JP2017535158A - 電力制御のためのシステムおよび方法 - Google Patents

Abstract

無線システム内で通信する方法が、パケットを送信するためのリソースの位置を示すリソース・スケジューリング情報、ターゲット電力レベルの表示、および第１の帯域幅の表示を受信するステップと、第１の送信電力レベルの表示を受信するステップと、前記ターゲット電力レベルと、前記第１の帯域幅および前記第１の送信電力レベルのうち少なくとも１つとに従って第２の送信電力レベルを決定するステップと、前記第２の送信電力レベルを有する前記リソースの前記位置で前記パケットを送信するステップとを含む。

Description

本願は、発明の名称を「電力制御のためのシステムおよび方法」とした２０１５年９月２８日出願の米国非仮特許出願第１４／８６８，０３１号に対する優先権を主張し、当該非仮特許出願は発明の名称を「電力制御のためのシステムおよび方法」とした２０１４年１０月２日出願の米国仮特許出願第６２／０５９，０３０号に対する優先権を主張し、当該特許出願の両方はその全体があたかも再生成されたかのように引用により本明細書に組み込まれる。

本発明は一般にデジタル通信に関し、より具体的には、電力制御のためのシステムおよび方法に関する。

ＷｉＦｉ接続能力を有するスマートフォン／タブレットの数が増え続けるにつれ、アクセス・ポイント（ＡＰ）および局（ＳＴＡ）の密度は特に都市部においてより高くなってきている。元のＷｉＦｉシステムはＡＰおよびＳＴＡの低い密度を想定して設計されたので、ＡＰおよびＳＴＡの密度が高くなるとＷｉＦｉシステムの効率は悪くなる。例えば、現在の高度分散チャネル・アクセス（ＥＤＣＡベース）媒体アクセス制御（ＭＡＣ）方式は、ＡＰおよびＳＴＡの密度が高い環境において効率的には動作しない。結果として、高密度環境におけるシステム性能を高めるために、高効率無線ローカル・エリア・ネットワーク（ＷＬＡＮ）（ＨＥＷ）と呼ばれる新たな研究会（ＳＧ）がＩＥＥＥ８０２．１１で形成された。ＨＥＷ ＳＧの研究の結果、ＴＧａｘと呼ばれるタスク・グループが２０１４年５月に形成された。

例示的な実施形態では電力制御のためのシステムおよび方法を提供する。

例示的な実施形態によれば無線システム内で通信する方法が提供される。当該方法は、局により、パケットを送信するためのリソースの位置を示すリソース・スケジューリング情報、ターゲット電力レベルの表示、および第１の帯域幅の表示を受信するステップと、当該局により、第１の送信電力レベルの表示を受信するステップと、当該局により、当該ターゲット電力レベルと、当該第１の帯域幅および当該第１の送信電力レベルのうち少なくとも１つとに従って第２の送信電力レベルを決定するステップと、当該局により、当該第２の送信電力レベルを有するリソースの位置でパケットを送信するステップとを含む。

別の例示的な実施形態によれば、無線システム内で通信する方法が提供される。当該方法は、アクセス・ポイントにより、パケットを送信するためのリソースの位置を示すリソース割当て情報、ターゲット電力レベルの表示、および第１の帯域幅の表示を送信するステップと、当該アクセス・ポイントにより、第１の送信電力レベルの表示を送信するステップと、当該アクセス・ポイントにより、当該リソースの位置でパケットを受信するステップとを含む。

別の例示的な実施形態によれば、電力制御を実施するように適合された局が提供される。当該局は、受信器と、当該受信器に動作可能に接続されたプロセッサと、当該プロセッサに動作可能に接続された送信器とを備える。当該受信器は、パケットを送信するためのリソースの位置を示すリソース・スケジューリング情報、ターゲット電力レベルの表示、および第１の帯域幅の表示を受信し、第１の送信電力レベルの表示を受信する。当該プロセッサは、当該ターゲット電力レベルと、当該第１の帯域幅および当該第１の送信電力レベルのうち少なくとも１つとに従って第２の送信電力レベルを決定する。当該送信器は、当該第２の送信電力レベルを有するリソースの位置でパケットを送信する。

別の例示的な実施形態によれば、アクセス・ポイントが提供される。当該アクセス・ポイントは、送信器と、当該送信器に動作可能に接続された受信器とを備える。当該送信器は、パケットを送信するためのリソースの位置を示すリソース割当て情報、ターゲット電力レベルの表示、および第１の帯域幅の表示を送信し、第１の送信電力レベルの表示を送信する。当該受信器は当該リソースの位置でパケットを受信する。

以上の実施形態の実施により、潜在的に動的なシステム帯域幅を有する非同期通信システムにおける送信電力制御が可能となる。

本発明およびその利点のより完全な理解のために、添付図面と関連して行われる以下の説明を次に参照する。

本明細書で説明する例示的な実施形態に従う例示的な無線通信システムを示す図である。 本明細書で説明する例示的な実施形態に従う例示的なチャネル・アクセス・タイミングの図である。 本明細書で説明する例示的な実施形態に従うＡＰによる電力制御の第１の例示的な実施形態で発生する動作の流れ図である。 本明細書で説明する例示的な実施形態に従う局による電力制御の第１の例示的な実施形態で発生する動作の流れ図である。 第１の例示的な実施形態に従って２つの装置が電力制御に参加する際のＡＰと局の間のメッセージ交換図である。 本明細書で説明する例示的な実施形態に従うＡＰによる電力制御の第２の例示的な実施形態で発生する動作の流れ図である。 本明細書で説明する例示的な実施形態に従う局による電力制御の第２の例示的な実施形態で発生する動作の流れ図である。 本明細書で説明する例示的な実施形態に従うＡＰによる電力制御の第３の例示的な実施形態で発生する動作の流れ図である。 本明細書で説明する例示的な実施形態に従う局による電力制御の第３の例示的な実施形態で発生する動作の流れ図である。 本明細書で開示する装置および方法を実装するために使用できる処理システムのブロック図である。

現在の例示的な実施形態の動作およびその構造を以下で詳細に説明する。しかし、本発明は多種多様な具体的な文脈において具現化できる多くの適用可能な進歩的な概念を提供することは理解されるべきである。説明する具体的な実施形態は単に、当該実施形態の特定の構造および本明細書で開示した実施形態を動作するための方法を例示するにすぎず、本開示の範囲を限定するものではない。

１実施形態は電力制御に関する。例えば、局は、パケットを送信するためのリソースの位置を示すリソース・スケジューリング情報、ターゲット電力レベルの表示、および第１の帯域幅の表示を受信し、第１の送信電力レベルの表示を受信し、当該ターゲット電力レベルと、当該第１の帯域幅および当該第１の送信電力レベルのうち少なくとも１つとに従って第２の送信電力レベルを決定し、当該第２の送信電力レベルを有するリソースの位置でパケットを送信する。

当該実施形態を、特定の文脈における例示的な実施形態、即ち、潜在的に動的なシステム帯域幅に関して非同期であるが電力制御を用いて通信性能を高める通信システムに関して説明する。当該実施形態が、ＩＥＥＥ８０２．１１等の技術標準に準拠するもののような標準準拠通信システム、および、潜在的に動的なシステム帯域幅に関して非同期であるが電力制御を用いて通信性能を高める非標準準拠通信システムに適用してもよい。

図１は例示的な無線通信システム１００を示す。無線通信システム１００は、局から発信される通信を受信し次いで当該通信をその意図した宛先に転送するかまたは当該局宛ての通信を受信し次いで当該通信をその意図した局に転送することによって局（ＳＴＡ）１１０乃至１１６のような１つまたは複数の局にサービス提供するアクセス・ポイント（ＡＰ）１０５を備える。ＡＰ１０５を通じて通信することに加えて、幾つかの局が互いと直接通信してもよい。例示的な例として、局１１６が局１１８に直接送信してもよい。通信システムが幾つかの局と通信できる複数のＡＰを使用してもよいことは理解されるが、１つのＡＰのみと幾つかの局を簡単のために示してある。

局への送信および／または局からの送信は共有無線チャネル上で行われる。ＷＬＡＮは搬送波感知多重アクセス／衝突回避方式（ＣＳＭＡ／ＣＡ）を利用する。送信したい局は、それが送信できる前に無線チャネルへのアクセスを争う必要がある。局が、ネットワーク割当てベクトル（ＮＡＶ）を用いて当該無線チャネルへのアクセスを争ってもよい。当該ＮＡＶを、当該無線チャネルがビジーであることを表す第１の値に設定し、当該無線チャネルがアイドルであることを表す第２の値に設定してもよい。当該ＮＡＶを、他の局および／またはＡＰからの送信の物理キャリア検知および／または受信に従って局によって設定してもよい。したがって、当該無線チャネルへのアクセスを争うことが、当該局が大量の時間を費やすことを要求するかもしれず、それにより無線チャネル利用および全体効率が減る。さらに、アクセスを争う局の数が増大するので、当該無線チャネルへのアクセスを争うことが不可能でないにしても困難になりうる。

図２は、例示的なチャネル・アクセス・タイミングの図２００を示す。第１のトレース２０５は第１の局（ＳＴＡ１）に対するチャネル・アクセスを表し、第２のトレース２０７は第２の局（ＳＴＡ２）に対するチャネル・アクセスを表し、第３のトレース２０９は第３の局（ＳＴＡ３）に対するチャネル・アクセスを表す。短フレーム間間隔（ＳＩＦＳ）は１６マイクロ秒の期間を有し、位置座標関数（ＰＣＦ）フレーム間間隔（ＰＩＦＳ）は２５マイクロ秒の期間を有し、分散フレーム間間隔（ＤＩＦＳ）がＳＩＦＳまたはＰＩＦＳの何れかより長く続いてもよい。バックオフ期間がランダム期間であってもよい。したがって、アクティブ・スキャンは、ＡＰ／ネットワーク発見の実施を試みる多数の局があるとき、最良の解決策を提供しないかもしれない。

セルラ通信システム、例えば、３ＧＰＰ ＬＴＥ準拠通信システムでは、直交周波数分割多重アクセス（ＯＦＤＭＡ）は高密度環境において堅牢な性能を提供できないと示されている。ＯＦＤＭＡは、当該通信システムの帯域幅の異なる部分で異なるユーザからのトラフィックを運搬することによって複数のユーザを同時にサポートする能力を有する。一般に、ＯＦＤＭＡは、特に個々のユーザからのデータ・トラフィックが低いとき、多数のユーザをより効率的にサポートすることができる。特に、ＯＦＤＭＡは、１人のユーザからのトラフィックが他のユーザ（複数可）からの送信を運搬するために未使用の帯域幅を利用することによって、当該通信システムの帯域幅全体を埋めることができない場合、周波数リソースの無駄を回避することができる。未使用の帯域幅を利用するための能力は、当該通信システムの帯域幅が広くなり続けるので極めて重大となりうる。

同様に、アップリンク・マルチユーザ多入力多出力（ＵＬ ＭＵ−ＭＩＭＯ）技術がまた、通信システムの性能を高めるために、セルラ通信システム、例えば、３ＧＰＰ ＬＴＥで使用されている。ＵＬ ＭＵ−ＭＩＭＯにより、複数のユーザは同一の時間周波数リソース（複数可）で同時に送信でき、当該送信は空間内で（即ち、異なる空間ストリーム上で）分離される。

ＯＦＤＭＡとＵＬ ＭＵ−ＭＩＭＯをサポートするために、ＡＰ受信器における複数の局からの受信信号の電力は以下の例において示すように適切なレベルにあるべきである。ＵＬ ＭＵ−ＭＩＭＯに対して、同一の時間周波数リソース上で複数の局からの受信信号の電力の差異は合理的な範囲内にあるべきである。そうでない場合、当該差異が大きすぎる場合、より強い受信信号からの干渉は弱い信号を圧倒し、ＵＬ ＭＵ−ＭＩＭＯを動作不能とする。ＯＦＤＭＡに対して、実装の不正確性のため、或るリソース単位から別のリソース単位に漏洩した干渉が、特に互いに隣接するリソース単位に対して、存在する。したがって、複数の局からの受信信号の電力差異を合理的な範囲内に維持して、より弱い信号がより強い信号により圧倒されるのを回避するのも重要である。

ＵＬ送信電力制御を利用して、ＡＰ受信器における複数のＳＴＡからの受信信号の電力が適切なレベルにあることを保証することができる。ＵＬ電力制御はまた、重複する基本サービス・セット（ＯＢＳＳ）の間の干渉を制御するのに役立つ。

ＬＴＥではＵＬ送信電力制御は閉ループ電力制御と開ループ電力制御の両方を含む。閉ループ電力制御では、高度ＮｏｄｅＢ（ｅＮＢ）は、そのＵＬ送信電力を増大または減少させるようにＵＥに指示する電力制御コマンドを送信する。開ループ電力制御では、ＵＥは、ｅＮＢとそれ自体の間の経路損失（ＰＬ）をダウンリンク（ＤＬ）基準信号（ＲＳ）測定に基づいて測定し、測定されたＰＬと割り当てられたＵＬリソースのサイズおよび変調符号化方式（ＭＣＳ）等のような他の因子とに従って、そのＵＬ送信電力を調節する。

しかし、１１ａｘのようなＷｉ−Ｆｉシステムでは、上述のＵＬ電力制御方式が動作しないかもしれない。Ｗｉ−Ｆｉシステムは非同期であり、ＡＰがＵＬ受信信号測定を実施し閉ループ電力制御コマンドをそれに応じて生成できるようにするための周期ＵＲＬ制御チャネルはない。ＬＴＥでは、システム帯域幅とＤＬＲＳ電力は通常は固定されており、ＰＬ測定は単刀直入で、ＤＬＲＳの送信信号と受信信号の電力を比較することで行われる。Ｗｉ−Ｆｉシステムでは、システム帯域幅は動的であることができ、例えば、２０ＭＨｚから８０ＭＨｚまで変化する。局はシステム帯域幅全体を監視する必要がなくてもよいので、ＰＬを測定するのは単刀直入ではない。

例示的な実施形態によれば、ＡＰにより局へ送信されたフレームは、リソース割当てとダウンリンク送信の表示とを含む。当該リソース割当ては、当該局に割り当てられたアップリンク送信のためのリソースを示す情報（例えば、周波数リソース割当て）ならびにターゲットのアップリンク受信電力を含む。当該ダウンリンク送信の表示が、ＡＰによって行われる送信に対するダウンリンク送信電力レベルの表示、ならびに全体のダウンリンク帯域幅の表示を含んでもよい。

図３Ａは、ＡＰによる電力制御の第１の例示的な実施形態で発生する動作３００の流れ図を示す。動作３００が、第１の例示的な実施形態に従ってＡＰが電力制御に参加する際にＡＰで発生する動作を示してもよい。

動作３００は、ＡＰがリソース割当てとダウンリンク送信の表示とを含むトリガ・フレームのようなフレームを送信することで開始する（ブロック３０５）。当該リソース割当ては、局に割り当てられたアップリンク送信のためのリソースの表示（例えば、１つまたは複数の周波数リソース位置）のようなアップリンク・スケジューリング情報を含む。当該アップリンク・スケジューリング情報はまた、当該局に対するターゲット・アップリンク受信電力の表示Ｐ_{ＵＬ＿ＲＸ＿ＴＡＲＧＥＴ}を含む。ダウンリンク送信の表示が、当該フレームを含むダウンリンク送信のダウンリンク送信電力レベルの表示Ｐ_{ＤＬ＿ＴＸ＿ＴＯＴＡＬ}、ならびに、当該フレームを含むダウンリンク送信の全体のダウンリンク帯域幅の表示ＢＷ_{ＤＬ＿ＴＯＴＡＬ}を含んでもよい。当該ダウンリンク送信が当該フレームにより占有される帯域幅よりも多くの帯域幅を含んでもよいことに留意されたい。１例として、当該フレームを２０ＭＨｚの帯域幅で送信してもよく、全体のダウンリンク帯域幅は８０ＭＨｚである。残りの６０ＭＨｚの帯域幅を他のダウンリンク・フレームを運搬するために使用してもよい。ＡＰは、トリガ・フレームのリソース割当てで示されるようにフレームを受信する（ブロック３１０）。

図３Ｂは、局による電力制御の第１の例示的な実施形態で発生する動作３５０の流れ図を示す。動作３５０が、第１の例示的な実施形態に従って局が電力制御に参加する際に当該局で発生する動作を示してもよい。

動作３５０は、局がリソース割当てとダウンリンク送信の表示とを含むトリガ・フレームのようなフレームを受信することで開始する（ブロック３５５）。当該リソース割当ては、当該局に割り当てられたアップリンク送信のためのリソースの表示（例えば、１つまたは複数の周波数リソース位置）のようなアップリンク・スケジューリング情報を含む。当該アップリンク・スケジューリング情報はまた、当該局に対するターゲット・アップリンク受信電力の表示Ｐ_{ＵＬ＿ＲＸ＿ＴＡＲＧＥＴ}を含む。ダウンリンク送信の表示が、当該フレームを含むダウンリンク送信のダウンリンク送信電力レベルの表示Ｐ_{ＤＬ＿ＴＸ＿ＴＯＴＡＬ}、ならびに、当該フレームを含む当該ダウンリンク送信の全体のダウンリンク帯域幅の表示ＢＷ_{ＤＬ＿ＴＯＴＡＬ}を含んでもよい。当該ダウンリンク送信が、当該フレームにより占有される帯域幅よりも多くの帯域幅を含んでもよいことに留意されたい。１例として、当該フレームを２０ＭＨｚの帯域幅で送信してもよく、全体のダウンリンク帯域幅は８０ＭＨｚである。残りの６０ＭＨｚの帯域幅を、他のダウンリンク・フレームを運搬するために使用してもよい。

局は、当該フレームのダウンリンク受信電力Ｐ_{ＤＬ＿ＲＸ}を測定する（ブロック３６０）。当該ダウンリンク受信電力は当該フレームにより占有される帯域幅でのみ測定される。当該局は、ＡＰと当該局の間の経路損失を、ダウンリンク受信電力Ｐ_{ＤＬ＿ＲＸ}に従って導出する（ブロック３６５）。当該経路損失が、当該ダウンリンク送信電力と当該ダウンリンク受信電力との差分であってもよい。例示的な例として、当該経路損失を、
経路損失＝Ｐ_{ＤＬ＿ＴＸ＿ＴＯＴＡＬ}＋１０＊ｌｏｇ_１０（ＢＷ_ＤＬ／ＢＷ_{ＤＬ＿ＴＯＴＡＬ}）−Ｐ_{ＤＬ＿ＲＸ}
と表してもよい。ＢＷ_ＤＬはフレームの帯域幅であり、１０＊ｌｏｇ_１０（ＢＷ_ＤＬ／ＢＷ_{ＤＬ＿ＴＯＴＡＬ}）は、ダウンリンク送信における電力密度がダウンリンク帯域幅全体にわたって一定であるときに使用される拡大因子である。

局は、アップリンク送信電力Ｐ_{ＵＬ＿ＴＸ}を、当該局の当該経路損失および最大アップリンク送信電力Ｐ_{ＵＬ＿ＴＸ＿ＭＡＸ}に従って決定する（ブロック３７０）。例示的な例として、当該アップリンク送信電力を、
Ｐ_{ＵＬ＿ＴＸ}＝ｍｉｎ（Ｐ_{ＵＬ＿ＴＸ＿ＭＡＸ}、Ｐ_{ＵＬ＿ＲＸ＿ＴＡＲＧＥＴ}＋経路損失）
と表してもよい。ｍｉｎ（）はその入力要素の最小値を返す最小関数である。当該局は、アップリンクにおいて、アップリンク・スケジューリング情報に従って、Ｐ_{ＵＬ＿ＴＸ}に等しいアップリンク送信電力で送信する（ブロック３７５）。アップリンクにおける当該送信が、ダウンリンク・フレームの末尾の後の短フレーム間間隔（ＳＩＦＳ）において発生してもよい。

図４は、第１の例示的な実施形態に従う、２つの装置が電力制御に参加する際のＡＰ４０５と局４１０の間のメッセージ交換図を示す。ＡＰ４０５は、局に対するアップリンクリソース割当て、ならびに対応するターゲット・アップリンク受信電力を決定する（ブロック４１５）。ＡＰ４０５はフレームをダウンリンクで送信する。当該フレームは、アップリンク・スケジューリング情報、ならびにダウンリンク送信の表示を運搬する（イベント４２０）。局４１０は当該フレームを受信し、当該フレームのダウンリンク受信電力を測定し、経路損失を導出し、アップリンク送信電力を決定する（ブロック４２５）。局４１０は、アップリンクにおいて当該アップリンク・スケジューリング情報に従ってアップリンク送信電力で送信する（イベント４３０）。

例示的な例として、局がフレームをＡＰから受信する状況を考える。説明の目的のため、当該局が当該フレームのダウンリンク受信電力Ｐ_{ＤＬ＿ＲＸ}を−６０ｄＢｍと測定し、当該フレームが２０ＭＨｚの帯域幅で運搬され、アップリンク・スケジューリング情報を含み、当該局の最大アップリンク送信電力が１５ｄＢｍであると仮定する。当該フレームはまた、全体のダウンリンク帯域幅が８０ＭＨｚであるという表示、ダウンリンク送信電力が２３ｄＢｍであり、ターゲット・アップリンク受信電力が−６７ｄＢｍであるという表示を含む。当該局が経路損失を
経路損失＝Ｐ_{ＤＬ＿ＴＸ＿ＴＯＴＡＬ}＋１０＊ｌｏｇ_１０（ＢＷ_ＤＬ／ＢＷ_{ＤＬ＿ＴＯＴＡＬ}）−Ｐ_{ＤＬ＿ＲＸ}、
経路損失＝２３ｄＢｍ＋１０＊ｌｏｇ_１０（２０ＭＨｚ／８０ＭＨｚ）−（−６０ｄＢｍ）、
経路損失＝７７ｄＢ
と決定してもよい。
当該局が次いでアップリンク送信電力を、
Ｐ_{ＵＬ＿ＴＸ}＝ｍｉｎ（Ｐ_{ＵＬ＿ＴＸ＿ＭＡＸ}、Ｐ_{ＵＬ＿ＲＸ＿ＴＡＲＧＥＴ}＋経路損失）、
Ｐ_{ＵＬ＿ＴＸ}＝ｍｉｎ（１５ｄＢｍ、−６７ｄＢｍ＋７７ｄＢ）、
Ｐ_{ＵＬ＿ＴＸ}＝１０ｄＢｍ
と導出してもよい。
したがって、当該フレームの末尾の後のＳＩＦＳにおいて、当該局が、１０ｄＢｍのアップリンク送信電力を有するアップリンクにおいて、アップリンク・スケジューリング情報で示された１つまたは複数のリソース上で送信を開始してもよい。

例示的な実施形態によれば、全体のダウンリンク送信電力が全体のダウンリンク帯域幅にわたって均等に配分されない状況において、フレームは、当該フレームを送信するために使用される帯域幅のみに対するダウンリンク送信電力を含み、帯域幅全体に対するダウンリンク送信電力は含まない。

図５Ａは、ＡＰによる電力制御の第２の例示的な実施形態で発生する動作５００の流れ図を示す。動作５００が、当該第２の例示的な実施形態に従ってＡＰが電力制御に参加する際にＡＰで発生する動作を示してもよい。

動作５００は、リソース割当てとダウンリンク送信の表示とを含むトリガ・フレームのようなフレームをＡＰが送信することで開始する（ブロック５０５）。当該リソース割当ては、局に割り当てられたアップリンク送信のためのリソースの表示（例えば、１つまたは複数の周波数リソース位置）のようなアップリンク・スケジューリング情報を含む。当該アップリンク・スケジューリング情報はまた、当該局に対するターゲット・アップリンク受信電力の表示Ｐ_{ＵＬ＿ＲＸ＿ＴＡＲＧＥＴ}を含む。ダウンリンク送信の表示が、当該フレームのダウンリンク送信電力レベルの表示Ｐ_{ＤＬ＿ＴＸ}を含んでもよい。当該ダウンリンク送信が、当該フレームにより占有される帯域幅よりも多くの帯域幅を含んでもよいことに留意されたい。１例として、当該フレームを２０ＭＨｚの帯域幅で送信してもよく、全体のダウンリンク帯域幅は８０ＭＨｚである。残りの６０ＭＨｚの帯域幅を、他のダウンリンク・フレームを運搬するために使用してもよい。第１の例示的な実施形態と異なり、ダウンリンク送信における電力密度は一定ではない。したがって、ＡＰは当該フレームの送信電力レベルを示す。ＡＰは、当該トリガ・フレームのリソース割当てで示されるようにフレームを受信する（ブロック５１０）。

図５Ｂは、局による電力制御の第２の例示的な実施形態で発生する動作５５０の流れ図を示す。動作５５０が、当該第２の例示的な実施形態に従って局が電力制御に参加する際に当該局で発生する動作を示してもよい。

動作５５０は、リソース割当てとダウンリンク送信の表示とを含むトリガ・フレームのようなフレームを当該局が受信することで開始する（ブロック５５５）。当該リソース割当ては、当該局に割り当てられたアップリンク送信のためのリソースの表示（例えば、１つまたは複数の周波数リソース位置）のようなアップリンク・スケジューリング情報を含む。当該アップリンク・スケジューリング情報はまた、当該局に対するターゲット・アップリンク受信電力の表示Ｐ_{ＵＬ＿ＲＸ＿ＴＡＲＧＥＴ}を含む。当該フレームはまた、ダウンリンク送信の表示を含む。ダウンリンク送信の表示が、当該フレームのダウンリンク送信電力レベルの表示Ｐ_{ＤＬ＿ＴＸ}を含んでもよい。

当該局は、当該フレームのダウンリンク受信電力Ｐ_{ＤＬ＿ＲＸ}を測定する（ブロック５６０）。当該ダウンリンク受信電力は当該フレームにより占有される帯域幅でのみ測定される。当該局は、ＡＰと当該局の間の経路損失を、ダウンリンク受信電力Ｐ_{ＤＬ＿ＲＸ}に従って導出する（ブロック５６５）。当該経路損失が、当該ダウンリンク送信電力と当該ダウンリンク受信電力との差分であってもよい。例示的な例として、当該経路損失を、
経路損失＝Ｐ_{ＤＬ＿ＴＸ}−Ｐ_{ＤＬ＿ＲＸ}
と表してもよい。ダウンリンク送信の電力密度は一定ではないので、当該フレームに対する電力レベルが、当該ダウンリンク送信の他の部分の電力レベルと異なってもよい。

当該局は、アップリンク送信電力Ｐ_{ＵＬ＿ＴＸ}を当該局の経路損失と最大アップリンク送信電力Ｐ_{ＵＬ＿ＴＸ＿ＭＡＸ}に従って決定する（ブロック５７０）。例示的な例として、当該アップリンク送信電力を、
Ｐ_{ＵＬ＿ＴＸ}＝ｍｉｎ（Ｐ_{ＵＬ＿ＴＸ＿ＭＡＸ}、Ｐ_{ＵＬ＿ＲＸ＿ＴＡＲＧＥＴ}＋経路損失）
と表してもよい。ｍｉｎ（）はその入力要素の最小値を返す最小関数である。当該局は、アップリンクにおいて、アップリンク・スケジューリング情報に従って、Ｐ_{ＵＬ＿ＴＸ}に等しいアップリンク送信電力で送信する（ブロック５７５）。アップリンクにおける当該送信が、ダウンリンク・フレームの末尾の後のＳＩＦＳで発生してもよい。

例示的な実施形態によれば、ＡＰにより局へ送信されたフレームはリソース割当てを含むが、ダウンリンク送信電力の表示、または、当該フレームを送信するために使用される帯域幅に対するダウンリンク送信電力は含まない。これらは異なるフレームで送信される。当該ダウンリンク送信電力、または、当該フレームを送信するために使用される帯域幅に対するダウンリンク送信電力が、拡張された時間量だけ相対的に一定に留まる状況では、通信オーバヘッドを、全体のダウンリンク送信電力の表示、または、当該フレームを送信するために使用される帯域幅に対するダウンリンク送信電力を排除することによって削減してもよい。当該全体のダウンリンク送信電力の表示、または、当該フレームを送信するために使用される帯域幅に対するダウンリンク送信電力を、ビーコン・フレームのようなシステム情報フレームで運搬してもよい。当該リソース割当て（局に割り当てられたアップリンク送信のためのリソースを示す情報（例えば、周波数リソース割当て）ならびにターゲット・アップリンク受信電力を含む）はトリガ・フレームのような別のフレームで送信される。

図６Ａは、ＡＰによる電力制御の第３の例示的な実施形態で発生する動作６００の流れ図を示す。動作６００が、当該第３の例示的な実施形態に従ってＡＰが電力制御に参加する際にＡＰで発生する動作を示してもよい。

動作６００は、ダウンリンク送信電力レベルの表示を含む、システム情報フレームのような第１のフレームをＡＰが送信することで開始する（ブロック６０５）。当該ダウンリンク送信電力レベルが、（ダウンリンク送信全体の電力密度が一定であるときのように）ダウンリンク送信全体に対するものであってもよく、または、（当該ダウンリンク送信の電力密度が帯域幅にわたって一定ではないときのように）当該第１のフレームを送信するために使用される帯域幅に対するものであってもよい。ＡＰは、リソース割当てとダウンリンク送信の表示とを含むトリガ・フレームのような第２のフレームを送信する（ブロック６１０）。当該リソース割当ては、局に割り当てられたアップリンク送信のためのリソースの表示（例えば、１つまたは複数の周波数リソース位置）のようなアップリンク・スケジューリング情報を含む。当該アップリンク・スケジューリング情報はまた、当該局に対するターゲット・アップリンク受信電力の表示Ｐ_{ＵＬ＿ＲＸ＿ＴＡＲＧＥＴ}を含む。ダウンリンク送信の表示が全体のダウンリンク帯域幅の表示ＢＷ_{ＤＬ＿ＴＯＴＡＬ}を含んでもよい。ＡＰは、当該トリガ・フレームのリソース割当てで示されるようにフレームを受信する（ブロック６１５）。

図６Ｂは、局による電力制御の第３の例示的な実施形態で発生する動作６５０の流れ図を示す。動作６５０が、当該第３の例示的な実施形態に従って局が電力制御に参加する際に当該局で発生する動作を示してもよい。

動作６５０は、ダウンリンク送信電力レベルの表示を含むシステム情報フレームのような第１のフレームを当該局が受信することで開始する（ブロック６５５）。当該ダウンリンク送信電力レベルが相対的に一定に留まるので、それを各ダウンリンク送信に含める必要がなくてもよく、それにより通信オーバヘッドが減る。当該局は、リソース割当てとダウンリンク送信の表示とを含むトリガ・フレームのような第２のフレームを受信する（ブロック６６０）。当該リソース割当ては、当該局に割り当てられたアップリンク送信のためのリソースの表示（例えば、１つまたは複数の周波数リソース位置）のようなアップリンク・スケジューリング情報を含む。当該アップリンク・スケジューリング情報はまた、当該局に対するターゲット・アップリンク受信電力の表示Ｐ_{ＵＬ＿ＲＸ＿ＴＡＲＧＥＴ}を含む。当該フレームはまた、ダウンリンク送信の表示を含む。ダウンリンク送信の表示が、当該フレームを含む当該ダウンリンク送信の全体のダウンリンク帯域幅の表示ＢＷ_{ＤＬ＿ＴＯＴＡＬ}を含んでもよい。

当該局は、当該フレームのダウンリンク受信電力Ｐ_{ＤＬ＿ＲＸ}を測定する（ブロック６６５）。当該ダウンリンク受信電力は当該フレームにより占有される帯域幅でのみ測定される。当該局は、ＡＰと当該局の間の経路損失をダウンリンク受信電力Ｐ_{ＤＬ＿ＲＸ}に従って導出する（ブロック６７０）。当該経路損失が、当該ダウンリンク送信電力と当該ダウンリンク受信電力との差分であってもよい。例示的な例として、当該経路損失を
経路損失＝Ｐ_{ＤＬ＿ＴＸ＿ＴＯＴＡＬ}＋１０＊ｌｏｇ_１０（ＢＷ_ＤＬ／ＢＷ_{ＤＬ＿ＴＯＴＡＬ}）−Ｐ_{ＤＬ＿ＲＸ}
と表してもよい。ＢＷ_ＤＬはフレームの帯域幅であり、１０＊ｌｏｇ_１０（ＢＷ_ＤＬ／ＢＷ_{ＤＬ＿ＴＯＴＡＬ}）は、ダウンリンク送信における電力密度がダウンリンク帯域幅全体にわたって一定であるときに使用される拡大因子である。

当該局は、アップリンク送信電力Ｐ_{ＵＬ＿ＴＸ}を、当該局の経路損失および最大アップリンク送信電力Ｐ_{ＵＬ＿ＴＸ＿ＭＡＸ}に従って決定する（ブロック６７５）。例示的な例として、当該アップリンク送信電力を、
Ｐ_{ＵＬ＿ＴＸ}＝ｍｉｎ（Ｐ_{ＵＬ＿ＴＸ＿ＭＡＸ}、Ｐ_{ＵＬ＿ＲＸ＿ＴＡＲＧＥＴ}＋経路損失）
と表してもよい。ｍｉｎ（）はその入力要素の最小値を返す最小関数である。当該局は、アップリンクにおいて、アップリンク・スケジューリング情報に従って、Ｐ_{ＵＬ＿ＴＸ}に等しいアップリンク送信電力で送信する（ブロック６８０）。アップリンクにおける当該送信が、ダウンリンク・フレームの末尾の後のＳＩＦＳで発生してもよい。

例示的な実施形態によれば、本明細書で提供した例示的な電力制御技術のうち２つまたはそれより多くを組み合せることが可能である。例示的な例として、フレームを含むダウンリンク送信の全体のダウンリンク帯域幅が一定ではないが長時間にわたって相対的に不変のままである状況では、システム情報フレーム内の当該フレームを含むダウンリンク送信の全体のダウンリンク帯域幅の表示（第２の例示的な電力制御技術および第３の例示的な電力制御技術の組合せ）を含むことが可能である。

図７は、本明細書で開示する装置および方法を実装するために使用できる処理システム７００のブロック図である。幾つかの実施形態では、処理システム７００はＵＥを含む。特定の装置が、示したコンポーネントの全てを利用してもよく、または、当該コンポーネントのサブセットのみを利用してもよく、統合のレベルが装置間で変化してもよい。さらに、装置が、複数の処理ユニット、プロセッサ、メモリ、送信器、受信器等のようなコンポーネントの複数のインスタンスを含んでもよい。当該処理システムが、ヒューマン・インタフェース７１５（スピーカ、マイクロフォン、マウス、タッチスクリーン、キーパッド、キーボード、プリンタ等を含む）、ディスプレイ７１０等のような１つまたは複数の入出力装置を具備した処理ユニット７０５を備えてもよい。当該処理ユニットがバス７４５に接続された中央演算装置（ＣＰＵ）７２０、メモリ７２５、大容量記憶装置７３０、ビデオ・アダプタ７３５、およびＩ／Ｏインタフェース７４０を備えてもよい。

バス７４５が、メモリ・バスまたはメモリ・コントローラ、周辺バス、ビデオ・バス等を含む任意のタイプの幾つかのバス・アーキテクチャのうち１つまたは複数であってもよい。ＣＰＵ７２０が、任意のタイプの電子データ・プロセッサを含んでもよい。メモリ７２５が、静的ランダム・アクセス・メモリ（ＳＲＡＭ）、動的ランダム・アクセス・メモリ（ＤＲＡＭ）、同期ＤＲＡＭ（ＳＤＲＡＭ）、読取り専用メモリ（ＲＯＭ）、その組合せ等のような任意のタイプのシステム・メモリを含んでもよい。１実施形態において、メモリ７２５がブートアップ時に使用されるＲＯＭ、およびプログラムを実行している間に使用するためのプログラムおよびデータ記憶のためのＤＲＡＭを含んでもよい。

大容量記憶装置７３０が、データ、プログラム、および他の情報を格納し、当該データ、プログラム、および他の情報にバス７４５を介してアクセス可能とするように構成された任意のタイプの記憶装置を含んでもよい。大容量記憶装置７３０が、例えば固体ドライブ、ハード・ディスク・ドライブ、磁気ディスク・ドライブ、光ディスク・ドライブ等のうち１つまたは複数を含んでもよい。

ビデオ・アダプタ７３５および入出力インタフェース７４０は、外部入力および出力装置を処理ユニット７００に接続するためのインタフェースを提供する。図示したように、入力装置と出力装置の例は、ビデオ・アダプタ７３５に接続されたディスプレイ７１０および入出力インタフェース７４０に接続されたマウス／キーボード／プリンタ７１５を含む。他の装置が処理ユニット７００に接続されてもよく、それより多くのまたは少ないインタフェース装置を利用してもよい。例えば、ユニバーサル・シリアル・バス（ＵＳＢ）（図示せず）のようなシリアル・インタフェースを、プリンタ向けのインタフェースを提供するために使用してもよい。

処理ユニット８００はまた、１つまたは複数のネットワーク・インタフェース７５０を備える。当該インタフェースは、イーサネット（登録商標）・ケーブル等のような有線リンク、および／または、アクセス・ノードまたは異なるネットワーク７５５への無線リンクを含んでもよい。ネットワーク・インタフェース７５０により、処理ユニット７００はネットワーク７５５を介してリモート・ユニットと通信することができる。例えば、ネットワーク・インタフェース７５０が、１つまたは複数の送信器／送信アンテナおよび１つまたは複数の受信器／受信アンテナを介して無線通信を提供してもよい。１実施形態では、処理ユニット７００は、他の処理ユニット、インターネット、遠隔記憶設備等のようなリモート装置とのデータ処理および通信のためにローカル・エリア・ネットワークまたは広域ネットワーク７５５に接続される。

本発明およびその利点を詳細に説明したが、様々な変更、置換え、および改変を、添付の特許請求の範囲で定義される本開示の趣旨と範囲から逸脱せずに本明細書において行いうることは理解されるべきである。

７１０ ディスプレイ
７１５ マウス／キーボード／プリンタ
７２５ メモリ
７３０ 大容量記憶
７３５ ビデオ・アダプタ
７４０ 入出力インタフェース
７５０ ネットワーク・インタフェース
７５５ ネットワーク

Claims (23)

1. 無線システム内で通信する方法であって、
   局により、パケットを送信するためのリソースの位置を示すリソース・スケジューリング情報、ターゲット電力レベルの表示、および第１の帯域幅の表示を受信するステップと、
   前記局により、第１の送信電力レベルの表示を受信するステップと、
   前記局により、前記ターゲット電力レベルと、前記第１の帯域幅および前記第１の送信電力レベルのうち少なくとも１つとに従って第２の送信電力レベルを決定するステップと、
   前記局により、前記第２の送信電力レベルを有する前記リソースの前記位置で前記パケットを送信するステップと、
   を含む、方法。
2. 前記リソース・スケジューリング情報、前記ターゲット電力レベルの前記表示、および前記第１の帯域幅の前記表示が第１のフレームで受信され、前記第１の送信電力レベルの前記表示が第２のフレームで受信される、請求項１に記載の方法。
3. 前記第１のフレームはトリガ・フレームであり、前記第２のフレームはビーコン・フレームである、請求項２に記載の方法。
4. 前記第１のフレームおよび前記第２のフレームが異なる時点に受信される、請求項２に記載の方法。
5. 前記リソース・スケジューリング情報、前記ターゲット電力レベルの前記表示、前記第１の帯域幅の前記表示および前記第１の送信電力レベルの前記表示が１つのフレームで受信される、請求項１に記載の方法。
6. 前記第２の送信電力レベルを決定するステップは、
   受信電力レベルを測定するステップと、
   前記受信電力レベルに従って経路損失を決定するステップと、
   前記経路損失に従って前記第２の送信電力レベルを決定するステップと、
   を含む、請求項１に記載の方法。
7. 前記経路損失を決定するステップは、
   ＰＬ＝Ｐ_{ＤＬ＿ＴＸ＿ＴＯＴＡＬ}＋１０＊ｌｏｇ_１０（ＢＷ_ＤＬ／ＢＷ_{ＤＬ＿ＴＯＴＡＬ}）−Ｐ_{ＤＬ＿ＲＸ}
   を評価するステップを含み、
   ＰＬは前記経路損失であり、Ｐ_{ＤＬ＿ＴＸ＿ＴＯＴＡＬ}は前記第１の送信電力レベルであり、Ｐ_{ＤＬ＿ＲＸ}は前記受信電力レベルであり、ＢＷ_ＤＬは前記受信電力レベルを測定するために使用される第２の帯域幅であり、ＢＷ_{ＤＬ＿ＴＯＴＡＬ}は前記第１の帯域幅である、
   請求項６に記載の方法。
8. 前記リソース・スケジューリング情報、前記ターゲット電力レベルの前記表示、および前記第１の帯域幅の前記表示が前記第２の帯域幅で受信される、請求項７に記載の方法。
9. 前記経路損失に従って前記第２の送信電力レベルを決定するステップは、
   Ｐ_{ＵＬ＿ＴＸ}＝ｍｉｎ（Ｐ_{ＵＬ＿ＴＸ＿ＭＡＸ}、Ｐ_{ＵＬ＿ＲＸ＿ＴＡＲＧＥＴ}＋ＰＬ）
   を評価するステップを含み、
   Ｐ_{ＵＬ＿ＴＸ}は前記第２の送信電力レベルであり、Ｐ_{ＵＬ＿ＴＸ＿ＭＡＸ}は前記第２の送信電力レベルの最大値であり、Ｐ_{ＵＬ＿ＲＸ＿ＴＡＲＧＥＴ}は前記ターゲット電力レベルであり、ＰＬは前記経路損失であり、ｍｉｎ（）はその入力要素の最小値を返す最小関数である、
   請求項７に記載の方法。
10. 前記経路損失を決定するステップは、
    ＰＬ＝Ｐ_{ＤＬ＿ＴＸ}−Ｐ_{ＤＬ＿ＲＸ}
    を評価するステップを含み、
    ＰＬは前記経路損失であり、Ｐ_{ＤＬ＿ＴＸ}は前記第１の送信電力レベルであり、Ｐ_{ＤＬ＿ＲＸ}は前記受信電力レベルである、
    請求項６に記載の方法。
11. 無線システム内で通信する方法であって、
    アクセス・ポイントにより、パケットを送信するためのリソースの位置を示すリソース割当て情報、ターゲット電力レベルの表示、および第１の帯域幅の表示を送信するステップと、
    前記アクセス・ポイントにより、第１の送信電力レベルの表示を送信するステップと、
    前記アクセス・ポイントにより、前記リソースの前記位置で前記パケットを受信するステップと、
    を含む、方法。
12. 前記リソース割当て情報、前記ターゲット電力レベルの前記表示、および前記第１の帯域幅の前記表示はトリガ・フレームで送信され、前記第１の送信電力レベルの前記表示はビーコン・フレームで送信される、請求項１１に記載の方法。
13. 前記リソース割当て情報、前記ターゲット電力レベルの前記表示、および前記第１の帯域幅の前記表示、および前記第１の送信電力レベルの前記表示が１つのフレームで送信される、請求項１１に記載の方法。
14. 電力制御を実施するように適合された局であって、
    パケットを送信するためのリソースの位置を示すリソース・スケジューリング情報、ターゲット電力レベルの表示、および第１の帯域幅の表示を受信し、第１の送信電力レベルの表示を受信するように構成された受信器と、
    前記受信器に動作可能に接続されたプロセッサであって、前記プロセッサは、前記ターゲット電力レベルと、前記第１の帯域幅および前記第１の送信電力レベルとのうち少なくとも１つに従って第２の送信電力レベルを決定するように構成された、プロセッサと、
    前記プロセッサに動作可能に接続された送信器であって、前記送信器は前記第２の送信電力レベルを有する前記リソースの前記位置で前記パケットを送信するように構成された、送信器と、
    を備える、局。
15. 前記プロセッサは、受信電力レベルを測定し、前記受信電力レベルに従って経路損失を決定し、前記経路損失に従って前記第２の送信電力レベルを決定するように構成される、請求項１４に記載の局。
16. 前記プロセッサは、
    ＰＬ＝Ｐ_{ＤＬ＿ＴＸ＿ＴＯＴＡＬ}＋１０＊ｌｏｇ_１０（ＢＷ_ＤＬ／ＢＷ_{ＤＬ＿ＴＯＴＡＬ}）−Ｐ_{ＤＬ＿ＲＸ}
    を評価するように構成され、ＰＬは前記経路損失であり、Ｐ_{ＤＬ＿ＴＸ＿ＴＯＴＡＬ}は前記第１の送信電力レベルであり、Ｐ_{ＤＬ＿ＲＸ}は前記受信電力レベルであり、ＢＷ_ＤＬは前記受信電力レベルを測定するために使用される第２の帯域幅であり、ＢＷ_{ＤＬ＿ＴＯＴＡＬ}は前記第１の帯域幅である、
    請求項１５に記載の局。
17. 前記プロセッサは、
    Ｐ_{ＵＬ＿ＴＸ}＝ｍｉｎ（Ｐ_{ＵＬ＿ＴＸ＿ＭＡＸ}、Ｐ_{ＵＬ＿ＲＸ＿ＴＡＲＧＥＴ}＋ＰＬ）
    を評価するように構成され、Ｐ_{ＵＬ＿ＴＸ}は前記第２の送信電力レベルであり、Ｐ_{ＵＬ＿ＴＸ＿ＭＡＸ}は前記第２の送信電力レベルの最大値であり、Ｐ_{ＵＬ＿ＲＸ＿ＴＡＲＧＥＴ}は前記ターゲット電力レベルであり、ＰＬは前記経路損失であり、ｍｉｎ（）はその入力要素の最小値を返す最小関数である、
    請求項１６に記載の局。
18. 前記プロセッサは、
    ＰＬ＝Ｐ_{ＤＬ＿ＴＸ}−Ｐ_{ＤＬ＿ＲＸ}
    を評価するように構成され、ＰＬは前記経路損失であり、Ｐ_{ＤＬ＿ＴＸ}は前記第１の送信電力レベルであり、Ｐ_{ＤＬ＿ＲＸ}は前記受信電力レベルである、
    請求項１５に記載の局。
19. 前記リソース・スケジューリング情報、前記ターゲット電力レベルの前記表示、および前記第１の帯域幅の前記表示がトリガ・フレームで受信され、前記第１の送信電力レベルの前記表示がビーコン・フレームで受信される、請求項１４に記載の局。
20. 前記リソース・スケジューリング情報、前記ターゲット電力レベルの前記表示、前記第１の帯域幅の前記表示および前記第１の送信電力レベルの前記表示が１つのフレームで受信される、請求項１４に記載の局。
21. パケットを送信するためのリソースの位置を示すリソース割当て情報、ターゲット電力レベルの表示、および第１の帯域幅の表示を送信し、第１の送信電力レベルの表示を送信するように構成された送信器と、
    前記送信器に動作可能に接続された受信器であって、前記受信器は前記リソースの前記位置で前記パケットを受信するように構成された、受信器と、
    を備える、アクセス・ポイント。
22. 前記リソース割当て情報、前記ターゲット電力レベルの前記表示、および前記第１の帯域幅の前記表示はトリガ・フレームで送信され、前記第１の送信電力レベルの前記表示はビーコン・フレームで送信される、請求項２１に記載のアクセス・ポイント。
23. 前記リソース割当て情報、前記ターゲット電力レベルの前記表示、および前記第１の帯域幅の前記表示、および前記第１の送信電力レベルの前記表示が１つのフレームで送信される、請求項２１に記載のアクセス・ポイント。

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