JP2012147280A - 無線通信システム及び送信電力制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】整数バイト長のＡＣＫ／ＮＡＣＫパケットを用いて無線通信を行う場合に、無線通信に使用する無線リソースを低減するとともに、送信電力を適切に制御することが可能な技術を提供することを目的とする。
【解決手段】無線通信システムは、送信電力の制御対象となる制御対象無線装置１と、制御対象無線装置１の無線通信の相手となる通信相手無線装置３とを備える。通信相手無線装置３は、（ａ）制御対象無線装置１から受信した無線信号に基づいて受信品質を測定し、（ｂ）受信品質と、当該受信品質が目標とすべき目標受信品質とに基づいて電力変更量を決定し、（ｃ）整数倍のバイト長を有するＡＣＫ／ＮＡＣＫパケット５２の空き領域に電力変更量を割り当てて、当該パケットを含む無線信号を制御対象無線装置１に送信する。制御対象無線装置１は、通信相手無線装置３から受信した無線信号に含まれる電力変更量に基づいて、送信電力を変更する。
【選択図】図１

Description

本発明は、無線通信システムと、当該無線通信システムにおいて無線信号を送信するための送信電力を制御する送信電力制御方法に関するものである。

電波を利用した無線通信システムにおいては、回線品質の確保及び装置のバッテリ持続時間の長期化等を目的として、無線信号を送信するための送信電力が制御されている。例えば、移動通信端末と基地局との無線通信において、端末と基地局との距離が近い場合には、回線品質が比較的過剰に良好となることから、送信電力を低く抑えることによりバッテリ持続時間をなるべく長くしている。一方、端末と基地局との距離が遠い場合には、無線信号の電波の減衰量が大きくなることから、回線品質を良好に保つべく送信電力を高くしている。

非特許文献１に記載の無線通信システムにおいては、例えば、上りリンク（端末（ＵＥ）から基地局（Ｎｏｄｅ−Ｂ）への無線信号の送信）の送信電力を制御するクローズドループ制御が行われる。具体的には、基地局が、通信開始時から上りリンクにおける物理チャネルの受信品質（例えばＳＩＲ（Signal-to-interference ratio））を測定する。そして、測定された物理チャネル品質が、目標とすべき目標物理チャネル品質より大きければ、端末の送信電力を下げる命令が下りリンク（基地局から端末への無線信号の送信）に割り当てられ、逆に目標物理チャネル品質よりも小さければ、端末の送信電力を上げる命令が下りリンクに割り当てられる。この命令はＴＰＣコマンドと呼ばれ、物理チャネルであるＴＰＣフィールド上に割り当てられる。以上のように、端末の送信電力は、下りリンクのＴＰＣフィールドに割り当てられたＴＰＣコマンドに基づいて制御されている。この制御は、インナーループ制御と呼ばれている。

また、基地局は、受信したデータに付加される誤り検出符号を用いて、複数のデータの誤り率（ＢＬＥＲ；Block Error Rate）を算出し、当該算出に係るＢＬＥＲと、予め定められた通信の目標品質（ここでは「目標ＢＬＥＲ」と呼ぶ）とを比較する。そして、基地局は、算出したＢＬＥＲが目標ＢＬＥＲより高ければ、算出されるＢＬＥＲを低くすべく上述のインナーループ制御で用いる目標物理チャネル品質を高く設定し、逆に算出したＢＬＥＲが目標ＢＬＥＲより低ければ、算出されるＢＬＥＲを高くすべく当該目標物理チャネル品質を低く設定する制御を行うことで、最適な目標物理チャネル品質に補正している。この制御は、アウターループ制御と呼ばれている。無線通信システムにおいては、以上のインナーループ制御とアウターループ制御とを組合せて行うことにより送信電力制御が実現されている。

一方、特許文献１には、ＡＣＫ（肯定的応答）を含む無線信号の受信回数とＮＡＣＫ（否定的受信）を含む無線信号の受信回数との差に応じて、送信出力を制御する無線データ通信装置が開示されている。

特開平８−８７７７号公報

３Ｇｐｐ ＴＳ２５．２１１＜http://www.3gpp.org/ftp/Specs/html-info/25211.htm＞

さて、デジタル無線装置においては、ＡＣＫ／ＮＡＣＫのいずれかが格納される、整数倍のバイト長を有するＡＣＫ／ＮＡＣＫパケットを用いて無線通信を行うものが提案されている。このようなデジタル無線装置において、上述の非特許文献１の技術を適用すると、ＴＰＣコマンドが物理チャネル上にマッピングされることになるが、一般には、無線通信に使用される無線リソースはなるべく低減されることが望まれている。

また、ＴＰＣコマンドは、送信電力を上げ下げする二つの命令しかなく、一定の変更幅でしか変更できない。この場合に、変更幅を自在に切り替え可能な柔軟な制御を実現することは困難である。また、特許文献１に記載の技術では、例えば、急に送信電力を大きくすることが必要となったとしても、ＮＡＣＫを受信した累積回数が多くならないと送信電力を大きく上げることができず、急には送信電力を大きく上げることができないことから、精度よく制御できないという問題があった。

そこで、本発明は、上記のような問題点を鑑みてなされたものであり、整数倍のバイト長を有するＡＣＫ／ＮＡＣＫパケットを用いて無線通信を行う場合に、無線通信に使用する無線リソースを低減するとともに、送信電力を適切に制御することが可能な技術を提供することを目的とする。

本発明に係る無線通信システムは、送信電力の制御対象となる制御対象無線装置と、前記制御対象無線装置の無線通信の相手となる通信相手無線装置とを備える。前記通信相手無線装置は、（ａ）前記制御対象無線装置から受信した無線信号に基づいて受信品質を測定し、（ｂ）前記受信品質と、当該受信品質が目標とすべき目標受信品質とに基づいて電力変更量を決定し、（ｃ）整数倍のバイト長を有するＡＣＫ／ＮＡＣＫパケットの空き領域に前記電力変更量を割り当てて、当該パケットを含む無線信号を前記制御対象無線装置に送信する。前記制御対象無線装置は、前記通信相手無線装置から受信した無線信号に含まれる前記電力変更量に基づいて、前記通信相手無線装置に無線信号を送信するための送信電力を変更する。

また、上記と別構成として、本発明に係る無線通信システムは、送信電力の制御対象となる制御対象無線装置と、前記制御対象無線装置と無線通信の相手となる通信相手無線装置とを備える。前記通信相手無線装置は、（ａ）前記制御対象無線装置から受信した無線信号に基づいて受信品質を測定し、（ｂ）整数倍のバイト長を有するＡＣＫ／ＮＡＣＫパケットの空き領域に前記受信品質を割り当てて、当該パケットを含む無線信号を前記制御対象無線装置に送信する。前記制御対象無線装置は、（ｃ）前記通信相手無線装置から受信した無線信号に含まれる前記受信品質を取得し、当該受信品質と、当該受信品質が目標とすべき目標受信品質とに基づいて電力変更量を決定し、（ｄ）前記電力変更量に基づいて、前記通信相手無線装置に無線信号を送信するための送信電力を変更する。

本発明によれば、通信相手無線装置は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫパケットの空き領域に電力変更量を割り当てる。したがって、ＴＰＣフィールドを省略することが可能となることから、無線通信に使用する無線リソースを低減することができる。また、多段階の電力変更量により、送信電力を精度良く制御することができる。

実施の形態１に係る無線通信システムの構成を示すブロック図である。 実施の形態１に係る送信パケットの構成を示す図である。 実施の形態１に係る無線通信システムの動作を示すフローチャートである。 実施の形態１に係る送信電力制御の動作例を示す図である。 実施の形態１に係る送信パケットの構成を示す図である。 実施の形態２に係る無線通信システムの構成を示すブロック図である。

＜実施の形態１＞
図１は、本発明の実施の形態１に係る無線通信システムの構成を示すブロック図である。図１に示すように、本実施の形態に係る無線通信システムは、送信電力の制御対象となる制御対象無線装置１と、制御対象無線装置１の無線通信の相手となる通信相手無線装置３とを備える。この無線通信システムでは、制御対象無線装置１が通信相手無線装置３に無線信号を送信する際の送信電力が制御される。次に、制御対象無線装置１及び通信相手無線装置３の構成について説明する。

制御対象無線装置１は、アンテナ１１と、高周波受信部１２と、受信ベースバンド部１３と、高周波送信部１４と、送信ベースバンド部１５と、再送制御部１６と、上位レイヤ処理部１７と、送信電力制御部１８とを備える。この制御対象無線装置１には、例えば、端末装置が該当する。

アンテナ１１は、高周波受信部１２及び高周波送信部１４に共用されるアンテナであり、外部と無線信号を送受信する。高周波受信部１２は、アンテナ１１で受信された受信信号をベースバンド帯域にダウンコンバートするとともにデジタル形式に変換することによって、受信ベースバンド信号を取得する。受信ベースバンド部１３は、当該受信ベースバンド信号に対して、デジタル復調、誤り訂正復号、物理チャネル品質測定を行うことによって、受信データと送達確認情報（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）とを含む受信パケットと、物理チャネル品質（ＳＩＲ等）とを取得する。受信ベースバンド部１３は、当該受信パケットを再送制御部３６に与える。

再送制御部１６は、受信ベースバンド部１３で取得された受信パケットに基づく受信データを上位レイヤ処理部１７に与える。一方で、この再送制御部１６は、上位レイヤ処理部１７から送信データを受け取り、これらをパケット化することにより送信パケットを生成し、送信ベースバンド部１５に与える。再送制御部１６は、以上の動作と並行して、送信パケット及び受信パケットの再送制御を行う。また、再送制御部１６は、受信ベースバンド部１３からの受信パケットに含まれるＡＣＫ／ＮＡＣＫパケットを送信電力制御部１８に与える。

上位レイヤ処理部１７は、無線通信のプロトコル処理を行うものであり、アプリケーションを搭載する。この上位レイヤ処理部１７は、再送制御部１６から受信データを受け取り、その一方で、再送制御部１６に送信データを与える。

送信電力制御部１８には、再送制御部１６からのＡＣＫ／ＮＡＣＫパケットが入力される。本実施の形態では、後述するように、通信相手無線装置３から受信した無線信号に含まれるＡＣＫ／ＮＡＣＫパケットには、電力変更量が割り当てられており、送信電力制御部１８は、当該電力変更量に基づいて、高周波送信部１４における送信電力を制御する。

送信ベースバンド部１５は、再送制御部１６からの送信パケットに、デジタル変調、誤り訂正符号化、誤り検出符号化を行うことによって、送信ベースバンド信号を生成する。高周波送信部１４は、当該送信ベースバンド信号を高周波帯域にアップコンバートするとともにアナログ形式に変換することによって送信信号を生成し、アンテナ１１を介して当該送信信号を外部に送信する。

次に、通信相手無線装置３について説明する。通信相手無線装置３は、アンテナ３１と、高周波受信部３２と、受信ベースバンド部３３と、高周波送信部３４と、送信ベースバンド部３５と、再送制御部３６と、上位レイヤ処理部３７と、目標物理チャネル品質制御部３８と、制御電力決定部３９とを備える。この通信相手無線装置３には、例えば、基地局が該当し、任意の制御対象無線装置１と無線通信を行う。なお、以下の説明においては、制御対象無線装置１から通信相手無線装置３への無線信号の送信を、「上りリンク」と呼ぶこともあり、逆に、通信相手無線装置３から制御対象無線装置１への無線信号の送信を、「下りリンク」と呼ぶこともある。

アンテナ３１は、高周波受信部３２及び高周波送信部３４に共用されるアンテナであり、外部と無線信号を送受信する。高周波受信部３２は、アンテナ３１で受信された受信信号をベースバンド帯域にダウンコンバートするとともにデジタル形式に変換することによって、受信ベースバンド信号を取得する。受信ベースバンド部３３は、当該受信ベースバンド信号に対して、デジタル復調、誤り訂正復号、誤り検出、物理チャネル品質測定を行うことによって、受信データ及び送達確認情報を含む受信パケットと、誤り検出符号と、物理チャネル品質（ＳＩＲ等）とを取得する。そして、受信ベースバンド部３３は、取得した受信パケットを再送制御部３６に与える。また、受信ベースバンド部３３は、取得した誤り検出符号を目標物理チャネル品質制御部３８に与え、取得した物理チャネル品質を制御電力決定部３９に与える。

目標物理チャネル品質制御部３８には、受信ベースバンド部３３からの誤り検出符号が入力される。詳細な動作については後述するが、目標物理チャネル品質制御部３８は、誤り検出符号等に基づいて、受信ベースバンド部３３（通信相手装置３）で取得される物理チャネル品質が目標とすべき目標物理チャネル品質を設定する。

制御電力決定部３９は、受信ベースバンド部３３で取得された物理チャネル品質と、目標物理チャネル品質制御部３８で設定された目標物理チャネル品質とに基づいて、制御対象無線装置１における送信電力制御に用いられる電力変更量を決定する。そして、制御電力決定部３９は、当該電力変更量を再送制御部３６に与える。

再送制御部３６は、受信ベースバンド部３３で取得された受信パケットに基づく受信データを上位レイヤ処理部２７に与える。一方で、この再送制御部３６は、受信ベースバンド部３３での誤り検出結果に基づいて、通信相手無線装置３が制御対象無線装置１からのデータを正しく受信できたか否かを示す送達確認情報（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）を含む送信パケット５０を生成し、送信ベースバンド部３５に与える。

図２は、再送制御部３６が生成する送信パケット５０の構成を示す図である。図２に示すように、再送制御部３６は、上位レイヤ処理部２７からの送信データが割り当てられたデータ部５１と、送達確認情報（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）が割り当てられる、整数倍のバイト長を有するＡＣＫ／ＮＡＣＫパケット５２とを有する送信パケット５０を生成する。なお、データ部５１は必要に応じて省略される場合もある。

本実施の形態では、再送制御部３６は、このＡＣＫ／ＮＡＣＫパケット５２の空き領域に、上述の制御電力決定部３９で決定された電力変更量を割り当てる。

上位レイヤ処理部３７は、無線通信のプロトコル処理を行うものであり、アプリケーションを搭載する。この上位レイヤ処理部３７は、再送制御部３６から受信データを受け取り、その一方で、再送制御部３６に送信データを与える。

送信ベースバンド部３５は、再送制御部３６からの送信パケット５０に、デジタル変調、誤り訂正符号化を行うことによって、送信ベースバンド信号を生成する。高周波送信部３４は、当該送信ベースバンド信号を高周波帯域にアップコンバートするとともにアナログ形式に変換することによって送信信号を生成し、アンテナ３１を介して当該送信信号を外部に送信する。

図３は、以上のように構成された本実施の形態に係る無線通信システムの動作を示すフローチャートである。ここで、当該無線通信システムの動作を詳細について説明する前に、その概略を説明する。

まず、通信相手無線装置３が、制御対象無線装置１から受信した無線信号に基づいてＳＩＲ等の物理チャネル品質（受信品質）を測定する。そして、通信相手無線装置３が、測定した物理チャネル品質と、当該物理チャネル品質が目標とすべき目標物理チャネル品質（目標受信品質）とに基づいて電力変更量を決定する。そして、通信相手無線装置３が、下りリンクにおいて、整数倍のバイト長を有するＡＣＫ／ＮＡＣＫパケットの空き領域に当該電力変更量を割り当てて、当該パケットを含む無線信号を制御対象無線装置１に送信する。制御対象無線装置１は、通信相手無線装置３から受信した無線信号に含まれる電力変更量に基づいて、通信相手無線装置３に無線信号を送信するための送信電力（上りリンクの送信電力）を変更する。

次に、図３を用いて、本実施の形態に係る無線通信システムの動作を詳しく説明する。まず、ステップｓ１〜ｓ７の動作は、通信相手無線装置３において行われる。

ステップｓ１にて、通信相手無線装置３のアンテナ３１は、制御対象無線装置１から送信された送信信号を受信信号として受信し、高周波受信部３２は、当該受信信号から受信ベースバンド信号を取得する。同ステップｓ１にて、受信ベースバンド部３３は、当該受信ベースバンド信号にデジタル復調、誤り訂正復号を行うことによって受信パケットを取得する。また、受信ベースバンド部３３は、当該受信ベースバンド信号（実質的には制御対象無線装置１から受信した無線信号）に基づいて、ＳＩＲなどの物理チャネル品質を測定する。

ステップｓ２にて、受信ベースバンド部３３は、高周波受信部３２が取得した受信ベースバンド信号（実質的には制御対象無線装置１から受信した無線信号）に誤り検出を行うことによって、受信パケットの誤り率であるＢＬＥＲ（BLock Error Rate）を取得する。

ステップｓ３にて、目標物理チャネル品質制御部３８は、ステップｓ２で取得した取得ＢＬＥＲと、予め定められた本通信の目標ＢＬＥＲ（目標値）とに基づいて、目標物理チャネル品質を適切に設定する。具体的には、目標物理チャネル品質制御部３８は、非特許文献１に開示されているアウターループ制御と同様に、取得したＢＬＥＲ（誤り率）が目標ＢＬＥＲより高ければ、次回に取得されるＢＬＥＲを低くすべく目標物理チャネル品質を現在より高く設定し、逆に取得ＢＬＥＲが目標ＢＬＥＲより低ければ、消費電力を低くすべく目標物理チャネル品質を現在よりも低く設定する。なお、ここで設定された目標物理チャネル品質は、図示しないメモリ等の記憶装置に一時的に記憶され、次に説明するステップｓ４に用いられる。

ステップｓ４にて、制御電力決定部３９は、ステップｓ１で測定された物理チャネル品質と、ステップｓ３で設定された目標物理チャネル品質とを比較する。そして、ステップｓ５にて、制御電力決定部３９は、その比較結果に基づいて電力変更量を決定する。本実施の形態では、後述するように、制御電力決定部３９は、ステップｓ１で測定された物理チャネル品質と、ステップｓ３で設定された目標物理チャネル品質との差分に基づいて電力変更量を決定する。

ステップｓ６にて、再送制御部３６は、ステップｓ２で行った誤り検出の結果が、誤りなしであれば、誤りなく受信した旨を示すステータスパケット（ＡＣＫパケット）を生成する。一方、再送制御部３６は、ステップｓ２で行った誤り検出の結果が、誤りありであれば、誤りなく受信できなかった旨を示すステータスパケット（ＮＡＣＫパケット）を生成する。この際に、再送制御部３６は、整数倍のバイト長を有するＡＣＫ／ＮＡＣＫパケット５２の空き領域にステップｓ４で決定された電力変更量を割り当てる。そして、同ステップｓ６にて、再送制御部３６は、データ部５１に、ＡＣＫ／ＮＡＣＫパケット５２をヘッダとして付加した送信パケット５０（図２）を生成する。

ステップｓ７にて、送信ベースバンド部３５は、ステップｓ６で生成された送信パケット５０にデジタル変調、誤り訂正符号化を行うことによって送信ベースバンド信号を生成する。そして、高周波送信部３４は、当該送信ベースバンド信号から送信信号を生成し、アンテナ３１を介して当該送信信号を制御対象無線装置１に送信する。

次に、ステップｓ８〜ｓ１３の動作は、制御対象無線装置１において行われる。

ステップｓ８にて、制御対象無線装置１のアンテナ１１は、通信相手無線装置３から送信された送信信号を受信信号として受信し、高周波受信部１２は、当該受信信号から受信ベースバンド信号を取得する。同ステップｓ８にて、受信ベースバンド部１３は、当該受信ベースバンド信号にデジタル復調、誤り訂正復号を行うことによって受信パケットを取得する。

そして、同ステップｓ８にて、再送制御部１６は、受信パケット（ステップｓ６のパケット）の送達を確認し、そのデータ部に基づくデータを上位レイヤ処理部１７に与えるとともに、当該受信パケットに含まれるＡＣＫ／ＮＡＣＫパケット５２を送信電力制御部１８に与える。ステップｓ８の後、ステップｓ９〜ｓ１１と、ステップｓ１２とが並行して行われる。

ステップｓ９にて、再送制御部１６は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫパケット５２がＡＣＫ／ＮＡＣＫのいずれを示すかを判定する。ＡＣＫ／ＮＡＣＫパケット５２がＡＣＫを示すと判定した場合にはステップｓ１０に進み、ＮＡＣＫを示すと判定した場合にはステップｓ１１に進む。

ステップｓ１０にて、通信相手無線装置３に前回送信されたデータの次のデータが上位レイヤ処理部１７から再送制御部１６に与えられる。再送制御部１６は、当該次のデータを割り当てたデータ部５１にヘッダを付加し、それをパケット化することにより送信パケットを生成する。そして、再送制御部１６は、生成した送信パケットを送信ベースバンド部１５に与えるとともに、送信パケットを与えた旨を送信電力制御部１８に通知する。

ステップｓ１１にて、再送制御部１６は、通信相手無線装置３に前回送信されたデータと同じデータを割り当てたデータ部５１にヘッダを付加し、それをパケット化することにより送信パケットを生成する。そして、再送制御部１６は、生成した送信パケットを送信ベースバンド部１５に与えるとともに、送信パケットを与えた旨を送信電力制御部１８に通知する。

ステップｓ１２にて、送信電力制御部１８は、ステップｓ８で再送制御部１６から与えられたＡＣＫ／ＮＡＣＫパケット５２から電力変更量を取得し、メモリに記憶する。そして、送信電力制御部１８は、直近に記憶された電力変更量を高周波送信部１４に与える。高周波送信部１４は、当該電力変更量に基づいて、通信相手無線装置３に無線信号を送信するための送信電力を変更する。ステップｓ１０及びステップｓ１２が行われた後、あるいは、ステップｓ１１及びステップｓ１２が行われた後、次に説明するステップｓ１３が行われる。

ステップｓ１３にて、送信ベースバンド部１５は、ステップｓ１０またはステップｓ１１で生成された送信パケットにデジタル変調、誤り訂正符号化、誤り検出符号化を行うことによって送信ベースバンド信号を生成する。そして、高周波送信部１４は、当該送信ベースバンド信号から送信信号を生成し、アンテナ１１を介して当該送信信号を通信相手無線装置３に送信する。その後、ステップｓ１に戻る。

次に、以上で説明した制御対象無線装置１及び通信相手無線装置３の動作例について説明する。

図４は本実施の形態に係る送信電力制御の動作例を示す図であり、図５はこのときに通信相手無線装置３において生成される送信パケット５０の構成を示す図である。ここでは、通信相手無線装置３で測定される物理チャネル品質の指標として、ＳＩＲを用いるものとする。また、目標物理チャネル品質制御部３８における上述のステップｓ３の動作により、通信相手無線装置３には、適当な目標物理チャネル品質（目標ＳＩＲ）としてＡ［ｄＢ］が設定されているものとする。

今、任意の制御対象無線装置１が、送信電力Ｐａ［ｄＢｍ］で無線信号を通信相手無線装置３に送信している。このとき、降雨・建物の新設等の環境変動の影響で、通信相手無線装置３が受信した当該無線信号のＳＩＲ測定結果が、Ｂ（ここではＢ＜Ａ）［ｄＢ］であったものとする（上述のステップｓ１）。ＳＩＲ測定後、通信相手無線装置３は、測定されたＳＩＲと目標ＳＩＲとの差分（＝Ｂ−Ａ）を算出する。ここでは、当該差分として−０．９［ｄＢ］が算出されたものとする。

次に、通信相手無線装置３は、当該差分に基づいて電力変更量を決定する（上述のステップｓ５）。本実施の形態では、通信相手無線装置３は、制御対象無線装置１の送信電力値の分解能（ここでは０．２［ｄＢ］）と、電力変更量であるｎ（ｎ＝０，±１，±２，…）との積（０．２×ｎ［ｄＢ］）が、当該差分（−０．９［ｄＢ］）の正負の符号を変えた値とほぼ同じ値（ここでは１・０［ｄＢ］）となるように、電力変更量（ここではｎ＝＋５）を決定する。特に、本実施の形態では、通信相手無線装置３は、上述の積（０．２×ｎ）と、測定されたＳＩＲ（Ｂ）との和（Ｂ＋０．２×ｎ）が、目標ＳＩＲ（Ａ）を超え、かつ、当該目標ＳＩＲに最も近い値となるように、電力変更量ｎを決定する。

そして、通信相手無線装置３は、図５に示すように、整数倍のバイト長（ここでは１バイト）を有するＡＣＫ／ＮＡＣＫパケット５２の空き領域（ここでは２〜８桁目のビット）に電力変更量をデジタル化して割り当てる（上述のステップｓ６）。

図５に示される例では、１桁目（右側）のビットには、送達確認情報が割り当てられ、当該ビットが「０」である場合にはＡＣＫを示し、「１」である場合にはＮＡＣＫを示す。２〜７桁目においては電力変更量の絶対値が割り当てられ、また、図５に示す例では、上述で決定された「＋５」がデジタル化されて割り当てられている。そして８桁目（左側）のビットには、電力変更量の正負の符号が割り当てられ、当該ビットが「０」である場合は増加を示し、「１」である場合には減少を示す。

ここで、データ部５１とＡＣＫ／ＮＡＣＫパケット５２は従来から送信されているものであり、本実施の形態では、ＡＣＫ／ＮＡＣＫパケット５２の空き領域に電力変更量が割り当てられる。したがって、電力変更量の割り当てには特別なパケット追加は不要であり、当該電力変更量を、ＴＰＣフィールドが必要なＴＰＣコマンドの代用とすることができる。よって、ＴＰＣフィールドを省略することができることから、無線通信に使用する無線リソースを低減することができるとともに、通信相手無線装置３における伝送負荷を抑制することも期待できる。

その後、通信相手無線装置３は、送信パケット５０を含む無線信号を制御対象無線装置１に送信し（上述のステップｓ７）、制御対象無線装置１は、当該無線信号に含まれる電力変更量と分解能との積（０．２×５）を求め、当該積と前回の送信電力との和（Ｐａ＋１．０［ｄＢ］）を高周波送信部１４における送信電力として設定し、以降の送信に反映させる（上述のステップｓ８）。

以上のような本実施の形態に係る無線通信システム及び送信電力制御方法によれば、通信相手無線装置３は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫパケット５２の空き領域に電力変更量を割り当てる。したがって、ＴＰＣフィールドを省略することが可能となることから、無線通信に使用する無線リソースを低減することができる。また、通常のパケット伝送の仕組みを流用することができることから、実機からの変更を抑制することができる。また、本実施の形態では、多段階の電力変更量により制御対象無線装置１の送信電力が制御される。したがって、少ないやりとりにおいても精度よく送信電力を制御することができ、制御対象無線装置１の送信電力を適切に制御することができる。

また、本実施の形態に係る無線通信システム及び送信電力制御方法によれば、通信相手無線装置３は、測定された物理チャネル品質と、目標物理チャネル品質との差分に基づいて電力変更量を決定する。したがって、制御対象無線装置１の送信電力を精度よく制御することができる。

また、本実施の形態に係る無線通信システム及び送信電力制御方法によれば、通信相手無線装置３は、制御対象無線装置１から受信した無線信号に誤り検出を行うことによってＢＬＥＲを取得し、当該ＢＬＥＲと予め定められた目標値とに基づいて目標物理チャネル品質を設定する。したがって、アウターループ制御を行う無線通信システムにおいても有効である。

＜実施の形態２＞
図６は、本発明の実施の形態２に係る無線通信システムの構成を示すブロック図である。以下、本実施の形態に係る無線通信システムにおいて、実施の形態１に係る無線通信システムと同様の構成要素については同じ符号を付すものとし、実施の形態１に係る無線通信システムと異なる部分を中心に説明する。

実施の形態１では、通信相手無線装置３が電力変更量を決定していたのに対し、本実施の形態では、制御対象無線装置１が電力変更量を決定する。ここで、本実施の形態に係る制御対象無線装置１及び通信相手無線装置３の動作を詳細について説明する前に、その概略を説明する。

まず、通信相手無線装置３が、制御対象無線装置１から受信した無線信号に基づいてＳＩＲ等の物理チャネル品質（受信品質）を測定する。そして、通信相手無線装置３が、下りリンクにおいて、整数倍のバイト長を有するＡＣＫ／ＮＡＣＫパケットの空き領域に当該物理チャネル品質を割り当てて、当該パケットを含む無線信号を制御対象無線装置１に送信する。

制御対象無線装置１は、通信相手無線装置３から受信した無線信号に含まれる物理チャネル品質を取得し、当該物理チャネル品質と、当該物理チャネル品質が目標とすべき目標物理チャネル品質とに基づいて電力変更量を決定する。そして、制御対象無線装置１は、当該電力変更量に基づいて、通信相手無線装置３に無線信号を送信するための送信電力（上りリンクの送信電力）を変更する。

次に、本実施の形態に係る無線通信システムについて、通信相手無線装置３、制御対象無縁装置１の順に詳細に説明する。

本実施の形態に係る通信相手無線装置３では、実施の形態１に係る同装置から目標物理チャネル品質制御部３８及び制御電力決定部３９が削除されている。

再送制御部３６は、整数倍のバイト長を有するＡＣＫ／ＮＡＣＫパケット５２の空き領域に、電力変更量の代わりに、受信ベースバンド部３３が測定した物理チャネル品質をデジタル化して割り当てる。

次に、本実施の形態に係る制御対象無線装置１について説明する。本実施の形態に係る制御対象無線装置１では、実施の形態１に係る同装置に目標物理チャネル品質制御部１９が追加されている。

受信ベースバンド部１３は、自身が取得する受信ベースバンド信号（実質的には通信相手無線装置３から受信した無線信号）に含まれる物理チャネル品質及びＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報を取得する。そして、受信ベースバンド部１３は、取得した物理チャネル品質を送信電力制御部１８に与えるとともに、取得したＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報から算出されるＢＬＥＲを目標物理チャネル品質制御部１９に与える。

目標物理チャネル品質制御部１９は、受信ベースバンド部１３からのＢＬＥＲと、予め定められた目標ＢＬＥＲとに基づいて、実施の形態１に係る目標物理チャネル品質制御部３８と同様に目標物理チャネル品質を適切に設定する。

送信電力制御部１８は、受信ベースバンド部１３からの物理チャネル品質と、目標物理チャネル品質制御部１９で設定された目標物理チャネル品質とに基づいて、実施の形態１に係る制御電力決定部３９と同様に電力変更量を決定する。そして、送信電力制御部１８は、実施の形態１と同様に、当該電力変更量と分解能との積を求め、当該積と前回の送信電力との和を、高周波送信部１４における送信電力として設定し、以降の送信に反映させる。

以上のような本実施の形態に係る無線通信システム及び送信電力制御方法によれば、通信相手無線装置３は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫパケット５２の空き領域に物理チャネル品質を割り当て、制御対象無線装置１は、当該物理チャネル品質に係る電力変更量に基づいて送信電力を変更する。したがって、実施の形態１と同様に、無線通信に使用する無線リソースを抑制することができるとともに、制御対象無線装置１の送信電力を適切に制御することができる。特に、本実施の形態では、各制御対象無線装置１において送信電力が決定されることから、通信相手無線装置３の負荷を軽減することができる。このことは、特に、制御対象無線装置１の数が多く、通信相手無線装置３の負荷が大きくなっている場合には有効である。また、回線ごとに固有の目標物理チャネル品質が設定されるため、通信相手無線装置３は、個々の制御対象無線装置１に対して回線状況に特化した送信電力制御を行うことができる。

１ 制御対象無線装置、３ 通信相手無線装置、５２ ＡＣＫ／ＮＡＣＫパケット。

Claims (7)

1. 送信電力の制御対象となる制御対象無線装置と、
   前記制御対象無線装置の無線通信の相手となる通信相手無線装置と
   を備え、
   前記通信相手無線装置は、
   （ａ）前記制御対象無線装置から受信した無線信号に基づいて受信品質を測定し、
   （ｂ）前記受信品質と、当該受信品質が目標とすべき目標受信品質とに基づいて電力変更量を決定し、
   （ｃ）整数倍のバイト長を有するＡＣＫ／ＮＡＣＫパケットの空き領域に前記電力変更量を割り当てて、当該パケットを含む無線信号を前記制御対象無線装置に送信し、
   前記制御対象無線装置は、
   前記通信相手無線装置から受信した無線信号に含まれる前記電力変更量に基づいて、前記通信相手無線装置に無線信号を送信するための送信電力を変更する、無線通信システム。
2. 請求項１に記載の無線通信システムであって、
   前記電力変更量はデジタル化して割り当てられる、無線通信システム。
3. 請求項１または請求項２に記載の無線通信システムであって、
   前記通信相手無線装置は、
   前記（ｂ）において、前記（ａ）で測定された前記受信品質と、前記目標受信品質との差分に基づいて前記電力変更量を決定する、無線通信システム。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の無線通信システムであって、
   前記通信相手無線装置は、
   （ｄ）前記制御対象無線装置から受信した無線信号に誤り検出を行うことによってＢＬＥＲ（BLock Error Rate）を取得し、当該ＢＬＥＲと予め定められた目標値とに基づいて前記目標受信品質を設定する、無線通信システム。
5. 送信電力の制御対象となる制御対象無線装置と、
   前記制御対象無線装置と無線通信の相手となる通信相手無線装置と
   を備え、
   前記通信相手無線装置は、
   （ａ）前記制御対象無線装置から受信した無線信号に基づいて受信品質を測定し、
   （ｂ）整数倍のバイト長を有するＡＣＫ／ＮＡＣＫパケットの空き領域に前記受信品質を割り当てて、当該パケットを含む無線信号を前記制御対象無線装置に送信し、
   前記制御対象無線装置は、
   （ｃ）前記通信相手無線装置から受信した無線信号に含まれる前記受信品質を取得し、当該受信品質と、当該受信品質が目標とすべき目標受信品質とに基づいて電力変更量を決定し、
   （ｄ）前記電力変更量に基づいて、前記通信相手無線装置に無線信号を送信するための送信電力を変更する、無線通信システム。
6. 無線通信システムにおいて送信電力の制御対象となる制御対象無線装置の送信電力を制御する送信電力制御方法であって、
   （ａ）前記無線通信システムにおいて前記制御対象無線装置と無線通信の相手となる通信相手無線装置が、前記制御対象無線装置から受信した無線信号に基づいて受信品質を測定する工程と、
   （ｂ）前記通信相手無線装置が、前記受信品質と、当該受信品質が目標とすべき目標受信品質とに基づいて電力変更量を決定する工程と、
   （ｃ）前記通信相手無線装置が、整数倍のバイト長を有するＡＣＫ／ＮＡＣＫパケットの空き領域に前記電力変更量を割り当てて、当該パケットを含む無線信号を前記制御対象無線装置に送信する工程と、
   （ｄ）前記制御対象無線装置が、前記通信相手無線装置から受信した無線信号に含まれる前記電力変更量に基づいて、前記通信相手無線装置に無線信号を送信するための送信電力を変更する工程と
   を備える、送信電力制御方法。
7. 無線通信システムにおいて送信電力の制御対象となる制御対象無線装置の送信電力を制御する送信電力制御方法であって、
   （ａ）前記無線通信システムにおいて前記制御対象無線装置と無線通信の相手となる通信相手無線装置が、前記制御対象無線装置から受信した無線信号に基づいて受信品質を測定する工程と、
   （ｂ）前記通信相手無線装置が、整数倍のバイト長を有するＡＣＫ／ＮＡＣＫパケットの空き領域に前記受信品質を割り当てて、当該パケットを含む無線信号を前記制御対象無線装置に送信する工程と、
   （ｃ）前記制御対象無線装置が、前記通信相手無線装置から受信した無線信号に含まれる前記受信品質を取得し、当該受信品質と、当該受信品質が目標とすべき目標受信品質とに基づいて電力変更量を決定する工程と、
   （ｄ）前記制御対象無線装置が、前記電力変更量に基づいて、前記通信相手無線装置に無線信号を送信するための送信電力を変更する工程と
   を備える、送信電力制御方法。

Images