JP2007507153A - W−cdmaモバイル通信システムにおける電力制御方法 - Google Patents
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Abstract
本発明は、IMT−2000非同期システムのバックワード呼出品質と容量を向上するための広帯域CDMAモバイル通信システムにおけるバックワードアウターループ電力制御方法に関する。本発明によれば、電力制御は、バックワード専用物理的制御チャネル(DPCCH)を介して送信されたフィールドを検査すると共に、受信したアップリンクデータフレームをCRC検査して、最適目標SIRを設定することによって、最適化される。
【選択図】図5
【選択図】図5
Description
本発明は、一般的に、バックワードアウターループ電力制御方法に関し、より具体的には、IMT−2000非同期システムのバックワード呼出品質と容量を改良するための広帯域CDMAモバイル通信システムにおけるバックワードアウターループ電力制御方法に関する。
一般的に、CDMAシステムは、フォーワード(基地局からモバイルへ)及びバックワード(モバイルから基地局へ)電力制御を使用して大きな容量、良好な呼出品質等を得る。モバイルユニットの送信電力制御の目的は、基地局のレシーバがモバイルユニットから公称強度の全ての信号を受信することである。モバイルユニットの位置と伝播ロスにかかわらず、各モバイルユニットの送信信号は、同じ強度で受信されることが必要である。あるエリアでのモバイルユニットの全ての送信電力が上記と同様に制御される場合、全受信電力は、公称受信電力とモバイルユニットの数の乗算である。
オープンループ電力制御、クローズドループ(インナーループ又は高速)、及びアウターループ電力制御の3つのタイプの電力制御がある。これらの電力制御の内、アウターループ電力制御は、呼出品質の望ましい標準値に対するクローズドループ電力制御のために使用される目標信号対干渉比基準値(以降、“SIRTarget”と呼ぶ)を設定する。即ち、アウターループ電力制御は、SIRTarget値を特定の値に固定せず、通信環境に従って、目標BLERである期間間隔毎に測定されるBLERを維持するためにSIRTargetを変化させる。
図1は、典型的なWCDMAモバイル通信システムにおけるUMTS地上無線アクセスネットワーク(UTRAN)の構造を示す。
参照番号100は、コアネットワークを示し、参照番号200は、UTRANを示し、参照番号210と220は、基地局/制御ステーションの役割を果たすRNSを示す。更に、参照番号211は、RNSにおける無線ネットワークコントローラ(RNC)を示し、参照番号212と213は、RNSに接続されたノード−Bを示し、且つ参照番号300は、モバイルユニットのようなユーザ機器(UE)(UE)を示す。
バックワード送信において送信電力制御(TPC)のための命令ビットを生成する従来のクローズドループ電力制御は、図1におけるノード−Bで実行される。従来のアウターループ電力制御は、無線ネットワークコントローラ(RNC)で実行される。
基地局のSIRTargetを設定するために、ノード−Bで受信データフレーム中のサイクリック・リダンダンシー・チェックサム(CRC)を検査することによってフレームエラーが存在するか否かについて、RNC211は、報告を受ける。SIRTargetは、そのフレームのエラーの存在に従って設定される。
図4は、従来のWCDMAモバイル通信システムにおけるアウターループ電力制御方法を示すフロー図である。
この図に示されるように、この方法は、パラメータを初期化するステップ(S11)と;SIRTarget及び目標ブロックエラー率(BLER)を設定するステップ(S12)と;受信SIRを推定するステップ(S13)と;推定SIRをSIRTargetと比較するステップ(S14)と;推定SIRがSIRTargetよりも大きい場合、ユーザ機器(UE)(UE)に対して送信電力を低下するように命令するステップ(S15)と;ユーザ機器(UE)で送信電力を低下するステップ(S16)と;推定SIRが目標SIRよりも大きくない場合、ユーザ機器(UE)(UE)に対して送信電力を上昇するように命令するステップ(S17)と;ユーザ機器(UE)(UE)で送信電力を上昇するステップ(S18)と;アップリンクフレームが受信されたか否かをチェックするステップ(S19)と;アップリンクフレームが受信された場合に、受信データが何らかのフレームエラーを有するか否かをチェックするステップ(S20)と;受信データがフレームエラーを有していないことが決定されると、所定の値だけSIRTargetを低下するステップ(S21)と;パイロットエラーチェックの結果に従ってパイロットエラーが発生したことが決定されると、目標SIRを上昇するステップ(S22)と;を備える。
従来のWCDMAモバイル通信システムにおけるアウターループ電力制御方法に関するより詳細な説明を以下に行う。
まず、ステップS11で、パラメータが初期化される。ステップS12で、SIRTarget及び目標BLERが設定される。次に、ステップS13で、受信されたSIRが推定される。ステップS14で、推定SIRと目標SIRが互いに比較される。
二つの値が比較された後、推定SIRがSIRTargetよりも大きい場合、制御がステップS15へ移行して、そこで、ユーザ機器(UE)に対して送信電力を低下することが命令される。このような命令を受信すると、ユーザ機器(UE)は、ステップS16で送信電力を低下する。更に、二つの値が比較された後、推定SIRがSIRTargetより大きくない場合、制御はステップS17へ移行して、そこで、ユーザ機器(UE)は、送信電力を上げるように命令される。このような命令を受信すると、ユーザ機器(UE)は、ステップS18で送信電力を上昇する。
次に、ステップS19でアップリンクフレームが受信されたか否かがチェックされる。アップリンクフレームが受信されると、ステップS20で送信されたデータ[バックワード専用物理データチャネル(DPDCH)で送信されたデータ]のCRCを検査することによって、受信データが何らかのフレームエラーを有するか否かがチェックされる。受信データがフレームエラーを有していないことが決定されると、ステップS21でSIRTargetが低下される。そうでない場合、受信データがフレームエラーを有することが決定されると、ステップS22でSIRTargetが上昇される。
より具体的には、従来のアウターループ電力制御方法では、SIRTargetを設定するために、ノード−Bで受信データフレーム中のサイクリックリダンダンシーチェックサム(CRC)を検査することによって何らかのフレームエラーが存在するか否かがRNCに通知される。SIRTargetは、目標BLERに従って設定される。
CDMAモバイル通信において、多くのモバイルユニットと基地局が、同時に同じ周波数チャネルを使用し、且つ同じ周波数チャネルを使用するモバイルユニット同士間の干渉が増加しているので、呼出品質が悪化している。全てのモバイルユニットを制御することによってモバイルユニットが、最小の信号対干渉比で電力を送信する時に、システム容量は最大にされる。
ユーザが受ける呼出品質に対するキーとなるファクタは、SIRによって決定されるのではなくて、BLERによって決定される。フェーディングが深刻なエリアでは、SIRが高くても、BLERが低い場合がある。基地局とモバイルユニットとの間の視界エリアが直線の場合、SIRが低くても、BLERが高い場合がある。
しかしながら、従来の電力制御方法では、不必要な電力を出力するモバイルユニットは、他のものの又はそれ自体の呼出品質及びシステム容量を低下させてしまうという不利益がある。これは、従来の方法がSIRのみでアウターループ電力を制御しており、従って、目標BLERに対応するSIRを設定できないためである。
従って、本発明は、従来の技術の上述の問題点を解決するために提供される。本発明の目的は、IMT−2000非同期システムのバックワード呼出品質と容量を向上するための広帯域CDMAモバイル通信システムにおけるバックワードアウターループ電力制御方法を提供することである。
本発明によれば、電力制御は、バックワード専用物理的制御チャネル(DPCCH)を介して送信されたフィールドを検査すると共に、受信したアップリンクデータフレームをCRC検査して、最適SIRTargetを設定することによって、最適化される。
本発明の上記目的と特徴は、添付の図面に関連してなされる好適な実施の形態の以下の説明からより明白になるであろう。
本発明の実施の形態を添付の図面を参照して、以下に詳細に説明する。
図5は、WCDMAモバイル通信システムにおけるアウターループ電力制御方法を示すフロー図である。
図面に示されるように、本発明の実施の形態による方法は、パラメータを初期化するステップ(S101)と;SIRTargetを設定するステップ(S102)と;受信SIRを推定するステップ(S103)と;推定SIRをSIRTargetと比較するステップ(S104)と;推定SIRがSIRTargetよりも大きい時に、モバイルユニットのようなユーザ機器(UE)(UE)に送信電力を低下するように命令するステップ(S105)と;ユーザ機器(UE)(UE)で送信電力を低下するステップ(S106)と;推定SIRがSIRTargetよりも大きくない場合に、ユーザ機器(UE)(UE)に送信電力を上昇するように命令するステップ(S107)と;ユーザ機器(UE)(UE)で送信電力を上昇するステップ(S108)と;アップリンクフレームを受信したか否かをチェックするステップ(S109)と;アップリンクフレームが受信された場合受信データが何らかのフレームエラーを有するか否かをチェックするステップ(S110)と;受信データがフレームエラーを有していないことが決定されると、所定値(“X”dB)だけSIRTargetを低下するステップ(S111)と;受信データにフレームエラーが発見された場合にパイロットエラーが生じたか否かをチェックするステップ(S112)と;パイロットエラーチェックの結果に従ってパイロットエラーが生じなかったことが決定された場合に第1の所定値(“Y”dB)だけSIRTargetを上げるステップ(S113)と;パイロットエラーチェックの結果に従ってパイロットエラーが生じたことがチェックされた場合、上記第1の所定値(“Y”dB)よりも大きな第2の所定値(“Z”dB)だけSIRTargetを上昇するステップ(S114)と;を備える。
本発明の実施の形態によるWCDMAモバイル通信システムにおけるアウターループ電力制御方法について、以下に、より詳細に説明する。
まず、ステップS101で、パラメータが初期化される。ステップS102で、SIRTargetが設定される。SIRTargetは、最後に且つシステムの初期化時に設定されるものであり、SIRTargetは、所定値に設定される。次に、ステップS103で、受信SIRが推定される。S104で、推定SIRとSIRTargetとが互いに比較される。
二つの値が比較された後、推定SIRがSIRTargetよりも大きい場合、制御がステップS105へ移行し、ここで、ユーザ機器(UE)が送信電力を低下するように命令される。この命令を受信すると、S106で、ユーザ機器(UE)は、送信電力を低下する。更に、二つの値が比較された後に、推定SIRがSIRTargetよりも大きくない場合、制御は、S107へ移行され、そこで、ユーザ機器(UE)は、送信電力を上げるように命令される。その命令を受信すると、ステップS108で、ユーザ機器(UE)は、送信電力を上げる。次に、ステップS109で、アップリンクフレームが受信されたか否かがチェックされる。アップリンクフレームが受信された場合、ステップS110で、送信されたデータ[バックワード専用物理的データチャネル(DPDCH)で送信されたデータ]のCRCを検査することによって、受信データが何らかのフレームエラーを有するか否かがチェックされる。
受信データがフレームエラーを有していないことが決定されると、ステップS111でSIRTargetが所定値(“X”dB)だけ低下される。フレームエラーが受信データに発見された場合、S112でパイロットフィールドが検査される。パイロットエラーチェックの結果に従ってパイロットエラーが生じなかったことが決定された場合、ステップS113でSIRTargetが第1の所定値(“Y”dB)だけ上昇される。或いは、パイロットエラーチェックの結果に従ってパイロットエラーが生じたことが決定された場合、ステップS114でSIRTargetが第1の所定値(“Y”dB)よりも大きな第2の所定値(“Z”dB)だけ上昇される。
即ち、本発明の実施の形態は、ノード−BのチャネルカードにおけるバックワードDPDCHフレームのCRCを検査したことによって受信フレームがエラーを有するか否かを決定して、SIRTargetを設定する。CRC検査の結果は、標準に定義されたフレームプロトコルのバックワードデータフレームである、図3に示される“CRCI”フィールドによって、RNCへ通報される。
図5におけるアウターループ電力制御によって設定されたSIRTargetはフレームプロトコルにおける“ULアウターループ電力制御”フレームによってノード−Bへ送信される。これは、図3の“CRCI”フィールドによって受信されるフレームのエラーの存在に従って目標BLERを維持するためである。
本発明の実施の形態において、バックワードDPCCHパイロットフィールドの検査を介してのDPCCHフレームのエラーの存在並びにDPDCHフレームのCRC検査の結果は、アウターループ電力制御のために使用される。パイロットフィールドのエラーの存在についての情報は、図3の“スペア拡張”フィールドによってRNCへ通知され、従って、SIRTargetを設定するための値として使用される。パイロットフィールドのエラーの存在は、図6のスロットフォーマットに従って受信パイロットフィールドを図7と図9のパイロットパターンと比較することによって決定されることができる。
CRCのエラーの存在とパイロットフィールドに従ってSIRTargetを低下する理由は、ユーザが感じる呼出品質がDPDCHチャネルによって送信されたデータ中のCRCの検査を通じて目標BLERによって決定されるからである。
更に、SIRTargetを異なる値に上げる理由は、以下の通りである。エラーを減少するため、より高いゲインがバックワードDPCCHチャネルへ適用される。その理由は、そのゲインがDPDCHチャネルの制御データを送信するからである。従って、パターン4のチャネル環境は、パターン3のそれよりも悪い。チャネル環境同士間の差を補償するために、第1の所定値(“Y”dB)よりも大きな第2の所定値(“Z”dB)を設定することによってチャネル環境に従ってSIRTargetが調節される。
本発明が、幾つかの好適なバージョンを参照してかなり詳細に説明したが、他のバージョンも可能である。従って、添付の特許請求の範囲は、ここに含まれる好適なバージョンの説明に制限されるべきではない。
Claims (2)
- W−CDMAモバイル通信システムにおける電力制御方法であって、当該方法は、パラメータを初期化した後に、信号対干渉比(SIR)を推定し且つ目標SIRを設定するステップと;
推定SIRを目標SIRと比較するステップと;
推定SIRが目標SIRよりも大きい場合に、ユーザ機器(UE)に送信電力を低下するように命令するステップと;
推定SIRが目標SIRよりも大きくない場合に、ユーザ機器(UE)に送信電力を上げるように命令するステップと;
アップリンクデータが受信された場合に、受信データが何らかのフレームエラーを有するか否かをチェックするステップと;
受信データにフレームエラーが無いことが決定されると、所定の値だけ目標SIRを低下するステップと;
受信データにフレームエラーが発見された場合、パイロットエラーが生じなかったことが決定されると、第1の所定値(“Y”)だけ目標SIRを上昇するステップと;
受信データにフレームエラーが発見された場合、パイロットエラーが生じたことが決定されると、第2の所定値(“Z”)だけ目標SIRを上昇するステップと;
を備える方法。 - 前記第2の所定値は、前記第1の所定値よりも大きい、請求項1に記載の方法。
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