(57)【要約】【課題】適切なリンク適合パラメータを維持することによって、無線リンクに対してスループットを最適化することが知られている。しかし、送信機により選択されたパラメータがチャンネル品質と同期しなくなる場合がある。【解決手段】無線通信システムにおいてチャンネル品質インジケータ（ＣＱＩ）に適応的にバイアスを掛ける方法および装置が開示される。受信機は、ＣＱＩおよび肯定応答（ＡＣＫ）／否定応答（ＮＡＣＫ）のメッセージを送信機へ送る。ＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージは、それぞれ、送信されたデータパケットにおいて誤りが無いことまたは存在することを示す。ＣＱＩは、信号対干渉比（ＳＩＲ）およびＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージから導出される。送信機は、受信機から送られたＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージに基づいて、送信されたデータパケットのブロック誤り率（ＢＬＥＲ）を計算し、目標ＢＬＥＲと比較し、その比較に基づいてＣＱＩにバイアスを掛ける。【選択図】図１
2010004549.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
データパケットを送信するように構成された送信機と、
前記データパケットの目標ブロック誤り率（ＢＬＥＲ）を達成するために、前記データパケットに関連付けられた肯定応答（ＡＣＫ）／否定応答（ＮＡＣＫ）メッセージを受信し、および前記ＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージに基づいた適応バイアス項を生成するよう構成された適応修正項発生器と、
チャンネル品質インジケータ（ＣＱＩ）を受信するように構成され、前記適応修正項発生器によって生成された前記適応バイアス項に基づいて前記ＣＱＩにバイアスを掛けるようにさらに構成された加算器と、
前記バイアスされたＣＱＩをトランスポートフォーマット（ＴＦ）へマッピングするよう構成されたＣＱＩからＴＦへのマップユニットと
を備えたことを特徴とする基地局。
【請求項２】
前記加算器および前記適応修正項発生器に電気的に結合され、前記適応修正項発生器から前記適応バイアス項を受信し、および前記加算器へＣＱＩバイアス信号を与えるバイアス決定ユニットと、
前記バイアス決定ユニットおよび前記適応修正項発生器に電気的に結合され、前記適応修正項発生器の動作を、
前記基地局によって決定された、生成されたトランスポートフォーマット（ＧＴＦ）と、
所与のパケット等価ＣＱＩ（ＥＣＱＩ）のために使用されたＣＱＩ期待（ＣＱＩＥ）値と、
前記ＧＴＦに関連付けられたチャンネル品質に対応する等価ＣＱＩ（ＥＣＱＩ）と、
前記送信機によって決定された新規データインジケータ（ＮＤＩ）と、
トランスポートブロックが誤って受信されたかどうかの巡回冗長検査（ＣＲＣ）表示と
に基づいて制御するループ制御装置と
をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の基地局。
【請求項３】
前記ループ制御装置は、
前記ＧＴＦを前記ＥＣＱＩへマッピングするマップユニットと、
前記マップユニットに電気的に結合され、閾値と前記ＥＣＱＩおよび前記ＣＱＩＥの間の差の絶対値とを比較する比較器と、
前記比較器に電気的に結合され、前記ＥＣＱＩおよび前記ＣＱＩＥの間の差の絶対値の長時間平均を生成する平均化フィルタと、
前記平均化フィルタに電気的に結合され、前記平均化フィルタによって生成された長時間平均に基づいて、前記バイアス決定ユニットに与えられるバランス信号を生成するバランス項発生器と、
前記比較器および前記平均化フィルタに電気的に結合され、条件が満たされれば前記適応修正項発生器の動作を保留させるホールド信号を生成するロジック制御回路と
を含むことを特徴とする請求項２に記載の基地局。
【請求項４】
前記ホールド信号を生成する条件は、
前記ＣＱＩＥがその最小値かまたはその最大値であるとき、
前記ＥＣＱＩおよび前記ＣＱＩＥの間の差が第１の閾値より大であるとき、または
前記ＥＣＱＩおよび前記ＣＱＩＥの間の差の絶対値の前記長時間平均が、第２の閾値より大であるとき
であることを特徴とする請求項３に記載の基地局。
【請求項５】
前記適応型修正項発生器は、
前記ＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージを受信するＡＣＫ／ＮＡＣＫユニットと、
前記ＡＣＫ／ＮＡＣＫユニットに結合され、前記ＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージをマッピングし、および前記送信機によって送信された前記データパケットのＢＬＥＲを計算する変換器と、
前記変換器によって計算された前記ＢＬＥＲと目標ＢＬＥＲと比較し、および前記比較に基づいて誤差信号を生成する加算器と、
前記誤差信号に基づいて、適応型修正項を生成する比例積分微分（ＰＩＤ）制御装置と
を含むことを特徴とする請求項１に記載の基地局。
【請求項６】
前記適応型修正項発生器によって、前記ＣＲＣ表示が前記ループ制御装置に供給されることを特徴とする請求項２に記載の基地局。
【請求項７】
前記目標ＢＬＥＲは、少なくとも１つの評価基準に基づいてスループットを最適化するように調整されることを特徴とする請求項１に記載の基地局。
【請求項８】
前記評価基準は、ハイブリッド自動再送要求（ＨＡＲＱ）合成が再送信時間ダイバーシティ利得を達成できるように、車両速度チャンネルに対する、より高い目標ＢＬＥＲを設定することを特徴とする請求項７に記載の基地局。
【請求項９】
前記目標ＢＬＥＲは、生成されたチャンネルタイプ修正項に基づいて設定されることを特徴とする請求項７に記載の基地局。
【請求項１０】
データパケットを送信するように構成された送信機と、
前記データパケットの目標ブロック誤り率（ＢＬＥＲ）を達成するために、前記データパケットに関連付けられた肯定応答（ＡＣＫ）／否定応答（ＮＡＣＫ）メッセージを受信し、および前記ＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージに基づいた適応バイアス項を生成するよう構成された適応修正項発生器と、
チャンネル品質インジケータ（ＣＱＩ）を受信するように構成され、前記適応修正項発生器によって生成された前記適応バイアス項に基づいて前記ＣＱＩにバイアスを掛けるようにさらに構成された加算器と、
前記適応修正項発生器に電気的に結合され、前記適応修正項発生器の動作を制御するループ制御装置と
を備えたことを特徴とする基地局。
【請求項１１】
前記バイアスされたＣＱＩをトランスポートフォーマット（ＴＦ）へマッピングするよう構成されたＣＱＩからＴＦへのマップユニットをさらに備え、前記送信機は前記ＴＦにしたがって、前記データパケットを送信することを特徴とする請求項１０に記載の基地局。
【請求項１２】
前記加算器および前記適応修正項発生器に電気的に結合され、前記適応修正項発生器から前記適応バイアス項を受信し、および前記加算器へＣＱＩバイアス信号を与えるバイアス決定ユニットをさらに備えたことを特徴とする請求項１１に記載の基地局。
【請求項１３】
前記適応修正項発生器は、
前記基地局によって決定された生成されたトランスポートフォーマット（ＧＴＦ）と、
所与のパケット等価ＣＱＩ（ＥＣＱＩ）のために使用されるＣＱＩ期待（ＣＱＩＥ）値と、
前記ＧＴＦに関連付けられたチャンネル品質に対応する等価ＣＱＩ（ＥＣＱＩ）と、
前記送信機によって決定された新規データインジケータ（ＮＤＩ）と、
トランスポートブロックが誤って受信されたかどうかの巡回冗長検査（ＣＲＣ）表示と
に基づいて制御されることを特徴とする請求項１２に記載の基地局。
【請求項１４】
前記ループ制御装置は、
前記ＧＴＦを前記ＥＣＱＩへマッピングするマップユニットと、
前記マップユニットに電気的に結合され、前記ＥＣＱＩおよび前記ＣＱＩＥの間の差の絶対値と閾値とを比較する比較器と、
前記比較器に電気的に結合され、前記ＥＣＱＩおよび前記ＣＱＩＥの間の差の絶対値の長時間平均を生成する平均化フィルタと、
前記平均化フィルタに電気的に結合され、前記平均化フィルタによって生成された長時間平均に基づいて、前記バイアス決定ユニットに与えられるバランス信号を生成するバランス項発生器と、
前記比較器および前記平均化フィルタに電気的に結合され、条件が満たされれば前記適応修正項発生器の動作を保留させるホールド信号を生成するロジック制御回路と
を含むことを特徴とする請求項１３に記載の基地局。
【請求項１５】
前記ホールド信号を生成する条件は、
前記ＣＱＩＥがその最小値かまたはその最大値であるとき、
前記ＥＣＱＩおよび前記ＣＱＩＥの間の差が第１の閾値より大であるとき、または
前記ＥＣＱＩおよび前記ＣＱＩＥの間の差の絶対値の前記長時間平均が、第２の閾値より大であるとき
であることを特徴とする請求項１４に記載の基地局。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
本発明は、無線通信システムに関する。より詳細には、本発明は、基地局および無線送受信ユニット（Wireless Transmit/Receive Unit ：ＷＴＲＵ）を含む無線通信システムにおいてチャンネル品質インジケータ（Channel Quality Indicator：ＣＱＩ）に適応的にバイアスを掛けることに関する。
【０００２】
適応符号化変調（Adaptive Coding and Modulation：ＡＣＭ）は、上りリンク（ＵＬ）および下りリンク（ＤＬ）の両方の通信においてリンク適合を提供する効果的な技法である。ＡＣＭは通常、ＷＴＲＵおよび／または基地局の受信機および送信機の両方で一緒に動作するアルゴリズムにより達成される。受信機は、送信機からの１つまたは複数の送信の信号対干渉比（ＳＩＲ）を測定することにより、チャンネル品質の評価を行う。
【０００３】
各ＣＱＩは、符号速度および変調タイプなどの、無線リソースの特定の構成に対応することができる。各ＳＩＲ測定が為された後に、ＣＱＩが計算される。例えば、ＳＩＲをＳＩＲ−ＣＱＩ対のテーブルと比較し、そして、例えばブロック誤り率（Block Error Rate：ＢＬＥＲ）やスループットに関して、最も良い性能をもたらすＣＱＩ値を選択することができる。通常、これは受信機において実行され、送信機へ返送される。次に送信機は、受信されたＣＱＩ値によって示されたものに対してそれほど積極的（aggressive）ではない無線構成を選択する。過密でないセルにおいてはそうではなく、送信機は単にＣＱＩによって示されたチャンネル品質に一致する構成を使用するであろう。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
適切なリンク適合パラメータ（例えば、符号化速度、変調タイプ、符号数、および電力制御）を維持することによって、無線リンクに対してスループットを最適化することが知られている。しかし、送信機により選択されたパラメータがチャンネル品質と同期しなくなる場合がある。要するに、送信機により選択されたパラメータは、スループットを最適化すると判定されたＣＱＩに対応しなくなる。例えば、次の送信パケットに適用可能なデータが不十分で、スケジューラが他から要求されたリソースを共用するように決定した場合に、または適合性テストの間に、この場合が発生し得る。
【０００５】
別の問題は、チャンネル品質評価が無線リソースの利用可能な一式よりさらに過大に量子化される場合があり、その場合には、ＣＱＩおよび無線リソース構成の間で想定された１対１のマッピングが失われる。これは、特に３ＧＰＰ（Third Generation Partnership Project）システムにおいて当てはまる。
【０００６】
受信機からのＣＱＩレポートによって示されたものよりもより保守的な構成を、送信機が時折使用したときに、適応型バイアスのアルゴリズムの挙動を考慮することによって、この問題を説明することが可能である。より保守的な構成が使用されたときには、誤りの頻度はより少なくなることとなり、その結果目標ＢＬＥＲを維持するために、適応型のアルゴリズムはリソースのより積極的な構成を要求するように適応することとなる。予期されたようにＣＱＩレポートに応じて、送信機が通常の動作に復帰したときには、間違った値にバイアスが適合されていることとなり、そしてアルゴリズムの再収束までに多くのパケットが失われることとなる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、無線通信システムにおいて送信機および受信機の間の通信の構成を設定するために使用されるＣＱＩに適応的にバイアスを掛ける無線通信の方法および装置に関係する。本装置は、受信機および送信機、ＷＴＲＵ、基地局、および／または集積回路（IＩＣ）を含む無線通信システムであり得る。
【０００８】
本無線通信システムにおいては、受信機は、ＣＱＩおよび肯定応答（positive Acknowledgement：ＡＣＫ）／否定応答（Negative Acknowledgement：ＮＡＣＫ）を送信機に送る。ＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージは、送信されたデータパケットにおいて誤りが、それぞれ無いこと、または存在することを示す。ＣＱＩは、ＳＩＲおよびＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージから導出される。送信機は、受信機から送られたＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージに基づいて、送信されたデータパケットのＢＬＥＲを計算する。送信機は、送信されたデータパケットのＢＬＥＲを目標ＢＬＥＲと比較し、そしてその比較に基づいてＣＱＩにバイアスを掛けて、目標ＢＬＥＲを実現する。
【発明の効果】
【０００９】
以上説明したように、本発明により、適応的にＣＱＩにバイアスを掛けることによって、スループットを最適化し所要ＢＬＥＲを維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明による、適応型ＣＱＩバイアスを実行するＷＴＲＵおよび基地局を含む無線通信システムのブロック図である。
【図２】本発明による、ＷＴＲＵが適応型のＳＩＲバイアス・ユニットを含む無線通信システムのブロック図である。
【図３】本発明による、適応型のＣＱＩバイアスを制御するために図１および図２のシステムにおいて使用されるループ制御装置の代表的ブロック図である。
【図４】図２のシステムにおいて使用される適応型ＳＩＲバイアス・ユニットの詳細ブロック図である。
【図５】本発明による、ＣＱＩバイアスを使用して通信を管理する方法ステップを含む処理のフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明のより詳細な理解は、例として与えられ、添付された図面とともに理解されるべき以下の記述から得ることができる。
【００１２】
用語「ＷＴＲＵ」はこの後、限定するものではないが、ユーザ装置（User Equipment：ＵＥ）、移動体端末、固定もしくは移動体の加入者ユニット、ページャまたは無線環境において動作する能力のある他のいかなるタイプの装置をも含む。
【００１３】
この後参照される場合には、用語「基地局」は、限定するものではないが、ノードＢ、サイト制御装置、アクセス・ポイントまたは無線環境における他のいかなるタイプのインタフェース装置をも含む。
【００１４】
本発明は、時分割複信方式（Time Division Duplex：ＴＤＤ）、周波数分割複信方式（Frequency Division Duplex：ＦＤＤ）、時分割同期符号分割多元接続方式（Time Division Synchronous Code Division Multiple Access：ＴＤＳＣＤＭＡ）、および符号分割多重接続（Code Division Multiple Access：ＣＤＭＡ）２０００のシナリオを含む３ＧＰＰ規格のすべての態様に一般に適用可能である。しかし、他のシナリオにも適用可能である。
【００１５】
本発明の機能は、ＩＣに組み込むこと、または相互接続されている多数の部品を備えた回路によって構成することもできる。
【００１６】
図１は、本発明による適応型ＣＱＩバイアスを実行する無線通信システム１０のブロック図である。システム１０は、基地局２００およびＷＴＲＵ１００の間の通信の適応型ＣＱＩバイアスを実行する。本発明は、ＣＱＩバイアスを実行する基地局２００に関して説明されるが、またＷＴＲＵにおいても実行できることを、当業者は理解すべきである。
【００１７】
図１を参照するとＷＴＲＵ１００は、ＳＩＲ評価器２０、ＳＩＲからＣＱＩへのマップユニット３０、ＣＲＣ誤り検出器７０および受信機８０を備える。データパケットは、受信機８０により受信され、処理される。ＳＩＲ評価器２０は、受信データパケットに基づいて、参照チャンネルに対するＳＩＲを評価する。計算されたＳＩＲは、ＳＩＲからＣＱＩへのマップユニット３０により対応付けられ、ＣＱＩ値を発生させる。発生されたＣＱＩ値は、固定的なＳＩＲ−ＣＱＩ対の表に基づいて、ＢＬＥＲまたはスループットに関してなどの性能を最良にするように選択される。ＣＲＣ誤り検出器７０は、ＣＲＣを使用して受信データパケット中のいずれの誤りをも検出し、そして誤りの有無に応じて、適宜ＮＡＣＫまたはＡＣＫ信号を発生させる。ＡＣＫはデータパケット中に誤りが無いことを示し、そしてＮＡＣＫは誤りが有ることを示す。
【００１８】
さらに図１を参照すると、基地局２００は、加算器２１０、ＣＱＩからトランスポートフォーマット（Transport Format：ＴＦ）へのマップユニット２２０、送信機２３０、適応型修正項発生器２５０、ループ制御装置２６０、およびバイアス決定ユニット２７０を備える。
【００１９】
適応型修正項発生器２５０は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫユニット２５１、変換器２５２、フィルタ２５３、目標ＢＬＥＲユニット２５４、加算器２５５、および比例積分微分（Proportional Integral Derivative：ＰＩＤ）制御装置２５６を含む。
【００２０】
ＷＴＲＵ１００中の受信機８０に送られたデータパケットにおいて誤りが発生したことが、ＷＴＲＵ１００から送られたＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージに基づいてＡＣＫ／ＮＡＣＫユニット２５１により識別される。変換器２５２は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージ（ＣＲＣの計算の結果のそれぞれ「０」および「１」としての）を対応付けし、そしてその時点のチャンネルのＢＬＥＲを計算する。この信号はフィルタ２５３によってフィルタされることが望ましい。しかしながら、フィルタ２５３は必須ではないことが理解されるべきである。フィルタ２５３の帯域幅は、バイアス項の応答性およびバイアス項の滑らかさの間でトレードオフさせる機構を提供する。徐々に減衰する指数インパルス応答を有する単純な無限インパルス応答（ＩＩＲ）フィルタを使用できるが、他のフィルタもまた使用できる。
【００２１】
目標ＢＬＥＲユニット２５４は、スループットを最大にすることなどの、所要の性能を達成するために目標ＢＬＥＲを発生させる。ＣＱＩ値だけでは必要な性能を確実にすることができないため、データ・スループットを最大にするために参照値として目標ＢＬＥＲ値が使用される。目標ＢＬＥＲ値の近傍にＢＬＥＲを維持する目的は、これによって無線リソースの利用を、そして結果としてシステムのデータ・スループットを、最適化するからである。目標ＢＬＥＲ値は、固定的な設定、またはオペレータが決定する準静的な設定とすることができる（すなわち、それは可変とすることができるが、急激には変動しないことが予定される）。
【００２２】
システム・スループットを最適化するために、さまざまな評価基準に基づいて、目標ＢＬＥＲを調整することができる。例えば、車両速度チャンネル（vehicular speed channel）に対する目標ＢＬＥＲは、ハイブリッド自動再送要求（Hybrid Automatic Repeat Request：ＨＡＲＱ）合成において再送信時間ダイバーシティ利得を獲得できるように、一般に高目に設定されることとなる。車両速度評価はＷＴＲＵ１００または基地局２００において実行できるが、ＷＴＲＵ１００によって実行された評価は一般により正確である。目標ＢＬＥＲは、チャンネル・タイプ修正項発生器４０からの出力に基づいて設定することができる。この利得は、より積極的な最初の送信ＴＦによる損失より大きい場合がある。
【００２３】
フィルタ２５３によってフィルタされたＢＬＥＲは、加算器２５５により目標ＢＬＥＲ値と比較され、ＢＬＥＲに関してＷＴＲＵ１００の目標性能からのＷＴＲＵ１００のその時点における性能の偏差・逸脱を表す誤差信号２８７を発生させる。
【００２４】
ＰＩＤ制御装置２５６は、適応型バイアス信号２５７を発生させる。ＰＩＤ制御装置２５６は、より高次の線形または非線形の要素を含むこともできる。ＰＩＤ制御装置２５６の代わりに、比例（Proportional：Ｐ）制御装置、比例積分（Proportional Integral：ＰＩ）、または積分（Integral：Ｉ）制御装置を使用できることに注意すべきである。
【００２５】
ＰＩＤ制御装置２５６により発生された適応型バイアス信号２５７、およびループ制御装置２６０により発生されたバランス値信号２８０は、バイアス決定ユニット２７０に入力される。バイアス決定ユニット２７０は、加算器２１０へＣＱＩバイアス信号２８４を出力する。バイアス決定ユニット２７０は、基地局２００に送信されたＣＱＩ値が期待されたように使用されていない場合に、１つまたは複数のデフォルトのバイアス項２８２（例えば、１つまたは複数の出荷設定のまたはオペレータにより設定／調整されたパラメータ）を使用する手段を提供する。加算器２１０は、適応型バイアス信号２５７に基づいて、バイアスを掛けられたＣＱＩ値２８６を供給し、目標ＢＬＥＲを達成する。
【００２６】
バイアスを掛けられたＣＱＩ値２８６は、ＣＱＩからトランスポートフォーマット（Transport Format：ＴＦ）へのマップユニット２２０により、ＴＦ２２５へ変換される。ＴＦ２２５は無線リソース構成の値であり、ブロック・サイズ、変調タイプ、符号化速度、および送信電力を含む。次に、送信機２３０は、ＴＦ２２５によってＷＴＲＵ１００へデータパケットを送信する。送信機２３０はまた、ループ制御装置２６０に新規データインジケータ（New Data Indicator：ＮＤＩ）２３５を供給する。ＮＤＩは基地局２００によって設定されたフラグであり、ＨＳ−ＳＣＣＨ（High Speed Synchronization Control Channel）を介してＷＴＲＵ１００へ伝達される。
【００２７】
図２は、ＷＴＲＵ１００も、適応型ＳＩＲバイアス・ユニット６０および加算器３２を使用して適応型バイアスを実行する無線通信システム１５を示す。適応型ＳＩＲバイアスユニット６０は、チャンネルおよび受信機への送信変調フォーマットおよび符号化速度を効率的に合致させることによってスペクトル効率を高めるＳＩＲバイアスを発生させる。
【００２８】
図３は、ループ制御装置２６０の代表的ブロック図である。ループ制御装置２６０は、ホールド信号２７６を介して適応型修正項発生器２５０の全体的動作を制御する。基地局２００でのＢＬＥＲ評価は、その送信が最初のものであるという条件での、条件付きＢＬＥＲであり、または無条件の平均ＢＬＥＲである場合がある（図３において示されるＮＤＩ信号２３５の有無により決定される）。ＮＤＩ信号２３５は、基地局２００により発生され、そしてＨＳ−ＳＣＣＨチャンネルにより伝達された送信ＮＤＩ信号の変換処理により求められる。基地局が発生させたＮＤＩは、新規データが送信される度に、２つの状態の間で切り替わるため、したがってそれが直接使用されることはない。その代わりに、ＮＤＩが所与のＨＡＲＱ処理に対して最後に使用されて以来、そのＮＤＩの状態が変化しているかどうかをチェックすることによって、ＮＤＩは導出される。ＷＴＲＵ１００の場合においては、ＮＤＩはまた、ＨＳ−ＳＣＣＨチャンネルの受信から復号化される必要がある。
【００２９】
ループ制御装置２６０は、チャンネル品質インジケータ期待（Channel Quality Indicator Expected ：ＣＱＩＥ）値２４０を受け取る。ＣＱＩＥ値は、所与のパケットに対して使用されるであろうとＷＴＲＵ１００が予期したＣＱＩ値である。それは報告されたＣＱＩの遅延したバージョンである。
【００３０】
ループ制御装置２６０はまた、生成されたトランスポートフォーマット（Generated Transport Format：ＧＴＦ）２４２およびＣＲＣ２４４を受け取る。ＧＴＦは、スケジューリング・アルゴリズムの一部として基地局２００により決定される。ＣＲＣ２４４は、トランスポート・ブロックが誤り状態で受信されたか否かを示すものとして、ＷＴＲＵ１００によって計算される。
【００３１】
図４は、無線通信システム１５のＷＴＲＵ１００の中に位置する適応型ＳＩＲバイアスユニット６０の詳細ブロック図である。適応型ＳＩＲバイアスユニット６０は、チャンネルタイプ修正項発生器４０、ＳＩＲ予測項発生器５０、適応型修正項発生器２５０、ループ制御装置２６０、バイアス決定ユニット２７０、および加算器５２を含む。
【００３２】
図４に示されるように、適応型修正項発生器２５０、ループ制御装置２６０、およびバイアス決定ユニット２７０を含むサブシステムが、外部の加算器３２へ入力されるＣＱＩバイアス信号２８４を発生させ、ＷＴＲＵ１００がＢＬＥＲに関する目標性能を実現するように、ＣＱＩに対応するＳＩＲにバイアスを掛ける。
【００３３】
チャンネル・タイプ修正項発生器４０は、加算器５２の入力に追加の修正項を供給し、ＳＩＲ評価にバイアスを掛ける。これらの修正項は、遅延分散修正（例えば直交係数）４１、ドップラー分散修正４２、および他の修正項４３（例えば、ＷＴＲＵ１００によりもたらされたバッテリ電圧依存の損失、他のチャンネルタイプ修正、または同様のもの）を含む。ＳＩＲだけによってチャンネル品質が完全に定義されるわけではなく、これらの修正がシステム性能を改善する。これら修正項を、ＳＩＲバイアス、目標ＢＬＥＲ、または両方を調整するために使用することができる。
【００３４】
ＳＩＲ予測項発生器５０は、加算器５２の入力に予測項を供給し、ＳＩＲ評価にバイアスを掛ける、線形予測のための微分（すなわち、Ｄ／ＤＴ）もしくは他のＳＩＲ予測機能ユニット５５、ならびに不感帯、クリップもしくは他の非線形要素５７を含む。
【００３５】
また、基地局２００が次のパケットを送信することとなる時点でＳＩＲがどうなるかを評価することによってバイアスを改善するために、ＳＩＲ予測項発生器５０を採用することができる。チャンネルタイプが、例えば高速チャンネルとして特定される場合には、開ループの、すなわちフィードフォワードの予測バイアス項を導入できる。その時点のＳＩＲではなく予測ＳＩＲを使用することにより、ＣＱＩレポートは使用される時点にて、より正確になる。ここに記述された適応型バイアスの方法および装置はこれらのアルゴリズムと両立し得る。
【００３６】
チャンネルタイプ修正項発生器４０およびＳＩＲ予測項発生器５０は、単独でまたはお互いと、または適応型修正項発生器２５０と共に組み合わせて使用でき、ＳＩＲ修正を発生させる。チャンネル・タイプ修正項発生器４０により供給された修正項およびＳＩＲ予測項発生器５０により供給された予測項の両方が加算器５２に供給されると、加算器５２は、結果として合成修正／予測項３４を外部の加算器３２に対して出力し、外部の加算器３２においては、この修正／予測項３４がＳＩＲ評価器２０およびＣＱＩバイアス信号２８４の出力と加算され、修正されたＳＩＲを発生させる。
【００３７】
修正されたＳＩＲは、ＳＩＲからＣＱＩへのマップユニット３０により対応付けられ、ＣＱＩ値を発生させる。ＣＱＩ値は、適宜ＡＣＫまたはＮＡＣＫと共に基地局２００に送られる。基地局２００は次に、以前に記述されたように、適応型修正項発生器２５０、ループ制御装置２６０、およびバイアス決定ユニット２７０を使用して、ＷＴＲＵ１００から受信されたＣＱＩにバイアスを掛けることができる。その結果、この実施形態では、ＷＴＲＵ１００においておよび基地局２００において、ＣＱＩ値のバイアスを実行することができる。
【００３８】
代替の一実施形態においては、適応型ＳＩＲバイアス・ユニット６０と同様なユニットをまた、適応型修正項発生器２５０の代わりに基地局２００に組み入れることができる。このユニットは、ＳＩＲ予測ではなくＣＱＩ予測を実行するであろう。
【００３９】
図３は、図２で示されたＷＴＲＵ１００、および／または基地局２００において適応型ＣＱＩバイアスの全体的制御を提供するループ制御装置２６０の代表的ブロック図である。ループ制御装置２６０は、ＧＴＦから等価チャンネル品質インジケータ（Equivalent Channel Quality Indicator：ＥＣＱＩ）へのマップユニット２６１、第１の比較器２６２、第２の比較器２６５、第３の比較器２６７、第４の比較器２６９、平均化フィルタ２６３、バランス項発生器２６４、および論理回路２６６を含む。ＧＴＦ２４２（すなわち、ＴＦ）は、ＧＴＦ−ＥＣＱＩマップユニット２６１により対応付けされ、ＥＣＱＩ２６８を発生させる。
【００４０】
ＥＣＱＩ２６８は、ＧＴＦ２４２に関連付けられたチャンネル品質に対応する。第１の比較器２６２は、ＥＣＱＩ２６８およびＣＱＩＥ２４０の間の差を閾値（Ｔ１）と比較する。
【００４１】
平均化フィルタ２６３は、ＥＣＱＩ２６８（およびＣＱＩＥ２４０）の間の差に比例する測定値を生成し、その測定値を第２の比較器２６５およびバランス項発生器２６４に供給する。第２の比較器２６５は、長時間平均を閾値（Ｔ２）と比較する。
【００４２】
制御装置２６６は、それぞれ第１および第２の比較器２６２、２６５の出力Ａ、Ｂ、およびＣＱＩＥ２４０の値に基づいて、２進法の値を有する「ホールド」信号２７６を発生させる。ＣＱＩＥ２４０およびＥＣＱＩ２６８の間の差の絶対値がＴ１を超えているか、またはＣＱＩＥ２４０およびＥＣＱＩ２６８の間の差の絶対値の長時間平均がＴ２を超えているなら、制御装置２６６はホールド信号２７６を発生させる。
【００４３】
ＣＱＩＥ２４０の値もまた、ホールド信号２７６の発生に影響を及ぼす場合がある。ＣＱＩＥ２４０がＣＱＩの最小値（Ｔ３）以下であると比較器２６７により判定され、かつ基地局２００におけるＡＣＫ／ＮＡＣＫユニット２５１へＷＴＲＵ１００からＮＡＣＫが送られているなら、制御装置２６６は比較器２６７の出力Ｃに基づいてホールド信号２７６を発生させる。ＣＱＩＥ２４０がＣＱＩの最大値（Ｔ４）以上であると比較器２６９により判定され、かつ基地局２００におけるＡＣＫ／ＮＡＣＫユニット２５１へＷＴＲＵ１００からＡＣＫが送られているなら、制御装置２６６は比較器２６９の出力Ｄに基づいてホールド信号２７６を発生させる。
【００４４】
ＣＱＩＥ２４０がＴ３およびＴ４の間にあるとき、ＮＤＩ＝ＴＲＵＥのとき、ならびに比較器２６２と比較器２６５とにより実行された閾値判定が成立しないときには、ホールド信号２７６は発生されない。
【００４５】
バランス項発生器２６４は、ＣＱＩＥ２４０およびＥＣＱＩ２６８の間の差に比例する測定値を受信し、「バランス値」信号２８０を発生させる。バランス値信号２８０はバイアス決定ユニット２７０により使用され、適応型バイアス２５７および予め定められた（すなわち、出荷設定またはオペレータによって）デフォルトのバイアス項２８２の加重平均を形成する。
【００４６】
ループ制御装置２６０によって発生されたホールド信号２７６は、フィルタ２５３およびＰＩＤ制御装置２５６を更新されずに保持することによって、適応型修正項発生器２５０の動作を保留させる（suspend）。したがってバイアス決定ユニット２７０は、デフォルトのバイアス項２８２を生成するだけである。
【００４７】
バイアス決定ユニット２７０は、適応型修正項発生器２５０から、値ＡＢを持つ適応型バイアス２５７を、および値ＤＢＴを持つデフォルトのバイアス２８２を含む、バイアス値を受け取る。バイアス決定ユニット２７０は、ループ制御装置２６０から、値ＢＡＬを持つバランス信号２８０を受け取り、かつ次式（１）による値ＢＩＡＳを持つＣＱＩバイアス信号２８４を出力する：
ＢＩＡＳ＝ＢＡＬ×ＤＢＴ＋（１−ＢＡＬ）×ＡＢ                式（１）
ＷＴＲＵ１００から送られたＣＱＩは、上で記述されたように、加算器２１０を介して修正されたバイアス（ＢＩＡＳ）に基づいてバイアスされる。バイアスされたＣＱＩは、ＣＱＩからＴＦへのマップユニット２２０により対応付け（map）され、送信に使用されるＴＦ２２５を発生させる。３ＧＰＰにおけるＣＱＩは整数ステップで０〜３０にわたるが、幾分任意の部分がある。ＴＦ２２５は数値ではなく、パラメータの集合、例えば｛パケット・サイズ、符号数、変調タイプ、送信電力｝である。
【００４８】
図５は、本発明によるＷＴＲＵ１００および基地局２００の間の通信をＣＱＩバイアスを使用して管理する方法ステップを含む処理５００のフロー図である。ＷＴＲＵ１００における受信機は、基地局からデータパケットを受信する（ステップ５１０）。ＷＴＲＵ１００は、受信データパケットのＳＩＲを評価し（ステップ５２０）、かつそのＳＩＲを、ＳＩＲからＣＱＩへのマップユニット３０を介して対応するＣＱＩに対応付け（マッピング）する（ステップ５３０）。先に説明されたように、ＷＴＲＵ１００が図２の代替的な実施形態として実装されるなら、ＳＩＲはバイアスを掛けられ（任意のステップ５２５）、その後ＣＱＩに対応付けされる（任意のステップ５３５）。データパケットを受信している間、ＷＴＲＵ１００は誤りが存在するかどうかパケットをチェックし、基地局へ適宜ＡＣＫまたはＮＡＣＫをＣＱＩと共に送る（ステップ５４０）。
【００４９】
基地局は、目標ＢＬＥＲを達成するためにＷＴＲＵ１００から受信されたＣＱＩにバイアスを掛ける（ステップ５５０）。適応型の修正項発生器２５０はＡＣＫまたはＮＡＣＫを受け取り、データパケットのＢＬＥＲを計算する。ＢＬＥＲを決定するために使用されるパケット数は、１つまたは複数のパケットであることができ、フィルタ２５３によって決定される。適応型修正項発生器２５０は次に、データパケットのＢＬＥＲを目標ＢＬＥＲと比較し、適応型バイアス信号２５７を生成する。適応型バイアス２５７およびデフォルト・バイアス２８２はバイアス決定ユニット２７０において合成され、ループ制御装置２６０の制御に従ってＣＱＩバイアス２８４（ＢＩＡＳ）を生成する。
【００５０】
基地局２００は次に、ＣＱＩからＴＦへのマップユニット２２０によりＣＱＩおよびＢＩＡＳをＴＦに対応付けする（ステップ５６０）。データパケットは次に、そのＴＦに従って送信される（ステップ５７０）。上の処理を繰り返し実行することによって、送信データパケットの目標ＢＬＥＲが得られる。
【００５１】
本発明の機能および構成要素が好適な実施形態において特定の組み合わせにて記述されているが、各機能および構成要素は、単独（好適な実施形態の他の機能および構成要素なしで）または本発明の他の機能および構成要素のあるなしにかかわらず様々な組み合わせによって使用可能である。
【００５２】
本発明が好適な実施形態に関して特に示され、かつ記述されてきたが、上で記述されたような本発明の範囲から逸脱することなく、形態および詳細における様々な変更をすることができることを、当業者は理解するであろう。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明は、一般的に無線通信システムに利用することができる。特に、本発明は、基地局および無線送受信ユニットなどに利用できる。
【符号の説明】
【００５４】
８０  受信機
１００  ＷＴＲＵ
２００  基地局
２３０  送信機
２６０  ループ制御装置
【図１】
2010004549.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【手続補正書】
【提出日】平成21年9月7日(2009.9.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
データパケットを送信するように構成された送信機と、
前記データパケットの目標ブロック誤り率（ＢＬＥＲ）を達成するために、前記データパケットに関連付けられた肯定応答（ＡＣＫ）／否定応答（ＮＡＣＫ）メッセージを受信し、および前記ＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージに基づいた適応バイアス項を生成するよう構成された適応修正項発生器と、
チャンネル品質インジケータ（ＣＱＩ）を受信するように構成され、前記適応修正項発生器によって生成された前記適応バイアス項に基づいて前記ＣＱＩにバイアスを掛けるようにさらに構成された加算器と、
前記バイアスされたＣＱＩをトランスポートフォーマット（ＴＦ）へマッピングするよう構成されたＣＱＩからＴＦへのマップユニットと
を備えたことを特徴とする基地局。
【請求項２】
前記加算器および前記適応修正項発生器に電気的に結合され、前記適応修正項発生器から前記適応バイアス項を受信し、および前記加算器へＣＱＩバイアス信号を与えるバイアス決定ユニットと、
前記バイアス決定ユニットおよび前記適応修正項発生器に電気的に結合され、前記適応修正項発生器の動作を、
前記基地局によって決定された、生成されたトランスポートフォーマット（ＧＴＦ）と、
所与のパケット等価ＣＱＩ（ＥＣＱＩ）のために使用されたＣＱＩ期待（ＣＱＩＥ）値と、
前記ＧＴＦに関連付けられたチャンネル品質に対応する等価ＣＱＩ（ＥＣＱＩ）と、
前記送信機によって決定された新規データインジケータ（ＮＤＩ）と、
トランスポートブロックが誤って受信されたかどうかの巡回冗長検査（ＣＲＣ）表示と
に基づいて制御するループ制御装置と
をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の基地局。
【請求項３】
前記ループ制御装置は、
前記ＧＴＦを前記ＥＣＱＩへマッピングするマップユニットと、
前記マップユニットに電気的に結合され、閾値と前記ＥＣＱＩおよび前記ＣＱＩＥの間の差の絶対値とを比較する比較器と、
前記比較器に電気的に結合され、前記ＥＣＱＩおよび前記ＣＱＩＥの間の差の絶対値の長時間平均を生成する平均化フィルタと、
前記平均化フィルタに電気的に結合され、前記平均化フィルタによって生成された長時間平均に基づいて、前記バイアス決定ユニットに与えられるバランス信号を生成するバランス項発生器と、
前記比較器および前記平均化フィルタに電気的に結合され、条件が満たされれば前記適応修正項発生器の動作を保留させるホールド信号を生成するロジック制御回路と
を含むことを特徴とする請求項２に記載の基地局。
【請求項４】
前記ホールド信号を生成する条件は、
前記ＣＱＩＥがその最小値であるかもしくはその最大値である、
前記ＥＣＱＩおよび前記ＣＱＩＥの間の差が第１の閾値より大である、または
前記ＥＣＱＩおよび前記ＣＱＩＥの間の差の絶対値の前記長時間平均が、第２の閾値より大である
を含むことを特徴とする請求項３に記載の基地局。
【請求項５】
前記適応型修正項発生器は、
前記ＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージを受信するＡＣＫ／ＮＡＣＫユニットと、
前記ＡＣＫ／ＮＡＣＫユニットに結合され、前記ＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージをマッピングし、および前記送信機によって送信された前記データパケットのＢＬＥＲを計算する変換器と、
前記変換器によって計算された前記ＢＬＥＲと目標ＢＬＥＲと比較し、および前記比較に基づいて誤差信号を生成する加算器と、
前記誤差信号に基づいて、適応型修正項を生成する比例積分微分（ＰＩＤ）制御装置と
を含むことを特徴とする請求項１に記載の基地局。
【請求項６】
前記適応型修正項発生器によって、前記ＣＲＣ表示が前記ループ制御装置に供給されることを特徴とする請求項２に記載の基地局。
【請求項７】
前記目標ＢＬＥＲは、少なくとも１つの評価基準に基づいてスループットを最適化するように調整されることを特徴とする請求項１に記載の基地局。
【請求項８】
前記評価基準は、ハイブリッド自動再送要求（ＨＡＲＱ）合成が再送信時間ダイバーシティ利得を達成できるように、車両速度チャンネルに対する、より高い目標ＢＬＥＲを設定することを特徴とする請求項７に記載の基地局。
【請求項９】
前記目標ＢＬＥＲは、生成されたチャンネルタイプ修正項に基づいて設定されることを特徴とする請求項７に記載の基地局。
【請求項１０】
データパケットを送信するように構成された送信機と、
前記データパケットの目標ブロック誤り率（ＢＬＥＲ）を達成するために、前記データパケットに関連付けられた肯定応答（ＡＣＫ）／否定応答（ＮＡＣＫ）メッセージを受信し、および前記ＡＣＫ／ＮＡＣＫメッセージに基づいた適応バイアス項を生成するよう構成された適応修正項発生器と、
チャンネル品質インジケータ（ＣＱＩ）を受信するように構成され、前記適応修正項発生器によって生成された前記適応バイアス項に基づいて前記ＣＱＩにバイアスを掛けるようにさらに構成された加算器と、
前記適応修正項発生器に電気的に結合され、前記適応修正項発生器の動作を制御するループ制御装置と
を備えたことを特徴とする基地局。
【請求項１１】
前記バイアスされたＣＱＩをトランスポートフォーマット（ＴＦ）へマッピングするよう構成されたＣＱＩからＴＦへのマップユニットをさらに備え、前記送信機は前記ＴＦにしたがって、前記データパケットを送信することを特徴とする請求項１０に記載の基地局。
【請求項１２】
前記加算器および前記適応修正項発生器に電気的に結合され、前記適応修正項発生器から前記適応バイアス項を受信し、および前記加算器へＣＱＩバイアス信号を与えるバイアス決定ユニットをさらに備えたことを特徴とする請求項１１に記載の基地局。
【請求項１３】
前記適応修正項発生器は、
前記基地局によって決定された生成されたトランスポートフォーマット（ＧＴＦ）と、
所与のパケット等価ＣＱＩ（ＥＣＱＩ）のために使用されるＣＱＩ期待（ＣＱＩＥ）値と、
前記ＧＴＦに関連付けられたチャンネル品質に対応する等価ＣＱＩ（ＥＣＱＩ）と、
前記送信機によって決定された新規データインジケータ（ＮＤＩ）と、
トランスポートブロックが誤って受信されたかどうかの巡回冗長検査（ＣＲＣ）表示と
に基づいて制御されることを特徴とする請求項１２に記載の基地局。
【請求項１４】
前記ループ制御装置は、
前記ＧＴＦを前記ＥＣＱＩへマッピングするマップユニットと、
前記マップユニットに電気的に結合され、前記ＥＣＱＩおよび前記ＣＱＩＥの間の差の絶対値と閾値とを比較する比較器と、
前記比較器に電気的に結合され、前記ＥＣＱＩおよび前記ＣＱＩＥの間の差の絶対値の長時間平均を生成する平均化フィルタと、
前記平均化フィルタに電気的に結合され、前記平均化フィルタによって生成された長時間平均に基づいて、前記バイアス決定ユニットに与えられるバランス信号を生成するバランス項発生器と、
前記比較器および前記平均化フィルタに電気的に結合され、条件が満たされれば前記適応修正項発生器の動作を保留させるホールド信号を生成するロジック制御回路と
を含むことを特徴とする請求項１３に記載の基地局。
【請求項１５】
前記ホールド信号を生成する条件は、
前記ＣＱＩＥがその最小値であるかもしくはその最大値である、
前記ＥＣＱＩおよび前記ＣＱＩＥの間の差が第１の閾値より大である、または
前記ＥＣＱＩおよび前記ＣＱＩＥの間の差の絶対値の前記長時間平均が、第２の閾値より大である
を含むことを特徴とする請求項１４に記載の基地局。