JP2011509592A - 電力が制限された端末でのアップリンク電力制御 - Google Patents

Abstract

送信電力制御の方法とその装置を開示する。幾つかの実施例では、移動体端末（２００）は、その移動体端末（２００）が電力制限状態で動作している場合に“ＵＰ”電力制御コマンドを効果的に無視するように構成される、移動体端末（２００）で送信電力を制御する代表的な方法では、複数の送信電力制御コマンドが受信される。送信電力を減らす調整を指示する各送信電力制御コマンドに応答して、累積電力制御値が調整される（３５０）。しかしながら、その累積電力制御値は、移動体端末（２００）が電力制限状態にない場合にのみ、送信電力を増やす調整を指示する送信電力制御コマンドに応答して調整される（３５０）。各送信についての送信電力設定値が、累積電力制御値と１つ以上の無線リンクパラメータとに基づいて計算される（３６０）。

Description

本発明は一般的には無線通信システムに関し、特に、無線通信システムにおける送信電力を管理する方法、装置、及びシステムに関する。

セルラ移動体ネットワークに関する無線アクセス技術は絶え間なく進歩しており、より高速なデータ速度、より改善されたカバレッジ、及び、容量の増大に対する要求を満たすようになっている。広帯域符号分割多元接続（ＷＣＤＭＡ）技術の最近の進歩の例は、第３世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ）によって開発された所謂、高速パケットアクセス（ＨＳＰＡ）である。３Ｇシステムの更なる進歩が３ＧＰＰの長期的進歩（ＬＴＥ）イニシアティブにおいて進行中であり、それには新しいアクセス技術と新しいシステムアーキテクチュアの発展とその技術仕様とを含んでいる。ＬＴＥシステムの概要は非特許文献１で提供されており、その内容はここで参照によって本願に組み込まれる。

ＬＴＥイニシアティブの１つの目標は、そのアクセス技術が柔軟性をもつように設計され、現存する周波数割当てとともに新しい周波数割当てでも用いられるようにすることである。このアプローチにより、現存する展開とともに新らたな周波数帯を導入することが容易にできる。同様の理由のために、ＬＴＥは複数のデュープレックスの解決策とともに用いられるように設計されている。ＦＤＤ（周波数分割複信）とＴＤＤ（時分割複信）の両方、これらは夫々、アップリンク送信とダウンリンク送信とで周波数と時間を分離する方式であるが、これらの方式がサポートされ、ペアとなった周波数帯割当てとペアとなっていない周波数帯割当てとでＬＴＥ技術を用いることが可能になる。さらに、利用可能な周波数帯を用いる点でより柔軟性をもたせることさえも可能にするために、ＬＴＥのアクセス技術は、ダウンリンクに対してはＯＦＤＭＡ（直交周波数分割多元接続）に、アップリンクに対してはＳＣ−ＦＤＭＡ（シングルキャリア−周波数分割多元接続）に基づいている。これらの技術により、周波数資源の非常に微細な動的割当てがアップリンク通信とダウンリンク通信に対して可能になる。従って、利用可能な資源は、個々のユーザ要求とともに集団的な要求にも基づいて動的に調整される。

一般に無線通信システムでは、過大な電力レベル（例えば、所望のサービス品質を維持するのに必要である以上の電力レベル）での送信を行うことは避けるべきである。このことは他の送信信号との干渉を避けるためにも望ましく、特に、移動体端末では、端末の電池の充電間隔の時間を最大にするためにも望ましいことである。従って、ＬＴＥの技術仕様では電力制御機構をサポートしており、サービング基地局（発展型Ｎｏｄｅ−Ｂ、３ＧＰＰの用語ではｅＮｏｄｅＢ）は移動体端末の送信機の出力電力を制御する。

ＬＴＥでの電力制御機構の基本的な概観は非特許文献２で提供されており、その内容はここで参照により本願に組み込まれる。その規定された機構では、各移動体端末のサブフレーム送信についての電力設定がそのサブフレームに割当てられたバンド幅と、そのサブフレームに対して割当てられた変調符号化方式と、現在の経路損失推定との関数として計算される。ある動作モードでは、送信機送信電力はさらに、移動体端末により受信された累積送信電力制御（ＴＰＣ）コマンドを表現するパラメータの関数として計算される。

３ＧＰＰにより規定された予備的な電力制御機構はＬＴＥシステムにおいて許されている動的スケジューリングを扱うために設計されている。移動体端末により採用されたバンド幅と変調方式とは１つのサブフレームから次のサブフレームへと変更されて−過大な電力レベルで送信がなされることを回避しており、送信機出力電力レベルは資源割当ての変更とともに変化する。その送信機出力電力レベルはまた動的に調整され、伝播変化における変更、例えば、送信経路損失を吸収するようにしている。しかしながら、上述の３ＧＰＰ技術仕様で説明した電力制御機構は電力制限のある状況で適切に扱うことはできない。

米国特許出願公開第２００６／００５０７９８号公報

"発展型ユニバーサル地上無線アクセス（Ｅ−ＵＴＲＡ）及び発展型ユニバーサル地上無線アクセス網（Ｅ−ＵＴＲＡＮ）；概要説明、ステージ２（リリース８）（Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA) and Evoloved Universal Radio Access Network (E-UTRAN); Overall Description, Stage 2, (Release 8)）"、３ＧＰＰ ＴＳ３６．３００ ｖ８．２．０，２００７年９月 "発展型ユニバーサル地上無線アクセス（Ｅ−ＵＴＲＡ）；物理層手順（Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical layer procedures）"、３ＧＰＰ ＴＳ３６．２１３ ｖ８．１．０，２００７年１２月１２日

電力制限のある状況での送信電力制御機構の問題は他の無線通信システムで認識されていた。例えば、オディジーら（Odigie et al.）による２００６年３月９日公開の特許文献１は、広帯域符号分割多元接続（Ｗ−ＣＤＭＡ）システムでの電力制限のある環境における送信電力制御システムの動作を記載している。しかしながら、オディジーらによって開示された方法と装置では、ＬＴＥシステムにおいて許されている動的な資源スケジューリングを扱っていない。さらに、オディジーらによって開示されたシステムでは、ＬＴＥ技術仕様によって要求されているような累積ＴＰＣコマンドのパラメータを用いていない。

本発明ではクローズドループ電力制御を利用するＬＴＥなどのシステムにおける移動体端末のアップリンク送信電力を効率的に制御する方法を提供する。いくつかの実施例では、移動体端末は、その移動体端末が電力制限状態で動作している場合には、“ＵＰ”送信電力制御コマンドを効果的に無視するように構成されている。

移動体端末における送信電力を制御する代表的な方法では、複数の送信電力制御コマンドが受信され、各送信電力制御コマンドは前記移動体端末による以前の送信に対して相対的に送信電力の調整を指示するコマンドである。送信電力を減らす調整を指示する各送信電力制御コマンド、即ち、各“ＤＯＷＮ”電力制御コマンドに応じて、累積電力制御値は調整される。しかしながら、前記移動体端末が電力制限されていない場合にのみ、送信電力を増やす調整を指示する送信電力制御コマンド、即ち、“ＵＰ”電力制御コマンドに応じて、前記累積電力制御値は調整される。従って、幾つかの実施例では、仮の電力設定値が前記移動体端末についての送信電力制限値未満であるなら、前記累積電力制御値は増えるように調整される。前記仮の電力設定値は、前記累積電力制御値と１つ以上の無線リンクパラメータとから計算される。前記方法はさらに、前記累積電力制御値と前記１つ以上の無線リンクパラメータとに基づいて、前記移動体端末による各送信についての送信電力設定値を計算することを含む。

電力制限されている場合に、“ＵＰ”電力制御コマンドを無視することにより、前記移動体端末はサービング基地局により生成された電力制御調整を累積することを避ける一方で、移動体端末は電力制限状態にある。このアプローチにより、前記移動体端末が電力制限された状態を抜け出すときに最適な送信電力設定値によりすばやく収束するのを容易にする。

本発明の１つ以上の実施例では、前記仮の電力設定値と前記送信電力設定値とは、前記累積電力制御値と無線リンクパラメータとに基づいて計算される。そのリンクパラメータは、送信バンド幅と、送信経路損失推定と、変調符号化方式との内の少なくとも１つを含むと良い。いくつかの実施例では、前記仮の電力設定値と前記送信電力設定値とはさらに、サービング基地局によって提供される１つ以上のオフセット値の関数として計算されると良い。これらのオフセット値は、セル固有の送信電力オフセットと移動体端末に固有の送信電力オフセットのうちの１つ、或は、これらの両者を含むと良い。さらに別の実施例では、移動体端末の状態が１つ以上の所定の送信電力制御リセット基準になったことについて監視され、前記基準になったこと各々に応じて前記累積電力制御値は所定の値にリセットされる。

ここで説明した電力制御の方法の１つ或はそれ以上を実施するように構成された移動体端末についても開示される。

ＬＴＥシステムにおける複数のユーザ間のバンド幅の割当てを示す図である。 本発明の１つ以上の実施例に従う移動体端末を含む無線システムを示す図である。 無線通信システムにおける移動体端末で送信電力を制御する代表的な方法を例示する論理フローチャートである。 送信電力制御リセット基準を監視する代表的な方法を例示する論理フローチャートである。

次の説明では、本発明の種々の側面について３ＧＰＰのＬＴＥの標準に関して説明する。当業者であれば、これらの技術が電力制御を利用する他の無線システムに対しても適用できることを認識するであろう。同様に、ＬＴＥ移動体端末に関しての方法や送信について以下に説明するが、当業者であれば、ここで説明する技術が１つ以上の他の無線通信システムにおいても用いられるように構成された移動体端末に対しても容易に適合されるものであることを認識するであろう。最後に、当業者であれば、ここで用いられている“移動体端末”という用語が、特に、第３世代パートナーシップ或は他の標準化グループで公表された種々の技術仕様により“ユーザ機器”、“ＵＥ”、或は、“移動局”として言及される機器のいずれかを含む広範囲なエンドユーザ機器のいずれかを含むことが意図されているものであることを認識するであろう。さらに、“移動局”という用語は、マシン対マシン（Ｍ２Ｍ）アプリケーションに適合した無線端末と、固定無線通信に適合した無線端末とを含む。従って、当業者であれば、ここで検討している移動体端末が、音声通信能力、データ通信能力、或は、これらの両方を備えたセルラ無線電話と、無線通信能力を備えた情報携帯端末（ＰＤＡ）機器と、無線トランシーバを含む従来のラップトップ／パームトップ型のコンピュータ或は他の電子機器と、携帯可能であるかどうかに関わらずホストのコンピュータ機器での使用に適合した無線トランシーバカードとモジュールとを含むことを認識するであろう。従って、次の説明と添付図面は本発明を例示するものとして見るべきであり、限定するものと見るべきではない。

ＬＴＥの技術仕様では高速スケジューリングとリンクアダプテーションとを、周波数領域と時間領域とで、アップリンクとダウンリンクの両方の通信に対してサポートしている。このことは、時間と周波数での資源割当てが各ユーザの瞬間的なトラフィック要求とチャネル変動とに対して調整できることを意味している。ＬＴＥアップリンクでは、異なる周波数セグメントを異なるユーザに割当てることにより、複数のユーザを同時に（即ち、同じサブフレームにおいて）スケジュールすることが可能である。しかしながら、ＳＣ−ＦＤＭＡのシングルキャリア構造を維持するために、各ユーザは周波数領域で連続する割当てだけを受けることができる。言い換えると、ユーザは種々の数の資源ブロック（ＬＴＥ資源ブロックは、１ミリ秒の持続時間をもつサブフレームに対して、夫々が１５ＫＨｚの幅をもつ１２個の連続するサブキャリアとして定義される）を割当てられるが、これらの資源ブロックは連続していなければならない。図１は３つのユーザに対する送信周波数資源の代表的な割当てを図示している。ここで、ユーザ１はユーザ２とユーザ３よりもかなり大きなブロックの周波数資源が割当てられている。これらの周波数割当ては１つのサブフレームから別のサブフレームへと変化し、例えば、ユーザ１には続くサブフレームではより少ない資源ブロックが割当てられたり、或は、全く資源ブロックが割当てられないようにしても良い。

図２は、本発明の１つ以上の実施例に従って構成された代表的な移動体端末２００と基地局２５０とを含む無線通信システムの簡略化した図である。移動体端末２００は、いくつかの実施例ではＬＴＥ技術仕様に従って構成される無線トランシーバ２１０を含んでいる。この場合、サービング基地局２５０はＬＴＥ技術仕様に従って構成された発展型ＮｏｄｅＢ或はｅＮｏｄｅＢを有している。無線トランシーバ２１０はまた、１つ以上の付加的な無線通信標準と互換性があると良い。その標準には、広帯域ＣＤＭＡ或はＧＳＭのような広域無線ネットワーク標準や、１つ以上のＩＥＥＥ８０２．１１ファミリの標準のような無線ローカルエリアネットワーク標準が含まれる。移動体端末２００はさらにコントローラ２２０を含む。コントローラ２２０の機能は基地局から受信するスケジューリンググラント情報と送信電力制御（ＴＰＣ）コマンドの処理、無線トランシーバ２１０により基地局２５０に送信するための出力電力設定値の決定とを含むと良い。特に、詳細には以下に説明するが、コントローラ２２０はいくつかの実施例では、送信電力を減らす調整を指示する各ＴＰＣコマンド、即ち、各“ＤＯＷＮ”ＴＰＣコマンドに応じて累積電力制御値を調整するが、１つ以上の無線リンクパラメータと未調整の累積電力制御値とから計算された仮の電力設定値が移動体端末が電力制限されていないことを示唆する場合にのみ、送信を増やす調整を指示する各ＴＰＣコマンド、即ち、各“ＵＰ”ＴＰＣコマンドに応じて累積電力制御値を調整するよう構成されると良い。コントローラ２２０はさらに、累積電力制御値と１つ以上の無線リンクパラメータとに基づいて、無線トランシーバ２１０による各送信に対する送信電力設定値を計算するように構成される。

移動体端末２００はまた、本発明の１つ以上の実施例に従ってコントローラ２２０を構成するためのソフトウェアとプログラムデータとを含むメモリ２３０を含む。メモリ２３０はまた、出力電力設定値を決定する際にコントローラ２２０により用いられる１つ以上の無線リンクパラメータを格納する。これら電力制御パラメータの内のいくつかは、静的に構成される、即ち、製造時にメモリ２３０に格納されるかもしれない。一方、他のパラメータは準静的に構成される、即ち、基地局２５０から受信されるシグナリング情報により構成されるかもしれない。メモリ２３０はさらに、本発明の１つ以上の実施例に従う累積電力制御値を格納するために用いられると良い。メモリ２３０は１つ以上のメモリデバイス、これに限定されるものではないが、フラッシュメモリ、ＲＯＭ、ＲＡＭ（例えば、ＳＲＡＭとＤＲＡＭとの内の少なくともいずれか）、１つ以上のディスクドライブ、或は、他の揮発性或は不揮発性メモリデバイスを含む。

先に述べたように、ＬＴＥにおける基本的な電力制御機構は非特許文献２で規定されている。その規定された電力制御手順は、各移動体端末のサブフレーム送信に関する電力設定が、そのサブフレームに割当てられたバンド幅とそのサブフレームに割当てられた変調符号化方式と現在の経路損失推定との関数として計算されることを規定している。いくつかの動作モードでは、送信機出力電力はさらに、その移動体端末により受信される累積送信電力制御（ＴＰＣ）コマンドを表現するパラメータの関数としてさらに計算される。その計算された送信機出力電力の設定値がその移動体端末についての最大出力電力を越えるなら、その移動体端末は最大レベルで送信する。従って、ＬＴＥの物理アップリンク共用チャネル（ＰＵＳＣＨ）での送信のための送信電力設定値は次のように計算される。

即ち、
Ｐ_T（ｉ）＝ｍｉｎ｛Ｐ_max，１０・ｌｏｇ（ＢＷ［ｉ］）
＋Δ_MCS（ＭＣＳ［ｉ］）＋α・ＰＬ
＋Ｐ_offset＋ＴＰＣ_accum｝ （１）
である。

ここで、Ｐ_T（ｉ）はｄＢｍを単位としたサブフレームｉに対する電力設定値であり、Ｐ_maxは移動体端末に許された最大出力電力である。ＢＷ［ｉ］はＬＴＥ資源ブロック（ＬＴＥ資源ブロックは１８０ｋＨｚの幅である）で表わしたサブフレームｉに対する割当てられるバンド幅であり、Δ_MCS（ＭＣＳ［ｉ］）は与えられた変調符号化方式ＭＣＳ［ｉ］に対する電力レベルオフセットを提供するテーブルのエントリである。ＰＬはダウンリンクの経路損失推定、αは上位レイヤでのシグナリングを介して移動体端末に提供されるセル固有のパラメータであり、Ｐ_offsetはセル固有のオフセットパラメータとｅＮｏｄｅＢからシグナリングされる移動体端末固有のパラメータとから計算されるオフセットパラメータであり、ＴＰＣ_accumはサービングｅＮｏｄｅＢから受信する送信電力コマンドの累積値を表わす累積電力制御値である。同様の公式が物理アップリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）での送信のための送信電力設定値を計算するのに用いられる。

累積電力制御値ＴＰＣ_accumは、新しく受信したＴＰＣコマンドに基づいてこれを更新するまでの時間にわたり保持される。これらＴＰＣコマンドは少なくとも２つのフォーマットの内の１つでダウンリンク制御チャネルにより受信される。第１のフォーマットでは、ＴＰＣコマンドはｅＮｏｄｅＢからのスケジューリンググラントで受信される。このフォーマットでは、ＴＰＣコマンドは、上位レイヤでのシグナリングにより決定される準静的な構成パラメータに依存して、［−１，０，１，３］ｄＢ或は［−３，−１，１，３］ｄＢの値をとることができる。第２のフォーマットでは、移動体端末に対するＴＰＣコマンドはダウンリンク制御チャネルでの他の送信電力制御コマンドと共に符号化され、次のセットの１つに従う値、上位レイヤでのシグナリングにより決定される準静的な構成パラメータに従って、［−１，１］ｄＢ、［−１，０，１，３］ｄＢ、或は、［−３，−１，１，３］ｄＢの値を仮定しても良い。与えられたサブフレームｉについての累積電力制御値は次のように与えられる。

即ち、
ｆ（ｉ）＝ｆ（ｉ−１）＋Δ_TPC（ｉ−４） （２）
である。

ここで、ｆ（０）＝０，Δ_TPC（ｉ−４）は４サブフレーム先に受信したＴＰＣコマンドの値を表わしている。

式（１）に見られるように、移動体の送信機は与えられたサブフレームでは電力制限されるかもしれない。式（１）に従えば、もし、バンド幅と変調符号化方式などに従って計算された電力設定値がその移動体端末に許された最大電力を越えるなら、その端末に対する最大電力レベルが用いられる。しかしながら、上記のように定義したＴＰＣコマンドの累積が電力制限の場合に対する例外を提供することはない。その結果、移動体端末が電力制限の状態にあるときでさえも、その電力制御コマンドは累積される。

例えば、移動体に大きなバンド幅が割当てられるとき、即ち、上記の公式におけるＢＷ［ｉ］が大きいか、或は、送信経路損失ＰＬが大きいかの内、少なくともいずれかであるとき、電力制御成分｛１０・ｌｏｇ（ＢＷ［ｉ］）＋Δ_MCS（ＭＣＳ［ｉ］）＋α・ＰＬ＋Ｐ_offset＋ＴＰＣ_accum｝が最大送信電力よりも大きいことがあり得る。従って、移動体端末は電力が制限される。ｅＮｏｄｅＢは移動体端末が目標の信号対雑音比（ＳＮＲ）或は信号対干渉＋雑音比（ＳＩＮＲ）に達しなかったことを判断しても良いし、従って、移動体端末に対して“ＵＰ”ＴＣＰコマンド、即ち、Δ_TPC（ｉ−４）＞０を送信することにより、電力を増加させるよう指示するであろう。もし、電力制限の状態が長時間続くなら、累積電力制御値は制限なく増えつづけるかもしれない。なぜなら、移動体端末が大きなバンド幅で送信するようにスケジュールされている限り、或は、経路損失が高い状態に留まる限り、移動体端末は事実、最大送信電力レベルを必要とするかもしれないからである。（あるシナリオでは、その送信電力はｅＮｏｄｅＢが移動体端末の送信を完全に受信できないような程度まで制限されることはないかもしれない。）しかしながら、もし、スケジューラがバンド幅割当てをより狭いバンド幅に変更するなら、或は、電波伝播条件がかなり変化するならば、移動体端末の最大電力は余りにも大きすぎるかもしれず、受信ＳＩＮＲは目標値を越えてしまうであろう。電力制御公式のオープンループ成分は１０・ｌｏｇ₁₀（ＢＷ［ｉ］）成分により新しいバンド幅割当てに調整するであろうが、クローズトループ成分（即ち、ＴＰＣ_accum）における累積“ＵＰ”コマンドは問題の原因となるかもしれない。もし、累積電力制御値ＴＰＣ_accumが大きいなら、移動体端末はその累積電力制御値が連続的な“ＤＯＷＮ”ＴＰＣコマンドによって減少させられるまで、最大電力で送信を続けるだろう。これは複数サブフレームの時間を要するかもしれない。即ち、移動体端末が不必要に大きな電力レベルで送信を行う時間の期間に、他の移動体端末の送信機の信号への干渉の原因となり、不必要に移動体端末の電池を消費してしまう。

この問題を解決する１つのアプローチは、ｅＮｏｄｅＢの電力制御処理を変形することである。例えば、ｅＮｏｄｅＢは、前の“ＵＰ”コマンドに応答してＳＩＮＲが増加しないなら“ＵＰ”コマンドの送信を停止するよう構成される。その代わりに、ｅＮｏｄｅＢはバンド幅割当てが大きいときに“ＵＰ”コマンドの送信を回避するように構成されても良い。しかしながら、これらのアプローチのいずれもが最適な性能を得る結果にはならないであろう。なぜなら、ＳＩＮＲは干渉の変動とチャネルの周波数感度のために変動するからである。このことは特に狭いバンド幅割当てで顕著である。その代わりに、ｅＮｏｄｅＢは移動体端末に電力についてのレポートを頻繁に送信するよう要求し、ｅＮｏｄｅＢが移動体端末が電力制限の状態にあるかどうかを判断することができる。しかしながら、このアプローチはアップリンクでのかなりのシグナリングオーバヘッドの原因となる。

本発明の１つ以上の実施例に従う改良されたアプローチでは、移動体端末に対するＬＴＥイニシアティブにより以前に規定された電力制御手順を変更する。この変更された手順では、送信電力設定値が累積電力制御値に基づくものである動作モードに関して、仮の電力設定値が、式（１）の基本公式を用いて最初に計算される。この仮の電力設定値は、複数の無線リンクパラメータ各々についての現在の値に基づいて計算される。しかしながら、仮の電力設定値は、累積電力制御値に関する以前の値に基づいて計算される。従って、次のようになる。

即ち、
Ｐ_PROV（ｉ）＝１０・ｌｏｇ（ＢＷ［ｉ］）＋Δ_MCS（ＭＣＳ［ｉ］）＋α・ＰＬ＋Ｐ_offset＋ＴＰＣ_accum（ｉ−１） （３）
である。

累積電力制御値ＴＰＣ_accum（ｉ−１）の更新は計算された仮の電力設定値に基づく。要するに、正のＴＰＣコマンド、即ち、“ＵＰ”コマンドは、その移動体端末が既に最大出力電力へと限定されているなら、累積されない。即ち、もしＰ_PROV＞Ｐ_MAXであれば、ＴＰＣ_accum（ｉ）＝ＴＰＣ_accum（ｉ−１）＋ｍｉｎ｛０，Δ_TPC（ｉ−４）｝である。そうでなければ、累積電力制御値は何らかの受信されたＴＰＣコマンドで更新される。即ち、もしＰ_PROV≦Ｐ_MAXであれば、ＴＰＣ_accum（ｉ）＝ＴＰＣ_accum（ｉ−１）＋Δ_TPC（ｉ−４）である。

前の電力制御手順は直接的に、移動体端末２００のようなＬＴＥ移動体端末による物理アップリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）での送信のための送信電力設定値の決定に適用可能である。もちろん、同様の変形が物理アップリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）での送信のための送信電力設定値の決定になされても良い。もちろん、当業者であれば、ここで説明した技術が他の無線システムに適用されても良く、また、種々の方法で変形されても良いことを認識するであろう。従って、無線通信システムにおける移動体端末での送信電力を制御する方法のより一般的な概要が図３のフローチャートで備えられる。

図３の論理フローの各反復は、ブロック３１０で示すように、サービング基地局からの送信電力制御（ＴＰＣ）コマンドの受信で開始する。上述したＬＴＥシステムでは、移動体端末の現在の構成に依存して、ＴＰＣコマンドは複数の値のいずれかをとることができる。幾つかのシステムでは、ＴＰＣコマンドは“ＵＰ”コマンドと“ＤＯＷＮ”コマンドとに限定されるかもしれない。ここで、“ＵＰ”と“ＤＯＷＮ”とは、以前の送信電力に対する１ｄＢのような固定的な調整増分を示す。別のシステムでは、ＴＰＣコマンドは広い範囲の値をとることができる。さらに、当業者であれば、幾つかのシステムでは、ＴＰＣコマンドの実際の受信と送信電力設定値を計算する上での使用との間にはわずかな遅延があるかもしれないことに気付くであろう。例えば、上述のＬＴＥをベースにした手順では、サブフレームｉについての送信電力設定値の計算は、４つ前のサブフレーム（ｉ−４）で受信したＴＰＣコマンドに基づいている。別のシステムでは、その遅延はこれより長いかもしれず、また、短いかもしれない。

ＬＴＥに関して上述のように、ＴＰＣコマンドは制御チャネルを介してサービング基地局から受信される。幾つかのシステムでは、ＴＰＣコマンドはスケジューリング割当てフォーマット或は電力制御コマンドフォーマットに従って送信される。従って、本発明の幾つかの実施例では、これらのフォーマットのいずれか或は両方に従って制御チャネルから送信電力制御コマンドを抽出することが要求されるかもしれない。

いずれにせよ、もし、ＴＰＣコマンドが下方調整を示唆する、即ち、以前の送信電力に対して指示する調整がブロック３２０で決定されるように“減らす”ものであるなら、処理はブロック３５０へと続き、累積電力制御値がＴＰＣコマンドに従って調整される。ブロック３６０では、現在の送信に対する送信電力設定値が累積電力制御値と１つ以上の無線リンクパラメータとに基づいて計算される。ＬＴＥの設定では、これら無線リンクパラメータは、送信バンド幅割当てと変調／符号化方式のパラメータと送信経路損失推定とを含む。別のシステムでは、無線リンクパラメータは、これら無線リンクパラメータの１つ以上と１つ以上の別の無線リンクパラメータとの内の少なくともいずれかを含むかもしれない。幾つかの実施例では、送信電力設定のブロック３６０における計算はまた、１つ以上のオフセット値に基づいても良い。これらのオフセット値はセル固有の送信電力オフセット或は移動体端末固有の送信電力オフセット或はその両方を含むかもしれない。これらオフセット値の１つ以上のものがサービング基地局から受信されると良い。

当業者であれば、ブロック３６０において計算される送信電力設定値は、たとえ、累積電力セル値がたった今下方へと調整されたとしても、ある状況では電力制限の状況を反映するかもしれないことを認識するであろう。しかしながら、累積電力制御値の下方調整各々は、移動体端末にその調整がなければなったであろう状況よりも幾分“より小さめ”の電力制限を行わせる。累積電力制御値に対するそのような調整を複数回行った後に、移動体端末は電力制限状況を抜け出し、あとに続くＴＰＣコマンドが実際には送信電力における下方調整を引き起こすようになる。

これに対して、もし、受信したＴＰＣコマンドが以前の送信電力に対して相対的に上方調整を示唆するなら、再びブロック３２０で決定されるように、仮の電力設定値がブロック３３０で計算される。仮の電力設定値は上述したのと同じ１つ以上の無線リンクパラメータに基づいて計算されるが、累積ＴＰＣ値、例えば、直前の値に対する前の設定値に基づいている。従って、仮の電力設定値計算は、累積ＴＰＣ値が現在のＴＰＣコマンドに従って上方に調整されないことを仮定する送信電力設定値を反映する。もちろん、仮の電力設定値はある場合には“初めから”計算される必要は必ずしもなく、仮の電力設定値は無線リンクパラメータの何らかの変更に対して以前の仮の電力設定値を単純に調整することにより計算されても良い。

ブロック３４０では、移動体端末はそれが電力制限されているかどうかを仮の電力設定値に基づいて判断する。幾つかの実施例では、移動体端末は、もし仮の電力設定値がその移動体端末に対する電力制限よりも大きいなら、電力制限されると判断される。別の実施例では、移動体端末は、もし仮の電力設定値がその移動体端末に対する電力制限以上であるなら、電力制限されるとみなされる。いずれにしても、もし移動体端末が電力制限されるなら、累積電力制御値は調整されず、処理はブロック３６０に進み、送信電力設定値が計算される。この場合、もちろん、送信電力設定値はその移動体端末に対して許される最大値となるであろう。なぜなら、その移動体端末は電力制限されているからである。

これに対して、仮の電力設定値が移動体端末の電力制限よりも小さいなら、累積電力制御値がブロック３５０で調整され、受信した“ＵＰ”ＴＰＣコマンドを反映したものとなる。ブロック３６０では送信電力設定値が計算される、この場合、その送信電力設定値は現在の無線リンクパラメータと更新された累積電力制御値を反映する。

図３に描いた方法では、前に累積された電力制御値が存在すること、即ち、累積電力制御値に対する以前の値が受信したＴＰＣコマンドに基づいて更新されることを暗黙の内に仮定している。先に参照したＬＴＥ技術仕様では、累積送信電力コマンド値はゼロに初期化される。しかしながら、累積電力制御値をリセットする基準は規定されていない。実際のところ、その累積電力制御値をリセットする種々の基準が必要とされる。例えば、当業者であれば認識するであろうが、異なるセルは、給電損失と他の展開に関係した特徴のために、異なるアップリンク／ダウンリンク経路損失のミスマッチがあるかもしれない。移動体端末が新しいセルに入るとき、送信電力設定値の計算で用いられる何らかのセル固有のオフセット値が新しいセル構成を反映するために更新されるかもしれない。このことは、例えば、制御チャネルを介して移動局に送信された新しいセル固有のオフセット値を受信することによりなされるかもしれない。これら新しいセル固有のオフセット値は後続の電力設定値計算において移動体端末により用いられる。しかしながら、そのような状況で累積電力制御値がリセットされないなら、適切なレベルへの送信電力設定値の調整は不必要に遅れるかもしれない。全く、ＬＴＥにおけるＴＰＣコマンドは通常、移動体端末が送信データをもつときにのみ送信されるので、つまり前もってなされないので、これにより不必要なハイブリッド自動繰り返し要求（ＨＡＲＱ）による再送とＨＡＲＱによる失敗を招く結果となるかもしれない。さらにその上、その新しいセルが最初のセルから送信されたＴＰＣコマンドに気付いていないなら、新しいｅＮｏｄｅＢは移動体端末の送信電力を追跡することができない。ＵＥがアップリンク同期喪失の後にアップリンク同期を得ようとする試みを行うときのような、累積ＴＰＣ値をリセットすることに利点がある他の状況があるかもしれない。

従って、本発明の幾つかの実施例では、移動体端末はＴＰＣの累積をいつ再開するのかについての基準が提供される。例えば、ＬＴＥ移動体端末は、共用アップリンクチャネル（ＰＵＳＣＨ）でのアップリンク送信に対応するＴＰＣ累積のリセットを行うための基準をもつように構成されても良い。幾つかの実施例では、その同じ基準が用いられてアップリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）ＴＰＣコマンドの別々の累積をリセットするようにしても良い。別の実施例では、別々の基準がＰＵＣＣＨに対する累積ＴＣＰ値をリセットするために提供されても良い。

そのような基準の例は、これに限定される訳ではないが、サービングセルの変更の検出と、同期喪失後のアップリンク同期獲得の試みと、例えば、ＰＵＳＣＨ或はＰＵＣＣＨでの送信後の経過時間が構成設定された閾値を越えたなら、長期の不連続受信モード（ＤＲＸ）の期間と、アクティブモードに入ることやアクティブモードから出ることと、累積電力制御値よりもむしろ絶対電力オフセット値が送信電力設定値を計算するのに用いられるべきであることを示唆するＴＰＣコマンドの受信と、経路損失スケーリングファクタαや式（１）のオフセットパラメータＰ_offsetのような１つ以上のシステムが制御する電力制御パラメータの変更とを含む。当業者であれば、種々の基準は、論理積（ＡＮＤ）演算と論理和（ＯＲ）演算との内の少なくともいずれかの演算を利用して、上述の基準（或は別の基準）の２つ以上を組み合わせることにより形成されても良いことを認識するであろう。

従って、図４は累積電力制御値がリセットされるべきかどうかを評価する方法を図示している。幾つかの実施例では、累積電力制御値はゼロにリセットされる。しかし、他の初期値も可能である。当業者であれば、図４に図示した方法或はその変形例が本発明の幾つかの実施例では、図３に図示した方法と組み合わされても良いことを認識するであろう。

いずれの場合にせよ、図４で描いた方法の各反復は、ブロック４１０で示すように、サービングセルが変更したかどうかの評価で開始する。（もちろん、ブロック４１０〜４６０で描かれた評価はどんな順番でも実行可能である。）もし、変更されているなら、セルはブロック４７０へと進み、累積電力制御値はリセットされる。もし、変更されていないなら、累積電力制御値をリセットする付加的な基準が同様にして評価される。従って、移動局はアップリンク同期が喪失したかどうかをブロック４２０で判断し、最後の送信からの時間が所定の閾値を越えたかどうかをブロック４３０で判断し、新しい電力制御パラメータがサービング基地局から受信されたかどうかをブロック４４０で判断する。同様に、移動局はそれがアクティブモードを離れたか、或はアクティブモードに入ったかをブロック４５０で評価し、それが基地局から絶対電力オフセットコマンドを受信したかどうかをブロック４６０で評価する。これらのリセット基準のいずれかに合致するなら、ブロック４７０で累積電力制御値がリセットされる。さもなければ、その基準の再評価を続ける。

上述した種々の方法とその変形例が図２に描写した、クローズドループ電力制御を採用した無線通信システムにおいて動作するように構成された移動体端末２００のような移動体端末に実装される。もちろん、本発明の本質的な特徴を逸脱することなく、ここで具体的に説明したもの以外の方法で本発明は実行されても良い。従って、これらの実施例は全ての点において例示的なものとして考えられるべきであり、本発明を限定するものとして考えられるものではない。添付した請求の範囲の意味とその同等的な範囲内にある全ての変更は本発明の中に含まれるものであることが意図されている。

Claims (20)

1. 無線通信システムにおける移動体端末（２００）での送信電力を制御する方法であって、前記方法は複数の送信電力制御コマンドを受信する工程（３１０）を有し、各送信電力制御コマンドは前記移動体端末（２００）による以前の送信に対して相対的に送信電力の調整を指示するコマンドであり、
   前記方法はさらに、
   送信電力を減らす調整を指示する各送信電力制御コマンドに応じて、累積電力制御値を調整する工程（３５０）と、
   １つ以上の無線リンクパラメータと未調整の累積電力制御値から計算された仮の電力設定値が、前記移動体端末（２００）が電力制限されていないことを示す場合にのみ、送信電力を増やす調整を指示する各送信電力制御コマンドに応じて、前記累積電力制御値を調整する工程（３５０）と、
   前記累積電力制御値と前記１つ以上の無線リンクパラメータとに基づいて、前記移動体端末（２００）による各送信についての送信電力設定値を計算する工程（３６０）とを有することを特徴とする方法。
2. 前記仮の電力設定値が前記移動体端末（２００）についての送信電力制限値未満であるなら、前記仮の電力設定値は前記移動体端末が電力制限されていないことを示すことを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記仮の電力設定値が前記移動体端末（２００）についての送信電力制限値以下であるなら、前記仮の電力設定値は前記移動体端末が電力制限されていないことを示すことを特徴とする請求項１に記載の方法。
4. 前記複数の送信電力制御コマンドを受信する工程（３１０）は、
   サービング基地局からの制御チャネルを受信する工程と、
   前記制御チャネルから前記送信電力制御コマンドを抽出する工程とを有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
5. 前記制御チャネルから前記送信電力制御コマンドを抽出する工程は、スケジューリング割当てフォーマット或は電力制御コマンドフォーマットに従って前記送信電力制御コマンドを抽出することを特徴とする請求項４に記載の方法。
6. 前記１つ以上の無線リンクパラメータは、送信バンド幅と、送信経路損失推定と、変調符号化方式との内の少なくとも１つを有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
7. サービング基地局から１つ以上のオフセット値を受信する工程をさらに有し、
   前記仮の電力設定値と前記送信電力設定値とはさらに、前記１つ以上のオフセット値に基づいて計算されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
8. 前記１つ以上のオフセット値は、セル固有の送信電力オフセット、或は、移動体端末（２００）に固有の送信電力オフセット、或は、これらの両者を含むことを特徴とする請求項７に記載の方法。
9. 前記方法はさらに、
   １つ以上の所定の送信電力制御リセット基準になったことを監視する工程（４１０，４２０，４３０，４４０，４５０，４６０）と、
   基準になったこと各々に応じて前記累積電力制御値を所定の値にリセットする工程（４７０）とを有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
10. 前記所定の送信電力制御リセット基準は、前記移動体端末（２００）に対するサービングセルの変更と、アップリンク同期の喪失と、前記移動体端末（２００）による送信なし時間が所定時間経過したことと、前記サービングセルからの変更された電力制御パラメータの受信と、相対的な電力調整の代わりに絶対的な電力オフセットを指定する送信電力制御コマンドの受信との内の少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項９に記載の方法。
11. 無線通信ネットワークで用いられ、無線トランシーバ（２１０）と前記無線トランシーバ（２１０）を介して複数の送信電力制御コマンドを受信するように構成されたコントローラ（２２０）とを有する移動体端末（２００）であって、前記複数の送信電力制御コマンド各々は前記移動体端末（２００）による以前の送信に対して相対的に送信電力の調整を指示するコマンドであり、
    前記コントローラ（２２０）はさらに、
    送信電力を減らす調整を指示する各送信電力制御コマンドに応じて、累積電力制御値を調整し、
    １つ以上の無線リンクパラメータと未調整の累積電力制御値から計算された仮の電力設定値が、前記移動体端末（２００）が電力制限されていないことを示す場合にのみ、送信電力を増やす調整を指示する各送信電力制御コマンドに応じて、前記累積電力制御値を調整し、
    前記累積電力制御値と前記１つ以上の無線リンクパラメータとに基づいて、前記移動体端末（２００）による各送信についての送信電力設定値を計算するよう構成されていることを特徴とする移動体端末。
12. 前記仮の電力設定値が前記移動体端末（２００）についての送信電力制限値未満であるなら、前記仮の電力設定値は前記移動体端末が電力制限されていないことを示すことを特徴とする請求項１１に記載の移動体端末。
13. 前記仮の電力設定値が前記移動体端末（２００）についての送信電力制限値以下であるなら、前記仮の電力設定値は前記移動体端末が電力制限されていないことを示すことを特徴とする請求項１１に記載の移動体端末。
14. 前記無線トランシーバ（２１０）は、サービング基地局からの制御チャネルを受信し、前記制御チャネルから前記送信電力制御コマンドを抽出するよう構成されていることを特徴とする請求項１１に記載の移動体端末。
15. 前記無線トランシーバ（２１０）は、スケジューリング割当てフォーマット或は電力制御コマンドフォーマットに従って前記制御チャネルから前記送信電力制御コマンドを抽出するよう構成されていることを特徴とする請求項１４に記載の移動体端末。
16. 前記１つ以上の無線リンクパラメータは、送信バンド幅と、送信経路損失推定と、変調符号化方式との内の少なくとも１つを有することを特徴とする請求項１１に記載の移動体端末。
17. 前記コントローラ（２２０）は、前記無線トランシーバ（２１０）を介して、サービング基地局（２５０）から１つ以上のオフセット値を受信するよう構成されており、
    前記仮の電力設定値と前記送信電力設定値とはさらに、前記１つ以上のオフセット値に基づいて計算されることを特徴とする請求項１１に記載の移動体端末。
18. 前記１つ以上のオフセット値は、セル固有の送信電力オフセット、或は、移動体端末（２００）に固有の送信電力オフセット、或は、これらの両者を含むことを特徴とする請求項１７に記載の移動体端末。
19. 前記コントローラ（２２０）はさらに、
    １つ以上の所定の送信電力制御リセット基準になったことを監視し、
    基準になったこと各々に応じて前記累積電力制御値を所定の値にリセットするよう構成されていることを特徴とする請求項１１に記載の移動体端末。
20. 前記所定の送信電力制御リセット基準は、前記移動体端末（２００）に対するサービングセルの変更と、アップリンク同期の喪失と、前記移動体端末（２００）による送信なし時間が所定時間経過したことと、前記サービングセルからの変更された電力制御パラメータの受信と、相対的な電力調整の代わりに絶対的な電力オフセットを指定する送信電力制御コマンドの受信との内の少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１９に記載の移動体端末。

Images