JP5697610B2 - 電力増幅器の数を減らした送信のためのシステムおよび方法 - Google Patents

電力増幅器の数を減らした送信のためのシステムおよび方法 Download PDF

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Description

本開示は、一般的に無線通信システムに関する。さらに具体的に言うと、本開示は、電力増幅器の数を減らした送信モードを提供するシステムと方法に関する。
世界中の多くの人々が通信するようになったため、無線通信システムは、重要な方法となってきた。無線通信システムは、基地局によって提供される、それぞれの移動端末の多くに「通信」を供給する。
「３ＧＰＰ」とも言われる３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔとは、「第３世代の無線通信システムを国際的に応用可能な技術的仕様書や技術的報告として規定すること」を目的としている協同協定である。３ＧＰＰは、次世代のモバイルネットワークの仕様書、システム、そしてデバイスを規定する。３ＧＰＰの仕様書には、移動端末はユーザ端末（ＵＥ）と典型的に引用され、基地局は、ノードＢ（ＮｏｄｅＢ）、あるいはイーノードＢ（ｅｖｏｌｖｅｄ ＮｏｄｅＢ）と典型的に引用される。
３ＧＰＰ Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ（ＬＴＥ）は、Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｍｏｂｉｌ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｓｙｓｔｅｍ（ＵＭＴＳ）携帯電話、あるいは将来の要望に対処するためのデバイス規格を改良するプロジェクトに与えられた名前である。一態様として、ＵＭＴＳは、Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ（Ｅ−ＵＴＲＡ）、そしてＥｖｏｌｖｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ（Ｅ−ＵＴＲＡＮ）をサポートし、またそれらに仕様書を提供するように修正された。ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄは、ＬＴＥの次世代版である。
ＬＴＥリリース８では、ＰＵＳＣＨ（Ｐｈｉｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）は、１つの送信モード、すなわち１アンテナ・モードのみをサポートする。しかし、ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄでは、３ＧＰＰは、いくつかの送信モード、すなわちＴｘＤ（ｔｒａｎｓｍｉｔ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ）、ＳＵ−ＭＩＭＯ（ｓｉｎｇｌｅ ｕｓｅｒ−ＭＩＭＯ）、そしてＰＵＳＣＨのためのＭＵ−ＭＩＭＯ（ｍｕｌｔｉ ｕｓｅｒ−ＭＩＭＯ）の仕様を定めようとしている。ＬＴＥ−ＡｄｖａｎｃｅｄでＳＵ−ＭＩＭＯをサポートすることは、少なくともいくつかのＵＥが２つの電力増幅器をサポートしなければならないという意味である。
本発明によれば、電力増幅器の数を減らした送信ができるようにユーザ端末（ＵＥ）が設けられている。ユーザ端末は、信号を送受信する複数のアンテナ、複数のアンテナの送信をサポートする複数の電力増幅器を備え、上記ＵＥがリデュースドピーエー・モード（reduced PA mode）で動作するとき、上記複数の電力増幅器（ＰＡ）のサブセットが、上りリンク信号の送信に利用される。
本発明によれば、電力増幅器の数を減らした送信ができるような方法が設けられている。その方法は、複数の電力増幅器によって、複数のアンテナの送信をサポートするするステップ、ＵＥがリデュースドピーエー・モードで動作するとき、上りリンク信号を送信するための複数のＰＡのサブセットが使用されるステップとを含む。
本発明によれば、電力増幅器の数を減らした送信ができるようなイーノードＢ（ｅＮＢ）が設けられている。ｅＮＢは、ＵＥから受信する選好信号、ＵＥから受信する情報能力、ｅＮＢ測定結果のうち少なくとも一つに基づき、ユーザ端末（ＵＥ）がリデュースドピーエー・モードで動作すべきかを決定するユニット、および、ＵＥへリデュースドピーエー・モードへ変更するように指示するユニットを含む構成である。
前記の内容および、本発明の他の目的、特徴、および優れた点は、以下に示す記載によって十分分かるであろう。また、本発明の利点は、添付図面を参照した次の説明で明白になるであろう。
ＵＥにおける電力消費を低減させるシステムを示す図である。 ＵＥにおける電力消費を低減させる方法を示す図である。 リデュースドピーエー・モードの一例、すなわち、１アンテナ・モードを示す図である。 １アンテナ・モードで動作するように設定されたＵＥを示す図である。 リデュースドピーエー・モードの他の一例、すなわちアンテナ選択モードを示す図である。 アンテナ選択モードで動作するように設定されたＵＥを示す図である。 アンテナ選択モードで動作するように設定された他のＵＥを示す図である。 リデュースドピーエー・モードの他の一例を示す図である。 ＭＡＣ制御信号によって、ｅＮＢへ選好信号を送信するＵＥの一例を示す図である。 ＲＲＣ接続再構築信号によって、選好信号を送信するＵＥの一例を示す図である。 ＵＥ送信信号能力によって、選好信号を送信するＵＥの一例を示す図である。 測定報告によって、選好信号を送信するＵＥの一例を示す図である。 ＮＡＳ制御信号によって、選好信号を送信するＵＥの一例を示す図である。 ＵＥからｅＮＢへ送信される選好信号の一例を示す図である。 通信装置に使用される様々な構成を示す図である。
本開示は、複数の電力増幅器によって、複数のアンテナ送信をサポートするユーザ端末（ＵＥ）のためのリデュースドピーエー・モードに関する。リデュースドピーエー・モードで動作するとき、上りリンク信号を送信するためにＵＥの電力増幅器のサブセットが使用される。ＵＥによって使用される電力増幅器の数を減らすと、ＵＥによって消費される電力量が著しく減り、そして、これによりＵＥのバッテリー寿命が延びる。
ユーザ端末を開示する。ＵＥは複数の電力増幅器を含む構成である。また、ＵＥはプロセッサ、プロセッサと電子通信を行うメモリ、そしてメモリに保存された指示命令を含む。指示命令は、プロセッサによって実行可能で、複数の電力増幅器によって、複数のアンテナ送信をサポートする。また、指示命令は、リデュースドピーエー・モードでの動作も実行可能である。ＵＥがリデュースドピーエー・モードで動作するとき、上りリンク信号を送信するために、複数のＰＡのサブセットが使用される。
リデュースドピーエー・モードは、上りリンク送信モードである。上りリンク送信モードは、１アンテナ・モードである。あるいは、上りリンク送信モードは、アンテナ選択モードである。あるいは、リデュースドピーエー・モードは、無線アクセス技術（ＲＡＴ）モードであり、ＲＡＴはＬｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ（ＬＴＥ）モードである。
ＵＥが、リデュースドピーエー・モードで動作するとき、複数の電力増幅器のうち一つだけが使用される。あるいは、ＵＥが、リデュースドピーエー・モードで動作するとき、複数の電力増幅器のうちの１つ以上が使用される。
指示命令は、イーノードＢ（ｅＮＢ）へ選好信号を送信することを実行できる。選好信号は、ＵＥがリデュースドピーエー・モードで動作するように要求することを含む。メディア・アクセス制御（ＭＡＣ）制御信号、無線リソース制御（ＲＲＣ）接続再構築信号、ＵＥ送信信号能力、測定報告、非アクセス・ストラタム（ＮＡＳ）制御信号等によって、選好信号は送信される。選好信号は、ＵＥタイプ、バッテリー状況、アプリケーションタイプのうちの少なくとも１つを含む。
指示命令は、ＵＥ送信信号能力によって、ｅＮＢへ能力情報を送信することを実行できる。また、指示命令は、自動的にｅＮＢへ能力情報を送信することも実行可能である。指示命令は、査定されたリデュースドピーエー・モード基準に基づいて、選好信号を生成することも実行可能である。リデュースドピーエー・モード基準は、パスロス情報、バッテリー状況、Ｅ９１１要求の指示などを含む。
ユーザ端末（ＵＥ）によって導入された方法を開示する。その方法は、複数の電力増幅器によって、複数のアンテナ送信をサポートするステップを含む。また、その方法はリデュースドピーエー・モードで動作するステップも含み、ＵＥがリデュースドピーエー・モードで動作するとき、上りリンク信号を送信するために、複数のＰＡのサブセットが使用される。リデュースドピーエー・モードは、１アンテナ・モード、アンテナ選択モード、Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ（ＬＴＥ）モードのうちの少なくとも１つである。
イーノードＢ（ｅＮＢ）を開示する。ｅＮＢは、プロセッサ、プロセッサとの電子通信を行うメモリ、そしてメモリに保存された指示命令を含む。指示命令は、プロセッサによって実行可能で、ＵＥから受信する選好信号、ＵＥから受信する情報能力、そしてｅＮＢ測定結果のうちの少なくとも１つに基づき、ユーザ端末（ＵＥ）がリデュースドピーエー・モードで動作すべきかを決定する。また、指示命令はＵＥがリデュースドピーエー・モードへ変更するように指示するプロセッサによっても実行可能である。
明確にするため、ここに示されたシステムおよび方法は、３ＧＰＰ ＬＴＥとＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ標準規格から専門用語を使用して記載される。しかしながら、この点について本開示の範囲は限られない。システムおよび方法は、他のタイプの無線通信システムにも使用されうる。
図１は、ＵＥ１０２での電力消費を低減させるシステム１００を示す図である。ＵＥ１０２は、携帯電話のネットワークのような、無線通信ネットワーク上で音声やデータ通信に使われうる電子デバイスである。ＵＥ１０２は、携帯電話、スマートフォン、携帯用情報端末（ＰＤＡ）、ノート型パソコンあるいはパソコン内に内蔵されているカードである。
イーノードＢ（ｅＮＢ）１０４は、ＵＥ１０２とネットワーク間の無線通信を円滑にする。ｅＮＢ１０４は、ｅＮＢ１０４の周りを動きまわりＵＥ１０２と直接通信するために使用される無線周波数のトランスミッターとレシーバーとを含む固定交信局である。ＵＥ１０２からｅＮＢ１０４へ送信された信号は、上りリンク信号として参照され、ｅＮＢ１０４からＵＥ１０２へ送信された信号は、下りリンク信号として参照される。
ＵＥ１０２は、複数の電力増幅器１０６（例えば、ＰＡ１０６ａやＰＡ１０６ｂ）、および複数の送信アンテナ１０８を含む。第１送信アンテナ１０８ａと第２送信アンテナ１０８ｂとが、図１に明確に示されている。送信アンテナ１０８を通して送信するために、電力増幅器（ＰＡ）１０６は、トランスミッターからの信号の増幅に利用されうる。
以下、図２に関連して、スケジューラー１１０、能力情報１１２、選好信号１１４、リデュースドピーエー・モード基準１１６、指示モード１１８について記載する。
図２は、ＵＥ１０２での電力消費を低減する方法２００を説明する。ＵＥ１０２は、複数のＰＡ１０６によって、複数のアンテナ１０８送信をサポートする（Ｓ２０２）。しかしながら、ＵＥ１０２は、リデュースドピーエー・モードで動作することもでき、上りリンク信号を送信するために複数ＰＡ１０６のサプセットが使用される。例えば、ＵＥ１０２がリデュースドピーエー・モードで動作するとき、ＰＡ１０６のうち１つのだけが使用される。あるいは、ＵＥ１０２がリデュースドピーエー・モードで動作するとき、ＰＡ１０６のうちの１つ以上が使用される（しかし、全てのＰＡ１０６を使用することはない）。例えば、ＵＥ１０２が４つのＰＡ１０６を備えていれば、ＵＥ１０２がリデュースドピーエー・モードで動作するとき、１つ、２つ、または３つのＰＡ１０６が使用される。
ＵＥ１０２は、ｅＮＢ１０４へ能力情報１１２を送信する（Ｓ２０４）。能力情報１１２は、ＵＥ１０２がリデュースドピーエー・モードで動作可能ということをｅＮＢ１０４へ伝える。ｅＮＢ１０４のスケジューラー１１０は、ＵＥ１０２がリデュースドピーエー・モードで動作するかをどうかを決定する。ある状況下では、ＵＥ１０２は、ｅＮＢ１０４へ選好信号１１４を送る（Ｓ２０６）。選好信号１１４は、ＵＥ１０２がリデュースドピーエー・モードで動作するように要求することを含む。ＵＥ１０２は、リデュースドピーエー・モード基準１１６の評価に基づいて、選好信号１１４を生成する（以下、これについてより詳細に論じる）。また、ＵＥが、リデュースドピーエー・モードで動作すべきかどうかを決定するため、その一環として、ｅＮＢ１０４はチャネル状態を測定する（Ｓ２０８）。
ある時点で、ＵＥ１０２がリデュースドピーエー・モードで動作するべきかを、ｅＮＢスケジューラー１１０が決定する。この決定は、能力情報１１２、選好信号１１４、および／またはｅＮＢ１０４によるチャネル状態の測定結果に基づく（Ｓ２０８）。その次に、ｅＮＢスケジューラー１１０は、ＵＥ１０２にリデュースドピーエー・モードへ変更するよう指示する（Ｓ２１２）。これは、ＵＥ１０２へのモード指示１１８の送信を伴う。それに応じて、ＵＥ１０２はリデュースドピーエー・モードで動作する（Ｓ２１４）。
図３は、リデュースドピーエー・モードの一例、すなわち１アンテナ・モード３２０を示す図である。ＵＥ３０２は、１アンテナ・モード３２０、送信ダイバーシティモード３２２、開ループＳＵ−ＭＩＭＯ（single-user multiple‐input multiple‐output）モード３２４、閉ループＳＵ−ＭＩＭＯモード３２６、ＭＵ−ＭＩＭＯ（multiple−user MIMO）モード３２８等を含む複数の上りリンク送信モード３１８で利用される。ｅＮＢ３０４は、ＬＴＥリリース８の下りリンクの手順と同様に、ＲＲＣ（radio resource CONTROL）信号３３０によって、ＵＥ３０２が特定の上りリンク送信モード３１８で動作するように設定する。
図４は、１アンテナ・モード３２０で動作するように設定されたＵＥ４０２を示す図である。ＵＥ４０２は、スクランブル要素（scrambling component）４３２、変調マッパー（modulation mapper）４３４、変換プリコーダ（transform precoder）４３６、リソースエレメントマッパー（resource element mapper）４３８、ＳＣ−ＦＤＭＡ信号生成器４４０、デジタル・アナログ（Ｄ／Ａ）コンバータ４４２、無線周波数（ＲＦ）コンポーネント４４４、ＰＡ４０６、および送信アンテナ４０８を含む。
１アンテナ・モード３２０では、ＵＥ４０２は上りリンク信号を送信するために、デジタル・アナログコンバータ４４２、無線周波数コンポーネント４４４、ＰＡ４０６、送信アンテナ４０８を、それぞれ一つだけを使用する。ＵＥ４０２が、デジタル・アナログコンバータ４４２、無線周波数コンポーネント４４４、ＰＡ４０６、および／またはアンテナ４０８を、それぞれ１つ以上備えていたとしても、上記（それぞれ１つだけを使用すること）に当てはまる。
図５は、リデュースドピーエー・モードの他の一例、すなわちアンテナ選択モード５４６を示す図である。ＵＥ５０２は、アンテナ選択モード５４６、送信ダイバーシティモード５２２、開ループＳＵ−ＭＩＭＯモード５２４、閉ループＳＵ−ＭＩＭＯモード５２６、ＭＵ−ＭＩＭＯモード５２８等を含む、複数の上りリンク送信モード５１８で動作することが可能である。ｅＮＢ５０４は、ＲＲＣ信号５３０によって、ＵＥ５０２が特定の上りリンク送信モード５１８で動作するように設定する。
図６は、アンテナ選択モード５４６で動作するように設定されたＵＥ６０２を示す図である。ＵＥ６０２は、スクランブルコンポーネント６３２、変調マッパー６３４、変換プリコーダ６３６、リソースエレメントマッパー６３８、ＳＣ−ＦＤＭＡ信号生成器６４０、デジタル・アナログ（Ｄ／Ａ）コンバータ６４２、無線周波数（ＲＦ）コンポーネント６４４、ＰＡ６０６、アンテナスイッチモジュール（アンテナスイッチ）６４８、第１送信アンテナ６０８ａ、および第２送信アンテナ６０８ｂを含む。アンテナ選択モード５４６では、ＵＥ６０２は上りリンク信号を送信するために、デジタル・アナログコンバータ６４２、無線周波数コンポーネント６４４、ＰＡ６０６、アンテナ６０８を、それぞれ１つだけを使用する。ＵＥ６０２は、アンテナスイッチモジュール６４８によって、上りリンク信号の送信に使用されるアンテナ６０８ａ、６０８ｂを切り替える。
図７は、アンテナ選択モード５４６で動作するように設定された他のＵＥ７０２を示すずである。ＵＥ７０２は、スクランブルコンポーネント７３２、変調マッパー７３４、変換プリコーダ７３６、リソースエレメントマッパー７３８、第１ＳＣ−ＦＤＭＡ信号生成器７４０ａ、第２ＳＣ−ＦＤＭＡ信号生成器７４０ｂ、第１デジタル・アナログ（Ｄ／Ａ）コンバータ７４２ａ、第２デジタル・アナログ（Ｄ／Ａ）コンバータ７４２ｂ、第１無線周波数（ＲＦ）コンポーネント７４４ａ、第２無線周波数（ＲＦ）コンポーネント７４４ｂ、第１ＰＡ７４６ａ、第２ＰＡ７４６ｂ、第１アンテナ７０８ａ、および第２アンテナ７０８ｂを含む。
アンテナ選択モード５４６では、ＵＥ７０２は、上りリンク信号の送信のために、複数のデジタル・アナログコンバータ７４２ａ、７４２ｂ、複数の無線周波数コンポーネント７４４ａ、７４４ｂ、複数のＰＡ７４６ａ、７４６ｂ、複数のアンテナ７０８ａ、７０８ｂを使用する。しかしながら、ＵＥ７０２はサブフレーム内で、デジタル・アナログコンバータ７４２、無線周波数コンポーネント７４４、ＰＡ７４６、アンテナ７０８を、それぞれ一つだけ使用する。アンテナスイッチ信号７５０は、７４０ａ、７４２ａ、７４４ａ、７４６ａ、７４８ａを含む第１セットを使用するか、７４０ｂ、７４２ｂ、７４４ｂ、７４６ｂ、７４８ｂを含む第２セットを使用するかを決定するために、リソースエレメントマッパー７３８に供給される。
図７に図示されたＵＥ７０２の構成は、ＰＡ７４６の速やかなオン／オフの切り換えを必要とする。従って、図６に示されたＵＥ６０２の構成は、半静的な切り替えに適しているのに対して、図７に図示されたＵＥ７０２の構成は、動的な切り替えに適している。
図８は、リデュースドピーエー・モードの他の一例を示す図である。図８に示された例では、リデュースドピーエー・モードは無線アクセス技術（ＲＡＴ）モード８５４である。より厳密に言えば、リデュースドピーエー・モードは、ＬＴＥモード（すなわちＬＴＥリリース８）８５６である。ＬＴＥモード８５６で動作する場合、ＵＥ８０２は上りリンク信号を送信するために送信アンテナを１つだけ使用する。従って、ＵＥ８０２がリデュースドピーエー・モードで動作するためには、ｅＮＢ８０４は、ＵＥ８０２にＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄモード８５８、あるいはＵＴＲＡモード８６０（あるいはその他のモード）からＬＴＥモード８５６への変更を要求する。ＵＥ８０２はこれらの変更のタイプをサポートするように設定される。この過程は、ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ８５８とＬＴＥ８５６間の通常のＲＡＴ間ハンドオーバーと同様である。このケースにおける、下りリンクおよび上りリンクの両方のＬＴＥモード８５８への変更は、しかしながら、ＵＥ８０２に、より長いバッテリー寿命という利益をもたらす。図８は、ｅＮＢ８０４がＵＥ８０２へ変更要求８５２を送信していることを示している。
図１に関連して上述したように、ＵＥ１０２はｅＮＢ１０４へ選好信号１１４を送信する。選好信号１１４は、ＵＥ１０２がリデュースドピーエー・モードで動作するように要求することを含む。ＵＥ１０２がｅＮＢ１０４へ選好信号１１４を送信する方法には、様々なものがある。例えば、選好信号１１４は、メディア・アクセス制御（ＭＡＣ）制御信号のような高レイヤ信号、ＲＲＣ接続再構築信号、ＵＥ送信信号能力、測定結果、非アクセス・ストラタム（ＮＡＳ）制御信号等によって、送信される。
図９は、ＭＡＣ制御信号９６２によって、ｅＮＢ９０４へ選好信号１１４を送るＵＥ９０２の一例を示す図である。ＵＥ９０２は、ＭＡＣ制御信号９６２によって、選好信号１１４としてバッテリー状況（例えば、バッテリーの電圧、バッテリー残量、バッテリータイプによって生じる電流等）を送信する。ｅＮＢスケジューラー１１０は、トラヒック負荷、チャンネル状態情報、ＵＥ９０２から受信したバッテリー状況を考慮して、適した上りリンク転送モード３１８を選択する。ｅＮＢ９０４は、ＲＲＣ情報エレメント９６４によって、ＵＥ９０２へ選択された上りリンク送信モード３１８を送信する。
図１０は、ＲＲＣ接続再構築信号によって、選好信号１１４を送信するＵＥ１００２の一例を示す図である。ＵＥ１００２は、ＲＲＣ接続要求メッセージ１０６８によって、選好信号１１４として、ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄモード８５８からＬＴＥモード８５６へのハンドオーバーの要求を送信する。ｅＮＢスケジューラー１１０は、トラヒック負荷、チャネル状態情報、ＵＥ１００２から受信した要求を考慮して、適したＲＡＴモード８５４を選択する。ＵＴＲＡＮ（UMTS Terrestrial Radio access Network）１０６６は、ＬＴＥモード８５６へのハンドオーバーを行うために、ＵＥ１００２へＲＲＣ接続設定メッセージ１０７０を送信する。ＲＡＴハンドオーバー後、ＵＥ１００２は、ＵＴＲＡＮ１００６へＲＲＣ接続設定完了メッセージ１０７２を送信する。
図１１は、ＵＥ送信信号能力によって、選好信号１１４を送信するＵＥ１１０２の一例を示す図である。第一に、ｅＮＢ１１０４は、ＵＥ１１０２へＵＥ能力問合せメッセージ１１７４を送信する。第二に、ＵＥ１１０２は、ｅＮＢ１１０４へＵＥ能力情報メッセージ１１７６を送信する。ＵＥ能力情報メッセージ１１７６は、選好信号１１４としてのＵＥタイプ（例えば、端末、パーソナル・コンピューター等）、および／またはバッテリー状況（例えば、バッテリー電圧等）を含む。第三に、ｅＮＢスケジューラー１１０は、トラヒック負荷、チャネル状態情報、ＵＥタイプ、ＵＥ１１０２から受信したバッテリー状況を考慮して、適したＵＬ転送モード３１８を選択する。ｅＮＢ１１０４とＵＥ１１０２とは、最初の３ステップを周期的に繰り返す。ｅＮＢ１１０４は、ＲＲＣ情報エレメント１１７８によって、選択されたＵＬ転送モード３１８を送信する。
図１２は、測定報告によって、選好信号１１４を送信するＵＥ１２０２の一例を示す図である。ＥＵＴＲＡＮ（evolved UTRAN）１２８０は、ＲＲＣ接続再設定メッセージ１２８２によって、バッテリー状況報告閾値、タイマー周期の値等提供する。ＵＥ１２０２は、ＥＵＴＲＡＮ１２８０へＲＲＣ接続再設定完了メッセージ１２８４を送信する。バッテリー状況報告閾値、タイマー周期の値等は、測定報告１２８６送信のトリガーとして使用される。バッテリー状況報告閾値よりもバッテリー電圧が少なくなった時、またはタイマー周期が終了したとき、ＵＥ１２０２は、測定報告１２８６としてバッテリー状況報告を送信する。
図１３は、ＮＡＳ制御信号１３８８によって、選好信号１１４を送信するＵＥ１３０２の一例を示す図である。ＵＥ１３０２は、ＮＡＳ制御信号１３８８によって、選好信号１１４としてＵＥタイプ（例えば、端末、パーソナル・コンピューター等）、および／またはバッテリー状況（例えば、バッテリー電圧等）を送信する。ｅＮＢスケジューラー１１０は、トラヒック負荷、チャネル状態情報、ＵＥタイプ、ＵＥ１３０２から受信したバッテリー状況を考慮して、適したＵＬ転送モード３１８を選択する。（ＥＵＴＲＡＮ１３８０の一貫として）ｅＮＢ１０４は、ＲＲＣ情報エレメント１３９０によって、選択されたＵＬ転送モード３１８を送信する。
図１に関連して上述したように、ＵＥ１０２はｅＮＢ１０４へ能力情報１１２を送信する。能力情報１１２は、ＵＥ１０２がリデュースドピーエー・モードで動作できるということをｅＮＢ１０４へ伝える。いくつかのＵＥ１０２は、リデュースドピーエー・モードをサポートしないため、ｅＮＢ１０４へ能力情報１１２を送信することが望ましい。図１１に関連して上述したように、能力情報１１２は、ＵＥ送信信号能力によって送信される。能力情報１１２は、ＵＥ能力情報メッセージ１１７６を含む。
あるいは、能力情報１１２は、インプリシット信号によって送信される。例えば、ＵＥ１０２は複数のＰＡ１０６をサポートすることが可能であることを、ＵＥ送信信号能力によって、ＵＥ１０２はｅＮＢ１０４へ伝える。加えて、ＵＥ１０２は、ＭＡＣ制御信号、ＲＲＣ接続再構築信号、ＵＥ送信信号能力、ＮＡＳ制御信号を使用して、ｅＮＢ１０４へバッテリー状況を送信する。
図１４は、ＵＥ１０２からｅＮＢ１０４へ送信されうる選好信号１４１４の一例を示す図である。選好信号１４１４は、ＵＥタイプ１４９２を含む。ＵＥタイプ１４９２とは、例えば、端末、携帯用情報端末、パーソナル・コンピューター等である。また、選好信号１４１４は、バッテリー状況１４９４を含む。バッテリー状況１４９４は、ＵＥ１０２のバッテリー量が少ないか否かを示す。あるいは、バッテリー状況１４９４は、バッテリーの目下のバッテリー量を示す値となる。また、選好信号１４１４は、アプリケーションタイプ１４９６も含む。アプリケーションタイプ１４９６は、ＵＥ１０２によって使用されるアプリケーションが、音声アプリケーション、データアプリケーション、Ｅ９１１要求等であるかを示す。ＵＥ１０２がＥ９１１要求を行うときは、より長いバッテリー寿命を具えることは有益なので、Ｅ９１１信号は、選好信号１４１４であるべきと考えられる。
選好信号１４１４は、チャネル状況１４９７を含む。チャネル状況１４９７は、例えば、ランク１、ランク２以上等のランク情報を含む。また、チャネル状況１４９７は、パスロス情報（例えば、種々のアンテナの下りリンク信号受信レベルの差異が、閾値を上回るかどうか）も含む。また、選好信号１４１４は、組込まれたセンサー情報１４９８も含む。例えば、組込まれたセンサー情報１４９８は、ＵＥ１０２が水平状態（横向き）にあるのか、垂直状態（縦向き）にあるのか等を示す場合に、ＵＥ１０２は加速度計を含む。また、選好信号１４１４は、（例えば、ユーザインターフェースを通じて）ユーザがより長いバッテリーモードを必要とするかといった、ユーザの指令１４９９も含む。
上述したように、ＵＥ１０２は、リデュースドピーエー・モード基準１１６の評価に基づいて、選好信号１１４を生成する。これに関するいくつかの例を以下に記載する。
一例は、ＵＥタイプ１４９２が「端末」で、バッテリー状況１４９４が（最近広くひろがる携帯電話の低バッテリー表示で自動的に判定するような）「少ないバッテリー」の場合である。この場合、ＵＥ１０２は、ｅＮＢ１０４へＵＥ１０２はリデュースドピーエー・モードで送信する方が好ましいと伝える選好信号１１４を送信する。この場合では、ＵＥ１０２は限られたバッテリー能力だけを備え、バッテリーはほとんど底をついている。
他の例は、ＵＥタイプ１４９２が「端末」で、ユーザの指令１４９９が「より長いバッテリーモード」の場合である。この場合、ＵＥ１０２は、ｅＮＢ１０４へＵＥ１０２はリデュースドピーエー・モードが好ましいと伝える選好信号１１４を送信する。この場合では、ＵＥ１０２は限られたバッテリー能力だけを備え、ユーザは高いデータ転送速度よりむしろ長いバッテリー寿命を具えていることを望む。
さらに他の例は、ＵＥタイプ１４９２が「端末」で、チャネル状況１４９７が「ランク１」の場合である。この場合、ＵＥ１０２は、ｅＮＢ１０４へＵＥ１０２はリデュースドピーエー・モードを選択すると伝える選好信号１１４を送信する。この場合では、ＵＥ１０２は限られたバッテリー能力だけを備え、ＵＥ１０２のアンテナ１０８のどちらもユーザの手によって覆われる。
さらに他の例は、ＵＥタイプ１４９２が「端末」で、（チャネル状況１４９７を含む）パスロス情報が、アンテナ１０８間の受信レベルの差異が与えられた限界を上回ると伝える場合である。この場合、ＵＥ１０２は、ｅＮＢ１０４へＵＥ１０２はリデュースドピーエー・モードを選択すると伝える選好信号１１４を送信する。この場合では、ＵＥ１０２は限られたバッテリー能力だけを備え、ＵＥ１０２のアンテナ１０８のどちらもユーザの手によって覆われる、あるいは、同様に妨害される。
さらに他の例は、ＵＥタイプ１４９２が「携帯用情報端末」で、アプリケーションタイプ１４９６が「音声」の場合である。この場合、ＵＥ１０２は、ｅＮＢ１０４へＵＥ１０２はリデュースドピーエー・モードを選択すると伝える選好信号１１４を送信する。例えば、ＵＥタイプ１４９２が「携帯用情報端末」で、アプリケーションタイプ１４９６が「音声」で、アンテナ１０８間の受信レベルの差異が、与えられた限界を上回ると、（チャネル状況１４９７を含む）パスロス情報が伝える場合、ＵＥ１０２は、ｅＮＢ１０４へＵＥ１０２はリデュースドピーエー・モードを選択すると伝える選好信号１１４を送信する。音声による通信中は垂直状態の位置、データ通信中は水平状態の位置といった例の様に、もしユーザが、アップリケーションによって異なるスタイルでＵＥ１０２を保持する場合、選好信号１１４は、ＵＥ１０２のうち１つのアンテナ１０８がユーザの手によって覆われる、あるいは、妨害されていることを示す。この場合は、リデュースドピーエー・モードは、長いバッテリー寿命を具える観点からすれば有益である。
さらに他の例は、ＵＥタイプ１４９２が「携帯用情報端末」で、加速度計が組込まれたセンサー情報１４９８によって「垂直モード」を示す場合である。この場合、ＵＥ１０２は、ｅＮＢ１０４へ、ＵＥ１０２はリデュースドピーエー・モードを選択すると伝える選好信号１１４を送信する。上述した場合と同様に、音声による通信中は垂直状態の位置、データ通信中は水平状態の位置といった例の様に、もしユーザが、アップリケーションによって異なるスタイルでＵＥ１０２を保持する場合、選好信号１１４は、ＵＥ１０２のうち一つのアンテナ１０８がユーザの手によって覆われる、あるいは、妨害されることを示す。
さらに他の例は、ＵＥタイプ１４９２が「パーソナル・コンピューター」（例えば、ノート型パソコンのカードで見られるような）の場合である。この場合、ＵＥ１０２は、ｅＮＢ１０４へ、ＵＥ１０２はリデュースドピーエー・モードを選択しないと伝える選好信号１１４を送信するか、あるいは選好信号１１４を送らない。これは、パーソナル・コンピューターは、大きなバッテリーを持つ、また電源出力につながるということに起因する。一方で、ノート型パソコンがバッテリー電源で利用され、かつノート型パソコンの内部検知機が「少ないバッテリー」状態を示す場合、信号はリデュースドピーエー・モードを示し始める。
上述したように、リデュースドピーエー・モードで動作するべきかどうかを決定するため、その一環として、ｅＮＢ１０４はチャネル状況を測定する（Ｓ２０８）。例えば、復調参照信号、測定参照信号等の受信された参照信号によって達成する。例えば、ｅＮＢ１０４が、ランク情報（ランク１、ランク２以上等）や状況情報（チャネル行列の最高値と最低値の比率）等を測定する。また、ｅＮＢ１０４は、チャネル品質情報（ＣＱＩ：channel quality information）、ＰＭＩ（precoding matrix indexes）、パスロス情報（例えば、種々のアンテナ１０８の下りリンク信号受信レベルの差異が、限界を上回るかどうか）等をも測定する。ｅＮＢ１０４は、ＵＥ１０２のアプリケーションタイプ１４９６（例えば、音声、データ等）をも測定する。
上述したように、ｅＮＢスケジューラー１１０は、ＵＥ１０２がリデュースドピーエー・モードで動作すべきかを決定する。本決定に際し、ｅＮＢスケジューラー１１０は、ＵＥ１０２から受信した選好信号１１４、ＵＥ１０２から受信した能力情報１１２、ｅＮＢ１０４測定結果、（セル、および／またはＵＥ１０２の）トラヒック情報を考慮する。これに関するいくつかの例を以下に記載する。
一例では、ＵＥ１０２が、ＵＥ１０２はリデュースドピーエー・モードを選択するとｅＮＢ１０４へ伝える選好信号１１４を送信するとき、ＵＥ１０２のためにｅＮＢスケジューラー１１０は、リデュースドピーエー・モードを選択する。この場合では、選好信号１１４は、ｅＮＢスケジューラー１１０の動作に直接影響を及ぼす。
他の例では、ＵＥ１０２がｅＮＢ１０４へ、ＵＥ１０２はリデュースドピーエー・モードを選択すると伝える選好信号１１４を送信するとき、ｅＮＢスケジューラー１１０はリデュースドピーエー・モード（例えば、１アンテナ・モード３２０、アンテナ選択モード５４６）を追加し、ＵＥ１０２の送信ダイバーシティモード３２２を送信モードの候補のセットへ移す。ｅＮＢスケジューラー１１０は、ＣＱＩ、ＰＭＩ、ランク情報、および／またはパスロスといったｅＮＢ１０４の測定結果に基づき、適切な送信モード３１８を選択する。この場合では、選好信号１１４は、ｅＮＢスケジューラー１１０が送信モード３１８を選択する範囲を限定する機能を与える。
他の例では、ＵＥ１０２がｅＮＢ１０４へ、ＵＥ１０２はリデュースドピーエー・モードを選択すると伝える選好信号１１４を送信し、ｅＮＢ１０４測定結果におけるパスロス情報が、ＵＥ１０２のアンテナレベルの差異が与えられた限界を上回ることを示すとき、ｅＮＢスケジューラー１１０は、ＵＥ１０２のために、リデュースドピーエー・モードを選択する。この場合では、ＵＥ１０２のアンテナ１０８のどちらも手によって覆われる、あるいは、同様に妨害されるので、ｅＮＢスケジューラー１１０はリデュースドピーエー・モードを選択する。
他の例では、ＵＥ１０２のトラヒックが音声のトラヒックで、ｅＮＢ１０４測定結果におけるパスロス情報が、ＵＥ１０２のアンテナレベルの差異が与えられた限界を上回ることを示すとき、ｅＮＢスケジューラー１１０は、ＵＥ１０２ために、リデュースドピーエー・モードを選択する。
他の例はで、ＵＥ１０２がｅＮＢ１０４へ、ＵＥ１０２はリデュースドピーエー・モードを選択すると伝える選好信号１１４を送信し、セルトラヒックが低く、ｅＮＢ１０４測定結果におけるパスロス情報が、ＵＥ１０２のアンテナレベルの差異が与えられた限界を上回ることを示すとき、ｅＮＢスケジューラー１１０は、ＵＥ１０２ために、リデュースドピーエー・モードを選択する。
図１５は、通信装置１５０２に使用される様々な構成を示す図である。通信装置１５０２は、ＵＥ、あるいは基地局となる。通信装置１５０２は、通信装置１５０２の動作を制御するプロセッサ１５０６を含む。プロセッサ１５０６をＣＰＵとも呼ぶ。ＲＯＭ（ready-only memory）ＲＡＭ（random access memory）、または情報を格納する様々なタイプのデバイスで構成されるメモリ１５０８は、プロセッサ１５０６へ、指示１５０７ａとデータ１５０９ａを供給する。メモリ１５０８の一部には、ＮＶＲＡＭ（non‐volatile random access memory）を含んでいてもよい。指示１５０７ｂおよびデータ１５０９ｂは、プロセッサ１５０６に含まれていてもよい。プロセッサ１５０６に読み込まれた指示１５０７ｂは、プロセッサ１５０６によって実行のため読み込まれたメモリ１５０８からの指示１５０７ａでもある。ここに開示された方法を実施するために、プロセッサ１５０６によって指示１５０７が実行される。
通信装置１５０２は、データ送受信を可能にするトランスミッター１５１０とレシーバー１５１２とを含む筺体である。トランスミッター１５１０とレシーバー１５１２とを組み合わせると、トランシーバー１５２０となる。アンテナ１５１８は、筐体に取り付けられ、トランシーバー１５２０とは電気的に接続されている。また、増設のアンテナも使用される。
通信装置１５０２に使用される様々な構成は、データバス（data bus）に加えて、電力バス（power bus）、制御信号バス（CONTROL signal bus）、および状況信号バス（status signal bus）を含むバスシステム１５２６によって全体的に接続している。しかしながら、明確にするため、図１５には、様々なバスがバスシステム１５２６として図示されている。通信装置１５０２は、処理手続信号用にＤＳＰ（digital signal processor）１５１４を含んでいる。また、通信装置１５０２は、通信装置１５０２の機能にユーザがアクセスできるように通信インタフェース１５２４を含んでいえる。図１５に図示された通信装置１５０２は、個別の構成リストというよりむしろ機能を示すブロック図である。
上記の開示によれば、本発明はユーザ端末（ＵＥ）に電力増幅器の数を減らした送信を提供する。ユーザ端末（例えば、ＵＥ７０２）は、信号を送受信する複数のアンテナ（例えば、アンテナ７０８ａ、７０８ｂ）、複数のアンテナの送信をサポートする複数の電力増幅器（例えば、７４６ａ、７４６ｂ）、およびＵＥがリデュースドピーエー・モードで動作するとき、上りリンク信号を送信するために使用される複数のＰＡのサブセットを含む。
上記の開示によれば、本発明は電力増幅器の数を減らした送信方法を提供する。方法は、ユーザ端末（ＵＥ）（例えば、ＵＥ７０２）がリデュースドピーエー・モードで動作するべきかを決めるステップ、ユーザ端末が、複数の電力増幅器（ＰＡ）による複数のアンテナ送信をサポートするステップ、およびＵＥがリデュースドピーエー・モードで動作するとき、上りリンク信号を送信するために複数のＰＡのサブセット（例えば、７４６ａ、７４６ｂ）を使用するステップを含む。
上記の開示によれば、本発明は電力増幅器の数を減らした送信を行うイーノードＢ（ｅＮＢ）を提供する。ｅＮＢ（例えば、ｅＮＢ１０４／通信装置１５０２）は、ＵＥから受信する少なくとも１つの選好信号、ＵＥから受信する情報能力、ｅＮＢ測定結果に基づき、ユーザ端末（ＵＥ）（例えば、ＵＥ１０２）がリデュースドピーエー・モードで動作するべきかを決めるユニット（例えば、スケジューラー１１０）、およびＵＥへリデュースドピーエー・モードへの変更を伝えるユニット（例えば、トランスミッター１５１０）を含む。
ここで開示された方法は、記述された方法を達成するためのステップ、動作のうちの１つないし複数を含む。この方法のステップ、および／または動作は、特許請求の範囲から逸脱することなくお互い入れ替えられる。言い換えれば、記述されている方法を正しく実行するには、特定の順番に沿ったステップや動作が必要とされない限り、順番および／または、特定の段階、および／または動作を、特許請求の範囲から逸脱することなく変更できる。
特許請求の範囲は、上記に図示された、厳格な機器構成および構成部品に限定されないことが理解される。ここに記述された処理、実行、システムの詳細、方法、システムにおいて、特許請求の範囲から逸脱することなく様々な改良や変更、変化をつけることが可能である。

Claims (11)

  1. 信号を送受信する複数のアンテナを備え、
    少なくとも、１アンテナ・モードおよび閉ループＳＵ−ＭＩＭＯモードを上りリンク送信モードとしてサポートし、
    上記複数のアンテナのサブセットが、１アンテナ・モードにおける上りリンク信号の送信に用いられ、
    上記設定された上りリンク送信モードを用いてＰＵＳＣＨの送信を行い、
    上記上りリンク送信モードは無線リソース制御（ＲＲＣ）信号により設定されていることを特徴とするユーザ端末（ＵＥ）。
  2. 測定参照信号を送信するトランスミッターを備えていることを特徴とする請求項１に記載のユーザ端末。
  3. イーノードＢ（ｅＮＢ）へ電力消費に関する選好信号を送信することを特徴とする請求項１に記載のユーザ端末。
  4. 上記選好信号は、ＭＡＣ制御信号を用いて送信されることを特徴とする請求項３に記載のユーザ端末。
  5. 上記選好信号は、無線リソース制御信号を用いて送信されることを特徴とする請求項３に記載のユーザ端末。
  6. 上記選好信号は、ＵＥ能力問合わせメッセージを用いて送信されることを特徴とする請求項３に記載のユーザ端末。
  7. 上記選好信号は、測定報告を用いて送信されることを特徴とする請求項３に記載のユーザ端末。
  8. 上記選好信号は、ＮＡＳ制御信号を用いて送信されることを特徴とする請求項３に記載のユーザ端末。
  9. 上記選好信号は、ユーザ端末のタイプ、バッテリー状況、またはアプリケーションのタイプのうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項３に記載のユーザ端末。
  10. 上りリンクの送信に用いるユーザ端末（ＵＥ）の送信方法であって、
    上記ユーザ端末は、少なくとも、１アンテナ・モードおよび閉ループＳＵ−ＭＩＭＯモードを上りリンク送信モードとしてサポートし、
    上記ユーザ端末の複数のアンテナのサブセットが、１アンテナ・モードにおける上りリンク信号の送信に用いられ、
    上記設定された上りリンク送信モードを用いてＰＵＳＣＨの送信を行い、
    上記上りリンク送信モードは、無線リソース制御（ＲＲＣ）信号により設定されていることを特徴とするユーザ端末の送信方法。
  11. ユーザ端末（ＵＥ）が、少なくとも、１アンテナ・モードまたは閉ループＳＵ−ＭＩＭＯモードを、上りリンク送信モードとして運用するかを設定するユニットと、
    上記ユーザ端末の上りリンク送信モードを、無線リソース制御（ＲＲＣ）信号により設定するユニットと、を備え、
    上記１アンテナ・モードは、上記ユーザ端末の複数のアンテナのサブセットが、上りリンク信号の送信に用いられ、
    上記設定された上りリンク送信モードが用いられたＰＵＳＣＨの受信を行うことを特徴とするイーノードＢ（ｅＮＢ）。
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