(57)【要約】  ソフトハンドオーバー中の送信ダイバーシチモードにおける最適アンテナ重みの導出を改善するための無線通信方法とシステム。本方法およびシステムは、アップリンク上のフィードバック情報（ＦＢＩ）検出の信頼度に依存するスケール係数を使用する。次に、スケール係数は、各リンクのＦＢＩ検出に依存して、ダウンリンクチャネル応答推定値に適用される。ＦＢＩ検出性能は、ダウンリンクのアンテナ検証，ダウンリンク送信電力制御命令「アップ／ダウン」比率、またはその両方に基づいてよい。アンテナ検証の悪さ、またはアップリンク上の「電力アップ」命令の多さは、信頼できないＦＢＩ検出を表す。信頼できるＦＢＩ検出に対応するダウンリンクチャネル応答に大きなスケール係数を適用することにより、ソフトハンドオーバー中のさらに良好な閉ループ送信ダイバーシチ性能を実現することができる。特許請求の範囲または意味を解釈するため、または限定するために使用されないという理解の下に、この要約書は提示される。
2008515254.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
閉ループ送信ダイバーシチを使用した基地局間のソフトハンドオーバー中に使用される最適アンテナ重みを推定するための無線通信システムの移動端末における方法であって、
前記ソフトハンドオーバーに関与する各基地局のダウンリンクのアンテナ重みを、前記ダウンリンクのチャネル応答に基づいて推定する工程と、
各基地局においてフィードバック情報検出の信頼度を推定する工程と、
各基地局における前記フィードバック情報検出の前記信頼度に基づいて確定される前記チャネル応答のスケール係数を取得する工程と、
前記スケール係数を前記チャネル応答に適用する工程と、
前記スケール係数が適用された前記チャネル応答に基づいて最適アンテナ重みを計算する工程と、
前記ソフトハンドオーバーに関与するすべての基地局に対し、前記最適アンテナ重みをフィードバック情報としてアップリンク上で送信する工程と、を含む方法。
【請求項２】
前記フィードバック情報検出の信頼度を推定する前記工程は、各基地局の所定数のタイムスロットに対する前記所定数のタイムスロット中に受信された正しくないアンテナ重みの比率に基づく、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記正しくないアンテナ重みは、前記推定されたアンテナ重みと前に送信された最適アンテナ重みとの間の差に基づいて確定される、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記フィードバック情報検出の信頼度を確定する前記工程は、各基地局により発行される送信電力ダウン命令に対する送信電力アップ命令の比率に基づく、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
スケール係数を取得する前記工程は、前記比率の所定の導出に基づいて基準スケール係数を取得することを含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記フィードバック情報検出の信頼度を確定する前記工程は、各基地局の所定数のタイムスロットに対する前記所定数のタイムスロット中に受信された正しくないアンテナ重みの比率に基づき、かつ、各基地局により発行される送信電力ダウン命令に対する送信電力アップ命令の比率に基づく、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記正しくないアンテナ重みは前記推定されたアンテナ重みと前に送信された最適アンテナ重みとの間の差に基づいて確定され、スケール係数を取得する前記工程は前記比率の所定の導出に基づいて基準スケール係数を取得することを含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記スケール係数を取得する前記工程は、前記フィードバック情報検出の前記信頼度に基づいて、ルックアップテーブルにおいて前記スケール係数を参照することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記無線通信システムは広帯域符号分割多重接続（ＷＣＤＭＡ）システムである、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記フィードバック情報を送信する前記工程は、閉ループ送信ダイバーシチモード１または２のいずれかで実行される、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記ダウンリンクにおける共通パイロットチャネルと個別物理チャネルパイロットとから各ダウンリンクのチャネル応答を推定する工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
無線通信システムにおける移動端末用の受信機であって、前記受信機は、閉ループ送信ダイバーシチを使用した基地局間のソフトハンドオーバー中に使用される最適アンテナ重みを推定することができ、
前記ソフトハンドオーバーに関与する各基地局に対し、ダウンリンクのアンテナ重みを推定するように構成されたアンテナ検証ユニットであって、前記推定されたアンテナ重みは前記ダウンリンクのそれぞれのチャネル応答に基づく、アンテナ検証ユニットと、
前記基地局のそれぞれにおいて前記フィードバック情報検出の信頼度を確定し、かつ前記フィードバック情報検出の前記信頼度に基づいてスケール係数を取得するように構成された制御ユニットと、
前記チャネル応答に前記スケール係数を適用し、そして前記スケール係数が適用された前記チャネル応答に基づいて最適アンテナ重みを計算するように構成されたアンテナ重み最適化ユニットと、
前記ソフトハンドオーバーに関与するすべての基地局に対し、アップリンク上で、フィードバック情報として前記最適アンテナ重みを送信するように構成されたフィードバック情報ユニットと、を含む受信機。
【請求項１３】
前記制御ユニットは、各基地局の所定数のタイムスロットに対する前記所定数のタイムスロット中に受信された正しくないアンテナ重みの比率に基づいて、フィードバック情報検出の前記信頼度を確定する、請求項１２に記載の受信機。
【請求項１４】
前記正しくないアンテナ重みは、前記推定されたアンテナ重みと前に送信された最適アンテナ重みとの差に基づいて確定される、請求項１３に記載の受信機。
【請求項１５】
前記制御ユニットは、各基地局により発行される送信電力ダウン命令に対する送信電力アップ命令の比率に基づいて、フィードバック情報検出の前記信頼度を確定する、請求項１２に記載の受信機。
【請求項１６】
前記制御ユニットは、前記比率の所定の導出に基づいて基準スケール係数を取得することにより、前記スケール係数を取得する、請求項１５に記載の受信機。
【請求項１７】
前記制御ユニットは、各基地局の所定数のタイムスロットに対する前記所定数のタイムスロット中に受信された正しくないアンテナ重みの比率に基づき、かつ、各基地局により発行される送信電力ダウン命令に対する送信電力アップ命令の比率に基づいて、フィードバック情報検出の前記信頼度を確定する、請求項１２に記載の受信機。
【請求項１８】
前記正しくないアンテナ重みは、所定数のタイムスロットに対する前記所定数のタイムスロット中に受信された正しくないアンテナ重みの比率に基づいて確定され、スケール係数は、前記比率の所定の導出に基づいて基準スケール係数を取得することにより取得される、請求項１７に記載の受信機。
【請求項１９】
前記制御ユニットは、前記フィードバック情報検出の前記信頼度にしたがって、ルックアップテーブルにおいて前記スケール係数を参照することにより前記スケール係数を取得する、請求項１２に記載の受信機。
【請求項２０】
前記無線通信システムは広帯域符号分割多重接続（ＷＣＤＭＡ）システムである、請求項１２に記載の受信機。
【請求項２１】
前記受信機は、閉ループ送信ダイバーシチモード１または２のいずれかで動作する、請求項１２に記載の受信機。
【請求項２２】
各ダウンリンクのチャネル応答は、前記ダウンリンクにおける共通パイロットチャネルと個別物理チャネルパイロットとから取得される、請求項１２に記載の受信機。
【請求項２３】
無線通信システムの移動端末において、複数の基地局に、それらのアンテナ重みを調整するために通知する方法であって、
前記複数の基地局におけるフィードバック情報検出の信頼度を確定する工程と、
前記基地局に伝達されるアンテナ重みを、前記フィードバック情報検出の前記信頼度に基づいて調整する工程と、
フィードバック情報として前記アンテナ重みを前記基地局に送信する工程と、を含む方法。
【請求項２４】
無線通信システムの移動端末であって、前記移動端末は、複数の基地局にそれらのアンテナ重みを調整するために通知するように構成され、
前記複数の基地局におけるフィードバック情報検出の信頼度を確定する手段と、
前記フィードバック情報検出の前記信頼度に基づいて、前記基地局に伝達されるアンテナ重みを調整する手段と、
フィードバック情報として前記アンテナ重みを前記基地局に送信する手段と、を含む移動端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の分野
本発明は、一般的には、無線通信における送信ダイバーシチの適用例に関し、特には、閉ループモード送信ダイバーシチにおける最適アンテナ重みの導出を改善する方法およびシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
発明の背景
無線通信において、マルチパスフェージングの影響はダイバーシチ技術を採用することにより減少させることができる。このような一つの技術は、個別にフェージングするいくつかの信号を基地局から受信する複数のアンテナを移動端末において使用するアンテナダイバーシチである。送信ダイバーシチと呼ばれる別の技術は、基地局において信号を時間シフトすることと、次にその信号を複数のアンテナ上で移動端末に送信することとを含む。当該信号の時間シフトされたものは周波数選択性フェージングを生成し、次にこの周波数選択性フェージングは受信機においてイコライズされてダイバーシチ利得を与えることができる。
【０００３】
送信ダイバーシチは、ＷＣＤＭＡ（広帯域符号分割多重接続）ベースのシステムである３ＧＰＰ（第３世代パートナーシッププロジェクト）を含む最新の無線通信システムにおいて使用されている。ＷＣＤＭＡ基地局では、４つの動作モード、すなわち（１）送信ダイバーシチ無し、（２）開ループ送信ダイバーシチ、（３）閉ループ送信ダイバーシチモード１、（４）閉ループ送信ダイバーシチモード２が規定される。
【０００４】
第１の動作モードは当然送信ダイバーシチを含まない。第２の動作モードは、通常、移動端末が極めて速く移動する場合に使用される。第３と第４の動作モードは、通常、移動端末が比較的ゆっくり移動する場合に使用される。これらの動作モードは、当該技術分野では一般的に知られており、ここでは詳細に説明しない（例えば、３ＧＰＰ仕様  ＴＳ  ２５．２１４  Ｖ５．８．０（２００４年３月）参照）。
【０００５】
閉ループ送信ダイバーシチモードでは、チャネル状態は、フィードバック情報（ＦＢＩ）の様式で、アップリンク上で移動端末から基地局へ送信される。次に、ダウンリンク上で移動端末に送信される個別物理チャネル（ＤＰＣＨ）の位相と振幅（すなわちビーム形成）を調整するために、このＦＢＩを使用することができる。ビーム形成を使用することにより、同一のサービス品質（ＱｏＳ）に対する低いダウンリンク符号電力という意味で性能改善を達成することができる。これは、移動端末の運搬速度（vehicular velocity）が遅い場合の低いドプラ周波数に特に当てはまる。この結果、開ループ送信ダイバーシチ動作モードと比較してダウンリンク容量（downlink capacity）を改善することができる。
【０００６】
しかしながら、閉ループ送信ダイバーシチがソフトハンドオーバー状況において使用された場合、移動端末はこのようなソフトハンドオーバーにおいて２つ以上の基地局から信号を受信し得るという主たる理由で、厄介な問題が生じ得る。移動端末と基地局間のリンクが、通常、必要なだけのＱｏＳを達成するのに十分な電力のみを使用するように、ＷＣＤＭＡシステムは厳しい電源制御を利用し、信号品質を維持する。さらに、所定の瞬間に一つのアップリンクのみが、必要なＱｏＳを満足するように、ＷＣＤＭＡの電源制御は設計される。したがって、移動端末と、ソフトハンドオーバーに関与するその他の基地局との間のリンクの品質は、はるかに悪くなる。したがって、これらその他の基地局におけるアップリンク上のＦＢＩの検出は誤ったものになることがあり、その結果、ダウンリンク上の誤ったアンテナ調整をもたらす。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
発明の概要
本発明は、ソフトハンドオーバー中の送信ダイバーシチモードにおける最適アンテナ重み導出を改善する方法とシステムに関する。本発明の方法とシステムは、アップリンク上のＦＢＩ検出の信頼度に依存するスケール係数を使用する。このスケール係数は、次に、当該ＦＢＩ検出に対するダウンリンクチャネル応答推定値に適用される。いくつかの実施形態では、ＦＢＩ検出性能は、ダウンリンクのアンテナ検証（verification）、ダウンリンク送信電力制御命令「アップ／ダウン」の比率、またはその両方に基づく。アンテナ検証の悪さ、またはダウンリンク上の「電力アップ」命令の多さは、信頼性の低いＦＢＩ検出を表すであろう。大きなスケール係数を、信頼できるＦＢＩ検出に対応するダウンリンクチャネル応答に適用することにより、ソフトハンドオーバー中のより良好な閉ループ送信ダイバーシチ性能を実現することができる。
【０００８】
一態様では、本発明は、一般的には、閉ループ送信ダイバーシチを使用した基地局間のソフトハンドオーバー中に使用される最適アンテナ重みを推定する、無線通信システムの移動端末における方法に関する。本方法は、ソフトハンドオーバーに関与する各基地局のダウンリンクのアンテナ重みを推定することを含み、このアンテナ重みはダウンリンクのチャネル応答に基づいて推定される。本方法は、さらに、各基地局におけるフィードバック情報検出の信頼度を推定することと、各基地局におけるフィードバック情報検出の信頼度に基づいて確定されるチャネル応答のスケール係数を取得することとを含む。次に、スケール係数はチャネル応答に適用され、最適アンテナ重みは、スケール係数が適用されたチャネル応答に基づいて計算される。次に、最適アンテナ重みは、ソフトハンドオーバーに関与するすべての基地局に対するアップリンク上でフィードバック情報として送信される。
【０００９】
別の態様では、本発明は、一般的には、閉ループ送信ダイバーシチを使用した基地局間のソフトハンドオーバー中に使用される最適アンテナ重みを推定することができる、無線通信システムにおける移動端末用の受信機に関するものである。本方法は、ソフトハンドオーバーに関与する各基地局に対するダウンリンクのアンテナ重みを推定するように構成されたアンテナ検証ユニットであって、上記推定されたアンテナ重みがダウンリンクのそれぞれのチャネル応答に基づく、アンテナ検証ユニットを含む。本移動端末は、さらに、基地局のそれぞれにおいてフィードバック情報検出の信頼度を確定し、かつ上記フィードバック情報検出の信頼度に基づいてスケール係数を取得するように構成された制御ユニットを含む。アンテナ重み最適化ユニットは、スケール係数をチャネル応答に適用し、そしてスケール係数が適用されたチャネル応答に基づいて最適アンテナ重みを計算するように構成される。また、ソフトハンドオーバーに関与するすべての基地局に対しアップリンク上で、フィードバック情報として最適アンテナ重みを送信するように構成されたフィードバック情報ユニットが存在する。
【００１０】
別の態様では、本発明は、一般的には、基地局におけるフィードバック情報検出誤りに基づいて複数の基地局にそれらのアンテナ重みを調整することを通知する、無線通信システムの移動端末における方法に関するものである。本方法は、複数の基地局においてフィードバック情報検出の信頼度を確定する工程と、上記フィードバック情報検出の信頼度に基づいて、基地局に伝達されるアンテナ重みを調整する工程とを含む。本方法は、さらに、フィードバック情報としてアンテナ重みを基地局に送信する工程を含む。
【００１１】
別の態様では、本発明は、一般的に、基地局におけるフィードバック情報検出誤りに基づいて複数の基地局にそれらのアンテナ重みを調整することを通知するように構成された、無線通信システムの移動端末に関するものである。本移動端末は、複数の基地局におけるフィードバック情報検出の信頼度を確定する手段と、上記フィードバック情報検出の信頼度に基づいて、基地局に伝達されるアンテナ重みを調整する手段とを含む。本移動端末は、さらにフィードバック情報としてアンテナ重みを基地局に送信する手段を含む。
【００１２】
本明細書で使用される場合、用語「含む／含んだ」は、記載された機能、完全体（integers）、工程、または構成要素の存在を明示するために使用されるが、一つまたは複数の他の機能、完全体、工程、または構成要素、あるいはこれらのグループの存在または追加を排除するものではないということを強調しておかねばならない。
【００１３】
本発明の前述の利点および他の利点は、添付図面と併せ以下の詳細な説明から明白になるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
発明の例示的な実施形態の説明
上述のように、本発明の実施形態は、送信ダイバーシチを実現するシステムと方法を提供する。本発明の実施形態はＷＣＤＭＡシステムにおけるソフトハンドオーバーに関して説明されるが、当業者は、ここでの原理と教示が他の無線通信システムおよび動作モードに対し同じように適用可能であることを認識するであろう。
【００１５】
図１Ａに、例示的な無線通信システム１００の一部分を示す。無線通信システム１００は複数の移動端末を含み、そのうちの一つを参照符号１０２で示す。また、いくつかのＷＣＤＭＡ基地局が存在し、そのうちの４つを参照符号１０４、１０６、１０８、１１０で示す。移動端末１０２が位置Ａにあるとき、移動端末１０２は第１の基地局１０４からの信号のみを受信することができ、したがってその基地局１０４にリンクされる。しかしながら、移動端末が位置Ｂに移動すると、移動端末は、基地局１０６、１０８、１１０を含むいくつかの追加の基地局から信号を受信することができる。このとき、移動端末１０２は、基地局１０４、１０６、１０８、１１０のうちどれが最も強い信号を有するかを確定するとともにその基地局に切り替わらなければならない。このような処理は一般にソフトハンドオーバーと呼ばれ、移動端末１０２が複数の基地局から信号を同時に受信することができる状況をいう。
【００１６】
図１Ｂに、基地局１０４、１０６、１０８、１１０のようなＷＣＤＭＡ基地局において通常見られる閉ループ送信ダイバーシチに対応するダウンリンク送信機１１２を示す。送信器１１２は、個別物理制御チャネル（ＤＰＣＣＨ）および個別物理データチャネル（ＤＰＤＣＨ）を（例えば、図示しない基地局制御装置から）受信し処理するための個別物理チャネル（ＤＰＣＨ）プロセッサ１１４を含む。基地局が閉ループ送信ダイバーシチモード１またはモード２を使用しているかどうかに依存して、同じＤＰＣＣＨパイロットシンボル、またはＤＰＣＣＨパイロットシンボルの直交バージョンを使用することができる。いずれの場合も、個別物理チャネルプロセッサ１１４からのＤＰＣＨ信号は、符号化のために拡散／スクランブル信号と混合される拡散混合器１１６に供給される。次に、符号化されたＤＰＣＨ信号は、重み係数
【数１】
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がＤＰＣＨ信号に適用される、重み係数混合器１１８、１２０に供給される。重み付けられたＤＰＣＨ信号は、その後、加算ノード１２２、１２４を介して共通パイロットチャネル（ＣＰＩＣＨ１、ＣＰＩＣＨ２）および他のチャネルと合成され、アンテナ１２６、１２８を介してダウンリンク上に送信される。
【００１７】
３ＧＰＰによると、重み係数
【数２】
2008515254.tif 000004
は、移動端末により確定され、ＦＢＩとしてアップリンクＤＰＣＨを介し基地局に供給される。ＦＢＩ確定プロセッサ１３０は、その後、アップリンクＤＰＣＨからＦＢＩを確定し、該ＦＢＩを重み係数プロセッサ１３２に転送する。重み係数プロセッサ１３２は、移動端末から受信されたＦＢＩに基づいて重み係数
【数３】
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（これらは閉ループモード１用の位相調整、閉ループモード２用の位相／振幅調整に形を変える）を生成する。本質的には、移動端末は、重み係数
【数４】
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について次の電力Ｐを最大にするように基地局に指示する。
【数５】
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ここで、
【数６】
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は、アンテナ１２６、１２８に対する共通パイロットチャネルＣＰＩＣＨを使用することにより取得された推定チャネル応答を表す。次に、重みは、送信ダイバーシチモードに基づいて量子化され、アップリンクＦＢＩ上にマッピングされる。単一のダウンリンクの場合の重み最適化とＦＢＩ導出は、当該技術分野ではよく知られている。
【００１８】
共通パイロットチャネル（ＣＰＩＣＨ）からのチャネル応答推定値は、共通パイロットチャネルＣＰＩＣＨの高い送信電力のために個別物理チャネルＤＰＣＨからのチャネル応答推定値より雑音が少ないので、しばしば個別物理チャネルプロセッサ１１４のマッチドフィルタリング処理（matched filtering process）に使用される。しかしながら、上記のように閉ループ送信ダイバーシチにおいて、共通パイロットチャネルＣＰＩＣＨと個別物理チャネルＤＰＣＨのアンテナ設定は、重み係数
【数７】
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に関して異なる。しかし、重み係数
【数８】
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は前に送信されたＦＢＩに依存するので、ＦＢＩ検出が間違った場合、その後に生成される重み係数
【数９】
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もまた間違っているかもしれない。この問題を克服するために、３ＧＧＰにおける移動端末は、送信されたアンテナ重み
【数１０】
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を推定するために、送信されたＦＢＩに係わる共通パイロットチャネルＣＰＩＣＨと個別物理チャネルＤＰＣＨについての情報を使用する。この処理も「アンテナ検証」として知られており、当該技術分野では十分に理解されている。
【００１９】
しかしながら、閉ループ送信ダイバーシチにおけるアンテナ検証がソフトハンドオーバー（ここでは、移動端末は、複数の基地局と同時に通信を行うことができる）と共に使用されると、厄介な問題が生じる。ソフトハンドオーバーにおいて、アンテナ重みを導出する処理は、最大化電力Ｐが次のように表される以外は本質的に先に述べたものと同じである。
【数１１】
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ここでＨｉはｉ番目の基地局に対するダウンリンクチャネル応答である。したがって、ソフトハンドオーバーの場合の送信ダイバーシチモードは、複数の経路を有する単独基地局の場合の送信ダイバーシチモードに非常に似ている。
【００２０】
しかし、移動端末と基地局間のアップリンクが、通常、必要なだけのＱｏＳを達成するのに十分な電力のみを使用するように、ＷＣＤＭＡシステムは厳しい電源制御を利用し、信号品質を維持する。そして、所定の瞬間に一つのアップリンクのみが、必要なＱｏＳを満足するように、ＷＣＤＭＡの電源制御は設計される。したがって、移動端末と、ソフトハンドオーバーに関与するその他の基地局との間のアップリンクの品質は、さらに悪いことが多い。例えば、移動端末からいくつかの基地局へのアップリンクがソフトハンドオーバーの際に一時的に同期外れとなることが、フィールド試験では観察されている。このアップリンクの低品質は、ＦＢＩを基地局で確定するのが困難かもしれないことを意味し、したがって当該移動端末のダウンリンクにおけるアンテナ重みが正しくないかもしれないことを意味する。
【００２１】
更に、アップリンクとダウンリンクにおけるフェージングは互いに独立しており、したがって特定の基地局のみに対するダウンリンクが高品質を有するように見えるかもしれない。感知された高品質により、当該基地局に対するアンテナ重みは、その他の基地局より大きな影響を受けるかもしれず、やがて、当該基地局に対するダウンリンクは現実にはほとんど同期外れとなるかもしれない。したがって、単独基地局の場合とソフトハンドオーバーの場合との間で極めて大きなＦＢＩ誤り比率（例えば、ソフトハンドオーバーの場合の３０〜４０％の誤りに対し、単独基地局の場合の３〜６％の誤り）となる可能性がある。この大きな誤り比率は、ソフトハンドオーバーで開始するために閉ループ送信ダイバーシチを使用することにより（by using closed loop transmit diversity to begin with in soft handovers）達成されるすべての性能利得を無効にするかもしれない。
【００２２】
この厄介な問題は、ダウンリンクチャネル応答推定値に対し一組のスケール係数αｉを適用することにより次のように緩和することができる。
【数１２】
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スケール係数αｉは、より高い信頼度のＦＢＩ検出を有する基地局の影響力を増すことにより、アップリンク上の低品質または信頼できないＦＢＩ検出を補正するのに役立ち、全体として高品質なリンクをもたらす。しかしながら、ＦＢＩ検出は基地局において行われるので、移動端末はその信頼度を直接確認することができない。したがって、本発明の実施形態に基づき、移動端末はＦＢＩ検出の信頼度の推定値を取得する。一実施形態では、移動端末は、ソフトハンドオーバーに関与する各基地局に対しそのダウンリンク上でアンテナ検証を行う。このアンテナ検証は、特定の基地局が適切な重み係数
【数１３】
2008515254.tif 000015
を当該基地局のアンテナに適用しているかどうかを示す。
【００２３】
あるいは、移動端末は各基地局に対しそのダウンリンク上の電源制御「アップ／ダウン」比率を調べる。例えば、特定の基地局に対する「電力アップ」命令の多さは、その基地局へのアップリンク上の低品質、したがって低品質なＦＢＩ検出の可能性が高いことを示す。上記方法のいずれも、単独で使用するのに十分なほど信頼性があるが、それらを組み合わせてＦＢＩ検出性能推定値をさらに高精度にすることもできる。以下は、本発明のシステムと方法のさらに詳細な説明である。
【００２４】
図２に、本発明の実施形態による、閉ループ送信ダイバーシチモードにおいて動作可能な移動端末の受信機部２００のブロック図を示す。移動端末が閉ループ送信ダイバーシチモードで動作するかどうかは、移動端末において上位レイヤ（図示せず）から受信する命令に依存する。上位レイヤは、また、ソフトハンドオーバーを行うべきかどうかを移動端末に指示する。移動端末動作のこれらの態様は広く知られており、したがってここでは検討しない。この例では、移動端末は、両方の閉ループ送信ダイバーシチモードで動作しており、また、ソフトハンドオーバーを行っていると仮定する。
【００２５】
存在し得る任意の雑音だけでなく、ソフトハンドオーバーに関与する基地局（ＢＳ）からのすべての信号を含むコンポジット信号は、受信機アンテナ２０２を介して受信され、フロントエンド受信機２０４においてベースバンド信号にダウンコンバートされる。次に、このベースバンド信号はレーキ受信機（RAKE receiver）２０６に供給され、その後、チャネル推定器２０８、２１０に供給され、そこで共通パイロットチャネルＣＰＩＣＨと個別物理チャネルＤＰＣＨパイロットを使用してチャネルフィルタタップを推定する。次に、各基地局のダウンリンク応答推定値
【数１４】
2008515254.tif 000016
が取得され、データ検出のために使用される。
【００２６】
移動端末は閉ループ送信ダイバーシチモードで動作しているので、個別物理チャネルＤＰＣＨ応答推定値
【数１５】
2008515254.tif 000017
は、共通パイロットチャネルＣＰＩＣＨ応答推定値
【数１６】
2008515254.tif 000018
に対して
【数１７】
2008515254.tif 000019
位相シフトされる。２つのチャネル応答推定値
【数１８】
2008515254.tif 000020
は、次に、チャネル応答推定値を検証するために、アンテナ重み係数
【数１９】
2008515254.tif 000021
を推定するアンテナ検証ユニット２１２に供給される。アンテナ検証ユニット２１２は、すべてのダウンリンクについてのアンテナ重み係数
【数２０】
2008515254.tif 000022
の推定値を与えるために、２つのチャネル応答推定値
【数２１】
2008515254.tif 000023
に加え、前のタイムスロットで取得された最適アンテナ重み
【数２２】
2008515254.tif 000024
を使用することにより、位相シフト量を確定する。上記に基づき、アンテナ重みは、理想的には次のように表される。
【数２３】
2008515254.tif 000025
（４）
ここで、
【数２４】
2008515254.tif 000026
は前のタイムスロットで導出された最適アンテナ重みであり、
【数２５】
2008515254.tif 000027
は、現スロットにおけるｉ番目のダウンリンクに対し基地局により使用された実際のアンテナ重みである。
【００２７】
しかしながら、式（４）は、基地局における非理想的なＦＢＩ検出により、そしてまた、特定の閉ループ送信ダイバーシチモードに依存する、最適アンテナ重み
【数２６】
2008515254.tif 000028
の量子化により、常に成立するとは限らない。したがって、実際のアンテナ重みの推定値は、通常、検証目的のためにアンテナ検証ユニット２１２を介し移動端末で取得される。共通パイロットチャネルＣＰＩＣＨ応答推定値
【数２７】
2008515254.tif 000029
だけでなく、アンテナ検証ユニット２１２の結果
【数２８】
2008515254.tif 000030
も、データ検出のためにレーキ受信機２０６に供給される。同情報は、また、電力命令（ＰＣ：power command）情報を復号化する送信電力制御（ＴＰＣ：transmit power control）検出ユニット２１４に供給される。このことは無線通信技術分野の当業者にはよく知られており、したがってここでは簡潔に記すのみとする。
【００２８】
本発明の実施形態によると、共通パイロットチャネルＣＰＩＣＨ応答推定値
【数２９】
2008515254.tif 000031
は、また、各タイムスロットに対し最適アンテナ重み
【数３０】
2008515254.tif 000032
を推定するアンテナ重み最適化ユニット２１６に供給される。次に、制御ユニット２１８は、すべてのダウンリンクについて、ダウンリンク毎にスケール係数α１、αＮを確定するために、アンテナ検証ユニット２１２からのアンテナ重み
【数３１】
2008515254.tif 000033
の推定値と共に、前のタイムスロットの最適アンテナ重み
【数３２】
2008515254.tif 000034
を使用する。次に、アンテナ重み最適化ユニット２１６は、スケール係数α１、αＮを使用して、現タイムスロットの最適アンテナ重み
【数３３】
2008515254.tif 000035
を推定する。上記に基づき、最適アンテナ重み
【数３４】
2008515254.tif 000036
は次のように表される。
【数３５】
2008515254.tif 000037
ここで、Ｐは上式（３）により定義される。次に、最適アンテナ重み
【数３６】
2008515254.tif 000038
はＦＢＩビットプロセッサ２２０に供給され、ＦＢＩビットプロセッサ２２０はアップリンク上で基地局（ＢＳ）にＦＢＩビットを送信する。
【００２９】
先に述べたように、ソフトハンドオーバー中、アップリンクのいくつかは、ＷＣＤＭＡ電源制御設計のため、基地局において悪いＦＢＩ検出性能を有するかもしれない。このため、アップリンクＦＢＩ検出性能に照らしてダウンリンクをスケーリングすることで、移動端末により使用される平均ダウンリンク符号電力において、いくらかの利得を達成することができる。一般的には、スケール係数αｉは、アップリンクＦＢＩ検出性能の関数として計算することができる。
αｉ＝ｆ（ｉ番目のアップリンクに対し推定されたアップリンクＦＢＩ検出性能）（６）                                      （６）
【００３０】
例示的な一実施形態では、スケール係数αｉは、アップリンク（ＵＬ）におけるＦＢＩ検出誤りの確率を計算することにより確定することができる。
【数３７】
2008515254.tif 000039
ここで、ｎは５０〜２００のタイムスロットでよい。正しくないアンテナ重みは、当業者に知られた任意の好適な技術を使用して確定することができる。例えば、３ＧＰＰ仕様ＴＳ  ２５．２１４  Ｖ５．８．０（２００４年３月）では、アンテナ重みに対し多くの位相状態が定義されている。前のタイムスロットで移動端末により特定された最適アンテナ重みの状態と比較し、現タイムスロットで推定されたアンテナ重みの状態に差がある場合に、正しくないアンテナ重みが生じる。
【００３１】
この確率は、また、約５０〜２００のタイムスロットの時定数を有する１次ＩＩＲフィルタとして実現することができる。その場合、ＰＦＢｌ誤りは次のように表される。
【数３８】
2008515254.tif 000040
ここで、指標関数
【数３９】
2008515254.tif 000041
（２００のタイムスロットと５０のタイムスロットにそれぞれ対応する）。
【００３２】
次に、ＰＦＢＩ誤りはスケール係数αｉにマッピングすることができ、このスケール係数αｉは、例えば、予め実験室試験結果に基づいて導出することができる。次に、移動端末ににおいて、ＰＦＢＩ誤りとその対応するスケール係数αｉを格納するためにルックアップテーブルを使用することができる。例示目的のために、例示的な一組のスケール係数αｉを以下に提示する。
【数４０】
2008515254.tif 000042
【００３３】
ここに示したスケール係数αｉとＰＦＢＩ誤りは、悪いチャネル品質を有する信頼できないアップリンクは２５％をかなり超えたＦＢＩ誤りを有するが、良好なＱｏＳを有するアップリンクは約５％のＦＢＩを有するという観察に基づいている。
【００３４】
あるいは、いくつかの実施形態では、制御ユニット２１８は、また、スケール係数αｉを確定するために、アンテナ検証ユニット２１２からのアンテナ重みの推定値
【数４１】
2008515254.tif 000043
と共に、送信電力制御検出ユニット２１４の結果
【数４２】
2008515254.tif 000044
を使用してもよい。これらの実施形態では、制御ユニット２１８は、まず、最後のｎタイムスロット期間に渡る、ｉ番目のリンクについての電力ダウン命令に対する電力アップ命令の比率Ｒｉを確定する。ここで、ｎはまた、例えば５０〜２００のタイムスロットでよい。比率Ｒｉは、また、電力ダウン命令数に対する電力アップ命令数の平均であってもよいし、あるいは、所定の期間にわたる最大値／最小値比率であってもよい。一実施形態では、比率Ｒｉの特定形式が決定された後、基準スケール係数は、例えば、様々なアップリンクの最も厳格なＱｏＳを使用して計算された最も小さな比率Ｒｍｉｎに基づいて設定することができる（例えば、αｉ＝１）。次に、他のスケール係数は、例えば、上記基準スケール係数にしたがって設定することができる。
【数４３】
2008515254.tif 000045
【００３５】
式（１０）における値（これも移動端末内のルックアップテーブル（またはグラフ）に格納することができる）は、悪いチャネル状態を有するアップリンクが、通常、１００％に近い電力アップ命令を有する一方で、良好なＱｏＳを有するアップリンクは、一般的には、ソフトハンドオーバー中に６０％未満の電力アップ命令を有するという観察に基づいている。
【００３６】
式（８）〜式（１０）に関する上記グループ分けは例示としてのみ与えられたこと、より少ないまたはより多い任意のグループ分けは、本発明の範囲から逸脱することなく確実に使用することができるということとに留意されたい。一般に、ＦＢＩ検出誤りが大きければ大きいほど、スケール係数αｉは小さくなる。
【００３７】
いくつかの実施形態では、制御ユニット２１８は、スケール係数αｉを確定するために、上記スケール係数確定技術の組合せを使用することもできる。
【００３８】
図３に、本発明の実施形態による、ソフトハンドオーバー中の移動端末において閉ループ送信ダイバーシチモード１または２を実現するために使用することができる一般的な方法のフローチャート３００を図示する。本方法は工程３０２で始まり、ここで、移動端末は、ソフトハンドオーバーに関与する基地局からダウンリンク上で共通パイロットチャネルＣＰＩＣＨと個別物理チャネルＤＰＣＨを受信する。工程３０４では、移動端末は、共通パイロットチャネルＣＰＩＣＨと個別物理チャネルＤＰＣＨからチャネル応答を推定する。移動端末は、その後、基地局によりチャネルに適用されるアンテナ重みが前のタイムスロットからの最適アンテナ重みとマッチするかどうかを確認するために、前のタイムスロットで計算された最適アンテナ重みと共に推定チャネル応答を使用する（工程３０６）。工程３０８では、移動端末は、推定された重み係数に基づいて、かつ、（工程３０６からの）それらの重み係数が基地局における信頼できるＦＢＩ検出を示すかどうかに基づいて、一組のスケール係数を確定する。次に、移動端末は、工程３１０において、スケール係数（そしてまた共通パイロットチャネルＣＰＩＣＨからのチャネル応答）から、現タイムスロットに対する一組の最適アンテナ重みを計算する。工程３１２では、移動端末は、アップリンク上で基地局にＦＢＩの形式で最適アンテナ重みを送信する。
【００３９】
図４に、本発明の実施形態による、ソフトハンドオーバー中の移動端末において閉ループ送信ダイバーシチモード１または２を実現するために使用することができる詳細な方法のフローチャート４００を図示する。本方法は工程４０２で始まり、ここで、移動端末はソフトハンドオーバーに関与するすべての基地局（すなわちアクティブセット）から信号を受信する。移動端末は、その後、工程４０４において、関与する基地局のリンクに対し、上に説明したようにアンテナ検証を行う。工程４０６では、移動端末は、アンテナ検証を使用して、すべてのリンクに対し、ＦＢＩ検出誤り率
【数４４】
2008515254.tif 000046
を更新する。次に、スケール係数αｉが、ＦＢＩ検出誤り率
【数４５】
2008515254.tif 000047
に基づいて移動端末により選択される（工程４０８）。工程４１０では、移動端末は、スケール係数αｉを使用することによりチャネル応答推定値
【数４６】
2008515254.tif 000048
をスケーリングする。次に、移動端末は、工程４１２において、スケーリングされたチャネル応答推定値
【数４７】
2008515254.tif 000049
を使用して、最適アンテナ重み
【数４８】
2008515254.tif 000050
を確定する。次に、最適アンテナ重み
【数４９】
2008515254.tif 000051
はＦＢＩビットにマッピングされ、基地局に送信される（工程４１４）。
【００４０】
図５に、本発明の実施形態による、ソフトハンドオーバー中の移動端末において閉ループ送信ダイバーシチモード１または２を実現するために使用することができる別のさらに詳細な方法のフローチャート５００を図示する。フローチャート５００は、２番目の工程５０２、３番目の工程５０４、４番目の工程５０６を除いて、図４のフローチャート４００に類似している。工程５０２では、アンテナ検証を行う代わりに、移動端末は、関与するすべての移動局（すなわちアクティブセット）のリンクに対する送信電力命令を検出する。その後、移動端末は、工程５０４で、各リンクに対し送信電力命令のアップ／ダウン比率Ｒｉを計算する。これらの比率にＲｉに基づいて、移動端末は適切なスケール係数αｉを選択する（工程５０６）。
【００４１】
本発明は、一つまたは複数の特定の実施形態を参照して説明したが、当業者は、本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく多くの変更を行い得るということを認識するであろう。例えば、図４、５に図示された方法は別々に示され説明されたが、いくつかの実施形態では、これら２つの方法の本発明の態様を組み合わせて単一の方法にすることが可能である。したがって、上述の実施形態およびその明白な変形のそれぞれは、権利請求の対象とする本発明の趣旨および範囲に含まれるように意図されており、本発明は冒頭の特許請求範囲に記載される。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１Ａ】送信ダイバーシチを実現するための従来技術システムを図示する。
【図１Ｂ】送信ダイバーシチを実現するための従来技術システムを図示する。
【図２】本発明の実施形態による送信ダイバーシチを実現するためのシステムのブロック図を図示する。
【図３】本発明の実施形態による送信ダイバーシチを実現する方法のフロー図を図示する。
【図４】本発明の実施形態による送信ダイバーシチを実現する別の方法のフロー図を図示する。
【図５】本発明の実施形態による送信ダイバーシチを実現するさらに別の方法のフロー図を図示する。
【図１Ａ】
2008515254.tif 000052
【図１Ｂ】
2008515254.tif 000053
【図２】
2008515254.tif 000054
【図３】
2008515254.tif 000055
【図４】
2008515254.tif 000056
【図５】
2008515254.tif 000057
【手続補正書】
【提出日】平成19年8月2日(2007.8.2)
【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】
閉ループ送信ダイバーシチを使用した基地局間のソフトハンドオーバー中に使用される最適アンテナ重みを推定するための無線通信システムの移動端末における方法であって、
前記ソフトハンドオーバーに関与する各基地局のダウンリンクのアンテナ重みを、前記ダウンリンクのチャネル応答に基づいて推定する工程と、
各基地局においてフィードバック情報検出の信頼度を推定する工程と、
各基地局における前記フィードバック情報検出の前記信頼度に基づいて確定される前記チャネル応答のスケール係数を取得する工程と、
前記スケール係数を前記チャネル応答に適用する工程と、
前記スケール係数が適用された前記チャネル応答に基づいて最適アンテナ重みを計算する工程と、
前記ソフトハンドオーバーに関与するすべての基地局に対し、前記最適アンテナ重みをフィードバック情報としてアップリンク上で送信する工程と、を含む方法。
【請求項２】
前記フィードバック情報検出の信頼度を推定する前記工程は、各基地局の所定数のタイムスロットに対する前記所定数のタイムスロット中に受信された正しくないアンテナ重みの比率に基づく、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記正しくないアンテナ重みは、前記推定されたアンテナ重みと前に送信された最適アンテナ重みとの間の差に基づいて確定される、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記フィードバック情報検出の信頼度を確定する前記工程は、各基地局により発行される送信電力ダウン命令に対する送信電力アップ命令の比率に基づく、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
スケール係数を取得する前記工程は、前記比率の所定の導出に基づいて基準スケール係数を取得することを含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記フィードバック情報検出の信頼度を確定する前記工程は、各基地局の所定数のタイムスロットに対する前記所定数のタイムスロット中に受信された正しくないアンテナ重みの比率に基づき、かつ、各基地局により発行される送信電力ダウン命令に対する送信電力アップ命令の比率に基づく、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記正しくないアンテナ重みは前記推定されたアンテナ重みと前に送信された最適アンテナ重みとの間の差に基づいて確定され、スケール係数を取得する前記工程は前記比率の所定の導出に基づいて基準スケール係数を取得することを含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記スケール係数を取得する前記工程は、前記フィードバック情報検出の前記信頼度に基づいて、ルックアップテーブルにおいて前記スケール係数を参照することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記無線通信システムは広帯域符号分割多重接続（ＷＣＤＭＡ）システムである、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記フィードバック情報を送信する前記工程は、閉ループ送信ダイバーシチモード１または２のいずれかで実行される、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記ダウンリンクにおける共通パイロットチャネルと個別物理チャネルパイロットとから各ダウンリンクのチャネル応答を推定する工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
無線通信システムにおける移動端末用の受信機であって、前記受信機は、閉ループ送信ダイバーシチを使用した基地局間のソフトハンドオーバー中に使用される最適アンテナ重みを推定することができ、
前記ソフトハンドオーバーに関与する各基地局に対し、ダウンリンクのアンテナ重みを推定するように構成されたアンテナ検証ユニットであって、前記推定されたアンテナ重みは前記ダウンリンクのそれぞれのチャネル応答に基づく、アンテナ検証ユニットと、
前記基地局のそれぞれにおいて前記フィードバック情報検出の信頼度を確定し、かつ前記フィードバック情報検出の前記信頼度に基づいてスケール係数を取得するように構成された制御ユニットと、
前記チャネル応答に前記スケール係数を適用し、そして前記スケール係数が適用された前記チャネル応答に基づいて最適アンテナ重みを計算するように構成されたアンテナ重み最適化ユニットと、
前記ソフトハンドオーバーに関与するすべての基地局に対し、アップリンク上で、フィードバック情報として前記最適アンテナ重みを送信するように構成されたフィードバック情報ユニットと、を含む受信機。
【請求項１３】
前記制御ユニットは、各基地局の所定数のタイムスロットに対する前記所定数のタイムスロット中に受信された正しくないアンテナ重みの比率に基づいて、フィードバック情報検出の前記信頼度を確定する、請求項１２に記載の受信機。
【請求項１４】
前記正しくないアンテナ重みは、前記推定されたアンテナ重みと前に送信された最適アンテナ重みとの差に基づいて確定される、請求項１３に記載の受信機。
【請求項１５】
前記制御ユニットは、各基地局により発行される送信電力ダウン命令に対する送信電力アップ命令の比率に基づいて、フィードバック情報検出の前記信頼度を確定する、請求項１２に記載の受信機。
【請求項１６】
前記制御ユニットは、前記比率の所定の導出に基づいて基準スケール係数を取得することにより、前記スケール係数を取得する、請求項１５に記載の受信機。
【請求項１７】
前記制御ユニットは、各基地局の所定数のタイムスロットに対する前記所定数のタイムスロット中に受信された正しくないアンテナ重みの比率に基づき、かつ、各基地局により発行される送信電力ダウン命令に対する送信電力アップ命令の比率に基づいて、フィードバック情報検出の前記信頼度を確定する、請求項１２に記載の受信機。
【請求項１８】
前記正しくないアンテナ重みは、所定数のタイムスロットに対する前記所定数のタイムスロット中に受信された正しくないアンテナ重みの比率に基づいて確定され、スケール係数は、前記比率の所定の導出に基づいて基準スケール係数を取得することにより取得される、請求項１７に記載の受信機。
【請求項１９】
前記制御ユニットは、前記フィードバック情報検出の前記信頼度にしたがって、ルックアップテーブルにおいて前記スケール係数を参照することにより前記スケール係数を取得する、請求項１２に記載の受信機。
【請求項２０】
前記無線通信システムは広帯域符号分割多重接続（ＷＣＤＭＡ）システムである、請求項１２に記載の受信機。
【請求項２１】
前記受信機は、閉ループ送信ダイバーシチモード１または２のいずれかで動作する、請求項１２に記載の受信機。
【請求項２２】
各ダウンリンクのチャネル応答は、前記ダウンリンクにおける共通パイロットチャネルと個別物理チャネルパイロットとから取得される、請求項１２に記載の受信機。
【請求項２３】
無線通信システムの移動端末において、複数の基地局に、ソフトハンドオーバー中にそれらのアンテナ重みを調整するために通知する方法であって、
スケール係数が適用されたチャネル応答に基づいて前記アンテナ重みを計算する工程と、
前記ソフトハンドオーバーに関与するすべての基地局に、前記計算されたアンテナ重みをアップリンクにおいてフィードバック情報として送信する工程と、
前記複数の基地局におけるフィードバック情報検出の信頼度を確定する工程と、
前記基地局に伝達されるアンテナ重みを、前記フィードバック情報検出の前記信頼度に基づいて調整する工程と、
前記基地局にフィードバック情報として前記アンテナ重みを送信する工程と、を含む方法。
【請求項２４】
無線通信システムの移動端末であって、前記移動端末は、ソフトハンドオーバー中に、複数の基地局にそれらのアンテナ重みを調整することを通知するように構成され、
スケール係数が適用されたチャネル応答に基づいて前記アンテナ重みを計算する手段と、
前記ソフトハンドオーバーに関与するすべての基地局に、前記アンテナ重みを、アップリンクにおいてフィードバック情報として送信する手段と、
前記複数の基地局におけるフィードバック情報検出の信頼度を確定する手段と、
前記フィードバック情報検出の前記信頼度に基づいて、前記基地局に伝達されるアンテナ重みを調整する手段と、
フィードバック情報として前記アンテナ重みを前記基地局に送信する手段と、を含む移動端末。
【国際調査報告】
2008515254.tif 000058
2008515254.tif 000059