JP2008092545A - 無線通信システム、端末及び基地局 - Google Patents

Abstract

【課題】 従来の上り回線電力制御方式では、端末がデータ送信を開始する際に、セクタの干渉状況によっては、突然端末が大電力で送信を開始する場合があった。この場合、大電力で送信を開始した端末が原因で、周囲のセクタの干渉状況が急激に悪化し、周囲のセクタと通信する端末において通信品質が劣化してしまっていた。
【解決手段】 端末が一定期間データ送信を行っていないことを契機として、端末において送信Ｔ２Ｐが減少しやすい、あるいは増加しづらい送信電力制御を行うことによって、端末がデータ送信を開始する際の送信電力を抑制すること。あるいは、一定期間データ送信を行っていない端末が、セクタに対してデータ送信用リソース割当て要求を行うことを契機として、セクタが端末に、データ送信開始の際の送信電力を下げるように指示するリソース割当てメッセージを送信することによって、端末がデータ送信を開始する際の送信電力を抑制すること。
【選択図】 図７

Description

本発明は、無線通信において、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）を採用する無線通信方式であって、セルラ通信を実現する方式にかかわる。本技術によれば、データの送信を開始する際に問題となる、基地局の干渉電力の急増を防止することができる。

ＯＦＤＭを採用する無線通信方式の研究開発が進んでいる。ＯＦＤＭは、伝送するデータを周波数領域で作り、ＩＦＦＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）により時間領域の信号に変換して無線信号として送信する。受信側では、ＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）により、時間領域から周波数領域の信号に変換して元の情報を取り出す。通信を行う際には、基地局の受ける干渉電力を制御するため、上り回線における端末の送信電力制御が必要となる。
標準化団体であるＩＥＥＥ８０２．２０では、ＯＦＤＭをベースとした無線方式が提案されており、非特許文献１では、上記の上り送信電力制御方法が定義されている。
標準化団体である３ＧＰＰでは、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）として、ＯＦＤＭをベースとした無線方式が提案されており、非特許文献２では、上記の上り送信電力制御方法が定義されている。

標準化団体である３ＧＰＰ２では、ＬＢＣ（Ｌｏｏｓｅｌｙ Ｂａｃｋｗａｒｄｓ Ｃｏｍｐａｔｉｂｌｅ）として、ＯＦＤＭをベースとした無線方式が提案されており、非特許文献３では、上記の上り送信電力制御方法が定義されている。

ＬＢＣにおける端末の送信電力制御では、各セクタの干渉状況を示す指標ＯＳＩ（Ｏｔｈｅｒ Ｓｅｃｔｏｒ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）に応じて、端末がＴ２Ｐ（Ｔｒａｆｆｉｃ‐ｔｏ‐Ｐｉｌｏｔ）ゲインΔＰを増減することで、ＯＦＤＭ信号の送信電力を調整する。ここで、セクタとは、ビームによる基地局の論理的分割単位であり、端末は直接的にはセクタと通信を行う。また、Ｔ２Ｐゲインとは、ＣＤＭＡパイロット送信電力に対するＯＦＤＭデータチャネル送信電力の大きさを示し、ＯＦＤＭのサブキャリア当りの送信電力、すなわち電力スペクトル密度で定義される。

図１５を用いて、ＯＳＩによる送信電力制御を説明する。まず各セクタが、干渉信号１００１の干渉電力および雑音電力を計測し、これらを用いてＩｏＴ（Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ｏｖｅｒ Ｔｈｅｒｍａｌ）を計算する。ここで、ＩｏＴとは、各セクタが受信する、自セクタをＲＬＳＳ（Ｒｅｖｅｒｓｅ Ｌｉｎｋ Ｓｅｒｖｉｎｇ Ｓｅｃｔｏｒ）としない端末からの干渉電力と、雑音電力の比である。ＲＬＳＳとは、端末が上り回線でデータを送信しようとするセクタである。各セクタは、計算したＩｏＴから、干渉状況を０、１、２の３状態に判定し、これをＯＳＩとして端末に通知する。ここで、ＯＳＩ＝０は干渉が小さい、ＯＳＩ＝１は干渉が大きい、ＯＳＩ＝２は干渉が非常に大きい状況を示す。また、ＯＳＩはＦ‐ＯＳＩＣＨ（Ｆｏｒｗａｒｄ ＯＳＩ Ｃｈａｎｎｅｌ）やＦ‐ＦＯＳＩＣＨ（Ｆｏｒｗａｒｄ Ｆａｓｔ ＯＳＩ Ｃｈａｎｎｅｌ）などのＯＳＩ通知チャネル１００２を通じて、セクタから端末に通知される。

端末は、ＯＳＩＭｏｎｉｔｏｒＳｅｔで規定されるセクタから送信されるＯＳＩを検出し、ＯＳＩが０ならばＴ２ＰゲインΔＰを増加し、ＯＳＩが１もしくは２ならばＴ２ＰゲインΔＰを減少する方針で動作する。ここで、ＯＳＩＭｏｎｉｔｏｒＳｅｔとは、予め決められた、ＲＬＳＳを除く近隣セクタからなる集合である。詳細には、端末はＯＳＩＭｏｎｉｔｏｒＳｅｔに含まれるそれぞれのセクタについて、検出したＯＳＩからＴ２ＰゲインΔＰの増加もしくは減少を決定し、端末から距離が近いセクタの寄与が大きくなるよう、この値を各セクタから端末までの伝搬減衰で重み付けをして足し合わせる。この値をＤｗとしたとき、Ｄｗがある閾値以下なら、端末はＴ２ＰゲインΔＰを一定量減少させる。また、Ｄｗが別のある閾値以上なら、端末はＴ２ＰゲインΔＰを一定量増加させる。Ｄｗがどちらの条件も満たさない場合は、端末はＴ２ＰゲインΔＰを変化させない。上記のような動作を行うことで、図２に示すように、セル中心に近い端末のサブキャリア当り送信電力は高く、セル中心から離れた端末のサブキャリア当り送信電力は低くなるように、端末の送信電力を制御することができる。

一方、端末が送信するデータを持っているとき、まず端末はＲ−ＲＥＱＣＨ（Ｒｅｖｅｒｓｅ Ｒｅｑｕｅｓｔ Ｃｈａｎｎｅｌ）１００３を通じて、上り回線の通信リソースの割当てをＲＬＳＳに要求する。Ｒ−ＲＥＱＣＨを受信したＲＬＳＳは、Ｆ−ＳＣＣＨ（Ｆｏｒｗａｒｄ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）１００４のＲＬＡＭ（Ｒｅｖｅｒｓｅ Ｌｉｎｋ Ａｓｓｉｇｎｍｅｎｔ Ｍｅｓｓａｇｅ）を通じて、上り回線で使用するサブキャリア情報やパケットフォーマット情報を端末に無線変調方式やＯＦＤＭサブキャリアなどを端末に割当てる。端末は、ＲＬＡＭで指定されたリソースを使用して、Ｒ−ＤＣＨ（Ｒｅｖｅｒｓｅ Ｄａｔａ Ｃｈａｎｎｅｌ）１００５を通じてデータ送信を行う。

ＩＥＥＥ Ｃ８０２．２０‐０６／０４． ３ＧＰＰ ＴＲ ２５．８１４ Ｖ７．０．０ （２００６‐０６）． ３ＧＰＰ２ Ｃ３０‐２００６０７３１‐０４０Ｒ４．

上記背景技術で説明したような送信電力制御では、端末がデータ送信を開始する際に、周囲のセクタの受信する干渉が小さければ、突然高レート・大電力で通信を始める可能性がある。このためデータ送信中と比較して、データ送信開始時は、ＲＬＳＳでないセクタに対して端末が与える干渉が急速に増加するため、ＰＥＲ（Ｐａｃｋｅｔ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｅ）などの通信品質が劣化する場合がある。これは、各セクタは、ある瞬間の干渉状況に基づいてＯＳＩを決定しており、ＯＳＩ決定後の干渉状況変動を考慮に入れていないため、各セクタがＯＳＩを端末に通知したときの各セクタの干渉状況と、各端末が検出したＯＳＩをもとに決定した送信電力で通信を行ったときの各セクタの干渉状況が異なる場合があるからである。

例えば、各セクタがＯＳＩを端末に通知した直後に端末がデータ送信を開始したとき、各セクタが受信する干渉電力は、ＯＳＩを端末に通知した時点の干渉電力より増加している。このような場合、ＯＳＩ決定時点で想定されたＳ／Ｉ（Ｓｉｇｎａｌ‐ｔｏ‐Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）比が実際には得られず、セクタでの受信ＰＥＲが劣化する。Ｓ／Ｉ比とは、信号電力と干渉電力の比である。図１６を用いて、通信品質劣化の例を説明する。図１６では、端末ＡＴ１およびＡＴ２は、基地局ＡＰ１をＲＬＳＳとし、また端末ＡＴ３は基地局ＡＰ３をＲＬＳＳとする。端末ＡＴ１およびＡＴ２はデータ送信を行っておらず、また基地局ＡＰ２とＡＰ３は、受信干渉電力が小さいためＯＳＩ＝０を通知するとする。このとき、端末ＡＴ１およびＡＴ２は、基地局ＡＰ２およびＡＰ３から受信されるＯＳＩ＝０に基づいて、Ｔ２ＰゲインΔＰを増加させる。従って、端末ＡＴ１およびＡＴ２がデータ送信を開始するとき、これらの端末は大電力で送信開始する。このとき、基地局ＡＰ２やＡＰ３では、端末ＡＴ１やＡＴ２からの受信する干渉電力が急激に増大する。このため、端末ＡＴ３からデータを受信する基地局ＡＰ３において、受信Ｓ／Ｉ比が急激に低下し、受信ＰＥＲが劣化してしまう。
ＣＤＭＡを採用したシステムでは、上記で説明したような課題は発生しなかった。例えば、非特許文献４で紹介されているｃｄｍａ２０００ １ｘＥＶ‐ＤＯ（Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ Ｄａｔａ Ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ）では、端末がデータ送信を開始するときは、低レート・低送信電力で通信を行うように規定されている。これにより、端末がデータ送信を開始した際の、セクタの受信電力の急増を防いでおり、通信品質が劣化することはなかった。

３ＧＰＰ２ Ｃ．Ｓ００２４‐Ｂ．

上記課題を解決するために、端末がデータ送信中である場合に対し、そうでない場合の端末の送信電力が低くなるような制御を行う。

上記課題を解決するために、端末がデータ送信を行わないときは、セクタの受信干渉電力が小さくてもＴ２ＰゲインΔＰを減少しやすいような電力制御を行う。すなわち、端末がデータ送信を行わない期間は、Ｔ２ＰゲインΔＰが抑制されるため、端末が突然大電力でデータ送信を開始することを防止することができる。従って、端末がデータ送信を開始する際に、セクタの受信電力の急増を防ぐことができ、通信品質の劣化を回避することができる。よって、課題は解決される。

上記課題を解決するために、端末がデータ送信を開始するときは、データ送信先のセクタが、Ｔ２ＰゲインΔＰを小さくするように端末に指示する。指示を受けた端末は、ある一定量減少させたＴ２ＰゲインΔＰに基づいて、抑制された送信電力で、データ送信を開始する。これによって、端末がデータ送信を開始する際のセクタの受信電力の急増を防ぐことができ、通信品質の劣化を回避することができる。よって、課題は解決される。

本発明によれば、端末がデータ送信開始する際の送信電力を抑制することで、従来のＯＳＩに基づく電力制御の仕組みを利用しつつ、セクタの受信干渉電力の急増を防ぎ、通信品質を安定させることが可能である。

ＯＦＤＭセルラ無線通信システムは、一般には、図１に示すように、複数の基地局装置と複数の端末装置から構成される。基地局装置２０１は、有線回線によってネットワーク２０２に接続する。端末装置２０３は無線によって基地局装置２０１に接続し、ネットワーク２０２との通信できる仕組みになっている。

ＯＦＤＭセルラ基地局における各セクタは、自セクタに宛てて通信を行っている端末からの受信信号や、他のセクタに宛てて通信を行っている端末からの干渉信号、および雑音を受信している。各セクタは干渉電力と雑音電力を測定しており、これらの比をとることで、各セクタにおけるＩｏＴを得る。各セクタは、計算したＩｏＴから、自らの受信する干渉の強さを、ＯＳＩとして０、１、２の３段階で判定する。ＯＳＩ＝０は干渉電力が小さい状況を示し、各セクタにおける干渉源となる端末が送信Ｔ２ＰゲインΔＰを増加させてもよいと通知することを目的とする数値である。ＯＳＩ＝１およびＯＳＩ＝２は干渉電力が大きい状況を示し、各セクタにおける干渉源となる端末に送信Ｔ２ＰゲインΔＰを減少するように求めることを目的とする数値である。特に、ＯＳＩ＝２は干渉が非常に大きい状況を示しており、各セクタにおける干渉源となる端末に対して、送信Ｔ２ＰゲインΔＰを強制的に下げさせることを意図している。各セクタは、Ｆ‐ＯＳＩＣＨやＦ‐ＦＯＳＩＣＨを通じてＯＳＩを端末に通知する。

図１４は本発明を実施するための基地局の構成例を示している。アンテナ８０１は端末からの信号を受信しており、ＲＦ部８０２において受信干渉電力、雑音電力の測定が行われ、制御部（ＭＰＵ）８０６においてＩｏＴの算出、ＯＳＩ値の決定が行われる。決定したＯＳＩ値はベースバンド部８０３に入力される。ベースバンド部８０３では、チャネル符号化、変調、ＩＦＦＴ、ＣＰ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｐｒｅｆｉｘ）付加といったＯＦＤＭ信号処理が行われる。ベースバンド部８０３で生成されたデジタル信号は、ＲＦ部８０２においてアナログ信号に変換し、送信周波数帯にアップコンバートし、適当な送信電力まで増幅したあと、アンテナ８０１から送信される。

図３、４は、端末における、受信したＯＳＩからＴ２ＰゲインΔＰを決定する処理を説明するためのフロー図である。端末は、Ｆ‐ＯＳＩＣＨやＦ‐ＦＯＳＩＣＨを通じて各セクタからのＯＳＩを受信している。無線区間における伝搬減衰のため、端末から遠いセクタほど、その端末から受信する干渉電力は小さくなる。従って、あるセクタにおける干渉電力のうち、大きく寄与するのは、自セクタをＲＬＳＳとする端末を除いて、そのセクタから距離が近い端末からの受信信号である。このため、端末はＯＳＩＭｏｎｉｔｏｒＳｅｔとして予め決められた近隣セクタからのＯＳＩを検出する。端末は、ＯＳＩＭｏｎｉｔｏｒＳｅｔに含まれる各セクタについてＯＳＩを検出し、各セクタからのＯＳＩの値を、各セクタの電力増減パラメータであるＤｅｃｉｓｉｏｎ＿ｉに変換する。具体的には、ＯＳＩ＝０であれば、一定の確率でＤｅｃｉｓｉｏｎ＿ｉ＝０もしくはＵｐＤｅｃｉｓｉｏｎＶａｌｕｅとし、ＯＳＩ＝１またはＯＳＩ＝２であれば、一定の確率でＤｅｃｉｓｉｏｎ＿ｉ＝０もしくは−ＤｎＤｅｃｉｓｉｏｎＶａｌｕｅとする。ここで、ＵｐＤｅｃｉｓｉｏｎＶａｌｕｅ、ＤｎＤｅｃｉｓｉｏｎＶａｌｕｅは予め決められた値であり、それぞれＴ２Ｐゲインの増加量およびＴ２Ｐゲインの減少量に関係する。その後、端末は、ＯＳＩＭｏｎｉｔｏｒＳｅｔに含まれる全てのセクタについてのＤｅｃｉｓｉｏｎ＿ｉを、セクタ・端末間の無線リンクでの伝搬減衰で重み付けした上で、足し合わせる。この値をＤｗとする。端末は、Ｄｗが閾値ＤｎＴｈｒｅｓｈｏｌｄより小さければ、Ｔ２ＰゲインΔＰを予め決められた一定量（ＲＤＣＨＧａｉｎＤｎ）減少させ、Ｄｗが閾値ＵｐＴｈｒｅｓｈｏｌｄより大きければ、Ｔ２ＰゲインΔＰを予め決められた一定量（ＲＤＣＨＧａｉｎＵｐ）増加させる。Ｄｗがどちらの条件も満たさない場合は、端末はＴ２ＰゲインΔＰを変更しない。ここで、ＤｎＴｈｒｅｓｈｏｌｄ、ＵｐＴｈｒｅｓｈｏｌｄはそれぞれ電力減少、電力増加を判定するための閾値である。端末は、決定したＴ２ＰゲインΔＰや、制御チャネルを送信するためのＣＤＭＡ信号のパイロット電力などに基づいて、ＯＦＤＭサブキャリアの送信電力を決定する。

端末がセクタにデータを送信するときは、まず端末がＲ−ＲＥＱＣＨ（Ｒｅｖｅｒｓｅ Ｒｅｑｕｅｓｔ Ｃｈａｎｎｅｌ）を用いて、セクタに対して、データ送信のための周波数・時間リソース割当ての要求する。Ｒ−ＲＥＱＣＨは、端末の送信データのバッファ量などの情報を含んでいる。端末からＲ−ＲＥＱＣＨを受信したセクタは、その端末に対して割当てる周波数・時間リソースを決定し、これをもとに、リソース割当て情報メッセージＲＬＡＭ（Ｒｅｖｅｒｓｅ Ｌｉｎｋ Ａｓｓｉｇｎｍｅｎｔ Ｍｅｓｓａｇｅ）を作成する。ＲＬＡＭは、端末が上り回線で使用するサブキャリア情報やパケットフォーマット情報をセクタから端末に通知することを目的とするメッセージであり、Ｆ−ＳＣＣＨ（Ｆｏｒｗａｒｄ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）を用いてセクタから端末に送信される。端末は、ＲＬＡＭで通知されるリソースを用いて、セクタに対してデータを送信する。

図１３は本発明を実施するための端末の構成例を示している。アンテナ７０１は基地局からの無線信号を受信している。受信信号に対しては、ＲＦ部７０２で、ベースバンド信号へのダウンコンバート、アナログ信号からデジタル信号への変換といった処理が行われる。その後、ベースバンド部７０３において、ＦＦＴ、伝搬路推定、復調、チャネル復号の処理が行われ、得られた基地局からの送信データがＤＳＰ７０４に送られる。ＤＳＰ７０４ではセクタのＯＳＩ値を取り出し、これを用いてＭＰＵ７０６でＴ２ＰゲインΔＰの決定処理を行う。決定したＴ２ＰゲインΔＰの値は、端末の送信データをベースバンド部７０３でＯＦＤＭ変調する際に、データチャネル用の送信電力ゲインとして用いられる。

本発明からなる第１の実施例を、図５、６を使って説明する。第１の実施例では、端末がデータ送信を一定期間行わない場合は、セクタがＯＳＩ＝０を端末に通知しても、端末がＴ２ＰゲインΔＰを増加させづらいようにする。
図５、６は本発明からなる第１の実施例のフロー図を示しており、図５、６の処理は端末で行われる。端末は、各セクタから受信したＯＳＩを検出し、ＯＳＩ＝０であれば、端末がデータ送信中の場合は、そのセクタに対しては、ある一定の確率でＤｅｃｉｓｉｏｎ＿ｉ＝０もしくはＵｐＤｅｃｉｓｉｏｎＶａｌｕｅとするが、端末が一定時間データを送信しなかった場合は、Ｄｅｃｉｓｉｏｎ＿ｉ＝０とする。その後、端末はＯＳＩＭｏｎｉｔｏｒＳｅｔ内の全セクタのＤｅｃｉｓｉｏｎ＿ｉを、セクタ・端末間のパスロスで重み付けして合計し、合計値Ｄｗを得る。端末は、Ｄｗの大きさによってＴ２ＰゲインΔＰの増減を決定する。Ｄｗが閾値ＵｐＴｈｒｅｓｈｏｌｄより大きいなら送信Ｔ２ＰゲインΔＰを増加させ、Ｄｗが閾値ＤｎＴｈｒｅｓｈｏｌｄより小さいなら送信Ｔ２ＰゲインΔＰを減少させ、ＤｗがＤｎＴｈｒｅｓｈｏｌｄより大きくＵｐＴｈｒｅｓｈｏｌｄより小さいなら変更しない。

本実施例においては、Ｄｗの値は、データ送信時に対してデータ非送信時の方が小さくなる。このため、データ非送信時は、データ送信時に比べて、送信Ｔ２Ｐゲインが増加しづらく、また減少しやすくなる。この結果、端末のＯＦＤＭサブキャリア送信電力が、データ送信時に比べてデータ非送信時は小さくなるので、端末は、低い送信電力でデータ送信を開始する。従って、データ送信を開始した端末のＲＬＳＳ以外のセクタが受信する干渉電力の変動は、従来例に対して緩やかになるから、ＰＥＲなどの通信品質を一定に保つことができる。

本発明からなる第２の実施例を、図７、８を使って説明する。第２の実施例では、端末がデータ送信を一定期間行わない場合は、端末がＴ２ＰゲインΔＰを増加させずに、ある時定数で減少させるようにする。
図７、８は本発明からなる第２の実施例のフロー図を示しており、図７、８の処理は端末で行われる。端末は、各セクタから受信したＯＳＩを検出し、ＯＳＩ＝０であれば、ある一定の確率でＤｅｃｉｓｉｏｎ＿ｉ＝０もしくはＵｐＤｅｃｉｓｉｏｎＶａｌｕｅとし、ＯＳＩ＝１もしくはＯＳＩ＝２であれば、ある一定の確率でＤｅｃｉｓｉｏｎ＿ｉ＝０もしくは−ＤｎＤｅｃｉｓｉｏｎＶａｌｕｅとする。その後、端末はＯＳＩＭｏｎｉｔｏｒＳｅｔ内の全セクタのＤｅｃｉｓｉｏｎ＿ｉを、セクタ・端末間のパスロスで重み付けして合計し、合計値Ｄｗを得る。端末は、Ｄｗの大きさによってＴ２ＰゲインΔＰの増減を決定する。Ｄｗが閾値ＵｐＴｈｒｅｓｈｏｌｄより大きいなら送信Ｔ２ＰゲインΔＰを増加させ、Ｄｗが閾値ＤｎＴｈｒｅｓｈｏｌｄより小さいなら送信Ｔ２ＰゲインΔＰを減少させ、ＤｗがＤｎＴｈｒｅｓｈｏｌｄより大きくＵｐＴｈｒｅｓｈｏｌｄより小さいなら変更しない。但し、端末がデータ送信を一定期間以上行っていない場合は、Ｄｗの値に関係なく、予め決めておいた時定数Ｔｃで送信Ｔ２ＰゲインΔＰを減少させる。
本実施例においては、データ非送信時は、送信Ｔ２Ｐゲインが増加しない。この結果、端末のＯＦＤＭサブキャリア送信電力が、データ送信時に比べてデータ非送信時は小さくなるので、端末は、データ送信を開始する際、低い送信電力を選択する。従って、データ送信を開始した端末のＲＬＳＳ以外のセクタが受信する干渉電力は、従来例に対して緩やかに変動するから、ＰＥＲなどの通信品質を一定に保つことができる。

本発明からなる第３の実施例を、図９、１０を使って説明する。第２の実施例では、端末がデータ送信を一定期間行わない場合は、端末がＴ２ＰゲインΔＰを増加させずに、ある時定数で減少させるようにする。
図９、１０は本発明からなる第２の実施例のフロー図を示しており、図９、１０の処理は端末で行われる。端末は、各セクタから受信したＯＳＩを検出し、ＯＳＩ＝０であれば、ある一定の確率でＤｅｃｉｓｉｏｎ＿ｉ＝０もしくはＵｐＤｅｃｉｓｉｏｎＶａｌｕｅとし、ＯＳＩ＝１もしくはＯＳＩ＝２であれば、ある一定の確率でＤｅｃｉｓｉｏｎ＿ｉ＝０もしくは−ＤｎＤｅｃｉｓｉｏｎＶａｌｕｅとする。その後、端末はＯＳＩＭｏｎｉｔｏｒＳｅｔ内の全セクタのＤｅｃｉｓｉｏｎ＿ｉを、セクタ・端末間のパスロスで重み付けして合計し、合計値Ｄｗを得る。ここで、端末がデータ送信を一定期間以上行っていない場合は、端末は予め決めておいた時定数Ｔｃで送信Ｔ２ＰゲインΔＰを減少させる。端末がデータ送信中であれば、ここでは送信Ｔ２Ｐゲインは変化させない。その後、端末は、Ｄｗの大きさによってＴ２ＰゲインΔＰを増加・減少させる。Ｄｗが閾値ＵｐＴｈｒｅｓｈｏｌｄより大きいなら送信Ｔ２ＰゲインΔＰを増加させ、Ｄｗが閾値ＤｎＴｈｒｅｓｈｏｌｄより小さいなら送信Ｔ２ＰゲインΔＰを減少させ、ＤｗがＤｎＴｈｒｅｓｈｏｌｄより大きくＵｐＴｈｒｅｓｈｏｌｄより小さいなら変更しない。

本実施例においては、データ非送信時は、送信Ｔ２Ｐゲインの変更量に対して、減少方向のオフセットがかかる。この結果、端末のＯＦＤＭサブキャリア送信電力が、データ送信時に比べてデータ非送信時は小さくなるので、端末は、データ送信を開始する際、低い送信電力を選択する。従って、データ送信を開始した端末のＲＬＳＳ以外のセクタが受信する干渉電力は、従来例に対して緩やかに変動するから、ＰＥＲなどの通信品質を一定に保つことができる。

本発明からなる第４の実施例を、図１１、１２を使って説明する。第４の実施例では、端末がデータ送信を開始するときは、セクタが端末に対してＴ２ＰゲインΔＰを小さくするように指示する。

図１１は本発明からなる第２の実施例におけるシーケンス図を示している。図１１を使って、本実施例において端末がデータ送信を開始する際の、送信Ｔ２ＰゲインΔＰを抑制する手順を説明する。各セクタは公知例と同様に測定した干渉電力や雑音電力からＩｏＴを計算している。各セクタはＩｏＴに基づいて、干渉情報ＯＳＩを決定し、Ｆ−ＯＳＩＣＨやＦ−ＦＯＳＩＣＨで端末に通知する。端末は、ＯＳＩＭｏｎｉｔｏｒＳｅｔ内のセクタからのＯＳＩを受信しており、これを基に端末は送信Ｔ２Ｐゲインの増減を判定する。一方、端末は上り回線でデータ送信を行う前に、Ｒ−ＲＥＱＣＨで、上り回線で通信を行うセクタにデータ送信のためのリソース割当ての要求を行う。端末からリソース割当て要求を受けたセクタは、その端末が一定期間に、データ送信を行っていたか、行っていなかったかを判断する。また、セクタは端末の使用するリソースなどを決定し、Ｆ−ＳＣＣＨで、リソース割当てメッセージであるＲＬＡＭを、端末に対して送信する。本実施例におけるＲＬＡＭのメッセージ構成を図１２に示す。Ｂｌｏｃｋ Ｔｙｐｅフィールドは、このメッセージがＲＬＡＭであることを示す。Ｓｔｉｃｋｙフィールドは、このリソース割当てが１パケットのみ有効か、リソース割当てが変更されるまで有効かを示す。Ｃｈａｎｎｅｌ ＩＤフィールドは、端末がデータ送信の際に使用するサブキャリア番号を示す。ＰＦ（Ｐａｃｋｅｔ Ｆｏｒｍａｔ）フィールドは、端末がデータ送信の際に使用するパケットフォーマットを示す。Ｅｘｔ Ｔｘ（Ｅｘｔｅｎｄｅｄ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）フィールドは、連続した複数の時間フレームでデータ送信を行うエクステンディッド・トランスミッションモードを使用するか否かを示す。Ｓｕｐｐｌ（Ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔａｌ）フィールドは、リソースの追加割当てを行うサプリメンタルモードを使用するか否かを示す。ＰＳＤ（Ｐｏｗｅｒ Ｓｐｅｃｔｒａｌ Ｄｅｎｓｉｔｙ）Ａｄｊｕｓｔフィールドは、端末にＴ２Ｐゲインを一定量下げさせるか否かを示す。端末が一定期間データ送信を行っていない場合、セクタはＲＬＡＭのＰＳＤ Ａｄｊｕｓｔフィールドを使って、端末に対してＴ２Ｐゲインを予め決められた一定量下げるように通知する。一方、端末が一定期間にデータ送信を行っていない場合、セクタはＲＬＡＭのＰＳＤ Ａｄｊｕｓｔフィールドで、端末に対してＴ２Ｐゲインの一定量低減を行わないように通知する。端末はセクタからＲＬＡＭを受信し、ＲＬＡＭメッセージ内で指定されたリソースを用いて、Ｒ−ＤＣＨ（Ｒｅｖｅｒｓｅ Ｄａｔａ Ｃｈａｎｎｅｌ）でデータ送信を行う。このとき、送信Ｔ２ＰゲインΔＰは、ＯＳＩに基づいて更新したΔＰの値から、ＰＳＤ Ａｄｊｕｓｔフィールドに応じて予め決められた一定量を減じたものである。

本実施例においては、端末がデータ送信を開始する時は、端末が受信したＯＳＩから決定した送信Ｔ２Ｐゲインから、一定量減少させた値を使用してデータ送信を行うように、基地局から端末に通知し、これに従って端末が送信Ｔ２Ｐゲインを一定量減少させる。この結果、端末がデータ送信を開始する際は、低い送信電力を使用する。従って、データ送信を開始した端末のＲＬＳＳ以外のセクタが受信する干渉電力は、従来例に対して緩やかに変動するので、ＰＥＲなどの通信品質を一定に保つことができる。

本発明によれば、特にＯＦＤＭＡをベースとするセルラ通信において、上り回線の送信電力制御を最適化して、通信品質の劣化を防止することができる。

ＯＦＤＭセルラシステムの構成を示す図。 従来技術における端末の送信Ｔ２Ｐゲインの傾向を説明する図。 従来技術において、端末が送信Ｔ２Ｐゲイン決定処理する際のフロー図。 従来技術において、端末が送信Ｔ２Ｐゲイン決定処理する際のフロー図。 本発明の第１の実施例において、端末が送信Ｔ２Ｐゲイン決定処理する際のフロー図。 本発明の第１の実施例において、端末が送信Ｔ２Ｐゲイン決定処理する際のフロー図。 本発明の第２の実施例において、端末が送信Ｔ２Ｐゲイン決定処理する際のフロー図。 本発明の第２の実施例において、端末が送信Ｔ２Ｐゲイン決定処理する際のフロー図。 本発明の第３の実施例において、端末が送信Ｔ２Ｐゲイン決定処理する際のフロー図。 本発明の第３の実施例において、端末が送信Ｔ２Ｐゲイン決定処理する際のフロー図。 本発明の第４の実施例において各装置間で交換される情報を説明するためのシーケンス図。 本発明の第４の実施例からなるＲＬＡＭメッセージを説明するための図。 本発明における端末の構成を説明するための図。 本発明における基地局の構成を説明するための図。 従来技術において、各装置間で交換される情報を説明するためのシーケンス図。 従来技術において課題となる、送信電力増大に伴う特性劣化を説明するための図。

符号の説明

２０１...基地局装置
２０２...ネットワーク
２０３...端末装置
２０４...セル
２０５...セクタ
３０１...送信電力減少の方針の時のＤｅｃｉｓｉｏｎ＿ｉ決定ブロック
３０２...送信電力増加の方針の時のＤｅｃｉｓｉｏｎ＿ｉ決定ブロック
３０３...Ｄｗ算出ブロック
３０４...Ｔ２Ｐゲイン更新（減少）ブロック
３０５...Ｔ２Ｐゲイン更新（増加）ブロック
４０１...送信電力減少の方針の時のＤｅｃｉｓｉｏｎ＿ｉ決定ブロック
４０２...送信電力増加の方針の時のＤｅｃｉｓｉｏｎ＿ｉ決定ブロック
４０３...送信電力増加しない方針の時のＤｅｃｉｓｉｏｎ＿ｉ決定ブロック
４０４...Ｄｗ算出ブロック
４０５...Ｔ２Ｐゲイン更新（減少）ブロック
４０６...Ｔ２Ｐゲイン更新（増加）ブロック
５０１...送信電力減少の方針の時のＤｅｃｉｓｉｏｎ＿ｉ決定ブロック
５０２...送信電力増加の方針の時のＤｅｃｉｓｉｏｎ＿ｉ決定ブロック
５０３...Ｄｗ算出ブロック
５０４...時定数によるＴ２Ｐゲイン減少ブロック
５０５...Ｔ２Ｐゲイン更新（減少）ブロック
５０６...Ｔ２Ｐゲイン更新（増加）ブロック
６０１...送信電力減少の方針の時のＤｅｃｉｓｉｏｎ＿ｉ決定ブロック
６０２...送信電力増加の方針の時のＤｅｃｉｓｉｏｎ＿ｉ決定ブロック
６０３...Ｄｗ算出ブロック
６０４...時定数によるＴ２Ｐゲイン減少ブロック
６０５...Ｔ２Ｐゲイン更新（減少）ブロック
６０６...Ｔ２Ｐゲイン更新（増加）ブロック
７０１...アンテナ
７０２...ＲＦ部
７０３...ベースバンド部
７０４...デジタル信号処理部（ＤＳＰ）
７０５...アプリケーションインターフェース部
７０６...制御部（ＭＰＵ）
８０１...アンテナ
８０２...ＲＦ部
８０３...ベースバンド部
８０４...デジタル信号処理部（ＤＳＰ）
８０５...ネットワークインターフェース部
８０６...制御部（ＭＰＵ）
９０１...端末ＡＴ１とＡＴ２のＲＬＳＳである基地局ＡＰ１
９０２...端末ＡＴ１とＡＴ２が干渉を与えうる基地局ＡＰ２
９０３...端末ＡＴ３のＲＬＳＳであり、端末ＡＴ１とＡＴ２が干渉を与えうる基地局ＡＰ３
９０４...基地局ＡＰ１と通信を行う端末ＡＴ１
９０５...基地局ＡＰ１と通信を行う端末ＡＴ２
９０６...基地局ＡＰ３と通信を行う端末ＡＴ３
１００１...端末がＲＬＳＳ以外のセクタに与える干渉信号
１００２...セクタが端末に通知するＯＳＩ
１００３...端末がＲＬＳＳに行う通信リソースの割当て要求
１００４...ＲＬＳＳが端末に割当てる通信リソースの情報
１００５...端末がＲＬＳＳに対して送信する上り回線のデータ。

Claims (10)

1. 基地局と端末を備えたＯＦＤＭセルラ無線通信システムであって、
   上記端末から上記基地局への上り回線のＯＦＤＭサブキャリア当たりの送信信号電力を、上記端末がデータ送信を開始する場合には、上記端末がデータ送信中の場合よりも低くすることを特徴とする無線通信システム。
2. 請求項１記載の無線通信システムであって、
   上記端末は、セクタの受信干渉電力が小さいという通知を上記基地局から受信した際、
   上記端末がデータ送信中の場合は、上記通知に従って送信信号電力を増大させ、
   上記端末がデータ送信を開始する場合は、上記データ送信中の場合よりも小さな送信信号電力で信号を送信することを特徴とする無線通信システム。
3. 請求項１記載の無線通信システムであって、
   上記端末は、セクタの受信干渉電力が小さいという通知を上記基地局から受信した際、
   上記端末がデータ送信中の場合は、上記通知に従って送信信号電力を増大させ、
   上記端末がデータ送信を一定期間行っていない場合は、上記データ送信中の場合よりも小さな送信信号電力で信号を送信することを特徴とする無線通信システム。
4. 請求項１記載の無線通信システムであって、
   上記端末は、セクタの受信干渉電力が小さいという通知を上記基地局から受信した際、
   上記端末がデータ送信中の場合は、上記通知に従って送信信号電力を増大させ、
   上記端末がデータ送信を一定期間行っていない場合は、上記データ送信中の場合の送信信号電力を一定の時定数で減少させた送信信号電力で信号を送信することを特徴とする無線通信システム。
5. 請求項１記載の無線通信システムであって、
   上記端末は、セクタの受信干渉電力が小さいという通知を上記基地局から受信した際、
   上記端末がデータ送信中の場合は、上記通知に従って送信信号電力を増大させ、
   上記端末がデータ送信を一定期間行っていない場合は、送信信号電力を一定の時定数で減少させてから上記通知に従って送信信号電力を増大させることを特徴とする無線通信システム。
6. 請求項１記載の無線通信システムであって、
   上記基地局は、セクタの受信干渉電力が小さいという通知を上記端末に送信する際、
   上記端末がデータ送信中の場合は、上記通知を上記端末に送信し、
   上記端末がデータ送信を一定期間行っていない場合は、上記通知とともに上記端末に上記通知に従って増大させた電力よりも一定量低い電力で信号を送信させる指示を上記端末に送信することを特徴とする無線通信システム。
7. 基地局とＯＦＤＭセルラ無線通信方式で通信する端末であって、
   上記端末は、セクタの受信干渉電力が小さいという通知を上記基地局から受信した際、
   上記端末がデータ送信中の場合は、上記通知に従って送信信号電力を増大させ、
   上記端末がデータ送信を一定期間行っていない場合は、上記データ送信中の場合よりも小さな送信信号電力で信号を送信することを特徴とする端末。
8. 基地局とＯＦＤＭセルラ無線通信方式で通信する端末であって、
   上記端末は、セクタの受信干渉電力が小さいという通知を上記基地局から受信した際、
   上記端末がデータ送信中の場合は、上記通知に従って送信信号電力を増大させ、
   上記端末がデータ送信を一定期間行っていない場合は、上記データ送信中の場合の送信信号電力を一定の時定数で減少させた送信信号電力で信号を送信することを特徴とする端末。
9. 基地局とＯＦＤＭセルラ無線通信方式で通信する端末であって、
   上記端末は、セクタの受信干渉電力が小さいという通知を上記基地局から受信した際、
   上記端末がデータ送信中の場合は、上記通知に従って送信信号電力を増大させ、
   上記端末がデータ送信を一定期間行っていない場合は、送信信号電力を一定の時定数で減少させてから上記通知に従って送信信号電力を増大させることを特徴とする端末。
10. 端末とＯＦＤＭセルラ無線通信方式で通信する基地局であって、
    上記基地局は、セクタの受信干渉電力が小さいという通知を上記端末に送信する際、
    上記端末がデータ送信中の場合は、上記通知を上記端末に送信し、
    上記端末がデータ送信を一定期間行っていない場合は、上記通知とともに上記端末に上記通知に従って増大させた電力よりも一定量低い電力で信号を送信させる指示を上記端末に送信することを特徴とする基地局。

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