JP2016127436A - 無線機器、及び、送信電力制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】無線機器の消費電力を抑制する。【解決手段】無線機器２０は、受信部２２２と検出部２２１と制御部３００とを備える。受信部２２２は、基地局からの送信電力制御情報を受信する。検出部２２１は、上記基地局からの無線信号の受信強度を検出する。制御部３００は、上記検出した受信強度に基づいて、上記送信電力制御情報が示す送信電力制御量を補正する。【選択図】図３

Description

本発明は、無線機器、及び、送信電力制御方法に関する。

基地局と無線機器とを備える無線通信システムが知られている（例えば、特許文献１乃至４を参照）。無線通信システムは、無線信号の送信タイミングを制御するＴＡ（Ｔｉｍｉｎｇ Ａｄｖａｎｃｅ）情報に基づいて、送信電力制御情報が示す送信電力制御量を補正する。ＴＡ情報は、無線信号が無線機器から基地局まで伝搬する時間が長くなるほど、送信タイミングを早める指示を含む。

特開２０１４−３６２７２号公報 特開２００６−２８７４８９号公報 特開平８−１６８０７５号公報 特開２００６−１７３９３７号公報

ＴＡ情報は、受信された無線信号に対して、復調及び復号化を行なった後、復号化後の信号に対して、ＭＡＣ（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）と呼ばれる通信プロトコルに従った処理を行なうことにより取得される。従って、ＴＡ情報を含む信号が受信されてから、ＴＡ情報が取得されるまでに要する時間は長くなりやすい。このため、上記無線機器においては、送信電力制御量の補正が遅延しやすい。この結果、送信電力が無駄に大きくなることにより、無線機器が消費する電力（消費電力）が過大になることがある。

一つの側面として、本発明の目的の一つは、無線機器の消費電力を抑制することにある。

一つの側面では、無線機器は、基地局からの送信電力制御情報を受信する受信部と、上記基地局からの無線信号の受信強度を検出する検出部と、上記検出した受信強度に基づいて、上記送信電力制御情報が示す送信電力制御量を補正する制御部と、を備える。

無線機器の消費電力を抑制できる。

送信電力制御の一例を表すブロック図である。 実施形態に係る無線通信システムの構成の一例を表すブロック図である。 図２に示す無線機器の構成の一例を表すブロック図である。 図３に示す送信電力制御部の構成の一例を表すブロック図である。 図３に示す送信電力制御部が記憶する、ＴＡ値と電力閾値とを対応付けた情報の一例を表すテーブルである。 判定期間における受信強度の変化の一例を表すグラフである。 判定期間における受信強度の変化の一例を表すグラフである。 判定期間における受信強度の変化の一例を表すグラフである。 図３に示す送信電力制御部により決定される電力閾値の変化の一例を表すグラフである。 図３に示す送信電力制御部が実行する処理の一例を表すフローチャートである。 図２に示す無線機器における送信電力の変化の一例を表すグラフである。

図１に例示するように、基地局９１は、無線機器９２により送信された無線信号を受信し、受信強度検出部９１１にて、受信した無線信号の強度（換言すると、受信強度）を検出する。

基地局９１は、検出された受信強度が所定の閾値以下である場合、ＴＰＣ送信部９１２にて、送信電力の増加を表す送信電力制御量を示すＴＰＣ命令を無線機器９２へ送信する。ＴＰＣは、Ｔｒａｎｓｍｉｔ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌの略記である。一方、基地局９１は、検出された受信強度が上記閾値よりも大きい場合、ＴＰＣ送信部９１２にて、送信電力の減少を表す送信電力制御量を示すＴＰＣ命令を無線機器９２へ送信する。

無線機器９２は、ＴＰＣ受信部９２１にて、基地局９１により送信されたＴＰＣ命令を受信する。無線機器９２は、送信電力制御部９２２にて、上りリンクにおける無線信号の送信電力を、ＴＰＣ命令が示す送信電力制御量だけ変化させる。

ところで、基地局９１と無線機器９２との間の通信の品質が低くなるほど、基地局９１から送信されたＴＰＣ命令を、無線機器９２が正しく受信できない確率が高くなる。また、基地局９１と無線機器９２との間の通信の品質が急速に変化した場合、基地局９１により送信されたＴＰＣ命令が、最新の通信の品質を反映していないことがある。

従って、無線機器９２は、送信電力を、ＴＰＣ命令が示す送信電力制御量だけ変化させた場合に、送信電力を適切に制御できないことがある。この場合、送信電力が無駄に大きくなることにより、無線機器９２が電力を浪費することがある。また、この場合、上りリンクにおける無線信号の送信電力を、基地局９１と無線機器９２との間の通信の品質に応じた適切な値に制御できないことがある。

そこで、実施形態においては、基地局からの無線信号の受信強度に基づいて、送信電力制御情報が示す送信電力制御量を補正する。これによれば、無線機器の消費電力を抑制できる。また、ＴＡ情報に基づいて、送信電力制御情報が示す送信電力制御量を補正する場合よりも、送信電力制御量を迅速に補正できる。従って、送信電力の増加を早期に抑制できる。この結果、無線機器の消費電力を抑制できる。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。ただし、以下に説明される実施形態は例示である。従って、以下に明示しない種々の変形や技術が実施形態に適用されることは排除されない。なお、以下の実施形態で用いる図面において、同一の符号を付した部分は、変更又は変形が明示されない限り、同一若しくは同様の部分を表す。

＜実施形態＞
（構成）
図２に例示するように、実施形態に係る無線通信システム１は、例示的に、Ｍ個の基地局１０−１，１０−２，…，１０−Ｍと、Ｎ個の無線機器２０−１，２０−２，…，２０−Ｎと、を備える。

本例では、Ｍは、１以上の整数を表す。また、以下において、基地局１０−ｍは、区別する必要がない場合、基地局１０とも表される。ｍは、１からＭの整数を表す。本例では、Ｎは、１以上の整数を表す。また、以下において、無線機器２０−ｎは、区別する必要がない場合、無線機器２０とも表される。ｎは、１からＮの整数を表す。

無線通信システム１は、基地局１０と、無線機器２０と、の間で、所定の無線通信方式に従った無線通信を行なう。例えば、無線通信方式は、ＬＴＥ方式である。ＬＴＥは、Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎの略記である。なお、無線通信方式は、ＬＴＥ方式と異なる方式（例えば、ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ、又は、ＷｉＭＡＸ等の方式）であってもよい。ＷｉＭＡＸは、Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ ｆｏｒ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ａｃｃｅｓｓの略記である。

各基地局１０は、無線エリアを形成する。なお、各基地局１０は、複数の無線エリアを形成してもよい。無線エリアは、カバレッジ・エリア、又は、通信エリアと表されてもよい。例えば、無線エリアは、マクロセル、マイクロセル、ナノセル、ピコセル、フェムトセル、ホームセル、スモールセル、又は、セクタセル等のセルと表されてよい。各基地局１０−ｍは、基地局１０−ｍが形成する無線エリア内に位置する無線機器２０と無線通信を行なう。

各基地局１０は、通信回線を介して通信可能に通信網（例えば、コアネットワーク）ＮＷに接続されている。基地局１０と通信網ＮＷとの間のインタフェースは、Ｓ１インタフェースと表されてもよい。また、基地局１０間のインタフェースは、Ｘ２インタフェースと表されてもよい。

無線通信システム１のうちの基地局１０よりも通信網（即ち、上位）ＮＷ側の部分は、ＥＰＣと表されてもよい。ＥＰＣは、Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ｃｏｒｅの略記である。無線通信システム１のうちの基地局１０により形成される部分は、Ｅ−ＵＴＲＡＮと表されてもよい。Ｅ−ＵＴＲＡＮは、Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋの略記である。

各無線機器２０−ｎは、無線機器２０−ｎが位置する無線エリアにおいて提供されている無線リソースを用いて、当該無線エリアを形成する基地局１０と無線通信を行なう。なお、無線機器２０は、無線端末、無線装置、移動局、移動端末、端末装置、又は、ユーザ端末（ＵＥ；Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）と表されてもよい。例えば、無線機器２０は、携帯電話機、スマートフォン、センサ、又は、メータ（測定器）等である。無線機器２０は、ユーザによって携帯されていてもよいし、車両等の移動体に搭載されていてもよいし、固定されていてもよい。

本例では、基地局１０から無線機器２０へ送信される無線信号は、下りリンクにおける無線信号と表される。また、本例では、無線機器２０から基地局１０へ送信される無線信号は、上りリンクにおける無線信号と表される。

図３に例示するように、無線機器２０−ｎは、例示的に、無線処理部２１と、ＢＢ部２２と、ＭＡＣ処理部２３と、複数（本例では、２個）のアンテナ２４−１及び２４−２と、を備える。ＢＢは、Ｂａｓｅｂａｎｄの略記である。ＭＡＣは、Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌの略記である。なお、無線機器２０−ｎが備えるアンテナの数は、１つ又は３つ以上であってもよい。

無線処理部２１は、基地局１０から無線にて送信された信号をアンテナ２４−１及び２４−２を介して受信する。無線処理部２１は、受信した信号に対して、周波数変換（ここでは、ダウンコンバート）を行なう。変換後の信号は、ＢＢ信号と表されてよい。無線処理部２１は、ＢＢ信号をＢＢ部２２へ出力する。

また、無線処理部２１には、ＢＢ部２２からＢＢ信号が入力される。無線処理部２１は、入力されたＢＢ信号に対して、周波数変換（ここでは、アップコンバート）を行なう。更に、無線処理部２１には、ＢＢ部２２から送信電力値が入力される。無線処理部２１は、送信される無線信号の送信電力が、入力された送信電力値に一致するように、周波数変換後の信号を増幅し、増幅後の信号をアンテナ２４−１及び２４−２を介して基地局１０へ送信する。

ＢＢ部２２は、探索部２２１と、復調部２２２と、復号化部２２３と、符号化部２２４と、変調部２２５と、を備える。

探索部２２１には、無線処理部２１からＢＢ信号が入力される。探索部２２１は、入力されたＢＢ信号に基づいて、通信先の基地局１０を識別する。更に、探索部２２１は、入力されたＢＢ信号に基づいて、パス及びパスタイミングの検出等を行なう。

加えて、探索部２２１は、入力されたＢＢ信号に基づいて、無線機器２０−ｎが受信した無線信号の強度（換言すると、受信強度）を検出し、検出した受信強度を変調部２２５へ出力する。本例では、受信強度の検出は、サブフレーム毎に行なわれる。本例では、各サブフレームは、無線信号の、所定の時間長（本例では、１ｍｓ）を有する要素である。探索部２２１は、基地局１０からの無線信号の強度を検出する検出部の一例である。
更に、探索部２２１は、入力されたＢＢ信号を復調部２２２へ出力する。

復調部２２２には、探索部２２１からＢＢ信号が入力される。復調部２２２は、入力されたＢＢ信号を復調する。復調部２２２は、復調したＢＢ信号を復号化部２２３へ出力する。復調部２２２は、復調したＢＢ信号からＴＰＣ命令を取得し、取得したＴＰＣ命令を変調部２２５へ出力する。ＴＰＣ命令は、制御チャネルにて送信されてよい。

本例では、ＴＰＣ命令は、サブフレーム毎に送信される。本例では、ＴＰＣ命令は、ＴＰＣ値を含む。例えば、ＴＰＣ値は、１ビットの情報である。ＴＰＣ値は、送信電力制御量を示す送信電力制御情報の一例である。復調部２２２は、基地局１０からの送信電力制御情報を受信する受信部の一例である。

復号化部２２３には、復調部２２２からＢＢ信号が入力される。復号化部２２３は、入力されたＢＢ信号に対して、復号化処理を行なう。復号化部２２３は、処理後のＢＢ信号をＭＡＣ処理部２３へ出力する。

符号化部２２４には、ＭＡＣ処理部２３からＢＢ信号が入力される。符号化部２２４は、入力されたＢＢ信号に対して、符号化処理を行なう。符号化部２２４は、処理後のＢＢ信号を変調部２２５へ出力する。

変調部２２５には、復調部２２２からＴＰＣ命令が入力される。更に、変調部２２５には、後述するように、ＭＡＣ処理部２３からＴＡ（Ｔｉｍｉｎｇ Ａｄｖａｎｃｅ）情報が入力される。ＴＡ情報は、無線信号が送信されるタイミング（換言すると、送信タイミング）を制御する情報である。本例では、ＴＡ情報は、無線信号が無線機器２０から基地局１０まで伝搬する時間が長くなるほど、送信タイミングを早める指示を含む。ＴＡ情報は、送信タイミング制御情報と表されてよい。

変調部２２５には、符号化部２２４からＢＢ信号が入力される。変調部２２５は、入力されたＢＢ信号を変調する。変調部２２５は、無線処理部２１により無線信号が送信されるタイミングが、入力されたＴＡ情報に基づくタイミングに調整されるように、変調後のＢＢ信号を無線処理部２１へ出力する。

変調部２２５は、送信電力制御部３００を備える。送信電力制御部３００は、変調部２２５に入力された、受信強度、ＴＰＣ命令及びＴＡ情報に基づいて、送信電力値を決定し、決定した送信電力値を無線処理部２１へ出力する。送信電力制御部３００は、受信強度に基づいて、送信電力制御情報が示す送信電力制御量を補正する制御部の一例である。送信電力制御部３００については、後述する。

ＭＡＣ処理部２３には、復号化部２２３からＢＢ信号が入力される。ＭＡＣ処理部２３は、入力されたＢＢ信号に対して、ＭＡＣレイヤにおける処理を行なう。例えば、ＭＡＣレイヤにおける処理は、ＭＡＣに従ったフレームのヘッダに対する処理を含む。ＭＡＣ処理部２３は、処理後のデータを出力する。例えば、出力されたデータは、上位レイヤにおける処理が行なわれた後に、無線機器２０のユーザに対して出力されてよい。
更に、本例では、ＭＡＣ処理部２３は、入力されたＢＢ信号からＴＡ情報を取得し、取得したＴＡ情報を変調部２２５へ出力する。

ＭＡＣ処理部２３には、データが入力される。例えば、データは、無線機器２０のユーザにより入力されたデータに対して、上位レイヤにおける処理が行なわれた後のデータであってよい。ＭＡＣ処理部２３は、入力されたデータに対してＭＡＣレイヤにおける処理を行なうことにより、ＢＢ信号を生成し、生成したＢＢ信号を符号化部２２４へ出力する。

送信電力制御部３００について説明を加える。
図４に例示するように、送信電力制御部３００は、送信電力制御量取得部３０１と、電力閾値決定部３０２と、記憶部３０３と、受信強度変化判定部３０４と、送信電力変化量取得部３０５と、送信電力制御量補正部３０６と、を備える。

送信電力制御量取得部３０１は、復調部２２２から入力されるＴＰＣ命令に含まれるＴＰＣ値を取得し、取得したＴＰＣ値に基づいて送信電力制御量を取得する。本例では、送信電力制御量の単位は、ｄＢｍである。

本例では、送信電力制御量取得部３０１は、ＴＰＣ値と、送信電力制御量と、を対応付けた情報を予め記憶する。本例では、送信電力制御量取得部３０１は、ＴＰＣ値としての「０」と、送信電力制御量としての「−１」と、を対応付けた情報と、ＴＰＣ値としての「１」と、送信電力制御量としての「＋１」と、を対応付けた情報と、を記憶する。

従って、ＴＰＣ値が「０」である場合、ＴＰＣ値は、送信電力制御量が「−１ｄＢｍ」であることを表す。更に、ＴＰＣ値が「１」である場合、ＴＰＣ値は、送信電力制御量が「＋１ｄＢｍ」であることを表す。
送信電力制御量取得部３０１は、取得した送信電力制御量を送信電力制御量補正部３０６へ出力する。

電力閾値決定部３０２は、ＭＡＣ処理部２３から入力されたＴＡ情報に基づいて、電力閾値を決定し、決定した電力閾値を送信電力制御量補正部３０６へ出力する。本例では、電力閾値の決定及び電力閾値の出力は、所定の決定周期が経過する毎に行なわれる。例えば、決定周期は、複数（例えば、数個から数十個）のサブフレームに対応する時間である。

本例では、ＴＡ情報は、ＴＡ値を含む。本例では、ＴＡ値は、正の整数を有する。本例では、ＴＡ値は、ＴＡ値が大きくなるほど、送信タイミングを早めることを表す。本例では、ＴＡ値が大きくなることは、基地局１０と無線機器２０との間の距離が長くなることを表すと捉えられてよい。また、ＴＡ値が大きくなることは、無線信号が無線機器２０から基地局１０まで伝搬する時間が長くなることを表すと捉えられてよい。

図５に例示するように、電力閾値決定部３０２は、ＴＡ値と電力閾値とを対応付けた情報を予め記憶する。本例では、電力閾値決定部３０２により記憶されている情報における電力閾値は、その電力閾値と対応付けられたＴＡ値が大きくなるほど大きくなる。例えば、電力閾値決定部３０２は、ＴＡ値の最小値としての「０」と、電力閾値としての「−２５ｄＢｍ」と、を対応付けた情報と、ＴＡ値の最大値としての「２０５１２」と、電力閾値としての「＋１０ｄＢｍ」と、を対応付けた情報と、を含む情報を記憶する。

なお、ＴＡ値と電力閾値とを対応付けた情報は、無線機器２０のユーザにより入力された情報、又は、基地局１０から受信された情報に基づいて変更されてもよい。
本例では、電力閾値の決定は、電力閾値決定部３０２により記憶されている情報と、ＭＡＣ処理部２３から電力閾値決定部３０２に入力されたＴＡ情報に含まれるＴＡ値と、に基づいて行なわれる。

なお、送信電力制御部３００は、所定の電力閾値を予め記憶し、ＴＡ情報に基づく電力閾値の決定に代えて、ＴＡ情報に基づかずに、記憶している電力閾値を用いてもよい。この場合、送信電力制御部３００は、電力閾値決定部３０２を不要としてよい。

記憶部３０３は、探索部２２１から受信強度が入力される毎に、入力された受信強度と、受信強度が検出された時点と、を対応付けた情報を記憶する。更に、記憶部３０３は、後述するように送信電力制御量補正部３０６により送信電力値が出力される毎に、出力された送信電力値と、送信電力がその送信電力値に制御される時点と、を対応付けた情報を記憶する。

受信強度変化判定部３０４は、記憶部３０３に記憶されている、受信強度と、その受信強度が検出された時点と、を対応付けた情報に基づいて、判定期間において受信強度が増加したか否かを判定する。本例では、判定期間は、上記判定が行なわれる時点と、その時点よりも所定の判定時間だけ前の時点と、の間の期間である。例えば、判定期間は、サブフレームに同期するように設定されてよい。本例では、判定時間は、数個から数十個のサブフレームに対応する時間である。例えば、判定時間は、５ｍｓから３０ｍｓの間の時間であってよい。

本例では、図６に例示するように、受信強度変化判定部３０４は、時点ｔ_１０から時点ｔ_１１までの判定期間において受信強度が単調に増加した場合、判定期間において受信強度が増加したと判定する。本例では、受信強度変化判定部３０４は、判定期間において受信強度が単調に増加しなかった場合、判定期間において受信強度が増加しなかったと判定する。

なお、図７に例示するように、受信強度変化判定部３０４は、判定期間が開始する時点ｔ_１０における受信強度よりも、判定期間が終了する時点ｔ_１１における受信強度が大きい場合、判定期間において受信強度が増加したと判定してもよい。この場合、受信強度変化判定部３０４は、判定期間が終了する時点における受信強度が、判定期間が開始する時点における受信強度以下である場合、判定期間において受信強度が増加しなかったと判定してよい。

また、図８に例示するように、受信強度変化判定部３０４は、判定期間における受信強度を近似した直線（換言すると、近似直線）Ｌ１の傾きが正の値を有する場合、判定期間において受信強度が増加したと判定してもよい。例えば、受信強度変化判定部３０４は、最小二乗法を用いて近似直線の傾きを算出してよい。この場合、受信強度変化判定部３０４は、判定期間における受信強度を近似した直線の傾きが０以下である場合、判定期間において受信強度が増加しなかったと判定してよい。

例えば、受信強度が増加することは、基地局１０と無線機器２０との間の通信の品質が高くなることを表すと捉えられてよい。また、受信強度が増加することは、基地局１０と無線機器２０との間の通信路又は伝搬路の状態が良好になることを表すと捉えられてよい。また、受信強度が増加することは、基地局１０と無線機器２０との間の距離が短くなることを表すと捉えられてよい。
受信強度変化判定部３０４は、上記判定の結果を送信電力制御量補正部３０６へ出力する。

送信電力変化量取得部３０５は、記憶部３０３に記憶されている、送信電力値と、送信電力がその送信電力値に制御される時点と、を対応付けた情報に基づいて、判定期間における送信電力値の変化量（換言すると、送信電力変化量）を取得する。本例では、送信電力変化量取得部３０５は、判定期間が終了する時点の送信電力値から、判定期間が開始する時点の送信電力値を減じた値を、判定期間における送信電力変化量として取得する。
送信電力変化量取得部３０５は、取得した送信電力変化量を送信電力制御量補正部３０６へ出力する。

本例では、送信電力制御量補正部３０６は、下記の第１乃至第４の条件のすべてが満足された場合、送信電力制御量取得部３０１から入力された送信電力制御量を補正する。

第１の条件は、送信電力制御量取得部３０１から送信電力制御量補正部３０６に入力された送信電力制御量が正の値である、という条件である。換言すると、第１の条件は、ＴＰＣ命令が送信電力の増加を指示する、という条件である。

第２の条件は、送信電力変化量取得部３０５から入力された送信電力変化量が、所定の変化量閾値よりも大きい、という条件である。本例では、変化量閾値は、送信電力制御量補正部３０６により予め記憶されている。なお、変化量閾値は、無線機器２０のユーザにより入力された情報、又は、基地局１０から受信された情報に基づいて変更されてもよい。

第３の条件は、送信電力の制御に用いられている送信電力値が、電力閾値決定部３０２から入力された電力閾値よりも大きい、という条件である。本例では、送信電力の制御に用いられている送信電力値は、第１乃至第４の条件が満足されるか否かが判定される時点にて送信電力の制御に用いられている送信電力値である。

第４の条件は、判定期間において受信強度が増加している、という条件である。本例では、上述したように、第４の条件が満足されるか否かは、受信強度変化判定部３０４により判定される。

補正後の送信電力制御量は、補正後制御量と表されてよい。本例では、補正後制御量は、指示制御量に所定の補正係数を乗じた値である。指示制御量は、送信電力制御量取得部３０１から送信電力制御量補正部３０６に入力された送信電力制御量である。送信電力制御量補正部３０６は、補正係数を予め記憶する。本例では、補正係数は、１よりも小さい。例えば、補正係数は、０．２５又は０．５である。なお、補正係数は、０又は負の値であってもよい。

本例では、補正後制御量は、指示制御量よりも小さい。換言すると、送信電力制御量補正部３０６による送信電力制御量の補正は、送信電力制御情報が示す送信電力制御量を減少させる。

なお、補正係数は、無線機器２０のユーザにより入力された情報、又は、基地局１０から受信された情報に基づいて変更されてもよい。また、送信電力制御量補正部３０６は、補正係数に代えて、指示制御量よりも小さい補正後制御量を予め記憶するとともに、補正係数に基づく補正に代えて、指示制御量を、記憶している補正後制御量に置換することにより、送信電力制御量の補正を行なってよい。

送信電力制御量補正部３０６は、上記の第１乃至第４の条件のすべてが満足された場合、送信電力の制御に用いられている送信電力値に補正後制御量を加えた値を送信電力値として無線処理部２１へ出力する。換言すると、この場合、送信電力制御量補正部３０６は、送信電力制御情報としてのＴＰＣ値が示す送信電力制御量を補正し、補正した送信電力制御量だけ送信電力値を変更し、変更後の送信電力値を出力する。

一方、送信電力制御量補正部３０６は、上記の第１乃至第４の条件の少なくとも１つが満足されない場合、送信電力の制御に用いられている送信電力値に指示制御量を加えた値を送信電力値として無線処理部２１へ出力する。換言すると、この場合、送信電力制御量補正部３０６は、送信電力制御情報としてのＴＰＣ値が示す送信電力制御量を補正せずに、その送信電力制御量だけ送信電力値を変更し、変更後の送信電力値を出力する。

なお、送信電力制御量補正部３０６は、上記の第２乃至第４の条件の少なくとも１つ、及び、上記の第１の条件が満足された場合、送信電力制御量取得部３０１から入力された送信電力制御量を補正してもよい。例えば、送信電力制御量補正部３０６は、上記の第２乃至第４の条件のうちの所定の２つの条件、及び、上記の第１の条件が満足された場合、送信電力制御量取得部３０１から入力された送信電力制御量を補正してもよい。

（動作）
無線通信システム１の動作について、図９乃至図１１を参照しながら説明する。
無線機器２０は、上記決定周期が経過する毎に、ＴＡ情報に基づいて、電力閾値を決定する。例えば、図９に例示するように、時点ｔ_１にて無線機器２０が取得したＴＡ情報に含まれるＴＡ値が、時点ｔ_２にて無線機器２０が取得したＴＡ情報に含まれるＴＡ値よりも小さい場合を想定する。

この場合、時点ｔ_１にて無線機器２０が決定する電力閾値ｆ_１は、時点ｔ_２にて無線機器２０が決定する電力閾値ｆ_２よりも小さい。本例では、電力閾値は、最大電力よりも小さく、且つ、最小電力よりも大きい。最大電力は、無線機器２０における送信電力の最大値である。最小電力は、無線機器２０における送信電力の最小値である。

更に、無線機器２０は、サブフレームが受信される毎に、受信されたサブフレームに対して、図１０に例示する処理を実行する。本例では、無線機器２０は、復調部２２２により取得されたＴＰＣ命令に含まれるＴＰＣ値を取得し、取得したＴＰＣ値に基づいて送信電力制御量を取得する（図１０のステップＳ１０１）。

次いで、無線機器２０は、取得した送信電力制御量が送信電力の増加を示すか否かを判定する（図１０のステップＳ１０２）。本例では、無線機器２０は、取得した送信電力制御量が正の値を有する場合、送信電力制御量が送信電力の増加を示すと判定する。

ここでは、ＴＰＣ値が「１」である（換言すると、送信電力制御量が「＋１ｄＢｍ」である）場合を想定する。この場合、無線機器２０は、「Ｙｅｓ」と判定し、判定期間における送信電力変化量を取得する（図１０のステップＳ１０３）。次いで、無線機器２０は、取得した送信電力変化量が変化量閾値よりも大きいか否かを判定する（図１０のステップＳ１０４）。

ここでは、送信電力変化量が変化量閾値よりも大きい場合を想定する。この場合、無線機器２０は、「Ｙｅｓ」と判定し、現時点の送信電力値が、決定された電力閾値のうちの最新の値よりも大きいか否かを判定する（図１０のステップＳ１０５）。

ここでは、現時点の送信電力値が、決定された電力閾値のうちの最新の値よりも大きい場合を想定する。この場合、無線機器２０は、「Ｙｅｓ」と判定し、探索部２２１にて検出された受信強度が判定期間において増加しているか否かを判定する（図１０のステップＳ１０６）。

ここでは、判定期間において受信強度が増加している場合を想定する。この場合、無線機器２０は、「Ｙｅｓ」と判定し、ステップＳ１０１にて取得した送信電力制御量を補正する（図１０のステップＳ１０７）。本例では、無線機器２０は、ステップＳ１０１にて取得した送信電力制御量に補正係数を乗じた値に、送信電力制御量を補正する。

次いで、無線機器２０は、現時点の送信電力値に、送信電力制御量（ここでは、補正後制御量）を加えた値を送信電力値として算出し、基地局１０へ送信される無線信号の送信電力を、算出した送信電力値に一致するように制御する。換言すると、無線機器２０は、無線信号の送信電力を補正後制御量だけ変化（ここでは、送信電力を増加）させる（図１０のステップＳ１０８）。

次いで、無線機器２０は、現時点の時間と、ステップＳ１０８にて算出した送信電力値と、探索部２２１にて検出された受信強度の最新の値と、を対応付けて記憶する（図１０のステップＳ１０９）。その後、無線機器２０は、図１０に例示する処理を終了する。

次に、送信電力変化量が変化量閾値以下である場合を想定する。この場合、無線機器２０は、ステップＳ１０４にて「Ｎｏ」と判定し、送信電力制御量を補正せずにステップＳ１０８へ進む。従って、この場合、無線機器２０は、現時点の送信電力値に、送信電力制御量（ここでは、指示制御量）を加えた値を送信電力値として算出し、基地局１０へ送信される無線信号の送信電力を、算出した送信電力値に一致するように制御する。換言すると、無線機器２０は、無線信号の送信電力を指示制御量だけ変化（ここでは、送信電力を増加）させる（図１０のステップＳ１０８）。次いで、無線機器２０は、ステップＳ１０９の処理を実行した後、図１０に例示する処理を終了する。

次に、現時点の送信電力値が、決定された電力閾値のうちの最新の値以下である場合を想定する。この場合、無線機器２０は、ステップＳ１０５にて「Ｎｏ」と判定し、送信電力制御量を補正せずにステップＳ１０８へ進む。従って、この場合、無線機器２０は、現時点の送信電力値に、送信電力制御量（ここでは、指示制御量）を加えた値を送信電力値として算出し、基地局１０へ送信される無線信号の送信電力を、算出した送信電力値に一致するように制御する。換言すると、無線機器２０は、無線信号の送信電力を指示制御量だけ変化（ここでは、送信電力を増加）させる（図１０のステップＳ１０８）。次いで、無線機器２０は、ステップＳ１０９の処理を実行した後、図１０に例示する処理を終了する。

次に、判定期間において受信強度が増加していない場合を想定する。この場合、無線機器２０は、ステップＳ１０６にて「Ｎｏ」と判定し、送信電力制御量を補正せずにステップＳ１０８へ進む。従って、この場合、無線機器２０は、現時点の送信電力値に、送信電力制御量（ここでは、指示制御量）を加えた値を送信電力値として算出し、基地局１０へ送信される無線信号の送信電力を、算出した送信電力値に一致するように制御する。換言すると、無線機器２０は、無線信号の送信電力を指示制御量だけ変化（ここでは、送信電力を増加）させる（図１０のステップＳ１０８）。次いで、無線機器２０は、ステップＳ１０９の処理を実行した後、図１０に例示する処理を終了する。

次に、ＴＰＣ値が「０」である（換言すると、送信電力制御量が「−１ｄＢｍ」である）場合を想定する。この場合、無線機器２０は、ステップＳ１０２にて「Ｎｏ」と判定し、ステップＳ１１０へ進む。そして、無線機器２０は、現時点の送信電力値に、送信電力制御量（ここでは、指示制御量）を加えた値を送信電力値として算出し、基地局１０へ送信される無線信号の送信電力を、算出した送信電力値に一致するように制御する。換言すると、無線機器２０は、無線信号の送信電力を指示制御量だけ変化（ここでは、送信電力を減少）させる（図１０のステップＳ１１０）。

次いで、無線機器２０は、現時点の時間と、ステップＳ１１０にて算出した送信電力値と、探索部２２１にて検出された受信強度の最新の値と、を対応付けて記憶する（図１０のステップＳ１０９）。その後、無線機器２０は、図１０に例示する処理を終了する。

ここで、図１１に例示するように、無線機器２０が、送信電力の増加を指示するＴＰＣ命令を受信し続けている場合を想定する。この場合において、時点ｔ_４よりも前の時点において、上記の第２及び第３の条件が満足されず、時点ｔ_４にて上記の第２及び第３の条件が満足された場合を想定する。時点ｔ_３は、時点ｔ_４から判定時間だけ前の時点である。従って、時点ｔ_３から時点ｔ_４までの期間は、時点ｔ_４における判定期間である。

この場合、時点ｔ_４よりも前の時点においては、無線機器２０は、図１０のステップＳ１０７の処理を実行せずに、ステップＳ１０８へ進む。従って、時点ｔ_４よりも前の時点においては、無線機器２０は、基地局１０へ送信される無線信号の送信電力を、現時点の送信電力値に指示制御量を加えた値に一致するように制御する。換言すると、無線機器２０は、無線信号の送信電力を指示制御量だけ変化（ここでは、送信電力を増加）させる。

その後、時点ｔ_４にて、無線機器２０は、図１０のステップＳ１０７の処理を実行した後、ステップＳ１０８へ進む。従って、時点ｔ_４においては、無線機器２０は、基地局１０へ送信される無線信号の送信電力を、現時点の送信電力値に補正後制御量を加えた値に一致するように制御する。換言すると、無線機器２０は、無線信号の送信電力を補正後制御量だけ変化（ここでは、送信電力を増加）させる。

なお、無線機器２０は、ステップＳ１０４〜Ｓ１０６の処理を、図１０に例示する順序と異なる任意の順序で実行してよい。
また、無線機器２０は、ある時点にて上記の第２乃至第４の条件のすべてが満足された場合、その時点から、所定の継続時間が経過するまでの間、上記の第２乃至第４の条件が満足されるか否かにかかわらず、送信電力制御量を補正してもよい。

以上、説明したように、実施形態に係る無線機器２０は、基地局１０からの送信電力制御情報を受信し、基地局１０からの無線信号の受信強度を検出し、検出した受信強度に基づいて、送信電力制御情報が示す送信電力制御量を補正する。

これによれば、ＴＡ情報に基づいて、送信電力制御情報が示す送信電力制御量を補正する場合よりも、送信電力制御量を迅速に補正できる。従って、送信電力の増加を早期に抑制できる。この結果、無線機器２０の消費電力を抑制できる。

更に、実施形態に係る無線機器２０において、送信電力制御量の補正は、検出された受信強度が増加している場合、送信電力制御情報が示す送信電力制御量を減少させることを含む。

基地局１０により検出される受信強度が所定の閾値よりも大きくなる送信電力は、無線機器２０により検出された受信強度が大きくなるほど小さくなりやすい。従って、無線機器２０によれば、基地局１０により検出される受信強度を十分に大きくしながら、無線機器２０の送信電力を抑制できる。この結果、無線機器２０の消費電力を抑制できる。

更に、実施形態に係る無線機器２０において、送信電力制御量の補正は、送信電力が所定の電力閾値よりも大きい場合、送信電力制御情報が示す送信電力制御量を減少させることを含む。

これによれば、無線機器２０の送信電力が過大になることを抑制できる。この結果、無線機器２０の消費電力を抑制できる。

更に、実施形態に係る無線機器２０において、電力閾値は、無線信号が無線機器２０から基地局１０まで伝搬する時間が短くなるほど小さくなる。

無線信号が無線機器２０から基地局１０まで伝搬する時間が短くなるほど、基地局１０により検出される受信強度は、大きくなりやすい。このため、基地局１０により検出される受信強度が所定の閾値よりも大きくなる送信電力は、上記時間が短くなるほど小さくなりやすい。従って、無線機器２０によれば、基地局１０により検出される受信強度を十分に大きくしながら、無線機器２０の送信電力を抑制できる。この結果、無線機器２０の消費電力を抑制できる。

更に、実施形態に係る無線機器２０において、電力閾値は、基地局１０により送信された送信タイミング制御情報に基づいて設定される。

送信タイミング制御情報は、無線信号が無線機器２０から基地局１０まで伝搬する時間をよく表す。従って、無線機器２０によれば、電力閾値を適切に設定できる。

更に、実施形態に係る無線機器２０において、送信電力制御量の補正は、所定の判定期間における送信電力の増加量が、所定の変化量閾値よりも大きい場合、送信電力制御情報が示す送信電力制御量を減少させることを含む。

これによれば、無線機器２０の送信電力が急速に増加している場合、送信電力制御量は、送信電力制御情報が示す送信電力制御量よりも小さい値に補正される。従って、無線機器２０の送信電力の急速な増加を抑制できる。この結果、無線機器２０の消費電力を抑制できる。

なお、実施形態において、送信電力制御量の補正は、基地局１０から無線機器２０への送信電力制御情報に適用されている。ところで、無線機器２０間の直接の通信が行なわれる場合、上述した送信電力制御量の補正は、無線機器２０−ｊから無線機器２０−ｎへの送信電力制御情報に適用されてもよい。無線機器２０間の直接の通信は、機器間（Ｄ２Ｄ；Ｄｅｖｉｃｅ ｔｏ Ｄｅｖｉｃｅ）通信と表されてよい。ｊは、１からＮの整数のうちの、ｎと異なる整数を表す。

例えば、無線機器２０−ｎは、他の無線機器２０−ｊから送信電力制御情報を受信し、他の無線機器２０−ｊからの無線信号の受信強度を検出し、検出した受信強度に基づいて、他の無線機器２０−ｊからの送信電力制御情報が示す送信電力制御量を補正してよい。

また、実施形態において、送信電力制御量の補正は、受信強度に基づいて行なわれる。なお、送信電力制御量の補正が受信強度に基づいて行なわれる期間と、送信電力制御量の補正がＴＡ値に基づいて行なわれる期間と、が設けられてもよい。この場合、送信電力制御量の補正がＴＡ値に基づいて行なわれる期間においては、無線機器２０は、第４の条件として、判定期間においてＴＡ値が減少している、という条件を用いてよい。

１ 無線通信システム
１０ 基地局
２０ 無線機器
２１ 無線処理部
２２ ＢＢ部
２２１ 探索部
２２２ 復調部
２２３ 復号化部
２２４ 符号化部
２２５ 変調部
２３ ＭＡＣ処理部
２４−１，２４−２ アンテナ
３００ 送信電力制御部
３０１ 送信電力制御量取得部
３０２ 電力閾値決定部
３０３ 記憶部
３０４ 受信強度変化判定部
３０５ 送信電力変化量取得部
３０６ 送信電力制御量補正部
９１ 基地局
９１１ 受信強度検出部
９１２ ＴＰＣ送信部
９２ 無線機器
９２１ ＴＰＣ受信部
９２２ 送信電力制御部
ＮＷ 通信網

Claims (9)

1. 基地局からの送信電力制御情報を受信する受信部と、
   前記基地局からの無線信号の受信強度を検出する検出部と、
   前記検出した受信強度に基づいて、前記送信電力制御情報が示す送信電力制御量を補正する制御部と、
   を備える、無線機器。
2. 請求項１に記載の無線機器であって、
   前記補正は、前記検出された受信強度が増加している場合、前記送信電力制御情報が示す送信電力制御量を減少させることを含む、無線機器。
3. 請求項２に記載の無線機器であって、
   前記補正は、前記送信電力が所定の電力閾値よりも大きい場合、前記送信電力制御情報が示す送信電力制御量を減少させることを含む、無線機器。
4. 請求項３に記載の無線機器であって、
   前記電力閾値は、無線信号が前記無線機器から前記基地局まで伝搬する時間が短くなるほど小さくなる、無線機器。
5. 請求項３又は請求項４に記載の無線機器であって、
   前記電力閾値は、前記基地局により送信された送信タイミング制御情報に基づいて設定される、無線機器。
6. 請求項２乃至請求項５のいずれか一項に記載の無線機器であって、
   前記補正は、所定の判定期間における前記送信電力の増加量が、所定の変化量閾値よりも大きい場合、前記送信電力制御情報が示す送信電力制御量を減少させることを含む、無線機器。
7. 請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の無線機器であって、
   前記送信電力制御情報は、前記基地局からの無線信号を受信し、前記受信した信号を復調することにより取得される、無線機器。
8. 基地局からの送信電力制御情報を受信し、
   前記基地局からの無線信号の受信強度を検出し、
   前記検出した受信強度に基づいて、前記送信電力制御情報が示す送信電力制御量を補正する、送信電力制御方法。
9. 請求項８に記載の送信電力制御方法であって、
   前記補正は、前記検出された受信強度が増加している場合、前記送信電力制御情報が示す送信電力制御量を減少させることを含む、送信電力制御方法。

Images