JPWO2008102829A1 - 通信端末装置、tfc選択方法及びプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
さらに、上りリンクの高速データレート転送を実現する方法として、3GPP Release6にてHSUPA(High Speed Uplink Packet Access)が追加定義されている。図1に示すように、HSUPAでは、E−DPDCH(Enhanced Dedicated Physical Data Channel)がデータ転送チャネルとして、E−DPCCH(Enhanced Dedicated Physical Control Channel)がE−DPDCH用の制御データチャネルとして、関連するW−CDMAの上りチャネルに追加で符号多重され高速データ通信を実現している(非特許文献1参照)。なお、図1は本発明の実施例によるHSUPA送信システムの構成を示す図であるが、E−TFC選択制御部106以外は基本的に関連するシステム構成と同一である。
また、HSDPA(High Speed Downlink Packet Access)用のHS−DPCCH(High Speed Dedicated Physical Control Channel)がデータ再送情報などの転送用として、関連するW−CDMAの上りチャネルに追加で符号多重されることが定義されている。
W−CDMAの上りリンクにおいて、電波環境や許容最大送信電力に応じたDCH(Dedicated Channel)の最適な送信レートを決定するTFC(Transport Format Combination)選択、E−DCH(Enhanced Dedicated Channel)の最適な送信レートを決定するE−TFC(Enhanced Transport Format Combination)選択という機能がある(非特許文献2参照)。
上述のように符号多重される送信チャネルが多くなると、送信信号のピーク電力と平均電力の比であるPAR(Peak to Average power Ratio)が増加し、PA(Power Amplifier)に歪が生じ、ACLR(Adjacent Channel Leakage power Ratio)が劣化することになる。
これを補正するために、最大送信電力を補正して許容最大送信電力を得るための補正値(最大送信電力の低減量)を計算する必要がある。この補正値として、PARに応じたMPR(Max Power Reduction)が規定されている(非特許文献3参照)。
3GPP Release5 HSDPAまでのUEの上りチャネルでは、多重されるチャネル数がまだ少なく、DPDCHの振幅値(βd)に応じて固定的に最大送信電力を低減させる仕様が3GPPで定義されている。その最大送信電力の低減量は、βdの組み合わせに応じて3通りの固定値がルックアップテーブルに格納されて使用される(非特許文献4参照)。TFC選択においても同様にこのβdによる3通りの低減量を反映させて、最適なTFCを選択していた。
一方、3GPP Release6 HSUPAでは、さらに符号多重されるチャネル数が増え、多重可能なβ組み合わせの数が爆発的に増え、低減量を決定するためにルックアップテーブルを用いた場合、単純な場合分けが困難となった。そこで、Release5のように事前にβ組み合わせからMPRを参照するのではなく、決定されたβ組み合わせに対して拡散・フィルタリング処理されたFIR(Finite Impulse Response)フィルタ103以降の送信波形をサンプリングしたCM(Cubic Metric)を計算しMPRを算出することが規定されている(非特許文献5参照)。しかしながら、この処理は負荷が大きく、送信直前に行うには回路規模を複雑かつ増大させる。
3GPP Release6 TS25.211(v6.7.0)5.2 3GPP Release6 TS25.133(v6.d.0)6.4 3GPP Release6 TS25.133(v6.d.0)6.5 3GPP Release5 TS25.101(v5.d.0)6.2.2 3GPP Release6 TS25.101(v6.b.0)6.2.2 3GPP Release6 TS25.214(v6.9.0)5.1.2.6
ここで、実際のMPRよりも小さい値をE−TFC選択の際の一時的な補正値であるE−TFC−MPRとして用いてE−TFC選択を行うと、最適な送信レートを決定するためにE−TFC選択を行っても、CMから求められた実際のMPRの値によっては最終段でE−DPDCHパワーが選択的に削られてしまう(非特許文献6参照)。
また、反対に、実際のMPRよりも大きい値をE−TFC−MPRとして用いてE−TFC選択を行うと、最適な送信レートを決定するためにE−TFC選択を行っても、最大送信電力未満として送信レートを決定してしまい、理想スループットよりも低下してしまう。
何らかの方法でE−TFC選択の時点で、CMに近似できるE−TFC−MPRを反映させることで、より最適なE−TFC選択を行ない最適なスループットを出すことができる。
本発明の目的は、最適なTFC選択を行うことができる通信端末装置、TFC選択方法及びプログラムを提供することである。
本発明の一態様による通信端末装置は、TFC(Transport Format Combination)選択を行うことにより選択されたTFCに基づいて複数のチャネルの信号を多重して送信する通信端末装置であって、前記複数のチャネル信号に対してそれぞれ重み付けを行うためのゲインファクタの組み合わせとして、当該ゲインファクタがそれぞれ属する区分の組み合わせを複数格納するとともに、前記複数の区分の組み合わせにそれぞれ関連付けて前記複数のチャネル信号を多重して送信する際の最大送信電力の低減量を格納する記憶部と、前記TFC選択の際、各TFCにおけるゲインファクタの組み合わせに対応する前記区分の組み合わせに関連付けられた前記低減量を前記記憶部から読み出して前記TFC選択を行うTFC選択部を含むことを特徴とする。
また、本発明の他の態様によるTFC選択方法は、TFC(Transport Format Combination)選択を行うことにより選択されたTFCに基づいて複数のチャネルの信号を多重して送信する通信端末装置のTFC選択方法であって、前記TFC選択の際、前記複数のチャネル信号に対してそれぞれ重み付けを行うためのゲインファクタの組み合わせとして、当該ゲインファクタがそれぞれ属する区分の組み合わせを複数格納するとともに前記複数の区分の組み合わせにそれぞれ関連付けて前記複数のチャネル信号を多重して送信する際の最大送信電力の低減量を格納する記憶部から、各TFCにおけるゲインファクタの組み合わせに対応する前記区分の組み合わせに関連付けられた前記低減量を読み出すステップを含むことを特徴とする。
また、本発明のさらに他の態様によるプログラムは、TFC(Transport Format Combination)選択を行うことにより選択されたTFCに基づいて複数のチャネルの信号を多重して送信する通信端末装置のTFC選択方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、前記TFC選択の際、前記複数のチャネル信号に対してそれぞれ重み付けを行うためのゲインファクタの組み合わせとして、当該ゲインファクタがそれぞれ属する区分の組み合わせを複数格納するとともに前記複数の区分の組み合わせにそれぞれ関連付けて前記複数のチャネル信号を多重して送信する際の最大送信電力の低減量を格納する記憶部から、各TFCにおけるゲインファクタの組み合わせに対応する前記区分の組み合わせに関連付けられた前記低減量を読み出す処理を含むことを特徴とする。
このように、本発明では、ゲインファクタ各々の値を複数の区分に分類し、ゲインファクタの組み合わせを区分の組み合わせとして記憶部に格納するとともに、各区分の組み合わせに関連付けて最大送信電力の低減量を記憶部に予め格納しておく。そして、TFC選択の際、判定対象のTFCにおけるゲインファクタの組み合わせに対応する区分の組み合わせに関連付けられた低減量を記憶部から読み出してTFC選択を行う。これにより、最適なTFC選択を行うことができる。
図2は、図1の拡散部の構成を示す図であり、
図3は、図1のE−TFC選択制御部の構成を示す図であり、
図4は、βcとβdの量子化表を示す図であり、
図5は、βhs/βcの量子化表を示す図であり、
図6は、βec/βcの量子化表を示す図であり、
図7は、βed/βcの量子化表を示す図であり、
図8は、図4の量子化表をカテゴリー分けした図であり、
図9は、図5の量子化表をカテゴリー分けした図であり、
図10は、図6の量子化表をカテゴリー分けした図であり、
図11は、図7の量子化表をカテゴリー分けした図であり、
図12は、図3のMPRメモリの例を示す図であり、
図13は、本発明の実施例によるHSUPA送信システムの動作を示すフローチャートであり、
図14は、図1のE−TFC比較回路における判定動作について説明するための図であり、
図15は、図1のE−TFC比較回路における判定動作について説明するための図である。
図1は本発明の実施例によるHSUPA送信システムの構成を示す図である。図1に示すように、本発明の実施例によるHSUPA送信システムは、拡散部101と、TXAGC(送信Auto Gain Control)制御部102と、FIRフィルタ103と、DAC(デジタル/アナログ変換器)104と、送信RF(Radio Frequency)部105と、E−TFC選択制御部106とを有し、移動通信システムの移動局に適用される。
図2は図1の拡散部101の構成を示す図である。図1及び図2に示すように、本実施例では、DPCCH,DPDCH,HS−DPCCH,E−DPCCH及びE−DPDCH1〜4の各チャネルの信号がコード多重されて送信される。E−DPDCH3,E−DPDCH1,E−DPCCH,DPDCH,E−DPDCH4,E−DPDCH2,HS−DPCCH及びDPCCHの信号はそれぞれ、演算器201−1〜201−8によりチャネライゼーションコードCによる拡散処理が行われた後、演算器202−1〜202−8によって、ゲインファクタ(ゲインパラメータ)βed3,βed1,βec,βd,βed4,βed2,βhs及びβcによる重み付けが行われる。
ゲインファクタβそれぞれの値はβcを基準として3GPP似て定義されており(3GPP Release6 TS25.213(v6.5.0)4.2)、図4〜7に示されている。なお、図4はβcとβdの量子化表を示す図であり、図5はβhs/βcの量子化表を示す図であり、図6はβec/βcの量子化表を示す図であり、図7はβed/βcの量子化表を示す図である。
加算器203aは演算器202−1〜202−4の出力を加算し、その加算信号をIブランチとして出力する。加算器203bは演算器202−5〜202−8の出力を加算し、その加算信号をQブランチとして出力する。演算器204は、加算器203bの出力信号に対して虚数jを乗算する。演算器205は、加算器203aの出力信号と演算器204の出力信号を複素加算する。演算器205の出力は、演算器206にてスクランブリングコードScrにより再び拡散処理される。
FIRフィルタ103は、帯域制限のためのルートレイズトコサインフィルタである。DAC104は、FIRフィルタ103からのデジタル信号をアナログ信号に変換する。送信RF部105は、DAC104からの送信アナログ信号を周波数アップコンバートし、PA(Power Amplifier)により電力増幅しアンテナを介して無線送信を行う。なお、送信RF部105は、TXAGC制御部102からTXAGC信号を受けてゲイン調節を行う機能を持つ。
図3は図1のE−TFC選択制御部106の構成を示す図である。図3において、E−TFC選択制御部106は、β条件判定部301と、MPRメモリ302と、最大電力演算部303と、Total Power算出部304と、E−TFC比較回路305とを有している。ここで、MPRメモリ302が記憶手段又は記憶部として機能する。また、E−TFC比較回路305が、最大電力演算部303及びTotal Power算出部304とともにTFC選択手段又はTFC選択部として機能する。
CM(Cubic Metric)に近似できるE−TFC−MPRを事前算出するための方法として、事前に各β組み合わせから拡散・フィルタリング後の送信波形をサンプリングしたCMをシミュレーションにより算出し、その結果をE−TFC−MPRとしてMPRメモリ302に格納しておく。
図4〜7に示すようにβの組み合わせが存在する。さらにE−DPDCHの複数コード多重やCompressed Modeによるパラメータも考慮すると可能なβ組み合わせの数は膨大になり、全てをメモリ302に保持しておくことは現実的ではない。
そこで、本発明の実施例では、図8〜11に示すように、β各々の値が複数のカテゴリー(区分)に分割される。この分割は、各カテゴリーに複数のβが含まれるように行われる。なお、図8〜11は図4〜7にそれぞれ対応している。そして、図12にMPRメモリ302の例を示すように、βの組み合わせとして各βが属するカテゴリーの組み合わせが複数MPRメモリ302に予め格納される。また、各カテゴリーの組み合わせに関連付けてE−TFC−MPR値がMPRメモリ302に予め格納される。
図12において、例えばインデックス0は、βdのカテゴリー0、βhsのカテゴリー0、βecのカテゴリー0、βedのカテゴリー0の組み合わせと、それに対応するE−TFC−MPR値を表す。インデックス35は、βdのカテゴリー0、βhsのカテゴリー1、βecのカテゴリー2、βedのカテゴリー5の組み合わせと、それに対応するE−TFC−MPR値を表す。このように、βの組み合わせをそれぞれのカテゴリーの組み合わせとしてE−TFC−MPR値と関連付けて保持しておくようにすることにより、E−TFC−MPRの精度とメモリサイズのトレードオフを考慮して最適なメモリサイズとすることができる。
なお、各E−TFC−MPR値は、対応する組み合わせを構成するカテゴリーの各々から選択された任意の一つの値を基に求められた値である。例えばインデックス0では、βdのカテゴリー0から任意の一つの値(例えば該カテゴリー中央または中央付近の値)が代表値として選択される。βhs,βec,βedについてもそれぞれカテゴリー0から任意の一つの値が代表値として選択される。そして選択された代表値のβ組み合わせから拡散・フィルタリング後の送信波形をサンプリングしたCMがシミュレーションにより算出される。算出された結果がインデックス0のE−TFC−MPRとしてMPRメモリ302に格納される。
図3に戻り、β条件判定部301は、判定対象のE−TFCにおけるβ各々のカテゴリーを判定し、これにより判別されたβそれぞれのカテゴリーの組み合わせに対応するE−TFC−MPRがMPRメモリ302より読み出される。最大電力演算部303は、最大送信電力から該E−TFC−MPRを引いたものを許容最大送信電力として算出する。なお、最大送信電力はPower Classにより決定される(3GPP Release6 TS25.101(v6.b.0)6.2.1)。
Total Power算出部304は、式(1)を計算してパワーオフセットを算出する。
また、Total Power算出部304は、基準となるDPCCHパワーを求め、判定対象のE−TFCの総送信電力=(パワーオフセット+DPCCHパワー)を算出する。
E−TFC比較回路305は、最大電力演算部303により算出された許容最大送信電力とTotal Power算出部304により算出された総送信電力との比較を行うことにより、判定対象のE−TFCがサポートされるかブロックされるか、すなわち送信可能であるか送信不可であるか判定する。
次に、本発明の実施例によるHSUPA送信システムの動作について図面を参照して説明する。図13は図1のHSUPA送信システムの動作を示すフローチャートであり、図14及び図15は図1のE−TFC比較回路305における判定動作について説明するための図である。
図13において、E−TFC選択を行うにあたり、まず、上位レイヤによりβc,βd,βhs,βecが決定される(ステップS1)。次に、i=0に設定される(ステップS2)。ステップS3において、全てのE−TFCの集合であるE−TFCS(Enhanced Transport Format Combination Set)中のE−TFC,iにおけるE−DPDCHの本数とそのβedの値が求められる(3GPP Release6 TS25.212 4.8.4.1, 3GPP Release6 TS25.214 5.1.2.5B)。
β条件判定部301は、図8〜11の例にあるように、ステップS1及びS2にて確定されたβd/βc,βhs/βc,βec/βc,βed1/βc,βed2/βc,βed3/βc,βed4/βcそれぞれのカテゴリーを判別する(ステップS4)。また、β条件判定部301は、判別されたβそれぞれのカテゴリーから対応するMPRメモリ302のインデックスを求め(ステップS5)、MPRメモリ302から該インデックスに対応するE−TFC−MPRを取り出す(ステップS6)。最大電力演算部303は、最大送信電力と該E−TFC−MPRとの差である許容最大送信電力を算出する(ステップS7)。
また、Total Power算出部304は、式(1)を計算してパワーオフセットを算出すると共に(ステップS8)、間近の電波環境を平均化したDPCCHパワーを求め(ステップS9)、E−TFC,iの総送信電力=(パワーオフセット+DPCCHパワー)を算出する(ステップS10)。
E−TFC比較回路305は、E−TFC,iの総送信電力が許容最大送信電力を超えているか否かを判定する(ステップS11)。図14及び図15に示すように、E−TFC,i(図14及び図15の例ではE−TFC16)の送信電力が許容最大送信電力を超えているならば、E−TFC比較回路305は、E−TFC,iをBlock Stateとして、すなわち送信不可と判定して、E−TFC,i−1を送信可能最大レートとする(ステップS12)。
一方、図14及び15に示すように、E−TFC,i(図14及び15の例ではE−TFC1〜15の各々)の総送信電力が許容最大送信電力を超えていないならば、E−TFC比較回路305は、E−TFC,iをSupport Stateとし、すなわち送信可能と判定し、次のE−TFCの判定に移るべくi=i+1に設定され(ステップS13)、ステップS3〜S11の処理が繰り返される。
以上説明した図13のフローに従った処理により送信可能なE−TFCの候補(図14及び15の例ではE−TFC1〜15)が絞られ、これら候補がMACレイヤに報告されることにより、これら候補の中からMAC処理にて最適な1つのE−TFCが決定され、これに相当するβedが拡散部101に出力されることになる。なお、この処理は本発明とは直接関係しないので、その詳細な説明は省略する。
以上説明したように、本発明の実施例では、β各々の値を複数のカテゴリーに分割し、βの組み合わせとして、各βが属するカテゴリーの組み合わせを用いる。そして、複数のカテゴリーの組み合わせ各々にE−TFC−MPR値を関連付けてMPRメモリ302に予め格納する。これにより、PARに応じた実際のMPRに近いE−TFC−MPRをE−TFC選択に効果的に反映させることができ、適切な最大送信レートを決定することができる。
したがって、最大可能送信レート以上の送信レートが選択されてE−DPDCHパワーが選択的に削られて、結果的にCRCNGとなることを抑制することができる。また、最大可能送信レート以下の送信レートが選択されて、実行スループットを無駄に低下させてしまうことを抑制することができる。
なお、図13に示したフローチャートに従ったUEの処理動作は、UEにおいて、予めROM等の記憶媒体に格納されたプログラムを、CPU(制御部)となるコンピュータに読み取らせて実行せしめることにより、実現できることは勿論である。
また、本実施例はE−TFC選択を例にとり説明されたが、E−TFC選択に限定されるものではなく、CDMA送信機全般に関して、PARによる最大送信電力低減量を考慮したTFC選択に適用可能である。例えば、DCHの最適な送信レートを決定するTFC選択にも本発明を適用可能である。
この場合、各βが属するカテゴリーの複数の組み合わせにそれぞれMPR値を対応付けてメモリに予め保持させることにより、容易にかつ高い精度でTFC選択を行うことが可能になる。これに対し、関連する方法の一つは上述したように、MPRが3通りの値から選択されるだけのものであり、精度が低い。また、上述したように、FIRフィルタ103以降の送信波形をサンプリングしたCMを計算しMPRを算出することが関連する方法の他の一つとして規定されているが、この処理は負荷が大きく、送信直前に行うには回路規模を複雑かつ増大させるものである。
この出願は、2007年2月21日に出願された日本出願特願2007−040135号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
Claims (9)
- TFC(Transport Format Combination)選択を行うことにより選択されたTFCに基づいて複数のチャネルの信号を多重して送信する通信端末装置であって、
前記複数のチャネル信号に対してそれぞれ重み付けを行うためのゲインファクタの組み合わせとして、当該ゲインファクタがそれぞれ属する区分の組み合わせを複数格納するとともに、前記複数の区分の組み合わせにそれぞれ関連付けて前記複数のチャネル信号を多重して送信する際の最大送信電力の低減量を格納する記憶手段と、
前記TFC選択の際、各TFCにおけるゲインファクタの組み合わせに対応する前記区分の組み合わせに関連付けられた前記低減量を前記記憶手段から読み出して前記TFC選択を行うTFC選択手段を含むことを特徴とする通信端末装置。 - 前記区分の各々には複数のゲインファクタが含まれることを特徴とする請求項1の通信端末装置。
- 前記記憶手段に格納された前記低減量は、対応する前記組み合わせを構成する前記区分の各々から選択された任意の一つの値を基に求められた値であることを特徴とする請求項2記載の通信端末装置。
- 前記TFC選択手段は、前記最大送信電力と前記低減量との差である最大許容送信電力と各TFCの総送信電力とを比較することにより前記TFC選択を行うことを特徴とする請求項1,2または3記載の通信端末装置。
- TFC(Transport Format Combination)選択を行うことにより選択されたTFCに基づいて複数のチャネルの信号を多重して送信する通信端末装置のTFC選択方法であって、
前記TFC選択の際、前記複数のチャネル信号に対してそれぞれ重み付けを行うためのゲインファクタの組み合わせとして、当該ゲインファクタがそれぞれ属する区分の組み合わせを複数格納するとともに前記複数の区分の組み合わせにそれぞれ関連付けて前記複数のチャネル信号を多重して送信する際の最大送信電力の低減量を格納する記憶手段から、各TFCにおけるゲインファクタの組み合わせに対応する前記区分の組み合わせに関連付けられた前記低減量を読み出すステップを含むことを特徴とするTFC選択方法。 - 前記区分の各々には複数のゲインファクタが含まれることを特徴とする請求項5のTFC選択方法。
- 前記記憶手段に格納された前記低減量は、対応する前記組み合わせを構成する前記区分の各々から選択された任意の一つの値を基に求められた値であることを特徴とする請求項6記載のTFC選択方法。
- 前記最大送信電力と前記低減量との差である最大許容送信電力と各TFCの総送信電力とを比較することにより前記TFC選択を行うステップを更に含むことを特徴とする請求項5,6または7記載のTFC選択方法。
- TFC(Transport Format Combination)選択を行うことにより選択されたTFCに基づいて複数のチャネルの信号を多重して送信する通信端末装置のTFC選択方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
前記TFC選択の際、前記複数のチャネル信号に対してそれぞれ重み付けを行うためのゲインファクタの組み合わせとして、当該ゲインファクタがそれぞれ属する区分の組み合わせを複数格納するとともに前記複数の区分の組み合わせにそれぞれ関連付けて前記複数のチャネル信号を多重して送信する際の最大送信電力の低減量を格納する記憶手段から、各TFCにおけるゲインファクタの組み合わせに対応する前記区分の組み合わせに関連付けられた前記低減量を読み出す処理を含むことを特徴とするプログラム。
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