(57)【要約】本発明は電力制御を行う無線通信システムにおけるバックグラウンド雑音推定に関する。総受信干渉を受信部で測定する。その後、受信部で所定の雑音信号が注入され、好ましくはシステムの電力制御が雑音注入に応答したときに、再び総受信干渉が測定される。注入した所定の雑音信号とその雑音注入前後の干渉測定値に基づき、バックグラウンド雑音が計算される。
2008541551.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力制御を行う無線通信システム（１００）におけるバックグラウンド雑音を推定する方法であって、
前記システムの受信装置（１２２；１１２）において前記システムの総干渉の第１回目の測定を行う工程と、
前記受信装置において、所定の雑音信号により前記システムに付加的な雑音を注入する工程と、
前記付加的な雑音の注入後、前記受信装置において前記システムの総干渉の第２回目の測定を行う工程と、
前記付加的な雑音信号と、前記第１回目の測定における総干渉と、前記第２回目の測定における総干渉とに基づいて、前記システムにおけるバックグラウンド雑音を計算する工程とを有することを特徴とする方法。
【請求項２】
前記総干渉の第２回目の測定は前記付加的な雑音の注入後に期間に実行され、
前記期間は前記システムにおける電力制御の安定化を可能にするために選択されていることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記所定の雑音信号は、ある期間、より高いレベルで実質的に一定に保持される少なくとも１つの信号部を有していることを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記所定の雑音信号は、階段状信号を有することを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記所定の雑音信号は、パルス信号を有することを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項６】
マルチセル通信システムでは、所定の雑音信号が前記マルチセル通信システムの実質的に全てのセルに実質的に同時に注入されるように前記雑音の注入の同期をとる工程をさらに有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記計算する工程は、実質的に一定の雑音上昇パラメータを仮定することに基づいていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記計算する工程は、雑音上昇の変化を補償するために平均化手順を用いることを含むことを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記計算する工程は、前記受信装置（１２２；１１２）で実行されることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
アップリンクのシナリオにおいて、前記総干渉の測定を含むデータを前記受信装置（１２２）から制御装置（１２４）へ送信し、前記受信装置からの前記データを用いて前記制御装置において前記計算する工程を実行する工程をさらに有することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
電力制御を行う無線通信システム（１００）におけるバックグラウンド雑音を推定する手段を備えた受信装置（１２２；１１２）であって、
前記システムの総干渉の第１回目の測定を行う手段（１２６）と、
所定の雑音信号により前記システムに付加的な雑音を注入する手段と、
前記付加的な雑音の注入後、前記システムの前記総干渉の第２回目の測定を行う手段（１２６）とを有し、
前記付加的な雑音信号と、前記総干渉の第１回目の測定と、前記総干渉の第２回目の測定とに基づいて、前記システムにおけるバックグラウンド雑音が計算されることを特徴とする受信装置。
【請求項１２】
前記総干渉の第２回目の測定は前記付加的な雑音の注入後の期間に実行され、
前記期間は前記システムにおける電力制御の安定化を可能にするために選択されていることを特徴とする請求項１１に記載の受信装置。
【請求項１３】
前記所定の雑音信号は、ある期間、より高いレベルで実質的に一定に保持される少なくとも１つの信号部を有していることを特徴とする請求項１１又は１２に記載の受信装置。
【請求項１４】
前記所定の雑音信号は、階段状信号を有することを特徴とする請求項１３に記載の受信装置。
【請求項１５】
前記所定の雑音信号は、パルス信号を有することを特徴とする請求項１３に記載の受信装置。
【請求項１６】
マルチセル通信システムでは、前記雑音の注入と、前記マルチセル通信システムの他のセルにおける雑音の注入との同期をとる手段をさらに有することを特徴とする請求項１１乃至１５のいずれか１項に記載の受信装置。
【請求項１７】
前記付加的な雑音信号と、前記総干渉の第１回目の測定と、前記総干渉の第２回目の測定とに基づいて、前記システムにおける前記バックグラウンド雑音を計算する手段（１２７）をさらに有することを特徴とする請求項１１乃至１６のいずれか１項に記載の受信装置。
【請求項１８】
前記計算する手段（１２７）は、実質的に一定の雑音上昇パラメータを仮定することに基づいて、前記バックグラウンド雑音を計算する手段を有することを特徴とする請求項１７に記載の受信装置。
【請求項１９】
前記計算する手段（１２７）は、雑音上昇の変化を補償するために構成された平均化手段をさらに有することを特徴とする請求項１８に記載の受信装置。
【請求項２０】
ユーザ機器（１１２）を含むことを特徴とする請求項１１乃至１９のいずれか１項に記載の受信装置。
【請求項２１】
前記総干渉測定を含むデータを制御装置（１２４）へ送信する手段をさらに有し、
前記バックグラウンド雑音の計算は前記データを用いて前記制御装置において実行されることを特徴とする請求項１１乃至１６のいずれか１項に記載の受信装置。
【請求項２２】
ノードＢ或いは基地局（１２２）を含むことを特徴とする請求項１１乃至２１のいずれか１項に記載の受信装置。
【請求項２３】
電力制御を行う無線通信システム（１００）におけるバックグラウンド雑音を推定する手段を備えた制御装置（１２４）であって、
前記システムの受信装置（１２２）から、前記システムの総干渉の第１回目の測定と第２回目の測定とからのデータを含むデータを受信する手段と、
前記受信装置からの所定の雑音信号と前記総干渉のデータに基づいて、前記システムにおけるバックグラウンド雑音を計算する手段（１２７）とを有し、
前記第１回目の測定と前記第２回目の測定とは、前記所定の雑音信号による前記システムへの付加的な雑音の付加を注入することの前後に実行されることを特徴とする制御装置。
【請求項２４】
前記総干渉の第２回目の測定は前記付加的な雑音の注入後の期間に実行され、
前記期間は前記システムにおける電力制御の安定化を可能にするために選択されていることを特徴とする請求項２３に記載の制御装置。
【請求項２５】
前記所定の雑音信号は、ある期間、より高いレベルで実質的に一定に保持される少なくとも１つの信号部を有していることを特徴とする請求項２３又は２４に記載の制御装置。
【請求項２６】
前記計算する手段（１２７）は、実質的に一定の雑音上昇パラメータを仮定することに基づいて、前記バックグラウンド雑音を計算する手段を有するいることを特徴とする請求項２３乃至２５のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項２７】
前記計算する手段（１２７）は、雑音上昇の変化を補償するために構成された平均化手段をさらに有することを特徴とする請求項２６に記載の制御装置。
【請求項２８】
無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）を含むことを特徴とする請求項２３乃至２７のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項２９】
電力制御を行い、バックグラウンド雑音を推定する手段を備えた無線通信システム（１００）であって、請求項１１乃至２８のいずれか１項に記載の装置（１２２；１１２；１２４）を有することを特徴とするシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に電力制御を行う無線通信システムに関し、特に、そのようなシステムの雑音推定に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＷＣＤＭＡシステムおよび他のＣＤＭＡシステムなどの現在の無線通信システムでは、アップリンク負荷の制御は非常に重要である。アップリンク負荷が大きくなりすぎると、システムは不安定になることがあり、そうなるとユーザが品質目標を維持することが不可能になる。この状況は、アップリンク“電力急増（power rush）”を引き起こし、この状態になると、全ユーザが適正な品質を有する安定状態に到達しようと無駄な試みをして、ユーザは送信電力を繰り返し増加して、ついには最大出力で送信する。
【０００３】
上記の状況を避けるため、様々な無線資源管理（ＲＲＭ）アルゴリズムが開発された。このようなＲＲＭアルゴリズムは、アップリンク負荷を制御するための負荷測定に効果があり、例えば、以下の制御を含む。
−アドミッション制御：負荷が一定の限界を超えた場合、システムの安定性を危険にさらさないように、システムは新しいユーザのアクセスを拒否する。
−輻輳制御：それでも過負荷状態になれば、輻輳制御により接続を終了し、負荷を減少させる。
−伝送速度制御：１以上のユーザの伝送速度を下げることにより、システム負荷が制御される。
−スケジューリング：個別のユーザまたはユーザグループに明示的に送信許可を与えることにより、負荷が所定のレベルに維持される。
【０００４】
これらの機能を実行するためには、負荷が十分な精度で知らなければならない。一般にＣＤＭＡシステムで、特にＷＣＤＭＡシステムでは、アップリンク負荷の最善の尺度は、いわゆる雑音上昇（noise rise）或いはＲｏＴ（Rise-over-Thermal）であり、次式により定義される。
【０００５】
η＝Ｉtot／Ｎ                              （式１）
ここで、Ｉtotは総受信電力であり、Ｎはバックグラウンド雑音電力である。Ｎには、隣接チャネル干渉に加えて、熱雑音や、例えば、スパークプラグが発生する雑音などの人工雑音を含む。Ｉtotには、バックグラウンド雑音Ｎに加えて、セル内外の移動体端末が発生する干渉も含む。
【０００６】
従って、ＲｏＴを推定するためには、ＩtotとＮの推定が必要である。Ｉtotを十分な精度で測定可能であると想定すると、問題はバックグラウンド雑音Ｎを推定することである。バックグラウンド雑音と移動体の干渉とを実際に分離する方法はわかっていない。このような事情に鑑みて、最初に思い付く解決策は、システム内にトラヒックがないとき、例えば、夜間に、Ｎを測定することであろう。しかし、日中と夜間の雑音電力は通常、大幅に変化する。人工雑音は、例えば一般に日中はずっと高くなり、また熱雑音も１日の温度変化のせいで変動することがある。それ故、夜間に行った雑音測定は日中のバックグラウンド雑音を表わさないことがある。
【非特許文献１】エリック  ガイエル  ルンディン（Erik Geijer Lundin）著、「ＣＤＭＡセルラシステムにおけるアップリンク負荷（Uplink Load in CDMA Cellular System）」、リンケピン（Linkoping）大学修士論文
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従って、代わりに、必要なときに雑音レベルを測定するのが望ましいであろう。先行技術では、バックグラウンド雑音を測定するために、システム内の全アップリンク送信を短期間中断することを提案している。しかし、この解決策は、相当な数の問題を伴うものとなる。まず、システムが同期していること、即ち、すべてのユーザとノードが同じ時間基準を共有することが必要である。例えば、ｃｄｍａ２０００では基地局は同期しており、バックグラウンド雑音を測定するために、全ての移動体に短期間送信を中止するように指示することは可能である。ＷＣＤＭＡを含む他のシステムでは、それほど正確に同期していないので、全ての移動体が同時に無音であることを保証するには、その無音期間をあまりにも長くしなければならないだろう。無音期間中はデータを送信できないので、このことは、許容できないほど大きな容量損失につながるだろう。従って、無音期間を伴う解決策は非同期システムでは使用できない。これは大きな欠点である。
【０００８】
また、無音期間の導入は、同期システムでさえ、極めて複雑であることが判明することもある。無音期間を可能にするためには、標準化が必要だろう。また別の欠点は、送信中断がサービス品質を劣化させるような形でネットワーク性能に影響を及ぼしかねないことである。
【０００９】
従って、バックグラウンド雑音推定やＲｏＴ推定に関する満足の得られる解決策は従来の通信システムでは提示されておらず、雑音推定メカニズムの改良の必要性は大きい。
【００１０】
本発明の全体的な目的は、通信ネットワークの負荷推定を改良することである。具体的な目的は、電力制御を行う無線通信システムに対して、改良したバックグラウンド雑音推定を提供することである。別の目的は、非同期および同期両方のシステムでの使用に適したバックグラウンド雑音推定メカニズムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
これらの目的は、添付の請求の範囲に従って達成される。
【００１２】
電力制御を行う無線通信システムにおけるバックグラウンド雑音の推定方法が提供される。簡単に言えば、付加的雑音が受信機チェーンに注入され、システムの電力制御された干渉源を作り出し、送信電力を適応させる。その結果生じる総干渉レベルの増加が、バックグラウンド雑音電力を推定するために用いられる。注入された雑音電力と注入前後の総干渉電力に基づくバックグラウンド雑音推定のために新しい式が定義される。その式は、実質的に一定の雑音上昇パラメータを仮定することに基づいている。雑音上昇が変動する場合に対しては、雑音上昇変動を補償する平均化手順の適用を提案する。
【００１３】
実施上の理由から、雑音は受信機チェーンのできるだけ後段の、通常はベースバンドで注入されるのが好ましい。雑音信号は一定期間高いレベルに、そして一定期間低いレベルに維持される。最も単純な事例は、階段状信号またはインパルスのような（「単一波」）信号を使用するが、ある時間間隔にわたってバックグラウンド雑音を計算するために、一般に反復雑音パルスまたは反復雑音波の信号が好ましい。
【００１４】
マルチセル通信システムでは、所定の雑音信号が、マルチセル通信システムの実質上全てのセルに実質上同時に注入されるように、雑音注入を同期させることが好ましい。
【００１５】
ＷＣＤＭＡの用語を使用して表現すれば、アップリンクシナリオのバックグラウンド雑音の計算は、ノードＢで実行してもよいし、また代わりにノードＢで測定されたパラメータに基づきＲＮＣで実行してもよい。
【００１６】
本発明で得られるバックグラウンド雑音推定値は、例えば、雑音上昇を通して示されたアップリンク（またはダウンリンク）負荷を推定するために、都合よく用いられる。得られた改善された負荷推定値により高度な無線資源管理やアップリンク負荷の制御が可能になる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明には、相当数の利点があり、その中には以下のものを含む。
−ＷＣＤＭＡのような非同期システムにおいてもバックグラウンド雑音を推定すること、
−比較的簡単なやり方でバックグラウンド雑音を推定すること、
−ネットワーク性能およびネットワーク効率に対する影響を最小限にすること、
−オンライン雑音推定をすること、
−標準化が不要であること、
−簡単な実装作業により雑音推定をすることである。
【００１８】
本発明の他の側面からすれば、受信装置、制御装置、及びバックグラウンド雑音推定する手段を有する無線通信システムが備えられる。
【００１９】
本発明は、その別の目的および利点と一緒に、以下の説明と添付図面を参照することにより最善の理解が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明をアップリンクシナリオに関して主に説明する。ここで、雑音上昇はアップリンク負荷の尺度である。しかしながら、雑音上昇はダウンリンク負荷の重要な尺度でもあり（他の資源は一般により制限的であるが）、提案される雑音推定手順はダウンリンクにも適用できる、即ち、移動体端末でも実施可能であることを理解されたい。
【００２１】
また、ＷＣＤＭＡ通信とＷＣＤＭＡネットワークに頻繁に言及する。それでも強調すべきことは、本発明は電力制御を行う他のマルチノードシステムに関しても、また電力制御を行うノード２つのシステム（リンク）に関してさえも、非常にうまく適用できる点である。
【００２２】
“雑音の注入（injecting noise）”、“雑音注入（noise injection）”等の表現はここでは、通常は限定された期間、システムへ付加的な雑音量を注入（即ち、一定電力の雑音の付加）するプロセスに言及するために使用する。
【００２３】
図１は、本発明に用いられるＷＣＤＭＡ通信システムの例を示す概略図である。図示のシステム１００は、例えば、全球規模の陸上無線アクセス網（ＵＴＲＡＮ）などの無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）と、コアネットワーク１３０とを含む。ＲＡＮは、無線関連機能を実行し、移動体電話やラップトップなどのユーザ機器／移動体端末１１２とネットワークの残りとの間の接続の確立を担当する。ＲＡＮは、通常、基地局としても時には言及される多数のノードＢ１２２と無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）１２４とを有する。各ノードＢは、それぞれのサービスエリア内の移動体端末にサービスを提供し、幾つかのノードＢをＲＮＣが制御する。ＲＮＣの代表的な機能は、周波数、拡散コード或いはスクランブリングコード、及びチャネル電力レベルを割り当てることである。
【００２４】
ＲＮＣ１２４はコアネットワーク１３０へのアクセスを提供する。コアネットワーク１３０は、交換局、サポートノード、及びデータベースを備え、また一般にマルチメディア処理装置も備える。コアネットワークは、インターネット、公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）、総合サービスデジタル通信網（ＩＳＤＮ）、及び他の公衆陸上移動通信網（ＰＬＭＮ）などの外部ネットワーク１４０と通信する。実際のところ、ほとんどのＷＣＤＭＡネットワークは、図１の基本例よりはるかに複雑なやり方で構成された、複数のネットワーク要素およびノードを提供している。
【００２５】
図の通信システムのようなシステムにおける無線通信リンクによる通信は、送信側の送信装置から受信側の受信装置に対して生じる。図１において、このことは、アップリンクシナリオでは、ＰＤＵが、ユーザ装置（端末）１１２を備える送信側１１０から受信部ノードＢ１２２および制御部ＲＮＣ１２４を備える受信側１２０へ送信されることを意味する。これに対して、ダウンリンクシナリオでは、送信側１２０は、無線アクセスネットワークの送信部ノードＢ１２２および制御部ＲＮＣのある側であり、それに対して受信部は、受信側１１０の端末１１２である。
【００２６】
背景技術の項で説明したように、図１のＷＣＤＭＡシステムのような無線システムにおけるバックグラウンド雑音レベルの正確な推定値を取得することが望ましい。先行技術の方法には、重大な欠点がある。測定が必要なとき、即ち、繁忙時に、雑音測定実行のために無音期間を導入することは、例えば、非同期システムでは不可能である。その理由は、異なる基地局間に共通の時間基準がないからである。同期システムでさえ、その複雑さのためと、ネットワーク性能の悪化とサービス品質の劣化をもたらしかねないことから、この解決策は満足できるものではない。
【００２７】
本発明は、バックグラウンド雑音は電力制御されていない全ての干渉源の電力を表現し、それに対して総受信干渉は、電力制御された移動端末が発生する干渉に加えて、バックグラウンド雑音も含むという事実を認識している。電力制御は、受信機における一定の制御目標（品質目標）に合うように伝送環境の変化に応じて、複数の移動体端末が各送信電力を調整することを意味する。本発明に従う無線通信システムは、一般にシステムの干渉レベルに依存した電力レベル、通常、Ｃ／Ｉに基づく電力制御に関係する。
【００２８】
本発明が使用するこれらのシステムの特性は、先行技術の解決策の制約を克服して、システムの通常の運用を妨げることなしにバックグラウンド雑音のよい推定値を提供する。これは比較的小さな量の付加的雑音を短期間、システムに注入することにより達成される。付加的雑音が受信機チェーンに導入され、この雑音注入のために、システムの移動体は、それぞれの品質目標を達成するためにその電力を増加する。これにより総干渉レベルの増加を引き起こし、その増加は注入前後の測定を通して決定される。この増加と注入雑音電力についての知識から、以下に定義する雑音推定の新しい式によりバックグラウンド雑音の電力を計算することが可能になる。
【００２９】
本発明の雑音注入メカニズムの大きな利点は、このメカニズムが運用中の非同期セルラシステムのバックグラウンド雑音レベルの推定を提供することである。同期システムに関しては、この提案の方法は無音期間の導入より簡単であり、品質への影響が小さい。
【００３０】
本発明に従うバックグラウンド雑音計算の原理を図２を参照して詳細に説明する。
【００３１】
付加的な雑音が受信機チェーン（図２では、受信機フロントエンド１２１、復調器１２３、デコーダ１２５を含む）に注入される。これにより、移動体端末１１２で示す電力制御された信号源にその送信電力を適応させ（電力制御ブロック１２８参照）、それにより総受信干渉の変化（増加）を生じさせる。総干渉Ｉtotは、付加的な雑音の注入前後に、干渉測定手段１２６により測定される。その後、総干渉レベルの変化に基づき、計算手段１２７が、下記のようにバックグラウンド雑音電力を計算する。
【００３２】
以下の表記を採用する。
【００３３】
Ｉ0：付加的雑音の注入前に測定した総干渉
Ｉ1：付加的雑音の注入後に測定した総干渉
Δｎ：注入雑音電力
である。
【００３４】
上記の定義から、雑音注入後のバックグラウンド雑音はＮ＋Δｎになることがわかる。ここで、Ｎは雑音注入前のバックグラウンド雑音電力である。
【００３５】
穏やかな状態のもとにあるＲｏＴが雑音注入により影響を受けないように、電力制御は注入雑音により引き起こされた干渉状態の変化に適応することが認識されている。それ故、次式が成り立つと仮定してもよい。
【００３６】
Ｉ0／Ｎ＝Ｉ1／（Ｎ＋Δｎ）                  （式２）
（式２）を整理し直して、次式が得られる。
【００３７】
Ｎ＝｛Ｉ0／（Ｉ1−Ｉ0）｝・Δｎ      （式３）
このようにして、バックグラウンド雑音推定の課題に対する洗練された解決策が達成される。その理由は、注入雑音電力と雑音注入前後の総受信干渉の測定値に基づき、バックグラウンド雑音は（式３）を使用して容易に計算することができるからである。
【００３８】
上記式が正確であるためには、雑音が注入されたとき、２回目の干渉測定を実行する前に、電力制御が安定させるのに必要な時間を与えられることが重要である。同時に、２回目の干渉測定を長く待ちすぎないことも重要である。その理由は、新しいユーザがいつ送信を開始するかもしれないし、事実上ＲｏＴを増加させるからである。予備調査の示すところでは、大きい負荷では干渉測定値が安定するのに最大５０ミリ秒を要することがあるのに対して、小さい負荷では普通２０ミリ秒待てば十分だろう。
【００３９】
まだ図２において、その図が示す基本原理に従って受信機アーキテクチャを修正するのが好ましい。実施上の理由から、雑音は受信機チェーンのできるだけ後段、好ましくはベースバンドで注入されるべきである。図２では、受信機フロントエンド１２１の出力信号が復調器１２３に転送される前に、その信号に所定の雑音信号が加えられる。受信機フロントエンドは、通常、無線周波数ダウンコンバータおよびサンプリングを備える。しかしながら、当業者であれば、相当数の代替の受信機実装があり、異なって構成された要素をもつ受信機アーキテクチャも本発明の範囲内にあることを理解するであろう。
【００４０】
前述のように、本発明は、例えば、図２の受信装置をノードＢ／基地局と移動体端末／ユーザ機器にそれぞれ配置したアップリンクとダウンリンクの両方のシナリオで使用してもよい。
【００４１】
図３は、本発明の実施例に従う、雑音注入に対するＩtotとＲｏＴそれぞれのシミュレートされたシステム応答の例を示す。この例は、２１セルを有するシステム内の１セルの性能を説明している。システムには約５０％の負荷がかかっている。言い換えると、ＲｏＴは３ｄＢである。時刻ｔ＝１．０秒で、付加的雑音が注入される。この例では、雑音の付加は、バックグラウンド雑音が第１のレベルから第２のレベルに増加する、即ち、注入された所定の雑音信号はステップ（階段状）信号のようなものである。
【００４２】
図３から、ＲｏＴが雑音の付加による影響を受けていないことは明らかである。注入前後の両方において、ＲｏＴは３ｄＢである。それに対して、受信干渉は、雑音注入に反応して第１のレベルＩ0＝−１０２．５ｄＢｍから第２のレベルＩ1＝−９９．５ｄＢに増加する。（式３）を使用して、受信機側で経験したシステムに対するバックグラウンド雑音レベルＮが取得される。
【００４３】
図３の例は、本発明の原理を理解するのに非常に役に立つ。しかし実際には、ここで説明した理想的なやり方で動作するシステムはほとんどない。即ち、図３の階段状応答を提供するシミュレーションは、雑音がシステムの全セルに同時に注入される、つまり、少なくともある程度の同期を必要としていることを想定している。さらに、アップリンク受信機のダイバーシティはオフになっている。最後に、検討したシステムは、無指向性セルだけからなり、ソフタハンドオーバの可能性を排除している。
【００４４】
上記条件の１つ以上に反する場合、雑音上昇は時間的に一定に留まらず、変動する。この状況を図４を参照して説明する。
【００４５】
図４は、受信機ダイバーシティがあり、且つ、幾つかのセルだけに雑音注入される状況に対する動作の例を示す。注入雑音信号に加えて、ＩtotとＲｏＴそれぞれのシミュレートされたシステム応答の例のグラフが示されている。
【００４６】
ここでは、雑音注入に関してより手の込んだ方式が用いられる。注入雑音信号は、図４に示すように、“切断”三角波に従って変化する。このような雑音信号は、一定期間高いレベルに、また一定期間低いレベルに繰り返し維持される。レベル間の変化は瞬間的なものではなく、一定の継続期間がある。
【００４７】
雑音上昇は、図示の状況では、変動することは明らかである。このような例では、本発明は平均化手順を適用することを提案している。バックグラウンド雑音を繰り返し計算するために、例えば、前述の式（式３）を依然として使用することは可能であり、それにより一連の推定値が取得される。次いで推定値は、バックグラウンド雑音レベルの最終推定値へと結び合わされる。雑音上昇の変動状況を処理し、本発明に従ってバックグラウンド雑音を決定するために、一例を挙げれば一連の推定値の算術平均を求めることができようが、この技術分野で周知の他の平均化手順も使用してもよい。
【００４８】
割に簡単な平均化手順を用いて、時間的に一定でないＲｏＴでさえ、バックグラウンド雑音の比較的正確な推定値を取得可能であることが示されている。図４のシミュレーションでは、推定誤差は２０％未満を達成した。このことは、本発明の原理は、ＲｏＴが変動する理想的でない状況でも非常にうまく適用可能であることを示唆している。特に、最高の結果を得るためには、マルチセルシステムのできるだけ多くのセルに、好ましくはすべてのセルに、実質上同時に所定の雑音信号を注入することが好ましい。しかしながら、たとえ雑音が全てのセルに同時に注入されないとしても、平均化手順を使用して、満足の得られる雑音推定を達成することができる。
【００４９】
図４の例の注入雑音は比較的電力が小さい（総干渉より約７ｄＢ低い）。これはカバレッジに対する雑音付加の影響を非常に小さくするので有利な特徴である。
【００５０】
図５Ａ〜図５Ｅは、本発明に従うバックグラウンド雑音推定に使用してもよい雑音信号の例である。注入雑音はある期間は値０などの低いレベルに、ある期間は高いレベルにあるべきである。最も簡単な例では、ステップ信号（図５Ａ）またはインパルスのような信号（図５Ｂ）を使用するが、一般に反復雑音パルス信号（図５Ｃ〜図５Ｅ）が、時間間隔にわたってバックグラウンド雑音を計算するために好ましいであろう。図４の入力信号に対応する図５Ｃの切断三角波は適切なバックグラウンド雑音推定値を得るのに非常に有用であろうが、図５Ｄに示すように滑らかな曲線も可能である。また、図５Ｅは、高低の雑音レベルとパルス持続期間との内、少なくともいずれかは一定である必要はないという事実を示している。２つのレベル間に上昇があり、実質的に各それぞれのレベルにある期間維持される信号部分を備える様々な種類の雑音信号が使用されてもよい。
【００５１】
雑音レベルの期間、とりわけ高いレベルの期間については、システムの電力制御が安定するのに十分な長さがあるべきである。通常、所定の１期間（または幾つかの期間）が、システム動作の測定または知識に基づき選択される。このパラメータがシステムの電力制御メカニズムの応答時間を示すオンライン測定に基づき継続的に決定される実施例があってもよい。
【００５２】
図６は、本発明の好適な実施例に従うバックグラウンド雑音推定方法を要約したフローチャートである。最初のステップＳ１では、総干渉が、電力制御を行う無線通信システムの受信装置で測定される。続くステップＳ２では、受信装置で所定の雑音信号によりシステムに付加的な雑音の注入があり、その後のステップＳ３では、システムの総受信干渉が再び測定される。所定の雑音信号は、ある期間高いレベルで実質的に一定に維持される少なくとも１つの信号部分を備えるべきである。２回目の干渉測定は、雑音注入に応答後、システムの電力制御が安定するのを可能にするために選択された期間後、実行されるのが好ましい。ステップＳ４では、バックグラウンド雑音は、注入された所定の雑音信号と、ステップＳ１とＳ３の干渉測定に基づき、推定／計算される。
【００５３】
図に示すように、説明した手順は、通常、何回も繰り返され、総干渉が多かれ少なかれ継続的に監視されるオンライン処理で行われるのが好ましい。本発明が稼動しているシステムのバックグラウンド雑音の推定を可能にするという事実は、さらに別の有利な特徴である。
【００５４】
本発明の特定の実施例によれば、図６の手順は、アップリンクシナリオでは基地局またはノードＢなどの無線通信システムの受信装置で実行される。その時、雑音注入、Ｉtotの測定、及びバックグラウンド雑音の計算は、ノードＢ（または対応するネットワークノード）で実行される。ノードＢは、その後、例えば、前述の目的のために、推定値を使用することができる。（ダウンリンクシナリオでは、その受信装置は通常、移動体端末である）。
【００５５】
代替のアップリンクの実施例では、本発明の機能の中には、代わりにＲＮＣなどの上位の制御装置で実施されるものがある。雑音注入とＩtot測定は、例えば、ノードＢで実行されてもよく、ノードＢは、Ｉtotの測定値と好ましくは注入雑音信号を定義するデータも含むデータを、ＩｕｂインタフェースによりＲＮＣに送信する。次いで、バックグラウンド雑音の計算は、受信データに基づいてＲＮＣ（または対応するネットワークノード）で実行される。
【００５６】
提案された雑音推定メカニズムは、好都合なことに実装が簡単である。基本的に、受信側でほんのわずかだけ変更が必要である。このことは、システム全体にわたる変更の必要なしに、本発明を分散的なやり方で実装してもよいことを意味する。
【００５７】
本発明を具体的に例示した実施例を参照して説明したが、本発明が、当業者には自明の変形例及び変更に加えて開示された特徴の等価物も網羅することを強調すべきである。例えば、本発明はＷＣＤＭＡ通信に非常に適していて、ＷＣＤＭＡ通信との関連で主に例示した。それでもなお、本発明は電力制御機能を備えた他の無線通信システムにも確かに適用可能であることは理解されるべきである。従って、本発明の範囲は、添付の請求の範囲によってだけ限定される。
【００５８】
略語の説明
ＣＤＭＡ−符号分割多元接続
ＩＳＤＮ−総合サービスデジタル通信網
ＰＬＭＮ−公衆陸上移動通信網
ＰＳＴＮ−公衆交換電話網
ＲＡＮ−無線アクセスネットワーク
ＲｏＴ−熱による上昇、総干渉割る雑音電力で表され、一般に単位はｄＢ
ＲＲＭ−無線資源管理
ＵＴＲＡＮ−全球規模の地上無線アクセス網
ＷＣＤＭＡ−広帯域符号分割多元接続。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明に用いられるＷＣＤＭＡ通信システムの例を示す概略図である。
【図２】本発明の実施例に従う受信機アーキテクチャを示すブロック図である。
【図３】本発明の実施例に従う、雑音注入に対するＩtotとＲｏＴそれぞれにおけるシミュレートされたシステム応答の例を示す図である。
【図４】本発明の別の実施例に従う、雑音注入に対するＩtotとＲｏＴそれぞれにおける別のシミュレートされたシステム応答の例を示す図である。
【図５Ａ】、
【図５Ｂ】、
【図５Ｃ】、
【図５Ｄ】、
【図５Ｅ】本発明に従うバックグラウンド雑音推定に用いられる雑音信号の例を示す図である。
【図６】本発明に従うバックグラウンド雑音推定の方法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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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図５Ｅ】
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【図６】
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【手続補正書】
【提出日】平成20年4月3日(2008.4.3)
【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】請求項２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項２６】
前記計算する手段（１２７）は、実質的に一定の雑音上昇パラメータを仮定することに基づいて、前記バックグラウンド雑音を計算する手段を有することを特徴とする請求項２３乃至２５のいずれか１項に記載の制御装置。
【国際調査報告】
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2008541551.tif 000014
2008541551.tif 000015
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