(57)【要約】  本発明は、無線通信ネットワークにおいて動作する方法、移動機、基地局及びコンピュータプログラムを開示する。ここで、受信器において信号品質目標値を満足するために送信器からの出力電力を増加させることによって引き起こされる電流消費が、受信器のＲＸダイバーシティ回路のスイッチを入れることよりも高い電流消費につながるであろう場合にのみ、ＲＸダイバーシティ回路はスイッチが入れられる。
2010523009.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信ネットワークにおいて、基地局での電力消費を削減する方法であって、
ａ）前記基地局で受信された信号についての誤り率を示す第１の値を測定する工程と、
ｂ）前記測定された第１の値が所定の範囲外であると判断された場合に、信号品質目標値を調節する工程と、
ｃ）前記基地局で受信された前記信号についての信号品質を示す第２の値を測定し、前記測定された信号と前記調節された信号品質目標値とを比較する工程と、
ｄ）前記基地局で受信された前記信号の前記信号品質についての閾値が到達されたか又は越えられたかどうかを調べる工程と、
を備え、前記方法はさらに、
ｅ）前記第２の値が前記閾値に到達するか又は越えた時に、前記基地局の受信器ダイバーシティ回路をスタートさせる工程と、
ｆ）前記基地局で受信された前記信号についての前記信号品質を示す前記第２の値を再び測定し、当該測定された第２の値と前記工程ｂ）で設定された前記信号品質目標値とを比較する工程と、
ｇ）前記基地局で受信された前記信号についての出力電力を減少させるために前記移動機に信号を送る工程とをさらに含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記各工程は所定の時間間隔の後に定期的に実行されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記誤り率を示す前記第１の値は、ＢＬＥＲ（ブロック誤り率）、ＦＥＲ（フレーム誤り率）、及びＢＥＲ（ビット誤り率）のうちの少なくとも１つであることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記信号品質目標値、及び前記信号品質を示す前記第２の値は、ＳＩＲ（信号対干渉比）、ＳＩＮＲ（信号対干渉雑音比）、及びＲＳＳＩ（受信電界強度表示）のうちの少なくとも１つであることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記基地局で受信された前記信号の前記信号品質についての前記閾値は、前記基地局で受信された前記信号における出力電力が増加されると、前記基地局において前記受信器ダイバーシティ回路をスタートさせることによる前記基地局での電力消費よりも大きい、前記移動機における電力消費につながるような値を含むことを特徴とする、請求項１乃至４の何れか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記基地局で受信された前記信号についての前記出力電力は、前記信号が前記無線通信ネットワークにおける１以上の移動機から送信された電力であることを特徴とする、請求項１乃至５の何れか１項に記載の方法。
【請求項７】
無線通信ネットワークにおける移動機での電力消費を削減する方法であって、
ａ）前記移動機で受信された信号についての誤り率を示す第１の値を測定する工程と、
ｂ）前記測定された第１の値が所定の範囲外であると判断された場合に、信号品質目標値を調節する工程と、
ｃ）基地局で受信された前記信号についての信号品質を示す第２の値を測定し、当該測定された信号と前記調節された信号品質目標値とを比較する工程と、
ｄ）前記基地局で受信された前記信号の前記信号品質についての閾値が達成された又は越えられたかどうかを調べる工程と、
を備え、前記方法はさらに、
ｅ）前記第２の値が前記閾値に到達するか又は越えた時に、前記移動機の受信器ダイバーシティ回路をスタートさせる工程と、
ｆ）前記移動機で受信された前記信号についての前記信号品質を示す前記第２の値を再び測定し、当該測定された第２の値と前記工程ｂ）で設定された前記信号品質目標値とを比較する工程と、
ｇ）前記移動機で受信された信号についての出力電力を減少させるために前記基地局に信号を送る工程と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項８】
前記基地局で受信された前記信号についての前記出力電力は、前記信号が前記無線通信ネットワークにおける１以上の基地局から送信された電力であることを特徴とする、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
無線通信ネットワークにおける通信のための移動機であって、
前記移動機で受信された信号についての誤り率を示す第１の値を測定し、前記移動機で受信された前記信号についての信号品質を示す第２の値を測定するための第１のユニットと、
前記測定された第１の値を前記信号についての誤り率を示す所定値と比較し、前記第１の値を前記信号品質についての閾値と比較するための第２のユニットと、
受信器ダイバーシティ回路とを備え、
前記移動機はさらに、前記測定された第１の値が所定の範囲外であると判断された場合に、信号品質目標値を調節するための制御ユニットを備え、
前記制御ユニットは、前記移動機で受信された前記信号の前記信号品質についての閾値が到達されたか又は越えられた時に、前記移動機の受信器ダイバーシティ回路をスタートさせるようにさらに構成され、
前記第１のユニットは、前記移動機で受信された前記信号についての前記信号品質を示す前記第２の値を繰り返し測定するようにさらに構成され、
前記第２のユニットは、前記移動機で受信された前記信号についての前記信号品質を示す前記第２の値を前記目標信号品質値と繰り返し比較するようにさらに構成され、
前記制御ユニットは、前記移動機で受信された前記信号についての前記出力電力を減少させるために前記基地局にアンテナを介して信号を送るように構成されていることを特徴とする、移動機。
【請求項１０】
前記第１のユニットは送受信器を備え、前記第２のユニットは処理ユニットを備えることを特徴とする、請求項９に記載の移動機。
【請求項１１】
無線通信ネットワークにおける通信のための基地局であって、
前記基地局で受信された信号についての誤り率を示す第１の値を測定し、前記基地局で受信された前記信号についての信号品質を示す第２の値を測定するための第１のユニットと、
前記測定された第１の値を前記信号についての誤り率を示す所定値と比較し、前記第１の値を前記信号品質についての閾値と比較するための第２のユニットと、
受信器ダイバーシティ回路とを備え、
前記基地局はさらに、前記測定された第１の値が所定の範囲外であると判断された場合に、信号品質目標値を調節するための制御ユニットを備え、
前記制御ユニットは、前記基地局で受信された前記信号の前記信号品質についての閾値が到達されるか又は越えられた時に、前記基地局の受信器ダイバーシティ回路をスタートさせるようにさらに構成され、
前記第１のユニットは、前記基地局で受信された前記信号についての前記信号品質を示す前記第２の値を繰り返し測定するようにさらに構成され、
前記第２のユニットは、前記基地局で受信された前記信号についての前記信号品質を示す前記第２の値を前記目標信号品質値と繰り返し比較するようにさらに構成され、
前記制御ユニットは、前記基地局で受信された前記信号についての前記出力電力を減少させるために前記移動機にアンテナを介して信号を送るように構成されていることを特徴とする基地局。
【請求項１２】
前記第１のユニットは送受信器を備え、前記第２のユニットは処理ユニットを備えることを特徴とする、請求項１１に記載の基地局。
【請求項１３】
コンピュータプログラムであって、
ａ）基地局で受信された信号についての誤り率を示す第１の値を測定し、
ｂ）前記測定された第１の値が前記信号についての誤り率を示す所定値よりも低いと判断された場合に信号品質目標値を調節し、
ｃ）前記基地局で受信された前記信号についての信号品質を示す第２の値を測定し、当該測定された第２の値を前記増加された信号品質目標値と比較し、
ｄ）前記基地局で受信された前記信号の前記信号品質についての閾値が到達された又は越えられたかどうかを調べるための命令セットを含み、
前記コンピュータプログラムはさらに、
ｅ）前記第２の値が前記閾値に到達するか又は越えた時に、前記基地局の受信器ダイバーシティ回路をスタートし、
ｆ）前記基地局で受信された前記信号についての前記信号品質を示す前記第２の値を再び測定し、前記測定された信号を前記調節された信号品質目標値と比較し、
ｇ）前記基地局で受信された前記信号についての出力電力を減少させるために前記移動機に信号を送るための命令セットを含むことを特徴とする、コンピュータプログラム。
【請求項１４】
コンピュータプログラムであって、
ａ）移動機で受信された信号についての誤り率を示す第１の値を測定し、
ｂ）前記測定された第１の値が前記信号についての誤り率を示す所定値よりも低いと判断された場合に信号品質目標値を増加し、
ｃ）前記基地局で受信された前記信号についての信号品質を示す第２の値を測定し、当該測定された第２の値を前記増加された信号品質目標値と比較し、
ｄ）前記基地局で受信された前記信号の前記信号品質についての閾値が達成された又は越えられたかどうかを調べるための命令セットを含み、
前記コンピュータプログラムはさらに、
ｅ）前記第２の値が前記閾値に到達するか又は越えた時に、前記移動機の受信器ダイバーシティ回路をスタートし、
ｆ）前記移動機で受信された前記信号についての前記信号品質を示す前記第２の値を再び測定し、当該測定された第２の値を前記ｂ）で設定された前記信号品質目標値と比較し、
ｇ）前記移動機で受信された前記信号についての出力電力を減少させるために前記基地局に信号を送るための命令セットを含むことを特徴とする、コンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信についてのＲＸダイバーシティ回路の分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
より大きい帯域幅に対する常に大きくなる要求と、無線通信ネットワークにおける続くデータレートの増加とがある今日の世界において、増加するデータレートと通常は両立しないために、電流消費・ボリューム・その他の移動機についての重要なパラメータは妥協されなければならない。
特に、ＷＣＤＭＡ（広帯域キャリア分割多元接続）・ＨＳＰＤＡ（ハイ・スピード・パケット・データ・アクセス）・受信器ダイバーシティ（ＲＸダイバーシティ）のような、無線マーケットにおける最新の発展は、電流消費の増加につながってきている。
ＲＸダイバーシティは、セルプランニングにおける重要な１つの要素として、またネットワークにその容量を増加させることができるものとして、評価されている。ほとんどのネットワーク事業者によって、ＲＸダイバーシティは、近い将来にサポートされるであろうと言うことは、おそらく正しい。
２以上のアンテナで２バージョンの同一の信号を受信することによって、無線信号の受信の質を向上させる方法として、ある人はＲＸダイバーシティを定義するだろう。このようにして、受信した信号についてのＳＮＲ（信号対雑音比）が向上される。
また、２以上のアンテナのうち１つで受信した最も高いＳＮＲ又はＲＳＳＩ（受信電界強度表示）の信号のみが実際に取得される場合、又は受信信号のＳＮＲを向上させるために双方のアンテナで受信した信号が１つの受信信号に組み合わせられる場合、のように異なるダイバーシティ技術が存在する。
【０００３】
しかしながらＲＸダイバーシティの欠点は、ＲＸダイバーシティを用いるデバイスにおける電流消費が増えることである。ダイバーシティモードにおける電流消費は、移動機における電流消費を１０から２０％増加させることを計算は通常示す。それゆえこの計算は、移動機におけるＲＸダイバーシティの大衆への浸透に対して疑問符をつける。
【０００４】
ＲＸダイバーシティの導入に起因する移動機の電力消費を削減しようとするいくつかの既知の試みが、文献US 2004/0219959及びUS 2005/0197080で説明されている。
【０００５】
Kayrallah等のUS 2004/0219959は、受信信号強度が望ましい値よりも下に落ちた場合の移動機の追加受信アンテナの切り替えを説明する。そうでなければ、移動機の受信器は単一受信器モードで動作する。さらにUlupinarのUS 2005/0197080は、移動機における受信器ダイバーシティを説明する。ここでは望まれるＦＥＲ（フレーム誤り率）目標値に到達するために、フォワードリンクの使用可能電力が増加させられるか又は受信器ダイバーシティを用いるために第２のアンテナのスイッチが入れられる。
【０００６】
Kayrallahで説明される受信器ダイバーシティの切り替えが移動機においてのみ起こる一方で、Ulupinarの受信器ダイバーシティは、受信器ダイバーシティと単一アンテナ信号受信とのどちらに切り替えるかを決定するために、とりわけ、無線ネットワークにおける動作状況、送信要求、及び制御設定を考慮する。
【０００７】
本発明は、ダウンリンクとアップリンクとの双方について受信器ダイバーシティを導入するための新規なアプローチを導入することを目的とする。本発明は同時に、必要な時のみにダイバーシティを用い、これによって受信器の電流消費を削減する。この受信器は基地局であっても移動機であってもよい。
【発明の概要】
【０００８】
本発明の目的は、無線通信ネットワークにおいて、基地局での電力消費を削減する方法によって達成される。本方法は、
ａ）前記基地局で受信された信号についての誤り率を示す第１の値を測定する工程と、
ｂ）前記測定された第１の値が所定の範囲外であると判断された場合に、信号品質目標値を調節する工程と、
ｃ）前記基地局で受信された前記信号についての信号品質を示す第２の値を測定し、前記測定された信号と前記調節された信号品質目標値とを比較する工程と、
ｄ）前記基地局で受信された前記信号の前記信号品質についての閾値が到達されたか又は越えられたかどうかを調べる工程と、
を備え、前記方法はさらに、
ｅ）前記第２の値が前記閾値に到達するか又は越えた時に、前記基地局の受信器ダイバーシティ回路をスタートさせる工程と、
ｆ）前記基地局で受信された前記信号についての前記信号品質を示す前記第２の値を再び測定し、当該測定された第２の値と前記工程ｂ）で設定された前記信号品質目標値とを比較する工程と、最後に、
ｇ）前記基地局で受信された前記信号についての出力電力を減少させるために前記移動機に信号を送る工程とをさらに含む。
【０００９】
本方法の利点は、基地局のＲＸダイバーシティ回路が、常にスイッチを入れられるのではなく、必要とされる時にのみスイッチを入れられるために、基地局における電流消費を削減することにある。一方、ダイバーシティ回路のスイッチを入れることはまた、上記の設定された信号品質目標を満足するために必要とされる信号品質値を低くする。従って、移動機から基地局へ送信される信号についての出力電力の削減は、移動機での電流消費を低くすることにもつながる。
【００１０】
本発明に従う方法の他の態様に従うと、本方法の目的は無線通信ネットワークにおける移動機での電力消費を削減する方法によって達成される。本方法は、
ａ）前記移動機で受信された信号についての誤り率を示す第１の値を測定する工程と、
ｂ）前記測定された第１の値が所定の範囲外であると判断された場合に、信号品質目標値を調節する工程と、
ｃ）基地局で受信された前記信号についての信号品質を示す第２の値を測定し、当該測定された信号と前記調節された信号品質目標値とを比較する工程と、
ｄ）前記基地局で受信された前記信号の前記信号品質についての閾値が達成された又は越えられたかどうかを調べる工程と、
ｅ）前記第２の値が前記閾値に到達するか又は越えた時に、前記移動機の受信器ダイバーシティ回路をスタートさせる工程と、
ｆ）前記移動機で受信された前記信号についての前記信号品質を示す前記第２の値を再び測定し、当該測定された第２の値と前記工程ｂ）で設定された前記信号品質目標値とを比較する工程と、最後に、
ｇ）前記移動機で受信された信号についての出力電力を減少させるために前記基地局に信号を送る工程とを含む。
【００１１】
このように、本発明に従う本方法のこの態様の利点は、必要とされる時にのみ移動機のＲＸダイバーシティ回路のスイッチを入れることによって、移動機のバッテリー電力を節約することにある。ＲＸダイバーシティ回路のスイッチを入れることは、設定された信号品質目標を満足するために必要とされる信号品質の値を低くすることにつながる。結果として、基地局は移動機に送信される信号についての自分の出力電力を低くすることができ、それゆえ基地局の電流消費を削減する。
【００１２】
本発明のまた他の態様に従うと、本発明の目的は無線通信ネットワークにおける通信のための移動機によって達成される。この移動機は、
前記移動機で受信された信号についての誤り率を示す第１の値を測定し、前記移動機で受信された前記信号についての信号品質を示す第２の値を測定するための第１のユニットと、
前記測定された第１の値を前記信号についての誤り率を示す所定値と比較し、前記第１の値を前記信号品質についての閾値と比較するための第２のユニットと、
受信器ダイバーシティ回路とを備え、
前記移動機はさらに、前記測定された第１の値が所定の範囲外であると判断された場合に、信号品質目標値を調節するための制御ユニットを備え、
前記制御ユニットは、前記移動機で受信された前記信号の前記信号品質についての閾値が到達されたか又は越えられた時に、前記移動機の受信器ダイバーシティ回路をスタートさせるようにさらに構成され、
前記第１のユニットは、前記移動機で受信された前記信号についての前記信号品質を示す前記第２の値を繰り返し測定するようにさらに構成され、
前記第２のユニットは、前記移動機で受信された前記信号についての前記信号品質を示す前記第２の値を前記目標信号品質値と繰り返し比較するようにさらに構成され、
前記制御ユニットは、前記移動機で受信された前記信号についての前記出力電力を減少させるために前記基地局にアンテナを介して信号を送るように構成されている。
【００１３】
本発明のまた他の態様に従うと、本発明の目的は無線通信ネットワークにおける通信のための基地局によって達成される。この基地局は、
前記基地局で受信された信号についての誤り率を示す第１の値を測定し、前記基地局で受信された前記信号についての信号品質を示す第２の値を測定するための第１のユニットと、
前記測定された第１の値を前記信号についての誤り率を示す所定値と比較し、前記第１の値を前記信号品質についての閾値と比較するための第２のユニットと、
受信器ダイバーシティ回路とを備え、
前記基地局はさらに、前記測定された第１の値が所定の範囲外であると判断された場合に、信号品質目標値を調節するための制御ユニットを備え、
前記制御ユニットは、前記基地局で受信された前記信号の前記信号品質についての閾値が到達されるか又は越えられた時に、前記基地局の受信器ダイバーシティ回路をスタートさせるようにさらに構成され、
前記第１のユニットは、前記基地局で受信された前記信号についての前記信号品質を示す前記第２の値を繰り返し測定するようにさらに構成され、
前記第２のユニットは、前記基地局で受信された前記信号についての前記信号品質を示す前記第２の値を前記目標信号品質値と繰り返し比較するようにさらに構成され、
前記制御ユニットは、前記基地局で受信された前記信号についての前記出力電力を減少させるために前記移動機にアンテナを介して信号を送るように構成されている。
【００１４】
本発明に従う移動機及び基地局は、前に説明した本発明の方法の２つの態様についての方法の工程を実装するために特に適している。
【００１５】
さらに、本発明の他の態様に従うと、本発明の目的は命令セットを含むコンピュータプログラムによって達成される。この命令セットは、
ａ）基地局で受信された信号についての誤り率を示す第１の値を測定し、
ｂ）前記測定された第１の値が前記信号についての誤り率を示す所定値よりも低いと判断された場合に信号品質目標値を調節し、
ｃ）前記基地局で受信された前記信号についての信号品質を示す第２の値を測定し、当該測定された第２の値を前記増加された信号品質目標値と比較し、
ｄ）前記基地局で受信された前記信号の前記信号品質についての閾値が到達された又は越えられたかどうかを調べ、
ｅ）前記第２の値が前記閾値に到達するか又は越えた時に、前記基地局の受信器ダイバーシティ回路をスタートし、
ｆ）前記基地局で受信された前記信号についての前記信号品質を示す前記第２の値を再び測定し、前記測定された信号を前記調節された信号品質目標値と比較し、
ｇ）前記基地局で受信された前記信号についての出力電力を減少させるために前記移動機に信号を送るためのものである。
【００１６】
最後に、本発明の他の態様に従うと、本発明の目的は命令セットを含むコンピュータプログラムによって達成される。この命令セットは、
ａ）移動機で受信された信号についての誤り率を示す第１の値を測定し、
ｂ）前記測定された第１の値が前記信号についての誤り率を示す所定値よりも低いと判断された場合に信号品質目標値を増加し、
ｃ）前記基地局で受信された前記信号についての信号品質を示す第２の値を測定し、当該測定された第２の値を前記増加された信号品質目標と比較し、
ｄ）前記基地局で受信された前記信号の前記信号品質についての閾値が達成された又は越えられたかどうかを調べ、
ｅ）前記第２の値が前記閾値に到達するか又は越えた時に、前記移動機の受信器ダイバーシティ回路をスタートし、
ｆ）前記移動機で受信された前記信号についての前記信号品質を示す前記第２の値を再び測定し、当該測定された第２の値を前記ｂ）で設定された前記信号品質目標値と比較し、最後に、
ｇ）前記移動機で受信された前記信号についての出力電力を減少させるために前記基地局に信号を送るための命令セットである。
【００１７】
双方のコンピュータプログラムは、本明細書で先に示された本発明に従う方法の態様によって方法の工程を実行するのに特に適しており、本発明に従う移動機及び基地局の媒体又はメモリに格納されるのに特に適している。
【００１８】
本発明のこれらの及び他の利点が、以下の詳細な説明及び添付の図面を検討することによってより容易に理解されるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】既知の技術に従う主アンテナ及びダイバーシティアンテナを含む、ダイバーシティ受信器を描写する。
【図２】本発明の１実施形態に従う基地局を概略的に描写する。
【図３】本発明の実施形態に従う基地局を示す。
【図４】２つの移動機及び１つの基地局の間での、アップリンク通信を概略的に示す。
【図５】本発明の１実施形態に従う、基地局と移動機との間のダウンリンク信号通信を概略的に示す。
【図６】本発明の１実施形態に従う、ダイバーシティ受信器で実行される各工程を説明するフローチャートを図示する。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図１は、既知の技術に従うダイバーシティ受信器システム１００を示す。
【００２１】
ダイバーシティ受信器システム１００は、第１アンテナ又は主アンテナ１１０と、第２アンテナ又はダイバーシティアンテナ１５０とを備える。たとえダイバーシティ受信器に２つの受信アンテナが通常はあるとしても、このような受信器は同様に３つ以上のアンテナを備えてもよい。
【００２２】
通常、同じ信号の２つの異なるバージョンが、主アンテナ１１０とダイバーシティアンテナ１５０との双方において受信される。信号は、異なった経路を通って来ており、異なった経路での減衰とパス損失とを経験している可能性が非常に高い。それゆえ、異なるＳＮＲ、ＲＳＳＩ、又は何らかの他の信号の質の指標を持って、主アンテナ１１０とダイバーシティアンテナ１５０とに信号は到着する。
【００２３】
主アンテナ１１０に信号の第１のバージョンが到着した後で、信号周波数付近の周波数の他の信号による干渉を取り除くためにデュプレクサフィルタ１２０でフィルタリングされ、電力増幅器１２２によって増幅された後に、信号は低雑音増幅器１２４によって典型的には増幅される。
低雑音増幅器１２４を用いることで、信号スペクトルの興味のある部分が増幅され、そして中間フィルタ１２６によって再び周波数フィルタリングされる。まず可変増幅器１２８によって増幅され、そして可変増幅器１３４によって再び増幅される前に、ＶＣＯ（電圧制御発振器）１３０によって生成された所定の周波数によって、ミキサー１３２によって低周波数にミックスダウンされることによって、主受信器の最後の部分で、信号は中間周波数にフィルタダウンされる。その後、こうして生成された信号はフィルタ１３６内のローパスフィルタによってフィルタリングされる。
【００２４】
ダイバーシティアンテナ１５０を備えるダイバーシティ受信器のダイバーシティ部分は、同じ信号の第２のバージョンに対する信号処理を、主アンテナを備える受信器部分の場合とほとんど同じように行う。従って、他の信号による干渉をフィルタアウトするために、受信した信号の第２のバージョンはフィルタ１５２によって周波数フィルタリングされ、可変増幅器１５４によって増幅され、信号スペクトルの望まれない部分をフィルタアウトするために中間フィルタ１５６によってフィルタリングされる。その後、ＶＣＯ１６０によって生成された所定の周波数と信号を乗算することによってミキサー１６２において中間周波数にミックスダウンされる前に、信号スペクトルの興味のある部分は可変減衰器１５８によって増幅され、その後信号は可変減衰器１６４によって増幅され、フィルタ１６６によってローパスフィルタリングされる。
【００２５】
ＲＸダイバーシティを用いる時には、主アンテナ１１０及びダイバーシティアンテナ１５０で受信された信号は、例えばＥＧＣ（同一ゲイン結合）、ＭＲＣ（最大比合成）、ＩＲＣ（干渉除去結合）のような様々な手段によって、信号のＳＮＲを向上させるために１つの信号によく組み合わせられる。
【００２６】
本発明に従う移動機又は基地局は図１のＲＸダイバーシティ受信器を用いることができるが、ＲＸダイバーシティ受信器の記述は説明する目的のためだけのものであって、本発明に従う移動機又は基地局をこのようなＲＸダイバーシティ受信器を備えるものだけに限定するように解釈されるべきではないことが、ここで言及されるべきである。
【００２７】
本発明に従う基地局２００の実施形態が、図２に示されている。本実施形態において基地局２００は、主アンテナ２１０と、図１で既に説明されている構造を備えるダイバーシティアンテナ２１５とを備える。主アンテナ２１０及びダイバーシティアンテナ２１５を介して信号を送受信するのみならず、基地局２００における受信器ダイバーシティのスイッチが入っているかそうでないかに応じて、主アンテナ２１０とダイバーシティアンテナ２１５との一方又は双方を介して受信された信号についてのＢＬＥＲ（ブロック誤り率）を測定する送受信器２２０に、アンテナ２１０とアンテナ２１５の双方は接続されている。また第１のユニットは、基地局２００において受信された信号品質を、ＳＩＲ（信号対干渉比）、ＳＩＮＲ（信号対干渉雑音比）、ＲＳＳＩ（受信電界強度表示）、又は基地局２００において受信された信号の品質を示すのに適した何らかの他のパラメータとして測定する。
【００２８】
送受信器（２２０）は、測定されたＢＬＥＲが許容できるかを判断するために、測定されたＢＬＥＲ値を予め定められたＢＬＥＲと比較する処理部２３０と通信する。また処理部２３０は、ＳＩＲ値のような測定された信号品質値を予め定められたＳＩＲ目標値と比較する。この予め定められたＳＩＲ目標値は、移動機から基地局２００へと送信された信号がＢＬＥＲ要求を満たすだろうことを保証する。
また処理部２３０は、基地局２００において受信された信号についてのＳＩＲ値をＳＩＲ閾値と比較する。
ここで、ダイバーシティアンテナ２１５のスイッチを入れることによる電流消費が、移動機から基地局２００へと送信された信号についての出力電力の追加的な増加よりも小さくなるようなＳＩＲ値として、ＳＩＲ閾値は選択されうる。
本発明に従う基地局２００はまた、測定されたＳＩＲ値がＳＩＲ閾値よりも大きいかどうかに依存して、ＳＩＲ目標値を満足するために必要とされるＳＩＲを下げるために、ダイバーシティアンテナ２１５のスイッチを入れる制御部２４０を備える。制御部２４０がダイバーシティアンテナ２１５のスイッチを入れることは、ダイバーシティアンテナ２１５をスタートさせる固体スイッチ（不図示）に制御信号を送ることによって実行されてもよい。
測定されたＳＩＲ値がＳＩＲ閾値よりも低い場合は、その信号の送信元である受信された移動機は、ＳＩＲ目標値を満足するためにその出力電力を増加するように命令される。
【００２９】
図３は、本発明の１実施形態に従う移動機３００を図示する。移動機３００は、主アンテナ３１０と、図２の基地局における対応部分と同じ機能を基本的に実現するダイバーシティアンテナ３１５と、を備える。図２の送受信器２２０と類似の送受信器３２０は、移動機３００において受信された信号のＢＬＥＲと、ＳＩＲ、ＳＩＮＲ、ＲＳＳＩ（受信電界強度表示）又は何らかの他の受信された信号の品質を示す値のような、信号品質値とを測定する。移動機３００における残りのユニット、すなわち処理部３３０及び制御部３４０は、図２の基地局２００における対応部分と同一の動作を実行する。移動機３００に係る唯一の違いは、基地局２００が例えば移動機３００のような移動機から信号を受け取る図２の場合に関して通信方向が逆転されていることである。このために、これらの機能はここでは繰り返されない。
【００３０】
ここで図４に向かうと、制御部４１２を有する第１の基地局４１０と、第１の移動機４２０と、第２の移動機４２２とを備える例となる無線通信システム４００が示されている。ここで、第１のアップリンク損失を経験しながら第１の移動機４２０は第１の無線リンク上で基地局４１０と通信し、第２のアップリンク損失を経験しながら第２の移動機４２２は第２のリンク上で基地局４１０と通信する。
【００３１】
移動機４２０と４２２との双方が、第１の送信電力ＰTX,1及びＰTX,2で基地局４１０に信号を送る。移動機４２０，４２２の基地局に対する近さによって、さらに何らかの他の要素によることも可能であるが、これらの送信電力は等しくても等しくなくてもよい。
それから、基地局への道のりで、送信電力ＰTX,1及びＰTX,2は異なる減衰、干渉及びパス損失を経験する。このことは、基地局４１０で受信された信号電力に影響を持つ。この信号電力は、この例においては、第１の移動機４２０から受信された信号については第１の受信信号電力ＰRX,1で、第２の移動機４２２から受信された信号については第２の受信信号電力ＰRX,1で示される。
しかしながら、第１及び第２の移動機４２０及び４２２から送信された信号のみが減衰、干渉及びパス損失を経験するのではなく、それぞれの信号は基地局４１０への様々な経路を通って反射及び運送され、このことは様々な”バージョン”として同一の信号が基地局において現れることにつながるだろう。
【００３２】
しかしながらＲＸダイバーシティを用いることにより、１つの信号と同一の信号とのこれらの異なる”バージョン”が、例えば図１からの受信器のようなＲＸダイバーシティ受信器において、受信された信号のＳＮＲを改善するために組み合わせられてもよい。
【００３３】
このことは例えば、まず第１及び第２の移動機４２０及び４２２から送信された信号からの信号電力ＰTX,1及びＰTX,2を測定し、その後にこれらの信号についてのアップリンクパス損失Ｌ１及びＬ２を測定することにより、基地局によって行われてもよい。
【００３４】
アップリンクパス損失がダウンリンクパス損失に等しいと仮定すると、基地局４１０がアップリンクパス損失Ｌ１及びＬ２から送信された信号電力ＰTX,1及びＰTX,2を決定することが可能かもしれず、それゆえに２つの信号のシャドウイングを加えた、第１及び第２の移動機４２０及び４２２から移動機への距離を補償することが可能かもしれない。信号のシャドウイングは、信号が移動機から基地局へと進む時に信号の行く道にある障害物から生じる。
【００３５】
基地局はそして、移動機４２０，４２２の送信する２つの信号をおおよそ同じ電力ＰRX,1及びＰRX,2で受信するという目的を達成するために、移動機４２０，４２２の送信する信号についての電力ＰTX,1，ＰTX,2を減少または増加させるために、制御部４１２によって生成された制御メッセージ（不図示）を第１及び第２の移動機４２０，４２２に送ってもよい。これら２つの信号をおおよそ同じ電力で受信することを望む理由は、例えば望まれるＳＩＲ（信号対干渉比）閾値に結びつけられうる。
【００３６】
この基地局４１０は、基地局から遠く離れた移動機、この場合は第１の移動機４２０に、より大きい送信電力ＰTX,1で信号を送らせる制御メッセージ（不図示）を送ることによって目的を達してもよいし、移動機のダイバーシティアンテナのスイッチを入れることによって目的を達してもよい。
【００３７】
もし目的が移動機４２０，４２２において２機が電流消費を減らすことであるのなら、好適には基地局４１０は第２の受信アンテナのスイッチを入れることによって受信器ダイバーシティを利用し、こうして移動機４２０，４２２により高い電力で信号を送らせること、及び移動機４２０，４２２への制御メッセージのためにダウンリンクチャネルの帯域幅を用いることを避けるだろう。
受信された信号電力ＰRX,1及びＰRX,2がＳＩＲ目標を満足するのに十分である時には、移動機４２０及び４２２は信号をより低い送信電力ＰTX,1及びＰTX,2に変えることができ、こうして電力消費を減らすことができるであろうことが、付け加えられてもよい。
【００３８】
しかしながら、もし電流消費削減の目的が基地局４１０における電力の節約であるならば（移動機が自身の電力節約機構を有するであろうことを考慮する）、受信器ダイバーシティ（より高いＳＩＲ）の利点は、移動機４２０，４２２により高い電力ＰTX,1，ＰTX,2で送信させることに対して、比較衡量されてもよい。
【００３９】
このことは、図５においてより詳細に説明されるだろう。
【００４０】
図５は、主要な目的が基地局５１０における電流消費を削減することである場合の、本発明に従う基地局５１０と移動機５１０との間の制御信号通信を示す。
【００４１】
受信電力ＰRX,BSでアップリンク５２０上で移動機５１０からの信号を受信すると、受信された電力ＰRX,BS及びダウンリンク上の減衰を考慮して基地局の制御ユニット５１２は実際のＳＩＲを計算する。目標ＳＩＲとの比較の後で、送信電力を増加させる制御メッセージ５２２を移動機５１０に送るかどうか、又はダイバーシティアンテナのスイッチを入れるかどうか、を基地局５１０は判断する。
もし主要な目的が基地局５１０の電流消費を削減することであるならば、基地局はダイバーシティアンテナのスイッチを入れるのを延ばし、送信電力を増加させる制御メッセージ５２２を移動機に送るだろう。このことは、基地局５１０においてＳＩＲ目標値を満足するのに必要であろう送信電力の推定の後で一度行われてもよく、又はＳＩＲ目標値が満足されるまで連続して行われてもよい。
【００４２】
移動機５１０について必要な送信電力の推定、及び１又はいくつかの制御メッセージを移動機５１０に送ることは、ダウンリンク、すなわち基地局５１０から移動機５１０へと下るエアインタフェースの負荷を減らす利点を持つだろう。しかしながら、適応性の送信電力制御の利点は、アップリンクの変化する送信状況に応答することがより上手く可能であることである。
【００４３】
次に、本発明に従う方法の実施形態が、図６に表されている。
【００４４】
最初に、外部ループの電力制御６００の働きが、本発明の１実施形態に従う方法のステップを通して説明されるだろう。ステップ６１０において、１以上の移動機４２０，４２２は基地局４１０から自分の受信器において受信された信号の電力を測定する。同時に、報知チャネル上で基地局４１０からの送信電力を読み取る。
【００４５】
ステップ６１４で、１以上の移動機４２０，４２２が基地局に送信することを意図する信号についての適切な送信電力を計算するために、これらの２つのパラメータは１以上の移動機において組み合わせられる。
次のステップ６２４において、自分のデータを送る許可を得るために、１以上の移動機４２０，４２２は送信アクセスプリアンブルを基地局４１０に送信する。
【００４６】
もしステップ６２６において基地局が送信アクセスに対して確認応答(acknowledge)しているなら、ステップ６２８において１以上の移動機４２０，４２２は続けて自分のデータを送る。
【００４７】
しかしながら、このような確認応答が１以上の移動機４２０，４２２によって受け取られないならば、例えば１ｄＢまたはそれより大きいような所定の量だけ、移動機４２０，４２２は自分の送信電力を増加させることを試みる。その後、ステップ６２４において移動機４２０，４２２は再び送信アクセスプリアンブルを基地局４１０に送ることを試みる。
【００４８】
ステップ６２８において基地局４１０にアクセスを認められることが成功した後で、ステップ６３２において、送信された信号についてのＢＬＥＲ（ブロック誤り率）が許容できるかどうかを１以上の移動機は調べる。この文脈において、許容できるとは１０−５付近又はそれより低いＢＬＥＲを意味してもよい。
基地局４１０によって完全に回復可能であろう信号を送信するためにはＢＬＥＲが許容できない場合には、所定のＢＬＥＲ目標値に到達することができるように１以上の移動機４２０，４２２はＳＩＲ目標値を増加させてもよい。１以上の移動機４２０，４２２についてのＢＬＥＲに関する情報は、基地局４１０からのＣＱＩ（チャネル・クオリティ・インジケータ）測定値を考慮することによって統計的に得られてもよいし、何らかの他の適切な手段で得られてもよい。
増加されたＳＩＲ目標値に関する情報は、そして例えば基地局４１０への制御メッセージ内で送信される。
【００４９】
その後、ステップ６４２で基地局において、基地局４１０における現在のＳＩＲ目標値よりも受信された目標ＳＩＲが高いかどうかが調べられる。もしこの場合にあてはまらない場合、次にステップ６４３において基地局４１０は送信される信号電力を減少させるように１以上の移動機４２０，４２２に命令する。こうして、移動機は不必要に高い出力電力で自分の信号を送信しないだろう。それゆえ、電流消費を削減するだろう。その後ステップ６４２において、受信されたＳＩＲが目標ＳＩＲよりも高いかどうかを１つの基地局４１０は再び調べる。
【００５０】
この場合にあてはまる場合、ステップ６４４において、１以上の移動機４２０，４２２から受信されたＳＩＲ目標値がＳＩＲについての所定の閾値よりも大きいかどうかを基地局は調べる。閾値よりも上では、１以上の移動機４２０，４２２からの送信電力の増加による電流消費が、受信器ダイバーシティを入れることによる基地局４１０における電流消費よりも大きくなるであろうようにＳＩＲ閾値は設定されてもよいことがここで述べられてもよい。ここで、もしステップ６４２において移動機４２０，４２２から受信されたＳＩＲ目標値が現在のＳＩＲ閾値よりも高いならば、１以上の移動機４２０，４２２から受信した信号におけるＳＩＲについて必要な値を下げるためにステップ６４４で基地局４１０は自分のダイバーシティアンテナを入れ、それゆえに出力電力を増加する必要がないために移動機において電流を節約する。
【００５１】
そしてステップ６４６において、基地局４１０は１以上の移動機４２０，４２２から受信した信号のＳＩＲを再び測定する。次のステップ６４８において、１以上の移動機４００，４２２から受信された信号についてのＳＩＲが新しく設定されたＳＩＲ目標値よりも低いかどうかを基地局４１０は確認する。
もしこの場合に当てはまる場合は、ステップ６４３において、基地局２１０は１以上の移動機４２０，４２２に信号送信電力を減少させ、新しく受信されたＳＩＲがＳＩＲ目標値よりも大きいかどうかを判断するためにステップ６４２に戻る。
【００５２】
しかしながら、もし１以上の移動機６４８から受信した信号についてのＳＩＲがＳＩＲ目標値よりも高いならば、明らかに、基地局４１０のダイバーシティ回路１００のスイッチを入れることは望ましいＢＬＥＲを達成するのに十分ではなく、それゆえにステップ４４９において望ましいＳＩＲを、ゆえに望ましいＢＬＥＲを達成するために基地局は１以上の移動機に信号送信電力を増加させる。
【００５３】
図６で説明される本発明に従う例としての方法は、ＧＳＭネットワーク、ＧＰＲＳネットワーク、ＥＤＧＥネットワーク、３Ｇモバイルネットワーク（ＵＭＴＳ、ＣＤＭＡ２０００）、例えばＩＥＥＥ８０２．１１、８０２．１５、８０２．１６ベースのネットワークのようなＷＬＡＮ（無線ローカル・エリア・ネットワーク）、ＰＬＡＮ（パーソナル・ローカル・エリア・ネットワーク）、ピコネットネットワーク、及びアクセスポイント又はゲートウェイとそのアクセスポイントと通信する少なくとも１つの移動機とが存在するあらゆる他の形式のネットワークのような、どのような種類の無線通信ネットワークにおいても用いられることができることが、理解されうる。
本発明に従う例としての方法はアップリンクについて、すなわち１以上の移動機がデータを基地局に送信する時について説明されたが、この方法はダウンリンクについて、すなわち１以上の移動機にデータを送信するのが基地局である時に用いられてもよいこともまた、付け加えられてもよい。
【００５４】
この場合、外部ループの電力制御６３０は基地局によって実行され、一方で内部ループの電力制御６４０は１以上の移動機４２０，４２２によって実行されるだろう。
【図２】
2010523009.tif 000003
【図３】
2010523009.tif 000004
【図４】
2010523009.tif 000005
【図５】
2010523009.tif 000006
【図６】
2010523009.tif 000007
【図１】
2010523009.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成21年8月7日(2009.8.7)
【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１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
無線通信ネットワークにおいて、基地局での電力消費を削減する方法であって、
ａ）前記基地局で受信された信号についての誤り率を示す第１の値を測定する工程と、
ｂ）前記測定された第１の値が所定の範囲外であると判断された場合に、信号品質目標値を調節する工程と、
ｃ）前記基地局で受信された前記信号についての信号品質を示す第２の値を測定し、前記第２の値と前記調節された信号品質目標値とを比較する工程と、
ｄ）前記基地局で受信された前記信号の前記信号品質についての閾値が到達されたか又は越えられたかどうかを調べる工程と、
を備え、前記方法はさらに、
ｅ）前記第２の値が前記閾値に到達するか又は越えた時に、前記基地局の受信器ダイバーシティ回路をスタートさせる工程と、
ｆ）前記基地局で受信された前記信号についての前記信号品質を示す前記第２の値を再び測定し、当該測定された第２の値と前記工程ｂ）で設定された前記信号品質目標値とを比較する工程と、
ｇ）前記基地局で受信された前記信号についての出力電力を減少させるために前記移動機に信号を送る工程とをさらに含むことを特徴とする方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項７】
無線通信ネットワークにおける移動機での電力消費を削減する方法であって、
ａ）前記移動機で受信された信号についての誤り率を示す第１の値を測定する工程と、
ｂ）前記測定された第１の値が所定の範囲外であると判断された場合に、信号品質目標値を調節する工程と、
ｃ）前記移動機で受信された前記信号についての信号品質を示す第２の値を測定し、前記第２の値と前記調節された信号品質目標値とを比較する工程と、
ｄ）前記移動機で受信された前記信号の前記信号品質についての閾値が達成された又は越えられたかどうかを調べる工程と、
を備え、前記方法はさらに、
ｅ）前記第２の値が前記閾値に到達するか又は越えた時に、前記移動機の受信器ダイバーシティ回路をスタートさせる工程と、
ｆ）前記移動機で受信された前記信号についての前記信号品質を示す前記第２の値を再び測定し、当該測定された第２の値と前記工程ｂ）で設定された前記信号品質目標値とを比較する工程と、
ｇ）前記移動機で受信された信号についての出力電力を減少させるために前記基地局に信号を送る工程と、
を含むことを特徴とする方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項９】
無線通信ネットワークにおける通信のための移動機であって、
前記移動機で受信された信号についての誤り率を示す第１の値を測定し、前記移動機で受信された前記信号についての信号品質を示す第２の値を測定するための第１のユニットと、
前記測定された第１の値を前記信号についての誤り率を示す所定値と比較し、前記第２の値を前記信号品質についての閾値と比較するための第２のユニットと、
受信器ダイバーシティ回路とを備え、
前記移動機はさらに、前記測定された第１の値が所定の範囲外であると判断された場合に、信号品質目標値を調節するための制御ユニットを備え、
前記制御ユニットは、前記移動機で受信された前記信号の前記信号品質についての閾値が到達されたか又は越えられた時に、前記移動機の受信器ダイバーシティ回路をスタートさせるようにさらに構成され、
前記第１のユニットは、前記移動機で受信された前記信号についての前記信号品質を示す前記第２の値を繰り返し測定するようにさらに構成され、
前記第２のユニットは、前記移動機で受信された前記信号についての前記信号品質を示す前記第２の値を前記目標信号品質値と繰り返し比較するようにさらに構成され、
前記制御ユニットは、前記移動機で受信された前記信号についての前記出力電力を減少させるために前記基地局にアンテナを介して信号を送るように構成されていることを特徴とする、移動機。
【手続補正４】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１１】
無線通信ネットワークにおける通信のための基地局であって、
前記基地局で受信された信号についての誤り率を示す第１の値を測定し、前記基地局で受信された前記信号についての信号品質を示す第２の値を測定するための第１のユニットと、
前記測定された第１の値を前記信号についての誤り率を示す所定値と比較し、前記第２の値を前記信号品質についての閾値と比較するための第２のユニットと、
受信器ダイバーシティ回路とを備え、
前記基地局はさらに、前記測定された第１の値が所定の範囲外であると判断された場合に、信号品質目標値を調節するための制御ユニットを備え、
前記制御ユニットは、前記基地局で受信された前記信号の前記信号品質についての閾値が到達されるか又は越えられた時に、前記基地局の受信器ダイバーシティ回路をスタートさせるようにさらに構成され、
前記第１のユニットは、前記基地局で受信された前記信号についての前記信号品質を示す前記第２の値を繰り返し測定するようにさらに構成され、
前記第２のユニットは、前記基地局で受信された前記信号についての前記信号品質を示す前記第２の値を前記目標信号品質値と繰り返し比較するようにさらに構成され、
前記制御ユニットは、前記基地局で受信された前記信号についての前記出力電力を減少させるために前記移動機にアンテナを介して信号を送るように構成されていることを特徴とする基地局。
【手続補正５】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１４】
コンピュータプログラムであって、
ａ）移動機で受信された信号についての誤り率を示す第１の値を測定し、
ｂ）前記測定された第１の値が前記信号についての誤り率を示す所定値よりも低いと判断された場合に信号品質目標値を増加し、
ｃ）前記移動機で受信された前記信号についての信号品質を示す第２の値を測定し、当該測定された第２の値を前記増加された信号品質目標値と比較し、
ｄ）前記移動機で受信された前記信号の前記信号品質についての閾値が達成された又は越えられたかどうかを調べるための命令セットを含み、
前記コンピュータプログラムはさらに、
ｅ）前記第２の値が前記閾値に到達するか又は越えた時に、前記移動機の受信器ダイバーシティ回路をスタートし、
ｆ）前記移動機で受信された前記信号についての前記信号品質を示す前記第２の値を再び測定し、当該測定された第２の値を前記ｂ）で設定された前記信号品質目標値と比較し、
ｇ）前記移動機で受信された前記信号についての出力電力を減少させるために前記基地局に信号を送るための命令セットを含むことを特徴とする、コンピュータプログラム。
【国際調査報告】
2010523009.tif 000009
2010523009.tif 000010