JP2013531435A - 移動通信システムにおけるアップリンクデータ送受信方法及び装置 - Google Patents

移動通信システムにおけるアップリンクデータ送受信方法及び装置 Download PDF

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Abstract

本発明は、移動通信システムにおける端末(ＵＥ)により多重キャリアを用いてアップリンクデータを送信する方法が提供される。その方法は、進化した基地局(ｅＮＢ)から受信した送信電力の設定のための情報に基づいて、キャリア別最大送信電力を示す第１の最大送信電力及び全体キャリアに対する最大送信電力を示す第２の最大送信電力を決定するステップと、必要送信電力と第１の最大送信電力の中から最小値をアップリンク送信電力として決定するステップと、アップリンク送信電力の和が第２の最大送信電力以下になるように決定されたアップリンク送信電力を調整するステップと、調整されたアップリンク送信電力に基づいてアップリンクデータを送信するステップとを有する。

Description

本発明は移動通信システムにおけるアップリンクデータ送受信方法及び装置に関するもので、特に移動通信システムにおいて多重キャリアを用いてアップリンク(ＵＬ)データを送受信する方法及び装置に関する。
移動通信システムは、ユーザーの移動性を確保しつつ通信を提供するために開発された。移動通信技術の急速な発展に従って、移動通信システムは、現在音声通信サービスはもちろん高速のデータ通信サービスを提供できる段階に達している。
最近、次世代移動通信システムのうちの一つであるＬＴＥ(Long Term Evolution)システムに対する規格化が３ＧＰＰ(3rd Generation Partnership Project)で進行中である。このＬＴＥシステムは、提供されているデータレートより高い最大１００Ｍｂｐｓ程度の伝送レートを有する高速パケット基盤の通信を実現する技術であり、その規格化がほぼ完了した。ＬＴＥ規格の完了に従って、ＬＴＥ通信システムと様々な新たな技術を結合して伝送レートを向上させる進化したＬＴＥ(LTE-Advanced：ＬＴＥ-Ａ)システムは、現在論議中にある。ここで使用されるＬＴＥとは、既存のＬＴＥシステムとＬＴＥ-Ａシステムを含むこととして理解する。
新たに導入される技術のうちの一つは、キャリアアグリゲーション(Carrier Aggregation：ＣＡ)である。ＣＡは、端末(ＵＥ)が多重キャリアを用いてデータを送受信する技術である。ＵＥは、集積されたキャリアの特定セル(通常、同一の基地局(ｅＮＢ)に属するセル)を通じてデータを送受信し、これは、ＵＥにより複数のセルを通じてデータを送受信することと同一である。
従来技術の移動通信システムにおいて、端末は、単一キャリアのＵＬ送信の際に、スケジューリングされたリソースの量、符号化レート、及びチャンネル状態を考慮して必要な送信(Ｔｘ)電力を計算し、計算された必要送信電力を所定の最大送信電力として制限して最終ＵＬ送信電力を決定する。
しかしながら、移動通信システムにおいて端末によって多重キャリアのＵＬ送信でＵＬ送信電力を決定する方法及び装置は、まだ論議されていない。そのため、端末が必要な送信電力をできるだけ保持しつつ、他の周波数帯域又は他のセルに対する干渉を最小化するように、キャリア別アップリンク送信電力を決定する方法が必要である。
したがって、上記の従来技術の問題点を解決するために、本発明の目的は、移動通信システムにおいて、端末(ＵＥ)が多重キャリアを通じるアップリンク送信の際にアップリンク送信電力を決定してデータを送信し、基地局が端末からデータを受信する方法及び装置を提供することにある。
また、本発明の目的は、移動通信システムにおいて、端末が多重キャリアを通じるアップリンク送信の際に必要な送信電力を維持しつつ干渉を最小化するようにキャリア別アップリンク送信電力を決定してデータを送信し、ｅＮＢが端末からデータを受信する方法及び装置を提供することにある。
上記のような目的を達成するために、本発明の一態様によれば、移動通信システムにおけるＵＥにより多重キャリアを用いてアップリンクデータを送信する方法が提供される。その方法は、進化した基地局(ｅＮＢ)から受信した送信電力の設定のための情報に基づいて、キャリア別最大送信電力を示す第１の最大送信電力及び全体キャリアに対する最大送信電力を示す第２の最大送信電力を決定するステップと、必要送信電力と第１の最大送信電力の中から最小値をアップリンク送信電力として決定するステップと、アップリンク送信電力の和が第２の最大送信電力以下になるように決定されたアップリンク送信電力を調整するステップと、調整されたアップリンク送信電力に基づいてアップリンクデータを送信するステップとを有する。
本発明の他の態様によれば、移動通信システムにおけるＵＥにより多重キャリアを用いてアップリンクデータを送信する装置が提供される。その装置は、ｅＮＢから送信電力の設定のための情報を受信する受信部と、送信電力の設定のための情報に基づいてキャリア別最大送信電力を示す第１の最大送信電力及び全体キャリアに対する最大送信電力を示す第２の最大送信電力を決定し、必要送信電力と第１の最大送信電力の中から最小値をアップリンク送信電力として決定し、及びアップリンク送信電力の和が第２の最大送信電力以下になるように決定されたアップリンク送信電力を調整する制御部と、調整されたアップリンク送信電力を用いてアップリンクデータを送信する送信部とを含む。
また、本発明の他の態様によれば、移動通信システムにおけるｅＮＢによりＵＥから多重キャリアを用いて送信されるアップリンクデータを受信する方法が提供される。その方法は、アップリンクデータの送信電力の設定のための情報を端末に送信するステップと、端末から、送信電力の設定のための情報に基づいて調整されるアップリンク送信電力で伝送されるアップリンクデータを受信するステップと、を有し、調整されたアップリンク送信電力に対して、送信電力の設定のための情報に基づいてキャリア別最大送信電力を示す第１の最大送信電力及び全体キャリアに対する最大送信電力を示す第２の最大送信電力が決定され、必要送信電力と第１の最大送信電力の中から最小値がアップリンク送信電力として決定され、アップリンク送信電力の和が第２の最大送信電力以下になるように決定されたアップリンク送信電力が調整される。
さらに、本発明の他の態様によれば、移動通信システムにおけるｅＮＢによりＵＥから多重キャリアを用いて送信されるアップリンクデータを受信する装置が提供される。その装置は、アップリンクデータの送信電力の設定のための情報をＵＥに送信する送信部と、ＵＥから、送信電力の設定のための情報に基づいて調整されるアップリンク送信電力で伝送されるアップリンクデータを受信する受信部とを含み、調整されたアップリンク送信電力に対して、送信電力の設定のための情報に基づいてキャリア別最大送信電力を示す第１の最大送信電力及び全体キャリアに対する最大送信電力を示す第２の最大送信電力が決定され、必要送信電力と第１の最大送信電力の中から最小値がアップリンク送信電力として決定され、アップリンク送信電力の和が第２の最大送信電力以下になるように決定されたアップリンク送信電力が調整される。
本発明の他の態様、利点、及び顕著な特徴は、下記の詳細な説明から当業者には公知であり、その詳細な説明は、添付の図面とともに本発明の実施形態で開示する。
本発明は、移動通信システムにおける多重キャリアを通じるＵＬ送信の遂行において、ＵＥが、できる限り必要送信電力を維持しつつ、他の周波数帯域又は他のセルに対する干渉(interference)を最小化するように効率的にＵＬ送信電力を決定することができる。他の多様な効果は、本発明の実施形態による詳細な説明で明示的又は黙示的に開示される。
本発明による実施形態の上記及び他の態様、特徴、及び利点は、添付の図面と共に述べる以下の詳細な説明から、一層明らかになるはずである。
本発明の実施形態によるＬＴＥシステムの構成を示す図である。 本発明の実施形態によるＬＴＥシステムにおける無線プロトコルの構成を示す図である。 本発明の実施形態によるＵＥにおけるキャリアアグリゲーション(ＣＡ)を説明するための図である。 本発明の実施形態により、ＵＥが単一キャリア送信の際にＵＬ送信電力を決定する方法の一例を示す図である。 本発明の実施形態により、ＵＥが単一キャリア送信の際にＵＬ送信電力を決定する方法の一例を示す図である。 本発明の第１の実施形態により、ＵＥが多重キャリア送信の際にＵＬ送信電力を決定する方法の一例を示す図である。 本発明の第１の実施形態により、ＵＥとｅＮＢとの間のＵＬ送信電力を決定するシグナリングフローを示す図である。 本発明の第１の実施形態により、ＵＥがＵＬ送信電力を決定する動作を示す図である。 本発明の第２の実施形態により、ＵＥが多重キャリア送信の際にＵＬ送信電力を決定する方法の一例を示す図である。 本発明の第２の実施形態により、ＵＥがＵＬ送信電力を決定する動作を示す図である。 本発明の実施形態によるＵＥの構成を示す図である。 本発明の第３の実施形態により、ＵＥがＵＬ送信電力を決定する動作の一例を示す図である。 本発明の第３の実施形態により、ＵＥがＵＬ送信電力を決定する動作の他の例を示す図である。 本発明の第４の実施形態により、ＵＥがＵＬ送信電力を決定する動作の一例を示す図である。
以下、本発明の望ましい実施形態を添付の図面を参照して詳細に説明する。
以下の説明において、具体的な構成及び構成要素の詳細は、ただ本発明の実施形態の全般的な理解を助けるために提供されるだけである。したがって、本発明の範囲及び趣旨を逸脱することなく、以下に説明される本発明の様々な変形及び変更が可能であることは、当該技術分野における通常の知識を持つ者には明らかである。なお、公知の機能または構成に関する具体的な説明は、明瞭性と簡潔性のために省略する。
以下の説明及び請求項に使用する用語及び単語は、辞典的意味に制限されるものではなく、発明者により本発明の理解を明確且つ一貫性があるようにするために使用する。従って、特許請求の範囲とこれと均等なものに基づいて定義されるものであり、本発明の実施形態の説明が単に実例を提供するためのものであって、本発明の目的を制限するものでないことは、本発明の技術分野における通常の知識を持つ者には明らかである。
本発明の実施形態では、多重キャリアが集積されるＵＥが多重キャリアを通じてＵＬ送信を遂行する場合、各ＵＬキャリアのＵＬ送信(Ｔｘ)出力を決定する方法及び装置を説明する。
図１は、本発明の実施形態によるＬＴＥシステムの構成を示す。
図１を参照すると、ＬＴＥシステムの無線アクセスネットワークは、次世代基地局(Evolved Node B：ｅＮＢ)１０５，１１０，１１５，１２０、移動管理エンティティ(ＭＭＥ)１２５、及びＳ-ＧＷ(Serving-GateWay)１３０を含む。ＵＥ(又は端末)１３５は、ｅＮＢ１０５〜１２０及びＳ-ＧＷ１３０を通じて外部ネットワークにアクセスする。
ｅＮＢ１０５〜１２０は、ＵＭＴＳ(Universal Mobile Telecommunications System)システムの既存の基地局(Node B)に対応する。ｅＮＢの各々は、無線チャンネルによってＵＥ１３５に接続され、既存の基地局より複雑な機能を遂行する。ＬＴＥシステムにおいて、ＶｏＩＰ(Voice over Internet Protocol)のようなリアルタイムサービスを含むすべてのユーザートラフィックが共有チャンネル(shared channel)を介してサービスされるので、ＵＥのバッファ状態、使用可能な送信電力状態、及びチャンネル状態のような状態情報を集めてスケジューリングを遂行する装置が必要である。ｅＮＢ１０５〜１２０は、このデバイスとして役割を果たす。通常、一つのｅＮＢは、複数のセルを制御する。例えば、１００Ｍｂｐｓの伝送レートを実現するために、ＬＴＥシステムは、例えば、２０ＭＨｚの帯域幅で直交周波数分割多重(Orthogonal Frequency Division Multiplexing：ＯＦＤＭ)方式を使用する。また、ＬＴＥシステムは、ＵＥのチャンネル状態に従って変調方式とチャンネル符号化レートを適応的に決定する適応変調符号化(Adaptive Modulation & Coding：ＡＭＣ)方式を適用する。Ｓ-ＧＷ１３０は、データベアラを提供する装置であって、ＭＭＥ１２５の制御下にデータベアラを生成及び/又は除去する。ＭＭＥ１２５は、ＭＳに対する移動管理機能及び各種制御機能を担当する装置であって、複数のｅＮＢに接続される。
図２は、本発明の実施形態によるＬＴＥシステムにおける無線プロトコルの構成を示す。
図２を参照すると、ＬＴＥシステムの無線プロトコルにおいて、ＵＥとｅＮＢは、各々ＰＤＣＰ(Packet Data Convergence Protocol)２０５，２４０、ＲＬＣ(Radio Link Control)２１０，２３５、及びＭＡＣ(Medium Access Control)２１５，２３０を含む。ＰＤＣＰ２０５，２４０は、ＩＰヘッダー圧縮/復元のような動作を担当し、ＲＬＣ２１０，２３５は、ＰＤＣＰ ＰＤＵ(Packet Data Unit)を適切なサイズで再構成してＡＲＱ(Automatic Repeat reQuest)動作を遂行する。ＭＡＣ２１５，２３０は、ＵＥに構成されたいろいろなＲＬＣ階層装置に接続され、ＭＡＣ ＰＤＵにＲＬＣ ＰＤＵを多重化し、ＭＡＣ ＰＤＵからＲＬＣ ＰＤＵを逆多重化する動作を遂行する。物理(ＰＨＹ)階層２２０，２２５は、上位階層データをＯＦＤＭシンボルにチャンネル符号化及び変調し、このＯＦＤＭシンボルを無線チャンネルを介して伝送し、無線チャンネルを介して受信したＯＦＤＭシンボルを復号化及び復調してその上位階層に伝送する。
図３は、本発明の実施形態によるＵＥのキャリアアグリゲーション(ＣＡ)を示す。
図３を参照すると、一つのｅＮＢにおいて、多重キャリアは、一般的にいろいろな周波数帯域を通じて送信及び受信される。例えば、中心周波数がｆ１であるキャリア３１５と中心周波数がｆ３であるキャリア３１０がｅＮＢ３０５で送信される場合、従来技術によるＵＥは、２個のキャリアのうちいずれか一つを用いてデータを送受信する。しかしながら、ＣＡ能力を有するＵＥは、同時にいくつかのキャリアとデータを送受信することができる。ｅＮＢは、ＣＡ能力を有するＵＥ３３０に状況に従ってより多くのキャリアを割り当て、それによってＵＥ３３０の伝送レートを増加させる。
伝統的な意味で、一つのｅＮＢで送受信される一つのダウンリンク(ＤＬ)キャリア及び一つのＵＬキャリアが一つのセルで構成されると仮定すれば、ここで使用される用語‘ＣＡ’は、ＵＥにより同時に数個のセルを通じてデータを送受信すると理解され得る。ＣＡにおいて、最大伝送レートは、集積されたキャリアの数に比例して増加する。
本発明による実施形態の説明において、ＵＥが任意のＤＬキャリアを通じてデータを受信し、任意のアップリンクキャリアを通じてデータを送信することは、キャリアを特徴とする中心周波数と周波数帯域に対応するセルで提供する制御チャンネルとデータチャンネルを用いてデータを送受信することと同一である。本発明の実施形態は、説明の便宜のためにＬＴＥシステムとの接続について後述するが、本発明の実施形態は、ＣＡをサポートする各種無線通信システムに適用することができる。
本発明の実施形態では、ＵＥが複数のＵＬキャリアを用いてＵＬ送信を遂行する際にＵＥがキャリア別にＵＬ送信電力を決定する方法及び装置を提供する。
移動通信システムにおいて、単一キャリアでＵＬ送信を遂行する場合、ＵＥは、必要送信電力を計算し、必要送信電力を所定の最大送信電力として制限してＵＬ送信電力を決定する。最大送信電力は、ＵＥのパワークラスにより決定されるＵＥの内在的な最大送信電力、該当セルで許可される最大送信電力、及びＵＥのＵＬ送信によるスプリアス発射(spurious emission)を所定の要求条件以下に設定するためのＵＥの送信電力減少又は送信電力バックオフを考慮して決定される値である。必要送信電力は、与えられた送信リソース、ＭＣＳレベル、及び経路損失により算出され、与えられたＵＬ送信に適用なれなければならない。例えば、任意の時点でｅＮＢからＵＬスケジューリングを受信すると、ＵＥは、与えられた送信リソース、ＭＣＳレベル、及び経路損失などに基づいて必要送信電力を計算する。ＵＥによる単一キャリア伝送でＵＬ送信電力を決定する方法の一例について、図４Ａ及び図４Ｂを参照して以下に説明する。
図４Ａ及び図４Ｂは、本発明の実施形態により、ＵＥが単一キャリア伝送の際にＵＬ送信電力を決定する方法の一例を示す。
図４Ａに示すように、必要送信電力４１０が最大送信電力４０５を超えない場合、すなわち最大送信電力４０５が２００ｍＷであり、必要送信電力４１０が１５０ｍＷである場合、ＵＥは、必要送信電力４１０をＵＬ送信電力４１５として決定する。
一方、図４Ｂに示すように、必要送信電力４１０が最大送信電力４０５を超える場合、すなわち最大送信電力４０５が２００ｍＷであり、必要送信電力４１０が２５０ｍＷである場合、ＵＥは、最大送信電力４０５をＵＬ送信電力４１５として決定する。
しかしながら、多重キャリアのＵＬ送信では、ＵＥは、上記した単一キャリア伝送の際にＵＬ送信電力を決定する方法を用いてＵＬ送信電力を決定できず、各キャリア別ＵＬ送信電力を決定する方法が必要である。
＜第１の実施形態＞
本発明の第１の実施形態では、単一キャリアＵＬ送信との共通点を維持しつつ、多重キャリアＵＬ送信の際に、ＵＬキャリア別ＵＬ送信電力がＵＬ送信電力別所定の最大値を越えずに、ＵＬキャリア別ＵＬ送信電力の和が所定の最大値を超えないようにする方法を提供する。
本発明の第１の実施形態において、ＵＥが多重キャリアＵＬ送信を遂行しなければならない場合、すなわちＵＥが一つ以上のセルを通じてＵＬ送信を遂行するように複数のセルに対する複数のＵＬスケジューリング命令を受信する場合(以下、‘任意のセルに対するＵＬスケジューリングを受信する’とは、ＵＥがセルでＵＬ送信を遂行するようにＵＬ送信リソースとＭＣＳレベルの割り当てを受けることを意味する)、ＵＥは、従来技術によるそれぞれのＵＬキャリアに対する必要送信電力を計算する。ＵＥは、必要送信電力を所定の最大送信電力許可値として制限する。
本発明の実施形態により、最大送信電力許可値は、最大送信電力１と称する。ＵＥは、最大送信電力１として制限される値の和を他の最大送信電力許可値と比較する。この他の最大送信電力許可値は、最大送信電力２と称する。最大送信電力１として制限される必要送信電力の和が最大送信電力２より大きい場合、ＵＥは、ＵＬ送信電力を所定の方式で低減させて最大送信電力２と同一の和を有する。
このために、本発明の第１の実施形態において、ＵＥは、必要送信電力と最大送信電力１に基づいてキャリア別ＵＬ送信電力を一次的に決定し、この決定されたキャリア別ＵＬ送信電力の和をもう一つの基準値、又は最大送信電力２として使用されるキャリア別ＵＬ送信電力を最終的に決定する。したがって、本発明の第１の実施形態では、一次的に決定されたキャリア別ＵＬ送信電力でＵＬ送信を遂行する場合に端末の電力消耗が過度になることを防止し、多重キャリアＵＬ送信によるスプリアス発射(spurious emission)が所定の要求値以上に発生することを防止する。本発明の第１の実施形態は、図５を参照して詳細に説明する。
図５は、本発明の第１の実施形態によるＵＥにより多重キャリアの伝送の際にＵＬ送信電力を決定する方法の一例を示す。
図５を参照すると、ＵＥがキャリア１とキャリア２でＵＬ送信を遂行するようにＵＬスケジューリング命令を受信する場合、ＵＥは、本発明の第１の実施形態によりＵＬ送信電力を決定する。現在の標準議論において、キャリアとセルは、同一の意味で使用される場合があり得る。ここで使用するように、キャリアとセルは、区別する必要がない限り同一の意味で使用することができる。
キャリア１とキャリア２は、所定の方式で設定された最大送信電力１を有する。図５では、キャリア１の最大送信電力１ ５０５とキャリア２の最大送信電力１ ５０７が両方とも２００ｍｗであると仮定する。最大送信電力１ ５０５，５０７に関して、キャリア別に異なる値を設定することができる。最大送信電力１ ５０５，５０７をキャリア別に設定する方法は、以下に説明する。
図５に示す例において、ＵＬキャリア１を通じたＵＬ送信(以下、ＵＬキャリアｘを通じたＵＬ送信は、‘ＵＬ送信ｘ’と称する)の必要送信電力５１０は１５０ｍＷに設定され、ＵＬ送信２の必要送信電力５１５は２５０ｍＷに設定される。必要送信電力５１０，５１５を計算する方法は、従来技術に採用された方法と同一であるので、その詳細な説明を省略する。
本発明の第１の実施形態において、ＵＥは、必要送信電力５１０，５１５を各々該当キャリアの最大送信電力１ ５０５，５０７と比較する。必要送信電力５１０，５１５が最大送信電力１ ５０５，５０７より大きい場合、ＵＥは、ＵＬ送信電力５２０，５２５を最大送信電力１ ５０５，５０７として設定する。必要送信電力５１０，５１５は、最大送信電力１ ５０５，５０７より小さい場合、ＵＥは、ＵＬ送信電力５２０，５２５を必要送信電力５１０，５１５として決定する。以下の説明において、キャリア別必要送信電力を最大送信電力１に制限すること(すなわち、必要送信電力と最大送信電力１との間の最小値)は、該当キャリアの送信電力１と称する。図５の例では、キャリア１に対して、１５０ｍｗの必要送信電力５１０を２００ｍＷの最大送信電力１ ５０５と比較した後、ＵＥは、必要送信電力５１０が最大送信電力５０５より小さいので、キャリア１のＵＬ送信電力１ ５２０を１５０ｍＷの必要送信電力５１０として決定する。キャリア２に対して、２５０ｍＷの必要送信電力５１５を２００ｍＷの最大送信電力１ ５０７と比較した後、ＵＥは、必要送信電力５１５が最大送信電力５０７より大きいので、キャリア２のＵＬ送信電力１ ５２５を２００ｍＷの最大送信電力１ ５０７として決定する。
ＵＥは、キャリアのＵＬ送信電力１ ５２０，５２５の和が最大送信電力２ ５３０を超えるか否かを決定する。最大送信電力２ ５３０は、ＵＥ別に設定される値であり、後述する。ＵＬ送信電力１ ５２０，５２５の和が最大送信電力２ ５３０を超えない場合、ＵＥは、各々、キャリアの最終ＵＬ送信電力５３５，５４０を該当キャリアのＵＬ送信電力１ ５２０，５２５として設定する。しかしながら、ＵＬ送信電力１ ５２０，５２５の和が最大送信電力２ ５３０を超える場合、ＵＥは、ＵＬ送信電力１ ５２０，５２５の和を最大送信電力２ ５３０に合わせるために最終ＵＬ送信電力５３５，５４０を所定の方式で減少させる。
図５の例において、最大送信電力２ ５３０が２５０ｍＷである場合、ＵＥは、ＵＬ送信電力１ ５２０，５２５の和(３５０ｍＷ)から１００ｍＷのＵＬ送信電力の減少が要求される。ＵＥは、所定の方式、例えばキャリア別に同一にＵＬ送信電力を減少させる方式でＵＬ送信電力１ ５２０，５２５の和を２５０ｍＷに制限する。この例において、キャリア１の最終ＵＬ送信電力５３５は１００ｍＷであり、キャリア２の最終ＵＬ送信電力５４０は１５０ｍＷである。
以下、ＵＥによって最大送信電力１及び最大送信電力２を設定する方法について説明する。
最大送信電力１は、キャリア別に下記の数式(１)によって設定され、ここで、最大送信電力１の最大値は数式(２)により決定され、最大送信電力１の最小値は数式(３)により決定される。
最大送信電力１の最小値≦最大送信電力１≦最大送信電力１の最大値 …数式（１）
最大送信電力１の最大値＝ＭＩＮ[キャリアの該当セルで許可された最大送信電力、ＵＥによりキャリアで使用可能な最大送信電力] …数式（２）
最大送信電力１の最小値＝ＭＩＮ[キャリアのセルで許可された最大送信電力−スプリアス発射条件を満たすための電力減少許可値、ＵＥによりキャリアで使用可能な最大送信電力−スプリアス発射条件を満たすための電力減少許可値] …数式（３）
数式(２)、(３)において、キャリアのセルで許可された最大送信電力は、ＵＥがＵＬ送信を遂行するセルで許可された最大送信電力であり、システム情報又は制御情報としてＵＥに送信される。
数式(２)、(３)において、ＵＥによりキャリアで使用可能な最大送信電力は、ＵＥが該当キャリアのＵＬ送信で使用する電力増幅器の最大電力であり得る。数個のキャリアでＵＬ送信を遂行するＵＥは、同時に伝送可能なＵＬキャリアの数だけ電力増幅器を有する。電力増幅器の最大送信電力は、相互に同一であり、あるいは相互に異なる。
電力増幅器の最大送信電力が相互に異なる場合、ＵＥは、キャリアと電力増幅器との関係(すなわち、電力増幅器がどのキャリアに使用されるかを示す関係)を固定してｅＮＢに所定の方式で通知する。例えば、ＵＥは、所定の制御信号を用いて、電力増幅器の一定のキャリアと一定の電力との間のマッピング関係をｅＮＢに通知することができる。あるいは、ＵＥとｅＮＢは、無線周波数(ＲＦ)部とキャリアとの関係を認知し、ＵＥがＲＦ部別に最大送信電力をｅＮＢに通知することができる。
数式(３)において、スプリアス発射条件を満たすための出力減少許可値は、ＵＥがＵＬ送信を遂行する場合に、ＵＬ送信によって隣接周波数帯域に発生するスプリアス発射を満たすために減少できるＵＬ送信電力の最大許可値である。電力減少許可値は、多様なタイプが定義されており、ＵＥは、自身の状況、例えば割り当てられた送信リソースの量、変調方式、及び割り当てられた送信リソースの周波数帯域に従って多様な電力減少許可値を選択する。状況別の電力減少許可値は、３ＧＰＰ３６.１０１規格に定義されている。
ＵＥは、数式(１)に定義されている、最大送信電力１の最小値と最大送信電力１の最大値との間のキャリア別最大送信電力１を選択する。ＵＥは、最大送信電力１の最小値と最大送信電力１の最大値との間で、ＵＬ送信電力により発生するスプリアス発射を所定の要求条件以下に満足させる値を最大送信電力１として選択する。最大送信電力２は、ＵＥ別に設定され、ＵＥが最大値と最小値との間で選択する値である。最大送信電力２の最大値は、ＵＥの全体状況を考慮して設定される値であり得る。最大送信電力２の最大値は、例えばＵＥに設定されている電力増幅器の最大送信電力の和であり得る。
端末のすべての電力増幅器が同時に最大送信電力を使用する場合、ＵＥのバッテリー消耗がひどくなり得る。この問題に対処するために、最大送信電力２の最大値は、ＵＥに設定されている電力増幅器の最大送信電力の和より顕著に低い値に設定することができる。ＵＥ性能の一部である上記値は、例えばＵＥの送信電力クラスのようなパラメータとして定義され、呼設定プロセスを通じてｅＮＢに通知できる。最大送信電力２の最小値は、ＵＥが多重キャリア(multi-carrier)ＵＬ送信によって発生するスプリアス発射を所定の要求条件以下に維持するために減少できる最大値により決定される。最大送信電力２の最小値は、以下の数式(４)のように定義される。
最大送信電力２の最小値＝最大送信電力２の最大値−多重キャリアＵＬ送信によるスプリアス発射を満たすための電力減少許可値 …数式（４）
数式(４)において、多重キャリアＵＬ送信によるスプリアス発射要求条件を満たすための電力減少許可値は、多重キャリアＵＬ送信の遂行で端末が使用する周波数帯域の帯域幅に従って決定される値である。３ＧＰＰ３６.１０１に定義されている他のスプリアス発射要求条件のための電力減少許可値のように、各状況別適正な値は、シミュレーションを通じて規格に予め定義される。
図６は、本発明の第１の実施形態によるＵＥとｅＮＢとの間のＵＬ送信電力を決定するシグナリングフローを示す。
図６を参照すると、複数のＵＬキャリアを通じてＵＬ送信を遂行できる端末６０５とＣＡ技術をサポートするｅＮＢ６１０を有する移動通信システムにおいて、ＵＥ６０５は、ステップ６１５で、ＵＥ性能報告のような所定のメッセージを用いてｅＮＢ６１０にキャリア別に使用できる最大送信電力関連情報と最大送信電力２関連情報を伝送する。キャリア別に使用可能な最大送信電力関連情報は、キャリア別に使用可能な最大送信電力を判断できる情報である。上述したように、ＵＥ６０５が任意のキャリアで使用できる最大送信電力は、ＵＥ６０５における複数の電力増幅器のうち、該当キャリアにマッピングされる電力増幅器の最大送信電力と同一の値であり得る。
したがって、ＵＥ６０５が使用可能なキャリア別最大送信電力は、ＵＥ６０５が有する電力増幅器と、この電力増幅器がマッピングされるキャリアを示す情報に基づいて決定できる。電力増幅器が一つのＲＦ装置に接続されるため、任意のキャリアでＵＥ６０５の最大送信電力は、任意のＲＦ装置をサポートするキャリアを示す情報に基づいて、ＵＥ６０５がＲＦ装置に接続される電力増幅器の最大送信電力を有するか否かを判断することができる。ステップ６１５でＵＥ６０５が送信するこの‘ＵＥがキャリア当たり使用できる最大送信電力関連情報’は、下記の情報を含むことができる。
方案１：ＵＥ６０５に含まれている各電力増幅器にマッピングされるキャリア情報。例えば、ＵＥ６０５が電力増幅器Ａと電力増幅器Ｂを具備し、電力増幅器Ａの最大送信電力はＡ’であり、電力増幅器Ｂの最大送信電力はＢ’であり、電力増幅器Ａはキャリアａ，ｂ，ｃにマッピングされ、電力増幅器Ｂは、キャリアｄ，ｅ，ｆにマッピングされる場合、ＵＥ６０５は、ｅＮＢ６１０に次の情報を伝送する。
電力増幅器Ａ：[マッピングされたキャリア＝ａ，ｂ，ｃ]、最大送信電力Ａ’
電力増幅器Ｂ：[マッピングされたキャリア＝ｄ，ｅ，ｆ]、最大送信電力Ｂ’
任意のキャリア、例えばキャリアａが方案１の情報に基づいてスケジューリングされる場合、ＵＥ６０５とｅＮＢ６１０は、キャリアに対する最大送信電力１の最大値を決定するためのパラメータの中で、ＵＥ６０５がキャリアａで使用できる最大送信電力としてキャリアａにマッピングされる電力増幅器Ａの最大送信電力Ａ’を使用する。電力増幅器Ａ及びＢの最大送信電力が同一である場合、同一の最大送信電力は、すべてのキャリアの最大送信電力１の最大値として適用される。
方案２：ＵＥ６０５に含まれた各ＲＦ装置にマッピングされるキャリア情報、及びＲＦ装置の最大送信電力情報。例えば、ＵＥ６０５がＲＦ装置ＣとＲＦ装置Ｄを有する場合、ＲＦ装置Ｃにマッピングされるキャリアはａ，ｂ，ｃであり、ＲＦ装置Ｄにマッピングされるキャリアはｄ，ｅ，ｆであり、ＲＦ装置Ｃの最大送信電力はＡ’であり、ＲＦ装置Ｄの最大送信電力はＢ’である場合、ＵＥ６０５は、ｅＮＢ６１０に下記の情報を伝送する。
ＲＦ装置Ｃ：[マッピングされたキャリア＝ａ，ｂ，ｃ]、最大送信電力Ａ’
ＲＦ装置Ｄ：[マッピングされたキャリア＝ｄ，ｅ，ｆ]、最大送信電力Ｂ’
任意のキャリア、例えばキャリアａが方案２の情報に基づいてスケジューリングされる場合、ＵＥ６０５とｅＮＢ６１０は、キャリアに対する最大送信電力１の最大値を決定するためのパラメータの中で、ＵＥ６０５がキャリアａで使用できる最大送信電力としてキャリアａにマッピングされるＲＦ装置Ｃの最大送信電力Ａ’を使用する。ＲＦ装置ＣとＲＦ装置Ｄの最大送信電力が同一である場合、同一の最大送信電力は、すべてのキャリアの最大送信電力１の最大値として適用される。
最大送信電力２関連情報は、ＵＥ６０５の最大送信電力２を判断するように提供される情報であって、ＵＥ６０５の最大送信電力２の値を直接示す情報、あるいはＵＥ６０５の電力クラス情報であり得る。
図６を参照すると、ステップ６２０において、ｅＮＢ６１０は、ＵＥ６０５に多重キャリアを集積する際に、キャリア別に‘キャリアのセルで許可された最大送信電力’に関する情報を伝送する。‘キャリアのセルで許可された最大送信電力’に関する情報が各セル間干渉を考慮してセル別に定義されるパラメータであり、システム情報としてＵＥ６０５に提供されるが、この情報は、ＣＡのためにＵＥ６０５に設定される余分のキャリアに対して、所定の制御メッセージを用いてＵＥ６０５に伝送することができる。
ステップ６２５において、ＵＥ６０５は、受信した‘キャリアのセルで許可された最大送信電力'に関する情報に基づいて、ＵＥ６０５に設定されたキャリア別に最大送信電力１の最大値を決定する。最大送信電力１の最大値を決定するプロセスは、キャリア別に数式(２)により遂行される。参考のために、最大送信電力２の最大値について、ＵＥ６０５が最大送信電力２の最大値を既に知っているので、別途の決定プロセスが必要でない。
ステップ６３０で、ＵＥ６０５は、ｅＮＢ６１０から複数のＵＬキャリアに対するＵＬスケジューリング命令を受信する。例えば、ＵＥ６０５は、キャリア１のセル１に対して、タイムｔ１でＵＬ送信を指示するＵＬグラント(ＣＥＬＬ１，ｔ１)を受信し、同様に、キャリア２のセル２に対してタイムｔ１でＵＬ送信を指示するＵＬグラント(ＣＥＬＬ２、ｔ１)を受信する。
ステップ６３５において、ＵＥ６０５は、キャリア別にスケジューリング状況を考慮してスプリアス発射要求条件を満たすための電力減少許可値を選択した後、数式(３)によるスプリアス発射要求条件を満たすための電力減少許可値に基づいてキャリア別に最大送信電力１の最小値を計算する。また、ＵＥ６０５は、キャリア別スケジューリング状況を考慮して、いくつかのキャリアでＵＬ送信がスケジューリングされるかを決定し、各ＵＬ送信の周波数帯域と伝送帯域幅を考慮して多重キャリアＵＬ送信によるスプリアス発射要求条件を満たすための電力減少許可値を決定し、数式(４)により最大送信電力２の最小値を決定する。
ステップ６４０において、ＵＥ６０５は、最大送信電力１の最大値と最大送信電力１の最小値のうち適切な値として最大送信電力１を決定し、最大送信電力２の最大値と最大送信電力２の最小値のうち適切な値として最大送信電力２を決定する。
ステップ６４５において、ＵＥ６０５は、決定されたキャリア別最大送信電力１及び最大送信電力２を用いて、キャリア別ＵＬ送信電力を決定する。ＵＥ６０５は、キャリア別必要送信電力を計算し、必要送信電力を該当キャリアの最大送信電力１として制限し、キャリア別ＵＬ送信電力１を決定する。ＵＥ６０５は、キャリア別ＵＬ送信電力１の和を計算した後、キャリア別ＵＬ送信電力１の和と最大送信電力２とを比較する。その結果、キャリア別ＵＬ送信電力１の和が最大送信電力２より小さい場合、ＵＥ６０５は、キャリア別ＵＬ送信電力をキャリア別ＵＬ送信電力１として最終的に決定する。キャリア別ＵＬ送信電力１の和が最大送信電力２を超える場合、ＵＥ６０５は、キャリア別ＵＬ送信電力を減少させることによって、キャリア別ＵＬ送信電力１の和が最大送信電力２を超えないようにキャリア別ＵＬ送信電力を最終的に決定する。
図７は、本発明の第１実施形態によるＵＥによりＵＬ送信電力を決定する動作を示す。
ステップ７０５において、ＵＥは、複数のＵＬキャリアから同時にＵＬ送信命令を受信すると、ＵＬ送信電力を決定するためにステップ７１０に進む。
ステップ７１０において、ＵＥは、ＵＬキャリア別に必要送信電力を計算する。ステップ７１５において、ＵＥは、キャリアの最大送信電力１と必要送信電力のうち、より小さい値と同一になるように該当キャリアのＵＬ送信電力１を決定する。
ステップ７２０において、ＵＥは、決定したＵＬ送信電力１を合算し、ステップ７２５で、上記和が最大送信電力２を超えるか否かを決定する。ＵＬ送信電力１の和が最大送信電力２を超えない場合、ＵＥは、ステップ７４０で、キャリア別ＵＬ送信電力１と同一になるように最終ＵＬ送信電力を決定する。
一方、ＵＬ送信電力１の和が最大送信電力２を超える場合、ＵＥは、ステップ７３０において、ＵＬ送信電力１の和が最大送信電力２と同一になるように、各キャリア別にＵＬ送信電力１を所定の方式で減少させる。例えば、ＵＥは、ＵＬ送信電力１の和と最大送信電力２との差をＵＬ送信電力１の個数で割ることによって決定された値を、ＵＬ送信電力１から個々に減算することができる。ステップ７３５において、ＵＥは、最後に、所定の方式で減少したＵＬ送信電力１と同一になるように該当キャリアのＵＬ送信電力を決定する。
＜第２の実施形態＞
本発明の第２の実施形態では、多重キャリアＵＬ送信において、キャリアの必要送信電力が該当キャリアの最大送信電力１を超え、他のキャリアの必要送信電力がキャリアの最大送信電力１を超えず、キャリアのＵＬ送信電力１の和が最大送信電力２を超える場合、必要送信電力が最大送信電力１を超えるキャリアの最終送信電力は、まず最大送信電力１により減少し、最大送信電力２により更に減少する。この二重減少は、高い送信電力が要求されるＵＬ送信の送信電力を過度に減少させることによって、システム全体の性能を低下を引き起こす可能性がある。
図５を参照すると、キャリア１の最終ＵＬ送信電力５３５は、１００ｍＷに必要送信電力５１０から５０ｍＷの出力減少が発生するが、キャリア２の最終ＵＬ送信電力５４０は、１５０ｍＷに必要送信電力５１５から１００ｍＷの出力減少が発生する。これは、キャリア２の場合、必要送信電力５１５の２５０ｍＷが送信電力１ ５２５の２００ｍＷに減少した後に更に５０ｍＷだけ追加減少するためである。この二重減少は、本発明の第２の実施形態のように、複数のキャリアのＵＬ送信電力の和が最大送信電力２ ５３０を超える場合、送信電力１ ５２５でなく必要送信電力５１５から送信電力を減少させることによって防止できる。
本発明の第２の実施形態により、ＵＥは、キャリア別必要送信電力を計算して合算した後、この和が最大送信電力２を超えるか否かを判定する。上記和が最大送信電力を超える場合、ＵＥは、必要送信電力から適切な量の送信電力を減少させ、それによってキャリア別送信電力の和を最大送信電力２と同一にする。
図５の例において、キャリア１の必要送信電力５１０(１５０ｍＷ)とキャリア２の必要送信電力５１５(２５０ｍＷ)の和(４００ｍＷ)は、最大送信電力５３０(２５０ｍＷ)を１５０ｍＷ超える。１５０ｍＷの超過送信電力を除去するために、ＵＥは、キャリア１とキャリア２のＵＬ送信電力を各々７５ｍＷだけ減少させる。そのため、キャリア１のＵＬ送信電力５１０は７５ｍＷとなり、キャリア２のＵＬ送信電力５１５は１７５ｍＷとなり、２つのキャリア両方ともに同じ量のＵＬ送信電力が減少することによって、どれか一つのキャリアに電力減少が過度に発生することを防止する。
このように最大送信電力２を維持するためにキャリア別にＵＬ送信電力を減少することにおいて、ＵＥがこのようにキャリア別に必要送信電力からＵＬ送信電力を減少させる場合、電力減少後のキャリア別ＵＬ送信電力がキャリアの最大送信電力１を超えることができる。本発明の第２の実施形態は、以下に図８を参照して説明する。
図８は、本発明の第２の実施形態によるＵＥにより多重キャリア伝送の際にＵＬ送信電力を決定する方法を示す。
図８を参照すれば、キャリア１の必要送信電力８１０が５０ｍＷであり、キャリア２の必要送信電力８１５が３００ｍＷであると仮定すれば、必要送信電力８１０，８１５の和が３５０ｍＷであるため、ＵＥは、２５０ｍＷの最大送信電力２ ８１７に和を一致させるために、キャリア当たり必要送信電力８１０，８１５を５０ｍＷだけ減少させる。
説明の便宜のために、必要送信電力８１０，８１５の和を最大送信電力２ ８１７以下にするために、キャリア別必要送信電力８１０，８１５を減少させるＵＬ送信電力がＡと呼ばれる場合、必要送信電力８１０，８１５の各々からＡを減少させた結果値は、送信電力１’と称する。
キャリア１の送信電力１’は０ｍＷであり、キャリア２の送信電力１’８２０は２５０ｍＷである。キャリア２の送信電力１’８２０(２５０ｍＷ)がキャリア２の最大送信電力１ ８０７(２００ｍＷ)を５０ｍＷ超えるため、ＵＥは、キャリア２の送信電力１’８２０を更に５０ｍＷ減少させてキャリア２の最終ＵＬ送信電力８２５を２００ｍＷに合わせる。しかしながら、この過程で、全体ＵＬ送信電力の和が最大送信電力２ ８１７になるように設定されたキャリア別ＵＬ送信電力がもう一度減少するので、必要送信出力の和を考慮すれば、全体ＵＬ送信電力が最大送信電力２ ８１７になるべきであるが、そうでない状況が発生する。これを解決するために、ＵＥは、キャリア２に対して２回目に減少させた５０ｍＷの送信電力を、２回目の電力減少が発生しない他のキャリア、例えばキャリア１の最終ＵＬ送信電力８３０に加算し、それによって全体ＵＬ送信電力を最大送信電力２ ８１７と一致させ得る。
一般的に、送信電力１’から再度送信電力減少がなされるキャリアは一つしかない。これは、最大送信電力２が最大送信電力１より顕著に高く設定されない限り、いつも同じである。この場合、２回目の電力減少が行われたキャリアの第２の電力出力減少による減少分は、出力減少が１回のみ行われたキャリアのＵＬ送信電力に加算して、常に最も効率的なＵＬ送信電力を適用することができる。
図９は、本発明の第２の実施形態によるＵＥによりＵＬ送信電力を決定する動作を示す。
ステップ９０５において、多重ＵＬキャリアから同時にＵＬ送信命令を受信すると、ＵＥは、ＵＬ送信電力を決定するためにステップ９１０に進む。
ＵＥは、ステップ９１０で、ＵＬキャリア別に必要送信電力を計算し、ステップ９１５で必要送信電力を合算する。
ステップ９２０において、ＵＥは、キャリア別に送信電力１’を計算する。すなわち、必要送信電力の和が最大送信電力２以下である場合、ＵＥは、各キャリアの送信電力１’を該当キャリアの必要送信電力と同一に設定する。一方、必要送信電力の和が最大送信電力２より大きい場合、ＵＥは、必要送信電力を同じ量だけ減少させ、各キャリアの送信電力１’を同一に減少させた量として設定し、それによって必要送信電力の和が最大送信電力２と同一になることができる。
ステップ９２５において、ＵＥは、キャリア別に送信電力１’を該当キャリアの最大送信電力１と比較する。その比較結果、送信電力１’が最大送信電力１より大きい場合、ＵＥは、ステップ９３０に進む。そうでない場合には、ＵＥは、ステップ９４０に進む。
ステップ９３０において、ＵＥは、キャリアのＵＬ送信電力を最大送信電力１と同一に決定した後にステップ９３５に進む。このステップ９３５へ進むことは、ＵＥが該当キャリアに対して過度に高い送信電力１’を使用することを意味する。送信電力１’から減少した量だけの送信電力が他のキャリアに使用されても、ＵＬ送信電力の和が最大送信電力２を超えない。したがって、ステップ９３５において、ＵＥは、送信電力１’から最大送信電力１を減算した値を他のキャリアのＵＬ送信電力に加算する。
ステップ９４０において、ＵＥは、送信電力１’をＵＬ送信電力として選択する。
図１０は、本発明の実施形態によるＵＥの構成を示す。
図１０を参照すると、ＵＥは、送受信部１００５、制御部１０１０、マルチプレクサ/デマルチプレクサ(ＭＵＸ/ＤＥＭＵＸ)１０２０、制御メッセージプロセッサ１０３５、及び各種上位階層プロセッサ１０２５，１０３０を含む。
送受信部１００５は、ＤＬキャリアでデータ及び所定の制御信号を受信し、ＵＬキャリアでデータ及び所定の制御信号を送信する。多重キャリア送受信が設定される場合、送受信部１００５は、複数のキャリアを通じてデータ送受信及び制御信号送受信を遂行する。ＭＵＸ/ＤＥＭＵＸ１０２０は、上位階層プロセッサ１０２５，１０３０及び/又は制御メッセージプロセッサ１０３５により発生するデータを多重化し、あるいは送受信部１００５から受信されたデータを逆多重化して上位階層プロセッサ１０２５，１０３０及び/又は制御メッセージプロセッサ１０３５に伝送する。
制御メッセージプロセッサ１０３５は、ｅＮＢから受信された制御メッセージを処理して必要な動作を遂行する。制御メッセージプロセッサ１０３５は、制御メッセージに包含されているキャリア別ＵＬ送信電力を設定するための情報(例えば、キャリア別‘キャリアの該当セルで許可された最大送信電力’に関する情報)を制御部に伝送する。制御メッセージプロセッサ１０３５は、最大送信電力２の最大値のような情報を包含する所定の制御メッセージを生成してｅＮＢに送信する。
上位階層プロセッサ１０２５，１０３０は、サービス別に構成でき、ファイル転送プロトコル(File Transfer Protocol：ＦＴＰ)又はＶｏＩＰ(Voice over Internet Protocol)のようなユーザーサービスで発生するデータを処理してＭＵＸ/ＤＥＭＵＸ１０２０に送信し、あるいはＭＵＸ/ＤＥＭＵＸ１０２０から受信されたデータを処理して上位階層のサービスアプリケーションに伝送する。
制御部１０１０は、送受信部１００５を通じて受信されたスケジューリング命令、例えばＵＬグラントを確認し、適切な時点で適切な送信リソースでＵＬ送信が遂行するように送受信部１００５とＭＵＸ/ＤＥＭＵＸ１０２０を制御する。
本発明の第１の実施形態による制御部１０１０は、ＵＬ送信の際に、各キャリア別に数式(１)〜(３)を用いて各キャリア別最大送信電力１を決定し、ＵＥの性能及び数式(４)を用いて全体キャリアに対する最大送信電力２を決定する。制御部１０１０は、ステップ７１５のようにキャリア別に必要送信電力を決定された最大送信電力１と比較してＵＬ送信電力１を決定し、ステップ７２０〜７４０のように各キャリア別に決定されたＵＬ送信電力１を加算し、ＵＬ送信電力１の和と決定された最大送信電力２とを比較して各キャリアの最終ＵＬ送信電力を決定する。
本発明の第２の実施形態による制御部１０１０は、本発明の第１の実施形態のように、送信電力を設定するための情報に基づいて各キャリア別最大送信電力１及び全体キャリアに対する最大送信電力２を各々決定する。制御部１０１０は、図９のステップ９１５及びステップ９２０のように各キャリア別必要送信電力を加算し、その和を最大送信電力２と比較して送信電力１’を計算し、ステップ９２５〜９４０のように最大送信電力１と送信電力１’を比較して各キャリアの最終ＵＬ送信電力を決定する。
制御部１０１０は、本発明の第１及び第２の実施形態により、各キャリア別に決定された最終ＵＬ送信電力に従ってＵＬ送信が遂行される送受信部１００５を制御する。
＜第３の実施形態＞
本発明の第３の実施形態では、ＵＥが、最大送信電力１と最大送信電力２と同一の値を使用しつつキャリア別送信電力を決定する方法を提供する。本発明の第３の実施形態では、最大送信電力１(キャリア別最大送信電力)と最大送信電力２(全体キャリアに対する最大送信電力)を別々に運用する代わり、一つの最大送信電力のみを定義する。このために、ＵＥは、多様な多重キャリア伝送状況別にＵＥが適用すべき送信電力減少値を認知しなければならない。状況別送信電力減少値(例えば、送信電力減少値ｚは、キャリアＡが送信フォーマットｘを使用し、キャリアＢが送信フォーマットｙを使用する場合に適用され、送信電力減少値ｚ’はキャリアＢが送信フォーマットｗを使用し、キャリアＣが送信フォーマットｕを使用する場合に適用される)は、ＵＥの性能(例えば、ＵＥ端末のフィルタ性能)を考慮してＵＥ別に定義される。送信電力減少値をＵＥの電力増幅器の内在的な最大送信電力から決定される所定の最大送信電力値から減算して決定された値は、単一最大送信電力値として定義される。本発明の第３実施形態において、最大送信電力値は、上記のように決定され、キャリア別送信電力と全体送信電力両方ともに適用される単一最大送信電力値を称する。
ＵＥは、単一最大送信電力値に基づいてキャリア別送信電力及び全体的な送信電力を調整する。本発明の第３実施形態において、ＵＥは、キャリア別送信電力をまず決定し、キャリア別送信電力の和が最大送信電力を超えるか否かに基づいてキャリア別送信電力を調整し、あるいはキャリア別必要送信電力の和を最大送信電力と比較してキャリア別送信電力を決定することができる。図１１にキャリア別送信電力を一次決定する端末の動作を示し、図１２にキャリア別必要送信電力の和を最大送信電力と一次比較する端末の動作を示す。
図１１は、本発明の第３実施形態によるＵＥによりＵＬ送信電力を決定する動作の一例を示す。
ステップ１１０５で複数のＵＬキャリアから同時にＵＬ送信命令を受信すると、ＵＥは、ＵＬ送信電力を決定するためにステップ１１１０に進む。
ステップ１１１０において、ＵＥは、ＵＬキャリア別に必要送信電力を計算する。ステップ１１１５において、ＵＥは、キャリア別に必要送信電力を最大送信電力と比較し、それらのうち、より小さい値をキャリアのＵＬ送信電力１として決定する。
ＵＥは、ステップ１１２０でキャリア別に決定したＵＬ送信電力１を加算し、ステップ１１２５で上記和が最大送信電力を超えるか否かを判定する。
その結果、ＵＬ送信電力１の和が最大送信電力を超えない場合、ＵＥは、ステップ１１４０で、キャリア別ＵＬ送信電力を該当キャリアのＵＬ送信電力１に設定する。
一方、ＵＬ送信電力１の和が最大送信電力を超える場合、ＵＥは、ステップ１１３０で、ＵＬ送信電力１の和が最大送信電力と同一になるように、各キャリア別にＵＬ送信電力１を所定の方式で減少させる。例えば、ＵＥは、ＵＬ送信電力１の和と最大送信電力との差をＵＬ送信電力１の個数で割って決定された値(以下、‘値Ａ’と称する)を、ＵＬ送信電力１から一括的に減算する。
ステップ１１３５において、ＵＥは、減少した送信電力１の和が最大送信電力を超えるか否かを判定する。たいていの場合、送信電力がステップ１１３０で減少するので、送信電力１の和は、最大送信電力を超えないが、任意のＵＬキャリアのＵＬ送信電力１がＡより小さい場合、全体送信電力は、最大送信電力を超える。このような状況に対応するために、ＵＥは、ステップ１１３５で、減少した送信電力１の和が最大送信電力を超えるか否かを判定し、必要であれば、減少した送信電力１を再調整する。減少した送信電力１の和が最大送信電力を超える場合、ＵＥは、ステップ１１３０に戻り、値Ａ(送信電力１の和と最大送信電力との差を送信電力１が０以上であるＵＬキャリアの個数で割って決定された値)を再び計算し、この値Ａを送信電力１から減算して送信電力１を再減少させる。ＵＥは、再減少した送信電力１の和が最大送信電力を超えるか否かを判定するプロセスを反復する。送信電力１の和が最大送信電力を超えない場合、ＵＥは、ステップ１１４５で、減少した最大送信電力を各キャリアの最終送信電力として決定してプロセスを終了する。
上記プロセスは、ＵＬキャリア１の送信電力１が９０ｍＷであり、ＵＬキャリア２の送信電力１が８０ｍＷであり、ＵＬキャリア３の送信電力１が１０ｍＷであり、最大送信電力が１３５ｍＷであるとの仮定下で説明する。ＵＬキャリア別送信電力１の和は１８０ｍＷであり、最大送信電力を４５ｍＷ超える。ＵＥは、Ａ(Ｓ＝(１８０-１３５)/３＝１５)を計算し、計算されたＡを各キャリアの送信電力１から減算する。その結果、ＵＬキャリア１の減少した送信電力１は７５ｍＷであり、ＵＬキャリア２の縮小した送信電力１は６５ｍＷであり、ＵＬキャリア３の縮小した送信電力１は０ｍＷである。ＵＬキャリア３の送信電力から１５ｍＷでなく１０ｍＷが減少したため、送信電力１の和は、相変らず送信電力減少以後にも５ｍＷの最小送信電力を超える。
減少した送信電力の和は１４０ｍＷであり、１３５ｍＷの最大送信電力を５ｍＷだけ超える。ＵＥは、この状況でＡを新たに計算し、Ａ(＝(１４０-１３５)/２)＝２.５)を減少した送信電力が０ｍＷであるＵＬキャリア、すなわちＵＬキャリア１とＵＬキャリア２の減少した送信電力から減算する。その結果、ＵＬキャリア１の減少した送信電力は７２.５ｍＷであり、ＵＬキャリア２の減少した送信電力は６２.５ｍＷであり、その和が最大送信電力を満たすことで、ＵＥは、減少した送信電力を該当キャリアの最終送信電力として決定する。
図１２は、本発明の第３の実施形態による端末によりＵＬ送信電力を決定する動作の他の例を示す。
図１２を参照すると、ステップ１２０５において、ＵＥは、多重ＵＬキャリアから同時にＵＬ送信命令を受信する。ＵＬ送信命令は、いくつかのＵＬキャリアでＵＬ送信が発生するように受信される。ステップ１２１０において、ＵＥは、ＵＬキャリア別に必要送信電力を計算し、ステップ１２２５においては、ＵＬキャリア別必要送信電力の和が最大送信電力を超えるか否かを決定する。上記和が最大送信電力を超えない場合、ＵＥは、ステップ１２４０で、ＵＬキャリア別必要送信電力を該当キャリアの送信電力として決定する。一方、上記和が最大送信電力を超える場合、ＵＥは、ステップ１２３０で、必要送信電力を調整する。必要送信電力の調整は、必要送信電力からＢを減算して達成され、ここで、Ｂは、必要送信電力の和と最大送信電力との差を伝送が発生するＵＬキャリア(又は必要送信電力が０以上であるキャリア)の個数で割る値である。Ｂは、送信電力１又は減少した送信電力１の代わりに必要送信電力又は減少した必要送信電力が使用されることを除けばＡと同一である。
ステップ１２３５において、ＵＥは、調整された(又は減少した)必要送信電力の和が最大送信電力を超えるか否かを判定する。上記和が最大送信電力を超えない場合、ＵＥは、ステップ１２４５で、減少した必要送信電力を最終送信電力として決定する。一方、上記和が最大送信電力を超える場合、ＵＥは、ステップ１２３０に戻り、減少した必要送信電力が０以上であるＵＬキャリアに対してＢを再び計算する動作を反復し、Ｂを減少した必要送信電力から減算して必要送信電力を再調整し、再調整した必要送信電力の和が最大送信電力を超えるか否かを確認する動作を反復する。
本発明の第３実施形態により、図１０に示したＵＥの制御部１０１０は、図１１のフローチャートに基づいてＵＬ送信の際に各キャリア別に必要送信電力を計算し、必要送信電力の和を最大送信電力と比較してキャリア別送信電力を調整する。または、制御部１０１０は、図１２のフローチャートに基づいて、ＵＬ送信の際に各キャリア別に送信電力１を決定し、送信電力１の和を最大送信電力と比較してキャリア別送信電力を調整する。
ＵＥの他の構成は、図１０を参照して説明したので、その詳細な説明を省略する。
＜第４の実施形態＞
本発明の第４の実施形態では、一つの送信電力減少値のみを用いてキャリア別送信電力を決定する方法及び装置を提供する。
図１３は、本発明の第４の実施形態によるＵＥがＵＬ送信電力を決定する動作の一例を示す。
図１３を参照すると、ステップ１３０５において、ＵＥは、多重ＵＬキャリアから同時にＵＬ送信命令を受信すると、送信電力減少値を決定する。ここで、使用される用語‘送信電力減少値’は、３ＧＰＰ３６.１０１に定義されているＭＰＲ、Ａ-ＭＰＲ、ΔＴｃの和を意味する。多重ＵＬキャリアの伝送において、ＵＥは、ＵＬ送信が遂行されるキャリアの帯域幅と周波数帯域のような情報と、ＵＬ送信で使用される変調方式と送信リソースブロックの個数及び位置のような情報に基づいて、送信電力減少値を決定する。決定した送信電力減少値は、各キャリアの最大送信電力１を決定し、最大送信電力２を決定する過程で共通に使用される。
ステップ１３１０において、ＵＥは、ＵＬキャリア別最大送信電力１を計算する。ＵＥは、ＵＬ送信が遂行されるＵＬキャリア別に次の動作を遂行する。
１．ＵＥは、最大送信電力１の最大値を決定する。最大送信電力１の最大値は、ＵＥの内在的な最大送信電力値に関連したパラメータＰｐｏｗｅｒｃｌａｓｓとＵＬ送信が遂行されるＵＬキャリア(又はセル)で許可される送信電力許可値Ｐ-ｍａｘのうちより小さい値である。Ｐ-ｍａｘは、セル別に許可される最大送信電力であり、該当セルのシステム情報として提供される。通常的なＵＥは、該当セルのシステム情報を受信することによってパラメータＰ-ｍａｘを認知する。多重キャリア動作を遂行するＵＥに対して、ｅＮＢは、新たなＵＬキャリアを設定する過程で、ＲＲＣ接続再構成メッセージと呼ばれるＲＲＣ(Radio Resource Control)制御メッセージを用いてＵＬキャリアのＰ-ｍａｘをＵＥに伝送する。
２．ＵＥは、最大送信電力１の最小値を決定する。最大送信電力１の最小値は、最大送信電力１の最大値からステップ１３０５で決定された送信電力減少値を減算した値から得られる。
３．ＵＥは、決定した最大送信電力１の最大値と最大送信電力１の最小値との間で適切な最大送信電力１を決定する。
ＵＬ送信が遂行されるすべてのＵＬキャリアに対して最大送信電力１を決定した後、ＵＥは、ステップ１３１５に進行する。
ステップ１３１５において、ＵＥは、下記の方法のうち一つを使用して最大送信電力２を決定する。
＜最大送信電力２を決定する方法１＞
ＵＥは、Ｐ-ｍａｘとＰｐｏｗｅｒｃｌａｓｓの最小値を最大送信電力２の最大値として決定する。Ｐ-ｍａｘは、ＵＥに設定されているＵＬキャリアのＰ-ｍａｘ値のうち最大値、ＵＬ送信が遂行されるＵＬキャリアのＰ-ｍａｘ値の中で最大値、又はｅＮＢが予め通知された値である。あるいは、ＵＥは、Ｐｐｏｗｅｒｃｌａｓｓを最大送信電力２の最大値として決定する。ＵＥは、最大送信電力２の最小値を決定する。最大送信電力２の最小値は、最大送信電力２の最大値からステップ１３０５で決定された送信電力減少値を減算して決定された値から得られる。ＵＥは、ＵＥの全体送信電力がスプリアス発射を所定の要求条件以下に合わせることができるように最大送信電力２の最大値と最小値との間で最大送信電力２を選択する。
＜最大送信電力２を決定する方法２＞
ＵＥは、ＵＬ送信が遂行されるＵＬキャリアの最大送信電力１の最大値のうち最高値を最大送信電力２の最大値として決定する。ＵＥは、最大送信電力２の最小値を決定する。最大送信電力２の最小値は、最大送信電力２の最大値からステップ１３０５で決定された送信電力減少値を減算して決定された値から算出される。ＵＥは、その全体送信電力がスプリアス発射を所定の要求条件以下に合わせるように、最大送信電力２の最大値と最小値との間で最大送信電力２を選択する。
＜最大送信電力２を決定する方法３＞
ＵＥは、ＵＬ送信が遂行されるＵＬキャリアの最大送信電力１のうち最高値を最大送信電力２の最大値として決定する。
最大送信電力２は、最大送信電力１と異なる属性を有するパラメータである。最大送信電力２を決定するために提供されるこれら３つの方法は、最大送信電力２を決定する新たな方法を考案する代わり、最大送信電力１を決定する方法をできるだけリサイクリングして最大送信電力２を決定するために考案されたものである。
ステップ１３２０において、ＵＥは、ＵＬキャリア別ＵＬ送信電力１を決定する。ＵＥは、ＵＬキャリア別必要送信電力１を計算し、必要送信電力１と最大送信電力１のうちより小さい値をＵＬキャリアのＵＬ送信電力１として決定する。
ステップ１３２５において、ＵＥは、ＵＬ送信電力１の和と最大送信電力２とを比較する。ＵＬ送信電力１の和が最大送信電力２を超えない場合、ＵＥは、ステップ１３４０で、ＵＬキャリアのＵＬ送信電力１を該当キャリアの最終送信電力として決定する。一方、ＵＬ送信電力１の和が最大送信電力２を超える場合、端末は、ステップ１３３０で、ＵＬ送信電力１の和が最大送信電力２と同一になるようにＵＬ送信電力１を減少させる。ＵＥは、ステップ１３３５で、減少した送信電力１を最終送信電力として決定する。
本発明の第４の実施形態により、ＵＥの制御部１０１０は、ＵＬ送信の際に各ＵＬキャリア別に送信電力１を決定し、送信電力１の和を最大送信電力２と比較してＵＬキャリア別送信電力を調整する。最大送信電力２を決定するために、制御部１０１０は、最大送信電力２の最大値と最大送信電力２の最小値を判断し、最大送信電力２の最大値は、上記した最大送信電力２を決定する方法のうちいずれか一つを使用して決定される。最大送信電力２の最小値は、最大送信電力２の最大値から送信電力減少値を減算して決定される値から得られる。
ＵＥの他の構成については、図１０を参照して説明したので、その詳細な説明を省略する。
例えば、本発明の第１及び第２の実施形態は、次のように実現される。
本発明の第１の実施形態及び第２の実施形態において、キャリア別送信電力の和が最大送信電力２を超える場合、ＵＥは、キャリア別に同じ量の送信電力を減少させる。例えば、第１の実施形態において、送信電力１の和が最大送信電力２を超える場合、ＵＥは同じ量の送信電力を送信電力１から減少させる。第２の実施形態において、必要送信電力の和が最大送信電力２を超える場合、ＵＥは、同一の量の送信電力を必要送信電力から減少させる。ＵＥは、同一の量の送信電力を減少させる代わりに、同じ比率の送信電力を減少させることができる。例えば、第１の実施形態では、送信電力１の和が最大送信電力２をｘ％超える場合、ＵＥは、各キャリアの送信電力１をｘ％減少させて送信電力１の和を送信電力２に合わせることができる。第２の実施形態では、必要送信電力の和が最大送信電力２をｙ％超える場合、ＵＥは、各キャリアの必要送信電力をｙ％減少させて送信電力１’として決定することがきる。
以上、本発明の詳細な説明においては具体的な実施形態に関して説明したが、特許請求の範囲の記載及びこれと均等なものに基づいて定められる本発明の範囲及び精神を逸脱することなく、形式や細部の様々な変更が可能であることは、当該技術分野における通常の知識を持つ者には明らかである。
１０５ ｅＮＢ
１１０ ｅＮＢ
１１５ ｅＮＢ
１２０ ｅＮＢ
１３０ Ｓ-ＧＷ
１３５ ＵＥ
１００５ 送受信部
１０１０ 制御部
１０２０ マルチプレクサ/デマルチプレクサ(ＭＵＸ/ＤＥＭＵＸ)
１０３５ 制御メッセージプロセッサ
１０２５ 上位階層プロセッサ
１０３０ 上位階層プロセッサ

Claims (16)

  1. 移動通信システムにおける端末(ＵＥ)により多重キャリアを用いてアップリンクデータを送信する方法であって、
    進化した基地局(ｅＮＢ)から受信した送信電力の設定のための情報に基づいて、キャリア別最大送信電力を示す第１の最大送信電力及び全体キャリアに対する最大送信電力を示す第２の最大送信電力を決定するステップと、
    必要送信電力と前記第１の最大送信電力の中から最小値をアップリンク送信電力として決定するステップと、
    前記アップリンク送信電力の和が前記第２の最大送信電力以下になるように決定された前記アップリンク送信電力を調整するステップと、
    調整された前記アップリンク送信電力に基づいて前記アップリンクデータを送信するステップと、
    を有することを特徴とする方法。
  2. 前記第１の最大送信電力を決定するステップは、
    前記送信電力の設定のための情報に基づいて第１の最大送信電力の最大値及び第１の最大送信電力の最小値を決定するステップと、
    前記第１の最大送信電力の最大値以下であり、あるいは前記第１の最大送信電力の最小値以上である値のような前記第１の最大送信電力を決定するステップと、
    を有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
  3. 前記第２の最大送信電力を決定するステップは、
    前記端末の性能に基づいて第２の最大送信電力の最大値を決定するステップと、
    スプリアス発射要求条件を満たすための電力減少許可値に従って第２の最大送信電力の最小値を決定するステップと、
    前記第２の最大送信電力の最大値以下であり、あるいは前記第２の最大送信電力の最小値以上である値を有するように前記第２の最大送信電力を決定するステップと、
    を有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
  4. 移動通信システムにおける端末(ＵＥ)により多重キャリアを用いてアップリンクデータを送信する装置であって、
    進化した基地局(ｅＮＢ)から送信電力の設定のための情報を受信する受信部と、
    前記送信電力の設定のための情報に基づいてキャリア別最大送信電力を示す第１の最大送信電力及び全体キャリアに対する最大送信電力を示す第２の最大送信電力を決定し、必要送信電力と前記第１の最大送信電力の中から最小値をアップリンク送信電力として決定し、及び前記アップリンク送信電力の和が前記第２の最大送信電力以下になるように決定された前記アップリンク送信電力を調整する制御部と、
    調整された前記アップリンク送信電力を用いて前記アップリンクデータを送信する送信部と、
    を含むことを特徴とする装置。
  5. 前記制御部は、
    前記送信電力の設定のための情報に基づいて第１の最大送信電力の最大値及び第１の最大送信電力の最小値を決定し、
    前記第１の最大送信電力の最大値以下であり、あるいは前記第１の最大送信電力の最小値以上である値を有するように前記第１の最大送信電力を決定することを特徴とする請求項４に記載の装置。
  6. 前記制御部は、
    前記端末の性能に基づいて第２の最大送信電力の最大値を決定し、
    スプリアス発射要求条件を満たすための電力減少許可値に基づいて第２の最大送信電力の最小値を決定し、
    前記第２の最大送信電力の最大値以下であり、あるいは前記第２の最大送信電力の最小値以上である値を有するように前記第２の最大送信電力を決定することを特徴とする請求項４に記載の装置。
  7. 移動通信システムにおける進化した基地局(ｅＮＢ)により端末(ＵＥ)から多重キャリアを用いて送信されるアップリンクデータを受信する方法であって、
    前記アップリンクデータの送信電力の設定のための情報を前記端末に送信するステップと、
    前記端末から、前記送信電力の設定のための情報に基づいて調整されるアップリンク送信電力で伝送されるアップリンクデータを受信するステップと、を有し、
    調整された前記アップリンク送信電力に対して、前記送信電力の設定のための情報に基づいてキャリア別最大送信電力を示す第１の最大送信電力及び全体キャリアに対する最大送信電力を示す第２の最大送信電力が決定され、必要送信電力と前記第１の最大送信電力の中から最小値がアップリンク送信電力として決定され、前記アップリンク送信電力の和が前記第２の最大送信電力以下になるように決定された前記アップリンク送信電力が調整されることを特徴とする方法。
  8. 移動通信システムにおける進化した基地局(ｅＮＢ)により端末(ＵＥ)から多重キャリアを用いて送信されるアップリンクデータを受信する装置であって、
    前記アップリンクデータの送信電力の設定のための情報を前記端末に送信する送信部と、
    前記端末から、前記送信電力の設定のための情報に基づいて調整されるアップリンク送信電力で伝送されるアップリンクデータを受信する受信部と、を含み、
    調整された前記アップリンク送信電力に対して、前記送信電力の設定のための情報に基づいてキャリア別最大送信電力を示す第１の最大送信電力及び全体キャリアに対する最大送信電力を示す第２の最大送信電力が決定され、必要送信電力と前記第１の最大送信電力の中から最小値がアップリンク送信電力として決定され、前記アップリンク送信電力の和が前記第２の最大送信電力以下になるように決定された前記アップリンク送信電力が調整されることを特徴とする装置。
  9. 前記第１の最大送信電力に対して、
    前記端末により前記送信電力の設定のための情報に基づいて第１の最大送信電力の最大値及び第１の最大送信電力の最小値が決定され、
    前記第１の最大送信電力の最大値以下であり、あるいは前記第１の最大送信電力の最小値以上である値を有するように決定されることを特徴とする請求項７に記載の方法又は請求項８に記載の装置。
  10. 前記第１の最大送信電力の最大値は、
    一つのキャリアの一つのセルで許可される最大送信電力及び前記端末により一つのキャリアで使用可能な最大送信電力の中から最小値として決定されることを特徴とする請求項２に記載の方法又は請求項５又は９に記載の装置。
  11. 前記第１の最大送信電力の最小値は、
    一つのキャリアの一つのセルで許可される最大送信電力とスプリアス発射要求条件を満たすための電力減少許可値との差、及び前記端末により一つのキャリアで使用可能な最大送信電力と前記スプリアス発射要求条件を満たすための電力減少許可値との差の中から最小値として決定されることを特徴とする請求項２に記載の方法又は請求項５又は９に記載の装置。
  12. 前記第２の最大送信電力に対して、
    前記端末により第２の最大送信電力の最大値が前記端末の性能に基づいて決定され、スプリアス発射要求条件を満たすための電力減少許可値に基づいて第２の最大送信電力の最小値が決定され、前記第２の最大送信電力の最大値以下であり、あるいは前記第２の最大送信電力の最小値以上である値を有するように決定されることを特徴とする請求項７に記載の方法又は請求項８に記載の装置。
  13. 前記第２の最大送信電力の最大値は、
    前記端末の内在的な最大送信電力値に関連したパラメータＰｐｏｗｅｒｌａｓｓと前記端末に設定されているキャリアの最大送信電力から決定されることを特徴とする請求項３に記載の方法又は請求項６又は１２に記載の装置。
  14. 前記第２の最大送信電力の最小値は、
    前記端末の第２の最大送信電力の最大値とスプリアス発射要求条件を満たすための電力減少許可値から決定されることを特徴とする請求項３に記載の方法又は請求項６又は１２に記載の装置。
  15. 前記スプリアス発射要求条件を満たすための電力減少許可値は、割り当てられた送信リソースの量、変調方式、及び割り当てられた送信リソースの周波数帯域のうち少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項３に記載の方法又は請求項６、１１、１２、又は１４に記載の装置。
  16. 前記第２の最大送信電力は、前記端末に対する最大送信電力であることを特徴とする請求項１又は７に記載の方法又は請求項４又は８に記載の装置。
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