セルラー・ネットワーク上のオーバーヘッド・チャネル品質メトリックの使用
【課題】異なるシステム展開シナリオに基づいてＣＱＩチャネル構成をどのように動的に調整するかを判断するための機構を提供する。
【解決手段】下りリンク高速データ伝送をサポートするために、上りリンク・チャネル品質表示チャネル（Ｒ−ＣＱＩＣＨ）を使用して、無線装置１８と基地局１２の間の信号パス２０の信号の品質をトラッキングする。基地局１２は、無線装置１８から受信されるチャネル品質表示（ＣＱＩ）信号を使用して、その受信信号の品質に基づいてＣＱＩ品質メトリックを生成するＣＱＩコンポーネントを含み、また、ＣＱＩ品質メトリックは、基地局１２内の様々なシステム構成を調整するために、それぞれ異なる閾値と比較される。基地局１２は、更新されたシステム構成を含むフィードバックを無線装置１８に提供し、ＣＱＩ品質メトリックを使用してシステム構成を動的に変更し、無線システム１０の動作を向上させることを可能にする。
【解決手段】下りリンク高速データ伝送をサポートするために、上りリンク・チャネル品質表示チャネル（Ｒ−ＣＱＩＣＨ）を使用して、無線装置１８と基地局１２の間の信号パス２０の信号の品質をトラッキングする。基地局１２は、無線装置１８から受信されるチャネル品質表示（ＣＱＩ）信号を使用して、その受信信号の品質に基づいてＣＱＩ品質メトリックを生成するＣＱＩコンポーネントを含み、また、ＣＱＩ品質メトリックは、基地局１２内の様々なシステム構成を調整するために、それぞれ異なる閾値と比較される。基地局１２は、更新されたシステム構成を含むフィードバックを無線装置１８に提供し、ＣＱＩ品質メトリックを使用してシステム構成を動的に変更し、無線システム１０の動作を向上させることを可能にする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般には、無線通信システムに関し、より詳細には、ベースバンド信号処理およびリソース管理に関する。
【背景技術】
【０００２】
この節は、以下で説明され、かつ／または特許請求の範囲に記載される本発明の様々な態様に関連し得る技術の様々な態様に読者を導くためのものである。この議論は、本発明の様々な態様についてのよりよい理解を促すための背景情報を読者に提供するのに役立つと考えられる。したがって、こうした記載は、従来技術を認めるものとしてではなく、この観点から読まれたい。
【０００３】
高速データ伝送のためのサポートに関連する第３世代すなわち「３Ｇ」規格では、制御および品質情報を運ぶために、オーバーヘッド・チャネルが提供される。品質および制御情報は、リンク品質表示（quality indication）、復号肯定応答、およびレート制御コマンドを含む。具体的には、本明細書中で参考として援用するＣＤＭＡ２０００規格改訂Ｃ／Ｄでは、高速下りリンク・パケット・データ・チャネル（Ｆ−ＰＤＣＨ：Forward Link Packet Channel）をサポートするために、上りチャネル品質表示チャネル（Ｒ−ＣＱＩＣＨ：Reverse Channel Quality Indication Channel）である上りリンク（ＲＬ：Reverse Link）が使用される。Ｒ−ＣＱＩＣＨは、下りリンクの高レート・パケット・データ・スケジューリングおよびセル・スイッチングのための情報を運ぶ。
【０００４】
高速データ・サービスが提供される場合、無線装置は、基地局に、チャネル品質表示（ＣＱＩ：Channel Quality Indicator）レポートを連続的に送信する。ＣＱＩレポートは、無線装置での下りリンク（ＦＬ：Forward link）パイロット・エネルギーについての測定である。ＣＱＩレポートは、１．２５ｍｓの時間間隔であるパワー制御グループ（ＰＣＧ：Power Control Group）ごとに更新される。ＣＱＩフレームは、１６ＰＣＧタイム・スロットを含み、２０ｍｓ継続する。
【０００５】
さらに、３ＧＰＰ２規格は、基地局および無線装置内で調整され得る、ＣＱＩＣＨのための様々な構成を提供する。第３世代パートナーシップ・プロジェクト２（３ＧＰＰ２：Third Generation Partnership Project 2）では、完全レポートおよび差分レポートである、２つのタイプのＣＱＩレポートが認められている。完全レポートは、現在のＰＣＧの間のパイロット信号のサンプルを表す４ビットのＣＱＩワードである。差分レポートは、直前のＣＱＩから現在のＣＱＩの変化を表す１ビットの表示である。完全レポートは、１ビット表示である差分レポートより多くの信号パワーを使用する。したがって、３ＧＰＰ２規格は、Ｒ−ＣＱＩＣＨが完全モードおよび／または差分モードで動作するように構成され得ることを指定している。完全モードでは、ＣＱＩフレーム内のすべてのＰＣＧスロットが、完全レポートを運ぶ。差分モードでは、完全レポートはＣＱＩフレームの最初に作成され、その後に、差分ビットが続く。また完全モードと差分モードの両方において完全レポートが再送信される、たとえば１、２または４であり得る回数を調整するために、反復係数が、Ｒ−ＣＱＩＣＨのために設定され得る。適用される完全レポートの回数は、差分モードのＣＱＩフレームの最初に、反復係数によって決定される。同様に、セル・スイッチ表示パターンを提供するために、スイッチング・スロットの数も調整され得る。したがって、システムまたはチャネル構成情報のそれぞれが、ＣＱＩ信号を提供するために消費されるパワーに影響を及ぼし、また信号品質向上のために様々な調整をもたらし得る。
【０００６】
たとえば、図１０および１１に示すように、それぞれ異なるＰＣＧに対するＣＱＩ信号パワーの関係を示す例示的な図が提供される。図１０で、参照番号１６０によって参照され得る完全レポートの図が、それぞれ異なるＰＣＧ１６２ａ〜１６２ｖに渡って、各完全レポートＦａ〜ＦｇのＣＱＩ信号パワーを示している。この図１６０では、Ｒ−ＣＱＩＣＨのためのシステム構成は、完全モードに設定されるモード、および２に設定される反復係数を含み得る。したがって、ＰＣＧ１６２ａ〜１６２ｂでは、それぞれのＰＣＧについて同じ完全レポートＦａが発行されている。Ｒ−ＣＱＩＣＨに割り当てるパワーを減少させるために、システム構成は、図１１に示すように、モードが差分モードに調整され、また反復係数が１に調整され得る。図１１では、参照番号１６６によって参照され得る差分レポートの図が、ＰＣＧ１６８ａ〜１６８ｖに渡って、完全レポートＦｉおよび各差分レポートＤａ〜ＤｏについてのＣＱＩ信号パワーを示している。この図１６６では、Ｒ−ＣＱＩＣＨのためのシステム構成は、差分モードに設定されるモード、および１に設定される反復係数を含み得る。したがって、第１のＰＧＣ１６８ａでは、完全レポートＦｉは、示されたＣＱＩ信号パワーレベル１７０で提供されることができ、それに続くＰＣＧ１６８ｂ〜１６８ｐの差分レポートＤａ〜Ｄｏは、示されたＣＱＩ信号パワーレベル１７２で提供され得る。したがって、システム構成は、ＣＱＩ信号パワーに影響を及ぼす。
【０００７】
同様に、図１２および１３で、スイッチング・スロットの例示的な図が、ＰＣＧに対するＣＱＩ信号のパワーを示している。図１２で、参照番号１７４によって参照され得る完全スイッチング・リポートの図が、各ＰＣＧ１７６ａ〜１７６ｖについて、各完全レポートＦ１〜Ｆ１２のＣＱＩ信号パワーを示している。この図１７４で、Ｒ−ＣＱＩＣＨのためのシステム構成は完全モードに設定されることができ、またスイッチング・スロットの数は、４に設定され得る。したがって、ＰＣＧ１７６ａ〜１７６ｌに渡って、完全レポートＦ１〜Ｆ１２が提供され、ＰＣＧ１７６ｍ〜１７６ｐでは、セル・スイッチ表示パターンを運ぶために、スイッチング・スロットＳ１〜Ｓ４が割り当てられ得る。反復係数が２に増加される場合、スイッチング・スロット情報を繰り返すために使用されるスイッチング・スロットの数は増加されることができ、図１３に示すように、モードは、ＣＱＩ信号パワーを減少させるために、差分モードに設定され得る。図１３で、参照番号１８０で参照され得る差分スイッチング・レポートの図が、各完全レポートＦ１３、差分レポートＤ１〜Ｄ６、およびスイッチング・スロットＳ５〜Ｓ７についてのＣＱＩ信号パワーを示している。したがって、２に設定される反復係数では、スイッチング・スロットＳ５〜Ｓ７は、ＰＣＧ１８２ｉ〜１８２ｐを使用し得る。差分モードに設定されるモードでは、差分レポートＤ１〜Ｄ６が提供されるときに、ＰＣＧ１８２ｃ〜１８２ｈの間で、ＣＱＩ信号パワーが節約され得る。したがって、システム構成は、ＣＱＩ信号パワーに影響を及ぼす。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】ＣＤＭＡ２０００規格改訂Ｃ／Ｄ
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、３ＧＰＰ２規格は、それぞれ異なるシステム展開シナリオに基づいて、最適化されたＣＱＩ構成をどのように判断するかについて対処していない。具体的には、３ＧＰＰ２規格は、それぞれ異なるシステム展開シナリオに基づいてＣＱＩシステムまたはＣＱＩチャネル構成をどのように動的に調整するかを判断するための機構を提供していない。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の実施形態は、無線装置と通信される信号の品質を維持する基地局で効率的な方法を設計することに関し得る。本明細書で述べる特定の例示的な諸実施形態は、符号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ：code division multiple access）に関する。しかし、本発明の実施形態は、ユニバーサル移動通信システム（ＵＭＴＳ：Universal Mobile Telecommunication System）など、他のタイプの通信システムに関し得ることが当業者には理解されよう。３ＧＰＰ２規格を使用したＣＤＭＡシステムにおけるチャネル品質表示（ＣＱＩ）の使用についての簡潔な説明を、例を用いて本明細書で示す。
【００１１】
一般に、データ・サービスをサポートする無線システムでは、データおよび制御チャネルは、バースト・タイプのトラフィックを運ぶ。こうしたチャネルは、チャネル状態を連続して監視することが望まれるため、システム使用のリンク品質をトラッキングするために使用するのに適していない。しかし、上述したように、リンク品質情報を時宜を得た、一定したやり方で提供するために、連続したオーバーヘッド・チャネルが使用され得る。結果として、サービス品質を保証し、システム容量を向上させるための品質保護およびリソース割当てのために、連続したオーバーヘッド・チャネルの監視が使用される。
【００１２】
ＣＤＭＡ２０００規格改訂Ｃ／Ｄでは、上述したように、下りリンク・パケット・データ・チャネル（Ｆ−ＰＤＣＨ）をサポートするために、Ｒ−ＣＱＩＣＨなどのオーバーヘッド・チャネルが使用される。ＦＬ高レート・データ・サービスが無線装置によって要求される限り連続的に動作するＲ−ＣＱＩＣＨは、下りリンク高レート・パケット・データ・スケジューリングおよびセル・スイッチングに関する情報を運ぶ。結果として、それは、Ｒ−ＣＱＩＣＨ自体のパワー制御、セル・スイッチ、スケジューリングおよび品質制御など、システム適用のためのＲＬ品質メトリックを提供するために使用され得る。
【００１３】
Ｒ−ＣＱＩＣＨはスケジューリングおよびセル・スイッチに関する情報を運ぶので、Ｒ−ＣＱＩＣＨの品質は、全体的なシステム・スループットおよびセル・スイッチのパフォーマンスに影響を及ぼし得る。したがって、そのチャネルの品質を維持するために、増加された送信パワーが、Ｒ−ＣＱＩＣＨに割り当てられ得る。しかし、Ｒ−ＣＱＩＣＨは、連続チャネルなので、Ｒ−ＣＱＩＣＨのレポーティング・モードによって、他の上りリンク・チャネルに匹敵する、またはそれ以上の大きいパワーを消費し得る。したがって、全体的なシステム容量を向上させるために、Ｒ−ＣＱＩＣＨによって消費されるパワーを減少させることが有利であり得る。
【００１４】
システム・パフォーマンスを測定するために、フレーム品質表示として、消去が使用され得る。すなわち、フレーム単位の消去の数を使用して、Ｒ−ＣＱＩＣＨの品質を監視することができる。消去の生成は、ある度合いの情報損失を引き起こす硬判定を伴う。こうした消去は、差分モードではなく、完全モードについて提供される。しかし、Ｒ−ＣＱＩＣＨは、完全モードと差分モードで使用され、パワー消費を減少させるために、差分モードが使用される。結果として、フレーム品質表示が完全レポートからの消去の数に基づいている場合は、差分モードのフレームにおいて、十分な消去情報が得られないことがある。したがって、完全レポートに加えて差分レポートについても、フレーム・ベースのＣＱＩチャネル品質メトリックを生成することが有利であり得る。さらに完全レポートと差分レポートの両方について、Ｒ−ＣＱＩＣＨの品質に関する改善された情報を提供するために、消去の数ではなく、軟判定メトリックが望まれる。
【００１５】
さらに、完全レポートと差分レポートの両方について一貫したフレーム品質メトリックを使用して、長期品質メトリックと称され得る長期ＣＱＩフレーム品質メトリックを生成することができる。長期品質メトリックは、複数のフレームに渡ってフレーム・ベースの品質メトリックをフィルタリングすることによって生成される。
【００１６】
したがって、この技術のもとでは、Ｒ−ＣＱＩＣＨの品質を維持するために、完全モードと差分モードについてメトリックが提供され得る。こうしたメトリックを使用して、システムまたはＣＱＩチャネル構成、およびパワー設定を動的に調整することができる。すなわち、差分モードと完全モード間の切換え、反復係数の調整、および／またはスイッチング・スロットの数の調整など、チャネル構成は、それぞれ異なるシステム・シナリオ、およびメトリックによって示されるチャネル状態に基づいて調整され得る。またフレーム品質メトリックを使用して、ＣＱＩの信頼性に基づいて、Ｆ−ＰＤＣＨ上の高速データ伝送のスケジューリングを継続するか、または停止するかを判断することができる。同様に、ＣＱＩ送信のパワーを調整するために、外ループ・パワー制御（ＯＬＰＣ：Outer Loop Power Control）が、短期ＣＱＩフレーム品質メトリックに基づいて調整され得る。更新されたＣＱＩチャネルまたはシステム構成は、基地局と無線装置の両方に影響を及ぼし得る。すなわち、システム構成は、基地局にローカルに適用されることができ、またシグナリングを介して無線装置に送信され得る。
【００１７】
本発明のある態様によれば、無線信号パスの品質を管理する、基地局内の構造が提供される。例を用いて示すように、基地局は、受信された信号を復号信号に復号するように構成される。こうした復号された信号から、基地局は、送信された信号についてのチャネル品質表示（ＣＱＩ）に関連する品質メトリックを生成することができる。次いで、基地局は、品質メトリックをフレーム品質設定または閾値と比較して、その比較に基づいて、１つまたは複数のシステム構成を調整するかどうか判断する。
本発明の利点は、以下の詳細な説明を読み、また図面を参照すると明らかになり得る。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】基地局および無線装置を含む無線通信システムの例示的な実施形態を示す図である。
【図２】本技術の態様による、図１の基地局の例示的な実施形態におけるＣＱＩフレーム品質メトリックの使用を示す図である。
【図３】本技術の態様による、図１の基地局の例示的な実施形態におけるＣＱＩフレーム品質メトリックの使用を示す図である。
【図４】本技術の態様による、図１の基地局の例示的な実施形態におけるＣＱＩフレーム品質メトリックの使用を示す図である。
【図５】本技術の態様による、図１の基地局の例示的な実施形態におけるＣＱＩフレーム品質メトリックの使用を示す図である。
【図６】本技術の態様による、図１の基地局の例示的な実施形態におけるＣＱＩフレーム品質メトリックの使用を示す図である。
【図７】本技術の態様による、図１の基地局の例示的な実施形態におけるＣＱＩフレーム品質メトリックの使用を示す図である。
【図８】図１の基地局内の例示的なＣＱＩコンポーネントの機能ブロック図である。
【図９】図８の例示的なＣＱＩコンポーネント内で使用されるＣＱＩ消去閾値に関連する差分ビット３状態判定メトリックの例示的なチャートである。
【図１０】基地局および無線装置内の例示的なシステム構成を示す図である。
【図１１】基地局および無線装置内の例示的なシステム構成を示す図である。
【図１２】基地局および無線装置内の例示的なシステム構成を示す図である。
【図１３】基地局および無線装置内の例示的なシステム構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の１つまたは複数の特定の実施形態について以下に述べる。こうした実施形態についての簡潔な説明を提供するため、本明細書では、実際の実装の必ずしもすべての特徴が説明されているとは限らない。任意の工学または設計プロジェクトと同様に、任意の実際のこうした実装の開発において、実装によって異なり得るシステム関連またはビジネス関連の制約の遵守など、開発者の特定の目標を達成するための実装特有の複数の判断が行われるべきであることを理解されたい。さらに、こうした開発努力は、複雑で、時間がかかり得るが、しかし、この開示の利益を得る当業者にとっては、設計、製作および製造の日常的な仕事であることを理解すべきである。
【００２０】
本明細書で開示するこの技術は、基地局と無線装置の間の信号パスの品質を監視するための改良型の手法を提供し得る。具体的には、本明細書で述べる技術は、チャネル品質表示（ＣＱＩ）、およびＣＱＩの品質に関連するメトリックに基づいてシステム構成を動的に調整することに関する。この技術のもとでは、基地局は、様々なシステム構成を動的に調整するかどうか判断するためのフレーム品質メトリックを処理するために使用されるＣＱＩ回復／復号装置、ＣＱＩメトリック生成装置および判定装置を含み得る。具体的には、ＣＱＩコンポーネントは、無線装置と基地局の間で通信するチャネル用のシステム構成を変更するために使用される、短期品質メトリックおよび長期品質メトリックなどの軟判定メトリックを生成し得る。完全と差分の両方のＣＱＩレポートのために使用され得る軟判定メトリックのシーケンスは、ＣＱＩ品質を表し、その累積は、長期ＣＱＩパフォーマンスを反映する。ＣＱＩフレーム品質軟判定メトリックを使用して、Ｒ−ＯＬＰＣについてのＣＱＩパフォーマンスをトラッキングすることができ、また長期品質メトリックを使用して、反復係数を修正し、またセル・スイッチ・スロットを割り当てることができる。したがって、提案する技術によって、無線システムのパフォーマンスを向上させるための方法および装置が提供される。
【００２１】
次に図面に移り、最初に図１を参照すると、基地局および無線装置を組み込む例示的な無線通信システムが示され、参照番号１０によって一般的に参照されている。図１の例示的な実施形態では、基地局１２は、ＣＱＩ回復／復号装置３０、および判定装置３４にＣＱＩメトリックを提供するためのＣＱＩメトリック生成装置３２など、様々なコンポーネントを含む。以下で論じるように、メトリックに基づいて、判定装置３４は、メトリックを様々な設定および閾値と比較して、システム構成を調整することができる。
【００２２】
基地局１２内のメトリック生成について論じる前に、無線通信システム１０および無線装置１８について論じることが有用であり得る。まず初めに、所与の任意のセルラー・エリアにおいて、無線通信システム１０などのセルラー・ネットワークは、１つまたは複数の基地局１２を含み得る。たとえば、無線通信システム１０は、第３世代パートナーシップ・プロジェクト２（３ＧＰＰ２）ＣＤＭＡ２０００ １ｘシステム、１ｘ進化データ音声（ＥＶＤＶ：evolution data and voice）システム、１ｘ進化データ最適化（ＥＶＤＶ：evolution data optimized）システムまたはユニバーサル移動通信システム（ＵＭＴＳ）であり得る。基地局１２を介して、様々なデータ・サービスが、無線装置１８によって表される１つまたは複数の無線装置に提供され得る。さらに、基地局１２は一般に、無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ：Radio Network Controller）２５を介してＰＳＴＮ２６に結合される。ＲＮＣ２５は、複数の基地局内の機能を管理し得る。
【００２３】
無線通信システム１０内で呼が発生するときに、無線装置１８は、基地局１２と通信する。無線装置１８と基地局１２の間の通信は主として、個々の無線装置１８と基地局１２のアンテナ間で介在するエア・インターフェースを介したＲＦ通信によって行われる。それぞれの通信信号パス２０は一般に、下りリンク２２および上りリンク２４を含む。下りチャネルまたはリンク２２は、基地局１２から無線装置１８への信号パス２０の一部である。システムがＣＤＭＡを使用する場合、下りリンク２２は、無線装置１８へのパイロットチャネルに加えて送信される１つまたは複数の符号チャネルを含み得る。上りリンク２４は、無線装置１８から基地局１２への信号パス２０の一部である。システムがＣＤＭＡを使用する場合、上りリンク２４もまた、１つまたは複数の符号チャネルを含み得る。こうした下りリンク２２および上り部分２４を使用することによって、基地局１２および無線装置１８は、互いに通信することができる。
【００２４】
ＣＤＭＡシステムなどの無線通信システム１０がサポートし得る無線装置１８の数に対する実際的な制限は、無線通信システム１０上に存在する干渉または雑音の量に基づく。具体的には、雑音が増加するにつれて、システム容量は減少する。携帯電話などの無線装置１８は同じ周波数で送信するので、無線装置１８からの単一の信号の復号は、受信された信号からその特定の信号を区別することを含む。換言すると、所望されない信号は、所望の信号に対する単に雑音である。したがって、より多くの無線装置１８が無線通信システム１０に追加されるにつれて、所望と不所望の信号間の区別は、雑音の増加のため、ますます難しくなる。無線装置１８の低送信パワーを維持すると、送信によって引き起こされる干渉の量が減少し得る。それとは逆に、各無線装置１８の送信パワーは、基地局１２が誤りなしに信号を復調／復号できるレベルで、維持されなければならない。すなわち、無線装置１８の送信パワーは、所望の信号対雑音比（ＳＮＲ：signal-to-noise-ratio）を達成するように管理され得る。
【００２５】
受信される信号の品質を管理するために、無線装置１８は、基地局１２から下りリンク２２で受信される信号のＣＱＩ品質レベルを判断するために使用され得るＣＱＩ生成器１９を含み得る。ＣＱＩ品質レベルは、無線装置１８によって受信されるパイロット信号のＥｃ／Ｎｔ信号対雑音比（ＳＮＲ）を計算し、計算された値をＣＱＩ品質レベルに変換することによって判断され得る。例を挙げると、ＣＱＩ生成器１９は、たとえばアダマール・エンコーダ、パンクチャー器（puncturer）、変調器、およびマルチプレクサ、信号フリッパーを、他の回路などと共に含み得る。無線装置１８は、Ｒ−ＣＱＩＣＨを介して上りリンク２４で基地局１２にＣＱＩを提供し得る。
【００２６】
基地局１２は、無線装置から送信された信号を受信して、ＣＱＩを処理し得る。具体的には、基地局１２は、ＣＱＩ信号を処理するために、レイク受信機２８、ＣＱＩ回復／復号装置３０、ＣＱＩメトリック生成装置３２、および／または判定装置３４などの構成要素を含み得る。レイク受信機２８は、受信されたベースバンド信号に関するＣＱＩ情報を、逆拡散し、復調し、また復調された信号としてＣＱＩ回復／復号装置３０に提供し得る。
【００２７】
ＣＱＩ回復／復号装置３０およびＣＱＩメトリック生成器３２は、復調された信号を用いて、ＣＱＩ、およびＲ−ＣＱＩＣＨの品質に関するメトリックを生成し提供することができる。具体的には、ＣＱＩ回復／復号装置３０は、無線装置１８から信号を受信し、ＣＱＩ復号／判定メトリックを生成し比較することによって、復調された信号を復号することができる。復号メトリックまたは判定メトリックとして個々に参照され得るＣＱＩ復号／判定メトリックは、完全または差分レポートについてのＣＱＩ品質レベルをそれぞれ表す。次いで、復号および判定メトリックは、ＣＱＩメトリック生成装置３２に提供される。ＣＱＩメトリック生成装置３２は、メトリックおよび関連する信号をさらに処理して、判定装置３４にメトリックを提供し得る。そのメトリックは、完全と差分の両方のモードについての短期品質メトリックおよび長期品質メトリックを含み得る。
【００２８】
判定装置３４は、受信されるメトリックを様々な設定または閾値に対して分析して、様々なシステム構成を調整すべきかどうか判断し得る。その閾値には、スイッチング・スロット閾値、フレーム品質閾値、反復閾値および／または長期品質閾値などが含まれ得る。メトリックを閾値と比較することによって、判定装置３４は、ＣＱＩの変化の原因となるシステム構成をいつ調整するかを判断し得る。３ＧＰＰ２規格でのシステム構成は、完全および／または差分モード、反復係数、スイッチング・スロットの数、スイッチング・フレームの数、外ループ・パワー制御（ＯＬＰＣ）設定、かつ／またはスケジューリング状態などの設定を含み得る。次いで、調整された構成パラメータが判断され、無線装置１８内でＲ−ＣＱＩＣＨ構成を更新するために、新しい設定が、ＦＬ信号チャネルを介して無線装置１８に送信され得る。受信のプロセスが無線装置１８の送信と整合が取れるようにするために、同じ構成が、ローカルのＣＱＩ回復／復号装置３０にも送信され得る。結果として、判定装置３４は、基地局１２および無線装置１８内のシステム構成を動的に更新する閉ループの手法を提供して、全体的なシステム・パフォーマンスを向上させることができる。
【００２９】
上記で論じたＣＱＩフレーム品質メトリックに基づいて、上りリンク２４上のフレームは、フレーム品質閾値などの様々な閾値に基づいて、低品質であると宣言され得る。低品質フレームを宣言すると、ＦＣＨの巡回冗長検査（ＣＲＣ：cyclical redundancy check）によるエラー・イベントの生成に類似のＣＱＩ不良フレーム・イベントが生成され得る。ＣＱＩフレーム・エラー・イベントは、外ループおよび内ループのパワー制御を介して無線装置１８の送信パワーを調整するために、基地局１２内のパワー制御機構によって使用され得る。同様に、判定装置３４は、ＣＱＩ長期品質メトリックを使用して、ＣＱＩＣＨパフォーマンスをトラッキングし、そのメトリックに対する関連する閾値を使用して、ＣＱＩＣＨ構成を調整することができる。図２〜７のそれぞれに、本技術の態様による、図１の基地局の例示的な実施形態における、短期品質メトリックおよび長期品質メトリックなどのＣＱＩフレーム品質メトリックの使用について示す。したがって、図２〜７はそれぞれ、図１と併せると最もよく理解され得る。
【００３０】
図２に、図１の基地局で使用されるフレーム品質閾値に対する、完全モードの完全レポートについてのＣＱＩフレーム品質メトリックの強度の例示的な図を示す。参照番号７０によって参照され得るＣＱＩ品質完全レポート図は、無線装置１８から基地局１２によって受信される信号のＳＮＲに対する、完全レポートのＣＱＩフレーム品質メトリックＣＱＩ＿Ｑ＿Ｆｕｌｌを示している。ダイアグラム７０で、ＣＱＩフレーム品質メトリックの強度は曲線７２によって表されることができ、線７４、７６および７８は、それぞれ異なるフレーム品質閾値を表し得る。フレーム品質閾値７４、７６および７８は、無線装置１８からの完全レポートＣＱＩ送信のために使用される反復係数に基づいて差別化される。有益には、完全モードについてのＣＱＩフレーム品質メトリックを使用して、Ｒ−ＯＬＰＣによって使用される消去数よりも正確な品質情報を提供することができる。
【００３１】
ダイアグラム７０で、ＣＱＩフレーム品質メトリック７２が、それぞれ異なる反復ケースのフレーム品質閾値７４、７６および７８のうちの１つより小さい場合に、「悪品質」イベントなどのＣＱＩの不良イベントが生成される。ＣＱＩ不良イベントは、判定装置３４によって生成され得る。ＣＱＩ不良イベントに基づいて、好ましくないＣＱＩパフォーマンスのために、Ｒ−ＯＬＰＣ設定ポイントが増加され得る。したがって、Ｒ−ＯＬＰＣ設定ポイントの増加によって、上り内ループ・パワー制御（Ｒ−ＩＬＰＣ：reverse inner loop power control）を介した無線装置１８の平均送信パワーの増加がもたらされる。
【００３２】
図３に、基地局１２で使用される差分レポートに関するフレーム品質閾値に対する、差分モードの差分レポートについてのＣＱＩフレーム品質メトリックの強度の例示的な図を示す。参照番号８０によって参照され得るＣＱＩ品質差分レポートの図は、無線装置１８から基地局１２によって受信される信号のＳＮＲに対する、差分レポートのＣＱＩフレーム品質メトリックＣＱＩ＿Ｑ＿Ｄｉｆｆを示している。ダイアグラム８０で、ＣＱＩフレーム品質メトリックの強度は曲線８２によって表されることができ、フレーム品質閾値は、線８４によって表され得る。差分レポートは反復係数による影響を受けないので、図２の議論と同様に、システム構成が調整され得るときを判断するために、単一のフレーム品質閾値８４が使用される。
【００３３】
図４に、図１の基地局１で使用される反復閾値に対する、完全モードの長期ＣＱＩフレーム品質メトリックの強度の例示的な図を示す。参照番号８６によって参照され得る長期ＣＱＩ品質完全レポートの図は、無線装置１８から基地局１２によって受信される信号のＳＮＲに対する、完全レポートの長期ＣＱＩフレーム品質メトリックＣＱＩ＿ＬＴＱ＿Ｆｕｌｌを示している。ダイアグラム８６で、長期ＣＱＩフレーム品質メトリックの強度は曲線８８によって表されることができ、線９２、９４、９６および９８は、それぞれ異なる反復閾値を表し得る。それぞれ異なる反復閾値９２、９４、９６および９８は、無線装置１８と通信するために現在使用されている反復係数に基づいて差別化される。
【００３４】
ダイアグラム８６で、反復係数は、長期ＣＱＩフレーム品質メトリック８８に対して閾値９２、９４、９６および９８を比較することによって判断され得る。たとえば、現在の反復係数が「１」である場合、長期ＣＱＩフレーム品質メトリック８８の値は、反復係数を１から２に増加させるための閾値を表し得る反復閾値９４より小さい値であり得る。したがって、ＣＱＩ品質が低下しているので、反復係数は増加されることができ、それによって、１から２に増加される反復係数がもたらされる。同様に、現在の反復係数が「２」である場合、長期ＣＱＩフレーム品質メトリック８８の値は、反復係数を２から１に減少させるための閾値を表し得る反復閾値９２より大きい値であり得る。ＣＱＩ品質が向上しているので、反復係数は、２から１に減少され得る。したがって、長期ＣＱＩフレーム品質メトリックを、閾値９２、９４、９６および９８と共に使用して、反復係数を調整することができる。
【００３５】
さらに、長期ＣＱＩフレーム品質メトリック８８は、チャネル上で発生し得る極限状態に合わせて調整するために、閾値９０および１００と共に使用され得る。たとえば、チャネル状態が良好であり、Ｒ−ＣＱＩＣＨの現在の操作モードが完全モードである場合、長期ＣＱＩフレーム品質メトリック８８が閾値９０を越えることがあり、それは、ＣＱＩレポートが、完全モードではなく、差分モードに切り換えられ得ることを示している。上述したように、差分モードへの切換えによって、ＣＱＩレポートのパワー消費が低減される。同様に、チャネル状態が不良である場合、長期ＣＱＩフレーム品質メトリック８８は、ＣＱＩレポートの品質が悪すぎることがあることを示す閾値１００より下がり得る。閾値１００未満では、ＣＱＩレポートが信頼できないので、高レート・データ・スケジューリングは許され得ない。したがって、長期ＣＱＩフレーム品質メトリック８８を閾値９０および１００と共に使用して、ＣＱＩレポーティングの効率を向上させることができる。
【００３６】
図５に、図１の基地局で使用される反復閾値に対する、差分モードでの長期ＣＱＩフレーム品質メトリックの強度の例示的な図を示す。差分モードでは、差分モードの完全レポート反復係数を判断するために、初期完全レポート・メトリックが使用され得る。参照番号１０２によって参照され得る長期ＣＱＩ品質差分（モード）完全レポートの図は、無線装置１８から基地局１２によって受信される信号のＳＮＲに対する、初期完全レポートの長期ＣＱＩフレーム品質メトリックＣＱＩ＿ＬＴＱ＿ＤｉｆｆＦｕｌｌを示している。ダイアグラム１０２で、長期ＣＱＩフレーム品質メトリックの強度は曲線１０４によって表されることができ、線１０６、１０８、１１０および１１２は、それぞれ異なる反復閾値を表し得る。それぞれ異なる反復閾値１０６、１０８、１１０および１１２は、無線装置１８と通信するために使用される反復係数に基づいて差別化される。図４の図８３の議論と同様に、反復係数は、閾値１０６、１０８、１１０および１１２を長期ＣＱＩフレーム品質メトリック１０４と比較することによって判断され得る。
【００３７】
したがって、閾値１０６、１０８、１１０および１１２を用いた長期ＣＱＩフレーム品質メトリックの操作は、ダイアグラム８６に類似する。たとえば、現在の反復係数が「１」である場合、長期ＣＱＩフレーム品質メトリック１０４の値は、反復係数を１から２に増加させるための閾値を表し得る反復閾値１０８より小さい値であり得る。結果として、反復係数は、１から２に増加される。したがって、長期ＣＱＩフレーム品質メトリック１０４を閾値１０６、１０８、１１０および１１２と共に使用して、差分モードの反復係数を調整することができる。
【００３８】
図６に、図１の基地局で使用されるスイッチング・スロット閾値に対する、完全モードでの長期ＣＱＩフレーム品質メトリックの強度の例示的な図を示す。参照番号１１４によって参照され得る長期ＣＱＩ品質完全レポート・スイッチングの図は、無線装置１８から基地局１２によって受信される信号のＳＮＲに対する、完全レポートの長期ＣＱＩフレーム品質メトリックＣＱＩ＿ＬＴＱ＿ＦｕｌｌＳｗｉｔｃｈを示している。ダイアグラム１１４で、長期ＣＱＩフレーム品質メトリックの強度は曲線１１６によって表されることができ、線１２０および１２２は、それぞれ異なるスイッチング・スロット閾値を表し得る。スイッチング・スロット閾値１２０および１２２は、無線装置１８の上りリンク２４に提供されるセル・スイッチング・スロットに基づいて差別化される。有益には、完全モードの長期ＣＱＩフレーム品質メトリックを使用して、無線装置１８に割り当てられるスイッチング・スロットを調整することができる。
【００３９】
ダイアグラム１１４で、割り当てられるセル・スイッチング・スロットは、スイッチング・スロット閾値１２０および１２２を長期ＣＱＩフレーム品質メトリック１１６に対して比較することによって判断され得る。たとえば、無線装置１８について、スイッチング・スロット数に関する現在のシステム構成またはパラメータは、「２」である。長期ＣＱＩフレーム品質メトリック１１６の値が、割り当てられるスイッチング・スロットの数を２から４に増加させるための閾値を表し得るスイッチング・スロット閾値１２０より小さい場合には、ＣＱＩ品質が低下しているので、スイッチング・スロットの数は、２から４に増加される。長期ＣＱＩフレーム品質メトリック１１６が閾値１２０または１２２より大きい場合、簡略化のためスイッチング・スロットの数を減少させず、サービス品質を維持することが望まれ得る。したがって、長期ＣＱＩフレーム品質メトリックを、閾値１２０および１２２と共に使用して、スイッチング・スロットを調整することができる。
【００４０】
上記で論じた完全モードと同様に、図７に示すように、差分レポートの長期品質メトリックを使用して、差分モードでのスイッチング・スロットの数を判断することができる。図７に、図１の基地局で使用されるスイッチング・スロット閾値に対する、差分モードでの長期ＣＱＩフレーム品質メトリックの強度の例示的な図を示す。参照番号１２４によって参照され得る長期ＣＱＩ品質差分レポート・スイッチングの図は、無線装置１８から基地局１２によって受信される信号のＳＮＲに対する、差分レポートの長期ＣＱＩフレーム品質メトリックＣＱＩ＿ＬＴＱ＿ＤｉｆｆＳｗｉｔｃｈを示している。ダイアグラム１２４で、長期品質メトリックと称され得る長期ＣＱＩフレーム品質メトリックの強度は、曲線１２６によって表されることができ、線１２８および１３０は、スイッチング・スロット数を判断するためのそれぞれ異なるスイッチング・スロット閾値を表し得る。それぞれ異なるスイッチング・スロット閾値１２８および１３０は、無線装置１８に割り当てられるスロットの数に基づいて差別化される。図６のダイアグラム１１４の議論と同様に、割り当てられるセル・スイッチング・スロットは、スイッチング・スロット閾値１２８および１３０を、長期ＣＱＩフレーム品質メトリック１２４に対して比較することによって判断され得る。完全モードとは異なり、差分長期品質メトリック１２６の値が閾値１３２より小さい場合、ＣＱＩレポーティング・モードは、ＣＱＩ回復および復号のパフォーマンスを保証するために、差分モードから完全モードに切り換えられ得る。ＣＱＩ装置３６によるＣＱＩメトリックの生成について、図８で以下に詳しく説明する。
【００４１】
図８に、図１の基地局内の例示的なＣＱＩコンポーネントの機能ブロック図が示されている。この実施形態では、レイク受信機２８は、無線装置１８のうちの１つから、ベースバンド信号ＢＢＳを受信する。ＣＱＩコンポーネントは、Ｒ−ＣＱＩＣＨ上で受信されたＣＱＩを評価し、適切なＣＱＩフレーム品質メトリックを計算する。次いで、判定装置３４は、システム・パフォーマンスを向上させるために、構成およびパラメータを判断し、最適化する。ＣＱＩＣＨの品質維持のため、事前に定められた閾値が、判定装置３４によって使用される。
【００４２】
上述したように、レイク受信機２８は、無線装置１８から受信される信号を復調するための様々なコンポーネントを含み得る。たとえば、レイク受信機２８は、復調／ＣＱＩシンボル回復装置１３４およびチャネル推定装置１４０を含み得る。復調／ＣＱＩシンボル回復装置１３４は、無線装置１８からベースバンド信号（ＢＢＳ:baseband signal）を受信するために使用され得る。レイク受信機／ＣＱＩシンボル回復装置１３４は、受信された信号ＢＢＳを逆拡散し、復調し、結合するように機能し得る。
【００４３】
さらに、ベースバンド信号ＢＢＳの位相シフトを評価するために、レイク受信機２８内で、チャネル推定装置１４０も使用され得る。位相シフト除去プロセスは、信号レベルで、いくらかのバイアスを取り入れ得る。したがって、補償係数が、チャネル推定装置１４０内で計算され、次いで、ＣＱＩメトリック生成装置３２に提供される。
【００４４】
上述したように、ＣＱＩコンポーネントは、復調／ＣＱＩシンボル回復装置１３４から供給される復調された信号の情報を処理するための様々なコンポーネントを含むＣＱＩ回復／復号装置３０を含み得る。たとえば、ＣＱＩ回復／復号装置３０は、ＣＱＩ完全レポート・デコーダ１３６およびＣＱＩ差分ビット判定装置１３８を含む。ＣＱＩ完全レポート・デコーダ１３６は、復調された軟シンボルを使用して、復号をさらに実施する。ＣＱＩ完全レポート・デコーダ１３６は、復調された軟シンボルを、ルックアップ・テーブル内の１６個の異なる値のうちの１つに復号し得る。復号メトリックは、軟シンボルから計算される。対応する１６個の復号メトリックに対応するＣＱＩワードの約１６個の推定値を含み得る復号メトリックは、次いで、値のリストまたはテーブルを形成するためにソートされる。最大の復号メトリックに対応するＣＱＩワードは、無線装置１８から送信される復号されたワードである。最大復号メトリックは、ＣＱＩフレーム品質メトリック・アキュムレータ１４２に送信される。さらに、ＣＱＩ完全レポート・デコーダ１３６は、下りリンク２２のために使用されるパワー調整のために、スケジューラ（図示せず）などの他のコンポーネントに、信号ＦｕｌｌＣＱＩを介して完全レポートを提供し得る。
【００４５】
同様に、ＣＱＩ差分ビット判定装置１３８もまた、復調された信号を使用して、ＣＱＩ差分レポートのために復調／ＣＱＩシンボル回復装置１３４から提供される品質情報をさらに処理することができる。差分レポートは単一のビットなので、そのビットは、復調された信号（軟シンボル）に対して硬判定を行うことによって取得され得る。実際に、復調された信号は、差分ビット判定メトリックとして働く。消去が差分レポートのＣＱＩ品質メトリックとして示される場合、ＣＱＩ差分ビット判定装置１３８は、３状態判定プロセスを実施することができ、このプロセスについては、図９で以下に論じる。軟判定メトリックを生成するために、ＣＱＩ差分ビット判定装置１３８は、ＣＱＩメトリック生成装置３２に、差分判定メトリック信号Ｄｉｆｆ＿Ｄｅｃｉｓｉｏｎ＿Ｍｅｔｒｉｃを供給することができ、また下りリンク２２のためのリソース割当てのため、スケジューラ（図示せず）に、信号ＤｉｆｆＣＱＩを介して差分レポートを提供することができる。
【００４６】
ＣＱＩメトリック生成装置３２は、ＣＱＩ回復／復号装置３０から供給される信号からメトリックを生成するための様々なコンポーネントを含み得る。たとえば、ＣＱＩメトリック生成装置３２は、ＣＱＩフレーム品質メトリック・アキュムレータ１４２、第１の除算装置１４４、第２の除算装置１４６、長期フィルタ装置１４８およびチャネル推定加算装置１５０を含み得る。ＣＱＩフレーム品質メトリック・アキュムレータ１４２は、ＣＱＩ完全レポート・デコーダ１３６からの復号メトリック信号Ｍａｘ＿Ｄｅｃｏｄｅ、およびＣＱＩ差分ビット判定装置１３８からの差分判定メトリック信号Ｄｉｆｆ＿Ｄｅｃｉｓｉｏｎ＿Ｍｅｔｒｉｃを累積し得る。次いで、信号は、第１除算装置１４４および第２除算装置１４６に供給され得る。
【００４７】
第１除算装置１４４および第２除算装置１４６は、ＣＱＩフレーム品質メトリック・アキュムレータ１４２および加算装置１５０から信号を受信し得る。加算装置１５０からの信号は、チャネル推定スケーリング係数であり、ＣＱＩフレーム品質メトリック・アキュムレータ１４２は、差分または完全モードに特有であり得る。たとえば、第１除算装置１４４は完全モードについてのＣＱＩフレーム品質メトリックに関する信号を受信することができ、第２除算装置１４６は、差分モードについてのＣＱＩフレーム品質メトリックに関する信号を受信することができる。ソースに関係なく、第１除算装置１４４および第２除算装置１４６は、各装置からもたらされる信号を、長期フィルタ１４８および判定装置３４に供給する。具体的には、第１除算装置１４４は信号ＣＱＩ＿Ｑｕａｌｉｔｙ＿Ｆｕｌｌを判定装置３４に提供し、第２除算装置１４６は、信号ＣＱＩ＿Ｑｕａｌｉｔｙ＿Ｄｉｆｆを判定装置３４に提供する。
【００４８】
長期フィルタ装置１４８では、第１除算装置１４４および第２除算装置１４６からの信号を処理して、特定の時間間隔からのＣＱＩ情報を含む信号を生成することができる。第１除算装置１４４から、完全モードについての長期メトリックに関連する信号ＣＱＩ＿Ｑｕａｌｉｔｙ＿Ｆｕｌｌ＿ＬＴが生成される。同様に、第２除算装置１４６から、差分モードについての長期メトリックに関連する信号ＣＱＩ＿Ｑｕａｌｉｔｙ＿Ｄｉｆｆ＿ＬＴが生成される。長期品質メトリックは、１つまたは複数のデータ・フレームを含み得るフレーム・ベースのＣＱＩフレーム品質メトリックに長期フィルタをかけることによって得られる。次いで、信号は、長期フィルタ装置１４８から判定装置３４に供給される。
【００４９】
判定装置３４は、ＣＱＩフレーム品質メトリックを含む信号を受信し、閾値１４９に対してＣＱＩフレーム品質メトリックを分析し得る。閾値１４９は、閾値信号Ｔｈｒｅｓｈによって表される所定の値であり得る。閾値１４９は、メモリ内に格納されており、また無線装置１８と基地局１２の間の通信のためのベースラインとして使用される所定の、または調整可能な設定を含み得る。たとえば、閾値１４９には、スイッチング・スロット閾値、フレーム品質閾値、反復閾値、長期品質閾値およびＣＱＩ消去閾値が含まれ得る。
【００５０】
上記で論じたように、判定装置３４は、ＣＱＩフレーム品質メトリックおよび閾値１４９に基づいて、無線装置１８にフィードバック信号を供給し、かつ／またはシステム構成１５１を更新し得る。システム構成１５１は、たとえば完全／差分モード表示、反復係数、スイッチング・スロット数および／またはスイッチング・フレーム数、Ｒ−ＯＬＰＣ設定、かつ／またはスケジューリング状態など、ＣＱＩＣＨのための設定または構成を含み得る。システム構成１５１は、基地局１２のメモリ内に格納され得る。システム構成を含むこうした信号は、判定信号（ＤＳ：decision signal）と称され得る。したがって、判定装置３４は、Ｒ−ＣＱＩＣＨのＣＱＩに関連する様々なメトリックに基づいて、システム構成が変更されるべきか判断し得る。
【００５１】
ＣＱＩフレーム品質メトリックの計算は、ＣＱＩ回復／復号装置３０およびＣＱＩメトリック生成装置３２によって生成され得る。ＣＱＩ回復／復号装置３０では、システムのパフォーマンス向上のために、差分および完全モードにおける消去に関連するＣＱＩフレーム品質メトリックの計算が使用され得る。たとえば、消去は、一般に完全レポートについて生成されるが、差分レポートについても、ＣＱＩ回復／復号装置３０内でＣＱＩ差分ビットに対する３状態判定を実施することによって生成され得る。ＰＧＧｉでのＣＱＩ差分ビット３状態判定メトリックは、以下の数式によって与えられる。
Ｄｉｆｆ＿ＴｈｒｅｅＳｔａｔｅ＿Ｍｅｔｒｉｃｉ＝Ｄｉｆｆ＿Ｈａｒｄ＿Ｄｅｃｉｓｉｏｎ＿Ｍｅｔｒｉｃｉ／Ｃｈｅｓｔ＿Ｆａｃｔｏｒｉ
【００５２】
ＰＧＧｉでの差分ビット硬判定メトリックは、以下の通りである。
Ｒ−ＦＨＣがオンの場合は、
【数１】
Ｒ−ＦＨＣがオフの場合は、
【数２】
こうした数式では、パワー制御グループ（ＰＣＧ）は、下りチャネル２２および／または上りチャネル２４上で１．２５ｍｓ間隔であり得る時間間隔である。さらに、（複素形の）ｒは、レイク受信機／ＣＱＩシンボル回復装置１３４内で受信信号を合成する前の受信信号であり、ｊは１ＰＣＧの間に反復される、差分ビットのシンボル数であり、ｋは、合成されるフィンガー（finger）の数である。以下のシンボル、
【数３】
は、フィンガーｋおよびシンボルｊにおけるチャネル推定の複素共役である。Ｃｈｅｓｔ＿Ｆａｃｔｏｒは、チャネル推定に基づく、ＰＧＧｉでのスケーリング係数である。チェスト係数（chest factor）は、以下の数式によって表される。
【数４】
こうした数式および差分ビット３状態判定メトリックに基づいて、図９に示すように、３つの異なる状態が、ＣＱＩ差分ビット判定装置１３８によって判断され得る。
【００５３】
図９は、図９の例示的なＣＱＩ装置内の関連するＣＱＩ消去閾値１５６および１５８と共に使用される差分ビット３状態判定メトリックＤｉｆｆ＿ＴｈｒｅｅＳｔａｔｅ＿Ｍｅｔｒｉｃの例示的なチャートである。線１５４によって表される差分ビット３状態判定メトリック（Ｄｉｆｆ＿ＴｈｒｅｅＳｔａｔｅ＿Ｍｅｔｒｉｃ）は、ＣＱＩアップ状態ＣＱＩ＿ＵＰ、ＣＱＩダウン状態ＣＱＩ＿Ｄｏｗｎ、またはＣＱＩホールド状態ＣＱＩ＿Ｈｏｌｄなど、３つの状態に分割され得る。状態は、ＣＱＩ消去閾値１５６および１５８に関連して、差分ビット３状態判定メトリック１５４の値に基づいて分割される。差分ビット３状態判定メトリック１５４を３つの状態に分割することによって、差分モードについての消去が判断され得る。したがって、上記で論じたように、フレーム全体に渡る消去の数が判断され得る。
【００５４】
３状態を提供するために、所定の値１５５の反対側にある２つのＣＱＩ消去閾値１５６および１５８は、線１５４を横断し得る。所定の値１５５は、「０」であっても、別の適切なベース値でもよい。ＣＱＩアップ閾値１５６は、ＣＱＩホールド状態ＣＱＩ＿ＨｏｌｄからＣＱＩアップ状態ＣＱＩ＿Ｕｐを分割するために使用され得る。ＣＱＩアップ状態ＣＱＩ＿ＵｐはＣＱＩ品質が向上していることを示すことができ、ＣＱＩホールド状態ＣＱＩ＿Ｈｏｌｄは、消去が生じたことを示し得る。同様に、ＣＱＩダウン消去閾値１５８は、ＣＱＩダウン状態ＣＱＩ＿ＤｏｗｎからＣＱＩホールド状態ＣＱＩ＿Ｈｏｌｄを分割するために使用され得る。
【００５５】
一例として、差分ビット３状態判定メトリック１５４は、所与のＰＧＧｉにおける判定の３つの基本のタイプのうちの１つであり得る。たとえば、差分ビット３状態判定メトリック１５４がＣＱＩダウン消去閾値１５８より小さい場合は、差分ビット３状態は、ＣＱＩダウン状態ＣＱＩ＿Ｄｏｗｎに判定される。すなわち、無線装置１８からのＣＱＩビットは、現在のＣＱＩ値が減少していることを示す「０」と解釈され得る。さらに、差分ビット３状態判定メトリック１５４がＣＱＩアップ閾値１５６より大きい場合は、差分ビット３状態は、ＣＱＩアップ状態ＣＱＩ＿Ｕｐに判定される。結果として、無線装置１８からのＣＱＩビットは、現在のＣＱＩ値が増加していることを示す「１」と解釈され得る。最後に、差分ビット３状態判定メトリック１５４がＣＱＩアップ消去閾値１５６以下であり、またＣＱＩダウン消去閾値１５８以上である場合は、受信されたＣＱＩ信号の品質が良好でないことが示されている。したがって、差分ビット３状態は、ＣＱＩホールド状態ＣＱＩ＿Ｈｏｌｄに判定される。判定メトリックがこの領域であり、また２状態判定が行われる場合には、エラーを引き起こす可能性が高くなる。その結果、無線装置１８からのＣＱＩビットは解釈されることができず、消去が宣言され得る。
【００５６】
有益には、消去を宣言することによって、送信されるＣＱＩビットは廃棄されることができ、信頼できない情報は、使用され得ない。消去は、上りリンク２４のチャネル状態が適切なレベルで機能していないことを示す。さらに、消去は、差分モードでのフレーム品質メトリックとして使用されるために、あるフレームについての差分レポートのために生成され得る。３状態判定法の目的のうちの１つは、ＣＱＩ信号品質およびチャネル状態を示すことである。それは消去を作成するためだけに使用されることができ、ＣＱＩ差分ビットは、２状態判定によって依然として判断される。
【００５７】
別のＣＱＩフレーム品質メトリックは、ＣＱＩフレーム品質軟判定メトリックとすることができる。上記で論じたように、消去は、完全または差分復号／判定メトリックにおいて硬判定を行うことによって生成される。硬判定は、ある程度の情報の損失をもたらす。情報損失を回避するために、フレーム・ベースの品質メトリックは、１フレームまたは複数フレーム単位の消去数よりも正確な、信号品質に関する測定を提供し得る。したがって、ＣＱＩフレーム品質軟判定メトリックは、ＣＱＩ値の信頼性に関する、より正確な情報を提供することによって、システムを向上させ得る。
【００５８】
ＣＱＩフレーム品質軟判定メトリックは、上記で論じたように、ＣＱＩメトリック生成装置３２によって生成される。ＣＱＩフレーム品質軟判定メトリックは、あるフレームついてのＰＣＧベース消去メトリックを累積することによって生成される。完全モードでは、ＣＱＩフレーム品質軟判定メトリックは、スイッチング期間および非スイッチング期間について、それぞれ異なるやり方で計算され得る。通常の操作モードであり、またセル・スイッチが関与しない非スイッチング期間の間は、ＣＱＩフレーム品質軟判定メトリックは、以下の数式によって表される。
【数５】
ただし、ｉはＰＣＧ指数であり、ｊは、ＰＣＧ指数ｉをＣＱＩ反復係数ＣＱＩ−ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ−ｆａｃｔｏｒで割った値にほぼ等しい。チャネル推定係数Ｃｈｅｓｔ＿Ｆａｃｔｏｒは、消去メトリックの生成に関して上記で定義されている。さらに、ＤｅｃｏｄｅＭｅｔｒｉｃは、Ｍ個の異なるメトリックを含み得るＣＱＩ完全レポート復号メトリックである。ＣＱＩ完全レポート復号メトリックＤｅｃｏｄｅＭｅｔｒｉｃは、ＰＣＧのＣＱＩ反復係数ＣＱＩ−ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ−ｆａｃｔｏｒに渡って累積される。またＣＱＩ＿ｆｒｍは、累積がＣＱＩオフセット・フレームについてのものであることを示す。スイッチング期間の間は、ＣＱＩフレーム品質軟判定メトリックは、スイッチング表示なしのフレーム内の領域に渡って累積され得る。この期間の間のＣＱＩフレーム品質軟判定メトリックは、以下の数式によって表される。
【数６】
この数式では、ＣＱＩ＿ｒｅｇＡは、ＣＰＩレポートを運ぶＣＱＩフレーム内の継続時間すなわち「領域Ａ」である。領域Ａでは、ＣＱＩセル・スイッチ表示は生じない。したがって、この数式によって、ＣＱＩメトリック生成装置３２から判定装置３４に供給される信号のうちの１つがもたらされる。
【００５９】
同様に、差分モードでは、初期完全レポートについてのＣＱＩフレーム品質軟判定メトリックは、以下の数式によって表される。
【数７】
この数式では、Ｒｅｐｔ＿ＦｃｔはＣＱＩ反復係数であり、ＤｅｃｏｄｅＭｅｔｒｉｃは、ＰＣＧのＣＱＩ反復係数Ｒｅｐｔ＿Ｆｃｔに渡って累積される。この数式によって、ＣＱＩメトリック生成装置３２から判定装置３４に供給される信号のうちの別の信号がもたらされる。この計算は、セル・スイッチによる影響を受けない。
【００６０】
差分モードの差分レポートについてのＣＱＩフレーム品質メトリックは、スイッチング期間に計算されることも、非スイッチング期間に計算されることもある。非スイッチング期間では、差分モードの差分レポートについてのＣＱＩフレーム品質メトリックは、以下の数式によって表される。
【数８】
スイッチング期間中、有効なＣＱＩレポートは、領域Ａで発生する。フレーム品質メトリックは、領域Ａからだけ取得され得る。
【数９】
したがって、これらの数式によって、ＣＱＩメトリック生成装置３２から判定装置３４に供給される信号のうちの別の信号がもたらされる。
【００６１】
さらに、提供されるＣＱＩフレーム品質メトリックを向上させるために、他のいくつかの考慮事項が使用される。たとえば、差分レポートについてのＣＱＩフレーム品質メトリックの累積は、完全レポート、および品質メトリックに関する反復係数の効果を回避するために、差分モードにおいて、ＰＣＧ４（ｉ＝４）から開始し得る。またチャネル推定スケーリング係数の累積の長さは、ＰＣＧベースの復号／判定メトリックの累積の長さと同じであり得る。
【００６２】
レイク受信機２８、ＣＱＩ回復／復号装置３０、ＣＱＩメトリック生成装置３２および判定装置３４は、本明細書で述べる技術を使用して設計され得るハードウェア装置またはルーチンの一例にすぎないことを理解されたい。たとえば、こうしたコンポーネントは、ルーチンやコードなどのソフトウェア・プログラム、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ：field programmable gate array）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ：digital signal processor）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ：application specific integrated circuit）などのファームウェアまたはハードウェア、および／あるいはこうしたハードウェア・コンポーネントの組合せとして実装され得る。実際に、本発明は、様々な修正および代替の形が可能であり得るが、特定の実施形態について、図面内の例によって示され、また本明細書で詳細に述べられている。しかし、本発明は、開示した特定の形に限定されるものではないことを理解されたい。そうではなく、本発明は、添付の特許請求の範囲によって定義される本発明の精神および範囲内に含まれるすべての変形物、等価物および代替物を網羅するものである。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般には、無線通信システムに関し、より詳細には、ベースバンド信号処理およびリソース管理に関する。
【背景技術】
【０００２】
この節は、以下で説明され、かつ／または特許請求の範囲に記載される本発明の様々な態様に関連し得る技術の様々な態様に読者を導くためのものである。この議論は、本発明の様々な態様についてのよりよい理解を促すための背景情報を読者に提供するのに役立つと考えられる。したがって、こうした記載は、従来技術を認めるものとしてではなく、この観点から読まれたい。
【０００３】
高速データ伝送のためのサポートに関連する第３世代すなわち「３Ｇ」規格では、制御および品質情報を運ぶために、オーバーヘッド・チャネルが提供される。品質および制御情報は、リンク品質表示（quality indication）、復号肯定応答、およびレート制御コマンドを含む。具体的には、本明細書中で参考として援用するＣＤＭＡ２０００規格改訂Ｃ／Ｄでは、高速下りリンク・パケット・データ・チャネル（Ｆ−ＰＤＣＨ：Forward Link Packet Channel）をサポートするために、上りチャネル品質表示チャネル（Ｒ−ＣＱＩＣＨ：Reverse Channel Quality Indication Channel）である上りリンク（ＲＬ：Reverse Link）が使用される。Ｒ−ＣＱＩＣＨは、下りリンクの高レート・パケット・データ・スケジューリングおよびセル・スイッチングのための情報を運ぶ。
【０００４】
高速データ・サービスが提供される場合、無線装置は、基地局に、チャネル品質表示（ＣＱＩ：Channel Quality Indicator）レポートを連続的に送信する。ＣＱＩレポートは、無線装置での下りリンク（ＦＬ：Forward link）パイロット・エネルギーについての測定である。ＣＱＩレポートは、１．２５ｍｓの時間間隔であるパワー制御グループ（ＰＣＧ：Power Control Group）ごとに更新される。ＣＱＩフレームは、１６ＰＣＧタイム・スロットを含み、２０ｍｓ継続する。
【０００５】
さらに、３ＧＰＰ２規格は、基地局および無線装置内で調整され得る、ＣＱＩＣＨのための様々な構成を提供する。第３世代パートナーシップ・プロジェクト２（３ＧＰＰ２：Third Generation Partnership Project 2）では、完全レポートおよび差分レポートである、２つのタイプのＣＱＩレポートが認められている。完全レポートは、現在のＰＣＧの間のパイロット信号のサンプルを表す４ビットのＣＱＩワードである。差分レポートは、直前のＣＱＩから現在のＣＱＩの変化を表す１ビットの表示である。完全レポートは、１ビット表示である差分レポートより多くの信号パワーを使用する。したがって、３ＧＰＰ２規格は、Ｒ−ＣＱＩＣＨが完全モードおよび／または差分モードで動作するように構成され得ることを指定している。完全モードでは、ＣＱＩフレーム内のすべてのＰＣＧスロットが、完全レポートを運ぶ。差分モードでは、完全レポートはＣＱＩフレームの最初に作成され、その後に、差分ビットが続く。また完全モードと差分モードの両方において完全レポートが再送信される、たとえば１、２または４であり得る回数を調整するために、反復係数が、Ｒ−ＣＱＩＣＨのために設定され得る。適用される完全レポートの回数は、差分モードのＣＱＩフレームの最初に、反復係数によって決定される。同様に、セル・スイッチ表示パターンを提供するために、スイッチング・スロットの数も調整され得る。したがって、システムまたはチャネル構成情報のそれぞれが、ＣＱＩ信号を提供するために消費されるパワーに影響を及ぼし、また信号品質向上のために様々な調整をもたらし得る。
【０００６】
たとえば、図１０および１１に示すように、それぞれ異なるＰＣＧに対するＣＱＩ信号パワーの関係を示す例示的な図が提供される。図１０で、参照番号１６０によって参照され得る完全レポートの図が、それぞれ異なるＰＣＧ１６２ａ〜１６２ｖに渡って、各完全レポートＦａ〜ＦｇのＣＱＩ信号パワーを示している。この図１６０では、Ｒ−ＣＱＩＣＨのためのシステム構成は、完全モードに設定されるモード、および２に設定される反復係数を含み得る。したがって、ＰＣＧ１６２ａ〜１６２ｂでは、それぞれのＰＣＧについて同じ完全レポートＦａが発行されている。Ｒ−ＣＱＩＣＨに割り当てるパワーを減少させるために、システム構成は、図１１に示すように、モードが差分モードに調整され、また反復係数が１に調整され得る。図１１では、参照番号１６６によって参照され得る差分レポートの図が、ＰＣＧ１６８ａ〜１６８ｖに渡って、完全レポートＦｉおよび各差分レポートＤａ〜ＤｏについてのＣＱＩ信号パワーを示している。この図１６６では、Ｒ−ＣＱＩＣＨのためのシステム構成は、差分モードに設定されるモード、および１に設定される反復係数を含み得る。したがって、第１のＰＧＣ１６８ａでは、完全レポートＦｉは、示されたＣＱＩ信号パワーレベル１７０で提供されることができ、それに続くＰＣＧ１６８ｂ〜１６８ｐの差分レポートＤａ〜Ｄｏは、示されたＣＱＩ信号パワーレベル１７２で提供され得る。したがって、システム構成は、ＣＱＩ信号パワーに影響を及ぼす。
【０００７】
同様に、図１２および１３で、スイッチング・スロットの例示的な図が、ＰＣＧに対するＣＱＩ信号のパワーを示している。図１２で、参照番号１７４によって参照され得る完全スイッチング・リポートの図が、各ＰＣＧ１７６ａ〜１７６ｖについて、各完全レポートＦ１〜Ｆ１２のＣＱＩ信号パワーを示している。この図１７４で、Ｒ−ＣＱＩＣＨのためのシステム構成は完全モードに設定されることができ、またスイッチング・スロットの数は、４に設定され得る。したがって、ＰＣＧ１７６ａ〜１７６ｌに渡って、完全レポートＦ１〜Ｆ１２が提供され、ＰＣＧ１７６ｍ〜１７６ｐでは、セル・スイッチ表示パターンを運ぶために、スイッチング・スロットＳ１〜Ｓ４が割り当てられ得る。反復係数が２に増加される場合、スイッチング・スロット情報を繰り返すために使用されるスイッチング・スロットの数は増加されることができ、図１３に示すように、モードは、ＣＱＩ信号パワーを減少させるために、差分モードに設定され得る。図１３で、参照番号１８０で参照され得る差分スイッチング・レポートの図が、各完全レポートＦ１３、差分レポートＤ１〜Ｄ６、およびスイッチング・スロットＳ５〜Ｓ７についてのＣＱＩ信号パワーを示している。したがって、２に設定される反復係数では、スイッチング・スロットＳ５〜Ｓ７は、ＰＣＧ１８２ｉ〜１８２ｐを使用し得る。差分モードに設定されるモードでは、差分レポートＤ１〜Ｄ６が提供されるときに、ＰＣＧ１８２ｃ〜１８２ｈの間で、ＣＱＩ信号パワーが節約され得る。したがって、システム構成は、ＣＱＩ信号パワーに影響を及ぼす。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】ＣＤＭＡ２０００規格改訂Ｃ／Ｄ
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、３ＧＰＰ２規格は、それぞれ異なるシステム展開シナリオに基づいて、最適化されたＣＱＩ構成をどのように判断するかについて対処していない。具体的には、３ＧＰＰ２規格は、それぞれ異なるシステム展開シナリオに基づいてＣＱＩシステムまたはＣＱＩチャネル構成をどのように動的に調整するかを判断するための機構を提供していない。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の実施形態は、無線装置と通信される信号の品質を維持する基地局で効率的な方法を設計することに関し得る。本明細書で述べる特定の例示的な諸実施形態は、符号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ：code division multiple access）に関する。しかし、本発明の実施形態は、ユニバーサル移動通信システム（ＵＭＴＳ：Universal Mobile Telecommunication System）など、他のタイプの通信システムに関し得ることが当業者には理解されよう。３ＧＰＰ２規格を使用したＣＤＭＡシステムにおけるチャネル品質表示（ＣＱＩ）の使用についての簡潔な説明を、例を用いて本明細書で示す。
【００１１】
一般に、データ・サービスをサポートする無線システムでは、データおよび制御チャネルは、バースト・タイプのトラフィックを運ぶ。こうしたチャネルは、チャネル状態を連続して監視することが望まれるため、システム使用のリンク品質をトラッキングするために使用するのに適していない。しかし、上述したように、リンク品質情報を時宜を得た、一定したやり方で提供するために、連続したオーバーヘッド・チャネルが使用され得る。結果として、サービス品質を保証し、システム容量を向上させるための品質保護およびリソース割当てのために、連続したオーバーヘッド・チャネルの監視が使用される。
【００１２】
ＣＤＭＡ２０００規格改訂Ｃ／Ｄでは、上述したように、下りリンク・パケット・データ・チャネル（Ｆ−ＰＤＣＨ）をサポートするために、Ｒ−ＣＱＩＣＨなどのオーバーヘッド・チャネルが使用される。ＦＬ高レート・データ・サービスが無線装置によって要求される限り連続的に動作するＲ−ＣＱＩＣＨは、下りリンク高レート・パケット・データ・スケジューリングおよびセル・スイッチングに関する情報を運ぶ。結果として、それは、Ｒ−ＣＱＩＣＨ自体のパワー制御、セル・スイッチ、スケジューリングおよび品質制御など、システム適用のためのＲＬ品質メトリックを提供するために使用され得る。
【００１３】
Ｒ−ＣＱＩＣＨはスケジューリングおよびセル・スイッチに関する情報を運ぶので、Ｒ−ＣＱＩＣＨの品質は、全体的なシステム・スループットおよびセル・スイッチのパフォーマンスに影響を及ぼし得る。したがって、そのチャネルの品質を維持するために、増加された送信パワーが、Ｒ−ＣＱＩＣＨに割り当てられ得る。しかし、Ｒ−ＣＱＩＣＨは、連続チャネルなので、Ｒ−ＣＱＩＣＨのレポーティング・モードによって、他の上りリンク・チャネルに匹敵する、またはそれ以上の大きいパワーを消費し得る。したがって、全体的なシステム容量を向上させるために、Ｒ−ＣＱＩＣＨによって消費されるパワーを減少させることが有利であり得る。
【００１４】
システム・パフォーマンスを測定するために、フレーム品質表示として、消去が使用され得る。すなわち、フレーム単位の消去の数を使用して、Ｒ−ＣＱＩＣＨの品質を監視することができる。消去の生成は、ある度合いの情報損失を引き起こす硬判定を伴う。こうした消去は、差分モードではなく、完全モードについて提供される。しかし、Ｒ−ＣＱＩＣＨは、完全モードと差分モードで使用され、パワー消費を減少させるために、差分モードが使用される。結果として、フレーム品質表示が完全レポートからの消去の数に基づいている場合は、差分モードのフレームにおいて、十分な消去情報が得られないことがある。したがって、完全レポートに加えて差分レポートについても、フレーム・ベースのＣＱＩチャネル品質メトリックを生成することが有利であり得る。さらに完全レポートと差分レポートの両方について、Ｒ−ＣＱＩＣＨの品質に関する改善された情報を提供するために、消去の数ではなく、軟判定メトリックが望まれる。
【００１５】
さらに、完全レポートと差分レポートの両方について一貫したフレーム品質メトリックを使用して、長期品質メトリックと称され得る長期ＣＱＩフレーム品質メトリックを生成することができる。長期品質メトリックは、複数のフレームに渡ってフレーム・ベースの品質メトリックをフィルタリングすることによって生成される。
【００１６】
したがって、この技術のもとでは、Ｒ−ＣＱＩＣＨの品質を維持するために、完全モードと差分モードについてメトリックが提供され得る。こうしたメトリックを使用して、システムまたはＣＱＩチャネル構成、およびパワー設定を動的に調整することができる。すなわち、差分モードと完全モード間の切換え、反復係数の調整、および／またはスイッチング・スロットの数の調整など、チャネル構成は、それぞれ異なるシステム・シナリオ、およびメトリックによって示されるチャネル状態に基づいて調整され得る。またフレーム品質メトリックを使用して、ＣＱＩの信頼性に基づいて、Ｆ−ＰＤＣＨ上の高速データ伝送のスケジューリングを継続するか、または停止するかを判断することができる。同様に、ＣＱＩ送信のパワーを調整するために、外ループ・パワー制御（ＯＬＰＣ：Outer Loop Power Control）が、短期ＣＱＩフレーム品質メトリックに基づいて調整され得る。更新されたＣＱＩチャネルまたはシステム構成は、基地局と無線装置の両方に影響を及ぼし得る。すなわち、システム構成は、基地局にローカルに適用されることができ、またシグナリングを介して無線装置に送信され得る。
【００１７】
本発明のある態様によれば、無線信号パスの品質を管理する、基地局内の構造が提供される。例を用いて示すように、基地局は、受信された信号を復号信号に復号するように構成される。こうした復号された信号から、基地局は、送信された信号についてのチャネル品質表示（ＣＱＩ）に関連する品質メトリックを生成することができる。次いで、基地局は、品質メトリックをフレーム品質設定または閾値と比較して、その比較に基づいて、１つまたは複数のシステム構成を調整するかどうか判断する。
本発明の利点は、以下の詳細な説明を読み、また図面を参照すると明らかになり得る。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】基地局および無線装置を含む無線通信システムの例示的な実施形態を示す図である。
【図２】本技術の態様による、図１の基地局の例示的な実施形態におけるＣＱＩフレーム品質メトリックの使用を示す図である。
【図３】本技術の態様による、図１の基地局の例示的な実施形態におけるＣＱＩフレーム品質メトリックの使用を示す図である。
【図４】本技術の態様による、図１の基地局の例示的な実施形態におけるＣＱＩフレーム品質メトリックの使用を示す図である。
【図５】本技術の態様による、図１の基地局の例示的な実施形態におけるＣＱＩフレーム品質メトリックの使用を示す図である。
【図６】本技術の態様による、図１の基地局の例示的な実施形態におけるＣＱＩフレーム品質メトリックの使用を示す図である。
【図７】本技術の態様による、図１の基地局の例示的な実施形態におけるＣＱＩフレーム品質メトリックの使用を示す図である。
【図８】図１の基地局内の例示的なＣＱＩコンポーネントの機能ブロック図である。
【図９】図８の例示的なＣＱＩコンポーネント内で使用されるＣＱＩ消去閾値に関連する差分ビット３状態判定メトリックの例示的なチャートである。
【図１０】基地局および無線装置内の例示的なシステム構成を示す図である。
【図１１】基地局および無線装置内の例示的なシステム構成を示す図である。
【図１２】基地局および無線装置内の例示的なシステム構成を示す図である。
【図１３】基地局および無線装置内の例示的なシステム構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の１つまたは複数の特定の実施形態について以下に述べる。こうした実施形態についての簡潔な説明を提供するため、本明細書では、実際の実装の必ずしもすべての特徴が説明されているとは限らない。任意の工学または設計プロジェクトと同様に、任意の実際のこうした実装の開発において、実装によって異なり得るシステム関連またはビジネス関連の制約の遵守など、開発者の特定の目標を達成するための実装特有の複数の判断が行われるべきであることを理解されたい。さらに、こうした開発努力は、複雑で、時間がかかり得るが、しかし、この開示の利益を得る当業者にとっては、設計、製作および製造の日常的な仕事であることを理解すべきである。
【００２０】
本明細書で開示するこの技術は、基地局と無線装置の間の信号パスの品質を監視するための改良型の手法を提供し得る。具体的には、本明細書で述べる技術は、チャネル品質表示（ＣＱＩ）、およびＣＱＩの品質に関連するメトリックに基づいてシステム構成を動的に調整することに関する。この技術のもとでは、基地局は、様々なシステム構成を動的に調整するかどうか判断するためのフレーム品質メトリックを処理するために使用されるＣＱＩ回復／復号装置、ＣＱＩメトリック生成装置および判定装置を含み得る。具体的には、ＣＱＩコンポーネントは、無線装置と基地局の間で通信するチャネル用のシステム構成を変更するために使用される、短期品質メトリックおよび長期品質メトリックなどの軟判定メトリックを生成し得る。完全と差分の両方のＣＱＩレポートのために使用され得る軟判定メトリックのシーケンスは、ＣＱＩ品質を表し、その累積は、長期ＣＱＩパフォーマンスを反映する。ＣＱＩフレーム品質軟判定メトリックを使用して、Ｒ−ＯＬＰＣについてのＣＱＩパフォーマンスをトラッキングすることができ、また長期品質メトリックを使用して、反復係数を修正し、またセル・スイッチ・スロットを割り当てることができる。したがって、提案する技術によって、無線システムのパフォーマンスを向上させるための方法および装置が提供される。
【００２１】
次に図面に移り、最初に図１を参照すると、基地局および無線装置を組み込む例示的な無線通信システムが示され、参照番号１０によって一般的に参照されている。図１の例示的な実施形態では、基地局１２は、ＣＱＩ回復／復号装置３０、および判定装置３４にＣＱＩメトリックを提供するためのＣＱＩメトリック生成装置３２など、様々なコンポーネントを含む。以下で論じるように、メトリックに基づいて、判定装置３４は、メトリックを様々な設定および閾値と比較して、システム構成を調整することができる。
【００２２】
基地局１２内のメトリック生成について論じる前に、無線通信システム１０および無線装置１８について論じることが有用であり得る。まず初めに、所与の任意のセルラー・エリアにおいて、無線通信システム１０などのセルラー・ネットワークは、１つまたは複数の基地局１２を含み得る。たとえば、無線通信システム１０は、第３世代パートナーシップ・プロジェクト２（３ＧＰＰ２）ＣＤＭＡ２０００ １ｘシステム、１ｘ進化データ音声（ＥＶＤＶ：evolution data and voice）システム、１ｘ進化データ最適化（ＥＶＤＶ：evolution data optimized）システムまたはユニバーサル移動通信システム（ＵＭＴＳ）であり得る。基地局１２を介して、様々なデータ・サービスが、無線装置１８によって表される１つまたは複数の無線装置に提供され得る。さらに、基地局１２は一般に、無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ：Radio Network Controller）２５を介してＰＳＴＮ２６に結合される。ＲＮＣ２５は、複数の基地局内の機能を管理し得る。
【００２３】
無線通信システム１０内で呼が発生するときに、無線装置１８は、基地局１２と通信する。無線装置１８と基地局１２の間の通信は主として、個々の無線装置１８と基地局１２のアンテナ間で介在するエア・インターフェースを介したＲＦ通信によって行われる。それぞれの通信信号パス２０は一般に、下りリンク２２および上りリンク２４を含む。下りチャネルまたはリンク２２は、基地局１２から無線装置１８への信号パス２０の一部である。システムがＣＤＭＡを使用する場合、下りリンク２２は、無線装置１８へのパイロットチャネルに加えて送信される１つまたは複数の符号チャネルを含み得る。上りリンク２４は、無線装置１８から基地局１２への信号パス２０の一部である。システムがＣＤＭＡを使用する場合、上りリンク２４もまた、１つまたは複数の符号チャネルを含み得る。こうした下りリンク２２および上り部分２４を使用することによって、基地局１２および無線装置１８は、互いに通信することができる。
【００２４】
ＣＤＭＡシステムなどの無線通信システム１０がサポートし得る無線装置１８の数に対する実際的な制限は、無線通信システム１０上に存在する干渉または雑音の量に基づく。具体的には、雑音が増加するにつれて、システム容量は減少する。携帯電話などの無線装置１８は同じ周波数で送信するので、無線装置１８からの単一の信号の復号は、受信された信号からその特定の信号を区別することを含む。換言すると、所望されない信号は、所望の信号に対する単に雑音である。したがって、より多くの無線装置１８が無線通信システム１０に追加されるにつれて、所望と不所望の信号間の区別は、雑音の増加のため、ますます難しくなる。無線装置１８の低送信パワーを維持すると、送信によって引き起こされる干渉の量が減少し得る。それとは逆に、各無線装置１８の送信パワーは、基地局１２が誤りなしに信号を復調／復号できるレベルで、維持されなければならない。すなわち、無線装置１８の送信パワーは、所望の信号対雑音比（ＳＮＲ：signal-to-noise-ratio）を達成するように管理され得る。
【００２５】
受信される信号の品質を管理するために、無線装置１８は、基地局１２から下りリンク２２で受信される信号のＣＱＩ品質レベルを判断するために使用され得るＣＱＩ生成器１９を含み得る。ＣＱＩ品質レベルは、無線装置１８によって受信されるパイロット信号のＥｃ／Ｎｔ信号対雑音比（ＳＮＲ）を計算し、計算された値をＣＱＩ品質レベルに変換することによって判断され得る。例を挙げると、ＣＱＩ生成器１９は、たとえばアダマール・エンコーダ、パンクチャー器（puncturer）、変調器、およびマルチプレクサ、信号フリッパーを、他の回路などと共に含み得る。無線装置１８は、Ｒ−ＣＱＩＣＨを介して上りリンク２４で基地局１２にＣＱＩを提供し得る。
【００２６】
基地局１２は、無線装置から送信された信号を受信して、ＣＱＩを処理し得る。具体的には、基地局１２は、ＣＱＩ信号を処理するために、レイク受信機２８、ＣＱＩ回復／復号装置３０、ＣＱＩメトリック生成装置３２、および／または判定装置３４などの構成要素を含み得る。レイク受信機２８は、受信されたベースバンド信号に関するＣＱＩ情報を、逆拡散し、復調し、また復調された信号としてＣＱＩ回復／復号装置３０に提供し得る。
【００２７】
ＣＱＩ回復／復号装置３０およびＣＱＩメトリック生成器３２は、復調された信号を用いて、ＣＱＩ、およびＲ−ＣＱＩＣＨの品質に関するメトリックを生成し提供することができる。具体的には、ＣＱＩ回復／復号装置３０は、無線装置１８から信号を受信し、ＣＱＩ復号／判定メトリックを生成し比較することによって、復調された信号を復号することができる。復号メトリックまたは判定メトリックとして個々に参照され得るＣＱＩ復号／判定メトリックは、完全または差分レポートについてのＣＱＩ品質レベルをそれぞれ表す。次いで、復号および判定メトリックは、ＣＱＩメトリック生成装置３２に提供される。ＣＱＩメトリック生成装置３２は、メトリックおよび関連する信号をさらに処理して、判定装置３４にメトリックを提供し得る。そのメトリックは、完全と差分の両方のモードについての短期品質メトリックおよび長期品質メトリックを含み得る。
【００２８】
判定装置３４は、受信されるメトリックを様々な設定または閾値に対して分析して、様々なシステム構成を調整すべきかどうか判断し得る。その閾値には、スイッチング・スロット閾値、フレーム品質閾値、反復閾値および／または長期品質閾値などが含まれ得る。メトリックを閾値と比較することによって、判定装置３４は、ＣＱＩの変化の原因となるシステム構成をいつ調整するかを判断し得る。３ＧＰＰ２規格でのシステム構成は、完全および／または差分モード、反復係数、スイッチング・スロットの数、スイッチング・フレームの数、外ループ・パワー制御（ＯＬＰＣ）設定、かつ／またはスケジューリング状態などの設定を含み得る。次いで、調整された構成パラメータが判断され、無線装置１８内でＲ−ＣＱＩＣＨ構成を更新するために、新しい設定が、ＦＬ信号チャネルを介して無線装置１８に送信され得る。受信のプロセスが無線装置１８の送信と整合が取れるようにするために、同じ構成が、ローカルのＣＱＩ回復／復号装置３０にも送信され得る。結果として、判定装置３４は、基地局１２および無線装置１８内のシステム構成を動的に更新する閉ループの手法を提供して、全体的なシステム・パフォーマンスを向上させることができる。
【００２９】
上記で論じたＣＱＩフレーム品質メトリックに基づいて、上りリンク２４上のフレームは、フレーム品質閾値などの様々な閾値に基づいて、低品質であると宣言され得る。低品質フレームを宣言すると、ＦＣＨの巡回冗長検査（ＣＲＣ：cyclical redundancy check）によるエラー・イベントの生成に類似のＣＱＩ不良フレーム・イベントが生成され得る。ＣＱＩフレーム・エラー・イベントは、外ループおよび内ループのパワー制御を介して無線装置１８の送信パワーを調整するために、基地局１２内のパワー制御機構によって使用され得る。同様に、判定装置３４は、ＣＱＩ長期品質メトリックを使用して、ＣＱＩＣＨパフォーマンスをトラッキングし、そのメトリックに対する関連する閾値を使用して、ＣＱＩＣＨ構成を調整することができる。図２〜７のそれぞれに、本技術の態様による、図１の基地局の例示的な実施形態における、短期品質メトリックおよび長期品質メトリックなどのＣＱＩフレーム品質メトリックの使用について示す。したがって、図２〜７はそれぞれ、図１と併せると最もよく理解され得る。
【００３０】
図２に、図１の基地局で使用されるフレーム品質閾値に対する、完全モードの完全レポートについてのＣＱＩフレーム品質メトリックの強度の例示的な図を示す。参照番号７０によって参照され得るＣＱＩ品質完全レポート図は、無線装置１８から基地局１２によって受信される信号のＳＮＲに対する、完全レポートのＣＱＩフレーム品質メトリックＣＱＩ＿Ｑ＿Ｆｕｌｌを示している。ダイアグラム７０で、ＣＱＩフレーム品質メトリックの強度は曲線７２によって表されることができ、線７４、７６および７８は、それぞれ異なるフレーム品質閾値を表し得る。フレーム品質閾値７４、７６および７８は、無線装置１８からの完全レポートＣＱＩ送信のために使用される反復係数に基づいて差別化される。有益には、完全モードについてのＣＱＩフレーム品質メトリックを使用して、Ｒ−ＯＬＰＣによって使用される消去数よりも正確な品質情報を提供することができる。
【００３１】
ダイアグラム７０で、ＣＱＩフレーム品質メトリック７２が、それぞれ異なる反復ケースのフレーム品質閾値７４、７６および７８のうちの１つより小さい場合に、「悪品質」イベントなどのＣＱＩの不良イベントが生成される。ＣＱＩ不良イベントは、判定装置３４によって生成され得る。ＣＱＩ不良イベントに基づいて、好ましくないＣＱＩパフォーマンスのために、Ｒ−ＯＬＰＣ設定ポイントが増加され得る。したがって、Ｒ−ＯＬＰＣ設定ポイントの増加によって、上り内ループ・パワー制御（Ｒ−ＩＬＰＣ：reverse inner loop power control）を介した無線装置１８の平均送信パワーの増加がもたらされる。
【００３２】
図３に、基地局１２で使用される差分レポートに関するフレーム品質閾値に対する、差分モードの差分レポートについてのＣＱＩフレーム品質メトリックの強度の例示的な図を示す。参照番号８０によって参照され得るＣＱＩ品質差分レポートの図は、無線装置１８から基地局１２によって受信される信号のＳＮＲに対する、差分レポートのＣＱＩフレーム品質メトリックＣＱＩ＿Ｑ＿Ｄｉｆｆを示している。ダイアグラム８０で、ＣＱＩフレーム品質メトリックの強度は曲線８２によって表されることができ、フレーム品質閾値は、線８４によって表され得る。差分レポートは反復係数による影響を受けないので、図２の議論と同様に、システム構成が調整され得るときを判断するために、単一のフレーム品質閾値８４が使用される。
【００３３】
図４に、図１の基地局１で使用される反復閾値に対する、完全モードの長期ＣＱＩフレーム品質メトリックの強度の例示的な図を示す。参照番号８６によって参照され得る長期ＣＱＩ品質完全レポートの図は、無線装置１８から基地局１２によって受信される信号のＳＮＲに対する、完全レポートの長期ＣＱＩフレーム品質メトリックＣＱＩ＿ＬＴＱ＿Ｆｕｌｌを示している。ダイアグラム８６で、長期ＣＱＩフレーム品質メトリックの強度は曲線８８によって表されることができ、線９２、９４、９６および９８は、それぞれ異なる反復閾値を表し得る。それぞれ異なる反復閾値９２、９４、９６および９８は、無線装置１８と通信するために現在使用されている反復係数に基づいて差別化される。
【００３４】
ダイアグラム８６で、反復係数は、長期ＣＱＩフレーム品質メトリック８８に対して閾値９２、９４、９６および９８を比較することによって判断され得る。たとえば、現在の反復係数が「１」である場合、長期ＣＱＩフレーム品質メトリック８８の値は、反復係数を１から２に増加させるための閾値を表し得る反復閾値９４より小さい値であり得る。したがって、ＣＱＩ品質が低下しているので、反復係数は増加されることができ、それによって、１から２に増加される反復係数がもたらされる。同様に、現在の反復係数が「２」である場合、長期ＣＱＩフレーム品質メトリック８８の値は、反復係数を２から１に減少させるための閾値を表し得る反復閾値９２より大きい値であり得る。ＣＱＩ品質が向上しているので、反復係数は、２から１に減少され得る。したがって、長期ＣＱＩフレーム品質メトリックを、閾値９２、９４、９６および９８と共に使用して、反復係数を調整することができる。
【００３５】
さらに、長期ＣＱＩフレーム品質メトリック８８は、チャネル上で発生し得る極限状態に合わせて調整するために、閾値９０および１００と共に使用され得る。たとえば、チャネル状態が良好であり、Ｒ−ＣＱＩＣＨの現在の操作モードが完全モードである場合、長期ＣＱＩフレーム品質メトリック８８が閾値９０を越えることがあり、それは、ＣＱＩレポートが、完全モードではなく、差分モードに切り換えられ得ることを示している。上述したように、差分モードへの切換えによって、ＣＱＩレポートのパワー消費が低減される。同様に、チャネル状態が不良である場合、長期ＣＱＩフレーム品質メトリック８８は、ＣＱＩレポートの品質が悪すぎることがあることを示す閾値１００より下がり得る。閾値１００未満では、ＣＱＩレポートが信頼できないので、高レート・データ・スケジューリングは許され得ない。したがって、長期ＣＱＩフレーム品質メトリック８８を閾値９０および１００と共に使用して、ＣＱＩレポーティングの効率を向上させることができる。
【００３６】
図５に、図１の基地局で使用される反復閾値に対する、差分モードでの長期ＣＱＩフレーム品質メトリックの強度の例示的な図を示す。差分モードでは、差分モードの完全レポート反復係数を判断するために、初期完全レポート・メトリックが使用され得る。参照番号１０２によって参照され得る長期ＣＱＩ品質差分（モード）完全レポートの図は、無線装置１８から基地局１２によって受信される信号のＳＮＲに対する、初期完全レポートの長期ＣＱＩフレーム品質メトリックＣＱＩ＿ＬＴＱ＿ＤｉｆｆＦｕｌｌを示している。ダイアグラム１０２で、長期ＣＱＩフレーム品質メトリックの強度は曲線１０４によって表されることができ、線１０６、１０８、１１０および１１２は、それぞれ異なる反復閾値を表し得る。それぞれ異なる反復閾値１０６、１０８、１１０および１１２は、無線装置１８と通信するために使用される反復係数に基づいて差別化される。図４の図８３の議論と同様に、反復係数は、閾値１０６、１０８、１１０および１１２を長期ＣＱＩフレーム品質メトリック１０４と比較することによって判断され得る。
【００３７】
したがって、閾値１０６、１０８、１１０および１１２を用いた長期ＣＱＩフレーム品質メトリックの操作は、ダイアグラム８６に類似する。たとえば、現在の反復係数が「１」である場合、長期ＣＱＩフレーム品質メトリック１０４の値は、反復係数を１から２に増加させるための閾値を表し得る反復閾値１０８より小さい値であり得る。結果として、反復係数は、１から２に増加される。したがって、長期ＣＱＩフレーム品質メトリック１０４を閾値１０６、１０８、１１０および１１２と共に使用して、差分モードの反復係数を調整することができる。
【００３８】
図６に、図１の基地局で使用されるスイッチング・スロット閾値に対する、完全モードでの長期ＣＱＩフレーム品質メトリックの強度の例示的な図を示す。参照番号１１４によって参照され得る長期ＣＱＩ品質完全レポート・スイッチングの図は、無線装置１８から基地局１２によって受信される信号のＳＮＲに対する、完全レポートの長期ＣＱＩフレーム品質メトリックＣＱＩ＿ＬＴＱ＿ＦｕｌｌＳｗｉｔｃｈを示している。ダイアグラム１１４で、長期ＣＱＩフレーム品質メトリックの強度は曲線１１６によって表されることができ、線１２０および１２２は、それぞれ異なるスイッチング・スロット閾値を表し得る。スイッチング・スロット閾値１２０および１２２は、無線装置１８の上りリンク２４に提供されるセル・スイッチング・スロットに基づいて差別化される。有益には、完全モードの長期ＣＱＩフレーム品質メトリックを使用して、無線装置１８に割り当てられるスイッチング・スロットを調整することができる。
【００３９】
ダイアグラム１１４で、割り当てられるセル・スイッチング・スロットは、スイッチング・スロット閾値１２０および１２２を長期ＣＱＩフレーム品質メトリック１１６に対して比較することによって判断され得る。たとえば、無線装置１８について、スイッチング・スロット数に関する現在のシステム構成またはパラメータは、「２」である。長期ＣＱＩフレーム品質メトリック１１６の値が、割り当てられるスイッチング・スロットの数を２から４に増加させるための閾値を表し得るスイッチング・スロット閾値１２０より小さい場合には、ＣＱＩ品質が低下しているので、スイッチング・スロットの数は、２から４に増加される。長期ＣＱＩフレーム品質メトリック１１６が閾値１２０または１２２より大きい場合、簡略化のためスイッチング・スロットの数を減少させず、サービス品質を維持することが望まれ得る。したがって、長期ＣＱＩフレーム品質メトリックを、閾値１２０および１２２と共に使用して、スイッチング・スロットを調整することができる。
【００４０】
上記で論じた完全モードと同様に、図７に示すように、差分レポートの長期品質メトリックを使用して、差分モードでのスイッチング・スロットの数を判断することができる。図７に、図１の基地局で使用されるスイッチング・スロット閾値に対する、差分モードでの長期ＣＱＩフレーム品質メトリックの強度の例示的な図を示す。参照番号１２４によって参照され得る長期ＣＱＩ品質差分レポート・スイッチングの図は、無線装置１８から基地局１２によって受信される信号のＳＮＲに対する、差分レポートの長期ＣＱＩフレーム品質メトリックＣＱＩ＿ＬＴＱ＿ＤｉｆｆＳｗｉｔｃｈを示している。ダイアグラム１２４で、長期品質メトリックと称され得る長期ＣＱＩフレーム品質メトリックの強度は、曲線１２６によって表されることができ、線１２８および１３０は、スイッチング・スロット数を判断するためのそれぞれ異なるスイッチング・スロット閾値を表し得る。それぞれ異なるスイッチング・スロット閾値１２８および１３０は、無線装置１８に割り当てられるスロットの数に基づいて差別化される。図６のダイアグラム１１４の議論と同様に、割り当てられるセル・スイッチング・スロットは、スイッチング・スロット閾値１２８および１３０を、長期ＣＱＩフレーム品質メトリック１２４に対して比較することによって判断され得る。完全モードとは異なり、差分長期品質メトリック１２６の値が閾値１３２より小さい場合、ＣＱＩレポーティング・モードは、ＣＱＩ回復および復号のパフォーマンスを保証するために、差分モードから完全モードに切り換えられ得る。ＣＱＩ装置３６によるＣＱＩメトリックの生成について、図８で以下に詳しく説明する。
【００４１】
図８に、図１の基地局内の例示的なＣＱＩコンポーネントの機能ブロック図が示されている。この実施形態では、レイク受信機２８は、無線装置１８のうちの１つから、ベースバンド信号ＢＢＳを受信する。ＣＱＩコンポーネントは、Ｒ−ＣＱＩＣＨ上で受信されたＣＱＩを評価し、適切なＣＱＩフレーム品質メトリックを計算する。次いで、判定装置３４は、システム・パフォーマンスを向上させるために、構成およびパラメータを判断し、最適化する。ＣＱＩＣＨの品質維持のため、事前に定められた閾値が、判定装置３４によって使用される。
【００４２】
上述したように、レイク受信機２８は、無線装置１８から受信される信号を復調するための様々なコンポーネントを含み得る。たとえば、レイク受信機２８は、復調／ＣＱＩシンボル回復装置１３４およびチャネル推定装置１４０を含み得る。復調／ＣＱＩシンボル回復装置１３４は、無線装置１８からベースバンド信号（ＢＢＳ:baseband signal）を受信するために使用され得る。レイク受信機／ＣＱＩシンボル回復装置１３４は、受信された信号ＢＢＳを逆拡散し、復調し、結合するように機能し得る。
【００４３】
さらに、ベースバンド信号ＢＢＳの位相シフトを評価するために、レイク受信機２８内で、チャネル推定装置１４０も使用され得る。位相シフト除去プロセスは、信号レベルで、いくらかのバイアスを取り入れ得る。したがって、補償係数が、チャネル推定装置１４０内で計算され、次いで、ＣＱＩメトリック生成装置３２に提供される。
【００４４】
上述したように、ＣＱＩコンポーネントは、復調／ＣＱＩシンボル回復装置１３４から供給される復調された信号の情報を処理するための様々なコンポーネントを含むＣＱＩ回復／復号装置３０を含み得る。たとえば、ＣＱＩ回復／復号装置３０は、ＣＱＩ完全レポート・デコーダ１３６およびＣＱＩ差分ビット判定装置１３８を含む。ＣＱＩ完全レポート・デコーダ１３６は、復調された軟シンボルを使用して、復号をさらに実施する。ＣＱＩ完全レポート・デコーダ１３６は、復調された軟シンボルを、ルックアップ・テーブル内の１６個の異なる値のうちの１つに復号し得る。復号メトリックは、軟シンボルから計算される。対応する１６個の復号メトリックに対応するＣＱＩワードの約１６個の推定値を含み得る復号メトリックは、次いで、値のリストまたはテーブルを形成するためにソートされる。最大の復号メトリックに対応するＣＱＩワードは、無線装置１８から送信される復号されたワードである。最大復号メトリックは、ＣＱＩフレーム品質メトリック・アキュムレータ１４２に送信される。さらに、ＣＱＩ完全レポート・デコーダ１３６は、下りリンク２２のために使用されるパワー調整のために、スケジューラ（図示せず）などの他のコンポーネントに、信号ＦｕｌｌＣＱＩを介して完全レポートを提供し得る。
【００４５】
同様に、ＣＱＩ差分ビット判定装置１３８もまた、復調された信号を使用して、ＣＱＩ差分レポートのために復調／ＣＱＩシンボル回復装置１３４から提供される品質情報をさらに処理することができる。差分レポートは単一のビットなので、そのビットは、復調された信号（軟シンボル）に対して硬判定を行うことによって取得され得る。実際に、復調された信号は、差分ビット判定メトリックとして働く。消去が差分レポートのＣＱＩ品質メトリックとして示される場合、ＣＱＩ差分ビット判定装置１３８は、３状態判定プロセスを実施することができ、このプロセスについては、図９で以下に論じる。軟判定メトリックを生成するために、ＣＱＩ差分ビット判定装置１３８は、ＣＱＩメトリック生成装置３２に、差分判定メトリック信号Ｄｉｆｆ＿Ｄｅｃｉｓｉｏｎ＿Ｍｅｔｒｉｃを供給することができ、また下りリンク２２のためのリソース割当てのため、スケジューラ（図示せず）に、信号ＤｉｆｆＣＱＩを介して差分レポートを提供することができる。
【００４６】
ＣＱＩメトリック生成装置３２は、ＣＱＩ回復／復号装置３０から供給される信号からメトリックを生成するための様々なコンポーネントを含み得る。たとえば、ＣＱＩメトリック生成装置３２は、ＣＱＩフレーム品質メトリック・アキュムレータ１４２、第１の除算装置１４４、第２の除算装置１４６、長期フィルタ装置１４８およびチャネル推定加算装置１５０を含み得る。ＣＱＩフレーム品質メトリック・アキュムレータ１４２は、ＣＱＩ完全レポート・デコーダ１３６からの復号メトリック信号Ｍａｘ＿Ｄｅｃｏｄｅ、およびＣＱＩ差分ビット判定装置１３８からの差分判定メトリック信号Ｄｉｆｆ＿Ｄｅｃｉｓｉｏｎ＿Ｍｅｔｒｉｃを累積し得る。次いで、信号は、第１除算装置１４４および第２除算装置１４６に供給され得る。
【００４７】
第１除算装置１４４および第２除算装置１４６は、ＣＱＩフレーム品質メトリック・アキュムレータ１４２および加算装置１５０から信号を受信し得る。加算装置１５０からの信号は、チャネル推定スケーリング係数であり、ＣＱＩフレーム品質メトリック・アキュムレータ１４２は、差分または完全モードに特有であり得る。たとえば、第１除算装置１４４は完全モードについてのＣＱＩフレーム品質メトリックに関する信号を受信することができ、第２除算装置１４６は、差分モードについてのＣＱＩフレーム品質メトリックに関する信号を受信することができる。ソースに関係なく、第１除算装置１４４および第２除算装置１４６は、各装置からもたらされる信号を、長期フィルタ１４８および判定装置３４に供給する。具体的には、第１除算装置１４４は信号ＣＱＩ＿Ｑｕａｌｉｔｙ＿Ｆｕｌｌを判定装置３４に提供し、第２除算装置１４６は、信号ＣＱＩ＿Ｑｕａｌｉｔｙ＿Ｄｉｆｆを判定装置３４に提供する。
【００４８】
長期フィルタ装置１４８では、第１除算装置１４４および第２除算装置１４６からの信号を処理して、特定の時間間隔からのＣＱＩ情報を含む信号を生成することができる。第１除算装置１４４から、完全モードについての長期メトリックに関連する信号ＣＱＩ＿Ｑｕａｌｉｔｙ＿Ｆｕｌｌ＿ＬＴが生成される。同様に、第２除算装置１４６から、差分モードについての長期メトリックに関連する信号ＣＱＩ＿Ｑｕａｌｉｔｙ＿Ｄｉｆｆ＿ＬＴが生成される。長期品質メトリックは、１つまたは複数のデータ・フレームを含み得るフレーム・ベースのＣＱＩフレーム品質メトリックに長期フィルタをかけることによって得られる。次いで、信号は、長期フィルタ装置１４８から判定装置３４に供給される。
【００４９】
判定装置３４は、ＣＱＩフレーム品質メトリックを含む信号を受信し、閾値１４９に対してＣＱＩフレーム品質メトリックを分析し得る。閾値１４９は、閾値信号Ｔｈｒｅｓｈによって表される所定の値であり得る。閾値１４９は、メモリ内に格納されており、また無線装置１８と基地局１２の間の通信のためのベースラインとして使用される所定の、または調整可能な設定を含み得る。たとえば、閾値１４９には、スイッチング・スロット閾値、フレーム品質閾値、反復閾値、長期品質閾値およびＣＱＩ消去閾値が含まれ得る。
【００５０】
上記で論じたように、判定装置３４は、ＣＱＩフレーム品質メトリックおよび閾値１４９に基づいて、無線装置１８にフィードバック信号を供給し、かつ／またはシステム構成１５１を更新し得る。システム構成１５１は、たとえば完全／差分モード表示、反復係数、スイッチング・スロット数および／またはスイッチング・フレーム数、Ｒ−ＯＬＰＣ設定、かつ／またはスケジューリング状態など、ＣＱＩＣＨのための設定または構成を含み得る。システム構成１５１は、基地局１２のメモリ内に格納され得る。システム構成を含むこうした信号は、判定信号（ＤＳ：decision signal）と称され得る。したがって、判定装置３４は、Ｒ−ＣＱＩＣＨのＣＱＩに関連する様々なメトリックに基づいて、システム構成が変更されるべきか判断し得る。
【００５１】
ＣＱＩフレーム品質メトリックの計算は、ＣＱＩ回復／復号装置３０およびＣＱＩメトリック生成装置３２によって生成され得る。ＣＱＩ回復／復号装置３０では、システムのパフォーマンス向上のために、差分および完全モードにおける消去に関連するＣＱＩフレーム品質メトリックの計算が使用され得る。たとえば、消去は、一般に完全レポートについて生成されるが、差分レポートについても、ＣＱＩ回復／復号装置３０内でＣＱＩ差分ビットに対する３状態判定を実施することによって生成され得る。ＰＧＧｉでのＣＱＩ差分ビット３状態判定メトリックは、以下の数式によって与えられる。
Ｄｉｆｆ＿ＴｈｒｅｅＳｔａｔｅ＿Ｍｅｔｒｉｃｉ＝Ｄｉｆｆ＿Ｈａｒｄ＿Ｄｅｃｉｓｉｏｎ＿Ｍｅｔｒｉｃｉ／Ｃｈｅｓｔ＿Ｆａｃｔｏｒｉ
【００５２】
ＰＧＧｉでの差分ビット硬判定メトリックは、以下の通りである。
Ｒ−ＦＨＣがオンの場合は、
【数１】
Ｒ−ＦＨＣがオフの場合は、
【数２】
こうした数式では、パワー制御グループ（ＰＣＧ）は、下りチャネル２２および／または上りチャネル２４上で１．２５ｍｓ間隔であり得る時間間隔である。さらに、（複素形の）ｒは、レイク受信機／ＣＱＩシンボル回復装置１３４内で受信信号を合成する前の受信信号であり、ｊは１ＰＣＧの間に反復される、差分ビットのシンボル数であり、ｋは、合成されるフィンガー（finger）の数である。以下のシンボル、
【数３】
は、フィンガーｋおよびシンボルｊにおけるチャネル推定の複素共役である。Ｃｈｅｓｔ＿Ｆａｃｔｏｒは、チャネル推定に基づく、ＰＧＧｉでのスケーリング係数である。チェスト係数（chest factor）は、以下の数式によって表される。
【数４】
こうした数式および差分ビット３状態判定メトリックに基づいて、図９に示すように、３つの異なる状態が、ＣＱＩ差分ビット判定装置１３８によって判断され得る。
【００５３】
図９は、図９の例示的なＣＱＩ装置内の関連するＣＱＩ消去閾値１５６および１５８と共に使用される差分ビット３状態判定メトリックＤｉｆｆ＿ＴｈｒｅｅＳｔａｔｅ＿Ｍｅｔｒｉｃの例示的なチャートである。線１５４によって表される差分ビット３状態判定メトリック（Ｄｉｆｆ＿ＴｈｒｅｅＳｔａｔｅ＿Ｍｅｔｒｉｃ）は、ＣＱＩアップ状態ＣＱＩ＿ＵＰ、ＣＱＩダウン状態ＣＱＩ＿Ｄｏｗｎ、またはＣＱＩホールド状態ＣＱＩ＿Ｈｏｌｄなど、３つの状態に分割され得る。状態は、ＣＱＩ消去閾値１５６および１５８に関連して、差分ビット３状態判定メトリック１５４の値に基づいて分割される。差分ビット３状態判定メトリック１５４を３つの状態に分割することによって、差分モードについての消去が判断され得る。したがって、上記で論じたように、フレーム全体に渡る消去の数が判断され得る。
【００５４】
３状態を提供するために、所定の値１５５の反対側にある２つのＣＱＩ消去閾値１５６および１５８は、線１５４を横断し得る。所定の値１５５は、「０」であっても、別の適切なベース値でもよい。ＣＱＩアップ閾値１５６は、ＣＱＩホールド状態ＣＱＩ＿ＨｏｌｄからＣＱＩアップ状態ＣＱＩ＿Ｕｐを分割するために使用され得る。ＣＱＩアップ状態ＣＱＩ＿ＵｐはＣＱＩ品質が向上していることを示すことができ、ＣＱＩホールド状態ＣＱＩ＿Ｈｏｌｄは、消去が生じたことを示し得る。同様に、ＣＱＩダウン消去閾値１５８は、ＣＱＩダウン状態ＣＱＩ＿ＤｏｗｎからＣＱＩホールド状態ＣＱＩ＿Ｈｏｌｄを分割するために使用され得る。
【００５５】
一例として、差分ビット３状態判定メトリック１５４は、所与のＰＧＧｉにおける判定の３つの基本のタイプのうちの１つであり得る。たとえば、差分ビット３状態判定メトリック１５４がＣＱＩダウン消去閾値１５８より小さい場合は、差分ビット３状態は、ＣＱＩダウン状態ＣＱＩ＿Ｄｏｗｎに判定される。すなわち、無線装置１８からのＣＱＩビットは、現在のＣＱＩ値が減少していることを示す「０」と解釈され得る。さらに、差分ビット３状態判定メトリック１５４がＣＱＩアップ閾値１５６より大きい場合は、差分ビット３状態は、ＣＱＩアップ状態ＣＱＩ＿Ｕｐに判定される。結果として、無線装置１８からのＣＱＩビットは、現在のＣＱＩ値が増加していることを示す「１」と解釈され得る。最後に、差分ビット３状態判定メトリック１５４がＣＱＩアップ消去閾値１５６以下であり、またＣＱＩダウン消去閾値１５８以上である場合は、受信されたＣＱＩ信号の品質が良好でないことが示されている。したがって、差分ビット３状態は、ＣＱＩホールド状態ＣＱＩ＿Ｈｏｌｄに判定される。判定メトリックがこの領域であり、また２状態判定が行われる場合には、エラーを引き起こす可能性が高くなる。その結果、無線装置１８からのＣＱＩビットは解釈されることができず、消去が宣言され得る。
【００５６】
有益には、消去を宣言することによって、送信されるＣＱＩビットは廃棄されることができ、信頼できない情報は、使用され得ない。消去は、上りリンク２４のチャネル状態が適切なレベルで機能していないことを示す。さらに、消去は、差分モードでのフレーム品質メトリックとして使用されるために、あるフレームについての差分レポートのために生成され得る。３状態判定法の目的のうちの１つは、ＣＱＩ信号品質およびチャネル状態を示すことである。それは消去を作成するためだけに使用されることができ、ＣＱＩ差分ビットは、２状態判定によって依然として判断される。
【００５７】
別のＣＱＩフレーム品質メトリックは、ＣＱＩフレーム品質軟判定メトリックとすることができる。上記で論じたように、消去は、完全または差分復号／判定メトリックにおいて硬判定を行うことによって生成される。硬判定は、ある程度の情報の損失をもたらす。情報損失を回避するために、フレーム・ベースの品質メトリックは、１フレームまたは複数フレーム単位の消去数よりも正確な、信号品質に関する測定を提供し得る。したがって、ＣＱＩフレーム品質軟判定メトリックは、ＣＱＩ値の信頼性に関する、より正確な情報を提供することによって、システムを向上させ得る。
【００５８】
ＣＱＩフレーム品質軟判定メトリックは、上記で論じたように、ＣＱＩメトリック生成装置３２によって生成される。ＣＱＩフレーム品質軟判定メトリックは、あるフレームついてのＰＣＧベース消去メトリックを累積することによって生成される。完全モードでは、ＣＱＩフレーム品質軟判定メトリックは、スイッチング期間および非スイッチング期間について、それぞれ異なるやり方で計算され得る。通常の操作モードであり、またセル・スイッチが関与しない非スイッチング期間の間は、ＣＱＩフレーム品質軟判定メトリックは、以下の数式によって表される。
【数５】
ただし、ｉはＰＣＧ指数であり、ｊは、ＰＣＧ指数ｉをＣＱＩ反復係数ＣＱＩ−ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ−ｆａｃｔｏｒで割った値にほぼ等しい。チャネル推定係数Ｃｈｅｓｔ＿Ｆａｃｔｏｒは、消去メトリックの生成に関して上記で定義されている。さらに、ＤｅｃｏｄｅＭｅｔｒｉｃは、Ｍ個の異なるメトリックを含み得るＣＱＩ完全レポート復号メトリックである。ＣＱＩ完全レポート復号メトリックＤｅｃｏｄｅＭｅｔｒｉｃは、ＰＣＧのＣＱＩ反復係数ＣＱＩ−ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ−ｆａｃｔｏｒに渡って累積される。またＣＱＩ＿ｆｒｍは、累積がＣＱＩオフセット・フレームについてのものであることを示す。スイッチング期間の間は、ＣＱＩフレーム品質軟判定メトリックは、スイッチング表示なしのフレーム内の領域に渡って累積され得る。この期間の間のＣＱＩフレーム品質軟判定メトリックは、以下の数式によって表される。
【数６】
この数式では、ＣＱＩ＿ｒｅｇＡは、ＣＰＩレポートを運ぶＣＱＩフレーム内の継続時間すなわち「領域Ａ」である。領域Ａでは、ＣＱＩセル・スイッチ表示は生じない。したがって、この数式によって、ＣＱＩメトリック生成装置３２から判定装置３４に供給される信号のうちの１つがもたらされる。
【００５９】
同様に、差分モードでは、初期完全レポートについてのＣＱＩフレーム品質軟判定メトリックは、以下の数式によって表される。
【数７】
この数式では、Ｒｅｐｔ＿ＦｃｔはＣＱＩ反復係数であり、ＤｅｃｏｄｅＭｅｔｒｉｃは、ＰＣＧのＣＱＩ反復係数Ｒｅｐｔ＿Ｆｃｔに渡って累積される。この数式によって、ＣＱＩメトリック生成装置３２から判定装置３４に供給される信号のうちの別の信号がもたらされる。この計算は、セル・スイッチによる影響を受けない。
【００６０】
差分モードの差分レポートについてのＣＱＩフレーム品質メトリックは、スイッチング期間に計算されることも、非スイッチング期間に計算されることもある。非スイッチング期間では、差分モードの差分レポートについてのＣＱＩフレーム品質メトリックは、以下の数式によって表される。
【数８】
スイッチング期間中、有効なＣＱＩレポートは、領域Ａで発生する。フレーム品質メトリックは、領域Ａからだけ取得され得る。
【数９】
したがって、これらの数式によって、ＣＱＩメトリック生成装置３２から判定装置３４に供給される信号のうちの別の信号がもたらされる。
【００６１】
さらに、提供されるＣＱＩフレーム品質メトリックを向上させるために、他のいくつかの考慮事項が使用される。たとえば、差分レポートについてのＣＱＩフレーム品質メトリックの累積は、完全レポート、および品質メトリックに関する反復係数の効果を回避するために、差分モードにおいて、ＰＣＧ４（ｉ＝４）から開始し得る。またチャネル推定スケーリング係数の累積の長さは、ＰＣＧベースの復号／判定メトリックの累積の長さと同じであり得る。
【００６２】
レイク受信機２８、ＣＱＩ回復／復号装置３０、ＣＱＩメトリック生成装置３２および判定装置３４は、本明細書で述べる技術を使用して設計され得るハードウェア装置またはルーチンの一例にすぎないことを理解されたい。たとえば、こうしたコンポーネントは、ルーチンやコードなどのソフトウェア・プログラム、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ：field programmable gate array）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ：digital signal processor）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ：application specific integrated circuit）などのファームウェアまたはハードウェア、および／あるいはこうしたハードウェア・コンポーネントの組合せとして実装され得る。実際に、本発明は、様々な修正および代替の形が可能であり得るが、特定の実施形態について、図面内の例によって示され、また本明細書で詳細に述べられている。しかし、本発明は、開示した特定の形に限定されるものではないことを理解されたい。そうではなく、本発明は、添付の特許請求の範囲によって定義される本発明の精神および範囲内に含まれるすべての変形物、等価物および代替物を網羅するものである。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
復号プロセスで、受信されたチャネル品質表示ＣＱＩの品質に関連する品質軟判定メトリックを生成する工程であって、前記品質軟判定メトリックは、あるフレームについて累積された消去メトリックを用いて生成される工程と、
前記品質軟判定メトリックのうちの１つを閾値品質設定と比較する工程と、
前記比較に基づいて、モード設定、上りリンク外ループ・パワー制御設定または反復係数のうちの少なくとも１つを動的に調整するかどうか判断する工程とを備える方法。
【請求項２】
前記モード設定が完全モードまたは差分モード設定を備える請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記判断が前記モード設定、前記上りリンク外ループ・パワー制御設定または前記反復係数のうちの少なくとも１つを動的に調整することである場合に、無線装置に調整を送信する工程を備える請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記品質メトリック生成工程が、２つ以上のフレームの期間に渡って複数の品質メトリックを累積することによって、長期メトリックを生成する工程を備える請求項１に記載の方法。
【請求項１】
復号プロセスで、受信されたチャネル品質表示ＣＱＩの品質に関連する品質軟判定メトリックを生成する工程であって、前記品質軟判定メトリックは、あるフレームについて累積された消去メトリックを用いて生成される工程と、
前記品質軟判定メトリックのうちの１つを閾値品質設定と比較する工程と、
前記比較に基づいて、モード設定、上りリンク外ループ・パワー制御設定または反復係数のうちの少なくとも１つを動的に調整するかどうか判断する工程とを備える方法。
【請求項２】
前記モード設定が完全モードまたは差分モード設定を備える請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記判断が前記モード設定、前記上りリンク外ループ・パワー制御設定または前記反復係数のうちの少なくとも１つを動的に調整することである場合に、無線装置に調整を送信する工程を備える請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記品質メトリック生成工程が、２つ以上のフレームの期間に渡って複数の品質メトリックを累積することによって、長期メトリックを生成する工程を備える請求項１に記載の方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１２−２４９２９９（Ｐ２０１２−２４９２９９Ａ）
【公開日】平成２４年１２月１３日（２０１２．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１４２５７９（Ｐ２０１２−１４２５７９）
【出願日】平成２４年６月２６日（２０１２．６．２６）
【分割の表示】特願２００５−２８３２２３（Ｐ２００５−２８３２２３）の分割
【原出願日】平成１７年９月２９日（２００５．９．２９）
【出願人】（５９６０９２６９８）アルカテル−ルーセント ユーエスエー インコーポレーテッド (965)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月１３日（２０１２．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年６月２６日（２０１２．６．２６）
【分割の表示】特願２００５−２８３２２３（Ｐ２００５−２８３２２３）の分割
【原出願日】平成１７年９月２９日（２００５．９．２９）
【出願人】（５９６０９２６９８）アルカテル−ルーセント ユーエスエー インコーポレーテッド (965)
【Ｆターム（参考）】
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