポート・チャネルは高速ダウンリンク共有チャネル（ＨＳ-ＤＳＣＨ）である。対応する物理チャネルは、高速物理ダウンリンク共有チャネル（ＨＳ-ＰＤＳＣＨ）により表される。ＨＳ-ＤＳＣＨ符号リソースは、１６の固定された拡散ファクタを有する１つ以上のチャネル符号を含む。他に必要な制御およびデータの搬送に十分なゆとりを取るために、１５までのこのような符号を割り当てることができる。利用可能な符号リソースは、主として時間領域において共用される。例えば、符号リソースは一度に１ユーザへの割り当てが可能である。あるいは、符号リソースは、符号多重化を使用して共用することもできる。この場合、２から４ユーザが同一の送信時間間隔（ＴＴＩ）内において符号リソースを共用する。

ユーザデータに加えて、制御信号通知を送信し、移動局、ＰＤＡあるいは他の受信機などのユーザ機器（ＵＥ:user equipment）に接続が予定されることを知らせることも必要である。この信号通知は、全てのユーザに共通である高速共有制御チャネル（ＨＳ-ＳＣＣＨ）上で行われる。ＨＳＤＰＡの概念は、またＨ-ＡＲＱの確認に加えて、チャネル品質指標（ＣＱＩ：Channel Quality Indicator）の情報を搬送するためにアップリンクにおいて付加的な高速専用物理制御チャネル（ＨＳ-ＤＰＣＣＨ）を必要とする。

図１は、それぞれがダウンリンク（即ち、基地局からＵＥ、あるいは前向きの）チャネルおよびアップリンク（ＵＥから基地局、あるいは逆向きの）チャネルを使用する４つのＵＥ１、ＵＥ２、ＵＥ３、ＵＥ４との接続を行う基地局（ＢＳ）１００を含む、ＷＣＤＭＡシステムなどの通信システムを示す。ダウンリンクでは、ＢＳ１００は各ＵＥにそれぞれの電力レベルで送信し、ＢＳ１００により送信される信号は、直交符号語を使用して拡散される。アップリンクでは、ＵＥ１乃至ＵＥ４は、それぞれの電力レベルでＢＳ１００に送信する。図示されないが、ＢＳ１００は、また無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）と交信し、次いで無線ネットワーク制御装置は、公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）と交信する。

図１に示す典型的なＷＣＤＭＡシステムにおいて送信される信号を、以下のように形成することができる。送信される情報データストリームは、先ずチャネル符号と掛け合わされ、次いでその結果はスクランブル符号と掛け合わされる。乗算は、通常排他的ＯＲ演算により実行され、情報データストリームおよびスクランブル符号は同じかまたは異なるビットレートを有しうる。各情報データストリームあるいはチャネルには固有のチャネル符号が割り当てられ、複数の符号化情報信号が同時に無線周波数搬送信号を変調する。ＵＥ（または他の受信機）において、変調搬送信号が処理され、受信機に向けられた元の情報データストリームを推定する。この処理は変調として知られる。

同時に送信する多くの送信機を有し、大きなシステム容量を確保する一方、このような送信機の相互干渉を最小にするＷＣＤＭＡ（および他の）通信システムにとって、良好な送信電力制御方法は重要である。システム特性に応じて、このようなシステムにおける電力制御は、アップリンク、ダウンリンクあるいは両リンクにおける送信にとって重要である。各ＵＥにおいて信頼性のある信号受信を達成するためには、受信信号のＳＩＲは各ＵＥに規定された閾値を上回るべきである。例えば、図１に示すように、共通のＷＣＤＭＡ通信チャネルにおいて、ＵＥがそれぞれ４つの信号を受信する場合を考える。各信号は、それ自体が伴う、対応するエネルギーレベル、即ちエネルギーレベルＥ１、Ｅ２、Ｅ３およびＥ４をそれぞれ有する。通信チャネルにはまた、あるレベルの雑音（Ｎ）が存在する。所定のＵＥ１が指定された信号を正しく受信するためには、Ｅ１とＥ２、Ｅ３、Ｅ４およびＮの合計レベルとの比が所定のＵＥに規定された閾値ＳＩＲを超えていなければならない。

受信信号のＳＩＲを改善するために、受信機において測定されるＳＩＲに応じて、送信信号電力を増すことが出来る。しかしながら、電力はＷＣＤＭＡシステムにおける重要なリソースである。種々のチャネルが同時に同じ周波数で送信しようとするので、トランスポート・チャネルにおけるユーザデータの受信ブロックの誤り率、即ちブロック誤り率（ＢＬＥＲ：block error rate）を受容可能に維持する一方、各物理チャネルの電力レベルを出来るだけ低く保つことが重要である。

ダウンリンク電力制御は、論理的に「内部ループ」および「外部ループ」に分割することができ、内部ループは、基地局に送信電力制御（ＴＰＣ）命令を送信することによりＳＩＲを制御し、外部ループは、内部ループにＳＩＲ基準を供給することにより、ＢＬＥＲの点で品質を制御する。

従来の電力制御技術では、トランスポート・チャネルのＢＬＥＲおよびＢＬＥＲ基準に基づいて、各トランスポート・チャネルに対して１つのＳＩＲ基準を計算し、これらＳＩＲ基準の中の最大のものが内部ループにより使用される。従来の電力制御システムは、図２の概要図により示される。システム２００の物理チャネルを介して通信する各トランスポート・チャネル２０１、２０２などは、関係するＢＬＥＲ制御器２１１、２１２などを有し、制御器は、その時点のＢＬＥＲを定め、チャネルの目標ＢＬＥＲ（ＢＬＥＲ基準とも呼ばれる）、ＢＬＥＲ_refとＢＬＥＲを比較し、関係するチャネルに対するＳＩＲ基準、ＳＩＲ_refを生成する。ＳＩＲ_refはチャネルの目標ＳＩＲを表す。チャネルのＢＬＥＲ_refは、チャネルを介して転送されるデータに対する品質要求および他のパラメータに従って、システムにより確立される。例えば、音声データは、テキストデータより高い品質要求を有しうる。これらの品質要求は、代表的には高位レイヤー通信において信号送信される。ＳＩＲ基準の最大のものは、２２０により決定され、ＳＩＲ制御器２３０に転送される。ＳＩＲ制御器２３０は、ＳＩＲ_refおよびその時点のＳＩＲに基づいて、内部ループ電力制御命令２４０を生成する。

外部ループ電力制御の目的は、電力要求を最小化しつつ、各トランスポート・チャネルのＢＬＥＲをそのＢＬＥＲ基準より低く保つことである。各トランスポート・チャネルのＢＬＥＲ制御器２１１、２１２などは、ＢＬＥＲ推定器を含み、各ＳＩＲ_refを制御して、推定されるＢＬＥＲを、チャネルのＢＬＥＲ基準値、ＢＬＥＲ_refに近いが、ＢＬＥＲ_refより低く保つ。その時点のＢＬＥＲは、各トランスポート・チャネルの巡回冗長チェック（ＣＲＣ）に基づいて推定される。このＣＲＣは、不正ブロックが受信される場合は一般的に「１」となり、正しいブロックが受信される場合は「０」となる。よって、ＢＬＥＲは、受信ブロックの総数に対する（「１」のＣＲＣを有する）不正ブロックの比に基づいて、簡単に決定することができる。各制御器２１１、２１２などは、対応するＳＩＲ_refを計算し、これはそれぞれの新しいブロックが受信されるたびに更新される。ＳＩＲ基準値を大きくするとその時点の信号に関するより大きなＳＩＲを必要とするので、ＢＬＥＲが大きくなると所定のチャネルのＳＩＲ_refは大きくなる。トランスポート・チャネル２０１、２０２などからの値の中で最大値であるＳＩＲ_refは、ＳＩＲ制御器２３０によりシステム２００の物理チャネルのその時点のＳＩＲと比較され、内部ループ電力制御命令２４０を生成して、物理チャネルの電力を調整する。最大のＳＩＲ_refが使用されるのは、最大のＳＩＲ_refが、最大のＢＬＥＲを有する、即ちＳＩＲを大きくすることに関して最も注意を要する、トランスポート・チャネルに対応するからである。

電波産業協会（ＡＲＩＢ）の「３Ｇ移動システムのための無線インタフェース仕様」は、「ジャンプアルゴリズム」と称するアルゴリズムを使用する外部ループ制御のための簡単な方法を規定する。ジャンプアルゴリズムでは、ＢＬＥＲはＣＲＣにより表される。式（１）に示すように、誤差ｅは、ＣＲＣとＢＬＥＲ基準との間の差分であり、ＢＬＥＲ基準はＳＩＲ基準を得るため式（２）に従い積分される。

ｅ＝ＣＲＣ−ＢＬＥＲ_ref （１）
ＳＩＲ_ref（ｋ＋１）＝ＳＩＲ_ref（ｋ）＋Ｋｅ（ｋ） （２）
上式で、Ｋは適用される利得である。

ジャンプアルゴリズムは、トランスポート・チャネルにおいて新しいブロックが受信されるたびに更新される。ＳＩＲ_refは、所定のＴＴＩがブロック誤りを含むたびに、より高い値にジャンプする。従来のジャンプアルゴリズムにより提供されるＳＩＲ基準は大きく変動する。従って、図２から分かるように、電力は大きな変動を有する。ＣＲＣ情報がフィルタリングされ、ＢＬＥＲを推定し、ＢＬＥＲ_refを生成した後に、制御器により使用されれば、電力変動をより少なくすることができ、この場合式（１）は式（３）となる。ＢＬＥＲの推定は、式（４）に従って得ることができる。

ｅ＝ＢＬＥＲ_est−ＢＬＥＲ_ref （３）
ＢＬＥＲ_est（ｋ＋１）＝α・ＢＬＥＲ_est（ｋ）＋（１−α−β）・ＣＲＣ（ｋ）＋β・ＣＲＣ（ｋ＋１） （４）
上式で、αおよびβは定数であり、ＢＬＥＲの推定が大凡同数のブロック誤りに基づくように、αは、例えばα＝１０^-0.1BLEref に従うＢＬＥＲ_ref に基づいて選択されるフィルタの時定数を決定する。

今日、ジャンプアルゴリズムなど、従来の電力制御方法の問題点は、トランスポート・チャネルにおける所定のＴＴＩに亘る受信ブロック数、即ちブロック速度（ｂｌｏｃｋ ｒａｔｅ、ＢＬＲ）が低い時、ＳＩＲ基準の収束が遅いことである。これは、ＢＬＲが減少すると、制御器が更新される頻度がますます少なくなり、収束がより遅くなるからである。これは図３のグラフに示され、ここではジャンプアルゴリズムに基づく制御器が使用され、３つの異なるＢＬＲ、１００％のＢＬＲ３２０、１０％のＢＬＲ３１０、および１％のＢＬＲ３００の場合のＳＩＲ基準を生成する。グラフから分かるように、ＢＬＲが減少すると、収束にはより長い時間を要する。

収束が遅いと、チャネル品質が悪くなり、あるいは必要以上に電力を要することになる。ＳＩＲ基準が正しいレベルから遠い場合、長い時間に亘ってＢＬＥＲあるいは電力レベルが高く留まりすぎ、結果としてシステム容量を削減するので、これは特に問題である。ＳＩＲ基準が高すぎる典型的な状況は初期化の場合であり、この場合高いＳＩＲ基準を使用し、最初のデータブロックの受信を保証する。従って、収束時間を改善し、その際に物理チャネルにより要求される電力レベルを削減する革新的な電力制御技術の必要性が存在する。

内部ループ電力制御に使用するために外部ループ電力制御において計算される基準ＳＩＲの収束時間を改善する方法および装置を説明する。個々に各トランスポート・チャネルの誤り率のみを考慮する代わりに、他のトランスポート・チャネルからの品質情報およびチャネルのブロック速度情報などの他の情報もまた、基準ＳＩＲの決定に考慮する。このような他の情報を考慮することにより、外部ループ電力制御の改善が達成され、従って物理チャネルに必要な電力を削減し、通信システムの容量を増大させる。

一態様では、通信システムにおける電力を制御するための方法では、ブロック誤り率（ＢＬＥＲ）が、第１のトランスポート・チャネルで受信したデータブロックと、少なくとも第２のトランスポート・チャネルのデータブロックとに基づいて決定される。また、第１のトランスポート・チャネルに対応する基準信号対干渉比（ＳＩＲ）の値は、ＢＬＥＲと第１のトランスポート・チャネルの目標ＢＬＥＲとに基づいて決定される。

基準ＳＩＲの値と、他のトランスポート・チャネルに対応する少なくとも１つの他の基準ＳＩＲの値とを比較し、比較された前記基準ＳＩＲの値の最大値を、電力制御に使用するために選択してもよい。

別の態様では、通信システムにおける電力を制御するための装置は、ＢＬＥＲを、第１のトランスポート・チャネルで受信したデータブロックと、少なくとも第２のトランスポート・チャネルのデータブロックとに基づいて決定するロジックを含む。第１のトランスポート・チャネルに対応する基準信号対干渉比（ＳＩＲ）の値を、ＢＬＥＲと第１のトランスポート・チャネルの目標ＢＬＥＲとに基づいて決定するロジックもまた含まれる。

基準ＳＩＲの値と、他のトランスポート・チャネルに対応する少なくとも１つの他の基準ＳＩＲの値とを比較し、比較された前記基準ＳＩＲの値の最大値を、電力制御に使用するために選択するロジックを含んでいても良い。

さらに別の態様では、通信システムにおける電力を制御するための方法では、複数のトランスポート・チャネルで受信されたデータブロックの共通ＢＬＥＲが決定される。また、複数のトランスポート・チャネルについて共通目標ＢＬＥＲが決定される。更に、複数のトランスポート・チャネルに対応する基準ＳＩＲの値が、前記共通ＢＬＥＲと前記目標ＢＬＥＲとに基づいて決定される。なお、基準ＳＩＲは電力制御に用いられる。

さらに別の態様では、通信システムにおける電力を制御するための装置は、複数のトランスポート・チャネルで受信されたデータブロックの共通ＢＬＥＲを決定するロジックを含む。また、前記複数のトランスポート・チャネルについて共通目標ＢＬＥＲを決定するロジックと、複数のトランスポート・チャネルに対応する基準ＳＩＲの値を、前記共通ＢＬＥＲと前記目標ＢＬＥＲとに基づいて決定するロジックとが含まれ、基準ＳＩＲは電力制御に用いられる。

さらに別の態様では、通信システムにおける電力を制御するための方法では、トランスポート・チャネルにおいて受信されたデータブロックのＢＬＥＲが決定される。また、トランスポート・チャネルにおいて受信されたデータブロックのブロック速度（ＢＬＲ）が推定される。更に、トランスポート・チャネルに対応する基準ＳＩＲの値が、前記ＢＬＥＲ、目標ＢＬＥＲ及び推定された前記ＢＬＲに基づいて決定される。なお、基準ＳＩＲは電力制御のために考慮される。

さらに別の態様では、通信システムにおける電力を制御するための装置は、トランスポート・チャネルにおいて受信されたデータブロックのＢＬＥＲを決定するロジックを含む。また、トランスポート・チャネルにおいて受信されたデータブロックのブロック速度（ＢＬＲ）を推定するロジックと、トランスポート・チャネルに対応する基準ＳＩＲの値を、前記ＢＬＥＲ、目標ＢＬＥＲ及び推定された前記ＢＬＲに基づいて決定するロジックとを含み、基準ＳＩＲは電力制御のために考慮される。

さらに別の態様では、通信システムにおける電力を制御するための方法では、基準ＳＩＲの値を下位方向に向けて増加するように調整される。また、基準ＩＳＲに関連する少なくとも１つのトランスポート・チャネルのブロック誤りが監視される。さらに、前記少なくとも１つのトランスポート・チャネルのいずれかにおいて、予め定められた数の誤りが累積して受信されると、該少なくとも１つのトランスポート・チャネルのそれぞれに対する初期基準ＳＩＲ値が、増加的に調整された前記基準ＳＩＲ値に設定される。

さらに別の態様では、通信システムにおける電力を制御するための装置は、基準ＳＩＲの値を下位方向に向けて増加するように調整するロジックを含む。また、前記基準ＩＳＲに関連する少なくとも１つのトランスポート・チャネルのブロック誤りを監視するロジックと、前記少なくとも１つのトランスポート・チャネルのいずれかにおいて、予め定められた数の誤りが累積して受信されると、該少なくとも１つのトランスポート・チャネルのそれぞれに対する初期基準ＳＩＲ値を、増加的に調整された前記基準ＳＩＲ値に設定するロジックとを含む。

本書面と併せて添付の図面を参照することで、当業者には本発明の目的および利点が明確になるであろう。ここにおいて、同一の構成要素を示すために同一の参照数字が使用される、。

従来の通信システムを示す図面である。 従来の電力制御技術を示すブロック図である。 収束に関するブロック速度の効果を示すグラフである。 本発明の実施形態に対応するユーザ機器のロジックを示すブロック図である。 本発明の実施形態に対応する電力制御のロジックを示すブロック図である。 本発明の別の実施形態に対応する電力制御のロジックを示すブロック図である。 本発明の別の実施形態に対応する電力制御のロジックを示すブロック図である。 本発明の別の実施形態に対応する電力制御のロジックを示すブロック図である。 本発明の別の実施形態に対応する電力制御のロジックを示すブロック図である。 本発明の別の実施形態に対応する電力制御の方法を示すフローチャートである。 本発明の別の実施形態に対応する電力制御の方法を示すフローチャートである。 本発明の別の実施形態に対応する電力制御の方法を示すフローチャートである。 本発明の別の実施形態に対応する電力制御の方法を示すフローチャートである。

典型的な実施形態の理解を助けるために、コンピュータシステムの構成要素により実行されうる動作シーケンスに関する、多くの態様を説明する。例えば、実施形態のそれぞれにおいて、種々の動作が、特殊な回路あるいは回路構成（例えば、特殊機能を実行するために相互接続された個別論理ゲート）、１つ以上のプロセッサにより実行されるプログラム命令、あるいは両者の組み合わせにより、実行されうることが認められる。

さらに、動作シーケンスを、コンピュータを基本とするシステム、プロセッサを含むシステム、あるいは媒体から命令を取り出し、命令を実行することができる他のシステムなどの、命令実行システム、装置、あるいは機器が使用する、または命令実行システム、装置、あるいは機器と接続して使用する、コンピュータが読み取ることのできる任意の媒体において実施することができる。

本明細書で使用されるように、「コンピュータ可読媒体」は、命令実行システム、装置、あるいは機器が使用する、または命令実行システム、装置、あるいは機器と接続して使用するプログラムを含み、格納し、通信し、伝搬し、あるいは転送することの出来る、あらゆる手段であり得る。コンピュータ可読媒体は、例えば電子的、磁気的、光学的、電磁気的、赤外線、あるいは半導体システム、装置、機器、あるいは伝搬媒体でありうるが、これらに制限されない。コンピュータが読み取ることのできる媒体のより特殊な例（ここに記載のものに限定されるものではない）は、以下のものを含むことが出来る：１つ以上の線路を有する電気的接続、可搬形コンピュータディスケット、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、消去可能でプログラム可能な読み取り専用メモリ（ＥＰＲＯＭあるいはフラッシュメモリ）、光ファイバ、および可搬形コンパクトディスク読み取り専用メモリ（ＣＤＲＯＭ）。

このように、本発明は多くの異なる形式において実施されることができ、このような形式は全て特許請求の範囲に記載される発明の範囲内にあると考えられる。このような実施形態は、本明細書では、記述した動作を実行する「ように構成されたロジック（論理回路構成或いは手段）」、あるいは記述した動作を実行する「ロジック（論理回路構成或いは手段）」と呼ぶことができる。

従来の方法の欠点に言及するために、ＢＬＲが低い場合の収束時間を短縮しなければならない。低下したＢＬＲを有するトランスポート・チャネルは、対応して低下した利用可能なＢＬＥＲに関する情報速度を有する。本件出願人は、他のトランスポート・チャネルからの情報の使用、及び、利用可能な情報の確度を増す手段の採用のうちの少なくともいずれかにより、この情報の減少を補う種々の方法を説明する。

図４に、トランシーバの一例を示す。本説明の目的のため、トランシーバはＵＥ１１０内に存在すると考えられる。しかしながら、ＢＳも同様な構成要素を含むことができると考えられる。図４に示すように、ＵＥは、従来様式で動作し、アンテナ２０からの信号をフィルタリング、増幅および復調する受信器２２を含む。第１デコーダ２４は、トランスポート・チャネルにおいてＢＳから送信された信号を選択的に受信および復号するために用意される。同様に、他のチャネルの信号は第２デコーダ２６および第３デコーダ２７においてそれぞれ復号される。これらのデコーダからの出力データは、プロセッサ２５により既知の方法で使用され、搬送された情報が再構成され、出力される。これにより、例えば無線で送信されたビデオ会議の音声およびビデオ出力を供給できる。同時に、復号過程において得られる情報は、ＵＥ１１０により受信される信号のＳＩＲを決定し、他の品質測定、例えばＢＬＥＲ（およびフレーム誤り率（ＦＥＲ：frame error rate）の少なくともいずれか）の計算を実行するのに使用することができる。また、品質測定／制御ロジック２８が含まれ、これにより、ＵＥが受信した信号のＳＩＲを計算することができる。計算されたＳＩＲはプロセッサ２５に供給される。

測定されたＢＬＥＲは、品質測定／制御ロジック２８において処理され、ダウンリンクの目標ＳＩＲ、即ちＳＩＲ_refを決定する。ＳＩＲ_refは品質測定／制御ロジック２８からプロセッサ２５に転送される。あるいは、ＢＬＥＲ情報は、ＳＩＲ_refを決定する処理のためにプロセッサ２５に転送されても良い。ＳＩＲ_refおよび計算されたＳＩＲは、プロセッサ２５により処理され、ＢＳの電力制御ユニット（図示せず）での使用のために、アップリンク送信するメッセージにどの電力制御命令（即ち、「アップ」または「ダウン」）を含むかを決定する。あるいは、品質測定／制御ロジック２８は、この処理の一部あるいは全てを実行し、結果をプロセッサ２５に供給することができる。電力制御命令は、変調器３４により変調され、送信器３２によりＢＳへ送信される。

図５は、一般的概念を示すブロック図である。複数のトランスポート・チャネル４０１、４０２などからのＢＬＥＲ、ＣＲＣおよびＢＬＲ情報などの品質情報は、品質測定／制御ロジック４１０に供給され、物理チャネルにおける内部ループ電力制御において使用するＳＩＲ_refを生成する。ＳＩＲ_refおよびその時点のＳＩＲは、プロセッサ４２０で処理され、電力制御においてＢＳにより使用するためにアップリンクに送信されるメッセージにどの内部ループ電力制御命令を含むかを決定する。ＳＩＲ処理部４２０は、独立の論理ブロックとして示されているが、以上に説明したように、この機能は品質測定／制御ロジック４１０あるいは独立のプロセッサにおいて実行することができる。

典型的な実施形態に従い、各トランスポート・チャネルの誤り率情報のみを個別に考慮する代わりに、他のトランスポート・チャネルからの品質情報および電力制御に使用されるＳＩＲ_refを決定するチャネルのブロック速度情報などの他の情報を考慮することにより、収束時間は改善される。このような他の情報を考慮することにより、外部ループ電力制御の改善が達成され、従って物理チャネルに必要な電力を削減し、通信システムの容量を増大させる。

図６を参照すると、品質測定／制御ロジック６９０の１つの実施形態が示される。第１および第２のトランスポート・チャネル４０１、４０２の品質制御部は、それぞれブロック６００および６１０によりロジックとして表される。品質測定／制御ロジック６９０は、考慮されるチャネルにおいてその時点で利用可能なＣＲＣ情報に加えて、他のトランスポート・チャネルからのＣＲＣ情報、例えばＣＲＣフラグを処理する。即ち、各チャネルに対応するＳＩＲ_ref６０１、６１１は、そのチャネルのＣＲＣ情報から定められるＢＬＥＲにより決定されるのみならず、「フィードフォワードされる」他のチャネルのＣＲＣ情報から導かれた、ＢＬＥＲの推定情報をも考慮する。情報のフィードフォワードは、考慮されるチャネルにおいてＣＲＣ情報が利用可能でない期間に制限されても良く、あるいは連続的に考慮されても良い。他のチャネルからフィードフォワードされたＣＲＣ情報に重み、即ち利得が割り当てられ、その時点のチャネルのＣＲＣ情報情報と組み合わされて、ＢＬＥＲ_refと比較するより正確なＢＬＥＲを定め、対応するＳＩＲ_ref６０１、６１１を決定する。各トランスポート・チャネルのＳＩＲ_ref６０１、６１１はそれぞれ、次いで６２０において比較され、内部ループ電力制御において使用する最大ＳＩＲ_refを決定する。

別のチャネルｍに対応するチャネルｎについて受信したＣＲＣ情報、ＣＲＣｎは式（５）に従い利得Ｋｎｍにより重み付けされる。

ＣＲＣ_ｎ＝Ｋ_ｎｍ・ＣＲＣ_ｍ （５）
上式で、好ましくは、Ｋ_ｎｍ＝ＢＬＥＲ_ｎ／ＢＬＥＲ_ｍである。

フィードフォワードされるＣＲＣ情報のために使用される利得は、その時点のＳＩＲ、各チャネルにおいて使用されるチャネル符号化、各チャネルにおいて使用される符号速度、およびＢＬＥＲに影響を及ぼす、他のそのようなファクタに依存する。例えば、（より低い符号速度、より冗長性のあるビットなどを使用するなどの）より良好なチャネル符号化はＢＬＥＲを低減する。利得は、フィードフォワードされるチャネルとＣＲＣがフィードフォワードされるチャネルのパラメータの間の比較により決定される。従って、比較して言えば、ＣＲＣのフィードフォワード先チャネルにおけるより良好な符号化は、Ｋ_ｎｍを減少させる一方、ＣＲＣのフィードフォワード元チャネルにおけるより良好な符号化は、Ｋ_ｎｍを増大させる。

利得は推定であって、完全である必要はない。それ故、フィードフォワードされ、他のチャネルに使用されるＣＲＣが、バイアスされたＢＬＥＲを推定し、結果としてＳＩＲのバイアスを生じることがありうる。しかしながら、フィードフォワード元チャネルにおける受信ブロック数に比して、より多いブロックが所定のチャネルにおいて受信されると、バイアスは減少する。

図６の実施形態に対応する電力制御方法が図９に示される。ＢＬＥＲは、第１トランスポート・チャネルにおける受信データブロックと、少なくとも第２トランスポート・チャネルのデータブロックとに基づいて決定される（９０５）。第１トランスポート・チャネルに対応する基準ＳＩＲ値は、第１トランスポート・チャネルに対するＢＬＥＲおよび目標ＢＬＥＲに基づいて決定される。

上記の実施形態に対する対案が図６Ａに示される。種々のトランスポート・チャネルのＢＬＥＲ_refは６３０において１つの共通ＢＬＥＲ_refに結合される。同様に、種々のトランスポート・チャネルのＣＲＣ情報は６４０において１つの共通ＣＲＣに結合される。共通のＢＬＥＲ_refおよびＣＲＣは６５０において処理され、ＳＩＲ_refを決定する。それぞれの場合において、結合には、好ましくは使用される符号化などのそれぞれのチャネルのパラメータを考慮し、以上で説明したように、種々のチャネルからのＢＬＥＲ_refおよびＣＲＣに適切に加重する。

図６の品質測定／制御ロジック６９０を使用して、ブロックが個々のトランスポート・チャネルだけではなく、任意のトランスポート・チャネルに到着するたびに、個々のトランスポート・チャネルからのＳＩＲ_refが更新される。従って、各トランスポート・チャネルのＢＬＲは、ＳＩＲ_refの決定の目的のために効果的に増加され、以上に説明したように収束時間が改善される。

図６Ａの実施形態に対応する電力制御方法が図１０に示される。複数のトランスポート・チャネルにおける受信データブロックの共通ＢＬＥＲが決定される（９２０）。複数のトランスポート・チャネルに共通の目標ＢＬＥＲもまた決定される（９２５）。複数のトランスポート・チャネルに対応する基準ＳＩＲ値は、共通ＢＬＥＲおよび目標ＢＬＥＲに基づいて決定される（９３０）。

図７を参照すると、品質測定／制御ロジック７９０の別の実施形態が示される。第１および第２のトランスポート・チャネル４１０、４０２の品質制御部は、それぞれブロック７００および７１０によりロジックとして表される。品質測定／制御ロジック７９０は個々のトランスポート・チャネルのＣＲＣ情報を処理する。さらに、各チャネルのＢＬＲは、個々のチャネルの１つ以上の以前のＴＴＩに亘る受信ブロック数に基づいて７０２、７１２において推定される。例えば、ＣＲＣ情報が各ブロックと共に受信されると、ブロックが計数される。ＳＩＲ_ref７０１、７１１の決定において、それぞれ各トランスポート・チャネルのＢＬＲの推定に基づいて、ＢＬＥＲ制御器が調整される。次いで、各トランスポート・チャネルのそれぞれのＳＩＲ_ref７０１、７１１が７２０において比較され、内部ループ電力制御において使用する最大ＳＩＲ_refを決定する。

ＢＬＲが推定されると、各トランスポート・チャネルのそれぞれのＳＩＲ_ref７０１、７１１の決定に使用されるＢＬＥＲが、種々の技術を用いて推定されたＢＬＲに基づいて調整される。品質測定／制御ロジック７９０内のパラメータは、推定されたＢＬＲに従い修正され、ＢＬＲがより低い場合の収束への有害な影響を補正することができる。例えば、フィルタの時定数αおよび利得Ｋのパラメータは、式（６）および（７）により推定されたＢＬＲに基づいて（α′およびＫ′に）修正することができる。以上で説明したように、フィルタの時定数αはＢＬＥＲ_refに基づいて設定され、同数のブロック誤りが使用され、ＢＬＥＲを推定する。本明細書では、時定数および利得はＢＬＲに従って修正され、フィルタ時定数を同一に、およびＢＬＲとは独立に各チャネルのＳＩＲ_refの変化率（即ち、収束時間）を同一に維持する。即ちＢＬＲが低い場合においても、収束時間は同じである。

α′＝α^1/BLR （６）
Ｋ′＝Ｋ／ＢＬＲ （７）
あるいは、ＳＩＲ_refは、また時定数がブロック速度とは独立であるように、それぞれのトランスポート・チャネルにおける受信ブロックの各フレームと共になど、定期的間隔で更新することができる。チャネルにおいてブロックが受信されないとき、正しいブロックのＣＲＣが（ＣＲＣのない代わりに）代入される。不正ブロックが到着すると、ＣＲＣは、式（７）に示すように、推定されたブロック速度の逆数により加重される。繰り返せばＢＬＲが低い場合においても、収束時間は同一である。

図７のＢＬＲの推定器を使用するさらに別の対案では、活性度の低いトランスポート・チャネルのＳＩＲ_refを排除することができ、従ってより高い活性度を持つトランスポート・チャネルを使用してＳＩＲ_refを決定する。これによりより早い収束が得られる。活性度は１つには、秒当たりのブロック誤り率として測定することができ、これは、（ＢＬＥＲ_refとして近似されうる）ＢＬＲとＢＬＥＲの積として求められる。品質測定／制御ロジック７９０は、各トランスポート・チャネルの推定されたＢＬＲに基づいて、対応するＳＩＲ_ref７０１、７１１を最大ＳＩＲ_refの決定に含むべきかを決める。各チャネルのＢＬＲ決定閾値、ＢＬＲ_threshは、最小活性度レベルＸの要求が必ず満たされるように、式（８）により設定される。

ＢＬＲ_thresh＝Ｘ／ＢＬＥＲ_ref （８）
ＢＬＲ_threshより低いＢＬＲを有するトランスポート・チャネルは、全体的なＳＩＲ_refの決定に含まれない。全てのトランスポート・チャネルが排除される可能性を防止するために、全体的なＳＩＲ基準は、トランスポート・チャネルがＢＬＲ_threshを満たすまで、一定に保たれても良い。さらに、全てのチャネルに亘るブロック誤りの累積数は異常に高いが、チャネルがＢＬＲ_threshを満たさなければ、ＳＩＲ基準を増やすことができる。

ＢＬＲ_threshより低いＢＬＲを有するチャネルからのＳＩＲ基準を排除することに伴う別の関心は、全体的なＳＩＲ_refが種々のＳＩＲ基準の間でジャンプすることができることである。ジャンプの回数は、ヒステリシスを用いて減らすことができる。ＢＬＲの推定時定数を大きくすることによっても円滑化効果が得られる。（ターンオン標準の代わりに）ターンオフ標準を用いれば、ＳＩＲ制御が直ちに開始される利点があり、これは、初期ＳＩＲ基準が適する値から遠い場合には、重要であることに注意されたい。

図７の実施形態に対応する電力制御方法は図１１に示される。トランスポート・チャネルにおける受信データブロックのＢＬＥＲが決定される（９４０）。トランスポート・チャネルにおける受信データブロックのＢＬＲが推定される（９４５）。トランスポート・チャネルに対応する基準ＳＩＲ値は、ＢＬＥＲ、目標ＢＬＥＲ、および推定されたＢＬＲに基づいて決定される（９５０）。

図８を参照すると、品質測定／制御ロジック８９０の別の実施形態が示される。ここでは、全てのチャネルに対する正しいＳＩＲ_refへのより早い初期収束を提供する、より正確な、即ちより近い初期ＳＩＲ基準、ＳＩＲ_initが初期化において素早く決定される。ＳＩＲ_initは、ブロック誤りがいずれかのトランスポート・チャネルにおいて生じるまで全体的なＳＩＲ_refを繰り延べる（ランプダウンする）ことによって決定される。初期化ブロック８３０は種々のチャネルのＣＲＣを監視し、最初のブロック誤りがいずれかのチャネルから検出されると、ＳＩＲ_initは誤りが発生した所に対応するＳＩＲであると決定する。ＳＩＲ_initの値は、全てのチャネルの全ての品質制御部８００、８１０のための初期ＳＩＲとして供給される。あるいは、最初のブロック誤りに対応する代わりに、初期化ブロック８３０はある固定された数のブロック誤りを待つことができる。

一度初期ＳＩＲが決定されると、上記の（または他の）あらゆる品質制御技術が使用され、各チャネルのＳＩＲ_ref８０１、８１１および内部ループ電力制御において使用する最大ＳＩＲ_ref８２０を決定する。

図８の実施形態による電力制御方法は図１２に示される。基準ＳＩＲ値は下位方向に増えるように調整される（９６０）。基準ＳＩＲを伴うトランスポート・チャネルのブロック誤りが監視される（９６５）。トランスポート・チャネルにおいて、予め定められた数の誤りが累積して受信されると（９７０）、初期基準ＳＩＲ値が、トランスポート・チャネルのそれぞれに対して増えるように調整された基準ＳＩＲ値に設定される（９７５）。その他の場合には、ＳＩＲ値は下位方向にさらに増分が調整され、監視を継続する。

上記の実施形態は、ＣＲＣ情報を使用して、種々のトランスポート・チャネルにおける受信データの誤りを測定することを説明する。しかしながら、当該者は、ビット誤り率（ＢＥＲ:bit error rate）、ターボデコーダにおける平均繰り返し数、および実効信号対雑音比（ＳＮＲ:signal to noise ratio）などの他の誤り測定基準を使用することができることを理解する。

さらに、上記の実施形態では実施形態によりダウンリンクへの電力制御の適用に言及するが、当該者は、本発明の方法および装置をアップリンクの電力制御における使用に同様に適用しうることを理解する。

さらに、上記の実施形態の幾つかは主として互いに独立に説明されたが、説明された技術は互いに排他的であることを意味するものではないことは理解されるべきである。即ち、説明された技術は種々の組み合わせにおいて使用されてもよい。

用語「備える」および「備えている」は、本発明の説明および特許請求の範囲において使用されるとき、述べられた特徴、ステップ、あるいは構成要素の存在を規定するものと取られるが、これらの用語の使用は１つ以上の他の特徴、ステップ、構成要素、あるいはそのグループの存在あるいは追加を排除するものではないことが強調されるべきである。

本発明がその本質的特徴から逸脱することなく種々の特殊な形態において実施されうることは当該者により理解される。開示された実施形態はあらゆる点において例示的なものであり、制限するものではないと考えられる。本発明の範囲は、上記の説明よりむしろ、添付の特許請求の範囲により示され、その等価なものの意味および範囲に入るあらゆる変更が包含されると考えられる。

Claims (4)

1. 通信システムにおける電力を制御するための方法であって、
   トランスポート・チャネルにおいて受信されたデータブロックのブロック誤り率を決定する工程と、
   前記トランスポート・チャネルにおいて受信されたデータブロックのブロック速度を推定する工程と、
   前記トランスポート・チャネルに対応する基準信号対干渉比の値を、前記ブロック誤り率、目標ブロック誤り率、推定された前記ブロック速度、フィルタの時定数、及び利得パラメータに基づいて決定する工程と
   を備え、前記基準信号対干渉比は電力制御のために考慮され、
   前記基準信号対干渉比の値を決定する前記工程は、前記フィルタの時定数と前記利得パラメータとのうちの一方を前記ブロック速度の関数として修正することによって、前記推定されたブロック速度に基づいて前記決定されたブロック誤り率を調整する工程を備え、これにより異なる推定されたブロック速度に対して決定された前記基準信号対干渉比の値の変化率を一定に維持することを特徴とする方法。
2. 前記ブロック誤り率の決定は、前記推定されたブロック速度に基づいて行われることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 通信システムにおける電力を制御するための装置であって、
   トランスポート・チャネルにおいて受信されたデータブロックのブロック誤り率を決定するロジックと、
   前記トランスポート・チャネルにおいて受信されたデータブロックのブロック速度を推定するロジックと、
   前記トランスポート・チャネルに対応する基準信号対干渉比の値を、前記ブロック誤り率、目標ブロック誤り率、推定された前記ブロック速度、フィルタの時定数、及び利得パラメータに基づいて決定するロジックと
   を備え、前記基準信号対干渉比は電力制御のために考慮され、
   前記基準信号対干渉比の値を決定する前記ロジックは、前記フィルタの時定数と前記利得パラメータとのうちの一方を前記ブロック速度の関数として修正することによって、前記推定されたブロック速度に基づいて前記決定されたブロック誤り率を調整し、これにより異なる推定されたブロック速度に対して決定された前記基準信号対干渉比の値の変化率を一定に維持することを特徴とする装置。
4. 前記ブロック誤り率を決定する前記ロジックは、前記推定されたブロック速度に基づいて前記ブロック誤り率を決定するように構成されることを特徴とする請求項３に記載の装置。

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