(57)【要約】送信電力を制御して、受信される信号対干渉比（ＳＩＲ）を可能な限り目標ＳＩＲに近づけて維持するワイアレス通信システムおよび方法。受信品質は、ブロック誤り率（ＢＬＥＲ）に基づいて可能な限り目標品質近くに維持される。目標ＢＬＥＲに必要とされる目標ＳＩＲはチャネル状態に従って変動するので、目標ＢＬＥＲが初期目標ＳＩＲに変換される際に、チャネル状態の不整合により誤差が生じる可能性がある。外部ループの電力制御プロセスを使用して、必要とされる目標ＢＬＥＲに基づいて、ＣＣＴｒＣＨ（符号化複合トランスポートチャネル）ごとに目標ＳＩＲを設定する。このプロセスは、プロセスの収束速度が最大になるようにＳＩＲのステップサイズパラメータを調整する。
2005539438.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイアレス通信システムにおいて、送信電力を制御して目標信号対干渉比（ＳＩＲ）のステップサイズを調整して、ブロック誤り率（ＢＬＥＲ）に影響されるチャネル状態を補償する方法であって、
整定状態で、（ｉ）内部ループの整定時間、（ｉｉ）定常状態のステップサイズ、（ｉｉｉ）過渡状態のステップサイズ、および（ｉｖ）送信時間インターバル（ＴＴＩ）カウント、を含む複数のパラメータを初期化するステップと、
前記整定状態で、前記ＴＴＩカウントとＴＴＩ長の積が前記内部ループの整定時間より大きくなるまで、前記ＴＴＩカウントをインクリメントするステップと、
過渡状態で、巡回冗長検査（ＣＲＣ）の発生と少なくとも１つのステップサイズパラメータとに基づいて前記目標ＳＩＲを調整するステップと、
定常状態で、ＣＲＣと少なくとも１つのステップサイズパラメータとに基づいて前記目標ＳＩＲを調整するステップと
を有することを特徴とする方法。
【請求項２】
前記ステップサイズパラメータを使用して、前記目標ＳＩＲへの収束速度を決定するステップをさらに有する、請求項１の方法。
【請求項３】
前記過渡状態で、ステップダウンパラメータを使用して前記ＳＩＲ目標をデクリメントするステップをさらに有する、請求項１の方法。
【請求項４】
前記ステップダウンパラメータは、ブロック誤り率（ＢＬＥＲ）と前記ステップサイズの積に等しい、請求項３の方法。
【請求項５】
前記過渡状態でステップアップパラメータを使用して前記ＳＩＲ目標をインクリメントするステップをさらに有する、請求項１の方法。
【請求項６】
前記ステップアップパラメータは、前記ステップサイズと前記ステップダウンパラメータの差に等しい、請求項５の方法。
【請求項７】
前記定常状態でステップダウンパラメータを使用して前記ＳＩＲ目標をデクリメントするステップをさらに有する、請求項１の方法。
【請求項８】
前記ステップダウンパラメータは、ブロック誤り率（ＢＬＥＲ）と前記ステップサイズの積に等しい、請求項７の方法。
【請求項９】
前記ステップダウンパラメータは、２＊ＢＬＥＲと前記ステップサイズの積に等しい、請求項８の方法。
【請求項１０】
前記定常状態でステップアップパラメータを使用して前記ＳＩＲ目標をインクリメントするステップをさらに有する、請求項１の方法。
【請求項１１】
前記ステップアップパラメータは、前記ステップサイズと、ブロック誤り率（ＢＬＥＲ）と前記ステップサイズの積との差に等しい、請求項１０の方法。
【請求項１２】
前記目標ＳＩＲを前回の目標ＳＩＲ＋（step up）＊Ｎｅ−（step down)＊(Ｎｂ−Ｎｅ）に設定するステップをさらに有し、Ｎｂは１ＴＴＩ当たりのトランスポートブロック数であり、Ｎｅは１ＴＴＩ当たりのＣＲＣエラー数であり、（step up）は前記目標ＳＩＲをインクリメントするために使用されるパラメータであり、（step down）は前記目標ＳＩＲをデクリメントするために使用されるパラメータである、請求項１の方法。
【請求項１３】
前記目標ＳＩＲを前回の目標ＳＩＲ−（step down)＊(Ｎｂ）に設定するステップをさらに有し、Ｎｂは１ＴＴＩ当たりのトランスポートブロック数であり、（step down）は前記目標ＳＩＲをデクリメントするために使用されるパラメータである、請求項１の方法。
【請求項１４】
送信電力を制御して目標信号対干渉比（ＳＩＲ）のステップサイズを調整して、ブロック誤り率（ＢＬＥＲ）に影響されるチャネル状態を補償するワイアレス通信システムであって、
整定状態で、（ｉ）内部ループの整定時間、（ｉｉ）定常状態のステップサイズ、（ｉｉｉ）過渡状態のステップサイズ、（ｉｖ）送信時間インターバル（ＴＴＩ）カウント、を含む複数のパラメータを初期化する手段と、
前記整定状態で、前記ＴＴＩカウントとＴＴＩ長の積が前記内部ループの整定時間より大きくなるまで、前記ＴＴＩカウントをインクリメントする手段と、
過渡状態で、巡回冗長検査（ＣＲＣ）の発生と少なくとも１つのステップサイズパラメータに基づいて前記目標ＳＩＲを調整する第１の手段と、
定常状態で、ＣＲＣと少なくとも１つのステップサイズパラメータに基づいて前記目標ＳＩＲを調整する第２の手段と
を備えることを特徴とするワイアレス通信システム。
【請求項１５】
ワイアレス通信システムにおいて、送信電力を制御して目標信号対干渉比（ＳＩＲ）のステップサイズを調整して、ブロック誤り率（ＢＬＥＲ）に影響されるチャネル状態を補償する方法であって、
（ｉ）内部ループの整定時間、（ｉｉ）第１のステップサイズ、（ｉｉｉ）第２のステップサイズ、および（ｉｖ）送信時間インターバル（ＴＴＩ）カウント、を含む複数のパラメータを初期化するステップと、  
前記ＴＴＩカウントとＴＴＩ長の積が前記内部ループの整定時間より大きくなるまで、前記ＴＴＩカウントをインクリメントするステップと、
巡回冗長検査（ＣＲＣ）の発生に基づいて前記目標ＳＩＲを調整するステップと、
ＣＲＣに基づいて前記目標ＳＩＲを調整するステップと
を有することを特徴とする方法。
【請求項１６】
ステップサイズパラメータを使用して、前記目標ＳＩＲへの収束速度を決定するステップをさらに有する、請求項１５の方法。
【請求項１７】
ステップダウンパラメータを使用して前記ＳＩＲ目標をデクリメントするステップをさらに有する、請求項１５の方法。
【請求項１８】
前記ステップダウンパラメータは、ブロック誤り率（ＢＬＥＲ）と前記ステップサイズの積に等しい、請求項１７の方法。
【請求項１９】
ステップアップパラメータを使用して前記ＳＩＲ目標をインクリメントするステップをさらに有する、請求項１５の方法。
【請求項２０】
前記ステップアップパラメータは、前記ステップサイズと前記ステップダウンパラメータとの差に等しい、請求項１９の方法。
【請求項２１】
ステップダウンパラメータを使用して前記ＳＩＲ目標をデクリメントするステップをさらに有する、請求項１５の方法。
【請求項２２】
前記ステップダウンパラメータは、ブロック誤り率（ＢＬＥＲ）と前記ステップサイズの積に等しい、請求項２１の方法。
【請求項２３】
前記ステップダウンパラメータは、２＊ＢＬＥＲと前記ステップサイズの積に等しい、請求項２２の方法。
【請求項２４】
前記目標ＳＩＲを前回の目標ＳＩＲ＋（step up）＊Ｎｅ−（step down)＊(Ｎｂ−Ｎｅ）に設定するステップをさらに有し、Ｎｂは１ＴＴＩ当たりのトランスポートブロック数であり、Ｎｅは１ＴＴＩ当たりのＣＲＣエラー数であり、（step up）は前記目標ＳＩＲをインクリメントするために使用されるパラメータであり、（step down）は前記目標ＳＩＲをデクリメントするために使用されるパラメータである、請求項１５の方法。
【請求項２５】
前記目標ＳＩＲを前回の目標ＳＩＲ−（step down)＊(Ｎｂ）に設定するステップをさらに有し、Ｎｂは１ＴＴＩ当たりのトランスポートブロック数であり、（step down）は前記目標ＳＩＲをデクリメントするために使用されるパラメータである、請求項１５の方法。
【請求項２６】
送信電力を制御して目標信号対干渉比（ＳＩＲ）のステップサイズを調整して、ブロック誤り率（ＢＬＥＲ）に影響されるチャネル状態を補償するワイアレス通信システムであって、
（ｉ）内部ループの整定時間、（ｉｉ）第１のステップサイズ、（ｉｉｉ）第２のステップサイズ、および（ｉｖ）送信時間インターバル（ＴＴＩ）カウント、を含む複数のパラメータを初期化する手段と、
前記ＴＴＩカウントとＴＴＩ長の積が前記内部ループの整定時間より大きくなるまで、前記ＴＴＩカウントをインクリメントする手段と、
巡回冗長検査（ＣＲＣ）の発生に基づいて前記目標ＳＩＲを調整する第１の手段と、
ＣＲＣに基づいて前記目標ＳＩＲを調整する第２の手段と
を備えることを特徴とするワイアレス通信システム。
【請求項２７】
順方向チャネルでデータ信号を送信するワイアレス送受信装置（ＷＴＲＵ）のための送信電力制御の方法であって、前記ＷＴＲＵは、前記順方向チャネルを通じて受信されるデータ信号に基づいて計算される目標数値の関数として、順方向チャネルの電力調整を行うように構成され、
前記順方向チャネルで前記ＷＴＲＵからデータ信号を受信するステップと、
前記順方向チャネルで受信される信号中の所定の誤り状態の検出に基づいて、前記ＷＴＲＵの順方向チャネルの電力調整のための目標数値を計算するステップを含み、
該ステップが、
初期目標数値を設定するステップと、
前記初期値をとる予備期間後に、所定長さの時間インターバルでステップアップ量またはステップダウン量だけ前記目標数値を変え、それにより、前記目標数値が、すぐ直前の時間インターバル中に所定の誤り状態が検出された場合は前記ステップアップ量だけ上げられるか、または、前記すぐ直前の時間インターバル中に前記所定の誤り状態が検出されなかった場合は前記ステップダウン量だけ下げられるステップと、
前記ステップアップ量および前記ステップダウン量を第１の比較的高い過渡状態レベルに設定し、すぐ直前の時間インターバル中に所定の誤り状態が検出された場合は、第２の比較的低い定常状態レベルに下げられるまで、前記ステップアップ量および前記ステップダウン量を選択された量だけ減少させるステップとを有する
ことを特徴とする方法。
【請求項２８】
前記目標数値を計算するステップはさらに、前記ステップアップ量および前記ステップダウン量が前記第２の比較的低い定常状態レベルに設定されている間に、所定数の時間インターバル中に所定の誤り状態が検出されなかった場合は選択された量だけ前記ステップアップ量および前記ステップダウン量を増すステップを含む、請求項２７の方法。
【請求項２９】
前記目標数値は目標信号対干渉比（ＳＩＲ）であり、巡回冗長検査が行われて前記所定の誤り状態を検出する、請求項２７の方法。
【請求項３０】
ステップアップ量は個々のステップダウン量より大幅に大きく、前記第１のレベルのステップアップ量およびステップダウン量は前記第２のレベルのステップアップ量およびステップダウン量より２ｎ倍大きく、ｎは正の整数であり、すぐ直前の時間インターバル中に所定の誤り状態が検出された場合、前記ステップアップ量および前記ステップダウン量は前記第２のレベルになるまで１／２に減らされる、請求項２９の方法。
【請求項３１】
前記目標数値を計算するステップはさらに、前記ステップアップ量および前記ステップダウン量が前記第２の比較的低い定常状態レベルに設定されている間に、所定数の時間インターバル中に所定の誤り状態が検出されなかった場合は、前記ステップアップ量および前記ステップダウン量を２倍増するステップを含む、請求項３０の方法。
【請求項３２】
前記目標数値を計算するステップはさらに、前記ステップアップ量および前記ステップダウン量が前記第２の比較的低い定常状態レベルに設定されている間に、所定数の時間インターバル中に所定の誤り状態が検出されなかった場合は、前記ステップアップ量および前記ステップダウン量を前記第１のレベルに増すステップを含む、請求項３０の方法。
【請求項３３】
前記ＷＴＲＵはダウンリンクチャネルでユーザ信号を送信するネットワーク装置であり、前記目標数値を計算するステップは、前記ダウンリンクチャネルを受信するＷＴＲＵによって行われる、請求項２９の方法。
【請求項３４】
前記ＷＴＲＵのための閉ループ送信電力制御が実施され、
前記計算された目標ＳＩＲの関数として電力ステップコマンドを生成し、前記電力ステップコマンドを逆方向チャネルで送信するステップと、
前記逆方向チャネルで前記ＷＴＲＵにより前記電力ステップコマンドを受信し、前記受信した電力ステップコマンドに基づいて、順方向チャネルでの送信のための電力調整を計算するステップと
をさらに有する、請求項２９の方法。
【請求項３５】
３ＧＰＰ（第３世代パートナーシッププログラム）広帯域符号分割多重接続（Ｗ−ＣＤＭＡ）システムで実施され、前記ＷＴＲＵはダウンリンクチャネルでユーザ信号を送信するネットワーク装置であり、前記目標数値を計算するステップは、前記ダウンリンクチャネルを受信し、アップリンクチャネルで前記ネットワーク装置に送信される電力ステップコマンドを生成するＷＴＲＵによって行われる、請求項３４の方法。
【請求項３６】
順方向チャネルでデータ信号を送信する送信側ＷＴＲＵ（ワイアレス送受信装置）のための送信電力制御を実施する受信側ワイアレス送受信装置（ＷＴＲＵ）であって、前記送信側ＷＴＲＵは、前記受信側ＷＴＲＵによって計算される目標数値の関数として、順方向チャネルの送信電力調整を行うように構成され、前記受信側ＷＴＲＵは、
送信側ＷＴＲＵからのデータ信号を順方向チャネルで受信する受信機と、
前記順方向チャネルで受信される前記データ信号中の所定の誤り状態の検出に基づいて、前記送信側ＷＴＲＵで順方向チャネルの送信電力調整を実施するための目標数値を計算するプロセッサとを備え、
前記プロセッサは、
初期値をとる予備期間後に、所定長さの時間インターバルでステップアップ量またはステップダウン量だけ前記目標数値が変更され、それにより、すぐ直前の時間インターバル中に所定の誤り状態が検出された場合は、前記目標数値が前記ステップアップ量だけ上げられ、または、前記すぐ直前の時間インターバル中に前記所定の誤り状態が検出されなかった場合は、前記目標数値が前記ステップダウン量だけ下げられ、
前記ステップアップ量および前記ステップダウン量は、第１の比較的高い過渡状態レベルに設定され、すぐ直前の時間インターバル中に所定の誤り状態が検出された場合は、第２の比較的低い定常状態レベルに下げられるまで、選択された量だけ下げられる
ように目標数値を計算するよう構成されることを特徴とする装置。
【請求項３７】
前記プロセッサはさらに、前記ステップアップ量および前記ステップダウン量が前記第２の比較的低い定常状態レベルに設定されている間に、所定数の時間インターバル中に所定の誤り状態が検出されなかった場合は、前記ステップアップ量および前記ステップダウン量が選択された量だけ増されるように目標数値を計算するよう構成される、請求項３６の装置。
【請求項３８】
前記目標数値は目標信号対干渉比（ＳＩＲ）であり、
巡回冗長検査を行って前記所定の誤り状態を検出するように構成される、請求項３６の装置。
【請求項３９】
前記プロセッサは、ステップアップ量が所与のレベルの個々のステップダウン量より大幅に大きく、前記第１のレベルのステップアップ量およびステップダウン量は、前記第２のレベルのステップアップ量およびステップダウン量より２ｎ倍大きく、ｎは正の整数であり、すぐ直前の時間インターバル中に所定の誤り状態が検出された場合に、前記ステップアップ量および前記ステップダウン量が前記第２のレベルになるまで１／２に減らされるように、目標数値を計算するよう構成される、請求項３８の装置。
【請求項４０】
前記プロセッサはさらに、前記ステップアップ量および前記ステップダウン量が前記第２の比較的低い定常状態レベルに設定されている間に、所定数の時間インターバル中に所定の誤り状態が検出されなかった場合は、前記ステップアップ量および前記ステップダウン量が２倍増されるように、目標数値を計算するよう構成される、請求項３９の装置。
【請求項４１】
前記プロセッサはさらに、前記ステップアップ量および前記ステップダウン量が前記第２の比較的低い定常状態レベルに設定されている間に、所定数の時間インターバル中に所定の誤り状態が検出されなかった場合は、前記ステップアップ量および前記ステップダウン量が前記第１のレベルに引き上げられるように、目標数値を計算するように構成される、請求項３９の装置。
【請求項４２】
前記送信側ＷＴＲＵはダウンリンクチャネルでユーザ信号を送信するネットワーク装置であり、
前記ダウンリンクチャネルで受信される前記データ信号中の所定の誤り状態の検出に基づいて目標数値を計算するよう構成される、請求項３８の装置。
【請求項４３】
前記送信側ＷＴＲＵのための閉ループ送信電力制御が実施され、前記プロセッサはさらに、前記計算された目標ＳＩＲの関数として電力ステップコマンドを生成するように構成され、さらに、前記電力ステップコマンドを逆方向チャネルで前記送信側ＷＴＲＵに送信するように構成された送信機を備える、請求項３８の装置。
【請求項４４】
３ＧＰＰ（第３世代パートナーシッププログラム）広帯域符号分割多重接続（Ｗ−ＣＤＭＡ）システムで使用されるために実施され、前記送信側ＷＴＲＵはダウンリンクでユーザ信号を送信するネットワーク装置であり、前記ダウンリンクチャネルで受信される前記データ信号中の所定の誤り状態の検出に基づいて目標数値を計算するように構成される、請求項４３の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワイアレス通信の分野に関する。より詳細には、本発明は、目標信号対干渉比（ＳＩＲ）のステップサイズを調整することにより、変化するチャネル状態を補償することに関する。
【背景技術】
【０００２】
スペクトル拡散時分割複信（ＴＤＤ）システムは、同じスペクトルで複数の通信を搬送する。複数の信号は、各自のチップ符号シーケンス（符号）で区別される。ある構成では、ＴＤＤシステムは、１５個のタイムスロットなど複数のタイムスロットに分割された、反復するフレームを使用する。そのようなシステムでは、通信は、複数のタイムスロットのうち選択されたタイムスロットで送信され、１つのフレームで、タイムスロットと符号の両方で区別される複数の通信を搬送することができる。１つのタイムスロットにおける１つの符号の組み合わせを物理チャネルと称する。通信をサポートするのに必要な帯域幅に基づいて、その通信をサポートする１つまたは複数の物理チャネルが割り当てられる。
【０００３】
大半のＴＤＤシステムは、送信電力レベルを状況に合わせて制御する。ＴＤＤシステムでは、多くの通信が同じタイムスロットとスペクトルを共有することができる。ワイアレス送受信装置（ＷＴＲＵ）が基地局からダウンリンク送信を受信する間、その送信と同じタイムスロットおよびスペクトルを使用する他の通信はすべて、その特定の通信への干渉を引き起こす。１つの通信の送信電力レベルを上げると、そのタイムスロットとスペクトル内のすべての他の通信の信号品質が低下する。送信電力レベルを下げ過ぎると、受信機における信号対雑音比（ＳＮＲ）とビット誤り率（ＢＥＲ）が望ましくないものになる。通信の信号品質と低い送信電力レベルの両方を維持するために、送信電力の制御が用いられる。
【０００４】
電力制御の目的は、通信を適切に送信するのに必要とされる最小の電力を使用することである。ＴＤＤにおける電力制御の手段の１つは、例えば、最小の電力を使用して、各トランスポートチャネル（ＴｒＣＨ）がそれに必要とされるレベルを超えないブロック誤り率（ＢＬＥＲ）で動作できるようにするものである。ＴＤＤのダウンリンクの電力制御を行う標準的手法は、内部ループ制御と外部ループ制御を組み合わせる手法である。この標準的手法では、基地局は、特定のＷＴＲＵに伝送を送信する。ＷＴＲＵは、受信すると、すべてのタイムスロットのＳＩＲを測定し、その測定値を目標ＳＩＲと比較する。この目標ＳＩＲは、基地局から伝達されるＢＬＥＲから生成される。ＷＴＲＵは、測定ＳＩＲ値と目標ＳＩＲを比較した結果、物理層の送信電力制御（ＴＰＣ）コマンドを基地局に送信する。この標準的手法は、１つの符号化複合トランスポートチャネル（ＣＣＴｒＣＨ）につき１つのＴＰＣコマンドを提供する。ＣＣＴｒＣＨは、ＷＴＲＵまたは基地局との間でワイアレスインタフェースを通じて送信される、組み合わせられたデータ単位からなる物理チャネルである。このＴＰＣコマンドは、基地局に、ダウンリンク通信の送信電力レベルを調整するように指示する。基地局は、初期の送信電力レベルに設定されており、ＴＰＣコマンドを受信し、そのＣＣＴｒＣＨに関連付けられたすべてのタイムスロットにおける送信電力レベルを一度に調整する。
【０００５】
内部ループの制御プロセスは、データのＳＩＲ測定値をモニタすることにより、送信電力を制御して、受信されるＳＩＲを可能な限り目標ＳＩＲに近づけて維持する。外部ループの電力制御プロセスでは、目標ＳＩＲを制御して、データの巡回冗長コード（ＣＲＣ）の検査に基づいて、受信品質のＢＬＥＲを目標品質のＢＬＥＲに可能な限り近づけて維持する。外部ループの電力制御からの出力は、内部ループの電力制御に使用される、１つのＣＣＴｒＣＨにつき１つの新しい目標ＳＩＲである。
【０００６】
送信電力制御には主な誤り源が４つある。すなわち、１）系統誤差、２）ランダムな測定誤差、３）ＣＣＴｒＣＨの処理誤り、４）チャネル誤りである。系統誤差とランダム測定誤差は、ＳＩＲの測定値をモニタする内部ループの電力制御でかなり補正される。ＣＣＴｒＣＨの処理誤りは、符号間で相対的なＳＩＲの測定値を使用することにより、外部ループの電力制御または内部ループの電力制御によって補正される。チャネル誤りは、時間によって変動する未知のチャネル状態に関連する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
電力制御システムで、外部ループの電力制御プロセスは、最も見込みの高いチャネル状態を想定して、必要とされる目標ＢＬＥＲに基づいて各ＣＣＴｒＣＨの目標ＳＩＲを設定する。したがって、目標ＢＬＥＲと、それに対応付けられた目標ＳＩＲとの不整合は、実際のチャネル状態に応じて変動し、非常に低いＢＬＥＲで特に大きくなる。外部ループの電力制御はＣＲＣ検査に依存するので、低いＢＬＥＲで必要とされる目標ＳＩＲに収束するためにしばしば長い時間を要する。
【０００８】
したがって、目標ＳＩＲに適正な値が使用されるように実際のチャネル状態を判定する外部ループ電力制御が必要とされる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
連続した反復で外部ループの電力制御が行われる。初期パラメータが設定されると、誤りに基づくＳＩＲの過渡状態の最適化が増分的なステップで行われる。次いで、定常状態の判定が行われる。
【００１０】
一構成では、外部ループの電力制御プロセスを使用してＳＩＲをモニタし、および、受信信号品質を可能な限り目標品質に近づけて維持するように電力プロセスを調整して目標ＳＩＲを制御することにより、送信電力が制御される。不整合の誤差がＢＬＥＲによって受信品質の測定値として評価され、外部ループプロセスからの出力を使用して新しい目標ＳＩＲを得、それにより、チャネル状態が変化した時のＳＩＲの不整合が迅速に補償される。本発明は、特にデジタルワイアレス通信ネットワークで使用するのに有用である。
【００１１】
本発明の目的は、添付の詳細な説明と図面を検討することにより明らかになろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下で、図面を参照して現時点で好ましい実施形態について説明する。すべての図面を通じて、同様の要素は同様の参照符号で表す。
【００１３】
好ましい実施形態は、時分割複信方式を利用する３ＧＰＰ（第３世代パートナーシッププログラム）の広帯域符号分割多重接続（Ｗ−ＣＤＭＡ）システムとの関連で説明するが、本発明は、その広い形態で、限定されずに他の送信システムにも適用可能であることに留意されたい。例えば、それらの実施形態は、どの閉ループ電力制御の応用例にも適用することができ、周波数分割複信（ＦＤＤ）、時分割同期符号分割多重接続（ＴＤＳ  ＣＤＭＡ）、ＣＤＭＡ２０００、およびＩＥＥＥ標準８０２．１１に適用することができる。
【００１４】
以降、ワイアレス送受信装置（ＷＴＲＵ）には、これらに限定しないが、ユーザ機器、移動局、固定型または移動型の加入者装置、ページャ、あるいはワイアレス環境で動作することが可能な他のタイプのデバイスが含まれる。以降で言及される際、基地局には、これらに限定しないが、基地局、ノードＢ、サイトコントローラ、アクセスポイント、あるいはワイアレス環境にある他のインタフェースデバイスが含まれる。
【００１５】
送信電力制御のプロセスには、内部ループ電力制御、外部ループ電力制御、あるいは内部ループ電力制御と外部ループ電力制御の組み合わせが含まれる。本発明によれば、内部ループと外部ループ両方の電力制御プロセスが用いられる。内部ループ電力制御プロセスは、データのＳＩＲ測定値をモニタすることにより、送信電力を制御して、受信ＳＩＲを可能な限り目標ＳＩＲに近づけて維持する。外部ループ電力制御プロセスは、目標ＳＩＲを制御して受信品質を可能な限り目標品質に近づけて維持する。受信品質の典型的な測定法は、データのＣＲＣ検査に基づくＢＬＥＲである。外部ループ電力制御の出力は、内部ループ電力制御に用いられる新しい目標ＳＩＲである。
【００１６】
チャネル状態は未知なので、外部ループ電力制御プロセスは、「最も見込みの高い」チャネル状態に基づいて、必要とされる目標ＢＬＥＲを目標ＳＩＲに変換する。例えば、図１に、ｚｅｒｏ−ｆｏｒｃｉｎｇのマルチユーザ検出器を使用する３ＧＰＰで指定される各種のチャネル状態についてのＷＣＤＭＡ  ＴＤＤの典型的なダウンリンクのシミュレーション結果を示す。様々な伝播条件についての結果を示す。付加白色ガウス雑音（ＡＷＧＮ）が静的チャネルであり、一方、ケース１〜３は、異なるマルチパスプロファイルを有するフェージングチャネルである。ケース１のフェージングチャネルに必要とされる０．０１のＢＬＥＲで、およそ４．５ｄＢの目標ＳＩＲから、あらかじめ決められた送信電力を判定することができる。この目標ＳＩＲは、ケース２のフェージングチャネルの目標ＳＩＲより５ｄＢ高く、ＡＷＧＮの目標ＳＩＲより１２ｄＢ高く、想定される伝播条件に依存してＳＩＲ値が広い範囲をとることを表すことに留意されたい。したがって、目標ＳＩＲは、ケース１、または、すべてのチャネル状態（ＡＷＧＮ、ケース１、２、３）の平均に基づいて選択することができる。
【００１７】
上記の例に基づくと、必要とされるＢＬＥＲと、それに対応付けられた目標ＳＩＲとの不整合は、実際のチャネル状態に応じて変動し、特に非常に低いＢＬＥＲで大きくなる。外部ループの電力制御はＣＲＣ検査に依存するので、低いＢＬＥＲに必要とされる目標ＳＩＲに収束するのに長い時間を要する。したがって、本発明の高速収束方式は、チャネル状態の好適な変化が原因で過度に高い目標ＳＩＲが生じると、ジャンプアルゴリズムのステップサイズを一時的に増すことにより、想定されるチャネル状態と実際のチャネル状態との不整合を迅速に補償し、収束速度を加速することを試みる。
【００１８】
図２は、本発明によるジャンプアルゴリズムを用いた結果のグラフ図である。ＤＬ外部ループ電力制御プロセスでは、基本的に、１伝送時間インターバル（ＴＴＩ）当たりのＴｒＣＨブロックの様々なレートにおけるデータのＣＲＣ検査の結果に基づいて目標ＳＩＲを調整するジャンプアルゴリズムを利用する。
【００１９】
以下でより詳細に説明するように、ＤＬ外部ループ電力制御プロセスは、内部ループの整定状態、過渡状態、および定常状態の３つの状態を備える。
【００２０】
内部ループ整定状態で、内部ループの送信電力制御（ＴＰＣ）方式は、初期の目標ＳＩＲを変更せずに、初期のシステム系統誤差とランダム測定誤差を補正する。
【００２１】
過渡状態で、外部ループ電力制御プロセスは、チャネル状態の不整合によって生じた初期の目標ＳＩＲの誤差を補正することを試みる。最初に、過渡状態のジャンプアルゴリズムは、大きなステップサイズを使用して、目標ＳＩＲを急速に下げる（すなわちＣＲＣエラーを強制的に発生させる）。初期の大きなステップサイズは、目標ＢＬＥＲと、基準ＴｒＣＨの１ＴＴＩ当たりのトランスポートブロック数（Ｎｂ）とに基づいて次のように計算される。
SIR_step_size  ＝  ２*[log10(1/BLER)]/Nb  ｄＢ．                  式（１）
【００２２】
ＣＲＣエラーが発生すると、ステップサイズが２分の１に下げられた後、ジャンプアルゴリズムに適用される。同じ手順は、新しいステップサイズが定常状態のステップサイズに収束するまで反復され、定常状態のステップサイズは次のように計算される。
SIR_step_size  ＝  ０．２５*[log10(1/BLER)]/Nb  ｄＢ．            式（２）
【００２３】
定常状態では、目標ＳＩＲが、一回一回のＣＲＣ検査に基づいて定常状態のステップサイズで上または下に調整される。長い観測期間（５／ＢＬＥＲの連続したトランスポートブロック）内にＣＲＣエラーが発生しない場合は、ＳＩＲ＿ｓｔｅｐ＿ｄｏｗｎが一時的に２倍にされる。
【００２４】
あるいは、ステップサイズが初期の大きなステップサイズに設定され、ＣＲＣエラーが発生すると徐々に２分の１に下げられるように、定常状態は過渡状態の初めに戻される。これにより、チャネル状態の突然の改善が発生した時に収束時間が改善され、要求される目標ＳＩＲと比較して過度に高い測定ＳＩＲを生じさせる。
【００２５】
図３に、例示的なＳＩＲ調整プロセスの３つの異なる状態を示す。この例では、過渡状態に入った後に、ＣＲＣエラーを生じずに数個のトランスポートブロックが受信されており、その結果、目標ＳＩＲでＴｄの複数回の低下が生じている（点Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４、Ａ５、Ａ６を参照）。点Ａ６で、Ｔｄは、ＳＩＲ＿ｓｔｅｐ＿ｄｏｗｎの初期値を表す。そしてＣＲＣエラーが発生し、点Ａ７で目標ＳＩＲがＴｕ／２だけ上げられる。点Ａ７で、Ｔｕは、ＳＩＲ＿ｓｔｅｐ＿ｕｐの初期値を表す。ＣＲＣエラーが発生するとステップダウンサイズの調整も行われ、それにより、その後ＣＲＣエラーなしでトランスポートブロックが受信されると、目標ＳＩＲがＴｄ／２だけ下げられる（点Ａ８、Ａ９、Ａ１０、Ａ１１、Ａ１２参照）。
【００２６】
次のＣＲＣエラーが発生すると、点Ａ１３でステップアップサイズがＴｕ／４に下げられ、目標ＳＩＲがその量だけ上げられ、ステップダウンサイズがＴｄ／４に調整される（点Ａ１４、Ａ１５、Ａ１６、Ａ１７、Ａ１８参照）。このプロセスは、調整されたステップアップサイズが定常状態のステップアップと等しくなるまで継続し、この例の定常状態のステップアップサイズは、点Ａ１９でＴｕ／８に等しくなる。点Ａ１９で定常状態に入り、ステップアップサイズとステップダウンサイズがそれぞれＳｕとＳｄに固定され、Ｓｕは、ＳＩＲ＿ｓｔｅｐ＿ｕｐの定常状態値であり（点Ａ２８参照）、Ｓｄは、ＳＩＲ＿ｓｔｅｐ＿ｄｏｗｎの定常状態値である（点Ａ２０、Ａ２１、Ａ２２、Ａ２３、Ａ２４、Ａ２５参照）。５／ＢＬＥＲの連続したトランスポートブロックにわたってＣＲＣエラーが発生しない場合は、ステップダウンサイズが一時的に２*Ｓｄに引き上げられる（点Ａ２６、Ａ２７参照）。ステップダウンサイズは、ＣＲＣエラーが発生するまでその値のままになり、ＣＲＣエラーが発生するとＳｄに戻される（点Ａ２９、Ａ３０参照）。定常状態は、ＣＣＴｒＣＨの持続時間にわたって継続する。プロセスは、過渡状態に戻って収束時間を短縮することができる。過渡状態ではより大きなステップサイズを使用するので、応答時間がより速くなり、すなわち収束時間が短縮される。
【００２７】
この例は、整定状態の後に最初のトランスポートブロックがエラーなしで受信され、目標ＳＩＲがＴｄだけ下げられる変量に基づく。最初のＣＲＣの結果がエラーを示す可能性があり、その場合は、初めに目標ＳＩＲがＴｕ／２だけ増大され、ステップダウンサイズがＴｄ／２に設定される。また、ステップアップ後の最初のＣＲＣの結果がエラーを示す可能性もある（ただしこの例には図示しない）。その場合は、再度目標ＳＩＲが上げられるが、前回の増加量の半分だけ上げられる（すなわちＣＲＣエラーが発生し、目標ＳＩＲがＴｕ／４だけ上げられ、次のＣＲＣの結果もエラーを示す場合は、目標ＳＩＲがＴｕ／８だけ上げられ、ステップダウンサイズはＴｄ／８に設定される）。
【００２８】
この例では、各ＴＴＩに１つのみのトランスポートブロックが受信される。１つを超えるトランスポートブロックが受信される場合は、有効なＣＲＣのたびにステップダウンが行われ、ＣＲＣエラーが生じるたびにステップアップが行われるが、ステップサイズは１回のＴＴＩ（の始まり）に１回のみ、かつ、ＴＴＩに少なくとも１回のＣＲＣエラーがある場合に限り調整される。すなわち、外部ループプロセスは、まずその新しいＴＴＩでＣＲＣエラーが発生するかどうかを判定し、その結果に応じて上および下にステップサイズを調整し、個々のＣＲＣの結果に基づいてそのステップ調整を適用する。
【００２９】
例えば、４つのトランスポートブロックを有し、そのうち３つがＣＲＣエラーを示すＴＴＩを考える。そのＴＴＩの前にステップアップサイズがＴｕ／２であり、ステップダウンサイズがＴｄ／２である場合、外部ループプロセスは、まずステップサイズをＴｕ／４およびＴｄ／４に調整し、次いで適宜目標ＳＩＲを更新する。最終的な結果は、ｔａｒｇｅｔＳＩＲｎｅｗ＝ｔａｒｇｅｔＳＩＲｏｌｄ−（Ｔｄ／８）＋３＊（Ｔｕ／８）になる。
【００３０】
過渡状態と定常状態の両方で、基準ＴｒＣＨが変わり（すなわち可変ビットレート（ＶＢＲ）サービスの場合）、その新しい基準ＢＬＥＲが古いＢＬＥＲと異なる場合は、新しい目標ＢＬＥＲに基づいてＳＩＲのステップサイズが再計算される。定常状態では観測期間も更新され、エラーのない現在のブロック数が０にリセットされる。過渡状態では、ステップサイズの再計算に加えて、この状態ですでに発生している可能性のある「収束」を補償するために追加的な調整が行われる。例えば、基準ＴｒＣＨを再選択する前の現在のステップダウンサイズがＴｄold／４である場合、ＴｒＣＨの再選択の直後のステップダウンサイズはＴｄnew／４に設定され、ステップアップサイズはＴｕnew／４に設定される。したがって、計算された値が２nで割られ、ｎは、少なくとも１回のＣＲＣエラーを含んでいた過渡状態の開始以降のＴＴＩのカウントである。
【００３１】
図４Ａ〜４Ｃは、併せて、整定状態４０５（図４Ａ参照）、過渡状態４１０（図４Ｂ参照）、および定常状態４１５（図４Ｃ参照）を含む、例示的なダウンリンクの外部ループ電力制御プロセス４００のフローチャートである。開始（ステップ４２０）の後、プロセス４００は、整定状態４０５に入り、ここで初期化パラメータが設定される（ステップ４２５）。この例では、パラメータは次のように設定される。  
内部ループの整定時間＝１００ミリ秒；
定常状態のステップサイズ＝（０．２５*ｌｏｇ10（１／ＢＬＥＲ）／Ｎb）；
過渡状態のステップサイズ＝（２*ｌｏｇ10（１／ＢＬＥＲ）／Ｎb）；
ＴＴＩカウント＝０
【００３２】
内部ループの整定時間は、内部ループの電力制御の整定時間に基づき、系統誤差を補償するために使用される。Ｎbは、１ＴＴＩ当たりのトランスポートブロック数と定義される。Ｎeは、基準ＴｒＣＨの１ＴＴＩ当たりのＣＲＣエラー数と定義される。
【００３３】
ステップ４３０で、ＴＴＩカウントにＴＴＩ長を乗算した積が、内部ループの整定時間より大きいかどうかの判定が行われる。各ＴＴＩは、データレートに応じてＮb個のブロックからなる。各ブロックは、１回のＣＲＣを有する。Ｎeは、１ＴＴＩ中のＣＲＣエラーの数であり、すなわち、１ＴＴＩ当たりＮb個のブロックにＮe個のＣＲＣエラーがある。結果得られる積が内部ループの整定時間より大きくない場合は、ＴＴＩカウントがインクリメントされ（ステップ４３５）、ステップ４３０が繰り返される。積が内部ループの整定時間より大きい場合、プロセスは過渡状態４１０に進み、ジャンプアルゴリズムのコンピュータパラメータが設定される（ステップ４４０）。パラメータは次のようにすることができる。  
ステップサイズ＝過渡状態のステップサイズ；
ステップダウン＝ＢＬＥＲ*（ステップサイズ）；
ステップアップ＝ステップサイズ−ステップダウン
【００３４】
ステップ４４５で、ステップサイズが定常状態のステップサイズより大きいかどうかが判定される。ステップ４４５で過渡状態のステップサイズが定常状態のステップサイズより小さいかまたは等しいと判定される場合、プロセス４００は、定常状態４１５になる。ステップ４４５で過渡状態のステップサイズが定常状態のステップサイズより大きいと判定される場合は、ステップ４５０で、Ｎeの個々のＴＴＩにあるＣＲＣエラーの数が１つを超えるかどうかが判定される。ステップ４５０でエラー数が１つを超えないと判定された場合は、目標ＳＩＲが下げられる（ステップ４５５）。目標ＳＩＲを下げる際、目標ＳＩＲは、（目標ＳＩＲ）−（ステップダウン*Ｎb）に等しくなるように決定される。
【００３５】
目標ＳＩＲが最小のＤＬ  ＳＩＲ未満である場合は、目標ＳＩＲは、最小のＤＬ  ＳＩＲとみなす。ステップ４５０でＣＲＣエラーの数が１つを超えると判定される場合は、ジャンプアルゴリズムのパラメータが調整される（ステップ４６０）。パラメータを調整する際、ステップサイズは、前回のステップサイズの２分の１に設定される。ステップサイズが定常状態のステップサイズより小さい場合は、ステップサイズが定常状態のステップサイズに設定され、ステップダウンは、（ＢＬＥＲ）*（ステップサイズ）に設定され、ステップアップは、（ステップサイズ）−（ステップダウン）に設定される。ステップ４６５で目標ＳＩＲが引き上げられる際、目標ＳＩＲは（目標ＳＩＲ）＋（ステップアップ）*（Ｎe））−（ステップダウン）*（Ｎb−Ｎe）に設定される。目標ＳＩＲが最大のＤＬ  ＳＩＲより大きい場合は、目標ＳＩＲは、最大のＤＬ  ＳＩＲとみなす。このプロセスはループしているため、ステップ４５５または４６５の後、プロセスはステップ４４５に戻る。
【００３６】
ステップ４４５でステップサイズがもはや定常状態のステップサイズより大きくないと判定されると、定常状態４１５が開始される。その際、ステップ４７０で初期の定常状態パラメータが次のように設定される。  
ステップサイズ＝定常状態のステップサイズ；
ステップアップ＝ステップサイズ−ＢＬＥＲ*（ステップサイズ）；
最後のＣＲＣエラー以降の経過時間カウント＝０
【００３７】
次いで最後のＣＲＣエラー以降の経過時間カウントが（５／ＢＬＥＲ）より大きいかどうかが判定される（ステップ４７５）。大きくない場合は、ステップダウンが（ＢＬＥＲ）*（ステップサイズ）に設定される（ステップ４８０）。経過時間カウントが５／ＢＬＥＲより大きい場合は、ステップダウンは、２*（ＢＬＥＲ）*（ステップサイズ）に設定される（ステップ４８２）。いずれの場合も、そのＴＴＩにおけるＣＲＣエラーの数（Ｎe）が１つを超えるかどうかが判定される（ステップ４９０）。ステップ４９０でＣＲＣエラーの数が１つを超えないと判定される場合は、目標ＳＩＲが引き下げられ（ステップ４９５）、ここで目標ＳＩＲは、（目標ＳＩＲ）−（ステップダウン*Ｎb）に等しくなるように決定され、最後のＣＲＣエラー以降の経過時間カウントがＮbインクリメントされる。目標ＳＩＲが最小のＤＬ  ＳＩＲより小さい場合は、目標ＳＩＲは、その最小ＤＬ  ＳＩＲであるとみなす。
【００３８】
ステップ４９０でＣＲＣエラーの数が１つを超えると判定されると、目標ＳＩＲが上げられ（ステップ４９２）、ここで目標ＳＩＲは、（目標ＳＩＲ）＋（ステップアップ）*（Ｎe））−（ステップダウン）*（Ｎb−Ｎe）に設定される。最後のＣＲＣエラー以降の経過時間カウントは、ゼロにリセットされる。目標ＳＩＲが最大ＤＬ  ＳＩＲより大きい場合は、目標ＳＩＲは、最大ＤＬ  ＳＩＲであるとみなす。このプロセスはループしているため、ステップ４９２または４９５の後、プロセスはステップ４７５に戻る。
【００３９】
ＣＣＴｒＣＨ中で基準ＴｒＣＨの１つのＴＴＩにつき複数のブロック（＝Ｎb）がある場合、目標ＳＩＲは、次のように調整される。  
目標ＳＩＲ＝目標ＳＩＲ＋step_up*Ne−step_down*(Nb−Ne)
Ｎeは、基準ＴｒＣＨの１ＴＴＩ当たりのＣＲＣエラーの数と定義される。
【００４０】
本発明について好ましい実施形態との関係で説明したが、当業者には、頭記の特許請求の範囲で概説される本発明の範囲内にある他の変形形態が明らかになろう。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】ｚｅｒｏ−ｆｏｒｃｉｎｇのマルチユーザ検出器を使用した３ＧＰＰで指定される各種のチャネル状態についてのＷＣＤＭＡ  ＴＤＤの典型的なダウンリンクのシミュレーション結果を示す図である。
【図２】目標ＳＩＲ対ジャンプアルゴリズムで使用される複数のＴｒＣＨブロックのグラフを示す図である。
【図３】本発明により使用される例示的な目標ＳＩＲ調整プロセスの様々な状態を示す図である。
【図４Ａ】図３のＳＩＲ調整プロセスのフローチャートである。
【図４Ｂ】図３のＳＩＲ調整プロセスのフローチャートである。
【図４Ｃ】図３のＳＩＲ調整プロセスの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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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【国際調査報告】
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