JP2011503963A - 通信システムにおける方法及び構成 - Google Patents

Abstract

本発明は、通信システムのユーザ機器を提供し、通信システムは、少なくとも第１の無線基地局を含む。ユーザ機器は、送信電力が、ユーザ機器と第１無線基地局との間の物理チャネルを介して送信される１つ以上の信号の第１の集合についての第１の値と、ユーザ機器と無線基地局との間の物理チャネルを介して送信される１つ以上の信号の第２の集合についての第２の値と、を有するように、ユーザ機器の送信電力を制御するための手段を備える。第１の信号と、第２の信号とは異なる。代替的な実施形態において、第１の信号の集合は、サービングセルからの情報のみを考慮して送信され、第２の信号の集合は、サービングセル及び隣接するセルからの情報を考慮して送信される。
【選択図】図３

Description

本発明は、通信システムにおける方法及び構成に関し、特に、ユーザ機器内及び／又は無線基地局内の特定の制御メッセージに関する電力制御のために方法及び構成に関する。

移動通信システム内の送信機と、ダウンリンクにおける基地局と、アップリンクにおける移動局と、の出力電力レベルを設定することは、一般に、電力制御（ＰＣ：Ｐｏｗｅｒ ｃｏｎｔｒｏｌ）と呼ばれる。電力制御の目的は、容量、カバレージ、ユーザ品質（ビットレート又は音声品質）が改善されることと、電力消費が低減されることとを含む。

電力制御は、以下の異なる観点に分けることが出来る。
・サービングセルからの情報、及び、サービングセルへの情報のみを考慮するセル内電力制御
・セル内電力制御に加えて、隣接するセルとの関係、及び、隣接するセルからの情報を考慮するセル間電力制御

図１は、セルラ移動通信システムにおいて生じる問題を示し、１のセルに関連する移動端末が、他のセルとの通信に干渉している。

ここで、図１は、無線基地局４により維持される第１のセル（図示せず）に属する第１の移動端末（ユーザ機器としても公知）２を示している。データ信号及び制御信号は、ダウンリンクにおいて無線基地局４から移動端末２へと送信され、アップリンクにおいては、反対方向に送信される。アップリンクにおいて移動端末２から送信される信号は、Ｓ_１の信号電力を有する。近傍の隣接することもあるセル内に同様の構成が存在しており、第２の移動端末６が、他の無線基地局８と通信している。アップリンクにおいてこの端末から送信される信号は、Ｓ_２の信号電力を有する。

特に、第１の無線端末２が自身のセルの近くに存在する場合に、従来では、送信される信号が、関連する無線基地局４により正しく受信されうるように、その送信電力が高く設定されることになっている。しかしながら、この状況において、第１の移動端末２からの送信は、近傍のセル内での通信に干渉しうる。従って、信号１は、第２の移動端末６とその関連する基地局８との間の通信において干渉を引き起こす。

通信経路１０が、２つの無線基地局４、８の間に存在する。ある通信システムでは、これは、（例えば、発展型ＵＴＲＡＮにおいてＸ２インタフェースとして公知の）直接的なインタフェースであり、他のシステムにおいては、通信経路は、コアネットワークを介した通信を必要とする間接的なものであることもある。

セル間アップリンク電力制御を提供するための幾つかの提案があり、これら提案は、電力利用に制限を課し、サービングセルの所望の電力を低減する（セル間電力制御）。主な提案は、オーバロードインジケータ（ＯＩ：ｏｖｅｒｌｏａｄ ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）の利用に関しており、干渉を受ける近傍のセルは、干渉を引き起こしているセルにこの事実を報知することが出来る。

例えば、発展型ＵＴＲＡＮ（Ｅ−ＵＴＲＡＮ：ｅｖｏｌｖｅｄ ＵＴＲＡＮ）においては、干渉を受けている無線基地局が、Ｘ２インタフェースを介して関連する無線基地局へとＯＩを送信する。この関連する無線基地局が、干渉している無線端末を適切に制御する。ＷＣＤＭＡにおいては、干渉を受けている基地局が、直接的に干渉を引き起こしている無線端末に対して（それが異なるセルにデータを送信しているとしても）、直接的に相対的許可（ｒｅｌａｔｉｖｅ ｇｒａｎｔ）を送信する。

ＯＩの受信に対する明確な応答は、移動端末の送信電力を低減し又は制限することである。このようにして、近傍のセルへの干渉は低減されうる。しかしながら、ＯＩの受信に対するシステム応答は、ＬＴＥにおいては未だに標準化されていない。ＷＣＤＭＡにおいては、モバイルは、隣接するセルからの相対的許可に応じて、送信フォーマット及び電力を低減するように規定されている。

本発明の第１の実施形態によれば、通信システムのためのユーザ機器が提供され、通信システムは、少なくとも第１の無線基地局を含む。ユーザ機器は、送信電力が、ユーザ機器と第１の無線基地局との間の物理チャネルを介して送信される１つ以上の信号の第１の集合についての第１の値と、ユーザ機器と第１の無線基地局との間の物理チャネルを介して送信される１つ以上の信号の第２の集合についての第２の値と、を有するように、ユーザ機器の送信電力を制御するための手段を備える。第１の値と、第２の値とは異なる。

本発明の第２の実施形態によれば、通信システムのためのユーザ機器が提供され、通信システムは、少なくとも、第１の無線基地局と第２の無線基地局とを含む。ユーザ機器は、ユーザ機器からの１つ以上の信号が第２の無線基地局に干渉しているという標識を受信するための手段と、ユーザ機器と第１の無線基地局との間の１つ以上の信号の第１の集合について標識を無視する第１の送信制御部と、ユーザ機器と第１の無線基地局との間の１つ以上の信号の第２の集合について標識を考慮する第２の送信制御部と、を備える。

このように、本発明は、送信される信号の種類に従って信号を別々に送信するユーザ機器を提供する。例えば、ハンドオーバ又は同様のものに関する信号は、サービングセルからの電力制御情報のみ考慮して送信され、又はそうでない場合には、他の種類の信号よりも高い電力で送信されうる。このように、無線ネットワークの効率にとって、信号がサービングセルの無線基地局により正しく受信されることが重要である場合に、信号は、近傍の又は隣接するセルにそれが及ぼしうる一時的な干渉の影響には構わず送信される。

本発明のより良く理解のために、さらに、本発明がいかに実施されうるのかをより明確に示すために、ここで、例として以下の図面を参照することにする。
セルラ通信システムにおける干渉の問題の概略図である。 本発明に係る移動端末の概略図である。 本発明に係る方法のフローチャートである。

図２は、本発明に掛かる移動端末（ユーザ機器）２０の概略図である。

移動端末は、送信機／受信機（Ｔｘ／Ｒｘ）回路２４に接続された、アンテナ２２を備える。当業者には、移動端末２０が、１つ以上のＴｘ／Ｒｘ回路のブロックと同数の、１つより多いアンテナを有しうることが明らかであろう。Ｔｘ／Ｒｘ回路２４は、さらに、処理回路２６に接続されている。移動端末２０の複数の部分が、明確さのために省略されているが、それらは本発明を記載するためには必要ではない。

ここで、移動端末２０が、概して、従来型の構造をしていることが明らかである。しかしながら、その動作は従来型ではなく、以下でより詳細に記載する。

隣接するセルからの電力制御は、セル境界での移動端末の送信電力を最も制限することが観察される。すなわち、オーバロードインジケータ（ＯＩ）又は同様のものは、一般に、セル境界に近い移動端末に対して、これら移動端末が最も干渉を引き起こすので、最も効果がある。しかしながら、それは、特定の制御シグナリング、例えば、バッファ報告及び特にハンドオーバシグナリングのようなシグナリングが最も重要である領域内においてのことである。

ハンドオーバが、オーバロードインジケータにより妨害され又は遅延される場合には、ハンドオーバ（ハンドオーバ利得）からの干渉低減が減る。無線ネットワークの性能の観点から、誤ったセルに接続された移動端末からの干渉を軽減することよりも、最善のセルによりサービスを提供されることの方がより重要である。従って、ＵＥ送信電力を制限することは、ハンドオーバシグナリングの堅牢性（ｒｏｂｕｓｔｎｅｓｓ）を低下させ、結果として、干渉が減るというよりも（即ち、ハンドオーバの不足のために）増加し、通話が途切れる確率も上がる。

同様に、バッファ状態報告のようなＭＡＣ制御要素、ＲＬＣ（ｒａｄｉｏ ｌｉｎｋ ｐｒｏｔｏｃｏｌ、無線リンクプロトコル）制御シグナリング、ＰＤＣＰ（ｐａｃｋｅｔ ｄａｔａ ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ ｐｒｏｔｏｃｏｌ、パケットデータ収束プロトコル）制御シグナリング、又は、ＰＡＣＨシグナリングのような、モバイルから無線基地局への特定の種類の他の制御シグナリングは、再送を減らし遅延を短縮することによって効率を改善するために、さらに、通話が途切れる確率が上がるのを防止ために、明確にシグナリングされるべきである。

従って、本発明は、移動端末が、物理アップリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ：ｐｈｙｓｉｃａｌ ｕｐｌｉｎｋ ｓｈａｒｅｄ ｃｈａｎｎｅｌ）のような同じ物理チャネルを介して送信される信号に対して、異なる電力制御の仕組みを適用することを可能とする方法及び構成を提供し、送信電力は、送信されるコンテンツの種類、例えば制御又はデータに従って導出される。送信電力を導出する仕組みは、（１の信号群について）隣接するセルからのあり得る電力制御情報を考慮し、又は、サービングセルの電力制御のみに従う、即ち、（ＲＲＣ信号、バッファ報告及びハンドオーバ信号等の、他の信号について）隣接するセルからの電力制御情報を無視し、セル間電力制御からの特定の制御シグナリングを排除する。

本発明の１つの実施形態によれば、隣接するセルからの制御情報を無視することは、移動端末の電力制御を目的として当該隣接するセルにより提供されるオーバロードインジケータを無視することを意味している。先に言及したように、オーバロードインジケータは、Ｘ２又は他のインタフェース、さらにその後に（Ｅ−ＵＴＲＡＮにおけるように）サービングセルを介して、隣接するセルから間接的に受信され、又は、（ＷＣＤＭＡにおける相対的許可のように）隣接するセルから直接的に受信されうる。無視される他のこのような電力制御情報は、例えば、セル間干渉調整（ＩＣＩＣ：ｉｎｔｅｒ‐ｃｅｌｌ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ｃｏ‐ｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ）に関していてもよい。

ここで、図３は、本発明の実施形態に係る移動端末における方法を示すフローチャートである。

本方法は、ステップ１００において開始して、オーバロードインジケータ（ＯＩ）が受信されるステップ１０２へと進む。先に述べたように、これは、サービング無線基地局から受信され、又は、干渉を受けている無線基地局から受信されることもある。さらに、本発明は、先に述べたようなＩＣＩＣを介した干渉の知らせ、又は、干渉を受けている無線基地局から相対的許可を受信することを構想する。

ステップ１０４において、移動端末の送信電力は、送信されている信号の種類に応じて調整され、ステップ１０６において、本方法は終了する。

例えば、ＲＲＣメッセージ（例えばバッファ報告、ハンドオーバ信号）の幾つか又は全て、及び／又は、タイムアラインメント（ｔｉｍｅ ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）のために利用されるＲＡＣＨシグナリングを含む第１の信号群は、干渉の通知を無視して送信される。第２の信号群は、干渉の通知を考慮して送信される。このように、第１の信号群は、一般に、第２に信号群よりも高い送信電力を用いて送信される。

一般に、隣接するセルからの電力制御情報を無視する仕組みは有利に、これら制御メッセージについて、隣接するセルの電力制御（即ち、干渉の標識）に従うよりも、全体的にネットワークの性能を改善し通話が途切れる確率を低減することを実現するために、このようなメッセージが、サービング無線基地局に到達することがより非常に重要な場合に、移動端末によって適用される。

この関連において、ハンドオーバ信号は、例えば、ハンドオーバ測定報告、ハンドオーバ起動、ハンドオーバ命令、及びハンドオーバ完了を含む。

本発明は、いずれの複数の異なるやり方で適用することが出来る。例えば、２つの移動端末アップリンク電力制御のルール、即ち、ＲＲＣ信号等のための１のルールと、他の信号のための他のルールを定め、移動端末において実施することが可能である。代替的に、電力オフセットが、ＲＲＣ信号等を使用せずに、ＯＩにより影響を受けることなく定義され、これら他の信号に適用されうる。更なる実施形態において、双方の集合の信号が、多かれ少なかれ、ＯＩにより影響を受けうる。従って、ＲＲＣ信号等についての送信電力は、第１の量の分だけ低減され、他の信号についての送信電力は、第２の、より大きな量の分だけ低減されうる。

これら実施形態の全てにおいて、送信電力のルール又は設定は、移動端末にプログラムされうるが、サービングセル基地局から送信され、又は、干渉を受けている基地局からも送信される。

以下、本発明を利用可能な３つの例が記載される。しかしながら、本発明は、先に記載した他の状況に対して同等に適用可能であるものと了解される。

ＵＥ調整型セル間電力制御によるＥ−ＵＴＲＡＮ：２つのＵＥアップリンク電力制御ルールが定義される。隣接するセルの情報、例えば、形状及びオーバロードインジケータ情報を考慮に入れる１の通常ルール。ハンドオーバに関するアップリンクＲＲＣメッセージのために利用される第２のルール。この第２のルールは、サービングセルの制御にのみ従い、サービングセル上でのパイロット測定、及び、サービングセルからの閉ループ制御に従う。隣接するセル上でのパイロット測定及び形状測定は、隣接するセルからのオーバロードインジケータと同様に無視される。

Ｘ２調整型セル間電力制御によるＥ−ＵＴＲＡＮ：２つのアップリンク閉ループ電力制御コマンドが、サービングｅＮｏｄｅＢからＵＥへと送信されるために標準化される。当該コマンドのうちの１は、ハンドオーバに関するメッセージのためであり、他は、スケジューリングされたデータ及び他のスケジューリングされた制御（ＲＲＣ）メッセージのためである。このことは、１つのサービングセル電力制御レベルとして行なわれ、セル間電力制御のための追加的な減衰オフセット（ａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎ ｏｆｆｓｅｔ）でありうる。ｅＮｏｄｅＢが、隣接するセルから電力制限コマンド（ｐｏｗｅｒ ｃｏｎｓｔｒａｉｎ ｃｏｍｍａｎｄ）を受信する場合に、減衰オフセットがＵＥへと送信される。ＵＥは、このオフセットに応じて、ハンドオーバに関するメッセージを除く全てのアップリンク送信に対して、追加的な減衰を適用する。

スケジューリングされた共有チャネル上でのＲＲＣによるＥＵＬ：ＲＲＣメッセージ、ｍｅｓｕｒｅｍｅｎｔＲｅｐｏｒｔ、及びａｃｔｉｖｅＳｅｔＵｐｄａｔｅＣｏｍｐｌｅｔｅが、隣接するセルからの相対的許可を無視した送信フォーマットにより送信される。

先に記載した実施形態は、本発明を限定するというより例示するものであること、さらに、当業者は、添付の請求項の範囲を逸脱することなく、複数の代替的な実施形態を設計しうることに注意されたい。「含む」（“ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ”）という語は、請求項に記載されるものとは別の構成要素又はステップの存在を排除せず、「ある１つの」(“ａ” ｏｒ ａｎ”)という語は複数のものを排除しない。さらに、単一のプロセッサ又は他のユニットが、請求項において引用される幾つかのユニットの機能を実行しうる。請求項におけるいずれの参照符号も、請求項の範囲を限定するものと見なされないものとする。

Claims (24)

1. 通信システムのためのユーザ機器であって、前記通信システムは、少なくとも第１の無線基地局を含み、
   前記ユーザ機器は、
   送信電力が、前記ユーザ機器と前記第１の無線基地局との間の物理チャネルを介して送信される１つ以上の信号の第１の集合についての第１の値と、前記ユーザ機器と前記無線基地局との間の前記物理チャネルを介して送信される１つ以上の信号の第２の集合についての第２の値と、を有するように、前記ユーザ機器の前記送信電力を制御するための手段を備え、
   前記第１の値と前記第２の値とは異なる、
   ユーザ機器。
2. 前記ユーザ機器はさらに、前記ユーザ機器からの１つ以上の信号が、第２の無線基地局に干渉しているという標識を受信するための手段を備え、前記送信電力は前記標識に基づいて制御される、請求項１に記載のユーザ機器。
3. 前記第２の値は、前記標識に基づいて制御される、請求項２に記載のユーザ機器。
4. 通信システムのためのユーザ機器であって、前記通信システムは、少なくとも第１の無線基地局と第２の無線基地局とを含み、
   前記ユーザ機器は、
   前記ユーザ機器からの１つ以上の信号が、前記第２の無線基地局に干渉しているという標識を受信するための手段と、
   前記ユーザ機器と前記第１の無線基地局との間の物理チャネルを介して送信される１つ以上の信号の第１の集合について、前記標識を無視する第１の送信制御部と、
   前記ユーザ機器と前記第１の無線基地局との間の前記物理チャネルを介して送信される１つ以上の信号の第２の集合について、前記標識を考慮する第２の送信制御部と、
   を備える、ユーザ機器。
5. 前記第１の送信制御部は、送信電力が１つ以上の信号の前記第１の集合についての第１の値を有するように、前記ユーザの前記送信電力を制御するよう適合され、
   前記第２の送信制御部は、前記送信電力が１つ以上の信号の前記第２の集合についての第２の値を有するように、前記ユーザ機器の前記送信電力を制御するよう適合され、
   前記第１の値と、前記第２の値とは異なる、
   請求項４に記載のユーザ機器。
6. 前記第１の値は、前記第２の値よりも高い、請求項１〜３及び５のいずれか１項に記載のユーザ機器。
7. 前記１つ以上の信号の第１の集合は、制御信号を含む、請求項１〜６のいずれか１項に記載のユーザ機器。
8. 前記１つ以上の信号の第１の集合は、前記第１の基地局から前記第２の基地局へのハンドオーバに関する信号を含む、請求項７に記載のユーザ機器。
9. 前記１つ以上の信号の第１の集合は、ＭＡＣ制御要素を含む、請求項７又は８に記載のユーザ機器。
10. 前記１つ以上の信号の第１の集合は、ＲＬＣ制御信号又はＰＤＣＰ制御信号を含む、請求項７〜９のいずれか１項に記載のユーザ機器。
11. 前記１つ以上の信号の第１の集合は、無線リソース制御（ＲＲＣ：ｒａｄｉｏ ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｃｏｎｔｒｏｌ）信号を含む、請求項７〜１０のいずれか１項に記載のユーザ機器。
12. 前記１つ以上の信号の第１の集合は、前記ユーザ機器のバッファ内のデータ量を報告する信号を含む、請求項１〜１１のいずれか１項に記載のユーザ機器。
13. 前記１つ以上の信号の第２の集合は、データ信号を含む、請求項１〜１２のいずれか１項に記載のユーザ機器。
14. 前記標識は、前記第１の基地局から受信される、請求項２〜１３のいずれか１項に記載のユーザ機器。
15. 前記通信システムは、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ：Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）システムである、請求項１〜１４のいずれか１項に記載のユーザ機器。
16. 前記物理チャネルは、物理アップリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ：ｐｈｙｓｉｃａｌ ｕｐｌｉｎｋ ｓｈａｒｅｄ ｃｈａｎｎｅｌ）である、請求項１５に記載のユーザ機器。
17. 前記標識は、前記第２の基地局から受信される、請求項２〜１３のいずれか１項に記載のユーザ機器。
18. 前記通信システムは、広帯域符号分割多重（ＷＣＤＭＡ：Ｗｉｄｅｂａｎｄ Ｃｏｄｅ‐Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）システムである、請求項１〜１３及び１７のいずれか１項に記載のユーザ機器。
19. 前記標識は、相対的許可である、請求項１８に記載のユーザ機器。
20. 通信システムのユーザ機器における方法であって、前記通信システムは、少なくとも第１の無線基地局を含み、
    前記方法は、
    送信電力が、前記ユーザ機器と前記第１の無線基地局との間の物理チャネルを介して送信される１つ以上の信号の第１の集合についての第１の値と、前記ユーザ機器と前記第１の無線基地局との間の前記物理チャネルを介して送信される１つ以上の信号の第２の集合についての第２の値と、を有するように、前記ユーザ機器の前記送信電力を制御するステップを含み、
    前記第１の値は、第２の値よりも高い、
    方法。
21. 前記方法は、前記ユーザ機器からの１つ以上の信号が、第２の無線基地局に干渉しているという標識を受信するステップをさらに含み、前記送信電力は、前記標識に基づいて制御される、請求項２０に記載の方法。
22. 前記第１の値及び第２の値は、前記標識に基づいて制御される、請求項２１に記載の方法。
23. 前記標識は、前記第１の無線基地局から受信される、請求項２１又は２２に記載の方法。
24. 前記標識は、前記第２の基地局から受信される、請求項２０又は２１に記載の方法。

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