JP2014150566A - Ｗｉｍａｘシステムにおける移動局をグループ化することによって高速電力制御メッセージ・オーバヘッドを低減するための方法およびシステム - Google Patents

Abstract

【課題】無線通信システムにおいて高速電力制御メッセージをオーバヘッドを低減するようなブロードキャストする技術を提供する。
【解決手段】複数の移動局から、キャリア対干渉プラス雑音比（ＣＩＮＲ）値を受信すること５０２と、ＣＩＮＲ値に基づいて、各移動局のための電力調節値を決定すること５０４と、少なくともＣＩＮＲ値に基づいて移動局をグループ化すること５０６と、各グループについて異なる反復回数で高速電力制御メッセージを送信すること、とを含む。
【選択図】図５

Description

本開示のある実施形態は一般に、無線通信に関し、さらに詳しくは、ワールドワイド・インタオペラビリティ・フォー・マイクロウェーブ（ＷｉＭＡＸ）システムにおいて高速電力制御メッセージを効率的にブロードキャストすることに関する。

本開示のある実施形態は、無線通信のための方法を提供する。この方法は一般に、複数の移動局から、キャリア対干渉プラス雑音比（ＣＩＮＲ）値を受信することと、ＣＩＮＲ値に基づいて、各移動局のための電力調節値を決定することと、少なくともＣＩＮＲ値に基づいてこれら移動局をグループ化することと、各グループについて異なる反復回数で高速電力制御メッセージを送信することとを含む。

本開示のある実施形態は、無線通信のための装置を提供する。この装置は一般に、複数の移動局から、キャリア対干渉プラス雑音比（ＣＩＮＲ）値を受信するためのロジックと、ＣＩＮＲ値に基づいて、各移動局のための電力調節値を決定するためのロジックと、少なくともＣＩＮＲ値に基づいてこれら移動局をグループ化するためのロジックと、各グループについて異なる反復回数で高速電力制御メッセージを送信するためのロジックとを含む。

本開示のある実施形態は、無線通信のための装置を提供する。この装置は一般に、複数の移動局から、キャリア対干渉プラス雑音比（ＣＩＮＲ）値を受信する手段と、ＣＩＮＲ値に基づいて、各移動局のための電力調節値を決定する手段と、少なくともＣＩＮＲ値に基づいてこれら移動局をグループ化する手段と、各グループについて異なる反復回数で高速電力制御メッセージを送信する手段とを含む。

本開示のある実施形態は、１または複数のプロセッサによって実行可能な、格納された命令群を有するコンピュータ読取可能媒体を備える、無線通信のためのコンピュータ・プログラム製品を提供する。これら命令群は一般に、複数の移動局から、キャリア対干渉プラス雑音比（ＣＩＮＲ）値を受信するための命令群と、ＣＩＮＲ値に基づいて、各移動局のための電力調節値を決定するための命令群と、少なくともＣＩＮＲ値に基づいてこれら移動局をグループ化するための命令群と、各グループについて異なる反復回数で高速電力制御メッセージを送信するための命令群とを含む。

本開示の上述した特徴が、より詳細に理解されるように、いくつかが添付図面において例示されているより具体的な説明や、上述された要約が、参照によって実施形態に対して与えられる。しかし、添付図面は、本開示のある種の典型的な実施形態しか示しておらず、これら説明は、他の同等に効果的な実施形態をも可能にすることができ、本開示の範囲を限定するものとは考えられないことに留意されたい。
図１は、本開示のある実施形態にしたがう無線通信システムを例示する。 図２は、本開示のある実施形態にしたがって無線デバイス内で利用されうるさまざまな構成要素を例示する。 図３は、本開示のある実施形態にしたがって、直交周波数分割多重および直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ）技術を利用する無線通信システム内で使用されうる送信機および受信機の例を示す。 図４は、高速電力制御（ＦＰＣ）メッセージのフレーム構造の例を示す。 図５は、本開示のある実施形態にしたがって、高速電力制御メッセージを効率的にブロードキャストするための動作例を例示する。 図５Ａは、図５で例示された動作を実行することが可能な構成要素の例を示す。 図６は、本開示のある実施形態にしたがう、移動局のおのおののグループのための反復回数の例を示す。 図７は、本開示のある実施形態にしたがって、移動局の別のグループをマージした後に、オーバヘッドを節約することを含むルックアップ・テーブルの例を例示する。 図８は、本開示のある実施形態にしたがって、移動局の別のグループをマージした後に、オーバヘッドを節約することの例を例示する。

本明細書では、ある実施形態が、全体を通じて同一要素を示すために同一の参照番号が使用される図面を参照して説明される。以下の記載では、説明の目的のために、多くの特定の詳細が、ある実施形態の完全な理解を提供するために記載される。しかしながら、このような実施形態は、これら具体的な詳細無しで実現されうることが明からである。他の事例では、ある実施形態の記載を容易にするために、周知の構成およびデバイスがブロック図形式で示される。

ワールドワイド・インタオペラビリティ・フォー・マイクロウェーブ・アクセス（ＷｉＭＡＸ）技術を利用する基地局（ＢＳ）は、クローズド・ループ電力制御を提供するために、移動局（ＭＳ）へ高速電力制御（ＦＰＣ）メッセージをブロードキャストする。ＦＰＣメッセージは、伝送接続によってユーザ・データを転送する移動局によって利用されうる。電力制御メッセージは、チャネル品質インジケータ・チャネル（ＣＱＩＣＨ）、ハイブリッド自動反復要求アクノレッジメント（ＨＡＲＱ ＡＣＫ）、または定期的なレンジング・コードのアップリンク送信を調節するために適用されうる。

ＢＳは、ＦＰＣメッセージを送信するために、例えば、レート＝１／２を持つ直交フェーズ・シフト・キーイング（ＱＰＳＫ）のような変調符号化スキームを選択しうる。さらに、ＢＳは、移動局による、メッセージの正しい受信の確率を高めるために、ＦＰＣメッセージを数回繰り返す。しかしながら、ＦＰＣメッセージを送信することは、特に、ＦＰＣメッセージが数回繰り返される場合、オーバヘッドを必要とする。

（典型的な無線通信システム）
本明細書に記載された技術は、直交多重化スキームに基づく通信システムを含むさまざまなブロードバンド無線通信システムのために使用されうる。そのような通信システムの例は、直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）システム、シングル・キャリア周波数分割多元接続（ＳＣ−ＦＤＭＡ）システム等を含んでいる。ＯＦＤＭＡシステムは、直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）を利用する。それは、システム帯域幅全体を、複数の直交サブキャリアへ分割する変調技術である。これらサブキャリアはまた、トーン、ビン等とも称されうる。ＯＦＤＭでは、おのおののサブキャリアは、データと独立して変調される。ＳＣ−ＦＤＭＡシステムは、システム帯域幅にわたって分散されたサブキャリアで送信するインタリーブＦＤＭＡ（ＩＦＤＭＡ）、隣接サブキャリアのブロックで送信するローカライズドＦＤＭＡ（ＬＦＤＭＡ）、あるいは、隣接するサブキャリアの複数のブロックで送信するエンハンストＦＤＭＡ（ＥＦＤＭＡ）を利用する。一般に、変調シンボルは、ＯＦＤＭでは周波数領域で、ＳＣ−ＦＤＭＡでは時間領域で送信される。

直交多重化スキーム基づく通信システムの一例は、ＷｉＭＡＸシステムである。ワールドワイド・インタオペラビリティ・フォー・マイクロウェーブ・アクセスを意味するＷｉＭＡＸは、長距離にわたる高スループット・ブロードバンド接続を提供する規格ベースのブロードバンド無線技術である。今日、ＷｉＭＡＸの２つの主要なアプリケーション、すなわち、固定ＷｉＭＡＸとモバイルＷｉＭＡＸとがある。固定ＷｉＭＡＸアプリケーションは、ポイント・トゥ・マルチポイントであり、例えば家庭および会社へのブロードバンド接続を可能にする。モバイルＷｉＭＡＸは、ＯＦＤＭおよびＯＦＤＭＡに基づき、ブロードバンド速度でセルラ・ネットワークの完全なモビリティを提供する。

ＩＥＥＥ ８０２．１６ｘは、固定式および移動式のブロードバンド無線アクセス（ＢＷＡ）システム用のエア・インタフェースを定義するための新生の規格体系である。これら規格は少なくとも４つの異なる物理レイヤ（ＰＨＹ）および１つの媒体アクセス制御（ＭＡＣ）レイヤを定義する。４つの物理レイヤのうちのＯＦＤＭ物理レイヤおよびＯＦＤＭＡ物理レイヤは、それぞれ固定ＢＷＡ領域およびモバイルＢＷＡ領域で最も人気がある。

図１は、本開示の実施形態が適用されうる無線通信システム１００の例を示す。この無線通信システム１００は、ブロードバンド無線通信システムとなりうる。無線通信システム１００は、それぞれが基地局１０４によってサービスされる複数のセル１０２に通信を提供することができる。基地局１０４は、ユーザ端末１０６と通信する固定局となりうる。基地局１０４は、代わりに、アクセス・ポイント、ノードＢ、またはその他いくつかの用語で称されうる。

図１は、システム１００全体に散在するさまざまなユーザ端末１０６を示す。ユーザ端末１０６は、固定式（すなわち、据置式）または移動式でありうる。ユーザ端末１０６を、代わりに、遠隔局、アクセス端末、端末、加入者ユニット、移動局、局、ユーザ機器等と称することができる。ユーザ端末１０６は、セルラ電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）、ハンドヘルド・デバイス、無線モデム、ラップトップ・コンピュータ、パーソナル・コンピュータ等のような無線デバイスでありうる。

さまざまなアルゴリズムおよび方法が、無線通信システム１００内における基地局１０４とユーザ端末１０６との間の伝送のために使用されうる。例えば、信号を、ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ技法に従って基地局１０４とユーザ端末１０６との間で送信し、受信することができる。この場合、無線通信システム１００を、ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡシステムと称することができる。

基地局１０４からユーザ端末１０６への伝送を容易にする通信リンクは、ダウンリンク１０８と称され、ユーザ端末１０６から基地局１０４への伝送を容易にする通信リンクは、アップリンク１１０と称されうる。あるいは、ダウンリンク１０８を、順方向リンクまたは順方向チャネルと称したり、アップリンク１１０を、逆方向リンクまたは逆方向チャネルと称する場合がある。

セル１０２は、複数のセクタ１１２に分割されうる。セクタ１１２は、セル１０２内の物理的な有効通信範囲領域である。無線通信システム１００内の基地局１０４は、セル１０２の特定のセクタ１１２内の電力の流れを集中させるアンテナを利用することができる。そのようなアンテナは、指向性アンテナと称されうる。

図２は、無線通信システム１００内で適用されうる無線デバイス２０２内で利用されうるさまざまな構成要素を示す。無線デバイス２０２は、本明細書で説明されるさまざまな方法を実施するために構成され得るデバイスの例である。無線デバイス２０２は、基地局１０４またはユーザ端末１０６でありうる。

無線デバイス２０２は、無線デバイス２０２の動作を制御するプロセッサ２０４を含みうる。このプロセッサ２０４は、中央制御装置（ＣＰＵ）とも称されうる。読取専用メモリ（ＲＯＭ）とランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）との両方を含むことができるメモリ２０６は、プロセッサ２０４に命令およびデータを提供する。メモリ２０６の一部は、不揮発性ランダム・アクセス・メモリ（ＮＶＲＡＭ）を含むこともできる。プロセッサ２０４は、通常、メモリ２０６に格納されたプログラム命令に基づいて、ロジック演算および算術演算を実行する。本明細書で説明される方法を実施するために、メモリ２０６内の命令を実行可能とすることができる。

無線デバイス２０２は、無線デバイス２０２と遠隔位置との間でのデータの送信および受信を可能にする送信機２１０および受信機２１２を含むことができるハウジング２０８をも含みうる。送信機２１０および受信機２１２を、トランシーバ２１４に組み合わせることができる。アンテナ２１６をハウジング２０８に取り付け、トランシーバ２１４に電気的に接続することができる。無線デバイス２０２は、（図示されていない）複数の送信機、複数の受信機、複数のトランシーバ、および／または複数のアンテナを含むこともできる。

無線デバイス２０２は、トランシーバ２１４によって受信された信号を検出し、この信号のレベルを定量化する目的で使用される信号検出器２１８をも含みうる。信号検出器２１８は、合計エネルギ、シンボル毎のサブキャリア毎のエネルギ、電力スペクトル密度、およびその他の信号のような信号を検出しうる。無線デバイス２０２は、信号を処理する際に使用されるデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）２２０をも含むことができる。

無線デバイス２０２のさまざまな構成要素が、データ・バスに加えて電力バス、制御信号バス、およびステータス信号バスを含みうるバス・システム２２２によってともに結合されうる。

図３は、ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡを利用する無線通信システム１００内で使用されうる送信機３０２の例を示す。送信機３０２の諸部分は、無線デバイス２０２の送信機２１０内に実装されうる。送信機３０２は、ダウンリンク１０８でのユーザ端末１０６へのデータ３０６の伝送のために、基地局１０４内に実装されうる。送信機３０２は、アップリンク１１０での基地局１０４へのデータ３０６の伝送のために、ユーザ端末１０６内に実装されうる。

送信されるべきデータ３０６は、シリアル・パラレル（Ｓ／Ｐ）コンバータ３０８への入力として提供されるものとして図示されている。Ｓ／Ｐコンバータ３０８は、この送信データをＮ個の並列データ・ストリーム３１０に分割することができる。

Ｎ個の並列データ・ストリーム３１０は次に、マッパ３１２への入力として供給されうる。マッパ３１２は、Ｎ個の並列データ・ストリーム３１０をＮ個のコンステレーション・ポイントにマッピングすることができる。このマッピングは、バイナリ・フェーズ・シフト・キーイング（ＢＰＳＫ）、直交フェーズ・シフト・キーイング（ＱＰＳＫ）、８フェーズ・シフト・キーイング（８ＰＳＫ）、直交振幅変調（ＱＡＭ）等のようなある変調コンステレーションを使用して行うことができる。したがって、マッパ３１２は、Ｎ個の並列シンボル・ストリーム３１６を出力することができ、各シンボル・ストリーム３１６は、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）３２０のＮ個の直交サブキャリアのうちの１つに対応する。これらＮ個の並列シンボル・ストリーム３１６は、周波数領域で表され、ＩＦＦＴ構成要素３２０によってＮ個の並列時間領域サンプル・ストリーム３１８に変換され得る。

命名法に関する短い注釈を以下に示す。周波数領域のＮ個の並列変調は、周波数領域のＮ個の変調シンボルと等しく、これは、周波数領域のＮ個のマッピングおよびＮポイントＩＦＦＴと等しく、これは、時間領域の１つの（有用な）ＯＦＤＭシンボルと等しく、これは、時間領域のＮ個のサンプルと等しい。時間領域の１つのＯＦＤＭシンボルＮ_ｓは、Ｎ_ｃｐ（ＯＦＤＭシンボルあたりのガード・サンプルの個数）＋Ｎ（ＯＦＤＭシンボルあたりの有用なサンプルの個数）と等しい。

Ｎ個の並列時間領域サンプル・ストリーム３１８は、パラレル・シリアル（Ｐ／Ｓ）コンバータ３２４によってＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡシンボル・ストリーム３２２に変換されうる。ガード挿入構成要素３２６は、ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡシンボル・ストリーム３２２内の連続するＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡシンボルの間にガード・インタバルを挿入することができる。次に、ガード挿入構成要素３２６の出力が、ラジオ周波数（ＲＦ）フロント・エンド３２８によって所望の送信周波数帯域にアップコンバートされうる。そして、その結果得られた信号３３２を、アンテナ３３０が送信することができる。

図３はまた、ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡを利用する無線デバイス２０２内で使用される受信機３０４の例をも例示する。受信機３０４の諸部分は、無線デバイス２０２の受信機２１２内に実装されうる。受信機３０４は、データ３０６をダウンリンク１０８で基地局１０４から受信するためにユーザ端末１０６内に実装されうる。受信機３０４は、データ３０６をアップリンク１１０でユーザ端末１０６から受信するために基地局１０４内に実装されうる。

送信された信号３３２は、無線チャネル３３４を介して移動することが図示されている。信号３３２’がアンテナ３３０’によって受信された場合、受信された信号３３２’は、ＲＦフロント・エンド３２８’によってベースバンド信号にダウンコンバートされうる。次に、ガード除去構成要素３２６’が、ガード挿入構成要素３２６によってＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡシンボルの間に挿入されたガード・インタバルを除去することができる。

ガード除去構成要素３２６’の出力は、Ｓ／Ｐコンバータ３２４’に供給されうる。Ｓ／Ｐコンバータ３２４’は、ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡシンボル・ストリーム３２２’を、それぞれがＮ個の直交サブキャリアのうちの１つに対応するＮ個の並列時間領域シンボル・ストリーム３１８’に分割することができる。高速フーリエ変換（ＦＦＴ）構成要素３２０’は、Ｎ個の並列時間領域シンボル・ストリーム３１８’を周波数領域に変換し、Ｎ個の並列周波数領域シンボル・ストリーム３１６’を出力することができる。

デマッパ３１２’は、マッパ３１２によって実行されたシンボル・マッピング動作の逆を実行し、これによってＮ個の並列データ・ストリーム３１０’を出力することができる。Ｐ／Ｓコンバータ３０８’は、Ｎ個の並列データ・ストリーム３１０’を単一のデータ・ストリーム３０６’に結合することができる。理想的には、このデータ・ストリーム３０６’は、送信機３０２に入力として提供されたデータ３０６に対応する。要素３０８’、３１０’、３１２’、３１６’、３２０’、３１８’、および３２４’のすべてが、ベースバンド・プロセッサ３４０’上またはベースバンド・プロセッサ３４０’内で見い出すことができることに留意されたい。

（ＷｉＭＡＸシステムにおける典型的な高速電力制御（ＦＰＣ）メッセージ・ブロードキャスト）
ワールドワイド・インタオペラビリティ・フォー・マイクロウェーブ・アクセス（ＷｉＭＡＸ）技術を利用する基地局（ＢＳ）は、クローズド・ループ電力制御を提供するために、移動局（ＭＳ）へ高速電力制御（ＦＰＣ）メッセージをブロードキャストする。ＦＰＣメッセージは、伝送接続によってユーザ・トラフィックを転送する移動局によって適用されうる。電力制御メッセージは、チャネル品質インジケータ・チャネル（ＣＱＩＣＨ）、ハイブリッド自動反復要求アクノレッジメント（ＨＡＲＱ ＡＣＫ）、または定期的なレンジング・コードのアップリンク送信を調節するために使用されうる。

ＢＳは、ＦＰＣメッセージを送信するために、例えば、レート＝１／２を持つ直交フェーズ・シフト・キーイング（ＱＰＳＫ）のような変調符号化スキームを選択しうる。さらに、ＢＳは、移動局による、ＦＰＣメッセージの正しい受信の確率を高めるために、ＦＰＣメッセージを移動局へ数回送信しうる。

しかしながら、ＦＰＣメッセージを送信することは、特に、ＦＰＣメッセージが複数回繰り返される場合、オーバヘッドを必要とする。したがって、オーバヘッドを最小化する最適化が必要でありうる。本開示は、ＦＰＣメッセージ送信のために適切な反復を選択することによって、ＦＰＣメッセージの送信効率を高める方法を示す。

効率を高めるために、ＢＳは、恐らくは高速フォードバック・チャネルによって、ＭＳから、キャリア対干渉プラス雑音比（ＣＩＮＲ）値を受信しうる。本開示のある実施形態の場合、ＢＳは、ＦＰＣ送信のための適切な反復回数を決定するために、受信したＣＩＮＲ値を使用しうる。

図４は、ＷｉＭＡＸ規格における高速電力制御（ＦＰＣ）メッセージのフレーム構造の例を示す。ＦＰＣメッセージは、媒体アクセス制御（ＭＡＣ）ヘッダ４０２と、パケットの正確な受信を確認するためのＭＡＣ巡回冗長検査（ＣＲＣ）コード４０４と、ＭＡＣメッセージ・タイプ４０６と、ＦＰＣメッセージによってサービス提供される移動局の数４０８と、電力測定フレーム４１０と、最大２５５の移動局のための基本接続識別子（ＣＩＤ）および電力調節値４１２とを含みうる。図に例示されるように、ＦＰＣメッセージのかなりの部分は、オーバヘッドとみなされうるヘッダおよび一般的な情報メッセージでありうる。

基地局は、移動局のすべてがメッセージを受信し、かつ、アドレスされた部分を復号できることを確信するために、ＦＰＣメッセージを非常に保守的に（すなわち、規格で許容されている最大回数）送信しうる。基地局に近い移動局は、良好な通信チャンネルを有しうる。したがって、少ない回数のＦＰＣメッセージの反復で十分でありうる。基地局から遠い移動局は、ＦＰＣメッセージを正しく復号する前に、複数のＦＰＣメッセージの反復を受信する必要がありうる。本開示は、これらチャネルのＣＩＮＲ値に基づいて移動局をグループ化することと、オーバヘッドを節約するために、おのおののグループについて、恐らくは少ない回数の反復で、個別のＦＰＣメッセージを送信することとのための方法を提供する。

図５は、本開示のある実施形態にしたがって、高速電力制御（ＦＰＣ）メッセージを効率的にブロードキャストする動作の例を例示する。５０２では、基地局が、複数の移動局から、ＣＩＮＲ値を受信しうる。５０４では、基地局が、受信したＣＩＮＲ値に基づいて、各移動局のための電力調節値を決定しうる。５０６では、基地局が、少なくともそれらのＣＩＮＲ値に基づいて、移動局をグループ化しうる。５０８では、基地局が、おのおののＭＳの電力調節値に基づいて、あるいは、送信オーバヘッドにおける節約に基づいて、グループを調節しうる。５１０では、オーバヘッドを低減するために、基地局が、これらグループのうちのいくつかをマージしうる。５１２では、基地局が、移動局のおのおののグループについて、異なる反復回数でＦＰＣメッセージを送信しうる。基地局は、基地局に近く、強い通信チャネルを享受している移動局のグループについて少ない反復回数を利用しうる。基地局は、基地局から遠くにあるか、あるいは、弱い通信チャネルしか有していない移動局について、許容された最大の反復回数を利用しうる。

本開示のある実施形態の場合、ＢＳは、最大で４回、ＦＰＣメッセージを送信しうる。これらおのおのは、移動局の個々のグループＳｉに対処しうる。ここでｉ＝１、２、３、４である。おのおののＦＰＣメッセージは、図６に例示されたテーブルにしたがって自己の反復回数を有しうる。Ｓ１は、基地局の近くにあり、反復無し（すなわち、反復回数が１）で正しくＦＰＣメッセージを受信する移動局のグループを称しうる。Ｓ２、Ｓ３、およびＳ４は、それぞれＦＰＣメッセージの２回、４回、および６回の反復を要する移動局のグループを称しうる。ｒｉは、移動局のグループＳｉのための反復回数である。

おのおののＦＰＣメッセージは、コマンド・オーバヘッドのビットを含みうる。おのおのの移動局の電力調節値によって、帯域幅オーバヘッドに、追加のｂビットが生じうる。共通のオーバヘッドは、通常、おのおのの移動局の帯域幅オーバヘッドよりも大きい。したがって、ＦＰＣメッセージの回数は、システムのオーバヘッド全体の増加を回避するために、慎重に選択されるべきである。

本開示のある実施形態の場合、基地局は、移動局の個々のグループを生成するために、ＣＩＮＲ値を用いうる。各移動局のグループ番号ｉは、以下の規則によって決定されうる。

本開示のある実施形態の場合、移動局の電力調節値が大きい場合、基地局は、少ない反復回数を持つグループを、より多くの反復回数を持つグループにアップグレードしうる。例えば、移動局が、ＣＩＮＲに基づいてグループＳｉに属する場合、絶対的な電力調節値（Ｐ）に基づいて、グループＳｊへアップグレードされうる。新たなグループ番号ｊは、以下のように選択されうる。

本開示のある実施形態の場合、基地局は、ＣＩＮＲに基づいて、あるいは、絶対的な電力調節値に基づいて、２つのグループ・メンバのうちの最大を選択することにより、移動局を、より多くの反復回数を持つグループにアップグレードしうる。したがって、ＭＳが、ＣＩＮＲ値に基づいてグループＳｉに属し、絶対的な電力調節値に基づいてグループＳｋに属する場合、最終的なグループＳｊが、以下の式を用いて選択されうる。

ここで、グループ番号ｋは、以下のように選択されうる。

本開示のある実施形態の場合、移動局が、反復回数ｒｉを持つグループＳｉにある場合、移動局は、より多くのＦＰＣメッセージ反復回数（ｒｊ、ｉ＜ｊ）を持つグループＳｊにアップグレードされうる。しかしながら、最小の反復回数ｒｊしか用いないグループＳｊの移動局は、より少ないＦＰＣメッセージ反復回数（ｒｉ、ｊ＞ｉ）しか持たないグループへはダウングレードされない。

本開示のある実施形態の場合、全体的なメッセージング・オーバヘッドは、移動局をグループＳｉからグループＳｊへアップグレードすることによって、および、より多くの反復回数ｒｉを有するＦＰＣを、グループＳｊの移動局とともに使用することを許すことによって低減されうる。しかしながら、グループＳｉのＦＰＣメッセージの共通のオーバヘッドを節約するためには、グループＳｉ内の移動局のすべてが、グループＳｊへアップグレードされねばならない。たとえ１つのＭＳがグループＳｉに残っていても、オーバヘッドは低減されない。なぜなら、メッセージが唯一の移動局にしか関連していない場合であっても、ＦＰＣメッセージでヘッダ情報を送信する必要があるからである。グループ内の移動局の幾つかをアップグレードすること、および、移動局のうちの残りを同じグループに維持することを行っても、全体のオーバヘッドを低減することは可能ではないかもしれない。

グループＳｉ内の移動局のすべてがアップグレードされ、グループＳｊの移動局に加わった場合、ゲインＧ、すなわち、オーバヘッドにおける節約は、以下の式によって計算されうる。

ここで、ａは、ＦＰＣメッセージにおける共通のメッセージ・オーバヘッド（例えば、ＭＡＣオーバヘッド、ＣＲＣ等）を表し、ｂは、おのおののＭＳのＣＩＤおよび電力調節値のオーバヘッドを表す。パラメータｒｉ、ｒｊは、おのおののグループに関するＦＰＣメッセージの反復回数を指し、ｎｉは、グループＳｉにおける移動局の数を表しうる。上記式における第一項は、共通のメッセージ・オーバヘッドを消去することによって得られるゲインを示し、第二項は、ＦＰＣメッセージをより多く反復することによるＭＳ毎の追加のメッセージ・オーバヘッドから生じるロスを示しうる。

式（１）にしたがって、Ｇが正である場合、グループをマージすること、および、共有ＦＰＣメッセージを、より多くの反復回数を有する両グループのすべての移動局へ送信することは有益である。Ｇが０または負である場合、オーバヘッドは、グループをマージしても低減されない。したがって、移動局のおのおののグループについて、個別のＦＰＣメッセージを送る方が良い。

本開示のある実施形態の場合、図７に例示されるようなルックアップ・テーブルは、グループをマージすることにより、オーバヘッドが低減されるかを判断するために使用されうる。このテーブルでは、第１のカラムが、ＣＩＮＲ値に基づく移動局の初期グループを示しうる。例えば、ｎ１＝２、ｎ２＝１、ｎ３＝３、ｎ４＝０の場合、初期グループは、｛１、２、３｝でありうる。第２のカラムは、マージ後に残るグループを例示しうる。第３のカラムは、マージされたグループを示しうる。第４のカラムは、マージから生じたゲインを示しうる。このアルゴリズムは、より高いゲイン（すなわち、より大きな正の値）をもたらす、ＦＰＣメッセージを送信するグループの組み合わせを選択しうる。

本開示のある実施形態の場合、おのおののグループにおける移動局の数は、以下のとおりでありうる。ｎ１＝３、ｎ２＝４、ｎ３＝３、ｎ４＝０。オーバヘッドａは、１０４ビット（ＭＡＣヘッダ＝４８ビット、ＭＡＣ ＣＲＣ＝３２ビット、ＭＡＣメッセージ・タイプ＝８ビット、局の数＝８ビット、測定フレーム＝８ビット）に等しく、オーバヘッドｂ＝２４ビット（ＣＩＤ＝１６ビット、電力調節値＝８ビット）である。別のマージ・シナリオからの可能なグループおよびゲインの選択は、図８に例示されるようでありうる。

図８のテーブルによれば、最も高いゲインは、ケース｛２、３｝にありうる。したがって、ＢＳは、２つのＦＰＣメッセージを送信し、グループＳ１およびグループＳ２内の移動局のために第１のＦＰＣメッセージを２回反復し、グループＳ３内の移動局のために第２のＦＰＣメッセージを４回反復するべきである。基地局は、これら２つのＦＰＣメッセージを送信するために、２＊１０４＋２＊２４＊（３＋４）＋４＊２４＊３＝１２４８からなる合計帯域幅リソースを必要とする。ある実施形態の場合、ＦＰＣメッセージが、６回反復して移動局へ送信されるべきであれば、これは、６＊１０４＋６＊２４＊１０＝を２０６４ビットを必要とするであろう。前者のシナリオは、後者のシナリオに比べて、帯域幅で４０％の節約になる。

前述したように、本開示のある実施形態は、システムの全体的なオーバヘッドを低減するために、ＦＰＣメッセージを効率的に送信する方法を提案する。

前述された方法のさまざまな動作は、図面に例示されるようなｍｅａｎｓ−ｐｌｕｓ−ｆｕｎｃｉｔｏｎブロックに対応するさまざまなハードウェアおよび／またはソフトウェア構成要素（単数または複数）および／またはモジュール（単数または複数）によって実行されうる。例えば、図５に例示されるブロック５０２−５１２は、図５Ａに例示されるｍｅａｎｓ−ｐｌｕｓ−ｆｕｎｃｉｔｏｎブロック５０２Ａ−５１２Ａに対応する。より一般的には、対応するｍｅａｎｓ−ｐｌｕｓ−ｆｕｎｃｉｔｏｎブロック図を有する図面に例示された方法がある場合、動作ブロックは、同様に付番されたｍｅａｎｓ−ｐｌｕｓ−ｆｕｎｃｉｔｏｎブロックに対応する。

本明細書で使用される場合、用語「判定すること（ｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇ）」は、さまざまな動作を含む。例えば、「判定すること」は、計算、コンピューティング、処理、導出、調査、ルックアップ（例えば、テーブル、データベース、または他のデータ構造内のルックアップ）、確認等を含むことができる。また、「判定すること」は、受信（例えば、情報の受信）、アクセス（例えば、メモリ内のデータへのアクセス）等を含むことができる。また、「判定すること」は、解決、選択、選定、確立等を含むことができる。

情報および信号が、さまざまな異なる技術および技法のいずれかを使用して表されうる。例えば、上記説明全体を通じて称されうるデータ、命令、コマンド、情報、信号等を、電圧、電流、電磁波、磁場または磁性粒子、光場または光粒子、あるいはその任意の組合せによって表すことができる。

本開示に関連して説明されたさまざまな例示的な論理ブロック、モジュール、および回路を、汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールド・プログラマブル・ゲートアレイ信号（ＦＰＧＡ）もしくはその他のプログラマブル論理デバイス（ＰＬＤ）、ディスクリート・ゲートもしくはトランジスタ・ロジック、ディスクリート・ハードウェア構成要素、または本明細書で説明される機能を実行するように設計されたその任意の組み合わせを用いて実施または実行することができる。汎用プロセッサは、マイクロプロセッサとすることができるが、代替案では、プロセッサを、任意の市販のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、または順序回路とすることができる。プロセッサは、例えばＤＳＰとマイクロ・プロセッサとの組み合わせ、複数のマイクロ・プロセッサ、ＤＳＰコアと連携する１または複数のマイクロ・プロセッサ、またはその他任意のこのような構成であるコンピューティング・デバイスの組み合わせとして実現されうる。

本開示に関連して記載される方法またはアルゴリズムのステップは、ハードウェアで直接的に、プロセッサによって実行されるソフトウェア・モジュールで、あるいは、これらの組み合わせで具体化されうる。ソフトウェア・モジュールは、当該技術分野において周知のすべての形式の記憶媒体に常駐することができる。使用できる記憶媒体のいくつかの例は、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、読取専用メモリ（ＲＯＭ）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ、レジスタ、ハードディスク、リムーバブル・ディスク、ＣＤ−ＲＯＭなどを含む。ソフトウェア・モジュールは、単一の命令または複数の命令を備えることができ、複数の異なるコード・セグメント上で、異なるプログラムの間で、および複数の記憶媒体にまたがって分散させることができる。記憶媒体を、プロセッサが記憶媒体から情報を読み取り、記憶媒体に情報を書き込めるように、プロセッサに結合することができる。あるいは、この記憶媒体は、プロセッサに統合されうる。

本明細書で開示された方法は、説明された方法を達成するための１または複数のステップまたは動作を備える。方法ステップおよび／または動作は、特許請求の範囲のスコープから逸脱せずに相互に置換することができる。言い換えると、ステップまたは動作の特定の順序が指定されていない限り、特定のステップおよび／または動作の順序および／または使用は、特許請求の範囲のスコープから逸脱せずに変更されうる。

記述された機能は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの任意の組み合わせによって実現されうる。ソフトウェアで実現される場合、これら機能は、コンピュータ読取可能媒体に、１または複数の命令群として格納される。記憶媒体は、コンピュータによってアクセスされうる利用可能な任意の媒体である。例として、限定することなく、このようなコンピュータ読取可能媒体は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭまたはその他の光ディスク記憶装置、磁気ディスク記憶装置またはその他の磁気記憶デバイス、あるいは、所望のプログラム・コード手段を命令群またはデータ構造の形式で搬送または格納するために使用され、しかも、コンピュータによってアクセスされうるその他任意の媒体を備えうる。本明細書で用いられるディスク（ｄｉｓｋおよびｄｉｓｃ）は、コンパクト・ディスク（ｄｉｓｃ）（ＣＤ）、レーザ・ディスク（ｄｉｓｃ）、光ディスク（ｄｉｓｃ）、ディジタル・バーサタイル・ディスク（ｄｉｓｃ）（ＤＶＤ）、フロッピー（登録商標）ディスク（ｄｉｓｋ）、ブルー・レイ・ディスク（ｄｉｓｃ）を含む。ここで、ｄｉｓｋは、通常、データを磁気的に再生し、ｄｉｓｃは、データをレーザを用いて光学的に再生する。

ソフトウェアまたは命令群は、送信媒体を介しても送信される。例えば、同軸ケーブル、光ファイバ・ケーブル、ツイスト・ペア、デジタル加入者線（ＤＳＬ）、あるいは、例えば赤外線、無線およびマイクロ波のような無線技術を使用して、ウェブサイト、サーバ、あるいはその他の遠隔ソースからソフトウェアが送信される場合、同軸ケーブル、光ファイバ・ケーブル、ツイスト・ペア、ＤＳＬ、あるいは、例えば赤外線、無線およびマイクロ波のような無線技術が、媒体の定義に含まれる。

さらに、本明細書で説明された方法および技法を実行するためのモジュールおよび／または他の適切な手段を、適宜、ユーザ端末および／または基地局によってダウンロードし、かつ／または他の形式で入手することができることを了解されたい。例えば、そのようなデバイスを、本明細書で説明した方法を実行するための手段の転送を容易にするためにサーバに結合することができる。代替案では、本明細書で説明されるさまざまな方法を、記憶手段（例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、コンパクト・ディスク（ＣＤ）またはフロッピー・ディスクなどの物理記憶媒体など）を介して提供することができ、ユーザ端末および／または基地局が、記憶手段をデバイスに結合するか提供するときにさまざまな方法を入手することができる。さらに、本明細書で説明された方法および技法をデバイスに提供するために、その他任意の適切な技法を利用することができる。

特許請求の範囲が、上述した正確な構成および構成要素に限定されないことを理解されたい。さまざまな修正、変更、および変形を、特許請求の範囲の範囲から逸脱せずに、前述した方法および装置の構成、動作、および詳細において実施することができる。

特許請求の範囲が、上述した正確な構成および構成要素に限定されないことを理解されたい。さまざまな修正、変更、および変形を、特許請求の範囲の範囲から逸脱せずに、前述した方法および装置の構成、動作、および詳細において実施することができる。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［Ｃ１］
無線通信のための方法であって、
複数の移動局から、キャリア対干渉プラス雑音比（ＣＩＮＲ）値を受信することと、
前記ＣＩＮＲ値に基づいて、各移動局のための電力調節値を決定することと、
少なくとも前記ＣＩＮＲ値に基づいて、これら移動局をグループ化することと、
各グループについて異なる反復回数で高速電力制御メッセージを送信することと
を備える方法。
［Ｃ２］
前記少なくともＣＩＮＲ値に基づいて、これら移動局をグループ化することは、
１または複数のパラメータに基づいてグループを調節することと、
オーバヘッドを低減するためにこれらグループをマージすることと
を備えるＣ１に記載の方法。
［Ｃ３］
前記グループを調節することは、おのおのの移動局の電力調節比の値に基づいてこれらグループを修正することを備える、Ｃ２に記載の方法。
［Ｃ４］
前記グループを調節することは、システムの全体的なオーバヘッドを低減するために、これらグループを調節することを備える、Ｃ２に記載の方法。
［Ｃ５］
前記グループを調節することは、
すべての移動局を第１のグループから第２のグループへ移動することによってシステムのオーバヘッドを低減することと、
前記第１のグループおよび前記第２のグループにおけるすべての移動局のために共通の高速電力制御メッセージを送信することと
を備えるＣ２に記載の方法。
［Ｃ６］
無線通信のための装置であって、
複数の移動局から、キャリア対干渉プラス雑音比（ＣＩＮＲ）値を受信するためのロジックと、
前記ＣＩＮＲ値に基づいて、各移動局のための電力調節値を決定するためのロジックと、
少なくとも前記ＣＩＮＲ値に基づいてこれら移動局をグループ化するためのロジックと、
各グループについて異なる反復回数で高速電力制御メッセージを送信するためのロジックと
を備える装置。
［Ｃ７］
前記少なくともＣＩＮＲ値に基づいてこれら移動局をグループ化するためのロジックは、
１または複数のパラメータに基づいてグループを調節するためのロジックと、
オーバヘッドを低減するためにこれらグループをマージするためのロジックと
を備えるＣ６に記載の装置。
［Ｃ８］
前記グループを調節するためのロジックは、おのおのの移動局の電力調節比の値に基づいてこれらグループを修正するためのロジックを備える、Ｃ７に記載の装置。
［Ｃ９］
前記グループを調節するためのロジックは、システムの全体的なオーバヘッドを低減するために、これらグループを調節するためのロジックを備える、Ｃ７に記載の装置。
［Ｃ１０］
前記グループをマージするためのロジックは、
すべての移動局を第１のグループから第２のグループへ移動することによってシステムのオーバヘッドを低減させるためのロジックと、
前記第１のグループおよび前記第２のグループにおけるすべての移動局のために共通の高速電力制御メッセージを送信するためのロジックと
を備えるＣ７に記載の装置。
［Ｃ１１］
無線通信のための装置であって、
複数の移動局から、キャリア対干渉プラス雑音比（ＣＩＮＲ）値を受信する手段と、
前記ＣＩＮＲ値に基づいて、各移動局のための電力調節値を決定する手段と、
少なくとも前記ＣＩＮＲ値に基づいて、これら移動局をグループ化する手段と、
各グループについて異なる反復回数で高速電力制御メッセージを送信する手段と
を備える装置。
［Ｃ１２］
前記少なくともＣＩＮＲ値に基づいてこれら移動局をグループ化する手段は、
１または複数のパラメータに基づいてグループを調節する手段と、
オーバヘッドを低減するためにこれらグループをマージする手段と
を備えるＣ１１に記載の装置。
［Ｃ１３］
前記グループを調節する手段は、おのおのの移動局の電力調節比の値に基づいてこれらグループを修正する手段を備える、Ｃ１２に記載の装置。
［Ｃ１４］
前記グループを調節する手段は、システムの全体的なオーバヘッドを低減するために、これらグループを調節する手段を備える、Ｃ１２に記載の装置。
［Ｃ１５］
前記グループをマージする手段は、
すべての移動局を第１のグループから第２のグループへ移動することによってシステムのオーバヘッドを低減する手段と、
前記第１のグループおよび前記第２のグループにおけるすべての移動局のために共通の高速電力制御メッセージを送信する手段と
を備えるＣ１２に記載の装置。
［Ｃ１６］
１または複数のプロセッサによって実行可能な、格納された命令群を有するコンピュータ読取可能媒体を備えた、無線通信のためのコンピュータ・プログラム製品えあって、
前記命令群は、
複数の移動局から、キャリア対干渉プラス雑音比（ＣＩＮＲ）値を受信するための命令群と、
前記ＣＩＮＲ値に基づいて、各移動局のための電力調節値を決定するための命令群と、
少なくとも前記ＣＩＮＲ値に基づいてこれら移動局をグループ化するための命令群と、
各グループについて異なる反復回数で高速電力制御メッセージを送信するための命令群と
を備えるコンピュータ・プログラム製品。
［Ｃ１７］
前記少なくともＣＩＮＲ値に基づいてこれら移動局をグループ化するための命令群は、
１または複数のパラメータに基づいてグループを調節するための命令群と、
オーバヘッドを低減するためにこれらグループをマージするための命令群と
を備えるＣ１６に記載のコンピュータ・プログラム製品。
［Ｃ１８］
前記グループを調節するための命令群は、おのおのの移動局の電力調節比の値に基づいてこれらグループを修正するための命令群を備える、Ｃ１７に記載のコンピュータ・プログラム製品。
［Ｃ１９］
前記グループを調節するための命令群は、システムの全体的なオーバヘッドを低減するために、これらグループを調節するための命令群を備える、Ｃ１７に記載のコンピュータ・プログラム製品。
［Ｃ２０］
前記グループをマージするための命令群は、
すべての移動局を第１のグループから第２のグループへ移動することによってシステムのオーバヘッドを低減するための命令群と、
前記第１のグループおよび前記第２のグループにおけるすべての移動局のために共通の高速電力制御メッセージを送信するための命令群と
を備えるＣ１７に記載のコンピュータ・プログラム製品。

Claims (20)

1. 無線通信のための方法であって、
   複数の移動局から、キャリア対干渉プラス雑音比（ＣＩＮＲ）値を受信することと、
   前記ＣＩＮＲ値に基づいて、各移動局のための電力調節値を決定することと、
   少なくとも前記ＣＩＮＲ値に基づいて、これら移動局をグループ化することと、
   各グループについて異なる反復回数で高速電力制御メッセージを送信することと
   を備える方法。
2. 前記少なくともＣＩＮＲ値に基づいて、これら移動局をグループ化することは、
   １または複数のパラメータに基づいてグループを調節することと、
   オーバヘッドを低減するためにこれらグループをマージすることと
   を備える請求項１に記載の方法。
3. 前記グループを調節することは、おのおのの移動局の電力調節比の値に基づいてこれらグループを修正することを備える、請求項２に記載の方法。
4. 前記グループを調節することは、システムの全体的なオーバヘッドを低減するために、これらグループを調節することを備える、請求項２に記載の方法。
5. 前記グループを調節することは、
   すべての移動局を第１のグループから第２のグループへ移動することによってシステムのオーバヘッドを低減することと、
   前記第１のグループおよび前記第２のグループにおけるすべての移動局のために共通の高速電力制御メッセージを送信することと
   を備える請求項２に記載の方法。
6. 無線通信のための装置であって、
   複数の移動局から、キャリア対干渉プラス雑音比（ＣＩＮＲ）値を受信するためのロジックと、
   前記ＣＩＮＲ値に基づいて、各移動局のための電力調節値を決定するためのロジックと、
   少なくとも前記ＣＩＮＲ値に基づいてこれら移動局をグループ化するためのロジックと、
   各グループについて異なる反復回数で高速電力制御メッセージを送信するためのロジックと
   を備える装置。
7. 前記少なくともＣＩＮＲ値に基づいてこれら移動局をグループ化するためのロジックは、
   １または複数のパラメータに基づいてグループを調節するためのロジックと、
   オーバヘッドを低減するためにこれらグループをマージするためのロジックと
   を備える請求項６に記載の装置。
8. 前記グループを調節するためのロジックは、おのおのの移動局の電力調節比の値に基づいてこれらグループを修正するためのロジックを備える、請求項７に記載の装置。
9. 前記グループを調節するためのロジックは、 システムの全体的なオーバヘッドを低減するために、これらグループを調節するためのロジックを備える、請求項７に記載の装置。
10. 前記グループをマージするためのロジックは、
    すべての移動局を第１のグループから第２のグループへ移動することによってシステムのオーバヘッドを低減させるためのロジックと、
    前記第１のグループおよび前記第２のグループにおけるすべての移動局のために共通の高速電力制御メッセージを送信するためのロジックと
    を備える請求項７に記載の装置。
11. 無線通信のための装置であって、
    複数の移動局から、キャリア対干渉プラス雑音比（ＣＩＮＲ）値を受信する手段と、
    前記ＣＩＮＲ値に基づいて、各移動局のための電力調節値を決定する手段と、
    少なくとも前記ＣＩＮＲ値に基づいて、これら移動局をグループ化する手段と、
    各グループについて異なる反復回数で高速電力制御メッセージを送信する手段と
    を備える装置。
12. 前記少なくともＣＩＮＲ値に基づいてこれら移動局をグループ化する手段は、
    １または複数のパラメータに基づいてグループを調節する手段と、
    オーバヘッドを低減するためにこれらグループをマージする手段と
    を備える請求項１１に記載の装置。
13. 前記グループを調節する手段は、おのおのの移動局の電力調節比の値に基づいてこれらグループを修正する手段を備える、請求項１２に記載の装置。
14. 前記グループを調節する手段は、システムの全体的なオーバヘッドを低減するために、これらグループを調節する手段を備える、請求項１２に記載の装置。
15. 前記グループをマージする手段は、
    すべての移動局を第１のグループから第２のグループへ移動することによってシステムのオーバヘッドを低減する手段と、
    前記第１のグループおよび前記第２のグループにおけるすべての移動局のために共通の高速電力制御メッセージを送信する手段と
    を備える請求項１２に記載の装置。
16. １または複数のプロセッサによって実行可能な、格納された命令群を有するコンピュータ読取可能媒体を備えた、無線通信のためのコンピュータ・プログラム製品えあって、
    前記命令群は、
    複数の移動局から、キャリア対干渉プラス雑音比（ＣＩＮＲ）値を受信するための命令群と、
    前記ＣＩＮＲ値に基づいて、各移動局のための電力調節値を決定するための命令群と、
    少なくとも前記ＣＩＮＲ値に基づいてこれら移動局をグループ化するための命令群と、
    各グループについて異なる反復回数で高速電力制御メッセージを送信するための命令群と
    を備えるコンピュータ・プログラム製品。
17. 前記少なくともＣＩＮＲ値に基づいてこれら移動局をグループ化するための命令群は、
    １または複数のパラメータに基づいてグループを調節するための命令群と、
    オーバヘッドを低減するためにこれらグループをマージするための命令群と
    を備える請求項１６に記載のコンピュータ・プログラム製品。
18. 前記グループを調節するための命令群は、おのおのの移動局の電力調節比の値に基づいてこれらグループを修正するための命令群を備える、請求項１７に記載のコンピュータ・プログラム製品。
19. 前記グループを調節するための命令群は、システムの全体的なオーバヘッドを低減するために、これらグループを調節するための命令群を備える、請求項１７に記載のコンピュータ・プログラム製品。
20. 前記グループをマージするための命令群は、
    すべての移動局を第１のグループから第２のグループへ移動することによってシステムのオーバヘッドを低減するための命令群と、
    前記第１のグループおよび前記第２のグループにおけるすべての移動局のために共通の高速電力制御メッセージを送信するための命令群と
    を備える請求項１７に記載のコンピュータ・プログラム製品。

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