(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＵＭＴＳ通信システムのためのユーザ端末において外部ループ電力制御を行うプロセスにおいて、
−基地局から受信したブロック誤り率（ＢＬＥＲ：Block Error Rate）目標の値に従って信号対干渉比（ＳＩＲ：Signal To Interference）目標の第１の推定を適用するステップであって、
−前記基地局から前記ＢＬＥＲ目標（ＢＬＥＲｔａｒｇ）を受信するステップ（１１）と、
−Ｎ１個のブロックに関して、ＢＬＥＲ値の値の推定（ＢＬＥＲｅｓｔ）を実行するステップ（１２）と、
−前記推定（ＢＬＥＲｅｓｔ）を前記ＢＬＥＲ目標の値（ＢＬＥＲｔａｒｇ）と比較し（１３）、前記比較に応じて、ＢＬＥＲｅｓｔ＞ＢＬＥＲｔａｒｇの場合には前記ＳＩＲ目標（ＳＩＲｔａｒｇ）を増加させ、逆の場合には、前記ＳＩＲ目標（ＳＩＲｔａｒｇ）を減少させるステップと、を含むステップを備え、
後者によって発行された前記ＳＩＲ目標の値（ＳＩＲｔａｒｇ）を訂正するために、前記推定と並列に実行される追加のプロセスであって、
−ＳＩＲ値の推定を計算するステップ（２１）と、
−予め定めたスライディングウィンドウの間に発生するＣＲＣ誤りの数を数えるステップ（２２）と、
−二重条件であって、
−前記予め定めたスライディングウィンドウの間に発生するＣＲＣ誤りのバーストの検出、
−前記ＳＩＲ値の推定値が、前記第１の推定によって発行された前記ＳＩＲ目標値に近接するという、前記ＳＩＲ目標の前記第１の推定の事前収束、
を含む二重条件を検出するステップ（２３）と、
前記二重条件が満たされる場合、前記ＳＩＲ目標（ＳＩＲｔａｒｇ）を増加させるための即時訂正を適用するステップ（２４）と、を含むプロセスをさらに備えることを特徴とするプロセス。
【請求項２】
前記ＳＩＲの推定は、ダウンリンクチャネル上で発生する叙述パイロット（predicative pilot）の使用に基づいて実行されることを特徴とする請求項１に記載のプロセス。
【請求項３】
前記予め定めたウィンドウは、Ｎ個のＴＴＩ（Transport Time Interval（送信時間間隔））に対応するように定められることを特徴とする請求項１または２に記載のプロセス。
【請求項４】
前記スライディングウィンドウは空のＴＴＩを含まないことを特徴とする請求項３に記載のプロセス。
【請求項５】
外部ループ電力制御機構を備えるＵＭＴＳ通信システムのための受信機において、
−基地局から受信したブロック誤り率（ＢＬＥＲ：Block Error Rate）目標の値に従って信号対干渉比（ＳＩＲ：Signal To Interference）目標の第１の推定を適用する手段であって、
−前記基地局から前記ＢＬＥＲ目標（ＢＬＥＲｔａｒｇ）を受信する手段（１１）と、
−Ｎ１個のブロックに関して、ＢＬＥＲ値の値の推定（ＢＬＥＲｅｓｔ）を実行する手段（１２）と、
−前記推定（ＢＬＥＲｅｓｔ）を前記ＢＬＥＲ目標の値（ＢＬＥＲｔａｒｇ）と比較し（１３）、前記比較に応じて、ＢＬＥＲｅｓｔ＞ＢＬＥＲｔａｒｇの場合には前記ＳＩＲ目標（ＳＩＲｔａｒｇ）を増加させ、逆の場合には、前記ＳＩＲ目標（ＳＩＲｔａｒｇ）を減少させる手段と、を含む手段を備え、さらに、
後者によって発行された前記ＳＩＲ目標の値（ＳＩＲｔａｒｇ）を訂正するために、前記推定と並列に実行される追加のプロセスを実行する手段であって、
−ＳＩＲ値の推定を計算する手段（２１）と、
−予め定めたスライディングウィンドウの間に発生するＣＲＣ誤りの数を数える手段（２２）と、
−二重条件であって、
−前記予め定めたスライディングウィンドウの間に発生するＣＲＣ誤りのバーストの検出、
−前記ＳＩＲ値の推定が、前記第１の推定によって発行された前記ＳＩＲ目標値に近接するという、ＳＩＲ目標の前記第１の推定の事前収束、
を含む二重条件を検出する手段（２３）と、を有するとともに、
前記二重条件が満たされる場合、前記ＳＩＲ目標ＳＩＲｔａｒｇを増加させるための即時訂正を適用する手段（２４）をさらに有する追加のプロセスを実行する手段を備えることを特徴とする受信機。
【請求項６】
前記ＳＩＲの推定は、ダウンリンクチャネル上で発生する叙述パイロット（predicative pilot）の使用に基づいて実行されることを特徴とする請求項５に記載の受信機。
【請求項７】
前記予め定めたウィンドウは、Ｎ個のＴＴＩ（Transport Time Interval（送信時間間隔））に対応するように定められることを特徴とする請求項５または６に記載の受信機。
【請求項８】
前記スライディングウィンドウは空のＴＴＩを含まないことを特徴とする請求項７に記載の受信機。
【請求項９】
請求項５乃至８に記載の受信機を備えるＵＭＴＳ通信システムのための携帯電話機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は無線通信の分野に関し、より詳細には、ＵＭＴＳユーザ端末（User Equipment）の外部ループ電力制御機構におけるＳＩＲ目標の決定を改善するためのプロセスに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＵＭＴＳ規格は、ダウンリンクの場合に基地局からモバイルユーザ（ユーザ端末、ＵＥ）に送信される電力と、アップリンクの場合にモバイルユーザから基地局に送信される電力と、の両方を調整するための特定の電力ループ制御機構を規定している。特に、３ＧＰＰ仕様２５．２１１、２５．２１２、２５．２１３、２５．２１４を参照されたい。
【０００３】
電力制御は、内部ループ制御ともいう高速電力制御および外部ループ制御の２つの部分に分けられる。高速電力制御は、所与の信号対干渉比（Signal to Interference Ratio（ＳＩＲ））目標を達成するために、モバイルの送信電力を調整することにより高速フェージングの影響を弱めるために使用される。
【０００４】
外部ループ電力制御は、３ＧＰＰで規定されておらず、ブロック誤り率（Block Error Rate（ＢＬＥＲ））に関してある一定の品質を維持するのに使用される。これは、尺度（measure）ＢＬＥＲ値をＢＬＥＲ目標と比較し、その差分を使用して、高速電力制御で使用されるＳＩＲ目標を調節することによってなされる。
【０００５】
これら２つの機構、すなわち前者の外部ループ電力制御と後者の内部ループ電力制御機構は図１に例示されており、図１には、受信アップリンク信号対干渉比（ＳＩＲ）を所与のＳＩＲ目標に保つために、アップリンクおよびダウンリンクにおいて受信される送信電力制御（Transmit Power Control（ＴＰＣ））コマンドによって通信の電力を調節するＵＥ１と基地局２とが示されている。基地局送信機はＴＰＣ＿ｃｍｄが導出され得た直後にスロットにおける出力電力を変更することができる。
【０００６】
図１に関して、ＳＩＲｅｓｔは平均ＳＩＲ推定値に等しく、ＳＩＲ目標は、必要なＢＬＥＲ目標を得るのに必要とされるＳＩＲの値に等しいことに注意すべきである。ΔＴＰＣ調整は、あるスロットから次のスロットまで専用チャネルに適用され得るｄＢ単位の電力オフセットである。
【０００７】
本発明の目的である外部ループ調整は、変化する環境であってもＢＬＥＲのレベルを一定に維持することを目的としてネットワークによって設定されたサービス品質に到達するようにＳＩＲ目標を適応させるＵＥによって行われる内部プロセスである。これを実現するために、ＵＥは、送信データに添付されたＣＲＣ（Code Redundancy Check（符号冗長性検査））の数からＢＬＥＲを推定する。ＣＲＣを検査して、ＵＥは、送信されたブロックが破損しているか否か検出することができる。
【０００８】
ＢＬＥＲ目標の典型的な値は０．１，０．０１、０．００１であり、高サービス品質の接続では、１０−４のＢＬＥＲ目標が必要とされるはずである。
【０００９】
この手順に関するより多くの情報は以下の参照文献に記載されている。
【００１０】
"On setting reverse link target SIR in a CDMA system", A. Sampath, P.S. Kumar, J. M. Holzman in proc. of IEEE 47th Vehicular Technology Conference, 1997
当分野で公知の外部ループ電力制御技術は、無線通信を特徴付ける実際のＳＩＲに関するフィードバック値を発行する前に処理する必要のある多数のブロックまたはフレームが生じるという重大な欠点を示すものである。例えば、１０−３のＢＬＥＲ目標では、実際には、最低限の正確さを実現するのに数千のブロックを必要とする。
【００１１】
明らかに、そのような公知の外部ループ電力制御技術は、以下の事例を含む、環境が急激に変化するいくつかの状況には不適切である。
−ユーザ端末の移動と、それに応じて、静的環境からフェージング環境へと切り換わる環境。
−理想的な見通し線（Line Of Sight）通信が急に消滅し、著しく減衰したマルチパス無線通信に取って替わられる可能性がある。
−ＵＥは多重ＴｒＣｈ（Transport Channel（トランスポートチャネル））、例えば１ターボ（turbo）および１ビタビ（viterbi）を受信し、基地局は、ターボ復号からビタビ復号に切り換えようとし、よって、結果的に誤り訂正プロセスの効率が低下する。実際には、ターボのＳＩＲ目標は、同じＢＬＥＲ目標についてのビタビＳＩＲ目標よりも２ｄＢ小さくすることができる。
−ＵＥは異なるＢＬＥＲ目標を有する多重ＴｒＣｈを受信し、より大きいＢＬＥＲ目標を有するＴｒＣｈは連続して受信されるが、他方はそうではない。より小さいＢＬＥＲ目標を有するＴｒＣｈが再び送信されるとすぐに、その性能は著しく低下する。
【００１２】
これらすべての状況において、サービス品質は急激な劣化を露わにし、深刻な通信問題、または接続の損失（呼切断）さえ生じるのを回避するために、外部ループ制御によるＳＩＲ目標の迅速な増大を必要とする。
【００１３】
公知の外部ループ電力制御技術は、もっぱらＢＬＥＲだけに基づくものであるため、そのような変化する環境に素早く適応することができない。
【００１４】
したがって、この状況を改善することが求められている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明の一目的は、基地局によって定められたただ１つのＢＬＥＲ値をもっぱら監視するだけではない外部ループ電力制御機構を提供することである。
【００１６】
本発明の別の目的は、ＵＭＴＳ無線通信の条件の急な変化を検出することができ、特に、通信のサービス品質の急な変化に適応することができる改善された外部ループ電力制御を提供することである。
【００１７】
本発明のさらに別の目的は、ＢＬＥＲに基づく先行技術の機構を、無線通信の条件の変化を迅速に反応して監視する新しい機構と有利に組み合わせるプロセスを提供することである。
【００１８】
本発明のさらに別の目的は、無線通信の条件の急な変化を報告するのに、公知の先行技術の機構ほど多くの時間を必要としないプロセスを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明の上記その他の目的は、
基地局から受信したブロック誤り率（ＢＬＥＲ：Block Error Rate）目標の値に従って信号対干渉比（ＳＩＲ：Signal To Interference）目標の第１の推定を適用するステップであって、
−上記基地局から上記ＢＬＥＲ目標（ＢＬＥＲｔａｒｇ）を受信するステップと、
−Ｎ１個のブロックに関して、ＢＬＥＲ値の値の推定（ＢＬＥＲｅｓｔ）を実行するステップと、
−上記推定（ＢＬＥＲｅｓｔ）を上記ＢＬＥＲ目標の値（ＢＬＥＲｔａｒｇ）と比較し、上記比較に応じて、ＢＬＥＲｅｓｔ＞ＢＬＥＲｔａｒｇの場合には上記ＳＩＲ目標（ＳＩＲｔａｒｇ）を増加させ、逆の場合には、上記ＳＩＲ目標（ＳＩＲｔａｒｇ）を減少させるステップと
を含むステップを備える外部ループ電力制御機構によって達成される。
【００２０】
このプロセスはさらに、上記ＳＩＲ目標の値（ＳＩＲｔａｒｇ）の迅速な訂正を行うために並列に実行されるさらに追加のアルゴリズムを特徴とする。
【００２１】
このさらに追加のアルゴリズムは、
−ＳＩＲ値の推定を計算するステップと、
−予め定めたスライディングウィンドウの間に発生するＣＲＣ誤りの数を数えるステップと、
−二重条件であって、
−上記予め定めたスライディングウィンドウの間に発生するＣＲＣ誤りのバーストの検出、
−上記ＳＩＲ値の推定値が、上記第１の推定によって発行された上記ＳＩＲ目標値に近接するという、上記ＳＩＲ目標の上記第１の推定の事前収束
を含む二重条件を検出するステップと、
上記検出に加えて、上記ＳＩＲ目標ＳＩＲｔａｒｇに即時訂正を適用するステップ（２４）と、を含む。
【００２２】
したがって、通信受信の条件の変化の監視はもはや、先行技術のシステムの場合のようにただ１つのＢＬＥＲだけに基づくものではなく、少数のスロットに対応する予め定めたウィンドウの間のＣＲＣのバーストの検出に基づくものであるため、システムはこの場合、通信のサービス品質の急な変化を検出することができるようになる。
【００２３】
一実施形態において、ＳＩＲの推定は、ダウンリンクチャネル上で発生する叙述的パイロット（predicative pilot）の使用に基づいて実行される。
【００２４】
好ましくは、予め定めたウィンドウは、Ｎ個のＴＴＩ（Transport Time Interval（送信時間間隔））に対応するように定められ、ブロックを含まない空のＴＴＩは含まない。
【００２５】
また本発明は、基地局から受信したブロック誤り率（ＢＬＥＲ：Block Error Rate）目標の値に従って信号対干渉比（ＳＩＲ：Signal To Interference）目標の第１の推定を適用する手段であって、
−上記基地局からブロック誤り率（ＢＬＥＲ）目標（ＢＬＥＲｔａｒｇ）を受信する手段と、
−Ｎ１個のブロックに関して、ＢＬＥＲ値の値の推定（ＢＬＥＲｅｓｔ）を実行する手段と、
−上記推定値（ＢＬＥＲｅｓｔ）をＢＬＥＲ目標の値（ＢＬＥＲｔａｒｇ）と比較し、上記比較に応じて、ＢＬＥＲｅｓｔ＞ＢＬＥＲｔａｒｇの場合には前記ＳＩＲ目標を増加させ、逆の場合には、上記ＳＩＲ目標を減少させる手段と、
を備える改善された外部ループ電力制御機構を備えるＵＭＴＳ通信システムのための受信機も提供する。
【００２６】
この受信機はさらに、
後者によって発行された上記ＳＩＲ目標の値（ＳＩＲｔａｒｇ）を訂正するために、
−ＳＩＲ値の推定を計算する手段と、
−予め定めたスライディングウィンドウの間に発生するＣＲＣ誤りの数を数える手段と、
−二重条件であって、
−上記予め定めたスライディングウィンドウの間に発生するＣＲＣ誤りのバーストの検出、
−上記ＳＩＲ値の推定が、上記第１の推定によって発行されたＳＩＲ目標値に近接するという、ＳＩＲ目標の上記第１の推定値の事前収束、
を含む二重条件を検出する手段と、  を備え、
上記検出に加えて、上記ＳＩＲ目標ＳＩＲｔａｒｇに即時訂正を適用する（２４）手段をさらに備える、上記推定と並列に実行されるさらに追加のプロセスを実行する手段を特徴とする。
【００２７】
本発明は特に、ＵＭＴＳ携帯電話機またはユーザ端末に適合される。
【００２８】
本発明の１つまたは複数の実施形態の他の特徴は、以下の詳細な説明を添付の図面と併せて読めば最もよく理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】ダウンリンクおよびアップリンクの両方のレベルで使用される内部および外部の電力制御ループの一般原理を示す図である。
【図２Ａ】並列に実行される２つのプロセスを含む一実施形態を説明する図である。
【図２Ｂ】並列に実行される２つのプロセスを含む一実施形態を説明する図である。
【図３】図２のプロセスにおいて使用されるバースト誤り検出原理を示す図である。
【図４】本発明のプロセスのアプリケーションの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
次に、図２Ａおよび図２Ｂに関して、並列に実行される２つのプロセスを含む一実施形態を説明する。
【００３１】
第１のプロセスは、ステップ１０〜１５に示されており、ＳＩＲ目標の第１の評価を生成するのに使用され、有利には、任意の公知の技法を使用し得る。
【００３２】
図２Ａの実施形態には、ステップ１０で、プロセスが、基地局から受信したＢＬＥＲ目標（ＢＬＥＲｔａｒｇ）に従ってＳＩＲ目標（ＳＩＲｔａｒｇ）の第１の推定値を適用することが示されている。そのような第１の推定値は公知の技法に基づくものであり、以下のステップ１１〜１３を含む。
【００３３】
ステップ１１で、プロセスは基地局からＢＬＥＲ目標（ＢＬＥＲｔａｒｇ）を受信する。
【００３４】
ステップ１２で、プロセスは、Ｎ１個のブロックに関してＢＬＥＲ値の値の推定（ＢＬＥＲｅｓｔ）を実行する。Ｎ１はＢＬＥＲ目標の値に依存する。例えば、ＢＬＥＲ目標が１０−３である場合、Ｎ１の値は１０００ブロックとすることができる。
【００３５】
ステップ１３で、プロセスは、ＢＬＥＲｅｓｔの値を目標ＢＬＥＲｔａｒｇと比較する。ＢＬＥＲｅｓｔ＞ＢＬＥＲｔａｒｇの場合には、プロセスは、ステップ１４で、第１の予め定めた値（Ｘ）のＳＩＲ目標（ＳＩＲｔａｒｇ）を増加させ、そうでない場合には、ステップ１５で、第２の予め定めた値（Ｙ）のＳＩＲｔａｒｇの値を減少させる。
【００３６】
ステップ１０〜１５のプロセスは、ＳＩＲ目標の値を、おそらくは静的なチャネルでのＢＬＥＲ目標の値に完全に適合されたゆっくり収束するプロセスとして連続して更新することが分かる。
【００３７】
図２Ｂに、環境が急激に変化する場合のＳＩＲ目標の細かい訂正を可能にする、上記ステップ１１〜１５と並列に実行される追加の第２の分岐を示す。
【００３８】
図２Ｂはステップ２１から開始し、そこでプロセスは、干渉および雑音の影響も含む信号対雑音比の推定を始める。信号対雑音比の計算は、当業者には周知の操作であり、これ以上詳述しない。そのような推定は、いくつかのダウンリンクチャネル上におけるいくつかのの予想されるパイロットの使用に基づくものであるといえば十分である。実際には、一実施形態において、ＳＩＲの測定は、チャネルごとに１フレーム当たり１５測定に達するあらゆるスロットにおいて行われる。
【００３９】
ステップ２２は、少数のＴＴＩ（送信時間間隔）からなるスライディングウィンドウ内で検出されるＣＲＣ誤りの数を数えるためのＣＲＣカウンタの初期化ステップである。
【００４０】
スライディングウィンドウは、少数のフレームの限られた期間において発生するＣＲＣ誤りのバーストを検出するように設けられ、よって、プロセスの迅速な適応が可能になることに留意すべきであり、これがこの実施形態の有利な側面である。
【００４１】
ステップ２３は二重条件を検出するための検査であり、二重条件は、
−第１には、予め定めたスライディングウィンドウの間のＣＲＣ誤りのバーストの検出であり、
−第２には、ステップ１０〜１５のプロセスの事前収束、すなわち、ステップ２１のＳＩＲｅｓｔが、ステップ１０〜１５で計算されたＳＩＲ目標の第１の推定値に近いという事実であり、これは、アルゴリズム全体の安定性を確実にするための本発明の別の重要な特徴である。実際には、ＳＩＲｅｓｔとＳＩＲｔａｒｇの第１の推定値との差分が所定の差分より小さいときに、収束は決定される。
【００４２】
二重条件が満たされない場合、プロセスはステップ２１に戻る。
【００４３】
二重条件が満たされる場合には、プロセスは、ステップ１０〜１５の基本機構によって発行されたＳＩＲｔａｒｇの値への即時訂正を適用するステップ２４に進む。
【００４４】
ステップ２５で、プロセスは適切な送信電力訂正（ＴＰＣ）コマンドを生成する。
【００４５】
図３に、前述の実施形態に係るバースト検出の説明図を示す。
【００４６】
プロセスは、以下の定義および変数を用いて実施される。
【００４７】
Ｎは、スライディングウィンドウ機構を用いて誤りの数ＮｂＣＲＣ＿Ｘを測定するために使用されるＴＴＩ（ＴｒＣＨ  Ｘ当たりの時間）の数であり、一具体的実施形態において、Ｎは、その尺度が利用できる、空でないＴＴＩだけを含むことに留意されたい。Ｎは、バースト誤りに素早く反応させるのに十分なほど小さく、一貫性を有する測定を可能にするのに十分なほど大きくなければならない。
【００４８】
Ｎｔｈｒ＿Ｘは、所与のＢＬＥＲｔｇｔ＿Ｘについてのバースト検出条件を確認するための誤りの数である。Ｎｔｈｒ＿ＸはＢＬＥＲ目標の関数である。すなわち、通例、小さいＢＬＥＲ目標を仮定すると、必要とされる誤りの数も小さくなるはずである。ＴＴＩの対応するフレーム上で測定されたＳＩＲが、全フレーム平均ＳＩＲが現在のＳＩＲ目標ＴｈＳＩＲｂｕｒｓｔＥｒｒｏｒより大きいようなものである場合には、バースト誤り検出のため、にＣＲＣ  ＫＯが考慮に入れられるべきである。逆に、現在のＳＩＲ目標ＴｈＳＩＲｂｕｒｓｔＥｒｒｏｒ（それについてのＣＲＣ  ＫＯが報告されるＴＴＩに対応する）より小さい少なくとも１つのフレーム平均ＳＩＲがある場合には、このＴＴＩで検出されたＣＲＣ  ＫＯはバースト誤り検出のために考慮されない。
【００４９】
ＥｒｒｏｒＳｔｅｐＵＰ＿Ｘは、ＢＬＥＲｔｇｔ＿Ｘのためのバースト検出条件に対応するＳＩＲ目標増大値である。ＥｒｒｏｒＳｔｅｐＵＰ＿Ｘは、ＢＬＥＲ目標と、測定ウィンドウ上で検出される誤りの数との関数である。通例、ＢＬＥＲ目標が小さく、誤りの数が増加する場合には、ＥｒｒｏｒＳｔｅｐＵＰ＿Ｘが増大する。
【００５０】
定数定義の例
Ｎ＝５ＴＴＩ＿Ｘ
Ｎｔｈｒ＿Ｘ＝４（その間隔におけるＢＬＥＲｔｇｔ＿Ｘ［１０ｅ−１．３，１０ｅ−２．３］についてのバースト検出条件を確認するための誤りの数）
Ｎｔｈｒ＿Ｘ＝３（１０ｅ−２．３より小さいＢＬＥＲｔｇｔ＿Ｘについてのバースト検出条件を確認するための誤りの数）
ＴｈＳＩＲｂｕｒｓｔＥｒｒｏｒ＝５ｄＢ
ＥｒｒｏｒＳｔｅｐＵＰ＿Ｘ＝２ｄＢ（その間隔におけるＢＬＥＲｔｇｔ＿Ｘ［１０ｅ−１．３，１０ｅ−２．３］についてのバースト検出条件に対応するＳＩＲ目標増大値）
ＥｒｒｏｒＳｔｅｐＵＰ＿Ｘ＝３ｄＢ（１０ｅ−２．３より小さいＢＬＥＲｔｇｔ＿Ｘについてのバースト検出条件に対応するＳＩＲ目標増大値）
再初期化
あらゆるＴｒＣＨ  ＸについてのＮｂＣＲＣ＿Ｘ＝Ｏ
スライディングウィンドウ内容リセット（ウィンドウにおける測定０）
【図１】
0005461684.tif 000002
【図２Ａ】
0005461684.tif 000003
【図２Ｂ】
0005461684.tif 000004
【図３】
0005461684.tif 000005
【図４】
0005461684.tif 000006