JP6049078B2 - 移動通信システムにおける端末の使用可能電力情報を送信する方法及び装置 - Google Patents

Description

本発明は、移動通信システムにおける端末に送信リソースを割り当てるために必要な情報を送信する方法及び装置に関し、特に、移動通信システムにおける端末の使用可能電力情報を送信する方法及び装置に関する。

ＵＭＴＳ（Universal Mobile Telecommunication Service）システムは、ヨーロッパ式移動通信システムであるＧＳＭ（Global System for Mobile Communications）及びＧＰＲＳ（General Packet Radio Services）に基づいて広帯域符号分割多元接続（Wideband Code Division Multiple Access：以下、“ＷＣＤＭＡ”と称する。）を使用する第３世代の非同期移動通信システムである。

ＵＭＴＳ標準化を担当している３ＧＰＰ（3^rd Generation Partnership Project）において、ＵＭＴＳシステムのロングタームエボルーション（Long Term Evolution：ＬＴＥ）についての議論が進んでいる。ＬＴＥは、最大１００Ｍｂｐｓ程度の高速パケット基盤通信を実現するための技術であって、２０１０年ごろに商用化することを目標にしている。このために、様々な方法が論議されている。例えば、ネットワーク構成を簡素化することにより、通信経路上のノードの数を減少させる方法や無線プロトコルを無線チャネルに最大に近接させる方法などがある。

図１は、次世代（Evolved）移動通信システムの構成の一例を示すものであって、ＵＭＴＳシステムに基づくシステムの構成を示す。

図１を参照すると、次世代無線アクセスネットワーク（Evolved Radio Access Network：以下、“Ｅ-ＲＡＮ”と称する。）１１０及び１１２は、ＥＮＢ（Evolved Node B）１２０、１２２、１２４、１２６、及び１２８と、ＥＧＧＳＮ（Evolved Gateway GPRS Serving Node）１３０及び１３２との２ノード構造に簡素化される。ユーザ端末（User Equipment：以下、“ＵＥ”と称する。）１０１は、Ｅ-ＲＡＮ１１０及び１１２を介してインターネットプロトコル（Internet Protocol：ＩＰ）ネットワーク１１４に接続する。

ＥＮＢ１２０、１２２、１２４、１２６、及び１２８は、ＵＭＴＳシステムの既存のノードＢに対応し、ＵＥ１０１と無線チャネルにより連結される。既存のノードＢとは異なり、ＥＮＢ１２０、１２２、１２４、１２６、及び１２８は、その役割がより複雑である。

次世代移動通信システム（以下、“ＬＴＥ”と称する。）では、インターネットプロトコルを介したＶｏＩＰ(Voice over IP)のようなリアルタイムサービスを始とした全てのユーザトラフィックが共用チャネル（shared channel）を介してサービスされるので、ＵＥの状況情報を集めてスケジューリングする装置が必要である。ＥＮＢ１２０、１２２、１２４、１２６、及び１２８は、そのスケジューリングを担当する。

最大１００Ｍｂｐｓの送信速度を実現するために、ＬＴＥは、２０ＭＨｚ帯域幅で直交周波数分割多重方式（Orthogonal Frequency Division Multiplexing：以下、“ＯＦＤＭ”と称する。）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応じて変調方式（modulation scheme）及びチャネル符号化率を決定する適応変調符号化（Adaptive Modulation & Coding：以下、“ＡＭＣ”と称する。）方式を適用する。

ＥＮＢ（以下、“ＥＮＢ”及び“基地局”を共通使用する。）は、送信リソースを端末に割り当てる動作、すなわち、スケジューリングを実行するために様々な情報を端末から受信する。このような情報の例として、端末が格納しているデータの量及び種類に関する情報（Buffer Status Report：以下、“ＢＳＲ”と称する。）と、端末の使用可能電力に関する情報とを挙げることができる。

ＢＳＲは、端末が格納しているデータの量を優先順位別に示す情報であって、特定の条件を満足すると端末により生成され、基地局に送信される。このような特定の条件とは、例えば、データを格納していない端末に新たなデータが発生したか、又はＢＳＲを送信した後に所定の時間が経過した状況などを意味する。

この使用可能電力情報は、端末の現在のチャネル状況を考慮した際に、端末がアップリンクデータの送信に使用することができる最大使用可能電力を示す情報である。

その際に、使用可能電力情報のサイズは数バイトにすぎないが、ＯＦＤＭ通信システムの特性上、使用可能電力情報を送信するためには、最小送信リソース単位である１つのリソースブロック（Resource Block：ＲＢ）を使用すべきである。したがって、合計で２５個のＲＢが５ＭＨｚ帯域幅のシステムに存在することを考慮すると、必要な場合のみに使用可能電力情報の生成／送信を行うことにより、使用可能電力情報の送信頻度を減らす必要がある。

したがって、本発明は、上述した従来技術の問題点を解決するために提案されたものであり、その目的は、移動通信システムにおける端末の使用可能電力情報の送信頻度を減らすことができる使用可能電力情報送信方法及び装置を提供することにある。

また、本発明は、移動通信システムにおける端末の使用可能電力情報の送信頻度を減らすことができるアップリンク送信リソースをより効率的に使用することができる方法及び装置を提供することにある。

上記のような目的を達成するために、本発明の実施形態の一態様によれば、移動通信システムにおける端末の使用可能電力情報を送信する方法を提供する。上記方法は、使用可能電力変化量が所定の基準値以上であり、上記端末のバッファに格納されているデータの総量が所定の基準値以上である場合に、使用可能電力情報の生成及び送信を行うステップを含むことを特徴とする。

本発明の実施形態の他の態様によれば、移動通信システムにおける端末の使用可能電力情報を送信する方法を提供する。上記方法は、使用可能電力変化量を測定するステップと、上記測定された使用可能電力変化量が第１の条件を満足するか否かを判定するステップと、上記端末のバッファに格納されているデータの総量が第２の条件を満足するか否かを判定するステップと、上記第１の条件及び上記第２の条件を満足する場合に、上記使用可能電力情報を生成するステップと、上記生成された使用可能電力情報を含むアップリンクデータを送信するステップとを含むことを特徴とする。

本発明のさらに他の態様によれば、移動通信システムにおいて使用可能電力情報を送信する端末装置を提供する。上記端末装置は、使用可能電力変化量を測定し、上記測定された使用可能電力変化量が所定の基準値以上である場合、及び上記端末のバッファに格納されているデータの総量が所定の基準値以上である場合に、使用可能電力情報を生成する制御部と、上記生成された使用可能電力情報、及びアップリンクデータを多重化する多重化部とを含むことを特徴とする。

本発明のさらなる他の態様によれば、移動通信システムにおける使用可能電力情報を送信する端末装置を提供する。上記端末装置は、使用可能電力変化量を測定する送受信部と、上記測定された使用可能電力変化量と第１の条件とを比較し、バッファに格納されているデータの総量と第２の条件とを比較することにより、上記第１及び第２の条件を満足する場合に上記使用可能電力情報を生成する制御部と、上位レイヤー装置から受信されたアップリンクデータ、及び上記生成された使用可能電力情報を多重化する多重化部とを含むことを特徴とする。

次世代移動通信システムの構成の一例を示す図である。 本発明の実施形態による、端末において使用可能電力情報の送信のための条件１を満足させるか否かを判定する方法の一例を示すフローチャートである。 本発明の第１の実施形態による、端末において使用可能電力情報を送信する方法を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施形態による、端末において使用可能電力情報を送信する方法を示すフローチャートである。 本発明の第３の実施形態による、端末において使用可能電力情報を送信する方法を示すフローチャートである。 本発明の実施形態による、使用可能電力情報を送信する端末の構成を示すブロック図である。

以下、本発明の好適な一実施形態を添付図面を参照しつつ詳細に説明する。図面中、同一の構成要素及び部分には、可能な限り同一の符号及び番号を共通使用するものとする。下記の説明において、具体的な特定事項を示しているが、これは、本発明のより全般的な理解を助けるために提供されたものである。なお、本発明を説明するにあたり、関連した公知機能或い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た場合は、その詳細な説明を省略する。

後述する本発明の詳細な説明には、上述した技術的課題をなすための本発明において、代表的な実施形態を提示する。また、本発明の説明の便宜のために、非同期移動通信標準である３ＧＰＰ（3^rd Generation Partnership Project）、又は現在論議されているＵＭＴＳシステムの次世代移動通信システムであるＬＴＥで定義している個体の名称を同様に使用するが、このような標準及び名称が本発明の範囲を限定するのではなく、類似の技術的背景を有するシステムにも適用することができる。

端末の使用可能電力情報の必要性は、基地局のスケジューラが積極的に送信リソースを端末に割り当てる際に増大する。言い換えれば、基地局が多くの送信リソースを端末に割り当てる場合、端末の使用可能電力情報の効用は増加するが、基地局が少ない送信リソースを端末に割り当てる場合、使用可能電力情報はほとんど必要でない。これをより詳細に説明するために、以下では、使用可能電力の定義、及び端末がアップリンクデータの送信の際にアップリンク送信出力を設定する方式について簡略的に説明する。

端末の使用可能電力（Power Headroom）は、通常、下記の式（１）により算出される。
Ｐｏｗｅｒ Ｈｅａｄｒｏｏｍ＝１０ ｌｏｇ_１０（Ｐ_ＭＡＸ）−１０ ｌｏｇ_１０（Ｐ_{ｔｘ＿ｌｏｗｅｓｔ＿ｍｃｓ}） 式（１）

ここで、Ｐ_ＭＡＸは、端末の最大送信出力を示し、Ｐ_{ｔｘ＿ｌｏｗｅｓｔ＿ｍｃｓ}は、端末が最も低い変調符号化方式（Modulation Coding Scheme：以下、“ＭＣＳ”と称する。）レベルを適用して１つのリソースブロック（ＲＢ）でデータを送信する際に要求される送信出力を示す。Ｐ_ＭＡＸは、端末の装置的特性に従って定められてもよく、又は基地局が呼設定過程で端末別に定められてもよい。

任意のＭＣＳレベルを適用し、任意のｎ個のＲＢでデータを送信する際の要求送信出力（Ｐ_{ＲＥＱＵＩＲＥＤ}）は、下記の式（２）により算出される。
Ｐ_{ＲＥＱＵＩＲＥＤ}＝１０ ｌｏｇ ｎ＋Ｐｏ＋α×ＰＬ＋ｄｅｌｔａ＿ｍｃｓ＋ｆ（ｄｅｌｔａ＿ｉ） 式（２）

ここで、Ｐｏ及びαは、端末に格納されているか、又は呼設定過程で基地局によりシグナリングされる正の実数であり、ＰＬは、端末が測定する経路損失であり、ｄｅｌｔａ＿ｍｃｓは、ＭＣＳレベル別に予め定められた任意の整数値であり、ｆ（ｄｅｌｔａ＿ｉ）は、端末が現在の時点まで命令を受けたアップリンク送信出力に対する調整命令を所定の関数ｆ（）に入力することにより得られた値である。

端末が実際に使用する送信出力は、Ｐ_ＭＡＸにより限定される。すなわち、端末の実際の送信出力（Ｐ）は、下記の式（３）により算出される。
Ｐ＝ｍｉｎ（Ｐ_ＭＡＸ、Ｐ_{ＲＥＱＵＩＲＥＤ}） 式（３）

任意の時点で任意のＭＣＳレベルを適用することにより、任意の整数個のＲＢでデータ送信を指示するスケジューリング命令を受けると、端末は、式（２）を用いてＰ_{ＲＥＱＵＩＲＥＤ}を算出する。そして、端末は、式（３）を用いてこの算出されたＰ_{ＲＥＱＵＩＲＥＤ}値がＰ_ＭＡＸを超過しない場合には、Ｐ_{ＲＥＱＵＩＲＥＤ}でデータを送信し、Ｐ_ＭＡＸを超過する場合には、Ｐ_ＭＡＸでデータを送信する。Ｐ_{ＲＥＱＵＩＲＥＤ}がＰ_ＭＡＸを超過するということは、必要な送信出力を適用することができないことを意味するので、スケジューラは、可能な限りこのような状況が発生しないように送信リソースを端末に割り当て、ＭＣＳレベルを指示すべきである。

端末の使用可能電力は、基地局が送信リソースを端末に割り当て、ＭＣＳレベルを示すにあたりに、Ｐ_{ＲＥＱＵＩＲＥＤ}がＰ_ＭＡＸを超過しないようにスケジューリングすることができるように基地局が参照する情報である。

式（１）に示すように、使用可能電力は、Ｐ_{ｔｘ＿ｌｏｗｅｓｔ＿ｍｃｓ}により決定され、Ｐ_{ｔｘ＿ｌｏｗｅｓｔ＿ｍｃｓ}は、最も低いＭＣＳレベルを適用し、１つのＲＢでデータを送信する場合のＰ_{ＲＥＱＵＩＲＥＤ}であるために、使用可能電力を決定する要素は、Ｐｏ、α、ＰＬ、ｆ（ｄｅｌｔａ＿ｉ）である。この中で、Ｐｏ、αは、常数であり、アップリンク送信出力に対する制御命令を生成する主体は基地局であるため、ｆ（ｄｅｌｔａ＿ｉ）も基地局に知られている値である。一方、経路損失は、端末が測定するものであるため基地局に知られていない変数であり、経路損失の急激な変化で端末の使用可能電力が変わると、基地局は、これを認識することができない。

したがって、この経路損失が急激に変わると、変化された使用可能電力を基地局に報告しなければならない必要性が発生する。しかしながら、端末の経路損失が急激に変化しても、又はこれに従って使用可能電力が急激に変化しても、新たな使用可能電力を基地局に常に報告することは非効率的である。

上述したように、多くの送信リソースを端末に割り当て、高いＭＣＳレベルを適用することにより、Ｐ_{ＲＥＱＵＩＲＥＤ}がＰ_ＭＡＸを超過する可能性が高い場合に端末の使用可能電力情報が必要である。しかしながら、端末に格納されているデータの量が微小であれば、多くの送信リソースが端末に割り当てられ、高いＭＣＳレベルが適用される可能性が低い。

したがって、このような点に着目した本発明の実施形態において、端末は、下記の２つの条件を用いて使用可能電力情報の生成／送信を行う。
＜条件１＞
経路損失の変化が所定のΔを超過する
＜条件２＞
端末が格納しているデータの量が所定のＹを超過する

この条件１において、経路損失の変化の代わりに使用可能電力の変化、又はチャネル品質指示子（ＣＱＩ）の変化を使用してもよい。

条件１において、端末は、コードポイントが示す使用可能電力を領域別に分類した後に、領域ごとに他の基準値を適用することにより使用可能電力の変化を判定することができる。端末が上記のような方法を用いる理由は、使用可能電力が大きい場合には、変化が大きくても変化した使用可能電力がやはり大きい値であるため、Ｐ_{ＲＥＱＵＩＲＥＤ}がＰ_ＭＡＸを超過するようにスケジューリングする可能性は低いが、使用可能電力が小さい場合には、使用可能電力が少し変わっても、Ｐ_{ＲＥＱＵＩＲＥＤ}がＰ_ＭＡＸを超過するように基地局がスケジューリングする可能性は高いためである。

以下では、使用可能電力情報が８ビットであり、使用可能電力情報の各コードポイントが示す使用可能電力が＜表１＞のような場合を例を挙げて説明する。

上述した＜表１＞を参照すると、使用可能電力Ｘ_０からＸ_{（Ｎ−１）}までを、領域１として定義し、Ｘ_ＮからＸ_{（Ｍ−１）}までは、領域２として定義し、Ｘ_{（Ｍ−１）}からＸ_２５５までを、領域３として定義する。

本発明の実施形態による端末は、上述した＜表１＞に基づいて最近に報告した使用可能電力が領域１に属している場合、現在の使用可能電力がこの最近に報告した使用可能電力とΔ_１以上の差が出る場合のみに、使用可能電力が所定の基準値以上変わったものと判定する。端末は、この最近に報告した使用可能電力が領域２に属している場合、現在の使用可能電力がこの最近に報告した使用可能電力とΔ_２以上の差が出る場合のみに、使用可能電力が所定の基準値以上変わったものと判定する。また、端末は、この最近に報告した使用可能電力が領域３に属している場合、現在の使用可能電力がこの最近に報告した使用可能電力とΔ_３以上の差が出る場合のみに、使用可能電力が所定の基準値以上変わったものと判定する。

すなわち、使用可能電力の変化により上述した条件１を満足するか否かを判定する場合に、端末は、図２のように動作する。

図２は、本発明の実施形態による端末で使用可能電力情報の送信のための条件１を満足させるか否かを判定する方法の一例を示すフローチャートである。

図２を参照すると、端末は、ステップ２０５で、呼設定過程などを介して使用可能電力情報、使用可能電力領域、及び領域別変化基準値を認識する。ステップ２０５で、端末が使用可能電力情報を認識するということは、使用可能電力情報のコードポイントと使用可能電力間のマッピング関係を認識することを意味する。ステップ２０５で、端末がこの使用可能電力領域を認識するということは、使用可能電力が属している領域を認識することを意味し、例えば、使用可能電力情報の最小値にマッピングされる使用可能電力と最大値にマッピングされる使用可能電力間のすべての使用可能電力について、任意の使用可能電力がどの領域に属しているかを認識することを意味する。また、ステップ２０５で、端末がこの領域別変化基準値を認識するということは、この使用可能電力領域がｎ個の領域として定義されると、この定義されたｎ個の使用可能電力領域ごとに定義される変化基準値Δ１、Δ２、．．．、Δｎを認識することを意味する。

端末は、ステップ２１０で、通常のアップリンクデータ送信過程を実行しつつ使用可能電力情報を生成して送信する。この使用可能電力情報の送信に成功した後に、端末は、ステップ２１５で、この使用可能電力情報で報告された使用可能電力が属している領域を確認する。この際に、報告された使用可能電力領域をｋと定義する。

端末は、ステップ２２０で、使用可能電力を持続的に測定する。その後に、端末は、ステップ２２５で、この測定された現在の使用可能電力と報告された使用可能電力との差の値を算出し、差の値が領域ｋの変化基準値であるΔｋより大きいか否かを検査する。この検査の結果、ステップ２２５で、この測定された現在の使用可能電力と報告された使用可能電力との差が基準値であるΔｋより大きい場合に、ステップ２３０に進み、条件１を満足したものと判定する。ステップ２３０で、条件１を満足するものと判定した端末は、ステップ２２０に戻り、使用可能電力情報を生成するなどの必要な動作を継続して実行する、又は状況に従って動作を終了することができる。

一方、この検査の結果、ステップ２２５で、この測定された現在の使用可能電力と報告された使用可能電力との差が基準値であるΔｋより小さい場合に、端末は、ステップ２３５に進み、条件１を満足しないものと判定する。ステップ２２５で、条件１を満足しないものと判定した端末は、ステップ２３５で、さらにステップ２２０に戻り使用可能電力測定を持続する。また、端末は、ステップ２３５で、状況に従って動作を終了することができる。

端末が使用可能電力情報を生成するか否かを判定するにあたり、この条件２を使用する理由は、端末が格納しているデータの量が小さい場合、使用可能電力情報の効用も低下するため、格納しているデータの量が一定の基準以下であれば、使用可能電力情報の生成／送信を行わないためである。極端な例で、端末が送信するデータを有していないと、使用可能電力情報の効用価値は存在しない。条件２の基準データ量Ｙと使用可能電力情報の発生頻度とは反比例する属性を有する。すなわち、Ｙが高いほど使用可能電力情報の発生頻度は減少し、Ｙが低いほど使用可能電力情報の発生頻度は高くなる。ネットワークは、端末の特性又はセル状況などに従って差別的なＹを設定することができる。例えば、プリミアムユーザが使用する端末にはより多い送信リソースを割り当てる可能性が高いため、基準データ量Ｙを低く設定することにより使用可能電力情報が頻繁に発生するようにすることができる。他方、セルロードが高い状況では、任意の端末に多くの送信リソースを割り当てる可能性が低いため、基準データ量Ｙを高く設定することにより使用可能電力情報の発生頻度を低くすることができる。

以下、上述した条件１及び条件２を用いて使用可能電力情報の生成及び送信を行うための本発明の第１乃至第３の実施形態について説明する。

第１の実施形態
図３は、本発明の第１の実施形態による、端末において使用可能電力情報を送信する方法を示すフローチャートである。

図３を参照すると、ステップ３０５で、端末は、使用可能電力情報の生成条件である条件１及び条件２を認識する。条件１は、上述したように、経路損失が所定の基準値以上変わった際に、使用可能電力が領域別に定義された所定の基準値以上変わった際に、又はＣＱＩの変化が所定の基準値以上変わった際に満足する。

ステップ３１０で、端末は、所定の手順に従ってアップリンクデータ送信過程を開始する。ステップ３１５で、端末は、アップリンクデータ送信を実行しつつ使用可能電力を測定する。すなわち、端末は、ダウンリンク制御チャネルを介してアップリンクスケジューリング情報を受信し、これに従ってアップリンクデータを送信しつつ、所定の周期で経路損失、使用可能電力（Power Headroom）、又はダウンリンクチャネル品質を測定する。このアップリンクスケジューリング情報は、割り当てられた送信リソース、及び適用されるＭＣＳレベルを示す情報である。

端末は、ステップ３２０で、条件１を満足するか否かを判定する。すなわち、端末は、この所定の周期で測定した現在の経路損失と最近に送信に成功した使用可能電力情報の使用可能電力を計算する際に使用した経路損失の差の値が、条件１で示された所定の基準値を超過するか否かを検査する。あるいは、端末は、この所定の周期で測定した現在の使用可能電力と最近に成功裡に報告した使用可能電力との差の値が条件１で示された所定の基準値を超過するか否かを検査することもできる。この際に、この条件１で示された所定の基準値は、領域別に定義されてもよく、図２で説明したように、最近に成功裡に報告した使用可能電力が属している領域に対応する基準値が使用することができる。あるいは、端末は、この所定の周期で測定したダウンリンクチャネル品質を反映するＣＱＩと最近に成功裡に報告した使用可能電力情報の使用可能電力を計算する際に使用したＣＱＩとの差の値が条件１で示された所定の基準値を超過するか否かを検査する。

端末は、ステップ３２０で、条件１を満足したものと判定されると、ステップ３２５に進み、条件１を満足しなかったものと判定されると、ステップ３１５に戻ってアップリンクデータの送信及び使用可能電力の測定を実行する。

端末は、ステップ３２５で、条件２を満足するか否かを検査する。すなわち、端末は、ステップ３２５で、現在の時点で格納しているアップリンクデータの総和が条件２で示された所定のＹを超過するか否かを検査し、格納されているデータの総和がＹを超過すると、ステップ３３０に進み、格納されているデータの総和がＹを超過しないと、ステップ３１５に進む。この際に、Ｙは、端末に従って０に設定されてもよい。すなわち、端末のバッファが空いていないと、条件２を満足したものと判定されてもよい。ステップ３３０で、端末は、使用可能電力情報を生成することにより所定の手順に従って基地局に送信し、ステップ３１５に戻る、又は端末の状況に従って終了する。

第２の実施形態
本発明の第２の実施形態において、条件１及び条件２を満足するか否かを常に検査せず、端末がアップリンクデータを送信する直前に検査することにより、使用可能電力情報が生成されても個別の送信リソース割り当てを要請せず、送信されるアップリンクデータに使用可能電力情報を収めて送信するようにする。本発明の第２の実施形態を適用すると、使用可能電力情報の送信のために端末が個別の送信リソースを要請しないため、送信リソースをより効率的に使用することができる。

図４は、本発明の第２の実施形態による端末で使用可能電力情報を送信する方法を示すフローチャートである。

図４を参照すると、ステップ４０５で、端末は、呼設定過程などを介して使用可能電力情報の生成条件である条件１及び条件２を認識する。条件１は、上述したように、経路損失が所定の基準値以上変わった際に、使用可能電力が領域別に定義された所定の基準値以上変わった際に、又はＣＱＩの変化が所定の基準値以上変わった際に満足する。条件２は、上述したように、端末が格納しているデータの量が所定の基準値以上である際に満足する。呼設定過程を完了した端末は、ステップ４１０で所定の手順に従ってＢＳＲを送信することにより、基地局に送信するデータの量を通知する。ＢＳＲを介して送信するデータを有していない端末が送信するデータが新たに発生したという事実を報告すると、端末は、ＢＳＲ及び使用可能電力情報をともに送信することができる。

端末は、ステップ４１０で、ＢＳＲ及び使用可能電力情報の送信に成功した後に、ステップ４１３に進みダウンリンク制御チャネルを監視する。この際に、端末は、ダウンリンク制御チャネルを監視しつつ、必要であれば、経路損失又はダウンリンクチャネル状態を測定してもよい。端末は、この測定したダウンリンクチャネル状態に基づいて、基地局に周期的に送信するＣＱＩ値を決定する。端末は、ステップ４１３でダウンリンク制御チャネルを監視した後に、ステップ４１５で、アップリンクスケジューリング情報を受信することにより、アップリンク送信リソースの割り当てを受ける。この後に、ステップ４２０で、条件１を満足するか否かを判定する。ステップ４２０での判定過程は、上述した本発明の第１の実施形態でのステップ３２０と同一であるので、詳細な説明は省略する。

ステップ４２０で、端末は、条件１を満足したものと判定すると、ステップ４２５に進み、条件１を満足しなかったものと判定すると、ステップ４４０に進む。ステップ４２５で、端末は、条件２を満足するか否かを検査する。すなわち、端末は、ステップ４２５で、現在の時点で格納しているアップリンクデータの総和が条件２で示された所定のＹを超過するか否かを検査し、格納されているデータの総和がＹを超過すると、ステップ４３０に進み、格納されているデータの総和がＹを超過しないと、ステップ４４０に進む。ステップ４２５で、端末が格納しているアップリンクデータの総和は、現在の時点の総データの量からステップ４１５で割り当てられた送信リソースを使用することにより送信するデータの量を引いた値である。例えば、ステップ４１５で、基地局が５００バイトのデータを端末に送信するようにし、ステップ４２５で、端末がすべて１０００バイトのデータを格納している場合には、端末は、１０００バイトから５００バイトを引いた値と所定のＹとを比較する。

ステップ４３０に進んだ端末は、対応する時点の経路損失などを使用して使用可能電力を算出し、この算出された使用可能電力を収めている使用可能電力情報を生成する。端末は、ステップ４３５で、この使用可能電力情報を含んでいるアップリンクデータを生成した後にステップ４４５に進む。ステップ４１５で、アップリンク送信リソースの割り当てを受けたとしても、条件１及び条件２のいずれか１つでも満足しないと、端末は、使用可能電力情報を生成しないのでステップ４４０に進み、通常の手順に従ってアップリンクデータを生成し、ステップ４４５に進む。ステップ４４５で、端末は、ステップ４３５で生成されたアップリンクデータの割り当てを受けた送信リソースを介して送信する。ステップ４１３に戻ってダウンリンク制御チャネルを監視するか又は端末の状況に従って終了する。

第３の実施形態
本発明の第２の実施形態では、使用可能電力情報を生成する前に条件２を検査した。本発明の実施形態において、条件２を検査する理由は、使用可能電力情報が含まれているデータを送信した後に端末に残っているデータの量が、一定の基準値以上であるか否かを判定するためのものである。したがって、条件２の検査を使用可能電力情報が含まれているデータを生成した後に実行することがより正確な結果を得ることができる。

従って、本発明の第３の実施形態では、アップリンク送信リソースが割り当てられ、条件１を満足すると、使用可能電力情報が含まれているデータを生成した後に端末に残っている残余データの量とＹとを比較することにより、使用可能電力情報が含まれているデータをそのまま送信する、又は使用可能電力情報をユーザデータに置き換えた新たなデータを送信する方法を提案する。

図５は、本発明の第３の実施形態による端末で使用可能電力情報を送信する方法を示すフローチャートである。

図５を参照すると、ステップ５０５で、端末は、呼設定過程などを介して使用可能電力情報の生成条件である条件１及び条件２を認識する。条件１は、上述したように、経路損失が所定の基準値以上変わった際に満足し、条件２は、上述したように、端末が格納しているデータの量が所定の基準値以上変わった際に満足する。

呼設定過程を完了した端末は、ステップ５１０で所定の手順に従ってＢＳＲを送信することにより基地局に送信するデータの量を通知する。ＢＳＲを介して送信するデータを有していない端末が送信するデータが新たに発生したという事実を報告する場合には、端末は、ＢＳＲ及び使用可能電力情報をともに送信することができる。

端末は、ステップ５１０で、ＢＳＲ及び使用可能電力情報の送信に成功した後に、ステップ５１３に進みダウンリンク制御チャネルを監視する。この際に、端末は、ダウンリンク制御チャネルを監視しつつ、必要であれば、経路損失又はダウンリンクチャネル状態を測定してもよい。端末は、この測定したダウンリンクチャネル状態に基づいて基地局に周期的に送信するＣＱＩ値を決定する。

端末は、ステップ５１５でダウンリンク制御チャネルを監視した後に、アップリンクスケジューリング情報を受信することにより、アップリンク送信リソースの割り当てを受ける。この後に、端末は、ステップ５２０で、アップリンクデータの送信のための使用可能電力を測定し、この測定された使用可能電力に基づいて、条件１を満足するか否かを判定する。ステップ５２０での判定過程は、上述した本発明の第１の実施形態でのステップ３２０と同一であるので、詳細な説明は省略する。

ステップ５２０で、端末は、条件１を満足したものと判定すると、ステップ５２５に進み、条件１を満足しなかったものと判定すると、ステップ５４０に進む。ステップ５２５で、端末は、対応する時点の経路損失などを使用して使用可能電力を算出し、この算出された使用可能電力を収めている使用可能電力情報を生成する。その後に、端末は、ステップ５３０で、この使用可能電力情報を含んでいるアップリンクデータを生成した後に、ステップ５３５で、端末のバッファに残っている残余データの総和が、所定のＹ以上であるか否かを検査し、Ｙ以上である場合には、ステップ５５０に進み、Ｙより小さい量のデータが残っている場合には、ステップ５４５に進む。ステップ５４５に進むということは、残っているデータの量が小さいために使用可能電力情報の効用が低下するので、使用可能電力情報の代わりにユーザデータの送信が効率的であることを意味する。ステップ５４５で、端末は、使用可能電力情報を除去し、残っている残余データを含んでいるアップリンクデータを新たに構成する。ステップ５５０で、端末は、前のステップで生成されたアップリンクデータの割り当てを受けた送信リソースを介して送信する。ステップ５１３に戻ってダウンリンク制御チャネルを監視する、又は端末の状況に従って終了する。ステップ５２０で、条件１を満足しない場合には、端末は、ステップ５４０に進み、通常の手順に従ってアップリンクデータを生成し、ステップ５５０に進む。

図６は、本発明の実施形態による使用可能電力情報を送信する端末の構成を示すブロック図である。

図６を参照すると、本発明による端末は、上位レイヤー装置６０１、多重化装置６０５、制御部６１０、ダウンリンク制御チャネル処理部６１５、及び送受信部６２０を含む。

制御部６１０は、呼設定を担当する上位レイヤー装置６０１から条件１及び条件２の通知を受ける。制御部６１０は、アップリンクデータ及び必要な制御情報を測定する過程を実行するように送受信部６２０を制御する。すなわち、制御部６１０は、所定の周期で使用可能電力、経路損失、及びダウンリンクチャネル品質の中の少なくとも１つを測定するようにする。また、制御部６１０は、条件１及び条件２の中の少なくとも１つの条件を満足するか否かを判定し、この少なくとも１つの条件を満足する場合には、使用可能電力情報を生成することにより多重化装置６０５に送信する。すなわち、本発明の第１の実施形態に従ってアップリンクデータが送信される場合に、制御部６１０は、アップリンクデータの送信のために測定された使用可能電力に基づいて、条件１及び条件２をすべて満足すると使用可能電力情報を生成する。制御部６１０は、本発明の第２の実施形態に従ってアップリンク送信リソースが割り当てられる通知を制御チャネル処理部６１５から受けた場合に、条件１及び条件２をすべて満足すると使用可能電力情報を生成する。また、制御部６１０は、本発明の第３の実施形態に従って、アップリンク送信リソースが割り当てられる通知を制御チャネル処理部６１５から受けた場合に、条件１を満足すると使用可能電力情報を生成した後に、さらに条件２を満足するか否かを判定する。

多重化装置６０５は、上位レイヤーで受信されたアップリンクデータ及び制御部６１０で生成された使用可能電力情報を多重化する。すなわち、多重化装置６０５は、制御部６１０で生成された使用可能電力情報を含むアップリンクデータを生成する。

送受信部６２０は、無線チャネルを介してアップリンクデータを送受信する、又は制御情報を送受信する。

制御チャネル処理部６１５は、送受信部６２０が受信したダウンリンク制御チャネル（例えば、アップリンク送信リソース割り当て情報が提供されるチャネル）を監視し、アップリンク送信リソースが割り当てられる場合には、これを制御部６１０に通知する。

以上、本発明を具体的な実施形態を参照して詳細に説明してきたが、本発明の範囲及び趣旨を逸脱することなく様々な変更が可能であるということは、当業者には明らかであり、本発明の範囲は、上述の実施形態に限定されるべきではなく、特許請求の範囲の記載及びこれと均等なものの範囲内で定められるべきである。

２０５ 使用可能電力情報、使用可能電力領域、及び領域別変化基準値を認識するステップ
２１０ 使用可能電力情報を生成して送信するステップ
２１５ 報告された使用可能電力が属している領域を確認するステップ
２２０ 使用可能電力を持続的に測定するステップ
２２５ 現在の使用可能電力と報告された使用可能電力との差の値が領域ｋの変化基準値より大きいか否かを検査するステップ
２３０ 条件１を満足したものと判定するステップ
２３５ 条件１を満足しないものと判定するステップ

Claims (12)

1. 移動通信システムにおける端末の使用可能電力情報を送信する方法であって、
   端末がアップリンク送信リソースが割り当てられる通知を受信するステップと、
   前記端末が前記割り当てられたアップリンク送信リソースを有しているとき、経路損失が最後の使用可能電力情報を送信した後から基準値以上変化したかを前記端末によって判断するステップと、
   前記端末によって前記経路損失が前記基準値以上変化したと前記判断された場合に、使用可能電力情報を取得し、前記使用可能電力情報を含むアップリンクパケットを生成し、前記割り当てられたアップリンク送信リソースを使用して前記アップリンクパケットを送信するステップと
   を含むことを特徴とする方法。
2. 前記アップリンクパケットは、
   上位レイヤーから提供されたアップリンクデータを前記使用可能電力情報と多重化することにより生成されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記使用可能電力情報は、下記の数式のように求められることを特徴とする請求項１に記載の方法。
   ＰｏｗｅｒＨｅａｄｒｏｏｍ＝１０１ｏｇ_１０（Ｐ_ＭＡＸ）−１０ｌｏｇ_１０（Ｐ_{ＲＥＱＵＩＲＥＤ}）
   Ｐ_{ＲＥＱＵＩＲＥＤ}＝１０ ｌｏｇ ｎ＋Ｐｏ＋α×ＰＬ＋ｄｅｌｔａ＿ｍｃｓ＋ｆ（ｄｅｌｔａ＿ｉ）
   ここで、Ｐ_ＭＡＸは、前記端末の最大送信出力であり、Ｐ _{ＲＥＱＵＩＲＥＤ} は、任意の変調符号化方式（ＭＣＳ）レベルを適用し、任意のｎ個のリソースブロック（ＲＢ）でデータを送信する際に要求される送信出力であり、Ｐｏ及びαは、前記端末に格納されているか又は呼設定過程で基地局によりシグナリングされる正の実数であり、ＰＬは、前記端末が測定する前記経路損失であり、ｄｅｌｔａ＿ｍｃｓは、変調符号化方式（ＭＣＳ）レベル別に予め定められた任意の整数値であり、ｆ（ｄｅｌｔａ＿ｉ）は、前記端末が現在の時点まで命令を受けたアップリンク送信出力に対する調整命令を所定の関数ｆ（）に入力することにより得られる値である。
4. 移動通信システムにおいて使用可能電力情報を送信する端末装置であって、
   端末がアップリンク送信リソースが割り当てられる通知を受信し、前記端末が前記割り当てられたアップリンク送信リソースを有しているとき、経路損失が最後の使用可能電力情報を送信した後から基準値以上変化したかを判断し、前記経路損失が前記基準値以上変化したと判断された場合に、使用可能電力情報を取得する制御部と、
   前記取得された使用可能電力情報を含むアップリンクパケットを生成する多重化部と、
   前記割り当てられたアップリンク送信リソースを使用して前記アップリンクパケットを送信する送受信部とを含むことを特徴とする端末装置。
5. 前記アップリンクパケットは、
   上位レイヤーから提供されたアップリンクデータを前記使用可能電力情報と多重化することにより生成されることを特徴とする請求項４に記載の端末装置。
6. 前記使用可能電力情報は、下記の数式のように求められることを特徴とする請求項４に記載の端末装置。
   ＰｏｗｅｒＨｅａｄｒｏｏｍ＝１０１ｏｇ_１０（Ｐ_ＭＡＸ）−１０ｌｏｇ_１０（Ｐ_{ＲＥＱＵＩＲＥＤ}）
   Ｐ_{ＲＥＱＵＩＲＥＤ}＝１０ ｌｏｇ ｎ＋Ｐｏ＋α×ＰＬ＋ｄｅｌｔａ＿ｍｃｓ＋ｆ（ｄｅｌｔａ＿ｉ）
   ここで、Ｐ_ＭＡＸは、前記端末の最大送信出力であり、Ｐ _{ＲＥＱＵＩＲＥＤ} は、任意の変調符号化方式（ＭＣＳ）レベルを適用し、任意のｎ個のリソースブロック（ＲＢ）でデータを送信する際に要求される送信出力であり、Ｐｏ及びαは、前記端末に格納されているか又は呼設定過程で基地局によりシグナリングされる正の実数であり、ＰＬは、前記端末が測定する前記経路損失であり、ｄｅｌｔａ＿ｍｃｓは、変調符号化方式（ＭＣＳ）レベル別に予め定められた任意の整数値であり、ｆ（ｄｅｌｔａ＿ｉ）は、前記端末が現在の時点まで命令を受けたアップリンク送信出力に対する調整命令を所定の関数ｆ（）に入力することにより得られる値である。
7. 基地局と端末とを有する移動通信システムにおける端末が使用可能電力情報を送信して前記使用可能電力情報を基地局が受信する方法であって、
   端末の使用可能電力情報を基地局が受信するステップと、
   前記使用可能電力情報に基づいて端末へのアップリンク送信リソースの割り当てを基地局が実行するステップとを有し、
   前記使用可能電力情報は、アップリンクパケットに含まれて受信され、
   前記使用可能電力情報は、
   前記端末がアップリンク送信リソースが割り当てられる通知を受信し、前記端末が前記割り当てられたアップリンク送信リソースを有しているとき、経路損失が最後の使用可能電力情報を送信した後から基準値以上変化したかを前記端末が判断し、前記端末によって前記経路損失が前記基準値以上変化したと判断された場合に前記端末が前記使用可能電力情報を取得し前記アップリンクパケットに含められることを特徴とする方法。
8. 前記アップリンクパケットは、
   上位レイヤーから提供されたアップリンクデータを前記使用可能電力情報と多重化することにより生成されることを特徴とする請求項７に記載の方法。
9. 前記使用可能電力情報は、下記の数式のように求められることを特徴とする請求項７に記載の方法。
   ＰｏｗｅｒＨｅａｄｒｏｏｍ＝１０１ｏｇ_１０（Ｐ_ＭＡＸ）−１０ｌｏｇ_１０（Ｐ_{ＲＥＱＵＩＲＥＤ}）
   Ｐ_{ＲＥＱＵＩＲＥＤ}＝１０ ｌｏｇ ｎ＋Ｐｏ＋α×ＰＬ＋ｄｅｌｔａ＿ｍｃｓ＋ｆ（ｄｅｌｔａ＿ｉ）
   ここで、Ｐ_ＭＡＸは、前記端末の最大送信出力であり、Ｐ _{ＲＥＱＵＩＲＥＤ} は、任意の変調符号化方式（ＭＣＳ）レベルを適用し、任意のｎ個のリソースブロック（ＲＢ）でデータを送信する際に要求される送信出力であり、Ｐｏ及びαは、前記端末に格納されているか又は呼設定過程で基地局によりシグナリングされる正の実数であり、ＰＬは、前記端末が測定する前記経路損失であり、ｄｅｌｔａ＿ｍｃｓは、変調符号化方式（ＭＣＳ）レベル別に予め定められた任意の整数値であり、ｆ（ｄｅｌｔａ＿ｉ）は、前記端末が現在の時点まで命令を受けたアップリンク送信出力に対する調整命令を所定の関数ｆ（）に入力することにより得られる値である。
10. 基地局と端末とを有する移動通信システムであり、かつ、端末が使用可能電力情報を送信して前記使用可能電力情報を基地局が受信する移動通信システムであって、
    前記基地局は、
    端末の使用可能電力情報を受信する受信器と、
    前記使用可能電力情報に基づいて端末へのアップリンク送信リソースの割り当てを実行する制御器とを有し、
    前記使用可能電力情報は、アップリンクパケットに含まれて受信され、
    前記端末は、
    前記端末がアップリンク送信リソースが割り当てられる通知を受信し、前記端末が前記割り当てられたアップリンク送信リソースを有しているとき、経路損失が最後の使用可能電力情報を送信した後から基準値以上変化したかを判断し、前記経路損失が前記基準値以上変化したと判断された場合に、使用可能電力情報を取得する制御部と、
    前記取得された使用可能電力情報を含むアップリンクパケットを生成する多重化部と、
    前記割り当てられたアップリンク送信リソースを使用して前記アップリンクパケットを送信する送受信部とを含む
    ことを特徴とする移動通信システム。
11. 前記アップリンクパケットは、
    上位レイヤーから提供されたアップリンクデータを前記使用可能電力情報と多重化することにより生成されることを特徴とする請求項１０に記載の移動通信システム。
12. 前記使用可能電力情報は、下記の数式のように求められることを特徴とする請求項１０
    に記載の移動通信システム。
    ＰｏｗｅｒＨｅａｄｒｏｏｍ＝１０１ｏｇ_１０（Ｐ_ＭＡＸ）−１０ｌｏｇ_１０（Ｐ_{ＲＥＱＵＩＲＥＤ}）
    Ｐ_{ＲＥＱＵＩＲＥＤ}＝１０ ｌｏｇ ｎ＋Ｐｏ＋α×ＰＬ＋ｄｅｌｔａ＿ｍｃｓ＋ｆ（ｄｅｌｔａ＿ｉ）
    ここで、Ｐ_ＭＡＸは、前記端末の最大送信出力であり、Ｐ _{ＲＥＱＵＩＲＥＤ} は、任意の変調符号化方式（ＭＣＳ）レベルを適用し、任意のｎ個のリソースブロック（ＲＢ）でデータを送信する際に要求される送信出力であり、Ｐｏ及びαは、前記端末に格納されているか又は呼設定過程で基地局によりシグナリングされる正の実数であり、ＰＬは、前記端末が測定する前記経路損失であり、ｄｅｌｔａ＿ｍｃｓは、変調符号化方式（ＭＣＳ）レベル別に予め定められた任意の整数値であり、ｆ（ｄｅｌｔａ＿ｉ）は、前記端末が現在の時点まで命令を受けたアップリンク送信出力に対する調整命令を所定の関数ｆ（）に入力することにより得られる値である。

Images