(57)【要約】【課題】無線遠隔通信のトラフィック・パイロット率（ＴＰＲ）を制御する方法を提供すること。【解決手段】方法は、ハイブリッドＡＲＱ送信システムにおいて使用される。一般に、情報が、通信チャネル上で送信され、次いで、肯定応答（ＡＣＫ）信号または否定応答（ＮＡＣＫ）信号が、ＴＰＲを調節するために使用される。ＴＰＲは、ＮＡＣＫ信号の受信に応答して大きく上方に調節され、ＡＣＫ信号の受信に応答してわずかに下方に調節される。このようにして、ＴＰＲは、送信が失敗するとき、迅速に上方に調節され、送信が成功するとき、緩慢に下方へドリフトすることが許容される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信チャネルのトラフィック・パイロット率を制御する方法であって、
前記通信チャネル上で情報を送信することと、
前記情報が首尾よく受信されたかを示す信号の受信に応答して、前記通信チャネルの前記トラフィック・パイロット率を調節することとを備える方法。
【請求項２】
前記情報が首尾よく受信されたかを示す前記信号の受信に応答して、前記通信チャネルの前記トラフィック・パイロット率を調節することが、前記情報が首尾よく受信されたかを示す前記信号の受信に応答して、前記トラフィック・パイロット率を下方に調節することをさらに備える、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記情報が首尾よく受信されたかを示す前記信号の受信に応答して、前記トラフィック・パイロット率を下方に調節することが、応答信号の受信に応答して、前記トラフィック・パイロット率を下方に調節することをさらに備える、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記情報が首尾よく受信されたかを示す前記信号に応答して前記通信チャネルの前記トラフィック・パイロット率を調節することが、前記情報が首尾よく受信されなかったことを示す信号の受信に応答して、前記トラフィック・パイロット率を上方に調節することをさらに備える、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記情報が首尾よく受信されなかったことを示す信号の受信に応答して、前記トラフィック・パイロット率を上方に調節することが、否定応答信号の受信に応答して前記トラフィック・パイロット率を上方に調節することをさらに備える、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記否定応答信号の受信に応答して前記トラフィック・パイロット率を上方に調節することが、事前選択数の否定応答信号の受信に応答して、前記トラフィック・パイロット率を上方に調節することをさらに備える、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記情報が首尾よく受信されたかを示す前記信号に応答して前記通信チャネルの前記トラフィック・パイロット率を調節することが、前記情報が首尾よく受信されたことを示す信号の受信に応答して、第１事前選択量だけ前記トラフィック・パイロット率を下方に調節することと、前記情報が首尾よく受信されなかったことを示す信号の受信に応答して、第２事前選択量だけ前記トラフィック・パイロット率を上方に調節することとをさらに備える、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記情報が首尾よく受信されたことを示す信号の受信に応答して、前記第１事前選択量だけ前記トラフィック・パイロット率を下方に調節すること、および前記情報が首尾よく受信されなかったことを示す信号の受信に応答して前記第２事前選択量だけ前記トラフィック・パイロット率を上方に調節することが、前記第１量が前記第２量より大きいことをさらに備える、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
情報が送信されなかったことに応答して前記通信チャネルの前記トラフィック・パイロット率を低減することをさらに備える、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記通信チャネルの前記トラフィック・パイロット率が事前選択限界を超えて調節されることを防止することをさらに備える、請求項１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に遠隔通信に関し、より具体的には無線通信に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＤＭＡ２００システムでは、リバース・リンク外部ループ電力制御（ＯＬＰＣ）が、可動局によってリバース・リンク上で送信された対象トラフィック・チャネルのエラー率性能を維持するために、一般に使用される。一般に、ＯＬＰＣの目的は、所与のチャネルについて対象フレーム・エラー率（ＦＥＲ）を維持することである。ＯＬＰＣは、内部ループ電力制御（ＩＬＰＣ）について追跡対象を設定する。その結果、保護されるトラフィック・チャネルの望ましいＦＥＲが、ＩＬＰＣにより達成されるはずである。
【０００３】
歴史的に、外部ループ機構は、（ａ）パイロット強度を調節し（復号失敗時にパイロット強度を増大させ、復号成功時にパイロット強度を減少させる）、したがって、個々のチャネルがパイロットに関する固定トラフィック・パイロット率（ＴＰＲ）を維持するので、個々のチャネルのそれぞれの強度を対応して変化させる、または（ｂ）シグナリング・メッセージを介して個々のチャネルのトラフィック・チャネル比を変化させる、もしくは両方を実施するために、これらのチャネルのそれぞれに関する復号結果を使用するベース局受信器に応じて、所有されてきた。
【０００４】
第１手法の１つの欠点は、複数のチャネルが存在するとき、各チャネルのＦＥＲ対象が、パイロットのみを増大させることによって（一方、チャネルＴＰＲを一定に維持する）同時に設定されない可能性があることである。第２に、この方法により、単一チャネルの強度のみを増大させる必要があるとき、すべてのチャネルの強度が増大する（必要ではない可能性がある）ことである。第２機構は、第１を補完することが可能であるが、緩慢であり、不必要な負荷をエア・インタフェースに課す。
【０００５】
ＣＤＭＡ２０００改定Ｄでは、従来のＣＤＭＡ２０００−１ｘトラフィック・チャネル（ＯＬＰＣメトリックが従来通り生成される元である基本（ボイス）チャネル（ＦＣＨ））が存在しないチャネル構成が存在する。したがって、パケット・データ・チャネル（ＰＤＣＨ）が存在するとき、これらのメトリックをＯＬＰＣに使用し続けるのは可能ではない。チャネル構成が１×トラフィック・チャネルを含む場合でも、そのようなチャネルを復号することによって駆動されるＯＬＰＣが、ＰＤＣＨの対象ＦＥＲを満たすことになる保証はない。さらに、改定Ｄでは、複数の新しいチャネルが導入される。新しいチャネルは、異なる品質要件を有する。１つのＯＬＰＣ駆動パイロット設定点を使用して、異なるチャネルの異なる品質対象（たとえば、リバース・チャネル品質インジケータ・チャネルＲ−ＣＱＩＣＨおよびリバース・パケット・データ・チャネルＲ−ＲＤＣＨ）を同時に満たすことは困難である。最後に、Ｒ−ＰＤＣＨ復号に基づくパイロット設定点を設定することは困難であるが、その理由は、このチャネルは、常に送信されるとは限らないからである。当業者なら、このチャネルを欠如から復号することができないことを認識することは、直接的ではないことを理解するであろう。そのような誤った決定により、パイロット設定点が不必要に増大されることがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上述された問題の１つまたは複数の影響を克服する、または少なくとも低減することを対象とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一実施形態では、通信チャネルのトラフィック・パイロット比を制御する方法が提供される。方法は、情報を通信チャネル上で送信することを備え、通信チャネルのトラフィック・パイロット比の調節は、情報が首尾よく受信されたかを示す信号の受信に応答する。
【０００８】
本発明は、同じ参照符号が同じ要素を指す添付の図面に関連して取り入れられる以下の記述を参照することによって理解されることが可能である。
本発明は、様々な修正および代替形態が可能であるが、特定の実施形態が、図面において例として示され、本明細書において詳細に記述される。しかし、特定の実施形態の本明細書における記述は、本発明を開示される特定の形態に限定することを意図せず、対照的に、本発明は、添付の請求項によって確定される本発明の精神および範囲内にあるすべての修正、等価物、および代替物を網羅することを理解されたい。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の例示的な実施形態が、以下に記述される。明瞭にするために、実際の実施態様のすべての特徴が、本明細書において記述される訳ではない。任意のそのような実際の実施形態の開発では、システムに関係し、かつ企業に関係する制約の準拠など、開発者の特定の目的を達成するために、実施態様ごとに異なる可能性がある多くの実施態様特有の決定が行われる可能性があることを理解することが可能である。さらに、そのような開発努力は、複雑で時間がかかる可能性があるが、それにもかかわらず、この開示の利益を有する当業者には、ルーチン作業とすることできることが理解されるであろう。
【００１０】
本発明の一実施形態では、別々のＯＬＰＣ方式が、パイロットＲ−ＣＱＩＣＨ、Ｒ−ＦＣＨなど、他のチャネルの性能に対する依存ならびに影響が最小限の状態で、Ｒ−ＰＤＣＨのエラー率性能を維持する。これにより、異なる品質要件を満たして、従来のパイロットに基づくＯＬＰＣをより簡単にするように、従来のＯＬＰＣの必要性も緩和される。本発明では、ＡＣＫ／ＮＡＣＫフィードバックに基づいて可動局（ＭＳ）においてＲ−ＰＤＣＨのＴＰＲを調整する方法が提案される。
【００１１】
図１は、無線遠隔通信システム１００の一実施形態を概念的に示す。示される実施形態では、無線遠隔通信システム１００は、コード分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）２０００プロトコルに従って動作するセルラ無線遠隔通信システム１００である。
【００１２】
無線遠隔通信システム１００は、１つまたは複数のベース局１１０に通信により結合されるラジオ・ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）１０５を含む。代替実施形態では、ラジオ・ネットワーク制御装置１０５は、様々な有線リンクおよび／または無線リンクのいずれかによって１つまたは複数のベース局１１０に通信により結合されることが可能である。さらに、ラジオ・ネットワーク制御装置１０５と１つまたは複数のベース局１１０との間を通過した信号が、他の装置（図示せず）を通過することが可能である。たとえば、信号は、１つまたは複数のルータ、スイッチ、ネットワークなどを通過することが可能である。
【００１３】
各ベース局１１０は、少なくとも１つのセル１１５に関連付けられる。たとえば、各ベース局１１０は、約２マイルの半径を有する地理的領域に対応するセル１１５に関連付けられることが可能である。しかし、当業者なら、セル１１５のサイズは、ベース局１１０の送信電力および／または受信電力、建物および／または山などの障害物の存在などを含むが、これに限定されずに、様々な因子に依拠することを理解されたい。さらに、当業者なら、セル１１５は、６角形などの簡単な幾何学的形状を有さない可能性があり、セル１１５の境界は、明瞭化のために、図１に示されるセル１１５は、精確な境界を有する６角形として示されているが、一般に精密には画定されないことを理解されたい。
【００１４】
動作時、可動ユニット１２０は、可動ユニット１２０を含むセル１１５に関連付けられた少なくともベース局１１０との同時無線通信リンク１２５を確立する。一実施形態では、同時無線通信リンク１２５は、複数のチャネルを含む。本発明は、複数のチャネルの多くと関連して応用されることが可能であるが、本発明を記述するために、Ｒ−ＰＤＣＨチャネルに関する応用例が、本明細書において提示される。
【００１５】
Ｒ−ＰＤＣＨの送信機構は、肯定応答が受信されるまで、可動局１２０によって成功送信を試行すること（システムによって規定される限界まで）からなる。ベース局１１０は、肯定応答または否定応答（ＡＣＫおよびＮＡＣＫ）で、各送信（および再送信）試行に応答する。
【００１６】
ここで図２を参照すると、ベース局１１０と可動ユニット１２０との間の信号の相互作用が、様式的に示されている。可動ユニット１２０は、第１サブパケット１１をＲ−ＰＤＣＨチャネル上でベース局１１０に送達することによって開始される。示される実施形態では、ベース局１１０は、サブパケット１１を適切に復号することができず、したがって、ＮＡＣＫ信号を可動ユニット１２０に送達することによって応答する。可動ユニット１２０は、サブパケット１２を送達することによってＮＡＣＫ信号に応答する。この場合、ベース局１１０は、サブパケット１２を完全に復号することができ、したがって、可動ユニット１２０にＡＣＫ信号を通知する。可動ユニット１２０は、成功受信サブパケット１２を考慮して早期に再送信プロセスを終了し、次のエンコーダ・パケットに移動する。
【００１７】
当業者なら、可能な再送信の数は、特定の実施態様における因子の数に依拠する設計選択肢であることを理解するであろう。たとえば、示される実施形態において、可動ユニット１２０は、ベース局１１０からＮＡＣＫ信号を受信する限り、全部で３つのサブパケットを送信することが可能である。図２に示されるように、可動ユニット１２０は、ベース局１１０からのＮＡＣＫ信号の受信に応答して、全部で３つのサブパケット２１、２２、２３を送信する。
【００１８】
プロセスは、図３の様式フローチャートにおいてさらに記述される。プロセスは、ブロック３００において、可動ユニット１２０が、新しい高速送信が行われるように設定されることを決定することで開始される。次いで、ブロック３０２において、新しいエンコーダ・パケットが、送信のために選択される。さらに、ブロック３０４において、可動ユニット１２０は、送信される適切なサブパケットを決定し、次いで、ブロック３０６において、選択されたサブパケットをベース局１１０に送信する。その後、可動ユニット１２０は、ベース局１１０からの応答信号を待機する。ＡＣＫ信号が受信される場合、現行ＴＰＲが最小限界値にあるかを判定するために、決定ブロック３０８が、制御をブロック３１４に経路指定する。現行ＴＰＲが最小限界値にある場合、ブロック３１６において、ＴＰＲは、現行レベルに維持される。そうでない場合、制御が、第１タイプの調整がＴＰＲに対して行われるブロック３１８に転送され、次いで、プロセスは、新しいエンコーダ・パケットで反復される。以下でより詳細に議論されるように、示される実施形態では、ＴＰＲは、ブロック３１８において下方に調節される。
【００１９】
代替として、ＮＡＣＫ信号が受信される場合、決定ブロック３０８は、制御を決定ブロック３１０に経路指定する。可動ユニット１２０が３つのＮＡＣＫ信号を受信しない場合、制御は、次のサブパケットが選択されて、送信されるブロック３０４に戻る。一方、可動ユニット１２０が、現行エンコーダ・パケットに関して３つのＮＡＣＫ信号を受信した場合、制御は、現行ＴＰＲが最大レベルにあるかを判定するために、ブロック３２０に転送される。現行ＴＰＲが最大レベルにある場合、制御は、ブロック３１６に転送され、ＴＰＲは、現行レベルに維持される。そうでない場合、ＴＰＲが最大レベルより下にある場合、制御は、第２タイプの調整がＴＰＲに対して行われるブロック３１２に転送される。以下でより詳細に議論されるように、示される実施形態では、ＴＰＲは上方に調節される。
【００２０】
ブロック３００に戻ると、可動ユニット１２０が高速データ送信を計画しない場合、プロセスは、ＴＰＲを下方に調節するために、ブロック３１４に向けられる。
ブロック３１８および３１２においてＴＰＲを調節するために使用される基本的なアルゴリズムは、以下の通りである。
IF NACK ON LAST RETRANSMISSION,
THEN PDCH_TPR(.)=PDCH_TPR(.)+TPR_ADJUST_UP（dBで表される）
ELSE
PDCH_TPR(.)=PDCH_TPR(.)-TPR_ADJUST_DOWN
【００２１】
本質的に、可動ユニット１２０は、再送信のダイバーシティ利得を維持するために、３つの送信失敗が行われるときはいつもＰＤＣＨの強度を増大させる。送信が成功したとき、または送信が行われないときでも、次の可能な送信のＰＤＣＨ強度は減少される。通常、ステップ・アップは、ステップ・ダウンより大きい。ステップ・アップは、０．５ｄＢとすることが可能であるが、ステップ・ダウンは、ステップ・アップ値の端数とすることが可能である。たとえば、本発明の一実施形態では、ステップ・ダウンは、ステップ・アップ値のわずかに１００分の１とすることが可能である。この手法は、ＴＰＲ値がドリフトしている間、パケット・エラーをＦＥＲ対象が維持されるレベルに訂正する。
【００２２】
応答信号が２つ以上のベース局１１０（またはベース局あたりのセクタ）から送信されることが可能であることが理解されるであろう。しかし、本発明の一実施形態では、可動ユニット１２０は、ＰＤＣＨのＴＰＲ調節を駆動するために、サービング・セクタからの応答のみを使用する。非サービング・セクタからの率制御が、非サービング・セクタにおける永続的な過負荷の可能性を低減することが可能である。
【００２３】
本発明の一実施形態では、上限および下限が、図３に示されるように確立され、これを超えると、ＴＰＲは、可動ユニット１２０によって調節されない可能性がある。許容可能なＴＰＲ調節の例示的な範囲は、０．５ｄＢのステップ・サイズで、通常ＴＰＲから＋／−２ｄＢである。
【００２４】
当業者なら、ＰＤＣＨ上での送信は、ＡＲＱチャネルとして知られる複数の時間インタレース・チャネル上で行うことができることを理解するであろう。本発明の一実施形態では、可動ユニット１２０は、ＡＲＱチャネルのそれぞれについて個々のＴＰＲを設定することが可能である。しかし、いくつかの応用例では、簡略化された手法が有用である可能性がある。たとえば、各４０ｍｓ境界の端部において（改定Ｄでは、４つのＡＲＱチャネルが存在し、各ＰＤＣＨ送信は、１０ｍｓを張る）、可動ユニット１２０は、ＰＤＣＨ送信が上において再送信限界に到達したＡＲＱチャネルを分離する。すべてのそのようなチャネル上の送信が失敗した場合、可動ユニット１２０は、ＴＰＲ＿ＡＤＪＵＳＴ＿ＵＰによってＰＤＣＨ  ＴＰＲを増大させる。すべてのそのようなチャネルが成功した場合、可動ユニット１２０は、ＴＰＲ＿ＡＤＪＵＳＴ＿ＤＯＷＮによって、ＰＤＣＨ  ＴＰＲを減少させる。いくつかの送信が成功し、その他が失敗した場合、ＴＰＲ変化は、送信の成功または失敗に応答して各ＡＲＱチャネル上で通常に行われた個々のＴＰＲの平均である。任意のＡＲＱチャネル上での送信が失敗した場合、代替規則が、ＴＰＲ＿ＡＤＪＵＳＴ＿ＵＰであり、そうでない場合、ＴＰＲ＿ＡＤＪＵＳＴ＿ＤＯＷＮである。各ＰＤＣＨサブ・チャネルは、別々のＴＰＲを有することができるので、サブ・チャネルあたりに基づく動作は、他の選択肢である。これにより、いくつかのサブ・チャネルがオンであり、いくつかがオフである、いくつかが良好であり、いくつかが不良であるなどの状況によって導入される複雑さが回避される。
【００２５】
本発明の一実施形態では、サービング・ベース局および非サービング・ベース局１１０の両方がＰＤＣＨ上でのＴＰＲを「知る」ことが、少なくとも２つの理由で有用である可能性がある。第１に、ＰＤＣＨでコーダは、ＴＰＲを使用することが可能である。第２に、ＴＰＲは、負荷を推定するために使用されることが可能である。
【００２６】
非サービング・ベース局１１０におけるＴＰＲエラー率の影響を緩和するために、可動ユニット１２０は、ＴＰＲを増大したか、または低減したかの表示を送信する。この表示により、非サービング・ベース局１１０は、可動ユニット１２０のＴＰＲをより確実に追跡することが可能になる。リバース・パケット・データ制御チャネル上の可動局インジケータ・ビット（ＭＳＩＢ）などの既存ビットが、この機能を支援するために使用されることが可能である。ＭＳＩＢは、ＣＤＭＡ２０００改定Ｄ規格において現在確定されている。ＭＳＩＢの当初の使用を維持するために、第１サブパケット送信に対応するＭＳＩＢのみが、可動局ＴＰＲ変更表示のために再確定される。
【００２７】
本発明の一実施形態において、現行スケジュールおよび率制御プロトコルは、ＴＰＲ限界値を指定し、一方、率ステップは、ＴＰＲ限界を調節する。可動局にダウンロードされた別々の表が、各ＰＤＣＨ率の通常のＴＰＲ値、ならびに可動が現在送信している率制御ビットおよび率によって示されるＴＰＲステップ（ｄＢで表される）を指定する。提案されたＯＬＰＣ方式は、ＰＤＣＨ送信および制御機構に対して明らかであるが、その理由は、調節されたＴＰＲが、スケジュール承認および制御ビットによって示されるＴＰＲ限界を依然として満たすからである。
【００２８】
当業者なら、本明細書の様々な実施形態において示される様々なシステム層、ルーチン、またはモジュールは、実行可能な制御ユニットとすることが可能であることを理解するであろう。制御ユニットは、マイクロプロセッサ、マイクロ制御装置、デジタル信号プロセッサ、プロセッサ・カード（１つまたは複数のマイクロプロセッサまたは制御装置を含む）、あるいは他の制御または計算装置ならびに１つまたは複数の記憶装置内に含まれる実行可能命令を含むことが可能である。記憶装置は、動的ランダム・アクセス・メモリまたは静的ランダム・アクセス・メモリ（ＤＲＡＭまたはＳＲＡＭ）、消去可能およびプログラム可能読取り専用メモリ（ＥＰＲＯＭ）、電気的消去可能およびプログラム可能読取り専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、ならびにフラッシュ・メモリなどの半導体メモリ装置を含めて、メモリの異なる形態を含むことが可能である。様々なシステムの様々なソフトウェア層、ルーチン、またはモジュールを作成する命令が、それぞれの記憶装置に記憶されることが可能である。命令は、それぞれの制御ユニットによって実行されるとき、プログラムされた行為を対応するシステムに実行させる。
【００２９】
上記で開示された特定の実施形態は、単なる例示であるが、その理由は、本発明は、本明細書の教示の利益を有する当業者には明らかである、異なるが、等価な方式で修正および実施されることが可能であるからである。さらに、以下の請求項において記述される場合を除いて、本明細書において示される構成または設計の詳細に限定されることを意図しない。したがって、上記で開示された特定の実施形態は、変更または修正されることが可能であり、すべてのそのような変更は、本発明の範囲および精神内にあると考慮されることが明らかである。したがって、本明細書において追求された保護は、以下の請求項において述べられる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明が使用されることが可能である無線遠隔通信システムの一実施形態を示す図である。
【図２】可動ユニット（ＭＵ）とベース局（ＢＳ）との間において送達される信号を示す様式図である。
【図３】可動ユニットからベース局にＲ−ＰＤＣＨ上でサブパケットを送達して、Ｒ−ＰＤＣＨに関連してＴＰＲを調節するためのプロセスを示すフロー・チャートである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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