JP2014506771A - 端末及びその端末でランダムアクセス実行のための電力制御方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、分散アンテナシステム（ＤＡＳ：Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ａｎｔｅｎｎａ Ｓｙｓｔｅｍ）が適用された移動通信システムで端末及びその端末でランダムアクセス実行のための電力を制御する方法に関し、基地局からランダムアクセスプリアンブルを伝送するためのアンテナ基準伝送電力情報が含まれたシステム情報を受信する過程と、前記受信された伝送電力情報を利用して伝送電力を算出する過程と、前記算出された伝送電力で前記ランダムアクセスプリアンブルを伝送する過程とを含む。これにより、端末がランダムアクセスを行うとき、ランダムアクセスプリアンブルの伝送電力を最小化し、端末の電力消耗を低減し、セル内の干渉を最小化することができる。

Description

本発明は、端末及びその端末でランダムアクセス実行のための電力制御方法に関し、特に分散アンテナを適用する移動通信システム（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ａｎｔｅｎｎａ Ｓｙｓｔｅｍ）で端末がランダムアクセスを行う場合の電力制御方法及び装置に関する。

図１は、従来技術による中央集中型アンテナが配置された移動通信システムの構造を示す図である。言い換えれば、３個のセルで構成された移動通信システムで各セル別に中央に送受信アンテナが配置されたことを示すものである。図１に示された移動通信システムは、各セルのアンテナが当該セルの中央に配置されるＣＡＳ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ａｎｔｅｎｎａ Ｓｙｓｔｅｍ）の形態を有する。ＣＡＳの場合、セルごとに複数個のアンテナが配置されても、これらアンテナは、セルの中央に配置され、セルのサービス領域に対する通信を行うように運用される。

図１を参照すれば、第１セル１００、第２セル１１０、第３セル１２０のうち第１セル１００には、中央に位置する中央アンテナ１３０と第１端末（ＵＥ：Ｕｓｅｒ ＥｑｕｉｐｍｅｎｔあるいはＭＳ（Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｔａｔｉｏｎ））１４０、第２端末１５０が存在する。中央アンテナ１３０は、第１セル１００に位置する２個の端末１４０、１５０に対して移動通信サービスを提供する。中央アンテナ１３０を利用して移動通信サービスを提供される第１端末１４０は、第２端末１５０と比べて中央アンテナ１３０までの距離が相対的に遠い。したがって、第１端末１５０に支援されることができるデータ伝送速度が第２端末１５０より相対的に低くなる。

図１のような移動通信システムで各セルのアンテナがＣＡＳの形態で配置され運用される場合、各セル別にダウンリンクチャネル状態を測定するために基準信号（ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｓｉｇｎａｌ（ＲＳ）あるいはｐｉｌｏｔ）を伝送する。そのために、３ＧＰＰのＬＴＥ−Ａ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ Ａｄｖａｎｃｅｄ）システムの場合、基地局が伝送するＣＳＩ−ＲＳ（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｔａｔｕｓ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ）を利用して端末は基地局と端末間のチャネル状態を測定する。

図２は、従来技術によるＬＴＥ−Ａシステムで基地局が端末に伝送するＣＳＩ−ＲＳの位置を示す図である。

図２で、横軸は、時間領域を、縦軸は、周波数領域を示す。時間領域での最小伝送単位は、ＯＦＤＭＡシンボルであって、Ｎ_ｓｙｍｂ ^ＤＬ個のＯＦＤＭシンボルが集まって１つのスロット２２２、２２３を構成する。そして、２個のスロットが集まって、１つのサブフレーム２２４を構成する。周波数領域での最小伝送単位は、サブキャリアであって、全体システム伝送帯域は、全体Ｎ_ＢＷ個のサブキャリアで構成される。Ｎ_ＢＷは、システム伝送帯域に比例して値を有する。時間−周波数領域で資源の基本単位は、リソースエレメント（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｅｌｅｍｅｎｔ；ＲＥ）であって、ＯＦＤＭシンボルインデックス及びサブキャリアインデックスとして定義することができる。リソースブロック（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｂｌｏｃｋ；ＲＢ）２２０、２２１は、時間領域でＮ_ｓｙｍｂ ^ＤＬ個の連続されたＯＦＤＭシンボルと周波数領域でＮ_ｓｃ ^ＲＢ個の連続されたサブキャリアとして定義される。したがって、１つのＲＢは、Ｎ_ｓｙｍｂ ^ＤＬｘＮ_ｓｃ ^ＲＢ個のＲＥで構成される。一般的に、データあるいは制御情報の最小伝送単位は、ＲＢ単位である。

ダウンリンク制御チャネルは、サブフレームの最初３ＯＦＤＭシンボル以内に伝送される。そして、ダウンリンク物理データチャネルであるＰＤＳＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）は、ダウンリンク制御チャネルが伝送されない残りのサブフレーム区間の間に伝送される。ＤＭ−ＲＳ（Ｄｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ）は、ＰＤＳＣＨを端末が復調するのに参照する基準信号である。

図２の参照番号２００〜２１９位置で、各位置別に２つのＣＳＩ−ＲＳ ａｎｔｅｎｎａ ｐｏｒｔに対する信号が伝送されることができるように考案された。すなわち、基地局は、参照番号２００のような１つの位置でダウンリンク測定のための２つのＣＳＩ−ＲＳ ａｎｔｅｎｎａ ｐｏｒｔに対する信号を端末に伝送する。Ａｎｔｅｎｎａ ｐｏｒｔは、論理的概念であって、ＣＳＩ−ＲＳは、ａｎｔｅｎｎａ ｐｏｒｔ別に定義され、各ａｎｔｅｎｎａ ｐｏｒｔに対するチャネル状態を測定するように運用される。もし、同一のＣＳＩ−ＲＳが複数の物理的なアンテナから伝送されれば、端末は、それぞれの物理的なアンテナを区分することができないようになり、１つのａｎｔｅｎｎａ ｐｏｒｔとして認識するようになる。

図２のように、複数のセルよりなる移動通信システムの場合、各セル別に別途の位置を割り当てて、ＣＳＩ−ＲＳを伝送するようにできる。一例として図１に示されたセル１００の場合、位置２００でＣＳＩ−ＲＳが伝送され、セル１１０の場合、位置２０５でＣＳＩ−ＲＳが伝送されることができる。そして、セル１２０の場合、位置２１０でＣＳＩ−ＲＳが伝送されることができる。このようにセル別に互いに異なる位置でＣＳＩ−ＲＳ伝送のための時間及び周波数資源を割り当てることは、互いに異なるセルのＣＳＩ−ＲＳが相互干渉を発生させることを防止するためである。しかし、図１に示されたように、ＣＡＳの場合、各基地局の送受信アンテナがセルの中央に集中的に配置されることによって、セルの中央から離れた端末に高いデータ伝送率を支援するのに限界が存在する。

図３は、従来技術による移動通信システムにＣＡＳとＤＡＳ（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ａｎｔｅｎｎａ Ｓｙｓｔｅｍ）を一緒に構築したシステム構成の一例を示す図である。さらに詳しく説明すれば、図３は、３個のセルで構成された移動通信システムで各セル別に中央に送受信アンテナが配置され、分散アンテナがセル内に互いに異なる位置に配置されたことを示すものである。

図３を参照すれば、第１セル３００、第２セル３１０、第３セル３２０のうち第１セル３００には、中央に位置する中央アンテナ３３０と第１端末（ＵＥ：Ｕｓｅｒ ＥｑｕｉｐｍｅｎｔあるいはＭＳ（Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｔａｔｉｏｎ））３４０、第２端末３５０、第１分散アンテナ３６０、第２分散アンテナ３７０、第３分散アンテナ３８０及び第４分散アンテナ３９０が存在する。中央アンテナ３３０と複数の分散アンテナ３６０、３７０、３８０、３９０は、すべて一緒に連結され、中央制御機の制御を受ける。

中央アンテナ３３０は、第１セル３００に位置するすべての端末に対して移動通信サービスを提供する。しかし、中央アンテナ３３０を利用して移動通信サービスを提供される第１端末３４０は、第２端末３５０と比べて中央アンテナ３３０までの距離が相対的に遠い。したがって、中央アンテナ３３０を通じて第１端末３４０に支援されることができるデータ伝送速度が相対的に低くなる。

通常的に伝送しようとする信号の伝送経路が長くなるほど、信号の受信品質が劣化する。したがって、セル内に複数の基地局分散アンテナを配置し、端末の位置によって最適の基地局分散アンテナを選択し、移動通信サービスを提供することによって、データ伝送速度を向上させることができるようになる。例えば、第１端末３４０は、最もチャネル環境が良い第４分散アンテナ３９０と通信を行い、第２端末３５０は、最もチャネル環境が良い第１分散アンテナ３６０と通信を行うことによって、相対的に高速データサービスを提供されることができる。

この場合、中央アンテナ３３０は、高速データサービス以外の一般的な移動通信サービスと端末のセル間の移動性を支援する役目を担当する。また、中央アンテナ３３０及びそれぞれの分散アンテナ３６０、３７０、３８０、３９０は、複数のアンテナで構成されることができる。

図４は、従来技術による中央アンテナがセル内の様々な地域に分散配置されたシステム構成を示す図である。

図４を参照すれば、第１セル４００、第２セル４１０、第３セル４２０のうち第１セル４００に第１中央アンテナ４３０、第２中央アンテナ４３１、第３中央アンテナ４３２、第４中央アンテナ４３３、第５中央アンテナ４３４、第１端末４４０、第２端末４５０、第１分散アンテナ４６０、第２分散アンテナ４７０、第３分散アンテナ４８０、第４分散アンテナ４９０が存在すると仮定する。図４に示された中央アンテナ４３０、４３１、４３２、４３３、４３４は、高速データサービス以外の一般的な移動通信サービスと端末のセル間の移動性を支援する役目を担当し、分散アンテナは、高速移動通信サービスを提供する役目をする。

以下、論理的概念のＣ−ｐｏｒｔ（Ｃｅｎｔｒａｌ ａｎｔｅｎｎａ ｐｏｒｔ）とＤ−ｐｏｒｔ（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ａｎｔｅｎｎａ ｐｏｒｔ）を定義し、図３あるいは図４で示された中央アンテナ及び分散アンテナの物理的な構成に制限されずに、論理的に区分することができるようにする。

Ｃ−ｐｏｒｔは、ＣＡＳを支援するためのＣＳＩ−ＲＳ（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｔａｔｕｓ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ）をａｎｔｅｎｎａ ｐｏｒｔ別に定義したもので、端末は、Ｃ−ｐｏｒｔの各ａｎｔｅｎｎａ ｐｏｒｔに対するチャネル状態を測定することができる。Ｃ−ｐｏｒｔを通じて伝送されるＣＳＩ−ＲＳは、同一セル内では、セルの全体領域をカバーする。Ｄ−ｐｏｒｔは、ＤＡＳを支援するためのＣＳＩ−ＲＳをａｎｔｅｎｎａ ｐｏｒｔ別に定義したもので、端末は、Ｄ−ｐｏｒｔの各ａｎｔｅｎｎａ ｐｏｒｔに対するチャネル状態を測定することができる。Ｄ−ｐｏｒｔを通じて伝送されるＣＳＩ−ＲＳは、セル内の一部領域をカバーする。もし、同一のＣＳＩ−ＲＳが複数の物理的なアンテナから伝送されれば、それぞれの物理的なアンテナは、地理的に配置された位置に関係なく、端末が区分することができないようになり、１つのａｎｔｅｎｎａ ｐｏｒｔとして認識するようになる。

例えば、図３のようなシステム構造で地理的に分離した第３分散アンテナ３８０と第４分散アンテナ３９０がそれぞれ互いに異なるパターンのＣＳＩ−ＲＳ＃１とＣＳＩ−ＲＳ＃２を伝送すれば、端末は、ＣＳＩ−ＲＳ＃１とＣＳＩ−ＲＳ＃２からそれぞれの分散アンテナと端末間のチャネル状態を測定することができる。この場合、第３分散アンテナ３８０をＤ−ｐｏｒｔ＃１と呼び、第４分散アンテナ３９０をＤ−ｐｏｒｔ＃２と区別して呼ぶことにする。

もし、第３分散アンテナ３８０と第４分散アンテナ３９０が同一のパターンのＣＳＩ−ＲＳ＃３を伝送すれば、端末は、ＣＳＩ−ＲＳ＃３から第３分散アンテナ３８０と第４分散アンテナ３９０を区分することができないようになる。そして、端末は、ＣＳＩ−ＲＳ＃３から端末と前記分散アンテナ間のチャネル状態を測定するようになる。この場合、第３分散アンテナ３８０と第４分散アンテナ３９０を結合し、Ｄ−ｐｏｒｔ＃３と呼ぶことにする。この際、Ｃ−ｐｏｒｔ及びＤ−ｐｏｒｔそれぞれに対するＣＳＩ−ＲＳ伝送のための時間−周波数資源は、相互間に互いに重ならないようにして、互いに相互干渉を発生させないようにする。

ＬＴＥ−Ａシステムで端末が最初にシステムに接続する場合、端末は、まず、セル探索（ｃｅｌｌ ｓｅａｒｃｈ）を通じてダウンリンク時間及び周波数領域同期を合わせてセルＩＤを獲得する。そして、基地局からシステム情報を受信し、システム帯域幅など送受信と関連した基本的なパラメータ値を獲得する。その後、端末は、基地局とのリンクを接続状態（ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｓｔａｔｅ）に切り替えるためにランダムアクセス（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ）手続を行う。図５を参照して詳しく説明する。

図５は、従来技術によるランダムアクセス手続を示す図である。

図５を参照すれば、ランダムアクセス手続の第１段階５０１として、端末は、ランダムアクセスプリアンブル（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｐｒｅａｍｂｌｅ）を基地局に伝送する。それでは、基地局は、端末と基地局間の伝送遅延値を測定し、アップリンク同期を合わせる。この際、端末は、どんなランダムアクセスプリアンブルを使用するかは、あらかじめ与えられたランダムアクセスプリアンブルセット内で任意に選択する。そして、ランダムアクセスプリアンブルの初期伝送電力は、端末が測定した基地局と端末間の経路損失（ｐａｔｈｌｏｓｓ）によって定められる。

第２段階５０２で、基地局は、第１段階で測定した伝送遅延値から端末にタイミング調節命令を伝送する。また、基地局は、スケージュリング情報として端末が使用するアップリンク資源及び電力制御命令を一緒に伝送する。もし、端末が第２段階５０２で基地局からスケージュリング情報（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｒｅｓｐｏｎｓｅ）を受信しなければ、第１段階５０１をさらに進行する。

第３段階５０３で、端末は、基地局に自分の端末ＩＤを含むアップリンクデータ（ｍｅｓｓａｇｅ ３）を第２段階５０２で割り当てられたアップリンク資源を通じて伝送する。この際、端末の伝送タイミング及び伝送電力は、第２段階５０２で基地局から受信した命令に従う。最後に、第４段階５０４で、基地局は、端末が他の端末と衝突なしにランダムアクセスを行ったものと判断されれば、第３段階５０３でアップリンクデータを伝送した端末のＩＤを含むデータ（ｍｅｓｓａｇｅ ４）を当該端末に伝送する。端末は、基地局から第４段階５０４で基地局が伝送した信号が受信されれば、ランダムアクセスが成功したことを判断する。

もし、端末が第３段階５０３で伝送したデータと他の端末のデータが互いに衝突し、基地局が端末からのデータ信号受信に失敗すれば、基地局は、端末にこれ以上のデータ伝送をしない。これより、端末は、一定時間区間の間に基地局から第４段階５０４で伝送されるデータ受信をしなければ、ランダムアクセス手続失敗として判断し、第１段階５０１からさらに始まる。そして、ランダムアクセスに成功すれば、端末は、ランダムアクセスによって電力制御（ｐｏｗｅｒ ｃｏｎｔｒｏｌ）された端末の伝送電力値を基準にして基地局に伝送するアップリンクデータチャネルあるいは制御チャネルの初期伝送電力を設定する。

したがって、ＤＡＳあるいはＤＡＳとＣＡＳが混在されたシステムで端末がランダムアクセス手続を行う場合、ランダムアクセスプリアンブル伝送電力を効率的に決定する方法が必要である。これより、本発明の目的は、ＬＴＥ−Ａシステムを基盤としてＤＡＳ（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ａｎｔｅｎｎａ Ｓｙｓｔｅｍ）が構築されたとき、端末がランダムアクセスを行う場合、効果的に電力制御をする方法と関連装置を提案することにある。

本発明は、前述した問題を解決するためになされたもので、少なくとも下記で記述される利点を提供する。

したがって、本発明は、ＤＡＳまたはＤＡＳ及びＣＡＳが設定されたシステムで端末のランダムアクセス過程でランダムアクセスプリアンブル伝送電力を決定する方法を提供する。

本発明の他の態様は、ＤＡＳ基盤のＬＴＥ−Ａシステムで端末のランダムアクセスのための伝送電力制御方法及び装置を提供する。

本発明による移動通信システムで端末のランダムアクセスを行うための電力制御方法は、基地局からランダムアクセスプリアンブルを伝送するための伝送電力情報が含まれた制御情報を受信する過程と、前記伝送電力情報を利用して伝送電力を算出する過程と、前記算出された伝送電力で前記ランダムアクセスプリアンブルを伝送する過程と、を含むことを特徴とする。

また、本発明による移動通信システムで電力を制御する端末は、基地局からランダムアクセスプリアンブルを伝送するための伝送電力情報が含まれた制御情報を受信する受信部と、前記伝送電力情報を利用してランダムアクセスプリアンブル伝送電力を制御する電源制御制御機と、前記制御された伝送電力で前記ランダムアクセスプリアンブルを伝送する伝送部と、を含むことを特徴とする。

また、本発明による移動通信システムで基地局のランダムアクセス実行方法は、端末のランダムアクセスプリアンブル伝送のためのアンテナ基準伝送電力情報が含まれた制御情報を前記端末に伝送する過程と、前記端末からランダムアクセスプリアンブルを受信する過程と、前記ランダムアクセスプリアンブルに対応してランダムアクセス応答を前記端末に伝送する過程と、前記端末から前記端末識別子を含むアップリンクデータを受信する過程と、前記端末識別子を含むデータを前記端末に伝送する段階と、を含む。

また、本発明による移動通信システムでランダムアクセスを行う基地局は、端末と信号を送受信する送受信機と；端末のランダムアクセスプリアンブル伝送のためのアンテナ基準伝送電力情報が含まれたシステム情報を生成して伝送し、前記端末からランダムアクセスプリアンブル受信時に、ランダムアクセス応答を前記端末に伝送するように制御し、前記端末から前記端末識別子を含むアップリンクデータ（ｍｅｓｓａｇｅ ３）受信時に、前記端末識別子を含むデータ（ｍｅｓｓａｇｅ ４）を前記端末に伝送するように制御する電力制御制御機と；を含む。

本発明によれば、ＤＡＳ（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ａｎｔｅｎｎａ Ｓｙｓｔｅｍ）で端末がランダムアクセスを行う場合、効果的な電力制御方法を提供することによって、端末の不要な電力消耗を防止し、システムに及ぶ干渉量を最小化する。

図１は、従来技術による中央集中型アンテナが配置されたセルラ移動通信システムの構造を示す図である。 図２は、従来技術によるＬＴＥ−Ａシステムで基地局が端末に伝送するＣＳＩ−ＲＳの位置を示す図である。 図３は、従来技術によるセルラ移動通信システムにＣＡＳとＤＡＳ（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ａｎｔｅｎｎａ Ｓｙｓｔｅｍ）を一緒に構築したシステム構成の一例を示す図である。 図４は、従来技術による中央アンテナがセル内の様々な地域に分散配置されたシステム構成を示す図である。 図５は、従来技術によるランダムアクセス手続を示す図である。 図６は、本発明の実施例による伝送電力制御方法を示す概念図である。 図７は、本発明の第１実施例による伝送電力制御のための移動通信システムを示す図である。 図８は、本発明の第１実施例による端末のランダムアクセス手続を示す図である。 図９は、本発明の第１実施例よって基地局が端末からランダムアクセスを行う手続を示す図である。 図１０は、本発明の第２実施例による伝送電力制御のための移動通信システムを示す図である。 図１１は、本発明の第２実施例による端末のランダムアクセス手続を示す図である。 図１２は、本発明の第２実施例による基地局のランダムアクセス手続を示す図である。 図１３は、本発明の実施例による端末装置を示す図である。 図１４は、本発明の実施例による基地局装置を示す図である。

以下、本発明の実施例を添付の図面を参照して詳しく説明する。また、本発明を説明するにあたって関連された公知の機能あるいは構成に対する具体的な説明が本発明の要旨を不明にすることができると判断された場合、その詳細な説明を省略する。そして、後述する用語は、本発明での機能を考慮して定義された用語であって、これは、ユーザ、運用者の意図または慣例などによって変わることができる。したがって、その定義は、本明細書全般の内容に基づいて行われなければならない。

また、本発明の実施例を具体的に説明するにあたって、ＬＴＥ−Ａ（あるいはＡｄｖａｎｃｅｄ Ｅ−ＵＴＲＡ）システムを主な対象とするが、本発明の主な要旨は、類似の技術的背景及びチャネル形態を有するその他の通信システムにも本発明の範囲を大きく逸脱しない範囲で少しの変形で適用可能であり、これは、本発明の技術分野において熟練された技術的知識を有する者の判断で可能だろう。

本発明の主な要旨は、複数のアンテナがセル内に配置されたＤＡＳあるいはＤＡＳ（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ａｎｔｅｎｎａ Ｓｙｓｔｅｍ）とＣＡＳ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ａｎｔｅｎｎａ Ｓｙｓｔｅｍ）が混在されたシステムで、端末とそれぞれのａｎｔｅｎｎａ ｐｏｒｔとの間の多重リンクのうち最もチャネル環境に優れたリンクを介して端末がランダムアクセスを行うことができる。そのために、端末は、基地局から受信されたアンテナ基準伝送電力情報を利用してランダムアクセスプリアンブルを伝送するための伝送電力情報を算出する。ここで、アンテナ基準伝送電力情報は、端末と各アンテナの経路損失（ｐａｔｈｌｏｓｓ）を算出するためのチャネル状態参照信号及び端末と最も近くに位置するアンテナによる電力調整パラメータを含む。本発明によれば、端末のランダムアクセスプリアンブルの伝送電力が最小化され、端末の電力消耗が減少し、干渉が低減する効果的な方法を提供する

図６は、本発明の実施例による伝送電力制御方法を示す概念図である。

図６を参照すれば、セル内に第１アンテナ６１０と第２アンテナ６２０が地理的に分散して配置され、各アンテナの端末６３０と無線経路の経路損失（ｐａｔｈｌｏｓｓ；ＰＬ）がＰＬ１とＰＬ２として与えられると仮定する。この際、ＰＬ１がＰＬ２より小さいので（ＰＬ１＜ＰＬ２）、第１アンテナ６１０と端末６３０間のチャネル環境が相対的に第２アンテナ６２０と端末６３０との間のチャネル環境より良いと言える。

第１アンテナ６１０及び第２アンテナ６２０は、それぞれ独立的なＣＳＩ−ＲＳを定義し、端末６３０が各アンテナに対するチャネル状態を測定することができるようにする。この場合、第１アンテナ６１０を論理的な概念のａｎｔｅｎｎａ ｐｏｒｔ １、第２アンテナ６２０を論理的な概念のａｎｔｅｎｎａ ｐｏｒｔ ２と呼ぶことがある。もし同一のＣＳＩ−ＲＳが複数の物理的なアンテナから伝送されれば、端末６３０は、それぞれの物理的なアンテナを区分せず、１つのａｎｔｅｎｎａ ｐｏｒｔとして認識するようになる。

Ｐａｔｈｌｏｓｓは、チャネル環境の良し悪しを示す１つの指標であって、値が大きいほどチャネル環境が悪い状態を示す。そして、Ｐａｔｈｌｏｓｓは、経時による変化量が少ない特徴がある。通常ｐａｔｈｌｏｓｓ（ＰＬ）は、端末が基地局から受信したＲＳ（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ）から［数式１］によって計算する。

［数式１］
ＰＬ＝ｒｅｆｅｒｅｎｃｅＳｉｇｎａｌＰｏｗｅｒ−ＲＳＲＰ

［数式１］で‘ｒｅｆｅｒｅｎｃｅＳｉｇｎａｌＰｏｗｅｒ’は、基地局が端末にシグナリングを通じて通知したＲＳの基地局伝送電力を示し、‘ＲＳＲＰ（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｐｏｗｅｒ）’は、ＲＳを受信した端末が測定したＲＳの受信信号強度を示す。

端末は、ｐａｔｈｌｏｓｓが大きいほど良くないチャネル環境を克服するために、伝送しようとする信号の伝送電力を相対的に大きく設定して伝送しなければならない。しかし、端末の伝送電力が大きければ、結果的に端末の電力消耗量が大きくなるようになる。また、干渉量も増加し、システム性能に良くない影響を及ぼすようになる。したがって、ＤＡＳ方式の移動通信システムで端末と基地局の複数のアンテナとの間の多重リンクのうちチャネル環境が最も優れたリンクを適応的に選択し、端末の伝送電力を調節することができれば、端末の電力消耗量をも低減するようになり、干渉量をも低減することができるようになる

図７は、本発明の第１実施例による伝送電力制御のための移動通信システムを示す図である。特に、図７は、端末が各アンテナ別に測定されたｐａｔｈｌｏｓｓを利用してランダムアクセスプリアンブル伝送電力を適応的に設定する方法を説明する。

図７を参照すれば、中央アンテナ（Ｃｅｎｔｒａｌ ａｎｔｅｎｎａ）７１０、第１分散アンテナ（ｆｉｒｓｔ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ａｎｔｅｎｎａ）７２０及び第２分散アンテナ７３０が１つのセルを構成し、端末７４０と通信を行う。この際、それぞれの中央アンテナ７１０、第１分散アンテナ７２０及び第２分散アンテナ７３０は、互いに異なるパターンのＣＳＩ−ＲＳを伝送すると仮定する。アンテナ別に互いに異なるパターンのＣＳＩ−ＲＳが伝送されることによって、端末７４０は、それぞれのアンテナ別にチャネル状態を測定することができる。

図７で、中央アンテナ７１０は、Ｃ−ｐｏｒｔ、第１分散アンテナ７２０は、Ｄ−ｐｏｒｔ＃１、第２分散アンテナ７３０は、Ｄ−ｐｏｒｔ＃２とマッピングされると仮定する。そして、中央アンテナ７１０、第１分散アンテナ７２０及び第２分散アンテナ７３０は、基地局の中央制御機に連結されていると仮定する。端末７４０は、第１分散アンテナ７２０と地理的に最も近く、第２分散アンテナ７３０と地理的に最も遠く位置する。したがって、端末７４０と各アンテナ７１０、７２０、７３０との間に位置する地形地物の差異がないと仮定すれば、端末７４０と中央アンテナ７１０、第１分散アンテナ７２０及び第２分散アンテナ７３０との間のそれぞれのｐａｔｈｌｏｓｓは、ＰＬ２＜ＰＬ１＜ＰＬ３の関係になる。この際、ＰＬ１は、端末７４０と中央アンテナ７１０との間のｐａｔｈｌｏｓｓ、ＰＬ２は、端末５４０と第１分散アンテナ７２０との間のｐａｔｈｌｏｓｓ、ＰＬ３は、端末７４０と第２分散アンテナ７３０との間のｐａｔｈｌｏｓｓを示す。そして、端末は、それぞれａｎｔｅｎｎａ ｐｏｒｔ別に定義されたチャネル状態参照信号（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｔａｔｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ−Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ；ＣＳＩ−ＲＳ）を通じて各アンテナのｐａｔｈｌｏｓｓを測定することができる。

ＬＴＥ−ＡシステムのＣＡＳ方式で端末のランダムアクセスプリアンブル伝送電力Ｐ_{ＰＲＡＣＨ}は、ｄＢｍ単位で表現される［数式２］のように定められる。

［数式２］
Ｐ_{ＰＲＡＣＨ}＝ｍｉｎ｛Ｐ_ＣＭＡＸ、ＰＲＥＡＭＢＬＥ＿ＲＥＣＥＩＶＥＤ＿ＴＡＲＧＥＴ＿ＰＯＷＥＲ＋ＰＬ｝［ｄＢｍ］
−Ｐ_ＣＭＡＸ：端末に許容された最大伝送電力であって、端末のクラス及び上位シグナリングの設定によって定められる。
−ＰＲＥＡＭＢＬＥ＿ＲＥＣＥＩＶＥＤ＿ＴＡＲＧＥＴ＿ＰＯＷＥＲ：基地局がランダムアクセスプリアンブルを受信するために必要とするランダムアクセスプリアンブル受信電力であって、上位シグナリングされるパラメータによって定められる。
−ＰＬ：基地局と端末との間のｐａｔｈｌｏｓｓ

しかし、ＣＡＳとは異なって、ＤＡＳで基地局の送受信アンテナが地理的に分散しているので、端末７４０とそれぞれのアンテナ７１０、７２０、７３０との間のｐａｔｈｌｏｓｓは、互いに異なっている値を有するようになる。

図７の参照番号７５０、参照番号７６０、参照番号７７０は、それぞれ端末７４０と中央アンテナ７１０、端末７４０と第１分散アンテナ７２０、端末７４０と第２分散アンテナ７３０間のｐａｔｈｌｏｓｓをＣＡＳ方式で伝送電力を算出する［数式２］に適用する場合を示す。計算された端末７４０のランダムアクセスプリアンブル伝送電力は、それぞれ参照番号７９１、参照番号７９２、参照番号７９３になることができる。そして、端末７４０と中央アンテナ７１０間の伝送電力は、参照番号７９２であり、端末７４０と第１分散アンテナ７２０間の伝送電力は、参照番号７９１であり、端末７４０と第２分散アンテナ７３０間の伝送電力は、参照番号７９３である。

端末が参照番号７９１で示されたようにランダムアクセスプリアンブル伝送電力を決定して伝送する場合、少なくとも第１分散アンテナ７２０がランダムアクセスプリアンブルを成功的に受信することができる。そして、端末７４０が参照番号７９２で示されたようにランダムアクセスプリアンブル伝送電力を決定して伝送する場合、少なくとも中央アンテナ７１０がランダムアクセスプリアンブルを成功的に受信することができる。また、端末が参照番号７９３で示されたようにランダムアクセスプリアンブル伝送電力を決定して伝送する場合、少なくとも第２分散アンテナ７３０がランダムアクセスプリアンブルを成功的に受信することができる。

中央アンテナ７１０、第１分散アンテナ７２０、及び第２分散アンテナ７３０は、中央制御機と連結されている。したがって、基地局の観点で少なくともいずれか１つのアンテナを通じてランダムアクセスプリアンブル受信が成功されれば、最終的にランダムアクセスプリアンブル受信に成功したと言える。そして、端末７４０の伝送電力ができるだけ最小化されれば、端末７４０の電力消耗も最小化されることができる。また、システムの観点で不要な干渉が発生しないので、システム性能劣化が防止される。したがって、第１実施例では、端末７４０が各アンテナのｐａｔｈｌｏｓｓのうち最も小さいｐａｔｈｌｏｓｓ値を利用して伝送電力を決定する方法を提案する。すなわち端末は、伝送電力算出時に［数式２］を［数式３］に代替してランダムアクセスプリアンブル伝送電力を決定することができる。

［数式３］
Ｐ_{ＰＲＡＣＨ}＝ｍｉｎ｛Ｐ_ＣＭＡＸ、ＰＲＥＡＭＢＬＥ＿ＲＥＣＥＩＶＥＤ＿ＴＡＲＧＥＴ＿ＰＯＷＥＲ＋ｍｉｎ（ＰＬ（ｋ））｝［ｄＢｍ］
−ＰＬ（ｋ）は、端末とｋ番目のａｎｔｅｎｎａ ｐｏｒｔ間のｐａｔｈｌｏｓｓ

図７の参照番号７８０は、［数式３］を適用して端末のランダムアクセスプリアンブル伝送電力を参照番号７９０として決定する例を示す。

図８は、本発明の第１実施例によって端末でランダムアクセスを行う手続を示す図である。

図８を参照すれば、端末は８０１段階で、セル探索を通じてダウンリンク時間及び周波数同期を合わせて、セルＩＤを獲得する。そして、端末は、８０２段階で、基地局からランダムアクセスプリアンブルを伝送するためのアンテナ基準伝送電力情報が含まれたシステム情報を受信する。ここで、端末は、受信されたシステム情報を通じてシステム帯域幅、ランダムアクセス関連パラメータ、ランダムアクセスプリアンブルを伝送するためのアンテナ基準伝送電力情報である各アンテナ（ａｎｔｅｎｎａ ｐｏｒｔ）のｐａｔｈｌｏｓｓ（ＰＬ）測定のためのＣＳＩ−ＲＳパターン情報など送受信と関連した基本的なパラメータ値を獲得する。

端末は、８０３段階で、獲得したＣＳＩ−ＲＳパターン情報から端末と各アンテナ（ａｎｔｅｎｎａ ｐｏｒｔ）間のｐａｔｈｌｏｓｓを測定及び比較する。次に、端末は、８０４段階で、［数式３］を利用してランダムアクセスプリアンブル伝送に必要な伝送電力を決定する。すなわち端末は、端末と各アンテナのｐａｔｈｌｏｓｓを測定し、測定されたｐａｔｈｌｏｓｓ値のうち最も小さいｐａｔｈｌｏｓｓを確認する。そして、端末は、確認された最も小さいｐａｔｈｌｏｓｓ値を数式３に適用して伝送電力を決定する。

端末は、８０５段階で、決定した伝送電力でランダムアクセスプリアンブル（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｐｒｅａｍｂｌｅ）を伝送する。その後、端末は、８０６段階で、基地局からｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｒｅｓｐｏｎｓｅが受信されるかを判断する。もし、一定時間の間にｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｒｅｓｐｏｎｓｅを受信しなければ、端末は、８０５段階に戻って、さらにランダムアクセスプリアンブル伝送を行う。しかし、８０６段階で、ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｒｅｓｐｏｎｓｅが受信されれば、端末は、８０７段階で、ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｒｅｓｐｏｎｓｅに含まれたスケージュリング情報によってｍｅｓｓａｇｅ ３を基地局に伝送する。

次に、端末は、８０８段階で、基地局からｍｅｓｓａｇｅ ４を受信したかを判断する。もし、一定時間が経過しても、ｍｅｓｓａｇｅ ４を受信しなければ、端末は、８０５段階に移動し、さらにランダムアクセスプリアンブル伝送を行う。しかし、８０８段階で、ｍｅｓｓａｇｅ ４が受信されれば、端末でのすべてのランダムアクセス手続が成功的に終わる。

図９は、本発明の第１実施例によって基地局が端末からランダムアクセスを行う手続を示す図である。

図９を参照すれば、基地局は、９０１段階で、システム情報、ランダムアクセス関連パラメータ、各アンテナ（ａｎｔｅｎｎａ ｐｏｒｔ）のＣＳＩ−ＲＳパターン情報など送受信と関連した基本的なパラメータ値を端末に伝送する。そして、基地局は、９０２段階で、端末からランダムアクセスプリアンブルを受信したかを確認する。もし、ランダムアクセスプリアンブルを受信しなければ、基地局は、９０２段階に戻って、端末からランダムアクセスプリアンブルを受信するまで待機する。

一方、ランダムアクセスプリアンブル受信に成功すれば、基地局は、９０３段階で、端末から受信したランダムアクセスプリアンブルから端末に対するタイミング調節命令とスケージュリング情報を含むｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｒｅｓｐｏｎｓｅを生成し、端末に伝送する。９０４段階で、基地局は、端末からｍｅｓｓａｇｅ ３を受信したかを確認する。もし、ｍｅｓｓａｇｅ ３を成功的に受信すれば、基地局は、９０５段階で、ｍｅｓｓａｇｅ ４を端末に伝送する。一方、ｍｅｓｓａｇｅ ３が受信されなければ、基地局は、９０２段階に戻って、端末から次回のランダムアクセスプリアンブルを受信するまで待機する。

第１実施例の変形された例として、端末がどんなランダムアクセスプリアンブルを使用するかを任意に選択することなく、基地局が端末が使用しなければならないランダムアクセスプリアンブルを指定し、シグナリングすることができる。このように基地局が指定して端末に通知したランダムアクセスプリアンブルを‘指定ランダムアクセスプリアンブル（ｄｅｄｉｃａｔｅｄ ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｐｒｅａｍｂｌｅ）’と言う。‘指定ランダムアクセスプリアンブル（ｄｅｄｉｃａｔｅｄ ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｐｒｅａｍｂｌｅ）’を使用したランダムアクセス手続では、互いに異なる端末の間にランダムアクセスが衝突する可能性がない。したがって、これに対応する手続である端末のランダムアクセス手続のうち図８の８０７段階と８０８段階及び基地局のランダムアクセス手続のうち図９の９０４段階と９０５段階が不要である。

また、端末のセル間の切替手続であるハンドオーバー（ｈａｎｄｏｖｅｒ）実行時にランダムアクセス手続が必要なことがある。さらに詳しく説明すれば、基地局が端末にセルＡからセルＢへハンドオーバーを指示すれば、端末は、セルＢに対してランダムアクセスを行い、セルＢでの通信を行うための作業を進行する。この場合、第１実施例の変形として、８０２段階で、基地局は、端末にセルＡとセルＢ、複数のセルに対する各アンテナのＰＬ測定のためのＣＳＩ−ＲＳパターン情報セットを通知する。

例えば、基地局は、ＣＳＩ−ＲＳパターン情報セット＝｛ＣＳＩ−ＲＳパターン情報＃１、ＣＳＩ−ＲＳパターン情報＃２、ＣＳＩ−ＲＳパターン情報＃３、ＣＳＩ−ＲＳパターン情報＃４、ＣＳＩ−ＲＳパターン情報＃５、ＣＳＩ−ＲＳパターン情報＃６｝を端末に通知する。そして、基地局は、そのうち端末が実際ＰＬ測定のためにどんなＣＳＩ−ＲＳパターン情報を使用しなければならないかを追加的にシグナリングを通じて通知する。

もし、端末がセルＡに位置する場合、基地局は、ＣＳＩ−ＲＳパターン情報セット内で端末がＰＬ測定のために使用するＣＳＩ−ＲＳパターン情報＃１、ＣＳＩ−ＲＳパターン情報＃２、ＣＳＩ−ＲＳパターン情報＃３を通知する。そして、セルＡからセルＢへ端末のハンドオーバーを指示する場合、基地局は、ＣＳＩ−ＲＳパターン情報セット内で端末がＰＬ測定のために使用するＣＳＩ−ＲＳパターン情報＃４、ＣＳＩ−ＲＳパターン情報＃５、ＣＳＩ−ＲＳパターン情報＃６を通知することができる。このような過程を通じて、基地局は、セル間の区分なしに全体システム内の各アンテナのＰＬ測定のためのＣＳＩ−ＲＳパターン情報を端末に通知することができる。また、基地局は、状況によって一部のＣＳＩ−ＲＳパターン情報をＰＬ測定に使用するように端末に通知することができる。端末は、基地局から通知されたＣＳＩ−ＲＳパターン情報を利用してＰＬ測定を行い、伝送電力を決定する。この場合、端末は、前記［数式３］に示すように、端末と通知されたＣＳＩ−ＲＳパターンに対応する各アンテナのＰＬのうち最も小さいＰＬ値を利用して伝送電力を決定することができる。あるいは、端末と通知されたＣＳＩ−ＲＳパターンに対応する各アンテナのＰＬに対する平均値をＰＬとして判断し、伝送電力を決定することもできる。

図１０は、本発明の第２実施例による伝送電力制御のための移動通信システムを示す図である。特に、図１０は、端末が所定のアンテナとのチャネル環境を補償するためのパラメータを基地局からシグナリングされて、ランダムアクセスプリアンブル伝送電力を決定する方法を説明する。

図１０を参照すれば、中央アンテナ（Ｃｅｎｔｒａｌ ａｎｔｅｎｎａ）１０１０、第１分散アンテナ（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ａｎｔｅｎｎａ）１０２０、及び第２分散アンテナ（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ａｎｔｅｎｎａ）１０３０が１つのセルを構成し、端末１０４０と通信を行う例示を示す。それぞれの中央アンテナ１０１０と第１及び第２分散アンテナ１０２０、１０３０は、互いに異なるパターンのＣＳＩ−ＲＳを伝送する。すなわち、中央アンテナ１０１０は、Ｃ−ｐｏｒｔ、第１分散アンテナ１０２０は、Ｄ−ｐｏｒｔ＃１、第２分散アンテナ１０３０は、Ｄ−ｐｏｒｔ＃２とマッピングされる。そして、すべての中央アンテナ１０１０と第１及び第２分散アンテナ１０２０、１０３０は、基地局の中央制御機に連結されていると仮定する。

第２実施例において、端末は、ｐａｔｈｌｏｓｓ測定を１つのアンテナに対して行うことを仮定し、セル全体領域をカバーするＣ−ｐｏｒｔと端末間のｐａｔｈｌｏｓｓを測定する。これより、基地局は、端末の位置情報に基づいて端末のランダムアクセスプリアンブル伝送電力を調節するための追加的な電力調整パラメータΔをシグナリングする。そして、端末は、ランダムアクセスプリアンブル伝送電力を次の［数式４］によって決定する。

［数式４］
Ｐ_{ＰＲＡＣＨ}＝ｍｉｎ｛Ｐ_ＣＭＡＸ、ＰＲＥＡＭＢＬＥ＿ＲＥＣＥＩＶＥＤ＿ＴＡＲＧＥＴ＿ＰＯＷＥＲ＋ＰＬ＋Δ｝［ｄＢｍ］
−Ｐ_ＣＭＡＸ：端末に許容された最大伝送電力であって、端末のクラス及び上位シグナリングの設定によって定められる。
−ＰＲＥＡＭＢＬＥ＿ＲＥＣＥＩＶＥＤ＿ＴＡＲＧＥＴ＿ＰＯＷＥＲ：基地局がランダムアクセスプリアンブルを受信するために必要とするランダムアクセスプリアンブル受信電力であって、上位シグナリングされるパラメータによって定められる。
−ＰＬ：基地局と端末間のｐａｔｈｌｏｓｓ
−Δ：端末のランダムアクセスプリアンブル伝送電力を調節するための追加的な電力調整パラメータであって、端末の位置情報によって変更されることができる。

図１０の参照番号１０５０は、［数式４］によって、Δ１０６０の追加的な電力調整を利用して端末がランダムアクセスプリアンブル伝送電力を参照番号１０８０として決定した例を示す。ここで、Δは、端末の位置情報によって端末と近いアンテナを基準に生成される電力調整パラメータである。これにより、Δは、‘０’または負数の値を有することができる。

もし、端末が［数式２］によってランダムアクセスプリアンブルの伝送電力を計算すれば、参照番号１０７０になる。しかし、端末がΔを利用してランダムアクセスプリアンブル伝送電力を算出すれば、［数式２］によって算出された伝送電力よりもΔ１０６０分だけ伝送電力を少なく消費するようになる。

図１１は、本発明の第２実施例によって端末のランダムアクセスを行う手続を示す図である。

図１１を参照すれば、端末は、１１０１段階で、セル探索を通じてダウンリンク時間及び周波数同期を合わせて、セルＩＤを獲得する。そして、端末は、１１０２段階で、基地局からランダムアクセスプリアンブルを伝送するためのアンテナ基準伝送電力情報が含まれたシステム情報を受信する。そして、端末は、システム情報を利用してシステム帯域幅、ランダムアクセス関連パラメータ、アンテナ基準伝送電力情報であるランダムアクセスプリアンブル伝送電力調整のためのΔ情報など送受信と関連した基本的なパラメータ値を獲得する。Δは、基地局が端末の位置情報を確認し、確認された端末の位置と近接したアンテナを基準にして伝送電力を制御するために設定されるパラメータである。

端末は、１１０３段階で、獲得したランダムアクセス関連パラメータとランダムアクセスプリアンブル伝送電力調整のための電力調整パラメータであるΔ情報及びＣ−ｐｏｒｔに対するｐａｔｈｌｏｓｓ測定値を利用した［数式４］によってランダムアクセスプリアンブル伝送に必要な伝送電力を決定する。そして、端末は、１１０４段階で、決定した伝送電力でランダムアクセスプリアンブル（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ ｐｒｅａｍｂｌｅ）を伝送する。

次に、端末は、１１０５段階で、基地局からｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｒｅｓｐｏｎｓｅが受信されるかを判断する。もし、一定時間の間にｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｒｅｓｐｏｎｓｅを受信しなければ、端末は、１１０４段階に戻って、さらにランダムアクセスプリアンブル伝送を行う。しかし、１１０５段階で、ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｒｅｓｐｏｎｓｅが受信されれば、端末は、１１０６段階に移動し、ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｒｅｓｐｏｎｓｅに含まれたスケージュリング情報によってｍｅｓｓａｇｅ ３を基地局に伝送する。

そして、端末は、１１０７段階で、基地局からｍｅｓｓａｇｅ ４が受信されるかを判断する。もし一定時間が経過しても、ｍｅｓｓａｇｅ ４が受信されなければ、端末は、１１０４段階に移動し、さらにランダムアクセスプリアンブル伝送を行う。しかし、１１０７段階で、ｍｅｓｓａｇｅ ４が受信されれば、すべてのランダムアクセス手続が成功的に終了する。

図１２は、第２実施例によって基地局のランダムアクセス手続を示す図である。

図１２を参照すれば、基地局は、１２０１段階で、システム情報、ランダムアクセス関連パラメータ、ランダムアクセスプリアンブル伝送電力調整のためのΔ情報など送受信と関連した基本的なパラメータ値を端末に伝送する。そして、基地局は、１２０２段階で、端末からランダムアクセスプリアンブル（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ ｐｒｅａｍｂｌｅ）を受信したかを判断する。もし、ランダムアクセスプリアンブルが受信されなければ、基地局は、１２０２段階で、端末からランダムアクセスプリアンブルが受信されるまで待機する。

一方、ランダムアクセスプリアンブル受信に成功すれば、基地局は、１２０３段階で、端末から受信したランダムアクセスプリアンブルから端末に対するタイミング調節命令とスケージュリング情報を含むｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｒｅｓｐｏｎｓｅを生成し、端末に伝送する。そして、基地局は、１２０４段階で、端末からｍｅｓｓａｇｅ ３が受信されるかを判断する。もし、ｍｅｓｓａｇｅ ３を受信しなければ、基地局は、１２０２段階に移動し、端末から次回のランダムアクセスプリアンブルが受信されるまで待機する。一方、ｍｅｓｓａｇｅ ３が成功的に受信されれば、基地局は、１２０５段階で、ｍｅｓｓａｇｅ ４を端末に伝送する。そして、端末は、ｍｅｓｓａｇｅ ４を成功的に受信することによって、ランダムアクセス手続を終了することができる。

第２実施例は、さまざまな変形が可能である。一例として、端末がどんなランダムアクセスプリアンブルを使用するか任意に選択せず、基地局が端末が使用しなければならないランダムアクセスプリアンブルを指定してシグナリングすることができる。このように基地局が指定して端末に通知したランダムアクセスプリアンブルを‘指定ランダムアクセスプリアンブル（ｄｅｄｉｃａｔｅｄ ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｐｒｅａｍｂｌｅ）’と言う。この場合、基地局は、Δを別にシグナリングせず、‘指定ランダムアクセスプリアンブル’から暗黙的に把握することができるようにして、追加的なシグナリングオーバーヘッドを低減することができる。例えば、次のように‘指定ランダムアクセスプリアンブル’とΔとの関係をあらかじめ定義し、基地局と端末が共通に認知するように運用することができる。

指定ランダムアクセスプリアンブル１〜指定ランダムアクセスプリアンブルｋ１→Δ１
指定ランダムアクセスプリアンブルｋ１＋１〜指定ランダムアクセスプリアンブルｋ２→Δ２
指定ランダムアクセスプリアンブルｋ２＋１〜指定ランダムアクセスプリアンブルｋ３→Δ３
…

このように‘指定ランダムアクセスプリアンブル’を使用したランダムアクセス手続では、互いに異なる端末の間にランダムアクセスの衝突する可能性がない。したがって、これに対応する手続である端末のランダムアクセス手続に関する図１１の１１０６段階と１１０７段階及び基地局のランダムアクセス手続に関する図１２の１２０４段階と１２０５段階が削除されることができる。

図１３は、本発明の実施例による端末装置を示す図である。

図１３を参照すれば、ランダムアクセスプリアンブル伝送のために、端末は、伝送しようとするランダムアクセスプリアンブルを生成するランダムアクセスプリアンブル生成器（Ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｐｒｅａｍｂｌｅ ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）１３１０、伝送しようとする信号をＲＥ（ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｅｌｅｍｅｎｔ）にマッピングするＲＥマッパー（ＲＥ ｍａｐｐｅｒ）１３２０、端末が生成したランダムアクセスプリアンブルは、前記ＲＥマッパー１３２０を通じてあらかじめ指定された周波数領域にマッピングされた後、ＩＦＦＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）プロセッシング１３３０を経てＩＦ（ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）及びＲＦ（ｒａｄｉｏｆ ｒｅｑｕｅｎｃｙ）処理部１３４０を通過し、伝送部（ＴＸ）１３５０を通じて基地局に伝送される。

そして、端末は、受信部（ＲＸ）１３６０を通じて基地局からシステム情報を受信する。この際、システム情報には、システム帯域幅、ランダムアクセス関連パラメータとアンテナ基準伝送電力情報である各アンテナのＣＳＩ−ＲＳパターン情報、ランダムアクセスプリアンブル伝送電力調整のためのΔ情報など送受信と関連した基本パラメータ値を含む。

端末は、経路損失測定器（Ｐａｔｈｌｏｓｓ ｅｓｔｉｍａｔｏｒ）１３７０から基地局と端末間のｐａｔｈｌｏｓｓ、または各アンテナと端末機間のｐａｔｈｌｏｓｓを確認する。そして、端末は、パラメータ獲得部（Ｐａｒａｍｅｔｅｒ ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ）１３８０を通じて基地局から提供されたランダムアクセス関連パラメータを獲得する。次に、端末は、確認されたｐａｔｈｌｏｓｓとランダムアクセス関連パラメータを利用して電源制御制御機（Ｐｏｗｅｒ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）１３９０で端末のランダムアクセスプリアンブル伝送電力を調節する。具体的に、端末は、本発明の第１実施例あるいは第２実施例に説明した方法によってランダムアクセスプリアンブル伝送電力値を決定する。また、ランダムアクセスプリアンブルの電力調節のために、電源制御制御機１３９０は、ランダムアクセスプリアンブル生成器１３１０あるいはＩＦ／ＲＦ処理部１３４０を制御する。

図１４は、本発明の実施例による基地局装置を示す図である。

図１４を参照すれば、基地局は、受信部（ＲＸ）１４０１を通じて端末から受信された信号をＲＦ／ＩＦ信号処理するＲＦ／ＩＦ部１４０２、ＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）プロセッシングを行うＦＦＴ部１４０３、ＲＥデマッパー（ＲＥ ｄｅｍａｐｐｅｒ）１４０４、ランダムアクセスプリアンブル検出器（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓｐｒｅａｍｂｌｅ ｄｅｔｅｃｔｏｒ）１４０５、電力制御制御機（Ｐｏｗｅｒ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）１４０６などで構成される。

電力制御制御機１４０６は、端末の位置によって適切なランダムアクセスプリアンブル伝送のための電力制御パラメータを生成し、制御情報生成器（Ｃｏｎｔｒｏｌ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）１４０７に印加する。制御情報生成器１４０７は、電力制御制御機１４０６から入力された電力制御パラメータとランダムアクセスプリアンブル検出器１４０５から基地局がランダムアクセスプリアンブルを成功的に受信したか否かなどの情報を入力されて、これに対応する制御情報を生成する。このように生成された制御情報は、エンコーダー（Ｅｎｃｏｒｄｅｒ）１４０８を通じてエラー訂正能力が付与され、変調器（Ｍｏｄｕｌａｔｏｒ）１４０９で変調シンボルで構成された後、ＲＥマッパー（ＲＥ ｍａｐｐｅｒ）１４１０で所定の時間−周波数資源にマッピングされる。次に、ＩＦＦＴプロセッシング１４１１を経てＩＦ（ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）処理部及びＲＦ（ｒａｄｉｏｆ ｒｅｑｕｅｎｃｙ）処理部１４１２を通過し、伝送部（ＴＸ）１４１３を通じて端末に伝送される。

本明細書と図面に開示された本発明の実施例は、本発明の技術内容を容易に説明し、本発明の理解を助けるために特定例を提示したものに過ぎず、本発明の範囲を限定しようとするものではない。ここに開示された実施例以外にも、本発明の技術的思想に基づく他の変形例が実施可能であることは、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者に自明である。

１００ 第１セル
１１０ 第２セル
１２０ 第３セル
１３０ 中央アンテナ
１４０ 第１端末
１５０ 第２端末
３４０ 第１端末
３５０ 第２端末
３６０ 第１分散アンテナ
３７０ 第２分散アンテナ
３８０ 第３分散アンテナ
３９０ 第４分散アンテナ
４００ 第１セル
４１０ 第２セル
４２０ 第３セル
４３０ 第１中央アンテナ
４３１ 第２中央アンテナ
４３２ 第３中央アンテナ
４３３ 第４中央アンテナ
４３４ 第５中央アンテナ
４４０ 第１端末
４５０ 第２端末
４６０ 第１分散アンテナ
４７０ 第２分散アンテナ
４８０ 第３分散アンテナ
４９０ 第４分散アンテナ
５４０ 端末
６１０ 第１アンテナ
６２０ 第２アンテナ
６３０ 端末
７１０ 中央アンテナ
７１０ 中央アンテナ
７２０ 第１分散アンテナ
７３０ 第２分散アンテナ
７４０ 端末
１３１０ ランダムアクセスプリアンブル生成器
１３２０ マッパー
１３４０ 処理部
１３７０ 経路損失測定器
１３８０ パラメータ獲得部
１３９０ 電源制御制御機
１４０２、ＦＦＴ 部
１４０３、ＲＥ 部
１４０４ デマッパー
１４０５ ランダムアクセスプリアンブル検出器
１４０６ 電力制御制御機
１４０７ 制御情報生成器
１４０８ エンコーダー
１４０９ 変調器
１４１０ マッパー
１４１１ プロセッシング
１４１２ 処理部
ＲＸ１３６０ 受信部
ＲＸ１４０１ 受信部
ＴＸ１３５０ 伝送部
ＴＸ１４１３ 伝送部

Claims (16)

1. 移動通信システムで端末のランダムアクセスを行うための電力制御方法において、
   基地局からランダムアクセスプリアンブルを伝送するための伝送電力情報が含まれたシステム情報を受信する過程と、
   前記受信された伝送電力情報を利用して伝送電力を算出する過程と、
   前記算出された伝送電力で前記ランダムアクセスプリアンブルを伝送する過程と、を含むことを特徴とする端末の電力制御方法。
2. 前記アンテナ基準伝送電力情報は、
   各アンテナの経路損失を測定するためのチャネル状態参照信号パターン情報または前記端末と近いアンテナと関連した電力調整パラメータのうちいずれか１つを含むことを特徴とする請求項１に記載の端末の電力制御方法。
3. 前記伝送電力情報から前記チャネル状態参照信号パターン情報を獲得する過程と、
   前記獲得したチャネル状態参照信号パターン情報を利用して前記各アンテナの経路損失を測定する過程と、
   最も小さい値を有する経路損失を利用して前記伝送電力を算出する過程と、を含むことを特徴とする請求項２に記載の端末の電力制御方法。
4. 前記伝送電力情報から前記電力調整パラメータを獲得する過程と、
   前記確認された電力調整パラメータと端末と基地局間の経路損失を利用して伝送電力を算出する過程と、を含むことを特徴とする請求項２に記載の端末の電力制御方法。
5. 前記伝送電力情報は、
   基地局からシグナリングされた指定ランダムアクセスプリアンブルと、前記受信された指定ランダムアクセスプリアンブルにマッピングされた電力調整パラメータとを含むことを特徴とする請求項４に記載の端末の電力制御方法。
6. 複数のセルに対する各アンテナの経路損失測定のためのチャネル状態参照信号パターン情報セットを受信する過程と、
   前記セットのうち、経路損失測定のために使用しなければならない特定チャネル状態参照信号パターン情報を受信する過程と、
   前記受信したチャネル状態参照信号パターン情報を利用して前記伝送電力を算出する過程と、をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の端末の電力制御方法。
7. 移動通信システムで電力を制御する端末において、
   基地局からランダムアクセスプリアンブルを伝送するための伝送電力情報が含まれたシステム情報を受信する受信部と、
   前記伝送電力情報を利用してランダムアクセスプリアンブル伝送電力を制御する電源制御制御機と、
   前記制御された伝送電力で前記ランダムアクセスプリアンブルを伝送する伝送部と、を含むことを特徴とする端末。
8. 前記アンテナ基準伝送電力情報は
   各アンテナの経路損失を測定するためのチャネル状態参照信号パターン情報または前記端末と近いアンテナと関連した電力調整パラメータのうち少なくともいずれか１つを含むことを特徴とする請求項７に記載の端末。
9. 前記電源制御制御機は、
   前記伝送電力情報からチャネル状態参照信号パターンを獲得するパラメータ獲得部と；
   前記チャネル状態参照信号パターンを使用して各アンテナに対する経路損失を測定する経路損失測定部と；を含み、
   前記電源制御制御機は、最も小さい値を有する経路損失を利用して前記ランダムアクセスプリアンブル伝送電力を制御することを特徴とする請求項８に記載の端末。
10. 前記電源制御制御機は、
    前記伝送電力情報が前記電力制御パラメータを含む場合、
    パラメータ獲得部を通じて獲得された前記電力調整パラメータと経路損失測定器を通じて測定された端末と基地局間の経路損失を利用して前記ランダムアクセスプリアンブル伝送電力を制御することを特徴とする請求項８に記載の端末。
11. 前記伝送電力情報は、
    基地局からシグナリングされた指定ランダムアクセスプリアンブルと、前記受信された指定ランダムアクセスプリアンブルにマッピングされた電力調整パラメータとを含み、
    前記電源制御制御機は、
    前記指定ランダムアクセスプリアンブルにマッピングされた電力制御パラメータに基盤して前記ランダムアクセスプリアンブル伝送電力を制御することを特徴とする請求項８に記載の端末。
12. 前記電源制御制御機は、
    複数のセルに対する各アンテナの経路損失測定のためのチャネル状態参照信号パターン情報セットを受信し、前記セットのうち経路損失測定のために使用しなければならない特定チャネル状態参照信号パターン情報を受信し、前記受信したチャネル状態参照信号パターン情報を利用して前記伝送電力を算出するように制御することを特徴とする請求項８に記載の端末。
13. 移動通信システムで基地局のランダムアクセス実行方法において、
    端末のランダムアクセスプリアンブル伝送のためのアンテナ基準伝送電力情報が含まれたシステム情報を前記端末に伝送する過程と、
    前記端末からランダムアクセスプリアンブルを受信する過程と、
    前記ランダムアクセスプリアンブルに対応してランダムアクセス応答を前記端末に伝送する過程と、
    前記端末から前記端末識別子を含むアップリンクデータを受信する過程と、
    前記端末識別子を含むデータを前記端末に伝送する段階と、を含み、
    前記アンテナ基準伝送電力情報は、各アンテナの経路損失を測定するためのチャネル状態参照信号パターン情報または前記端末と近いアンテナを基準に生成された電力調整パラメータのうちいずれか１つを含むことを特徴とする基地局のランダムアクセス実行方法。
14. 複数のセルに対する各アンテナの経路損失測定のためのチャネル状態参照信号パターン情報セットを前記端末に伝送する過程と、
    前記セットのうち、経路損失測定のために使用しなければならない特定チャネル状態参照信号パターン情報を前記端末に伝送する過程と、をさらに含むことを特徴とする請求項１３に記載のランダムアクセス実行方法。
15. 移動通信システムでランダムアクセスを行う基地局において、
    端末と信号を送受信する送受信機と；
    端末のランダムアクセスプリアンブル伝送のためのアンテナ基準伝送電力情報が含まれたシステム情報を生成して伝送し、前記端末からランダムアクセスプリアンブル受信時に、ランダムアクセス応答を前記端末に伝送するように制御し、前記端末から前記端末識別子を含むアップリンクデータ（ｍｅｓｓａｇｅ ３）受信時に、前記端末識別子を含むデータ（ｍｅｓｓａｇｅ ４）を前記端末に伝送するように制御する電力制御制御機と；を含み、
    前記アンテナ基準伝送電力情報は、各アンテナの経路損失を測定するためのチャネル状態参照信号パターン情報または前記端末と近いアンテナを基準に生成された電力調整パラメータのうちいずれか１つを含むことを特徴とする基地局。
16. 前記電力制御制御機は、
    複数のセルに対する各アンテナの経路損失測定のためのチャネル状態参照信号パターン情報セットを前記端末に伝送し、前記セットのうち経路損失測定のために使用しなければならない特定チャネル状態参照信号パターン情報を前記端末に伝送するように制御することを特徴とする請求項１５に記載の基地局。