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JP2005012605A - Terminal device requesting download transmission power control, download transmission power control system and method requesting for download transmission power control - Google Patents

Terminal device requesting download transmission power control, download transmission power control system and method requesting for download transmission power control Download PDF

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Publication number
JP2005012605A
JP2005012605A JP2003175956A JP2003175956A JP2005012605A JP 2005012605 A JP2005012605 A JP 2005012605A JP 2003175956 A JP2003175956 A JP 2003175956A JP 2003175956 A JP2003175956 A JP 2003175956A JP 2005012605 A JP2005012605 A JP 2005012605A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
communication
target
transmission power
power control
interference ratio
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2003175956A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yuichi Nakai
祐一 中井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP2003175956A priority Critical patent/JP2005012605A/en
Publication of JP2005012605A publication Critical patent/JP2005012605A/en
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02DCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

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  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To minutely control a transmission power even to each transport channel in a system constituted of a base station and a mobile-body terminal. <P>SOLUTION: In a terminal device connected to a plurality of communication channels discretely power-controlled by the base station, the terminal device has a target signal-to-interference ratio computer 35 computing the target signal-to-interference ratio of an object channel on the basis of reception error rates at every reception transport channel and the priority informations of a plurality of kinds of the transport channels, and a signal-to-interference ratio comparison section 36 comparing the actual measured-signal-to-interference ratio of the object channel and the target signal-to-interference ratio of the object channel. The variation of the download transmission power of the object channel is required of the base station by the result of the comparison. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、無線通信システムにおいて、加入者毎にトラフィック・チャネルを共有する通信チャネルの送信電力を制御する方法またはシステムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
初めにW−CDMA(Wideband Code Division Multiple Access)システムにおける下り送信電力制御について説明する。
W−CDMAシステムでは、システム内に多くの端末を収容するために、端末毎に目標通信品質を与え、端末は要求される品質を満たすために必要な最小限の電力を要求する、下り送信電力制御機能が必要である。この下り電力制御は、二重のループで構成され、そのループの1つは受信SIR(信号対干渉比)(またはそれに相当する受信レベル)を基準値と比較し、高速で下り送信電力の増加/減少を要求するInner loop(内部ループ)制御である。また、このSIR基準値を更新する制御をOuter loop(外部ループ)制御という。特許文献1に開示されている従来技術による送信電力制御では、複数の物理チャネルの通信品質が異なるときに、それぞれのチャネルの通信品質が満たされるような送信電力の制御をおこなう。この制御とは、それぞれの通信品質を測定・認識し、それぞれに対して測定時の受信電力からの増分オフセット値を送信側へ通知し、それぞれの値を元に送信電力を制御する。
【0003】
【特許文献1】
特開2001−69077号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
従来の技術は上記のように構成されており、各物理チャネルについては送信電力の制御ができるが、これら物理チャネルが更に複数のトランスポート・チャネル(以後、TrCHとする)で多重分割されていて、かつそれぞれのTrCHに対して目標品質を制御することとなると、端末からの主体的な要求がなければ、それぞれを細かく制御することはできない、という課題がある。
更に端末が基地局に対して過剰な電力を要求し、そのため基地局あたりの収容端末数が減少することになるという課題もある。
【0005】
この発明は上記の課題を解決するためになされたもので、端末が働きかけて、各トランスポート・チャネルに対しても木目細かく送信電力を制御しようとする。また適切な電力制御を基地局に要求し、端末収容数増大に寄与しようとする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る下り送信電力制御要求端末装置は、基地局により個別に電力制御される通信チャネルに対し、その複数の通信チャネルに接続する端末装置において、
受信トランスポートチャネル毎の受信誤り率と、複数種類のトランスポートチャネルの優先順位情報とに基づいて対象チャネルの目標信号対干渉比を算出する目標信号対干渉比算出部と、対象チャネルの実測定信号対干渉比と上記対象チャネルの目標信号対干渉比とを比較する信号対干渉比比較部とを備えて、
この比較結果により上記基地局に上記対象チャネルの下り送信電力の増減を要求する。
【0007】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.
下り電力の制御を直接行うのは基地局であるが、その必要電力は端末から要求し、品質を維持し、かつ過剰品質でもなくてチャネル数が増やせる適正な下り送信電力を要求する方法または装置を説明する。
本システムの全体構成図を図1(a)に示す。図において、移動体端末装置10は、多数用意された物理的な無線チャネルを通じて基地局20と交信する。更に基地局は、基地局制御装置30の管理を受け、交換局40に接続されている。交換局40は他の固定端末または電話、または移動体端末装置と、網50を通じて交信する。
なお詳しくは、移動体端末装置10は、1つの無線チャネルを更に区分して、区分を割当てられ、結果的に無線チャネルを共有して基地局20と交信している。
また図1(b)は、outer loop機能を持つ移動体端末装置の全体構成を示す図である。移動体端末装置は、空間中の電波を受信するアンテナ1、高周波帯の受信電力を増幅し、また送信信号をアンテナ1に送る無線機部2、受信した電波の復調/復号と、送信データの変調/拡散を行なうベースバンド部4、マイクロフォンやスピーカ、PDAなどの装置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制御を行なう通信制御部3からなる。
本発明を適用する部位は通信制御部3であり、その中でも特に下り送信電力制御の手法である。本発明の説明のため、移動体端末装置における通信制御部3の構成と、その下り送信電力制御方法について述べる。
【0008】
図2は移動体端末装置10の通信制御部3の詳細構成を示す図である。図において、復調部31は無線機部2で受信した無線周波数信号を復調し、復調後の受信データをSIR測定部32に入力し、また下りリンクのDPCCH、DPDCHの受信データを復号部33に入力する。復号部33で復号された受信信号は受信データとして必要部分へ出力される。また、受信トランスポートブロック(以下、TBと記述)毎の受信数と受信誤り数が測定部34で測定され、TB毎の受信誤り率として出力される。決定部38は、上位層から入力されるトランスポートチャネル(以下、TrCHと称す)毎の目標品質に基づいて、複数のTrCHの優先順位を優先順位情報として決定し、出力する。原則として目標品質が高いTrCHが高い優先順位を得るが、ユーザが特に指定することも可能である。TARGET SIR(目標信号対干渉比)算出部35では、測定部34で得られるTrCH毎の受信誤り率のうち、決定部34から得られる優先順位情報に基づいて優先順位が高く設定されたTrCHの受信誤り率を抽出し、この高い優先順位TrCHの受信誤り率から移動体端末装置が上位から指示されるTrCH受信品質を得るSIR目標値(Terget SIR)を更新して、SIR比較部36に出力する。
SIR測定部32ではSIRを測定し、SIR比較部36に出力する。SIR比較部36は、この2つの入力を比較し、SIR基準値がSIR測定値より大きい場合は、基地局20に対して送信電力を上げるよう要求し、逆にSIR測定値がSIR基準値より大きい場合は、基地局20に対して送信電力を下げるよう要求する。つまりSIR比較部36はこの比較結果を下り送信電力制御情報生成部37に出力し、下り送信電力制御情報生成部37がこの情報を変調部41経由で無線機部2に出力する。変調部41は、もちろん送信データも符号部39で符号化した後、同様に送信出力する。
【0009】
下り送信電力制御の概要を図3を用いて説明する。
図3において、ベースバンド部4へは、図1の、アンテナ1で受信した微弱電気信号が、無線機部2においてRAKE受信・増幅され、この増幅後の電気信号が送られる。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・復号をおこなう。
移動体端末装置における下り電力制御では、例えば受信誤り率で代表される、定められた通信品質となるように基地局に対して電力の増減を要求する処理が必要となる。
この処理を実現するため、2つのループ制御を用いており、それぞれInner loop(内部ループ)制御・Outer loop(外部ループ)制御という。Inner loop制御では、個別チャネル(以後、DPCHと称す)のSIR(Signal / Inference Ratio;信号対干渉比)が、制御目標となるSIR(以後、Target SIRと称す)に収束するように電力要求をおこなう。即ち図2の詳細構成でいえば、Inner loopの要点として、SIR測定部32とSIR比較部36と下り送信電力制御情報生成部37で構成され、基地局とからなるループにより電力増減要求を行う。この制御はslot単位で行われ、1秒間に1500回評価される。Inner loopの制御目標値であるTarget SIRは、Outer loop制御にて決定される。
【0010】
Outer loop制御では、受信信号を復調・復号する際に、トランスポート・ブロック(transport block以後、TBと称す)単位での受信エラー率、すなわち通信品質を目標値へと収束させるためにTarget SIRを決定する。即ち図2の構成では、測定部34と決定部38とTarget SIR算出部35で目標SIR値が決められる。そしてそれがSIR比較部36で比較され、2つのループが合わさって総合的な下り送信電力の増減要求となる。
【0011】
移動体端末装置における下り送信電力制御とは、以上のように2つのループ制御により、通信品質が目標に過不足ない基地局への要求状態へと収束させる制御である。TBはトランスポート・チャネル(TrCH)ごとに得られ、一般にそれぞれの目標品質は異なる。また、基地局への下り送信電力制御の制御としては送信電力の増減のみであり、その影響はすべてのTrCHに及ぶこととなるためである。このため、複数のTrCHのそれぞれの品質を、すべて要求基準を満たすよう同時制御することは容易ではない。以下の方式によれば、移動体端末装置における複数のTrCHを、それぞれの目標通信品質近傍の値となるよう制御を行う。
即ち第一に、複数のTrCH使用下において、一般的に異なるTrCH毎のデータ流量・回線方式を考慮し、送信電力制御が比較的安定して実現可能な(データの受信頻度の高い)TrCHから順に、制御の優先順位を設け、全てのTrCHの目標品質が同時に満たされない場合は、その優先順位を用いた補正機能を用いて下り送信電力制御をおこなう。
第2に、W−CDMAシステムの収容局数の影響を考慮し、上記の優先順位付けされたTrCHによる制御に加え、過剰な品質を得ているチャネルを監視し、過度の下り送信電力要求を緩和する制御方式を得る。
【0012】
本実施の形態では、下り送信電力制御対象とするTrCHの優先順位を決定する機能と、優先順位のついたTrCHの通信品質を監視し、Target SIRを決定する機能を備えた装置または方法を説明する。
下り送信電力制御対象とするTrCHの優先順位を決定する機能とは、呼種によって使用されるTrCHの数やフォーマットによって、主として制御すべきTrCHを選択し、他に制御対象となり得るTrCHについては、その種別・パラメータに応じて適用すべきTrCHの優先順位を決定する機能であり、全て端末制御部3で行う。
【0013】
Target SIRを決定する機能とは、毎フレームの下りTrCHを監視し、通信品質に応じてTarget SIRを決定する機能である。この機能は、あるフレーム区間におけるTarget SIRの値に対する、次のフレーム区間のでのTarget SIRの値を得るための差分値を与える。差分値の算出には、大きく分けて2つの指標により決定する。第一に、主として制御すべきTrCHの受信品質、例えばトランスポート毎の受信したトランスポートブロック(TB)毎の受信数と受信誤り率を計測し、これが目標値と等しくなるようにTarget SIRの値を制御する。次に、主として制御すべきTrCH以外のTrCHの通信品質を計測し、これがそれぞれの目標品質よりも許容値を上回る差が生じた際に、主として制御すべきTrCHにより決定したTarget SIRの値を補正する。つまりTrCHごとに目標通信品質を基にしてTB受信エラーの発生間隔を導出し、品質不足判定と過剰品質判定の閾値を決定する。そしてそれぞれの閾値を超えるときは、Target SIR補正処理での補正値修正量を変化させる。これも、全て端末制御部3で行う。
これに対し、基地局20は対応する無線チャネルの送信電力制御を行う。
これらの機能により、主として制御すべきTrCHの受信品質が優先して満たされることとなり、かつ、全TrCHの通信品質も満足のいく品質を得られることとなる。
【0014】
上記の各機能を持つ装置の全体システムの概念構成は図1のとおりで、動作概要は上記のとおりである。しかし具体的にはその通信制御部3は、図4と図5に示す動作を制御する機能を持つ。
まず、下り送信電力制御対象とするTrCHの優先順位(以下、TrCH優先順位)を決定するための機能を図3を用いて説明する。これはTrCHの構成が変更されたときに起動する。
S11:下り送信電力制御に使用できないTrCHを制御対象から外す。該当するTrCHは次のとおり。
(a)起動されていない
(b)目標受信品質指定が”Invalid”である
(c)CRC bitがない
S12:Circuit Switch(以下、CSと略す)のTrCHの有無を調べる。
S13:CSのTrCHがあれば、そのTrCHの中から要求される品質が高い順(目標BLERの値が小さい順)に優先順位をつける。
S14:Packet SwitchのTrCHの有無を調べる。
S15:Packet SwitchのTrCHがあれば、そのTrCHの中から要求される品質が高い順(目標BLERの値が小さい順)に続けて優先順位をつける。
S16:残ったDedicated Control Channel(DCCH)に目標通信品質の高い順に優先順位をつける。
【0015】
次に、ここで求められたTrCH優先順位を用いて、Target SIRを決定する機能をTarget SIR更新処理フローとして図5に示し、これを用いて動作を説明する。これは最も優先順位の高いTrCHにおいてデータが受信できるときに、各フレーム毎に実行される。
S21: 送信電力制御対象とするTrCHのうち、最も優先順位の高いTrCHのTTI毎にTarget SIRの制御をおこなう。このため受信TB数があるかどうかを調べる。
S22:受信TBがあった場合、送信電力制御対象となるTrCHの受信TBにCRCエラーがあるかどうかを調べる。
S23:TTIにおいて、CRCエラーが発生した場合にはTargetSIRにΔSIR_upを加算する。
S24:そうでなければΔSIR_downだけ減算する。
また、受信データが無ければTargetSIRの更新をおこなわない。
【0016】
ここで、ΔSIR_downは制御対象のTrCHの目標通信品質(ここではトランスポート・ブロック単位での受信エラー率であるBlock ErrorRate(BLER)と想定する)を用いて以下(式1)のように与えられる。
ΔSIR_down = ΔSIR_up × BLER × α (式1)
α = (最も優先順位の高いTrCHの受信TB数)÷(最も優先順位の高いTrCHの最大受信TB数)
ΔSIR_upは受信エラー発生時の受信電力増加指令値で、任意の値を取りうるが、例えば1dB程度にすることが多い。
S25:送信電力増加/減少要求フラグをクリアする。
S27:受信TBの中で、エラーが発生したものについて調査する。各TrCHのCRCエラー発生間隔を品質指標に用いるためである。
S28:以前のCRCエラーからの発生間隔から品質を推定し、閾値を超えなかった場合にはS29の処理に分岐し、そうでなければS30の処理に分岐する。
S29:該当TrCHの品質不足とみなし、送信電力増加要求フラグをセットする。
S30:以前のCRCエラーからの発生間隔から品質を推定し、閾値を超えた場合はS31の処理へ分岐し、そうでなければS32の処理へ分岐する。
S31:該当TrCHの品質過剰とみなし、送信電力減少要求フラグをセットする。
S32:送信電力増加か否か判定し、減少であればS35の処理へ分岐し、そうでなければTarget SIR更新処理終了へ分岐する。
S33:補正用のオフセット値を増加させる。ただし、上限値を超えることはしない。
S34:送信電力増加か否か判定し、減少であればS35の処理へ分岐し、そうでなければTarget SIR更新処理終了へ分岐する。
S35:補正用のオフセット値を減少させる。ただし、下限値を超えることはしない。
【0017】
ここで、S33および35のTarget SIRの値に補正を加える方法として、次の二つのいずれか又は双方を適用することができる。
1)制御対象となるTrCHのうち、通信品質が過剰と判断されたTrCHの目標通信品質を指示値よりも1ステップ下げ、また、通信品質が大きく不足していると判断されたTrCHの目標通信品質を指示値よりも1ステップ上げる。
フレーム周期に対し比較的長周期に本処理を適用し、指示値を上下させる範囲を制限する。また、ここで述べているステップとは、ネットワーク側から通知される目標通信品質の最小分解能、例えば0.1dB等とする。
2)送信電力制御機能により得られたTarget SIRの値に、通信品質の誤差の量に応じた一定のオフセット値を加える。
なお、複数TrCH間における通信品質のバランスについて説明しておく。下り電力制御によって制御対象のチャネルのどれかに通信品質の劣化が生じる場合には、この通信品質の向上維持を優先し、そのため他のどれかのTrCHが過剰品質になったとしても、その値を採用する。
上記1)、2)の方法では、TrCH優先順位の決定方法として、常にデータの流れているCSを優先に、ついでPS、いずれも無ければDCCHによる送信電力制御をおこなうように選定する。これは、移動体端末装置の受信環境が時々刻々と変化をすることから、Target SIRの更新速度が比較的速くなるようなTrCHを選択した結果である。
このように、複数TrCHの目標通信品質を、それぞれのチャネルに大きな通信品質誤差が生じないように電力制御をおこなう事ができる。
【0018】
上記説明では、通信制御部3が行うTarget SIR更新処理方法として、図5の機能を持つとして説明した。この方法によれば、最も優先順位の高いTrCHがデータを受信しないときには、Target SIRの更新がなされなかった。これに換えて、他の制御対象となるTrCHの受信データを用いて優先順位を制御することで、対象Target SIRの更新頻度を向上できる。
下り送信電力制御対象とするTrCH優先順位の決定方法は図4の方法で行う。Target SIRを決定する機能を図6を用いて説明する。
【0019】
S40:送信電力制御対象とするTrCHのうち、最も優先順位の高いTrCHのTTI毎にTargetSIRの制御をおこなう。
S41:S40で該当するTTIにおいて、優先順位の高いTrCHから順番に受信データのあるTrCHを検索する。
S42:受信データのあることが最初に検索されたTrCHにおいて、受信TBにCRCエラーを生じているかを調査する。
S43:その結果、受信エラーが発生した場合にはTargetSIRにΔSIR_upを加算する。
S44:そうでなければΔSIR_downだけ減算する。ただし、ΔSIR_downは当該TrCHの目標通信品質を用いて先の式(1)で与えられる。
S45:送信電力増加/減少要求フラグをクリア。
S47ないしS55は、図5のS27ないしS35と同様の処理を行う。
【0020】
本来は複数のTrCHの品質を満たす電力制御で、1つのチャネルの品質を満たすと一様に他のチャネルでも品質が満たされるよう設計されているべきである。しかし現実にはそうなっておらず、通信品質が劣化したり、過剰品質になってチャネル数が減少する。従って本方法が有効となる。
【0021】
【発明の効果】
以上のようにこの発明によれば、一つの通信チャネル中のトランスポート・チャネルを占有する通信に優先順位を設定して、所定の設定優先順位の通信に受信エラーがあるか、または目標通信品質との差異があるかに基づいて通信チャネルの電力制御を行なうので、複数のトランスポート・チャネルがDPDHにマッピングされ、各トランスポート・チャネルの品質目標値が異なっていても、木目細かく制御対象の通信の品質を保証できる効果がある。即ち収容チャネル数を多くしながら通信品質も保持できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態1におけるシステム構成と移動体端末装置の構成を示す図である。
【図2】実施の形態1における通信制御部の詳細構成を示す図である。
【図3】実施の形態1における移動体端末装置内の制御ループ動作を説明する図である。
【図4】移動体端末装置内の通信制御部が行なうトランスポート・チャネル通信の優先順位設定動作を示す動作フロー図である。
【図5】移動体端末装置内の通信制御部が行なう、制御対象の主となるトランスポート・チャネル通信の検出と基準値設定動作を示す動作フロー図である。
【図6】移動体端末装置内の通信制御部が行なう他のトランスポート・チャネル通信の検出と基準値設定動作を示す動作フロー図である。
【符号の説明】
3 通信制御部、4 ベースバンド部、10 移動体端末装置、20 基地局、30 基地局制御装置、40 交換局、S11 対象絞込みステップ、S12CS内にトランスポート・チャネルの通信の有無を検出するステップ、S13優先順位付与ステップ、S14 PS内にトランスポート・チャネルの通信の有無を検出するステップ、S15 優先順位付与ステップ、S21 最上位通信を受信TB内に検出するステップ、S22 CRCエラー検出ステップ、S23所定値加算ステップ、S24 所定値減算ステップ、S25 エラー数積算ステップ、S26 目標品質との差異検出ステップ、S27 補正値付加ステップ、S31 所定通信を受信TB内に検出するステップ、S32 CRCエラー検出ステップ、S33 所定値加算ステップ、S34 所定値減算ステップ、S35 エラー数積算ステップ、S36 目標品質との差異検出ステップ、S37 補正値付加ステップ。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method or system for controlling transmission power of a communication channel sharing a traffic channel for each subscriber in a wireless communication system.
[0002]
[Prior art]
First, downlink transmission power control in a W-CDMA (Wideband Code Division Multiple Access) system will be described.
In a W-CDMA system, in order to accommodate a large number of terminals in the system, a target communication quality is given to each terminal, and the terminal requests a minimum transmission power required to satisfy the required quality. A control function is required. This downlink power control is composed of a double loop, and one of the loops compares the reception SIR (signal-to-interference ratio) (or the corresponding reception level) with a reference value, and increases the downlink transmission power at high speed. / Inner loop control that requires a decrease. The control for updating the SIR reference value is referred to as Outer loop (outer loop) control. In the transmission power control according to the prior art disclosed in Patent Document 1, when the communication qualities of a plurality of physical channels are different, the transmission power is controlled such that the communication qualities of the respective channels are satisfied. In this control, each communication quality is measured / recognized, an incremental offset value from the reception power at the time of measurement is notified to the transmission side, and the transmission power is controlled based on each value.
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2001-69077
[Problems to be solved by the invention]
The conventional technology is configured as described above, and transmission power can be controlled for each physical channel. However, these physical channels are further divided into a plurality of transport channels (hereinafter referred to as TrCH). In addition, when the target quality is controlled for each TrCH, there is a problem that each of the TrCHs cannot be finely controlled unless there is a voluntary request from the terminal.
Furthermore, there is a problem in that the terminal requests excessive power from the base station, which reduces the number of accommodated terminals per base station.
[0005]
The present invention has been made in order to solve the above-described problem. The terminal works to control transmission power finely for each transport channel. It also requests appropriate power control from the base station and tries to contribute to increasing the terminal capacity.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
A downlink transmission power control requesting terminal device according to the present invention is a terminal device connected to a plurality of communication channels for a communication channel whose power is individually controlled by a base station.
A target signal-to-interference ratio calculation unit that calculates a target signal-to-interference ratio of a target channel based on a reception error rate for each reception transport channel and priority information of multiple types of transport channels, and actual measurement of the target channel A signal-to-interference ratio comparing unit that compares the signal-to-interference ratio and the target signal-to-interference ratio of the target channel;
Based on the comparison result, the base station is requested to increase or decrease the downlink transmission power of the target channel.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiment 1 FIG.
Although the base station directly controls the downlink power, the required power is requested from the terminal, and the method or apparatus for requesting the appropriate downlink transmission power that can maintain the quality and increase the number of channels without being excessive quality. Will be explained.
An overall configuration diagram of the system is shown in FIG. In the figure, a mobile terminal apparatus 10 communicates with a base station 20 through a number of physical radio channels prepared. Further, the base station is managed by the base station control device 30 and is connected to the switching center 40. The exchange 40 communicates with other fixed terminals, telephones, or mobile terminal devices through the network 50.
In more detail, the mobile terminal apparatus 10 further divides one radio channel, is assigned a division, and as a result, communicates with the base station 20 while sharing the radio channel.
FIG. 1B is a diagram showing an overall configuration of a mobile terminal apparatus having an outer loop function. The mobile terminal device includes an antenna 1 that receives radio waves in space, a radio unit 2 that amplifies received power in a high frequency band, and transmits a transmission signal to the antenna 1; demodulation / decoding of received radio waves; and transmission data A baseband unit 4 that performs modulation / spreading, a terminal interface unit 5 that connects devices such as a microphone, a speaker, and a PDA, and a communication control unit 3 that connects these to control data flow and communication.
The part to which the present invention is applied is the communication control unit 3, and in particular, it is a technique of downlink transmission power control. For the description of the present invention, the configuration of the communication control unit 3 in the mobile terminal device and its downlink transmission power control method will be described.
[0008]
FIG. 2 is a diagram showing a detailed configuration of the communication control unit 3 of the mobile terminal device 10. In the figure, the demodulator 31 demodulates the radio frequency signal received by the radio unit 2, inputs the demodulated received data to the SIR measuring unit 32, and receives the downlink DPCCH and DPDCH received data to the decoder 33. input. The reception signal decoded by the decoding unit 33 is output to the necessary part as reception data. Further, the number of receptions and the number of reception errors for each reception transport block (hereinafter referred to as TB) are measured by the measurement unit 34 and output as a reception error rate for each TB. The determination unit 38 determines and outputs the priority order of a plurality of TrCHs as priority order information based on the target quality for each transport channel (hereinafter referred to as TrCH) input from the upper layer. In principle, TrCH with high target quality obtains high priority, but the user can also specify it in particular. The TARGET SIR (target signal-to-interference ratio) calculation unit 35 sets the TrCH whose priority is set high based on the priority information obtained from the determination unit 34 out of the reception error rates for each TrCH obtained by the measurement unit 34. The reception error rate is extracted, and the SIR target value (Target SIR) for obtaining the TrCH reception quality instructed by the mobile terminal device from the higher order is updated from the reception error rate of this high priority TrCH, and output to the SIR comparison unit 36 To do.
The SIR measurement unit 32 measures the SIR and outputs it to the SIR comparison unit 36. The SIR comparison unit 36 compares these two inputs, and if the SIR reference value is larger than the SIR measurement value, it requests the base station 20 to increase the transmission power, and conversely, the SIR measurement value is greater than the SIR reference value. If larger, the base station 20 is requested to reduce the transmission power. That is, the SIR comparison unit 36 outputs the comparison result to the downlink transmission power control information generation unit 37, and the downlink transmission power control information generation unit 37 outputs this information to the radio unit 2 via the modulation unit 41. Of course, the modulation unit 41 encodes the transmission data by the encoding unit 39, and similarly transmits the transmission data.
[0009]
An outline of downlink transmission power control will be described with reference to FIG.
In FIG. 3, the weak electric signal received by the antenna 1 in FIG. 1 is RAKE-received and amplified by the radio unit 2 and the amplified electric signal is sent to the baseband unit 4. The baseband unit 4 demodulates and decodes the electrical signal in order to extract information from the electrical signal.
In the downlink power control in the mobile terminal device, for example, a process for requesting the base station to increase or decrease the power so as to achieve the defined communication quality represented by the reception error rate is required.
In order to realize this process, two loop controls are used, which are referred to as inner loop (inner loop) control and outer loop (outer loop) control, respectively. In the inner loop control, a power request is made so that the SIR (Signal / Inference Ratio; signal-to-interference ratio) of the dedicated channel (hereinafter referred to as DPCH) converges to the control target SIR (hereinafter referred to as Target SIR). Do it. That is, in the detailed configuration of FIG. 2, as an essential point of the inner loop, the SIR measurement unit 32, the SIR comparison unit 36, and the downlink transmission power control information generation unit 37 are configured, and a power increase / decrease request is performed by a loop including the base station. . This control is performed in slot units, and is evaluated 1500 times per second. The Target SIR that is the control target value of the inner loop is determined by the outer loop control.
[0010]
In Outer loop control, when demodulating and decoding a received signal, a reception error rate in units of transport blocks (hereinafter referred to as TB), that is, Target SIR is used to converge the communication quality to a target value. decide. That is, in the configuration of FIG. 2, the target SIR value is determined by the measurement unit 34, the determination unit 38, and the Target SIR calculation unit 35. Then, it is compared by the SIR comparison unit 36, and the two loops are combined to make a total downlink transmission power increase / decrease request.
[0011]
The downlink transmission power control in the mobile terminal device is control for converging to a request state for a base station whose communication quality is not too much or insufficient by two loop controls as described above. TB is obtained for each transport channel (TrCH), and generally the target quality is different. In addition, the downlink transmission power control to the base station is controlled only by increasing / decreasing the transmission power, and the influence thereof extends to all TrCHs. For this reason, it is not easy to simultaneously control the quality of each of the plurality of TrCHs so as to satisfy all the required standards. According to the following method, control is performed so that a plurality of TrCHs in a mobile terminal device have values close to their respective target communication qualities.
That is, firstly, under the use of a plurality of TrCHs, in consideration of the data flow rate / line method for each different TrCH, transmission power control can be realized relatively stably (from high data reception frequency). In order, control priority is provided, and when the target quality of all TrCHs is not satisfied at the same time, downlink transmission power control is performed using a correction function using the priority.
Second, considering the influence of the number of accommodating stations in the W-CDMA system, in addition to the above-described prioritized TrCH control, the channel that has obtained an excessive quality is monitored, and an excessive downlink transmission power request is made. Get a relaxed control scheme.
[0012]
In the present embodiment, an apparatus or a method having a function for determining the priority order of TrCHs to be subjected to downlink transmission power control and a function for monitoring the communication quality of TrCHs with priorities and determining the Target SIR will be described. To do.
The function of determining the priority order of TrCHs to be subject to downlink transmission power control is to select a TrCH to be controlled mainly depending on the number and format of TrCHs used by the call type, and for other TrCHs that can be controlled. This is a function for determining the priority order of TrCHs to be applied according to the type and parameter, and is all performed by the terminal control unit 3.
[0013]
The function for determining the Target SIR is a function for monitoring the downlink TrCH of each frame and determining the Target SIR according to the communication quality. This function gives a difference value for obtaining a Target SIR value in the next frame section with respect to a Target SIR value in a certain frame section. The calculation of the difference value is roughly determined by two indexes. First, the reception quality of TrCH to be controlled, for example, the number of receptions for each transport block (TB) received for each transport and the reception error rate are measured, and the Target SIR value is set so that this becomes equal to the target value. To control. Next, the communication quality of TrCHs other than the TrCH to be controlled is measured, and the target SIR value determined by the TrCH to be controlled is corrected when there is a difference that exceeds the allowable value for each target quality. To do. In other words, a TB reception error occurrence interval is derived for each TrCH based on the target communication quality, and thresholds for insufficient quality determination and excessive quality determination are determined. When each threshold is exceeded, the correction value correction amount in the Target SIR correction process is changed. All of this is also performed by the terminal control unit 3.
On the other hand, the base station 20 performs transmission power control of the corresponding radio channel.
With these functions, the reception quality of TrCH to be controlled mainly is satisfied with priority, and the communication quality of all TrCHs can be obtained satisfactorily.
[0014]
The conceptual configuration of the overall system of the apparatus having the above functions is as shown in FIG. 1, and the outline of the operation is as described above. However, specifically, the communication control unit 3 has a function of controlling the operations shown in FIGS.
First, a function for determining the priority order of TrCH (hereinafter referred to as TrCH priority order) to be subjected to downlink transmission power control will be described with reference to FIG. This is activated when the TrCH configuration is changed.
S11: TrCHs that cannot be used for downlink transmission power control are excluded from control targets. The corresponding TrCH is as follows.
(A) Not activated (b) Target reception quality designation is “Invalid” (c) No CRC bit S12: Circuit Switch (hereinafter abbreviated as CS) TrCH existence is checked.
S13: If there is a TrCH of CS, priorities are set in descending order of the required quality from the TrCH (in order of small target BLER value).
S14: The presence of TrCH in Packet Switch is checked.
S15: If there is a Packet Switch TrCH, priorities are set in the order from the highest required quality of the TrCH (in the order of smaller target BLER values).
S16: Prioritize the remaining Dedicated Control Channel (DCCH) in descending order of target communication quality.
[0015]
Next, a function for determining the Target SIR using the TrCH priority order obtained here is shown in FIG. 5 as a Target SIR update processing flow, and the operation will be described using this. This is executed for each frame when data can be received on the TrCH having the highest priority.
S21: Target SIR is controlled for each TTI of the TrCH having the highest priority among TrCHs to be subjected to transmission power control. Therefore, it is checked whether or not there is a received TB number.
S22: When there is a reception TB, it is checked whether or not there is a CRC error in the reception TB of the TrCH subject to transmission power control.
S23: If a CRC error occurs in TTI, ΔSIR_up is added to TargetSIR.
S24: Otherwise, it is subtracted by ΔSIR_down.
Also, if there is no received data, the Target SIR is not updated.
[0016]
Here, ΔSIR_down is given by the following (formula 1) using the target communication quality of the TrCH to be controlled (here, it is assumed that the block error rate (BLER) is a reception error rate in units of transport blocks). .
ΔSIR_down = ΔSIR_up × BLER × α (Formula 1)
α = (Number of received TBs of TrCH with highest priority) ÷ (Maximum number of received TBs of TrCH with highest priority)
ΔSIR_up is a reception power increase command value when a reception error occurs, and can take an arbitrary value, but is often set to about 1 dB, for example.
S25: Clear the transmission power increase / decrease request flag.
S27: The received TB is investigated for an error. This is because the CRC error occurrence interval of each TrCH is used as a quality index.
S28: The quality is estimated from the generation interval from the previous CRC error. If the threshold is not exceeded, the process branches to S29, and if not, the process branches to S30.
S29: Considering that the corresponding TrCH is insufficient in quality, the transmission power increase request flag is set.
S30: The quality is estimated from the occurrence interval from the previous CRC error. If the threshold is exceeded, the process branches to S31, and if not, the process branches to S32.
S31: Considering that the quality of the corresponding TrCH is excessive, a transmission power reduction request flag is set.
S32: It is determined whether or not the transmission power is increased. If it is decreased, the process branches to S35. Otherwise, the process branches to the end of the Target SIR update process.
S33: Increase the offset value for correction. However, the upper limit is not exceeded.
S34: It is determined whether or not the transmission power is increased. If it is decreased, the process branches to the process of S35, and if not, the process branches to the end of the Target SIR update process.
S35: The offset value for correction is decreased. However, the lower limit is not exceeded.
[0017]
Here, one or both of the following two methods can be applied as a method of correcting the Target SIR values of S33 and S35.
1) Among TrCHs to be controlled, the target communication quality of a TrCH whose communication quality is determined to be excessive is lowered by one step from the indicated value, and the target communication of the TrCH whose communication quality is determined to be largely insufficient Increase the quality one step above the indicated value.
This process is applied in a relatively long period with respect to the frame period to limit the range in which the indicated value is raised or lowered. The steps described here are the minimum resolution of the target communication quality notified from the network side, for example, 0.1 dB.
2) A fixed offset value corresponding to the amount of communication quality error is added to the Target SIR value obtained by the transmission power control function.
The balance of communication quality among a plurality of TrCHs will be described. When the communication quality deteriorates in any of the channels to be controlled by the downlink power control, priority is given to the improvement and maintenance of the communication quality. Therefore, even if any other TrCH becomes excessive quality, its value Is adopted.
In the above methods 1) and 2), as a method for determining TrCH priority, the CS that is always carrying data is given priority, and then PS is selected so that transmission power control by DCCH is performed if none is present. This is a result of selecting a TrCH so that the update rate of the Target SIR is relatively fast because the reception environment of the mobile terminal device changes from moment to moment.
In this way, power control can be performed on the target communication quality of a plurality of TrCHs so that a large communication quality error does not occur in each channel.
[0018]
In the above description, the Target SIR update processing method performed by the communication control unit 3 has been described as having the function of FIG. According to this method, when the TrCH having the highest priority does not receive data, the Target SIR is not updated. Instead, the update frequency of the target Target SIR can be improved by controlling the priority using the reception data of the TrCH to be controlled.
The method of determining the TrCH priority order to be subjected to downlink transmission power control is performed by the method of FIG. The function for determining the Target SIR will be described with reference to FIG.
[0019]
S40: Target SIR is controlled for each TTI of the TrCH having the highest priority among the TrCHs to be subjected to transmission power control.
S41: In the corresponding TTI in S40, the TrCH with received data is searched in order from the TrCH with the highest priority.
S42: Check whether a CRC error has occurred in the received TB in the TrCH first searched for the presence of received data.
S43: As a result, if a reception error occurs, ΔSIR_up is added to TargetSIR.
S44: Otherwise, subtract by ΔSIR_down. However, ΔSIR_down is given by the above equation (1) using the target communication quality of the TrCH.
S45: Clear the transmission power increase / decrease request flag.
S47 to S55 perform the same processing as S27 to S35 of FIG.
[0020]
Originally, power control that satisfies the quality of a plurality of TrCHs should be designed so that when the quality of one channel is satisfied, the quality is uniformly satisfied in other channels. However, this is not the case in reality, and the communication quality deteriorates or the number of channels decreases due to excessive quality. Therefore, this method is effective.
[0021]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, priority is set for communication that occupies a transport channel in one communication channel, and there is a reception error in communication with a predetermined setting priority, or target communication quality. Therefore, even if the transport channel is mapped to DPDH and the quality target value of each transport channel is different, the control target of the object to be controlled is finely controlled. There is an effect that the quality of communication can be guaranteed. That is, the communication quality can be maintained while increasing the number of accommodated channels.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a system configuration and a configuration of a mobile terminal apparatus in Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a detailed configuration of a communication control unit in the first embodiment.
FIG. 3 is a diagram for explaining a control loop operation in the mobile terminal device in the first embodiment.
FIG. 4 is an operation flowchart showing priority setting operation of transport channel communication performed by a communication control unit in the mobile terminal device.
FIG. 5 is an operation flow diagram showing detection and reference value setting operation of the main transport channel communication to be controlled, performed by a communication control unit in the mobile terminal device.
FIG. 6 is an operation flow diagram showing another transport channel communication detection and reference value setting operation performed by the communication control unit in the mobile terminal device.
[Explanation of symbols]
3 communication control unit, 4 baseband unit, 10 mobile terminal device, 20 base station, 30 base station control device, 40 switching center, S11 target narrowing step, step of detecting presence / absence of transport channel communication in S12CS , S13 priority assigning step, S14 detecting presence / absence of transport channel communication in PS, S15 priority assigning step, S21 detecting highest order communication in received TB, S22 CRC error detecting step, S23 Predetermined value adding step, S24 Predetermined value subtracting step, S25 Error number integrating step, S26 Difference detection step with target quality, S27 Correction value adding step, S31 Detecting predetermined communication within reception TB, S32 CRC error detecting step, S33 predetermined value addition step, S34 predetermined Value subtraction step, S35 error number integration step, S36 difference detection step with target quality, S37 correction value addition step.

Claims (9)

基地局により個別に電力制御される通信チャネルに対し、該複数の通信チャネルに接続する端末装置において、
受信トランスポートチャネル毎の受信誤り率と、複数種類の該トランスポートチャネルの優先順位情報とに基づいて対象チャネルの目標信号対干渉比を算出する目標信号対干渉比算出部と、
上記対象チャネルの実測定信号対干渉比と上記対象チャネルの目標信号対干渉比とを比較する信号対干渉比比較部とを備えて、
上記比較結果により上記基地局に上記対象チャネルの下り送信電力の増減を要求することを特徴とする下り送信電力制御要求端末装置。
For a communication channel whose power is individually controlled by a base station, in a terminal device connected to the plurality of communication channels,
A target signal-to-interference ratio calculating unit that calculates a target signal-to-interference ratio of the target channel based on a reception error rate for each reception transport channel and priority information of the plurality of types of transport channels;
A signal-to-interference ratio comparison unit that compares an actual measurement signal-to-interference ratio of the target channel and a target signal-to-interference ratio of the target channel;
A downlink transmission power control request terminal apparatus that requests the base station to increase or decrease downlink transmission power of the target channel based on the comparison result.
目標信号対干渉比算出部は、各受信トランスポートチャネルの受信誤り率のうち、優先順位情報で最も優先度が高いと指定されたトランスポートチャネルの受信誤り率から目標信号対干渉比を算出するようにしたことを特徴とする請求項1記載の下り送信電力制御要求端末装置。The target signal-to-interference ratio calculation unit calculates the target signal-to-interference ratio from the reception error rate of the transport channel designated as the highest priority in the priority information among the reception error rates of the respective reception transport channels. The downlink transmission power control request terminal apparatus according to claim 1, characterized in that it is configured as described above. 目標信号対干渉比算出部は、各受信トランスポートチャネルの受信誤り率のうち、最も実測定受信品質がよいトランスポートチャネルの受信誤り率に基づいて目標信号対干渉比を算出するようにしたことを特徴とする請求項1記載の下り送信電力制御要求端末装置。The target signal-to-interference ratio calculation unit calculates the target signal-to-interference ratio based on the reception error rate of the transport channel with the best actual measurement reception quality among the reception error rates of each reception transport channel. The downlink transmission power control request terminal apparatus according to claim 1, wherein: 目標信号対干渉比算出部は、優先順位情報として受信誤り率目標値が最も低いトランスポートチャネルから順に、順次受信誤り率目標値が高くなるトランスポートチャネル順に優先順位が設定されて、該優先順位に基づいて目標信号対干渉比を設定するようにしたしたことを特徴とする請求項1記載の下り送信電力制御要求端末装置。The target signal-to-interference ratio calculation unit sets priorities in the order of transport channels in which the reception error rate target value becomes higher in order from the transport channel having the lowest reception error rate target value as priority information. 2. The downlink transmission power control request terminal apparatus according to claim 1, wherein a target signal-to-interference ratio is set based on 目標信号対干渉比算出部は、優先順位情報として第1の特定トランスポートチャネルから順に、順次第2、第3の特定トランスポートチャネル順に優先順位が設定されて、該優先順位に基づいて目標信号対干渉比を設定するようにしたしたことを特徴とする請求項1記載の下り送信電力制御要求端末装置。The target signal-to-interference ratio calculation unit sets priority levels in order from the first specific transport channel as priority information in order of the second and third specific transport channels, and sets the target signal based on the priority levels. The downlink transmission power control requesting terminal apparatus according to claim 1, wherein an interference ratio is set. 基地局制御装置、基地局と移動体端末装置で構成され、複数の無線通信チャネルを設けて該通信チャネルの電力制御をループ制御で行なう通信システムにおいて、
上記一つの通信チャネルを複数に区分した各区分をトランスポート・チャネルとし、該トランスポート・チャネルを占有する通信に優先順位を設定して、
上記移動体端末装置は、上記設定した優先順位の最上位通信が受信トランスポート・ブロックにあり、かつ受信エラーの有無または目標通信品質との差異があるかを検出し、結果を上記基地局または基地局制御装置に通知する通信制御部を備え、
基地局は、上記移動体端末装置からの要求に従って下り電力制御をするようにしたことを特徴とする下り送信電力制御システム。
In a communication system comprising a base station control device, a base station and a mobile terminal device, and providing a plurality of wireless communication channels and performing power control of the communication channel by loop control,
Each of the above-mentioned one communication channel is divided into a plurality of transport channels, and priorities are set for communications that occupy the transport channels.
The mobile terminal device detects whether the highest priority communication with the set priority is in a reception transport block and whether there is a reception error or a difference with a target communication quality, and the result is the base station or A communication control unit for notifying the base station controller,
A downlink transmission power control system, wherein the base station performs downlink power control according to a request from the mobile terminal device.
複数の通信チャネルを設けて該通信チャネルの電力制御を基地局に要求する方法として、
端末において、上記一つの通信チャネルを複数に区分した各区分をトランスポート・チャネルとし、該トランスポート・チャネルを占有する通信に優先順位を設定して、該設定した優先順位の最上位通信が受信トランスポート・ブロックにあり、かつ受信エラーがあるか、または目標通信品質との差異があるかを調べるステップと、
上記エラーまたは品質差異に基づいて下り電力要求を上下するステップと、を備えたことを特徴とする下り送信電力制御要求方法。
As a method of providing a plurality of communication channels and requesting the base station to control the power of the communication channels,
At the terminal, each of the above-mentioned one communication channel is divided into a plurality of transport channels, and priority is set for the communication that occupies the transport channel, and the highest order communication of the set priority is received. Checking if it is in the transport block and there is a reception error or a difference from the target communication quality;
And a step of increasing / decreasing the downlink power request based on the error or the quality difference.
端末は、制御対象となる優先順位の通信が全て所定の目標通信品質に対して一定値内となるよう、複数のトランスポート・チャネルの通信を監視するステップを設けたことを特徴とする請求項7記載の下り送信電力制御要求方法。The terminal is provided with a step of monitoring communication of a plurality of transport channels so that all priority-level communications to be controlled are within a predetermined value with respect to a predetermined target communication quality. 8. The downlink transmission power control request method according to 7. 端末は、トランスポート・チャネルにおける最上位通信に換えて、制御対象通信を設定し、該設定した制御対象通信が所定の目標通信品質にあるかを監視するステップを備えたことを特徴とする請求項7記載の下り送信電力制御要求方法。The terminal comprises: setting a control target communication instead of the highest level communication in the transport channel; and monitoring whether the set control target communication is at a predetermined target communication quality. Item 8. The downlink transmission power control request method according to Item 7.
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