JP5147123B2 - 無線通信システム、基地局装置、移動局装置及び無線通信方法 - Google Patents
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Description
本発明は、無線通信システム、基地局装置、移動局装置及び無線通信方法に関する。
従来から知られている基地局装置と移動局装置との間で通信する方式として、非特許文献１に記載されている技術が知られている。
図１０は、従来から知られている物理チャネルの構成を説明する図である。無線通信システムは、基地局装置１００と移動局装置２００とを備えている。次世代移動通信システムの物理チャネルは、図１０に示す構成が用いられる。
物理チャネルの構成は携帯端末である移動局装置２００と、基地局装置１００との間で、移動局装置２００から基地局装置１００に向かうアップリンク物理チャネルと、基地局装置１００から移動局装置２００に向かうダウンリンク物理チャネルからなる。
このうちアップリンク物理チャネルは、ランダムアクセスを行うランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）、基地局装置１００のスケジュール管理にしたがってアップリンクデータの送信を行うアップリンクシェアドチャネル（ＰＵＳＣＨ）、ダウンリンク信号に関連する制御信号等の送信を行うアップリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）から構成される。
このうちアップリンク物理チャネルは、ランダムアクセスを行うランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）、基地局装置１００のスケジュール管理にしたがってアップリンクデータの送信を行うアップリンクシェアドチャネル（ＰＵＳＣＨ）、ダウンリンク信号に関連する制御信号等の送信を行うアップリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）から構成される。
一方でダウンリンク物理チャネルは、ダウンリンクデータの伝送を行うダウンリンクシェアドチャネル（ＰＤＳＣＨ）、マルチキャストチャネルの伝送を行うマルチキャストチャネル（ＰＭＣＨ）、アップリンクのスケジュール情報やダウンリンクデータの割り当て情報などの伝送を行うダウンリンクコントロールチャネル（ＰＤＣＣＨ）、報知情報の伝送を行うブロードキャストチャネル（ＰＢＣＨ）、ダウンリンクコントロールチャネル（ＰＤＣＣＨ）のＯＦＤＭシンボル数を伝送するコントロールフォーマットインディケーターチャネル（ＰＣＦＩＣＨ）、アップリンク伝送に関するハイブリッドＡＲＱ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｒｅｐｅａｔ ｒｅＱｕｅｓｔ：自動再送要求）のＡＣＫ／ＮＡＣＫを伝送するハイブリッドＡＲＱインディケーターチャネル（ＰＨＩＣＨ）から構成される。
非特許文献２には、以下の式（１）を用いてアップリンクシェアドチャネル（ＰＵＳＣＨ）の送信電力を決めることが記載されている。
ここで、ＰＭＡＸは移動局装置２００の端末クラスによって決まる最大送信電力であり、ＭＰＵＳＣＨ（ｉ）はアップリンクシェアドチャネル（ＰＵＳＣＨ）に割り当てられるリソースブロック数であり、ＰＯ＿ＰＵＳＣＨ（ｊ）は移動局装置２００ごとのパラメータである。
また、αはセルで決まる０から１の範囲の係数であり、ＰＬは移動局装置２００で計算される伝搬路損失であり、ΔＭＣＳ（ＭＣＳ（ｉ））は適応変調符号化パラメータに対応する補正値であり、ｆ（ｉ）はＴＰＣ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ：送信電力制御）コマンドの絶対値または積算値を用いた補正値である。
また、αはセルで決まる０から１の範囲の係数であり、ＰＬは移動局装置２００で計算される伝搬路損失であり、ΔＭＣＳ（ＭＣＳ（ｉ））は適応変調符号化パラメータに対応する補正値であり、ｆ（ｉ）はＴＰＣ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ：送信電力制御）コマンドの絶対値または積算値を用いた補正値である。
一方で、複数の送信アンテナを持つ移動局装置が送信アンテナを切り替えて送信するアンテナ選択送信ダイバーシティ（ＡＳＴＤ：Ａｎｔｅｎｎａ Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ Ｔｒａｎｓｍｉｔ Ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ）が検討されている。
移動局装置は、複数の送信アンテナと少なくとも１つの送信ＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ：無線周波数）回路を持ち、送信アンテナを切り替えて基地局装置に信号を送信する。移動局装置は、基地局装置からの指示信号に基づいて複数の送信アンテナから送信に用いるアンテナを決定する。
３ＧＰＰ ＴＳ３６．２０１ ＬＴＥ Ｐｈｙｓｉｃａｌ ｌａｙｅｒ − Ｇｅｎｅｒａｌ Ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ ｖ８．１．０ ３ＧＰＰ ＴＳ３６．２１３ ＥＵＴＲＡ Ｐｈｙｓｉｃａｌ ｌａｙｅｒ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ ｖ８．１．０
移動局装置は、複数の送信アンテナと少なくとも１つの送信ＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ：無線周波数）回路を持ち、送信アンテナを切り替えて基地局装置に信号を送信する。移動局装置は、基地局装置からの指示信号に基づいて複数の送信アンテナから送信に用いるアンテナを決定する。
３ＧＰＰ ＴＳ３６．２０１ ＬＴＥ Ｐｈｙｓｉｃａｌ ｌａｙｅｒ − Ｇｅｎｅｒａｌ Ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ ｖ８．１．０ ３ＧＰＰ ＴＳ３６．２１３ ＥＵＴＲＡ Ｐｈｙｓｉｃａｌ ｌａｙｅｒ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ ｖ８．１．０
移動局装置では、ダウンリンクの伝搬路損失を測定してアップリンクの送信電力制御に用いるが、複数の送受信アンテナを備える移動局装置では、アンテナ毎に伝搬路損失が異なることがある。
これは、アンテナの実装上の形状や指向性によるもの、およびユーザが移動局装置を握るなどによる実使用環境の変化の影響で生じるものであり、複数のアンテナ間で１０ｄＢ以上の差が生じることもある。
この場合、伝搬路損失の大きいほうのアンテナは送信アンテナとしてあまり有効に活用できない。すなわち、ダイバーシティの効果が薄くなる。また、アンテナ選択送信ダイバーシティ（ＡＳＴＤ）の制御によって送信アンテナを切り替えた場合に基地局装置に到達する信号電力が急激に変化することがある。
これは、アンテナの実装上の形状や指向性によるもの、およびユーザが移動局装置を握るなどによる実使用環境の変化の影響で生じるものであり、複数のアンテナ間で１０ｄＢ以上の差が生じることもある。
この場合、伝搬路損失の大きいほうのアンテナは送信アンテナとしてあまり有効に活用できない。すなわち、ダイバーシティの効果が薄くなる。また、アンテナ選択送信ダイバーシティ（ＡＳＴＤ）の制御によって送信アンテナを切り替えた場合に基地局装置に到達する信号電力が急激に変化することがある。
このため、従来の技術では、移動局装置が備える複数のアンテナの伝搬路損失の状況が異なる場合に、基地局装置が移動局装置から受信する信号の受信品質が低下するという問題があった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、移動局装置が備える複数のアンテナの伝搬路損失の状況が異なる場合であっても、基地局装置が移動局装置から受信する信号の受信品質が低下することのない無線通信システム、基地局装置、移動局装置及び無線通信方法を提供することにある。
（１） 本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、本発明の一態様による無線通信システムは、基地局装置と複数のアンテナを備える移動局装置とを備える無線通信システムであって、前記基地局装置は、前記移動局装置の各アンテナから送信される信号の受信電力を測定する受信電力測定部と、前記受信電力測定部が測定した各アンテナの受信電力に基づいて前記移動局装置の各アンテナから送信する信号の送信電力を制御する電力制御情報を生成する電力制御情報生成部と、前記電力制御情報生成部が生成した電力制御情報を前記移動局装置に送信する電力制御情報送信部とを備え、前記移動局装置は、前記電力制御情報送信部が送信した電力制御情報に基づいて各アンテナから前記基地局装置に送信する信号の送信電力を決定する送信電力決定部と、前記送信電力決定部が決定した送信電力を用いて各アンテナから前記基地局装置に信号を送信する送信電力制御部とを備える。
本発明では、基地局装置において、受信電力測定部が、移動局装置の各アンテナから送信される信号の受信電力を測定し、電力制御情報生成部が、受信電力測定部が測定した各アンテナの受信電力に基づいて移動局装置の各アンテナから送信する信号の送信電力を制御する電力制御情報を生成し、電力制御情報生成部が生成した電力制御情報を移動局装置に送信するようにした。
そして、移動局装置において、送信電力決定部が、電力制御情報送信部が送信した電力制御情報に基づいて各アンテナから基地局装置に送信する信号の送信電力を決定し、送信電力制御部が、送信電力決定部が決定した送信電力を用いて各アンテナから基地局装置に信号を送信するようにした。
これにより、移動局装置の複数のアンテナから送信された信号の基地局装置での受信電力に応じて、移動局装置の各アンテナから基地局装置に送信する信号の送信電力を、各アンテナ毎に制御することができるため、例えば、基地局装置での受信電力の小さいアンテナから送信する信号の送信電力を上げたり、基地局装置での受信電力の大きいアンテナから送信する信号の送信電力を下げたりすることができる。
本発明では、基地局装置において、受信電力測定部が、移動局装置の各アンテナから送信される信号の受信電力を測定し、電力制御情報生成部が、受信電力測定部が測定した各アンテナの受信電力に基づいて移動局装置の各アンテナから送信する信号の送信電力を制御する電力制御情報を生成し、電力制御情報生成部が生成した電力制御情報を移動局装置に送信するようにした。
そして、移動局装置において、送信電力決定部が、電力制御情報送信部が送信した電力制御情報に基づいて各アンテナから基地局装置に送信する信号の送信電力を決定し、送信電力制御部が、送信電力決定部が決定した送信電力を用いて各アンテナから基地局装置に信号を送信するようにした。
これにより、移動局装置の複数のアンテナから送信された信号の基地局装置での受信電力に応じて、移動局装置の各アンテナから基地局装置に送信する信号の送信電力を、各アンテナ毎に制御することができるため、例えば、基地局装置での受信電力の小さいアンテナから送信する信号の送信電力を上げたり、基地局装置での受信電力の大きいアンテナから送信する信号の送信電力を下げたりすることができる。
（２） また、本発明の一態様による無線通信システムの前記電力制御情報生成部は、前記受信電力測定部が測定する受信電力が小さいアンテナほど送信電力を大きくすることを前記移動局装置に指示する電力制御情報を生成する。
本発明では、基地局装置の電力制御情報生成部が、受信電力測定部が測定する受信電力が小さいアンテナほど送信電力を大きくするようにしたため、基地局装置での受信電力が小さい移動局装置のアンテナほど、基地局装置への信号の送信電力を大きくすることができ、移動局装置の複数のアンテナから基地局装置に送信する信号の受信品質にばらつきが生じるのを防ぐことができる。
本発明では、基地局装置の電力制御情報生成部が、受信電力測定部が測定する受信電力が小さいアンテナほど送信電力を大きくするようにしたため、基地局装置での受信電力が小さい移動局装置のアンテナほど、基地局装置への信号の送信電力を大きくすることができ、移動局装置の複数のアンテナから基地局装置に送信する信号の受信品質にばらつきが生じるのを防ぐことができる。
（３） また、本発明の一態様による基地局装置は、複数のアンテナを備える移動局装置と通信する基地局装置であって、前記移動局装置の各アンテナから送信される信号の受信電力を測定する受信電力測定部と、前記受信電力測定部が測定した各アンテナの受信電力に基づいて前記移動局装置の各アンテナから送信する信号の送信電力を制御する電力制御情報を生成する電力制御情報生成部と、前記電力制御情報生成部が生成した電力制御情報を前記移動局装置に送信する電力制御情報送信部とを備える。
（４） また、本発明の一態様による移動局装置は、基地局装置と通信する複数のアンテナを備える移動局装置であって、前記基地局装置が送信する制御情報に基づいて各アンテナから前記基地局装置に送信する信号の送信電力を決定する送信電力決定部と、前記送信電力決定部が決定した送信電力を用いて各アンテナから前記基地局装置に信号を送信する送信電力制御部とを備える。
（５） また、本発明の一態様による無線通信方法は、基地局装置と複数のアンテナを備える移動局装置とを用いた無線通信方法であって、前記基地局装置は、前記移動局装置の各アンテナから送信される信号の受信電力を測定する受信電力測定過程と、前記受信電力測定過程で測定した各アンテナの受信電力に基づいて前記移動局装置の各アンテナから送信する信号の送信電力を制御する電力制御情報を生成する電力制御情報生成過程と、前記電力制御情報生成過程で生成した電力制御情報を前記移動局装置に送信する電力制御情報送信過程とを有し、前記移動局装置は、前記電力制御情報送信過程で送信した電力制御情報に基づいて各アンテナから前記基地局装置に送信する信号の送信電力を決定する送信電力決定過程と、前記送信電力決定過程で決定した送信電力を用いて各アンテナから前記基地局装置に信号を送信する送信電力制御過程とを有する。
本発明の無線通信システム、基地局装置、移動局装置及び無線通信方法では、移動局装置が備える複数のアンテナの伝搬路損失の状況が異なる場合であっても、基地局装置が移動局装置から受信する信号の受信品質が低下することを防ぐことができる。
これにより、アンテナ選択送信ダイバーシティ（ＡＳＴＤ）の制御に対応して、移動局装置におけるアンテナ毎の送信電力の制御が可能になり、基地局装置での受信信号電力の変動をなくすとともに、ダイバーシティの効果を高めることができる。
これにより、アンテナ選択送信ダイバーシティ（ＡＳＴＤ）の制御に対応して、移動局装置におけるアンテナ毎の送信電力の制御が可能になり、基地局装置での受信信号電力の変動をなくすとともに、ダイバーシティの効果を高めることができる。
以下、図面を参照し、本発明の各実施形態について説明する。始めに、本発明の第１の実施形態について説明する。
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態による無線通信システムは、基地局装置１００ａと移動局装置２００ａとを備えている。図１を参照して基地局装置１００ａを説明するとともに、図２を参照して移動局装置２００ａについて説明する。
本発明の第１の実施形態による無線通信システムは、基地局装置１００ａと移動局装置２００ａとを備えている。図１を参照して基地局装置１００ａを説明するとともに、図２を参照して移動局装置２００ａについて説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態による基地局装置１００ａの構成を示す概略ブロック図である。基地局装置１００ａは、アンテナ１１ａ、送信部１２ａ、受信部１３ａを備えている。
また、送信部１２ａは、ＴＰＣコマンド生成部１２１ａ、送信処理部１２２ａ、制御情報生成部１２３ａを備えている。また、受信部１３ａは、受信処理部１３０ａ、測定部１３１ａ、演算部１３２ａ、記憶部１３３ａを備えている。
また、送信部１２ａは、ＴＰＣコマンド生成部１２１ａ、送信処理部１２２ａ、制御情報生成部１２３ａを備えている。また、受信部１３ａは、受信処理部１３０ａ、測定部１３１ａ、演算部１３２ａ、記憶部１３３ａを備えている。
アンテナ１１ａは、移動局装置２００ａから無線信号を受信して受信部１３ａの受信処理部１３０ａに出力したり、送信部１２ａの送信処理部１２２ａから出力される信号を、移動局装置２００ａに無線信号として送信したりする。
ＴＰＣコマンド生成部１２１ａは、基地局装置１００ａが移動局装置２００ａの各アンテナ２１ａ−１、２１ａ−２から受信した信号の受信電力を記憶部１３３ａから読み出し、それらの受信電力に基づいてＴＰＣコマンドを生成し、送信処理部１２２ａに出力する。
ＴＰＣコマンド生成部１２１ａは、基地局装置１００ａが移動局装置２００ａの各アンテナ２１ａ−１、２１ａ−２から受信した信号の受信電力を記憶部１３３ａから読み出し、それらの受信電力に基づいてＴＰＣコマンドを生成し、送信処理部１２２ａに出力する。
このＴＰＣコマンドには、移動局装置２００ａの各アンテナ２１ａ−１、２１ａ−２から基地局装置１００ａに送信する信号の送信電力を上げるか下げるかを移動局装置２００ａに指示する情報が含まれている。
例えば、ＴＰＣコマンド生成部１２１ａは、移動局装置２００ａのアンテナ２１ａ−１から受信した信号の受信電力が、基地局装置１００ａが希望する受信電力よりも小さい場合には、移動局装置２００ａのアンテナ２１ａ−１から基地局装置１００ａに送信する信号の送信電力を上げるように移動局装置２００ａに指示するＴＰＣコマンドを生成する。
また、例えば、ＴＰＣコマンド生成部１２１ａは、移動局装置２００ａのアンテナ２１ａ−２から受信した信号の受信電力が、基地局装置１００ａが希望する受信電力よりも大きい場合には、移動局装置２００ａのアンテナ２１ａ−２から基地局装置１００ａに送信する信号の送信電力を下げるように移動局装置２００ａに指示するＴＰＣコマンドを生成する。
例えば、ＴＰＣコマンド生成部１２１ａは、移動局装置２００ａのアンテナ２１ａ−１から受信した信号の受信電力が、基地局装置１００ａが希望する受信電力よりも小さい場合には、移動局装置２００ａのアンテナ２１ａ−１から基地局装置１００ａに送信する信号の送信電力を上げるように移動局装置２００ａに指示するＴＰＣコマンドを生成する。
また、例えば、ＴＰＣコマンド生成部１２１ａは、移動局装置２００ａのアンテナ２１ａ−２から受信した信号の受信電力が、基地局装置１００ａが希望する受信電力よりも大きい場合には、移動局装置２００ａのアンテナ２１ａ−２から基地局装置１００ａに送信する信号の送信電力を下げるように移動局装置２００ａに指示するＴＰＣコマンドを生成する。
なお、ここでは、ＴＰＣコマンド生成部１２１ａが生成するＴＰＣコマンドが、移動局装置２００ａの各アンテナ２１ａ−１、２１ａ−２から基地局装置１００ａに送信する信号の送信電力を上げるか下げるかのみを指示する情報を含んでいる場合について説明するが、これに限定されるものではない。
例えば、ＴＰＣコマンドに、移動局装置２００ａの各アンテナ２１ａ−１、２１ａ−２から基地局装置１００ａに送信する信号の送信電力を上げるか下げるかを移動局装置２００ａに指示する情報とともに、送信電力をどの程度、上下させるかを指示する情報を含めるようにしても良い。
例えば、ＴＰＣコマンドに、移動局装置２００ａの各アンテナ２１ａ−１、２１ａ−２から基地局装置１００ａに送信する信号の送信電力を上げるか下げるかを移動局装置２００ａに指示する情報とともに、送信電力をどの程度、上下させるかを指示する情報を含めるようにしても良い。
例えば、ＴＰＣコマンド生成部１２１ａは、移動局装置２００ａのアンテナ２１ａ−１から受信した信号の受信電力が、基地局装置１００ａが希望する受信電力よりも１ｄＢだけ小さい場合には、移動局装置２００ａのアンテナ２１ａ−１から基地局装置１００ａに送信する信号の送信電力を１ｄＢだけ上げるように移動局装置２００ａに指示するＴＰＣコマンドを生成するようにしても良い。
また、例えば、ＴＰＣコマンド生成部１２１ａは、移動局装置２００ａのアンテナ２１ａ−２から受信した信号の受信電力が、基地局装置１００ａが希望する受信電力よりも１ｄＢだけ大きい場合には、移動局装置２００ａのアンテナ２１ａ−２から基地局装置１００ａに送信する信号の送信電力を１ｄＢだけ下げるように移動局装置２００ａに指示するＴＰＣコマンドを生成するようにしても良い。
送信処理部１２２ａは、基地局装置１００ａから移動局装置２００ａに送信するデータや、ＴＰＣコマンド生成部１２１ａが生成したＴＰＣコマンドや、制御情報生成部１２３ａが生成した制御情報に対して、変調の処理やアップコンバートの処理を行い、アンテナ１１ａを介して、移動局装置２００ａに送信する。
制御情報生成部１２３ａは、移動局装置２００ａに対するリソース割り当てに関する制御情報を生成して、送信処理部１２２ａに出力する。この制御情報には、自基地局装置１００ａが移動局装置２００ａから受信する信号の希望受信電力、自基地局装置１００ａが移動局装置２００ａと通信する際に用いる周波数帯域、自基地局装置１００ａが移動局装置２００ａと通信する際に用いる変調方式等が含まれている。
制御情報生成部１２３ａは、移動局装置２００ａに対するリソース割り当てに関する制御情報を生成して、送信処理部１２２ａに出力する。この制御情報には、自基地局装置１００ａが移動局装置２００ａから受信する信号の希望受信電力、自基地局装置１００ａが移動局装置２００ａと通信する際に用いる周波数帯域、自基地局装置１００ａが移動局装置２００ａと通信する際に用いる変調方式等が含まれている。
受信処理部１３０ａは、アンテナ１１ａから出力される信号に対して、ダウンコンバートの処理や復調の処理などの受信処理を行い、受信処理後の信号を測定部１３１ａに出力する。また、受信処理部１３０ａは、移動局装置２００ａから送信されたデータを取り出す。
測定部１３１ａは、移動局装置２００ａから送信された信号を、受信処理部１３０ａから受け取る。そして、測定部１３１ａは、移動局装置２００ａの各アンテナ２１ａ−１、２１ａ−２から基地局装置１００ａに送信された信号の受信強度を測定し、その測定結果を演算部１３２ａに出力する。
演算部１３２ａは、測定部１３１ａから出力される測定結果であって移動局装置２００ａの各アンテナ２１ａ−１、２１ａ−２から基地局装置１００ａに送信された信号の受信強度と、基地局装置１００ａが移動局装置２００ａの各アンテナ２１ａ−１、２１ａ−２から送信される信号の希望受信電力とに基づいて、各アンテナ２１ａ−１、２１ａ−２ごとの受信強度と希望受信電力との差を算出する。
測定部１３１ａは、移動局装置２００ａから送信された信号を、受信処理部１３０ａから受け取る。そして、測定部１３１ａは、移動局装置２００ａの各アンテナ２１ａ−１、２１ａ−２から基地局装置１００ａに送信された信号の受信強度を測定し、その測定結果を演算部１３２ａに出力する。
演算部１３２ａは、測定部１３１ａから出力される測定結果であって移動局装置２００ａの各アンテナ２１ａ−１、２１ａ−２から基地局装置１００ａに送信された信号の受信強度と、基地局装置１００ａが移動局装置２００ａの各アンテナ２１ａ−１、２１ａ−２から送信される信号の希望受信電力とに基づいて、各アンテナ２１ａ−１、２１ａ−２ごとの受信強度と希望受信電力との差を算出する。
演算部１３２ａは、各アンテナ２１ａ−１、２１ａ−２から送信された信号の受信電力や、各アンテナ２１ａ−１、２１ａ−２ごとの受信強度と希望受信電力との差を、記憶部１３３ａに記録する。
記憶部１３３ａは、メモリを備えており、演算部１３２ａの演算結果などを記憶する。また、記憶部１３３ａは、記憶している情報を、ＴＰＣコマンド生成部１２１ａに出力する。
記憶部１３３ａは、メモリを備えており、演算部１３２ａの演算結果などを記憶する。また、記憶部１３３ａは、記憶している情報を、ＴＰＣコマンド生成部１２１ａに出力する。
図２は、本発明の第１の実施形態による移動局装置２００ａの構成を示す概略ブロック図である。移動局装置２００ａは、アンテナ２１ａ−１、２１ａ−２、送信部２３ａ、受信部２２ａを備えている。
受信部２２ａは、記憶部２２３ａ、受信処理部２２４ａ、制御情報抽出部２２５ａ、ＴＰＣコマンド抽出部２２６ａを備えている。また、送信部２３ａは、アンテナ切替部２３１ａ、送信電力増幅部２３２ａ、送信電力制御部２３３ａ、アンテナ切替制御部２３４ａ、送信処理部２３５ａを備えている。
受信部２２ａは、記憶部２２３ａ、受信処理部２２４ａ、制御情報抽出部２２５ａ、ＴＰＣコマンド抽出部２２６ａを備えている。また、送信部２３ａは、アンテナ切替部２３１ａ、送信電力増幅部２３２ａ、送信電力制御部２３３ａ、アンテナ切替制御部２３４ａ、送信処理部２３５ａを備えている。
アンテナ２１ａ−１は、基地局装置１００ａから送信される無線信号を受信し、受信処理部２２４ａに出力する。また、アンテナ２１ａ−１は、アンテナ切替部２３１ａから出力される信号を、無線信号として、基地局装置１００ａに送信する。
また、アンテナ２１ａ−２は、基地局装置１００ａから送信される無線信号を受信し、受信処理部２２４ａに出力する。また、アンテナ２１ａ−２は、アンテナ切替部２３１ａから出力される信号を、無線信号として、基地局装置１００ａに送信する。
また、アンテナ２１ａ−２は、基地局装置１００ａから送信される無線信号を受信し、受信処理部２２４ａに出力する。また、アンテナ２１ａ−２は、アンテナ切替部２３１ａから出力される信号を、無線信号として、基地局装置１００ａに送信する。
記憶部２２３ａは、メモリを備えており、制御情報抽出部２２５ａが抽出した制御情報や、ＴＰＣコマンド抽出部２２６ａが抽出したＴＰＣコマンドを記憶する。
また、記憶部２２３ａは、記憶している制御情報やＴＰＣコマンドを送信電力制御部２３３ａに出力する。
受信処理部２２４ａは、アンテナ２１ａ−１、２１ａ−２が基地局装置１００ａから受信した信号に対して、復調の処理やダウンコンバートの処理を行い、それらの処理後の信号を制御情報抽出部２２５ａ、ＴＰＣコマンド抽出部２２６ａに出力する。
制御情報抽出部２２５ａは、アンテナ２１ａ−１、２１ａ−２が基地局装置１００ａから受信した信号から、希望受信電力、周波数帯域、変調方式などの制御情報を抽出し、その制御情報を記憶部２２３ａに記録する。
また、記憶部２２３ａは、記憶している制御情報やＴＰＣコマンドを送信電力制御部２３３ａに出力する。
受信処理部２２４ａは、アンテナ２１ａ−１、２１ａ−２が基地局装置１００ａから受信した信号に対して、復調の処理やダウンコンバートの処理を行い、それらの処理後の信号を制御情報抽出部２２５ａ、ＴＰＣコマンド抽出部２２６ａに出力する。
制御情報抽出部２２５ａは、アンテナ２１ａ−１、２１ａ−２が基地局装置１００ａから受信した信号から、希望受信電力、周波数帯域、変調方式などの制御情報を抽出し、その制御情報を記憶部２２３ａに記録する。
ＴＰＣコマンド抽出部２２６ａは、アンテナ２１ａ−１、２１ａ−２が基地局装置１００ａから受信した信号から、ＴＰＣコマンドを抽出し、そのＴＰＣコマンドを記憶部２２３ａに記録する。
アンテナ切替部２３１ａは、移動局装置２００ａから基地局装置１００ａに信号を送信する際に、アンテナ２１ａ−１とアンテナ２１ａ−２のどちらのアンテナから基地局装置１００ａに信号を送信するかを、アンテナ切替制御部２３４ａの制御に基づいて切り替える。
アンテナ切替部２３１ａは、移動局装置２００ａから基地局装置１００ａに信号を送信する際に、アンテナ２１ａ−１とアンテナ２１ａ−２のどちらのアンテナから基地局装置１００ａに信号を送信するかを、アンテナ切替制御部２３４ａの制御に基づいて切り替える。
アンテナ切替制御部２３４ａは、移動局装置２００ａから基地局装置１００ａに信号を送信する際に、基地局装置１００ａから受信する指示信号に基づいて、アンテナ２１ａ−１とアンテナ２１ａ−２のどちらのアンテナから基地局装置１００ａに信号を送信するかを決定し、アンテナ切替部２３１ａを制御する。
なお、アンテナ切替制御部２３４ａは、基地局装置１００ａから受信する指示信号に基づいて、アンテナ２１ａ−１とアンテナ２１ａ−２のどちらのアンテナから信号を送信するかを切り替えるのではなく、所定時間ごとにアンテナ２１ａ−１とアンテナ２１ａ−２を切り替えて、移動局装置２００ａから基地局装置１００ａに信号を送信するようにしても良い。
なお、アンテナ切替制御部２３４ａは、基地局装置１００ａから受信する指示信号に基づいて、アンテナ２１ａ−１とアンテナ２１ａ−２のどちらのアンテナから信号を送信するかを切り替えるのではなく、所定時間ごとにアンテナ２１ａ−１とアンテナ２１ａ−２を切り替えて、移動局装置２００ａから基地局装置１００ａに信号を送信するようにしても良い。
送信電力制御部２３３ａは、記憶部２２３ａに記録されている制御情報に基づいて、アンテナ２１ａ−１、２１ａ−２から基地局装置１００ａに信号を送信する際の送信電力を決定し、その決定結果を送信電力増幅部２３２ａに出力する。
例えば、送信電力制御部２３３ａは、制御情報の内容が、アンテナ２１ａ−１の送信電力を上げるように指示するものである場合には、アンテナ２１ａ−１から基地局装置１００ａへの信号の送信電力を、現状の送信電力より所定量（例えば、１ｄＢ）だけ上げることを決定する。
例えば、送信電力制御部２３３ａは、制御情報の内容が、アンテナ２１ａ−１の送信電力を上げるように指示するものである場合には、アンテナ２１ａ−１から基地局装置１００ａへの信号の送信電力を、現状の送信電力より所定量（例えば、１ｄＢ）だけ上げることを決定する。
また、例えば、送信電力制御部２３３ａは、制御情報の内容が、アンテナ２１ａ−２の送信電力を下げるように指示するものである場合には、アンテナ２１ａ−２から基地局装置１００ａへの信号の送信電力を、現状の送信電力より所定量（例えば、１ｄＢ）だけ下げることを決定する。
送信電力増幅部２３２ａは、送信電力制御部２３３ａから出力される送信電力に基づいて、アンテナ切替部２３１ａに供給する電力を制御することにより、アンテナ２１ａ−１、２１ａ−２から基地局装置１００ａに送信する信号の送信電力を制御する。
送信処理部２３５ａは、基地局装置１００ａに送信するデータを取得し、そのデータに対して、アップコンバートの処理や変調の処理をすることにより、送信処理を行い、その処理した信号を送信電力増幅部２３２ａに出力する。
送信電力増幅部２３２ａは、送信電力制御部２３３ａから出力される送信電力に基づいて、アンテナ切替部２３１ａに供給する電力を制御することにより、アンテナ２１ａ−１、２１ａ−２から基地局装置１００ａに送信する信号の送信電力を制御する。
送信処理部２３５ａは、基地局装置１００ａに送信するデータを取得し、そのデータに対して、アップコンバートの処理や変調の処理をすることにより、送信処理を行い、その処理した信号を送信電力増幅部２３２ａに出力する。
図３は、本発明の第１の実施形態による無線通信システムの処理を示すシーケンス図である。始めに、移動局装置２００ａの送信部２３ａは、各アンテナ２１ａ−１、２１ａ−２を介して、基地局装置１００ａに信号を送信する。
そして、基地局装置１００ａの測定部１３１ａ（受信電力測定部とも称する）は、移動局装置２００ａの各アンテナ２１ａ−１、２１ａ−２から送信される信号の受信電力を測定する（ステップＳ１０１）。
そして、基地局装置１００ａの測定部１３１ａ（受信電力測定部とも称する）は、移動局装置２００ａの各アンテナ２１ａ−１、２１ａ−２から送信される信号の受信電力を測定する（ステップＳ１０１）。
そして、基地局装置１００ａのＴＰＣコマンド生成部１２１ａ（電力制御情報生成部とも称する）は、ステップＳ１０１で測定部１３１ａが測定した各アンテナ２１ａ−１、２１ａ−２の受信電力に基づいて、移動局装置２００ａの各アンテナ２１ａ−１、２１ａ−２から送信する信号の送信電力を制御するＴＰＣコマンド（電力制御情報とも称する）を生成する（ステップＳ１０２）。
例えば、アンテナ２１ａ−１から受信した信号の受信電力が、基地局装置１００ａにおける希望受信電力よりも小さい場合には、アンテナ２１ａ−１から基地局装置１００ａに送信する信号の送信電力を上げるように移動局装置２００ａに指示するＴＰＣコマンドを生成する。
そして、送信処理部１２２ａ（電力制御情報送信部とも称する）は、ＴＰＣコマンド生成部１２１ａで生成するＴＰＣコマンドなどを、アンテナ１１ａを介して無線信号として、移動局装置２００ａに送信する（ステップＳ１０３）。
そして、送信処理部１２２ａ（電力制御情報送信部とも称する）は、ＴＰＣコマンド生成部１２１ａで生成するＴＰＣコマンドなどを、アンテナ１１ａを介して無線信号として、移動局装置２００ａに送信する（ステップＳ１０３）。
そして、移動局装置２００ａのＴＰＣコマンド抽出部２２６ａは、基地局装置１００ａから送信された信号からＴＰＣコマンドを抽出する。
移動局装置２００ａの送信電力制御部２３３ａ（送信電力決定部とも称する）は、ステップＳ１０３で基地局装置１００ａの送信処理部１２２ａが送信した信号に含まれるＴＰＣコマンドに基づいて、各アンテナ２１ａ−１、２１ａ−２から基地局装置１００ａに送信する信号の送信電力を決定する（ステップＳ１０４）。
移動局装置２００ａの送信電力制御部２３３ａ（送信電力決定部とも称する）は、ステップＳ１０３で基地局装置１００ａの送信処理部１２２ａが送信した信号に含まれるＴＰＣコマンドに基づいて、各アンテナ２１ａ−１、２１ａ−２から基地局装置１００ａに送信する信号の送信電力を決定する（ステップＳ１０４）。
例えば、ＴＰＣコマンドが、アンテナ２１ａ−１から基地局装置１００ａに送信する信号の送信電力を上げるように移動局装置２００ａに指示する情報を含んでいる場合には、送信電力制御部２３３ａは、アンテナ２１ａ−１から基地局装置１００ａに送信する信号の送信電力を現在の送信電力よりも所定量（例えば、１ｄＢ）だけ上げることを決定する。
そして、移動局装置２００ａの送信電力増幅部２３２ａ（送信電力制御部とも称する）は、ステップＳ１０４で送信電力制御部２３３ａが決定した送信電力を用いて、各アンテナ２１ａ−１、２１ａ−２から基地局装置１００ａに信号を送信する（ステップＳ１０５）。
そして、移動局装置２００ａの送信電力増幅部２３２ａ（送信電力制御部とも称する）は、ステップＳ１０４で送信電力制御部２３３ａが決定した送信電力を用いて、各アンテナ２１ａ−１、２１ａ−２から基地局装置１００ａに信号を送信する（ステップＳ１０５）。
本発明の第１の実施形態によれば、移動局装置２００ａが備える複数のアンテナ２１ａ−１、２１ａ−２の伝搬路損失の状況が異なる場合であっても、基地局装置１００ａが移動局装置２００ａから受信する信号の受信品質が低下することを防ぐことができる。
これにより、アンテナ選択送信ダイバーシティ（ＡＳＴＤ）の制御に対応して、移動局装置２００ａにおけるアンテナ２１ａ−１、２１ａ−２毎の送信電力の制御が可能になり、基地局装置１００ａでの受信信号電力の変動をなくすとともに、ダイバーシティの効果を高めることができる。
これにより、アンテナ選択送信ダイバーシティ（ＡＳＴＤ）の制御に対応して、移動局装置２００ａにおけるアンテナ２１ａ−１、２１ａ−２毎の送信電力の制御が可能になり、基地局装置１００ａでの受信信号電力の変動をなくすとともに、ダイバーシティの効果を高めることができる。
例えば、移動局装置２００ａのアンテナ２１ａ−１の周囲が人体などの障害物によって遮られている場合に、アンテナ２１ａ−２を用いるときの送信電力を、アンテナ２１ａ−１を用いるときより大きくすることが可能となり、アンテナ切り替え送信ダイバーシティの効果を高くすることができる。
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。第２の実施形態が第１の実施形態と同様の構成を取る部分や、同様の処理を行う部分については、それらの説明を省略する。第２の実施形態による無線通信システムは、基地局装置１００ｂと移動局装置２００ｂを備えている。
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。第２の実施形態が第１の実施形態と同様の構成を取る部分や、同様の処理を行う部分については、それらの説明を省略する。第２の実施形態による無線通信システムは、基地局装置１００ｂと移動局装置２００ｂを備えている。
図４は、本発明の第２の実施形態による基地局装置１００ｂの構成を示す概略ブロック図である。基地局装置１００ｂは、アンテナ１１ｂ、送信部１２ｂ、受信部１３ｂを備えている。
また、送信部１２ｂは、ＴＰＣコマンド生成部１２１ｂ、送信処理部１２２ｂ、制御情報生成部１２３ｂを備えている。また、受信部１３ｂは、受信処理部１３０ｂ、測定部１３１ｂ、演算部１３２ｂ、記憶部１３３ｂを備えている。
基地局装置１００ｂの各部は、第１の実施形態による基地局装置１００ａ（図１）の各部とほぼ同様の処理を行うので、以下の説明では、異なる部分についてのみ説明する。
また、送信部１２ｂは、ＴＰＣコマンド生成部１２１ｂ、送信処理部１２２ｂ、制御情報生成部１２３ｂを備えている。また、受信部１３ｂは、受信処理部１３０ｂ、測定部１３１ｂ、演算部１３２ｂ、記憶部１３３ｂを備えている。
基地局装置１００ｂの各部は、第１の実施形態による基地局装置１００ａ（図１）の各部とほぼ同様の処理を行うので、以下の説明では、異なる部分についてのみ説明する。
第２の実施形態では、基地局装置１００ｂの制御情報生成部１２３ｂは、制御情報として、基地局装置１００ｂが移動局装置２００ｂにチャネルを割り当てる際のリソースブロック数Ｍ（ｉ）と、変調符号化パラメータＭＣＳ（ｉ）を生成して、送信処理部１２２ｂに出力する。
また、制御情報生成部１２３ｂは、制御情報として、移動局装置２００ｂの端末クラスによって決まる最大送信電力ＰＭＡＸと、基準電力Ｐ０と、係数αを生成して、送信処理部１２２ｂに出力する。
また、制御情報生成部１２３ｂは、制御情報として、移動局装置２００ｂの端末クラスによって決まる最大送信電力ＰＭＡＸと、基準電力Ｐ０と、係数αを生成して、送信処理部１２２ｂに出力する。
図５は、本発明の第２の実施形態による移動局装置２００ｂの構成を示す概略ブロック図である。移動局装置２００ｂは、アンテナ２１ｂ−１、２１ｂ−２、送信部２３ｂ、受信部２２ｂを備えている。
受信部２２ｂは、記憶部２２３ｂ、受信処理部２２４ｂ、制御情報抽出部２２５ｂ、ＴＰＣコマンド抽出部２２６ｂ、測定部２２７ｂを備えている。また、送信部２３ｂは、アンテナ切替部２３１ｂ、送信電力増幅部２３２ｂ、送信電力制御部２３３ｂ、アンテナ切替制御部２３４ｂ、送信処理部２３５ｂを備えている。
受信部２２ｂは、記憶部２２３ｂ、受信処理部２２４ｂ、制御情報抽出部２２５ｂ、ＴＰＣコマンド抽出部２２６ｂ、測定部２２７ｂを備えている。また、送信部２３ｂは、アンテナ切替部２３１ｂ、送信電力増幅部２３２ｂ、送信電力制御部２３３ｂ、アンテナ切替制御部２３４ｂ、送信処理部２３５ｂを備えている。
移動局装置２００ｂの各部は、第１の実施形態による移動局装置２００ａ（図１（ｂ））の各部とほぼ同様の処理を行うので、以下の説明では、異なる部分についてのみ説明する。
第２の実施形態による移動局装置２００ｂの測定部２２７ｂは、アンテナ２１ｂ−１、２１ｂ−２が基地局装置１００ｂから受信する信号の受信強度を測定することにより、各アンテナ２１ｂ−１、２１ｂ−２と基地局装置１００ｂとの間の伝搬路損失ＰＬを測定する。本実施形態では、伝搬路損失ＰＬとして、アンテナ２１ｂ−１における伝搬路損失ＰＬ１と、アンテナ２１ｂ−２における伝搬路損失ＰＬ２とから、（ＰＬ１＋ＰＬ２）／２の式により伝搬路損失ＰＬを求めている。
測定部２２７ｂは、測定した伝搬路損失を、記憶部２２３ｂに記録する。
第２の実施形態による移動局装置２００ｂの測定部２２７ｂは、アンテナ２１ｂ−１、２１ｂ−２が基地局装置１００ｂから受信する信号の受信強度を測定することにより、各アンテナ２１ｂ−１、２１ｂ−２と基地局装置１００ｂとの間の伝搬路損失ＰＬを測定する。本実施形態では、伝搬路損失ＰＬとして、アンテナ２１ｂ−１における伝搬路損失ＰＬ１と、アンテナ２１ｂ−２における伝搬路損失ＰＬ２とから、（ＰＬ１＋ＰＬ２）／２の式により伝搬路損失ＰＬを求めている。
測定部２２７ｂは、測定した伝搬路損失を、記憶部２２３ｂに記録する。
また、制御情報抽出部２２５ｂは、アンテナ２１ｂ−１、２１ｂ−２が基地局装置１００ｂから受信した信号から、希望受信電力、周波数帯域、変調方式などの制御情報を抽出するとともに、基地局装置１００ｂが移動局装置２００ｂにチャネルを割り当てる際のリソースブロック数Ｍ（ｉ）と、変調符号化パラメータＭＣＳ（ｉ）も抽出し、それらの抽出した情報を記憶部２２３ｂに記録する。
また、記憶部２２３ｂは、移動局装置２００ｂの端末クラスによって決まる最大送信電力ＰＭＡＸと、基準電力Ｐ０と、係数αを記憶している。
また、記憶部２２３ｂは、図６に示すテーブルを記憶している。
また、記憶部２２３ｂは、移動局装置２００ｂの端末クラスによって決まる最大送信電力ＰＭＡＸと、基準電力Ｐ０と、係数αを記憶している。
また、記憶部２２３ｂは、図６に示すテーブルを記憶している。
図６は、本発明の第２の実施形態においてΔＭＣＳ（ＭＣＳ（ｉ））を決定するテーブルの一例を示す図である。このテーブルには、変調方式、符号化率、ΔＭＣＳ（ＭＣＳ（ｉ））が対応付けられて記録されている。
例えば、変調方式がＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒｉ−Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ：４相位相偏移変調）であって、符号化率が１／３である場合には、ΔＭＣＳ（ＭＣＳ（ｉ））は−０．６となる。また、変調方式が１６ＱＡＭ（１６ Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ：１６値直交振幅変調）であって、符号化率が１／２である場合には、ΔＭＣＳ（ＭＣＳ（ｉ））は７．２となる。
例えば、変調方式がＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒｉ−Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ：４相位相偏移変調）であって、符号化率が１／３である場合には、ΔＭＣＳ（ＭＣＳ（ｉ））は−０．６となる。また、変調方式が１６ＱＡＭ（１６ Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ：１６値直交振幅変調）であって、符号化率が１／２である場合には、ΔＭＣＳ（ＭＣＳ（ｉ））は７．２となる。
図５の説明に戻り、送信電力制御部２３３ｂは、記憶部２２３ｂに記録されている情報と、以下の式（２）とを用いて、アンテナ２１ｂ−１から基地局装置１００ｂに信号を送信する際の送信電力Ｐ１（ｉ）を決定する。
また、送信電力制御部２３３ｂは、記憶部２２３ｂに記録されている情報と、以下の式（３）とを用いて、アンテナ２１ｂ−２から基地局装置１００ｂに信号を送信する際の送信電力Ｐ２（ｉ）を決定する。
また、送信電力制御部２３３ｂは、記憶部２２３ｂに記録されている情報と、以下の式（３）とを用いて、アンテナ２１ｂ−２から基地局装置１００ｂに信号を送信する際の送信電力Ｐ２（ｉ）を決定する。
基準電力Ｐ０および係数αはあらかじめ決められた定数であり、基地局装置１００ｂから移動局装置２００ｂに送信するなどして、基地局装置１００ｂと移動局装置２００ｂとの間で共有する。
係数αは、伝搬路損失にかかる係数である。ΔＭＣＳ（）は、変調符号化パラメータを電力に対応させる関数であり、図６に示すようなテーブルの形式で記憶部２２３ｂに記録されている。
係数αは、伝搬路損失にかかる係数である。ΔＭＣＳ（）は、変調符号化パラメータを電力に対応させる関数であり、図６に示すようなテーブルの形式で記憶部２２３ｂに記録されている。
Ｍ（ｉ）は、基地局装置１００ｂが移動局装置２００ｂにチャネルを割り当てる際のリソースブロック数Ｍ（ｉ）であり、ＭＣＳ（ｉ）は変調符号化パラメータである。また、ＰＬは移動局装置２００ｂのアンテナ２１ｂ−１の伝搬路損失ＰＬ１とアンテナ２１ｂ−２の伝搬路損失ＰＬ２の平均値である。
または、ＰＬは移動局装置２００ｂのアンテナ２１ｂ−１の伝搬路損失ＰＬ１とアンテナ２１ｂ−２の伝搬路損失ＰＬ２のうち、小さい値であってもよい。
または、ＰＬは移動局装置２００ｂのアンテナ２１ｂ−１の伝搬路損失ＰＬ１とアンテナ２１ｂ−２の伝搬路損失ＰＬ２のうち、大きい値であってもよい。
または、ＰＬは移動局装置２００ｂのアンテナ２１ｂ−１の伝搬路損失ＰＬ１とアンテナ２１ｂ−２の伝搬路損失ＰＬ２のいずれか一方の値であってもよい。
ｆ１（ｉ）はＴＰＣコマンドの絶対値または積算値を用いたアンテナ２１ｂ−１のクローズドループ電力制御補正値であり、ｆ２（ｉ）はＴＰＣコマンドの絶対値または積算値を用いたアンテナ２１ｂ−２のクローズドループ電力制御補正値である。
または、ＰＬは移動局装置２００ｂのアンテナ２１ｂ−１の伝搬路損失ＰＬ１とアンテナ２１ｂ−２の伝搬路損失ＰＬ２のうち、小さい値であってもよい。
または、ＰＬは移動局装置２００ｂのアンテナ２１ｂ−１の伝搬路損失ＰＬ１とアンテナ２１ｂ−２の伝搬路損失ＰＬ２のうち、大きい値であってもよい。
または、ＰＬは移動局装置２００ｂのアンテナ２１ｂ−１の伝搬路損失ＰＬ１とアンテナ２１ｂ−２の伝搬路損失ＰＬ２のいずれか一方の値であってもよい。
ｆ１（ｉ）はＴＰＣコマンドの絶対値または積算値を用いたアンテナ２１ｂ−１のクローズドループ電力制御補正値であり、ｆ２（ｉ）はＴＰＣコマンドの絶対値または積算値を用いたアンテナ２１ｂ−２のクローズドループ電力制御補正値である。
クローズドループ電力制御補正値ｆ１（ｉ）、ｆ２（ｉ）は、以下の式（４）、式（５）により求められる。なお、Δ１（ｉ）、Δ２（ｉ）はＴＰＣコマンドであり、Ｋは制御遅延である。なお、クローズドループ電力制御補正値ｆ１（ｉ）、ｆ２（ｉ）を、絶対値を用いて直接指定しても良い。
図７は、本発明の第２の実施形態による基地局装置１００ｂの処理を示すフローチャートである。
始めに、測定部１３１ｂは、アンテナ１１ｂが移動局装置２００ｂの各アンテナ２１ｂ−１、２１ｂ−２から受信する信号の受信電力を測定する（ステップＳ１１）。
測定部１３１ｂは、ステップＳ１１で受信した信号が、移動局装置２００ｂのアンテナ２１ｂ−１から送信された信号であるか否かについて判定する（ステップＳ１２）。
始めに、測定部１３１ｂは、アンテナ１１ｂが移動局装置２００ｂの各アンテナ２１ｂ−１、２１ｂ−２から受信する信号の受信電力を測定する（ステップＳ１１）。
測定部１３１ｂは、ステップＳ１１で受信した信号が、移動局装置２００ｂのアンテナ２１ｂ−１から送信された信号であるか否かについて判定する（ステップＳ１２）。
ステップＳ１１で測定した受信電力が、移動局装置２００ｂのアンテナ２１ｂ−１から送信された信号のものある場合には、測定部１３１ｂはステップＳ１１で「ＹＥＳ」と判定し、ステップＳ１３に進む。
そして、ＴＰＣコマンド生成部１２１ｂは、ステップＳ１１で測定した受信電力に基づいて、移動局装置２００ｂのアンテナ２１ｂ−１から基地局装置１００ｂに信号を送信する際の送信電力を指示するＴＰＣコマンドを更新する（ステップＳ１３）。
そして、ＴＰＣコマンド生成部１２１ｂは、ステップＳ１１で測定した受信電力に基づいて、移動局装置２００ｂのアンテナ２１ｂ−１から基地局装置１００ｂに信号を送信する際の送信電力を指示するＴＰＣコマンドを更新する（ステップＳ１３）。
一方、ステップＳ１１で測定した受信電力が、移動局装置２００ｂのアンテナ２１ｂ−２から送信された信号のものある場合には、測定部１３１ｂはステップＳ１１で「ＮＯ」と判定し、ステップＳ１４に進む。
そして、ＴＰＣコマンド生成部１２１ｂは、ステップＳ１１で測定した受信電力に基づいて、移動局装置２００ｂのアンテナ２１ｂ−２から基地局装置１００ｂに信号を送信する際の送信電力を指示するＴＰＣコマンドを更新する（ステップＳ１４）。
そして、ＴＰＣコマンド生成部１２１ｂは、ステップＳ１１で測定した受信電力に基づいて、移動局装置２００ｂのアンテナ２１ｂ−２から基地局装置１００ｂに信号を送信する際の送信電力を指示するＴＰＣコマンドを更新する（ステップＳ１４）。
そして、ＴＰＣコマンド生成部１２１ｂは、ステップＳ１３又はステップＳ１４で更新したＴＰＣコマンドを、アンテナ１１ｂを介して、無線信号として移動局装置２００ｂに送信する（ステップＳ１５）。
図８は、本発明の第２の実施形態による移動局装置２００ｂの処理を示すフローチャートである。
始めに、移動局装置２００ｂのアンテナ２１ｂ−１、２１ｂ−２は、基地局装置１００ｂから送信される信号を受信し、その信号に含まれるＴＰＣコマンドをＴＰＣコマンド抽出部２２６ｂが取得する（ステップＳ２１）。
始めに、移動局装置２００ｂのアンテナ２１ｂ−１、２１ｂ−２は、基地局装置１００ｂから送信される信号を受信し、その信号に含まれるＴＰＣコマンドをＴＰＣコマンド抽出部２２６ｂが取得する（ステップＳ２１）。
そして、送信電力制御部２３３ｂは、ステップＳ２１で取得したＴＰＣコマンドによる送信電力制御の対象が、アンテナ２１ｂ−１であるか否かについて判定する（ステップＳ２２）。
ＴＰＣコマンドによる送信電力制御の対象が、アンテナ２１ｂ−１である場合には、送信電力制御部２３３ｂは、ステップＳ２２で「ＹＥＳ」と判定し、ステップＳ２３に進む。そして、送信電力制御部２３３ｂは、ステップＳ２１で受信したＴＰＣコマンドに基づいて、上述した式（４）を用いることによりｆ１（ｉ）を更新し、そのｆ１（ｉ）を記憶部２２３ｂに記録する（ステップＳ２３）。
ＴＰＣコマンドによる送信電力制御の対象が、アンテナ２１ｂ−１である場合には、送信電力制御部２３３ｂは、ステップＳ２２で「ＹＥＳ」と判定し、ステップＳ２３に進む。そして、送信電力制御部２３３ｂは、ステップＳ２１で受信したＴＰＣコマンドに基づいて、上述した式（４）を用いることによりｆ１（ｉ）を更新し、そのｆ１（ｉ）を記憶部２２３ｂに記録する（ステップＳ２３）。
ＴＰＣコマンドによる送信電力制御の対象が、アンテナ２１ｂ−２である場合には、送信電力制御部２３３ｂは、ステップＳ２２で「ＮＯ」と判定し、ステップＳ２４に進む。そして、送信電力制御部２３３ｂは、ステップＳ２１で受信したＴＰＣコマンドに基づいて、上述した式（５）を用いることによりｆ２（ｉ）を更新し、そのｆ２（ｉ）を記憶部２２３ｂに記録する（ステップＳ２４）。
ここでは、ＴＰＣコマンドによる制御対象がアンテナ２１ｂ−１、または２１ｂ−２の1つである場合について述べたが、それぞれのアンテナを対象とするＴＰＣコマンドを同時に送信しても良い。
ここでは、ＴＰＣコマンドによる制御対象がアンテナ２１ｂ−１、または２１ｂ−２の1つである場合について述べたが、それぞれのアンテナを対象とするＴＰＣコマンドを同時に送信しても良い。
図９は、本発明の第２の実施形態による無線通信システムの処理を示すシーケンス図である。始めに、移動局装置２００ｂの送信部２３ｂは、各アンテナ２１ｂ−１、２１ｂ−２を介して、基地局装置１００ｂに信号を送信する。
そして、基地局装置１００ｂの測定部１３１ｂ（受信電力測定部とも称する）は、移動局装置２００ｂの各アンテナ２１ｂ−１、２１ｂ−２から送信される信号の受信電力を測定する（ステップＳ２０１）。
そして、基地局装置１００ｂの測定部１３１ｂ（受信電力測定部とも称する）は、移動局装置２００ｂの各アンテナ２１ｂ−１、２１ｂ−２から送信される信号の受信電力を測定する（ステップＳ２０１）。
そして、基地局装置１００ｂのＴＰＣコマンド生成部１２１ｂ（電力制御情報生成部とも称する）は、ステップＳ２０１で測定部１３１ｂが測定した各アンテナ２１ｂ−１、２１ｂ−２の受信電力に基づいて、移動局装置２００ｂの各アンテナ２１ｂ−１、２１ｂ−２から送信する信号の送信電力を制御するＴＰＣコマンド（電力制御情報とも称する）を生成する（ステップＳ２０２）。
本実施形態では、制御情報生成部１２３ｂは、ステップＳ２０１で測定部１３１ｂが測定した受信電力に基づいて、リソースブロック数Ｍ（ｉ）と、変調符号化パラメータＭＣＳ（ｉ）とを含む制御情報を生成する。
例えば、制御情報生成部１２３ｂは、測定部１３１ｂが測定した受信電力が所定値よりも大きい場合には、所定値よりも小さい場合に比べて、リソースブロック数Ｍ（ｉ）や変調符号化パラメータＭＣＳ（ｉ）を大きい値に設定する。
本実施形態では、制御情報生成部１２３ｂは、ステップＳ２０１で測定部１３１ｂが測定した受信電力に基づいて、リソースブロック数Ｍ（ｉ）と、変調符号化パラメータＭＣＳ（ｉ）とを含む制御情報を生成する。
例えば、制御情報生成部１２３ｂは、測定部１３１ｂが測定した受信電力が所定値よりも大きい場合には、所定値よりも小さい場合に比べて、リソースブロック数Ｍ（ｉ）や変調符号化パラメータＭＣＳ（ｉ）を大きい値に設定する。
そして、送信処理部１２２ｂ（電力制御情報送信部とも称する）は、ＴＰＣコマンド生成部１２１ｂで生成するＴＰＣコマンドや、制御情報生成部１２３ｂで生成する制御情報などを、アンテナ１１ｂを介して無線信号として、移動局装置２００ｂに送信する（ステップＳ２０３）。
そして、移動局装置２００ｂのＴＰＣコマンド抽出部２２６ｂは、基地局装置１００ｂから送信された信号からＴＰＣコマンドを抽出する。また、移動局装置２００ｂの制御情報抽出部２２５ｂは、基地局装置１００ｂから送信された信号から制御情報を抽出する。
そして、移動局装置２００ｂのＴＰＣコマンド抽出部２２６ｂは、基地局装置１００ｂから送信された信号からＴＰＣコマンドを抽出する。また、移動局装置２００ｂの制御情報抽出部２２５ｂは、基地局装置１００ｂから送信された信号から制御情報を抽出する。
移動局装置２００ｂの送信電力制御部２３３ｂ（送信電力決定部とも称する）は、ステップＳ２０３で基地局装置１００ｂの送信処理部１２２ｂが送信した信号に含まれるＴＰＣコマンドや制御情報に基づいて、各アンテナ２１ｂ−１、２１ｂ−２から基地局装置１００ｂに送信する信号の送信電力を決定する（ステップＳ２０４）。
具体的には、送信電力制御部２３３ｂは、制御情報に含まれるリソースブロック数Ｍ（ｉ）と変調符号化パラメータＭＣＳ（ｉ）を用いて、式（４）又は式（５）により、電力制御補正値を算出し、さらに、式（２）又は式（３）により、アンテナ２１ｂ−１から基地局装置１００ｂに送信する信号の送信電力Ｐ１（ｉ）、又は、アンテナ２１ｂ−２から基地局装置１００ｂに送信する信号の送信電力Ｐ２（ｉ）を決定する。
具体的には、送信電力制御部２３３ｂは、制御情報に含まれるリソースブロック数Ｍ（ｉ）と変調符号化パラメータＭＣＳ（ｉ）を用いて、式（４）又は式（５）により、電力制御補正値を算出し、さらに、式（２）又は式（３）により、アンテナ２１ｂ−１から基地局装置１００ｂに送信する信号の送信電力Ｐ１（ｉ）、又は、アンテナ２１ｂ−２から基地局装置１００ｂに送信する信号の送信電力Ｐ２（ｉ）を決定する。
そして、移動局装置２００ｂの送信電力増幅部２３２ｂ（送信電力制御部とも称する）は、ステップＳ２０４で送信電力制御部２３３ｂが決定した送信電力を用いて、各アンテナ２１ｂ−１、２１ｂ−２から基地局装置１００ｂに信号を送信する（ステップＳ２０５）。
本発明の第２の実施形態によれば、移動局装置２００ｂが備える複数のアンテナ２１ｂ−１、２１ｂ−２の伝搬路損失の状況が異なる場合であっても、基地局装置１００ｂが移動局装置２００ｂから受信する信号の受信品質が低下することを防ぐことができる。
これにより、アンテナ選択送信ダイバーシティ（ＡＳＴＤ）の制御に対応して、移動局装置２００ｂにおけるアンテナ２１ｂ−１、２１ｂ−２毎の送信電力の制御が可能になり、基地局装置１００ｂでの受信信号電力の変動をなくすとともに、ダイバーシティの効果を高めることができる。
これにより、アンテナ選択送信ダイバーシティ（ＡＳＴＤ）の制御に対応して、移動局装置２００ｂにおけるアンテナ２１ｂ−１、２１ｂ−２毎の送信電力の制御が可能になり、基地局装置１００ｂでの受信信号電力の変動をなくすとともに、ダイバーシティの効果を高めることができる。
例えば、移動局装置２００ｂのアンテナ２１ｂ−１の周囲が人体などの障害物によって遮られている場合に、アンテナ２１ｂ−２を用いるときの送信電力を、アンテナ２１ｂ−１を用いるときより大きくすることが可能となり、アンテナ切り替え送信ダイバーシティの効果を高くすることができる。
なお、以上説明した実施形態において、基地局装置（図１、図４）の各部や、移動局装置（図２、図５）の各部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより基地局装置や移動局装置の制御を行っても良い。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時刻の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時刻プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も特許請求の範囲に含まれる。
１１ａ、１１ｂ・・・アンテナ、１２ａ、１２ｂ・・・送信部、１３ａ、１３ｂ・・・受信部、２１ａ−１、２１ａ−２、２１ｂ−１、２１ｂ−２・・・アンテナ、２２ａ、２２ｂ・・・受信部、２３ａ、２３ｂ・・・送信部、１００ａ、１００ｂ・・・基地局装置、１２１ａ、１２１ｂ・・・ＴＰＣコマンド生成部、１２２ａ、１２２ｂ・・・送信処理部、１２３ａ、１２３ｂ・・・制御情報生成部、１３０ａ、１３０ｂ・・・受信処理部、１３１ａ、１３１ｂ・・・測定部、１３２ａ、１３２ｂ・・・演算部、１３３ａ、１３３ｂ・・・記憶部、２００ａ、２００ｂ・・・移動局装置、２２３ａ、２２３ｂ・・・記憶部、２２４ａ、２２４ｂ・・・受信処理部、２２５ａ、２２５ｂ・・・制御情報抽出部、２２６ａ、２２６ｂ・・・ＴＰＣコマンド抽出部、２２７ｂ・・・測定部、２３１ａ、２３１ｂ・・・アンテナ切替部、２３２ａ、２３２ｂ・・・送信電力増幅部、２３３ａ、２３３ｂ・・・送信電力制御部、２３４ａ、２３４ｂ・・・アンテナ切替制御部
Claims (5)
- 基地局装置と複数のアンテナを備える移動局装置とを備える無線通信システムであって、
前記基地局装置は、
前記移動局装置の各アンテナから送信される信号の受信電力を測定する受信電力測定部と、
前記受信電力測定部が測定した各アンテナの受信電力に基づいて前記移動局装置の各アンテナから送信する信号の送信電力を制御する電力制御情報を生成する電力制御情報生成部と、
前記電力制御情報生成部が生成した電力制御情報を前記移動局装置に送信する電力制御情報送信部とを備え、
前記移動局装置は、
前記電力制御情報送信部が送信した電力制御情報に基づいて各アンテナから前記基地局装置に送信する信号の送信電力を決定する送信電力決定部と、
前記送信電力決定部が決定した送信電力を用いて各アンテナから前記基地局装置に信号を送信する送信電力制御部と、
を備えることを特徴とする無線通信システム。 - 前記電力制御情報生成部は、
前記受信電力測定部が測定する受信電力が小さいアンテナほど送信電力を大きくすることを前記移動局装置に指示する電力制御情報を生成することを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。 - 複数のアンテナを備える移動局装置と通信する基地局装置であって、
前記移動局装置の各アンテナから送信される信号の受信電力を測定する受信電力測定部と、
前記受信電力測定部が測定した各アンテナの受信電力に基づいて前記移動局装置の各アンテナから送信する信号の送信電力を制御する電力制御情報を生成する電力制御情報生成部と、
前記電力制御情報生成部が生成した電力制御情報を前記移動局装置に送信する電力制御情報送信部と、
を備えることを特徴とする基地局装置。 - 基地局装置と通信する複数のアンテナを備える移動局装置であって、
前記基地局装置が、測定した各前記アンテナの受信電力に基づいて生成し、送信する制御情報であって、各前記アンテナから送信する信号の送信電力を制御する制御情報に基づいて各アンテナから前記基地局装置に送信する信号の送信電力を決定する送信電力決定部と、
前記送信電力決定部が決定した送信電力を用いて各アンテナから前記基地局装置に信号を送信する送信電力制御部と、
を備えることを特徴とする移動局装置。 - 基地局装置と複数のアンテナを備える移動局装置とを用いた無線通信方法であって、
前記基地局装置は、
前記移動局装置の各アンテナから送信される信号の受信電力を測定する受信電力測定過程と、
前記受信電力測定過程で測定した各アンテナの受信電力に基づいて前記移動局装置の各アンテナから送信する信号の送信電力を制御する電力制御情報を生成する電力制御情報生成過程と、
前記電力制御情報生成過程で生成した電力制御情報を前記移動局装置に送信する電力制御情報送信過程とを有し、
前記移動局装置は、
前記電力制御情報送信過程で送信した電力制御情報に基づいて各アンテナから前記基地局装置に送信する信号の送信電力を決定する送信電力決定過程と、
前記送信電力決定過程で決定した送信電力を用いて各アンテナから前記基地局装置に信号を送信する送信電力制御過程と、
を有することを特徴とする無線通信方法。
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| JP2010041378A JP2010041378A (ja) | 2010-02-18 |
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