JP6584811B2 - 無線通信システムにおけるパワーヘッドルーム報告方法及び装置 - Google Patents

無線通信システムにおけるパワーヘッドルーム報告方法及び装置 Download PDF

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Description

本発明は、無線通信システムに関し、より詳細には、無線通信システムにおいてキャリア集積（ｃａｒｒｉｅｒ ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ）を支援する端末のパワーヘッドルーム（Ｐｏｗｅｒ Ｈｅａｄｒｏｏｍ；ＰＨ）報告に関する。
もともと移動通信システムは、移動中のユーザに音声通信サービスを提供するために作られた。現在移動通信システムは、移動中のユーザに音声通信サービスはもちろん、データ通信サービスを提供することができる段階に至った。
３ＧＰＰ（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ）の次世代移動通信技術としてＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）に対する標準化が進行されている。ＬＴＥは、高速パケット基盤通信技術であって、既存のデータ伝送率を１００Ｍｂｐｓ（Ｍｅｇａｂｙｔｅｓ／ｓｅｃｏｎｄ）まで向上させたダウンロード速度を提供するものと期待される。高速伝送率を達成するために様々な方案が論議されているが、例えば、ネットワークの構造を簡単にして通信路上のノード数を最小化する方案と、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論議されている。
図１は、ＬＴＥ無線通信システムを示す図である。
ＬＴＥ無線通信システムは、複数の次世代基地局（ＥＮＢ；Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｎｏｄｅ Ｂ）１０５、１１０、１１５、１２０、ＭＭＥ（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｅｎｔｉｔｙ）１２５、サービングゲートウェイ（Ｓ−ＧＷ；Ｓｅｒｖｉｎｇ Ｇａｔｅｗａｙ）１３０を含む。基地局１０５、１１０、１１５、１２０は、サービングゲートウェイ１３０に連結され、ユーザ端末（ＵＥ；Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）１３５がコアネットワークに接続されるようにする。基地局１０５、１１０、１１５、１２０は、ＵＭＴＳ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｓｙｓｔｅｍ）システムの基地局（Ｎｏｄｅ Ｂ）に対応するが、さらに複雑な機能を行う。ＬＴＥシステムにおいて、ＶｏＩＰ（Ｖｏｉｃｅ ｏｖｅｒ Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）のようなリアルタイムサービスを含めてすべてのユーザトラフィックは、共用チャネル（ｓｈａｒｅｄ ｃｈａｎｎｅｌ）を介して提供される。それぞれの基地局１０５、１１０、１１５、１２０は、１つ以上のセルを制御し、ユーザ端末の状態情報収集及びトラフィックスケジューリングを担当する。
最大２０ＭＨｚの伝送帯域幅を支援するために、ＬＴＥは、直交周波数分割多重方式（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ；ＯＦＤＭ）を基本変調方式（ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎｓ ｃｈｅｍｅ）として使用し、また、データ処理量を向上させるために適応変調コーディング（Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｄｉｎｇ；ＡＭＣ）方式を使用する。ＡＭＣは、端末のチャネル状況に合わせてダウンリンク変調及びコーディング方式を変化させる。サービングゲートウェイ１３０は、データベアラー（ｄａｔａ ｂｅａｒｅｒ）を管理し、ＭＭＥ１２５の制御によってデータベアラーを生成するかまたは除去する。ＭＭＥ１２５は、サービングゲートウェイ１３０と通信を行いながら、制御プレーン機能（ｃｏｎｔｒｏｌ ｐｌａｎｅ ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ）を担当する。
図２は、図１のＬＴＥ構造で使用されるユーザプレーンプロトコル積層構造（ｕｓｅｒ ｐｌａｎｅ ｐｒｏｔｏｃｏｌ ｓｔａｃｋ）を示す図である。
移動端末またはユーザ端末２００は、ＰＤＣＰ（Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）階層２０５、ＲＬＣ（Ｒａｄｉｏ Ｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ）階層２１０、ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）階層２１５、ＰＨＹ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ）階層２２０よりなるプロトコル積層構造を有する。基地局２０１は、ＰＤＣＰ階層２４０、ＲＬＣ階層２３５、ＭＡＣ階層２３０、ＰＨＹ階層２２５よりなるプロトコル積層構造を有する。ＰＤＣＰ階層２０５、２４０は、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）ヘッダー圧縮／復元を担当する。ＲＬＣ階層２１０、２３５は、ＰＤＣＰ ＰＤＵ（Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）を伝送のための適切なサイズに再構成し、ＡＲＱ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｒｅｐｅａｔｒｅ Ｑｕｅｓｔ）機能を行う。ＭＡＣ階層２１５、２３０は、様々なＲＬＣ階層装置と連結され、ＲＬＣ ＰＤＵをＭＡＣ ＰＤＵに多重化し、ＭＡＣ ＰＤＵをＲＬＣ ＰＤＵに逆多重化する。ＰＨＹ階層２２０、２２５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シンボルに生成して無線チャネルで伝送するか、または無線チャネルを介して受信したＯＦＤＭシンボルを復調し、チャネルデコーディングし、上位階層に伝達する。プロトコルエンティティ（ｐｒｏｔｏｃｏｌ ｅｎｔｉｔｙ）に入力されるデータ単位をＳＤＵ（Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）、出力されるデータ単位をＰＤＵ（Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）と呼ぶ。
無線通信システムの音声通信サービスは、相対的に小さい帯域幅を必要とする。しかし、データ通信サービスは、伝送処理量を増やすためにデータの量とチャネル状況を考慮して資源を配分しなければならない。したがって、移動通信システムには、使用可能な資源、チャネル状況、伝送データの量などを考慮して資源配分を管理するスケジューラ（ｓｃｈｅｄｕｌｅｒ）が提供される。資源スケジューリングは、ＬＴＥでも同様に要求され、基地局に位置するスケジューラが無線伝送資源を管理するために使用される。
ＩＭＴ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｐｈｏｎｙ）−Ａｄｖａｎｃｅｄの要求条件を満たすために、ＬＴＥの進化した形態としてＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ（ＬＴＥ−Ａ）が考慮されている。ＬＴＥ−Ａには、ＩＭＴ−Ａｄｖａｎｃｅｄ要求条件を満たすためにキャリア集積（Ｃａｒｒｉｅｒ Ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ）のような技術的要素が導入される。キャリア集積は、さらに大きい帯域幅を形成するために多数のキャリアを使用することを言う。これにより、ユーザ端末は、高いデータ伝送率でデータを送受信することができる。
図３は、キャリア集積を支援するＬＴＥ−Ａ無線通信システムを示す概略図である。
基地局３０５は、中心周波数がそれぞれｆ３とｆ１である２つの異なるキャリア３１０、３１５を使用する。従来の無線通信システムでは、ユーザ端末３３０が２つのキャリア３１０、３１５のうち１つだけを使用して基地局３０５と通信する。しかし、キャリア集積を支援するＬＴＥ−Ａシステムは、伝送処理量を増やすために、ユーザ端末３３０が２つのキャリア３１０、３１５の両方を使用する。基地局３０５とユーザ端末３３０間の最大データ伝送率は、集積されるキャリアの数に比例して増加する。
上りリンク伝送（ｕｐｌｉｎｋ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）は、セル相互間干渉（ｉｎｔｅｒ−ｃｅｌｌ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）を誘発するので、ユーザ端末は、所定の関数を利用して上りリンク伝送出力を算出し、算出された上りリンク伝送出力に基づいて上りリンク伝送を制御する。要求される上りリンク伝送出力を計算するときに利用される所定の関数は、配分された伝送資源の量、ＭＣＳ、経路損失値などの変数を使用する。上りリンク伝送出力は、ユーザ端末の最大伝送出力によって制限される。要求上りリンク伝送出力値がユーザ端末の最大伝送出力値より大きければ、ユーザ端末は、最大伝送出力値を使用して上りリンク伝送を行う。しかし、この場合、要求される伝送出力の代わりに最大伝送出力を使用するので、上りリンク伝送品質が悪くなる。したがって、基地局は、要求伝送出力がユーザ端末の最大伝送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。
スケジューリングに使用される経路損失などの一部のパラメーターは、基地局が把握することができないので、ユーザ端末は、必要な場合にパワーヘッドルームレポート（ＰＨＲ；Ｐｏｗｅｒ Ｈｅａｄｒｏｏｍ Ｒｅｐｏｒｔ）を基地局に伝送し、経路損失に対する自分のパワーヘッドルーム（ＰＨ；Ｐｏｗｅｒ Ｈｅａｄｒｏｏｍ）状態を報告する。しかし、従来の上りリンク伝送出力決定手続は、単一の下りリンクキャリア及び単一の上りリンクキャリアに対して行われる。したがって、従来の手続は、キャリア集積を支援するＬＴＥ−Ａシステムに適用することができない。
本発明は、前記問題点及び／または短所を扱うために、そして後述する長所を提供するために創出された。したがって、本発明の一態様は、ユーザ端末が上りリンクキャリアごとに利用可能なパワーヘッドルーム（ＰＨ）を報告することができるようにキャリア集積を支援する無線通信システムに対するパワーヘッドルーム（ＰＨ）報告方法及び装置を提供する。
本発明の一態様によれば、複数の集積された上りリンクキャリアを備えた無線通信システムにおいてユーザ端末のパワーヘッドルーム（ＰＨ）報告方法が提供される。パワーヘッドルーム（ＰＨ）は、パワーヘッドルームレポートがトリガされた上りリンクキャリア（ＰＨＲ−ｔｒｉｇｇｅｒｅｄ ｕｐｌｉｎｋ ｃａｒｒｉｅｒ）に対して計算される。前記パワーヘッドルーム（ＰＨ）と前記パワーヘッドルームレポートがトリガされた上りリンクキャリア（ＰＨＲ−ｔｒｉｇｇｅｒｅｄ ｕｐｌｉｎｋ ｃａｒｒｉｅｒ）の識別子とを含むパワーヘッドルームレポート（ＰＨＲ）が生成される。前記パワーヘッドルームレポート（ＰＨＲ）は、ネットワークに伝送される。
本発明の他の態様によれば、複数の集積された上りリンクキャリアを備えた無線通信システムにおいてユーザ端末のパワーヘッドルーム（ＰＨ）報告方法が提供される。パワーヘッドルーム（ＰＨ）は、パワーヘッドルームレポートがトリガされた上りリンクキャリア（ＰＨＲ−ｔｒｉｇｇｅｒｅｄ ｕｐｌｉｎｋ ｃａｒｒｉｅｒ）に対して計算される。前記パワーヘッドルーム（ＰＨ）を含むパワーヘッドルームレポート（ＰＨＲ）が生成される。前記パワーヘッドルームレポート（ＰＨＲ）は、前記パワーヘッドルームレポートがトリガされた上りリンクキャリア（ＰＨＲ−ｔｒｉｇｇｅｒｅｄ ｕｐｌｉｎｋ ｃａｒｒｉｅｒ）に対応するように構成された複数のパワーヘッドルームレポート伝送上りリンクキャリア（ＰＨＲ−ｔｒａｎｓｍｉｔｔｉｎｇ ｕｐｌｉｎｋ ｃａｒｒｉｅｒ）のうち１つを介してネットワークに伝送される。
本発明のさらに他の態様によれば、複数の集積された上りリンクキャリアを備えた無線通信システムにおいて基地局がユーザ端末のパワーヘッドルーム（ＰＨ）を受信する方法が提供される。上りリンク伝送資源の配分が伝送される。前記パワーヘッドルーム（ＰＨ）とパワーヘッドルームレポートがトリガされた上りリンクキャリア（ＰＨＲ−ｔｒｉｇｇｅｒｅｄ ｕｐｌｉｎｋ ｃａｒｒｉｅｒ）の識別子とを含むパワーヘッドルームレポート（ＰＨＲ）が前記上りリンク伝送資源によって受信される。
本発明のさらに他の態様によれば、複数の集積された上りリンクキャリアを備えた無線通信システムにおいて基地局がユーザ端末のパワーヘッドルーム（ＰＨ）を受信する方法が提供される。キャリア設定メッセージは、前記ユーザ端末に伝送される。前記複数の集積された上りリンクキャリアの設定は、パワーヘッドルームレポートが設定された上りリンクキャリア（ＰＨＲ−ｃｏｎｆｉｇｕｒｅｄ ｕｐｌｉｎｋ ｃａｒｒｉｅｒ）と、それぞれパワーヘッドルームレポートが設定された上りリンクキャリア（ＰＨＲ−ｃｏｎｆｉｇｕｒｅｄ ｕｐｌｉｎｋ ｃａｒｒｉｅｒ）に対応する複数のパワーヘッドルームレポート伝送上りリンクキャリア（ＰＨＲ−ｔｒａｎｓｍｉｔｔｉｎｇ ｕｐｌｉｎｋ ｃａｒｒｉｅｒ）を特定する。パワーヘッドルームレポートがトリガされた上りリンクキャリア（ＰＨＲ−ｔｒｉｇｇｅｒｅｄ ｕｐｌｉｎｋ ｃａｒｒｉｅｒ）のパワーヘッドルーム（ＰＨ）は、前記パワーヘッドルームレポートがトリガされた上りリンクキャリア（ＰＨＲ−ｔｒｉｇｇｅｒｅｄ ｕｐｌｉｎｋ ｃａｒｒｉｅｒ）に対応するように設定された前記パワーヘッドルームレポート伝送上りリンクキャリア（ＰＨＲ−ｔｒａｎｓｍｉｔｔｉｎｇ ｕｐｌｉｎｋ ｃａｒｒｉｅｒ）のうち１つを介して受信される。
本発明のさらに他の態様によれば、複数の集積された上りリンクキャリアを備えた無線通信システムのユーザ端末が提供される。前記ユーザ端末は、パワーヘッドルームレポートがトリガされた上りリンクキャリア（ＰＨＲ−ｔｒｉｇｇｅｒｅｄ ｕｐｌｉｎｋ ｃａｒｒｉｅｒ）に対してパワーヘッドルーム（ＰＨ）を計算するパワーヘッドルーム計算部を含む。また、前記ユーザ端末は、前記パワーヘッドルーム（ＰＨ）と前記パワーヘッドルームレポートがトリガされた上りリンクキャリア（ＰＨＲ−ｔｒｉｇｇｅｒｅｄ ｕｐｌｉｎｋ ｃａｒｒｉｅｒ）の識別子とを含むパワーヘッドルームレポート（ＰＨＲ）を生成する制御部を含む。また、前記ユーザ端末は、前記パワーヘッドルームレポート（ＰＨＲ）をネットワークに伝送する送受信機を含む。
さらに、本発明のさらに他の態様によれば、複数の集積された上りリンクキャリアを備えた無線通信システムのユーザ端末が提供される。前記ユーザ端末は、パワーヘッドルームレポートがトリガされた上りリンクキャリア（ＰＨＲ−ｔｒｉｇｇｅｒｅｄ ｕｐｌｉｎｋ ｃａｒｒｉｅｒ）に対してパワーヘッドルーム（ＰＨ）を計算するパワーヘッドルーム計算部を含む。また、前記ユーザ端末は、前記パワーヘッドルーム（ＰＨ）を含むパワーヘッドルームレポート（ＰＨＲ）を生成する制御部を含む。また、前記ユーザ端末は、前記パワーヘッドルームレポートがトリガされた上りリンクキャリア（ＰＨＲ−ｔｒｉｇｇｅｒｅｄ ｕｐｌｉｎｋ ｃａｒｒｉｅｒ）に対応するように構成された複数のパワーヘッドルームレポート伝送上りリンクキャリア（ＰＨＲ−ｔｒａｎｓｍｉｔｔｉｎｇ ｕｐｌｉｎｋ ｃａｒｒｉｅｒ）のうち１つを介して前記パワーヘッドルームレポート（ＰＨＲ）をネットワークに伝送する送受信機を含む。
さらに、本発明のさらに他の態様によれば、複数の集積された上りリンクキャリアを備えた無線通信システムの基地局が提供される。前記基地局は、上りリンク伝送資源の配分を伝送し、前記パワーヘッドルーム（ＰＨ）とパワーヘッドルームレポートがトリガされた上りリンクキャリア（ＰＨＲ−ｔｒｉｇｇｅｒｅｄ ｕｐｌｉｎｋ ｃａｒｒｉｅｒ）の識別子とを含むパワーヘッドルームレポート（ＰＨＲ）を前記上りリンク伝送資源によって受信する送受信機を含む。
本発明のさらに他の態様によれば、複数の集積された上りリンクキャリアを備えた無線通信システムの基地局が提供される。前記基地局は、キャリア設定メッセージを前記ユーザ端末に伝送する送受信機を含む。この際、前記複数の集積された上りリンクキャリアの設定は、パワーヘッドルームレポートが設定された上りリンクキャリア（ＰＨＲ−ｃｏｎｆｉｇｕｒｅｄ ｕｐｌｉｎｋ ｃａｒｒｉｅｒ）と、それぞれパワーヘッドルームレポートが設定された上りリンクキャリア（ＰＨＲ−ｃｏｎｆｉｇｕｒｅｄ ｕｐｌｉｎｋ ｃａｒｒｉｅｒ）に対応する複数のパワーヘッドルームレポート伝送上りリンクキャリア（ＰＨＲ−ｔｒａｎｓｍｉｔｔｉｎｇ ｕｐｌｉｎｋ ｃａｒｒｉｅｒ）を特定する。前記送受信機は、前記パワーヘッドルームレポートがトリガされた上りリンクキャリア（ＰＨＲ−ｔｒｉｇｇｅｒｅｄ ｕｐｌｉｎｋ ｃａｒｒｉｅｒ）に対応するように設定された前記パワーヘッドルームレポート伝送上りリンクキャリア（ＰＨＲ−ｔｒａｎｓｍｉｔｔｉｎｇ ｕｐｌｉｎｋ ｃａｒｒｉｅｒ）のうち１つを介してパワーヘッドルームレポートがトリガされた上りリンクキャリア（ＰＨＲ−ｔｒｉｇｇｅｒｅｄ ｕｐｌｉｎｋ ｃａｒｒｉｅｒ）のパワーヘッドルーム（ＰＨ）を受信する。
本発明によれば、多数のキャリアが集積されるとき、異なるパワーヘッドルームレポート（ＰＨＲ）が異なるキャリアに対して異なる時点にトリガされる。したがって、対応する上りリンクキャリアの経路損失を十分な時間をかけて適切に測定することができる。
ＬＴＥ無線通信システムを示す図である。 図１のＬＴＥ無線通信システム構造で使用されるユーザプレーンプロトコル積層構造を示す図である。 キャリア集積を支援するＬＴＥ−Ａ無線通信システムを示す概略図である。 本発明の実施例によるＬＴＥ−Ａ無線通信システムで隣接する上りリンクキャリアが集積されるときの、パワーヘッドルームレポート（ＰＨＲ）伝送を示す図である。 本発明の第１実施例によるＬＴＥ−Ａ無線通信システムの動作を示す図である。 本発明の第１実施例によるＬＴＥ−Ａ無線通信システムに対するパワーヘッドルーム（ＰＨ）報告方法を示す流れ図である。 本発明の第２実施例によるＬＴＥ−Ａ無線通信システムの動作を示す図である。 本発明の第２実施例によるＬＴＥ−Ａ無線通信システムに対するパワーヘッドルーム（ＰＨ）報告方法を示す流れ図である。 本発明の第３実施例によるＬＴＥ−Ａ無線通信システムの動作を示す図である。 本発明の第３実施例によるＬＴＥ−Ａ無線通信システムに対するパワーヘッドルーム（ＰＨ）報告方法を示す流れ図である。 本発明のさらに他の実施例によるＬＴＥ−Ａ無線通信システムに対するパワーヘッドルーム（ＰＨ）報告方法を示す流れ図である。 本発明の実施例によるパワーヘッドルームレポート（ＰＨＲ）生成及び伝送方法を示す流れ図である。 本発明の実施例によるＬＴＥ−Ａ無線通信システムに対するユーザ端末の構成を示すブロック図である。 本発明の実施例によるＬＴＥ−Ａ無線通信システムに対する基地局の構成を示すブロック図である。
本発明の前記またはその他の態様、特徴、利点は、添付の図面を参照とした以下の説明によってさらに明確になる。
以下、添付の図面を参照して本発明の実施例をより詳細に説明する。添付の図面において同一または類似の構成要素は、それらがたとえ他の図面に示されていても、同一または類似の参照番号により指示される。本技術分野によく知られた構造及びプロセスに関する詳細な説明は、本発明の核心を不明にしないように省略されることができる。
以下の説明と請求項に使用される用語は、それらの辞書的意味に限定されず、ただ発明の明確で且つ一貫した理解を助けるために使用される。したがって、本発明の属する技術分野における通常の技術者なら本発明の実施例に関する以下の説明がただ説明のための目的で提供されるものに過ぎず、請求項及びその均等物により定められた本発明を制限するための目的で提供されるものではないことを理解することができる。
文脈上、明白にそうではない場合を除いて単数の形態は、複数の対象物を含む意味として理解しなければならないし、例えば、「識別子」は、１つまたはそれ以上の識別子を含む。
本発明の実施例は、キャリア集積を支援する無線通信システムにおいてユーザ端末がパワーヘッドルーム（ＰＨ）を報告する方法を提供する。
図４を参照すれば、図面は、本発明の実施例によるＬＴＥ−Ａ無線通信システムにおいて隣接する上りリンクキャリアが集積されるときの、パワーヘッドルームレポート（ＰＨＲ）伝送を示す。
パワーヘッドルーム（ＰＨ）に影響を及ぼす要素としては、配分された伝送資源の量、上りリンク伝送に適用されるＭＣＳレベル、関連した下りリンクキャリアの経路損失、累積出力調整命令、伝送出力制御（ＴＰＣ；Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ）値などがある。これらのうち経路損失と累積出力調整命令値は、上りリンクキャリア別に異なることができるので、キャリア集積モードで動作するユーザ端末が上りリンクキャリアごとにパワーヘッドルームレポート（ＰＨＲ）を伝送することが好ましい。しかし、集積された上りリンクキャリアが隣接している場合には、パワーヘッドルームレポート（ＰＨＲ）を伝送した後、メッセージ中のパワーヘッドルーム（ＰＨ）に基づいて隣接する上りリンクキャリアのパワーヘッドルームを類推することがさらに効率的である。
図４を参照して具体的に説明すれば、１つのユーザ端末に５個のキャリアが集積される。上りリンクキャリアまたはＤＬ ＣＣ（ＤｏｗｎＬｉｎｋ Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ Ｃａｒｒｉｅｒｓ）４０５、４１０と下りリンクキャリアまたはＵＬ ＣＣ（ＵｐＬｉｎｋ Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ Ｃａｒｒｉｅｒｓ）４３０、４３５が８００ＭＨｚ周波数帯域に位置する。上りリンクキャリアまたはＤＬ ＣＣ４１５、４２０、４２５と下りリンクキャリアまたはＵＬ ＣＣ４４０、４４５、４５０が２５００ＭＨｚ周波数帯域に位置する。上りリンクキャリアと下りリンクキャリアの関係は、キャリア集積に関連した制御メッセージを介してユーザ端末に提供される。上りリンクキャリア４３０、４３５のパワーヘッドルーム（ＰＨ）が決定されるとき、類似の経路損失と累積出力調整命令値が使用される。したがって、上りリンクキャリア４３０、４３５のうちいずれか１つに対するパワーヘッドルームレポート（ＰＨＲ）を伝送することが効率的である。残りの上りリンクキャリアのパワーヘッドルーム（ＰＨ）は、伝送されたパワーヘッドルーム（ＰＨ）に基づいて決定される。同様に、同一の２５００ＭＨｚ周波数帯域に位置する上りリンクキャリア４４０、４４５、４５０のパワーヘッドルーム（ＰＨ）は、類似の経路損失と累積出力調整命令値によって決定されるので、３個の上りリンクキャリアのうち１つのパワーヘッドルームレポート（ＰＨＲ）を伝送し、残りの２個の隣接する上りリンクキャリアのパワーヘッドルーム（ＰＨ）は、伝送されたパワーヘッドルームレポート（ＰＨＲ）に基づいて決定することが好ましい。
本発明の第１実施例によれば、最後のパワーヘッドルームレポート（ＰＨＲ）に使用された経路損失値が所定の基準値以上に変更されるか、または最後のパワーヘッドルームレポート（ＰＨＲ）の伝送後に所定時間が経過すれば、パワーヘッドルームレポート（ＰＨＲ）がトリガ（ｔｒｉｇｇｅｒ）される。パワーヘッドルームレポート（ＰＨＲ）がトリガされても、ユーザ端末は、パワーヘッドルームレポート（ＰＨＲ）を直ちに伝送せず、伝送が可能な時点まで待つ。具体的に、ユーザ端末は、上りリンク伝送資源が配分されるまで待つ。パワーヘッドルームレポート（ＰＨＲ）がトリガされた後、ユーザ端末は、一番目の上りリンク伝送でパワーヘッドルームレポート（ＰＨＲ）を伝送する。パワーヘッドルームレポート（ＰＨＲ）は、ＭＡＣ階層の制御情報であり、大きさは８ビットである。パワーヘッドルームレポート（ＰＨＲ）の一番目の２ビットは、使用されず、残りの６ビットは、−２３ｄＢから４０ｄＢ間の範囲のうち１つのパワーヘッドルーム（ＰＨ）を指示する用途に使用される。
前述したように、様々なキャリアが集積された状況で、異なるキャリアに対して異なるパワーヘッドルームレポート（ＰＨＲ）が異なる時点にトリガされる。したがって、特定時点に伝送されたパワーヘッドルームレポート（ＰＨＲ）がどんな上りリンクキャリアに関連しているかを指示する情報が必要である。本発明の第１実施例では、パワーヘッドルームレポート（ＰＨＲ）で使用されない２ビットを上りリンクキャリアの識別子に関する情報として使用する。パワーヘッドルーム（ＰＨ）ＭＡＣ制御要素においてのこのような情報をＰＨＲ識別子（ＰＨ ＲＩＤ）として命名する。
ユーザ端末は、呼設定手続で多数の上りリンクキャリアを集積することができ、集積された上りリンクキャリアの一部に関連したパワーヘッドルームレポート（ＰＨＲ）を伝送することができる。基地局は、上りリンクキャリアにＰＨＲ ＩＤを配分し、これらは、ユーザ端末がパワーヘッドルームレポート（ＰＨＲ）を生成し伝送するときに使用される。
パワーヘッドルームレポート（ＰＨＲ）がトリガされた上りリンクキャリアとＭＡＣ ＰＤＵにパワーヘッドルームレポート（ＰＨＲ）が収納された上りリンクキャリア（すなわちＰＨＲ伝送上りリンクキャリア）が互いに同一であれば、パワーヘッドルーム（ＰＨ）は、パワーヘッドルームレポート（ＰＨＲ）が収納されるＭＡＣ ＰＤＵの伝送に要求される伝送出力と名目上のユーザ端末最大伝送出力との差異値として定義される。
パワーヘッドルームレポート（ＰＨＲ）がトリガされた上りリンクキャリアとＰＨＲ伝送上りリンクキャリアが互いに同一でない場合、ユーザ端末は、パワーヘッドルームレポート（ＰＨＲ）を含むＭＡＣ ＰＤＵが、パワーヘッドルームレポート（ＰＨＲ）がトリガされた上りリンクキャリアで伝送されるものと仮定してパワーヘッドルーム（ＰＨ）を計算する。例えば、第１上りリンクキャリアに対してトリガされたパワーヘッドルームレポート（ＰＨＲ）が第２上りリンクキャリアのＭＡＣ ＰＤＵを介して伝送される場合、パワーヘッドルームレポート（ＰＨＲ）は、ＭＡＣ ＰＤＵが第１上りリンクキャリアで伝送される場合の要求伝送出力（ＰＵＬＴＸ）を基準に算出されたパワーヘッドルーム（ＰＨ）レベルを示す。具体的に、ユーザ端末は、下記の数式１を利用してパワーヘッドルーム（ＰＨ）を算出する。
［数式１］
ＰＨ＝ＰＣＭＡＸ-ＰＵＬＴＸ
ＰＵＬＴＸ＝ｆ１（資源ブロックの数、ＭＣＳレベル、経路損失、累積ＴＰＣ）
本発明の第１実施例において、パワーヘッドルーム（ＰＨ）は、パワーヘッドルームレポート（ＰＨＲ）がトリガされた上りリンクキャリアの経路損失（ＰＬ）と累積ＴＰＣを数式１に入力して算出される。ここで、ｆ１は、要求伝送出力ＰＵＬＴＸを計算する関数であり、入力値の大きさに比例する値を求めるために使用される。ＰＣＭＡＸは、名目上のユーザ端末最大伝送出力である。
図５は、本発明の第１実施例によるＬＴＥ−Ａ無線通信システムの動作を示す図である。ネットワーク５１０は、ユーザ端末５０５にキャリア設定メッセージ５１５を伝送する。キャリア設定メッセージは、下りリンクキャリア（ＤＬ ＣＣ）と上りリンクキャリア（ＵＬ ＣＣ）及び上りリンクキャリアＰＨＲ ＩＤに関する情報を含む。具体的に、キャリア設定メッセージは、ＴＰＣが集積されたＤＬ ＣＣとＵＬ ＣＣに関する情報を含むことができる。ネットワーク５１０は、上りリンクキャリアのうちパワーヘッドルームレポート（ＰＨＲ）を設定する上りリンクキャリアに対して事前にＰＨＲ ＩＤを配分する。キャリア設定メッセージが成功的に受信されれば、ユーザ端末５０５は、ネットワーク５１０でキャリア設定メッセージ５１５に応答してキャリア設定応答５２０を伝送する。また、ユーザ端末５０５は、キャリア設定メッセージに収納された情報によってキャリアを設定する（５２５）。例えば、ユーザ端末５０５は、ＵＬ ＣＣ １、ＵＬ ＣＣ ２、ＵＬ ＣＣ ３、ＵＬ ＣＣ ４、ＵＬ ＣＣ ５を設定し、これらのうちＵＬ ＣＣ １とＵＬ ＣＣ ３は、パワーヘッドルームレポート（ＰＨＲ）のために設定する。また、ユーザ端末５０５は、ＵＬ ＣＣ １にＰＨＲ ＩＤ ０を配分し、ＵＬ ＣＣ ３にＰＨＲ ＩＤ １を配分する。
ＵＬ ＣＣ １に対してパワーヘッドルームレポート（ＰＨＲ）がトリガされれば（５３０）、ユーザ端末５０５は、上りリンク伝送が可能な時点まで待つ。次の上りリンク伝送は、ネットワーク５１０による上りリンクグラント（ｇｒａｎｔ：許可）伝送を介して上りリンク伝送資源が配分されるときに可能になる。ネットワーク５１０は、ＵＬ ＣＣ ４に対して上りリンクグラントを伝送する（５３５）。上りリンクグラントを受信すれば、ユーザ端末５０５は、ＵＬ ＣＣ ４に対するパワーヘッドルームレポート（ＰＨＲ）を生成する（５４０）。生成されたパワーヘッドルームレポート（ＰＨＲ）は、ＵＬ ＣＣ １に配分されたＰＨＲ ＩＤ ０とＵＬ ＣＣ １のパワーヘッドルーム（ＰＨ）が含まれる。ＵＬ ＣＣ １のパワーヘッドルーム（ＰＨ）は、ユーザ端末の最大伝送出力とＵＬ ＣＣ １を介してＭＡＣ ＰＤＵが伝送される場合の要求上りリンク伝送出力との差異値である。具体的に、パワーヘッドルーム（ＰＨ）は、少なくともＭＣＳレベル、ＵＬ ＣＣ １に対応する上りリンクキャリアの経路損失、ＵＬ ＣＣ １の累積ＴＰＣを反映して計算される。ユーザ端末５０５は、ＰＨＲ ＩＤとパワーヘッドルーム（ＰＨ）レベルが含まれたＭＡＣ ＰＤＵをＵＬ ＣＣ ４を介してネットワーク５１０に伝送する（５４５）。
図６は、本発明の第１実施例によるＬＴＥ−Ａ無線通信システムに対するパワーヘッドルーム（ＰＨ）報告方法を示す流れ図である。
６０５段階で、ユーザ端末は、基地局が伝送したキャリア設定メッセージを受信し、キャリア設定メッセージに含まれた情報に基づいて上りリンクキャリアを設定する。具体的に、ユーザ端末は、どんな上りリンクキャリアにパワーヘッドルームレポート（ＰＨＲ）が設定されていて、そのような上りリンクキャリアにどんなＰＨＲ ＩＤが配分されているかをキャリア設定メッセージの情報に基づいて確認する。キャリア設定メッセージを設定するとき、基地局は、類似の経路損失と累積ＴＰＣを有する可能性が高い上りリンクキャリアを示す情報を使用することができる。例えば、図４で説明したように、隣接周波数帯域に位置する上りリンクキャリアのうち１つがパワーヘッドルームレポート（ＰＨＲ）に対するものとして指定されることができる。
上りリンクキャリアを設定した後、６１０段階で、ユーザ端末は、パワーヘッドルームレポート（ＰＨＲ）が設定された上りリンクキャリアに対してパワーヘッドルームレポート（ＰＨＲ）トリガ可否を監視する。例えば、上りリンクキャリアに関連した経路損失の変化が所定の基準値以上なら、当該上りリンクキャリアに対してパワーヘッドルームレポート（ＰＨＲ）がトリガされる。あるいは、当該上りリンクキャリアに対するパワーヘッドルームレポート（ＰＨＲ）が伝送された後、これ以上パワーヘッドルームレポート（ＰＨＲ）が伝送されず、所定の時間が経過すれば、パワーヘッドルームレポート（ＰＨＲ）がトリガされる。６１５段階で、ユーザ端末は、パワーヘッドルームレポート（ＰＨＲ）のトリガ可否を判断する。パワーヘッドルームレポート（ＰＨＲ）がトリガされれば、６２０段階に進行し、トリガされなければ、６１０段階に戻る。６２０段階で、ユーザ端末は、上りリンク伝送が可能になる時点まで待つ。
上りリンク伝送が可能になれば、具体的に、任意の上りリンクキャリアに対する上りリンクグラントが受信されれば、ユーザ端末は、６２５段階に進行し、伝送が許諾されたまたはＰＨＲを伝送する上りリンクキャリアがＰＨＲがトリガされた上りリンクキャリアと同一であるか否かを検査する。もし２つのキャリアが同一であれば、ユーザ端末は、６３５段階に進行し、ＰＨＲがトリガされた上りリンクキャリアのパワーヘッドルーム（ＰＨ）を従来の方式どおり計算する。具体的に、ユーザ端末は、ユーザ端末最大伝送出力から上りリンク要求伝送出力を差し引いた値をパワーヘッドルーム（ＰＨ）として決定する。この際、上りリンク要求伝送出力は、ＰＨＲ伝送上りリンクキャリアの上りリンク要求伝送出力である。例えば、上りリンクグラントが上りリンクキャリアの伝送のために受信されれば、上りリンク伝送出力は、ユーザ端末が受信された上りリンクグラントで指示された伝送資源とＭＣＳレベルを適用してＭＡＣ ＰＤＵを伝送する場合に要求される上りリンク伝送出力である。
もしＰＨＲ伝送上りリンクキャリアとＰＨＲがトリガされた上りリンクキャリアが異なる場合、ユーザ端末は、６３０段階に進行し、ＰＨＲがトリガされた上りリンクキャリアのパワーヘッドルーム（ＰＨ）を計算する。この際、ユーザ端末は、ＰＨＲがトリガされた上りリンクキャリアで上りリンク伝送が行われるものと仮定する。具体的に、ユーザ端末は、ユーザ端末最大伝送出力から伝送出力（パワーヘッドルームレポート（ＰＨＲ）がＭＡＣ ＰＤＵ伝送のために配分された資源と指示されたＭＣＳレベルを適用してＰＨＲがトリガされた上りリンクキャリアに伝送されるときに要求される伝送出力）を差し引いた値をパワーヘッドルーム（ＰＨ）として決定する。パワーヘッドルーム（ＰＨ）は、ＰＨＲがトリガされた上りリンクキャリアに関連した経路損失及び累積ＴＰＣを考慮して計算される。
６３０段階または６３５段階で、パワーヘッドルーム（ＰＨ）を算出した後、ユーザ端末は、６４０段階で、ＰＨＲ ＩＤフィールドとＰＨレベルフィールドを有するパワーヘッドルームレポート（ＰＨＲ）を含むＭＡＣ ＰＤＵを生成し、６４５段階で、ＭＡＣ ＰＤＵを基地局に伝送する。パワーヘッドルームレポート（ＰＨＲ）を伝送した後、プロセスは、６１０段階に戻る。
本発明の第２実施例において、パワーヘッドルームレポート（ＰＨＲ）が伝送される上りリンクキャリア（ＰＨＲ伝送上りリンクキャリア）とパワーヘッドルーム（ＰＨ）が計算される上りリンクキャリア（ＰＨＲ指定上りリンクキャリア）の関係は、あらかじめ設定される。このような関係は、ＰＨＲ ＩＤを挿入するＰＨＲフォーマットの変更なしにＰＨＲ指定上りリンクキャリアの識別を可能にする。例えば、ユーザ端末は、図４に示されたように、ＰＨＲに指定された２個の上りリンクキャリアＵＬ ＣＣ １ ４３０及びＵＬ ＣＣ ３ ４４０を含んで５個の上りリンクキャリアを集積することができる。ＵＬ ＣＣ １ ４３０に対するパワーヘッドルームレポート（ＰＨＲ）は、上りリンクキャリアＵＬ ＣＣ １ ４３０及びＵＬ ＣＣ ２ ４３５のうち１つで伝送されることができ、ＵＬ ＣＣ ３ ４４０に対するパワーヘッドルームレポート（ＰＨＲ）は、上りリンクキャリアＵＬ ＣＣ ３ ４４０、ＵＬ ＣＣ ４ ４４５、ＵＬ ＣＣ ５ ４５０のうち１つで伝送されることができる。したがって、別途のＰＨＲ ＩＤを使用せず、迅速にパワーヘッドルームレポート（ＰＨＲ）を伝送することができる。
図７を参照すれば、図面は、本発明の第２実施例によるＬＴＥ−Ａ無線通信システムの動作を示す。図７で、ネットワーク７１０は、ユーザ端末７０５にキャリア設定メッセージ７１５を伝送する。キャリア設定メッセージは、下りリンクキャリアと上りリンクキャリアに関する情報を含む。キャリア設定メッセージ７１５を受信すれば、ユーザ端末７０５は、ネットワーク７１０にキャリア設定応答メッセージ７２０を伝送する。ユーザ端末７０５は、キャリア設定メッセージに収納された設定情報によってキャリアを設定する（７２５）。例えば、ユーザ端末７０５は、ＵＬ ＣＣ １、ＵＬ ＣＣ ２、ＵＬ ＣＣ ３、ＵＬ ＣＣ ４、ＵＬ ＣＣ ５を集積された上りリンクキャリアとして設定し、これらのうちＵＬ ＣＣ １とＵＬ ＣＣ ３をＰＨＲ指定上りリンクキャリアとして設定する。ＰＨＲ指定上りリンクキャリアとＰＨＲ伝送上りリンクキャリアの関係も設定される。例えば、ＵＬ ＣＣ １にＰＨＲがＵＬ ＣＣ １とＵＬ ＣＣ ２で伝送されることができ、ＵＬ ＣＣ ３に対するＰＨＲがＵＬ ＣＣ ３、ＵＬ ＣＣ ４、ＵＬ ＣＣ ５で伝送されることができる。
ＵＬ ＣＣ １に対してパワーヘッドルームレポート（ＰＨＲ）がトリガされれば（７３０）、ユーザ端末７０５は、ＵＬ ＣＣ １に関連したＰＨＲ伝送上りリンクキャリアのうち１つ、すなわちＵＬ ＣＣ １及びＵＬ ＣＣ ２のうち１つへの伝送許可を待つ。ユーザ端末７０５は、ネットワーク７１０からＵＬ ＣＣ ３に対する上りリンクグラント７３２を受信し、ＵＬ ＣＣ ３を介してＭＡＣ ＰＤＵ７３４を伝送する。上りリンクグラントが受信されても、ユーザ端末（７０５）は、ＵＬ ＣＣ １に対するＰＨＲがＵＬ ＣＣ ３を介して伝送されることができないので、ＵＬ ＣＣ １に対するパワーヘッドルームレポート（ＰＨＲ）を生成しない。ユーザ端末７０５は、ネットワーク７１０からＵＬ ＣＣ ２に対する上りリンクグラント７３５を受信した後、ＵＬ ＣＣ １に対するパワーヘッドルームレポート（ＰＨＲ）を生成し（７４０）、ＵＬ ＣＣ ２を介してＵＬ ＣＣ １に対するＰＨＲが含まれたＭＡＣ ＰＤＵ７４５を伝送する。
図８は、本発明の第２実施例によるＬＴＥ−Ａ無線通信システムに対するパワーヘッドルーム（ＰＨ）報告方法を示す流れ図である。
図８を参照すれば、８０５段階で、ユーザ端末は、基地局が伝送したキャリア設定メッセージを受信し、上りリンクキャリアを設定する。ユーザ端末は、ＰＨＲ指定上りリンクキャリアとそれらに対応するＰＨＲ伝送上りリンクキャリアを設定する。具体的に、ＰＨＲのために指定された上りリンクキャリアｘのＰＨＲが上りリンクキャリアｙを介して伝送される場合、上りリンクキャリアｘは、上りリンクキャリアｙに関連したもの、あるいは対応するものと定義される。８１０段階で、ユーザ端末は、ＰＨＲ指定上りリンクキャリアに対するＰＨＲトリガ可否を監視する。例えば、最後のＰＨＲ以後に上りリンクキャリアに関連した経路損失の変化が所定の基準値以上なら、または最後のＰＨＲの伝送以後に所定の時間が経過すれば、ＰＨＲが当該上りリンクキャリアに対してトリガされる。８１５段階で、ユーザ端末は、ＰＨＲのトリガ可否を判断する。ＰＨＲがトリガされれば、８２０段階に進行し、トリガされなければ、８１０段階に戻る。
８２０段階で、ユーザ端末は、上りリンク伝送資源の許可を待つ。基地局から受信された上りリンクグラントを介して上りリンク伝送資源が許可されれば、ユーザ端末は、８２５段階に進行し、伝送許可された上りリンクキャリアとトリガされたＰＨＲ指定上りリンクキャリアが連関しているか否かを判断する。具体的に、ユーザ端末は、トリガされたＰＨＲが伝送許可された上りリンクキャリアを介して伝送されることができるか否かを判断する。もし伝送許可された上りリンクキャリアとトリガされたＰＨＲ指定上りリンクキャリアが連関している場合、ユーザ端末は、８３０段階に進行し、ＰＨＲ指定上りリンクキャリアのＰＨを計算しＰＨＲを生成する。もし伝送許可された上りリンクキャリアとトリガされたＰＨＲ指定上りリンクキャリアが連関していない場合、８２０段階に戻り、ユーザ端末は、上りリンクグラントの受信を通じて上りリンク伝送資源の許可を待つ。
８３０段階で、ＰＨＲを生成した後、ユーザ端末は、８３５段階で、伝送許可されたまたはＰＨＲを伝送する上りリンクキャリアを介して基地局にＰＨＲが含まれたＭＡＣ ＰＤＵを伝送し、８１０段階に戻る。
ＰＨＲは、以前のＰＨＲ伝送でＰＨ計算に使用された経路損失が所定値以上に変更されるとき、または以前のＰＨＲ伝送後に所定時間が経過するときにトリガされる。すなわち以前のＰＨＲ伝送があるときにのみＰＨＲがトリガされる。したがって、上りリンクキャリアがＰＨＲのために設定されるとき、ユーザ端末は、前記条件と関係なく、一番目の伝送でＰＨＲを伝送する。
単一の下りリンクキャリアと単一の上りリンクキャリアを使用する従来のシステムにおいて、設定メッセージは、対応する下りリンクキャリアを介して信号を伝送し始めた後、相対的に長い時間が経過した後、受信される。これは、対応する下りリンクキャリアの経路損失測定に必要な時間を充分に満足させた状態であることを意味する。したがって、ＰＨＲが設定された後、一番目の伝送でＰＨを計算することが可能である。
キャリア集積を適用する場合、対応する下りリンクキャリアの経路損失は、当該上りリンクキャリアが設定される時点で測定されない状態である可能性がある。例えば、ユーザ端末がＤＬ ＣＣ１ ４０５とＵＬ ＣＣ １ ４３０を介して初期連結を設定する場合、ＤＬ ＣＣ１ ４０５に対する受信機は、ユーザ端末がオンとされるとき、既にオン状態にある。ユーザ端末が電源をオンとし、連結状態に遷移するためには、最小数百ｍｓｅｃが必要となるので、ユーザ端末が連結状態に遷移し、ＰＨＲ設定に関連したメッセージを受信する時点には、ＤＬ ＣＣ １ ４０５に対する経路損失測定が既に完了した後である。しかし、ＵＬ ＣＣ ２ ４３５と関連ＤＬ ＣＣ ２ ４１０が新しく設定される場合、ＵＬ ＣＣ ２ ４３５にＰＨＲが設定されれば、ＵＬ ＣＣ ２ ４３５に対するＰＨＲが設定される時点までＤＬ ＣＣ ２ ４１０に対する経路損失は、測定されない。例えば、下りリンクキャリアに対する経路損失は、最小限２００ｍｓｅｃの間に測定されることができ、下りリンクキャリアの信号を受信し始めてから２００ｍｓｅｃが経過する前には、有効な経路損失測定値が存在しない。
したがって、本発明の第３実施例において、新しい上りリンクキャリアが設定／活性化され、当該上りリンクキャリアに対してＰＨＲが設定されれば、ユーザ端末は、対応する下りリンクキャリアに対して所定時間以上測定を行い、有効な経路損失測定値を獲得し、測定後、一番目の伝送機会でＰＨＲを伝送する。例えば、ユーザ端末は、有効な経路損失測定値を獲得する前までは、伝送機会が与えられても、ＰＨＲを生成／伝送しない。ＰＨＲは、有効な経路損失測定値を獲得した後、一番目の伝送機会で伝送される。基地局が端末に上りリンクキャリアに対する設定情報を伝達し、当該上りリンクキャリアを介した伝送準備を指示する場合、上りリンクキャリアは、設定／活性化される。下りリンクキャリアの経路損失を測定することは、下りリンクキャリアの基準信号受信強度を測定し、その値を順方向伝送出力から差し引くことと同一の意味である。
図９は、本発明の第３実施例によるＬＴＥ−Ａ無線通信システムの動作を示す図である。
図９で、ネットワーク９１０は、ユーザ端末９０５にキャリア設定メッセージ９１５を伝送する。キャリア設定メッセージは、集積される下りリンクキャリア及び上りリンクキャリアの情報を含む。上りリンクキャリアのうち一部には、ＰＨＲを設定することができる。キャリア設定メッセージ９１５が成功的に受信されれば、ユーザ端末９０５は、キャリア設定メッセージに応答してキャリア設定応答メッセージ９２０をネットワーク９１０に伝送し、キャリア設定メッセージに含まれた設定情報によってキャリアを設定する（９２５）。例えば、ユーザ端末は、設定情報に指定されたように、互いに関連したＤＬ ＣＣ３とＵＬ ＣＣ ３を活性化し、ＵＬ ＣＣ ３にＰＨＲを設定する。ユーザ端末は、ＤＬ ＣＣ３の経路損失を測定し（９３０）、経路損失測定開始後に所定時間が経過すれば、ＵＬ ＣＣ ３に対するＰＨＲをトリガする（９３５）。ＰＨＲがトリガされた後、ユーザ端末は、上りリンクグラントを受信する（９４０）。ユーザ端末は、ＰＨＲを生成し、上りリンクグラント受信後、一番目の伝送でＰＨＲを含むＭＡＣ ＰＤＵを伝送する（９４５）。
図１０を参照すれば、流れ図は、本発明の第３実施例によるＬＴＥ−Ａ無線通信システムに対するパワーヘッドルーム（ＰＨ）報告方法を示す。
１００５段階で、ユーザ端末は、基地局からＰＨＲ設定メッセージを受信する。ＰＨＲ設定メッセージには、ＰＨＲが設定されたＵＬ ＣＣに対する情報とＰＨＲ関連パラメーターが含まれる。ＰＨＲ設定メッセージから、または以前に受信したキャリア設定メッセージから、ユーザ端末は、ＰＨＲが設定されたＵＬ ＣＣがどんなＤＬ ＣＣに関連しているかを認識する。
１０１０段階で、ユーザ端末は、ＤＬ ＣＣの有効な経路損失測定値が存在するか否かを検査する。有効な経路損失測定値は、ユーザ端末が当該ＤＬ ＣＣに対して所定の期間の間に経路損失を測定し、測定値を獲得する場合に存在する。もしＵＬ ＣＣが既に活性化されている場合、関連したＤＬ ＣＣに対する有効な経路損失測定値が存在する。そうではなく、ＵＬ ＣＣが最近活性化された場合（例えば、ＰＨＲ設定メッセージによって）、関連したＤＬ ＣＣに対する有効な経路損失測定値がまだ存在しない。
１０１０段階で、有効な経路損失測定結果が存在すれば、ユーザ端末は、１０１５段階に進行し、ＰＨＲをトリガする。もし有効な経路損失測定値がまだ存在しなければ、ユーザ端末は、関連ＤＬ ＣＣの有効な経路損失測定値が得られるまで待つ。
図１１は、本発明のさらに他の実施例によるＬＴＥ−Ａ無線通信システムに対するパワーヘッドルーム（ＰＨ）報告方法を示す流れ図である。
１１０５段階で、ユーザ端末は、ＵＬ ＣＣを活性化する制御メッセージを受信する。１１１０段階で、ユーザ端末は、新しいＵＬ ＣＣにＰＨＲが設定されているかを検査する。もしＰＨＲが設定されていない場合、ユーザ端末は、他のＵＬ ＣＣが活性化されるまで待つ。もし新しいＵＬ ＣＣにＰＨＲが設定されている場合、ユーザ端末は、１１１５段階に進行し、新しいＵＬ ＣＣに関連したＤＬ ＣＣに有効な経路損失測定値が存在するか否かを検査する。ＤＬ ＣＣが既に活性化されて使用中にある場合、ＤＬ ＣＣの経路損失測定値が存在する。もしＤＬ ＣＣがＵＬ ＣＣの活性化とともに活性化される場合、ＤＬ ＣＣの経路損失測定値がまだ存在しない。
ＤＬ ＣＣの経路損失測定値が１１１５段階で存在する場合、ユーザ端末は、１１３０段階に進行し、ＰＨＲをトリガする。もし１１１５段階で経路損失測定値が存在しない場合、ユーザ端末は、１１２０段階に進行し、関連したＤＬ ＣＣの経路損失を測定した後、ＰＨＲをトリガするためにタイマーを駆動する。タイマーは、あらかじめ定められた大きさ（ｄｕｒａｔｉｏｎ：持続期間）または制御メッセージを介して指定された大きさを有することができる。
前述したように、現在標準では、少なくとも２００ｍｓｅｃの間に受信信号の品質を測定した後、経路損失を算出するように定義しているので、タイマーの大きさは、固定値、例えば２００ｍｓｅｃに設定されることができる。また、タイマーの大きさは、標準で定義する測定期間（ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｐｅｒｉｏｄ）と同一の値に設定されることもできる。１１２５段階で、タイマーが満了すれば、ユーザ端末は、１１３０段階に進行し、上りリンクキャリアに対するＰＨＲをトリガする。
以上説明したユーザ端末の動作において、ＰＨＲは、有効な経路損失測定値を獲得した後、トリガされるものと仮定する。ところが、ＰＨＲが実際に生成されることは、ＰＨＲがトリガされた後、一番目の伝送時点なので、ＰＨＲのトリガを遅延することは、ＰＨＲの生成及び伝送を不要に遅延させるようになる。したがって、ＰＨＲのトリガは、従来と同様に、ＰＨＲ設定後、直ちに行うが、ＰＨＲの生成は、経路損失測定値が使用されることができる時点以後に遅延させることが好ましい。ユーザ端末においてのこのようなＰＨＲ生成及び伝送過程が図１２に示されている。
図１２を参照すれば、流れ図は、本発明の実施例によるパワーヘッドルームレポート（ＰＨＲ）生成及び伝送方法を示す。
１２０５段階で、上りリンク伝送資源が許可され、ユーザ端末は、１２１０段階に進行し、トリガされたが、まだ伝送されていないＰＨＲがあるか否かを検査する。トリガされたが、まだ伝送されていないＰＨＲがない場合には、ユーザ端末は、次の可能な上りリンク伝送まで待つ。トリガされたが、まだ伝送されていないＰＨＲがある場合には、ユーザ端末は、１２１５段階に進行し、ＰＨを計算するための経路損失測定値が存在するか否かを検査する。具体的に、ユーザ端末は、トリガされた上りリンクキャリアに関連した下りリンクキャリアに対して所定の期間の間に基準信号品質（ＲＳＲＰ、Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｐｏｗｅｒ）測定が行われたかを検査する。１２１５段階で、経路損失測定値が存在しない場合、ユーザ端末は、上りリンク伝送が可能になる次の時点まで待つ。経路損失測定値が存在すれば、ユーザ端末は、１２２０段階に進行し、ＰＨＲを生成する。１２２５段階で、ユーザ端末は、ＰＨＲを含むＭＡＣ ＰＤＵを基地局に伝送し、１２３０段階に進行し、トリガされたＰＨＲを取り消す。
図１３は、本発明の実施例によるＬＴＥ−Ａ無線通信システムに対するユーザ端末の構成を示すブロック図である。
ユーザ端末は、送受信機１３０５、制御部１３１０、ＰＨ計算部１３１５、多重化／逆多重化部１３２０、制御メッセージ処理部１３３５、上位階層装置１３２５、１３３０を含む。
送受信機１３０５は、下りリンクキャリアでデータ及び制御信号を受信し、上りリンクキャリアでデータ及び制御信号を伝送する。多数のキャリアが集積された場合、送受信機１３０５は、多数のキャリアを介してデータ及び制御信号の送受信を行う。
制御部１３１０は、制御信号、例えば、上りリンクグラントで指示するスケジューリング情報によって多重化／逆多重化部１３２０がＭＡＣ ＰＤＵを生成するように制御する。また、制御部１３１０は、ＰＨＲトリガ可否を判断し、ＰＨ計算部１３１５がトリガされた上りリンクキャリアのパワーヘッドルーム（ＰＨ）を計算するように制御する。ＰＨＲトリガ可否は、制御メッセージ処理部１３３５から受信したＰＨＲパラメーターに基づいて判断する。多数の上りリンクキャリアＰＨＲが設定された場合、制御部１３１０は、前述した実施例のように、制御メッセージに提供される情報に基づいてそれぞれのキャリアのＰＨＲ ＩＤを確認するか、または関連した上りリンクキャリアを確認する。制御部１３１０は、上りリンクキャリアに関連した下りリンクキャリアに有効な測定結果が存在するか否かを観察し、有効な測定結果が検出される場合にのみ、ＰＨＲが生成されるように制御する。また、制御部１３１０は、ＰＨ計算部１３１５が伝達したパワーヘッドルーム（ＰＨ）を利用してＰＨＲを生成し、多重化／逆多重化部１３２０に伝達する。ＰＨ計算部１３１５は、制御部１３１０の制御によってパワーヘッドルーム（ＰＨ）を計算し、その値を制御部１３１０に伝達する。
多重化／逆多重化部１３２０は、上位階層装置１３２５、１３３０と制御メッセージ処理部１３３５で発生したデータを多重化するか、または送受信機１３０５で受信されたデータを逆多重化し、適切な上位階層装置１３２５、１３３０と制御メッセージ処理部１３３５に伝達する。
制御メッセージ処理部１３３５は、ネットワークが伝送した制御メッセージを処理し、必要な動作を行う。例えば、制御メッセージ処理部１３３５は、制御メッセージから抽出されたＰＨＲパラメーターを制御部１３１０に伝達し、新しく活性化になるキャリアに対する情報を送受信機１３０５に伝達し、キャリアが送受信機１３０５で設定されるようにする。上位階層装置１３２５、１３３０は、サービス別に活性化される。上位階層装置１３２５、１３３０は、ＦＴＰ（Ｆｉｌｅ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）やＶｏＩＰ（Ｖｏｉｃｅ ｏｖｅｒ ＩＰ）のようなユーザサービスで発生するデータを処理し、多重化／逆多重化部１３２０に伝達する。また、多重化／逆多重化部１３２０は、逆多重化されたデータを上位階層装置１３２５、１３３０に伝達する。
図１４は、本発明の実施例によるＬＴＥ−Ａ無線通信システムに対する基地局の構成を示すブロック図である。基地局は、送受信機１４０５、制御部１４１０、ＰＨ計算部１４１５、多重化／逆多重化部１４２０、制御メッセージ処理部１４３５、上位階層装置１４２５、１４３０、スケジューラ１４４０を含む。
送受信機１４０５は、下りリンクキャリアでデータ及び制御信号を伝送し、上りリンクキャリアでデータ及び制御信号を受信する。多数のキャリアが集積された場合、送受信機１４０５は、多数のキャリアを介してデータ及び制御信号の送受信を行う。
制御部１４１０は、スケジューラ１４４０のスケジューリングによって多重化／逆多重化部１４２０がＭＡＣ ＰＤＵを生成するか、または受信するように制御する。また、制御部１４１０は、受信されたＭＡＣ ＰＤＵにＰＨＲが含まれるか否かを判断し、必要な場合、ＰＨＲをＰＨ計算部１４１５に伝送する。ＰＨ計算部１４１５は、ＰＨＲに基づいて対応するユーザ端末の特定キャリアの利用可能な伝送出力を認識し、これをスケジューラ１４４０に報告する。
要求伝送出力が最大伝送出力を超過しない限り、スケジューラ１４４０は、ＰＨ計算部１４１５によって報告された利用可能な伝送出力を考慮して、ユーザ端末ごとにキャリアごとにスケジューリングを行う。
多重化／逆多重化部１４２０は、上位階層装置１４２５、１４３０と制御メッセージ処理部１４３５で発生したデータを多重化するか、または送受信機１４０５で受信されたデータを逆多重化し、適切な上位階層装置１４２５、１４３０と制御メッセージ処理部１４３５に伝達する。
制御メッセージ処理部１４３５は、ユーザ端末に伝送する制御メッセージを生成し、ユーザ端末によって伝送された制御メッセージを解釈し、制御メッセージが指示する動作を行う。上位階層装置１４２５、１４３０は、サービス別に活性化され、ユーザ端末によって伝送されたデータを処理し、処理されたデータをサービングゲートウェイのようなノードに提供し、サービングゲートウェイのようなノードによって伝送されたデータを処理し、処理されたデータを多重化／逆多重化部１４２０に伝達する。
以上、本発明をいくつかの好ましい実施例を使用して説明したが、これらの実施例は、例示的なものであって、限定的なものではない。このように、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者なら本発明の思想と添付の特許請求範囲に提示された権利範囲を逸脱することなく、均等論によって多様な変化と修正を加えることができることを理解することができる。
１０５、１１０、１１５、１２０ 次世代基地局（ＥＮＢ）
１２５ ＭＭＥ
１３０ サービングゲートウェイ（Ｓ−ＧＷ）
１３５ ユーザ端末（ＵＥ）
２００ 移動端末またはユーザ端末
２０１ 基地局
２０５ ＰＤＣＰ階層
２１０ ＲＬＣ階層
２１５ ＭＡＣ階層
２２０ ＰＨＹ階層
２２５ ＰＨＹ階層
２３０ ＭＡＣ階層
２３５ ＲＬＣ階層
２４０ ＰＤＣＰ階層
３０５ 基地局
３１０、３１５ キャリア
３３０ ユーザ端末
４０５、４１０ 上りリンクキャリアまたはＤＬ ＣＣ
４１５、４２０、４２５ 上りリンクキャリアまたはＤＬ ＣＣ
４３０、４３５ 下りリンクキャリアまたはＵＬ ＣＣ
４４０、４４５、４５０ 下りリンクキャリアまたはＵＬ ＣＣ
５１０ ネットワーク
５０５ ユーザ端末
５１５ キャリア設定メッセージ
５２０ キャリア設定応答メッセージ
７１０ ネットワーク
７０５ ユーザ端末
７１５ キャリア設定メッセージ
７２０ キャリア設定応答メッセージ
７３２ 上りリンクグラント
７３４ ＭＡＣ ＰＤＵ
７３５ 上りリンクグラント
７４５ ＭＡＣ ＰＤＵ
９１０ ネットワーク
９０５ ユーザ端末
９１５ キャリア設定メッセージ
９２０ キャリア設定応答メッセージ
１３０５ 送受信機
１３１０ 制御部
１３１５ ＰＨ計算部
１３２０ 多重化／逆多重化部
１３２５、１３３０ 上位階層装置
１３３５ 制御メッセージ処理部
１４０５ 送受信機
１４１０ 制御部
１４１５ ＰＨ計算部
１４２０ 多重化／逆多重化部
１４２５、１４３０ 上位階層装置
１４３５ 制御メッセージ処理部
１４４０ スケジューラ

Claims (8)

  1. 第１キャリアと第２キャリアの結合を支援する無線通信システムにおける端末のパワーヘッドルームレポート（Ｐｏｗｅｒ Ｈｅａｄｒｏｏｍ Ｒｅｐｏｒｔ、ＰＨＲ）報告方法において、
    前記第２キャリアを活性化させるためのメッセージを受信する段階と、
    前記ＰＨＲをトリガーさせるために前記第２キャリアを活性化させた時点からあらかじめ決定された時間を待機する段階と、
    前記あらかじめ決定された時間経過時に、前記活性化された第２キャリアに対するＰＨＲをトリガーする段階と、を含む
    ことを特徴とするＰＨＲ報告方法。
  2. 前記メッセージは、前記第１キャリアを介して受信される
    ことを特徴とする請求項１に記載のＰＨＲ報告方法。
  3. 前記ＰＨＲトリガー時に、逆方向グラントが受信されたか否かを判断する段階と、
    前記逆方向グラント受信時に、前記ＰＨＲのパワーヘッドルーム（ＰＨ）を計算し、前記計算されたＰＨを利用してＰＨＲを生成し、前記生成されたＰＨＲを伝送する段階と、をさらに含む
    ことを特徴とする請求項１に記載のＰＨＲ報告方法。
  4. 前記逆方向グラントの未受信時に、前記逆方向グラントの受信時までＰＨＲ伝送を待機する
    ことを特徴とする請求項３に記載のＰＨＲ報告方法。
  5. 第１キャリアと第２キャリアの結合を支援する無線通信システムでパワーヘッドルームレポート（Ｐｏｗｅｒ Ｈｅａｄｒｏｏｍ Ｒｅｐｏｒｔ、ＰＨＲ）を報告する端末において、
    前記第２キャリアを活性化させるためのメッセージを受信する送受信機と、
    ＰＨＲが指定されたキャリアに対するパワーヘッドルーム（ＰＨ）を計算するＰＨ計算部と、
    前記ＰＨＲをトリガーさせるために前記第２キャリアを活性化させた時点からあらかじめ決定された時間を待機し、前記あらかじめ決定された時間経過時に、前記活性化された第２キャリアに対するＰＨＲをトリガーするように制御する制御部と、を含む
    ことを特徴とする端末。
  6. 前記メッセージは、前記第１キャリアを介して受信される
    ことを特徴とする請求項５に記載の端末。
  7. 前記制御部は、
    前記ＰＨＲトリガー時に、逆方向グラントが受信されたか否かを判断し、前記逆方向グラントの受信時に前記ＰＨＲのパワーヘッドルーム（ＰＨ）を計算し、前記計算されたＰＨを利用してＰＨＲを生成し、前記生成されたＰＨＲを伝送するように制御する
    ことを特徴とする請求項５に記載の端末。
  8. 前記制御部は、
    前記逆方向グラントの未受信時に、前記逆方向グラントの受信時までＰＨＲ伝送を待機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。
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