JP5794493B2 - 移動通信システムで逆方向最大送信電力を報告する方法及び装置 - Google Patents

Description

本発明は、移動通信システムに関し、より具体的に、基地局のスケジューリング決定に用いられる端末の最大送信電力を報告する方法及び装置に関する。

一般的に、移動通信システムは、ユーザの移動性を確保しながら通信を提供するための目的で開発された。このような移動通信システムは、技術の飛躍的な発展に力づけられて音声通信はもちろん、高速のデータ通信サービスを提供できる段階に至った。

近年、次世代移動通信システム中の一つとして、３ＧＰＰでＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）に対する規格作業が進められている。ＬＴＥは、２０１０年ごろの商用化を目指して、現在提供されているデータ送信率よりも高い最大１００Ｍｂｐｓ程度の送信速度を有する高速パケット基盤通信を実現する技術である。これのために、様々な方案が議論されているが、例えば、ネットワークの構造を簡単にして通信路上に位置するノードの数を減らす方案や、無線プロトコルを最大限無線チャネルに近接させる方案などが議論中である。

一方、データサービスは、音声サービスとは異なり、送信しようとするデータの量とチャネルの状況によって割り当てることができるリソースなどが決定される。したがって、移動通信システムのような無線通信システムでは、スケジューラに送信しようとするリソースの量とチャネルの状況及びデータの量などを考慮し、送信リソースを割り当てるなどの管理が行われる。これは、次世代移動通信システム中の一つであるＬＴＥでも同一に行われ、基地局に位置したスケジューラが無線送信リソースを管理して割り当てる。

一般的に、ＬＴＥシステムで逆方向スケジューリングのために、端末は基地局にスケジューリング情報（Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）を伝達する。前記スケジューリング情報としては、バッファ状態報告（Ｂｕｆｆｅｒ Ｓｔａｔｕｓ Ｒｅｐｏｒｔ、ＢＳＲ）と使用可能送信電力報告（Ｐｏｗｅｒ Ｈｅａｄｒｏｏｍ Ｒｅｐｏｒｔ、ＰＨＲ）がある。これらのうちＰＨＲは、基地局が端末に逆方向送信のためにリソースを割り当てるとき、端末が使用する最大送信電力が、端末が送信に使用できる最大電力限度を越えないようにするために用いられる。このとき、ＰＨＲに対する情報が正確でなければ、リソースをまともにスケジューリングできないか、他の送信に干渉を与える可能性があるため、端末機が報告したＰＨＲを基地局が正確に解釈できるようにしなければならない。

本発明は、移動通信システムでスケジューリング情報を効果的に処理する方法及び装置と、そのシステムを提供する。

また、本発明は、移動通信システムで端末と基地局間のスケジューリング情報を効率的に処理する方法及び装置と、そのシステムを提供する。

また、本発明は、移動通信システムで端末の使用可能送信電力報告を正確に行う方法及び装置と、そのシステムを提供する。

本発明の実施例により、移動通信システムの基地局でスケジューリングに用いられる使用可能送信電力報告の正確度を高める方法は、端末機が使用可能送信電力を計算する時に使用するＰ_ＣＭＡＸを決定する過程と、前記決定されたＰ_ＣＭＡＸを基地局に伝達する過程とを含む。

また、本発明の実施例により、移動通信システムで端末機がＰ_ＣＭＡＸを決定するとき、Ｒｅｑｕｉｒｅｄ ＰＵＳＣＨ ＰｏｗｅｒがＰ_ＣＭＡＸよりも顕著に低くてＰｏｗｅｒ Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎをする必要がない場合、Ｒｅｑｕｉｒｅｄ ＰＵＳＣＨ ＰｏｗｅｒがＰ_ＣＭＡＸと類似してＰｏｗｅｒ Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎが発生する確率が高い場合、両方とも同一のＰ_ＣＭＡＸを決定するようにする方法を含む。

また、本発明の実施例により、移動通信システムで端末機がＰ_ＣＭＡＸを基地局に報告するのに必要なオーバーヘッドを減らすために、Ｐ_ＣＭＡＸを２ビットで表現し、これをＰｏｗｅｒ Ｈｅａｄｒｏｏｍ ＭＡＣ ＣＥの使用されていない２ビットに入れて基地局に伝達する方法を含む。

また、本発明の実施例により、移動通信システムで端末機がＰ_ＣＭＡＸを報告する正確度をさらに高めるために、正確なＰ_ＣＭＡＸ値を入れて基地局に伝達できるＭＡＣ ＣＥ形式と、Ｐ_ＣＭＡＸ報告をトリガーする条件を含む。

また、本発明の実施例により、移動通信システムで基地局が端末機から報告を受けたＰ_ＣＭＡＸ値をデータベース化して管理する過程と、データベースに陥ったスケジューリング状況があってＵｐｄａｔｅが必要な時、端末機にＰ_ＣＭＡＸ報告を要求する過程と、前記スケジューリング状況を反映した逆方向グラントを端末に割り当てる過程とを含む。

より具体的に、本発明の移動通信システムで端末のスケジューリング情報報告方法は、上りリンク送信のトリガー時、最大送信電力に対する最大値と最小値の間で任意の最大送信電力（Ｐ_ｃｍａｘ）を決定する最大送信電力決定ステップと、使用可能送信出力メッセージ（Ｐｏｗｅｒ Ｈｅａｄｒｏｏｍ Ｒｅｐｏｒｔ、ＰＨＲ）送信のトリガー時、前記決定された最大送信電力を用いて端末の使用可能送信電力（Ｐｏｗｅｒ Ｈｅａｄｒｏｏｍ、ＰＨ）を決定する使用可能送信電力決定ステップと、前記最大送信電力及び使用可能送信電力を有する使用可能送信出力メッセージを基地局に送信する送信ステップと、を含むことを特徴とする。

また、本発明の移動通信システムでスケジューリング情報を報告する端末は、前記スケジューリング情報を基地局に送信し、前記基地局から受信される制御メッセージを受信する送受信部と、上りリンク送信のトリガー時に最大送信電力に対する最大値と最小値の間で任意の最大送信電力（Ｐ_ｃｍａｘ）を決定し、使用可能送信出力メッセージ送信のトリガー時に前記決定された最大送信電力を用いて端末の使用可能送信電力を決定し、前記最大送信電力及び使用可能送信電力を基地局に送信するように制御する制御部と、を含むことを特徴とする。

また、本発明の移動通信システムで基地局のスケジューリング情報処理方法は、前記端末から送信される最大送信電力及び使用可能送信電力を有するスケジューリング情報を受信する受信ステップと、前記受信したスケジューリング情報を格納する格納ステップと、前記格納されたスケジューリング情報を用いて前記端末にリソースを割り当てるリソース割当ステップと、を含むことを特徴とする。

そして、本発明の移動通信システムでスケジューリング情報を処理する基地局は、前記端末から送信される最大送信電力及び使用可能送信電力を有するスケジューリング情報を受信し、前記端末に対するリソース割当情報を前記端末に送信する送受信部と、前記受信したスケジューリング情報を格納する格納部と、前記格納されたスケジューリング情報を用いて前記端末にリソースを割り当てる制御部と、を含むことを特徴とする。

本発明を適用すれば、基地局が端末機のＰＨＲをより正確に解釈することができ、スケジューリングを効率的に行うことができるだけでなく、他の送信への干渉も抑制することができる。

ＬＴＥ移動通信システムの構造を示す図である。 ＬＴＥ移動通信システムのプロトコル構造を示す図である。 ＬＴＥ移動通信システムでＰＨを使用する過程を示す図である。 ＬＴＥ移動通信システムでＰＨを使用したスケジューリングの一例を示す図である。 ＬＴＥ移動通信システムでＰＨを使用した誤ったスケジューリングの一例を示す図である。 本発明の第１実施例に係るネットワークと端末機の動作を示す図である。 ＬＴＥ移動通信システムのＰｏｗｅｒ Ｈｅａｄｒｏｏｍ ＭＡＣ ＣＥの構造を示す図である。 本発明の第２実施例に係るＰ_ＣＭＡＸ報告のための端末機の動作を示す図である。 本発明の第２実施例に係るＰ_ＣＭＡＸ報告のためのＭＡＣ ＣＥの構造を示す図である。 本発明の第３実施例に係る基地局の動作を示す図である。 本発明の実施例に係る端末装置を示す図である。 本発明の実施例に係る基地局装置を示す図である。 本発明の第４実施例の全体動作順序を示す図である。 本発明の第４実施例に係る端末の動作順序を示すフローチャートである。 本発明の第４実施例に係る端末のさらに他の動作順序を示すフローチャートである。

下記で本発明を説明するに当たり、関連する公知機能または構成に対する具体的な説明が本発明の要旨を不必要に不明瞭にすると判断される場合には、その詳細な説明を省略する。以下、添付された図面を参照して本発明の実施例を説明することにする。

本発明は、移動通信システムでスケジューリング決定に用いられる端末の最大送信出力を報告する方法及び装置に関する。本発明を本格的に説明する前に、図１及び図２を通じてＬＴＥシステムについて、より詳しく説明する。

図１は、ＬＴＥ移動通信システムの構造を示す図である。
前記図１を参照すれば、示したようにＬＴＥ移動通信システムの無線アクセスネットワークは、次世代基地局１０５，１１０，１１５，１２０（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｎｏｄｅ Ｂ、以下、ＥＮＢまたはＮｏｄｅ Ｂ）と、ＭＭＥ１２５（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｅｎｔｉｔｙ）と、Ｓ−ＧＷ１３０（Ｓｅｒｖｉｎｇ−Ｇａｔｅｗａｙ）とから構成される。ユーザ端末１３５（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ、以下、ＵＥ）は、ＥＮＢ及びＳ−ＧＷを通じて外部ネットワークに接続する。

ＥＮＢ１０５〜１２０は、ＵＭＴＳシステムの既存のノードＢに対応する。ＥＮＢは、ＵＥ１３５と無線チャネルで連結され、既存のノードＢよりも複雑な役割を行う。

ＬＴＥでは、インターネットプロトコルを通したＶｏＩＰ（Ｖｏｉｃｅ ｏｖｅｒ ＩＰ）のようなリアルタイムサービスをはじめとする全てのユーザトラフィックが共用チャネル（ｓｈａｒｅｄ ｃｈａｎｎｅｌ）を通じてサービスされるので、ＵＥ１３５の状況情報を集合してスケジューリングをする装置が必要であり、これをＥＮＢ１０５〜１２０が担当する。一つのＥＮＢは、通常、多数のセルを制御する。最大１００Ｍｂｐｓの送信速度を実現するために、ＬＴＥは最大２０ＭＨｚの帯域幅で直交周波数分割多重方式（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ、以下、ＯＦＤＭ）を無線接続技術として使用する。また、端末のチャネル状態に合わせて変調方式（ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ｓｃｈｅｍｅ）とチャネルコーディング率（ｃｈａｎｎｅｌ ｃｏｄｉｎｇ ｒａｔｅ）を決定する適応変調コーディング（Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ＆Ｃｏｄｉｎｇ、以下、ＡＭＣ）方式を適用する。

Ｓ−ＧＷ１３０は、データベアラーを提供する装置であり、ＭＭＥ１２５の制御に従ってデータベアラーを生成または除去する。ＭＭＥ１２５は、各種制御機能を担当する装置であって、一つのＭＭＥ１２５は、多数の基地局と連結される。

図２は、無線プロトコルを示す図である。
図２に示したように、ＬＴＥシステムの無線プロトコルは、ＰＤＣＰ２０５，２４０（Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）、ＲＬＣ２１０，２３５（Ｒａｄｉｏ Ｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ）、ＭＡＣ２１５，２３０（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）、ＰＨＹ２２０，２２５からなる。

ＰＤＣＰ２０５，２４０は、ＩＰヘッダ圧縮／復元などの動作を担当し、無線リンク制御２１０，２３５（Ｒａｄｉｏ Ｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ、以下、ＲＬＣ）は、ＰＤＣＰ ＰＤＵ（Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）を適切な大きさに再構成し、ＡＲＱ動作などを行う。ＭＡＣ２１５，２３０は、一つの端末に構成された複数のＲＬＣ階層装置と連結され、ＲＬＣ ＰＤＵをＭＡＣ ＰＤＵに多重化してＭＡＣ ＰＤＵからＲＬＣ ＰＤＵを逆多重化する動作を行う。物理階層２２０，２２５（ＰＨＹ）は、上位階層データをチャネルコーディング及び変調し、ＯＦＤＭシンボルに作製して無線チャネルに送信するか、無線チャネルを通じて受信したＯＦＤＭシンボルを復調し、チャネル復号化して上位階層に伝達する動作をする。送信を基準としてプロトコルエンティティに入力されるデータをＳＤＵ（Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）、出力されるデータをＰＤＵ（Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）という。

このようなＬＴＥ移動通信システムで逆方向送信は、他の帯域でなされる送信に干渉を招くので、逆方向送信出力は適切な水準で維持されなければならない。すなわち、Ｓｐｕｒｉｏｕｓ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔを満足させなければならない。これのために端末は、逆方向送信を行うとき、所定の関数を用いて逆方向送信出力を算出し、算出された逆方向送信出力で逆方向送信を行う。例えば、端末は、割り当てられた送信リソースの量と適用するＭＣＳ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ Ｃｏｄｉｎｇ Ｓｃｈｅｍｅ）レベルなどのスケジューリング情報と経路損失値などのチャネル状況を推定できる入力値を前記所定の関数に入力して、要求逆方向送信出力値を算出し、前記計算された要求逆方向送信出力値を適用して逆方向送信を行う。端末が適用できる逆方向送信出力値は、端末の最大送信値によって制限され、計算された要求送信出力値が端末の最大送信値を超過すれば、端末は最大送信値を適用して逆方向送信を行う。この場合、十分な逆方向送信出力を適用できないので、逆方向送信品質の劣化が発生し得る。基地局は、要求送信出力が最大送信出力を超過しないように、スケジューリングを行うことが好ましい。しかし、経路損失などのいくつかのパラメータは、基地局が把握できないので、端末は、必要時に使用可能送信出力メッセージ（ＰＨＲ、Ｐｏｗｅｒ Ｈｅａｄｒｏｏｍ Ｒｅｐｏｒｔ）というものを送信し、自分の使用可能送信出力（Ｐｏｗｅｒ Ｈｅａｄｒｏｏｍ）状態を基地局に報告する。

図３は、ＰＨＲとこれを使用したスケジューリング過程を示す図である。
現在、ＬＴＥシステムで端末機３１０は、使用可能送信電力を下の式１のように計算する。

［式１］においてＰ_ＣＭＡＸは、現在端末機が使用できる最大送信電力であり、Ｒｅｑｕｉｒｅｄ ＰＵＳＣＨ Ｐｏｗｅｒは、現在端末機が逆方向送信のために使用している送信電力である。ここで、ＰＵＳＣＨは、物理上りリンク共有チャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）である。端末機は、［式１］によりＰｏｗｅｒ Ｈｅａｄｒｏｏｍを計算して基地局に報告し（３２５）、基地局は、報告を受けたＰｏｗｅｒ Ｈｅａｄｒｏｏｍを使用し、いくつかの送信リソース（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｂｌｏｃｋ、ＲＢ）と各送信リソース当たり使用するＭＣＳを割り当てれば、最大出力限度を越えるか否かを判断し、それによって送信リソースを割り当ててＭＣＳレベルを決定する（３３０）。

図４は、図３によって動作する移動通信システムをより容易に理解するように、ＰＨＲを使用する状況の例を示す図である。前に言及したように、Ｐｏｗｅｒ Ｈｅａｄｒｏｏｍ４１０は、Ｐ_ＣＭＡＸ４３５でＲｅｑｕｉｒｅｄ ＰＵＳＣＨ Ｐｏｗｅｒを引いた値であり、Ｒｅｑｕｉｒｅｄ ＰＵＳＣＨ Ｐｏｗｅｒは、与えられたＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ技法とＲＢの個数下で端末機が使わなければならない送信電力４１５、経路減衰程度４２０、ＰＵＳＣＨに適用する送信電力調節値４２５、ＰＵＳＣＨの送信電力オフセット４３０によって決定される値である。計算されたＰｏｗｅｒ Ｈｅａｄｒｏｏｍ４１０は、ＰＨＲによって基地局に伝達され、基地局は、これを基盤にしてスケジューリング決定をする（４４０）。

図４による前記動作は、ＰＨＲを通じて基地局が報告を受けたＰｏｗｅｒ Ｈｅａｄｒｏｏｍ値が正確な場合のみに正常に行われる。［式１］でＲｅｑｕｉｒｅｄ ＰＵＳＣＨ Ｐｏｗｅｒは、基地局と端末機の両側で追加の通信がなくても、同一の値を維持することができる。その反面、Ｐ_ＣＭＡＸ４３５は、端末機が任意に設定できるパラメータである。ＬＴＥ標準によれば、Ｐ_ＣＭＡＸは、最小値と最大値の間で端末が選択する値であって、［式２］を従う。

［式２］でＰ_{ＣＭＡＸ＿Ｌ}とＰ_{ＣＭＡＸ＿Ｈ}は、それぞれ［式３］及び［式４］により、次のように計算される。

上において、Ｐ_ＥＭＡＸ、ΔＴＣ、Ｐ_{ＰｏｗｅｒＣｌａｓｓ}、ＭＰＲ、Ａ−ＭＰＲの意味は、規格３６．１０１に記述されており、簡単に説明すれば、次の通りである。Ｐ_ＥＭＡＸは、端末が位置したセルで許された最大逆方向送信出力であり、基地局が端末に知らせる。Ｐ_{ＰｏｗｅｒＣｌａｓｓ}は、端末の物理的特性から起因した最大送信出力を意味する。端末は、生産ステップでｐｏｗｅｒ ｃｌａｓｓが決定され、端末は、前記ｐｏｗｅｒ ｃｌａｓｓを所定のＲＲＣメッセージを用いて基地局に知らせる。ＭＰＲ、Ａ−ＭＰＲ、ΔＴＣは、端末がｓｐｕｒｉｏｕｓ ｅｍｉｓｓｉｏｎ（意図されない放射、スプリアス放射ともいう）を所定の要求条件に合わせるために、端末が最大送信出力を調整できる限界値を定義するパラメータである。ＭＰＲは、端末が割り当てられた送信リソースの量（すなわち、帯域幅）と変調方式によって定められる値で、各場合別のＭＰＲの値は、３６．１０１のテーブル６．２．３−１に定義されている。Ａ−ＭＰＲは、逆方向送信がなされる周波数帯域、地域的特性、逆方向送信の帯域幅などによって定義された値であり、３６．１０１のテーブル６．２．４−１、６．２．４−２、６．２．４−３に定義されている。Ａ−ＭＰＲは、地域的特性と周波数帯域的特性によって、周辺にスプリアス放射に特別に敏感な周波数帯域がある場合に備えて用いられる。ΔＴＣは、逆方向送信が周波数帯域の端部で行われる場合、追加的な送信出力調整を許容するためのものである。逆方向送信が任意の周波数帯域の最低４ＭＨｚ帯域や最高４ＭＨｚ帯域で行われれば、端末は、ΔＴＣを１．５ｄＢに設定し、他の場合には０に設定する。

［式２］に示したように、Ｐ_ＣＭＡＸは、最大値と最小値の間で端末が任意に設定できる値であるので、ＰＨＲを利用した基地局のスケジューリングがまともに行なわれるためには、Ｐｏｗｅｒ Ｈｅａｄｒｏｏｍ値だけでなく、端末機が定めたＰ_ＣＭＡＸも基地局に報告しなければならない必要がある。

表１は、端末機の状況によってＰ_{ＣＭＡＸ＿Ｌ}がどのように変わり、このとき、Ｐ_ＣＭＡＸがどの範囲で任意に選択されるかを示す例である。表１で特にＣａｓｅ ３の場合、Ｐ_ＣＭＡＸが選択される範囲が８ｄＢｍで、選択可能なＰ_ＣＭＡＸの最小値と最大値が約６倍以上の差があることが分かる。

一方、図５は、図３による動作をする移動通信システムにおいて、端末機が決定したＰ_ＣＭＡＸを基地局が間違っている時に発生し得る状況に対する例を示す図である。
すなわち、図５に示されるように、基地局は、Ｐ_ＣＭＡＸ５３５がＰ_{ＣＭＡＸ＿Ｈ}であると思われてスケジューリングをしたが、実際の端末機が設定したＰ_ＣＭＡＸは、それよりも小さい場合には、割り当てられたリソースを全部使用するためには、Ｐ_ＣＭＡＸを越える送信電力を使用しなければならず、この場合、Ｓｐｕｒｉｏｕｓ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔを満足させることはできない（５４０）。

基地局は、端末機が報告したＰｏｗｅｒ ＨｅａｄｒｏｏｍからＲｅｑｕｉｒｅｄ ＰＵＳＣＨ Ｐｏｗｅｒを正確に計算できるように、本発明では、Ｐ_ＣＭＡＸを適切に決定し、これを基地局に知らせるようにする。

図６は、端末機がＰＨ値と共にＰ_ＣＭＡＸ値を基地局に伝達し、より正確なスケジューリングが可能にする過程を示すフローチャートである。
図６によれば、端末機６１０は、Ｐ_ＣＭＡＸを状況によって適切に決定し（６２０）、決定されたＰ_ＣＭＡＸに基づいてＰｏｗｅｒ Ｈｅａｄｒｏｏｍを計算し（６２５）、その計算された値と共にＰ_ＣＭＡＸ値も基地局６１５に報告する（６３０）。基地局６１５は、これらの情報に基づいて、より正確なスケジューリング決定をすることができる（６３５）。

これのために本発明では、まず、端末機がＰｏｗｅｒ Ｈｅａｄｒｏｏｍを計算するにおいて、Ｒｅｑｕｉｒｅｄ ＰＵＳＣＨ Ｐｏｗｅｒと関係なく、常に一貫したＰ_ＣＭＡＸ値を選択するようにする。すなわち、Ｒｅｑｕｉｒｅｄ ＰＵＳＣＨ ＰｏｗｅｒがＰ_ＣＭＡＸよりも顕著に低くてＰ_ＣＭＡＸをどの値に決定するか端末機の当面の送信には大きな影響がない場合、または、Ｒｅｑｕｉｒｅｄ ＰＵＳＣＨ ＰｏｗｅｒがＰ_ＣＭＡＸと類似値であって、Ｐ_ＣＭＡＸをどの値に決定するかが当面の送信に大きな影響を及ぼす場合、両方とも同一のＰ_ＣＭＡＸが設定されるようにする。

上で説明したＲｅｑｕｉｒｅｄ ＰＵＳＣＨ ＰｏｗｅｒとＰ_ＣＭＡＸの相関関係を例に挙げて調べよう。まず、端末機と基地局間のチャネル状況が良くないため、Ｒｅｑｕｉｒｅｄ ＰＵＳＣＨ Ｐｏｗｅｒが高い場合を考慮してみよう。この場合には、Ｒｅｑｕｉｒｅｄ ＰＵＳＣＨ ＰｏｗｅｒがＰ_ＣＭＡＸと類似値であるか、チャネル状況が非常に劣悪な場合、Ｐ_ＣＭＡＸよりもさらに大きな値であってもよい。仮に、Ｒｅｑｕｉｒｅｄ ＰＵＳＣＨ ＰｏｗｅｒがＰ_ＣＭＡＸよりも大きい場合には、端末機は、Ｓｐｕｒｉｏｕｓ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔを満足させるために、送信電力をＰ_ＣＭＡＸに合わせるべきであり（Ｐｏｗｅｒ Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ）、こういう場合、Ｐ_ＣＭＡＸをどの値に設定したかがシステム性能に非常に大きな影響を及ぼすようになる。仮に、Ｐ_ＣＭＡＸが非常に低く設定されたとすれば、さらに高い送信電力を使用できるにもかかわらず、端末機が送信電力を非常に低くするようになり、これは、頻繁な送信誤りにつながる。一方、Ｐ_ＣＭＡＸが非常に高く設定されたとすれば、Ｓｐｕｒｉｏｕｓ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔを満足させることができないため、周辺帯域で行なわれる送信を妨げる。したがって、端末機は、与えられた範囲、すなわち、Ｐ_{ＣＭＡＸ＿Ｌ}とＰ_{ＣＭＡＸ＿Ｈ}間の値のうちＳｐｕｒｉｏｕｓ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔを満足させる最も大きな値を選択することがシステム性能に利益になる。

一方、端末機と基地局間のチャネル品質が非常に良くて端末機のＲｅｑｕｉｒｅｄ ＰＵＳＣＨ Ｐｏｗｅｒを非常に低い値にしよう。この場合は、どうせ端末機のＲｅｑｕｉｒｅｄ ＰＵＳＣＨ Ｐｏｗｅｒが低いため、どのＰ_ＣＭＡＸを使用するか関係なく、Ｓｐｕｒｉｏｕｓ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔを満足させることができる。この場合に適用できる最も簡単なＰ_ＣＭＡＸを決定する方法は、Ｐ_ＣＭＡＸを特に調節せずに、そのままＰ_{ＣＭＡＸ＿Ｈ}に設定することである。しかし、このような場合には、次回端末機がＰ_ＣＭＡＸを調節しなければならない状況、すなわち、チャネル状況の悪化などでＲｅｑｕｉｒｅｄ ＰＵＳＣＨ Ｐｏｗｅｒが増加した時、端末が使用するようになるＰ_ＣＭＡＸに対する情報を基地局に提供できなくなる。したがって、前に言及したように、Ｒｅｑｕｉｒｅｄ ＰＵＳＣＨ Ｐｏｗｅｒが顕著に低くて、実際には、どのＰ_ＣＭＡＸを使用しても当面の送信には影響がない場合といっても、Ｒｅｑｕｉｒｅｄ ＰＵＳＣＨ Ｐｏｗｅｒが高くてＰ_ＣＭＡＸを適切に調節しなければならない状況と同一に、ＰＣＭＡＸを決めなければならない。

これのために端末機は、自分のＲｅｑｕｉｒｅｄ ＰＵＳＣＨ Ｐｏｗｅｒが非常に低い場合、Ｐ_ＣＭＡＸを決定する時、実際のＲｅｑｕｉｒｅｄ ＰＵＳＣＨ Ｐｏｗｅｒを考慮するものではなく、あらかじめ定義された大きなＲｅｑｕｉｒｅｄ ＰＵＳＣＨ Ｐｏｗｅｒ、例えば、Ｐ_{ＣＭＡＸ＿Ｈ}と同一の仮想のＲｅｑｕｉｒｅｄ ＰＵＳＣＨ Ｐｏｗｅｒを考慮してＰ_ＣＭＡＸを決定する。このとき、仮想のＲｅｑｕｉｒｅｄ ＰＵＳＣＨ Ｐｏｗｅｒは、Ｐ_ＣＭＡＸを決定する時のみに使用され、Ｐｏｗｅｒ Ｈｅａｄｒｏｏｍ値を計算する時には、実際のＲｅｑｕｉｒｅｄ ＰＵＳＣＨ Ｐｏｗｅｒを使用しなければならないという点に注目しよう。

端末機は、上記のように、Ｐ_ＣＭＡＸを決定した後、決定されたＰ_ＣＭＡＸを基地局に報告しなければならない。このとき、Ｐ_ＣＭＡＸを報告するために多様な方法が使用されるが、本発明の第１実施例では、ＬＴＥ標準に定義されたＰｏｗｅｒ Ｈｅａｄｒｏｏｍ ＭＡＣ ＣＥ （Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｅｌｅｍｅｎｔ）（使用可能電力ＭＡＣ制御要素メッセージ）をそのまま使用する方案を提案する。

図７は、ＬＴＥ標準に定義されたＰｏｗｅｒ Ｈｅａｄｒｏｏｍ ＭＡＣ ＣＥの構造を示す。
図７に示したように、Ｐｏｗｅｒ Ｈｅａｄｒｏｏｍ ＭＡＣ ＣＥは、１ Ｏｃｔｅｔの長さを有し、６ビット７１５を使用してＰｏｗｅｒ Ｈｅａｄｒｏｏｍ Ｌｅｖｅｌを基地局に知らせる。６ビットを使用するので、総６４個のＰｏｗｅｒ Ｈｅａｄｒｏｏｍ Ｌｅｖｅｌを表現することができ、Ｐｏｗｅｒ Ｈｅａｄｒｏｏｍ Ｌｅｖｅｌの値そのものを送信するものではなく、６４個のうち一つのＰｏｗｅｒ Ｈｅａｄｒｏｏｍ Ｌｅｖｅｌを指し示すインデックスのみを送信する。

Ｐｏｗｅｒ Ｈｅａｄｒｏｏｍ Ｌｅｖｅｌを示すために６ビットを使用するので、１ Ｏｃｔｅｔの残りの２ビット７１０は、現在使用されず、Ｒｅｓｅｒｖｅｄ状態に残されている。本発明の第１実施例では、追加のオーバーヘッドなしでＰＨ値を計算する時に使用されたＰ_ＣＭＡＸ値を基地局に知らせるように、Ｐｏｗｅｒ Ｈｅａｄｒｏｏｍ ＭＡＣ ＣＥのＲｅｓｅｒｖｅｄ ２ビットを使用する方案を提案する。端末機がＰ_ＣＭＡＸ値を基地局に知らせるために２ビットを使用するので、総４種類のうちいずれか一つを選択する方式で報告をすることができる。本発明の第１実施例では、２ビットを使用して端末機がＰ_ＣＭＡＸ値を基地局に効果的に伝達することができる次の３種類の方案を提案する。
１）方案Ａ

２）方案Ｂ

第３の方案では、Ｐ_ＣＭＡＸ値を直接報告するものではなく、その代わりにＰｏｗｅｒ Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎを報告する。
３）方案Ｃ

前記の第３の方案において、Ｋは、Ｐ_{ＣＭＡＸ＿Ｈ}−Ｐ_{ＣＭＡＸ＿Ｌ}と同一である。ここで提案した３種類の方案のいずれかを使用しても移動通信システムは、所定の目的を達成することができる。

＜第２実施例＞
前で説明した第１実施例の場合、Ｐ_ＣＭＡＸ値を基地局に知らせるために既存のＰｏｗｅｒ Ｈｅａｄｒｏｏｍ ＭＡＣ ＣＥのＲｅｓｅｒｖｅｄ ２ｂｉｔを使用する。この場合、別途のオーバーヘッドなしでＰ_ＣＭＡＸを基地局に知らせることができるという長所があるが、２ｂｉｔのみでＰ_ＣＭＡＸを示さなければならないので、Ｐ_ＣＭＡＸを正確に報告できないという短所も存在する。より正確なＰ_ＣＭＡＸの報告のために端末機は、別途の新しいＭＡＣ ＣＥを使用することができる。すなわち、端末機が決定したＰ_ＣＭＡＸ値を正確に入れることができるＭＡＣ ＣＥを新しく定義し、端末機は、あらかじめ定義された特定条件が満足されれば、Ｐ_ＣＭＡＸ報告のためのＭＡＣ ＣＥを生成して基地局に送信する。

図８は、本発明の第２実施例により、Ｐ_ＣＭＡＸを報告するための端末機の動作を示すフローチャートである。
端末機は、あらかじめ定義された特定条件が満足されたか否か検査し（８１５）、満足された場合には、Ｐ_ＣＭＡＸを報告するためのＭＡＣ ＣＥ（最大送信電力報告メッセージ）を生成して基地局に送信する（８２０）。

図９は、本発明の第２実施例により、Ｐ_ＣＭＡＸを端末機が基地局に報告する時に使用するＭＡＣ ＣＥ（最大送信電力報告メッセージ）の例を示す。

一方、前記で説明するＰ_ＣＭＡＸ報告のための条件は、例えば、次のように定義される。
・ Ｐｏｗｅｒを一定基準以上Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎする場合（；または、
・ 選択したＰ_ＣＭＡＸがＰ_{ＣＭＡＸ＿Ｌ}と異なる場合；または、
・ 選択したＰ_ＣＭＡＸがＰ_{ＣＭＡＸ＿Ｈ}と異なる場合；または、
・ 最も最近報告したＰｏｗｅｒ Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎの割合、すなわち、（Ｐ_ＣＭＡＸ−Ｐ_{ＣＭＡＸ＿Ｌ}）／（Ｐ_{ＣＭＡＸ＿Ｈ}−Ｐ_ＣＭＡＸ）と異なるようにＰｏｗｅｒ Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎが行われる場合

ここで、前記Ｐｏｗｅｒを一定基準以上Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎする場合には、基地局に最も最近報告した最大送信電力と現在報告した最大送信電力との差値があらかじめ設定された基準値以上の場合を意味する。

端末機は、前記の条件のうち一つ以上が満足された場合、Ｐ_ＣＭＡＸ報告のためのＭＡＣ ＣＥを生成して基地局に送信する。基地局は、当該ＭＡＣ ＣＥを受信すれば、端末機が決定したＰ_ＣＭＡＸが正確に分かる。このとき、端末は、ＰＨＲを共にトリガーして送信してもよい。

＜第３実施例＞
端末機は、第１実施例や第２実施例のように自分が設定したＰ_ＣＭＡＸが変わる毎に、基地局に変わったＰ_ＣＭＡＸ値を報告することもできるが、この場合、報告のためのリソース割当が必要となる。その反面、基地局が端末機の状況別にどのＰ_ＣＭＡＸを使用したか、または、どれくらいＰｏｗｅｒをＲｅｄｕｃｔｉｏｎしたかに対する情報を累積して、それをデータベースで管理すれば、基地局が情報を十分に収集した後には、別途の報告なくても端末機の状況によって端末機がどのＰ_ＣＭＡＸを使用するか、また、どれくらいＰｏｗｅｒをＲｅｄｕｃｔｉｏｎするか判断できるようになる。

図１０は、Ｐ_ＣＭＡＸまたはＰｏｗｅｒ Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎをデータベースで管理するための基地局の動作を示す図である。

図１０に示したように、基地局は、各スケジューリングの状況により、Ｐ_ＣＭＡＸ（または、Ｐｏｗｅｒ Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ程度）値を収集しておいて、仮にデータベースのＵｐｄａｔｅが必要な場合（１０１５）、それがどのスケジューリング状況であるかを判断する（１０２０）。基地局は、端末機にＰ_ＣＭＡＸの報告を要求する要求メッセージを送信し（１０２５）、その後、当該スケジューリング状況を反映して逆方向グラントを端末機に割り当てる（１０３０）。端末機は、逆方向グラントを使用してＰ_ＣＭＡＸを報告する。

例えば、基地局は、端末機１（ＵＥ１）に対して表５のように状況によるＰｏｗｅｒ Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ情報を記録しておくことができる。

表５を見れば、端末機１は、Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ方式でＱＰＳＫを使用し、現在Ｂａｎｄｗｉｄｔｈが５ＭＨｚであり、割り当てられたＲｅｓｏｕｒｃｅ Ｂｌｏｃｋ（ＲＢ）の数が８個以上であれば、送信電力を１ｄＢ分だけ低くすることが分かる。さらに他の例として、仮に、端末機１がＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ方式で１６ＱＡＭを使用し、同一のＢａｎｄｗｉｄｔｈで使用するＲＢの数が８個以下であれば、送信電力を１ｄＢ分だけ低くすることが分かる。このように基地局は、端末機が特定リソースの使用状況でどれくらい送信電力を低くすることをデータベース化しておいて、次回のリソース割当に活用する。

表５において、端末機がＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ方式で１６ＱＡＭを使用しながら、各Ｂａｎｄｗｉｔｈに対してＲＢの数が一定数以上である場合に対しては、Ｐｏｗｅｒ Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ情報を現在基地局が有していない。このように基地局は、まだＵｐｄａｔｅされない状況に対しては、Ｐｏｗｅｒ Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ情報を報告することを端末機に要求する。すなわち、上の例で基地局は、Ｐｏｗｅｒ Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ報告を指示するＭＡＣ ＣＥを端末機１に送信した後、最初の逆方向グラントでＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ方式は、１６ＱＡＭを使用しながらＲＢを１８個以上使用することを端末機１に知らせる。端末機１は、Ｐｏｗｅｒ Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ報告を要求するＭＡＣ制御メッセージを受信した後、逆方向グラントを受ければ、次の逆方向送信時にＰｏｗｅｒ Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎを入れたＭＡＣ ＣＥを共に送信する。

基地局は、端末機１からＰｏｗｅｒ Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎを入れたＭＡＣ ＣＥを受信し、データベースの空の部分をＵｐｄａｔｅする。基地局は、今後リソースを割り当てる時、端末機１の状況によってどれくらいＰｏｗｅｒ Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎが行われるかをデータベースを参照して分かる。

前記図１０において、Ｐｏｗｅｒ Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ報告は、Ｐ_ＣＭＡＸ報告と同一である。すなわち、基地局が端末に使用したＰ_ＣＭＡＸを報告することを指示し、端末は、選択したＰ_ＣＭＡＸを報告することができる。このとき、端末は、ＰＨＲを共に送信することも可能である。

図１１は、本発明の実施例に係る端末の構成を示したブロック図であって、図１１の端末装置は、送受信部１１０５、制御部１１１０、多重化及び逆多重化部１１２０、制御メッセージ処理部１１３５、各種上位階層処理部１１２５，１１３０を含む。

送受信部１１０５は、順方向キャリアでデータ及び所定の制御信号を受信し、逆方向キャリアでデータ及び所定の制御信号を送信する。多数のキャリアが設定された場合、送受信部１１０５は、前記多数のキャリアでデータ送受信及び制御信号送受信を行う。特に、本発明の実施例に係る送受信部１１０５は、端末の最大送信電力情報を含むスケジューリング情報、Ｐｏｗｅｒ Ｈｅａｄｒｏｏｍ ＭＡＣ ＣＥ （Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｅｌｅｍｅｎｔ）、本発明で新規定義された最大送信電力報告メッセージなどを基地局に送信することができる。

多重化及び逆多重化部１１２０は、上位階層処理部１１２５，１１３０や制御メッセージ処理部１１３５で発生したデータを多重化するか、送受信部１１０５で受信されたデータを逆多重化して、適切な上位階層処理部１１２５，１１３０や制御メッセージ処理部１１３５、あるいは、制御部１１１０に伝達する役割をする。

制御メッセージ処理部１１３５は、ネットワークが送信した制御メッセージを処理して必要な動作を取る。このとき、制御メッセージ処理部１１３５は、制御メッセージに収納されたパラメータのうち、Ｐ_ＣＭＡＸ決定に関連するパラメータ、例えば、Ｐ_ＥＭＡＸを制御部に伝達する。

上位階層処理部１１２５，１１３０は、サービス別に構成され、ＦＴＰやＶｏＩＰなどのようなユーザサービスで発生するデータを処理して、多重化及び逆多重化部１１２０に伝達するか、多重化及び逆多重化部１１２０から伝達したデータを処理して、上位階層のサービスアプリケーションに伝達する。

制御部１１１０は、送受信部８０５を通じて受信されたスケジューリング命令、例えば、逆方向グラントなどを解釈して、適切な時点に適切な送信リソースで逆方向送信が行われるように、送受信部１１０５と多重化及び逆多重化部１１２０を制御する。

特に、本発明の実施例に係る制御部１１１０は、端末の最大送信電力（Ｐ_ＣＭＡＸ）を決定し、前記決定された最大送信電力を用いて端末の使用可能送信電力（Ｐｏｗｅｒ Ｈｅａｄｒｏｏｍ）を決定し、前記決定された最大送信電力と使用可能送信電力を有するスケジューリング情報を基地局に送信する一連の過程を制御することができる。この場合、前記最大送信電力は、前記端末が逆方向送信のために使用している送信電力とは関係なく決定される。

また、本発明の第１実施例によれば、前記制御部１１１０は、最大送信電力が使用可能電力Ｍａｃ制御要素メッセージの任意の２ビットを通じて基地局に送信されるように制御する。

また、本発明の第２実施例によれば、前記制御部１１１０は、最大送信電力があらかじめ定義された条件を満足する時、最大送信電力に対する情報を含む最大送信電力報告メッセージを通じて基地局に送信されるように制御する。この場合、前記生成された最大送信電力報告メッセージは、多重化及び逆多重化部１１２０に伝達される。

そして、本発明の第３実施例によれば、端末の状況別最大送信電力は、基地局でデータベース化されて格納及び管理され、この場合、前記制御部１１１０は、基地局から特定条件下における最大送信電力を報告することを要請され、前記要請に対応して最大送信電力を前記基地局に送信するように制御することができる。

図１２は、本発明の実施例に係る基地局の構成を示したブロック図であって、図１２の基地局装置は、送受信部１２０５、制御部１２１０、多重化及び逆多重化部１２２０、制御メッセージ処理部１２３５、各種上位階層処理部１２２５，１２３０、スケジューラ１２１５を含む。

送受信部１２０５は、順方向キャリアでデータ及び所定の制御信号を送信し、逆方向キャリアでデータ及び所定の制御信号を受信する。多数のキャリアが設定された場合、送受信部１２０５は、前記多数のキャリアでデータ送受信及び制御信号送受信を行う。

多重化及び逆多重化部１２２０は、上位階層処理部１２２５，１２３０や制御メッセージ処理部１２３５で発生したデータを多重化するか、送受信部１２０５で受信されたデータを逆多重化して、適切な上位階層処理部１２２５，１２３０や制御メッセージ処理部１２３５、あるいは制御部１２１０に伝達する役割をする。

制御メッセージ処理部１２３５は、端末が送信した制御メッセージを処理して必要な動作を取るか、端末に伝達する制御メッセージを生成して下位階層に伝達する。例えば、制御メッセージ処理部は、端末が伝達したＰ_{ＰｏｗｅｒＣｌａｓｓ}情報を制御部に伝達する。

上位階層処理部１２２５，１２３０は、サービス別に構成され、ＦＴＰやＶｏＩＰなどのようなユーザサービスで発生するデータを処理して多重化及び逆多重化部１２２０に伝達するか、多重化及び逆多重化部１２２０から伝達したデータを処理して上位階層のサービスアプリケーションに伝達する。

制御部１２１０は、端末から伝達されたＭＡＣ ＣＥを処理してスケジューラにスケジューリング関連情報を伝達する。例えば、制御部１２１０は、端末から受信したＰＨＲを解釈してスケジューラに端末の使用可能送信出力を通知する。制御部は、前記ＰＨＲで報告されたパワーヘッドルームとＰ_ＣＭＡＸに基づいて、端末が状況別にどのＰ_ＣＭＡＸを選択するか、すなわち、どれくらい送信出力を減少させるかをデータベース化して管理する。そして、任意の時点で端末に割り当てられる最大送信リソースの量とコーディングレートをスケジューラに通知する。制御部は、また、スケジューラが伝達したスケジューリング情報により、多重化及び逆多重化部に順方向データを生成して送受信部に伝達することを命令する。制御部は、また、端末にＰ_ＣＭＡＸ報告を指示するＭＡＣ ＣＥを生成して多重化及び逆多重化部に伝達する。

スケジューラは、端末のバッファ状態、チャネル状態、パワーヘッドルーム状態などを考慮して端末に送信リソースを割り当て、送受信部に端末が送信した信号を処理するか、端末に信号を送信するように処理する。

本発明の第４実施例では、キャリア集約（ｃａｒｒｉｅｒ ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ）状況でＰ_ＣＭＡＸを報告する方法及び装置を提示する。Ｃａｒｒｉｅｒ Ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎは、一つの端末に多数のキャリアを集約することにより、送信速度を高める方法であり、３ＧＰＰ ＲＥＬ−１０で定義された技術である。Ｃａｒｒｉｅｒ ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎで動作する端末は、プライマリセル（Ｐｒｉｍａｒｙ Ｃｅｌｌ、以下、ＰＣｅｌｌ）とセカンダリーセル（Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ Ｃｅｌｌ、以下、ＳＣｅｌｌ）を有する。ここで、セル（Ｃｅｌｌ）は、順方向キャリアと逆方向キャリアの集合であり、一つのセルは、順方向キャリアのみで構成されてもよく、順方向キャリアと逆方向キャリアで構成されてもよい。端末に複数のキャリアが設定されている時（あるいは、複数のセルが設定されている時）、端末のバッテリー消耗を最小化するために、セルは、基地局の制御によって個別的に活性化または非活性化される。端末は、活性化したセルでは、基地局のスケジューリングによって順方向データを受信するか、逆方向データを送信する。ＰＣｅｌｌは、常に活性化状態を維持するセルであり、ＳＣｅｌｌは、基地局の制御によって活性化または非活性化されるセルである。

本発明の第４実施例に係る端末は、ｃａｒｒｉｅｒ ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎで動作しない場合、ＰＨＲがトリガーされれば、ＰＨ（使用可能送信電力。Ｐ_ＣＭＡＸとＰＵＳＣＨ ｐｏｗｅｒの差値）のみを報告する。その反面、ｃａｒｒｉｅｒ ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎで動作する場合には、ＰＨＲがトリガーされれば、端末は、ＰＨとＰ_ＣＭＡＸを共に報告する。これは、ｃａｒｒｉｅｒ ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎで動作する場合には、逆方向送信が複数のチャネルと複数のキャリアで同時に発生し得、Ｐ_ＣＭＡＸの不確実性による送信出力不足が発生する可能性が単一キャリア送信に比べて増加するためである。

図１３に本発明４実施例の全体動作を図示した。
任意の時点に基地局１３１０は、１３１５ステップで連結状態の端末１３０５にＰＨＲを設定する。ＰＨＲは、基地局が逆方向スケジューリングをするためには、必ず必要な機能であるので、通常基地局は、端末が連結状態に遷移すれば、前記端末にＰＨＲを設定する。このとき、アイドル状態で連結状態に遷移する端末は、キャリア集約で動作できないので、前記時点には、単一キャリアに対する従来ＰＨＲが設定される。

従来ＰＨＲ機能が設定された端末は、任意の条件が満足すれば、ＰＨＲをトリガーする。前記条件は、例えば、ＰＨＲ機能が設定された後、初めて逆方向送信リソースを割り当てられた場合、あるいは、逆方向送信リソースが使用可能な時点に経路損失の変化が一定基準値以上の場合などが挙げられる。

ＰＨＲがトリガーされれば、端末は、１３２０ステップで割り当てられた逆方向送信リソース、ＭＣＳ、経路損失、送信出力制御命令の累積値などを使用し、Ｒｅｑｕｉｒｅｄ ＰＵＳＣＨ Ｐｏｗｅｒ（要求ＰＵＳＣＨ送信出力）を計算する。そして、端末は、Ｐ_{ＣＭＡＸ、Ｈ}とＰ_{ＣＭＡＸ、Ｌ}の間でｓｐｕｒｉｏｕｓ ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔを充足させるようにＰ_ＣＭＡＸを選択する。そして、Ｐ_ＣＭＡＸと要求ＰＵＳＣＨ送信出力との差値を計算してＰＨを決定する。

そして、１３２５ステップで端末は、従来のＰＨＲ ＭＡＣ ＣＥを用いて前記決定されたＰＨを報告する。

その後、任意の時点の１３３０ステップで、基地局は、端末に所定の制御メッセージを送信してｃａｒｒｉｅｒ ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎを設定する。すなわち、端末に一つ以上のＳＣｅｌｌを設定する。例えば、基地局は、端末のトラフィックが増加すれば、ｃａｒｒｉｅｒ ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎを設定することができる。この場合、基地局は、端末にｃａｒｒｉｅｒ ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎを設定しながら、同一の制御メッセージあるいは別途の制御メッセージで新しいＰＨＲ機能を共に設定することができる。

前記新しいＰＨＲ機能とは、ＰＨＲがトリガーされれば、端末が基地局に活性化状態の全ての逆方向キャリア（以下、逆方向キャリアとは、逆方向リソースが設定されているＳＣｅｌｌと同一の意味で使用される）に対してＰＨを計算して報告し、前記活性化状態の逆方向キャリアの全部あるいは一部に対してＰ_ＣＭＡＸを報告するＰＨＲ機能である。例えば、Ｐ_ＣＭＡＸが同一の逆方向キャリアは、Ｐ_ＣＭＡＸを一つのみ報告し、残りは省略してもよい。

前記ｃａｒｒｉｅｒ ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎを設定する制御メッセージには、新しく設定されるキャリアに対する情報だけでなく、下のような情報が収納されてもよい。
−新しいＰＨＲ機能使用有無を指示する情報
−ＰＵＳＣＨとＰＵＣＣＨの同時送信有無を指示する情報

前記第一の情報で新しいＰＨＲ機能使用が指示されなければ、端末は、ＰＨＲ機能を非活性化する。言い換えれば、端末は、ｃａｒｒｉｅｒ ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ動作中には、新しいＰＨＲ機能を使用するか、ＰＨＲ機能を使用しないだけで、既存のＰＨＲ機能は使用しない。

前記第二の情報は、端末がＰＣｅｌｌでＰＵＳＣＨとＰＵＣＣＨを同時に送信しなければならないか否かを指示する情報である。ＰＵＣＣＨは、ＨＡＲＱフィードバック、順方向チャネル品質情報（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）等が送信される逆方向制御チャネルであって、ＰＣｅｌｌでのみ使用される。基地局は、端末のチャネル状況や端末の性能などを考慮して端末がＰＣｅｌｌでＰＵＳＣＨとＰＵＣＣを同時に送信しなければならないか、二つのうち一つのみを送信しなければならないかを設定する。

ＰＵＳＣＨとＰＵＣＣＨを同時に送信しない場合には、ＰＵＣＣＨをＰＵＳＣＨにピギーバックして送信するので、ＰＵＳＣＨ送信の性能低下が発生する。したがって、基地局は、端末の条件が許諾すれば、ＰＵＳＣＨとＰＵＣＣＨを同時に送信するように設定することが好ましい。ＰＵＳＣＨとＰＵＣＣＨの同時送信が設定された場合、端末は、ＰＨＲがトリガーされれば、ｔｙｐｅ ２ ＰＨと前記ｔｙｐｅ ２ ＰＨ計算に使用されたＰ_ＣＭＡＸも共に報告する。Ｔｙｐｅ ２ ＰＨは、下記のように定義される値で、

Ｔｙｐｅ ２ ＰＨ＝Ｐ_ＣＭＡＸ ｏｆ ＰＣｅｌｌ−ＰＵＳＣＨ ｐｏｗｅｒ−ＰＵＣＣＨ ｐｏｗｅｒ

端末がＰＣｅｌｌでＰＵＣＣＨとＰＵＳＣＨの同時送信を行う場合、基地局にＰＵＣＣＨとＰＵＳＣＨが同時送信される時の送信出力状況に対する情報を提供するための目的で使用される。

１３３５ステップで端末は、ＰＨＲがトリガーされれば、該当時点に活性化状態のＣｅｌｌに対してＰ_ＣＭＡＸを決定し、ＰＵＳＣＨ送信出力を計算する。前記情報に基づいてＣｅｌｌ別にＰＨを決定する。そして、前記計算されたＰＨ値及び各Ｃｅｌｌ別Ｐ_ＣＭＡＸを収納したＰＨＲ ＭＡＣ ＣＥを生成して、１３４０ステップに送信する。仮に、前記端末にＰＵＳＣＨ／ＰＵＣＣＨ同時送信が設定されていれば、端末は、ＰＣｅｌｌのＰ_ＣＭＡＸとＰＵＳＣＨ送信出力、ＰＵＣＣＨ送信出力を用いてＴｙｐｅ ２ ＰＨを計算し、Ｔｙｐｅ ２ ＰＨ及びＴｙｐｅ ２ ＰＨ計算に使用したＰ_ＣＭＡＸもＰＨＲ ＭＡＣ ＣＥに収納して共に送信する。

図１４は、本発明の第４実施例に係る端末の動作順序を示すフローチャートである。
まず、１４０５ステップでＰＨＲ送信が必要な状況が発生する。これは、既存のＰＨＲ機能あるいは新しいＰＨＲ機能が設定された端末に新しい逆方向送信リソースが使用可能な時にトリガーされたが、まだ取消されていないＰＨＲがある状態である。端末は、１４１０ステップに進んで設定されたＰＨＲ機能が従来のＰＨＲ機能であるか又は新しいＰＨＲ機能であるかを検査する。

ここで、従来のＰＨＲ機能は、Ｃａｒｒｉｅｒ ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ動作と関係ないＰＨＲ機能であって、ＰＨＲがトリガーされれば、端末が単一キャリアに対するＰＨを計算して報告する機能を意味する。その反面、新しいＰＨＲ機能は、ｃａｒｒｉｅｒ ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ動作に関連するＰＨＲ機能であって、ＰＨＲがトリガーされれば、活性化状態のすべての逆方向キャリアの（あるいは、逆方向送信リソースが設定されたＣｅｌｌの）ＰＨを計算し、前記ＰＨとＰＨ計算に使用されたＰ_ＣＭＡＸを共に報告する機能である。

上述したように、端末にｃａｒｒｉｅｒ ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ動作が設定される時、端末は、前記新しいＰＨＲ機能設定有無の命令を受ける。現在使用中のＰＨＲ機能が従来のＰＨＲ機能であれば、端末は、１４１５ステップに進んでＰＨを計算し、１４２０ステップに進んで前記ＰＨをＰＨＲに収納し、１４５５ステップに進んで前記ＰＨＲを送信する。

現在使用中のＰＨＲ機能が新しいＰＨＲ機能であれば、端末は、１４２５ステップに進む。１４２５ステップで端末は、該当時点に活性化状態のすべての逆方向キャリアの（あるいは、逆方向送信リソースが設定されたＣｅｌｌの）ＰＨを計算する。そして、端末は、１４３０ステップで前記計算されたＰＨをＰＨＲに収納する。１４３５ステップで端末は、各ＣｅｌｌのＰＨを計算する時に使用したＰ_ＣＭＡＸを前記ＰＨと共にＰＨＲに収納する。

そして、１４４０ステップで端末は、ＰＵＳＣＨとＰＵＣＣＨの同時送信が設定されているか否かを検査する。仮に、設定されていれば、端末は１４４５ステップに進む。その反面、設定されていなければ、端末は１４５５ステップに進んで生成されたＰＨＲを基地局に送信する。

１４４５ステップに進んだ端末は、ＰＣｅｌｌのＰ_ＣＭＡＸで要求ＰＵＳＣＨ送信出力と要求ＰＵＣＣＨ送信出力を減算してＴｙｐｅ ２ ＰＨを計算する。そして、前記計算されたＴｙｐｅ ２ ＰＨをＰＨＲに収納する。１４５０ステップで端末は、前記Ｔｙｐｅ ２ ＰＨ計算に使用したＰＣｅｌｌのＰ_ＣＭＡＸをＰＨＲに収納し、１４５５ステップに進んでＰＨＲを送信する。

ＰＨＲにＰ_ＣＭＡＸが含んでいるか否かを他の基準として判断する本発明のさらに他の動作を図１５に示した。

１５０５ステップでＰＨＲ送信が必要な状況が発生すれば、端末は、１５１０ステップに進んで、該当時点に活性化状態のすべての逆方向キャリアのＰＨを計算する。そして、１５１５ステップに進んで、前記計算されたＰＨをＰＨＲに収納する。

そして、端末は、１５２０ステップに進んで、ＰＵＣＣＨとＰＵＳＣＨの同時送信が設定されているか否かを検査し、仮に、設定されていれば、Ｐ_ＣＭＡＸを報告しなければならない必要性が高いので、１５３０ステップに進んでＰＨＲにＰ_ＣＭＡＸを含ませる。

その反面、ＰＵＣＣＨとＰＵＳＣＨの同時送信が設定されていなければ、端末は、１５２５ステップに進んでＰＨＲに収納されたＰＨの数が１つか１つ以上であるかを検査する。ＰＨＲに収納されたＰＨの数が１つというのは、該当時点に活性化した逆方向キャリアの数が１つということを意味し、Ｐ_ＣＭＡＸ報告の必要性がキャリア集約状況よりも低いということを意味するので、１５３５ステップに進んでＰＨＲにＰ_ＣＭＡＸを含ませない。端末は、１５４０ステップに進んでＰＨＲを送信する。ＰＵＳＣＨとＰＵＣＣＨの同時送信が設定された場合には、ＰＨＲに少なくとも２つのＰＨが含まれるので、１５２０ステップは、省略してもよい。すなわち、端末は、ＰＨＲに収納されたＰＨの数が１つであれば、Ｐ_ＣＭＡＸを含ませず、１つ以上であれば、Ｐ_ＣＭＡＸを含ませるように制御する。

本発明の第４実施例の基地局装置は、以前の実施例と同一であるので、説明を省略する。
本発明の第４実施例の端末装置は、制御部の動作を除けば、以前の実施例と同一であるので、制御部の動作のみを説明する。

制御部１１１０は、ＰＨＲがトリガーされた時、諸般事項を考慮してＰＨＲにＰ_ＣＭＡＸを含ませるか否かを判断する。すなわち、新しいＰＨＲ機能の設定後であれば、ＰＨＲにＰ_ＣＭＡＸが含まれるようにし、従来のＰＨＲ機能が設定された状態であれば、ＰＨＲにＰ_ＣＭＡＸが含まれないようにする。または、ＰＨＲに収納されたＰＨの数が１つであれば、Ｐ_ＣＭＡＸが含まれないようにし、１つ以上であれば、Ｐ_ＣＭＡＸが含まれるようにする。

Claims (18)

1. 移動通信システムにおける端末の使用可能送信電力（ｐｏｗｅｒ ｈｅａｄｒｏｏｍ、ＰＨ）報告方法であって、
   使用可能送信出力報告（ｐｏｗｅｒ ｈｅａｄｒｏｏｍ ｒｅｐｏｒｔ、ＰＨＲ）のトリガリングイベントを感知するステップと、
   サービングセルに対する最大送信電力（Ｐｃｍａｘ）値を決定する最大送信電力決定ステップと、
   前記決定された最大送信電力値に基づいて、前記端末の使用可能送信電力を決定する使用可能送信電力決定ステップと、
   前記サービングセルに対する、前記最大送信電力値に相応する最大送信電力及び前記使用可能送信電力を含む使用可能送信出力報告を基地局に送信する送信ステップと、を含み、
   前記最大送信電力値は、端末パワークラスと、前記サービングセルに対して許与された最大逆方向送信電力に基づいて決定される
   ことを特徴とする端末の使用可能送信電力報告方法。
2. 前記送信ステップは、
   前記端末は、複数のキャリアが集約されて動作するように設定された場合、前記複数のキャリアそれぞれに対する最大送信電力を前記基地局に送信する
   ことを特徴とする請求項１に記載の端末の使用可能送信電力報告方法。
3. 前記最大送信電力に対する最小値は、下記の式５のように計算され、
   ［式５］
   Ｐ_{ＣＭＡＸ＿Ｌ}＝ＭＩＮ｛Ｐ_ＥＭＡＸ−ΔＴＣ、Ｐ_{ＰｏｗｅｒＣｌａｓｓ}−ＭＰＲ−Ａ−ＭＲＰ−ΔＴＣ｝、
   前記最大送信電力に対する最大値は、下記の式６のように計算され、
   ［式６］
   Ｐ_{ＣＭＡＸ＿Ｈ}＝ＭＩＮ｛Ｐ_ＥＭＡＸ、Ｐ_{ＰｏｗｅｒＣｌａｓｓ}｝、
   前記Ｐ_ＥＭＡＸは、端末が位置したセルで許された最大逆方向送信出力、前記Ｐ_{ＰｏｗｅｒＣｌａｓｓ}は、端末の物理的特性で起因した最大送信出力、前記ＭＰＲは、端末が割り当てられた送信リソースの量（すなわち、帯域幅）と変調方式によって決定される値、前記Ａ−ＭＰＲは、逆方向送信がなされる周波数帯域または地域的特性または逆方向送信の帯域幅によって定義された値、前記ΔＴＣは、逆方向送信が周波数帯域の端部で行われる場合、追加的な送信出力調整を許容するための値である
   ことを特徴とする請求項１に記載の端末の使用可能送信電力報告方法。
4. 前記送信ステップは、
   基地局に最も最近報告した最大送信電力と現在報告した最大送信電力との差値を計算するステップと、
   前記差値があらかじめ設定された基準値以上の場合、前記最大送信電力報告のための媒体接近制御の制御要素（ｍｅｄｉｕｍ ａｃｃｅｓｓ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｏｎｔｒｏｌ ｅｌｅｍｅｎｔ、ＭＡＣ ＣＥ）を生成し、前記基地局に送信するステップと、をさらに含む
   ことを特徴とする請求項１に記載の端末の使用可能送信電力報告方法。
5. 前記基地局から、前記最大送信電力を前記基地局に送信するように指示する制御メッセージを受信するステップをさらに含む
   ことを特徴とする請求項１に記載の端末の使用可能送信電力報告方法。
6. 物理上りリンク共有チャネル（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｕｐｌｉｎｋ ｓｈａｒｅｄ ｃｈａｎｎｅｌ、ＰＵＳＣＨ）及び物理上りリンク制御チャネル（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｕｐｌｉｎｋ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｈａｎｎｅｌ、ＰＵＣＣＨ）を同時に送信するように設定された場合、
   前記使用可能送信電力決定ステップは、第１セルの最大送信電力、ＰＵＳＣＨ送信電力、ＰＵＣＣＨ送信電力を用いて第２使用可能送信電力（Ｔｙｐｅ ２ ＰＨ）を決定し、
   前記送信ステップは、前記計算された第２使用可能送信電力及び前記第２使用可能送信電力決定に利用された最大送信電力を前記基地局に送信する
   ことを特徴とする請求項５に記載の端末の使用可能送信電力報告方法。
7. 移動通信システムにおいて使用可能送信電力（ｐｏｗｅｒ ｈｅａｄｒｏｏｍ、ＰＨ）を報告する端末であって、
   基地局と信号を送受信する送受信部と、
   使用可能送信出力報告（ｐｏｗｅｒ ｈｅａｄｒｏｏｍ ｒｅｐｏｒｔ、ＰＨＲ）のトリガリングイベントを感知し、サービングセルに対する最大送信電力（Ｐｃｍａｘ）値を決定し、前記決定された最大送信電力値に基づいて前記端末の使用可能送信電力を決定し、前記サービングセルに対する、前記最大送信電力値に相応する最大送信電力及び前記使用可能送信出力報告を基地局に送信するように制御する制御部を含み、
   前記最大送信電力値は、端末パワークラスと、前記サービングセルに対して最大逆方向送信電力に基づいて決定される
   ことを特徴とする端末。
8. 前記制御部は、
   前記端末は、複数のキャリアが集約されて動作するように設定された場合、前記複数のキャリアそれぞれに対する前記最大送信電力を前記基地局に送信するように制御する
   ことを特徴とする請求項７に記載の端末。
9. 前記最大送信電力に対する最小値は、下記の式７のように計算され、
   ［式７］
   Ｐ_{ＣＭＡＸ＿Ｌ}＝ＭＩＮ｛Ｐ_ＥＭＡＸ−ΔＴＣ、Ｐ_{ＰｏｗｅｒＣｌａｓｓ}−ＭＰＲ−Ａ−ＭＲＰ−ΔＴＣ｝、
   前記最大送信電力に対する最大値は、下記の式８のように計算され、
   ［式８］
   Ｐ_{ＣＭＡＸ＿Ｈ}＝ＭＩＮ｛Ｐ_ＥＭＡＸ、Ｐ_{ＰｏｗｅｒＣｌａｓｓ}｝、
   前記Ｐ_ＥＭＡＸは、端末が位置したセルで許された最大逆方向送信出力、前記Ｐ_{ＰｏｗｅｒＣｌａｓｓ}は、端末の物理的特性で起因した最大送信出力、前記ＭＰＲは、端末が割り当てられた送信リソースの量（すなわち、帯域幅）と変調方式によって決定される値、前記Ａ−ＭＰＲは、逆方向送信がなされる周波数帯域または地域的特性または逆方向送信の帯域幅によって定義された値、前記ΔＴＣは、逆方向送信が周波数帯域の端部で行われる場合、追加的な送信出力調整を許容するための値である
   ことを特徴とする請求項７に記載の端末。
10. 前記制御部は、
    基地局に最も最近報告した最大送信電力と現在報告した最大送信電力との差値を計算し、前記差値があらかじめ設定された基準値以上の場合、前記最大送信電力報告のための媒体接近制御の制御要素（ｍｅｄｉｕｍ ａｃｃｅｓｓ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｏｎｔｒｏｌ ｅｌｅｍｅｎｔ、 ＭＡＣ ＣＥ）を生成し、前記基地局に送信するように制御する
    ことを特徴とする請求項７に記載の端末。
11. 前記制御部は、
    前記基地局から、前記最大送信電力を前記基地局に送信するように指示する制御メッセージを受信するように制御する
    ことを特徴とする請求項７に記載の端末。
12. 物理上りリンク共用チャネル（ＰＵＳＣＨ）及び物理上りリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）を同時に送信するように設定された場合、
    前記制御部は、
    第１セルの最大送信電力、ＰＵＳＣＨ送信電力、ＰＵＣＣＨ送信電力を用いて第２使用可能送信電力（Ｔｙｐｅ ２ ＰＨ）を決定し、前記第２使用可能送信電力及び前記第２使用可能送信電力決定に利用された最大送信電力を前記基地局に送信するように制御する
    ことを特徴とする請求項１１に記載の端末。
13. 移動通信システムにおける基地局の使用可能送信電力（ｐｏｗｅｒ ｈｅａｄｒｏｏｍ、ＰＨ）受信方法であって、
    最大送信電力値に相応する最大送信電力を使用可能送信出力報告（ｐｏｗｅｒ ｈｅａｄｒｏｏｍ ｒｅｐｏｒｔ、ＰＨＲ）に含めるかどうかを設定する制御メッセージを端末に送信するステップと、
    前記ＰＨＲに前記最大送信電力を含めるように設定された場合、前記端末からサービングセルに対する最大送信電力及び使用可能送信電力を含むＰＨＲを受信する受信ステップと、を含み、
    前記最大送信電力値は、端末パワークラスと、前記サービングセルに対して許与された最大逆方向送信電力に基づいて決定される
    ことを特徴とする基地局の使用可能送信電力受信方法。
14. 前記最大送信電力は、最大送信電力に対する最大値と最小値の間で決定され、
    前記使用可能送信電力は、使用可能送信出力報告送信のトリガー時、前記決定された最大送信電力を用いて決定される
    ことを特徴とする請求項１３に記載の基地局の使用可能送信電力受信方法。
15. 任意の条件における端末のスケジューリング情報を報告することを前記端末に要請するステップと、
    前記端末から送信されるスケジューリング情報を受信して格納するステップと、
    をさらに含む
    ことを特徴とする請求項１３に記載の基地局の使用可能送信電力受信方法。
16. 移動通信システムにおいて使用可能送信電力（ｐｏｗｅｒ ｈｅａｄｒｏｏｍ、ＰＨ）を受信する基地局であって、
    端末と信号を送受信する送受信部と、
    最大送信電力値に相応する最大送信電力を使用可能送信出力報告（ｐｏｗｅｒ ｈｅａｄｒｏｏｍ ｒｅｐｏｒｔ、ＰＨＲ）に含めるかどうかを設定する制御メッセージを端末に送信し、前記ＰＨＲに前記最大送信電力を含めるように設定された場合、前記端末からサービングセルに対する最大送信電力及び使用可能送信電力を含むＰＨＲを受信するように制御する制御部を含み、
    前記最大送信電力値は、端末パワークラスと、前記サービングセルに対して許与された最大逆方向送信電力に基づいて決定される
    ことを特徴とする基地局。
17. 前記最大送信電力は、最大送信電力に対する最大値と最小値の間で決定され、
    前記使用可能送信電力は、使用可能送信出力メッセージ送信のトリガー時、前記決定された最大送信電力を用いて決定される
    ことを特徴とする請求項１６に記載の基地局。
18. 前記制御部は、
    任意の条件における端末のスケジューリング情報を報告することを前記端末に要請し、前記要請に対応して前記端末から送信されるスケジューリング情報を受信して格納するように制御する
    ことを特徴とする請求項１６に記載の基地局。