JP6298329B2 - ユーザ端末、無線基地局および無線通信方法 - Google Patents

Description

本発明は、次世代移動通信システムにおけるユーザ端末、無線基地局および無線通信方法に関する。

ＵＭＴＳ（Universal Mobile Telecommunications System）ネットワークにおいて、さらなる高速データレート、低遅延などを目的としてロングタームエボリューション（ＬＴＥ：Long Term Evolution）が仕様化された（非特許文献１）。

ＬＴＥではマルチアクセス方式として、下り回線（下りリンク）にＯＦＤＭＡ（Orthogonal Frequency Division Multiple Access）をベースとした方式を用い、上り回線（上りリンク）にＳＣ−ＦＤＭＡ（Single Carrier Frequency Division Multiple Access）をベースとした方式を用いている。

ＬＴＥからのさらなる広帯域化および高速化を目的として、たとえばＬＴＥアドバンストまたはＬＴＥエンハンスメントと呼ばれるＬＴＥの後継システムが検討され、ＬＴＥ Ｒｅｌ．１０／１１として仕様化されている。

ＬＴＥ Ｒｅｌ．１０／１１のシステム帯域は、ＬＴＥシステムのシステム帯域を一単位とする少なくとも１つのコンポーネントキャリア（ＣＣ：Component Carrier）を含んでいる。このように、複数のＣＣを集めて広帯域化することをキャリアアグリゲーション（ＣＡ：Carrier Aggregation）という。

ＬＴＥのさらなる後継システムであるＬＴＥ Ｒｅｌ．１２においては、複数のセルが異なる周波数帯（キャリア）で用いられる様々なシナリオが検討されている。複数のセルを形成する無線基地局が実質的に同一の場合には、上述のＣＡを適用可能である。一方、複数のセルを形成する無線基地局が完全に異なる場合には、デュアルコネクティビティ（ＤＣ：Dual Connectivity）を適用することが考えられる。

なお、キャリアアグリゲーション（ＣＡ）はＩｎｔｒａ−ｅＮＢ ＣＡと呼ばれることがあり、デュアルコネクティビティ（ＤＣ）はＩｎｔｅｒ−ｅＮＢ ＣＡと呼ばれることがある。

3GPP TS 36.300 "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA) and Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN); Overall description; Stage 2"

デュアルコネクティビティ（ＤＣ）においては、マスタ基地局ＭｅＮＢ、セカンダリ基地局ＳｅＮＢがそれぞれ独立にスケジューリングし、かつ、２つの基地局は非同期である。したがって、各々の基地局で独立に送信電力を制御した場合、ユーザ端末の送信電力の合計が許容最大送信電力に達するおそれがある。そのため、キャリアアグリゲーション（ＣＡ）の送信電力制御をそのまま適用することができない。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、デュアルコネクティビティ（ＤＣ）における送信電力制御を適切に行うことができるユーザ端末、無線基地局および無線通信方法を提供することを目的とする。

本発明のユーザ端末は、複数のセルグループ（ＣＧ：Cell Group）が設定されるユーザ端末であって、所定のＣＧに対する送信電力が当該所定のＣＧに対して設定されるしきい値に達する場合に、当該所定のＣＧに対する最大送信電力値を制御する制御部と、前記所定のＣＧに対する最大送信電力値の範囲内で送信電力制御された信号を、前記所定のＣＧで送信する送信部と、を有し、前記送信部は、前記所定のＣＧのＰＨ（Power Headroom）を含むＰＨ報告を送信し、前記制御部は、前記所定のＣＧのＰＨを、前記所定のＣＧのサブフレームにおいて他のＣＧのサブフレームと時間的な重複の大きい部分に含まれるタイミングで算出することを特徴とする。

本発明によれば、デュアルコネクティビティ（ＤＣ）における送信電力制御を適切に行うことができる。

キャリアアグリゲーション（ＣＡ）およびデュアルコネクティビティ（ＤＣ）の模式図である。 デュアルコネクティビティ（ＤＣ）におけるセルグループを説明する図である。 キャリアアグリゲーション（ＣＡ）およびデュアルコネクティビティ（ＤＣ）の送信電力制御を説明する図である。 デュアルコネクティビティ（ＤＣ）の送信電力制御における新たな制御信号の例を示す図である。 ランプアップの値を余剰電力に基づいて算出する例を説明する図である。 デュアルコネクティビティ（ＤＣ）が構成された場合の分割点について説明する図である。 マスタ基地局ＭｅＮＢに対するＰＨＲおよびセカンダリ基地局ＳｅＮＢに対するＰＨＲを説明する図である。 キャリアアグリゲーション（ＣＡ）およびデュアルコネクティビティ（ＤＣ）のＰＨＲ計算方法を説明する図である。 本実施の形態に係る無線通信システムの概略構成の一例を示す図である。 本実施の形態に係る無線基地局の全体構成の一例を示す図である。 本実施の形態に係る無線基地局の機能構成の一例を示す図である。 本実施の形態に係るユーザ端末の全体構成の一例を示す図である。 本実施の形態に係るユーザ端末の機能構成の一例を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明において、物理下りリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ：Physical Downlink Control Channel）と記載される場合には、拡張物理下りリンク制御チャネル（ＥＰＤＣＣＨ：Enhanced PDCCH）も含むものとする。

ＬＴＥ−Ａシステムでは、半径数キロメートル程度の広範囲のカバレッジエリアを有するマクロセル内に、半径数十メートル程度の局所的なカバレッジエリアを有するスモールセルが形成されるＨｅｔＮｅｔ（Heterogeneous Network）が検討されている。キャリアアグリゲーション（ＣＡ）およびデュアルコネクティビティ（ＤＣ）は、ＨｅｔＮｅｔ構成に適用する事が可能である。

図１は、キャリアアグリゲーション（ＣＡ）およびデュアルコネクティビティ（ＤＣ）を説明する図である。図１に示す例において、ユーザ端末ＵＥは無線基地局ｅＮＢ１およびｅＮＢ２と通信する。

図１には、物理下り制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）および物理上り制御チャネル（ＰＵＣＣＨ：Physical Uplink Control Channel）を介して送受信される制御信号がそれぞれ示されている。たとえば、ＰＤＣＣＨを介して下りリンク制御情報（ＤＣＩ：Downlink Control Information）が送信される。また、ＰＵＣＣＨを介して上りリンク制御情報（ＵＣＩ：Uplink Control Information）が送信される。

図１Ａは、キャリアアグリゲーション（ＣＡ）に係る無線基地局ｅＮＢ１、ｅＮＢ２およびユーザ端末ＵＥの通信を示している。図１Ａに示す例において、ｅＮＢ１はマクロセルを形成する無線基地局（以下、マクロ基地局という）であり、ｅＮＢ２はスモールセルを形成する無線基地局（以下、スモール基地局という）である。

たとえばスモール基地局は、マクロ基地局に接続するＲＲＨ（Remote Radio Head）のような構成であってもよい。キャリアアグリゲーション（ＣＡ）が適用される場合、１つのスケジューラ（たとえば、マクロ基地局ｅＮＢ１の有するスケジューラ）が複数セルのスケジューリングを行う。

マクロ基地局の有するスケジューラが複数セルのスケジューリングを制御する構成では、各基地局間がたとえば光ファイバのような高速かつ低遅延回線などの理想的バックホール（ideal backhaul）で接続されることが想定される。

図１Ｂは、デュアルコネクティビティ（ＤＣ）に係る無線基地局ｅＮＢ１、ｅＮＢ２およびユーザ端末ＵＥの通信を示している。図１Ｂに示す例において、ｅＮＢ１およびｅＮＢ２はともにマクロ基地局である。

デュアルコネクティビティ（ＤＣ）が適用される場合、複数のスケジューラが独立して設けられ、当該複数のスケジューラ（たとえば、マクロ基地局ｅＮＢ１の有するスケジューラおよびマクロ基地局ｅＮＢ２の有するスケジューラ）がそれぞれの管轄する１つ以上のセルのスケジューリングを制御する。

マクロ基地局ｅＮＢ１の有するスケジューラおよびマクロ基地局ｅＮＢ２の有するスケジューラがそれぞれの管轄する１つ以上のセルのスケジューリングを制御する構成では、各基地局間がたとえばＸ２インタフェースなどの遅延の無視できない非理想的バックホール（non-ideal backhaul）で接続されることが想定される。

図２に示すように、デュアルコネクティビティ（ＤＣ）においては、各無線基地局が、１つまたは複数のセルから構成されるセルグループ（ＣＧ：Cell Group）を設定する。各セルグループ（ＣＧ）は、同一無線基地局が形成する１つ以上のセルまたは送信アンテナ装置、送信局などの同一送信ポイントが形成する１つ以上のセルから構成される。

ＰＣｅｌｌを含むセルグループ（ＣＧ）はマスタセルグループ（ＭＣＧ：Master CG）と呼ばれ、マスタセルグループ（ＭＣＧ）以外のセルグループ（ＣＧ）はセカンダリセルグループ（ＳＣＧ：Secondary CG）と呼ばれる。各セルグループ（ＣＧ）では、２セル以上のキャリアアグリゲーション（ＣＡ）を行うことができる。

マスタセルグループ（ＭＣＧ）が設定される無線基地局はマスタ基地局（ＭｅＮＢ：Master eNB）と呼ばれ、セカンダリセルグループ（ＳＣＧ）が設定される無線基地局はセカンダリ基地局（ＳｅＮＢ：Secondary eNB）と呼ばれる。

マスタセルグループ（ＭＣＧ）およびセカンダリセルグループ（ＳＣＧ）を構成するセルの合計数は、所定値（たとえば、５セル）以下となるように設定される。当該所定値は、あらかじめ定められていてもよいし、無線基地局ｅＮＢおよびユーザ端末ＵＥ間で準静的または動的に設定されてもよい。また、ユーザ端末ＵＥの実装に応じて、設定可能なマスタセルグループ（ＭＣＧ）およびセカンダリセルグループ（ＳＣＧ）を構成するセルの合計値およびセルの組み合わせが、無線基地局ｅＮＢにケーパビリティシグナリングとして通知されてもよい。

図３は、キャリアアグリゲーション（ＣＡ）およびデュアルコネクティビティ（ＤＣ）の送信電力制御（ＴＰＣ：Transmission Power Control）を説明する図である。

従来のＬＴＥ，ＬＴＥ−Ａシステムにおいて、ユーザ端末のコンポーネントキャリア（ＣＣ）あたりの上りリンク信号の送信電力Ｐ_{ＰＵＳＣＨ，ｃ}（ｉ）は、下記式（１）で表される。
P_PUSCH,c(i)=min{P_CMAX,c(i),10log₁₀(M_PUSCH,c(i))+P_{O_PUSCH,c}(j)+α_c(j)・PL_c+Δ_TF,c(i)+f_c(i)}[dBm]
（１）

ここで、Ｐ_{ＣＭＡＸ，ｃ}（ｉ）はユーザ端末のコンポーネントキャリア（ＣＣ）あたりの最大送信電力であり、Ｍ_{ＰＵＳＣＨ，ｃ}（ｉ）はＰＵＳＣＨ（Physical Uplink Shared Channel）のリソースブロック数であり、Ｐ_{Ｏ＿ＰＵＳＣＨ，ｃ}（ｊ）は基地局より通知される送信電力オフセットに関するパラメータであり、αは基地局より指定されるフラクショナルＴＰＣ（Transmission Power Control）の傾斜パラメータであり、ＰＬ_ｃは伝搬損失（パスロス）であり、Δ_ＴＦ，ｃ（ｉ）は変調方式および符号化率に基づく電力オフセット値であり、ｆ_ｃ（ｉ）はＴＰＣコマンドによる補正値である。

ユーザ端末は、上記式（１）に基づいて送信電力を決定する。

ユーザ端末は、基地局に対して、ユーザ端末の余剰送信電力を報告するためのＰＨＲ（Power Headroom Report）をフィードバックする。ＰＨＲは、ユーザ端末の送信電力Ｐ_{ＰＵＳＣＨ}と最大送信電力Ｐ_{ＣＭＡＸ，ｃ}との差分情報であるＰＨと、２ビットのリザーブド（Reserved）領域とを含んで構成される。

上記式（１）に示すように、ユーザ端末の送信電力Ｐ_{ＰＵＳＣＨ}は、下りリンクから推定されるパスロスＰＬ_ｃに基づいて算出される。ユーザ端末は、たとえばパスロスの変化値が所定値より大きい場合に、ＰＨＲを基地局にフィードバックする。

ユーザ端末の余剰送信電力ＰＨ_{ｔｙｐｅ１，ｃ}（ｉ）は、下記式（２）で表される。
PH_type1,c(i)=P_CMAX,c(i)-{10log₁₀(M_PUSCH,c(i))+P_{O_PUSCH,c}(j)+α_c(j)・PL_c+Δ_TF,c(i)+f_c(i)}[dB]
（２）

図３Ａに示すように、キャリアアグリゲーション（ＣＡ）においては、１つの基地局（たとえばマクロ基地局ｅＮＢ１）が２つの基地局のスケジューリングを制御する。すなわち、マクロ基地局ｅＮＢ１は、２つの基地局ｅＮＢ１，ｅＮＢ２に対するユーザ端末の送信電力の合計が許容最大送信電力を超えない範囲で、送信電力を動的に調整するような送信電力制御をすることができる。

一方、デュアルコネクティビティ（ＤＣ）においては、マスタ基地局ＭｅＮＢ、セカンダリ基地局ＳｅＮＢがそれぞれ独立にスケジューリングし、かつ、２つの基地局は非同期である。したがって、各々の基地局で独立に送信電力を制御した場合、ユーザ端末の送信電力の合計が許容最大送信電力に達するおそれがある。そのため、キャリアアグリゲーション（ＣＡ）の送信電力制御をそのまま適用することができない。

デュアルコネクティビティ（ＤＣ）における送信電力制御の最も簡単な解決法として、図３Ｂに示すように、ユーザ端末の送信電力を準静的（semi-static）に分割する方法が挙げられる。この方法によれば、各セルグループ（ＣＧ）に対してしきい値としての最大送信電力Ｐ_ｍ，Ｐ_ｓを設定し、マスタ基地局ＭｅＮＢ、セカンダリ基地局ＳｅＮＢはそれぞれのセルグループに対する最大送信電力Ｐ_ｍ，Ｐ_ｓの範囲内で送信電力制御をすればよい。なお、最大送信電力Ｐ_ｍはマスタ基地局ＭｅＮＢ側の最大送信電力を示す。最大送信電力Ｐ_ｓはセカンダリ基地局ＳｅＮＢ側の最大送信電力を示す。

このようにユーザ端末の送信電力を準静的に分割し、そのしきい値として最大送信電力Ｐ_ｍ，Ｐ_ｓを設定した場合には、「送信電力が最大送信電力に達する」パターンとして３つのパターンが挙げられる。すなわち、マスタ基地局ＭｅＮＢ側の送信電力のみが最大送信電力Ｐ_ｍに達するパターン、セカンダリ基地局ＳｅＮＢ側の送信電力のみが最大送信電力Ｐ_ｓに達するパターン、または、マスタ基地局ＭｅＮＢ側とセカンダリ基地局ＳｅＮＢ側の両方の送信電力がそれぞれ最大送信電力Ｐ_ｍ，Ｐ_ｓに達することにより、総送信電力が最大送信電力Ｐ_ｔ（total）に達するパターンである。

準静的に送信電力を分割する場合、分割損（図３Ｂに示す白い領域）が発生することがある。これにより、送信電力が無駄に余るため、ユーザデータ観点で上りリンクスループットが劣化するという課題が発生する。特に、マスタ基地局ＭｅＮＢ側の送信電力が不足し、ＳＲＢ（Signaling Radio Bearer）が不通となる場合は、ユーザ端末およびネットワーク間の接続性を担保することができないという課題が発生する。

本発明者らは、ユーザ端末の送信電力を準静的に分割する送信電力制御法において、いずれかの基地局側の送信電力がしきい値に達した場合に、ユーザ端末または基地局が必要に応じて柔軟にしきい値を変更する制御を行うことを見出した。この制御では、いずれかの基地局側の送信電力がしきい値に達した時点で、より送信電力を必要とする方に電力を割り当てる。特に、パスロスの急激な変動に追従するためには、ユーザ端末によるしきい値の自律制御が効果的である。

本実施の形態では、ユーザ端末の送信電力を準静的に分割する送信電力制御法において、いずれかの基地局側の送信電力がしきい値に達した場合に、ユーザ端末または基地局が必要に応じて柔軟にしきい値を変更する制御を行う方法について説明する。

ステップ０：マスタ基地局ＭｅＮＢは、ユーザ端末およびセカンダリ基地局ＳｅＮＢに対して、各セルグループ（ＣＧ）に対して設定すべき最大送信電力Ｐ_ｍ，Ｐ_ｓを設定する。ここで、ユーザ端末の最大送信電力Ｐ_ｕｅが２３［ｄＢｍ］である場合には、Ｐ_ｍ+Ｐ_ｓ≦Ｐ_ｕｅ（たとえば２３［ｄＢｍ］）を満たすか、またはＰ_ｍ≦Ｐ_ｕｅかつＰ_ｓ≦Ｐ_ｕｅを満たす。

ステップ１：マスタ基地局ＭｅＮＢおよびセカンダリ基地局ＳｅＮＢは、設定された最大送信電力Ｐ_ｍ，Ｐ_ｓの範囲内で、既存の送信電力制御をする。

ステップ２：ユーザ端末は、マスタ基地局ＭｅＮＢ側の送信電力が最大送信電力Ｐ_ｍに達したことを検出した場合に、マスタ基地局ＭｅＮＢ側により多くの電力を割り当てるため、最大送信電力Ｐ_ｍの値を上げるように制御する。この場合、最大送信電力Ｐ_ｓの値を最大送信電力Ｐ_ｍに併せて下げるように制御することでトータルの最大送信電力を一定としてもよいし、最大送信電力Ｐ_ｓを変更せずにＳｅＮＢ側の送信電力を担保してもよい。

最大送信電力Ｐ_ｍの値を上げる場合には、たとえばランピングを用いることで急激な電力変動を抑える方法を採ることができる。なお、ランピングの所定値はあらかじめユーザ端末にシグナリングされているか暗黙的（implicit）に既知である。このとき、ＴＴＴ（Time To Triger）や保護段数を用いることにより、瞬時的なリソース割り当てや瞬時フェージングによらない送信電力制御を実現できる。

ユーザ端末は、最大送信電力Ｐ_ｍ，Ｐ_ｓの変更を上りリンクで報告する。報告内容は、変更後のＰ_ｍ，Ｐ_ｓに対するＰＨおよび／またはＰ_ｍ，Ｐ_ｓを含んでいてもよい。また、上りリンクグラントを取得できない場合には、スケジューリングリクエストを送信してもよい。この場合、既存のＰＨＲのメカニズムを流用してもよい。

ステップ３：ユーザ端末は、ステップ２の動作によってもマスタ基地局ＭｅＮＢ側の送信電力が最大送信電力Ｐ_ｍに達した状態が解消されない場合には、さらに最大送信電力Ｐ_ｍの値を上げ、ＰＨＲまたはスケジューリングリクエストを送信する。

この場合、セカンダリ基地局ＳｅＮＢ側は次第に送信電力が小さくなるため、上りリンク伝送のための送信電力が不足することが想定される。しかし、セカンダリ基地局ＳｅＮＢは、マスタ基地局ＭｅＮＢからの通知、あるいはＣＱＩ（Channel Quality Indicator）未達に伴う上りリンク同期外れにより、自基地局に送信電力がほぼ割り当てられていないことを把握できる。さらに、ＣＱＩリソースがない場合にも、ＰＨ発生に伴ってスケジューリングリクエストをトリガしておけば、セカンダリセルグループ（ＳＣＧ）でＲＡＣＨ（Random Access Channel）プロブレムが発生する。ＲＡＣＨプロブレムとは、ユーザ端末はＳｃｅｌｌ ＰＨを送信用にスケジューリングリクエストを送信するが、セカンダリ基地局ＳｅＮＢ側の最大送信電力Ｐ_ｓが小さいとＰＲＡＣＨ（Physical Random Access Channel）が届かないことを指す。ＲＡＣＨプロブレムが発生した場合には、マスタ基地局ＭｅＮＢからバックホールを介して、セカンダリ基地局ＳｅＮＢに送信電力がほぼ割り当てられていないことを通知することが可能である。

ステップ４：マスタ基地局ＭｅＮＢ側の送信電力が最大送信電力Ｐ_ｍに達した状態が解消した場合、もしくはマスタ基地局ＭｅＮＢ側にデータがなくなった場合、またはその両方の場合には、セカンダリ基地局ＳｅＮＢ側へ送信電力を割り当てるために、しきい値をの変更をリセットか初期値に近づける。しきい値の変更は、たとえば、ユーザ端末がステップ２における制御をセカンダリ基地局ＳｅＮＢ側にしてもよいし、マスタ基地局ＭｅＮＢが明示して通知してもよい。しかし、ユーザ端末は制御情報の送信タイミングを管理していないため、ユーザ端末がしきい値の変更を自律で行う場合には、ＳＲＢ送信のたびにＰ_ｍブーストをやり直す必要が生じるおそれがある。したがって、しきい値の変更は、マスタ基地局ＭｅＮＢの指示によって行うことが好ましい。

マスタ基地局ＭｅＮＢ側がしきい値の変更を通知する方法としては、ＲＲＣ（Radio Resource Control）、ＭＡＣ（Media Access Control）レイヤまたは物理レイヤによるものがあるが、ある程度ダイナミックな制御ができるようにＭＡＣ ＣＥ（Control Element）を採用することが好ましい。

図４は、上述の送信電力制御における新たな制御信号の例を示す図である。

図４Ａは、ユーザ端末が基地局に、ＰＨＲに加えて、最大送信電力Ｐ_ｍおよびＰ_ｓを報告するための制御信号を示す。このときのＦｕｒｔｈｅｒ ｅｎｈａｎｃｅｄ ＰＨＲ（ＦｅＰＨＲ） ＭＡＣ ＣＥフォーマットは、図４Ａに示すように、既存のＰＨＲ、最大送信電力Ｐ_ｍおよびＰ_ｓを有する。

図４Ｂは、ユーザ端末が基地局に、新たな変数であるランピングインデックスを報告するための制御信号を示す。このときのパワーランピングＭＡＣ ＣＥは、図４Ｂに示すように、ランピングインデックスを有する。ランピングインデックスは、図４Ｂに示すように定義されている。

上述の送信電力制御では、たとえば、マスタ基地局ＭｅＮＢ側の送信電力が最大送信電力Ｐ_ｍに達したことを検出した場合に、マスタ基地局ＭｅＮＢ側により多くの電力を割り当てるため、最大送信電力Ｐ_ｍの値を上げるように制御することを想定している。この場合、マスタ基地局ＭｅＮＢ以外の基地局、たとえばセカンダリ基地局ＳｅＮＢの送信電力がひっ迫するおそれがある。これに対して、自基地局の送信データに余裕がある場合に自基地局の最大送信電力Ｐの上限を下げて、他基地局に電力リソースを譲る機能を備えていてもよい。

上述の送信電力制御のステップ０において、マスタ基地局ＭｅＮＢが、ユーザ端末およびセカンダリ基地局ＳｅＮＢに対して、各セルグループ（ＣＧ）に対して設定すべき最大送信電力Ｐ_ｍ，Ｐ_ｓを設定する方法について説明する。特に、最大送信電力Ｐ_ｍとＰ_ｓとの和がユーザ端末の最大送信電力Ｐ_ｕｅ以下となるように最大送信電力Ｐ_ｍ，Ｐ_ｓを設定する方法について説明する。このときユーザ端末の最大送信電力Ｐ_ｕｅが２３［ｄＢｍ］である場合には、Ｐ_ｍ＋ΣＰ_ｓ≦２３［ｄＢｍ］を満たしてもよいし、Ｐ_ｍ≦Ｐ_ｕｅかつＰ_ｓ≦Ｐ_ｕｅを満たしてもよい。

このとき、ユーザ端末のコンポーネントキャリア（ＣＣ）ごとの最大送信電力であるＰ_{ｃｍａｘ，ｃ}の合計値が、総送信電力であるＰ_ｃｍａｘを超えないように指定をすることにより（ΣＰ_{ｃｍａｘ，ｃ}≦Ｐ_ｃｍａｘ）、最大送信電力Ｐ_ｍ，Ｐ_ｓが制限される。または各々のＰ_{ｃｍａｘ，ｃ}をＰ_ｃｍａｘ以下とすることで電力制御の自由度を増してもよい。

また、上りリンクコンポーネントキャリア（ＣＣ）数に応じてコンポーネントキャリア（ＣＣ）ごとの最大送信電力を変更することにより、最大送信電力Ｐ_ｍ，Ｐ_ｓが制限される。

上記２つの例に関して、コンポーネントキャリア（ＣＣ）数の逆数のオフセット、すなわち、−１０ｌｏｇ_１０（ＣＣ数）［ｄＢ］のオフセットを適用する方法を採ることができる。また、たとえばＰ_ｍ＋ΣＰ_ｓ−Ｐ_ｃｍａｘであらわされる超過分を減算する方法を採ることができる。たとえばＰ_ｓから超過分を減算することでＰ_ｍへのインパクトを小さくする方法を採ってもよいし、超過分をＰ_ｍとＰ_ｓとで等分する方法を採ってもよい。

マスタ基地局ＭｅＮＢは、最大送信電力を基地局ごとに設定することで、基地局ごとにコンポーネントキャリア（ＣＣ）に電力を割り当てる自由度をもたせてもよい。また、マスタ基地局ＭｅＮＢは、最大送信電力をコンポーネントキャリア（ＣＣ）ごとに設定することで、マスタ基地局ＭｅＮＢが一括してコンポーネントキャリア（ＣＣ）ごとの電力を集中制御してもよい。

上述の送信電力制御のステップ２および３において、最大送信電力Ｐ_ｍの値を上げるための制御をする条件について説明する。

マスタ基地局ＭｅＮＢの所望送信電力値がパワーリミットとなること、たとえばＰ_{ｃｍａｘ，ｃ}を超えることを条件として、最大送信電力Ｐ_ｍの値を上げるよう制御してもよい。

ユーザ端末の送信電力計算値が基準値を下回ること、たとえばＰ_ｃｍａｘを下回ることを条件として、最大送信電力Ｐ_ｍの値を上げるよう制御してもよい。これは、ユーザ端末の送信電力計算値が基準値を上回る場合には、余剰電力（図３Ｂに示す白い領域）が発生していないため、Ｐ_ｍの増大によりセカンダリ基地局ＳｅＮＢの電力を抑制してしまうためである。

マスタ基地局ＭｅＮＢの送信チャネルによって、最大送信電力Ｐ_ｍの値を上げるよう制御するか否かを判断してもよい。たとえば、マスタ基地局ＭｅＮＢの送信チャネルが、上り制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）、物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）または上りリンク制御情報（ＵＣＩ）を割り当てた上り共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）などの制御情報を含む場合を優先して、最大送信電力Ｐ_ｍの値を上げる制御を許容することにより、最低限の接続性を確保できる。

ベアラ種別（たとえばVoice or Data）を基に、最大送信電力Ｐ_ｍの値を上げるよう制御するか否かを判断してもよい。

送信電力が最大送信電力に達した基地局がマスタ基地局ＭｅＮＢかセカンダリ基地局ＳｅＮＢかで、最大送信電力Ｐ_ｍの値を上げるよう制御するか否かを判断してもよい。たとえば、送信電力が最大送信電力に達した基地局がマスタ基地局ＭｅＮＢであれば最大送信電力Ｐ_ｍの値を上げるよう制御するが、送信電力が最大送信電力に達した基地局がセカンダリ基地局ＳｅＮＢであればマスタ基地局ＭｅＮＢの領域を侵してまで最大送信電力Ｐ_ｓの値を上げる制御はしない。また、コンポーネントキャリア（ＣＣ）ごとに最大送信電力Ｐｍの値を上げるよう制御するか否か指定可能とすることでより柔軟な電力制御を実現してもよい。

上述の送信電力制御のステップ２および３において、最大送信電力Ｐ_ｍの値の決定方法について説明する。

最大送信電力Ｐ_ｍの値を、マスタ基地局ＭｅＮＢの所望送信電力値とするよう制御してもよい。これにより、マスタ基地局ＭｅＮＢの電力を最優先で確保でき、カバレッジへのインパクトを最低限とすることができる。

ユーザ端末の最大送信可能電力Ｐ_ｔからセカンダリ基地局ＳｅＮＢの送信電力を減算した値を、最大送信電力Ｐ_ｍの値とするよう（またはＰ_ｍの上限とするよう）に制御してもよい。ただし、セカンダリ基地局ＳｅＮＢの送信電力は最大送信電力Ｐ_ｓ以下とする。

最大送信電力Ｐ_ｍを緩やかに増加（ramp up）（accumulate型）するよう制御してもよい。これにより、セカンダリ基地局ＳｅＮＢへの急激な伝送品質の低減を抑えつつ、マスタ基地局ＭｅＮＢのカバレッジを担保することが可能となる。ランプアップする電力の値（ramp up step）は、たとえばＲＲＣ（Radio Resource Control）でユーザ端末に通知することができてもよいし、あらかじめ決められた値を適用してもよい。また、ランプアップの値を余剰電力（図３Ｂに示す白い領域）に基づいて算出することができる。具体的には、余剰電力を所定の比率で分割し、ランプアップ可能な電力を算出する（図５参照）。余剰電力すべてを最大送信電力Ｐ_ｍの増加分として使わないため、セカンダリ基地局ＳｅＮＢ側の電力変動により送信電力が最大送信電力Ｐ_ｓに達することを回避することができる。また、マスタ基地局ＭｅＮＢ側とセカンダリ基地局ＳｅＮＢ側の両方の送信電力がそれぞれ最大送信電力Ｐ_ｍ，Ｐ_ｓに達することにより、総送信電力が最大送信電力Ｐ_ｔに達することを回避することができる。

上述の送信電力制御のステップ２および３において、最大送信電力Ｐ_ｍを増加する場合の上限値について説明する。最大送信電力Ｐ_ｍに上限値を設けることにより、セカンダリ基地局ＳｅＮＢの送信品質を担保することができる。

ユーザ端末に対して、最大送信電力Ｐ_ｍとＰ_ｓの両方、またはいずれか一方の上限値を上位レイヤなどでシグナリングしてもよい。最大送信電力Ｐ_ｍの上限値は、絶対値でシグナリングしてもよいし、最大送信電力Ｐ_ｍの初期値からの差分をシグナリングしてもよい。または、上限値をユーザ端末の最大送信可能電力と定めてもよい。

最大送信電力Ｐ_ｍの上限値を、最大送信電力Ｐ_ｍの初期値から一定の差分（たとえば３［ｄＢ］）と定めてもよい。この場合には、上記シグナリングオーバーヘッドが不要となる。

最大送信電力Ｐ_ｍの上限値を、セカンダリ基地局ＳｅＮＢ側の電力を考慮して定めてもよい。たとえば、セカンダリ基地局ＳｅＮＢに対してＰＵＣＣＨを送信するリソースだけは確保するなど、一定数のリソースブロック用の送信電力を残して最大送信電力Ｐ_ｍの上限値を定める。

あるいは、最大送信電力Ｐ_ｍの上限値を特に設けないこととしてもよい。すなわち、マスタ基地局ＭｅＮＢ側の電力を最優先して、ユーザ端末の最大送信電力（たとえばＰ_ｃｍａｘ）を最大送信電力Ｐ_ｍの上限値としてもよい。

上述の送信電力制御のステップ２および３において、最大送信電力Ｐ_ｍとＰ_ｓの両方、またはいずれか一方を変更したことをネットワークに通知する方法について説明する。ユーザ端末の送信電力の余力または送信電力そのものをネットワーク、特にセカンダリ基地局ＳｅＮＢ側が把握できないと、セカンダリ基地局ＳｅＮＢにおけるスケジューリングや電力制御などに不都合が生じるおそれがある。

最大送信電力を増大したことをネットワークに通知する情報は、既存のＰＨＲを流用してもよい。

既存のＰＨＲはコンポーネントキャリア（ＣＣ）ごとに規定されているが、ここでは総送信電力（Ｐ_ｃｍａｘ）からのＨＲを通知してもよい。最大送信電力Ｐ_ｍを増大する際には、他基地局、他セルグループ（ＣＧ）または他コンポーネントキャリア（ＣＣ）を含めた余剰電力を知る必要があるためである。また、上記ＨＲをセルグループ（ＣＧ）ごとに通知することにより、基地局ごとに自律分散的に電力制御を行うことができ、通知信号のオーバヘッドを削減することができる。

最大送信電力Ｐ_ｍを増大したことをネットワークに通知する情報として、ランプアップ値またはその累積値を基地局に通知してもよい。特に、上り信号送信時に送信信号に合わせたランプアップ値をピギーバックすることにより、遅延のない通知を実現できる。ランプアップ値の通知には、図４Ｂに示すランピングインデックスを用いることができる。図４Ｂに示すランピングインデックスには負の値が存在するが、負の値を含めることにより、トラフィックなどの通信状況を考慮して他基地局へ電力リソースを譲ることができる。この場合、各基地局に対する譲り合い電力の合計値は０となるべきなので、Ｐ_ｍ−Δ＝Ｐ_ｓ´と定義してもよい。なお、Ｐ_ｓ´はランプアップ処理後の最大送信電力Ｐ_ｓの値を示す。たとえば、ランピングインデックスが“０”の場合、最大送信電力Ｐ_ｍは−３［ｄＢ］され、ランプアップ処理後の最大送信電力Ｐ_ｓ´は+３［ｄＢ］される。

図４Ｂに示すランピングインデックスには、Δ＝−３，−１と複数の負の値が含まれているが、ランピングなし、または、ランピング値は負という情報を含めることにより、制御ビット数を抑えることができる。Δが０または負の値の場合は他セルへのインパクトが小さいためである。

最大送信電力Ｐ_ｍを増大したことをネットワークに通知する情報として、たとえば前ＴＴＩ（Transmission Time Interval）と当該ＴＴＩとの差分を通知してもよい。この場合には、シグナリングビット数を削減することができる。

最大送信電力Ｐ_ｍを増大したことをネットワークに通知する物理チャネルの例としては、ＭＡＣ ＣＥやＰＵＳＣＨなどが挙げられる。あるいは、データ信号にピギーバックしてもよい。また、ＰＲＡＣＨやＤ２Ｄ（Device to Device）信号を用いて、ユーザ端末判断で最大送信電力Ｐ_ｍを増大したことをネットワークに通知してもよい。ＰＲＡＣＨやＤ２Ｄ信号を用いることにより、セカンダリ基地局ＳｅＮＢに直接情報を通知することも可能となる。

最大送信電力Ｐ_ｍを増大したことの通知先としては、メイン制御局であるマスタ基地局ＭｅＮＢが挙げられる。また、マスタ基地局ＭｅＮＢ側の最大送信電力Ｐ_ｍを増大することでスケジューリングや電力制御の制限を受けるのはセカンダリ基地局ＳｅＮＢであることから、最大送信電力Ｐ_ｍを増大したことの通知先としては、セカンダリ基地局ＳｅＮＢが挙げられる。最大送信電力Ｐ_ｍを増大したことを直接セカンダリ基地局ＳｅＮＢに通知することにより、情報を低遅延で通知することができる。

あるいは、最大送信電力Ｐ_ｍを増大したことを、マスタ基地局ＭｅＮＢおよびセカンダリ基地局ＳｅＮＢの双方に通知することができる。この場合には、上述の効果を得ることができるほか、双方が情報を共有することで連携が実現できる。

上述の送信電力制御のステップ４において、セカンダリ基地局ＳｅＮＢ側の最大送信電力Ｐ_ｓの値が低くなりすぎた場合、セカンダリ基地局ＳｅＮＢの通信品質が著しく低下する危険性がある。これに対して、マスタ基地局ＭｅＮＢの送信するデータが、低優先の場合と高優先の場合とで２種類の最大送信電力Ｐ_ｍを定めておき、データに応じて最大送信電力Ｐ_ｍを変更する制御をしてもよい。なお、マスタ基地局ＭｅＮＢの送信する低優先のデータとは、たとえばＵＣＩが割り当てられていないＰＵＳＣＨを指し、高優先のデータとはそれ以外のデータを指す。

上述の送信電力制御のステップ４において、最大送信電力Ｐ_ｍをリセットする方法について説明する。

マスタ基地局ＭｅＮＢに大電力が必要なくなった場合には、マスタ基地局ＭｅＮＢ側の送信電力が最大送信電力Ｐ_ｍに達することが解消されるため、最大送信電力Ｐ_ｍを初期値にすることとしてもよい。

セカンダリ基地局ＳｅＮＢの電力が不足した場合には、マスタ基地局ＭｅＮＢ側の最大送信電力Ｐ_ｍを初期値にすることとしてもよい。または、最大送信電力Ｐ_ｍに対して、一定数のリソースブロック、たとえばＰＵＣＣＨ、ＰＲＡＣＨまたは音声データ用のリソースを確保した上で、最大送信電力Ｐ_ｍを削減することとしてもよい。

最大送信電力Ｐ_ｍの制御後、一定時間が経過した場合には、伝搬状態やトラフィックが異なる可能性が高いため、タイマで最大送信電力Ｐ_ｍを初期値にリセットすることとしてもよい。

ＤｅａｃｔｉｖａｔｉｏｎやＲＡＣＨ送信タイミングで最大送信電力Ｐ_ｍを初期値にリセットすることとしてもよい。

本実施の形態においては、マスタ基地局ＭｅＮＢ側の送信電力が最大送信電力Ｐ_ｍに達したことを検出した場合に、最大送信電力Ｐ_ｍの値を上げるように制御する構成について説明したが、これに限られず、セカンダリ基地局ＳｅＮＢ側の送信電力が最大送信電力Ｐ_ｓに達したことを検出した場合に、最大送信電力Ｐ_ｓの値を上げるように制御する構成であってもよい。または、マスタ基地局ＭｅＮＢ、セカンダリ基地局ＳｅＮＢの分類によらず、基地局ごとに最大送信電力の増大の可否を指定する構成であってもよい。

本実施の形態においては、ユーザ端末が、マスタ基地局ＭｅＮＢおよびセカンダリ基地局ＳｅＮＢのそれぞれ１つと通信する構成について示したが、これに限られず、たとえばユーザ端末はマスタ基地局ＭｅＮＢと、複数のセカンダリ基地局ＳｅＮＢと通信する構成であってもよい。

本実施の形態においては、マスタ基地局ＭｅＮＢ、セカンダリ基地局ＳｅＮＢの分類で送信電力制御を行う構成を示したが、これに限られず、たとえばコンポーネントキャリア（ＣＣ）ごとやセルグループ（ＣＧ）ごとに送信電力制御を行う構成であってもよい。

ユーザ端末とマスタ基地局ＭｅＮＢとが接続している状態で（図６Ａ参照）、デュアルコネクティビティ（ＤＣ）が構成されると、ユーザ端末はセカンダリ基地局ＳｅＮＢの設定をトリガとして、マスタ基地局ＭｅＮＢにＰＨＲを送信する。マスタ基地局ＭｅＮＢは、ユーザ端末から送信されたＰＨＲに基づいて、セカンダリ基地局ＳｅＮＢに割り振る電力および分割点（split-point）を決める（図６Ｂ参照）。

ただし、この場合には、分割点の最適化および追従（adjustment）が必要となる。マスタ基地局ＭｅＮＢは、ユーザ端末からのＰＨＲに基づいて分割点を調整する。ユーザ端末は、マスタ基地局ＭｅＮＢに対するＰＨＲとしてマスタセルグループ（ＭＣＧ）の実ＰＨＲおよびセカンダリセルグループ（ＳＣＧ）の仮想ＰＨＲを報告する（図７参照）。ユーザ端末は、セカンダリ基地局ＳｅＮＢに対するＰＨＲとしてマスタセルグループ（ＭＣＧ）の仮想ＰＨおよびセカンダリセルグループ（ＳＣＧ）の実ＰＨＲを報告する（図７参照）。

仮想ＰＨＲとは、特定の上りリンク送信があると仮定したときのＰＨＲを指す。ここで、特定の上りリンク送信とは特定数のリソースブロック数を想定したＰＵＳＣＨ送信であってもよい。したがって、実際の上りリンク割り当てとは無関係に決まるＰＨＲであり、上述の式（１）におけるパスロスＰＬ_ｃおよびＴＰＣコマンドによる補正値ｆ_ｃ（ｉ）を把握できる。なお、仮想ＰＨＲは、ＰＵＣＣＨ送信を仮定して算出してもよい。ＰＵＣＣＨとＰＵＳＣＨとはＴＰＣコマンドの累積が異なるため、ＰＵＣＣＨ送信を仮定して仮想ＰＨＲを算出することにより、基地局が適切にパスロスおよびＴＰＣコマンドの補正値を把握できる。

セカンダリ基地局ＳｅＮＢの設定を、マスタ基地局ＭｅＮＢにＰＨＲを送信するトリガとすることにより、マスタ基地局ＭｅＮＢが自基地局にどれだけ電力を残しておくべきか把握できる。

セカンダリ基地局ＳｅＮＢの設定をトリガとして送信されるＰＨＲには、セカンダリ基地局ＳｅＮＢの仮想ＰＨＲが含まれていてもよい。この仮想ＰＨＲは、分割点が特定の位置にあると仮定して算出する。これにより、マスタ基地局ＭｅＮＢがセカンダリ基地局ＳｅＮＢ側のパスロスを把握したうえで、セカンダリ基地局ＳｅＮＢに割り振る電力を決定できる。

ユーザ端末は、分割点またはＰ_ｃｍａｘの変更を、マスタ基地局ＭｅＮＢまたはセカンダリ基地局ＳｅＮＢにＰＨＲを送信するトリガとしてもよい。マスタ基地局ＭｅＮＢに送信するＰＨＲには、マスタセルグループ（ＭＣＧ）の実ＰＨとセカンダリセルグループ（ＳＣＧ）の仮想ＰＨの情報が含まれる。セカンダリ基地局ＳｅＮＢに送信するＰＨＲには、セカンダリセルグループ（ＳＣＧ）の実ＰＨとマスタセルグループ（ＭＣＧ）の仮想ＰＨの情報が含まれる。これにより、マスタ基地局ＭｅＮＢが分割点やＰ_ｃｍａｘの変更を一方的に指示する運用であっても、セカンダリ基地局ＳｅＮＢはユーザ端末からのＰＨＲ報告により、その後使える余剰電力を正しく把握することができる。

続いて、ＰＨＲの計算方法について説明する。
デュアルコネクティビティ（ＤＣ）においては、基地局間で送信タイミングが異なるため、どのタイミングでＰＨＲを計算するかに依存してＰＨＲの値が異なる。

図８Ａに示すように、キャリアアグリゲーション（ＣＡ）においては、基地局間で送信タイミングが一致するため、たとえば基地局ｅＮＢ２側の任意のサブフレームに対してＰＨＲを算出する場合、サブフレームの先頭で算出したＰＨＲの値（ＰＨ_１）と、サブフレームの末尾で算出したＰＨＲの値（ＰＨ_２）とは同じ値となる。

図８Ｂに示すように、デュアルコネクティビティ（ＤＣ）においては、基地局間で送信タイミングが異なるため、たとえばセカンダリ基地局ＳｅＮＢ側の任意のサブフレームに対してＰＨＲを算出する場合、サブフレームの先頭で算出したＰＨＲの値（ＰＨ_１）と、サブフレームの末尾で算出したＰＨＲの値（ＰＨ_２）とが異なる値となる。したがって、何らかのルールを規定しなければ、ネットワーク側であいまいさ（Ambiguity）が生じてしまう。

そこで、デュアルコネクティビティ（ＤＣ）においては、サブフレームの先頭タイミングにおいてＰＨＲを算出することをルールとして規定してもよい。すなわち、図８ＢにおけるＰＨ_１をそのサブフレームのＰＨＲの値とする。この場合には、複雑な端末処理を必要としないという利点がある。

また、デュアルコネクティビティ（ＤＣ）においては、サブフレームの末尾タイミングにおいてＰＨＲを算出することをルールとして規定してもよい。すなわち、図８ＢにおけるＰＨ_２をそのサブフレームのＰＨＲの値とする。この場合にも、複雑な端末処理を必要としないという利点がある。

また、デュアルコネクティビティ（ＤＣ）においては、時間的な重複の大きいサブフレームをＰＨＲの算出対象とすることをルールとして規定してもよい。図８Ｂに示す例では、セカンダリ基地局ＳｅＮＢ側の任意のサブフレームに対して、ＰＨＲの値がＰＨ_１となるマスタ基地局ＭｅＮＢ側のサブフレームより、ＰＨＲの値がＰＨ_２となるマスタ基地局ＭｅＮＢ側のサブフレームの方が時間的な重複が大きい。したがって、この例では、ＰＨ_２をセカンダリ基地局ＳｅＮＢ側の任意のサブフレームのＰＨＲの値とする。この場合には、より支配的なサブフレームを考慮することができる。

さらに、デュアルコネクティビティ（ＤＣ）においては、２つの重複サブフレームの平均をとることで、２つのサブフレームを考慮したＰＨＲを算出することをルールとして規定してもよい。この場合、重複区間長に応じた重みづけを行うことにより、より厳密なＰＨＲを算出することができる。図８Ｂに示す例では、セカンダリ基地局ＳｅＮＢ側の任意のサブフレームに対して、ＰＨＲの値がＰＨ_１となるマスタ基地局ＭｅＮＢ側のサブフレームとＰＨＲの値がＰＨ_２となるマスタ基地局ＭｅＮＢ側のサブフレームとが１：２の比率で重複しているので、これを考慮したＰＨ_１とＰＨ_２との加重平均をセカンダリ基地局ＳｅＮＢ側の任意のサブフレームのＰＨＲの値とする。

（無線通信システムの構成）
以下、本実施の形態に係る無線通信システムの構成について説明する。この無線通信システムでは、上述の送信電力制御を行う無線通信方法が適用される。

図９は、本実施の形態に係る無線通信システムの一例を示す概略構成図である。図９に示すように、無線通信システム１は、複数の無線基地局１０（１１および１２）と、各無線基地局１０によって形成されるセル内にあり、各無線基地局１０と通信可能に構成された複数のユーザ端末２０と、を備えている。無線基地局１０は、それぞれ上位局装置３０に接続され、上位局装置３０を介してコアネットワーク４０に接続される。

図９において、無線基地局１１は、たとえば相対的に広いカバレッジを有するマクロ基地局で構成され、マクロセルＣ１を形成する。無線基地局１２は、局所的なカバレッジを有するスモール基地局で構成され、スモールセルＣ２を形成する。なお、無線基地局１１および１２の数は、図９に示す数に限られない。

マクロセルＣ１およびスモールセルＣ２では、同一の周波数帯が用いられてもよいし、異なる周波数帯が用いられてもよい。また、無線基地局１１および１２は、基地局間インタフェース（たとえば、光ファイバ、Ｘ２インタフェース）を介して互いに接続される。

無線基地局１１と無線基地局１２との間、無線基地局１１と他の無線基地局１１との間または無線基地局１２と他の無線基地局１２との間では、デュアルコネクティビティ（ＤＣ）またはキャリアアグリゲーション（ＣＡ）が適用される。

ユーザ端末２０は、ＬＴＥ、ＬＴＥ−Ａなどの各種通信方式に対応した端末であり、移動通信端末だけでなく固定通信端末を含んでいてもよい。ユーザ端末２０は、無線基地局１０を経由して他のユーザ端末２０と通信を実行できる。

上位局装置３０には、たとえば、アクセスゲートウェイ装置、無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）、モビリティマネジメントエンティティ（ＭＭＥ）等が含まれるが、これに限定されるものではない。

無線通信システム１では、下りリンクのチャネルとして、各ユーザ端末２０で共有される下り共有チャネル（ＰＤＳＣＨ：Physical Downlink Shared Channel）、下り制御チャネル（ＰＤＣＣＨ：Physical Downlink Control Channel、ＥＰＤＣＣＨ：Enhanced Physical Downlink Control Channel）、報知チャネル（ＰＢＣＨ）などが用いられる。ＰＤＳＣＨにより、ユーザデータや上位レイヤ制御情報、所定のＳＩＢ（System Information Block）が伝送される。ＰＤＣＣＨ、ＥＰＤＣＣＨにより、下り制御情報（ＤＣＩ）が伝送される。

無線通信システム１では、上りリンクのチャネルとして、各ユーザ端末２０で共有される上り共有チャネル（ＰＵＳＣＨ：Physical Uplink Shared Channel）、上り制御チャネル（ＰＵＣＣＨ：Physical Uplink Control Channel）などが用いられる。ＰＵＳＣＨにより、ユーザデータや上位レイヤ制御情報が伝送される。

図１０は、本実施の形態に係る無線基地局１０の全体構成図である。図１０に示すように、無線基地局１０は、ＭＩＭＯ伝送のための複数の送受信アンテナ１０１と、アンプ部１０２と、送受信部１０３と、ベースバンド信号処理部１０４と、呼処理部１０５と、インターフェース部１０６とを備えている。

下りリンクにより無線基地局１０からユーザ端末２０に送信されるユーザデータは、上位局装置３０からインターフェース部１０６を介してベースバンド信号処理部１０４に入力される。

ベースバンド信号処理部１０４では、ＰＤＣＰレイヤの処理、ユーザデータの分割・結合、ＲＬＣ（Radio Link Control）再送制御の送信処理などのＲＬＣレイヤの送信処理、ＭＡＣ（Medium Access Control）再送制御、たとえば、ＨＡＲＱの送信処理、スケジューリング、伝送フォーマット選択、チャネル符号化、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ：Inverse Fast Fourier Transform）処理、プリコーディング処理が行われて各送受信部１０３に転送される。また、下り制御信号に関しても、チャネル符号化や逆高速フーリエ変換等の送信処理が行われて、各送受信部１０３に転送される。

各送受信部１０３は、ベースバンド信号処理部１０４からアンテナごとにプリコーディングして出力された下り信号を無線周波数帯に変換する。アンプ部１０２は、周波数変換された無線周波数信号を増幅して送受信アンテナ１０１により送信する。

一方、上り信号については、各送受信アンテナ１０１で受信された無線周波数信号がそれぞれアンプ部１０２で増幅され、各送受信部１０３で周波数変換されてベースバンド信号に変換され、ベースバンド信号処理部１０４に入力される。

各送受信部１０３は、ユーザ端末に対して各セルグループに対する最大送信電力値Ｐ_ｍ，Ｐ_ｓを送信する。各送受信部１０３は、ユーザ端末から最大送信電力値Ｐ_ｍの変更通知を受信する。

ベースバンド信号処理部１０４では、入力された上り信号に含まれるユーザデータに対して、ＦＦＴ処理、ＩＤＦＴ処理、誤り訂正復号、ＭＡＣ再送制御の受信処理、ＲＬＣレイヤ、ＰＤＣＰレイヤの受信処理がなされ、インターフェース部１０６を介して上位局装置３０に転送される。呼処理部１０５は、通信チャネルの設定や解放などの呼処理や、無線基地局１０の状態管理や、無線リソースの管理を行う。

インターフェース部１０６は、基地局間インターフェース（たとえば、光ファイバ、Ｘ２インターフェース）を介して隣接無線基地局と信号を送受信（バックホールシグナリング）する。あるいは、インターフェース部１０６は、所定のインターフェースを介して、上位局装置３０と信号を送受信する。

図１１は、本実施の形態に係る無線基地局１０が有するベースバンド信号処理部１０４の主な機能構成図である。図１１に示すように、無線基地局１０が有するベースバンド信号処理部１０４は、制御部３０１と、下り制御信号生成部３０２と、下りデータ信号生成部３０３と、マッピング部３０４と、デマッピング部３０５と、チャネル推定部３０６と、上り制御信号復号部３０７と、上りデータ信号復号部３０８と、判定部３０９と、を少なくとも含んで構成されている。

制御部３０１は、ＰＤＳＣＨで送信される下りユーザデータ、ＰＤＣＣＨと拡張ＰＤＣＣＨ（ＥＰＤＣＣＨ）の両方、またはいずれか一方で伝送される下り制御情報、下り参照信号などのスケジューリングを制御する。また、制御部３０１は、ＰＲＡＣＨで伝送されるＲＡプリアンブル、ＰＵＳＣＨで伝送される上りデータ、ＰＵＣＣＨまたはＰＵＳＣＨで伝送される上り制御情報、上り参照信号のスケジューリングの制御（割り当て制御）も行う。上りリンク信号（上り制御信号、上りユーザデータ）の割り当て制御に関する情報は、下り制御信号（ＤＣＩ）を用いてユーザ端末２０に通知される。

制御部３０１は、上位局装置３０からの指示情報や各ユーザ端末２０からのフィードバック情報に基づいて、下りリンク信号および上りリンク信号に対する無線リソースの割り当てを制御する。つまり、制御部３０１は、スケジューラとしての機能を有している。

制御部３０１は、自セルグループに対する最大送信電力値Ｐ_ｍ，Ｐ_ｓの範囲内で送信電力制御を行う。

下り制御信号生成部３０２は、制御部３０１により割り当てが決定された下り制御信号（ＰＤＣＣＨ信号とＥＰＤＣＣＨ信号の両方、またはいずれか一方）を生成する。具体的に、下り制御信号生成部３０２は、制御部３０１からの指示に基づいて、下りリンク信号の割り当て情報を通知する下りリンクアサインメントと、上りリンク信号の割り当て情報を通知する上りリンクグラントを生成する。

下りデータ信号生成部３０３は、制御部３０１によりリソースへの割り当てが決定された下りデータ信号（ＰＤＳＣＨ信号）を生成する。下りデータ信号生成部３０３により生成されるデータ信号には、各ユーザ端末２０からのＣＳＩ等に基づいて決定された符号化率、変調方式に従って符号化処理、変調処理が行われる。

マッピング部３０４は、制御部３０１からの指示に基づいて、下り制御信号生成部３０２で生成された下り制御信号と、下りデータ信号生成部３０３で生成された下りデータ信号の無線リソースへの割り当てを制御する。

デマッピング部３０５は、ユーザ端末２０から送信された上りリンク信号をデマッピングして、上りリンク信号を分離する。チャネル推定部３０６は、デマッピング部３０５で分離された受信信号に含まれる参照信号からチャネル状態を推定し、推定したチャネル状態を上り制御信号復号部３０７、上りデータ信号復号部３０８に出力する。

上り制御信号復号部３０７は、上り制御チャネル（ＰＲＡＣＨ，ＰＵＣＣＨ）でユーザ端末から送信されたフィードバック信号（送達確認信号等）を復号し、制御部３０１へ出力する。上りデータ信号復号部３０８は、上り共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）でユーザ端末から送信された上りデータ信号を復号し、判定部３０９へ出力する。判定部３０９は、上りデータ信号復号部３０８の復号結果に基づいて、再送制御判定（Ａ／Ｎ判定）を行うとともに結果を制御部３０１に出力する。

図１２は、本実施の形態に係るユーザ端末２０の全体構成図である。図１２に示すように、ユーザ端末２０は、ＭＩＭＯ伝送のための複数の送受信アンテナ２０１と、アンプ部２０２と、送受信部（受信部）２０３と、ベースバンド信号処理部２０４と、アプリケーション部２０５と、を備えている。

下りリンクのデータについては、複数の送受信アンテナ２０１で受信された無線周波数信号がそれぞれアンプ部２０２で増幅され、送受信部２０３で周波数変換されてベースバンド信号に変換される。このベースバンド信号は、ベースバンド信号処理部２０４でＦＦＴ処理や、誤り訂正復号、再送制御の受信処理などがなされる。この下りリンクのデータのうち、下りリンクのユーザデータは、アプリケーション部２０５に転送される。アプリケーション部２０５は、物理レイヤやＭＡＣレイヤより上位のレイヤに関する処理などを行う。また、下りリンクのデータのうち、報知情報もアプリケーション部２０５に転送される。

一方、上りリンクのユーザデータについては、アプリケーション部２０５からベースバンド信号処理部２０４に入力される。ベースバンド信号処理部２０４では、再送制御（ＨＡＲＱ：Ｈｙｂｒｉｄ ＡＲＱ）の送信処理や、チャネル符号化、プリコーディング、ＤＦＴ処理、ＩＦＦＴ処理などが行われて各送受信部２０３に転送される。送受信部２０３は、ベースバンド信号処理部２０４から出力されたベースバンド信号を無線周波数帯に変換する。その後、アンプ部２０２は、周波数変換された無線周波数信号を増幅して送受信アンテナ２０１により送信する。

送受信部２０３は、マスタ基地局ＭｅＮＢが設定した各セルグループに対して設定すべき最大送信電力Ｐ_ｍ，Ｐ_ｓに関する情報や、最大送信電力Ｐ_ｍの上限値に関する情報を受信する。送受信部２０３は、最大送信電力Ｐ_ｍの増大をネットワークに通知する。

図１３は、ユーザ端末２０が有するベースバンド信号処理部２０４の主な機能構成図である。図１３に示すように、ユーザ端末２０が有するベースバンド信号処理部２０４は、制御部４０１と、上り制御信号生成部４０２と、上りデータ信号生成部４０３と、マッピング部４０４と、デマッピング部４０５と、チャネル推定部４０６と、下り制御信号復号部４０７と、下りデータ信号復号部４０８と、判定部４０９と、を少なくとも含んで構成されている。

制御部４０１は、無線基地局１０から送信された下り制御信号（ＰＤＣＣＨ信号）や、受信したＰＤＳＣＨ信号に対する再送制御判定結果に基づいて、上り制御信号（Ａ／Ｎ信号等）や上りデータ信号の生成を制御する。無線基地局から受信した下り制御信号は下り制御信号復号部４０７から出力され、再送制御判定結果は、判定部４０９から出力される。

制御部４０１は、所定の条件を満たした場合に、マスタセルグループ（ＭＣＧ）に対する最大送信電力値Ｐ_ｍを変更するよう制御する電力制御部として機能する。

上り制御信号生成部４０２は、制御部４０１からの指示に基づいて上り制御信号（送達確認信号やチャネル状態情報（ＣＳＩ）等のフィードバック信号）を生成する。上りデータ信号生成部４０３は、制御部４０１からの指示に基づいて上りデータ信号を生成する。なお、制御部４０１は、無線基地局から通知される下り制御信号に上りリンクグラントが含まれている場合に、上りデータ信号生成部４０３に上りデータ信号の生成を指示する。

マッピング部４０４は、制御部４０１からの指示に基づいて、上り制御信号（送達確認信号等）と、上りデータ信号の無線リソース（ＰＵＣＣＨ、ＰＵＳＣＨ）への割り当てを制御する。

デマッピング部４０５は、無線基地局１０から送信された下りリンク信号をデマッピングして、下りリンク信号を分離する。チャネル推定部４０６は、デマッピング部４０５で分離された受信信号に含まれる参照信号からチャネル状態を推定し、推定したチャネル状態を下り制御信号復号部４０７、下りデータ信号復号部４０８に出力する。

下り制御信号復号部４０７は、下り制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）で送信された下り制御信号（ＰＤＣＣＨ信号）を復号し、スケジューリング情報（上りリソースへの割り当て情報）を制御部４０１へ出力する。また、下り制御信号に送達確認信号をフィードバックするセルに関する情報や、ＲＦ調整の適用有無に関する情報が含まれている場合も、制御部４０１へ出力する。

下りデータ信号復号部４０８は、下り共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）で送信された下りデータ信号を復号し、判定部４０９へ出力する。判定部４０９は、下りデータ信号復号部４０８の復号結果に基づいて、再送制御判定（Ａ／Ｎ判定）を行うとともに、結果を制御部４０１に出力する。

なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、さまざまに変更して実施可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている大きさや形状などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更が可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施可能である。

１…無線通信システム
１０，１１，１２…無線基地局
２０…ユーザ端末
３０…上位局装置
４０…コアネットワーク
１０１…送受信アンテナ
１０２…アンプ部
１０３…送受信部
１０４…ベースバンド信号処理部
１０５…呼処理部
１０６…インターフェース部
２０１…送受信アンテナ
２０２…アンプ部
２０３…送受信部
２０４…ベースバンド信号処理部
２０５…アプリケーション部
３０１…制御部（スケジューラ）
３０２…下り制御信号生成部
３０３…下りデータ信号生成部
３０４…マッピング部
３０５…デマッピング部
３０６…チャネル推定部
３０７…上り制御信号復号部
３０８…上りデータ信号復号部
３０９…判定部
４０１…制御部（電力制御部）
４０２…上り制御信号生成部
４０３…上りデータ信号生成部
４０４…マッピング部
４０５…デマッピング部
４０６…チャネル推定部
４０７…下り制御信号復号部
４０８…下りデータ信号復号部
４０９…判定部

Claims (3)

1. 複数のセルグループ（ＣＧ：Cell Group）が設定されるユーザ端末であって、
   所定のＣＧに対する送信電力が当該所定のＣＧに対して設定されるしきい値に達する場合に、当該所定のＣＧに対する最大送信電力値を制御する制御部と、
   前記所定のＣＧに対する最大送信電力値の範囲内で送信電力制御された信号を、前記所定のＣＧで送信する送信部と、を有し、
   前記送信部は、前記所定のＣＧのＰＨ（Power Headroom）を含むＰＨ報告を送信し、
   前記制御部は、前記所定のＣＧのＰＨを、前記所定のＣＧのサブフレームにおいて他のＣＧのサブフレームと時間的な重複の大きい部分に含まれるタイミングで算出することを特徴とするユーザ端末。
2. 複数のセルグループ（ＣＧ：Cell Group）が設定されるユーザ端末と通信する無線基地局であって、
   前記ユーザ端末において、所定のＣＧに対する送信電力が当該所定のＣＧに対するしきい値に達する場合に、当該所定のＣＧに対する最大送信電力値を制御させるために、前記しきい値を前記ユーザ端末に設定する制御部と、
   前記所定のＣＧに対する最大送信電力値の範囲内で送信電力制御された信号を、前記所定のＣＧで受信する受信部と、を有し、
   前記受信部は、前記所定のＣＧのサブフレームにおいて他のＣＧのサブフレームと時間的な重複の大きい部分に含まれるタイミングで算出された前記所定のＣＧのＰＨ（Power Headroom）を含むＰＨ報告を受信することを特徴とする無線基地局。
3. 複数のセルグループ（ＣＧ：Cell Group）が設定されるユーザ端末の無線通信方法であって、
   所定のＣＧに対する送信電力が当該所定のＣＧに対して設定されるしきい値に達する場合に、当該所定のＣＧに対する最大送信電力値を制御する工程と、
   前記所定のＣＧに対する最大送信電力値の範囲内で送信電力制御された信号を、前記所定のＣＧで送信する工程と、
   前記所定のＣＧのＰＨ（Power Headroom）を含むＰＨ報告を送信する工程と、
   前記所定のＣＧのＰＨを、前記所定のＣＧのサブフレームにおいて他のＣＧのサブフレームと時間的な重複の大きい部分に含まれるタイミングで算出する工程と、を有することを特徴とする無線通信方法。

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