JP6830213B2 - 無線通信システム及び無線通信方法 - Google Patents

Description

本開示は、通信分野に関し、より詳細には、無線通信システム及び無線通信方法に関する。

Ｄ２Ｄ（device to device）は、３ＧＰＰ ＬＴＥリリース１２における新しいテーマであり、この検討項目の主たる目標は、装置間の直接通信を実現することである。Ｄ２Ｄ通信は、ネットワークカバレッジ内で発生し得るし（商用目的の場合）、ネットワークカバレッジ外でも発生し得る（公共安全性を目的とする場合）。

図１は、Ｄ２Ｄ通信の２種類のシナリオを示す概略図である。図１に示すように、図１の左側に示すシナリオ１００Ａにおいては、２台の無線装置１０１，１０２が、ｅＮｏｄｅＢ １０３によるネットワークカバレッジ内で装置間の直接通信を実施する。図１の右側に示した他方のシナリオ１００Ｂにおいては、２台の無線装置１０４，１０５が、ネットワークカバレッジ外で装置間の直接通信を実施する。

リリース１２において、Ｄ２Ｄ通信に関しては、主として、ネットワークカバレッジ外のシナリオと、ブロードキャストトラフィックとに焦点があてられている。

ネットワークカバレッジ外のシナリオにおける１つの検討課題は、Ｄ２Ｄ通信の構造である。現在、Ｄ２Ｄ通信の構造として、基本的に２つの候補、すなわち、１）図２（Ａ）に示すような集中型の構造と、２）図２（Ｂ）に示すような分散型の構造、が存在する。

図２（Ａ）および図２（Ｂ）は、Ｄ２Ｄ通信における集中型の構造および分散型の構造を示す概略図である。

図２（Ａ）において、実線はデータ信号を表し、点線は制御信号を表している。図から理解できるように、集中型のシナリオにおいては、２種類の無線装置（ユーザ機器（ＵＥ）とも称される）、すなわち、クラスタヘッド（またはマスタＵＥ）２０１およびスレーブＵＥ２０２Ａ〜２０２Ｄが存在する。このようなシナリオにおいては、シグナリングはクラスタヘッドによって制御されるが、データはスレーブＵＥから別のスレーブＵＥに直接送信され得る。

図２（Ｂ）においても同様に、実線はデータ信号を表し、点線は制御信号を表している。図から理解できるように、分散型のシナリオにおいては、クラスタヘッド（またはマスタＵＥ）およびスレーブＵＥは定義されない。すべてのユーザ機器２０３Ａ〜２０３Ｅは同格である。制御信号およびデータの両方が、送信側ＵＥから受信側ＵＥに送信される。

Ｄ２Ｄ通信に関する別の検討課題は、電力制御の問題である。現在、ほとんどの企業の理解に基づく電力制御は存在しない。したがって、基本的に最大電力での送信が想定されている。このため、消費電力が大きくなるし、他のＵＥへの干渉も発生する。

図３は、最大電力で送信することに起因する問題を示す概略図である。図３に示すように、送信側ＵＥ３０１は、送信側ＵＥ３０１が属しているクラスタ内の受信側ユーザ機器３０２Ａ〜３０２Ｃに、データ送信およびシグナリングをすることが望ましい。したがって、最適な送信電力での通信範囲は、図３において点線の楕円によって示すようになる。しかしながら、最大送信電力での通信範囲は、図３において実線の楕円によって示すようになる。それゆえ、最大電力で送信が行われると、送信側ＵＥ３０１の消費電力が大きくなるだけでなく、送信対象ではないＵＥ３０３Ａおよび３０３Ｂへの大きな干渉が発生する。

本開示は、上記の状況を考慮してなされたものである。

本開示の第１の態様によると、基準信号送信電力を含む電力制御情報を第１の無線装置に送信する送信機を、具備する基地局と、前記電力制御情報を受信する受信機と、前記電力制御情報に含まれる前記基準信号送信電力と、前記第１の無線装置において測定される基準信号受信電力（ＲＳＲＰ）を用いて、前記基地局と前記第１の無線装置との間の送信経路損失を算出し、前記送信経路損失に基づいて前記第１の無線装置と第２の無線装置との間の第１のデータチャネルの送信電力を決定する制御回路を、具備する前記第１の無線装置と、を含む、無線通信システム、を提供する。また、本開示の第２の態様によると、基地局が基準信号送信電力を含む電力制御情報を第１の無線装置に送信し、前記第１の無線装置が前記前記電力制御情報を受信し、前記第１の無線装置が、前記電力制御情報に含まれる前記基準信号送信電力と、前記第１の無線装置において測定される基準信号受信電力（ＲＳＲＰ）を用いて、前記基地局と前記第１の無線装置との間の送信経路損失を算出し、前記送信経路損失に基づいて前記第１の無線装置と第２の無線装置との間の第１のデータチャネルの送信電力を決定する、無線通信方法、を提供する。

本開示のいくつかの態様の集積回路によると、Ｄ２Ｄ通信のさまざまなシナリオにおいて、無線装置の消費電力と、送信対象ではない無線装置への干渉とを低減することができる。

上記は本開示の要約であり、したがって当然ながら、細部については単純化、一般化、および省略されている。本発明の装置、プロセス、その他の主題の上記以外の態様、特徴、および利点は、本明細書に記載されている教示内容から明らかになるであろう。上記の要約は、本開示の重要な発想を簡略的に紹介することを目的としており、これらの発想については、発明を実施するための形態のセクションでさらに説明する。上記の要約は、特許請求の範囲に記載された主題の重要な特徴または本質的な特徴を識別することを目的とするものではなく、特許請求の範囲に記載された主題の範囲を判断する目的で使用されるものでもない。

以下では、本開示の実施形態について添付の図面と組み合わせて詳しく説明する。本開示の上記およびそれ以外の態様および利点は、以下の説明においてより明確となり、容易に理解されるであろう。

Ｄ２Ｄ通信の２つのシナリオを示す概略図 （Ａ）はＤ２Ｄ通信における集中型の構造を示す概略図で、（Ｂ）は分散型の構造を示す概略図 Ｄ２Ｄ通信において最大電力で送信することに起因する問題を示す概略図 本開示の実施形態に係る、無線装置による電力制御方法を示すフロー図 本開示の別の実施形態に係る、無線装置による電力制御方法を示すフロー図 本開示の実施形態に係る無線装置の概略的な構成を示すブロック図 本開示の別の実施形態に係る無線装置の概略的な構成を示すブロック図 本開示の第１の実施形態によるＤ２Ｄ通信のシナリオを示す概略図 第１の実施形態のＤ２Ｄ通信のシナリオに適用される基本原理を示す概略図 本開示の第２の実施形態によるＤ２Ｄ通信のシナリオを示す概略図 本開示の第３の実施形態によるＤ２Ｄ通信のシナリオを示す概略図

以下の詳細な説明においては、添付の図面を参照し、これらの図面は説明の一部を形成している。図面においては、特に明記しない限り、一般には類似する記号は類似する要素を表している。なお、本開示の態様は、さまざまな異なる構造・構成に配置する、置き換える、組み合わせる、設計することができ、そのような態様すべては明示的に意図されたものであり本開示の一部を形成することが、容易に理解されるであろう。

図４は、本開示の実施形態に係る、無線装置（ユーザ機器、ＵＥ）による電力制御方法を示すフロー図である。このＵＥおよび少なくとも１台の別のＵＥはクラスタを形成することができ、このＵＥは、クラスタ内のすべてのＵＥにデータを届けるのに十分に大きい送信電力を使用して、別のＵＥとの直接通信を実行することができる。以下の説明では、区別する目的で、この無線装置を第１の無線装置と称し、他方の無線装置を第２の無線装置と称する。

図４に示すように、本開示のこの実施形態では、第１の無線装置側において、最初に、ステップ４０１で、第２のデータチャネル送信電力を含む電力制御情報が第２の無線装置から受信される。第２のデータチャネル送信電力は、第２の無線装置がクラスタ内のすべての無線装置にデータを届けることができる電力である。すなわち、第２のデータチャネル送信電力は、第２の無線装置がクラスタ内の第１の無線装置を含むすべての無線装置と通信することのできる十分な大きさの電力であるならば、第２の無線装置の最大送信電力でなくてよい。

その後、ステップ４０２にて、第２のデータチャネル送信電力に基づいて、第１のデータチャネル送信電力が決定される。この第１のデータチャネル送信電力は、第２のデータチャネル送信電力と同様に、第１の無線装置がクラスタ内のすべての無線装置に届けることができる電力である。すなわち、第１のデータチャネル送信電力は、第１の無線装置がクラスタ内の第２の無線装置を含むすべての無線装置と通信することのできる十分な大きさの電力であるならば、第１の無線装置の最大送信電力でなくてよい。第１のデータチャネル送信電力を決定するプロセスについては、後からいくつかの実施形態との組合せにおいて詳しく説明する。

その後、第１のデータチャネル送信電力を決定した後、ステップ４０３にて、第１の無線装置のデータチャネル送信電力を第１のデータチャネル送信電力に従って制御する。例えば、第１の無線装置のデータチャネル送信電力を、第１のデータチャネル送信電力と同じ値に制御することができる。

図５は、第２の無線装置によって実行される電力制御方法を示すフロー図である。図５に示すように、この実施形態では、第２の無線装置側において、最初に、ステップ５０１で、第２のデータチャネル送信電力が取得される。第２のデータチャネル送信電力を取得するプロセスについては、後からいくつかの実施形態と組み合わせて詳しく説明する。

その後、ステップ５０２にて、第２のデータチャネル送信電力を含む電力制御情報が第１の無線装置に送信される。上述したように、この電力制御情報は、第１のデータチャネル送信電力を決定するために使用され、第１の無線装置のデータチャネル送信電力は、この第１のデータチャネル送信電力に従って制御される。第１のデータチャネル送信電力および第２のデータチャネル送信電力の意味については上に説明してあり、ここでは詳しくは説明しない。

すなわち、本開示の上記の実施形態においては、第１の無線装置および第２の無線装置を含むクラスタにおいて、次のように電力制御方法が提供される。最初に、第２の無線装置により、第２のデータチャネル送信電力が取得される。その後、第２の無線装置により、この第２のデータチャネル送信電力を含む電力制御情報が第１の無線装置に送信される。従って、第１の無線装置により、第２の無線装置からの電力制御情報が受信される。次いで、第１の無線装置により、第１のデータチャネル送信電力が第２のデータチャネル送信電力に基づいて決定される。最後に、第１の無線装置により、自身のデータチャネル送信電力が、第１のデータチャネル送信電力に従って制御される。

図６は、本開示の実施形態に係る無線装置６００の概略的な構成を示すブロック図である。図６に示すように、第１の無線装置としての無線装置６００は、第２のデータチャネル送信電力を含む電力制御情報を第２の無線装置から受信するレシーバ６０１と、第２のデータチャネル送信電力に基づいて第１のデータチャネル送信電力を決定する決定ユニット６０２と、第１の無線装置のデータチャネル送信電力を第１のデータチャネル送信電力に従って制御するコントローラ６０３と、を備えている。

図４および図５を参照しながら説明した電力制御方法の場合と同様に、第１のデータチャネル送信電力は、第１の無線装置がクラスタ内のすべての無線装置に届けることができる電力であり、第２のデータチャネル送信電力は、第２の無線装置がクラスタ内のすべての無線装置に届けることのできる電力である。

この実施形態による無線装置６００は、オプションとして以下の要素、すなわち、無線装置６００の中でさまざまなデータを処理し各ユニットの動作を制御するための関連するプログラムを実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）６１０、ＣＰＵ６１０によってさまざまなプロセスおよび制御を実行するために必要なさまざまなプログラムを格納するＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）６１３、ＣＰＵ６１０によるプロセスおよび制御の手順において一時的に作成される中間データを格納するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）６１５、および／または、さまざまなプログラムやデータなどを格納するストレージユニット６１７を含むことができる。上記のレシーバ６０１、決定ユニット６０２、コントローラ６０３、ＣＰＵ６１０、ＲＯＭ６１３、ＲＡＭ６１５、および／または、ストレージユニット６１７などは、データおよび／またはコマンドバス６２０を介して相互に接続されて、互いの間で信号を伝送することができる。

上述した各ユニットは、本開示の範囲を限定するものではない。本開示の一実施例によると、上記のレシーバ６０１、決定ユニット６０２、およびコントローラ６０３の機能を、ハードウェアによって実施することができ、上記のＣＰＵ６１０、ＲＯＭ６１３、ＲＡＭ６１５、および／またはストレージユニット６１７は、必要ないことがある。これに代えて、上記のレシーバ６０１、決定ユニット６０２、およびコントローラ６０３の機能を、上記のＣＰＵ６１０、ＲＯＭ６１３、ＲＡＭ６１５、および／またはストレージユニット６１７は、などと組み合わせて、機能ソフトウェアによって実施することもできる。

図７は、本開示の実施形態に係る無線装置７００の概略的な構成を示すブロック図である。図７に示すように、第２の無線装置としての無線装置７００は、第２のデータチャネル送信電力を取得する取得ユニット７０１と、第２のデータチャネル送信電力を含む電力制御情報を第１の無線装置に送信するトランスミッタ７０２と、を備えている。第１の無線装置のデータチャネル送信電力は、第２のデータチャネル送信電力に基づいて決定される第１のデータチャネル送信電力に従って制御される。

図４および図５を参照しながら説明した電力制御方法の場合と同様に、第１のデータチャネル送信電力は、第１の無線装置がクラスタ内のすべての無線装置に届けることのできる電力であり、第２のデータチャネル送信電力は、第２の無線装置がクラスタ内のすべての無線装置に届けることのできる電力である。

この実施形態による無線装置７００は、オプションとして以下の要素、すなわち、無線装置７００の中でさまざまなデータを処理し各ユニットの動作を制御するための関連するプログラムを実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）７１０、ＣＰＵ７１０によってさまざまなプロセスおよび制御を実行するために必要なさまざまなプログラムを格納するＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）７１３、ＣＰＵ７１０によるプロセスおよび制御の手順において一時的に作成される中間データを格納するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）７１５、および／または、さまざまなプログラムやデータなどを格納するストレージユニット７１７を含むことができる。上記の取得ユニット７０１、トランスミッタ７０２、ＣＰＵ７１０、ＲＯＭ７１３、ＲＡＭ７１５、ストレージユニット７１７などは、データおよび／またはコマンドバス７２０を介して相互に接続されて、互いの間で信号を伝送することができる。

上述した各ユニットは、本開示の範囲を限定するものではない。本開示の一実施例によると、上記の取得ユニット７０１およびトランスミッタ７０２の機能を、ハードウェアによって実施することができ、上記のＣＰＵ７１０、ＲＯＭ７１３、ＲＡＭ７１５、および／またはストレージユニット７１７は、必要ないことがある。これに代えて、上記の取得ユニット７０１およびトランスミッタ７０２の機能を、上記のＣＰＵ７１０、ＲＯＭ７１３、ＲＡＭ７１５、および／またはストレージユニット７１７などと組み合わせて、機能ソフトウェアによって実施することもできる。
図４および図５に示した電力制御方法と、図６および図７に示した無線装置においては、上述したように、第１の無線装置のデータチャネル送信電力を、第２の無線装置のデータチャネル送信電力に基づいて決定することができる。以下では、電力制御方法について、いくつかの実施形態と組み合わせて詳しく説明する。

第１の実施形態
第１の実施形態においては、第１の無線装置のデータチャネル送信電力は、第２の無線装置の送信電力に基づくのみならず、第１の無線装置と第２の無線装置との間の送信経路損失にも基づいて、決定される。

図８は、本開示の第１の実施形態によるＤ２Ｄ通信のシナリオを示す概略図である。図８に示すように、ＵＥ８０１〜８０３は、集中型の構造のＵＥクラスタ８００を形成しており、この場合、ＵＥ８０１がクラスタヘッド（ＣＨ）として機能し、ＵＥ８０２，８０３はスレーブＵＥとして機能する。いま、ＵＥ２ ８０３が送信側ＵＥであり、ＵＥ１ ８０２が受信側ＵＥであるものと想定する。ＵＥ２ ８０３は、図４〜図７を参照しながら上述した第１の無線装置に相当し、ＣＨ８０１は、図４〜図７を参照しながら上述した第２の無線装置に相当する。

図９は、図８に示す第１の実施形態のＤ２Ｄ通信のシナリオに適用される基本原理を示す概略図である。図９に示すように、記号Ａを付した矢印は、ＵＥ２とＣＨとの間の経路損失を補償するために使用される電力を表している。記号Ｂを付した矢印は、ＣＨのデータチャネル送信電力を表している。記号Ｃを付した矢印は、送信側ＵＥ２がデータ信号を受信側ＵＥ１に送信するのに必要な電力を表している。この場合、ＡとＢの合計は、ＣＨの位置には関係なく、つねにＣより大きいかまたは等しい。言い換えれば、ＣＨがどこに位置していようとも、ＡとＢの合計はＵＥ２の送信要件をつねに満たすことができる。ほとんどの場合、ＡとＢの合計に基づく電力値は実際に必要な送信電力より大きい。

この原理に基づき、送信側ＵＥ２のデータチャネル送信電力を、クラスタヘッドのデータチャネル送信電力と、ＵＥ２とクラスタヘッドの間の送信経路損失とに基づいて、決定することができる。

具体的には、送信側ＵＥ２のデータチャネル送信電力は、次の式（１）から導くことができる。

Ｐ＿ｓｌａｖｅ＝Ｐ＿ｐａｔｈｌｏｓｓ＋Ｐ＿ＣＨ （１）

この式において、Ｐ＿ｓｌａｖｅは、スレーブＵＥ（すなわち図４〜図７を参照しながら上述した第１の無線装置）のデータチャネル送信電力である。Ｐ＿ＣＨは、ＣＨ（すなわち図４〜図７を参照しながら上述した第２の無線装置）のデータチャネル送信電力である。Ｐ＿ｐａｔｈｌｏｓｓは、第１の無線装置と第２の無線装置との間の送信経路損失である。

さらに、チャネルのフェージングを補償する目的で、余裕電力値（margin power value）を導入することができる。すなわち、送信側ＵＥ２のデータチャネル送信電力は、次の式（２）から導くことができる。

Ｐ＿ｓｌａｖｅ＝Ｐ＿ｐａｔｈｌｏｓｓ＋Ｐ＿ＣＨ＋Ｐ＿ｍａｒｇｉｎ （２）

この式において、Ｐ＿ｓｌａｖｅ、Ｐ＿ＣＨ、およびＰ＿ｐａｔｈｌｏｓｓの意味は、式（１）におけるこれらのパラメータの意味と同じであり、Ｐ＿ｍａｒｇｉｎは、チャネルのフェージング（例えば高速フェージング）を補償するための余裕電力値である。余裕電力値の決定方法は、当業者に公知であり、ここでは詳しくは説明しない。

上の式（１）および式（２）において、送信経路損失は、次のように基準信号の送信電力および受信電力から求めることができる。

Ｐ＿ｐａｔｈｌｏｓｓ＝Ｐ＿ＣＨ_ＲＳ−ＲＳＲＰ （３）

この式において、Ｐ＿ＣＨ_ＲＳはＣＨの基準信号送信電力であり、ＲＳＲＰは、スレーブＵＥ２において測定される基準信号受信電力である。

上の式（３）を、上の式（１）または式（２）に代入することができる。特に、ＣＨの基準信号送信電力Ｐ＿ＣＨ_ＲＳは、ＣＨのデータチャネル送信電力Ｐ＿ＣＨと同じ値または異なる値とすることができる。例えばＰ＿ＣＨ_ＲＳとＰ＿ＣＨが同じであるとき、上の式（２）は、さらに次のように表すことができる。

Ｐ＿ｓｌａｖｅ＝Ｐ＿ｐａｔｈｌｏｓｓ＋Ｐ＿ＣＨ＋Ｐ＿ｍａｒｇｉｎ
＝Ｐ＿ＣＨ−ＲＳＲＰ＋Ｐ＿ＣＨ＋Ｐ＿ｍａｒｇｉｎ
＝２×Ｐ＿ＣＨ−ＲＳＲＰ＋Ｐ＿ｍａｒｇｉｎ （４）

本開示の第１の実施形態においては、第２の無線装置により、第２のデータチャネル送信電力は電力制御情報に含められ、第１の無線装置にシグナリングされ得る。その一方で、第１の無線装置と第２の無線装置との間の送信経路損失は、第１の無線装置において測定される基準信号受信電力と、第２の無線装置の基準信号送信電力（一般的には、第１の無線装置にシグナリングされる第２のデータチャネル送信電力と同じとすることができる）とに基づいて求められ得る。これにより、第１の無線装置は、自身のデータチャネル送信電力を、上の式に基づいて決定することができる。

本開示の第１の実施形態を使用することで、第２の無線装置（ＣＨ）の位置に関係ない正確な電力制御によって、第１の無線装置の大きな消費電力と、送信対象ではない無線装置への干渉とを回避することができる。

第２の実施形態
本開示の第２の実施形態においては、第２の無線装置がクラスタの周縁部に位置しているものと判定されるとき、第１のデータチャネル送信電力が、第２のデータチャネル送信電力のみに基づいて決定される。

図１０は、本開示の第２の実施形態によるＤ２Ｄ通信のシナリオを示す概略図である。図１０に示すように、ＵＥ１００１〜１００３は、集中型の構造のＵＥクラスタ１０００を形成しており、この場合、ＵＥ１００１がクラスタヘッド（ＣＨ）として機能し、ＵＥ１００２，１００３はスレーブＵＥとして機能する。いま、ＵＥ１ １００２が送信側ＵＥであり、ＵＥ２ １００３が受信側ＵＥであると想定する。ＵＥ１ １００２は、図４〜図７を参照しながら上述した第１の無線装置に相当し、ＣＨ１００１は、図４〜図７を参照しながら上述した第２の無線装置に相当する。

図１０において、ＣＨ１００１の位置は既知であり、クラスタの周縁部に位置している。ＣＨのデータチャネル送信電力は、最も遠いＵＥの経路損失を補償することができ、他のＵＥまでの経路損失を補正するために使用されるスレーブＵＥのデータチャネル送信電力はクラスタヘッドのデータチャネル送信電力を超えないため、ＵＥ１ １００２は、ＣＨのデータチャネル送信電力と同じ電力を使用することによって、最も遠いＵＥ２ １００３にデータを送信することができる。すなわち、この実施形態においては、第１のデータチャネル送信電力を第２のデータチャネル送信電力と同じとすることができる。

さらには、第１の実施形態と同様に、チャネルのフェージングを考慮し、余裕電力値も含めることができ、第１のデータチャネル送信電力は次のように導くことができる。

Ｐ＿ｓｌａｖｅ＝Ｐ＿ＣＨ＋Ｐ＿ｍａｒｇｉｎ （５）

式（５）におけるパラメータの意味は、第１の実施形態において説明したパラメータと同じであり、ここでは詳しくは説明しない。

したがって、この実施形態においては、重要なことはＣＨの位置を認識することである。実際の実装においては、ＣＨの位置を認識する方法は数多く存在する。例えば、ＣＨの位置は、測位システム、測位チャネル、または測位信号から求められ得る。別の例においては、ＣＨの位置はプリコーディング特性から求められ得る。さらなる例においては、ＣＨにおけるビームフォーミングされた受信信号から、ＣＨの位置を求めることができる。ＣＨの位置を認識する詳しいプロセスは当業者に公知であり、ここでは詳しくは説明しない。

本開示の第２の実施形態を使用することで、第１の実施形態と同様に、第１の無線装置の大きな消費電力と、送信対象ではない無線装置への干渉とを回避することができる。さらには、第２の実施形態の式（５）を第１の実施形態の式（２）と比較したときに明らかであるように、Ｐ＿ｐａｔｈｌｏｓｓの項が削除されている。したがって、第２の無線装置の位置情報を利用することによって、第１の無線装置のデータチャネル送信電力をさらに低減することができる。

第３の実施形態
第１の実施形態または第２の実施形態においては、第１の無線装置のデータチャネル送信電力は、決定された後、比較的一定である。しかしながら、第２の無線装置の位置が変わるとき、それに応じて第１の無線装置のデータチャネル送信電力も変更されても良い。

具体的には、この第３の実施形態においては、第１のデータチャネル送信電力は、第２のデータチャネル送信電力のみならず、第１の無線装置と第２の無線装置の間の送信経路損失にも基づいて求められる電力、または、第２のデータチャネル送信電力のみに基づく電力、のいずれかを、第２の無線装置の位置に応じて採用することができる。

図１１は、本開示の第３の実施形態によるＤ２Ｄ通信のシナリオを示す概略図である。図１１に示すように、ＵＥ１１０１〜１１０３は、集中型の構造のＵＥ１１００を形成しており、この場合、ＵＥ１１０１がクラスタヘッド（ＣＨ）として機能し、ＵＥ１１０２，１１０３はスレーブＵＥとして機能する。いま、ＵＥ１ １１０２が送信側ＵＥであり、ＵＥ２ １１０３が受信側ＵＥであるものと想定する。ＵＥ１ １１０２は、図４〜図７を参照しながら上述した第１の無線装置に相当し、ＣＨ１１０１は、図４〜図７を参照しながら上述した第２の無線装置に相当する。

ＣＨ１１０１が位置１に（すなわちクラスタの周縁部に）ある場合には、第２の実施形態に基づく電力制御方法を使用することができる。すなわち、ＵＥ１ １１０２のデータチャネル送信電力は、ＣＨ１１０１のデータチャネル送信電力のみに基づいて決定される。ＣＨ１１０１が位置２に（すなわちクラスタの周縁部ではない位置に）移動した場合には、第１の実施形態に基づく電力制御方法が使用され得る。すなわち、ＵＥ１ １１０２のデータチャネル送信電力は、ＣＨ１１０１のデータチャネル送信電力と、ＣＨ１１０１とＵＥ１ １１０２の間の送信経路損失とに基づいて、決定される。

どちらの電力制御方法を使用するかに関する情報は、上位層シグナリングまたは第１層シグナリングによって伝えることができる。

本開示のこの第３の実施形態でも同様に、第１の無線装置の大きな消費電力と、送信対象ではない無線装置への干渉とを回避することができる。さらには、異なるシナリオ（例えば第２の無線装置の異なる位置）に対応して最適な電力制御方式を使用することができる。

第４の実施形態
第１乃至第３の実施形態においては、第１の無線装置（例えばスレーブＵＥ）のデータチャネル送信電力を制御する方法について説明してきた。以下の第４の実施形態においては、第２の無線装置（例えばＣＨ）を対象とする電力制御方法について説明する。

図８のシナリオと同じシナリオを想定し、第２の無線装置のデータチャネル送信電力は、基準信号から決定され得る。

具体的には、第２の無線装置のデータチャネル送信電力は、第１の無線装置側または第２の無線装置側において決定され得る。例えば、第２の無線装置のデータチャネル送信電力は、第１の無線装置側において、第１の無線装置において測定される基準信号受信電力と、第２の無線装置の基準信号送信電力と、クラスタ内のすべての無線装置に共通する最小信号受信電力とから、決定され得る。

すなわち、図８に示すように、ＣＨ８０１のデータチャネル送信電力は、次の式（６）から決定することができる。

Ｐ＿ＣＨ＝Ｐ＿ＣＨ_ＲＳ−ＲＳＲＰ＋Ｐ＿ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ （６）

この式において、Ｐ＿ｔｈｒｅｓｈｏｌｄは、クラスタ内のすべての無線装置に共通する最小信号受信電力であり、Ｐ＿ＣＨ、Ｐ＿ＣＨ_ＲＳ、およびＲＳＲＰの意味は、ここまでに示した式におけるこれらのパラメータの意味と同じであり、ここでは詳しくは説明しない。

なお、上の説明は、２台のスレーブＵＥの場合の説明であることに留意されたい。しかしながら、上の説明は、３台以上のスレーブＵＥにもあてはまる。具体的には、いま、クラスタが、第１の無線装置、第２の無線装置、および第３の無線装置を含む複数の無線装置を備えているものと想定すると、第２のデータチャネル送信電力は、第１の無線装置において測定される基準信号受信電力と第３の無線装置において測定される基準信号受信電力のうちの小さい方の値と、第２の無線装置の基準信号送信電力と、クラスタ内のすべての無線装置に共通する最小信号受信電力から決定可能であり、このことは次の式（７）によって表すことができる。

Ｐ＿ＣＨ＝Ｐ＿ＣＨ_ＲＳ−ｍｉｎ（ＲＳＲＰ＿ｕｅ_１，ＲＳＲＰ＿ｕｅ_２，ＲＳＲＰ＿ｕｅ_３，．．．，ＲＳＲＰ＿ｕｅ_ｎ）＋Ｐ＿ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ （７）

この式において、ｍｉｎ（ＲＳＲＰ＿ｕｅ_１，ＲＳＲＰ＿ｕｅ_２，ＲＳＲＰ＿ｕｅ_３，．．．，ＲＳＲＰ＿ｕｅ_ｎ）は、クラスタ内のすべての（ｎ台の）スレーブＵＥにおいて測定される基準信号受信電力のうちの最小値であり、Ｐ＿ＣＨ、Ｐ＿ＣＨ_ＲＳ、およびＰ＿ｔｈｒｅｓｈｏｌｄの意味は、ここまでに示した式と同じであり、ここでは詳しくは説明しない。

さらには、上の説明は、第２のデータチャネル送信電力が第１の無線装置側において決定される場合の説明であることに留意されたい。しかしながら、上述したように、第２のデータチャネル送信電力は第２の無線装置側においても決定され得る。すなわち、第２のデータチャネル送信電力は、第２の無線装置において測定される基準信号受信電力と、第１の無線装置の基準信号送信電力と、クラスタ内のすべての無線装置に共通する最小信号受信電力とから、決定され得る。

上の例と同様に、クラスタが、第１の無線装置、第２の無線装置、および第３の無線装置を含む複数の無線装置を備えているときには、第２のデータチャネル送信電力は、第２の無線装置において測定される基準信号受信電力と第３の無線装置において測定される基準信号受信電力のうちの小さい方の値と、第１の無線装置の基準信号送信電力と、クラスタ内のすべての無線装置に共通する最小信号受信電力とから、決定され得る。

第２のデータチャネル送信電力を決定する詳しいプロセスは、上の例におけるプロセスに類似しており、ここでは詳しくは説明しない。

さらには、上の説明は、集中型のＤ２Ｄ通信のシナリオの場合の説明であることに留意されたい。しかしながら、上の説明は、分散型のＤ２Ｄ通信のシナリオにもあてはまる。その場合、上の式（７）におけるＰ＿ＣＨは、対象のＵＥ（例えば送信側ユーザ機器）のデータチャネル送信電力を意味し、Ｐ＿ＣＨ_ＲＳは、対象のＵＥの基準信号送信電力を意味し、ｍｉｎ（ＲＳＲＰ＿ｕｅ_１，ＲＳＲＰ＿ｕｅ_２，ＲＳＲＰ＿ｕｅ_３，．．．，ＲＳＲＰ＿ｕｅ_ｎ）は、クラスタ内の他のすべての（ｎ台の）ＵＥ（例えばすべての受信側ＵＥ）において測定される基準信号受信電力のうちの最小値を意味する。

本開示のこの第４の実施形態を使用することで、送信側の無線装置の送信電力を、受信側のＵＥのカバレッジに基づいて最適化することができ、したがって、送信側の無線装置は、必ずしも最大送信電力を用いることはなく、送信側の無線装置の消費電力を低減することができる。

第５の実施形態
ここまでの４つの実施形態においては、データチャネルを対象とする電力制御方法について説明してきた。しかしながら、本開示の電力制御方法は、以下の第５の実施形態におけるように、制御チャネルにも適用することができる。

具体的には、一例において、無線装置の制御チャネルの送信電力は、次の式（８）におけるように、データチャネルの送信電力およびオフセット値から決定され得る。

Ｐ＿ｃｏｎｔｒｏｌ＝Ｐ＿ｄａｔａ＋Ｐ＿ｏｆｆｓｅｔ （８）

この式において、Ｐ＿ｃｏｎｔｒｏｌは、無線装置の制御チャネル送信電力であり、Ｐ＿ｄａｔａは、上記の実施形態のいずれかに従って決定することのできる、同じ無線装置のデータチャネル送信電力であり、Ｐ＿ｏｆｆｓｅｔは、制御チャネルに使用されるオフセットまたは補償係数であり、例えばＲＲＣシグナリングのような上位層シグナリングによって指定または設定されればよい。

したがって、この例では、例えば制御チャネルのような他チャネルの電力は、固定値または最大値とする必要がなく、上記の実施形態において説明したようにデータチャネルの電力と同様に、状況に応じて最適化することができる。

別の例においては、制御チャネルのロバスト性を確保する目的で、制御チャネルの電力制御は、データチャネルの電力制御と独立していても良い。例えば、データチャネルの状況にかかわらず、制御チャネルをつねに最大電力値を使用して設定することができる。

変形例
上の第１〜第５の実施形態においては、第２の無線装置から第１の無線装置に送信される電力制御情報は、第２の無線装置のデータチャネル送信電力（すなわち第２のデータチャネル送信電力）を含み、第１の無線装置は、自身のデータチャネル送信電力（すなわち第１のデータチャネル送信電力）を、この第２のデータチャネル送信電力に基づいて決定する。

しかしながら、この決定プロセスは第２の無線装置によっても実行されても良く、決定結果のみが第１の無線装置に送信される。

すなわちこの場合、第２の無線装置は、自身の第２のデータチャネル送信電力を取得する。次いで、第２の無線装置は、上の実施形態のいずれかによる電力制御方法を使用して、第１のデータチャネル送信電力を第２のデータチャネル送信電力に基づいて決定する。次いで、第２の無線装置は、決定結果（すなわち第１のデータチャネル送信電力）を電力制御情報に挿入し、その電力制御情報を第１の無線装置に送信する。これに対応して、第１の無線装置は、第１のデータチャネル送信電力を示す電力制御情報を受信し、自身のデータチャネル送信電力を第１のデータチャネル送信電力に従って制御する。例えば、第１の無線装置は、自身のデータチャネル送信電力を、第１のデータチャネル送信電力と同じ値に制御する。

本開示の変形例では、第１の無線装置における処理負荷を低減することができる。

本開示のここまでの実施形態は、例示的な説明にすぎず、実施形態の具体的な構造および動作は、本開示の範囲を限定するものではない。当業者には、上記のそれぞれの実施形態の異なる部分および異なる動作の組合せを変えて、本開示の発想に同様に合致する新たな実施形態を創案することができる。

本開示の実施形態は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェアによって、またはこれらの組合せにおいて、実施することができ、実施方法は本開示の範囲を限定しない。

本開示の実施形態におけるそれぞれの機能要素（ユニット）の間の接続関係は、本開示の範囲を限定するものではなく、この場合、１つまたは複数の機能要素または機能ユニットが、任意の別の機能要素を含む、あるいは機能要素を任意の別の機能要素に接続することができる。

ここまで、本開示のいくつかの実施形態について、添付の図面と組み合わせて図示および説明してきたが、本開示の請求項の範囲およびその等価範囲に依然として含まれる、上記の実施形態の変形形態および修正形態を、本開示の原理および概念から逸脱することなく創案できることが、当業者には理解されるであろう。

Claims (8)

1. 基準信号送信電力を含む電力制御情報を第１の無線装置に送信する送信機を、
   具備する基地局と、
   前記電力制御情報を受信する受信機と、
   前記電力制御情報に含まれる前記基準信号送信電力と、前記第１の無線装置において測定される基準信号受信電力（ＲＳＲＰ）を用いて、前記基地局と前記第１の無線装置との間の送信経路損失を算出し、前記送信経路損失に基づいて前記第１の無線装置と第２の無線装置との間の第１のデータチャネルの送信電力を決定する制御回路を、
   具備する前記第１の無線装置と、を含む、
   無線通信システム。
2. 前記制御回路は、前記第１のデータチャネルの電力制御とは独立に制御チャネルの電力制御を行う、
   請求項１に記載の無線通信システム。
3. 前記第１のデータチャネル送信電力は、前記第１の無線装置の位置には基づかないで決定される、
   請求項１に記載の無線通信システム。
4. 前記第１の無線装置と前記第２の無線装置との間で装置間の直接通信を行う、
   請求項１に記載の無線通信システム。
5. 基地局が基準信号送信電力を含む電力制御情報を第１の無線装置に送信し、
   前記第１の無線装置が前記前記電力制御情報を受信し、
   前記第１の無線装置が、前記電力制御情報に含まれる前記基準信号送信電力と、前記第１の無線装置において測定される基準信号受信電力（ＲＳＲＰ）を用いて、前記基地局と前記第１の無線装置との間の送信経路損失を算出し、前記送信経路損失に基づいて前記第１の無線装置と第２の無線装置との間の第１のデータチャネルの送信電力を決定する、
   無線通信方法。
6. 前記第１の無線装置は、前記第１のデータチャネルの電力制御とは独立に制御チャネルの電力制御を行う、
   請求項５に記載の無線通信方法。
7. 前記第１のデータチャネル送信電力は、前記第１の無線装置の位置には基づかないで決定される、
   請求項５に記載の無線通信方法。
8. 前記第１の無線装置と前記第２の無線装置との間で装置間の直接通信を行う、
   請求項５に記載の無線通信方法。

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