JP4447775B2 - 物理的無線チャンネルの電力制御方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【技術分野】
本発明は、無線システムの物理的チャンネルの電力制御を遂行する方法であって、少なくとも１つの拡散コードで物理的チャンネルを確立し、その物理的チャンネルに少なくとも１つのサービスを配信し、そしてその物理的チャンネルに対して設定された搬送波／干渉ターゲットに基づき物理的チャンネルの電力制御を遂行することを含む方法に係る。
【０００２】
【背景技術】
公知技術では、物理的チャンネルにおいてその物理的チャンネルに対して規定された１つの搬送波／干渉ターゲットに基づき電力制御が遂行される。公知技術では、一度に１種類のサービスしか物理的チャンネルに転送されていない。例えば、ユーザのスピーチや、映画の映像や、データのような多数の異なるサービスが物理的チャンネルに同時に転送される場合には、チャンネル状態が変化するときに電力制御が最適化されないので、問題が生じる。各サービスは、それ自身の及び異なるチャンネルコード並びにインターリーブ解決策についてのクオリティ要求を有する。無線接続の確立を始めるときには、どれが電力制御の適当な搬送波／干渉ターゲットであるかそして物理的チャンネルを異なるサービス間でいかに分割すべきかを予想することが困難となる。接続中に、送信電力は、当該物理的チャンネルにおいて最も高い送信電力を必要とするサービスに基づいて制御される。これはシステムの無線容量を浪費する。というのは、高い送信電力の使用が他の物理的無線チャンネルに干渉を生じさせるからである。
【０００３】
サービスが不連続送信を使用するときには、たとえ全てのサービスが物理的チャンネルのリソースを常時使用しなくても、高速電力制御の搬送波／干渉ターゲットが同じに維持される。物理的チャンネルに対して１つの搬送波／干渉ターゲットしか定義されないときには、その制御が非常に低速なプロセスとなる。その理由は、この場合に、ターゲットが、非常に低いエラー比を要求するサービスをベースとするからであり、従って、受信端においては欠陥フレームがあまり頻繁に生じない。
【０００４】
既存のＩＳ−９５システムでは、１つの物理的チャンネルに並列なサービスを転送することは知られていない。ＩＳ−９５システムの広帯域バージョンであるＷ−ｃｄｍａＯｎｅでは、並列な物理的チャンネルを使用することにより問題が解消される。高い送信レートを必要とするサービスは、個別の付加的なチャンネルにおいて転送され、そしてそれらの各々に対して搬送波／干渉ターゲットが別々に定義される。この解決策の欠点は、電力制御を各付加的なチャンネルにおいて別々に遂行しなければならず、シグナリング負荷を増加することである。
結論として、問題は、初期には生じておらず、又はそれを解決するために個別の物理的チャンネルが使用されたと言うことができ、この場合、各物理的チャンネルの電力を別々に制御することができる。
【０００５】
【発明の開示】
本発明の目的は、上記問題を解決するための方法及びその方法を実施する装置に係る。これは、冒頭で述べた方法において、物理的チャンネルに配信されたアクティブなサービスの中から所定の選択方法を用いて１つのサービスを選択し、そして物理的チャンネルの電力制御を先導するように上記１つの選択されたサービスの搬送波／干渉ターゲットを設定することを特徴とする方法により達成される。
又、本発明は、少なくとも１つの拡散コードで物理的チャンネルを確立するための拡散装置と、少なくとも１つのサービスを物理的チャンネルに配信するためのマルチプレクサと、物理的チャンネルに対して設定された搬送波／干渉ターゲットに基づいて物理的チャンネルの電力制御を遂行するための制御構成体とを備えた無線システムにも係る。
本発明によれば、上記無線システムは、上記制御構成体が、物理的チャンネルに配信されたアクティブなサービスの中から所定の選択方法を用いて１つのサービスを選択し、そして上記制御構成体が、物理的チャンネルの電力制御を先導するように、アクティブなサービスの中から選択された１つのサービスの搬送波／干渉ターゲットを設定することを特徴とする。
【０００６】
本発明の好ましい実施形態は、従属請求項に記載する。
本発明は、物理的チャンネルに対して１つの搬送波／干渉ターゲットが固定に設定されるだけではなく、各サービスに対して個別の搬送波／干渉ターゲットも設定されるという考え方をベースとする。アクティブなサービス、即ち所与の瞬間に無線経路にトラフィックを生じさせるサービスの中から、最も高い搬送波／干渉ターゲットを要求するサービスが選択され、そしてこのサービスの搬送波／干渉ターゲットが全物理的チャンネルの電力制御を先導するように設定される。この方法は動的であり、即ち物理的チャンネルの搬送波／干渉ターゲットは、サービスがアクチベートされるか否かに基づいて変化する。
【０００７】
本発明の方法及びシステムは、多数の効果を発揮する。電力制御は、所与の瞬間に送信されるサービス及びそれらにより設定される要求をベースとするので、電力制御は、現実に良好に対応する。特に、あまり高い送信電力の使用は回避することができ、これは、無線経路の干渉を減少し、従って、システムに利用できる無線容量の量を増加する。電力制御は１つの物理的チャンネルにおいて行なわれるので、シグナリングの必要性は増加しない。
【０００８】
【発明を実施するための最良の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。
本発明は、コード分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）方法を使用する種々の無線システムに使用することができる。ここでは、本発明をセルラー無線ネットワークに使用して説明する。図１を参照し、セルラー無線ネットワークの典型的な構造を説明する。図１は、本発明の説明に関連したブロックしか含まないが、従来のセルラー無線ネットワークは、ここで詳細に説明する必要のない他の機能や構造も含むことが当業者に明らかであろう。本発明に係る無線システムの例として、次のものを挙げることができる。ヨーロッパの将来型の移動通信システム、即ちコード分割多重アクセスを使用した広帯域無線システム（ＷＣＤＭＡ無線システム）、ＵＭＴＳシステム（ユニバーサル移動電話システム）及びＩＭＴ−２０００システム（国際移動電話２０００）。これらの例は、ＷＣＤＭＡシステムをベースとするもので、これは、参考としてここに取り上げるＥＴＳＩ（ヨーロピアン・テレコミュニケーションズ・スタンダーズ・インスティテュート）仕様書「Concept Group Alpha - Wideband Direct Sequence CDMA (WCDMA). Evaluation Document (3.0). Part 1: System Description. Performance Evaluation」に詳細に述べられている。
【０００９】
セルラー無線ネットワークは、通常、固定ネットワークインフラストラクチャー、即ちネットワーク部分と、加入者ターミナル１５０とを備え、加入者ターミナルは、固定であってもよいし、乗物に搭載されてもよいし、又はポータブルであってもよい。ネットワーク部分は、ベースステーション１００を含む。多数のベースステーション１００が、それらベースステーションと通信するベースステーションコントローラ１０２により集中制御される。ベースステーションコントローラは、無線ネットワークコントローラＲＮＣという名前でも知られている。更に、ベースステーション１００は、トランシーバ１１４を含む。
【００１０】
ベースステーション１００は、トランシーバ１１４及びマルチプレクサ１１６の機能を制御する制御ユニット１１８を含む。マルチプレクサ１１６は、多数のトランシーバ１１４により使用されるトラフィック及び制御チャンネルを１つの送信接続１６０に送出するために使用される。
ベースステーション１００のトランシーバ１１４からアンテナユニット１１２への接続があり、アンテナユニットは、加入者ターミナル１５０への両方向無線接続１７０を確立するのに使用される。両方向無線接続１７０を経て送信されるべきフレームの構造は、厳密に規定されており、エアインターフェイスと称される。
【００１１】
ベースステーションコントローラ１０２は、グループスイッチングフィールド１２０及び制御ユニット１２４を備えている。グループスイッチングフィールド１２０は、スピーチ及びデータを接続すると共に、シグナリング回路を接続するのに使用される。ベースステーション１００及びベースステーションコントローラ１０２により形成されたベースステーションシステムは、トランスコーダ１２２も備えている。ベースステーションコントローラ１０２とベースステーション１００との間の役割分担及びそれらの物理的な構造は、実施形態に基づいて変化し得る。ベースステーション１００は、通常、上述したように無線経路を確立する役割を果たす。ベースステーションコントローラ１０２は、通常、次の役割を果たす。即ち、トラフィックチャンネルの構成、周波数ホッピング制御、加入者ターミナルのページング、電力制御、アクティブなチャンネルのクオリティ制御及びハンドオーバー制御。
【００１２】
トランスコーダ１２２は、通常、移動サービス交換センター１３２にできるだけ接近して配置される。というのは、それにより、スピーチを、トランスコーダ１２２とベースステーションコントローラ１０２との間でセルラー無線ネットワークに必要とされる形態で送信することができ、送信容量を節約できるからである。トランスコーダ１２２は、公衆交換電話ネットワークと移動電話ネットワークとの間に使用されるスピーチの異なるデジタルコードフォーマットを互いに適合し得るフォーマットに変換し、例えば、固定ネットワークのフォーマット（６４ｋビット／ｓ）からセルラー無線ネットワークのフォーマット（例えば、１３ｋビット／ｓ）へ及びそれとは逆に変換する。制御ユニット１２４は、コール制御、移動管理、統計学的情報の収集及びシグナリングの役目を果たす。
【００１３】
図１によれば、加入者ターミナル１５０から電話１３６へ回路交換接続を確立することができ、電話１３６は、移動サービス交換センター１３２を経て公衆交換電話ネットワークに接続される。又、コンピュータ１３８から加入者ターミナル１５０へパケット交換接続、例えば、データ送信接続を確立することもでき、コンピュータ１３８は、図示されたように公衆交換電話ネットワークを経て移動サービス交換センター１３２へ接続される。必要とされる装置は、ここでは詳細に説明しないが、スピーチ以外のデータは、トランスコーダ１２２において変換を受けないと言うことができる。
【００１４】
図２は、無線送信器及び無線受信器の対がいかに機能するかを示す。図２は、無線送信器がベースステーション１００に配置されそして無線受信器が加入者ターミナル１５０に配置されたダウンリンクのケースと、無線送信器が加入者ターミナル１５０に配置されそして無線受信器がベースステーション１００に配置されたアップリンクのケースの両方を示す。
無線送信器の重要な機能は、図２の上部について説明する。物理的チャンネルに配信されるべき異なるサービスは、スピーチ２００Ａ、データ２００Ｂ、動画又は静止映像２００Ｃ、及び無線送信器の制御部２１４から入力されるシステム制御チャンネルを含む。異なるサービスは、異なるソースエンコード手段を必要とし、例えば、スピーチ２００Ａは、スピーチコーデックを必要とする。しかしながら、ソースコード手段は、明瞭化のために、図２には示されていない。
【００１５】
次いで、ブロック２０２Ａ、２０２Ｂ、２０２Ｃ及び２０２Ｄにおいて異なるサービスに対して異なる種類のチャンネルコードが実行される。チャンネルコードは、異なるブロックコード、例えば繰り返し冗長チェックＣＲＣを含む。又、通常、コンボリューションコード及びその変形、例えば、パンクチャードコンボリューションコード又はターボコードも使用される。
異なるサービスがチャンネルコード化された後に、それらは、マルチプレクサ２０４において１つの物理的チャンネルへと時間マルチプレクスされる。物理的チャンネルの構造は、図３を参照して詳細に説明する。次いで、時間マルチプレクスされた物理的チャンネルは、インターリーバー２０６においてインターリーブされる。インターリーブの目的は、エラー修正を容易にすることである。インターリーブ動作において、異なるサービスのビットが所定のやり方で互いに混合され、従って、無線経路上の瞬間的なフェージングは、必ずしも、転送データを識別不能にしない。
【００１６】
次いで、比較的狭い帯域をもつインターリーブされた情報は、通常擬似ランダムノイズコードである相当に広い帯域をもつ拡散コードで乗算される。各接続１７０に対して特定の拡散コードがあり、それに基づいて、受信器は、それに意図された送信を識別する。従って、各物理的チャンネルは、それ自身の拡散コードを有するが、より多くの容量が必要とされる場合には、２つ以上の拡散コードを用いて１つの物理的チャンネルを確立することができる。拡散及びその後の変調は、ブロック２０８において行われる。変調においては、デジタル信号が高周波の搬送波に対して変調される。
【００１７】
最終的に、変調された信号は、高周波部分２１０へ供給され、これは、異なる電力増幅器、帯域巾制限フィルタ及び周波数シンセサイザを含む。このシンセサイザは、異なるユニットに必要な周波数を供給する。シンセサイザに含まれたクロックは、別のユニット、例えば、ベースステーションコントローラ１０２により局部的又は集中的に制御することができる。シンセサイザは、例えば、電圧制御発振器を用いて必要な周波数を形成する。形成されたアナログ無線信号は、次いで、アンテナ２１２を経て無線経路１７０へ送信される。
【００１８】
図２の下部は、無線受信器の重要な機能を示す。無線受信器は、通常、レーキ（ＲＡＫＥ）受信器である。アンテナ２２２により無線経路１７０からアナログ高周波信号が受信される。この信号は、フィルタを含む高周波部分２２０に供給され、この部分は、所望の周波数帯域以外の周波数を阻止する。その後、信号は、中間周波に変換されるか、又は基本帯域周波数に直接変換され、この形態で、信号はアナログ／デジタルコンバータにおいてサンプリング及び量子化される。
【００１９】
信号は多経路伝播信号であるから、異なる経路に沿って伝播した信号成分は、ブロック２３０において合成され、ブロック２３０は、公知技術に基づき多数のレーキフィンガを含む。レーキフィンガにより異なる遅延で受信された信号成分は、受信した信号を、異なる遅延分だけ遅らされた使用された拡散コードと相関させることによりサーチされる。信号成分の遅延が見出された後に、同じ信号に属する信号成分が合成される。同時に、物理的チャンネルの擬似ランダムノイズコードを信号に乗算することにより、信号成分の拡散が解除される。得られた物理的チャンネルは、デインターリーブ手段２２６においてデインターリーブされる。
【００２０】
デインターリーブされた物理的チャンネルは、次いで、デマルチプレクサ２２４において異なるサービスのデータ流に分割される。各サービスは、それ自身のチャンネルデコードブロック２２２Ａ、２２２Ｂ、２２２Ｃ及び２２２Ｄへ送られ、そこで、送信に使用されたチャンネルコード、例えば、ブロックコード及びコンボリューションコードがデコードされる。コンボリューションコードは、ビタビデコーダでデコードされるのが好ましい。従って、各々の送信されたサービス２２０Ａ、２２０Ｂ、２２０Ｃ、２２０Ｄは、更に別の必要な処理回路へ供給することができ、例えば、スピーチ２００Ａは、スピーチコーデックへ供給される。システム制御チャンネルは、無線受信器の制御部分２３４へ供給される。
【００２１】
図３は、物理的チャンネルに使用することのできるフレーム構造体の一例を示す。フレーム３４０Ａ、３４０Ｂ、３４０Ｃ、３４０Ｄは、１から７２まで順次番号が付けられ、それらは、長さが７２０ｍｓのスーパーフレームを形成する。１つのフレーム３４０Ｃの長さは１０ｍｓである。フレーム３４０Ｃは、１６個のスロット３３０Ａ、３３０Ｂ、３３０Ｃ、３３０Ｄに分割される。１つのスロット３３０Ｃの長さは、０．６２５ｍｓである。１つのスロット３３０Ｃは、通常、電力が１デシベル上又は下に調整される１つの電力制御周期に対応する。
【００２２】
物理的チャンネルは、２つの異なる形式、即ち専用の物理的データチャンネル（ＤＰＤＣＨ）３１０と、専用の物理的制御チャンネル（ＤＰＣＣＨ）３１２とに分割される。ＤＰＤチャンネル３１０は、ＯＳＩ（オープンシステム相互接続）の第２層及びその上、即ち専用の制御チャンネル及び専用のトラフィックチャンネルに発生したデータ３０６を搬送するのに使用される。ＤＰＣチャンネル３１２は、ＯＳＩの第１層に発生した制御情報を搬送する。制御情報は、チャンネル推定に使用されるパイロットビット３００と、送信電力制御コマンド（ＴＣＰ）３０２と、レート情報（ＲＩ）３０４とを含む。レート情報３０４は、物理的チャンネルへとマルチプレクスされる各サービスに使用される現在送信レートを受信器に通知する。レート情報の使用は任意である。というのは、特に、若干の考えられるサービス及びレートしかないときには、「盲レート検出」も必要に応じて使用できるからである。
【００２３】
図３から明らかなように、ダウンリンクにおいては、ＤＰＤチャンネル３１０及びＤＰＣチャンネル３１２が同じスロット３３０Ｃへと時間マルチプレクスされる。アップリンクでは、それらのチャンネルが並列に送信され、各フレーム３４０ＣへとＩＱ／コードマルチプレクスされ（Ｉ＝同相、Ｑ＝直角位相）、そして二重チャンネル直角位相シフトキーイング変調（ＱＰＳＫ）を用いて送信される。付加的なＤＰＤチャンネル３１０を送信すべき場合には、それらが先ず第１チャンネル対のＩ又はＱ岐路へとコードマルチプレクスされる。
【００２４】
電力制御は、アップリンク及びダウンリンクの両方において実行される。アップリンクの閉ループ電力制御は、加入者ターミナル１５０の送信電力を制御するのに使用され、ベースステーション１００により受信される信号の搬送波／干渉が、設定された搬送波／干渉ターゲット内にほぼ留まるようにされる。これは、公知技術に基づき、例えば、１．６ｋＨｚの周波数において行なわれる。本発明は、特に、外部ループ制御に係る。外部ループとは、特に、閉ループ電力制御に使用される搬送波／干渉ターゲットを制御する仕方を指す。外部ループ制御は、例えば、１ないし１００Ｈｚの周波数で行なわれる。閉ループ電力制御及び外部ループは、ダウンリンクに対して対応的に定義される。
【００２５】
搬送波／干渉ターゲットは、ＳＩＲ（信号対干渉比）ターゲットとも称され、或いはＥs／Ｎｏ、即ちチャンネル記号エネルギー／ノイズとして定義することもできる。ＳＩＲターゲットは、デシベルで定義され、スピーチのＳＩＲターゲットは、例えば、−４．２ｄＢであり、そしてパケットデータのＳＩＲターゲットは、−３．５ｄＢである。
電力制御は、単に、接続の始めに搬送波／干渉ターゲットを設定する手順として考えることもできる。送信器は、搬送波／干渉ターゲットに対応する送信電力を使用するように制御される。受信器は、受信したデータのクオリティ属性、例えば、ビットエラー比又はフレームエラー比を測定する。測定されたクオリティ属性が、物理的チャンネルから必要とされるレベルに対応する場合には、全てが順調であり、そして送信器は、同じ電力で送信を続ける。測定されたクオリティ属性が必要なレベルに対応しない場合には、搬送波／干渉ターゲットが増加され、従って、送信電力も増加され、その結果、物理的チャンネルから必要とされるクオリティレベルが達成される。
【００２６】
図４Ａは、本発明による無線システムにおける物理的チャンネルの電力制御を遂行する基本的な方法を示す。この方法は、ブロック４５０でスタートする。ブロック４５２では、１つのサービスが物理的チャンネルに配信される。ブロック４５６では、同じ物理的チャンネルに配信されるべき他のサービスがあるかどうかチェックされる。もしそうであれば、ブロック４５２に戻り、そこで、次のサービスが物理的チャンネルに配信される。残された他のサービスがない場合にはブロック４５８へ進み、そこで、少なくとも１つの拡散コードで物理的チャンネルが確立される。ブロック４６０では、物理的チャンネルに配信されたアクティブなサービスの中から所定の選択方法を使用して１つのサービスが選択される。ブロック４６２では、物理的チャンネルの電力制御を先導するように、その１つの選択されたサービスの搬送波／干渉ターゲットが設定される。ブロック４６４では、物理的チャンネルに対して設定された搬送波／干渉ターゲットに基づいて物理的チャンネルの電力制御が遂行される。ブロック４６６では、受信した物理的チャンネルのクオリティ及び実現された搬送波／干渉が測定され、そして次の動作についての判断がなされる。接続が終わると、ブロック４６８においてこの方法が終了となる。物理的チャンネルのクオリティが充分良好である場合には、ブロック４６４に復帰し、そこで、電力制御を同じ搬送波／干渉ターゲットで続けることができる。物理的チャンネルのクオリティが充分良好でない場合には、ブロック４６２へ復帰し、そこで、チャンネルの搬送波／干渉ターゲットが増加される。クオリティが充分良好であった場合には、ブロック４６２においてチャンネルの搬送波／干渉ターゲットを計算することもできる。更に、ブロック４６６において、特殊な動作について判断を行うこともでき、例えば、最も高い搬送波／干渉ターゲットを有するサービスが不連続送信状態にされた場合には、ブロック４６０へ復帰し、そこで、物理的チャンネルの電力制御の搬送波／干渉ターゲットを、選択方法において現在の電力制御を先導するサービスの次に配信されたサービスの搬送波／干渉ターゲットへと変更する。実際に、ブロック４６４に示された電力制御及びブロック４６２における搬送波／干渉ターゲットの制御は、全接続中に実行される連続的プロセスである。ブロック４６０に示された搬送波／干渉ターゲットの決定は、無線接続１７０の間に２回以上繰り返すことのできる連続プロセスであるか、又は無線接続１７０の確立の始めに１回しか行なわれないプロセスである。
【００２７】
選択方法は、種々のやり方で実行できる。第１の実施形態では、最も高い搬送波／干渉ターゲットを有するサービスが、物理的チャンネルに配信されたアクティブなサービスの中から選択される。第２の実施形態では、最も高いビットレートを有するサービスが、物理的チャンネルに配信されたアクティブなサービスの中から選択される。第３の実施形態では、リアルタイムサービスが、物理的チャンネルに配信されたアクティブなサービスの中から選択される。多数のリアルタイムサービスがある場合には、それらの中からの選択が、第１又は第２の実施形態に基づいて行われ、即ち最も高い搬送波／干渉ターゲットを有するサービス、又は最も高いビットレートを有するサービスが選択される。図４Ｂは、第１の実施形態を示す。この方法は、ブロック４００においてスタートする。ブロック４０２では、１つのサービスが物理的チャンネルに配信される。これらのサービスは、物理的チャンネルに使用される１０ｍｓのフレームへとマルチプレクスされインターリーブされる。
【００２８】
ブロック４０４では、当該サービスに対して個別の搬送波／干渉ターゲットが定義される。初期値は、例えば、無線システムのシステム情報が、各サービスの搬送波／干渉ターゲットに対するデフォールト値を含むようにして得られる。デフォールト値は、経過情報をベースとするものでよく、即ち無線システムは、どの搬送波／干渉ターゲットが、サービスから要求されるどのクオリティレベルに対応するかの情報を収集する。デフォールト値は、異なるサービス間に比例配分することができる。従って、デフォールト値は、絶対値でもよいし又は比例値でもよい。
【００２９】
ブロック４０６では、同じ物理的チャンネルに配信されるべきサービスがまだあるかどうかチェックされる。もしあれば、ブロック４０２へと復帰し、次のサービスが物理的チャンネルにおいて配信される。残されたサービスがない場合には、ブロック４０８へ進み、少なくとも１つの拡散コードで物理的チャンネルが確立される。次いで、物理的チャンネルに配信されたアクティブなサービスの中で最も高い搬送波／干渉ターゲットがブロック４１０において決定される。次いで、ブロック４１２において、アクティブなサービスの最も高い搬送波／干渉ターゲットが、物理的チャンネルの電力制御を先導するように設定される。最終的に、物理的チャンネルの電力制御は、ブロック４１４において物理的チャンネルに対して設定された搬送波／干渉ターゲットに基づいて実行される。この方法はブロック４１６で終了となる。当然、この実施形態も、図４Ａに示すフィードバックを行うことができる。
【００３０】
本発明は、ソフトウェアで実施されるのが好ましく、従って、本発明は、システムの種々の部分においてソフトウェアの変更を必要とする。当然、変更の配分は、装置がいかに実施されるかに大きく依存するが、上述したシステムにおいては、物理的チャンネルに対して設定された搬送波／干渉ターゲットに基づいて物理的チャンネルの電力制御を実行し、物理的チャンネルに配信されたアクティブなサービスの中から所定の選択方法を用いて１つのサービスを選択し、そしてアクティブなサービスの中から選択されたサービスを、物理的チャンネルの電力制御を先導するように設定する制御構成体が電力制御に必要とされる。例えば、選択方法の第１の実施形態では、制御構成体は、各サービス２００Ａ−２００Ｄに対して個別の搬送波／干渉ターゲットを定義し、物理的チャンネルに配信されたアクティブなサービス２００Ａ−２００Ｄの中で最も高い搬送波／干渉ターゲットを決定し、そしてアクティブなサービス２００Ａ−２００Ｄの最も高い搬送波／干渉ターゲットを、物理的チャンネルの電力制御を先導するように設定する。制御構成体は、無線送信器及び無線受信器の制御ユニット２１４、２２４が、主としてベースステーションコントローラ１０２の制御ユニット１２４から受信した情報に基づくだけでなくベースステーション１００の制御ユニット１１８から受信した情報にも基づいてそれらのブロックを制御することにより内部制御タスクを実行するように、実施される。従って、本発明の方法の実施は、各ブロックに与えられた役割に基づいて、上記部分１１８、１２４、２１４、２２４の間で分割される。
【００３１】
好ましい実施形態では、サービスの搬送波／干渉ターゲットは、当該搬送波／干渉ターゲットが物理的チャンネルの電力制御を先導するときに更新される。これは、他のサービスに対して制御を行う必要がないことを意味する。というのは、最も高いターゲットがそれらのクオリティ要件も満足するからである。しかしながら、クオリティ要件が満足されない場合には、サービスの搬送波／干渉ターゲットを調整することができる。
１つの実施形態では、物理的チャンネルの電力制御の搬送波／干渉ターゲットは、その点まで最も高い搬送波／干渉ターゲットを有していたサービスが不連続送信状態にされた場合には、選択方法において現在の電力制御を先導するサービスの次に配信されたサービスの搬送波／干渉ターゲットへと変更される。例えば、選択方法の第１の実施形態では、物理的チャンネルの電力制御の搬送波／干渉ターゲットが、次に最も高い搬送波／干渉ターゲットを有するサービスへと変更される。この場合には、最も高いクオリティを要求するサービスがもはやアクティブでなく、従って、システムの干渉レベルが減少するので、送信電力を下げることができる。
【００３２】
１つの実施形態では、最も高いアクティブなサービスの搬送波／干渉ターゲットが変化する場合に、少なくとも１つの他のサービスの搬送波／干渉ターゲットが、最も高いアクティブなサービスの搬送波／干渉ターゲットの変化に向かって変更される。換言すれば、無線環境の変化は１つのサービスに反映されるだけでなく、全てのサービス又は幾つかのサービスに反映されると仮定する。当然、これは、使用するチャンネルコードの有効性にも依存する。有効な搬送波／干渉ターゲットが別のターゲットより低下した場合には、他のターゲットも低下し、従って、送信電力制御は急速に低下すると考えられる。これは、電力制御を迅速に行うべきか又はある遅延をもって行うべきかというシステムの条件にも依存する。通常は、送信電力の減少の方が増加より急速であるのが望ましい。しかしながら、システムは、サービスのクオリティがシステムの容量増加を犠牲にすることがないように最適化しなければならない。
【００３３】
１つの実施形態では、サービスの搬送波／干渉ターゲットが、サービスの測定されたクオリティに基づいて更新される。サービスのクオリティは、例えば、繰り返し冗長チェックのようなブロックコードに基づいて測定することができる。クオリティを測定する別の好ましい方法は、ビタビデコーダのソフトビット判断を使用することである。
１つの実施形態では、物理的チャンネルの搬送波／干渉ターゲットが修正項で制御される。修正項は、例えば、選択されたサービスの搬送波／干渉ターゲットをシステム条件に対して調整するように使用することができる。
【００３４】
本発明の方法は、システムに必要な特殊な特徴が考慮されれば、マクロダイバーシティを使用する無線システムにも使用できる。マクロダイバーシティとは、信号が少なくとも２つの異なるベースステーションを経て１つの加入者ターミナル１５０へ送信され及び／又は１つの加入者ターミナル１５０から少なくとも２つの異なるベースステーション１００を経て受信されることを意味する。ベースステーション１００の送信電力は、加入者ターミナル１５０がレーキフィンガ２３０において信号を充分に良好な信号へと合成できるように制御されねばならない。又、加入者ターミナルの送信電力は、１つのベースステーション１００を経て充分良好な信号が受信されるように制御される。充分に良好な信号とは、信号により確立される物理的チャンネルの搬送波／干渉ターゲットに到達することを意味する。
【００３５】
又、本発明の方法は、拡散コードに加えて時分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）を使用して物理的チャンネルが確立される場合にも効果的である。例えば、ＴＤＭＡ／ＣＤＭＡ無線システムにおいては、コードの拡散がＴＤＭＡバーストにおいて使用され、従って、使用する各拡散コード又は拡散コードグループに対して異なるサービスを配信することができる。この場合に、受信器は、各サービスごとに個別のバーストを受信する必要がなく、１つのバーストが、異なる拡散コードでエンコードされた異なるサービスを含む。本発明によれば、最も高いアクティブなサービスの搬送波／干渉ターゲットが電力制御を先導する。
以上、添付図面の例を参照して本発明を詳細に説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、請求の範囲に記載した本発明の概念の中で種々の変更がなされ得ることが明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】 無線システムの構造を示すブロック図である。
【図２】 本発明による無線送信器及び無線受信器の構造を示すブロック図である。
【図３】 物理的チャンネルのフレーム構造を示す図である。
【図４Ａ】 本発明の方法を示すフローチャートである。
【図４Ｂ】 本発明の方法を示すフローチャートである。
【技術分野】
本発明は、無線システムの物理的チャンネルの電力制御を遂行する方法であって、少なくとも１つの拡散コードで物理的チャンネルを確立し、その物理的チャンネルに少なくとも１つのサービスを配信し、そしてその物理的チャンネルに対して設定された搬送波／干渉ターゲットに基づき物理的チャンネルの電力制御を遂行することを含む方法に係る。
【０００２】
【背景技術】
公知技術では、物理的チャンネルにおいてその物理的チャンネルに対して規定された１つの搬送波／干渉ターゲットに基づき電力制御が遂行される。公知技術では、一度に１種類のサービスしか物理的チャンネルに転送されていない。例えば、ユーザのスピーチや、映画の映像や、データのような多数の異なるサービスが物理的チャンネルに同時に転送される場合には、チャンネル状態が変化するときに電力制御が最適化されないので、問題が生じる。各サービスは、それ自身の及び異なるチャンネルコード並びにインターリーブ解決策についてのクオリティ要求を有する。無線接続の確立を始めるときには、どれが電力制御の適当な搬送波／干渉ターゲットであるかそして物理的チャンネルを異なるサービス間でいかに分割すべきかを予想することが困難となる。接続中に、送信電力は、当該物理的チャンネルにおいて最も高い送信電力を必要とするサービスに基づいて制御される。これはシステムの無線容量を浪費する。というのは、高い送信電力の使用が他の物理的無線チャンネルに干渉を生じさせるからである。
【０００３】
サービスが不連続送信を使用するときには、たとえ全てのサービスが物理的チャンネルのリソースを常時使用しなくても、高速電力制御の搬送波／干渉ターゲットが同じに維持される。物理的チャンネルに対して１つの搬送波／干渉ターゲットしか定義されないときには、その制御が非常に低速なプロセスとなる。その理由は、この場合に、ターゲットが、非常に低いエラー比を要求するサービスをベースとするからであり、従って、受信端においては欠陥フレームがあまり頻繁に生じない。
【０００４】
既存のＩＳ−９５システムでは、１つの物理的チャンネルに並列なサービスを転送することは知られていない。ＩＳ−９５システムの広帯域バージョンであるＷ−ｃｄｍａＯｎｅでは、並列な物理的チャンネルを使用することにより問題が解消される。高い送信レートを必要とするサービスは、個別の付加的なチャンネルにおいて転送され、そしてそれらの各々に対して搬送波／干渉ターゲットが別々に定義される。この解決策の欠点は、電力制御を各付加的なチャンネルにおいて別々に遂行しなければならず、シグナリング負荷を増加することである。
結論として、問題は、初期には生じておらず、又はそれを解決するために個別の物理的チャンネルが使用されたと言うことができ、この場合、各物理的チャンネルの電力を別々に制御することができる。
【０００５】
【発明の開示】
本発明の目的は、上記問題を解決するための方法及びその方法を実施する装置に係る。これは、冒頭で述べた方法において、物理的チャンネルに配信されたアクティブなサービスの中から所定の選択方法を用いて１つのサービスを選択し、そして物理的チャンネルの電力制御を先導するように上記１つの選択されたサービスの搬送波／干渉ターゲットを設定することを特徴とする方法により達成される。
又、本発明は、少なくとも１つの拡散コードで物理的チャンネルを確立するための拡散装置と、少なくとも１つのサービスを物理的チャンネルに配信するためのマルチプレクサと、物理的チャンネルに対して設定された搬送波／干渉ターゲットに基づいて物理的チャンネルの電力制御を遂行するための制御構成体とを備えた無線システムにも係る。
本発明によれば、上記無線システムは、上記制御構成体が、物理的チャンネルに配信されたアクティブなサービスの中から所定の選択方法を用いて１つのサービスを選択し、そして上記制御構成体が、物理的チャンネルの電力制御を先導するように、アクティブなサービスの中から選択された１つのサービスの搬送波／干渉ターゲットを設定することを特徴とする。
【０００６】
本発明の好ましい実施形態は、従属請求項に記載する。
本発明は、物理的チャンネルに対して１つの搬送波／干渉ターゲットが固定に設定されるだけではなく、各サービスに対して個別の搬送波／干渉ターゲットも設定されるという考え方をベースとする。アクティブなサービス、即ち所与の瞬間に無線経路にトラフィックを生じさせるサービスの中から、最も高い搬送波／干渉ターゲットを要求するサービスが選択され、そしてこのサービスの搬送波／干渉ターゲットが全物理的チャンネルの電力制御を先導するように設定される。この方法は動的であり、即ち物理的チャンネルの搬送波／干渉ターゲットは、サービスがアクチベートされるか否かに基づいて変化する。
【０００７】
本発明の方法及びシステムは、多数の効果を発揮する。電力制御は、所与の瞬間に送信されるサービス及びそれらにより設定される要求をベースとするので、電力制御は、現実に良好に対応する。特に、あまり高い送信電力の使用は回避することができ、これは、無線経路の干渉を減少し、従って、システムに利用できる無線容量の量を増加する。電力制御は１つの物理的チャンネルにおいて行なわれるので、シグナリングの必要性は増加しない。
【０００８】
【発明を実施するための最良の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。
本発明は、コード分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）方法を使用する種々の無線システムに使用することができる。ここでは、本発明をセルラー無線ネットワークに使用して説明する。図１を参照し、セルラー無線ネットワークの典型的な構造を説明する。図１は、本発明の説明に関連したブロックしか含まないが、従来のセルラー無線ネットワークは、ここで詳細に説明する必要のない他の機能や構造も含むことが当業者に明らかであろう。本発明に係る無線システムの例として、次のものを挙げることができる。ヨーロッパの将来型の移動通信システム、即ちコード分割多重アクセスを使用した広帯域無線システム（ＷＣＤＭＡ無線システム）、ＵＭＴＳシステム（ユニバーサル移動電話システム）及びＩＭＴ−２０００システム（国際移動電話２０００）。これらの例は、ＷＣＤＭＡシステムをベースとするもので、これは、参考としてここに取り上げるＥＴＳＩ（ヨーロピアン・テレコミュニケーションズ・スタンダーズ・インスティテュート）仕様書「Concept Group Alpha - Wideband Direct Sequence CDMA (WCDMA). Evaluation Document (3.0). Part 1: System Description. Performance Evaluation」に詳細に述べられている。
【０００９】
セルラー無線ネットワークは、通常、固定ネットワークインフラストラクチャー、即ちネットワーク部分と、加入者ターミナル１５０とを備え、加入者ターミナルは、固定であってもよいし、乗物に搭載されてもよいし、又はポータブルであってもよい。ネットワーク部分は、ベースステーション１００を含む。多数のベースステーション１００が、それらベースステーションと通信するベースステーションコントローラ１０２により集中制御される。ベースステーションコントローラは、無線ネットワークコントローラＲＮＣという名前でも知られている。更に、ベースステーション１００は、トランシーバ１１４を含む。
【００１０】
ベースステーション１００は、トランシーバ１１４及びマルチプレクサ１１６の機能を制御する制御ユニット１１８を含む。マルチプレクサ１１６は、多数のトランシーバ１１４により使用されるトラフィック及び制御チャンネルを１つの送信接続１６０に送出するために使用される。
ベースステーション１００のトランシーバ１１４からアンテナユニット１１２への接続があり、アンテナユニットは、加入者ターミナル１５０への両方向無線接続１７０を確立するのに使用される。両方向無線接続１７０を経て送信されるべきフレームの構造は、厳密に規定されており、エアインターフェイスと称される。
【００１１】
ベースステーションコントローラ１０２は、グループスイッチングフィールド１２０及び制御ユニット１２４を備えている。グループスイッチングフィールド１２０は、スピーチ及びデータを接続すると共に、シグナリング回路を接続するのに使用される。ベースステーション１００及びベースステーションコントローラ１０２により形成されたベースステーションシステムは、トランスコーダ１２２も備えている。ベースステーションコントローラ１０２とベースステーション１００との間の役割分担及びそれらの物理的な構造は、実施形態に基づいて変化し得る。ベースステーション１００は、通常、上述したように無線経路を確立する役割を果たす。ベースステーションコントローラ１０２は、通常、次の役割を果たす。即ち、トラフィックチャンネルの構成、周波数ホッピング制御、加入者ターミナルのページング、電力制御、アクティブなチャンネルのクオリティ制御及びハンドオーバー制御。
【００１２】
トランスコーダ１２２は、通常、移動サービス交換センター１３２にできるだけ接近して配置される。というのは、それにより、スピーチを、トランスコーダ１２２とベースステーションコントローラ１０２との間でセルラー無線ネットワークに必要とされる形態で送信することができ、送信容量を節約できるからである。トランスコーダ１２２は、公衆交換電話ネットワークと移動電話ネットワークとの間に使用されるスピーチの異なるデジタルコードフォーマットを互いに適合し得るフォーマットに変換し、例えば、固定ネットワークのフォーマット（６４ｋビット／ｓ）からセルラー無線ネットワークのフォーマット（例えば、１３ｋビット／ｓ）へ及びそれとは逆に変換する。制御ユニット１２４は、コール制御、移動管理、統計学的情報の収集及びシグナリングの役目を果たす。
【００１３】
図１によれば、加入者ターミナル１５０から電話１３６へ回路交換接続を確立することができ、電話１３６は、移動サービス交換センター１３２を経て公衆交換電話ネットワークに接続される。又、コンピュータ１３８から加入者ターミナル１５０へパケット交換接続、例えば、データ送信接続を確立することもでき、コンピュータ１３８は、図示されたように公衆交換電話ネットワークを経て移動サービス交換センター１３２へ接続される。必要とされる装置は、ここでは詳細に説明しないが、スピーチ以外のデータは、トランスコーダ１２２において変換を受けないと言うことができる。
【００１４】
図２は、無線送信器及び無線受信器の対がいかに機能するかを示す。図２は、無線送信器がベースステーション１００に配置されそして無線受信器が加入者ターミナル１５０に配置されたダウンリンクのケースと、無線送信器が加入者ターミナル１５０に配置されそして無線受信器がベースステーション１００に配置されたアップリンクのケースの両方を示す。
無線送信器の重要な機能は、図２の上部について説明する。物理的チャンネルに配信されるべき異なるサービスは、スピーチ２００Ａ、データ２００Ｂ、動画又は静止映像２００Ｃ、及び無線送信器の制御部２１４から入力されるシステム制御チャンネルを含む。異なるサービスは、異なるソースエンコード手段を必要とし、例えば、スピーチ２００Ａは、スピーチコーデックを必要とする。しかしながら、ソースコード手段は、明瞭化のために、図２には示されていない。
【００１５】
次いで、ブロック２０２Ａ、２０２Ｂ、２０２Ｃ及び２０２Ｄにおいて異なるサービスに対して異なる種類のチャンネルコードが実行される。チャンネルコードは、異なるブロックコード、例えば繰り返し冗長チェックＣＲＣを含む。又、通常、コンボリューションコード及びその変形、例えば、パンクチャードコンボリューションコード又はターボコードも使用される。
異なるサービスがチャンネルコード化された後に、それらは、マルチプレクサ２０４において１つの物理的チャンネルへと時間マルチプレクスされる。物理的チャンネルの構造は、図３を参照して詳細に説明する。次いで、時間マルチプレクスされた物理的チャンネルは、インターリーバー２０６においてインターリーブされる。インターリーブの目的は、エラー修正を容易にすることである。インターリーブ動作において、異なるサービスのビットが所定のやり方で互いに混合され、従って、無線経路上の瞬間的なフェージングは、必ずしも、転送データを識別不能にしない。
【００１６】
次いで、比較的狭い帯域をもつインターリーブされた情報は、通常擬似ランダムノイズコードである相当に広い帯域をもつ拡散コードで乗算される。各接続１７０に対して特定の拡散コードがあり、それに基づいて、受信器は、それに意図された送信を識別する。従って、各物理的チャンネルは、それ自身の拡散コードを有するが、より多くの容量が必要とされる場合には、２つ以上の拡散コードを用いて１つの物理的チャンネルを確立することができる。拡散及びその後の変調は、ブロック２０８において行われる。変調においては、デジタル信号が高周波の搬送波に対して変調される。
【００１７】
最終的に、変調された信号は、高周波部分２１０へ供給され、これは、異なる電力増幅器、帯域巾制限フィルタ及び周波数シンセサイザを含む。このシンセサイザは、異なるユニットに必要な周波数を供給する。シンセサイザに含まれたクロックは、別のユニット、例えば、ベースステーションコントローラ１０２により局部的又は集中的に制御することができる。シンセサイザは、例えば、電圧制御発振器を用いて必要な周波数を形成する。形成されたアナログ無線信号は、次いで、アンテナ２１２を経て無線経路１７０へ送信される。
【００１８】
図２の下部は、無線受信器の重要な機能を示す。無線受信器は、通常、レーキ（ＲＡＫＥ）受信器である。アンテナ２２２により無線経路１７０からアナログ高周波信号が受信される。この信号は、フィルタを含む高周波部分２２０に供給され、この部分は、所望の周波数帯域以外の周波数を阻止する。その後、信号は、中間周波に変換されるか、又は基本帯域周波数に直接変換され、この形態で、信号はアナログ／デジタルコンバータにおいてサンプリング及び量子化される。
【００１９】
信号は多経路伝播信号であるから、異なる経路に沿って伝播した信号成分は、ブロック２３０において合成され、ブロック２３０は、公知技術に基づき多数のレーキフィンガを含む。レーキフィンガにより異なる遅延で受信された信号成分は、受信した信号を、異なる遅延分だけ遅らされた使用された拡散コードと相関させることによりサーチされる。信号成分の遅延が見出された後に、同じ信号に属する信号成分が合成される。同時に、物理的チャンネルの擬似ランダムノイズコードを信号に乗算することにより、信号成分の拡散が解除される。得られた物理的チャンネルは、デインターリーブ手段２２６においてデインターリーブされる。
【００２０】
デインターリーブされた物理的チャンネルは、次いで、デマルチプレクサ２２４において異なるサービスのデータ流に分割される。各サービスは、それ自身のチャンネルデコードブロック２２２Ａ、２２２Ｂ、２２２Ｃ及び２２２Ｄへ送られ、そこで、送信に使用されたチャンネルコード、例えば、ブロックコード及びコンボリューションコードがデコードされる。コンボリューションコードは、ビタビデコーダでデコードされるのが好ましい。従って、各々の送信されたサービス２２０Ａ、２２０Ｂ、２２０Ｃ、２２０Ｄは、更に別の必要な処理回路へ供給することができ、例えば、スピーチ２００Ａは、スピーチコーデックへ供給される。システム制御チャンネルは、無線受信器の制御部分２３４へ供給される。
【００２１】
図３は、物理的チャンネルに使用することのできるフレーム構造体の一例を示す。フレーム３４０Ａ、３４０Ｂ、３４０Ｃ、３４０Ｄは、１から７２まで順次番号が付けられ、それらは、長さが７２０ｍｓのスーパーフレームを形成する。１つのフレーム３４０Ｃの長さは１０ｍｓである。フレーム３４０Ｃは、１６個のスロット３３０Ａ、３３０Ｂ、３３０Ｃ、３３０Ｄに分割される。１つのスロット３３０Ｃの長さは、０．６２５ｍｓである。１つのスロット３３０Ｃは、通常、電力が１デシベル上又は下に調整される１つの電力制御周期に対応する。
【００２２】
物理的チャンネルは、２つの異なる形式、即ち専用の物理的データチャンネル（ＤＰＤＣＨ）３１０と、専用の物理的制御チャンネル（ＤＰＣＣＨ）３１２とに分割される。ＤＰＤチャンネル３１０は、ＯＳＩ（オープンシステム相互接続）の第２層及びその上、即ち専用の制御チャンネル及び専用のトラフィックチャンネルに発生したデータ３０６を搬送するのに使用される。ＤＰＣチャンネル３１２は、ＯＳＩの第１層に発生した制御情報を搬送する。制御情報は、チャンネル推定に使用されるパイロットビット３００と、送信電力制御コマンド（ＴＣＰ）３０２と、レート情報（ＲＩ）３０４とを含む。レート情報３０４は、物理的チャンネルへとマルチプレクスされる各サービスに使用される現在送信レートを受信器に通知する。レート情報の使用は任意である。というのは、特に、若干の考えられるサービス及びレートしかないときには、「盲レート検出」も必要に応じて使用できるからである。
【００２３】
図３から明らかなように、ダウンリンクにおいては、ＤＰＤチャンネル３１０及びＤＰＣチャンネル３１２が同じスロット３３０Ｃへと時間マルチプレクスされる。アップリンクでは、それらのチャンネルが並列に送信され、各フレーム３４０ＣへとＩＱ／コードマルチプレクスされ（Ｉ＝同相、Ｑ＝直角位相）、そして二重チャンネル直角位相シフトキーイング変調（ＱＰＳＫ）を用いて送信される。付加的なＤＰＤチャンネル３１０を送信すべき場合には、それらが先ず第１チャンネル対のＩ又はＱ岐路へとコードマルチプレクスされる。
【００２４】
電力制御は、アップリンク及びダウンリンクの両方において実行される。アップリンクの閉ループ電力制御は、加入者ターミナル１５０の送信電力を制御するのに使用され、ベースステーション１００により受信される信号の搬送波／干渉が、設定された搬送波／干渉ターゲット内にほぼ留まるようにされる。これは、公知技術に基づき、例えば、１．６ｋＨｚの周波数において行なわれる。本発明は、特に、外部ループ制御に係る。外部ループとは、特に、閉ループ電力制御に使用される搬送波／干渉ターゲットを制御する仕方を指す。外部ループ制御は、例えば、１ないし１００Ｈｚの周波数で行なわれる。閉ループ電力制御及び外部ループは、ダウンリンクに対して対応的に定義される。
【００２５】
搬送波／干渉ターゲットは、ＳＩＲ（信号対干渉比）ターゲットとも称され、或いはＥs／Ｎｏ、即ちチャンネル記号エネルギー／ノイズとして定義することもできる。ＳＩＲターゲットは、デシベルで定義され、スピーチのＳＩＲターゲットは、例えば、−４．２ｄＢであり、そしてパケットデータのＳＩＲターゲットは、−３．５ｄＢである。
電力制御は、単に、接続の始めに搬送波／干渉ターゲットを設定する手順として考えることもできる。送信器は、搬送波／干渉ターゲットに対応する送信電力を使用するように制御される。受信器は、受信したデータのクオリティ属性、例えば、ビットエラー比又はフレームエラー比を測定する。測定されたクオリティ属性が、物理的チャンネルから必要とされるレベルに対応する場合には、全てが順調であり、そして送信器は、同じ電力で送信を続ける。測定されたクオリティ属性が必要なレベルに対応しない場合には、搬送波／干渉ターゲットが増加され、従って、送信電力も増加され、その結果、物理的チャンネルから必要とされるクオリティレベルが達成される。
【００２６】
図４Ａは、本発明による無線システムにおける物理的チャンネルの電力制御を遂行する基本的な方法を示す。この方法は、ブロック４５０でスタートする。ブロック４５２では、１つのサービスが物理的チャンネルに配信される。ブロック４５６では、同じ物理的チャンネルに配信されるべき他のサービスがあるかどうかチェックされる。もしそうであれば、ブロック４５２に戻り、そこで、次のサービスが物理的チャンネルに配信される。残された他のサービスがない場合にはブロック４５８へ進み、そこで、少なくとも１つの拡散コードで物理的チャンネルが確立される。ブロック４６０では、物理的チャンネルに配信されたアクティブなサービスの中から所定の選択方法を使用して１つのサービスが選択される。ブロック４６２では、物理的チャンネルの電力制御を先導するように、その１つの選択されたサービスの搬送波／干渉ターゲットが設定される。ブロック４６４では、物理的チャンネルに対して設定された搬送波／干渉ターゲットに基づいて物理的チャンネルの電力制御が遂行される。ブロック４６６では、受信した物理的チャンネルのクオリティ及び実現された搬送波／干渉が測定され、そして次の動作についての判断がなされる。接続が終わると、ブロック４６８においてこの方法が終了となる。物理的チャンネルのクオリティが充分良好である場合には、ブロック４６４に復帰し、そこで、電力制御を同じ搬送波／干渉ターゲットで続けることができる。物理的チャンネルのクオリティが充分良好でない場合には、ブロック４６２へ復帰し、そこで、チャンネルの搬送波／干渉ターゲットが増加される。クオリティが充分良好であった場合には、ブロック４６２においてチャンネルの搬送波／干渉ターゲットを計算することもできる。更に、ブロック４６６において、特殊な動作について判断を行うこともでき、例えば、最も高い搬送波／干渉ターゲットを有するサービスが不連続送信状態にされた場合には、ブロック４６０へ復帰し、そこで、物理的チャンネルの電力制御の搬送波／干渉ターゲットを、選択方法において現在の電力制御を先導するサービスの次に配信されたサービスの搬送波／干渉ターゲットへと変更する。実際に、ブロック４６４に示された電力制御及びブロック４６２における搬送波／干渉ターゲットの制御は、全接続中に実行される連続的プロセスである。ブロック４６０に示された搬送波／干渉ターゲットの決定は、無線接続１７０の間に２回以上繰り返すことのできる連続プロセスであるか、又は無線接続１７０の確立の始めに１回しか行なわれないプロセスである。
【００２７】
選択方法は、種々のやり方で実行できる。第１の実施形態では、最も高い搬送波／干渉ターゲットを有するサービスが、物理的チャンネルに配信されたアクティブなサービスの中から選択される。第２の実施形態では、最も高いビットレートを有するサービスが、物理的チャンネルに配信されたアクティブなサービスの中から選択される。第３の実施形態では、リアルタイムサービスが、物理的チャンネルに配信されたアクティブなサービスの中から選択される。多数のリアルタイムサービスがある場合には、それらの中からの選択が、第１又は第２の実施形態に基づいて行われ、即ち最も高い搬送波／干渉ターゲットを有するサービス、又は最も高いビットレートを有するサービスが選択される。図４Ｂは、第１の実施形態を示す。この方法は、ブロック４００においてスタートする。ブロック４０２では、１つのサービスが物理的チャンネルに配信される。これらのサービスは、物理的チャンネルに使用される１０ｍｓのフレームへとマルチプレクスされインターリーブされる。
【００２８】
ブロック４０４では、当該サービスに対して個別の搬送波／干渉ターゲットが定義される。初期値は、例えば、無線システムのシステム情報が、各サービスの搬送波／干渉ターゲットに対するデフォールト値を含むようにして得られる。デフォールト値は、経過情報をベースとするものでよく、即ち無線システムは、どの搬送波／干渉ターゲットが、サービスから要求されるどのクオリティレベルに対応するかの情報を収集する。デフォールト値は、異なるサービス間に比例配分することができる。従って、デフォールト値は、絶対値でもよいし又は比例値でもよい。
【００２９】
ブロック４０６では、同じ物理的チャンネルに配信されるべきサービスがまだあるかどうかチェックされる。もしあれば、ブロック４０２へと復帰し、次のサービスが物理的チャンネルにおいて配信される。残されたサービスがない場合には、ブロック４０８へ進み、少なくとも１つの拡散コードで物理的チャンネルが確立される。次いで、物理的チャンネルに配信されたアクティブなサービスの中で最も高い搬送波／干渉ターゲットがブロック４１０において決定される。次いで、ブロック４１２において、アクティブなサービスの最も高い搬送波／干渉ターゲットが、物理的チャンネルの電力制御を先導するように設定される。最終的に、物理的チャンネルの電力制御は、ブロック４１４において物理的チャンネルに対して設定された搬送波／干渉ターゲットに基づいて実行される。この方法はブロック４１６で終了となる。当然、この実施形態も、図４Ａに示すフィードバックを行うことができる。
【００３０】
本発明は、ソフトウェアで実施されるのが好ましく、従って、本発明は、システムの種々の部分においてソフトウェアの変更を必要とする。当然、変更の配分は、装置がいかに実施されるかに大きく依存するが、上述したシステムにおいては、物理的チャンネルに対して設定された搬送波／干渉ターゲットに基づいて物理的チャンネルの電力制御を実行し、物理的チャンネルに配信されたアクティブなサービスの中から所定の選択方法を用いて１つのサービスを選択し、そしてアクティブなサービスの中から選択されたサービスを、物理的チャンネルの電力制御を先導するように設定する制御構成体が電力制御に必要とされる。例えば、選択方法の第１の実施形態では、制御構成体は、各サービス２００Ａ−２００Ｄに対して個別の搬送波／干渉ターゲットを定義し、物理的チャンネルに配信されたアクティブなサービス２００Ａ−２００Ｄの中で最も高い搬送波／干渉ターゲットを決定し、そしてアクティブなサービス２００Ａ−２００Ｄの最も高い搬送波／干渉ターゲットを、物理的チャンネルの電力制御を先導するように設定する。制御構成体は、無線送信器及び無線受信器の制御ユニット２１４、２２４が、主としてベースステーションコントローラ１０２の制御ユニット１２４から受信した情報に基づくだけでなくベースステーション１００の制御ユニット１１８から受信した情報にも基づいてそれらのブロックを制御することにより内部制御タスクを実行するように、実施される。従って、本発明の方法の実施は、各ブロックに与えられた役割に基づいて、上記部分１１８、１２４、２１４、２２４の間で分割される。
【００３１】
好ましい実施形態では、サービスの搬送波／干渉ターゲットは、当該搬送波／干渉ターゲットが物理的チャンネルの電力制御を先導するときに更新される。これは、他のサービスに対して制御を行う必要がないことを意味する。というのは、最も高いターゲットがそれらのクオリティ要件も満足するからである。しかしながら、クオリティ要件が満足されない場合には、サービスの搬送波／干渉ターゲットを調整することができる。
１つの実施形態では、物理的チャンネルの電力制御の搬送波／干渉ターゲットは、その点まで最も高い搬送波／干渉ターゲットを有していたサービスが不連続送信状態にされた場合には、選択方法において現在の電力制御を先導するサービスの次に配信されたサービスの搬送波／干渉ターゲットへと変更される。例えば、選択方法の第１の実施形態では、物理的チャンネルの電力制御の搬送波／干渉ターゲットが、次に最も高い搬送波／干渉ターゲットを有するサービスへと変更される。この場合には、最も高いクオリティを要求するサービスがもはやアクティブでなく、従って、システムの干渉レベルが減少するので、送信電力を下げることができる。
【００３２】
１つの実施形態では、最も高いアクティブなサービスの搬送波／干渉ターゲットが変化する場合に、少なくとも１つの他のサービスの搬送波／干渉ターゲットが、最も高いアクティブなサービスの搬送波／干渉ターゲットの変化に向かって変更される。換言すれば、無線環境の変化は１つのサービスに反映されるだけでなく、全てのサービス又は幾つかのサービスに反映されると仮定する。当然、これは、使用するチャンネルコードの有効性にも依存する。有効な搬送波／干渉ターゲットが別のターゲットより低下した場合には、他のターゲットも低下し、従って、送信電力制御は急速に低下すると考えられる。これは、電力制御を迅速に行うべきか又はある遅延をもって行うべきかというシステムの条件にも依存する。通常は、送信電力の減少の方が増加より急速であるのが望ましい。しかしながら、システムは、サービスのクオリティがシステムの容量増加を犠牲にすることがないように最適化しなければならない。
【００３３】
１つの実施形態では、サービスの搬送波／干渉ターゲットが、サービスの測定されたクオリティに基づいて更新される。サービスのクオリティは、例えば、繰り返し冗長チェックのようなブロックコードに基づいて測定することができる。クオリティを測定する別の好ましい方法は、ビタビデコーダのソフトビット判断を使用することである。
１つの実施形態では、物理的チャンネルの搬送波／干渉ターゲットが修正項で制御される。修正項は、例えば、選択されたサービスの搬送波／干渉ターゲットをシステム条件に対して調整するように使用することができる。
【００３４】
本発明の方法は、システムに必要な特殊な特徴が考慮されれば、マクロダイバーシティを使用する無線システムにも使用できる。マクロダイバーシティとは、信号が少なくとも２つの異なるベースステーションを経て１つの加入者ターミナル１５０へ送信され及び／又は１つの加入者ターミナル１５０から少なくとも２つの異なるベースステーション１００を経て受信されることを意味する。ベースステーション１００の送信電力は、加入者ターミナル１５０がレーキフィンガ２３０において信号を充分に良好な信号へと合成できるように制御されねばならない。又、加入者ターミナルの送信電力は、１つのベースステーション１００を経て充分良好な信号が受信されるように制御される。充分に良好な信号とは、信号により確立される物理的チャンネルの搬送波／干渉ターゲットに到達することを意味する。
【００３５】
又、本発明の方法は、拡散コードに加えて時分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）を使用して物理的チャンネルが確立される場合にも効果的である。例えば、ＴＤＭＡ／ＣＤＭＡ無線システムにおいては、コードの拡散がＴＤＭＡバーストにおいて使用され、従って、使用する各拡散コード又は拡散コードグループに対して異なるサービスを配信することができる。この場合に、受信器は、各サービスごとに個別のバーストを受信する必要がなく、１つのバーストが、異なる拡散コードでエンコードされた異なるサービスを含む。本発明によれば、最も高いアクティブなサービスの搬送波／干渉ターゲットが電力制御を先導する。
以上、添付図面の例を参照して本発明を詳細に説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、請求の範囲に記載した本発明の概念の中で種々の変更がなされ得ることが明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】 無線システムの構造を示すブロック図である。
【図２】 本発明による無線送信器及び無線受信器の構造を示すブロック図である。
【図３】 物理的チャンネルのフレーム構造を示す図である。
【図４Ａ】 本発明の方法を示すフローチャートである。
【図４Ｂ】 本発明の方法を示すフローチャートである。
Claims (34)
- 無線システムの物理的チャンネルの電力制御を遂行する方法であって、少なくとも１つの拡散コードを使用して物理的チャンネルを確立し(458)、その物理的チャンネルに少なくとも１つのサービスを配信し(452)、そしてその物理的チャンネルに対して設定された搬送波／干渉ターゲットに基づき物理的チャンネルの電力制御を遂行する(464)ことを含む方法において、更に、
物理的チャンネルに配信されたアクティブなサービスの中から所定の選択方法を用いて１つのサービスを選択し(460)、そして
物理的チャンネルの電力制御を先導するように上記１つの選択されたサービスの搬送波／干渉ターゲットを設定する(462)、
という段階を含むことを特徴とする方法。 - 上記選択方法は、物理的チャンネルに配信されたアクティブなサービスの中から最も高い搬送波／干渉ターゲットを有するサービスを選択する請求項１に記載の方法。
- サービスの搬送波／干渉ターゲットは、当該搬送波／干渉ターゲットが物理的チャンネルの電力制御を先導するときに更新される請求項１に記載の方法。
- 物理的チャンネルの電力制御の搬送波／干渉ターゲットは、電力制御を現時点まで先導してきたサービスが不連続送信状態にされた場合に、上記選択方法において現在の電力制御を先導するサービスの次に配信されたサービスの搬送波／干渉ターゲットへと変更される請求項１に記載の方法。
- サービスの搬送波／干渉ターゲットは、測定されたサービスクオリティに基づいて更新される請求項１に記載の方法。
- サービスクオリティは、ブロックコードに基づいて測定される請求項５に記載の方法。
- サービスクオリティは、ビタビデコーダのソフトビット判断に基づいて測定される請求項５に記載の方法。
- 物理的チャンネルの搬送波／干渉ターゲットは修正項で制御される請求項１に記載の方法。
- 最も高いアクティブなサービスの搬送波／干渉ターゲットが変化する場合には、少なくとも１つの他のサービスの搬送波／干渉ターゲットも、その最も高いアクティブなサービスの搬送波／干渉ターゲットの変化に向かって変更される請求項１に記載の方法。
- 無線システムのシステム情報は、各サービスの搬送波／干渉ターゲットのデフォールト値を含む請求項１に記載の方法。
- 上記デフォールト値は経過情報に基づく請求項１０に記載の方法。
- 上記デフォールト値は異なるサービス間で配分される請求項１０に記載の方法。
- 上記サービスは、物理的チャンネルに使用される１０ミリ秒のフレームへとマルチプレクス及びインターリーブされる請求項１に記載の方法。
- 上記方法は、マクロダイバーシティを用いた無線システムに使用される請求項１に記載の方法。
- 上記選択方法は、物理的チャンネルに配信されるアクティブなサービスの中から最も高いビットレートを有するサービスを選択する請求項１に記載の方法。
- 上記選択方法は、物理的チャンネルに配信されるアクティブなサービスの中からリアルタイムサービスを選択する請求項１に記載の方法。
- 多数のリアルタイムサービスがある場合には、所定の選択ルールを使用して１つのリアルタイムサービスが選択され、この選択ルールは、
−リアルタイムサービスの中から最も高いビットレートをもつサービスを選択する、
−リアルタイムサービスの中から最も高い搬送波／干渉ターゲットをもつサービスを選択する、
の一方である請求項１６に記載の方法。 - 少なくとも１つの拡散コードで物理的チャンネルを確立するための拡散装置(208)と、少なくとも１つのサービス(200A-200D)を物理的チャンネルに配信するためのマルチプレクサ(204)と、物理的チャンネルに対して設定された搬送波／干渉ターゲットに基づいて物理的チャンネルの電力制御を遂行するための制御構成体(118,124,214,234)とを備えた無線システムにおいて、
上記制御構成体(118,124,214,234)は、物理的チャンネルに配信されたアクティブなサービス(200A-200D)の中から所定の選択方法を用いて１つのサービスを選択し、そして
上記制御構成体(118,124,214,234)は、物理的チャンネルの電力制御を先導するように、アクティブなサービスの中から選択されたサービスの搬送波／干渉ターゲットを設定することを特徴とする無線システム。 - サービス(200A-200D)に対して個別の搬送波／干渉ターゲットを決定するための制御構成体(118,124,214,234)も備え、そして上記選択方法を遂行するために、物理的チャンネルに配信されたアクティブなサービス(200A-200D)の中から最も高い搬送波／干渉ターゲットを有するサービスを選択する制御構成体(118,124,214,234)も備えている請求項１８に記載の無線システム。
- 上記制御構成体(118,124,214,234)において、当該搬送波／干渉ターゲットが物理的チャンネルの電力制御を先導するときにサービスの搬送波／干渉ターゲットが更新される請求項１８に記載の無線システム。
- 上記制御構成体(118,124,214,234)において、物理的チャンネルの電力制御の搬送波／干渉ターゲットは、電力制御を現時点まで制御してきたサービスが不連続送信状態にされた場合に、上記選択方法において現在の電力制御を先導するサービスの次に配信されたサービスの搬送波／干渉ターゲットへと変更される請求項１８に記載の無線システム。
- 上記制御構成体(118,124,214,234)において、サービスの搬送波／干渉ターゲットは、測定されたサービスクオリティに基づいて更新される請求項１８に記載の無線システム。
- サービスクオリティは、ブロックコードに基づきチャンネルデコーダ(222A-222D)において測定される請求項２２に記載の無線システム。
- サービスクオリティは、ビタビデコーダのソフトビット判断に基づきチャンネルデコーダ(222A-222D)において測定される請求項２２に記載の無線システム。
- 上記制御構成体(118,124,214,234)において、物理的チャンネルの搬送波／干渉ターゲットは修正項で制御される請求項１８に記載の無線システム。
- 上記制御構成体(118,124,214,234)において、最も高いアクティブなサービスの搬送波／干渉ターゲットが変化する場合には、少なくとも１つの他のサービスの搬送波／干渉ターゲットも、その最も高いアクティブなサービスの搬送波／干渉ターゲットの変化に向かって変更される請求項１８に記載の無線システム。
- 無線システムのシステム情報は、各サービスの搬送波／干渉ターゲットのデフォールト値を含む請求項１８に記載の無線システム。
- 上記デフォールト値は経過情報に基づく請求項２７に記載の無線システム。
- 上記デフォールト値は異なるサービス間で配分される請求項２７に記載の無線システム。
- 上記サービスは、物理的チャンネルに使用される１０ミリ秒のフレームへとマルチプレクサ(204)でマルチプレクスされそしてインターリーバー(206)でインターリーブされる請求項１８に記載の無線システム。
- マクロダイバーシティが使用される請求項１８に記載の無線システム。
- 上記選択方法を遂行するために、物理的チャンネルに配信されたアクティブなサービス(200A-200D)の中から最も高いビットレートを有するサービスを選択する制御構成体(118,124,214,234)を備えている請求項１８に記載の無線システム。
- 上記選択方法を遂行するために、物理的チャンネルに配信されたアクティブなサービス(200A-200D)の中からリアルタイムサービスを選択する制御構成体(118,124,214,234)を備えている請求項１８に記載の無線システム。
- 多数のリアルタイムサービスがある場合には、制御構成体(118,124,214,234)は、所定の選択ルールに基づいて１つのリアルタイムサービスを選択し、この選択ルールは、
−リアルタイムサービスの中から最も高いビットレートをもつサービスを選択する、
−リアルタイムサービスの中から最も高い搬送波／干渉ターゲットをもつサービスを選択する、
の一方である請求項３３に記載の無線システム。
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