(57)【要約】【課題】直交システムにおける逆方向リンクパワー制御。【解決手段】周波数ホッピング直交周波数分割多元接続（ＦＨ−ＯＦＤＭＡ）システム用の閉ループ逆方向リンクパワー制御アルゴリズムが説明されている。パワー制御アルゴリズムは、実効キャリア対干渉（Ｃ／Ｉ）およびリシーブドパワーオーバーサーマル（ＲｐＯＴ）測定値に基づいてユーザの送信パワーを調整する。アルゴリズムは本質的に安定していて、再伝送を備えたＦＨ−ＯＦＤＭＡシステムに有効である。【選択図】      図２
2008507910.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パケットを送信することと、
前記パケットがエラーなしで受け取られたかどうかを判断することと、
もし前記パケットがエラーなしで受け取られた場合には、実効キャリア対干渉（Ｃ／Ｉ）セットポイントを減少させることと、そして
もし前記パケットがエラーなしで受け取られなかった場合には、前記実効Ｃ／Ｉセットポイントを増加させることと、
を備える、逆方向リンクパワー制御の方法。
【請求項２】
前記パケットがエラーなしで受け取られたかどうかを判断することは、パケットエラーがないことをそして前記パケットが紛失していないことを判断することを含む、請求項１記載の方法。
【請求項３】
受け取られていないデータパケットに対し否定応答（ＮＡＣＫ）メッセージを送信すること、
を更に備える、請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記ＮＡＣＫメッセージに従って受け取られていない前記データパケットを再送信すること、
を更に備える、請求項３記載の方法。
【請求項５】
前記データパケットは１以上のタイムスロットで送信される、請求項３記載の方法。
【請求項６】
リシーブドパワーオーバーサーマル（ＲｐＯＴ）が最大リシーブドパワーオーバーサーマル（ＲｐＯＴｍａｘ）よりも大きいかどうかを判断すること、を更に備える請求項１記載の方法。
【請求項７】
前記リシーブドパワーオーバーサーマル（ＲｐＯＴ）は受信信号パワーと熱雑音との間の比率である、請求項６記載の方法。
【請求項８】
もし前記ＲｐＯＴが前記ＲｐＯＴｍａｘよりも大きくない場合は、ダウンコマンドを発行すること、を更に備える請求項６記載の方法。
【請求項９】
実効キャリア対干渉比（Ｃ／Ｉ）が前記セットポイントのための実効キャリア対干渉比（Ｃ／Ｉｓｐ）よりも小さいかどうかを判断すること、を更に備える請求項６記載の方法。
【請求項１０】
リシーブドパワーオーバーサーマル（ＲｐＯＴ）が最小リシーブドパワーオーバーサーマル（ＲｐＯＴｍｉｎ）よりも小さいかどうかを判断すること、を更に備える請求項９記載の方法。
【請求項１１】
もし前記実効キャリア対干渉比（Ｃ／Ｉ）が前記セットポイントのための前記実効キャリア対干渉比（Ｃ／Ｉｓｐ）よりも小さくない、又は前記リシーブドパワーオーバーサーマル（ＲｐＯＴ）が前記最小リシーブドパワーオーバーサーマル（ＲｐＯＴｍｉｎ）よりも小さくない場合は、ダウンコマンドを発行すること、を更に備える請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
もし前記実効キャリア対干渉比（Ｃ／Ｉ）が前記セットポイントのための前記実効キャリア対干渉比（Ｃ／Ｉｓｐ）よりも小さく、且つ前記リシーブドパワーオーバーサーマル（ＲｐＯＴ）が前記最小リシーブドパワーオーバーサーマル（ＲｐＯＴｍｉｎ）よりも小さい場合は、アップコマンドを発行すること、を更に備える請求項１０記載の方法。
【請求項１３】
前記パケットがエラーなしで受け取られたかどうかを判断することと、
もし前記パケットがエラーなしで受け取られた場合には、実効キャリア対干渉（Ｃ／Ｉ）セットポイントを減少させることと、そして
もし前記パケットがエラーなしで受け取られなかった場合には、実効Ｃ／Ｉセットポイントを増加させること、
の前記ステップは、
外側ループパワー制御を備える、請求項１記載の方法。
【請求項１４】
もし前記リシーブドパワーオーバーサーマル（ＲｐＯＴ）が前記最小リシーブドパワーオーバーサーマル（ＲｐＯＴｍｉｎ）以下である場合は、前記外側ループパワー制御がディスエーブルされる、請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
もし前記リシーブドパワーオーバーサーマル（ＲｐＯＴ）が前記最大リシーブドパワーオーバーサーマルＲｐＯＴｍａｘ以上の場合は、前記外側ループパワー制御がディスエーブルされる、請求項１３記載の方法。
【請求項１６】
もし前記リシーブドパワーオーバーサーマル（ＲｐＯＴ）が前記最小リシーブドパワーオーバーサーマル（ＲｐＯＴｍｉｎ）よりも大きく、且つ前記リシーブドパワーオーバーサーマル（ＲｐＯＴ）が前記最大リシーブドパワーオーバーサーマルＲｐＯＴｍａｘよりも小さい場合は、前記外側ループパワー制御がイネーブルにされる、請求項１３記載の方法。
【請求項１７】
パケットを送信するための手段と、
前記パケットがエラーなしで受け取られたかどうかを判断するための手段と、
もし前記パケットがエラーなしで受け取られた場合には、実効キャリア対干渉（Ｃ／Ｉ）セットポイントを減少させるための手段と、そして
もし前記パケットがエラーなしで受け取られなかった場合には、前記実効Ｃ／Ｉセットポイントを増加させるための手段と、
を備える、無線通信デバイス。
【請求項１８】
リシーブドパワーオーバーサーマル（ＲｐＯＴ）が最大リシーブドパワーオーバーサーマル（ＲｐＯＴｍａｘ）よりも大きいかどうかを判断するための手段、を更に備える請求項１７記載の無線通信デバイス。
【請求項１９】
もし前記ＲｐＯＴが前記ＲｐＯＴｍａｘよりも大きくない場合は、ダウンコマンドを出すことを、更に備える請求項１８記載の無線通信デバイス。
【請求項２０】
無線通信システムにおける干渉を推定する方法を実行するようにプログラムされたプロセッサであって、前記方法は、
パケットを送信することと、
前記パケットがエラーなしで受け取られたかどうかを判断することと、
もし前記パケットがエラーなしで受け取られた場合には、実効キャリア対干渉（Ｃ／Ｉ）セットポイントを減少させることと、そして
もし前記パケットがエラーなしで受け取られなかった場合には、前記実効Ｃ／Ｉセットポイントを増加させることと、
を備える、
プロセッサ。
【請求項２１】
前記方法は、リシーブドパワーオーバーサーマル（ＲｐＯＴ）が最大リシーブドパワーオーバーサーマル（ＲｐＯＴｍａｘ）よりも大きいかどうかを判断することを更に備える、請求項２０記載のプロセッサ。
【請求項２２】
前記方法は、もし前記ＲｐＯＴが前記ＲｐＯＴｍａｘよりも大きくない場合はダウンコマンドを発行することを更に備える、請求項２１記載のプロセッサ。
【請求項２３】
逆方向リンクパワー制御の方法を具現化するコンピュータ可読媒体であって、前記方法は、
パケットを送信することと、
前記パケットがエラーなしで受け取られたかどうかを判断することと、
もし前記パケットがエラーなしで受け取られた場合には、実効キャリア対干渉（Ｃ／Ｉ）セットポイントを減少させることと、そして
もし前記パケットがエラーなしで受け取られなかった場合には、前記実効Ｃ／Ｉセットポイントを増加させることと、
を備える、
コンピュータ可読媒体。
【請求項２４】
逆方向リンクパワー制御の方法を具現化する、請求項２３記載のコンピュータ可読媒体であって、前記方法は、リシーブドパワーオーバーサーマル（ＲｐＯＴ）が最大リシーブドパワーオーバーサーマル（ＲｐＯＴｍａｘ）よりも大きいかどうかを判断することを更に備える、コンピュータ可読媒体。
【請求項２５】
逆方向リンクパワー制御の方法を具現化する、請求項２４記載のコンピュータ可読媒体であって、前記方法は、もし前記ＲｐＯＴが前記ＲｐＯＴｍａｘよりも大きくない場合はダウンコマンドを発行することを更に備える、コンピュータ可読媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（米国特許法１１９条のもとでの優先権の主張）
本特許出願は、本譲受人に譲渡され、参照してここに明示的に組み込まれる、２００４年７月２０日に出願された「ＦＨ−ＣＤＭＡ逆方向リンクパワー制御(FH-OFDMA Reverse-Link Power Control)」と題される米国特許仮出願第６０／５８９，８２３号の優先権を主張する。
【０００２】
（分野）
本発明は、一般に、通信に関し、より具体的には、直交通信システムにおける逆方向リンクパワー制御を決定するための技術に関係する。
【背景技術】
【０００３】
（背景）
周波数ホッピング直交周波数分割多元接続(Frequency-Hopping Orthogonal Frequency Division Multiple Access)（ＦＨ−ＯＦＤＭＡ）システムにおいては、帯域幅は、複数の直交サブキャリアに均一に分割される。各ユーザは、複数のこれらのＯＦＤＭ副搬送波を与えられる。ＦＨ−ＯＦＤＭＡにおいては、ユーザはまた、全帯域幅にわたってホッピングする(hopping)であろう（すなわち、各ユーザに割り当てられたＯＦＤＭキャリアのサブセットは時間とともに変る）。同じセクタあるいはセル内の全てのユーザは互いに直交しており、従って互いへの干渉を引き起こさない。
【０００４】
ＦＨ−ＯＦＤＭＡは、無線チャネル上での高データレート伝送用の効率的な多重化技術である。然しながら、ＦＨ−ＯＦＤＭＡシステムにおける受信信号対雑音比（ＳＮＲ）の広範な変動により、すべての伝送上の小さなパケットエラー率(small packet error rate)を確認することは極めてリソース能率が悪い。パケット再伝送メカニズム（例、Ｈ−ＡＲＱ）はそのような非能率を回避するのを支援するためにしばしば使用される。
【０００５】
加えて、十分なＳＮＲ（すなわち通信リンクを閉じるのに必要とされるＳＮＲ）が基地局で受け取られることを確実にするために、閉ループパワー制御(a closed-loop power control)がしばしば使用される。許可される伝送（再伝送）の数と成功する伝送のために必要とされる送信パワーとの間には固有のトレードオフがある。例えば送信パワーレベルを増加させることによって、成功する伝送に必要とされる伝送の数は減少することがあり、それは直接的により高いデータレートの原因となる。あるいは、もし許可された伝送（再送）の数が増加する場合は、成功する伝送のために必要とされる送信パワーは減少することがあり得る。この固有のレートおよびパワー適応の間のトレードオフは、再伝送を備えたシステムのためのパワー制御ループのデザインをかなりのタスクにする。
【０００６】
従って、再伝送を考慮に入れた効果的な方法でレートとパワーとをトレードオフする技術について技術的に必要性がある。
【発明の開示】
【０００７】
［要約］
一面(aspect)においては、逆方向リンクパワー制御(reverse link power control)の方法は、パケットを送信することと、パケットがエラーなしで受け取られたかどうかを判断することと、もしパケットがエラーなしで受け取られた場合には、実効キャリア対干渉(effective carrier-to-interference)（Ｃ／Ｉ）セットポイント(setpoint)を減少させることと、そして、もしパケットがエラーなしで受け取られなかった場合には、実効Ｃ／Ｉセットポイントを増加させることと、を備える。
【０００８】
一面においては、逆方向リンクパワー制御の方法は、リシーブドパワーオーバーサーマル(Received Power Over Thermal)（ＲｐＯＴ）が最大リシーブドパワーオーバーサーマル（ＲｐＯＴｍａｘ）よりも大きいかどうかを判断することを更に備える。一面においては、逆方向リンクパワー制御の方法は、もしＲｐＯＴがＲｐＯＴｍａｘよりも大きくない場合はダウンコマンド(down command)を発行すること、を更に備える。
【０００９】
一面においては、逆方向リンクパワー制御の方法は、実効キャリア対干渉比(effective carrier-to-interference ratio)（Ｃ／Ｉ）がセットポイント（Ｃ／Ｉｓｐ）のための実効キャリア対干渉比よりも小さいかどうかを判断すること、を更に備える。一面においては、逆方向リンクパワー制御の方法は、リシーブドパワーオーバーサーマル（ＲｐＯＴ）が最小リシーブドパワーオーバーサーマル（ＲｐＯＴｍｉｎ）よりも小さいかどうかを判断すること、を更に備える。
【００１０】
一面においては、逆方向リンクパワー制御の方法は、もし実効キャリア対干渉比（Ｃ／Ｉ）がセットポイントのための実効キャリア対干渉比（Ｃ／Ｉｓｐ）よりも小さくない、又はリシーブドパワーオーバーサーマル（ＲｐＯＴ）が最小リシーブドパワーオーバーサーマル（ＲｐＯＴｍｉｎ）よりも小さくない場合は、ダウンコマンドを発行すること、を更に備える。
【００１１】
一面においては、逆方向リンクパワー制御の方法は、もし実効キャリア対干渉比（Ｃ／Ｉ）がセットポイントのための実効キャリア対干渉比（Ｃ／Ｉｓｐ）よりも小さく、且つリシーブドパワーオーバーサーマル（ＲｐＯＴ）が最小リシーブドパワーオーバーサーマル（ＲｐＯＴｍｉｎ）よりも小さい場合は、アップコマンド(up command)を発行すること、を更に備える。
【００１２】
一面においては、パケットがエラーなしで受け取られたかどうかを判断し、もしパケットがエラーなしで受け取られた場合には実効キャリア対干渉（Ｃ／Ｉ）セットポイントを減少させ、そして、もしパケットがエラーなしで受け取られなかった場合には実効Ｃ／Ｉセットポイントを増加させるステップは、外側ループパワー制御(outer loop power control)を備える。
【００１３】
一面においては、逆方向リンクパワー制御の方法は、もしリシーブドパワーオーバーサーマル（ＲｐＯＴ）が最小リシーブドパワーオーバーサーマル（ＲｐＯＴｍｉｎ）以下である場合、又は、もしリシーブドパワーオーバーサーマル（ＲｐＯＴ）が最大リシーブドパワーオーバーサーマルＲｐＯＴｍａｘ以上の場合、外側ループパワー制御をディスエーブルすること(disabling)、を更に備える。
【００１４】
一面においては、逆方向リンクパワー制御の方法は、もしリシーブドパワーオーバーサーマル（ＲｐＯＴ）が最小リシーブドパワーオーバーサーマル（ＲｐＯＴｍｉｎ）よりも大きく、且つリシーブドパワーオーバーサーマル（ＲｐＯＴ）が最大リシーブドパワーオーバーサーマルＲｐＯＴｍａｘよりも小さい場合、外側ループパワー制御をイネーブルにすることを、を更に備える。
【００１５】
一面においては、無線通信デバイスは、パケットを送信するための手段と、パケットがエラーなしで受け取られたかどうかを判断するための手段と、もしパケットがエラーなしで受け取られた場合に実効キャリア対干渉（Ｃ／Ｉ）セットポイントを減少させるための手段と、そして、もしパケットがエラーなしで受け取られなかった場合には、実効Ｃ／Ｉセットポイントを増加させるための手段と、を備える。
【００１６】
一面においては、プロセッサは、無線通信システムにおける干渉を推定する方法を実行するようにプログラムされており、該方法は、パケットを送信することと、パケットがエラーなしで受け取られたかどうかを判断することと、もしパケットがエラーなしで受け取られた場合は実効キャリア対干渉（Ｃ／Ｉ）セットポイントを減少させることと、そして、もしパケットがエラーなしで受け取られなかった場合は実効Ｃ／Ｉセットポイントを増加させることと、を備える。
【００１７】
一面においては、コンピュータ可読媒体が逆方向リンクパワー制御の方法を具現化しており、該方法は、パケットを送信することと、パケットがエラーなしで受け取られたかどうかを判断することと、もしパケットがエラーなしで受け取られた場合は実効キャリア対干渉（Ｃ／Ｉ）セットポイントを減少させることと、そして、もしパケットがエラーなしで受け取られなかった場合は実効Ｃ／Ｉセットポイントを増加させることと、を備える。
【００１８】
本発明の様々な面および実施形態は、以下に更に詳しく説明される。
【００１９】
［詳細な説明］
本発明の特徴及び本質は、同様の参照文字が全体をとおして同様に識別する図面と併せて以下に記述された詳細な説明から、より明らかとなるであろう。
【００２０】
ここで使用されている用語「例示的な(exemplary)」は、「例(example)、実例(instance)、あるいは例証(illustration)である」を意味している。「例示的な」としてここで説明されるどの実施形態あるいはデザインも、他の実施形態あるいはデザインよりも好ましいまたは有利であるとして必ずしも解釈されるべきではない。
【００２１】
パフォーマンスに基づいたランク予測(performance based rank prediction)のためにここに説明される技術は、様々な通信システム、例えば、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）システム、広帯域ＣＤＭＡ（ＷＣＤＭＡ）システム、直接シーケンスＣＤＭＡ（ＤＳ−ＣＤＭＡ）システム、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）システム、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）システム、高速ダウンリンクパケットアクセス（ＨＳＤＰＡ）システム、直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）ベースのシステム、直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）システム、単一インプット単一アウトプット（ＳＩＳＯ）システム、マルチインプットマルチアウトプット（ＭＩＭＯ）システムなど、に対して使用されることができる。
【００２２】
ＯＦＤＭは、全システム帯域幅を複数の（ＮＦ）直交するサブバンド(orthogonal subbands)に有効に分割する(partition)、マルチキャリア変調技術(multi-carrier modulation technique)である。これらのサブバンドはまた、トーン(tone)、サブキャリア(subcarrier)、ビン(bin)、そして周波数チャネル(frequency channel)と呼ばれる。ＯＦＤＭで、各サブバンドは、データで変調されることができる夫々のサブキャリアに、関連している。ＮＦまでの変調シンボルが、各ＯＦＤＭシンボル期間においてＮＦサブバンド上で送信されることができる。伝送に先立って、これらの変調シンボルは、ＮＦチップ(chip)を含んでいる「変換された」シンボル(“transformed” symbol)を得るために、ＮＦポイント逆高速フーリエ変換(NF-point inverse fast Fourier transform)（ＥＦＦＴ）を使用して、時間領域(time-domain)に変換される。
【００２３】
ＯＦＤＭＡシステムは、ＯＦＤＭを利用し、複数のユーザを同時にサポートすることができる。周波数ホッピングＯＦＤＭＡシステムについては、各ユーザのデータは、ユーザに割り当てられた特定の周波数ホッピング（ＦＨ）シーケンスを使用して送信される。ＦＨシーケンスは、各ホップ期間にデータ伝送のために使用する特定のサブバンドを示す。複数のユーザのための複数のデータ伝送は、異なるＦＨシーケンスを使用して同時に送られることができる。これらのＦＨシーケンスは、各ホップ期間において１つのデータ伝送のみが各サブバンドを使用するように、互いに直交であると定義される。直交ＦＨシーケンスを使用することによって、セル内干渉は回避される、そして、複数のデータ伝送は、周波数ダイバーシティの利点を享受する間は互いに邪魔をしない。
【００２４】
典型的には、パワー制御ループは２つの部分に分割されることができる：すなわち内側ループ(inner loop)と外側ループ(outer loop)である。基地局は、パワー制御外側ループによって設定された所望の数量（例えば、信号対干渉及び雑音比(signal-to-interference-and-noise ratio)（ＳＩＮＲ）、等）が維持されるような、ユーザの送信パワーを調整するために内側ループによって指示されるようにアップ／ダウンパワー制御コマンド(UP/DOWN power control commands)を発行する。外側ループは、変化するチャネル状態に関係なく特定されたサービスの品質（ＱｏＳ）が満たされるように、動的にこのセットポイントを調整する。
【００２５】
ＩＳ−９５とＣＤＭＡ２０００は、パケットエラー率（ＰＥＲ）を選択のＱｏＳメトリック(metric)として使用する。本質的に、パワー制御ループは、ＰＥＲが目標セットポイント(target setpoint)（例えば１％）に近いように、送信パワーを調整する。然しながら、再伝送を備えたシステムに適用された時、そのようなアルゴリズムで幾つかの欠点がある。
【００２６】
例えば、許可された伝送の最大数が到達した後にパケットが正確に受け取られていない時のみパケットエラーが宣言される場合、ベストエフォートアプリケーション(best-effort application)を考慮してください。パケットエラー率に基づいた（ＰＥＲに基づいた）パワー制御アルゴリズムは、目標パケットエラー率を維持しようと試みる間に、送信パワーを最小化しようと努める。許可された伝送の最大数が増加するにつれ、必要とされる送信パワーは減少する（パケットサイズは同じままであると仮定すると）。ユーザ送信パワーは減少したが、処理能力(throughput)もまた減少した。
【００２７】
興味深いことに、ＣＤＭＡシステムにおいては、各個々のユーザの処理能力が減少するのであるが、より多くのユーザがシステムに加えられるので（ＣＤＭＡシステムにおいては、より少ない干渉はより多い数のサポートできるユーザに通じる(lead)ということを思い出してください）、セクタ処理能力は不変のままであり得る（あるいは増加しさえするかもしれない）。残念なことに、逆方向リンク上で直交多元接続技術（例、ＴＤＭＡ、ＦＤＭＡ、およびＯＦＤＭＡ）を使用するシステムは、このパワー制御方式で総合セクタ処理能力損失(overall sector throughput loss)を受けるであろう。
【００２８】
直交系においては、ディメンションのすべてが使用されて入る時、更なるユーザは、ユーザ間の直交性を壊すこと無しには追加されることができない。従って、より多くのユーザを加えることは、直交系における各個々のユーザの処理能力の低減によってもたらされるセクタ処理能力損失の埋め合わせに必ずしも助けとはならない。
【００２９】
図１は、一実施形態に従う無線多元接続性通信システム１００を示す。システム１００は、複数の無線端末１２０のための通信をサポートする複数の基地局１１０を含む。基地局は、端末との通信のために使用される固定局であり、アクセスポイント、あるいはノードＢと、あるいは何らかの他の用語で、呼ばれるかもしれない。端末１２０は、典型的にシステムの全体にわたって分散しており、そして、各端末は、固定されているかもしれないし、あるいはモバイルかもしれない。端末はまた、移動局、ユーザ機器（ＵＥ）、あるいは無線通信デバイスと、あるいは何らかの他の用語で、呼ばれるかもしれない。各端末は、いつなんどきでも、順方向および逆方向リンク上で１以上の基地局と通信できる。これは、端末がアクティブであるか、ソフトハンドオフ(soft handoff)がサポートされているか、そして、端末がソフトハンドオフにあるかどうかに依存する。簡単にするために、図１は、逆方向リンク上の伝送を示すだけである。システムコントローラ１３０は基地局１１０に結合し、これらの基地局のための調整および制御を提供する、そして更に、これらの基地局によってサービスを受ける端末のためにデータの経路(routing of data)を制御する。
【００３０】
ハイブリッドＡＲＱ（Ｈ−ＡＲＱ）を備えたＦＨ−ＯＦＤＭＡシステムの閉ループパワー制御方式が、本実施形態に従って以下に説明される。以下に説明されるアルゴリズムが再伝送を使用する任意の直交系（例、ＴＤＭＡ、ＦＤＭＡ）で動作するように容易に修正されることができるということは、当業者には明らかであろう。
【００３１】
このアルゴリズムは、ベストエフォート(best-effort)トラフィック(例、ｆｔｐ、ダウンロード、等）とレイテンシの影響を受けやすいコンスタントビットレート(latency-sensitive Constant Bit Rate)（ＣＢＲ）トラフィック（例、音声、マルチメディア、等）の両方に対しうまく動作するように設計されている。ベストエフォートトラフィックの場合、提案されたアルゴリズムは、パワー制御とＨ−ＡＲＱとの間のカップリングに起因するレート損失の問題を緩和する。レイテンシの影響を受けやすいＣＢＲトラフィックの場合は、提案されたパワー制御アルゴリズムは、パケットエラー率およびレイテンシ制約を依然と満たしている間にユーザの送信パワーを最小化するように試みる。同じ根底にあるパワー制御アルゴリズムおよびインタフェースは、ベストエフォートおよびレイテンシの影響を受けやすいＣＢＲトラフィックの両方に使用されることができる。
【００３２】
図２は、実施形態に従って外側ループパワー制御(outer loop power control)のフローチャート２００を示す。外側ループの目的(goal)は、内側ループ(inner loop)が追跡するための目標実効キャリア対干渉(target effective carrier-to-interference)（Ｃ／Ｉ）を設定することである。実効Ｃ／Iは、例えば、平均Ｃ／Iの代わりに使用される。実効Ｃ／Iは、ＦＨ−ＯＦＤＭＡシステムにおける平均Ｃ／Iよりもチャネル状態のより良い測定法である。「実効ＳＮＲ」は、すべてのトーンにわたって平均された相乗平均(geometric mean)に（ほぼ）比例する(proportional)。
【００３３】
（ｉ）パケットエラーがある、あるいは（ｉｉ）パケットが正確に復号される時に、外側ループは更新される(updated)。再伝送のために、外側ループはパケット到着の場合毎には更新されないかもしれない。
【００３４】
パケットは、もし指定された最大数の伝送が到着した後にそれが成功裡に復号されなかった場合、あるいは、そのレイテンシ(latency)が指定されたレイテンシ限度を越える場合、パケットはエラーにあるとみなされる。レイテンシは、キューイング遅延(queuing delay)と伝送遅延(transmission delay)の両方を含む。
【００３５】
パケットエラーとして認められる最大レイテンシよりも高いレイテンシを備えたパケットを宣言することにより、レイテンシ制約(latency constraint)は、パワー制御ループにシームレスに(seamlessly)組み入れられる。この背後にある論理的根拠は、ほとんどのリアルタイムのアプリケーションにおいては、ユーザの知覚に関する限り、破損したパケットあるいは遅れて到着するパケットは多かれ少なかれ等しく弊害をもたらすものであるので、遅れたパケットは単に廃棄される、ということである。加えて、パケットレイテンシを更にさらに規制するのを支援するために、パケットは、送信機で取りやめられる(drop)ことができる（そのレイテンシが既に限度を越えたパケットを送信しても、それらが受信機によっていずれにしても廃棄されるので、意味をなさないためである）。
【００３６】
受信機は、パケットがシーケンスから外れて(out of sequences)受け取られることを検知することによって、いくつかのパケットが送信機で取りやめられたことを検知できる。これらの紛失している(missing)（以前検知された）パケットはパケットエラーとして扱われる。シーケンス中の次のパケットが受信機でひとたび正確に復号されてからのみ紛失しているパケットは検知されることができる。本質的に、破損したパケット、取りやめられたパケットおよび過度のレイテンシを備えたパケットは、パケットエラーとして宣言され、そして、外側ループは、パケットエラー率を目標値に維持するために実効Ｃ／Iセットポイントを動的に調整する。実効Ｃ／Iセットポイントを適切に調整する際にステップサイズを選択することによって、目標ＰＥＲは、所望の値に制御されることができる。
【００３７】
ステップ２０２において、セットポイントが更新されることになっているかどうかを判断するためにチェックが行なわれる。もしそうでなければ、そのあと、制御のフローは次繰り返しのステップ２０２に戻る。もしセットポイントが更新されることになっている場合は、そのあと制御のフローはステップ２０４に進む。
【００３８】
ステップ２０４において、パケットエラーがあるかどうか判断するためにチェックが行なわれる。もしパケットエラーがない場合、そのあと、制御のフローはステップ２０６に進む。そうでなければ、制御のフローはステップ２０８に進む。
【００３９】
ステップ２０６において、パケットが紛失しているのかどうかを判断するためにチェックが行なわれる。もしパケットが紛失している場合、そのとき制御のフローはステップ２０８に進み、そして、実効Ｃ／Iセットポイントが増加される。そうでなければ、制御のフローはステップ２１０に進み、そして、実効Ｃ／Iセットポイントは減らされる。
【００４０】
図３の中で示されるように、基地局はそのあと内側ループを使用してアップ／ダウンパワー制御コマンド（例、＋／−１ｄＢ）を発行する。図３は、一実施形態に従った内側ループパワー制御(inner loop power control)のフローチャート３００を示す。
【００４１】
外側ループは、データが存在しない時、ディスエーブルされることができる。従って、データが存在しない時は、内側ループ制御のみがイネーブルにされる。
【００４２】
内側ループは、周期的に（例、数ホップ／スロット毎に）更新される。基地局は、測定間隔(measurement interval)にわたって、受信信号パワーおよび実効Ｃ／Iを測定する。ＲｐＯＴ制約（すなわち、動作ＲｐＯＴはＲｐＯＴｍｉｎとＲｐＯＴｍａｘとの間にあるべきである）を依然と満たしながら、内側ループは、外側ループによって設定された目標実効Ｃ／Iを維持するように試みる。リシーブドパワーオーバーサーマル（ＲｐＯＴ）は、受信信号パワー(received signal power)（Ｐ）と熱雑音(thermal noise)（Ｎｏ）との間の比率として定義される。この提案されたアルゴリズムの内側ループは、実効Ｃ／IおよびＲｐＯＴの目標値の両方を満たそうとする。
【００４３】
セットポイント（ｅ−Ｃ／Ｉｓｐ、ＲｐＯＴｍｉｎ、ＲｐＯＴｍｉｘ）はユーザ固有である。異なるサービスの品質（ＱｏＳ）のユーザは、異なるＲｐＯＴｍｉｎ,ｍａｘ制約を持つことができる。更新もまたユーザ固有である。
【００４４】
ＲｐＯＴｍｉｎとＲｐＯＴｍａｘは、ＱｏＳに従って決定されることができる。ＲｐＯＴｍｉｎおよびＲｐＯＴｍａｘは、互いに等しく設定されることができる。
【００４５】
図中では示されていないが、ＲｐＯＴ限界（すなわちＲｐＯＴｍｉｎかまたはＲｐＯＴｍａｘ）に到達する時、外側ループ更新は一実施形態に従ってディスエーブルされる。これは、実効Ｃ／Iセットポイントが無期限にインクリメントされないように、あるいはディクリメントされないように防ぐためである。
【００４６】
ＲｐＯＴをパワー制御設計に組み入れることにおいて、２つの利点がある。第１に、ＲｐＯＴは、他のユーザからの干渉パワーに依存しないので、ＲｐＯＴに基づいた送信パワーを規制することによって、パワー制御ループは本質的に安定している（すなわち、ユーザ間の不定のパワーレースはない）。第２に、ＲｐＯＴの動作範囲に制約を置くことにより、送信パワーはデータレートのためにトレードオフされることができる。
【００４７】
ＲｐＯＴ動作範囲上の更なる制約無しに、パワー制御ループは送信パワーを非常に低いレベルに駆動することができる、というのはそれが規定されたパケットエラー率要件を満たすために必要とされる全てであり得るからである。前述されたように、これは、より低い処理能力につながる。ＲｐＯＴの動作範囲を強化することによって、ユーザは、データレートと送信パワーとの間のトレードオフを実質的に選ぶことができる（例えば、ユーザは、より高いパワーで送信することによってアーリーターミネーション(early termination)からより高いレートを享受できる）。実際、ＲｐＯＴｍｉｎは、不要なレート損失に対して保護するのを支援し、一方、ＲｐＯＴｍａｘは、安定動作を確実にするのを支援する。
【００４８】
ＲｐＯＴｍｉｎ＝ＲｐＯＴｍａｘを設定することによって、外側ループは実質的にディスエーブルされる。実際上、基地局は、目標ＲｐＯＴが満たされるようにユーザの送信パワーを規制する。この設定は、ベストエフォートトラフィックをサポートするのに使用されてもよく、そこでは、ユーザはより高いデータレートを持っていることから常に恩恵を受けることができる。
【００４９】
ステップ３０２においては、内側ループが更新されることになっているかどうかを判断するためにチェックが行なわれる。もしそうでなければ、そのあと、制御のフローは次の繰り返しのステップ３０２に戻る。もし内側ループが更新されることになっている場合は、そのあと制御のフローはステップ３０４に進む。
【００５０】
ステップ３０４においては、ＲｐＯＴ＞ＲｐＯＴｍａｘであるかどうかを判断するためにチェックが行なわれる。もしはい(yes)であれば、そのあと、制御のフローはステップ３０６に進み、そして、ダウンコマンドが基地局によって発行される。もしそうでなければ、そのあと、制御のフローはステップ３０８に進む。
【００５１】
ステップ３０８においては、実効Ｃ／Iが実効Ｃ／Ｉｓｐよりも少ないのか、あるいはＲｐＯＴ＜ＲｐＯＴｍｉｎであるのかどうかを判断するためにチェックが行なわれる。もしはいであれば、そのあと、制御のフローはステップ３１０に進み、そして、基地局はアップコマンドを発行する。もしいいえ(no)であれば、そのあと制御のフローはステップ３０６に進み、そして、基地局はダウンコマンドを出す。
【００５２】
一実施形態では、ヒステリシス関数(hysteresis function)が、図２および３の外側および内側のループ２００、３００の更新機能に夫々加えられる。ヒステリシス関数は、システムがリミットサイクル(limit cycle)に入るのを防ぐのを支援する。
【００５３】
一実施形態では、パケットエラーは、自動的に、回復をスピードアップするためのアップコマンドになる（勿論、ＲｐＯＴ制約が違反されないことを前提として）。
【００５４】
一実施形態では、コントロールチャネルのみが存在する時、内側ループを実行することを続けるのであるが、外側ループは、ディスエーブルにされる。データチャネルが復帰する(comes back)時、外側ループの動作はシームレスにレジュームされる(resumed)ことができる。従って、同じ根底をなすパワー制御ループは、コントロールおよびデータチャネルの両方に使用される。
【００５５】
図４は、基地局１１０ｘおよび端末１２Ｏｘの一実施形態のブロック図を示す。逆方向リンク上、端末１２Ｏｘで、送信（ＴＸ）データプロセッサ５１０が、逆方向リンク（ＲＬ）トラフィックデータを処理し（例、フォーマットし、符号化し、インタリーブし(interleave)、そして変調し）、そしてトラフィックデータに変調シンボルを提供する。ＴＸデータプロセッサ５１０はまた、コントローラ５２０からの制御データ（例、ＣＱＩ）を処理し、そして制御データに変調シンボルを提供する。変調器（ＭＯＤ）５１２は、トラフィックおよび制御データの変調シンボルとパイロットシンボルとを処理し、そして複合価値のチップのシーケンス(a sequence of complex-valued chips)を提供する。ＴＸデータプロセッサ５１０および変調器５１２による処理はシステムに依存する。例えば、もしシステムがＯＦＤＭを利用する場合、変調器５１２は、ＯＦＤＭ変調を行なうことができる。送信機ユニット（ＴＭＴＲ）５１４は、チップのシーケンスを条件付けし（例、アナログに変換し、増幅し、フィルタにかけ、そして、周波数アップコンバートし(frequency upconvert)）、そして、逆方向リンク信号を生成し、逆方向リンク信号は送受切換器（Ｄ）５１６を通して送られそしてアンテナ５１８経由で送信される。
【００５６】
基地局１１０ｘで、端末１２Ｏｘからの逆方向リンク信号はアンテナ５５２によって受信され、送受切換器５５４を通して送られ、そして、受信機ユニット（ＲＣＶＲ）５５６に供給される。受信機ユニット５５６は、受信信号を条件付けし（例、フィルタにかけ、増幅し、そして周波数ダウンコンバートし(frequency downconvert)）、そして、更に、条件付けされた信号をデータサンプルのストリームを得るためにデジタル化する。復調器（ＤＥＭＯＤ）５５８は、シンボル推定値を得るためにデータサンプルを処理する。受信（ＲＸ）データプロセッサ５６０は、そのあと、端末１２Ｏｘのための復号されたデータを得るためにシンボル推定値を処理する（例、デインタリーブし(deinterleave)そして復号する(decode)）。ＲＸデータプロセッサ５６０はまた、消去検出を行ない、そしてコントローラ５７０にパワー制御のために使用された各受信コードワードのステータスを供給する。復調器５５８およびＲＸデータプロセッサ５６０による処理は、変調器５１２およびＴＸデータプロセッサ５１０によって行なわれる処理に夫々相補的(complementary)である。
【００５７】
順方向リンク伝送のための処理は、上記に説明された逆方向リンクのためのそれと同様に行なわれることができる。逆方向リンクと順方向リンクの伝送のための処理は、典型的に、システムによって指定される。
【００５８】
逆方向リンクパワー制御については、ＳＮＲ推定器５７４が、端末１２Ｏｘのための受信ＳＮＲを推定し、そしてＴＰＣのジェネレーター５７６に受信ＳＮＲを供給する。ＴＰＣ生成器５７６はまた、目標ＳＮＲを受け取り、そして端末１２ＯｘのためのＴＰＣコマンドを生成する。ＴＰＣコマンドは、ＴＸデータプロセッサ５８２によって処理され、更に変調器５８４によって処理され、送信機ユニット５８６によって条件付けられ、送受切換器５５４を通して送られ、そしてアンテナ５５２経由で端末１２Ｏｘに送信される。
【００５９】
端末１２Ｏｘでは、基地局１１０ｘからの順方向リンク信号が、アンテナ５１８によって受け取られ、送受切換器５１６を通して伝えられ、受信機ユニット５４０によって条件付けられそしてデジタル化され、復調器５４２によって処理され、そして更に受信ＴＰＣコマンドを得るためにＲＸデータプロセッサ５４４によって処理される。ＴＰＣプロセッサ５２４は、そのあと、送信パワー調整制御を生成するために使用されるＴＰＣ決定を得るために、受信ＴＰＣコマンドを検知する。変調器５１２は、ＴＰＣプロセッサ５２４から制御を受け取り、そして逆方向リンク伝送のための送信パワーを調整する。順方向リンクパワー制御は同様のやり方で達成されることができる。
【００６０】
コントローラ５２０および５７０は、端末１２Ｏｘおよび基地局１１０ｘの内部で様々な処理有ニットの動作を夫々指図する。コントローラ５２０および５７０はまた、順方向リンクおよび逆方向リンク用のパワー制御および消去検出のための様々な機能を実行できる。例えば、各コントローラは、そのリンクのための、ＳＮＲ推定器、ＴＰＣ生成器、そして目標ＳＮＲ調整ユニットをインプリメントできる。コントローラ５７０およびＲＸデータプロセッサ５６０はまた、図２および３におけるプロセス２００および３００をインプリメントできる。メモリユニット５２２および５７２は、コントローラ５２０および５７０のためのデータとプログラムコードをそれぞれ保存する。
【００６１】
ここに記述された消去検波およびパワー制御技術は、様々な手段によってインプリメントされることができる。例えば、これらの技術は、ハードウェア、ソフトウェアあるいはそれらの組合せでインプリメントされることができる。ハードウェアインプリメンテーションの場合、消去検出及び／又はパワー制御を行なうために使用される処理ユニットは、１以上の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、デジタル信号処理デバイス（ＤＳＰＤ）、プログラマブル論理デバイス（ＰＬＤ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、ここに記述された機能を行なうために設計された他の電子ユニット、あるいはそれらの組合せ、の中でインプリメントされることができる。
【００６２】
ソフトウェアインプリメンテーションの場合、ここに記述された技術は、ここに記述された機能を行なうモジュール（例、処理手続き、機能、など）でインプリメントされることができる。ソフトウェアコードは、メモリユニット（例、図５におけるメモリユニット５７２）の中に保存されることができ、そして、プロセッサ（例、コントローラ５７０）によって実行されることができる。メモリユニットは、プロセッサ内部にあるいはプロセッサの外部にインプリメントされることができ、その場合には、それは、技術的に知られているような様々な手段を介してプロセッサに通信上結合されることができる。
【００６３】
開示された実施形態の上記説明は、どんな当業者にも本発明を作りあるいは使用することを可能にするように提供されている。当業者にとっては、これらの実施形態の様々な修正は容易に明らかであろう、そして、ここに定義された総括的な原理は本発明の精神および範囲から逸脱することなく他の実施形態に適用されることができる。従って、本発明は、ここに示された実施形態に限定されるようには意図されておらず、ここに開示された原理および新規な特徴に整合する最も広い範囲が与えられるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】図１は、一実施形態に従う無線多元接続性通信システム１００を示す。
【図２】図２は、一実施形態に従う外側ループパワー制御のフローチャートを示す。
【図３】図３は、一実施形態に従う内側ループパワー制御のフローチャートを示す。
【図４】図４は、端末と基地局のブロック図を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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