JP5630906B2 - 無線通信システムにおける送信電力制御装置及び方法 - Google Patents
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Description
アップリンクの送信電力を制御する場合、受信信号のサイズが適正レベルに維持されることによって、端末での不必要な電力消耗を防止できる。また、アップリンクの送信電力を制御する場合、データレート(rate)などが適応的に決定されることによって送信効率が向上することができる。
無線通信システムでは、送信電力を制御するために大きく2つの方式、すなわち開ループ(open-loop)電力制御方式と閉ループ(closed-loop)電力制御方式が使用される。まず、開ループ電力制御方式は、ダウンリンクの信号減衰を測定又は推定してアップリンクの信号減殺を予測し、予測されたアップリンクの信号減衰に基づいてアップリンクの送信電力を補償する方式である。また、開ループ電力制御方式は、該当端末に割り当てられた無線リソースの量又は送信データの属性に基づいてアップリンク送信電力を決定する方式である。
アップリンクの送信電力を決定する場合に最も重要なことは、各端末のために設定されるアップリンクの送信電力のレベルを決定することである。各端末のために設定されるアップリンクの送信電力は、主にその基地局と端末との間の経路損失に対する補償レベルによって決定される。アップリンクの送信電力を決定するための代表的な方法は、例えばLTE(Long Term Evolution)のFPC(Fractional Power Control)を含む。
無線通信システムは、端末115と、この端末115と通信を遂行するサービング基地局110と、隣接基地局130a〜130fと、これら隣接基地局130a〜130fと各々通信を遂行する端末135a〜135fとを含む。
端末115は、サービング基地局110から受信した送信電力に関する情報に基づいて送信電力の強さを決定し、決定された強さの送信電力を用いてデータを送信する。端末115によって送信される信号は、隣接基地局130a〜130fと通信するそれぞれの端末135a〜135fによって送信される信号の干渉によって影響を受ける。また、各基地局のスケジューリングポリシーに基づき、信号を伝送する端末は、時間及び周波数のようなリソースの割り当てごとに変更される。
本発明の他の目的は、サービング基地局と端末との間の経路損失だけでなく、隣接セルに影響を及ぼす干渉も考慮してアップリンク送信電力を制御するための送信電力制御装置及び方法を提供することにある。
さらに、本発明の目的は、アップリンクの合計ログレートを最大化してアップリンクの伝送率を効果的に向上させるための装置及び方法を提供することにある。
したがって、本発明の実施形態では、理解を助けるために多様で詳細な説明を含む。しかしながら、これら詳細な説明は、ほとんど典型的な例として考えられる。また、本発明の範囲及び精神を逸脱することなく、以下に説明される本発明の様々な変形及び変更が可能であることは、当該技術分野における通常の知識を持つ者には明らかである。
本発明の説明において、“値”又は“情報”の用語を混用することに注意しなければならない。
端末115は、ステップ201でこの端末115と隣接基地局130a〜130fとの間の経路損失を推定し、ステップ203で推定された経路損失に関する情報をサービング基地局110に伝送する。端末115は、ステップ205で、サービング基地局110から伝送される送信電力に関する情報を受信する。
図3は、本発明の実施形態による無線通信システムにおけるアップリンク送信電力を制御するためのサービング基地局のプロセスを示す。
図4は、本発明の実施形態による無線通信システムにおけるアップリンク送信電力を制御するプロセスを示す。
ネットワーク全体のアップリンク合計レートを最大化できる端末の送信電力は、下記の<数式1>を用いて計算される。
一方、セクタ境界又はセル境界上の端末のように、しきい値以上の干渉を誘発する端末は、送信電力を大きく低減しなければならない。その結果、セクタ境界又はセル境界上の端末のアップリンクデータレートは、大きく低くなる。端末の最小データレートを満足させるために、最小送信電力が考慮された<数式2>が使用され得る。
ネットワーク全体のアップリンク合計ログレートを最大化できる端末の送信電力は、下記の<数式3>を用いて計算できる。
図5を参照すると、端末は、受信部501、推定部503、調整部505、及び送信部507を含む。
推定部503は、隣接基地局を検出し、端末と隣接基地局との間の経路損失値を推定する。
調整部505は、サービング基地局から伝送される送信電力に関する情報によってデータ伝送のための送信電力を調整する。
送信部507は、受信部501又は推定部503により出力される経路損失値をサービング基地局に送信する。
本発明の実施形態によると、経路損失値を獲得する動作は、特定時点で受信部501及び推定部503のうちいずれか一つによって遂行され得る。
図6を参照すると、サービング基地局は、受信部601、演算部603、判断部605、及び送信部607を含む。
演算部603は、受信されたNI値及び経路損失値を用いて送信電力を計算する。このとき、送信電力は、上記したネットワーク全体のアップリンク合計レートを最大化する方法及びネットワーク全体のアップリンク合計ログレートを最大化する方法を使用して計算される。
判断部605は、演算部603によって計算された送信電力が最小送信電力未満であるか否かを判断し、その判断結果に従って計算された送信電力及び最小送信電力のうちいずれか一つを出力する。具体的には、判断部605は、計算された送信電力が最小送信電力未満である場合には最小送信電力を出力し、計算された送信電力が最小送信電力以上である場合には計算された送信電力を出力する。
送信部607は、判断部605から出力される送信電力を端末に送信する。
図7は、本発明の実施形態による無線通信システムにおけるアップリンク送信電力を制御するためのサービング基地局のプロセスを示す。
110 サービング基地局
130a〜130f 隣接基地局
135a〜135f 接基地局130a〜130fと各々通信を遂行する端末
Claims (18)
- 無線通信システムの基地局によって送信電力を制御する装置であって、
隣接基地局及び端末から干渉に関する情報を受信する受信部と、
前記隣接基地局及び端末から受信された干渉に関する情報、隣接セルの平均データ容量及び前記端末の平均データレートに基づいて前記端末の送信電力を計算する演算部と、を含み、
前記隣接基地局から受信された干渉に関する情報はノイズ及び干渉(NI)値からなり、前記端末から受信された干渉に関する情報は前記端末と前記隣接基地局との間の経路損失値からなり、
前記端末の送信電力は、前記端末の平均データレートが低いほど増加し、前記隣接セルの平均データ容量が低いほど減少するように計算されることを特徴とする装置。 - 前記演算部は、
前記端末の最小信号対干渉比(SINR)を満たすように設定される最小送信電力を考慮して前記端末の送信電力を計算することを特徴とする請求項1に記載の装置。 - 前記計算された送信電力が最小送信電力未満であるか否かを判断し、前記判断の結果によって前記計算された送信電力及び前記最小送信電力のうちいずれか一つを出力する判断部をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の装置。
- 無線通信システムの基地局によって送信電力を制御する方法であって、
隣接基地局及び端末から干渉に関する情報を受信するステップと、
前記隣接基地局及び端末から受信された干渉に関する情報、隣接セルの平均データ容量及び前記端末の平均データレートに基づいて前記端末の送信電力を計算するステップと、を具備し、
前記隣接基地局から受信された干渉に関する情報はノイズ及び干渉(NI)値からなり、前記端末から受信された干渉に関する情報は前記端末と前記隣接基地局との間の経路損失値からなり、
前記端末の送信電力は、前記端末の平均データレートが低いほど増加し、隣接セルの平均データ容量が低いほど減少するように計算されることを特徴とする方法。 - 前記計算するステップは、
前記端末の最小信号対干渉比(SINR)を満たすように設定される最小送信電力を考慮して前記端末の送信電力を計算することを特徴とする請求項6に記載の方法。 - 前記計算された送信電力が最小送信電力未満であるか否かを判断し、前記判断結果によって前記計算された送信電力及び前記最小送信電力のうちいずれか一つを出力するステップをさらに具備することを特徴とする請求項6に記載の方法。
- 無線通信システムの端末によって送信電力を制御する装置であって、
隣接基地局との干渉に関する情報をサービング基地局に送信する送信部と、
前記サービング基地局から送信電力に関する情報を受信する受信部と、を含み、
前記送信電力は、前記送信された隣接基地局との干渉に関する情報、前記サービング基地局が前記隣接基地局から受信した干渉に関する情報、隣接セルの平均データ容量及び前記端末の平均データレートに基づいて前記サービング基地局で計算され、
前記端末の送信電力は、前記端末の平均データレートが低いほど増加し、前記隣接セルの平均データ容量が低いほど減少するように計算され、
前記隣接基地局との干渉に関する情報は前記端末と前記隣接基地局との間の経路損失値からなり、前記サービング基地局が前記隣接基地局から受信した干渉に関する情報は前記隣接基地局のノイズ及び干渉(NI)値からなることを特徴とする装置。 - 前記送信電力は、前記端末の最小信号対干渉比(SINR)を満たすように設定される最小送信電力を考慮して計算されることを特徴とする請求項11に記載の装置。
- 無線通信システムの端末によって送信電力を制御する方法であって、
隣接基地局との干渉に関する情報をサービング基地局に送信するステップと、
前記サービング基地局から送信電力に関する情報を受信するステップと、を具備し、
前記送信電力は、前記送信された隣接基地局との干渉に関する情報、前記サービング基地局が隣接基地局から受信した干渉に関する情報、隣接セルの平均データ容量及び前記端末の平均データレートに基づいて前記サービング基地局で計算され、
前記端末の送信電力は、前記端末の平均データレートが低いほど増加し、前記隣接セルの平均データ容量が低いほど減少するように計算され、
前記隣接基地局との干渉に関する情報は前記端末と前記隣接基地局との間の経路損失値からなり、前記サービング基地局が前記隣接基地局から受信した干渉に対する情報は前記隣接基地局のノイズ及び干渉(NI)値からなることを特徴とする方法。 - 前記送信電力は、前記端末の最小信号対干渉比(SINR)を満たすように設定される最小送信電力を考慮して計算されることを特徴とする請求項15に記載の方法。
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