JP5258581B2 - ハンドオフ時の電力制御コマンド向上のための消去表示ビットの繰返しの使用 - Google Patents

Description

本発明は、通信に関する。より詳細には、本発明は、無線通信に関する。

無線通信システムは、広く使用されている。一般的な構成は、選択された地理的領域にわたって無線通信サービスエリアを提供するように戦略的に配置された複数の基地局を含む。携帯電話やノート型コンピュータなどの移動局は、移動局がその中に位置する領域にサービスする基地局を介して無線通信ネットワークと通信する。所望のサービス・レベルおよびシグナリング品質を提供するために実施される様々なシグナリング技術がある。

１つの技術は、電力制御を含む。移動局と基地局の間の双方向通信がある。基地局から移動局への通信は一般に、ダウンリンク通信と呼ばれる。移動局から基地局への通信は一般に、アップリンク通信と呼ばれる。無線通信システム内の電力制御の一態様は、移動局が基地局にダウンリンクの品質を報告することを含む。逆方向電力制御サブチャネル上に特定の電力制御コマンド信号を含むことは一般的である。基地局は、ダウンリンク上の送信電力を調整することによって応答する。こうした電力制御のための周知の技術がある。

移動局は移動するので、それぞれ異なる基地局によってカバーされる様々な領域間を移動局が移動している間、異なる基地局が移動局にサービスする。一部の状況では、移動局は、２つ以上の基地局と同時に通信するソフト・ハンドオフ状態にある。こうした状況下では、移動局は一般に、各基地局のダウンリンクの品質をそれらに報告し戻す。次いで、各基地局は、例えば移動局がハンドオフを完了する前に移動局とのリンクが失われないことを保証するために、その情報を使用してダウンリンク上の送信電力を調整する。

移動局と基地局の間の電力制御コマンドが高速フェージング・チャネルのために不明瞭になることがあるので、電力制御コマンドが基地局によってうまく受信されない状況がある。基地局が電力制御メッセージの解釈を誤る場合、モバイル・ユーザの意図に反して、無線電話通話が終了されることがある。

基地局が電力制御コマンドを受信せず、または受信された電力制御コマンドの解釈を誤る機会を最小限に抑える改良型の技術が求められている。

本発明は、改良型の電力制御シグナリング技術を提供する。

例示的な通信方法が、電力制御コマンドの表示として、フレーム内の繰返し消去表示ビットを使用することを含む。

一実施例は、フレーム内で消去表示ビットを１６回繰り返すステップを含む。基地局は、フレームを受信し、フレーム内の消去表示ビットの過半数が、移動局によって設定された消去に対応するかどうか判断する。そうである場合は、基地局は、それを、ダウンリンク上の送信電力増加の電力制御コマンドとして解釈する。そうでない場合は、基地局は、ダウンリンク上の送信電力を減少させることによって応答する。

繰返し消去表示ビットを使用すると、基地局がダウンリンク送信電力の増加または減少の望ましさに関する適切な情報を受信する可能性が増す。開示された実施例は、消去表示ビットとは別個の電力制御コマンドに依存しない。そうではなく、繰返し消去表示ビットは、所望の電力制御の表示を提供する。繰返し消去表示ビットを有することによって、基地局が所望の表示を受信し、ダウンリンク送信電力を調整することで適切に応答する可能性が増す。

本発明の様々な特徴および利点は、以下の詳細な説明から当業者には明らかになろう。詳細な説明に伴う図面について、以下のよう簡潔に述べることができる。

本発明は、無線通信システム内の電力制御に有用である。例示するために、ソフト・ハンドオフ手順の間の本発明の例示的な実装形態について述べる。この説明の利益を得る当業者には、特定の状態の必要性を満たす本発明の電力制御技術の適用可能な使用法が理解されよう。

図１は、無線通信システム２０の選択部分を概略的に示している。移動局２２は、少なくとも１つの基地局２４と通信する。移動局２２と基地局２４の間の通信は、ダウンリンク２６およびアップリンク２８を介して行われる。

移動局２２は、無線通信システム内で通信することができる携帯電話、ノート型コンピュータ、携帯情報端末または他の通信装置であり得る。移動局２２は、例えば基地局２４によってサービスされる地理的領域内にあるとき、その基地局と通信する。

移動局２２は時々、基地局間でハンドオフを行う。図１の例は、ソフト・ハンドオフのシナリオを概略的に示している。移動局２２は、基地局２４および別の基地局３０と同時に通信する。移動局２２と基地局３０の間の通信は、ダウンリンク３２およびアップリンク３４を介して行われる。図１の実施例では、移動局２２は、基地局３６とも通信する。移動局２２と基地局３６の間の通信は、ダウンリンク３８およびアップリンク４０を介して行われる。

示された実施例では、通信リンクのほとんどは、移動局２２と基地局の間の信頼できる通信を提供できるほど十分に強力である。しかし、基地局３６と移動局２２の間のダウンリンク３８およびアップリンク４０は、比較的弱い。リンク３８上の送信電力は、増加させなければならない。ダウンリンク２６および３２上の送信電力は、減少されるか、または現在のレベルに保ってもよい。

移動局２２は、移動局２２と各基地局２４、３０および３６との間の電力制御コマンド通信の信頼性を向上させる、所望の電力制御の表示を提供するためのシグナリング技術を使用して各基地局と通信する。

図２は、例示的な一手法を要約するフローチャート５０を含む。議論のために、図２の実施例は、ソフト・ハンドオフ状態にあり、ＣＤＭＡ ２０００規格を使用して通信している移動局２２を含む。フローチャート５０は、５２で開始し、そこで移動局がソフト・ハンドオフ状態であるかどうか判断される。そうでない場合は、この実施例では、図２のプロセスの残りを実施する必要はない。

移動局２２がソフト・ハンドオフ・モードであると仮定して、５４で、基地局の少なくとも１つが、ソフト・ハンドオフ時に順方向電力制御モードを所望の通信に対応するモードに設定するために、移動局に電力制御メッセージを送信する。示された実施例では、これは、ＣＤＭＡ ２０００規格による「０１１」ＦＰＣ＿ＭＯＤＥを使用して順方向電力制御モードを設定することを含む。移動局２２は、逆方向電力制御サブチャネル上の誤り表示ビットを繰り返すことによって、このモード表示に応答する。一実施例では、逆方向電力制御サブチャネル上の各フレーム内のあらゆる電力制御グループ（例えば１６個の電力制御ビット）は、誤り表示ビットに設定される。一実施例では、２０ミリ秒のフレームは、誤り表示ビットの１６回の繰返しを含む。換言すると、一実施例では、誤り表示ビットは、１６回繰り返される。これによって、こうした実施例では、５０ビット／秒の有効なフィードバック・レートがもたらされる。

５６で、基地局は、繰返し誤り表示ビットを含むフレームを受信する。基地局は、誤り表示ビットのうちのいくつが１の値を有し、いくつが０の値を有するか判断する。次いで、基地局は、どちらが過半数か判断する。一実施例では、誤り表示ビットは、移動局が基地局から最も最近の通信を適切に受信していない状況では、１の値を有する。０の誤り表示ビット値は、良好なフレームが移動局２２によって受信されることを示す。

図２の実施例では、値０よりも値１を有する誤り表示ビットが基地局上でより多く受信される場合、このプロセスは、フレームが消去として扱われるように、５８で示されたステップで継続する。こうした状況下では、繰返し誤り表示ビットは、ダウンリンクすなわち順方向チャネル上の送信電力の所望の増加に対応する電力制御コマンドの表示を提供する。換言すると、受信された消去表示ビットの過半数の値により、所望の電力制御コマンドがもたらされる。

一実施例では、基本の順方向チャネル上（例えばダウンリンク上）の送信電力は、事前に選択された増分値を使用して調整される。一実施例は、数式Ｐ_{ｎｅｗ＿Ｆ−ＦＣＨ}＝Ｐ_{Ｆ−ＦＣＨ}＋Δ_ｕｐを使用して、ダウンリンク電力Ｐ_{Ｆ−ＦＣＨ}を調整することを含む。一実施例では、Δ_ｕｐは、０．５ｄＢである。

図２で、６０で、ダウンリンク送信電力レベルの調整が、特定の順方向チャネル上の許容可能な最大電力を超えるかどうか判断される。そうでない場合は、調整された値が、順方向チャネル上の送信電力に使用される。ダウンリンク送信電力レベルの調整が最大値を超える場合は、図２の実施例は、６２のステップを含み、送信電力が、使用可能な最大電力レベルに設定される。このプロセスは、６４で、次のフレームについて継続する。

５６で、値「１」を有する消去表示ビットよりも多くの「０」消去表示ビットがあると判断される場合は、７０で、そのフレームは、「消去なし」として扱われる。フレーム内の受信された消去表示ビットの過半数が値０を有する場合は、基地局は、ダウンリンク上の送信電力の減少を可能にする電力制御コマンドの表示としてそれを解釈する。図２の実施例は、送信電力を減少させるための２つのオプションを含む。７２で、連続する２つ以上の「消去なし」フレームがあったかどうか判断される。そうでない場合は、このプロセスは７４に進んで、事前に選択された減分値を使用して順方向チャネル上の送信電力を減少させる。一実施例は、数式Ｐ_{ｎｅｗ＿Ｆ−ＦＣＨ}＝Ｐ_{Ｆ−ＦＣＨ}−Δ_ｄｏｗｎを使用して、ダウンリンク送信電力Ｐ_{Ｆ−ＦＣＨ}を調整することを含む。一実施例では、Δ_ｄｏｗｎは、０．０２ｄＢである。

２つ以上の連続した「消去なし」フレームがある場合は、それは、非常に高品質のダウンリンクの表示である。したがって、ダウンリンク上の送信電力は、より速いレートで減速されてもよい（ａｃｃｅｌｅｒａｔｅ ｄｏｗｎ）。これは、図２の例では７６で遂行され、そこで順方向チャネル上の送信電力が減速される。一実施例は、数式Ｐ_{ｎｅｗ＿Ｆ−ＦＣＨ}＝Ｐ_{Ｆ−ＦＣＨ}−

Δ_ｄｏｗｎを使用することを含み、ただしＮは、連続した良好または「消去なし」フレームの数である。送信電力を減少させる量を乗算するための因数としてこの数を使用することによって、その特定チャネル上の最近の履歴に基づいて送信電力をさらに減少させることが可能となる。

図２の実施例は、７８で、減少した送信電力が許容可能レベル内にあるかどうかを判断することを含む。６０での判断は、送信電力が過度に高くならないことを保証する。７８での判断は、送信電力が過度に低くならないことを保証する。知られているように、基地局の順方向チャネル送信電力は、そのリンクの中断（ｄｒｏｐ）を回避するには、順方向チャネル・ロック閾値を超えるべきである。７８での判断は、減少した送信電力がロック閾値より大きいかどうかを判断することを含む。そうでない場合は、送信電力がロック閾値に少なくとも等しいことを保証するために、８０で調整が行われる。減少したダウンリンク送信電力がロック閾値より大きい場合は、この手順は、８０で調整を行わずに、６４で継続する。

逆方向電力制御サブチャネル上で繰返し誤り表示ビットを適用することによって、順方向電力制御が向上し、多くの状況でモバイル呼の廃棄を無くすのに役立ち得るより堅牢な、より信頼性の高い電力制御コマンドが提供される。開示された実施例は、例えばソフト・ハンドオフ時に特に特に有用である。

繰返し誤り表示ビットは事実上、誤り表示ビットが繰り返される電力制御グループの数（例えば、上記実施例の２０ミリ秒の間の１６個の電力制御グループ）にわたって、各基地局上で累積され、組み合わされる。それによって、各基地局によって順方向リンク上で送信されるフレーム消去に関するより堅牢な、信頼性の高い情報が提供される。弱いリンクを有する基地局についても、上記実施例によって、受信された誤り表示ビットの軟判定メトリック（ｓｏｆｔ−ｍｅｔｒｉｃ）の有効信号対雑音比が向上する。開示された実施例によって、フレーム消去に関するより信頼性の高い決定がもたらされる。

上記説明は、限定的ではなく例示的な性質のものである。本発明の本質から必ずしも逸脱しない、開示された実施例の様々な変形形態および修正形態が当業者には明らかになろう。本発明に与えられた法的な保護の範囲は、添付の特許請求の範囲を考察することによって定められるものにすぎない。

本発明の一実施形態に有用な無線通信システムの選択部分の概略図である。 例示的な一手法を要約するフローチャート図である。

Claims (7)

1. 単一のフレーム内において複数回数繰り返えされる繰返し消去表示ビットを、移動局からの電力制御コマンドの表示として使用するステップであって、前記繰返し消去表示ビットは、前記移動局で受信された前のフレームが消去を含む場合、第１の値を有し、前のフレームが前記移動局で良好に受信された場合、異なる第２の値を有する、単一のフレーム内において複数回数繰り返えされる繰返し消去表示ビットを、移動局からの電力制御コマンドの表示として使用するステップと、
   前記繰返し消去表示ビッドを受信するステップと、
   前記第１の値を有する受信されたビットの数が前記第２の値を有する受信されたビットの数よりも多いか判断するステップと、
   前記受信された繰返し消去表示ビットの少なくとも過半数の値に対応するように順方向リンク送信電力レベルを調整するステップと、
   前記繰返し消去表示ビットが送信電力減少のコマンドを示すときに、所定の量を使用して前記順方向リンク送信電力レベルを自動的に減少させるステップと、
   前記繰返し消去表示ビットが送信電力減少のコマンドを示す、連続するフレームの数を決定するステップと、
   前記決定された数が閾値未満である場合は、前記所定量だけ前記送信電力を減少させ、前記決定された数が前記閾値を超える場合は、前記所定量に、前記決定された数を含む因数を掛けた値だけ前記送信電力を減少させるステップと、
   を含む、通信方法。
2. 前記繰返し消去表示ビットが送信電力増加のコマンドを示すときに、所定の増分値を使用して前記送信電力レベルを自動的に増加させるステップを含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記送信電力レベルの増加のための事前定義された増分値の使用が、最大レベルを超える前記送信電力レベルをもたらすかどうかを判断するステップと、
   前記事前定義された増分値の使用が、前記最大レベルを超える前記送信電力レベルをもたらさない場合は、前記送信電力レベルを前記事前定義された増分値だけ増加させ、前記事前定義された増分値の使用が、前記最大レベルを超える前記送信電力レベルをもたらす場合は、前記送信電力レベルを前記最大レベルに設定するステップと、
   を含む、請求項１に記載の方法。
4. 前記因数は、前記決定された数の平方根を含む、請求項１に記載の方法。
5. 前記閾値が、連続した２つのフレームを含む、請求項１に記載の方法。
6. 前記送信電力レベルの減少のための事前定義された量の使用が、ロック閾値未満の送信電力レベルをもたらすかどうかを判断するステップと、
   前記送信電力レベルを前記所定量だけ減少させることが、前記ロック閾値を超える送信電力レベルをもたらす場合は、前記送信電力レベルを前記所定量だけ減少させ、前記送信電力レベルを前記所定量だけ減少させることが、前記ロック閾値未満の送信電力レベルをもたらす場合は、前記送信電力レベルを前記ロック閾値レベルに設定するステップと、
   を含む、請求項１に記載の方法。
7. 前記消去表示ビットが、前記フレーム内で電力制御グループのセット全体に対応する回数繰り返される、請求項１に記載の方法。

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