JPWO2006118301A1 - 送信電力制御方法、移動局、無線基地局及び無線回線制御局 - Google Patents

Abstract

エンハンスト個別物理制御チャネル（Ｅ−ＤＰＣＣＨ）を検出することができない状況に陥ることを防ぎ、より安定したアウターループ送信電力制御を行う。本発明に係る送信電力制御方法は、移動局ＵＥが、無線基地局ＮｏｄｅＢに対して送信すべき情報がない場合に、所定の最小送信ブロックサイズの送信ブロックを生成する工程と、移動局ＵＥが、移動通信システムによって予め決められている送信タイミング、又は、無線回線制御局ＲＮＣによって通知された送信タイミングで、送信ブロックを無線基地局ＮｏｄｅＢに対して送信する工程と、無線基地局ＮｏｄｅＢが、送信タイミングに応じて送信ブロックを受信する工程と、無線基地局ＮｏｄｅＢが、送信ブロックの受信品質に応じて送信電力を制御する工程とを有する。

Description

本発明は、上りリンクを介して移動局から無線基地局に対して送信されるデータの送信電力を制御する送信電力制御方法、移動局、無線基地局及び無線回線制御局に関する。

従来の移動通信システムでは、無線回線制御局ＲＮＣが、移動局ＵＥから無線基地局ＮｏｄｅＢに対する上りリンクにおいて、無線基地局ＮｏｄｅＢの無線リソースや、上りリンクにおける干渉量や、移動局ＵＥの送信電力や、移動局ＵＥの送信処理性能や、上位のアプリケーションが必要とする伝送速度等を鑑みて、個別チャネルの伝送速度を決定し、レイヤ３（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｌａｙｅｒ）のメッセージによって、移動局ＵＥ及び無線基地局ＮｏｄｅＢのそれぞれに対して、決定した個別チャネルの伝送速度を通知するように構成されている。

ここで、無線回線制御局ＲＮＣは、無線基地局ＮｏｄｅＢの上位に存在し、無線基地局ＮｏｄｅＢや移動局ＵＥを制御する装置である。

一般的に、データ通信は、音声通話やＴＶ通話と比べて、トラヒックがバースト的に発生することが多く、本来は、データ通信に用いられるチャネルの伝送速度を高速に変更することが望ましい。

しかしながら、無線回線制御局ＲＮＣは、図１０に示すように、通常、多くの無線基地局ＮｏｄｅＢを統括して制御しているため、従来の移動通信システムでは、処理負荷や処理遅延等の理由により、高速な（例えば、１〜１００ｍｓ程度の）チャネルの伝送速度の変更制御を行うことは困難であるという問題点があった。

また、従来の移動通信システムでは、高速なチャネルの伝送速度の変更制御を行うことができたとしても、装置の実装コストやネットワークの運用コストが大幅に高くなるという問題点があった。

そのため、従来の移動通信システムでは、数１００ｍｓ〜数ｓオーダーでのチャネルの伝送速度の変更制御を行うのが通例である。

したがって、従来の移動通信システムでは、図１１（ａ）に示すように、バースト的なデータ送信を行う場合、図１１（ｂ）に示すように、低速、高遅延及び低伝送効率を許容してデータを送信するか、又は、図１１（ｃ）に示すように、高速通信用の無線リソースを確保して、空き時間の無線帯域リソースや無線基地局ＮｏｄｅＢにおけるハードウエアリソースが無駄になるのを許容してデータを送信することとなる。

ただし、図１１において、縦軸の無線リソースには、上述の無線帯域リソース及びハードウエアリソースの両方が当てはめられるものとする。

そこで、第３世代移動通信システムの国際標準化団体である「３ＧＰＰ」及び「３ＧＰＰ２」において、無線リソースを有効利用するために、無線基地局ＮｏｄｅＢと移動局ＵＥとの間のレイヤ１及びＭＡＣサブレイヤ（レイヤ２）における高速な無線リソース制御方法が検討されてきた。以下、かかる検討又は検討された機能を総称して「上り回線エンハンスメント（ＥＵＬ：Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｕｐｌｉｎｋ）」と呼ぶこととする。

図１２を参照して、上り回線エンハンスメントにおける送信電力制御について説明する。簡略のため、図１２の例では、ＲＦ部やアンテナ部等の説明に必要の無い部分については省略されている。

第１に、上り回線エンハンスメントにおける「インナーループ送信電力制御」について説明する。

ステップＳ１０１において、移動局ＵＥの送信部は、上りリンクを介して、無線基地局ＮｏｄｅＢに対してデータを送信する。

ここで、移動局ＵＥの送信部は、パイロットやＴＰＣコマンド等のレイヤ１制御情報がマッピングされている個別物理制御チャネル（ＤＰＣＣＨ：Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｅｅｌ）を常時送信し、データの有無や送信割当の有無等に応じて、ユーザデータやレイヤ２以上の制御情報がマッピングされている個別物理データチャネル（ＤＰＤＣＨ：Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄａｔａ Ｃｈａｎｅｅｌ）或いはエンハンスト個別物理データチャネル（Ｅ−ＤＰＤＣＨ：Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄａｔａ Ｃｈａｎｅｅｌ）を送信する。

ステップＳ１０２において、無線基地局ＮｏｄｅＢのＳＩＲ計算部は、受信した個別物理制御チャネル（ＤＰＣＣＨ）の信号対干渉電力比（受信ＳＩＲ）を計算し、設定されている目標ＳＩＲと比較する。

ステップＳ１０３において、比較の結果、受信ＳＩＲ＞目標ＳＩＲである場合、ＳＩＲ計算部は、「Ｄｏｗｎ」コマンドを送信するように送信部に通知し、受信ＳＩＲ＜目標ＳＩＲである場合、「ＵＰ」コマンドを送信するように送信部に通知する。以上の一連の動作を「インナーループ送信電力制御」と呼ぶ。

第２に、上り回線エンハンスメントにおける「アウターループ送信電力制御」について説明する。

ステップＳ２０１において、無線回線制御局ＲＮＣの受信部は、エンハンスト個別物理データチャネル（Ｅ−ＤＰＤＣＨ）（又は、個別物理データチャネル（ＤＰＤＣＨ）でもよい）の受信品質を測定する。

ステップＳ２０２において、無線回線制御局ＲＮＣの制御部は、測定結果に基づいて目標ＳＩＲを設定して無線基地局ＮｏｄｅＢに対して通知する。また、無線回線制御局ＲＮＣの制御部は、測定結果に基づいて、移動局ＵＥによって送信されるエンハンスト個別物理データチャネル（Ｅ−ＤＰＤＣＨ）と個別物理制御チャネル（ＤＰＣＣＨ）との振幅比（以下、「ゲインファクタ」）を決定し、当該移動局ＵＥに対して通知する。以上の一連の動作を「アウターループ送信電力制御」と呼ぶ。

アウターループ送信電力制御は、移動局ＵＥがソフトハンドオーバ状態に入る場合や、移動局ＵＥの移動速度が変わった場合や、建物により電波が遮られる場合等、様々な無線環境の変動に適応できるように構成されている。

また、アウターループ送信電力制御は、上述のように、エンハンスト個別物理データチャネル（Ｅ−ＤＰＤＣＨ）の受信品質を測定するため、エンハンスト個別物理データチャネル（Ｅ−ＤＰＤＣＨ）の送信が無い場合には動作しない。

そこで、例えば、移動局ＵＥが、ＭＡＣレイヤ制御情報や空の情報等にダミーデータを入れて（すなわち、パディングを行い）、最小の送信ブロックサイズの送信ブロックを生成して、所定の送信周期で、エンハンスト個別物理制御チャネル（Ｅ−ＤＰＣＣＨ）及びエンハンスト個別物理データチャネル（Ｅ−ＤＰＤＣＨ）を用いて送信する方法が提案されている（例えば、非特許文献１参照）。

かかる方法によれば、移動局ＵＥにおいて送信すべきデータがない場合であっても、無線回線制御局ＲＮＣが、エンハンスト個別物理データチャネル（Ｅ−ＤＰＤＣＨ）の受信品質を測定することができるので、アウターループ送信電力制御を行うことができ、送信データが途切れることによる無線品質の劣化を抑えることができる。

しかしながら、上述の方法では、無線回線制御局ＲＮＣが、上述の送信ブロックの送信タイミング（すなわち、どのフレーム番号のフレームで送信されるのか）について事前に知らされていないため、エンハンスト個別物理制御チャネル（Ｅ−ＤＰＣＣＨ）を正確に検出することができない状況では、エンハンスト個別物理データチャネル（Ｅ−ＤＰＤＣＨ）を検出することができず、アウターループ送信電力制御を行うことができないという問題点があった。
３ＧＰＰ ＴＳＧ−ＲＡＮ Ｒ２−０５９３７

そこで、本発明は、以上の点に鑑みてなされたもので、エンハンスト個別物理制御チャネル（Ｅ−ＤＰＣＣＨ）及びエンハンスト個別物理データチャネル（Ｅ−ＤＰＤＣＨ）を検出することができない状況に陥ることを防ぎ、より安定したアウターループ送信電力制御を行うことができる送信電力制御方法、移動局、無線基地局及び無線回線制御局を提供することを目的とする。

本発明の第１の特徴は、上りリンクを介して移動局から無線基地局に対して送信されるデータの送信電力を制御する送信電力制御方法であって、前記移動局が、前記無線基地局に対して送信すべき情報がない場合に、所定の最小送信ブロックサイズの送信ブロックを生成する工程と、前記移動局が、移動通信システムによって予め決められているフレーム番号のフレームで、又は、無線回線制御局によって通知されたフレーム番号のフレームで、前記送信ブロックを前記無線基地局に対して送信する工程と、前記無線基地局が、前記フレーム番号のフレームに含まれる前記送信ブロックを抽出する工程と、前記無線基地局及び無線回線制御局が、前記送信ブロックの受信品質に応じて、前記送信電力についてのアウターループ送信電力制御を行う工程とを有することを要旨とする。

本発明の第１の特徴において、前記送信ブロックが、前記移動局の状態を含むＭＡＣレイヤ制御情報に対してパディングを行うことによって生成されてもよい。

本発明の第１の特徴において、前記送信ブロックが、空の情報に対してパディングを行うことによって生成されてもよい。

本発明の第２の特徴は、移動局であって、無線基地局に対して送信すべき情報がない場合に、所定の最小送信ブロックサイズの送信ブロックを生成する送信ブロック生成部と、移動通信システムによって予め決められている送信タイミング、又は、無線回線制御局によって通知された送信タイミングで、前記送信ブロックを前記無線基地局に対して送信する送信ブロック生成部とを具備することを要旨とする。

本発明の第３の特徴は、上りリンクを介して移動局から無線基地局に対して送信されるデータの送信電力を制御する送信電力制御方法を実現するための無線基地局であって、移動局により送信されたフレームを受信して、移動通信システムによって予め決められているフレーム番号のフレーム、又は、無線回線制御局によって通知されたフレーム番号のフレームに含まれる所定の最小送信ブロックサイズの送信ブロックを抽出する抽出部と、抽出した前記送信ブロックの受信品質を無線回線制御局に通知する通知部とを具備することを要旨とする。

本発明の第４の特徴は、上りリンクを介して移動局から無線基地局に対して送信されるデータの送信電力を制御する送信電力制御方法を実現するための無線回線制御局であって、前記移動局が前記無線基地局に対して送信すべき情報がない場合に所定の最小送信ブロックサイズの送信ブロックを送信するフレームのフレーム番号を、前記移動局及び前記無線基地局に対して通知する通知部と、前記無線基地局から通知された前記所定の最小送信ブロックサイズの送信ブロックの受信品質に応じて、前記送信電力についてのアウターループ送信電力制御を行うアウターループ送信電力制御とを具備することを要旨とする。

図１は、本発明の第１の実施形態に係る移動通信システムの移動局の機能ブロック図である。 図２は、本発明の第１の実施形態に係る移動通信システムの移動局におけるベースバンド信号処理部の機能ブロック図である。 図３は、本発明の第１の実施形態に係る移動通信システムの移動局におけるベースバンド信号処理部のＭＡＣ−ｅ処理部の機能ブロック図である。 図４は、本発明の第１の実施形態に係る移動通信システムの無線基地局の機能ブロック図である。 図５は、本発明の第１の実施形態に係る移動通信システムの無線基地局におけるベースバンド信号処理部の機能ブロック図である。 図６は、本発明の第１の実施形態に係る移動通信システムの無線基地局のベースバンド信号処理部におけるＭＡＣ−ｅ及びレイヤ１処理部（上りリンク用構成）の機能ブロック図である。 図７は、本発明の第１の実施形態に係る移動通信システムの無線基地局のベースバンド信号処理部におけるＭＡＣ−ｅ及びレイヤ１処理部（上りリンク用構成）のＭＡＣ−ｅ機能部の機能ブロック図である。 図８は、本発明の第１の実施形態に係る移動通信システムの無線回線制御局の機能ブロック図である。 図９は、本発明の第１の実施形態に係る移動通信システムの動作を示すフローチャートである。 図１０は、一般的な移動通信システムの全体構成図である。 図１１（ａ）乃至（ｃ）は、従来の移動通信システムにおいて、バースト的なデータを送信する際の動作を説明するための図である。 図１２は、従来の移動通信システムにおける上り回線エンハンスメントにおける送信電力制御の仕組みを示す図である。

（本発明の第１の実施形態に係る移動通信システム）
図１乃至図８を参照して、本発明の第１の実施形態に係る移動通信システムの構成について説明する。なお、本実施形態に係る移動通信システムは、図１０に示すように、複数の無線基地局ＮｏｄｅＢ＃１乃至＃５と、無線回線制御局ＲＮＣとを具備している。

また、本実施形態に係る移動通信システムでは、下りリンクにおいて「ＨＳＤＰＡ」が用いられており、上りリンクにおいて「ＥＵＬ（上り回線エンハンスメント）」が用いられている。なお、「ＨＳＤＰＡ」及び「ＥＵＬ」において、ＨＡＲＱによる再送制御（Ｎプロセスストップアンドウエイト）が行われるものとする。

したがって、上りリンクにおいて、エンハンスト個別物理データチャネル（Ｅ−ＤＰＤＣＨ）及びエンハンスト個別物理制御チャネル（Ｅ−ＤＰＣＣＨ）から構成されるエンハンスト個別物理チャネル（Ｅ−ＤＰＣＨ）と、個別物理データチャネル（ＤＰＤＣＨ：Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄａｔａ Ｃｈａｎｎｅｌ）及び個別物理制御チャネル（ＤＰＣＣＨ：Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）から構成される個別物理チャネル（ＤＰＣＨ）とが用いられている。

ここで、エンハンスト個別物理制御チャネル（Ｅ−ＤＰＣＣＨ）は、Ｅ−ＤＰＤＣＨの送信フォーマット（送信ブロックサイズ等）を規定するための送信フォーマット番号や、ＨＡＲＱに関する情報（再送回数等）や、スケジューリングに関する情報（移動局ＵＥにおける送信電力やバッファ滞留量等）等のＥＵＬ用制御データを送信する。

また、エンハンスト個別物理データチャネル（Ｅ−ＤＰＤＣＨ）は、エンハンスト個別物理制御チャネル（Ｅ−ＤＰＣＣＨ）にマッピングされており、当該エンハンスト個別物理制御チャネル（Ｅ−ＤＰＣＣＨ）で送信されるＥＵＬ用制御データに基づいて、移動局ＵＥ用のユーザデータを送信する。

個別物理制御チャネル（ＤＰＣＣＨ）は、ＲＡＫＥ合成やＳＩＲ測定等に用いられるパイロットシンボルや、上り個別物理データチャネル（ＤＰＤＣＨ）の送信フォーマットを識別するためのＴＦＣＩ（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｆｏｒｍａｔ Ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）や、下りリンクにおける送信電力制御ビット等の制御データを送信する。

また、個別物理データチャネル（ＤＰＤＣＨ）は、個別物理制御チャネル（ＤＰＣＣＨ）にマッピングされており、当該個別物理制御チャネル（ＤＰＣＣＨ）で送信される制御データに基づいて、移動局ＵＥ用のユーザデータを送信する。ただし、移動局ＵＥにおいて送信すべきユーザデータが存在しない場合には、個別物理データチャネル（ＤＰＤＣＨ）は送信されないように構成されていてもよい。

また、上りリンクでは、ＨＳＰＤＡが適用されている場合に必要な高速個別物理制御チャネル（ＨＳ−ＤＰＣＣＨ：Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）や、ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）も用いられている。

高速個別物理制御チャネル（ＨＳ−ＤＰＣＣＨ）は、下り品質識別子（ＣＱＩ：Ｃｈａｎｎｅｌ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）や、高速個別物理データチャネル用送達確認信号（Ａｃｋ又はＮａｃｋ）を送信する。

図１に示すように、本実施形態に係る移動局ＵＥは、バスインターフェース３１と、呼処理部３２と、ベースバンド処理部３３と、ＲＦ部３４と、送受信アンテナ３５とを具備している。

ただし、かかる機能は、ハードウエアとして独立して存在していてもよいし、一部又は全部が一体化していてもよいし、ソフトウエアのプロセスによって構成されていてもよい。

バスインターフェース３１は、呼処理部３２から出力されたユーザデータを他の機能部（例えば、アプリケーションに関する機能部）に転送するように構成されている。また、バスインターフェース３１は、他の機能部（例えば、アプリケーションに関する機能部）から送信されたユーザデータを呼処理部３２に転送するように構成されている。

呼処理部３２は、ユーザデータを送受信するための呼制御処理を行うように構成されている。

ベースバンド信号処理部３３は、ＲＦ部３４から送信されたベースバンド信号に対して、逆拡散処理やＲＡＫＥ合成処理やＦＥＣ復号処理を含むレイヤ１処理と、ＭＡＣ−ｅ処理やＭＡＣ−ｄ処理を含むＭＡＣ処理と、ＲＬＣ処理とを施して取得したユーザデータを呼処理部３２に送信するように構成されている。

また、ベースバンド信号処理部３３は、呼処理部３２から送信されたユーザデータに対してＲＬＣ処理やＭＡＣ処理やレイヤ１処理を施してベースバンド信号を生成してＲＦ部３４に送信するように構成されている。

なお、ベースバンド信号処理部３３の具体的な機能については後述する。ＲＦ部３４は、送受信アンテナ３５を介して受信した無線周波数帯の信号に対して、検波処理やフィルタリング処理や量子化処理等を施してベースバンド信号を生成して、ベースバンド信号処理部３３に送信するように構成されている。また、ＲＦ部３４は、ベースバンド信号処理部３３から送信されたベースバンド信号を無線周波数帯の信号に変換するように構成されている。

図２に示すように、ベースバンド信号処理部３３は、ＲＬＣ処理部３３ａと、ＭＡＣ−ｄ処理部３３ｂと、ＭＡＣ−ｅ処理部３３ｃと、レイヤ１処理部３３ｄとを具備している。

ＲＬＣ処理部３３ａは、呼処理部３２から送信されたユーザデータに対して、レイヤ２の上位レイヤにおける処理（ＲＬＣ処理）を施して、ＭＡＣ−ｄ処理部３３ｂに送信するように構成されている。

ＭＡＣ−ｄ処理部３３ｂは、チャネル識別子ヘッダを付与し、上りリンクにおける送信電力の限度に基づいて、上りリンクにおける送信フォーマットを作成するように構成されている。

図３に示すように、ＭＡＣ−ｅ処理部３３ｃは、Ｅ−ＴＦＣ選択部３３ｃ１と、ＨＡＲＱ処理部３３ｃ２とを具備している。

Ｅ−ＴＦＣ選択部３３ｃ１は、無線基地局ＮｏｄｅＢから送信されたスケジューリング信号に基づいて、エンハンスト個別物理データチャネル（Ｅ−ＤＰＤＣＨ）及びエンハンスト個別物理制御チャネル（Ｅ−ＤＰＣＣＨ）の送信フォーマット（Ｅ−ＴＦＣ）を決定するように構成されている。

また、Ｅ−ＴＦＣ選択部３３ｃ１は、決定した送信フォーマットについての送信フォーマット情報（送信データブロックサイズや、エンハンスト個別物理データチャネル（Ｅ−ＤＰＤＣＨ）と個別物理制御チャネル（ＤＰＣＣＨ）との送信電力比等）をレイヤ１処理部３３ｄに送信すると共に、決定した送信フォーマット情報を、ＨＡＲＱ処理部３３ｃ２に送信する。

かかるスケジューリング信号は、当該移動局ＵＥが在圏しているセルにおいて報知されている情報であり、当該セルに在圏している全ての移動局、又は、当該セルに在圏している特定グループの移動局に対する制御情報を含む。

ＨＡＲＱ処理部３３ｃ２は、「Ｎプロセスのストップアンドウエイト」のプロセス管理を行い、無線基地局ＮｏｄｅＢから受信される送達確認信号（上りデータ用のＡｃｋ／Ｎａｃｋ）に基づいて、上りリンクにおけるユーザデータの伝送を行うように構成されている。

具体的には、ＨＡＲＱ処理部３３ｃ２は、レイヤ１処理部３３ｄから入力されたＣＲＣ結果に基づいて下りユーザデータの受信処理が成功したか否かについて判定する。そして、ＨＡＲＱ処理部３３ｃ２は、かかる判定結果に基づいて送達確認信号（下りユーザデータ用のＡｃｋ又はＮａｃｋ）を生成して、レイヤ１処理部３３ｄに送信する。また、ＨＡＲＱ処理部３３ｃ２は、上述の判定結果がＯＫであった場合、レイヤ１処理部３３ｄから入力された下りユーザデータをＭＡＣ−ｄ処理部３３ｄに送信する。

また、ＨＡＲＱ処理部３３ｃ２は、無線基地局ＮｏｄｅＢに対して送信すべき情報がない場合に、所定の最小送信ブロックサイズ（ＴＢＳ：Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｂｌｏｃｋ Ｓｉｚｅ）の送信ブロック（コントロールＰＤＵ）を生成し、移動通信システムによって予め決められている送信タイミング、又は、無線回線制御局ＲＮＣによって通知された送信タイミングで、当該送信ブロックを無線基地局に対して送信する。

具体的には、ＨＡＲＱ処理部３３ｃ２は、エンハンスト個別物理データチャネル（Ｅ−ＤＰＤＣＨ）又はエンハンスト個別物理制御チャネル（Ｅ−ＤＰＣＣＨ）を用いて、移動通信システムによって予め決められているフレーム番号のフレームで、又は、無線回線制御局ＲＮＣによって通知されたフレーム番号のフレームで、当該送信ブロックを無線基地局に対して送信するように構成されている。

ここで、ＨＡＲＱ処理部３３ｃ２は、移動局の状態（送信電力の空き具合や送信バッファの状態等）を含むＭＡＣレイヤ制御情報又は空の情報に対して、ダミーデータやＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｃｈｅｃｋ）を用いたパディングを行うことによって、上述の送信ブロックを生成してもよい。

また、上述の送信タイミングは、ＣＦＮ（Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ Ｆｒａｍｅ Ｎｕｍｂｅｒ）を用いて、例えば、「ＣＦＮ ｍｏｄ Ｎ＝０」となるフレーム番号のフレームとしてもよい（ここで、Ｎは、送信周期を示す値である）。

図４に示すように、本実施形態に係る無線基地局ＮｏｄｅＢは、ＨＷＹインターフェース１１と、ベースバンド信号処理部１２と、呼制御部１３と、１つ又は複数の送受信部１４と、１つ又は複数のアンプ部１５と、１つ又は複数の送受信アンテナ１６とを備える。

ＨＷＹインターフェース１１は、無線回線制御局ＲＮＣとのインターフェースである。具体的には、ＨＷＹインターフェース１１は、無線回線制御局ＲＮＣから、下りリンクを介して移動局ＵＥに送信するユーザデータを受信して、ベースバンド信号処理部１２に入力するように構成されている。また、ＨＷＹインターフェース１１は、無線回線制御局ＲＮＣから、無線基地局ＮｏｄｅＢに対する制御データを受信して、呼制御部１３に入力するように構成されている。

また、ＨＷＹインターフェース１１は、ベースバンド信号処理部１２から、上りリンクを介して移動局ＵＥから受信した上りリンク信号に含まれるユーザデータを取得して、無線回線制御局ＲＮＣに送信するように構成されている。さらに、ＨＷＹインターフェース１１は、無線回線制御局ＲＮＣに対する制御データを呼制御部１３から取得して、無線回線制御局ＲＮＣに送信するように構成されている。

ベースバンド信号処理部１２は、ＨＷＹインターフェース１１から取得したユーザデータに対して、ＲＬＣ処理やＭＡＣ処理（ＭＡＣ−ｄ処理やＭＡＣ−ｅ処理）やレイヤ１処理を施してベースバンド信号を生成して、送受信部１４に転送するように構成されている。

ここで、下りリンクにおけるＭＡＣ処理には、ＨＡＲＱ処理やスケジューリング処理や伝送速度制御処理等が含まれる。また、下りリンクにおけるレイヤ１処理には、ユーザデータのチャネル符号化処理や拡散処理等が含まれる。

また、ベースバンド信号処理部１２は、送受信部１４から取得したベースバンド信号に対して、レイヤ１処理やＭＡＣ処理（ＭＡＣ−ｅ処理やＭＡＣ−ｄ処理）やＲＬＣ処理を施してユーザデータを抽出して、ＨＷＹインターフェース１１に転送するように構成されている。

ここで、上りリンクにおけるＭＡＣ処理には、ＨＡＲＱ処理やスケジューリング処理や伝送速度制御処理やヘッダ廃棄処理等が含まれる。また、上りリンクにおけるレイヤ１処理には、逆拡散処理やＲＡＫＥ合成処理や誤り訂正復号処理等が含まれる。

なお、ベースバンド信号処理部１２の具体的な機能については後述する。また、呼制御部１３は、ＨＷＹインターフェース１１から取得した制御データに基づいて呼制御処理を行うものである。

送受信部１４は、ベースバンド信号処理部１２から取得したベースバンド信号を無線周波数帯の信号（下りリンク信号）に変換する処理を施してアンプ部１５に送信するように構成されている。また、送受信部１４は、アンプ部１５から取得した無線周波数帯の信号（上りリンク信号）をベースバンド信号に変換する処理を施してベースバンド信号処理部１２に送信するように構成されている。

アンプ部１５は、送受信部１４から取得した下りリンク信号を増幅して、送受信アンテナ１６を介して移動局ＵＥに送信するように構成されている。また、アンプ部１５は、送受信アンテナ１６によって受信された上りリンク信号を増幅して、送受信部１４に送信するように構成されている。

図５に示すように、ベースバンド信号処理部１２は、ＲＬＣ処理部１２１と、ＭＡＣ−ｄ処理部１２２と、ＭＡＣ−ｅ及びレイヤ１処理部１２３とを具備している。

ＭＡＣ−ｅ及びレイヤ１処理部１２３は、送受信部１４から取得したベースバンド信号に対して、逆拡散処理やＲＡＫＥ合成処理や誤り訂正復号処理やＨＡＲＱ処理等を行うように構成されている。

ＭＡＣ−ｄ処理部１２２は、ＭＡＣ−ｅ及びレイヤ１処理部１２３からの出力信号に対して、ヘッダの廃棄処理等を行うように構成されている。

ＲＬＣ処理部１２１は、ＭＡＣ−ｄ処理部１２２からの出力信号に対して、ＲＬＣレイヤにおける再送制御処理やＲＬＣ−ＳＤＵの再構築処理等を行うように構成されている。

ただし、これらの機能は、ハードウエアで明確に分けられておらず、ソフトウエアによって実現されていてもよい。

図６に示すように、ＭＡＣ−ｅ及びレイヤ１処理部（上りリンク用構成）１２３は、ＤＰＣＣＨ ＲＡＫＥ部１２３ａと、ＤＰＤＣＨ ＲＡＫＥ部１２３ｂと、Ｅ−ＤＰＣＣＨ ＲＡＫＥ部１２３ｃと、Ｅ−ＤＰＤＣＨ ＲＡＫＥ部１２３ｄと、ＨＳ−ＤＰＣＣＨ ＲＡＫＥ部１２３ｅと、ＲＡＣＨ処理部１２３ｆと、ＴＦＣＩデコーダ部１２３ｇと、バッファ１２３ｈ、１２３ｍと、再逆拡散部１２３ｉ、１２３ｎと、ＦＥＣデコーダ部１２３ｊ、１２３ｐと、Ｅ−ＤＰＣＣＨデコーダ部１２３ｋと、ＭＡＣ−ｅ機能部１２３ｌと、ＨＡＲＱバッファ１２３ｏと、ＭＡＣ−ｈｓ機能部１２３ｑと、ＳＩＲ測定部１２３ｒと、ＳＩＲ比較部１２３ｓとを具備している。

Ｅ−ＤＰＣＣＨ ＲＡＫＥ部１２３ｃは、送受信部１４から送信されたベースバンド信号内のエンハンスト個別物理制御チャネル（Ｅ−ＤＰＣＣＨ）に対して、逆拡散処理と、個別物理制御チャネル（ＤＰＣＣＨ）に含まれているパイロットシンボルを用いたＲＡＫＥ合成処理を施すように構成されている。

Ｅ−ＤＰＣＣＨデコーダ部１２３ｋは、Ｅ−ＤＰＣＣＨ ＲＡＫＥ部１２３ｃのＲＡＫＥ合成出力に対して復号処理を施して、送信フォーマット番号やＨＡＲＱに関する情報やスケジューリングに関する情報等を取得してＭＡＣ−ｅ機能部１２３ｌに入力するように構成されている。

Ｅ−ＤＰＤＣＨ ＲＡＫＥ部１２３ｄは、送受信部１４から送信されたベースバンド信号内のエンハンスト個別物理データチャネル（Ｅ−ＤＰＤＣＨ）に対して、ＭＡＣ−ｅ機能部１２３ｌから送信された送信フォーマット情報（コード数）を用いた逆拡散処理と、個別物理制御チャネル（ＤＰＣＣＨ）に含まれているパイロットシンボルを用いたＲＡＫＥ合成処理を施すように構成されている。

バッファ１２３ｍは、ＭＡＣ−ｅ機能部１２３ｌから送信された送信フォーマット情報（シンボル数）に基づいて、Ｅ−ＤＰＤＣＨ ＲＡＫＥ部１２３ｄのＲＡＫＥ合成出力を蓄積するように構成されている。

再逆拡散部１２３ｎは、ＭＡＣ−ｅ機能部１２３ｌから送信された送信フォーマット情報（拡散率）に基づいて、バッファ１２３ｍに蓄積されているＥ−ＤＰＤＣＨ ＲＡＫＥ部１２３ｄのＲＡＫＥ合成出力に対して、逆拡散処理を施すように構成されている。

ＨＡＲＱバッファ１２３ｏは、ＭＡＣ−ｅ機能部１２３ｌから送信された送信フォーマット情報に基づいて、再逆拡散部１２３ｎの逆拡散処理出力を蓄積するように構成されている。

ＦＥＣデコーダ部１２３ｐは、ＭＡＣ−ｅ機能部１２３ｌから送信された送信フォーマット情報（送信データブロックサイズ）に基づいて、ＨＡＲＱバッファ１２３ｏに蓄積されている再逆拡散部１２３ｎの逆拡散処理出力に対して、誤り訂正復号処理（ＦＥＣ復号処理）を施すように構成されている。

ＳＩＲ測定部１２３ｒは、ＤＰＣＣＨ ＲＡＫＥ部１２３ａによって出力された個別物理制御チャネル（ＤＰＣＣＨ）のパイロット部分を用いて受信ＳＩＲを測定する。

ＳＩＲ比較部１２３ｓは、測定された受信ＳＩＲと目標ＳＩＲとを比較し、比較結果に基づいて、「ＵＰ」コマンド又は「Ｄｏｗｎ」コマンドを下りリンクを介して送信するように、ベースバンド信号処理部１２の下りリンク用構成に指示する。

ＭＡＣ−ｅ機能部１２３ｌは、Ｅ−ＤＰＣＣＨデコーダ部１２３ｋから取得した送信フォーマット番号やＨＡＲＱに関する情報やスケジューリングに関する情報等に基づいて、送信フォーマット情報（コード数やシンボル数や拡散率や送信データブロックサイズ等）を算出して出力するように構成されている。

また、ＭＡＣ−ｅ機能部１２３ｌは、図７に示すように、受信処理命令部１２３ｌ１と、ＨＡＲＱ管理部１２３ｌ２と、スケジューリング部１２３ｌ３と、品質測定報告部１２３ｌ４とを具備している。

受信処理命令部１２３ｌ１は、Ｅ−ＤＰＣＣＨデコーダ部１２３ｋから入力された送信フォーマット番号やＨＡＲＱに関する情報やスケジューリングに関する情報を、ＨＡＲＱ管理部１２３ｌ２に送信するように構成されている。

また、受信処理命令部１２３ｌ１は、Ｅ−ＤＰＣＣＨデコーダ部１２３ｋから入力されたスケジューリングに関する情報を、スケジューリング部１２３ｌ３に送信するように構成されている。

さらに、受信処理命令部１２３ｌ１は、Ｅ−ＤＰＣＣＨデコーダ部１２３ｋから入力された送信フォーマット番号に対応する送信フォーマット情報を出力するように構成されている。

ＨＡＲＱ管理部１２３ｌ２は、ＦＥＣデコーダ部１２３ｐから入力されたＣＲＣ結果に基づいて、上りユーザデータの受信処理が成功したか否かについて判定する。そして、ＨＡＲＱ管理部１２３ｌ２は、かかる判定結果に基づいて送達確認信号（Ａｃｋ又はＮａｃｋ）を生成して、ベースバンド信号処理部１２の下りリンク用構成に送信する。また、ＨＡＲＱ管理部１２３ｌ２は、上述の判定結果がＯＫであった場合、ＦＥＣデコーダ部１２３ｐから入力された上りユーザデータを無線回線制御局ＲＮＣに送信する。

また、ＨＡＲＱ管理部１２３ｌ２は、上述の判定結果がＯＫである場合には、ＨＡＲＱバッファ１２３ｏに蓄積されている軟判定情報をクリアする。一方、ＨＡＲＱ管理部１２３ｌ２は、上述の判定結果がＮＧである場合には、ＨＡＲＱバッファ１２３ｏに、上りユーザデータを蓄積する。

また、ＨＡＲＱ管理部１２３ｌ２は、上述の判定結果を受信処理命令部１２３ｌ１に転送し、受信処理命令部１２３ｌ１は、受信した判定結果に基づいて、次のＴＴＩに備えるべきハードウエアリソースをＥ−ＤＰＤＣＨ ＲＡＫＥ部１２３ｄ及びバッファ１２３ｍに通知し、ＨＡＲＱバッファ１２３ｏにおけるリソース確保のための通知を行う。

また、受信処理命令部１２３ｌ１は、バッファ１２３ｍ及びＦＥＣデコーダ部１２３ｐに対して、ＴＴＩ毎に、バッファ１２３ｍに蓄積されている上りユーザデータがある場合には、ＨＡＲＱバッファ１２３ｏに蓄積されている当該ＴＴＩに該当するプロセスにおける上りユーザデータと新規に受信した上りユーザデータとを加算した後に、ＦＥＣ復号処理を行うように、ＨＡＲＱバッファ１２３ｏ及びＦＥＣデコーダ部１２３ｐに指示する。

スケジューリング部１２３ｌ３は、下りリンク用構成を介して、スケジューリング信号（絶対速度制御チャネル（ＡＧＣＨ）や相対速度制御チャネル（ＲＧＣＨ））を送信するように構成されている。

品質測定報告部１２３ｌ４は、エンハンスト個別物理データチャネル（Ｅ−ＤＰＤＣＨ）又はエンハンスト個別物理制御チャネル（Ｅ−ＤＰＣＣＨ）の受信品質の測定を行い、一定周期、或いは、受信誤りが発生した場合に、ＨＷＹインターフェース１１を介して、無線回線制御局ＲＮＣに対して、エンハンスト個別物理制御チャネル（Ｅ−ＤＰＣＣＨ）の受信品質（誤り回数や誤り率等）を通知するように構成されている。

具体的には、品質測定報告部１２３ｌ４は、移動局ＵＥにより送信されたエンハンスト個別物理データチャネル（Ｅ−ＤＰＤＣＨ）又はエンハンスト個別物理制御チャネル（Ｅ−ＤＰＣＣＨ）内のフレームを受信して、移動通信システムによって予め決められているフレーム番号のフレーム、又は、無線回線制御局によって通知されたフレーム番号のフレームに含まれる所定の最小送信ブロックサイズの送信ブロックを抽出して、抽出した送信ブロックの受信品質（誤り回数や誤り率等）を測定する。

例えば、品質測定報告部１２３ｌ４は、エンハンスト個別物理データチャネル（Ｅ−ＤＰＤＣＨ）又はエンハンスト個別物理制御チャネル（Ｅ−ＤＰＣＣＨ）の中に含まれる受信シーケンス番号（ＲＳＮ：Ｒｅｃｅｉｖｅｄ ｓｅｑｕｅｎｃｅ ｎｕｍｂｅｒ）を監視し、ＲＳＮが抜けている場合に、誤りが発生したと認識する。

また、品質測定報告部１２３ｌ４は、上述の送信ブロックの受信品質を無線回線制御局ＲＮＣに通知する。

本実施形態に係る無線回線制御局ＲＮＣは、無線基地局ＮｏｄｅＢの上位に位置する装置であり、無線基地局ＮｏｄｅＢと移動局ＵＥとの間の無線通信を制御するように構成されている。

図８に示すように、本実施形態に係る無線回線制御局ＲＮＣは、交換局インターフェース５１と、ＬＬＣレイヤ処理部５２と、ＭＡＣレイヤ処理部５３と、メディア信号処理部５４と、基地局インターフェース５５と、呼制御部５６と、アウターループ送信電力制御部５７とを具備している。

交換局インターフェース５１は、交換局１とのインターフェースである。交換局インターフェース５１は、交換局１から送信された下りリンク信号をＬＬＣレイヤ処理部５２に転送し、ＬＬＣレイヤ処理部５２から送信された上りリンク信号を交換局１に転送するように構成されている。

ＬＬＣレイヤ処理部５２は、シーケンス番号等のヘッダ又はトレーラの合成処理等のＬＬＣ（論理リンク制御：Ｌｏｇｉｃａｌ Ｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ）サブレイヤ処理を施すように構成されている。ＬＬＣレイヤ処理部５２は、ＬＬＣサブレイヤ処理を施した後、上りリンク信号については交換局インターフェース５１に送信し、下りリンク信号についてはＭＡＣレイヤ処理部５３に送信するように構成されている。

ＭＡＣレイヤ処理部５３は、優先制御処理やヘッダ付与処理等のＭＡＣレイヤ処理を施すように構成されている。ＭＡＣレイヤ処理部５３は、ＭＡＣレイヤ処理を施した後、上りリンク信号についてはＬＬＣレイヤ処理部５２に送信し、下りリンク信号については基地局インターフェース５５（又は、メディア信号処理部５４）に送信するように構成されている。

メディア信号処理部５４は、音声信号やリアルタイムの画像信号に対して、メディア信号処理を施すように構成されている。メディア信号処理部５４は、メディア信号処理を施した後、上りリンク信号についてはＭＡＣレイヤ処理部５３に送信し、下りリンク信号については基地局インターフェース５５に送信するように構成されている。

基地局インターフェース５５は、無線基地局ＮｏｄｅＢとのインターフェースである。基地局インターフェース５５は、無線基地局ＮｏｄｅＢから送信された上りリンク信号をＭＡＣレイヤ処理部５３（又は、メディア信号処理部５４）に転送し、ＭＡＣレイヤ処理部５３（又は、メディア信号処理部５４）から送信された下りリンク信号を無線基地局ＮｏｄｅＢに転送するように構成されている。

呼制御部５６は、無線リソース管理処理や、レイヤ３シグナリングによるチャネルの設定及び開放処理等を施すように構成されている。ここで、無線リソース管理には、呼受付制御やハンドオーバー制御等が含まれる。

また、呼制御部５６は、移動局ＵＥが無線基地局ＮｏｄｅＢに対して送信すべき情報がない場合に所定の最小送信ブロックサイズの送信ブロックを送信するフレームのフレーム番号を、移動局ＵＥ及び無線基地局ＮｏｄｅＢに対して通知する。

アウターループ送信電力制御部５７は、無線基地局ＮｏｄｅＢから受信するエンハンスト個別物理データチャネル（Ｅ−ＤＰＤＣＨ）についてのＣＲＣ結果や再送回数等に基づいて、エンハンスト個別物理データチャネル（Ｅ−ＤＰＤＣＨ）の受信品質を測定して、目標ＳＩＲやゲインファクタを決定する。

すなわち、ＣＲＣ結果がＮＧで、かつ、再送回数が大きい場合には、アウターループ送信電力制御部５７は、目標ＳＩＲを高く設定するように無線基地局ＮｏｄｅＢに指示する、又は、ゲインファクタを高く設定するように無線基地局ＮｏｄｅＢ及び移動局ＵＥに指示する。

図９を参照して、本発明の第１の実施形態に係る移動通信システムにおける移動局ＵＥの動作について説明する。

図９に示すように、移動局ＵＥは、ステップＳ１００１において、所定時間、データの送信を行っていないことを検出すると、ステップＳ１００２において、移動システムによって予め決められているフレーム番号のフレームで、又は、無線回線制御局ＲＮＣによって通知されているフレーム番号のフレームで、アウターループ送信電力制御用データ（上述の最小送信ブロックサイズの送信ブロック）を送信する。

無線基地局ＮｏｄｅＢは、ステップＳ１００３において、上述のフレーム番号のフレームにおいて、エンハンスト個別物理制御チャネル（Ｅ−ＤＰＣＣＨ）を検出することができなかった場合、ステップＳ１００４において、ＮＡＣＫを送信することによって、移動局ＵＥに対してアウターループ送信電力制御用データの再送を促す。

無線基地局ＮｏｄｅＢは、ステップＳ１００５において、アウターループ送信電力制御用データを受信すると、ステップＳ１００６において、無線回線制御局ＲＮＣに対して、エンハンスト個別物理制御チャネル（Ｅ−ＤＰＣＣＨ）やエンハンスト個別物理データチャネル（Ｅ−ＤＰＤＣＨ）の誤り率や再送回数等の受信品質（具体的には、エンハンスト個別物理制御チャネル（Ｅ−ＤＰＣＣＨ）やエンハンスト個別物理データチャネル（Ｅ−ＤＰＤＣＨ）を介して所定のフレーム番号（で送信されたフレーム内の送信ブロック（アウターループ送信電力制御用データ）の受信品質）を通知する。

ステップＳ１００７において、無線回線制御局ＲＮＣは、エンハンスト個別物理データチャネル（Ｅ−ＤＰＤＣＨ）の受信品質に応じて、目標ＳＩＲやゲインファクタを決定して、無線基地局ＮｏｄｅＢや移動局ＵＥに通知する。

尚、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。

以上説明したように、本発明によれば、エンハンスト個別物理制御チャネル（Ｅ−ＤＰＣＣＨ）を検出することができない状況に陥ることを防ぎ、より安定したアウターループ送信電力制御を行うことができる送信電力制御方法、移動局、無線基地局及び無線回線制御局を提供することができる。

Claims (6)

1. 上りリンクを介して移動局から無線基地局に対して送信されるデータの送信電力を制御する送信電力制御方法であって、
   前記移動局が、前記無線基地局に対して送信すべき情報がない場合に、所定の最小送信ブロックサイズの送信ブロックを生成する工程と、
   前記移動局が、移動通信システムによって予め決められているフレーム番号のフレームで、又は、無線回線制御局によって通知されたフレーム番号のフレームで、前記送信ブロックを前記無線基地局に対して送信する工程と、
   前記無線基地局が、前記フレーム番号のフレームに含まれる前記送信ブロックを抽出する工程と、
   前記無線基地局及び無線回線制御局が、前記送信ブロックの受信品質に応じて、前記送信電力についてのアウターループ送信電力制御を行う工程とを有することを特徴とする送信電力制御方法。
2. 前記送信ブロックは、前記移動局の状態を含むＭＡＣレイヤ制御情報に対してパディングを行うことによって生成されることを特徴とする請求項１に記載の送信電力制御方法。
3. 前記送信ブロックは、空の情報に対してパディングを行うことによって生成されることを特徴とする請求項１に記載の送信電力制御方法。
4. 無線基地局に対して送信すべき情報がない場合に、所定の最小送信ブロックサイズの送信ブロックを生成する送信ブロック生成部と、
   移動通信システムによって予め決められているフレーム番号のフレームで、又は、無線回線制御局によって通知されたフレーム番号のフレームで、前記送信ブロックを前記無線基地局に対して送信する送信ブロック生成部とを具備することを特徴とする移動局。
5. 上りリンクを介して移動局から無線基地局に対して送信されるデータの送信電力を制御する送信電力制御方法を実現するための無線基地局であって、
   前記移動局により送信されたフレームを受信して、移動通信システムによって予め決められているフレーム番号のフレーム、又は、無線回線制御局によって通知されたフレーム番号のフレームに含まれる所定の最小送信ブロックサイズの送信ブロックを抽出する抽出部と、
   抽出した前記送信ブロックの受信品質を無線回線制御局に通知する通知部とを具備することを特徴とする無線基地局。
6. 上りリンクを介して移動局から無線基地局に対して送信されるデータの送信電力を制御する送信電力制御方法を実現するための無線回線制御局であって、
   前記移動局が前記無線基地局に対して送信すべき情報がない場合に所定の最小送信ブロックサイズの送信ブロックを送信するフレームのフレーム番号を、前記移動局及び前記無線基地局に対して通知する通知部と、
   前記無線基地局から通知された前記所定の最小送信ブロックサイズの送信ブロックの受信品質に応じて、前記送信電力についてのアウターループ送信電力制御を行うアウターループ送信電力制御とを具備することを特徴とする無線回線制御局。

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