JP3917519B2

JP3917519B2 - エラーレート制御装置

Info

Publication number: JP3917519B2
Application number: JP2002553349A
Authority: JP
Inventors: 一央大渕; 哲也矢野
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2000-12-26
Filing date: 2000-12-26
Publication date: 2007-05-23
Anticipated expiration: 2020-12-26
Also published as: US20040015750A1; EP2490486A3; US7159155B2; EP1349312A4; EP1349312A1; US9560602B2; EP2490483A3; WO2002052770A1; EP2490489A3; EP2234440A1; US9295005B2; EP2490486A2; EP2490489A2; EP2141954A1; EP2490483A2; JPWO2002052770A1; US20070106922A1; US20100296490A1

Description

技術分野
本発明は、無線通信システムにおけるエラーレート制御装置に関する。
背景技術
今日、携帯電話の普及がめざましく、更に、市場が拡大することが期待されている。また、次世代の携帯電話システムにおいては、世界標準規格を定め、世界中で共通の規格の携帯電話システムを構築しようとする動きがある。
そのような携帯電話システムにおいては、複数のトランスポートＣＨ（あるいは、論理ＣＨ）を多重し、物理ＣＨへマッピングし、トランスポートＣＨのフォーマットを示す制御信号も同様に物理ＣＨへマッピングする通信システムが実現されつつある。例えば、次世代携帯電話システム（ＩＭＴ−２０００）のひとつであるＷ−ＣＤＭＡがこれに該当する。Ｗ−ＣＤＭＡでは、音声信号、マルチメディアデータ、制御信号などのＴｒＣＨ（ＴｒａｎｓｐｏｒｔＣｈａｎｎｅｌ）を多重化し、物理ＣＨへマッピングして伝送を行う。ここで、伝送効率を高めるため、通信中にマルチメディアデータの送信が不要になったり、音声信号が不要になったりすると物理フレーム単位で物理ＣＨへのマッピングを変更する。このときに、その多重化情報としてＴＦＣＩ（ＴｒａｎｓｐｏｒｔＦｏｒｍａｔＣｏｍｂｉｎａｔｉｏｎＩｎｄｉｃａｔｏｒ）と呼ばれるＴｒＣＨのフォーマットを示す制御信号を使用している。
伝送したい信号が１００ｂｉｔ、２００ｂｉｔ、３００ｂｉｔの３種類有り、それぞれがＴｒＣＨ０、ＴｒＣＨ１、ＴｒＣＨ２とする。これを物理ＣＨへマッピングする際に、以下の組み合わせ（この組み合わせをＷ−ＣＤＭＡではＣｏｍｂｉｎａｔｉｏｎという）のいずれかで伝送するものとし、ＴＦＣＩも以下のようにする。この組み合わせは、予め送信側と受信側で決められており、他の組み合わせは許容しない。
Ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ０：ＴＦＣＩ＝０で信号無し。
Ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ１：ＴＦＣＩ＝１でＴｒＣＨ０のみ
Ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ２：ＴＦＣＩ＝２でＴｒＣＨ１のみ
Ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ３：ＴＦＣＩ＝３でＴｒＣＨ２のみ
Ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ４：ＴＦＣＩ＝４でＴｒＣＨ０＋ＴｒＣＨ１
Ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ５：ＴＦＣＩ＝５でＴｒＣＨ０＋ＴｒＣＨ２
送信側は、ＴｒＣＨ０とＴｒＣＨ１を送信するので有れば、ＴＦＣＩ＝４としてＴｒＣＨ０とＴｒＣＨ１を送信する。
図１６は、送信側装置の構成を示すブロック図である。
ＴｒＣＨ０用バッファ、ＴｒＣＨ１用バッファ、ＴｒＣＨ２用バッファは、それぞれのトランスポートチャネルのデータをバッファリングし、次段の選択装置１０を介して各トランスポートチャネルのデータを送出するものである。選択装置１０は、各バッファから入力されるトランスポートチャネルのデータを選択するものであり、例えば、上記Ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ１のように、ＴｒＣＨ０だけが送信される場合には、ＴｒＣＨ０用バッファを選択して、データを送出する。誤り制御等処理部１１では、各トランスポートチャネルのフレームデータ毎にＣＲＣなどの誤り検出符号を付加するなどして送出する。
次に、合成部１２では、各トランスポートチャネルのデータを物理フレームにマッピングするために合成する。合成されて生成された物理フレームにマッピングされるスロットが完成すると、これに、ＴＦＣＩ付加部１３において、ＴＦＣＩが付加される。更に、ＴＰＣ、ＰＩＬＯＴ付加部１４において、当該スロットにＴＰＣやＰＩＬＯＴ信号が付加される。そして、無線部１５の変調器１５−１において、データが変調され、増幅器１５−２において、変調信号を増幅してアンテナ１６から送出する。
なお、ここで、物理チャネルの物理フレームは、スロット１５個が集まって構成される。従って、例えば、ＴＦＣＩデータの１ユニットが１物理フレームによって運ばれる場合には、ＴＦＣＩの１ユニットは、１５個のスロットに分割されて送信されることになる。
また、制御装置１７は、上位レイヤから１スロット内のどのデータのパワーをどの程度に設定するかという指示を受け、これに従って、増幅器１５−２の増幅率を制御する。
図１７は、受信側装置の構成を示すブロック図である。
まず、アンテナ２０で受信された信号は、無線部２１において、復調され、ＴＦＣＩ検出部２２において、ＴＦＣＩの設定値が検出される。そして、検出されたＴＦＣＩ値に基づいて、ＴｒＣＨ分割部２３において、トランスポートチャネルが相互に分離され、誤り制御等処理部２４において、誤り検出などが行われ、それぞれのトランスポートチャネルがＴｒＣＨ０、ＴｒＣＨ１、ＴｒＣＨ２バッファに入力され、後段の処理部に送出される。
すなわち、受信側では、最初にＴＦＣＩがいくつかを判別し、ＴＦＣＩ＝４であれば、ＴｒＣＨ０＋ＴｒＣＨ１であることが分かり、ＴｒＣＨ０とＴｒＣＨ１へ信号を分割するという処理を行う。
上記のように、ＴＦＣＩは、信号の送受信を行うため重要な信号であり、ＴＦＣＩを誤って受信すると全てのＴｒＣＨ信号を誤ってしまうことになる。このためＴＦＣＩは送信側で予め送信電力を大きくするなどの工夫がされている。図１８は、Ｗ−ＣＤＭＡの下り回線のデータフォーマットを示す図である。
同図は、１スロットの構成を示した図であり、上記したように、このスロットが１５個集まって１つの物理フレームを構成する。ＴＰＣ、ＴＦＣＩ、ＰＬはオーバヘッドであり、ＴＰＣは、送信電力制御を行うためのデータを設定する部分であり、ＰＬは、パイロット信号である。また、Ｄａｔａ１、Ｄａｔａ２にＴｒＣＨ信号がマッピングされる。ここで、ＰＯ１がＴｒＣＨとＴＦＣＩの電力オフセット値となっており、送信側では、ＴＦＣＩの送信電力を常にＰＯ１だけデータ部より大きくしている。
送信電力制御は、受信側でＴｒＣＨの誤り率を測定し、所要の品質を満足するように送信側へ要求することで行っている。例えば、ＴｒＣＨの誤り率を測定した結果、所要の誤り率より悪ければ、１ｄＢだけ送信電力を上げるように要求する。送信側では、これを通知されるとＰＯ１〜ＰＯ３の値は、そのまま保ちながら全体の送信電力を、例えば、１ｄＢ大きくして送信する。
このため、ＴＦＣＩが誤っていたとしてもＴｒＣＨが誤っていたとして全部（Ｄａｔａ、ＴＰＣ、ＴＦＣＩ、ＰＬ）の送信電力を上げることを要求する。このためＴＦＣＩが誤っていた場合、ＴＦＣＩの送信電力のみを上げればよいはずであるが、Ｄａｔａ部の送信電力も上げてしまい、Ｄａｔａ部にとっては必要以上に送信電力が大きくなり、無駄な電力を使用していることになる。
例えば、６４ｋｂｐｓの信号を伝送する場合であれば、Ｄａｔａ１＋Ｄａｔａ２＝２８＋１１２ｂｉｔに対し、ＴＦＣＩ＝８ｂｉｔ、ＴＰＣ＝４ｂｉｔ、ＰＬ＝８ｂｉｔである。ＴＦＣＩ＝８ｂｉｔの電力のみを上げれば十分なのに全体（１６０ｂｉｔ）をあげてしまうため、１６０／８＝２０倍も無駄に送信電力を消費してしまうことになる。
発明の開示
本発明の課題は、無駄な電力消費を抑えて、エラーレートの制御を行うためのエラーレート制御装置を提供することである。
本発明のエラーレート制御装置は、データ信号と制御信号を物理チャネルへマッピングする通信システムにおいて、該制御信号の誤り率を算出する制御信号誤り率算出手段と、該誤り率の値に従って、制御信号の送信電力を変化させて送信する電力可変手段とを備えることを特徴とする。
本発明のエラーレート制御方法は、データ信号と制御信号を物理チャネルへマッピングする通信システムにおいて、該制御信号の誤り率を算出する制御信号誤り率算出ステップと、該誤り率の値に従って、制御信号の送信電力を変化させて送信する電力可変ステップとを備えることを特徴とする。
本発明によれば、通信を確立する場合において重要な制御信号のパワーを、算出された制御信号の誤り率に基づいて制御する。このとき、他のデータ信号などのパワーはそのままであるので、データ信号長が長く、相対的に制御信号長が短い場合などにおいて、無駄な電力の消費を抑えることが出来る。すなわち、制御信号を正確に受信するために、送信側に送信電力制御要求によって、送信電力を上げるように指示する場合（すなわち、送信電力を上げることによって、誤り率（エラーレート）を向上する場合）、信号全体のパワーを増加するよりも、制御信号のパワーのみを増加した方が、無駄なパワーの増加を行うことが無く、電力消費の観点から有利であると共に、制御信号の正確な受信も可能となる。
発明を実施するための最良の形態
本発明の実施形態においては、複数のトランスポートＣＨ（あるいは論理ＣＨ）を多重化し、複数の物理フレームが送信される物理ＣＨへマッピングし、トランスポートＣＨのフォーマットを示す制御信号も同様に物理ＣＨへマッピングする通信システムにおいて、制御信号のエラーレートを測定し、制御信号のみの電力制御を行うことで他局への干渉を抑制しながら回線品質の高い通信を行う。
従来は、ＴＦＣＩの誤り率を測定しないため、前述したような方法を適用せざるを得ない。そこで、ＴｒＣＨの誤り率の測定とは別にＴＦＣＩの誤り率測定を行い、ＴＦＣＩが所要品質を満足していなければＰＯ１（オフセット値：図１８参照）を大きくすることを送信側に要求する。送信側では、これに応じてＴＦＣＩのみの送信電力制御を行う。すなわち８ｂｉｔのみの送信電力制御を行う。
これにより、従来の例とは異なり、１６０ｂｉｔの送信電力を上げることなくＴＦＣＩ＝８ｂｉｔのみ上げればよいので、電力値を上げることによる電力消費量は１／２０で済み、他局への干渉が大幅に抑制できる。
ここでは、ユーザレートが６４ｋｂｐｓ（１Ｂ）の例で示したが、ユーザレートが大きくなる場合の効果もより大きくなる。
例えば、３８４ｋｂｐｓ（６Ｂ）であれば、Ｄａｔａ１＋Ｄａｔａ２＝１２０＋４８８ｂｉｔに対し、ＴＦＣＩ＝８ｂｉｔ、ＴＰＣ＝８ｂｉｔ、ＰＬ＝１６ｂｉｔである。ＴＦＣＩ＝８ｂｉｔの電力のみを上げれば十分なのに、従来では、全体（６４０ｂｉｔ）の電力を上げてしまうため、６４０／８＝８０倍も無駄に送信電力を消費してしまうことになる。
図１は、本発明の実施形態における受信側処理を示すフローチャートである。
本実施形態では、複数のＴｒＣＨを多重化させ物理ＣＨへマッピングさせ、ＴｒＣＨのフォーマットを示すＴＦＣＩも同様に物理ＣＨへマッピングする通信システムにおいて、ＴＦＣＩの誤り率を測定することで、ＴＦＣＩの送信電力制御を行う。
まず、ステップＳ１において、ＴＦＣＩを受信し、ステップＳ２において、ＴＦＣＩの誤り検出を行う。そして、Ｓ３において、ＴＦＣＩの誤り率を演算し、ステップＳ４において、ＴＦＣＩの誤り率が（ＴｒＣＨの誤り率）×１０^−１より大きいか否かを判断する。なお、ここで、ＴｒＣＨの誤り率に乗算している１０^−１という数値は、一例である。
ステップＳ４における判断がＮＯの場合には、ステップＳ１に戻って処理を繰り返す。これは、ＴＦＣＩの誤りが無視できるという判断である。これに対し、ステップＳ４における判断がＹＥＳの場合には、ＴＦＣＩが誤っていると判断し、ステップＳ５において、送信側へＴＦＣＩの電力を上げるよう要求を出して、ステップＳ１に戻る。
図２は、本発明の実施形態におけるＴＦＣＩの誤り率の具体的測定方法の第１の例を説明するフローチャートである。
本具体例は、物理チャネルに複数のＴｒＣＨがマッピングされ、ＴｒＣＨはそれぞれ誤り検出符号化されている場合に適用する。
受信側でＴＦＣＩが複数のＴｒＣＨを指定していると検出したが、全てのＴｒＣＨが誤っていると検出された場合に、ＴＦＣＩが誤っていたと検出する。ＴｒＣＨが誤っているか否かはＣＲＣによる誤り検出を使用する。
従来の技術で示した例の場合について説明する。なお、各ＴｒＣＨは１物理フレームで１ユニットを構成するものとする。例えば、ＴＦＣＩ＝４を検出したが、ＴｒＣＨ０もＴｒＣＨ１のどちらも誤りだった場合にＴＦＣＩが誤っていたとする。
一般に、ＴＦＣＩは誤ってはならない信号であるため、フレーム誤り率でＴｒＣＨが、例えば、ＦＥＲ＝１０^−２であれば、ＴＦＣＩは、例えば、ＦＥＲ＝１０^−３以下程度に設定する。
今、ＴＦＣＩ＝４であったがＴｒＣＨ０とＴｒＣＨ１が誤っていた場合を考える。この場合、ＴｒＣＨ０とＴｒＣＨ１の両方が誤っている確率は、１０^−２×１０^−２＝１０^−４であるから、ＴＦＣＩが間違っている確率が高くなるため、このような場合には、ＴＦＣＩが誤っていると判断する。
Ｗ−ＣＤＭＡでは、ユーザ信号と制御信号がマッピングされるため、通常ＴｒＣＨは２ｃｈ以上マッピングされる。また、誤り検出符号化も行われる。
図２のフローチャートを説明する。
まず、ステップＳ１０において、ＴｒＣＨが複数含まれているフレームの数を計数する総数カウンタと、このようなフレームにおいて、誤りが発生しているフレームの数を計数するＥＲＲカウンタを０に初期化する。次に、ステップＳ１１において、ＴＦＣＩを受信する。そして、ステップＳ１２において、ＴＦＣＩ番号を検出し、ＴＦＣＩ番号が０〜３の時は、トランスポートチャネルが単一あるいは全くないので、ステップＳ１１に戻って処理を繰り返す。
ステップＳ１２において、ＴＦＣＩ番号が４の時は、ステップＳ１３に進み、ＴＦＣＩ番号が５の時は、ステップＳ１６に進む。ステップＳ１３においては、ＴｒＣＨ０と１が含まれているので、この両方のＣＲＣ（誤り検出符号）で誤り検出を行う。どちらか１つでも誤りが検出されなかった場合には、ステップＳ１５に進み、両方とも誤りが検出された場合には、ステップＳ１４において、ＥＲＲカウンタを１つだけ増加し、ステップＳ１５に進む。ステップＳ１５においては、総数カウンタを１つ増加し、ステップＳ１８において、誤り率＝（ＥＲＲカウンタ値）／（総数カウンタ値）からＴＦＣＩの誤り率を算出する。そして、また、ステップＳ１１に戻って、処理を繰り返す。ステップＳ１６においては、ＴｒＣＨ０と２があるので、ＣＲＣで誤り検出を行い、両方に誤りがある場合には、ＥＲＲカウンタを１つだけ増加して（ステップＳ１７）ステップＳ１５に進み、どちらか１つでも誤りがない場合には、そのままステップＳ１５に進む。
なお、上記具体例においては、ＴｒＣＨが１つの場合には、ＴＦＣＩの電力制御を行わないことになるが、これは、ＴｒＣＨが１つの場合には、図１８のＤａｔａ１，Ｄａｔａ２部分のデータ長が短くなるため、相対的に、ＴＦＣＩ長が長くなるので、従来の方法を使用しても電力の無駄な消費が比較的小さくて済むのにたいし、ＴｒＣＨが２つ以上ある場合には、Ｄａｔａ１、Ｄａｔａ２の部分の長さが長くなるため、ＴＦＣＩ長が相対的に短くなるので、従来の方法では、電力の無駄な消費が大きくなってしまう。従って、本具体例のように、ＴｒＣＨが２つ以上ある場合のみ、本実施形態のＴＦＣＩ電力制御を行ったとしても効果は十分である。
図３は、ＴＦＣＩの誤り演算回路の出力について説明する図である。
ＴＦＣＩ検出部で検出されたＴＦＣＩ値と誤り制御等処理部からの出力はＴＦＣＩの誤り率演算部に入力される。ＴＦＣＩ検出部からは、複数のＴｒＣＨが送信されることが指定されているか否かの信号と、ＴＦＣＩ総数カウンタが総数カウンタ値をカウントするのに使用する信号がＴＦＣＩの誤り率演算部に入力される。また、誤り制御等処理部からは、指定された全てのＴｒＣＨが誤り検出でＮＧであった場合に、これを示す信号がＴＦＣＩの誤り率演算部に入力される。
ＴＦＣＩの誤り率演算部からの演算値は、上位レイヤに送信され、所要ブロックエラーレートとの閾値判別が上位レイヤにおいて行われる。その結果、送信電力制御を行うべきことが判断された場合には、例えばＴｒＣＨ０に制御信号が載せられている場合には、ＴｒＣＨ０のデータに送信電力制御信号を載せて、ＴｒＣＨ０用バッファに入力し、送信電力制御要求信号を送出する。
以下に、受信側でのＴＦＣＩの誤り率測定法の第２の具体例を示す。この具体例では、ＴＦＣＩはフレーム単位にマッピングされ、ＴｒＣＨは複数物理フレームにまたがってマッピングする場合に適用する。すなわち、ＴＦＣＩの１ユニットは、１物理フレームにマッピングされているが、ＴｒＣＨの１ユニットは、複数物理フレームにまたがってマッピングされているとする。
図４は、ＴｒＣＨが２物理フレームで１ユニットになっている例を示す図である。
ここでわかりやすくするため、以下の組み合わせ（Ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ）で信号を伝送すると仮定する。
Ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ０：ＴＦＣＩ＝０で信号無し
Ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ１：ＴＦＣＩ＝１でＴｒＣＨ０のみ
このようになっていれば、送信側では、物理フレーム０のＴＦＣＩと物理フレーム１のＴＦＣＩは同じものを送信する。ところが、受信側で物理フレーム０と物理フレーム１のＴＦＣＩが異なっていれば、どちらかのＴＦＣＩが間違っていたと予想できる。
Ｗ−ＣＤＭＡでは、ＴＦＣＩはフレーム単位、ＴｒＣＨは複数フレームにまたがって、ひとつの信号となる場合が多い。
図５は、ＴＦＣＩ誤り率測定方法の第２の具体例を説明するフローチャートである。
まず、ステップＳ２０において、総数カウンタとＥＲＲカウンタを０に初期化する。そして、ステップＳ２１において、物理フレームを受信し、ステップＳ２２において、物理フレーム番号を検出する。物理フレーム番号が偶数の場合には、ステップＳ２３においてＴＦＣＩを受信し、ステップＳ２４において、ＴＦＣＩ番号を記憶し、ステップＳ２１に戻る。ステップＳ２２において、物理フレーム番号が奇数であると判断された場合には、ステップＳ２５に進み、ＴＦＣＩを受信し、ステップＳ２６において、ステップＳ２５において受信されたＴＦＣＩ番号が、記憶しているＴＦＣＩ番号の指定するフレームに含まれているＴｒＣＨの構成と矛盾するか否かを判断する。矛盾しない場合には、ステップＳ２８に進む。矛盾する場合には、ステップＳ２７において、ＥＲＲカウンタを１つ増加し、ステップＳ２８に進む。
ステップＳ２８においては、総数カウンタを２つ増加する。これは、偶数番目のフレームと奇数番目のフレームの両方をみてから計数するためである。そして、ステップＳ２９において、前述の具体例と同様に、誤り率を算出し、ステップＳ３０において、記憶しておいたＴＦＣＩ番号を破棄して、ステップＳ２１に戻る。
図６は、図５の具体例に対応するＴＦＣＩの誤り率測定装置のブロック図である。
アンテナから受信された信号は、無線部において復号され、ＴＦＣＩ検出部において、ＴＦＣＩ番号が検出される。そして、信号は、誤り制御等処理部において誤り検出が行われる。
一方、ＴＦＣＩ検出部において検出されたＴＦＣＩ番号は、比較部とＴＦＣＩの誤り率演算部に入力される。比較部においては、過去のＴＦＣＩ値と現在のＴＦＣＩ値とを比較し、矛盾がないか否かを判断する。その結果は、図５の演算処理を行うＴＦＣＩの誤り率演算部において使用される。また、ＴＦＣＩ検出部から直接ＴＦＣＩの誤り率演算部に入力されるＴＦＣＩ番号は、複数ＴｒＣＨ指定のＴＦＣＩ総数カウンタが総数カウンタを動作させるために使用される。そして、ＴＦＣＩの誤り率演算部の演算結果は、上位レイヤに送信される。
図７〜図９は、ＴＦＣＩ誤り率演算方法の第３の具体例をＴｒＣＨがｎ物理フレームで１ユニットになっている場合を説明する図である。
Ｗ−ＣＤＭＡでは、ｎ＝１、２、４、８（ＴｒＣＨの１ユニットがまたがっている物理フレーム数）が適用されるが、第２の具体例ではｎ＝２の場合だけであるため、これをｎ（＝４、８）に拡張した図７を示す。ただし、ｎ＝１では、本具体例は適用できない。
ここでは、ＴｒＣＨのユニットは、（（物理フレーム番号）ｍｏｄｎ＝０）〜（（物理フレーム番号）ｍｏｄｎ＝ｎ−１）からなっている。
ＴｒＣＨが複数ある場合、例えば、ＴｒＣＨ数を３とし、それぞれ
ＴｒＣＨ０：４物理フレームで１ユニット構成、１ユニットで最大２ＴｒＢｋ（トランスポートブロック）送信
ＴｒＣＨ１：２物理フレームで１ユニット構成、１ユニットで最大２ＴｒＢｋ送信
ＴｒＣＨ２：２物理フレームで１ユニット構成、１ユニットで最大１ＴｒＢｋ送信
とし、図８のＣｏｍｂｉｎａｔｉｏｎを使用するとする。
この場合、検出用にＴｒＣＨ０を選択した場合、ＴｒＣＨ０のみに注目すると、
信号がない場合、ＴＦＣＩ＝０、３、６、８、１１、１３←この中では、ＴＦＣＩは異なるが矛盾無し
ＴｒＢｋ＝１の場合、ＴＦＣＩ＝１、４、７、９、１２←この中では、ＴＦＣＩは異なるが矛盾無し
ＴｒＢｋ＝２の場合、ＴＦＣＩ＝２、５、１０←この中では、ＴＦＣＩは異なるが矛盾無し
となる。従って、１ユニットを構成する物理フレーム内のＴＦＣＩの中に例えば０と３があっても、これは矛盾したＴＦＣＩにはならない。
図７のフローチャートを説明する。
まず、ステップＳ３５において、総数カウンタとＥＲＲカウンタを０に初期化する。そして、ステップＳ３６において、物理フレームを受信し、ステップＳ３７において、物理フレーム番号を検出する。更に、ステップＳ３８において、ＴＦＣＩを受信し、ステップＳ３９において、（物理フレーム番号）ｍｏｄｎ＝ｎ−１であるか否かを判断する。
ステップＳ３９の判断がＮＯの場合には、ステップＳ４０において、ＴＦＣＩ番号を記憶してステップＳ３６に戻る。ステップＳ３９において、判断がＮＯの場合には、ステップＳ４１において、受信されたＴＦＣＩ番号が記憶されたＴＦＣＩ番号と矛盾しないＴＦＣＩカウンタ値であるか否かを判断する。このときの判断の方法としては、
１．矛盾しないＴＦＣＩ値を持つグループを作る。
２．矛盾しないＴＦＣＩ値の数が最も多いグループを選択する。
３．異なるＴＦＣＩカウント値＝ｎ−（２．のＴＦＣＩ値の数）
という方法がある。
そして、ステップＳ４２において、ＥＲＲカウンタを矛盾しないＴＦＣＩカウント値分増加し、ステップＳ４３において、総数カウンタをｎだけ増加し、ステップＳ４４において、誤り率を算出して、ステップＳ３６に戻る。
図９は、第３の具体例における誤り率測定回路の構成例を示すブロック図である。
まず、ＴＦＣＩ検出部において検出されたＴＦＣＩ番号は、ＥＲＲ検出部において、ｎ個のＴＦＣＩ番号が過去のＴＦＣＩ番号と矛盾する数を算出することによってＥＲＲ検出を行う。そして、ＴＦＣＩの誤り率演算部において、ＥＲＲ検出部の出力と、ＴＦＣＩ検出部からの出力からＴＦＣＩの誤り率を算出する。
図１０、及び図１１は、ＴＦＣＩ誤り率演算方法の第４の具体例を説明する図である。
本具体例は、複数の誤り検出符号化されているＴｒＢｋが一つのＴｒＣＨにマッピングされている場合に適用する。
本具体例では、受信側でＴＦＣＩが複数のＴｒＢｋを指定していると検出したが、全てのＴｒＢｋが誤っていると検出された場合に、ＴＦＣＩが誤っていたと検出する。ＴｒＢｋが誤っているか否かはＣＲＣによる誤り検出を使用する。
ここでは、わかりやすくするため、以下の組み合わせで信号を伝送すると仮定する。
Ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ０：ＴＦＣＩ＝０で信号無し
Ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ１：ＴＦＣＩ＝１でＴｒＣＨ０のＴｒＢｋ数＝１
Ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ２：ＴＦＣＩ＝２でＴｒＣＨ０のＴｒＢｋ数＝２
この場合に、ＴＦＣＩ＝２を検出し、２つのＴｒＢｋともＣＲＣ検出の結果がエラーの場合にＴＦＣＩが誤っていたとし、どちらか一方でもＣＲＣが正しければＴＦＣＩが正しかったとし、誤り率を演算する。
Ｗ−ＣＤＭＡでは、誤り検出符号の符号化利得を考慮し、データ通信では複数ＴｒＢｋが使用される。それぞれのＴｒＢｋに誤り検出符号化も行われる。
図１０は、第４の具体例の処理を示すフローチャートである。
まず、ステップＳ５０において、総数カウンタとＥＲＲカウンタを０に初期化する。そして、ステップＳ５１において、ＴＦＣＩを受信し、ステップＳ５２において、ＴＦＣＩ番号の検出を行う。ステップＳ５２において、ＴＦＣＩ番号が０あるいは１である場合には、ステップＳ５１に戻る。
ステップＳ５２において、ＴＦＣＩ番号が２の場合には、ステップＳ５３において、２つのＴｒＢｋともＣＲＣ誤り検出で誤りが検出されたか否かを判断する。ステップＳ５３の判断がＮＯの場合、ステップＳ５５に進む。ステップＳ５３の判断がＹＥＳの場合、ステップＳ５４において、ＥＲＲカウンタを１つ増加し、ステップＳ５５に進む。
ステップＳ５５では、総数カウンタを１つ増加し、ステップＳ５６において、誤り率を算出し、ステップＳ５１に戻る。
図１１は、第４の具体例の処理を行う回路のブロック図である。
ここでは、ＴＦＣＩ検出部からＴＦＣＩの誤り率演算部に、複数ＴｒＢｋ指定のＴＦＣＩ総数カウンタ用のＴＦＣＩ番号が入力されると共に、誤り制御等処理部からＴｒＢｋが誤り検出で全てＮＧであった場合に、信号がＴＦＣＩの誤り率演算部に入力される。そして、ＴＦＣＩの誤り率演算部では、図１０の処理に基づいて誤り率を演算する。
図１２〜図１５は、ＴＦＣＩの誤り検出方法の第１〜４の具体例の検出アルゴリズムを全て持っている場合の使い方の一例である第５の具体例について説明する図である。
第５の具体例においては、呼接続時に使用するＴｒＣＨに応じて適用するアルゴリズムを図１２のように選択するのが現実的である。
複数の検出アルゴリズムを併用する意義は、誤り率測定のための総数カウント数を多くすることにある。このため、複数物理フレームにまたがりマッピングされるＴｒＣＨがある場合、第２、３具体例を適用すればＤａｔａの有無によらず毎フレーム毎にＴＦＣＩのＯＫ／ＮＧが検出できるため他のアルゴリズムとの併用は行わない。
第１〜３の具体例については、毎フレーム毎にＴＦＣＩのＯＫ／ＮＧが検出できるとは限らないため他のアルゴリズムとの併用を行う。
図１２においては、まず、ステップＳ６０において、複数物理フレームにまたがりマッピングされるＴｒＣＨがあるか否かを判断する。ステップＳ６０の判断がＹＥＳの場合には、ステップＳ６１において、複数物理フレームにまたがりマッピングされるＴｒＣＨを１つ選択する。そして、選択したＴｒＣＨで第２、３具体例を実施する。
ステップＳ６０において、判断がＮＯの場合には、ステップＳ６３に進み、ＴｒＣＨ数が１より大きいか否かを判断する。ステップＳ６３の判断がＹＥＳの場合には、ステップＳ６４において、ＴｒＢｋが１より大きいＴｒＣＨが有るか否かを判断する。ステップＳ６４の判断がＹＥＳの場合には、第２、３、４具体例を適用する。ステップＳ６４の判断がＮＯの場合には、第２、３具体例を適用する。
また、ステップＳ６３の判断がＮＯの場合には、ステップＳ６５において、ＴｒＢｋが１より大きいＴｒＣＨがあるか否かを判断する。ステップＳ６５の判断がＹＥＳの場合には、第４の具体例を適用する。ステップＳ６５の判断がＮＯの場合には、ＴＦＣＩの誤り率の測定が不可であると判断する。
図１２の中に”ＴＦＣＩの誤り率測定不可”があるが、実際にはこのようなことはない。例えば、このようになったとしてもＴｒＣＨ数＝１かつＴｒＢｋ数＝１かつ１物理フレームに１ユニットのＤａｔａであるためＤａｔａ長は短い。Ｄａｔａ長が短ければ、ＴＦＣＩとＤａｔａとの差が小さくなる。このため、上記の場合は、本実施形態を適用できたとしても本実施形態の効果が小さい場合である。
第２〜４の具体例を併用する場合について説明する。
ＴｒＣＨ数を３ＣＨとし、それぞれ
ＴｒＣＨ０：１ユニットで最大２ＴｒＢｋ送信
ＴｒＣＨ１：１ユニットで最大２ＴｒＢｋ送信
ＴｒＣＨ２：１ユニットで最大１ＴｒＢｋ送信
とし、図１３のＣｏｍｂｉｎａｔｉｏｎのみを使用するとする。
ここで第２〜第４の具体例を併用しているからＴｒＣＨ内、外を合わせて２つ以上のＴｒＢｋがある場合に測定ができる。
図１４は、第２〜第４の具体例を併用する場合の処理の流れを示すフローチャートである。
まず、ステップＳ７０において、総数カウンタとＥＲＲカウンタを０に初期化する。そして、ステップＳ７１において、ＴＦＣＩを受信し、ステップＳ７２において、ＴＦＣＩ番号を検出する。ＴＦＣＩ番号が０、１、３、８の場合には、ステップＳ７１に戻る。ＴＦＣＩ番号が２、４〜７、９〜１３の場合にはステップＳ７３に進む。ステップＳ７３においては、全てのＴｒＢｋがＣＲＣ検出により誤りが検出されたか否かを判断する。ステップＳ７３の判断がＮＯの場合には、ステップＳ７５に進む。
ステップＳ７３の判断がＹＥＳの場合には、ＥＲＲカウンタを１つ増加し、ステップＳ７５に進む。ステップＳ７５においては、総数カウンタを１つ増加し、ステップＳ７６において、誤り率を算出し、ステップＳ７１に戻る。
図１５は、図１４の処理を行う回路のブロック図である。
ＴＦＣＩの誤り率演算部へは、ＴＦＣＩ検出部の検出結果と、誤り制御等処理部からの出力が入力される。ＴＦＣＩ検出部の検出結果は、複数ＴｒＣＨ指定のＴＦＣＩ総数カウント用に使用される。また、誤り制御等処理部の出力は、指定された全てのＴｒＣＨのＴｒＢｋが誤り検出でＮＧであった場合にＴＦＣＩの誤り率演算部へ入力される。ＴＦＣＩの誤り率演算部は、これらの入力を基に、図１４の処理を行いＴＦＣＩの誤り率の演算を行う。
なお、上記実施形態では、ＴＦＣＩの送信電力を制御することを例として示したが、ＰＩＬＯＴｂｉｔ部や、ＴＰＣｂｉｔ部の電力制御を行うことも可能である。
例えば、ＰＩＬＯＴｂｉｔ部の電力制御は以下のようにして行う。
パイロット部の電力制御を行うために、パイロット部の誤り率を測定する必要がある。パイロット部はスロットフォーマットが決定すると一意にビットパターンが決定する。言い換えると、パイロット部は受信側にとって既知である。具体的な配置は、３ＧＰＰ２５．２１４ＴＡＢＬＥ１２に記載されている。パイロット部は既知データであるため、受信データと既知データを比較することでビット誤り率が容易に推定できる。すなわち、同じで有れば正しく、異なっていれば誤りであることが分かる。
このようにして誤り率が分かると、基地局あるいは携帯端末の送信側装置の電力増幅器の利得を変化させてパイロット部のみの送信電力制御を行うことが出来る。
ＴＰＣｂｉｔ部の電力制御は以下のように行う。
ＴＰＣｂｉｔ部の電力制御を行うためにＴＰＣｂｉｔ部の誤り率を測定する必要がある。ＴＰＣｂｉｔ部はスロットフォーマットが決定すると一意にビット数が決定し、同一スロットでは同じデータを繰り返す。具体的な配置は、３ＧＰＰ２５．２１４ＴＡＢＬＥ１３に記載されている。
同一データの繰り返しであるため、その中で異なるビット数を数えることで誤り率が推定できる。
例えば、ＮＴＰＣ＝２であれば、
受信データが“００”又は“１１”であれば誤り数＝０
受信データが“０１”であれば、どちらかが誤っているのだから誤り数＝１
同様に受信データが“１０”であれば、どちらかが誤っているのだから誤り数＝１
とする。
また、ＮＴＰＣ＝８でれば、
受信データが“００００００００”又は“１１１１１１１１”であれば誤り数＝０
受信データが“０１００００００”であれば２番目のビットが誤っている確率が高いのだから誤り数＝１
受信データが“０１１１００００”であれば、２、３、４番目のビットが誤っている確率が高いから誤り数＝３
とする。
このようにして、誤り数から誤り率を算出すれば、これに従い、電力増幅器の利得を変化させて、ＴＣＰｂｉｔ部の送信電力制御を行うことが出来る。
産業上の利用可能性
本発明は、送信電力制御において無駄な電力消費を抑えたエラーレート制御を実現するものである。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明の実施形態における受信側処理を示すフローチャートである。
図２は、本発明の実施形態におけるＴＦＣＩの誤り率の具体的測定方法の第１の例を説明するフローチャートである。
図３は、ＴＦＣＩの誤り演算回路の出力について説明する図である。
図４は、ＴｒＣＨが２物理フレームで１ユニットになっている例を示す図である。
図５は、ＴＦＣＩ誤り率測定方法の第２の具体例を説明するフローチャートである。
図６は、図５の具体例に対応するＴＦＣＩの誤り率測定装置のブロック図である。
図７は、ＴＦＣＩ誤り率演算方法の第３の具体例をＴｒＣＨがｎ物理フレームで１ユニットになっている場合を説明する図（その１）である。
図８は、ＴＦＣＩ誤り率演算方法の第３の具体例をＴｒＣＨがｎ物理フレームで１ユニットになっている場合を説明する図（その２）である。
図９は、ＴＦＣＩ誤り率演算方法の第３の具体例をＴｒＣＨがｎ物理フレームで１ユニットになっている場合を説明する図（その３）である。
図１０は、ＴＦＣＩ誤り率演算方法の第４の具体例を説明する図（その１）である。
図１１は、ＴＦＣＩ誤り率演算方法の第４の具体例を説明する図（その２）である。
図１２は、ＴＦＣＩの誤り検出方法の第１〜４の具体例の検出アルゴリズムを全て持っている場合の使い方の一例である第５の具体例について説明する図（その１）である。
図１３は、ＴＦＣＩの誤り検出方法の第１〜４の具体例の検出アルゴリズムを全て持っている場合の使い方の一例である第５の具体例について説明する図（その２）である。
図１４は、ＴＦＣＩの誤り検出方法の第１〜４の具体例の検出アルゴリズムを全て持っている場合の使い方の一例である第５の具体例について説明する図（その３）である。
図１５は、ＴＦＣＩの誤り検出方法の第１〜４の具体例の検出アルゴリズムを全て持っている場合の使い方の一例である第５の具体例について説明する図（その４）である。
図１６は、送信側装置の構成を示すブロック図である。
図１７は、受信側装置の構成を示すブロック図である。
図１８は、Ｗ−ＣＤＭＡの下り回線のデータフォーマットを示す図である。

Claims

データ信号と制御信号を物理チャネルへマッピングする通信システムにおいて、
該制御信号の誤り率を算出する制御信号誤り率算出手段と、
該誤り率の値に従って、制御信号の送信電力を変化させて送信する電力可変手段と、
を備えることを特徴とするエラーレート制御装置。
前記通信システムは、Ｗ−ＣＤＭＡシステムであることを特徴とする請求の範囲第１項に記載のエラーレート制御装置。
前記制御信号は、Ｗ−ＣＤＭＡシステムの信号フォーマットの内のＴＦＣＩ、ＰＩＬＯＴ、あるいはＴＰＣであることを特徴とする請求の範囲第１項に記載のエラーレート制御装置。
前記制御信号誤り率算出手段は、前記データ信号の誤り検出に基づいて、制御信号の誤り率を算出することを特徴とする請求の範囲第１項に記載のエラーレート制御装置。
前記データ信号は、Ｗ−ＣＤＭＡシステムのトランスポートチャネル信号であり、
該トランスポートチャネルが１物理フレームに複数含まれる場合には、該１物理フレーム内で誤っている該トランスポートチャネルの数に基づいて、制御信号の誤り率を算出することを特徴とする請求の範囲第４項に記載のエラーレート制御装置。
前記データ信号は、Ｗ−ＣＤＭＡシステムのトランスポートチャネル信号であり、
該トランスポートチャネルが複数の物理フレームにまたがって送信されてくる場合には、各物理フレームの前記制御信号の値が該複数の物理フレーム間で矛盾している場合に、該制御信号が誤っているとして誤り率を算出することを特徴とする請求の範囲第４項に記載のエラーレート制御装置。
前記データ信号は、Ｗ−ＣＤＭＡシステムのトランスポートチャネル信号であり、
該トランスポートチャネルが複数のトランスポートブロックからなっており、該複数のトランスポートチャネルが全て誤っている場合に、前記制御信号が誤っているとして、該制御信号の誤り率を算出することを特徴とする請求の範囲第４項に記載のエラーレート制御装置。
データ信号と制御信号を物理チャネルへマッピングする通信システムにおいて、
該制御信号の誤り率を算出する制御信号誤り率算出ステップと、
該誤り率の値に従って、制御信号の送信電力を変化させて送信する電力可変ステップと、
を備えることを特徴とするエラーレート制御方法。
前記通信システムは、Ｗ−ＣＤＭＡシステムであることを特徴とする請求の範囲第８項に記載のエラーレート制御方法。
前記制御信号は、Ｗ−ＣＤＭＡシステムの信号フォーマットの内のＴＦＣＩ、ＰＩＬＯＴ、あるいはＴＰＣであることを特徴とする請求の範囲第８項に記載のエラーレート制御方法。
前記制御信号誤り率算出手段は、前記データ信号の誤り検出に基づいて、制御信号の誤り率を算出することを特徴とする請求の範囲第８項に記載のエラーレート制御方法。
前記データ信号は、Ｗ−ＣＤＭＡシステムのトランスポートチャネル信号であり、
該トランスポートチャネルが１物理フレームに複数含まれる場合には、該１物理フレーム内で誤っている該トランスポートチャネルの数に基づいて、制御信号の誤り率を算出することを特徴とする請求の範囲第１１項に記載のエラーレート制御方法。
前記データ信号は、Ｗ−ＣＤＭＡシステムのトランスポートチャネル信号であり、
該トランスポートチャネルが複数の物理フレームにまたがって送信されてくる場合には、各物理フレームの前記制御信号の値が該複数の物理フレーム間で矛盾している場合に、該制御信号が誤っているとして誤り率を算出することを特徴とする請求の範囲第１１項に記載のエラーレート制御方法。
前記データ信号は、Ｗ−ＣＤＭＡシステムのトランスポートチャネル信号であり、
該トランスポートチャネルが複数のトランスポートブロックからなっており、該複数のトランスポートチャネルが全て誤っている場合に、前記制御信号が誤っているとして、該制御信号の誤り率を算出することを特徴とする請求の範囲第１１項に記載のエラーレート制御方法。