(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信した信号の受信レベルと目標受信レベルとを比較した結果に応じて送信電力制御信号を生成するインナーループ送信電力制御ステップを実行する送信電力制御方法において、
上位レイヤからのデータを伝送するトランスポートチャネルが多重化された物理データチャネルに関する制御データを物理制御チャネルを介して受信する受信ステップと、
前記物理制御チャネルに含まれる制御データに基づいて、前記物理データチャネルによるデータ伝送の有無を判定する判定ステップと、
前記判定ステップによる判定の結果を利用して、前記物理データチャネルによるデータ伝送が有る状態から無い状態に遷移した後、再度前記物理データチャネルによるデータ伝送が無い状態から有る状態に遷移するまでのデータ伝送停止期間において、前記物理制御チャネルに含まれる制御データの通信品質を測定する通信品質測定ステップと、
前記物理データチャネルによるデータ伝送が有る状態から無い状態に遷移する場合には、送信するデータ量の減少に起因して目標受信レベルを減少させる一方、前記物理データチャネルによるデータ伝送が無い状態から有る状態に遷移する場合には、送信するデータ量の増加に起因して目標受信レベルを増加させ、かつ、前記データ伝送停止期間において、前記通信品質に応じて目標受信レベルを補正するアウターループ送信電力制御ステップと
を含むことを特徴とする送信電力制御方法。
【請求項２】
前記判定ステップにおいて、前記物理制御チャネルに含まれる制御データのうち、物理データチャネルに多重化されているトランスポートチャネルに関する識別情報であるＴＦＣＩ（Transport Format Combination Indicator）を参照して判定する、請求項１記載の送信電力制御方法。
【請求項３】
前記判定ステップにおいて、前記物理制御チャネルに含まれるＴＦＣＩを示すシンボルの一部を受信した時点で、物理データチャネルによるデータ伝送の有無を判定する仮判定処理を行う、請求項２記載の送信電力制御方法。
【請求項４】
前記通信品質測定ステップにおいて、前記物理制御チャネルに含まれる制御データのうち、パイロット信号のビット誤り率を求めることにより通信品質を測定する、請求項１記載の送信電力制御方法。
【請求項５】
受信した信号の受信レベルと目標受信レベルとを比較した結果に応じて基地局に送信する送信電力制御信号を生成するインナーループ送信電力制御を行う移動体端末装置において、
上位レイヤからのデータを伝送するトランスポートチャネルが多重化された物理データチャネルに関する制御データを物理制御チャネルを介して受信する無線基部と、
前記物理制御チャネルに含まれる制御データに基づいて、前記物理データチャネルによるデータ伝送の有無を判定する判定部と、
前記判定ステップによる判定の結果を利用して、前記物理データチャネルによるデータ伝送が有る状態から無い状態に遷移した後、再度前記物理データチャネルによるデータ伝送が無い状態から有る状態に遷移するまでのデータ伝送停止期間において、前記物理制御チャネルに含まれる制御データの通信品質を測定する通信品質測定部と、
前記物理データチャネルによるデータ伝送が有る状態から無い状態に遷移する場合には、送信するデータ量の減少に起因して目標受信レベルを減少させる一方、前記物理データチャネルによるデータ伝送が無い状態から有る状態に遷移する場合には、送信するデータ量の増加に起因して目標受信レベルを増加させ、かつ、前記データ伝送停止期間において、前記通信品質に応じて目標受信レベルを補正する制御部と
を有する移動体端末装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記物理制御チャネルに含まれる制御データのうち、物理データチャネルに多重化されているトランスポートチャネルに関する識別情報であるＴＦＣＩ（Transport Format Combination Indicator）を参照して判定する、請求項５記載の移動体端末装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記物理制御チャネルに含まれるＴＦＣＩを示すシンボルの一部を受信した時点で、物理データチャネルによるデータ伝送の有無を判定する仮判定処理を行う、請求項６記載の移動体端末装置。
【請求項８】
前記通信品質測定部は、前記物理制御チャネルに含まれる制御データのうち、パイロット信号のビット誤り率を求めることにより通信品質を測定する、請求項５記載の移動体端末装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、基地局から移動体端末装置（移動局）への下りリンクの送信電力制御を行う送信電力制御方法および移動体端末装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｗ−ＣＤＭＡ通信システムでは、セルにおける加入者容量を確保するため、移動体端末ごとに目標通信品質を与えられている。移動体端末は、要求される品質を満たすため、基地局から移動体端末に対してデータを送信するための下りリンクの送信電力制御を行う機能を有する。【０００３】
たとえば、特許文献１に記載の下り送信電力制御処理は二重のループで構成される。そのループの１つは受信レベルを示すＳＩＲ（Signal to Interference Ratio）を目標受信レベル（目標ＳＩＲ：Target SIR）と比較し、高速に下り送信電力の増加／減少を要求するインナーループ制御（Inner loop）である。また、この目標ＳＩＲを更新する制御をアウターループ制御（Outer loop）と称する。アウターループ制御は、ＤＰＤＣＨ（Dedicated Physical Data Channel  個別物理データチャネル）を介して伝送されたデータの通信品質を示すパラメータであるところのＢＬＥＲ（Block Error Rate：ブロック誤り率）に基づいて実行される。ＢＬＥＲは、トランスポートブロック（ＴＢ  Transport Block：Layer１-MAC間で伝送されるデータの基本単位）の数、各トランスポートブロックのＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check：巡回冗長検査）の受信復調誤り率から求められる。アウターループ制御に用いられるアルゴリズムのひとつにジャンプアルゴリズム（Jump Algorithm）がある。ジャンプアルゴリズムは、トランスポートブロックのＣＲＣ判定結果に応じて目標ＳＩＲの増減を行うので、ＢＬＥＲを目標値に収束させることができる。【０００４】
【特許文献１】特開２００３−３１８８１８号公報
【０００５】
従来の移動体端末装置は、上記説明のように、下りＤＰＤＣＨを介して伝送されたデータに対してＣＲＣ判定、ＢＬＥＲ測定を行い、アウターループ制御を実施していたので、ＡＭＲ（Adaptive Multi Rate）やＡＶ（Audio Visual）、ＵＤＩ（Unrestricted Digital Information）のようなデータが下りＤＰＤＣＨを介して連続して受信する場合には特に問題は生じない。しかしながら、パケットデータのように非連続的（間欠的に）に送信されるデータを受信する場合には、データを受信しない区間では、上記説明のようなアウターループ制御を行うことができない。【０００６】
基地局が下りＤＰＤＣＨを用いて移動局にデータを送信しない場合、あるいは、基地局から下りＤＰＤＣＨを用いてパケットデータを間欠的に送信している場合、パケットデータが送信されていない区間では、移動局は、ＣＲＣ判定を行うことができないためＢＬＥＲの測定を行うことができない。つまり、移動局は、下りＤＰＤＣＨを受信していない期間、アウターループによる送信電力制御を行うことができないことになる。下りＤＰＤＣＨを受信していない期間は、基地局は、移動局が直近のターゲットＳＩＲを用いて実施した送信電力要求に基づく送信電力を維持する。このように、ＤＰＤＣＨデータ送信が中断される直前のターゲットＳＩＲを用いて、移動局が基地局に送信電力要求を行うと、基地局は最低限必要と考えられる下り送信電力に対して過剰な送信電力で下りＤＰＣＣＨを送信することになるので、適切な送信電力制御を行うことができず、他の移動局への干渉電力増加、セルに収容可能な端末数の減少といった問題が生じる。下りＤＰＤＣＨを送信していない場合、比較的弱い信号電力でも下りＤＰＣＣＨ（Dedicated Physical Control Channel  個別物理制御チャネル）が確立された状態を維持できるので、下りＤＰＤＣＨを送信していない区間の過剰な送信電力は、Ｗ−ＣＤＭＡ通信システムにおいて用いられる無線リソースを無駄にしているといえる。上記のような課題を解決するため、特許文献２には、パイロット信号を含む制御用チャネルの受信データ誤り率を算出し、この算出結果によりターゲットＳＩＲを更新する通信装置が開示されている。【０００７】
【特許文献２】特開２００４−２７４１１７号公報
【０００８】
従来の移動局は、下りＤＰＤＣＨデータの有無が切り換わる時点において、適切なアウターループ制御が困難であり、特に下りＤＰＤＣＨデータ通信を再開したときの通信品質が劣化するという問題がある。【０００９】
本発明は上記のような課題を解決するためになされたものであり、下りＤＰＤＣＨ受信データの有無を速やかに検出し、下りＤＰＤＣＨデータによる送信電力制御と下りＤＰＣＣＨデータによる送信電力制御を速やかに切り換える送信電力制御方法および移動体端末装置を得ることを目的とする。【００１０】
また、本発明は、基地局からの下りＤＰＤＣＨデータ送信が中断された状態から、下りＤＰＤＣＨデータ送信が再開された状態に遷移した時点において、速やかに適切なターゲットＳＩＲを設定してアウターループ送信電力制御を行うことができる送信電力制御方法および移動体端末装置を得ることを目的とする。
【発明の開示】
【００１１】
一実施例による送信電力制御方法は、
受信した信号の受信レベルと目標受信レベルとを比較した結果に応じて送信電力制御信号を生成するインナーループ送信電力制御ステップを実行する送信電力制御方法において、
上位レイヤからのデータを伝送するトランスポートチャネルが多重化された物理データチャネルに関する制御データを物理制御チャネルを介して受信する受信ステップと、
前記物理制御チャネルに含まれる制御データに基づいて、前記物理データチャネルによるデータ伝送の有無を判定する判定ステップと、
前記判定ステップによる判定の結果を利用して、前記物理データチャネルによるデータ伝送が有る状態から無い状態に遷移した後、再度前記物理データチャネルによるデータ伝送が無い状態から有る状態に遷移するまでのデータ伝送停止期間において、前記物理制御チャネルに含まれる制御データの通信品質を測定する通信品質測定ステップと、
前記物理データチャネルによるデータ伝送が有る状態から無い状態に遷移する場合には、送信するデータ量の減少に起因して目標受信レベルを減少させる一方、前記物理データチャネルによるデータ伝送が無い状態から有る状態に遷移する場合には、送信するデータ量の増加に起因して目標受信レベルを増加させ、かつ、前記データ伝送停止期間において、前記通信品質に応じて目標受信レベルを補正するアウターループ送信電力制御ステップと
を含むことを特徴とする送信電力制御方法である。
【００１２】
一実施例による移動端末装置は、
受信した信号の受信レベルと目標受信レベルとを比較した結果に応じて基地局に送信する送信電力制御信号を生成するインナーループ送信電力制御を行う移動体端末装置において、
上位レイヤからのデータを伝送するトランスポートチャネルが多重化された物理データチャネルに関する制御データを物理制御チャネルを介して受信する無線基部と、
前記物理制御チャネルに含まれる制御データに基づいて、前記物理データチャネルによるデータ伝送の有無を判定する判定部と、
前記判定ステップによる判定の結果を利用して、前記物理データチャネルによるデータ伝送が有る状態から無い状態に遷移した後、再度前記物理データチャネルによるデータ伝送が無い状態から有る状態に遷移するまでのデータ伝送停止期間において、前記物理制御チャネルに含まれる制御データの通信品質を測定する通信品質測定部と、
前記物理データチャネルによるデータ伝送が有る状態から無い状態に遷移する場合には、送信するデータ量の減少に起因して目標受信レベルを減少させる一方、前記物理データチャネルによるデータ伝送が無い状態から有る状態に遷移する場合には、送信するデータ量の増加に起因して目標受信レベルを増加させ、かつ、前記データ伝送停止期間において、前記通信品質に応じて目標受信レベルを補正する制御部と
を有する移動体端末装置である。
【００１３】
この発明によれば、受信データが存在しない場合でも、適切な下り送信電力制御を行うことができ、環境変化に対する応答性の向上及び通信品質の保持が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る移動体端末装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明に係る移動体端末装置に設けられた制御部３の機能ブロック図である。
【図３】本発明に係る移動体端末装置のアウターループ送信電力制御を説明するフローチャートである。
【図４】本発明に係る移動体端末装置がＤＰＤＣＨデータを受信しない場合のアウターループ送信電力制御を説明するフローチャートである。
【図５】動作モードに応じたターゲットＳＩＲの設定、および設定されたターゲットＳＩＲがアウターループ制御により変更される様子を説明する説明図である。
【図６】ＤＰＤＣＨデータ受信タイミングとターゲットＳＩＲの時間差を説明する説明図である。
【図７】ＤＰＤＣＨデータ受信タイミングとターゲットＳＩＲの時間差を説明する説明図である。
【図８】ＤＰＤＣＨデータ受信タイミングとターゲットＳＩＲの時間差を説明する説明図である。
【図９】ＤＰＤＣＨデータ受信タイミングとターゲットＳＩＲの時間差を説明する説明図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための最良の形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１について説明する。移動局と基地局は、ＤＰＣＣＨ（Dedicated Physical Control Channel  個別物理制御チャネル）及びＤＰＤＣＨ（Dedicated Physical Data Channel  個別物理データチャネル）の２種類の個別物理チャネルを用いてデータ伝送を行う。ＤＰＣＣＨは、物理層における各種制御情報、例えば、同期用パイロット信号（pilot）、送信電力制御コマンド（ＴＰＣ  Transmit Power command）、ＴＦＣＩ（Transport Format Combination Indicator）などを送信する制御チャネルである。ＤＰＣＣＨは、ＤＰＤＣＨをレイヤ１レベルで制御するための制御データを伝送する。一方、ＤＰＤＣＨは、ＭＡＣ層（Media Access Control：物理層の上位のプロトコル層）からの各種データを送信するデータチャネルである。なお、ＭＡＣ層と物理層とのデータの受け渡しに使用されるチャネルをトランスポートチャネル（Transport channel）といい、ＤＰＤＣＨには複数のトランスポートチャネルが多重化されている。上記説明のＤＰＣＣＨ及びＤＰＤＣＨは、上りリンク及び下りリンクの両方に設定される。【００１６】
図１は、本発明に係る移動体端末装置の構成を示すブロック図である。図１の移動体端末装置はアウターループ制御機能を有している。図１において、移動体端末装置は、空間中に電波を送信、あるいは空間中の電波を受信するアンテナ１と、アンテナ１を介して送受信する無線信号を増幅する無線機部２と、受信した電波の復調／復号と送信データの変調／拡散を行うベースバンド部４と、マイクロフォンやスピーカ、携帯情報端末（ＰＤＡ）等の外部機器を接続する端末インタフェース部５と、これらを接続しデータの流れや通信の各種制御を行う制御部３とを備えている。本発明を適用する部位は主として制御部３であり、ＤＰＤＣＨのような、パケットデータを伝送可能な各種データチャネルの下り送信電力制御の手法に特徴がある。【００１７】
次に、動作について説明する。アンテナ１が受信した微弱電気信号は無線機部２にてレイク（ＲＡＫＥ）受信及び増幅される。レイク受信及び増幅された電気信号は、ベースバンド部４へ出力される。ベースバンド部４では、電気信号から情報を取り出すため、電気信号の復調／復号を行う。【００１８】
制御部３は、ベースバンド部４で計測された受信レベル（電力値・電力比）と受信トランスポートブロックの復調結果や最尤度情報を得ることで、移動体端末装置の信号受信状態を推定する。また、目標とする通信品質を得るために、ベースバンド部４に対して必要な電力比を通知する。【００１９】
図２は、本発明の実施の形態１に係る移動体端末装置に設けられた制御部の機能ブロック図である。図２には、制御部３の機能ブロックのほか、ベースバンド部４の機能ブロックも一部図示されており、Ｗ−ＣＤＭＡ通信方式における下り送信電力制御用の受信側制御システムを示す。なお、下り送信電力制御用の送信側制御システム（基地局）は、移動体端末装置からの指示に従った送信電力制御を行う。移動体端末装置から基地局に対する送信電力制御指示は、ＴＰＣビットが用いられる。【００２０】
移動体端末装置の送信電力制御機能は、（１）受信品質（通信品質）を測定する機能、（２）受信電力・ＳＩＲ（受信レベル）を測定する機能、（３）目標品質と受信品質とを比較して送信電力を制御する機能がある。上記受信品質とは、個別物理データチャネルであるＤＰＤＣＨの受信品質と、個別物理制御チャネルであるＤＰＣＣＨの受信品質である。ＤＰＤＣＨの受信品質は、受信トランスポートブロック数とＣＲＣ判定結果が誤りである受信トランスポートブロック数の誤り率を求めたＢＬＥＲ（ブロック誤り率）で示される。また、ＤＰＣＣＨの受信品質は、ＤＰＣＣＨ上にある固定パターン（たとえばパイロットビット）の誤りビット数をもとに算出したＢＥＲ（ビット誤り率）や、ＴＦＣＩの再符号化誤りビット数をもとに算出したＢＥＲである。【００２１】
以下、（１）受信品質を測定する機能について説明する。図２の機能ブロック図に示されるとおり、本発明に係る移動体端末装置は、受信した下りＤＰＤＣＨからＢＬＥＲを測定するＢＬＥＲ測定部１０と、下りＤＰＣＣＨからＢＥＲを測定するＰｈｙＣＨ  ＢＥＲ推定部８を有する。ＢＬＥＲ測定部１０は、ジャンプアルゴリズム（Jump Algorithm）を実施してアウターループ制御を行うため、ベースバンド部４で検出する受信トランスポートブロック毎のＣＲＣ不一致数を計数して、そのＣＲＣ判定結果を積算し、受信トランスポートブロックの誤り率（ＢＬＥＲ）を測定する。ＣＲＣ判定処理は、図２に示す機能ブロック図中、ＣＲＣ検出部９によって実施される。一方、ＰｈｙＣＨ  ＢＥＲ推定部８は、ベースバンド部４にて得られたビット列と、固定パターン（パイロット）とを比較し、ビット誤り率（以下、ＢＥＲ）を算出する。または、ＴＦＣＩの誤り訂正ビット数をもとにＢＥＲを推定する。ＢＬＥＲ、ＢＥＲそれぞれの誤り率算出方式として、任意の測定周期で積算して算出する方法、任意の平均化・フィルタを通して得る方法等が考えられる。【００２２】
次に、（２）受信電力・ＳＩＲを測定する機能について説明する。ベースバンド部４は、スロット（slot）毎またはフレーム（frame）毎の電力値を測定する。そして、スロット毎またはフレーム毎の電力値を直接、または任意の測定周期を積算し、或いは任意の平均化・フィルタを通して受信電力またはＳＩＲを求める（受信レベル測定）。【００２３】
次に、（３）送信電力を制御する機能について説明する。インナーループ制御を実行する場合、ＳＩＲ比較／ＴＰＣｂｉｔ生成部１７は、ベースバンド部４における処理で求められたＳＩＲ計測値と、ターゲットＳＩＲをスロット毎に比較し、上りＤＰＣＣＨ（Dedicated Physical control Channel）によって基地局に通知するＴＰＣビットの値（ＴＰＣコマンド）を決定する。現在のＳＩＲ値がターゲットＳＩＲ値より低い場合、送信電力を増加させるよう指示するＴＰＣコマンドが生成され、現在のＳＩＲ値がターゲットＳＩＲ値より高い場合、ＴＰＣコマンド生成部１７は、送信電力を絞るよう指示するＴＰＣコマンドを生成する。生成されたＴＰＣコマンドはＤＰＣＣＨに挿入されて変調され、基地局に送信される。通常、ＴＰＣコマンドは、１スロット周期に１デシベルの制御幅をもって送信電力の増加、減少を指示する。【００２４】
アウターループ制御に関し、本発明に係る移動体端末装置は、従来と同様、下りＤＰＤＣＨの受信データよりＣＲＣ判定、ＢＬＥＲ測定を行い、さらに、トランスポートブロックのＣＲＣ判定結果に応じてターゲットＳＩＲを設定するジャンプアルゴリズムを実行することによりアウターループ制御を行う。また、本発明に係る移動体端末装置は、下りＤＰＤＣＨ受信データを利用できない場合には、下りＤＰＣＣＨの受信データに含まれるパイロット信号、またはその一部であるＦＳＷ（Frame Sync Word）のような固定パターンやＴＦＣＩのような物理チャネルを制御するための制御信号のビット誤り率（Bit Error Rate BER）を測定し、測定したＢＥＲとターゲットＢＥＲの比較結果に応じてターゲットＳＩＲを設定するアウターループ制御を行う。このように、下りＤＰＣＣＨで伝達された制御信号のＢＥＲを用いてアウターループ制御を行うことにより、下りＤＰＤＣＨが基地局から送信されていない区間においてもアウターループ送信電力制御を行うことが可能となる。【００２５】
本発明では、下りＤＰＤＣＨの送信（移動局側から見れば受信）の有無を判定し、下りＤＰＤＣＨの受信データが存在する場合には、ＢＬＥＲにより受信品質を判定し、ジャンプアルゴリズムを用いてアウターループ制御を行う。下りＤＰＤＣＨの受信データが存在しない場合には、下りＤＰＣＣＨで伝達された制御信号のＢＥＲに基づいてアウターループ制御を行うこととした。上記説明のように、下りＤＰＤＣＨの受信データの有無に応じてアウターループ制御処理を切り換えることにより、下りＤＰＤＣＨの受信データの有無に関わらず、アウターループ制御を行うことができるので、下りＤＰＤＣＨの送信の有無のような通信環境の変化に関わらず下りリンクの送信電力を適切に制御できる。【００２６】
また、本発明では、下りＤＰＤＣＨの送信の有無をＴＦＣＩを用いて判定し、下りＤＰＤＣＨの送信有無が切り替わる瞬間に、ターゲットＳＩＲを任意の量だけ変化させて設定することとした。具体的には、ＤＰＤＣＨデータが送信されている状態から停止される瞬間には、送信電力を下げるよう要求する送信電力制御信号が生成するため、ターゲットＳＩＲを任意の量だけ減少させ、ＤＰＤＣＨデータが送信されていない状態から送信再開される瞬間には、送信電力を上げるよう要求する送信電力制御信号が生成するため、ターゲットＳＩＲを任意の量だけ増加させる。そして、上記のような動作モードの切り換わりとともに任意の量だけ変更されたターゲットＳＩＲを、アウターループ制御によってさらに更新／変更されることにより、ＤＰＤＣＨデータの送信の有無が切り換わる瞬間の送信電力制御を従来よりも高速に実行することができる。【００２７】
さらに、本発明では、下りＤＰＤＣＨの送信の有無をＴＦＣＩを用いて判定することにより、下りＤＰＤＣＨ受信データ有無の切り替わる瞬間において、ターゲットＳＩＲの高速な応答を実現することができる。【００２８】
なお、以下の説明では、便宜上、移動体端末装置が下りＤＰＤＣＨを受信する動作状態（基地局が下りＤＰＤＣＨを用いてデータを送信している状態）を「ＤＰＤＣＨモード」、移動体端末装置が下りＤＰＤＣＨを受信していない動作状態（基地局がパケットデータを間欠的に送信している場合の非送信区間における移動局の動作状態も含む）を「ＤＰＣＣＨモード」と称する。つまり、移動体端末装置が受信するトランスポートブロックが存在する区間は、移動体端末装置は「ＤＰＤＣＨモード」で動作し、受信するトランスポートブロックが存在しない区間は、移動体端末装置は「ＤＰＣＣＨモード」で動作する。【００２９】
基地局から下りＤＰＤＣＨによって送信されたデータを受信している場合、ジャンプアルゴリズムを実行し、ターゲットＳＩＲを求める。ターゲットＳＩＲは、以下の数式により求められる。なお、下記の数式は１ＴＴＩ（Transmission Time Interval）周期で制御を行い、複数のトランスポートブロックを受信することを考慮している。
Ｔａｒｇｅｔ＿ＳＩＲ＝Ｔａｒｇｅｔ＿ＳＩＲold＋
（ＣＲＣ判定ＯＫな受信ＴＢ数）×（ＣＲＣ  ＯＫ時の下げ幅）＋
（ＣＲＣ判定ＮＧな受信ＴＢ数）×（ＣＲＣ  ＮＧ時の上げ幅）【００３０】
図３は、本発明に係る移動体端末装置のアウターループ送信電力制御を説明するフローチャートである。また、図４は、本発明に係る移動体端末装置がＤＰＤＣＨデータを受信しない場合のアウターループ送信電力制御を説明するフローチャートである。【００３１】
ステップＳＴ３０１において、ＴＦ判定部７は、ＴＦＣＩを参照して受信トランスポートブロックの有無を判断する。ＴＦＣＩはフレームの先頭で識別できるため、１トランスポートブロックのデータを受信完了するまで（１トランスポートブロックのデータを受信するには１フレーム以上を要する）に、下りＤＰＤＣＨの送信の有無を判定できる。ＴＦ判定部７は、その判定結果に応じてセレクタ１５を制御し、ＢＬＥＲ比較部１２の出力と、ＢＥＲ比較部１４の出力のいずれかを選択する。すなわち、ステップＳＴ３０１でＴＦＣＩを参照して受信トランスポートブロックの有無を判断することにより、移動体端末装置は、下りＤＰＤＣＨデータを受信している状態から、下りＤＰＤＣＨデータを受信しない状態に遷移するか（あるいは、ＤＰＤＣＨデータを受信していない状態から、ＤＰＤＣＨデータを受信する状態に遷移する）判別できる。ステップＳＴ３０２では、現在の動作モードと、上記ステップＳＴ３０１のＴＦＣＩ判定処理の結果から、動作モードの切換が行われたかどうかを判定する。【００３２】
たとえば、現在の動作モードが下りＤＰＤＣＨデータを受信しているＤＰＤＣＨモードであって、ステップＳＴ３０１の結果、下りＤＰＤＣＨデータの受信なしの状態（ＤＰＣＣＨモード）に遷移すると判断した場合、ステップＳＴ３０２では、ＤＰＤＣＨモードからＤＰＣＣＨモードへの切換要と判断し(ステップＳＴ３０２でＹＥＳ)、ステップＳＴ３０３が実行される。また、現在の動作モードが下りＤＰＤＣＨデータを受信していないＤＰＣＣＨモードであって、ステップＳＴ３０１の結果、下りＤＰＤＣＨデータの受信ありの状態（ＤＰＤＣＨモード）に遷移すると判断した場合、ステップＳＴ３０２では、ＤＰＣＣＨモードからＤＰＤＣＨモードへの切換要と判断し(ステップＳＴ３０２でＹＥＳ)、ステップＳＴ３０３が実行される。ステップＳＴ３０１の結果を考慮して、ステップＳＴ３０２において、現在の動作モードを変更する必要はないと判断すると（ステップＳＴ３０２でＮＯ）、ステップＳＴ３０４が実行される。【００３３】
ステップＳＴ３０２で、動作モードの切換要と判断された場合、ステップＳＴ３０３において、ＤＰＤＣＨモードからＤＰＣＣＨモード、あるいはＤＰＣＣＨモードからＤＰＤＣＨモードへ動作モードが切り換えられるとともに、この動作モードの切換時にターゲットＳＩＲを任意の量だけ増加／減少させることにより、切り換えられた動作モードに応じてターゲットＳＩＲを設定する。図５は、動作モードに応じたターゲットＳＩＲの設定、および設定されたターゲットＳＩＲがアウターループ制御により変更される様子を説明する説明図である。動作モードに応じたターゲットＳＩＲの設定と、設定後のターゲットＳＩＲの変更・更新は図５に示される。【００３４】
たとえば、ＤＰＤＣＨモードからＤＰＣＣＨモードに遷移する場合には、基地局から移動局に対して送信すべきデータ量が減少するので、現在設定されているターゲットＳＩＲから任意の値を減算し、動作モード遷移後のターゲットＳＩＲを設定する。一方、ＤＰＣＣＨモードからＤＰＤＣＨモードに遷移する場合には、基地局から移動局に対して送信すべきデータ量が増加するので、現在のターゲットＳＩＲに任意の値を加算し、動作モード遷移後のターゲットＳＩＲを設定する。そして、動作モードに応じて設定されたターゲットＳＩＲは、ステップＳＴ３０４以降に実施されるアウターループ制御によって変更、更新される。上記説明による動作モード遷移時のターゲットＳＩＲ設定は、ターゲットＳＩＲに任意の値を加算／減算していたが、この「任意の値」は、通信環境や通信状態に応じて適宜選択してもよい。また、動作モード遷移時のターゲットＳＩＲ設定は、現在のターゲットＳＩＲに任意の値を加算／減算するのではなく、「任意のレベル」に設定するようにしてもかまわない。【００３５】
ステップＳＴ３０４は、ステップＳＴ３０３で切り換えられた動作モードに応じて、ステップＳＴ３０５とステップＳＴ３０６のいずれかの処理を実行させる。具体的には、ステップＳＴ３０３において、ＤＰＤＣＨモードに切り換えられている場合には、ステップＳＴ３０５が実行され、ジャンプアルゴリズムを用いてターゲットＳＩＲが更新される。一方、ステップＳＴ３０３において、ＤＰＣＣＨモードに切り換えられている場合には、ステップＳＴ３０６が実行され、ＤＰＣＣＨモード時のターゲットＳＩＲ更新処理が実行される。ステップＳＴ３０６の処理の詳細は図４に示される。上記説明の一連の処理が１フレームごとに実行される。【００３６】
ＤＰＣＣＨモード時のターゲットＳＩＲ更新処理について、以下、図４を参照して説明する。移動体端末装置は、基地局から間欠的に送信されてＤＰＤＣＨで伝達されるパケットデータの非送信区間は、下りＤＰＤＣＨのデータを用いてアウターループ制御はできない。このような場合には、移動体端末装置は、下りＤＰＣＣＨにより伝達される制御データに基づいてアウターループ制御を行う。ＤＰＣＣＨは、パイロット信号、ＴＰＣコマンド、ＴＦＣＩのような、ＤＰＤＣＨをレイヤ１レベルで制御するための制御データを伝送するものである。本発明に係る移動体端末装置は、ＤＰＣＣＨの受信データに含まれるパイロット信号、またはその一部であるＦＳＷ（Frame Sync Word）のような固定パターンやＴＦＣＩのような、物理チャネルを制御するための制御信号のビット誤り率（Bit Error Rate BER）を測定し、測定したＢＥＲとターゲットＢＥＲの比較結果に応じてターゲットＳＩＲを設定するアウターループ制御を行う。【００３７】
移動体端末装置は、受信した下りＤＰＣＣＨを無線機部２で復調／復号処理し、さらにベースバンド部４のデインターリーブ／誤り訂正復号部６で信号の分離、誤り訂正処理を行う。ステップＳＴ４０１では、ＰｈｙＣＨ  ＢＥＲ推定部８が、下りＤＰＣＣＨに含まれるパイロット信号またはその一部であるＦＳＷやＴＦＣＩのような制御データのビット誤り率（ＢＥＲ）を測定する。１フレームのＢＥＲ測定結果を積算し、その累積結果は記憶する。そして、ステップＳＴ４０２において、ターゲットＳＩＲ更新周期か判定する。ターゲットＳＩＲ更新周期であればステップＳＴ４０３へ進み、更新周期でなければ終了する。ＢＥＲの算出は、（１）通信品質を維持するのに必要な、ターゲットＳＩＲの更新周期（アウターループにおける更新周期ＴＴＩ）にあわせて実施されるほか、（２）確度を得るために設定された任意のフレーム数にあわせて実施されてもよい。【００３８】
図２に示すＰｈｙＣＨ  ＢＥＲ推定部８が測定した測定ＢＥＲは、ＢＥＲ比較部１４に入力される。ＢＥＲ比較部１４はステップＳＴ４０３において、測定ＢＥＲと、ターゲットＢＥＲ記憶部１３から読み出したターゲットＢＥＲとを比較する。測定ＢＥＲがターゲットＢＥＲより小さい場合は（ステップＳＴ４０３でＹＥＳ）、通信品質は良好と考えられるので、ステップＳＴ４０４を実行する。ステップＳＴ４０４は、図２に示すターゲットＳＩＲ更新／補正部１６で実施される。ステップＳＴ４０３を実行した結果、測定ＢＥＲがターゲットＢＥＲよりも小さい場合、通信品質は十分であると見なしてターゲットＳＩＲに補正減少値を加算してターゲットＳＩＲを減少させ、下り送信電力の減少を要求する。一方、測定ＢＥＲがターゲットＢＥＲより大きい場合は（ステップＳＴ４０３でＮＯ）、通信品質は許容範囲を超えて悪化していると考えられるので、ステップＳＴ４０５を実行する。ステップＳＴ４０５では、通信品質が劣化していると見なし、ターゲットＳＩＲに補正増分値だけ加算してターゲットＳＩＲを増加させ、下り送信電力の増加を要求する。【００３９】
図５に示されるとおり、本発明に係る移動体端末装置は、ＤＰＤＣＨモードからＤＰＣＣＨモードに動作モードが遷移する際、ターゲットＳＩＲを図５中の下り矢印のとおり任意の量だけ減少させて設定する。逆に、ＤＰＣＣＨモードからＤＰＤＣＨモードに動作モードが遷移する際、ターゲットＳＩＲを図５中の上り矢印のとおり任意の量だけ増加させて設定する。ＤＰＣＣＨモードからＤＰＤＣＨモードに遷移するまでの動作モードを説明の便宜上「リカバリモード」と称する。【００４０】
ＤＰＣＣＨモード中のアウターループ送信電力制御に使用されるターゲットＳＩＲは、ＤＰＤＣＨデータを受信エラーなしで受信するのに必要なターゲットＳＩＲよりも低いレベルに設定／更新されている。そのため、ＤＰＣＣＨモードからＤＰＤＣＨモードに遷移するときの検出が遅れた場合、ＤＰＤＣＨデータの受信にエラーが発生する。例えば、図６は、ＤＰＤＣＨデータ受信タイミングとターゲットＳＩＲの変化に時間差が発生する状況を説明する説明図である。図６中の横軸は時間軸であり、時間軸の目盛りは１フレーム、二重線で区切られた区間は１ＴＴＩ（Transmission Timing Interval  図６では２フレーム単位の２０ミリ秒）である。また、図６中の実線がターゲットＳＩＲ、破線がＤＰＣＨのＳＩＲとする。図６によると、時間軸（横軸）のＡ点でＤＰＤＣＨデータ送信が開始されているが、ターゲットＳＩＲがＤＰＤＣＨモードに対応して設定されるのは、Ａ点から１ＴＴＩ経過後のＢ点であるので、Ａ−Ｂ間のＤＰＤＣＨデータ受信はエラーとなる可能性が高い。【００４１】
ＤＰＣＣＨモード時にＤＰＤＣＨデータ送信開始を速やかに検出し、速やかにＤＰＤＣＨモードに移行させるため、本発明に係る移動体端末装置は、ＴＦＣＩ判定を行っていた。ＴＦＣＩはフレームの先頭で識別できるため、１トランスポートブロックのデータを受信完了するまでに、下りＤＰＤＣＨの送信の有無を判定できる。図７は、ＤＰＤＣＨデータ受信タイミングとターゲットＳＩＲの時間差を説明する説明図である。図６では、時間軸のＡ点でＤＰＤＣＨデータ送信が開始されてから、ターゲットＳＩＲがＤＰＤＣＨモードに対応して設定されるまで１ＴＴＩ（２フレーム）分の時間を要していたが、ＴＦＣＩを用いてＤＰＤＣＨデータの有無を判定する本発明は、図７に示すように、Ａ点から１フレーム時間経過後のＢ’点までの１フレーム分の時間で可能となる。このように、下りＤＰＤＣＨの送信の有無をＴＦＣＩを用いて判定することにより、下りＤＰＤＣＨ受信データ有無の切り替わる瞬間において、ターゲットＳＩＲの高速な応答を実現することができる。【００４２】
また、図７において、ＤＰＣＣＨモードからＤＰＤＣＨモードに遷移する際、下りＤＰＤＣＨデータを高精度に受信するため、本来必要と推定されるレベルよりもターゲットＳＩＲを高く設定している。このときの動作モードをリカバリモードと称する。下りＤＰＤＣＨの受信データは、理論上、シンボルあたりの電力量が十分であれば正しく復号される。図７に示すように、本発明にかかる移動体端末装置は、ＴＦＣＩのデコードが完了したＢ’時点でＤＰＤＣＨデータの存在を確認することができるので、ＴＦＣＩデコード中のＡ−Ｂ’間に不足していた電力を、リカバリモードで動作する１フレーム区間（Ｂ'−Ｂ間）に上乗せして要求している。このように制御することにより、下りＤＰＤＣＨの受信データを受信エラーなく復号できる。【００４３】
また、上記説明よりも、ＴＦＣＩの判定を速やかに行い、下りＤＰＤＣＨの送信の有無を速やかに検出することも可能である。図８は、ＤＰＤＣＨデータ受信タイミングとターゲットＳＩＲの時間差を説明する説明図である。図７では、Ａ点から１フレーム時間経過後のＢ’点までの１フレーム分の時間でＴＦＣＩ判定を行い、ＤＰＤＣＨデータの有無を判定していた。しかし、ＴＦＣＩを示すシンボルを全て受信してＴＦＣＩ判定を行うのではなく、必要最小限のシンボルを受信した段階で一応のＴＦＣＩ判定を行うことも可能である。後者のように、必要最小限のシンボルを用いたＴＦＣＩ判定を、便宜上「仮判定」と称する。ＴＦＣＩを示す全てのシンボルのおよそ半分のシンボルを用いて、ＴＦＣＩの仮判定を行うと、図８に示すように、Ａ時点からおよそ１／２フレーム時間経過後のＢ''時点でＤＰＤＣＨデータの存在を確認することができる。ＴＦＣＩデコードおよびＤＰＤＣＨデータの有無を判定する時間を短縮することにより、短縮された時間（１／２フレーム時間）分リカバリモードを長くすることができる。【００４４】
ＴＦＣＩを示すシンボルのうち、一部のシンボルを受信した段階でＴＦＣＩ判定を行う「仮判定」は、ＴＦＣＩのデコードの精度が劣化するため、ＤＰＤＣＨデータの有無の判定を誤ってしまう可能性がある。そのため、ＴＦＣＩの一部のシンボルによってＤＰＤＣＨデータの有無を判定するほか、通常どおり、ＴＦＣＩの全てのシンボル受信後にＤＰＤＣＨデータの有無を判定し、仮判定の判定結果が誤りである場合には、修正する必要がある。図９は、ＤＰＤＣＨデータ受信タイミングとターゲットＳＩＲの時間差を説明する説明図であり、仮判定で誤って「ＤＰＤＣＨデータ有り」と判定し、ＴＦＣＩの全てのシンボル受信後に行った判定で「ＤＰＤＣＨデータなし」と判定した場合の例を示す。図９では、仮判定の結果、Ａ時点からおよそ１／２フレーム時間経過後のＢ''時点でＤＰＤＣＨデータの存在を確認し、リカバリモードに移行する。しかし、リカバリモードに移行した後、ＴＦＣＩの全てのシンボルを受信したＢ’時点で判定を行った結果、ＤＰＤＣＨデータなしと判定した結果、Ｂ’時点以降で再度ＤＰＣＣＨモードに復帰している。【００４５】
上記説明のように、本発明に係る移動体端末装置によれば、下りＤＰＣＣＨの受信データに含まれるパイロット信号またはその一部であるＦＳＷ（Frame Sync Word）やＴＦＣＩのような、物理チャネルを制御するための制御信号のビット誤り率（Bit Error Rate BER）を測定し、測定したＢＥＲとターゲットＢＥＲの比較結果に応じてターゲットＳＩＲを設定するアウターループ制御を行う。このように、下りＤＰＣＣＨで伝達された制御信号のＢＥＲを用いてアウターループ制御を行うことにより、下りＤＰＤＣＨが基地局から送信されていない区間においてもアウターループ送信電力制御を行うことが可能となる。【００４６】
また、本発明に係る移動体端末装置は、下りＤＰＤＣＨの送信（移動局側から見れば受信）の有無を判定し、下りＤＰＤＣＨの受信データが存在する場合には、ＢＬＥＲにより受信品質を判定し、ジャンプアルゴリズムを用いてアウターループ制御を行う。下りＤＰＤＣＨの受信データが存在しない場合には、下りＤＰＣＣＨで伝達された制御信号のＢＥＲに基づいてアウターループ制御を行うこととした。上記説明のように、下りＤＰＤＣＨの受信データの有無に応じてアウターループ制御処理を切り換えることにより、下りＤＰＤＣＨの受信データの有無に関わらず、アウターループ制御を行うことができるので、下りＤＰＤＣＨの送信の有無のような通信環境の変化に関わらず下りリンクの送信電力を適切に制御できる。【００４７】
また、本発明に係る移動体端末装置は、下りＤＰＤＣＨの送信の有無を判定し、下りＤＰＤＣＨの送信有無が切り替わる瞬間に、ターゲットＳＩＲを任意の量だけ変化させて設定する。具体的には、ＤＰＤＣＨモードからＤＰＣＣＨモードに遷移する際には、ターゲットＳＩＲを任意の量だけ減少させ、ＤＰＣＣＨモードからＤＰＤＣＨモードに遷移する際には、ターゲットＳＩＲを任意の量だけ増加させる。そして、上記のような動作モードの切り換わりとともに設定されたターゲットＳＩＲを、アウターループ制御によってさらに調整することにより、ＤＰＤＣＨデータの送信の有無が切り換わる瞬間の送信電力制御を従来よりも高速に実施することができる。【００４８】
さらに、本発明では、下りＤＰＤＣＨの送信の有無をＴＦＣＩを用いて判定することにより、動作モード切り換えの判定をＴＦＣＩのデコード直後に行う。つまり、受信するデータをＴＴＩに依存することなく、早期（１フレーム時間単位）に検出することができ、下りＤＰＤＣＨ受信データ有無の切り替わる瞬間において、ターゲットＳＩＲの高速な応答を実現することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
以上のように、この発明に係る送信電力制御方法および移動体端末装置は、下りＤＰＤＣＨ受信データの有無を速やかに検出し、下りＤＰＤＣＨデータによる送信電力制御と下りＤＰＣＣＨデータによる送信電力制御を速やかに切り替えるとともに、基地局からの下りＤＰＤＣＨデータ送信が中断された状態から、下りＤＰＤＣＨデータ送信が再開された状態に遷移した時点において、速やかに適切なターゲットＳＩＲを設定してアウターループ送信電力制御を行うようにしたことで、受信データが存在しない場合でも、適切な下り送信電力制御を行うことができ、環境変化に対する応答性の向上及び通信品質の保持が可能となるため、Ｗ−ＣＤＭＡ通信システムにおける送信電力制御方法および移動体端末装置などに用いるのに適している。
【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５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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