JP2011527555A - 送信電力制御を行うための装置及び方法 - Google Patents

Abstract

実施例は電力制御を行うための技法に関する。例えば本方法は再送プロトコルにしがって1つ以上の通信信号を遠隔装置とやりとりする。さらに、1つ以上の通信信号のうちの少なくとも1つを介して、電力制御メッセージが遠隔装置とやりとりされる。かくて、再送プロトコルの通信信号を通じて、閉ループ電力制御を実行することができる。

Description

本発明は、送信電力制御を行うための装置及び方法に関連する。

無線通信システムの多くは送信電力レベルを適応的に調整している。これらの調整は、フェージングや干渉のような無線チャネルの悪化に対処するものである。例えば、アップリンクの送信電力制御技術は、アップリンクの多重アクセス干渉（MAI）を緩和するとともに、アップリンクの通信品質を維持する。

一般に、電力制御には2種類ある：閉ループ（クローズドループ）制御と開ループ（オープンループ）制御である。基地局及び移動局間のアップリンクの場合における閉ループアップリンク電力制御では、移動局がアップリンクにおいてリファレンス信号を基地局に周期的に送信する。そのようなリファレンス信号を監視することで、基地局は、移動局の送信電力レベルを調整するように移動局に指示する。

これに対して、開ループアップリンク電力制御では、基地局から受信したダウンリンク信号の信号強度測定値に基づいて、移動局が自身の送信電力レベルを調整する。この調整法は、チャネルの相互性（ダウンリンク及びアップリンクのチャネルが同様であること）（channel reciprocity）の仮定を大前提としている。したがって、そのような開ループ電力制御は、通常、時間分割複信（TDD）システムにおいて使用されている。

開ループ電力制御法は、比較的僅かな通信オーバーヘッドとともに実現できる。しかしながらこの方法の場合、ダウンリンク／アップリンクが非対称であると、信頼性が低くなってしまう。しがって、開ループ電力制御法は、通常、パスロスやシャドーフェージングのように緩慢に変化するチャネルの影響を補償するために使用されている。

一方、閉ループ電力制御法は、より高速に変化するチャネルの影響を補償するために使用される。したがって、一般に、速やかなフィードバックをもたらす閉ループ電力制御法が望まれる。しかしながら、閉ループ電力制御法は、移動局毎に専用のフィードバック制御ループを必要とする。

したがって、多数の移動局が存在する環境において、高速なフィードバックをもたらす閉ループ電力制御を行うことは、かなり多くの通信オーバーヘッドを必要としてしまう。

一実施例による装置は、
再送プロトコルに関する通信信号を、無線通信リンクを介して遠隔装置から受信するトランシーバモジュールと、
前記通信信号内の電力制御コマンドを確認する同定モジュールと、
前記電力制御コマンドにしたがって送信電力レベルを調整するように前記トランシーバモジュールを制御する閉ループ電力制御モジュールと
を有する装置である。

動作環境の一例を示す図。 バースト状に発生するトラフィックの性質を示すグラフ。 装置構成例を示す図。 装置構成例を示す図。 装置間で信号がやりとりされる様子を示す図。 装置間で信号がやりとりされる様子を示す図。 論理フローチャートの一例を示す図。 メッセージフォーマットの一例を示す図。 メッセージフォーマットの一例を示す図。

図中、同様な参照番号は同一の、機能的に同様な及び／又は構造的に同様な要素を示す。要素が最初に登場している図面の番号は、その要素の参照番号の最も左側の桁（数字）により示されている。本発明は添付図面を参照しながら説明される。

以下に説明する実施例は電力制御を行うための技法に関する。例えば本方法は再送プロトコル（例えば、HARQ）にしがって1つ以上の通信信号を遠隔装置（リモートデバイス）とやりとりする。さらに、1つ以上の通信信号のうちの少なくとも1つを介して、電力制御メッセージが遠隔装置とやりとりされる。かくて、再送プロトコルの通信を通じて、閉ループ電力制御が実行される。

本装置は、開ループ電力制御モジュールと閉ループ電力制御モジュールとを含む。開ループ電力制御モジュールは、遠隔装置との無線リンクの信号強度に基づいて、送信電力レベルを設定する。しかしながら、閉ループ電力制御モジュールは、電力制御コマンドに基づいて送信電力レベルを設定し、その電力制御コマンドは或る通信において遠隔装置から受信されたものである。その通信は再送プロトコル（例えば、HARQ）に関連するものである。

閉ループ電力制御モジュールは、再送プロトコルに関する通信トラフィックが存在している間に、送信電力レベルを設定又は確立し、再送プロトコルに関する通信トラフィックが無かった場合、開ループ電力制御モジュールが送信電力レベルを設定又は確立する。さらに、一実施例において、再送プロトコルに関する通信トラフィックが無い場合、閉ループ電力制御モジュールは、送信電力レベルを設定することを控える。さらに、一実施例において、再送プロトコルに関する通信トラフィックが存在する場合、開ループ電力制御モジュールは、送信電力レベルを設定することを控える。しかしながら実施例はこれらの例に限定されない。

本明細書を通じて、「一実施例」又は「ある実施例」は、その実施例に関して説明された特定の特徴、構造、性質又は構成が、本発明の少なくとも1つの実施例に含まれていることを意味する。したがって、本明細書の様々な場所に登場する「一実施例において」又は「ある実施例では」という語句は、必ずしも全てが同じ実施例を参照しているとは限らない。さらに、特定の特徴、構造、構成又は性質は、1つ以上の実施例において適切な任意の方法により組み合わせられてもよい。

図1は、動作環境100の一例を示す図である。この環境又はシステムは、基地局102及び複数の移動局104a−eを含む。これらの通信局の各々はハードウェアにより、ソフトウェアにより又はそれらの組み合わせにより実現されてもよい。

基地局102は移動局104a−eに対する通信サービスを提供する。この通信サービスは、電気電子技術者協会（IEEE）802．16WiMAXネットワークのような様々なネットワークにしたがっていてもよい。さらに、ネットワークの具体例は、エボリューションデータオプティマイズド（EVDO）、高速パケットアクセス（HSPA）、ロングタームエボリューション（LTE）及びLTEアドバンストネットワーク等を含む。しかしながら本発明はこの種のネットワークに限定されない。

通信装置102及び104a−eにおける通信は、無線信号のやり取りを含む。そのような信号は、直交周波数分割多重（OFDM）方式及び／又は直交周波数分割多重接続（OFDMA）方式により変調されていてもよい。しかしながら、他の変調方式及び／又は信号フォーマットが使用されてもよい。やりとりされる無線信号は、同じスペクトルリソースを共有してもよい（例えば、時分割複信（TDD）方式のリソース割当方式が使用されてもよい）。あるいは、無線信号は別のスペクトルリソースを使用してもよい（例えば、周波数分割複信（FDD）方式が使用されてもよい）。しかしながら、スペクトルリソースを割り当てる他の方式が使用されてもよい。

図1において、装置間で行われる通信信号は、データ通信信号に加えて制御信号も含む。データ通信は、ユーザのアプリケーションに関する情報のやり取りを含む。ユーザのアプリケーションは、例えば、電話、メッセージ送受信、電子メール、ウェブの閲覧（ブラウジング）、（ビデオ及びオーディオ等のような）コンテンツの受信等を含む。これに対して制御信号の通信は、ユーザのアプリケーションには関連していない情報のやり取りを含む。そのような制御信号の通信の具体例は、例えば、基地局102からの所定のビーコン送信等を含む。

（限定ではなく）説明の便宜上、図1は基地局102が移動局104a及び104cとデータ通信を行っている様子を示す。また、図1は、基地局102が移動局104b、104d及び104eと制御信号を通信している様子を示す。

装置間の通信は再送プロトコルにしたがっており、再送プロトコルは通信信号の受信に失敗した場合に再送を行うようにする。そのような再送プロトコルの1つは、ハイブリッド自動再送リクエスト（HARQ）プロトコルである。HARQは、通常、ユニキャスト送信に使用される。しかしながら、HARQは他の種類の通信（例えば、マルチキャスト、ブロードキャスト等）に使用されてもよい。

HARQを使用する場合において、送信装置がペイロード通信信号（例えば、パケット）を受信装置に送信すると、受信装置はそのペイロード通信信号を復号又はデコードしようとする。デコードの試みの結果に基づいて、受信装置は送信装置に応答信号を送信する。具体的には、ペイロード通信信号が成功裏にデコードできた場合、受信装置は肯定的な応答メッセージ（ACK）を送信装置に送信する。しかしながら、ペイロード通信信号を成功裏にデコードできなかった場合、受信装置は否定的な応答メッセージ（NACK）を送信装置に送信する。受信装置は（所定の遅延時間インターバルが経過した後のような）特定のタイミングでそのような応答信号（例えば、ACK及び／又はNACK）を送信する。

そのような応答信号は、送信装置による次の動作を決定する。例えば、送信装置がACKを受信した場合、送信装置は次のペイロード通信信号（例えば、パケット）を送信する処理に移る。しかしながら、送信装置がNACKを受信した場合（又は所定の時間インターバルの間に応答信号を受信できなかった場合）、送信装置は、次ではなく前のペイロード通信信号の冗長バージョン（冗長部分）を再送する。

受信装置は、再送信号を受信すると、再びデコードを試みる。この処理は、デコードに失敗したペイロード通信信号と再送されたものとを合成することを含む。あるいはこの処理は、再送されたもの自身をデコードしようとすることを含んでもよい。したがって、このプロセスは、受信装置がペイロード通信信号を成功裏にデコードするまで、又は最大再送回数に達するまで続く。

HARQプロトコルは、同期方式及び／又は非同期方式を使用する。非同期HARQ方式は、再送の各々について明示的なリソース割当（例えば、スケジューリング）を行う。この方式の場合、個々の再送のリソースを割り当てる際の柔軟性が大きい。

これに対して、同期HARQ方式は、所定のリソースで（例えば、初回のペイロード送信に対して予め決まった時間に）再送信号を送信する。例えば、初回のペイロード通信信号にリソースが割り当てられた場合、将来の再送の際のリソースも割り当てられる。したがって、同期HARQ方式は、個々の再送について追加的なリソース割当を要しない。

上述したように、HARQのような再送プロトコルは、データ通信に関するフィードバックループを使用している。例えば、図1は、基地局102及び移動局104aの間のフィードバックループ120と、基地局102及び移動局104cの間のフィードバックループ122とを示している。これらのフィードバックループの各々は、使用されている再送プロトコル（例えば、HARQ）の通信により与えられる。一実施例において、そのようなフィードバックループが、閉ループ電力制御の処理を実行するためにさらに活用される。したがって、再送プロトコルに関する通信信号は、電力制御メッセージ（例えば、電力制御コマンド）を含む。

通常、高速な電力制御（例えば、高速なフィードバックを要する電力制御）は、信号を送信しない移動局にとっては不要である。その理由は、そのような移動局は通常アップリンク通信信号を生成しないからであり、アップリンク通信信号は干渉を招き及び／又はリンクの品質を劣化させるおそれがある。

したがって本実施例はトラフィックに依存した電力制御法（traffic dependent power control strategy）を使用する。この方法は、開ループ電力制御法と閉ループ電力制御法との混合である。例えば、一実施例において、移動局は、データ通信を行っている間及び制御信号の通信を行っている間双方において、開ループ電力制御を実行してもよい。したがって、アップリンク通信信号を生成していない場合（例えば、データ通信に関わっていない場合）、及びアップリンク通信信号を生成している場合（例えば、データ通信の間）に、移動局は開ループ電力制御を実行する。また、移動局は、アップリンク通信信号を生成している場合に、（基地局とともに）閉ループ電力制御を実行してもよい。

別の実施例において、移動局は、制御信号を通信しているがデータを通信していない間に、開ループ電力制御を実行してもよい。しかしながら上述したように、移動局は、データ通信しているが制御信号を通信していない場合に、閉ループ電力制御を実行する。

有利なことに、このような混合方法により、システムのリソース消費量及びオーバーヘッドトラフィックを削減することができる。さらに、一実施例において、基地局は閉ループ電力制御を開始（initiate）してもよい。一例として、基地局は、認識可能でない短いパケット（short un−recognizable packet）を移動局に送信することで、短期間の閉ループ電力制御を開始してもよい。対応するNACKの送信及び以後の送信により、移動局の送信電力制御は、速やかに調整される。

したがって、一実施例において、再送プロトコルループにより行われる電力制御は、有利なことに、安定的な電力調整手段をもたらす。その結果、（特に、変調符号化方式（MCS）が変わらない場合）安定的なアップリンク送信を維持することができる。さらに、本願において説明される技法は、（例えば、パーシステントスケジューリングのような）適応的でないリソース割当方式でも使用可能であり、適応的でないリソース割当方式の場合、リソースの割り当て方及びMCSは固定されている。例えば、電力調整は、有利なことに、黙示的に行われ、安定的なリンク品質を維持しつつ、MCSやリソースの割り当て方を変更する必要がないようにする。

例えば、今日のブロードバンド無線データシステムの場合、通常トラフィックはバースト状に生じる。また、移動局は、通常、（例えば、データ通信に関わっている場合）低いデューティサイクルで通信信号を送信している。図2は、そのようにバースト状に発生するトラフィックの性質を時間軸202とともに示すグラフである。特に、このグラフは、一例によるTCP／IP（伝送制御プロトコル／インターネットプロトコル）のパケット系列モデルの場合に到来するパケットを示す。図2は、時間間隔206、210、214において多くのトラフィックを示している。これに対して、時間インターバル208、212においてはゼロ又は少ないトラフィックが示されている。

上述した混合的な電力制御方式によれば、時間間隔208、212においては、閉ループ電力制御の処理はほとんど行われない又は全く行われない。すなわち、これらの時間間隔は「低速制御」の間隔として示されている。これに対して、時間間隔206、210、214においては、閉ループ電力制御の処理が行われる。このため、これらの時間間隔は「高速制御」として示されている。

本混合方式を利用することで、閉ループ電力制御メッセージをやり取りする回数を削減できる。上述したように、有利なことに、これはシステムリソースの消費量及びオーバーヘッドを削減することになる。

図3Aは、実現手段300の一例を示す図である。この実現手段は様々な装置に含まれてもよい。例えば、図1に示す例の場合、実現手段300は1つ以上の移動局104a−eに含まれてもよい。しかしながら本実施例はこの実現手段に限定されない。

図3Aに示されているように、実現手段300は、トランシーバモジュール302、再送管理モジュール304、ホストモジュール306、リンク強度判定モジュール308、開ループ電力制御モジュール310及び閉ループ電力制御モジュール311を含む。また、図3Aに示す実現手段300はアンテナ312も含む。これらの要素はハードウェアにより、ソフトウェアにより又はそれらの何らかの組み合わせにより実現される。

トランシーバモジュール302は、1つ以上のアンテナ（例えば、アンテナ312）を介して遠隔装置（リモートデバイス）と無線信号をやりとりする。例えば、トランシーバモジュール302は、再送管理モジュール304から受信したシンボルに基づいて、無線信号を生成及び送信する。この信号の生成は、変調、増幅、アップコンバージョン及び／又はフィルタリング等のような様々な処理を含む。トランシーバモジュール302は、様々な送信電力レベルでこれらの信号を送信する。それらの送信電力レベルは、閉ループ及び／又は開ループ電力制御アルゴリズムにしたがって設定される。

また、トランシーバモジュール302は、（1つ以上のアンテナを介して）遠隔装置から信号を受信する。そして、トランシーバモジュール302は、受信信号から対応するシンボルを生成する。これは、ダウンコンバージョン、復調、増幅及び／又はフィルタリング等の様々な処理を含む。生成されたシンボルは実現手段300内の1つ以上の要素に送られる。

このような特徴又は処理を実現するため、トランシーバモジュール302は、変調器、復調器、増幅器、濾波器、アップコンバータ及び／又はダウンコンバータ等のような様々な素子を含む。また、上述したように、トランシーバモジュール302は、信号を無線送信する際に電力を変更又は制御する。したがって、トランシーバモジュール302は、調整可能な送信電力レベルをもたらすように1つ以上の素子（例えば、可変利得増幅器等）を含んでいる。そのような素子は、ハードウェア（例えば、電子素子）により、ソフトウェアにより、又はそれらの任意の組み合わせにより実現される。

トランシーバモジュール302によりやりとりされる無線信号は、様々なフォーマットにおけるものでよい。例えば、LTE（例えば、LTE及び／又はLTEアドバンスト）及び／又はWiMAX（例えば、WiMAX及び／又はWiMAX II）の通信を実現する場合、やり取りされる信号は、直交周波数分割多重接続（OFDMA）方式の信号である。しかしながら、他の種類の信号が使用されてもよい。

再送管理モジュール304は、HARQ及び／又はARQのような再送プロトコルに関する処理を実行する。例えば、再送管理モジュール304は、（トランシーバモジュール302を介して）ペイロード通信信号及び関連する応答信号の遠隔装置とのやり取りを司る。再送管理モジュール304は、そのような通信信号に含まれているペイロード情報をホストモジュール306とやり取りする。

このペイロード情報は、1つ以上のユーザのアプリケーションに関することに加えて、1つ以上のプロトコルに関するメッセージ又は情報を含む。ユーザのアプリケーションの具体例は、電話、メッセージング、電子メール、ウェブブラウジング、（例えば、ビデオ及びオーディオのような）コンテンツの受信等を含む。したがって、ホストモジュール306はそのようなプロトコル及び／又はユーザのアプリケーションに関連する処理を実行する。

上述したように、再送管理モジュール304は、HARQ及び／又はARQのような再送プロトコルに関する処理を実行する。例えば、再送管理モジュール304はペイロード通信信号を（トランシーバモジュール302を介して）遠隔装置に送信する。これらのペイロード通信信号は過去に送信された通信信号（再送の場合）又は新しい通信信号である。再送管理モジュール304は、遠隔装置から関連する応答信号（例えば、ACK／NACKメッセージ）を受信する。

逆に、再送管理モジュール304は、遠隔装置が送信したペイロード通信信号（再送又は新規の通信信号）を受信する。そのように受信したペイロード通信信号に基づいて、再送管理モジュール304は、（トランシーバモジュール302を介して）遠隔装置に送信する関連する応答信号を生成する。

上述したように、再送プロトコルに関する通信信号（例えば、ペイロード通信信号、応答信号及び／又はリソース割り当て信号）の中に、電力制御メッセージが含まれてもよい。

再送管理モジュール304は様々な要素を含んでいてもよい。例えば、図3Aに示されている再送管理モジュール304は、同定モジュール315、送信信号処理モジュール316、応答信号処理モジュール317、応答信号生成モジュール318及び送信バッファモジュール319を含む。上述したように、これらの素子は、ハードウェアにより、ソフトウェアにより、又はそれらの任意の組み合わせにより実現される。

送信バッファモジュール319は1つ以上のペイロード通信信号を格納、記憶又は保存する。例えば、図3Aに示されている送信バッファモジュール319は、ホストモジュール306からペイロード通信信号を受信する。この通信信号は再送プロトコルにしたがって送信及び／又は再送される。一実施例において、送信バッファモジュール319は、メモリのようなストレージ媒体を含む。ストレージ媒体の具体例については後述する。

同定モジュール315は、トランシーバモジュール302から受信したシンボルストリームの内容又はコンテンツを同定、確認、特定又は判別する。同定モジュール315は、そのような内容を実現手段300内の要素に処理に備えて転送する。

例えば、図3Aに示される同定モジュール315は、トランシーバモジュール302からシンボルシーケンス320を受信する。このシーケンスは、基地局のような遠隔装置から受信した信号に対応する。シーケンス320を受信すると、同定モジュール315はその内容を確認する。

図3Aに示されているように、シンボルシーケンス320がペイロード通信信号を含んでいた場合、同定モジュール315は、そのペイロード通信信号を（受信したペイロード通信信号370として）送信信号処理モジュール316に転送する。シンボルシーケンス320が応答信号を含んでいた場合、同定モジュール315は、その応答信号を（受信した応答信号372として）応答信号処理モジュール317に転送する。また、シンボルシーケンス320が閉ループ電力制御メッセージを含んでいた場合、同定モジュール315は、そのメッセージを（電力制御メッセージ374として）閉ループ電力制御モジュール311へ転送する。

送信信号処理モジュール316は、受信したペイロード通信信号（例えば、ペイロード通信信号370）をデコードしようとする。この処理は、例えば、巡回冗長検査（CRC）及び／又は他の様々な誤り検出／訂正処理を実行することを含んでよい。ペイロード通信信号が適切にデコードできた場合、デコードされた通信信号は更なる処理（例えば、プロトコル及び／又はアプリケーションにしたがう処理）に備えてホストモジュール306に送られる。例えば、図3Aに示されている送信バッファモジュール319は、デコードしたペイロード通信信号324をホストモジュール306に送っている。

さらに、送信バッファモジュール319は、応答信号生成モジュール318にそのようなデコードの結果を通知する。例えば、図3Aに示されている送信信号処理モジュール316は、ステータス通知信号322を応答信号生成モジュール318に送っている。この通知信号は、ペイロード通信信号370が適切にデコードされたか否かを示す。

そのような通知信号に基づいて、応答信号生成モジュール318は対応する応答信号を生成する。例えば、図3Aはステータス通知信号322に対応する応答信号326を示している。応答信号326はアクノリッジメントメッセージ又は送達確認信号である（例えば、送達確認信号は、通信信号が適切に受信されていた場合はACKメッセージであり、通信信号が適切に受信できていなかった場合はNACKメッセージである）。図3Aは、遠隔装置に無線送信するために、応答信号326がトランシーバモジュール302に送られている。

上述したように、同定モジュール315は、受信した応答信号（例えば、応答信号372）を応答信号処理モジュール317に送る。応答信号処理モジュール317は、新規に送信するか再送するかを送信バッファモジュール319に指示する。例えば、図3Aに示されている応答信号処理モジュール317は、送信バッファモジュール319に送られる関連する通信制御信号328を生成している。

受信した応答信号372がNACKメッセージを含んでいた場合、通信制御信号328は、既に送信したペイロード通信信号を再送するように送信バッファモジュール319に命令する。あるいは、受信した応答信号372がACKメッセージを含んでいた場合、通信制御信号328は、新たなペイロード通信信号を送信するように送信バッファモジュール319に命令する。送信バッファモジュール319は、無線送信に備えて、送信信号／再送信号332をトランシーバモジュール302に送る。一実施例において、通信制御信号328は、そのような新規送信及び／又は再送のネットワークリソースの割当（スケジューリング）にしたがっていてもよい。

閉ループ電力制御モジュール311は、閉ループ電力制御アルゴリズムに関する処理を実行する。これは、電力制御メッセージ374のような受信した電力制御メッセージに基づく。例えば、閉ループ電力制御モジュール311は送信電力制御信号330を生成し、送信電力制御信号330は、電力制御メッセージ等に含まれているコマンドに基づいている。図3Aに示されているように、制御信号330はトランシーバモジュール302に送られている。トランシーバモジュール302は、これを受信すると、それに応じて送信電力を調整する。

開ループ電力制御モジュール310は、開ループ電力制御手順を含む処理を実行する。これは、トランシーバモジュール302の送信電力レベル調整を含む。例えば、開ループ電力制御モジュール310は送信電力制御信号334を生成し、送信電力制御信号334は送信電力レベルを調整するようにトランシーバモジュール302に命令する。そのような制御信号は、遠隔装置との無線リンクの強度（strength）に基づいていてもよい。例えば、送信電力制御信号334は、リンク強度判定モジュール308から受信した強度インジケータ321に基づいてもよい。

上述したように、開ループ電力制御モジュール310は、再送プロトコルの信号が無い場合にのみ、送信電力レベルの調整を行ってもよい。あるいは、開ループ電力制御モジュール310は、再送プロトコルの信号が無い場合と有る場合の双方において、送信電力レベルの調整を行ってもよい。

リンク強度判定モジュール308は、1つ以上のアンテナを介して（例えば、アンテナ312を介して）遠隔装置からトランシーバモジュール302が受信した無線信号の強度を判定する。そのような無線信号は、特別なデータメッセージ、ビーコン信号（例えば、パイロットビーコン）、バーストプリアンブル等でもよい。この判定により、リンク強度判定モジュール308は、強度インジケータ321を生成する。このインジケータは、遠隔装置から受信した無線信号の品質を示す。強度インジケータ321は、開ループ電力制御モジュール310に送られる。

この強度判定は、信号対干渉（SI）の比率、及び／又は信号対雑音及び干渉（SNI）の比率等のような尺度又はメトリックを計算することを含む。さらに、そのようなメトリックは、ビット又はシンボルエラーの回数（又は比率）を含む。しかしながら本実施例はそのようなメトリックに限定されない。そのようなメトリックはシンボルシーケンス320に基づいていてもよい。代替的に又は付加的に、そのような計算は他の入力されたものに基づいていてもよい（例えば、トランシーバモジュール302から受信したソフトシンボルに基づいていてもよい）。

図3Bは、基地局（例えば、基地局102）に含まれてもよい実現手段350を示す図である。したがって、実現手段350は1つ以上の移動局と信号をやり取りする。しかしながら、一実施例において、実現手段350は基地局以外の装置に含まれていてもよい。実現手段350は様々な要素を含み、それらの要素はハードウェアにより、ソフトウェアにより、又はそれらの任意の組み合わせにより実現されてもよい。

実現手段350は図3Aの実現手段300と同様である。例えば、図3Bに示されている実現手段350は、トランシーバモジュール302、再送管理モジュール304、ホストモジュール306、リンク強度判定モジュール308及びアンテナ312を含む。さらに、図3Bに示されている実現手段350は、挿入モジュール313をさらに含んでいる。さらに、閉ループ電力制御モジュール311を含む代わりに、実現手段350は、閉ループ電力制御モジュール311’を含んでいる。また、一実施例において、実現手段350は開ループ電力制御モジュール310を含んでいない。

一実施例において、トランシーバモジュール302、再送管理モジュール304及びホストモジュール306は、図3Aに関して説明したように動作する。図3Bに示されている再送管理モジュール304は、応答信号326及び送信／再送信号332を生成する。上述したように、これらは受信したシンボルシーケンス320に基づいていてもよい。しかしながら、図3Bの場合、シンボルシーケンス320は、1つ以上の移動局から受信した無線信号に対応する。

また、実現手段350は遠隔装置に送信されるリソース割当メッセージを生成する。例えば、図3Bに示されているホストモジュール306は、割り当て信号379を生成する。割り当て信号379は、新規送信信号及び／又は再送信号を送信するための遠隔移動局のリソースを示す。一実施例において、割り当て信号379はビーコン信号に含められてもよい。しかしながら本実施例はそのような例に限定されない。

図3Bに示されている閉ループ電力制御モジュール311’は、挿入モジュール313に送信される電力制御コマンド376を生成する。電力制御コマンド376は、遠隔装置との無線リンクの強度に基づいていてもよい。したがって、図3Bに示されている閉ループ電力制御モジュール311’は、リンク強度判定モジュール308から強度インジケータ321を受信する。

実現手段350は、そのようなメッセージを送信信号／再送信号、応答信号及び／又はリソース割当メッセージに挿入する。例えば図3Bに示されている挿入モジュール313は、送信信号／再送信号332、応答信号326及び割当メッセージ379から、送信信号／再送信号332’、応答信号326’及び割当メッセージ379’をそれぞれ生成する。

この生成は、送信信号／再送信号332、応答信号326及び割当メッセージ379のうちの1つ以上に、電力制御メッセージ（例えば、電力制御メッセージ377）を挿入することを含む。したがって、本実施例により、再送プロトコルに関する信号は、閉ループ電力制御メッセージを含む。

例えば、図4Aは、時間軸406とともに信号シーケンスを示す。これらの信号は、ダウンリンクMAP信号408a−e、ダウンリンクペイロード信号410a−e及びアップリンク送達確認信号412a−dを含む。

基地局402から送信されるダウンリンクMAP信号408a−eは、制御情報を提供する。例えば、MAP信号408a−eは、データ通信用のリソース割当情報を提供する。また、一実施例において、MAP信号408a−eは電力制御メッセージを搬送してもよい。

ダウンリンクペイロード信号410a−eは、基地局402から移動局404へのデータを搬送する。そのようなデータには1つ以上のユーザアプリケーションが関連付けられている。例えば、MAP信号408a−eの各々は、個々のペイロード信号410a−eにそれぞれ割り当てられている。しかしながら本実施例はそのような場合に限定されない。

移動局404は、アップリンク送達確認信号412a−dを送信し、ダウンリンク信号が正しく受信されたか否かを通知する。例えば、図4Aは、送達確認信号412b及び412dがACKであることを示している（ペイロード信号410a及び410cは適切に受信されたことを示す）。これに対して、送達確認信号412a及び412cはNACKである（ペイロード信号410a及び410cの受信に失敗していることを示す）。その結果、ダウンリンクペイロード信号410b及び410dは、それぞれペイロード信号410a及び410cの再送信号である。

一実施例において、閉ループアップリンク電力制御が、図4AのHARQ処理を通じて実行される。例えば、基地局402は、受信した送達確認信号412a−eのうちの1つ以上を使用して、移動局のアップリンクの品質を評価する。この評価は、信号と雑音及び干渉との比率（SINR）を測定又は判定することを含んでもよい。しかしながら本実施例はこの例に限定されない。

このような評価に基づいて、基地局402は、移動局404のアップリンク送信電力を決定する。これに応じた調整内容の情報は、1つ以上のダウンリンクMAP信号408内の電力制御コマンドとして搬送される。

図4Bは、基地局402及び移動局404の間で信号がやりとりされる別の様子を示す図である。概して図4Aと同様であるが、この図は、非同期アップリンクHARQプロトコルにしたがうデータ通信を示している。より具体的に言えば、図4Bは、アップリンクペイロード信号のシーケンス420a−e、及びダウンリンクMPA信号のシーケンス422a−eを示す。

基地局402から送信されるダウンリンクMAP信号422a−eは、アップリンクペイロード信号420a−dのための割当情報のような制御情報を与える。また、これらはアップリンクペイロード信号420a−dに対応する送達確認信号を含んでいるかもしれない。例えば、図4Bは、MAP信号422c及び422eがACKを含んでいることを示す（ペイロード信号420b及び420dが適切に受信されたことを示す）。これに対して、MAP信号422b及び422dはNACKを含んでいる（ペイロード信号420a及び420cの受信に失敗していることを示す）。このため、アップリンク送信420b及び420dは、それぞれペイロード信号420a及び420cの再送信号である。

閉ループアップリンク電力制御は、図４BのHARQ信号を通じて行われる。例えば、基地局402は1つ以上のアップリンクペイロード信号420a−eを使用して、移動局404のアップリンクの品質を評価する。この評価は、信号と雑音及び干渉との比率（SINR）を測定又は判定することを含んでもよい（ただし、これに限定されない）。

そのような評価に基づいて、基地局402は、移動局404のアップリンク送信電力の調整内容を決定する。その調整内容の情報は、1つ以上のダウンリンクMAP信号422a−eの内の電力制御コマンドとして搬送される。

図4A及び4Bに示されているように、HARQ信号を利用することで、閉ループアップリンク電力制御を実行するために追加的なフィードバックループを要求せずに済む。また、これらの図は、閉ループアップリンク電力制御の処理が、データ通信（例えば、アップリンク及び／又はダウンリンクのペイロード信号）が生じた場合に行われることを示している。さらに、本願において説明されているように、開ループ電力制御が、閉ループ電力制御と組み合わせて実行されてもよい。その場合、開ループの送信電力レベル制御は低速で行われる。

上述したように、HARQに基づく閉ループ電力制御は比較的高速に行われる。例えば、5msのHARQ再送サイクルを利用し、かつ最大再送回数が6回であるネットワークの場合、閉ループ電力レベル制御は、5ないし30msの間の時間間隔の内に行われる。さらに、上述したように、開ループ送信電力レベル制御は、低速に行われてもよい。この場合、開ループの制御レートは、例えば50−100ms毎に一度でもよい。

図5は、論理フローチャートの一例を示す。特に、図5は、上記の1つ以上の実施形態により実行される処理を表す論理フロー500を示す。図5は特定のシーケンスを示しているが、他のシーケンスが使用されてもよい。また、説明される処理は、並列的に及び／又は直列的に様々に実行されてもよい。

図5のこのフローは、遠隔装置との通信に関わっている装置に関して説明される。このフローは、そのような装置により実行されてもよいし、本願において説明され図面に示された実施形態により実行されてもよい。ただし、本発明はこれらの形態に限定されない。

図5は、ブロック502において、装置が無線通信リンクを介して遠隔装置から通信信号を受信することを示している。この通信信号は、再送プロトコル（例えば、HARQ及び／又はARQ）に関連するものである。例えば、通信信号は送達確認メッセージ（例えば、ACK又はNACK）でもよい。また、通信信号は、ペイロードの信号又は再送信号でもよい。さらに、通信信号は、ペイロード信号のためのリソース割当信号、又はペイロードの再送信号のためのリソース割当信号でもよい。図3A及び3Bの場合、ブロック502はトランシーバモジュール302により実行される。

ブロック504において、電力制御コマンドが受信した通信信号の中で確認される。図3Aの実現手段において、これは同定モジュール315により実行される。

電力制御コマンドにしたがって、装置の送信電力レベルがブロック506において調整される。図3Aの場合、これは、閉ループ電力制御モジュール311が送信電力制御信号330をトランシーバモジュール302に送信することを含む。

上述したように、非同期方式のHARQを用いるネットワークの場合、送信及び再送は（リソースの）割り当てを受ける（すなわち、スケジューリングされる）。例えば、WiMAXネットワークの場合、典型的には、基地局はそのようなスケジューリング情報をダウンリンクMAP情報要素（EI）により再送に備えて送信する。

かくて、一実施例において、ダウンリンクにおける（送信又は再送のための）割当情報要素IEに関連付けられた（結合した）アップリンクのACK又はNACKは、電力制御用の閉ループを形成する。例えば、基地局は、アップリンクの品質評価用にアップリンクACK／NACK信号を使用する一方、ダウンリンクMAP−IEが電力制御コマンドを搬送するために使用されてもよい。

図6Aは、従来のWiMAX−HARQ−IE600を示す図である。図6Aに示されているように、個の情報要素IEは、CIDフィールド602、ACID／IRフィールド604、リソース割当フィールド606及び送信モード608を含む。

実施例はHARQ−IEに電力制御コマンドを含める。その一例が図6Bに示されている。特に、図6BはWiMAX−HAEQ−IE650を示す。概して図6Aと同様であるが、図6BのHARQ−IEは電力制御コマンドフィールド610をさらに含んでいる。このフィールドのサイズは1ないし2ビットとしてもよい（ただし、この数値に限定されない）。かくて、HARQ−IE602は、HARQ信号を通じて電力制御コマンドを運ぶ機能を発揮できる。

図6BはWiMAX−HAEQ−IEに電力制御コマンドが含まれている例を示しているが、他の技術が使用されてもよい。例えば、電力制御コマンドは、代替的に又は付加的に、他のダウンリンク制御情報とは独立して送信されてもよい。ただし、本発明はそのような場合に限定されない。

上述したように、様々な実施形態は、ハードウェア的な要素により、ソフトウェア的な要素により、又はそれらの任意の組み合わせにより実現される。ハードウェア要素の具体例は、プロセッサ、マイクロプロセッサ、回路、回路要素（例えば、トランジスタ、抵抗器、キャパシタ、インダクタ等）、集積回路、特定用途向け集積回路（ASIC）、プログラマブル論理装置（PLD）、ディジタル信号処理プロセッサ（DSP）、フィールドプログラマブルアレイ（FPGA）、論理ゲート、レジスタ、半導体装置、チップ、マイクロチップ、チップセット等を含む。

ソフトウェアの具体例は、ソフトウェアコンポーネント、プログラム、アプリケーション、コンピュータプログラム、アプリケーションプログラム、システムプログラム、マシンプログラム、オペレーティングシステムソフトウェア、ミドルウェア、ファームウェア、ソフトウェアモジュール、ルーチン、サブルーチン、ファンクション、メソッド、プロシジャ、ソフトウェアインターフェース、アプリケーションプログラムインターフェース（API）、命令セット、コンピューティングコード、コンピュータコード、コードセグメント、コンピュータコードセグメント、ワード、値、シンボル、又はそれらの任意の組み合わせである（ただし、これらに限定されない）。

いくつかの実施形態は、例えば、マシン（例えば、コンピュータ）が読み取ることが可能な媒体又は製品を利用して実現されてもよく、その媒体又は製品は命令又は命令群を格納し、その命令又は命令群は、マシンにより実行されると、実施例による方法及び／又は処理をマシンに実行させるものである。そのようなマシンは、例えば、適切な任意の処理プラットフォーム、コンピュータプラットフォーム、コンピュータ装置、処理装置、コンピュータシステム、処理システム、コンピュータ、プロセッサ等であり、ハードウェア及び／又はソフトウェアの適切な任意の組み合わせを用いて実現される。

マシンが読み取ることが可能な媒体又は製品は、例えば、メモリユニット、メモリ装置、メモリ製品、メモリ媒体、ストレージ装置、ストレージ製品、ストレージ媒体及び／又はストレージユニットのうちの適切な任意のタイプのもの、例えば、メモリ、取り外し可能な又は取り外し可能でない媒体、消去可能な又は消去可能でない媒体、書き込み可能な又は再書き込み可能な媒体、ディジタル又はアナログ媒体、ハードディスク、フロッピディスク、コンパクトディスクリードオンリメモリ（CD−ROM）、コンパクトディスクレコーダぶる（CD−R）、コンパクトディスクリライタブル（RC−RW）、光ディスク、磁気ディスク、光磁気ディスク、取り外し可能なメモリカード又はディスク、様々な形態のディジタル多用途ディスク（DVD）、テープ、カセット等を含む。命令は、適切な任意のタイプのコードを含んでもよく、例えば、ソースコード、コンパイルされたコード、インタープリットされたコード、実行可能なコード、スタティックコード、ダイナミックコード、暗号化されたコード等であり、ハイレベル、ローレベル、オブジェクト指向、ビジュアル、コンパイル及び／又はインタープリットされた適切な任意のプログラミング言語を用いて実行される。

以上、本発明の様々な実施形態が説明されてきたが、それらは単なる例示として示されているにすぎず、それらに限定されないことが、理解されるべきである。したがって、形式及び詳細における様々な変形例が本発明の精神及び範囲から逸脱することなく得られることは、当業者にとっては明らかであろう。

例えば、実施例は再送プロトコル（例えば、HARQ）の信号により閉ループ電力制御を実行している。一実施例において、他の電力の閉ループ電力制御方法が使用されてもよい。一例として、チャネル品質インジケータの方法（例えば、WiMAXチャネル品質インジケータチャネル（CQICH））が使用されてもよい。また、CAICHを介して受信されたSINRを使用して、アップリンク品質のインジケータを提供してもよい。

さらに、本実施例においてHARQ以外の再送プロトコルを使用してもよい。そのようなプロトコルの一例は、ARQである。例えば、ARQにしたがうアップリンクACK／NACK信号が、リンク品質の推定又は評価に使用されてもよい。

このように本発明の広さ及び範囲は、上記のどの実施例にも限定されず、添付の特許請求の範囲及び均等物によってのみ規定される。

米国特許出願公開第2008／0108379号明細書

Claims (22)

1. 再送プロトコルに関する通信信号を、無線通信リンクを介して遠隔装置から受信するトランシーバモジュールと、
   前記通信信号内の電力制御コマンドを確認する同定モジュールと、
   前記電力制御コマンドにしたがって送信電力レベルを調整するように前記トランシーバモジュールを制御する閉ループ電力制御モジュールと
   を有する装置。
2. 前記無線通信リンクの強度を判定する強度判定モジュールと、
   前記無線通信リンクの判定された強度に基づいて、前記送信電力レベルを制御する開ループ電力制御モジュールと
   をさらに有する請求項1記載の装置。
3. 前記再送プロトコルがハイブリッド自動再送リクエスト（HARQ）プロトコルである、請求項1記載の装置。
4. 前記無線通信リンクがWiMAX方式のリンクである、請求項1記載の装置。
5. 前記無線通信リンクがLTE方式のリンクである、請求項1記載の装置。
6. 再送プロトコルに関する通信信号を、無線通信リンクを介して遠隔装置から受信するトランシーバモジュールと、
   受信した通信信号に基づいて、前記無線リンクの強度を判定する強度判定モジュールと、
   判定された強度に基づいて、電力制御コマンドを生成する閉ループ電力制御モジュールと
   を有し、前記トランシーバモジュールは前記遠隔装置に向かう無線信号を送信し、該遠隔装置に向かう無線信号は、前記再送プロトコルに関連し、かつ前記電力制御コマンドを含む、装置。
7. 前記再送プロトコルがハイブリッド自動再送リクエスト（HARQ）プロトコルである、請求項6記載の装置。
8. 前記無線通信リンクがWiMAX方式のリンクである、請求項6記載の装置。
9. 前記無線通信リンクがLTE方式のリンクである、請求項6記載の装置。
10. 遠隔装置との無線リンクの強度に基づいて、送信電力レベルを決定する開ループ電力制御モジュールと、
    電力制御コマンドに基づいて、送信電力レベルを決定する閉ループ電力制御モジュールと
    を有し、前記電力制御コマンドは、再送プロトコルに関する通信信号により前記遠隔装置から受信される、装置。
11. 前記閉ループ電力制御モジュールは、前記再送プロトコルに関する通信トラフィックが存在している間に、前記送信電力レベルを決定し、
    前記開ループ電力制御モジュールは、前記再送プロトコルに関する通信トラフィックが存在していない間に、前記送信電力レベルを決定する、請求項10記載の装置。
12. 前記再送プロトコルに関する通信トラフィックが存在していなかった場合、前記閉ループ電力制御モジュールは、前記送信電力レベルを決定することを控える、請求項11記載の装置。
13. 無線通信信号を前記遠隔装置に前記送信電力レベルで送信するトランシーバモジュールをさらに有する請求項10記載の装置。
14. 前記遠隔装置とのリンクの強度を判定するリンク強度判定モジュールをさらに有する請求項10記載の装置。
15. 前記開ループ電力制御モジュールが、前記送信電力レベルを周期的に決定する、請求項10記載の装置。
16. 前記再送プロトコルに関する前記通信信号が、前記トランシーバモジュールによりかつて送信されたペイロード通信信号に対する応答情報を含む、請求項10記載の装置。
17. 前記再送プロトコルに関する前記通信信号が、ペイロード通信信号のためのリソース割当情報、及び／又はペイロードの再送信号のためのリソース割当情報を含む、請求項10記載の装置。
18. 前記再送プロトコルがハイブリッド自動再送リクエスト（HARQ）プロトコルである、請求項10記載の装置。
19. 再送プロトコルにしたがって1つ以上の通信信号を遠隔装置と通信し、
    前記1つ以上の通信信号のうちの少なくとも1つにより、前記遠隔装置と電力制御メッセージを通信するステップ
    を有する方法。
20. 前記再送プロトコルがハイブリッド自動再送リクエスト（HARQ）プロトコルである、請求項19記載の方法。
21. 前記電力制御メッセージが、アップリンクの送信電力レベルを調整するためのコマンドを含む、請求項19記載の方法。
22. 前記電力制御メッセージが、通信リンクの強度の指標を含む、請求項19記載の方法。

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