JP5793809B2 - 通信システムにおけるアップリンクマルチアンテナ電力制御のためのシステムおよび方法 - Google Patents

Description

本発明は一般に、ディジタル通信に関し、より詳細には、通信システムにおけるアップリンクマルチアンテナ電力制御のためのシステムおよび方法に関する。

本出願は、2010年4月1日に出願された「Uplink Multi-Antenna Power Control for LTE Advanced」という名称の米国仮出願第61/320,058号、および2011年3月29日に出願された「System and Method for Uplink Multi-Antenna Power Control in a Communications System」という名称の米国本出願第13/074,974号の利益を主張するものであり、これらの出願は参照により本明細書に組み込まれる。

一般に、ユーザ機器(UE。移動局、端末、ユーザ、加入者などとも通例呼ばれる)からエンハンストノードB(eNB。基地局、ノードB、コントローラなどとも通例呼ばれる)へのアップリンクチャネルの送信電力レベルを所定のレベルに設定して、所望のレベルのアップリンク性能を達成することができ、UEのバッテリ寿命を最大限にする助けとすることができ、また、他のUEおよびeNBに対する干渉ならびにUEの近隣全体で動作する他の電子デバイスに対する干渉を緩和することができる。さらに、送信電力レベルを適正に設定することは、多入力多出力(MIMO)アンテナ性能を改善する助けにもなりうる。送信電力レベルを設定することはしばしば、電力制御と呼ばれることがある。

第3世代パートナーシッププロジェクト(3GPP)ロングタームエボリューション(LTE)リリース8(Rel-8)技術標準では、アップリンク電力制御は、単一送信アンテナの状況についてのみ指定される。しかし、Rel-10以降など、3GPP LTE技術標準の後続リリース(LTEアドバンスト(Advanced)としても知られる)では、空間多重化とも呼ばれるアップリンク単一ユーザMIMO(SU-MIMO)が導入され、UEが複数の送信アンテナを有する状況に対処するためにアップリンク電力制御を拡張する必要がある。複数の送信アンテナにまたがるアップリンク電力制御は、複数レイヤ/複数コードワード送信の場合に、特に重要である。

複数送信アンテナの電力制御に現在使用されている技法は、既存の単一送信アンテナ電力制御方式の拡張を用いることを含むが、これは、複数送信アンテナの状況では最適な結果をもたらさない可能性がある。

通信システムにおけるアップリンクマルチアンテナ電力制御のためのシステムおよび方法を提供する本発明の例示的な実施形態により、これらおよび他の問題が一般に解決または回避され、技術的利点が一般に達成される。

本発明の例示的な一実施形態によれば、ユーザ機器動作の方法が提供される。この方法は、少なくとも2つの送信アンテナを有するユーザ機器の送信アンテナについて送信電力レベルをユーザ機器において決定すること、および、少なくとも2つの送信アンテナのそれぞれについて電力増幅器出力レベルをそれぞれの送信電力レベルに従って設定することを含む。

本発明の別の例示的な実施形態によれば、ユーザ機器動作の方法が提供される。この方法は、ユーザ機器の少なくとも2つの送信アンテナのそれぞれについて送信電力レベルをユーザ機器において決定すること、および、少なくとも2つの送信アンテナのそれぞれについて電力増幅器出力レベルをそれぞれの送信電力レベルに従って設定することを含む。電力出力レベルの決定は、少なくとも2つの送信アンテナについての送信電力の合計を考慮する。

本発明の別の例示的な実施形態によれば、ユーザ機器が提供される。このユーザ機器は、送信電力プロセッサと、送信電力プロセッサに結合された電力設定ユニットとを備える。送信電力プロセッサは、ユーザ機器の送信アンテナについて送信電力レベルを決定するように動作可能である。ユーザ機器は、少なくとも2つの送信アンテナを備える。電力設定ユニットは、各送信アンテナについて電力増幅器出力レベルをそれぞれの送信電力レベルに従って設定する。送信電力プロセッサは、当技術分野で周知のように、適切な処理回路、I/O、メモリ(RAM、ROM)などを有する、処理デバイスとすることができる。

本明細書に開示される利点の1つは、複数アップリンク送信アンテナ電力制御のためのいくつかの技法が提示されて、それにより、チャネルに対する電力制御をアンテナ単位で、レイヤおよび/もしくはコードワード単位で、または総電力単位で適用することができることである。

例示的な実施形態の他の利点は、複数アップリンク送信アンテナ電力制御を設定する際に送信フォーマットも考慮できることである。

以上、後続の実施形態の詳細な記述をよりよく理解できるように、本発明の特徴および技術的利点をいくぶん広範に概説した。本発明の特許請求の範囲の主題を形成する実施形態の追加の特徴および利点については以下に述べる。開示する概念および具体的実施形態を、本発明の同じ目的を達成するための他の構造またはプロセスを修正または設計するための基礎として容易に利用できることを、当業者は理解されたい。また、このような等価な構成が、添付の特許請求の範囲に示される本発明の趣旨および範囲を逸脱しないことも、当業者は認識されたい。

本発明およびその利点がより完全に理解されるように、次に、添付の図面と共に読まれる以下の記述を参照する。

例示的な通信システムを示す図である。 情報を送信するための動作の例示的な流れ図である。 本明細書に述べる例示的な実施形態による、複数の送信アンテナを有するUEの一部の例を示す図である。 Fig.4aは、本明細書に述べる例示的な実施形態による、各送信アンテナが別々に考慮される場合の、複数の送信アンテナを有するUEの送信アンテナについて送信電力レベルを決定する際の動作の流れ図の例を示す図である。Fig.4bは、本明細書に述べる例示的な実施形態による、各送信レイヤおよび/またはコードワードが別々に考慮される場合の、複数の送信アンテナを有するUEの送信アンテナについて送信電力レベルを決定する際の動作の流れ図の例を示す図である。 Fig.4cは、本明細書に述べる例示的な実施形態による、複数の送信アンテナについての送信電力レベルが単一の集合的な送信電力として考慮される場合の、複数の送信アンテナを有するUEの送信アンテナについて送信電力レベルを決定する際の動作の流れ図の例を示す図である。Fig.4dは、本明細書に述べる例示的な実施形態による、単一の集合的な送信電力を分配する際の動作の流れ図の例を示す図である。Fig.4eは、本明細書に述べる例示的な実施形態による、単一の集合的な送信電力を分配する際の動作の流れ図の例を示す図である。Fig.4fは、本明細書に述べる例示的な実施形態による、単一の集合的な送信電力を分配する際の動作の流れ図の例を示す図である。 本明細書に述べる例示的な実施形態による、電力オフセットΔ_TFを複数のコードワードについての組合せTFに基づいて決定することができる場合の、TFベースの電力オフセットを実施する際の動作の流れ図の例を示す図である。 本明細書に述べる例示的な実施形態による、電力オフセットΔ_TFを各コードワードについて決定することができる場合の、TFベースの電力オフセットを実施する際の動作の流れ図の例を示す図である。 本明細書に述べる例示的な実施形態による、電力オフセットΔ_TFを合同で決定することができる場合の、TFベースの電力オフセットを実施する際の動作の流れ図の例を示す図である。 本明細書に述べる例示的な実施形態による、単一の基準経路損失を使用する、様々な送信モードについてのUL電力制御における動作の流れ図の例を示す図である。 本明細書に述べる例示的な実施形態による、複数の基準経路損失を使用する、様々な送信モードについてのUL電力制御における動作の流れ図の例を示す図である。 本明細書に述べる例示的な実施形態による、複数アンテナ送信モードには複数の基準経路損失を使用し、単一アンテナ送信モードには単一の基準経路損失を使用する、様々な送信モードについてのUL電力制御における動作の流れ図の例を示す図である。 本明細書に述べる例示的な実施形態による、SRSがプリコーディングされる場合の、SRSの電力制御における動作の流れ図の例を示す図である。 本明細書に述べる例示的な実施形態による、SRSがプリコーディングされない場合の、SRSの電力制御における動作の流れ図の例を示す図である。 本明細書に述べる例示的な実施形態による、情報を送信するための動作の流れ図の例を示す図である。 本明細書に述べる例示的な実施形態による、通信デバイスの代替的図示の例を提供する図である。

現在の例示的な実施形態の作成および使用について、以下に詳細に論じる。しかし、本発明は、様々な特定のコンテキストで具体化することのできる多くの適用可能な発明的概念を提供することを理解されたい。論じる特定の実施形態は、本発明を作成および使用するための特定の方法を例示するに過ぎず、本発明の範囲を限定するものではない。

本発明を、特定のコンテキストにおける、すなわち複数の送信アンテナを有するUEを含む3GPP LTEアドバンスト準拠の通信システムにおける、例示的な実施形態に関して述べる。しかし、本発明は、WiMAXなど、複数の送信アンテナを有するUEをサポートする他の通信システムにも適用することができる。

図1に、通信システム100を示す。通信システム100は、eNB105およびUE110を含み、eNB105がUE110にサービスする。すなわち、UE110との間の伝送は、eNB105によって許可されeNB105の中を通る必要がある。eNB105は複数のアンテナ107を備えてよく、アンテナ107は、1つまたは複数の送信アンテナおよび1つまたは複数の受信アンテナを含んでよい。同様に、UE110は複数のアンテナ112を備えてよく、アンテナ112は、1つまたは複数の送信アンテナおよび1つまたは複数の受信アンテナを含んでよい。

eNB105からUE110への送信は、ダウンリンク(DL)送信と呼ぶことができ、1つまたは複数のDLチャネル(DLチャネル115として示す)を介して行うことができる。同様に、UE110からeNB105への送信は、アップリンク(UL)送信と呼ぶことができ、1つまたは複数のULチャネル(ULチャネル120として示す)を介して行うことができる。ULチャネルは、ULデータチャネル(例えば物理UL共有チャネル(PUSCH))と、UL制御チャネル(例えば物理UL制御チャネル(PUCCH))と、ULサウンディング信号(例えばULサウンディング基準シンボル(SRS))とを含む。

3GPP LTEアドバンストでは、例えばピークデータレートおよびピークスペクトル効率に対する性能要件を満たすために、複数の送信アンテナを有するUEが導入されて、複数レイヤおよび/または複数コードワードのUL SU-MIMO送信がサポートされる。したがって、特に複数レイヤのデータ送信のために、3GPP LTEのUL電力制御機構を拡張して複数送信アンテナのUEをサポートすべきである。

LTEアドバンストにおけるUL電力制御を、3GPP LTE Rel-8およびRel-9で使用されるUL電力制御と同様とし、複数送信アンテナのUEに対して追加の考慮がなされることが、3GPPミーティングで合意された。これは以下のことを含む。
- UL電力制御は、ゆっくり変化するチャネル条件を主に補償し、近隣セルに向けて生成される干渉を低減する。
- 物理UL共有チャネル(PUSCH)上では、部分経路損失（path loss）補償または完全経路損失補償が使用され、物理UL制御チャネル(PUCCH)上では、完全経路損失補償が使用される。

加えて、3GPP LTEアドバンストはキャリアアグリゲーションのためにコンポーネントキャリア(CC)の使用をサポートするので、CC特有のUL電力制御シナリオを考慮する必要がある。

図2に、情報を送信するための動作200の流れ図を示す。動作200は、UEが単一の送信アンテナを有する場合に、UEがUL電力制御を用いて情報を送信する際の、UE110などのUE中で行われる動作を示すことができる。動作200は、UEが通常動作モードにありeNB105などのeNBによってサービスされている間に行われてよい。

動作200は、UEがそのUL中の種々のチャネルについて送信電力レベルを計算することで開始することができる(ブロック205)。UEは、PUSCHやPUCCHなど、UEが送信するチャネルごとに別々に送信電力レベルを計算することができ、チャネルごとに独立して送信電力レベルを設定する。

例として、3GPP LTE Rel-8およびRel-9技術標準に従ったPUSCHを考えてみると、UE送信電力レベルの設定は、以下のように定義することができる。
P_PUSCH(i) = min{P_CMAX,10log₁₀(M_PUSCH(i))+P_{O_PUSCH}(j)+α(j)・PL+Δ_TF(i)+f(i)}
上式で、
- P_CMAXは、設定されるUE送信電力である。
- M_PUSCH(i)は、サブフレームiに有効なリソースブロックの数で表されるPUSCHリソース割当ての帯域幅である。
- P_{O_PUSCH}(j)は、eNBによって設定されるパラメータである。
- α∈{0, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 1}は、より高いレイヤによって提供されるセル特有のパラメータである。
- PLは、dBで表される、UE中で計算されるDL経路損失推定値であり、PL = 基準信号電力−より高いレイヤによってフィルタリングされた基準信号受信電力(RSRP)である。
- K_S = 1.25とした、

は、送信フォーマットに基づく電力オフセットであり、これはK_S = 0とした場合にオフにする(0に等しい)ことができ、

は、設定されるパラメータである。
- 現在のPUSCH電力制御調整状態は、f(i)によって与えられる。

別の例として、3GPP LTE Rel-8およびRel-9技術標準に従ったPUCCHを考えてみると、UE送信電力レベルの設定は、以下のように定義することができる。
P_PUCCH(i) = min{P_CMAX,P_{O_PUCCH}+PL+h(n_CQI,n_HARQ)+Δ_{F_PUCCH}(F)+g(i)}
上式で、
- パラメータΔ_{F_PUCCH}(F)は、より高いレイヤによって提供される。各Δ_{F_PUCCH}(F)の値は、PUCCH送信フォーマット(F)に対応する。
- h(n_CQI,n_HARQ)は、PUCCHフォーマットに依存する値であり、n_CQIは、チャネル品質情報の情報ビットの数に対応し、n_HARQは、ハイブリッド自動再送要求(HARQ)ビットの数である。
- P_{O_PUCCH}は、P_{O_PUSCH}と同様であり、eNBによって設定される。
- g(i)は、現在のPUCCH電力制御調整状態である。

さらに、UL SRSについては、UE送信電力レベルの設定は、以下のように定義することができる。
P_SRS(i) = min{P_CMAX,P_{SRS_OFFSET}+10log₁₀(M_SRS)+P_{O_PUSCH}(j)+α(j)・PL+f(i)}
SRSの電力制御は、オフセット値P_{SRS_OFFSET}を伴ってUEのPUSCHの電力制御に結び付けることができ、M_SRSは、SRS送信の帯域幅である。

上に論じたように、3GPP LTE Rel-8およびRel-9のUL電力制御は、UEにおける単一の送信アンテナと、UL送信のための単一のレイヤとを想定している。3GPP LTE Rel-10以降では、複数の送信アンテナ(したがって複数の電力増幅器(PA))を有するUEがサポートされ、ULデータ送信は複数のレイヤを使用することができる。加えて、送信ダイバーシティをULデータ送信に使用することができる。したがって、Rel-8およびRel-9電力制御方式の拡張および/または向上が必要とされる。

UL中の種々のチャネルについて送信電力レベルを計算した後、UEは、UEが送信準備しているチャネルに対応する計算された送信電力レベルに従ってUEの電力増幅器(PA)を設定することによって、送信準備しているチャネルについて送信電力レベルを設定することができ(ブロック210)、次いでチャネルを送信する(ブロック215)ことができる。

加えて、eNBは、送信電力制御(TPC)コマンドをUEに送信して、UEのULチャネルの送信電力を調整することができる。電力制御機構の、eNBからのTPCコマンドの部分は、閉ループ電力制御と一般に呼ばれ、電力制御機構の残りの部分は、開ループ電力制御と呼ばれる。閉ループ電力制御を使用して、開ループ電力制御公式の出力に加えて送信電力を調整することができる。TPCコマンドは、PUSCHやPUCCHなどのUL制御チャネルごとに別々に送信することができる。UEは、TPCコマンドを受信し(図2にブロック207として示す)、対応するULチャネルの電力制御調整状態を調整する。

図3に、複数の送信アンテナを有するUE300の一部を示す。図3に示されるように、複数のアンテナを介して情報を送信することを担うUE300の一部が示されている。受信回路、処理回路、ならびに、操作性やユーザ対話や電力などを提供するのに使用できる他の回路を含めて、UE300中の他の回路は、遠隔通信の分野でよく理解されており、図示されていない。図3はUEアーキテクチャの説明例を示しており、PAおよびアンテナに関する他のUEアーキテクチャも可能であることが理解される。したがって、図3に示すUEアーキテクチャは、例示的な実施形態の範囲または趣旨に対する限定と解釈すべきではない。

UE300は、アンテナ305、アンテナ306、およびアンテナ307など、複数の送信アンテナを備える。各送信アンテナには、送信される信号を、電力制御ユニット315によって設定された電力レベルに増幅することを担う、PA310、PA311、およびPA312などの電力増幅器(PA)が結合されてよい。電力制御ユニット315は、電力制御コマンドをPAに発行して、PAによって増幅されることになる信号についての増幅レベルをPAに設定させることができる。電力制御コマンドは、絶対電力レベルの形とすることができ、または、前に提供された電力レベルに対して相対的な差分電力レベルの形とすることができる。

例示的な一実施形態によれば、電力制御ユニット315は、複数の送信アンテナのそれぞれについての電力レベルを、いくつかの異なる方法で決定することができる。電力制御ユニット315は、アンテナごとの電力制御、レイヤおよび/もしくはコードワードごとの電力制御、合計電力制御、またはこれらの組合せの技法を用いて、送信アンテナについて電力レベルを決定することができる。複数の送信アンテナについて電力レベルを決定するための種々の方法についての詳細な考察は、以下に提供する。

電力制御ユニット315は、送信アンテナについて電力レベルを決定する際、UE300にサービスするeNBによって提供される情報、セル特有の情報、UE特有の情報、UE300によって測定される情報、技術標準によって指定される情報などを利用することができる。さらに、電力制御ユニット315は、電力レベルを決定する際、送信アンテナによって行われることになる送信の送信フォーマット(TF)に関する情報も利用することができる。電力制御ユニット315によって利用される情報についての詳細な考察もまた以下に提供する。

コンポーネントキャリア(CC)特有の電力制御の概念を拡張して複数の送信アンテナをサポートすることは、自然なことと思われるかもしれない。しかし、そのようなことは当てはまらない。というのは、アンテナごとの電力制御、レイヤおよび/もしくはコードワードごとの電力制御、合計電力制御、またはこれらの組合せを含めて、CC特有の電力制御の概念を複数の送信アンテナに拡張するときに考慮する必要がありうる多くのオプションがある可能性があるからである。

図4aに、各送信アンテナが別々に考慮される場合の、複数の送信アンテナを有するUEの送信アンテナについて送信電力レベルを決定する際の動作400の流れ図を示す。例示的な一実施形態によれば、UEは、各送信アンテナのUL中の種々のチャネルについて送信電力レベルをアンテナ単位で決定することができる。アンテナごとの送信電力制御を用いて、各アンテナの送信電力を計算および設定することができる。各アンテナの送信電力は、相互から独立して計算および設定することができる。

例示的な一実施形態によれば、上に提供したPUSCHおよびPUCCHに関する送信電力公式(P_PUSCH(i)およびP_PUCCH(i))を、比較的少ない修正で、UEの各送信アンテナに使用することができる。

アンテナごとの電力制御を用いて、アンテナ利得不均衡(AGI、antenna gain imbalance)を補償することができる。しかし、アンテナごとの電力制御からの性能利得は小さい可能性がある。さらに、AGIを補償するためには、各アンテナのPAの送信電力が異なることが必要な場合があり、このことは、電力ヘッドルーム報告(残余電力報告をeNBに提供するのに使用される)、eNBスケジューリングおよびリソース割振り、ならびに最大電力スケーリング(電力制限がある場合)を複雑にする。加えて、部分的経路損失補償(α< 1)では、3GPP LTE Rel-8で使用される電力制御公式はAGIを完全には補償せず、追加の機構が必要である。

アンテナごとの電力制御をサポートするためには、以下が必要な場合がある。
- UEにおける送信アンテナごとの別々の経路損失推定値(PUSCHおよびPUCCHについての式(P_PUSCH(i)およびP_PUCCH(i))中のPL項)が必要である。経路損失推定値は、DL基準信号に基づいてUE側で測定される、送信アンテナごとの別々の基準信号受信電力(RSRP)測定値から導出することができる。加えて、RSRP測定値をeNBに報告する必要もある。複数のRSRP測定値がある場合、これらの複数のRSRP測定値からの単一のRSRP値を、ハンドオーバなど他の目的に使用できることに留意されたい。単一のRSRPは、eNBにおいて計算する(例えば平均することによって)ことができ、またはUEによって報告することができる。また、複数の送信アンテナを有するUEに対してeNBが設定できる単一アンテナポート送信モードに、単一の経路損失推定値が必要であることにも留意されたい。
- オーバヘッドの増大を伴って物理DL制御チャネル(PDCCH)またはTPC-PDCCHにおいてULグラント中で送信できる、別々の送信電力制御(TPC)コマンドが、各アンテナにつき必要な場合がある。単一レイヤまたは単一アンテナポート送信の場合でも、なお複数のTPCコマンドが必要な場合がある。
- 全ての送信アンテナについて複数の電力ヘッドルーム報告が必要である。単一アンテナポート送信モードの場合、これはUE実装次第なので、複数のアンテナが関係する可能性があり、経路損失測定/報告およびPHRに影響があることになる。
- 経路損失補償および/またはTPCコマンドが別々であると、アンテナおよび/もしくはPAのいくつかもしくは全ての電力制限がある場合に、または、合計電力に対する電力制限がある場合に、アンテナの送信電力が異なる結果として最大電力スケーリングが異なることがある。アンテナおよび/またはPAごとに別々の最大電力を定義する必要があり、各PAの最大電力を含めたUEのRFアーキテクチャをUEからeNBに通知させる必要がある場合がある。電力スケーリング方式は、UE実装次第であることもあり、または以下のような規則によって導かれることもある。
- a)まず、その設定された最大電力を超過するアンテナおよび/またはPAをスケールダウンする。
- b)次に、全てのアンテナおよび/またはPAにわたって等しくスケーリングして、最大合計電力を満たす。
- AGIを補償するためには、単純にアンテナごとの異なる経路損失値をアンテナ単位の部分的電力制御公式に入力しても、αが1未満である状況では機能しないであろう。したがって、αが1未満のときであっても完全な経路損失差分補償を常に実施するように、電力制御公式を修正する必要がある。可能な一解決法は、部分的電力制御項の中で単一の基準経路損失を使用し、基準経路損失と、関係する各アンテナの経路損失との間の経路損失差分を補償するための別の項が追加されることである。基準経路損失は、事前定義されたアンテナおよび/もしくは設定されたアンテナの経路損失、全てのアンテナの経路損失の平均、またはこれらの組合せとすることができる。

P_{O_PUSCH}(またはP_{O_PUCCH})や部分的電力制御係数αなどの電力制御パラメータを送信アンテナごとに独立して設定することはできるが、独立パラメータ設定の複雑さが追加されるので、このようにする理由はほとんどないであろう。したがって、全体的な複雑さを低減するために、3GPP LTE Rel-8およびRel-9の部分的電力制御に加えて、送信アンテナ間の経路損失差分すなわちAGIの完全な補償が、独立パラメータ設定のための良い候補である可能性がある。

図4bに、各送信レイヤおよび/またはコードワードが別々に考慮される場合の、複数の送信アンテナを有するUEの送信アンテナについて送信電力レベルを決定する際の動作420の流れ図を示す。

一般に、Nt個の送信アンテナポートを有するUEの場合、UEは通常、N個の送信レイヤを伴うSU-MIMO送信を実施することができ、N≦Ntである。各SU-MIMO送信レイヤは、1組のプリコーディング重みに関連してよく、これらのプリコーディング重みは、Nt個のアンテナポートのうちの1つに適用することができる。この場合、プリコーダが1組のプリコーディング重みと考えられ、各送信アンテナおよび各送信レイヤにつき1つのプリコーダがある。MIMO送信レイヤはまた、MIMOストリームとしても一般に知られる。

N個のレイヤのSU-MIMO送信は、1つまたは複数のコードワードに分割することができ、各コードワードは、1つまたは複数の送信レイヤにマッピングすることができる。各コードワードは、1つまたは複数のデータコードブロック(CB)を含み、これらのCBはトランスポートブロック(TB)と総称される。あるコードワードに関連する全ての送信レイヤは、同じ変調符号化方式(MCS)のものであり、異なるコードワードに関連する送信レイヤは、異なるMCSレベルを有することがある。コードワードのMCSレベルは、eNBにおいて独立して決定されてUEにシグナリングされてよい。

例えば巡回冗長検査(CRC)の失敗により、コードワードのCBが受信側において正しく受信されない場合、TBの再送信を行うことができる。異なるコードワードのTBの再送信は、独立して実施することができる。例示的な一実施形態によれば、UEは、各送信アンテナのUL中の種々のチャネルについて送信電力レベルをレイヤおよび/またはコードワード単位で計算することができる。単一レイヤSU-MIMO送信の場合、レイヤおよび/またはコードワードごとの電力制御は、単入力多出力(SIMO)電力制御と同じであるべきである。複数レイヤおよび/またはコードワードの場合、各レイヤおよび/またはコードワードの電力を決定する必要があることがあり、別々に決定する場合は、レイヤおよび/またはコードワードごとの電力制御によって決定する必要があることがある。

例示的な一実施形態によれば、上に提供したPUSCHおよびPUCCHに関する送信電力公式(P_PUSCH(i)およびP_PUCCH(i))を、比較的少ない修正で、レイヤおよび/またはコードワード単位でUEの各送信アンテナに使用することができる。これらの修正について以下に詳細に論じる。

レイヤおよび/またはコードワードごとの電力制御のために、PUSCH電力制御(および同様にPUCCH電力制御)に関するパラメータ、すなわちP_{O_PUSCH}(またはP_{O_PUCCH})、α、Δ_TF、およびf(i)を、レイヤおよび/またはコードワードごとに別々に設定することができる。P_{O_PUSCH}(またはP_{O_PUCCH})は、eNBによって設定されるパラメータであり、α∈{0, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 1}は、より高いレイヤによって提供されるセル特有のパラメータであり、Δ_TFは、ULチャネル中で使用される送信フォーマットに従い、f(i)(またはg(i))は、現在のPUSCH(またはPUCCH)電力制御調整状態である。

理論的には、異なるレイヤおよび/またはコードワードに対して、P_{O_PUSCH}(またはP_{O_PUCCH})およびαを異なる値に設定することができる。しかし、P_{O_PUSCH}(またはP_{O_PUCCH})およびαを独立して設定すると、複雑さが追加され、その代わりに比較的小さい利得が得られる。したがって、Δ_TFおよびf(i)を、レイヤおよび/またはコードワードごとに別々に設定することができる。というのは、Δ_TFおよびf(i)を独立して設定する結果、かなりの利得になりうるからである。しかし、Δ_TFは一般に、SU-MIMO電力制御に対して実行可能なオプションではない。f(i)については、各レイヤおよび/またはコードワードの電力制御ステータスの値が異なることがSU-MIMO性能の最適化に有益である可能性もあるが、空間レイヤ/コードワードについてf(i)の複数の値(したがって複数の電力制御プロセス)を維持することは、動的ランク適応および/または動的プリコーディング選択(時間によって変化するチャネル条件またはスケジューラの決定によりPUSCH送信のレイヤ数およびプリコーダを動的にまたは半静的に選択できる)によって遮られる場合がある。

代替の例示的実施形態によれば、複数レイヤおよび/またはコードワード送信の場合に、1つの共通f(i)(したがって1つの電力制御プロセス)が、全てのレイヤおよび/またはコードワードについて維持され、共通の電力制御プロセスに対するオフセットを、PDCCH中で動的に、またはRRC中で半静的にシグナリングすることができる。次いで、単一の経路損失がUL複数アンテナ電力制御に使用される。

図4cに、複数の送信アンテナについての送信電力レベルが単一の集合的な送信電力(本明細書では合計電力と呼ぶ)として考慮される場合の、複数の送信アンテナを有するUEの送信アンテナについて送信電力レベルを決定する際の動作440の流れ図を示す。例示的な一実施形態によれば、UEは、適切な処理回路(プロセッサ、入出力(I/O)、およびメモリ(図示せず))の動作を通して、各送信アンテナのUL中の種々のチャネルについて送信電力レベルを合計電力単位で決定することができる。複数レイヤおよび/またはコードワード送信の場合の合計電力の制御は、SIMO電力制御の場合と同様とすることができる。

例示的な一実施形態によれば、上に提供したPUSCHおよびPUCCHに関する送信電力公式(P_PUSCH(i)およびP_PUCCH(i))を、比較的少ない修正と共に、UEの全ての送信アンテナの合計電力に使用することができる(ブロック445)。

計算された合計電力を使用して、UEの各送信アンテナについて送信電力レベルを決定すなわち分配することができる(ブロック447)。合計電力は、アンテナ、レイヤ、および/またはコードワードにわたって共有(分配)することができる。合計電力の共有は、固定の規則、半静的な無線リソース管理(RRMもしくはRRC)構成、PDCCHシグナリングによる動的な制御、またはこれらの組合せを通して行うことができる。

例示的な一実施形態によれば、送信電力をスケーリングすることができる。例として、送信に使用できる送信アンテナの数に対する、電力制御が実施されているチャネルを送信する送信アンテナの数の比率によって、アンテナおよび/またはPAの送信電力をスケーリングすることができる。電力制御が実施されているチャネルがPUSCHである場合を考えてみると、送信電力は、この送信方式で使用できる送信アンテナの数に対する、ノンゼロPUSCH送信を有する送信アンテナの数の比率によって、スケーリングすることができる。

送信電力が分配される(ブロック447)方式は、図4d〜4fに例示するように、いくつかの異なる方法で達成することができる。例えば、固定の規則を使用してまたはデフォルトモードで、PA電力を最良に利用するように、電力制御公式によって決定された合計送信電力を全てのアンテナおよび/またはPAに均等にまたはほぼ均等に分割(分配)することができる(図4dにブロック447dとして示す)。別法として、様々な送信アンテナに適用される重み付けおよび/または配分（distribution）に基づいて、電力制御公式によって決定された合計送信電力を分割(分配)することができる(図4eにブロック447eとして示す)。例えば、重み付けは、アンテナの経路損失、eNBまでの距離、チャネル品質、チャネル情報などに基づいてよい。加えて、基準に基づいて、電力制御公式によって決定された合計送信電力を分割(分配)することができる(図4fにブロック447fとして示す)。基準の例は、アンテナの経路損失、eNBまでの距離、チャネル品質、チャネル情報、チャネル誤り率、UE優先順位、サービス品質要件などを含んでよい。

キュービックメトリックプリザーブ(CMP、cubic metric preserve)コードブックがUL SU-MIMOに使用されるとき、各レイヤおよび/またはコードワードの総送信電力は、単に、関係するアンテナおよび/またはPAの合計電力である。より動的かつフレキシブルな電力共有が有益であると思われる場合は、複数レイヤおよび/もしくはコードワード送信の場合に、オフセット値を無線リソース制御(RRC)シグナリングによって半静的にシグナリングするか、またはPDCCHによって動的にシグナリングして、合計電力の分配を制御することができる。オフセット値が使用される場合、各送信コードワードについてのオフセット値、および/またはコードワード間の相対的なオフセット値が必要であることがある。コードワードオフセット値を搬送する方法の1つは、PUSCHのスケジューリンググラント中でオフセット値を送信することであろう。1送信当たり2つのコードワードを仮定すると、Rel-8および/またはRel-9におけるようにPDCCH中の1つのTPCフィールドが合計電力制御に依然として必要であり、2つのコードワード間の相対的なオフセット値を示すために1つの追加のフィールドがPDCCH中で必要である。PDCCHなしの非適応再送信の場合は、UEの、前のPDCCH中で提供されたオフセット値を使用することができる。

本明細書では単一の経路損失がUL複数アンテナ電力制御に使用されるが、この経路損失は、複数のアンテナにわたる平均経路損失とすることができる。アンテナごとの経路損失補償を合計電力制御とより複雑に組み合わせることを考えることができ、基準および/または平均経路損失を使用して電力制御公式によって決定された合計電力を、関係するアンテナによって、アンテナの経路損失に従って分割することができる。別の例示的な実施形態によれば、基準および/または平均経路損失を使用して電力制御公式によって決定された合計電力を、まず上に論じたようにコードワードに分割することができ、次いで、各コードワードの電力が、関係するアンテナによって、それらの経路損失に基づいて分割される。

複数の送信アンテナそれぞれについてUEのUL中の種々のチャネルの送信電力レベルを計算することに加えて、UEは、送信電力を計算する際に、チャネルのUL送信で使用される送信フォーマット(TF)を任意選択で利用することもできる。送信フォーマットは、送信のための変調符号化方式(MCS)レベルとしても知られる。前に論じた3GPP LTE Rel-8および/またはRel-9のPUSCH電力制御公式(PUSCHについての送信電力公式(P_PUSCH(i)))では、例えば、K_S = 1.25に設定することによって、項Δ_TFを通してTFベースの電力オフセットを実施することができる。

TFベースの電力オフセットは、非常にフレキシブルである。というのは、TFベースの電力オフセットは、各UEのPUSCHの送信電力スペクトル密度(PSD)をeNBが動的に制御することを可能にするからであり、これは、適切なTFを選択し、次いでこのTFが表現Δ_TFを通して所望のPSDにマッピングされ、それによりTFとPSDとをリンクすることによって行われる。しかし、このような手法は、複数送信アンテナのUEによる複数レイヤおよび/またはコードワード送信の場合には、問題であることがある。

考察の目的で、2つの送信アンテナを有するUEと、2つのレイヤおよび/またはコードワードの送信によるアップリンクSU-MIMOとを考えてみる。2つのアンテナ、レイヤ、および/またはコードワードについて送信PSDが等しいと、通常、2つのレイヤおよび/またはコードワードについてサポート可能な送信フォーマットは異なることになり、2つのコードワード間のTFオフセットは時間に伴って変化しうる。別の例として、干渉の優勢ソースがレイヤ間干渉であるシナリオでは、PSDが増大すればTFが増大するとは限らない。したがって、2つのコードワードのTFと、対応するPSDとの間の単純なマッピングは存在しない場合がある。

特定のサブフレームについてのSU-MIMOの場合、PSDとTFとの間のマッピングを決定する多くの要因がある可能性がある。これらの要因は、瞬間的な空間チャネル条件、選択されるプリコーダ、受信機設計、AGIなどを含む。完全なAGI補償および高速のアンテナごと制御を用いても、PSDとコードワードのTFとの関係は、サブフレームごとに変化することがあり、閉形式では容易に捕えることができない。

TFベースの電力オフセットが複数レイヤおよび/またはコードワード送信のために実現可能でない場合は、また、TFベースの電力オフセットが単一レイヤのみの送信でなお機能するかもしれないとしても、TFベースの電力オフセットは、複数レイヤおよび/またはコードワード送信が許容されるときにUL SU-MIMOモードに使用すべきではない。

例示的な一実施形態によれば、SIMO送信モードで動作している間は、電力オフセットを、コードワードについての送信電力を調整することにのみ使用することができ、すなわち、0よりも大きいK_Sを設定することができ、MIMO送信モードでは、K_Sを0に設定することのみができ、したがって電力オフセット項は常に0に等しい。

複数レイヤおよび/またはコードワード送信の場合にTFベースの電力オフセットを実施するには、TFベースの電力オフセットを実施するための複数のオプションが利用可能である。

図5aに、電力オフセットΔ_TFを複数のコードワードについての組合せTFに基づいて決定することができる場合の、TFベースの電力オフセットを実施する際の動作500の流れ図を示す。複数のコードワードからのTFの組合せから電力オフセットΔ_TFを導出して(ブロック505)、この電力オフセットを使用して送信電力レベルを調整することができ(ブロック507)、送信電力レベルは全ての送信アンテナにわたって分配される(ブロック509)。一例は、全てのコードワードについての平均TFを使用して電力オフセットΔ_TFを計算し、次いで、合計電力制御の場合に論じたように合計電力がコードワードに分割(分配)されることであろう。複数レイヤおよび/またはコードワードの場合の、Δ_TFに関する公式および/またはパラメータ値は、単一レイヤおよび/またはコードワード送信の場合ならびに単一アンテナ送信の場合とは異なることがある。組合せTFを導出する他の方法は、事前定義済みコードワードのTFを使用すること、コードワードの最大または最小TFを使用すること、コードワードのTFの加重平均を使用することなどであろう。

図5bに、電力オフセットΔ_TFを各コードワードについて決定することができる場合の、TFベースの電力オフセットを実施する際の動作520の流れ図を示す。各コードワードについての電力オフセットを独立して導出することができ(ブロック525)、この電力オフセットを使用して送信電力レベルを調整することができる(ブロック527)。各コードワードに、同じまたは異なる公式を使用することができる。複数レイヤおよび/またはコードワード送信の場合の、Δ_TFに関する公式および/またはパラメータ値は、単一レイヤおよび/またはコードワード送信の場合ならびに単一アンテナ送信の場合とは異なることがある。電力オフセットに加えて、各コードワードにつきTPCコマンドおよび/または追加のオフセットをeNBによってシグナリングすることができる。これは、コードワードごとの電力制御方式の一形式である。

図5cに、電力オフセットΔ_TFを合同(jointly)で決定することができる場合の、TFベースの電力オフセットを実施する際の動作540の流れ図を示す。各コードワードについての電力オフセットは異なる可能性があるが、全てのコードワードのTFに基づいて合同で決定することができ、おそらくは追加の情報がeNBによって送信され(ブロック545)、この電力オフセットを使用して送信電力レベルを調整することができる(ブロック547)。eNBからの追加の情報は、1組の設定されたパラメータや、TFを送信電力またはPSDにマッピングするための公式の選択などを含みうる。追加の情報は、eNBにおいて、システムに関するeNBの知識(アンテナ構成、チャネル特性、受信機設計、電力制御ポリシ、干渉管理上の考慮事項などを含みうる)に基づいて構成することができる。追加の情報は、例えばブロードキャストシグナリングによって、セル特有の構成メッセージとしてUEに送信することができる。別の実施形態では、追加の情報は、例えばRRCシグナリングによって、専用シグナリングとしてUEに送信することができる。

例示的な一実施形態によれば、TFを電力オフセットにマッピングする公式の形状または勾配は、設定可能とすることができる。公式の形状または勾配は、複数の0でない候補値のセットから、0でないK_Sの値を選択することによって設定することができる。3GPP LTEリリース8およびリリース9では、K_Sは0または1.25とすることしかできないことに留意されたい。同様の公式を使用して電力オフセットΔ_TFを計算することができるが、全てのコードワードのTFに基づいて、かつ選択されたK_S値(この値は0または1.25とは異なってよい)を使用して、計算することができる。例えば、受信機設計、MIMOチャネル特性、および/または他の設計上の考慮事項に応じて、eNBは、適切なK_S値をΔ_TF計算に使用するようにUEを構成することができる。

3GPP技術標準によれば、UL信号アンテナポートモード、単一アンテナポート、複数アンテナポートなどを含めた、様々なUL送信モードを、PUSCH、PUCCH、およびSRSについて独立して設定することができる。送信モード設定は、電力制御設計に対して影響を有することがある。

複数のアンテナを有するUEに対して単一アンテナポート送信モードが構成されるシナリオでは、UEの実装は、どのように単一の基準経路損失が計算されるか、どのアンテナが電力制御に関係するか、どのようにアンテナが電力制御に関係するか、どのように電力ヘッドルームが報告されるかなどに影響を及ぼすことがある。複数送信アンテナのUEに対する、単一アンテナポート送信モードでの電力制御は、単一の送信アンテナを有するUE中での電力制御として動作することができるので(3GPP LTE Rel-8およびRel-9のUE中のように)、上に論じた問題がUE実装問題として残されるはずである。しかし、PUSCH、PUCCH、およびSRSについて異なる送信モードが構成される場合、異なる経路損失値を、対応する電力制御プロセスに使用することができる。異なる経路損失値は、UEにサービスするeNBにわかっているはずである。

図6aに、単一の基準経路損失を使用する、様々な送信モードについてのUL電力制御における動作600の流れ図を示す。図6aに示すように、単一の基準経路損失が、全てのチャネルの全ての送信モードについての電力制御で使用される(ブロック605)。この場合、UEは、単一のRSRP(したがって単一の経路損失値)をeNBに報告する。異なる送信モードからの矛盾は、異なるチャネルの電力制御プロセスについてパラメータ(例えばP_O、f(i)、TPCコマンドなど)の適切な異なる値を設定することによって補償することができる(ブロック607)。加えて、全ての送信モードに対して単一の電力ヘッドルーム報告しか必要でない。

図6bに、複数の基準経路損失を使用する、様々な送信モードについてのUL電力制御における動作620の流れ図を示す。図6bに示すように、複数アンテナポート送信モードについての電力制御では、第1の基準経路損失と、関係するアンテナの経路損失との両方が使用され(ブロック625)、単一アンテナポート送信モードの電力制御では、第2の基準経路損失(異なる可能性がある)が使用されうる(ブロック627)。第1のシナリオのように第1の基準経路損失と第2の基準経路損失が同じになるように、かつ全てのチャネルに使用されるように、制限することが可能であってもよい。個々のアンテナのRSRP(したがって経路損失)、ならびに基準RSRP(基準経路損失を決定するのに使用される)を、eNBに報告することができる。基準経路損失は、関係するアンテナの経路損失から事前定義済み公式に基づいて計算できることに留意されたい。関係するアンテナに対して複数の電力ヘッドルーム報告が必要な場合がある。

図6cに、複数アンテナ送信モードには複数の基準経路損失を使用し、単一アンテナ送信モードには単一の基準経路損失を使用する、様々な送信モードについてのUL電力制御における動作640の流れ図を示す。図6cに示すように、複数アンテナポート送信モードについての電力制御では、関係するアンテナの複数の経路損失が使用され(ブロック645)、単一アンテナポート送信モードの電力制御では、単一の基準経路損失が使用される(ブロック647)。基準経路損失の計算は、UE実装に依存してよい。個々のアンテナそれぞれのRSRP(したがって経路損失)、ならびに基準RSRP(基準経路損失を決定するのに使用される)を、eNBに報告する必要がある。関係するアンテナに対して複数の電力ヘッドルーム報告が必要な場合がある。

複数の送信アンテナを有するUE中では、複数の送信モードを定義することができる。UEにサービスするeNBは、そうする理由があるならばUEの送信モードを設定するおよび/または切り換えることができる。例として、eNBは、サービス品質の要件を満たす、優先順位要件を満たす、UEの飢えを防止するなどのために、UEの送信モードを切り換えることができる。送信モードがUEのPUSCHおよび/またはPUCCHについて変化したとき、対応する電力制御プロセスが中断することがあり、いくつかの電力制御パラメータをリセットする必要がある場合がある。

PUSCHの場合は、送信モードが変化したとき、電力制御パラメータf(i)を0にリセットすることができる。P_Oやαなど他の電力制御パラメータは、専用RRCシグナリングを送信することによって調整することができ、これはeNBによって決定することができる。

PUCCHの場合は、送信モードが変化したとき、電力制御パラメータg(i)を0にリセットすることができる。P_OやΔ_{F_PUCCH}など他の電力制御パラメータは、専用RRCシグナリングを送信することによって調整することができ、これはeNBによって決定することができる。

図5bおよび5cに示した状況など、いくつかの状況では、電力制御に使用される経路損失のタイプを変更する必要がある場合があり、これは、追加のRSRP報告をフィードバックするようUEをトリガすることがある。

例示的な一実施形態によれば、アンテナごとおよび/またはレイヤごとおよび/またはコードワードごとの電力制御などにおいて、複数の電力制御プロセスが複数アンテナポート送信モードに使用される場合、送信モードの変更が行われたときに電力制御プロセスの中断を回避するために、複数アンテナポートモードと単一アンテナポートモードで使用される別々の電力制御プロセスをUEにおいて維持することができる。

3GPP LTE Rel-8およびRel-9で使用されるSRSの電力制御は、eNBによって設定されるオフセット値(P_{SRS_OFFSET})を通してPUSCHの電力制御に結び付けられる。PUSCHとSRSとに異なる送信モードが割り当てられる場合(PUSCHとSRSについての送信モードは独立して設定できるので、これは可能性の1つである)、P_{SRS_OFFSET}を相応に設定および/または再設定する必要がある場合がある。SRSの送信モードが変化してもf(i)はリセットされない場合があることに留意されたい。

さらに、定期的なSRSをサポートするために、単一アンテナまたは複数アンテナ送信モードのUEの設定を制御シグナリングに含めることができる。この場合、P_{SRS_OFFSET}の適正な値を相応に設定して、関係する全てのアンテナに使用することも必要である。いくつかの手法を使用することができる(合計電力制御が使用される場合のように単一電力制御プロセスがPUSCHに使用されると仮定して)。これらの手法は以下を含みうる。
- 複数のP_{SRS_OFFSET}値をeNBによって半静的に構成することができ、SRSの送信モードおよびPUSCHの送信モードに従って適切な値が使用される。
- 定期的なSRSがスケジュールされるときに、P_{SRS_OFFSET}値または調整が動的にシグナリングされる。

アンテナごと、ならびに/または、レイヤおよび/もしくはコードワードごとの電力制御が使用されるときのように、PUSCHについて複数の電力制御プロセスがある場合、PUSCHとSRSの電力制御プロセス間の接続は、より複雑である。アンテナごとの電力制御の場合、以下の状況が可能であろう。
- PUSCHとSRSの両方が、複数アンテナポート送信モードで設定される:関係するアンテナについてのSRSの電力制御プロセスは、オフセット値P_{SRS_OFFSET}を伴って、同じアンテナについてのPUSCHの電力制御プロセスに結び付けることができる。アンテナについてのオフセット値は、同じであるかまたは異なる可能性がある。
- PUSCHとSRSの両方が、単一アンテナポート送信モードで設定される:3GPP LTE Rel-8電力制御が使用される。
- PUSCHは単一アンテナポートモードで設定され、SRSは複数アンテナポート送信モードで設定される:関係する全てのアンテナについてのSRSの電力制御は、単一のオフセット値P_{SRS_OFFSET}を伴って、PUSCHの単一の電力制御プロセスに結び付けられる。
- PUSCHは複数アンテナポートモードで設定され、SRSは単一アンテナポート送信モードで設定される:SRSの電力制御は、単一のオフセット値P_{SRS_OFFSET}を伴って、単一アンテナポートモードのその実装に基づいてPUSCHの複数の電力制御プロセスに結び付けられる。

レイヤおよび/またはコードワードごとの電力制御がPUSCHに使用される場合、SRSは、アンテナごとの電力制御と、レイヤおよび/またはコードワードごとの電力制御とのいずれかを使用することができる。SRSのレイヤおよび/またはコードワードごとの電力制御は、SRSがプリコーディングされることを必要とする。定期的なSRSの場合に可能な動的シグナリングを通してSRSのプリコーダを変更できない限り、動的ランク適応およびプリコーディングの場合にSRSのプリコーダをPUSCHのプリコーダに合致させることは一般に困難な可能性がある。したがって、PUSCHのレイヤおよび/またはコードワード電力制御の場合、いくつかの異なる状況が可能であることがある。

図7aに、SRSがプリコーディングされる場合の、SRSの電力制御における動作700の流れ図を示す。図7aに示すように、SRSは、プリコーディングされ、レイヤおよび/またはコードワードごとの電力制御を使用するが、各レイヤおよび/またはコードワードのSRS電力制御は、オフセット値P_{SRS_OFFSET}を伴って、同じレイヤおよび/またはコードワードのPUSCHの電力制御に結び付けることができ、オフセット値は同じであるかまたは異なる可能性がある。PUSCHのレイヤおよび/またはコードワードごとの電力制御はまた、レイヤ間および/またはコードワード間の追加のオフセットをおそらく伴って、合計電力制御を通して実現することもできることに留意されたい。

図7bに、SRSがプリコーディングされない場合の、SRSの電力制御における動作720の流れ図を示す。図7bに示すように、SRSは、プリコーディングされず、アンテナごとの電力制御を使用する。PUSCHのレイヤおよび/またはコードワードごとの電力制御が、レイヤ間および/またはコードワード間の追加のオフセットがある可能性を伴って合計電力制御を通して実現される場合、関係するアンテナについてのSRSの電力制御は、オフセット値P_{SRS_OFFSET}を伴って、合計電力プロセスにリンクさせることができ、これらのオフセット値は同じであるかまたは異なる可能性がある。

図8に、情報を送信するための動作の流れ図800を示す。動作800は、UEが複数の送信アンテナを有する場合に、UEがUL電力制御を用いて情報を送信する際の、UE110などのUE中で行われる動作を示すことができる。動作800は、UEが通常動作モードにありeNB105などのeNBによってサービスされている間に行われてよい。

動作800は、UEがそのUL中の種々のチャネルについて送信電力レベルを決定することで開始することができる(ブロック805)。UEは、PUSCHやPUCCHなど、UEが送信するチャネルごとに別々に送信電力レベルを決定することができ、チャネルごとに独立して送信電力レベルを設定する。しかし、UEは複数の送信アンテナを有するので(各送信アンテナにつき別個のPAがある)、UEは、各送信アンテナについて送信電力を考慮する必要があるであろう。

例示的な一実施形態によれば、UEは、合計電力制御を用いてULのための電力制御を実施することができる。すなわち、全ての送信アンテナ上のチャネルについて電力制御レベルを決定する(ブロック805)。さらに、合計電力制御は、個々のコンポーネントキャリアcについて実施することができる。PUSCHの場合、UEによるUL電力制御に関する電力制御公式は、以下のように表すことができる。
P_PUSCH(i,c) = min{P_CMAX(c),10log₁₀(M_PUSCH(i,c))+P_{O_PUSCH}(j,c)+α(j,c)・PL(c)+Δ_TF(i,c)+f(i,c)}
上式で、
- P_CMAX(c)は、コンポーネントキャリアcについての、設定されるUE送信電力である。
- M_PUSCH(i,c)は、サブフレームiおよびコンポーネントキャリアcに有効なリソースブロックの数で表されるPUSCHリソース割当ての帯域幅である。
- P_{O_PUSCH}(j,c)は、コンポーネントキャリアcについてのeNBによって設定されるパラメータである。
- α∈{0, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 1}は、より高いレイヤによって提供されるセル特有のパラメータである。
- PL(c)は、UEにおいて、例えば平均または他の操作によって、RSRPからおよび/または関係する各送信アンテナの経路損失から導出される、基準経路損失である。
- K_S = 1.25とした、

は、送信フォーマットに基づく、コンポーネントキャリアcについての電力オフセットであり、これはK_S = 0とした場合にオフにする(0に等しい)ことができる。
- コンポーネントキャリアcについての現在のPUSCH電力制御調整状態は、f(i,c)によって与えられる。

また、P_PUSCH(i,c)は、以下のように、アンテナaの送信電力を有する関係する全てのアンテナによって共有される。
P_PUSCH(i,c,a) = P_PUSCH(i,c)+Δ_Ant(i,c,a)
上式で、

であり、N_Ant(c)は、コンポーネントキャリアcについてのSU-MIMO送信に関係するアンテナの数であり、Δ_CW(i,a)は、アンテナaを伴うコードワードについての追加のオフセットである。Δ_CW(i,a)は、RRCシグナリングによって半静的にシグナリングされるか、またはPDCCHによって動的にシグナリングされてよい。関係するアンテナにわたる線形スケールにおけるN_Ant(i,c,a)の合計は、1に等しいべきである。

さらに、コンポーネントキャリアcについてのPUSCHの送信モードが変化したとき、f(i,c)をリセットすることができる。

UEは、そのUL中の種々のチャネルについて送信電力レベルを複数の送信アンテナのそれぞれについて計算することに加えて、送信電力を計算する際に、チャネルのUL送信で使用されるTFを任意選択で利用することもできる(ブロック810)。例示的な一実施形態によれば、SU-MIMOモードでは、1よりも大きいランクが許容される送信モードの場合には少なくとも、Δ_TF(i,c) = 0とする。

例示的な一実施形態によれば、UEが複数のコンポーネントキャリア上で同時に信号を送信および/または受信できるキャリアアグリゲーションの場合に、電力制御は、コンポーネントキャリアごとに別々に実施される。各コンポーネントキャリアは、セル識別子(セルID)や周波数など、関連する情報によって一意に識別されうる。コンポーネントキャリアは、時としてセルと呼ばれることがある。マルチアンテナ電力制御方法は、この場合、各コンポーネントまたはセルに適用される。

複数の送信アンテナについてUL中の種々のチャネルの送信電力レベルを計算した(かつ任意選択でTFに基づいて調整を提供した)後、UEは、各送信アンテナのPAを、UEが送信準備しているチャネルおよび/または送信アンテナに対応する決定された送信電力レベルに設定することによって、送信準備しているチャネルについて送信電力レベルを設定することができ(ブロック815)、次いで、複数の送信アンテナを介してチャネルを送信することができる(ブロック820)。

図9に、通信デバイス900の代替的図示を提供する。通信デバイス900は、UEの一実装形態とすることができる。通信デバイス900を使用して、本明細書で論じた実施形態のいずれかまたは全てを実現することができる。図9に示すように、受信機905は情報を受信するように構成され、送信機910は情報を送信するように構成される。経路損失ユニット920は、通信デバイス900にサービスするeNBと、通信デバイス900の送信アンテナとの間の経路損失を計算するように構成される。通信デバイス900中で利用されている電力制御技法に応じて、経路損失ユニット920は、単一の基準経路損失、複数の基準経路損失、その送信アンテナとeNBとの間の複数の経路損失を計算することができる。

送信電力プロセッサ925は、通信デバイス900の送信アンテナについて送信電力レベルを決定するように構成される。前に論じたように、送信電力プロセッサ925は、アンテナごとの電力制御、レイヤおよび/またはコードワードごとの電力制御、合計電力制御、またはこれらの組合せの技法を含めて、通信デバイス900の送信電力レベルを決定するためのいくつかの異なる技法を利用することができる。使用される電力制御技法に応じて、送信電力プロセッサ925は、例えば、経路損失ユニット920によって計算された経路損失などの情報、ならびに通信デバイス900にサービスするeNBによって提供された情報を利用することができる。

送信電力プロセッサ925に電気的に接続される送信電力分配ユニット930は、送信電力プロセッサ925によって決定された送信電力レベルを、それぞれのアンテナに分配するように構成される。例えば、合計電力制御技法が使用される場合は、送信電力分配ユニット930は、通信デバイス900の送信アンテナにわたって送信電力レベルを分配することができる。送信電力分配ユニット930は、均等に、ほぼ均等に、指定の配分に基づいて、基準に基づいて、またはその他によって、送信アンテナにわたって送信電力レベルを分配することができる。

補償ユニット935は、通信デバイス900によってその送信で使用される送信フォーマットに基づいて、通信デバイス900の送信電力レベルに対する補償を提供するように構成される。送信フォーマットに基づく補償は、任意選択とすることができる。設定ユニット940は、送信電力レベルに基づいて送信アンテナの電力増幅器を設定するように構成される。メモリ945は、経路損失、eNBからの情報、計算された送信電力レベル、分配の配分および/または基準など、情報を記憶するように構成される。

通信デバイス900の要素は、特定のハードウェアロジックブロックとして実現することができる。代替形態では、通信デバイス900の要素は、プロセッサ、コントローラ、特定用途向け集積回路などの中で実行される、ソフトウェアとして実現することができる。さらに別の代替形態では、通信デバイス900の要素は、ソフトウェアおよび/またはハードウェアの組合せとして実現することができる。

例として、受信機905および送信機910は、特定のハードウェアブロックとして実現することができ、経路損失ユニット920、送信電力プロセッサ925、送信電力分配ユニット930、補償ユニット935、および設定ユニット940は、マイクロプロセッサ(プロセッサ915など)、またはカスタム回路、またはフィールドプログラマブルロジックアレイのカスタムコンパイルされたロジックアレイ、あるいはこれらの組合せの中で実行される、ソフトウェアモジュールとすることができる。

UE300および通信デバイス900の前述の実施形態はまた、機能的なステップおよび/または非機能的な行為を含む方法の点から例示することもできる。上の記述および関連する流れ図は、本発明の例示的な実施形態を実践する際に実施できるステップおよび/または行為を説明する。通常、機能的なステップは、達成される結果の点から本発明を記述し、非機能的な行為は、特定の結果を達成するためのより具体的なアクションを記述する。機能的なステップおよび/または非機能的な行為が特定の順序で記述または特許請求される場合があるが、本発明は、ステップおよび/または行為のいずれか特定の順序付けまたは組合せに必ずしも限定されない。さらに、特許請求範囲の列挙および図4-1(4a、4b)、4-2(4d、4e、4f)、5a、5b、5c、6a、6b、6c、7a、7b、8の流れ図の記述における、ステップおよび/または行為の使用(または不使用)は、このような用語の、望まれる特定の使用(または不使用)を示すのに用いられる。

本発明およびその利点を詳細に述べたが、添付の特許請求の範囲によって定義される本発明の趣旨および範囲を逸脱することなく様々な変更、代用、および改変を本明細書で行うことができることを理解されたい。

さらに、本出願の範囲は、本明細書に述べたプロセス、機械、製造品、合成物、手段、方法、およびステップの、特定の実施形態に限定されるものとはしない。当業者なら本発明の開示から容易に理解するであろうが、本明細書に述べた対応する実施形態とほぼ同じ機能を実施するかまたはほぼ同じ結果を達成する、現存するかまたは後に開発されるプロセス、機械、製造品、合成物、手段、方法、またはステップを、本発明により利用することができる。したがって、添付の特許請求の範囲は、そのようなプロセス、機械、製造品、合成物、手段、方法、またはステップをその範囲内に含むものとする。

100 通信システム
105 eNB
107 アンテナ
110 UE
112 アンテナ
115 DLチャネル
120 ULチャネル
300 UE
305 アンテナ
306 アンテナ
307 アンテナ
310 PA
311 PA
312 PA
315 電力制御ユニット
900 通信デバイス
905 受信機
910 送信機
915 プロセッサ
920 経路損失ユニット
925 送信電力プロセッサ
930 送信電力分配ユニット
935 補償ユニット
940 設定ユニット
945 メモリ

Claims (15)

1. 少なくとも2つの送信アンテナを有するユーザ機器のすべての送信アンテナについての送信電力レベルを前記ユーザ機器において決定する段階と、
   前記少なくとも2つの送信アンテナのそれぞれについて電力増幅器出力レベルをそれぞれの送信電力レベルに従って設定する段階と、
   を含み、
   前記送信アンテナについて送信電力レベルを決定する段階が、前記少なくとも2つの送信アンテナを介して行われる送信の送信フォーマットに従って、送信アンテナについて前記送信電力レベルを決定する段階を含み、
   前記送信フォーマットに従って前記送信電力レベルを決定する段階が、オフセットを使用して前記送信電力を調整する段階を含み、
   前記オフセットは、ＭＩＭＯ送信モードでは常に０であることを特徴とするユーザ機器動作の方法。
2. 前記送信電力レベルは、前記少なくとも2つの送信アンテナ上で送信される各チャネルについて決定されることを特徴とする請求項1に記載の方法。
3. 送信アンテナについて送信電力レベルを決定する段階は、前記少なくとも2つの送信アンテナについての送信電力の合計として前記送信電力レベルを決定する段階を含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
4. 前記少なくとも2つの送信アンテナについての送信電力の合計として前記送信電力レベルを決定する段階が、
   前記少なくとも2つの送信アンテナについての送信電力の前記合計を決定する段階と、
   前記少なくとも2つの送信アンテナにわたって送信電力の前記合計を分配する段階と、
   を含むことを特徴とする請求項3に記載の方法。
5. 送信電力の前記合計を分配する段階が、前記少なくとも2つの送信アンテナにわたって均等に送信電力の前記合計を分配する段階を含むことを特徴とする請求項4に記載の方法。
6. 前記送信フォーマットに従って前記送信電力レベルを決定する段階が、単入力単出力送信モードにのみ使用されるオフセットを使用して前記送信電力を調整する段階を含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
7. 情報が複数のコードワードを介して送信され、前記送信フォーマットに従って前記送信電力レベルを決定する段階が、コードワードのサブセットの送信フォーマットに合同で基づくオフセットを使用して前記送信電力を調整する段階を含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
8. 前記オフセットを決定する際に使用される公式および/またはパラメータが、前記ユーザ機器にサービスする通信コントローラによって設定されることを特徴とする請求項7に記載の方法。
9. 少なくとも2つの送信アンテナを有するユーザ機器のすべての送信アンテナについての送信電力レベルを決定するように構成された送信電力プロセッサと、
   前記送信電力プロセッサに結合された電力設定ユニットであって、前記送信アンテナのそれぞれについて電力増幅器出力レベルをそれぞれの送信電力レベルに従って設定するように構成された電力設定ユニットと、
   を備え、
   前記送信電力プロセッサが、前記少なくとも2つの送信アンテナを介して行われる送信の送信フォーマットに従って、送信アンテナについて前記送信電力レベルを決定し、
   前記送信フォーマットに従って前記送信電力レベルの決定は、オフセットを使用して前記送信電力を調整することを含み、
   前記オフセットは、ＭＩＭＯ送信モードでは常に０であることを特徴とするユーザ機器。
10. 受信機に結合されて送信アンテナと宛先デバイスとの間の経路損失を決定するように構成された経路損失ユニットをさらに備えることを特徴とする請求項9に記載のユーザ機器。
11. 前記送信電力プロセッサが前記ユーザ機器の各送信アンテナについて前記送信電力レベルを決定することを特徴とする請求項9に記載のユーザ機器。
12. 前記送信電力プロセッサが送信レイヤ単位または送信コードワード単位で前記送信電力レベルを決定することを特徴とする請求項9に記載のユーザ機器。
13. 前記送信電力プロセッサが前記送信アンテナについての送信電力の合計として前記送信電力レベルを決定することを特徴とする請求項9に記載のユーザ機器。
14. 前記送信電力プロセッサに結合された送信電力分配ユニットをさらに備え、
    前記送信電力分配ユニットが前記送信アンテナにわたって送信電力の合計を分配するように構成されたことを特徴とする請求項9に記載のユーザ機器。
15. 前記送信電力プロセッサに結合された補償ユニットをさらに備え、
    前記補償ユニットが、前記送信アンテナを介して行われる送信の送信フォーマットに従って前記送信電力レベルを補償するように構成されたことを特徴とする請求項9に記載のユーザ機器。