JP2008537435A - 電力制御に関する方法および装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、セルラーネットワーク（１）の電力制御に関する。電力制御アルゴリズム（２０１）は無線回線（ダウンリンクおよび／またはアップリンク）の送信電力を制御するように動作する。情報収集部（２０３；１２７）は、選ばれた複数の無線回線の送信電力が、最小電力レベルＰminから最大電力レベルＰmaxにわたるダイナミック電力レンジに分布する様子を示す電力分布情報を収集するように構成される。フィードバック生成部（２０５；１２９）は、電力制御アルゴリズム（２０１）の動作を変更するためのフィードバックを、電力分布情報に基づいて発生するように構成される。フィードバックは、電力制御アルゴリズム（２０１）の動作が、動作パラメータの初期設定および無線環境中の状態変化に余り敏感でないようにする。これにより、動作パラメータの最適設定を選択するオペレータの負担が軽減する。本発明は、ユーザ端末からの従来の測定報告を使用して実現可能である。

Description

本発明はセルラーネットワークの分野に関し、より詳細には、その分野の電力制御に関連する部分に関するものである。

セルラーネットワークは、基地局または無線アクセスポイント等の無線アクセスノードを含み、それら無線アクセスノードは、その無線アクセスノードに付随する地理的領域、いわゆるセル中に存在するユーザ端末に、無線アクセスサービスを提供する。ユーザ端末と無線アクセスノードとの間の通信は無線リンクを介して実行され、それらの無線リンクは無線アクセスノードからユーザ端末への接続（ダウンリンク）であるか、またはユーザ端末から無線アクセスノードへの接続（アップリンク）である。

セルラーネットワークでは干渉が限界要因となることが多い。すなわち、各無線リンクの最大の干渉源は他の無線リンク上の送信であって、例えば熱雑音ではない。したがって、ある無線リンクのリンク品質は、その無線リンク上の受信信号強度と、同時に同じチャンネルを使用する他の全無線リンク上の受信信号強度の総和との間の関係に依存する。その結果、ある無線リンク上の送信電力の減少は、その無線リンクのリンク品質にマイナスに影響するだけでなく、干渉の減少により、他の無線リンクの品質が向上する場合もある。それ故に、干渉が限界要因となるセルラーネットワークでは、無線リンク上の送信の電力制御が性能最適化の際の重要なツールとなる。

電力制御の背後にある基本的な考えは、受容可能な品質、すなわち知覚される音声品質を得るのに必要とされる以上の高い電力レベルでの送信は、セルラーネットワークの他所の部分への干渉増大の源になるだけだ、ということである。したがって、そのような無線リンク上の送信電力は低減させるべきである。原理上、双方向とも、すなわちアップリンクもダウンリンクも、電力制御の恩恵を受ける。アップリンクでの電力制御は、ユーザ端末における電力消費を低減させ、バッテリ時間を増大させる効果もある。

電力制御アルゴリズムの目標は、セルラーネットワーク中の満足を得るユーザ数を最大化することである。言い換えれば、受容可能かそれ以上の品質に相当するリンク品質を有する無線リンク数を最大化することである。その目標が必ずしも一人ひとりのユーザ全員を満足させることにあるのでないことに注意されたい。例えば、１人の強い干渉者に対しその送信電力を前記品質レベル以下に低減させることが、もしこれにより１つ以上の無線リンクを前記品質レベル以上に「引き上げる」のに十分な程度に干渉を低減できるならば、それは好ましいかもしれない。

電力制御アルゴリズムの詳細は様々であるが、全てに共通なのはその時点の無線リンクの品質情報が必要なことである。さらに、ユーザ端末は、通常、移動端末であることから、無線状態が時間とともに変化し、品質情報を動的に更新する必要がある。電力制御アルゴリズムは、通常、多くの動作パラメータを使用しており、それらのパラメータが、電力制御アルゴリズムがその電力制御アルゴリズムによって制御される無線リンクの送信電力を決定する方法を確定する。動作パラメータに対して適切な値を選ぶという重要な仕事は、セルラーネットワークオペレータの責務である。

例えば、ＧＳＭでのダウンリンクの電力制御は、ユーザ端末から無線アクセスノード（基地局）へ繰り返し送信される測定報告を使用して達成される。その報告には、ユーザ端末の受信機で測定された無線リンクの品質を記述する情報が含まれる。その情報はフィルタされ、前記アルゴリズムに使用される所定の目標品質パラメータと比較される。ＧＳＭでは、この目標品質パラメータは“ｑdes”と呼ばれ、これが送信電力を低減できる下限のリンク品質のレベルを規定する。対応するアップリンクの制御は測定報告に依存しない。というのは、アップリンク送信についても電力レベルを制御するのは、セルラーネットワーク（基地局制御装置）であってユーザ端末ではないからである。実際のところ、使用すべき送信電力を各ユーザ端末に知らせるコマンドが、ダウンリンクで送信される。ＧＳＭにおける電力制御は、Ｍ． Ａｌｍｇｒｅｎ、Ｈ． ＡｎｄｅｒｓｓｏｎおよびＫ． Ｗａｌｌｓｔｅｄｔ著、１９９４刊、「セルラー・システムにおける電力制御（Power Control in a Cellular System）」、「自動車技術会議９４（Vehicular Technology Conference 94）」、に概要が示される原理に基づいている。

例えば、ＷＣＤＭＡでは、別の原理が使用される。ここでの目標は各ユーザを規定の音声品質レベルに保つことである。これは、リンク品質の目標に近づくよう調整を行う内部ループと、もっと緩慢な外部ループとによって達成されるが、この外部ループは、所望の音声品質に合致するようリンク品質の目標を動的に更新する。外部ループは、音声品質によりうまく対応できるその他のリンク品質パラメータを測定するが、信頼できる値を得るにはより長い測定期間を必要とする。

電力制御は性能向上のための重要なツールを提供するが、それでも多くの実用上の困難が存在する。物理的限界により、一般に送信電力はあるダイナミック電力レンジ、すなわち、最小許容電力レベル（Ｐmin）から最大許容電力レベル（Ｐmax）にわたる所定の範囲に限定される。したがって、電力制御アルゴリズムは、ダイナミック電力レンジ内の送信電力を選ぶよう限定される。さらに、音声品質は究極的には主観的であり、そう容易には測定できないので、通常、相当する無線リンクの品質レベル（例えば、Ｃ／Ｉ、ＢＥＲまたはＦＥＲの測定値）が代用される。測定される無線リンクの品質レベルと知覚される音声品質との間の関係は複雑なので、電力制御アルゴリズムについて、リンク品質の実体と関わる動作パラメータ値を選ぶことは容易ではない。サービスタイプ（様々な音声コーダ）、トラヒック負荷（同時接続数）、周波数再利用、周波数ホッピング等が、この関係に影響するかもしれない。さらにこの関係は、上述の状態およびその他の状態の変化のため、時間とともに変化することも想定され得る。しかも、状態が絶えず変化するため、ある時点で良好と見えた動作パラメータの選択が、その後の時点においても同様に良好であるかは必ずしも確実ではない。実際のところ、電力制御アルゴリズムが何時でも最適な具合に動作すると期待できないことは、以上により全く明らかである。

本発明は、無線リンク上の送信電力を制御するために電力制御アルゴリズムを動作させる、セルラーネットワークにおける無線リンクの電力制御を向上する問題に取り組むものである。

要約すれば、上述の問題は以下のように解決される。電力制御アルゴリズムは、所定のダイナミック電力レンジ内で送信電力を制御する。無線リンク上の送信電力がダイナミック電力レンジ内で分布する様子を示す電力分布情報が収集される。次いで、その収集された電力分布情報に基づいてフィードバックが生成される。生成されたフィードバックが、電力制御アルゴリズムの動作を適切に変更する。本発明には、方法のみならず、上述の問題に取り組んだ装置も含まれる。

本発明の効果は、フィードバックにより、電力制御アルゴリズムの動作を、動作パラメータの初期設定および無線環境の変動状態に対して、余り敏感でないようにすることである。これにより、動作パラメータを最適設定するよう選ぶというオペレータの負担が軽減する。本発明のもう１つの効果は、もし望むなら、従来通りのユーザ端末からの測定報告を使用して、本発明が達成可能なことである。

当業者であれば、本発明の個々の実施形態には、さらなる目的および効果が付随することを理解できよう。

本発明について、好ましい実施形態を使用し、図面を参照して、さらに説明を行う。

図１は、本発明が使用されるセルラーネットワーク１のブロック図である。

セルラーネットワーク１には多くの無線アクセスノードが含まれるが、それらの無線アクセスノードはここでは基地局（ＢＳ: base station）として具体化され、基地局に付随するセル内に存在する多くのユーザ端末（Ｕ: user terminal）に無線アクセスサービスを提供する。

図１では、そのような基地局の１つが参照番号３で指示され、また、そのようなユーザ端末の１つが参照番号５で指示されている。ユーザ端末５は、基地局３と通信する適切な無線通信装置を含むかまたはそのような無線通信装置へのアクセスを有するどのような装置、例えば、携帯または固定の無線電話機、または通信カードを実装したコンピュータ等であり得る。基地局とユーザ端末との間の通信は、ユーザ端末から基地局への送信にはアップリンクと、基地局からユーザ端末への送信にはダウンリンクと、の無線リンクを介して実行される。したがって、基地局３とユーザ端末５との間の通信は、割り当てられたアップリンク７および割り当てられたダウンリンク９を使用して実行される。

セルラーネットワーク１にはさらに制御ノードが含まれ、ここでは基地局制御装置１１（ＢＳＣ: base station controller）として具体化されている。ＢＳＣ１１は、基地局の様々な機能を制御するよう構成され、ＢＳＣ１１を基地局に接続するための通信インタフェース部１３を含む。制御ロジック部１５は、データ記憶部１７に格納されたデータおよびコンピュータプログラムを使用して、ＢＳＣ１１の基本動作を制御する。ＢＳＣ１１にはさらに、無線リンクの送信電力を制御する電力制御アルゴリズムを動作させる電力制御部１９が含まれるが、これについては後でより詳細に説明するものとする。

通信インタフェース部１３は、また、ノード２３、例えばスイッチまたはルータを介して交換および伝送ネットワーク２１に接続される。この例では、以上のように、ＢＳＣ１１は基地局を交換および伝送ネットワーク２１に接続する中間ノードを構成する。運用保全（Ｏ＆Ｍ: Operation and Maintenance）システム２５が提供され、セルラーネットワーク１のオペレータによる運用保全を実行可能にする。

図１では、３個の基地局がＢＳＣ１１に接続され、各基地局には３個のユーザ端末が接続されている。しかし、これらの数は例に過ぎない。ＢＳＣ１１にはさらに１つまたはそれ以上の基地局が接続されてもよく、また、当業者であれば理解されるように、各基地局に接続されるユーザ端末の数は、勿論、時間とともに変化する。さらに、セルラーネットワーク１には、１個またはそれ以上の別のＢＳＣが含まれてもよく、それらの別のＢＳＣは各々自身の基地局の集合を制御する。

図２は、従来のダウンリンク電力制御の原理を示す信号伝達図である。

ユーザ端末５が先ずリンク品質報告２９を、アップリンク７を介して基地局３へ送信する。リンク品質報告２９には、ユーザ端末５がダウンリンク９で受信した、例えばＣ／Ｉ、ＢＥＲまたはＦＥＲに関する音声品質の測定値等の、リンク品質に関する情報が含まれる。基地局３からのリンク品質の送信信号３１は、報告されたリンク品質に関する情報をＢＳＣ１１へ転送する。電力制御部１９は、報告されたリンク品質に基づいてダウンリンク９用の新しい送信電力を計算する電力制御アルゴリズムを動作させる。新しい送信電力は、ダウンリンク電力指令メッセージ３５で基地局３へ通知される。

電力制御アルゴリズムは、他のダウンリンク送信電力についても、勿論、対応するやり方で制御する。電力制御は、さらにアップリンクに対しても、同様のやり方で適用できる。しかし、この例ではＢＳＣ１１が電力制御を行うので、アップリンクの品質に関する報告を基地局からユーザ端末へ送信する必要はない。その代わりに、各基地局は、その基地局に接続されたユーザ端末に付随するアップリンク上で受信されるリンク品質を測定する。測定されたアップリンクのリンク品質はＢＳＣ１１へ送信され、ＢＳＣ１１は各アップリンクで使用すべき送信電力を決定する。使用すべき送信電力に関する指令は、ＢＳＣ１１から基地局を介してユーザ端末へ送信される。

電力制御がＢＳＣ１１で実行されることは必須ではない。別案として、電力制御は何らかの別の集中化されたノード、例えばノード２３で実行することも可能である。電力制御は、また、例えば各基地局がそれ自身の接続に関して電力制御を実行することによる、非集中化したやり方で実行することも可能である。

例えば電力制御部１９により動作させる電力制御アルゴリズムは、実際面の理由から、通常はダイナミック電力レンジ、すなわち最小許容送信電力（Ｐmin）から最大許容電力(Ｐmax)にわたる所定の電力範囲に限られる以外のどのような送信電力も、無線リンクに対して選ぶことはできない。例えば、無線リンク上のフェーディングおよび干渉の状態が異なることが原因となって、リンク品質は無線リンク間で多岐にわたるため、必ずしも全ての無線リンクが同じ送信電力を持つことにはならないであろう。結果として、無線リンクの送信電力はダイナミック電力レンジ内に分布する。

選ばれた無線リンク数について、そのような送信電力の分布を図３のダイアグラムに示す。

このダイアグラムでは、無線リンク上の送信は、１６ｄＢｍから３０ｄＢｍのダイナミック電力レンジ内で２ｄＢｍのステップで離散的に生起する。このダイアグラムでは、ダイナミック電力レンジ内の可能な送信電力レベルの各々に対して、アップリンクおよびダウンリンクの数が示される。

もし無線リンクのリンク品質が受容可能なレベル以下であり、しかし送信電力がすでにＰmaxに等しい場合、その無線リンクはＰmaxにより制限されると称される。反対に、もしリンク品質が受容可能レベル以上であり、しかし送信電力がＰminに等しい場合、その無線リンクはＰminにより制限されると称される。どちら場合も、望ましくない事態が生じている。図３では、ＰminまたはＰmaxが１つまたはそれ以上の無線リンクを制限していることではなさそうである。どの無線リンクもＰminおよびＰmaxによって制限されないなら、好ましい事態であろう。しかし、上述したように、リンク品質が多岐にわたるため、通常、これはありそうにないことである。

本発明によれば、無線リンクの電力制御を向上するために、選ばれた複数の無線リンク上の送信電力がダイナミック電力レンジ内で分布する様子を示す電力分布情報を収集することが提案される。次いで、電力分布情報に基づいてフィードバックが生成されるが、これが電力制御アルゴリズムの動作を適切に変更する。フィードバックは、例えば、制限される無線リンクの観点から電力分布の改善を達成するよう、電力制御アルゴリズムの動作を変更する機会を提供する。本発明は、アップリンクおよびダウンリンクの両方に適用可能である。選ばれた複数の無線リンクは、電力制御アルゴリズムによってその時点で制御されている全ての無線リンクであるか、または制御されている無線リンクの全ては含まない無線リンクの代表を選んだものであることができる。選ばれた複数の無線リンクは、通常、例えば新しい接続の確立および／または古い接続の終了のため、時間とともに変化する。

図７に、原理の概略をブロック図で示す。

電力制御アルゴリズム２０１が、無線リンク（アップリンクおよび／またはダウンリンク）上の送信電力を制御するために動作する。情報収集部２０３が、選ばれた複数の無線リンクの送信電力がダイナミック電力レンジ内に分布する様子を示す電力分布情報Ｐdistrを収集する。フィードバック生成部２０５が情報収集部２０３に接続され、電力分布情報Ｐdistrを受信するように構成される。フィードバック生成部２０５は、電力制御アルゴリズム２０１の動作を変更するためのフィードバックを生成するように構成される。

本発明のある実施形態によれば、フィードバック生成部２０５により生成されたフィードバックは、電力制御アルゴリズムの１つまたはそれ以上の動作パラメータの再計算を含む。再計算された動作パラメータは、電力制御アルゴリズムに自動的に入力される（閉ループ）か、または、電力制御アルゴリズムに入力される前に、例えばオペレータによる承認を求めて提示する（開ループ）ことができる。

図４は、具体例を示すフローチャートである。

開始１００において、オペレータは電力制御アルゴリズム２０１の動作パラメータの初期設定を実行する。この例では、動作パラメータが目標品質パラメータｑを含んでおり、ｑは、リンク品質がそれを越えると、無線リンクの送信電力をダイナミック電力レンジ内でＰmax以下のあるレベルにまで低減するべきとされる、目標のリンク品質を示す。ブロック１０３では、電力制御アルゴリズム２０１を動作させる。ブロック１０５では、情報収集部２０３が選ばれた複数の無線リンクに関する電力分布情報を収集する。選ばれた複数の無線リンク中のＰmaxで制限される無線リンクの数を示す第１の数値ｎＰmaxを、電力分布情報に基づいて決定する。選ばれた複数の無線リンク中のＰminで制限される無線リンクの数を示す第２の数値ｎＰminを、電力分布情報に基づいて決定する。

図４の方法では、ｎＰmaxとｎＰminとの比が数値ｋと比較され、その比較に基づいて、目標品質パラメータｑの再計算を行う。ブロック１０７において、比ｎＰmax／ｎＰminがｋより大きいか否かを判定する。もし大きい場合には、ブロック１０９における目標品質パラメータの再計算の結果、目標品質パラメータｑを増加する。すなわち、再計算された目標品質パラメータはその時点で使用中の目標品質パラメータより大きくなる。

ブロック１１１において、その比Ｐmax／ｎＰminが数値ｋより小さいか否かを判定する。もし小さい場合には、ブロック１１３における目標品質パラメータの再計算の結果、目標品質パラメータｑを低減する。すなわち、再計算された目標品質パラメータはその時点で使用中の目標品質パラメータより小さくなる。

もしその比が数値ｋと等しい場合には、ブロック１１５において、再計算された目標品質パラメータｑを、その時点で電力制御アルゴリズムによって使用中の目標品質パラメータｑに等しく設定する。すなわち、変更しない。

ブロック１１７において、再計算された目標品質パラメータｑを、使用に供すべく電力制御アルゴリズム２０１に自動的に入力する。例えば、所定の時点または無作為に選ばれた時点において、再計算を１回またはそれ以上繰り返すことができるのは勿論である。

図４は閉ループによるフィードバックの例である。というのは、再計算された動作パラメータ（ｑ）が、制御アルゴリズムでの使用に供されるべく自動的に入力されるからである。

図５は、開ループによるフィードバックの対応する例のフローチャートである。図５のフローチャートはほぼ図４のものと同じなので、相違点のみ詳しく説明しよう。

ブロック１１８において、再計算された目標品質パラメータｑをＯ＆Ｍシステムに自動的に入力する。ブロック１１９において、オペレータが再計算された目標品質パラメータｑを使用するか否かを選択する。再計算された目標品質パラメータｑは、オペレータによる承認の後、初めて電力制御アルゴリズム２０１での使用に供するべく入力される。もしオペレータが再計算された目標品質パラメータｑを承認しない場合、電力制御アルゴリズムは、その時点の目標品質パラメータまたはオペレータが選んだ新しい目標品質パラメータを使用して継続できる。この場合も、例えば、所定の時点または無作為に選ばれた時点において、再計算を１回またはそれ以上繰り返すことができる。

図４および図５の例において、低い値の方がより高いリンク品質を示すように目標品質パラメータｑが定義されていることに注意されたい。これは、例えば、上述のＧＳＭで使用されるｑdesパラメータについてである。目標品質パラメータが反対の意味で定義されている場合、ブロック１０７および１１１中の不等号は、逆向きにするかまたは取り替えるべきであることは勿論である。

図４および図５の例において、値ｋは、比ｎＰmax／ｎＰminのための望まれる値と言える。この比の望まれる値は、目標品質パラメータｑを再計算することにより得られ、ｑは、電力制御アルゴリズムが選ぶ送信電力に影響を及ぼし、したがって比ｎＰmax／ｎＰminにも影響を及ぼす。例えば、送信電力が高い無線リンクは、送信電力が低い無線リンクと比較して、潜在的により強い干渉源であると仮定することは現実的である。したがって、単純にｋを１に等しいとすることは最適ではない。そうすることは、ＰminまたはＰmaxのいずれにも制限されない無線リンクの数を近似的に最小化する１つの方法のように見えるかもしれない。そうではなく、Ｐmaxの回避をＰminの回避以上に優先することが、通常は好ましい。そうとすると、数値ｋはｋ＜１となるように選ぶべきである。

本発明の別の実施形態によれば、電力制御アルゴリズムは、制御される無線リンクに対して推奨される送信電力を計算する。その場合、フィードバックは、制御される無線リンクで使用される最終的な送信電力を得るべく、その推奨される送信電力を変更するために使用される。これが図６に示されるが、これは本発明による電力制御部１２３の実施形態のブロック図である。

電力制御部１２３が、将に、多くのユーザ端末５.１〜５.Ｎへのダウンリンク送信電力を制御しているものとする。電力制御部１２３には、多くの電力制御ユニット１２５.１〜１２５.Ｎが含まれる。各電力制御ユニット１２５.ｊが、それぞれ、ユーザ端末５.ｊへのダウンリンクの電力制御用に指定されている。

例えば、電力制御ユニット１２５.１は、ユーザ端末５.１が報告し、サービス中の基地局（図には表示されていない）を介して電力制御ユニット１２５.１に転送された受信リンクの品質に関する情報に基づいて、ユーザ端末５.１へのダウンリンク送信電力を制御する。電力制御ユニット１２５.１は、ユーザ端末５.１へのダウンリンクの推奨される送信電力Ｐ１'を、リンク品質情報に基づいて生成するよう構成される。推奨される送信電力Ｐ１'は、その後、オフセット値derutaＰだけ変更されて、その結果として、ユーザ端末５.１へのダウンリンクの実際の送信電力Ｐ１が生成される。電力制御ユニット１２５.１は、電力指令をサービス中の基地局に送信して、そのサービス中の基地局に、ユーザ端末５.１へのダウンリンクの送信電力Ｐ１を通知するよう構成される。その他の電力制御ユニット１２５.２〜１２５.Ｎは、それぞれのユーザ端末５.２〜５.Ｎへの対応するダウンリンク送信電力制御を実行するよう構成される。

電力制御部１２３には情報収集部１２７が含まれ、これは、電力制御ユニット１２５.１〜１２５.Ｎに接続されて、決定した送信電力Ｐ１〜ＰＮに関する情報を受信するよう構成される。情報収集部１２７は電力分布情報を生成するよう構成され、この電力分布情報をフィードバック生成部が受信するが、この装置はここでは情報収集部１２７に接続されたオフセット生成部１２９として具体化されている。オフセット生成部１２９は、オフセット値derutaＰを生成するよう構成され、その値が推奨されるダウンリンク送信電力Ｐ１'〜ＰＮ'を更新するのに使用される。オフセット生成部１２９は、新しい（更新された）オフセット値derutaＰ(ｍ）を生成するよう構成され、その値が、その時点の電力分布情報Ｐdistr(ｍ−１）およびその時点のオフセット値derutaＰ(ｍ−１）に基づいて、電力制御アルゴリズムの次回の繰り返しの実行において使用されることになる。ここで、オフセット値derutaＰ(ｍ−１）は、遅延要素１３１に記憶されている。新しいオフセット値derutaＰ(ｍ）は電力制御ユニット１２５.１〜１２５.Ｎおよび遅延要素１３１に送られる。

オフセット値derutaＰは、多くの異なったやり方で更新することができる。以下に、いくつかの例を示す。

新しいオフセット値derutaＰ(ｍ）は、その時点の送信電力分布Ｐdistr(ｍ−１）の平均電力を望まれる平均電力ＭＰと比較することにより生成ができる。オフセット値derutaＰ(ｍ）の目的は、その時点の送信電力分布Ｐdistr(ｍ−１）の位置を、電力分布の平均電力が望まれる平均電力と一致するようにシフトすることである。２つの類似した例が以下の式１および式２によって与えられる：
deltaＰ(m)=ＭＰ−mean(Ｐdistr(m-1))+deltaＰ(m-1) （式１）
deltaＰ(m)=ＭＰ−median(Ｐdistr(m-1))+deltaＰ(m-1) （式２）
ここで、ＭＰは電力分布の望まれる平均値または中央値である。このようにして、送信電力分布が、例えば２つの電力限界ＰminとＰmaxとの間の中心位置から外れることを防いでいる。

新しいオフセット値derutaＰ(ｍ）を生成するもう１つの方法は、送信電力がＰmaxに等しい無線リンクの割合を決定し、決定された割合と望まれる割合の値とを比較することである。新しいオフセット値derutaＰ(ｍ）は、Ｐmaxで送信する無線リンクの割合が望まれる割合に等しくなるように送信電力分布を変更することを目的として、決定された割合と望まれる割合とを比較することにより計算される。このために、例えば、以下の式を使用してよい。

deltaＰ(m)=r*(PERC-100*nＰmax(m-1)/nTOT(m-1))+deltaＰ(m-1) （式３）
ここで、ＰＥＲＣは、Ｐmaxで送信する無線リンクの望まれるパーセント値である。ｎＴＯＴはその時点のユーザ端末の総数であり、ｒは不安定性を回避できるようにするためのスケール・ファクタである。

第３の例は、ｎＰmaxとｎＰminとの間の関係を考慮に入れ、比ｎＰmax／ｎＰminを望まれる比の値ｋと比較する。新しいオフセット値は、その時点のオフセット値と、望まれる比の値ｋとの比較とに基づいて生成される。例えば、この目的には、以下の式を使用してよい。

deltaP(m)=r*(1-nPmax(m-1)/(k*nPmin(m-1)))+deltaP(m-1) （式４）
ここで、ｎＰmax、ｎＰminおよびｋは、図４および図５の例におけるのと同じである。パラメータｒは、式３におけるのと同じ機能を持つ。

図６の例では、電力制御部１２３は、ダウンリンク送信電力を制御するように構成される。しかし、電力制御部１２３は、また別案として、アップリンク送信電力を制御するように、必要な変更を加えて構成されてよい。電力制御部１２３は、基地局制御装置のような、集中化された制御ノードの一部であることもできる。別案として、電力制御部１２３は、セルラーネットワークにおける非集中的なやり方で構成することもできる。

本発明は、また、電力制御部１２３を動作するように構成する方法を含むが、そのような方法の諸工程は、以上の説明から、当業者には自明であろう。

本発明は、本発明が適切であるような全てのタイプのセルラーネットワークで使用可能である。例えば、本発明は、セルラーネットワーク、移動ＩＰ通信ネットワーク、無線データ通信ネットワーク等の従来からのセルラーネットワークで使用することができる。

以上に説明した実施形態は、本発明がどのように実施され得るかの単なる例であることに留意されたい。本発明の請求の範囲は別途請求項において規定される。

セルラーネットワークのブロック図である。 セルラーネットワークにおけるダウンリンク電力制御を示す信号制御図である。 送信電力の分布を示す図である。 本発明による方法の例を示すフローチャートである。 本発明による方法の例を示すフローチャートである。 本発明による電力制御部の実施形態を例示するブロック図である。 本発明による実施形態を例示するブロック図である。

Claims (20)

1. セルラーネットワーク（１）の電力制御に関する方法であって、前記セルラーネットワーク（１）では、無線リンク（７、９）上の送信電力を、所定の最小電力レベルから最大電力レベルにわたるダイナミック電力レンジ内で制御する電力制御アルゴリズム（２０１）が動作し、
   選ばれた複数の制御される無線リンクの送信電力が前記ダイナミック電力レンジ内で分布する様子を示す電力分布情報を取得する工程と、
   該電力分布情報に基づいて、前記電力制御アルゴリズム（２０１）の動作を変更するためのフィードバックを生成する工程とを有することを特徴とする方法。
2. 前記フィードバックを生成する工程が、前記電力制御アルゴリズム（２０１）に使用される少なくとも１つの動作パラメータを再計算する工程を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記方法が、前記少なくとも１つの再計算された動作パラメータを、前記電力制御アルゴリズム（２０１）へ自動的に入力する工程（１１７）を含むことを特徴とする請求項２に記載の方法。
4. 前記方法が、
   前記少なくとも１つの再計算された動作パラメータについて承認(１１９)を求める工程(１１８)と、
   承認が得られた場合に、前記少なくとも１つの再計算された動作パラメータを前記電力制御アルゴリズム(２０１)へ自動的に入力する工程とを有することを特徴とする請求項２に記載の方法。
5. 前記少なくとも１つの動作パラメータを再計算する工程が、目標品質パラメータを再計算する工程（１０９、１１３，１１５）を含むことを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項に記載の方法。
6. 前記方法が、
   選ばれた複数の無線リンク中の、最大許容電力レベルで制限されている無線リンクの数を示す第１の値を決定する工程(１０５)と、
   選ばれた複数の無線リンク中の、最小許容電力レベルで制限されている無線リンクの数を示す第２の値を決定する工程(１０５)と、
   前記第１の値と第２の値との比を望まれる比の値と比較する工程（１０７、１１１）とを含み、
   前記目標品質パラメータを再計算する工程（１０９、１１３、１１５）が、前記第１の値と第２の値との比を望まれる比の値と比較する工程に従属して実行されるとを特徴とする請求項５に記載の方法。
7. 前記電力制御アルゴリズム（２０１）が、該電力制御アルゴリズムにより制御される無線リンクの推奨される送信電力を生成し、
   前記フィードバックを生成する工程が、該推奨される送信電力を更新するためのオフセット値を生成する工程を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
8. 新しいオフセット値を、その時点のオフセット値と前記電力分布情報とに基づいて生成することを特徴とする請求項７に記載の方法。
9. 前記方法が、
   前記電力分布情報に基づいて平均送信電力値を決定する工程と、
   前記決定された平均送信電力値を望まれる平均送信電力値と比較する工程とを含み、
   前記新しいオフセット値が、その時点のオフセット値と、前記決定された平均送信電力値と前記望まれる平均送信電力値とを比較する工程とに基づいて生成されることを特徴とする請求項８に記載の方法。
10. 前記決定された平均送信電力値が前記電力分布情報の平均値であることを特徴とする請求項９に記載の方法。
11. 前記決定された平均送信電力値が前記電力分布情報の中央値であることを特徴とする請求項９に記載の方法。
12. 前記方法が、
    前記電力分布情報に基づいて、前記送信電力が前記最大電力レベルに等しい無線リンクの割合を決定する工程と、
    前記決定された割合を望まれる割合値と比較する工程とを含み、
    前記新しいオフセット値が、その時点のオフセット値と、前記決定された割合を前記望まれる割合値と比較する工程とに基づいて計算されることを特徴とする請求項８に記載の方法。
13. 前記方法が、
    前記選ばれた無線リンク中の、前記最大電力レベルにより制限される無線リンクの数を示す第１の値を決定する工程と、
    前記選ばれた無線リンク中の、前記最小電力レベルにより制限される無線リンクの数を示す第２の値を決定する工程と、
    前記第１の値と第２の値との比を望まれる比の値と比較する工程とを含み、、
    前記新しいオフセット値が、その時点のオフセット値と、前記第１の値と第２の値との比を望まれる比の値と比較する工程とに基づいて生成されることを特徴とする請求項８に記載の方法。
14. 請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の方法を実行するよう構成されたことを特徴とする電力制御部（１９）。
15. セルラーネットワーク（１）の制御ノード（１１）であって、請求項１４に記載の電力制御部（１９）を含むことを特徴とする制御ノード（１１）。
16. 前記制御ノードが基地局制御装置（１１）であることを特徴とする請求項１５に記載の制御ノード（１１）。
17. セルラーネットワーク（１）のための装置であって、前記セルラーネットワーク（１）では、無線リンク上の送信電力を、所定の最小電力レベルから最大電力レベルにわたるダイナミック電力レンジ内で制御する電力制御アルゴリズム（２０１）が動作し、
    選ばれた複数の制御される無線リンクの送信電力が前記ダイナミック電力レンジ内で分布する様子を示す電力分布情報を収集するための情報収集部（２０３、１２７）と、
    該電力分布情報に基づいて、前記電力制御アルゴリズム（２０１）の動作を変更するためのフィードバックを生成するフィードバック生成部（２０５、１２９）とを含むことを特徴とする装置。
18. 前記フィードバック生成部（２０５、１２９）が、前記電力制御アルゴリズム（２０１）によって使用される少なくとも１つの動作パラメータを再計算するよう構成されていることを特徴とする請求項１７に記載の装置。
19. 前記電力制御アルゴリズム（２０１）が、該電力制御アルゴリズムによって制御される無線リンク用の推奨される送信電力を生成し、
    前記フィードバック生成部（２０５、１２９）が、該推奨される送信電力を変更するためのオフセット値を生成するよう構成されていることを特徴とする請求項１７に記載の装置。
20. セルラーネットワーク（１）の制御ノード（１１）中に配置されていることを特徴とする請求項１７乃至１９のいずれか１項に記載の装置。

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