JP4595587B2 - 移動通信システム、無線基地局及びそれらに用いる下り制御チャネル電力制御方法 - Google Patents

移動通信システム、無線基地局及びそれらに用いる下り制御チャネル電力制御方法 Download PDF

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Description

本発明は移動通信システム、無線基地局及びそれらに用いる下り制御チャネル電力制御方法に関し、特にEUDCH(Enhanced Uplink Dedicated Channel)における下り制御チャネル電力制御法に関する。
近年、各種通信網においては、固定通信網だけでなく、移動通信網においても、今後、データトラフィックの大幅な増加が予測されている。サーバからのダウンロード等による下り回線(無線基地局→移動局)においてこうしたトラフィックの増加に対応するべく3GPP(3rd Generation Partnership Project)のRelease5ではHSDPA(High Speed Downlink Packet Access)が新たに仕様化されている(例えば、非特許文献1参照)。
一方、上り回線(移動局→無線基地局)においても、EUDCHと呼ばれる上り回線高速パケット伝送方式が、現在、3GPP上で仕様策定が進んでいる。これまでは上り回線の最大レート制御は、RNC(Radio Network Controller:無線基地局の上位局)が行っている。
しかしながら、EUDCHでは無線基地局によってこれを制御することで、上り干渉量の変動に応じた高速な上りレート制御が可能となる。EUDCHではより高速な制御が可能となることで、ノイズライズ(受信対雑音電力)マージンをより小さく設定することができるため、上り回線容量の増加が望める。
さらに、EUDCHでは、HSDPAと同様に、無線基地局と移動局との間でHARQ(Hybrid Automatic Repeat Request)技術が導入されている。これによって、RNC内のRLC(Radio Link Control)での再送に比べて、再送遅延が抑えられ、また、物理レイヤでの誤り率を高め(10〜20%)に設定することが可能となる。結果として、システムスループットの増大、送信遅延の低減といった効果が得られる。
また、EUDCHは、W−CDMA(Wideband Code Division multiple Access)の上り回線の特徴の1つである“移動局は複数の無線基地局と無線リンクを張ることができる”ことから、上位局であるRNCにおいて上りデータの選択合成を行うことによって、選択ダイバーシティ効果が得られる。
EUDCH技術において、現時点での仕様で規定されている下り物理チャネルの中に、E−AGCH(E−DCH Absolute Grant Channel)がある。ここで、E−DCHとは、Enhanced Dedicated Channelの略称であり、EUDCHにおいて追加されたトランスポートチャネルである。
この制御チャネルには、移動局に許される最大送信レート・電力の情報等に関する情報が含まれている。Serving E−DCH Cell[E−AGCHを用いて移動局のE−DPDCH(Enhanced Dedicated Physical Data Channel)のレート・電力等の制御を行うCell]である無線基地局は、E−AGCHを用いてEUDCHを行う移動局の上りレート・電力制御、また場合によっては送信タイミングの制御を行う。そのため、EUDCHを行う移動局にとって、E−AGCHは十分なレベルで受信できる必要がある。
上述した従来の移動通信システムでは、E−AGCHの電力制御でもっとも簡単な方法として、Cell端まで届く十分な下り電力を固定的に割り当てる方法があるが、この方法の場合、下り電力リソースを浪費してしまうという問題が発生する。
そこで、本発明の目的は上記の問題点を解消し、W−CDMAシステムにおいて望ましくない下りの電力リソースの浪費を抑えることができる移動通信システム、無線基地局及びそれらに用いる下り制御チャネル電力制御方法を提供することにある。
本発明による移動通信システムは、移動局から無線基地局への上り回線において、下り物理チャネルであるE−AGCH[E−DCH(Enhanced Dedicated Channel) Absolute Grant Channel]を使用してEUDCH(Enhanced Uplink Dedicated Channel)と呼ばれる上り回線高速パケット伝送を行う移動通信システムであって、
前記無線基地局は、前記E−AGCHの送信先である前記移動局の下り無線リンク品質状態をモニタする手段と、そのモニタ結果に基づいて前記E−AGCHの電力制御を行う手段とを備え
前記移動局は、自局への前記E−AGCHの復号結果から得られるCRC(Cyclic Redundancy Check)のOK/NGの判定結果を上り物理制御チャネルを用いて前記無線基地局にフィードバックする機能を含み、
前記無線基地局は、前記移動局から得られたCRC結果を基に該移動局に対する前記E−AGCHの電力制御を行っている。
本発明による無線基地局は、移動局からの上り回線において、下り物理チャネルであるE−AGCH[E−DCH(Enhanced Dedicated Channel) Absolute Grant Channel]を使用してEUDCH(Enhanced Uplink Dedicated Channel)と呼ばれる上り回線高速パケット伝送を行う無線基地局であって、
前記E−AGCHの送信先である前記移動局の下り無線リンク品質状態をモニタする手段と、そのモニタ結果に基づいて前記E−AGCHの電力制御を行う手段とを備え
前記移動局が、自局への前記E−AGCHの復号結果から得られるCRC(Cyclic Redundancy Check)のOK/NGの判定結果を上り物理制御チャネルを用いて前記無線基地局にフィードバックする機能を含み、
前記移動局から得られたCRC結果を基に該移動局に対する前記E−AGCHの電力制御を行っている。
本発明による下り制御チャネル電力制御方法は、移動局から無線基地局への上り回線において、下り物理チャネルであるE−AGCH[E−DCH(Enhanced Dedicated Channel) Absolute Grant Channel]を使用してEUDCH(Enhanced Uplink Dedicated Channel)と呼ばれる上り回線高速パケット伝送を行う移動通信システムに用いる下り制御チャネル電力制御方法であって、
前記無線基地局が、前記E−AGCHの送信先である前記移動局の下り無線リンク品質状態をモニタする処理と、そのモニタ結果に基づいて前記E−AGCHの電力制御を行う処理とを実行し
前記移動局が、自局への前記E−AGCHの復号結果から得られるCRC(Cyclic Redundancy Check)のOK/NGの判定結果を上り物理制御チャネルを用いて前記無線基地局にフィードバックし、
前記無線基地局が、前記移動局から得られたCRC結果を基に該移動局に対する前記E−AGCHの電力制御を行っている。
すなわち、本発明の移動通信システムは、EUDCH(Enhanced Uplink Dedicated Channel)で使用される下り物理チャネルであるE−AGCH[E−DCH(Enhanced Dedicated Channel) Absolute Grant Channel]の最適な送信電力制御を行うことで、下り電力リソースの浪費を抑えることを実現している。
より具体的に説明すると、本発明の移動通信システムでは、E−AGCHの送信先である個々または複数の移動局の下り無線リンク品質状態を下記の制御方法によって、無線基地局でモニタし、無線基地局において該移動局に対して最適なE−AGCHの電力制御を行っている。
1番目の制御法の場合、移動局は、自局へのE−AGCHの復号結果から得られるCRC(Cyclic Redundancy Check)のOK/NGの判定結果を、例えばE−DPCCH(E−DCH Dedicated Physical Control Channel)と呼ばれる上り物理制御チャネルを用いて、無線基地局にフィードバックする機能を持ち、無線基地局は、得られたCRC結果を基に該移動局に対するE−AGCHの電力制御を行う。E−DPCCHを用いてフィードバックする方法としては2通りの実施方法がある。
第一の方法は、E−AGCHを正しく復号できた後の所定のタイミングで必ずE−DPCCHを送信することで、無線基地局に対してE−AGCHを正しく受信できたかどうかを間接的に通知する方法である。第二の方法は、E−AGCHのCRC判定のOK/NGを1bitの情報としてE−DPCCH上にマッピングして通知する方法である。
次に、2番目の制御法の場合、HS−DSCH(High Speed−Downlink Shard Channel) Serving CellとServing E−DCH Cellとが常に同一であれば、該当移動局から受信されるHS−DPCCH内のCQI(Channel Quality Indicator)を利用して、E−AGCHの送信電力を算出する。CQIからE−AGCHの電力値算出方法は、例えば予め計算されたルックアップテーブルを引くことによって容易に実装可能である。また、この場合、1番目の制御法との併用が可能である。1番目の制御法によって電力補正を行うことで、E−AGCH電力制御の精度を向上させることが可能である。
また、複数の移動局に対して共通のE−AGCHを用いることも可能である。この場合、1番目の制御法及び2番目の制御法のいずれの手法を用いても、同一グループの移動局の中で要求される電力値の最大値(あるいは平均値)をE−AGCHの送信電力として使用する。
本発明の移動通信システムでは、わずかな情報Bit・制御の追加、または制御の追加のみによって、E−AGCHの電力制御を行うことで、W−CDMAシステムにおいて望ましくない下りの電力リソースの浪費を抑えることが可能となる。
本発明は、以下に述べるような構成及び動作とすることで、W−CDMAシステムにおいて望ましくない下りの電力リソースの浪費を抑えることができるという効果が得られる。
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する。図1は本発明の一実施例による移動通信システムの構成を示すブロック図である。図1において、HS−DSCH(High Speed−Downlink Shard Channel) Serving Cellであり、かつ、Serving E−DCH(Enhanced Dedicated Channel) Cellである無線基地局2と移動局1との間には、図1に示される物理チャネルが使用される。但し、CPICH(Common Pilot Channel)、P−CCPCH(Primary Common Control Physical Channel)、S−CCPCH(Secondary Common Control Physical ChannelCPC)等の共通チャネルに関しては記載していない。
個別物理チャネルは、W−CDMA(Wideband Code Division multiple Access)システムにおいて、従来から使用されている物理チャネルである。HSDPAを行うにあたり、追加された物理チャネルとしては、HS−PDSCH(High Speed Physical Downlink Shared Channel)、HS−SCCH(High Speed Shared Control Channel)、HS−DPCCH(High Speed Dedicated Physical Control Channel)の3つの物理チャネルがある。HS−DPCCHの中には、CQI(Channel Quality Indicator)と呼ばれる下り無線リンク品質情報が入っている。
さらに、EUDCHをサポートする場合、以下の物理チャネルが定義されている。ユーザデータを伝送するための物理チャネルであるE−DPDCH(E−DCH Dedicated Physical Data Channel)、無線基地局がスケジューリングを行う上で必要とされる情報、及びE−DPDCHを復号するために必要とされる情報を通知する制御チャネルであるE−DPCCH(Enhanced Dedicated Physical Control Channel)、無線基地局が、移動局に許される最大送信レート・電力の情報、及び移動局に許される送信タイミングに関する情報を通知するための制御チャネルであるE−AGCH、E−DPDCHのHARQ制御を行う際に用いられるHARQ Acknowledge情報であるE−HICH(E−DCH HARQ Acknowledgement Indicator Channel)、移動局に許される最大送信レートの“上げろ”、“下げろ”を相対的に指示するためのE−RGCH(E−DCH Relative Grant Channel)がある。
図2は本発明の一実施例におけるEUDCHシステムの構成例を示す図である。図2において、移動局1は無線基地局2−1、無線基地局2−2、無線基地局2−3との間でSHO(Soft Hand Over)状態にある。無線基地局2−1との無線リンク(RL:Radio Link)をRL#1、無線基地局2−2との無線リンクをRL#2、無線基地局2−3との無線リンクをRL#3と呼ぶ。また、無線基地局2−1〜無線基地局2−3は上位局(RNC:Radio Network Controller)3とIubと呼ばれるInterfaceにてつながっている。尚、図2においては簡略化のため、EUDCHで用いられる下り物理チャネルであるE−HICH/E−RGCHを示していない。
E−DPDCHによって運ばれるユーザデータは、制御チャネルであるE−DPCCHを伴って無線基地局2−1〜2−3に送信される。E−DPDCHに伴って送信されるE−DPCCH内には、E−DPDCHの送信レート情報であるE−TFCI(E−DCH Transport Format Combination Indicator)が含まれている。無線基地局2−1〜2−3では、まずE−DPCCH内のE−TFCIの復号を行い、復号結果から得られるE−TFより、E−DPDCHのSF(Spreading Factor)、データサイズ、マルチコード数等のE−DPDCHの復号に必要とされる情報を得ることで、E−DPDCHの復号が可能となる。
復号OKのユーザデータに関しては、Iub経由で上位局3へ送信され、上位局3によって選択合成及び順序制御が行われる。したがって、無線基地局2−1〜2−3のうちの少なくとも1つにて復号結果がOKとなればよいため、選択ダイバーシティ効果が得られる。また、図2に示す例では、無線基地局2−3は移動局1に対するHS−DSCH Serving Cellであり、HSDPA用の物理チャネルであるHS−PDSCH、HS−SCCH、HS−DPCCHを記載している。
移動局1は無線基地局2−3から送信されているCPICH(Common Pilot Channel)の受信レベルから、下り無線リンク品質を算出し、HS−DPCCH内のCQI情報として無線基地局2−3に対してこれを通知する。さらに、図2に示す例では、無線基地局2−3は移動局1に対するServing E−DCH Cellであることを示す。無線基地局2−3は、移動局1に対してE−AGCHを送信することで、移動局1の最大送信レート・電力の情報等の制御を行う。
図3は図1の移動局1の構成を示すブロック図である。図3において、移動局1は装置内の各部を制御するCPU(中央処理装置)11と、CPU11が実行する制御プログラム12aを格納するメインメモリ12と、送信バッファ131を備えた記憶装置13と、無線基地局2との間の無線通信を制御する無線通信制御部14と、アンテナ15とから構成されている。尚、移動局1内において、CPU11と、メインメモリ12と、記憶装置13と、無線通信制御部14とは内部バス110にて互いに接続されている。
図4は図1の無線基地局2の構成を示すブロック図である。図4において、無線基地局2は装置内の各部を制御するCPU21と、CPU21が実行する制御プログラム22aを格納するメインメモリ22と、上位局から設定されるパラメータを記憶するパラメータ保持部231と、ルックアップテーブル232とを備えた記憶装置23と、上位局側との通信を制御する上位局側通信制御部24と、移動局1側との無線通信を制御する無線通信制御部25と、アンテナ26とから構成されている。尚、無線基地局2内において、CPU21と、メインメモリ22と、記憶装置23と、上位局側通信制御部24と、無線通信制御部25とは内部バス210にて互いに接続されている。
図5は本発明の一実施例によるE−AGCH下り電力制御に関する1番目の制御法の第一の方法を実現するための処理を示す図であり、図6は図3に示す移動局1の動作を示すフローチャートであり、図7は図4に示す無線基地局2の動作を示すフローチャートである。これら図5〜図7を参照して本発明の一実施例によるE−AGCH下り電力制御に関する1番目の制御法の第一の方法について説明する。尚、図6に示す処理は移動局1においてCPU11が制御プログラム12aを実行することで実現され、図7に示す処理は無線基地局2においてCPU21が制御プログラム22aを実行することで実現される。
移動局1は無線基地局2がある移動局1に対して送信したE−AGCHの情報が自局へ通知できたかどうかを、E−DPCCH内のE−TFを用いて無線基地局2に通知する。E−AGCHにはCRCが付いているので、移動局1は常にE−AGCHをモニタし、このCRCのチェックを行うことでE−AGCHが自分宛てに通知されたものであることを認識することができる。
移動局1はE−AGCHのCRCチェックがOKであった後の所定のE−DPCCH送信タイミングにおいて、必ずE−DPCCHを無線基地局2へ送信する。この時、E−DPCCH内に含まれる情報要素であるE−TFの値は、“Reserveされた値”として、E−TFCIへの符号化を行い、E−DPCCHにマッピングする。また、E−AGCHのCRCチェックがOKであった場合には、その直後のE−DPDCHの送信は行わない。この動作を移動局1が行うことによって、無線基地局2において、E−AGCHの電力制御を実現する。
上記の1番目の制御法の第一の方法に関する具体的な移動局1の制御に関して説明する。EUDCHを行う移動局1は、サブフレーム(Sub−Frame)(E−AGCHの送信単位:2ms)毎に自局宛てのE−AGCHが送信されているかどうかをモニタし(図6ステップS1)、E−AGCHのCRCがOKかどうかの判断を行う(図6ステップS2)。
移動局1は、CRCがOKの場合、E−DPCCH内のE−TFを“Reserveされた値”とし、E−TFCIへ符号化を行い、E−DPCCHにE−TFCIをマッピングして無線基地局2への送信を行う(図6ステップS3)。また、移動局1は送信バッファ(図示せず)にデータが溜まっている等によって、次のタイミングでE−DPDCHを送信したいかどうかを判断する(図6ステップS4)。
移動局1はE−DPDCHを送信したい時、E−TFが“Reserveされた値”として無線基地局2へ送信するタイミング、つまりE−AGCHを受信OK後のE−DPCCHを送信する所定のタイミングとなっているかどうかを確認し(図6ステップS5)、そうならば、該当タイミングでは、E−DPDCHを送信しないように制御する(図4ステップS7)。上記のステップS5の結果がNoならば、E−DPDCH/E−DPCCHの送信を行う(図6ステップS6)。尚、この時のE−DPCCH内のE−TF値は、E−DPDCHのSF、データサイズ、マルチコード数等に依存して決まる値である。
次に、1番目の制御法の第一の方法に関する具体的な無線基地局2の制御に関して説明する。上記の移動局1に対するServing E−DCH Cellとなった無線基地局2は、予め上位局からDelta_eが設定される(図7ステップS11)。ここで、Delta_eはE−AGCHの初期送信電力値を、CPICH送信電力に対するオフセットとして示される値である。したがって、CPICH送信電力値をP_CPICHとすると、移動局1に対するE−AGCHの初期送信電力:P_e_agch_iniは、
P_e_agch_ini=P_CPICH+Delta_e
という式で示される。
無線基地局2はE−AGCHを移動局1へ送信するかどうかを判断し(図7ステップS12)、移動局1に対して送信するならば、
P_e_agch_req
=P_CPICH+Delta_e+Delta_offset
という式の計算を行う(図7ステップS13)。ここで、「Delta_offset」の初期値は「0」である。また、E−AGCHの電力制御はこの「Delta_offset」を更新することによって実現する。
無線基地局2は上記の式によって算出されかつ移動局1に要求される電力値:P_e_agch_reqを基に、予め上位局から設定されたE−AGCHの最大電力:P_e_agch_maxでクリップを行い(図7ステップS14)、あまりにも大きな電力で送信することを防ぐ。この場合、算出式は、
P_e_agch
=MIN(P_e_agch_req,P_e_agch_max)
となる。これによって、P_e_agchの電力値で無線基地局2は、E−AGCHの送信を行う。尚、上記のステップS12の判断において、移動局1に対してE−AGCHを送信しないならば、上述したステップS13,S14の処理を行わない。
次に、無線基地局2はE−AGCHを送信後に、該移動局1から通知されるE−DPCCHを受信するタイミングであるかどうかの判断を行う(図7ステップS15)。無線基地局2は受信するタイミングでなければ、電力補正処理をしないで、サブフレーム毎の処理を終了する。
無線基地局2は通知される受信タイミングであれば、E−DPCCH内のE−TFCIの相関結果が閾値(Threshold)よりも高いかどうかを判断し(図7ステップS16)、相関値が閾値よりも低ければ、移動局1がE−AGCHを取れていないと判断し、
Delta_offset
=Delta_offset+Delta_step
×(1−BLER_target) [dB]
という式で示される電力補正処理を行う(図7ステップS18)。
上記のステップS16の動作は、E−DPCCHに対してCRCが付与されているならば、E−DPCCHのCRCの復号結果がOKかNGかで判断することも可能である。この場合、E−DPCCHのCRCの復号結果がOKならば、ステップS16の「YES」、CRCの復号結果がNGならば、ステップS16の「NO」にそれぞれ分岐する。
ここで、Delta_stepはステップ幅(dB)、BLER_targetはE−AGCHの目標BLER(Block Error Rate)であり、上位局から設定されるパラメータである。
無線基地局2はE−DPCCH内のE−TFCIの相関結果が閾値よりも高ければ、E−TFCIの復号結果であるE−TFの値が“Reserveされた値”であるかどうかを判断し(図7ステップS17)、“Reserveされた値”であれば、移動局1がE−AGCHを取れたと判断することができるため、
Delta_offset
=Delta_offset−Delta_step
×BLER_target [dB]
という式で示される電力補正処理を行う(図7ステップS19)。無線基地局2は“Reserveされた値”でなければ、移動局1がE−AGCHを取れていないと判断し、上記のステップS18で示される電力補正処理を行う。
上述した1番目の制御法の第1の方法では、移動局1にてE−AGCH受信がOKの時に必ずE−DPCCHを送信する必要があり、また、この時にはE−DPDCHを送信できない制約がある。さらに、1番目の制御法の第1の方法では、移動局1が送信可能なE−DPCCHの送信のタイミングが、E−DPDCHを用いてデータを送信する時か、E−AGCHを受けた直後のタイミングのみに限定される。しかしながら、1番目の制御法の第1の方法では、E−DPCCHに情報Bitを追加する必要がなく、容易な制御によってE−AGCHの電力制御が可能であることが大きなメリットである。
上記の1番目の制御法の第1の方法で発生するE−DPCCHの送信タイミングの制約をなくすための方法として、E−AGCH下り電力制御に関する1番目の制御法の第二の方法を以下に示す。
図8は本発明の一実施例によるE−AGCH下り電力制御に関する1番目の制御法の第二の方法を実現するための処理を示す図であり、図9は図8の移動局1の動作を示すフローチャートであり、図10は図8の無線基地局2の動作を示すフローチャートである。これら図8〜図10を参照して本発明の一実施例によるE−AGCH下り電力制御に関する1番目の制御法の第二の方法について説明する。尚、図9に示す処理は移動局1においてCPU11が制御プログラム12aを実行することで実現され、図10に示す処理は無線基地局2においてCPU21が制御プログラム22aを実行することで実現される。
無線基地局2がある移動局1に対して送信したE−AGCHの情報が該移動局1へ通知できたかどうかを、E−DPCCH内にマッピングされたCRCビット(1bitのCRCのOK/NGの情報)を用いて無線基地局2に通知する。上述した1番目の制御法の第一の方法と同様に、E−AGCHにはCRCが付いているので、移動局1は常にE−AGCHをモニタし、このCRCのチェックを行うことで、E−AGCHが自局宛てに通知されたものであることを認識することができる。
移動局1はE−AGCHのCRCチェックがOKであり、かつE−DPCCH送信を行うならば、E−DPCCH内のCRCビットを“OK”として無線基地局2へ通知し、CRCチェックがNGであり、かつE−DPCCH送信を行うならば、E−DPCCH内のCRCビットを“NG”として無線基地局2へ通知する。移動局1は必ずしもE−AGCHのCRCチェックの結果を無線基地局2へ送信する必要はないが、本制御の精度を向上するためには、CRCのOKにてE−AGCHを受信後の所定のタイミングにてE−DPCCHを送信した方がよい。また、E−DPCCHのみ送信する場合、移動局1はE−TF値を“Reserveされた値”として、無線基地局2へ送信する。本動作を移動局1が行うことによって、無線基地局2において、E−AGCHの電力制御を実現する。
上記の1番目の制御法の第二の方法に関する具体的な移動局1の制御に関して説明する。EUDCHを行う移動局1は、サブフレーム(E−AGCHの送信単位:2ms)毎に自局宛てのE−AGCHが送信されているかどうかをモニタし(図9ステップS21)、E−AGCHのCRCがOKかどうかの判断を行う(図9ステップS22)。移動局1はCRCがOKの場合、E−DPDCHを送信可能な状態かどうかを判断する(図9ステップS23)。
移動局1はE−DPDCHを送信するならば、E−TFをE−DPDCHの送信レート、CRCビットを“OK”としてE−DPCCHを送信する(図9ステップS24)。移動局1はE−DPDCHを送信しないならば、E−DPCCHのみ送信するかどうかの判断を行う(図9ステップS25)。移動局1はE−DPDCHを送信する場合、E−TFを“Reserveされた値”、CRCビットをE−AGCHのCRC結果を用いて(ここでは“OK”)、E−DPCCHを送信する(図9ステップS26)。
上記のステップS25の条件において、E−DPCCHを送信しない場合には何も送信しない。しかしながら、E−AGCHのCRCが“OK”の場合には、E−DPCCHをE−AGCH受信後の所定のタイミングにて必ず送信する動作をするならば、本制御による精度向上が期待できる。
一方、上記のステップS22より、CRCがNGの場合、移動局1はE−DPDCHを送信可能な状態かどうかを判断する(図9ステップS27)。移動局1はE−DPDCHを送信するならば、E−TFをE−DPDCHの送信レート、CRCビットを“NG”としてE−DPCCHを送信する(図9ステップS28)。
移動局1はE−DPDCHを送信しないならば、E−DPCCHのみ送信するかどうかの判断を行う(図9ステップS25)。移動局1はE−DPDCHを送信する場合、E−TFを“Reserveされた値”、CRCビットをE−AGCHのCRC結果を用いて(ここでは“NG”)、E−DPCCHを送信する(図9ステップS26)。上記のステップS25の条件において、E−DPCCHを送信しない場合には、何も送信しない。
1番目の制御法の第二の方法に関する具体的な無線基地局2の制御に関して説明する。該移動局1に対するServing E−DCH Cellとなった無線基地局2は予め上位局からDelta_eが設定される(図10ステップS31)。ここで、Delta_eは、E−AGCHの初期送信電力値を、CPICH送信電力に対するオフセットとして示される値である。
したがって、CPICH送信電力値をP_CPICHとすると、該移動局に対するE−AGCHの初期送信電力:P_e_agch_iniは、
P_e_agch_ini=P_CPICH+Delta_e
という式で示される。
次に、無線基地局2はE−AGCHを該移動局1へ送信するかどうかを判断し(図10ステップS32)、移動局1に対して送信するならば、
P_e_agch_req
=P_CPICH+Delta_e+Delta_offset
という式の計算を行う(図10ステップS33)。ここで、Delta_offsetの初期値は0である。また、E−AGCHの電力制御は、このDelta_offsetを更新することによって実現する。
上記のステップS33によって算出されかつ該移動局1に要求される電力値:P_e_agch_reqを基に、予め上位局から設定されたE−AGCHの最大電力:P_e_agch_maxでクリップを行い(図10ステップS34)、あまりにも大きな電力で送信することを防ぐ。この場合、算出式は、
P_e_agch
=MIN(P_e_agch_req,P_e_agch_max)
となる。これによって、P_e_agchの電力値で無線基地局2は、E−AGCHの送信を行う。尚、上記のステップS32の判断において、移動局1に対してE−AGCHを送信しないならば、上述したステップS33,S34の処理を行わない。
次に、無線基地局2はE−AGCHを送信後に該移動局からE−DPCCHを受信する所定のタイミングであるかどうかの判断を行う(図10ステップS35)。無線基地局2は受信するタイミングでなければ、電力補正処理をしないで、サブフレーム毎の処理を終了する。
無線基地局2は所定の受信タイミングならば、E−DPCCH内のE−TFCIの相関結果が閾値よりも高いかどうかを判断する(図10ステップS36)。このステップS36の動作は、E−DPCCHに対してCRCが付与されているならば、E−DPCCHのCRCの復号結果がOKかNGかで判断することも可能である。この場合、E−DPCCHのCRCの復号結果がOKならばステップS36の「YES」、CRCの復号結果がNGならばステップS36の「NO」にそれぞれ分岐する。
無線基地局2はE−DPCCH内のE−TFCIの相関結果が閾値よりも低ければ、移動局1がE−DPCCHを送信していないため、電力補正処理をしないでサブフレーム毎の処理を終了する。しかしながら、無線基地局2は移動局1が、E−AGCHのCRCが”OK”の場合、E−AGCH受信後の所定のタイミングでE−DPCCHを必ず送信する動作を行うならば、破線矢印への制御とすることで(図10参照)、本制御の精度を向上させることが可能である。
無線基地局2は相関値が閾値よりも高ければ、E−DPCCH内のCRCビットがOKかどうかを確認する(図10ステップS37)。無線基地局2はCRCビットが“NG”であれば、移動局1がE−AGCHを取れていないと判断し、
Delta_offset
=Delta_offset+Delta_step
×(1−BLER_target) [dB]
という式で示される電力補正処理を行う(図10ステップS38)。ここで、Delta_stepはステップ幅(dB)、BLER_targetはE−AGCHの目標BLER(Block Error Rate)であり、上位局から設定されるパラメータである。
無線基地局2はE−DPCCH内のCRCビットが“OK”であれば、移動局1がE−AGCHを取れたと判断することができるため、
Delta_offset
=Delta_offset−Delta_step
×BLER_target [dB]
という式で示される電力補正処理を行う(図10ステップS39)。
本制御によって、移動局1は任意のタイミングでE−DPCCH/E−DPDCH、またはE−DPCCHのみを送信することができる。しかしながら、本制御の精度をより向上させるには、移動局1が、E−AGCHをCRCがOKで受信した場合、E−AGCH受信後の所定のタイミングで必ずE−DPCCHを送信する制約が発生する。
図11(a)は本発明の一実施例によるE−AGCH下り電力制御に関する2番目の制御法を実現するため移動局1及び無線基地局2の動作を示す図であり、図11(b)は本発明の一実施例によるE−AGCH下り電力制御に関する2番目の制御法を実現するため移動局1及び無線基地局2の動作を示すフローチャートであり、図12は本発明の一実施例による2番目の制御法で用いる電力補正値(Delta_req)の算出テーブル例を示す図である。これら図11及び図12を参照して本発明の一実施例によるE−AGCH下り電力制御に関する2番目の制御法について説明する。
本制御を行うための条件として、無線基地局2は移動局1に対するServing E−DCH Cell、かつHSDPA Serving Cellであることである。2番目の制御法の概要を以下に示す。
移動局1はHSDPA Serving Cellである無線基地局2のCPICHの受信レベルを測定することで得られる下り無線リンク品質情報(CQI)を、HS−DPCCHにマッピングして、無線基地局2へ通知する。無線基地局2は通知されたCQIを基にE−AGCHの下り送信電力を算出することが可能である。CQIからE−AGCHの電力値を算出する方法は、例えば予め計算されたルックアップテーブル(例えば、図10に示すテーブル)を引くことによって容易に実装可能である。また、この場合には、上述した1番目の制御法との併用が可能である。1番目の制御法の方式によって電力補正を行うことで、E−AGCH電力制御の精度を向上させることが可能である。
2番目の制御法に関する具体的な移動局1の制御に関して説明する。移動局1は、予め上位より指定されたパラメータからCQI送信タイミングかどうかを判断し(図11ステップS41)、CQI送信タイミングであれば、無線基地局2へCQIを送信する(図11ステップS42)。移動局1の動作はHSDPAによって規定された仕様に順ずることとする。
2番目の制御法に関する具体的な無線基地局2の制御に関して説明する。無線基地局2は移動局1からCQIを受信する動作を行う(図11ステップS51)。ここで、受信した有効なCQIをCQI_Recとする。得られたCQI_Recから無線基地局2は、予め計算されているルックアップテーブル(例えば、図12に示すテーブル)を用いて、E−AGCHをP_CPICH+Ganmma+Delta_reqの送信電力で送信すれば、移動局1にて所望のBLERでE−AGCHを取得することができる送信電力値となるような値を得る(図11ステップS52)。ここで、P_CPICHはCPICHの送信電力であり、上位局から設定される。また、GanmmaはHSDPAにて規定されているMeasurement Power Offset[dB]であり、上位局より設定される。
次に、無線基地局2は、
P_e_agch_req
=P_CPICH+Ganmma+Delta_req
+Delta_offset
という式によってE−AGCHの所要送信電力値を算出する(図11ステップS53)。
ここで、Delta_offsetは上述した図5〜図7または図8〜図10の補正処理で得られる値を併用する時に使用する。本制御では、上述した1番目の制御法の第一の方法、第二の方法いずれとの併用も可能である。この場合には、Delta_e=Ganmma+Delta_reqとして図5〜図7または図8〜図10の補正処理を行う。また、併用しない時、Delta_offset=0とする。
無線基地局2は、上記のステップS53にて得られたE−AGCHの所要送信電力値:P_e_agch_reqと、予め上位局から設定されたE−AGCHの最大電力:P_e_agch_maxとでクリップを行い(図11ステップS54)、あまりにも大きな電力で送信することを防ぐ。この場合、算出式は、
P_e_agch
=MIN(P_e_agch_req,P_e_agch_max)
となる。無線基地局2は、該移動局1へE−AGCHを送信する時、移動局1毎に算出される最新のステップS54の算出結果をE−AGCHの送信電力値として用いる。
このように、本実施例では、わずかな情報ビット・制御の追加、または制御の追加のみによって、E−AGCHの電力制御を行うことで、W−CDMAシステムにおいて望ましくない下りの電力リソースの浪費を抑えることができる。
尚、E−HICH/E−RGCHの下り送信電力を決定するのに、上述した方法と同様の方法を使用することができる。E−AGCHで必要とされる電力とE−HICH/E−RGCHで必要とされる電力との比は予め算出可能であるため、この電力比を用いれば、E−HICH/E−RGCHの送信電力制御にも使用可能である。但し、E−HICH/E−RGCHは最大20個の移動局への情報がSignature多重されるため、各移動局に対して要求される電力値の最大値(あるいは平均値)を割り当てるといった方法が適用可能である。
本発明の一実施例による移動通信システムの構成を示すブロック図である。 本発明の一実施例におけるEUDCHシステムの構成例を示す図である。 図1の移動局の構成を示すブロック図である。 図1の無線基地局の構成を示すブロック図である。 本発明の一実施例によるE−AGCH下り電力制御に関する1番目の制御法の第一の方法を実現するための処理を示す図である。 図5の移動局の動作を示すフローチャートである。 図5の無線基地局の動作を示すフローチャートである。 本発明の一実施例によるE−AGCH下り電力制御に関する1番目の制御法の第二の方法を実現するための処理を示す図である。 図8の移動局の動作を示すフローチャートである。 図8の無線基地局の動作を示すフローチャートである。 (a)は本発明の一実施例によるE−AGCH下り電力制御に関する2番目の制御法を実現するため移動局及び無線基地局の動作を示す図、(b)は本発明の一実施例によるE−AGCH下り電力制御に関する2番目の制御法を実現するため移動局及び無線基地局の動作を示すフローチャートである。 本発明の一実施例による2番目の制御法で用いる電力補正値(Delta_req)の算出テーブル例を示す図である。
符号の説明
1 移動局
2,2−1〜2−3 無線基地局
3 上位局
11,21 CPU
12,22 メインメモリ
12a,22a 制御プログラム
13,23 記憶装置
14,25 無線通信制御部
15,26 アンテナ
110,210 内部バス
131 送信バッファ
231 パラメータ保持部
232 ルックアップテーブル

Claims (21)

  1. 移動局から無線基地局への上り回線において、下り物理チャネルであるE−AGCH[E−DCH(Enhanced Dedicated Channel) Absolute Grant Channel]を使用してEUDCH(Enhanced Uplink Dedicated Channel)と呼ばれる上り回線高速パケット伝送を行う移動通信システムであって、
    前記無線基地局は、前記E−AGCHの送信先である前記移動局の下り無線リンク品質状態をモニタする手段と、そのモニタ結果に基づいて前記E−AGCHの電力制御を行う手段とを有し、
    前記移動局は、自局への前記E−AGCHの復号結果から得られるCRC(Cyclic Redundancy Check)のOK/NGの判定結果を上り物理制御チャネルを用いて前記無線基地局にフィードバックする機能を含み、
    前記無線基地局は、前記移動局から得られたCRC結果を基に該移動局に対する前記E−AGCHの電力制御を行うことを特徴とする移動通信システム。
  2. 前記上り物理制御チャネルが、E−DPCCH[E−DCH(Enhanced Dedicated Channel) Dedicated Physical Control Channel]であることを特徴とする請求項1記載の移動通信システム。
  3. 前記フィードバックする機能は、前記E−AGCHを正しく復号できた後の所定のタイミングで必ず前記E−DPCCHを送信することで、前記無線基地局に対して前記E−AGCHを正しく受信できたかどうかを間接的に通知することを特徴とする請求項2記載の移動通信システム。
  4. 前記フィードバックする機能は、前記E−AGCHのCRC判定のOK/NGを1bitの情報として前記E−DPCCH上にマッピングして前記無線基地局に通知することを特徴とする請求項2記載の移動通信システム。
  5. 前記移動局の下り無線リンク品質状態をモニタする手段は、HS−DSCH(High Speed−Downlink Shard Channel) Serving CellとServing E−DCH(Enhanced Dedicated Channel) Cellとが同一の場合に前記移動局から受信する前記HS−DPCCH内のCQI(Channel Quality Indicator)を利用して前記E−AGCHの送信電力を算出し、
    前記E−AGCHの電力制御を行う手段は、その算出した前記E−AGCHの送信電力を基に前記E−AGCHの電力制御を行うことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか記載の移動通信システム。
  6. 前記移動局の下り無線リンク品質状態をモニタする手段は、予め計算されたルックアップテーブルを引くことによって前記CQIを利用して前記E−AGCHの送信電力を算出することを特徴とする請求項5記載の移動通信システム。
  7. 複数の移動局に対して共通のE−AGCHを用いることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか記載の移動通信システム。
  8. 移動局からの上り回線において、下り物理チャネルであるE−AGCH[E−DCH(Enhanced Dedicated Channel) Absolute Grant Channel]を使用してEUDCH(Enhanced Uplink Dedicated Channel)と呼ばれる上り回線高速パケット伝送を行う無線基地局であって、
    前記E−AGCHの送信先である前記移動局の下り無線リンク品質状態をモニタする手段と、そのモニタ結果に基づいて前記E−AGCHの電力制御を行う手段とを有し、
    前記移動局が、自局への前記E−AGCHの復号結果から得られるCRC(Cyclic Redundancy Check)のOK/NGの判定結果を上り物理制御チャネルを用いて前記無線基地局にフィードバックする機能を含み、
    前記移動局から得られたCRC結果を基に該移動局に対する前記E−AGCHの電力制御を行うことを特徴とする無線基地局。
  9. 前記上り物理制御チャネルが、E−DPCCH[E−DCH(Enhanced Dedicated Channel) Dedicated Physical Control Channel]であることを特徴とする請求項8記載の無線基地局。
  10. 前記フィードバックする機能は、前記E−AGCHを正しく復号できた後の所定のタイミングで必ず前記E−DPCCHを送信することで、前記無線基地局に対して前記E−AGCHを正しく受信できたかどうかを間接的に通知することを特徴とする請求項9記載の無線基地局。
  11. 前記フィードバックする機能は、前記E−AGCHのCRC判定のOK/NGを1bitの情報として前記E−DPCCH上にマッピングして前記無線基地局に通知することを特徴とする請求項9記載の無線基地局。
  12. 前記移動局の下り無線リンク品質状態をモニタする手段は、HS−DSCH(High Speed−Downlink Shard Channel) Serving CellとServing E−DCH(Enhanced Dedicated Channel) Cellとが同一の場合に前記移動局から受信する前記HS−DPCCH内のCQI(Channel Quality Indicator)を利用して前記E−AGCHの送信電力を算出し、
    前記E−AGCHの電力制御を行う手段は、その算出した前記E−AGCHの送信電力を基に前記E−AGCHの電力制御を行うことを特徴とする請求項8から請求項11のいずれか記載の無線基地局。
  13. 前記移動局の下り無線リンク品質状態をモニタする手段は、予め計算されたルックアップテーブルを引くことによって前記CQIを利用して前記E−AGCHの送信電力を算出することを特徴とする請求項12記載の無線基地局。
  14. 複数の移動局に対して共通のE−AGCHを用いることを特徴とする請求項8から請求項13のいずれか記載の無線基地局。
  15. 移動局から無線基地局への上り回線において、下り物理チャネルであるE−AGCH[E−DCH(Enhanced Dedicated Channel) Absolute Grant Channel]を使用してEUDCH(Enhanced Uplink Dedicated Channel)と呼ばれる上り回線高速パケット伝送を行う移動通信システムに用いる下り制御チャネル電力制御方法であって、
    前記無線基地局が、前記E−AGCHの送信先である前記移動局の下り無線リンク品質状態をモニタする処理と、そのモニタ結果に基づいて前記E−AGCHの電力制御を行う処理とを実行し、
    前記移動局が、自局への前記E−AGCHの復号結果から得られるCRC(Cyclic Redundancy Check)のOK/NGの判定結果を上り物理制御チャネルを用いて前記無線基地局にフィードバックし、
    前記無線基地局が、前記移動局から得られたCRC結果を基に該移動局に対する前記E−AGCHの電力制御を行うことを特徴とする下り制御チャネル電力制御方法。
  16. 前記上り物理制御チャネルが、E−DPCCH[E−DCH(Enhanced Dedicated Channel) Dedicated Physical Control Channel]であることを特徴とする請求項15記載の下り制御チャネル電力制御方法。
  17. 前記移動局が、前記E−AGCHを正しく復号できた後の所定のタイミングで必ず前記E−DPCCHを送信することで、前記無線基地局に対して前記E−AGCHを正しく受信できたかどうかを間接的に通知することを特徴とする請求項16記載の下り制御チャネル電力制御方法。
  18. 前記移動局が、前記E−AGCHのCRC判定のOK/NGを1bitの情報として前記E−DPCCH上にマッピングして前記無線基地局に通知することを特徴とする請求項16記載の下り制御チャネル電力制御方法。
  19. 前記移動局の下り無線リンク品質状態をモニタする処理は、HS−DSCH(High Speed−Downlink Shard Channel) Serving CellとServing E−DCH(Enhanced Dedicated Channel) Cellとが同一の場合に前記移動局から受信する前記HS−DPCCH内のCQI(Channel Quality Indicator)を利用して前記E−AGCHの送信電力を算出し、
    前記E−AGCHの電力制御を行う処理は、その算出した前記E−AGCHの送信電力を基に前記E−AGCHの電力制御を行うことを特徴とする請求項15から請求項18のいずれか記載の下り制御チャネル電力制御方法。
  20. 前記移動局の下り無線リンク品質状態をモニタする処理は、予め計算されたルックアップテーブルを引くことによって前記CQIを利用して前記E−AGCHの送信電力を算出することを特徴とする請求項19記載の下り制御チャネル電力制御方法。
  21. 複数の移動局に対して共通のE−AGCHを用いることを特徴とする請求項15から請求項20のいずれか記載の下り制御チャネル電力制御方法。
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