WO2011058991A1

WO2011058991A1 - 無線通信システム、基地局装置、移動局装置および無線通信方法

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Publication number: WO2011058991A1
Application number: PCT/JP2010/069996
Authority: WO
Inventors: 修作福元; 史朗菅原; 秀一竹花; 英伸福政
Original assignee: シャープ株式会社
Priority date: 2009-11-10
Filing date: 2010-11-10
Publication date: 2011-05-19
Also published as: US20120230249A1; KR20120080623A; EP2501190A1; EP2501190A4; CN102640546A; JPWO2011058991A1

Abstract

　無線通信システム（１）は、基地局（２００）と、基地局（２００）に付随する１または複数のＲＮ（３００）と、１または複数の移動局（１００）とを備える。無線通信システム（１）は、ＲＮ（３００）を介さずに移動局（１００）と基地局（２００）とが通信するときは、第１の送信電力制御方法を用いて移動局（１００）の送信電力を制御する一方、ＲＮ（３００）を介して移動局（１００）と基地局（２００）とが通信するときは、第２の送信電力制御方法を用いて前記移動局の送信電力を制御する。

Description

無線通信システム、基地局装置、移動局装置および無線通信方法

　本発明は、無線通信システム、基地局装置、移動局装置および無線通信方法に関する。
　本願は、２００９年１１月１０日に、日本に出願された特願２００９－２５７２１６号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

　現在、次世代移動通信システムの物理チャネルは、図９に示すような構成となることが決められている（例えば、非特許文献１参照）。物理チャネルは、移動局（以下、「ＵＥ（Ｕｓｅｒ　Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）とも称する）と、基地局（以下、「ｅＮＢ（ｅｖｏｌｖｅｄ　Ｎｏｄｅ　Ｂ、発展型ノードＢ）」とも称する）の間で、ＵＥからｅＮＢに向かうアップリンクチャネルと、ｅＮＢからＵＥに向かうダウンリンクチャネルとから構成される。

　アップリンクチャネルは、ランダムアクセスを行うランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）と、基地局のスケジュール管理にしたがってアップリンクデータの送信を行うアップリンクシェアドチャネル（ＰＵＳＣＨ）と、ダウンリンク信号に関連する制御信号等の送信を行うアップリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）とから構成される。

　ダウンリンクチャネルは、データを伝送する物理ダウンリンクシェアドチャネル（ＰＤＳＣＨ）と、マルチキャストチャネルを伝送する物理マルチキャストチャネルと（ＰＭＣＨ）と、Ｌ１／Ｌ２制御情報を伝送する物理ダウンリンク制御チャネルと（ＰＤＣＣＨ）と、セル固有の報知情報を伝送する物理ブロードキャストチャネル（ＰＢＣＨ）と、ＰＤＣＣＨを伝送するＯＦＤＭシンボル数を伝送する物理コントロールフォーマットインジケータチャネル（ＰＣＦＩＣＨ）とアップリンクのＨＡＲＱに対応するＡＣＫ／ＮＡＣＫを伝送する物理ハイブリッドＡＲＱインジケータチャネル（ＰＨＩＣＨ）から構成される。

　アップリンクの信号電力は、通信中の基地局での受信品質とともに他の基地局に対しても干渉信号量という形で関与するので適切な電力設定が必要となる。現在、アップリンクシェアドチャネル（ＰＵＳＣＨ）の送信電力Ｐ_{ＰＵＳＣＨ}（ｉ）は、下記式（１）により決められている（例えば、非特許文献２参照）。

　Ｐ_ＣＭＡＸは端末クラスに基づいて定められた最大送信電力、Ｍ_{ＰＵＳＣＨ}（ｉ）はＰＵＳＣＨに割り当てられるリソースブロック数、Ｐ_{Ｏ＿ＰＵＳＣＨ}（ｊ）は基地局における電力制御の目標とする受信信号電力（基地局における受信信号電力の目標値）であり基地局によって決まるパラメータとＵＥ毎に変えるパラメータの和で表される。α（ｊ）は後述するｊの値が０または１の場合はセルで決まる０から１の範囲の係数となり、ｊ＝２の場合は１となる。ＰＬ（Ｐａｔｈｌｏｓｓ）はＵＥで計算される伝搬路損失、Δ_ＴＦ（ｉ）は適応変調符号化パラメータに対応する補正値、ｆ（ｉ）は下りＰＤＣＣＨ上で送信されたＴＰＣ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　Ｐｏｗｅｒ　Ｃｏｎｔｒｏｌ：送信電力制御）コマンドの絶対値または積算値を用いた補正値である。上記式（１）は、移動局の送信電力である送信電力Ｐ_{ＰＵＳＣＨ}（ｉ）が、１０ｌｏｇ_１０（Ｍ_{ＰＵＳＣＨ}（ｉ））＋Ｐ_{Ｏ＿ＰＵＳＣＨ}（ｊ）＋α（ｊ）・ＰＬ＋Δ_ＴＦ（ｉ）＋ｆ（ｉ）であるが、しかし最大送信電力Ｐ_ＣＭＡＸを超えないことを意味する。
　なお、上記式（１）のｉは、サブムレーム番号であり、ｊは、ｅＮＢがＵＥの送信フレームの割り当てを行う際のgrantの種別によって０から２の値をとる。（ｊ＝０はsemi-persistent grant、ｊ＝１はdynamic scheduled grant、ｊ＝２はrandom access response grantである。）

　一方、移動局と基地局間で信号を中継（リレー）するリレーノード（ＲＮ、以下、「中継局」とも称する）の利用が検討されている。ＲＮは特定の基地局を介してネットワークに接続するが、このＲＮを持つ基地局をドナーｅＮＢという。リレーノードには、ドナーｅＮＢとは異なる物理セルＩＤを持ち、ドナーｅＮＢとは異なるセルを構成するＴｙｐｅ１と呼ばれるものと、ｅＮＢとは異なるセルを構成しないＴｙｐｅ２と呼ばれるものがある。Ｔｙｐｅ２のＲＮは、独自の物理セルＩＤを持たず、新たなセルを構成する要素とはならない。Ｔｙｐｅ２のＲＮは、ｅＮＢが送信する全ての信号を中継するわけではなく、同期シグナルや共通リファレンスシグナル、ＰＤＣＣＨなどの制御チャネルは送信しなくてよい。この場合、ＵＥはこれらの信号をｅＮＢのみから受信することができる。

　Ｔｙｐｅ１のＲＮではＵＥの接続先がｅＮＢからＲＮに移る場合、またはその逆の場合ハンドオーバのシーケンスを経る。ハンドオーバでは図１０のように接続中のｅＮＢ（またはＲＮ）が移動先のセルの情報を含んだＲＲＣＣｏｎｎｅｃｔｉｏｎＲｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎメッセージを送信して、ハンドオーバを指示する（例えば、非特許文献３参照）。

　ＵＥは、ＲＲＣＣｏｎｎｅｃｔｉｏｎＲｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎに含まれる情報に従って無線チャネルの設定を変更する。このとき、電力制御に関するパラメータであるＰ_{Ｏ＿ＰＵＳＣＨ}（ｊ）は再設定可能であり、ｆ（ｉ）の累積値はリセットされる。ＰＬはハンドオーバの際のメジャメントによって移動先のセルの値を算出する。

３ＧＰＰ　ＴＳ３６．２０１　ＬＴＥ　Ｐｈｙｓｉｃａｌ　ｌａｙｅｒ－Ｇｅｎｅｒａｌ　Ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ　ｖ８．１．０３ＧＰＰ　ＴＳ３６．２１３　ＥＵＴＲＡ　Ｐｈｙｓｉｃａｌ　ｌａｙｅｒ　ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ　ｖ８．８．０３ＧＰＰ　ＴＳ　３６．３３１　Ｖ８．５．０

　ところが、独自の物理セルＩＤを持たないＴｙｐｅ２　ＲＮの場合は、図１０のようなハンドオーバの手順が無い。また、Ｔｙｐｅ２　ＲＮのエリアはドナーｅＮＢのセルと区別されないため、独自のパラメータ（例えばＲＮの送信電力）を移動局に通知することができない。そのため、電力制御に関するパラメータを再設定することができず、移動局による送信電力、即ち、上り送信電力を適切に設定することが困難である。

　一般にＲＮの送信電力はドナーｅＮＢより小さく、ＲＮのカバーエリアはドナーｅＮＢより狭い。即ち、ＵＥ－ＲＮ間の伝搬距離はｅＮＢ－ＵＥ間の伝搬距離より小さくなる場合が多く、ｅＮＢからＲＮに移行した際には、ＵＥの送信電力は過剰である場合が多い。
　逆にＲＮからｅＮＢに移行した際には，ＵＥの送信電力が不足している場合が多い。

　クローズドループ（ｃｌｏｓｅｄ－ｌｏｏｐ）のＴＰＣコマンドを用いて上記式（１）のｆ（ｉ）の項を制御することにより、上り送信電力を徐々に適正値にあわせることが可能であるが、絶対値を用いる制御では設定値の範囲が十分でなく、また積算値を用いる場合は収束に時間がかかるという課題がある。

　本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、独自のパラメータ（例えばＲＮの送信電力）を移動局に通知することができない場合であっても、適切且つ迅速に、移動局による送信電力を制御する技術を提供することにある。

上記問題を解決するために、本発明の一態様である無線通信システムは、基地局と、基地局に付随する１または複数の中継局と、１または複数の移動局とを備える無線通信システムであって、中継局を介さずに移動局と基地局とが通信するときは、第１の送信電力制御方法を用いて移動局の送信電力を制御する一方、中継局を介して移動局と基地局とが通信するときは、第２の送信電力制御方法を用いて移動局の送信電力を制御する。

　上記無線通信システムは、第２の送信電力制御方法を用いて移動局の送信電力を制御するときは、第１の送信電力制御方法を用いて移動局の送信電力を制御するときに使用する電力制御パラメータに加え、移動局と基地局との間の通信路品質と移動局と中継局との間の通信路品質との差分に応じた他のパラメータを使用するようにしてもよい。

　上記無線通信システムにおいて、他のパラメータは、移動局の送信に対する基地局での受信電力と移動局の送信に対する中継局での受信電力との差分に応じたパラメータであってもよい。また、他のパラメータは、移動局と基地局との間の伝搬路損失と移動局と中継局との間の伝搬路損失との差分に応じたパラメータであってもよい。また、他のパラメータは、基地局でのＳＩＮＲと中継局でのＳＩＮＲとの差分に応じたパラメータであってもよい。

　上記無線通信システムにおいて、移動局の送信に対する移動局と基地局との間の伝搬路損失と移動局の送信に対する移動局と中継局との間の伝搬路損失との差分と所定の閾値との比較結果に応じて、移動局と基地局とが通信するときに、中継局を介するか否かを判断するようにしてもよい。また、所定の閾値は、適応的に変更するものであってもよい。

　上記問題を解決するために、本発明の他の態様である基地局装置は、中継局を介さずに移動局と通信するときは、第１の送信電力制御方法を用いて移動局の送信電力を制御する一方、中継局を介して移動局と通信するときは、第２の送信電力制御方法を用いて移動局の送信電力を制御する。

　上記問題を解決するために、本発明の他の態様である基地局装置は、移動局と該基地局装置との間の通信路品質と、移動局と中継局との間の通信路品質との通信路品質の差分を算出する通信路品質算出手段と、通信路品質算出手段によって算出された通信路品質の差分と所定の閾値とを比較する比較手段と、比較手段による比較結果に応じて、通信路品質算出手段によって算出された通信路品質の差分に応じたパラメータを移動局に通知するパラメータ通知手段とを備える。

　上記問題を解決するために、本発明の他の態様である移動局装置は、中継局を介さず基地局と通信するときは、第１の送信電力制御方法を用いて送信電力を制御し、中継局を介して基地局と通信するときは、第２の送信電力制御方法を用いて送信電力を制御する。

　上記問題を解決するために、本発明の他の態様である無線通信方法は、基地局と、基地局に付随する１または複数の中継局と、１または複数の移動局との間の無線通信方法であって、中継局を介さずに移動局と基地局とが通信するときは、第１の送信電力制御方法を用いて移動局の送信電力を制御する一方、中継局を介して移動局と基地局とが通信するときは、第２の送信電力制御方法を用いて移動局の送信電力を制御する。

　本発明によれば、基地局および移動局の他に中継局を有する移動通信システムにおいて、移動局の上り送信電力制御を適切に行うことができる。

本発明の一実施形態によるアップリンク送信電力制御方法を適用する無線通信システムの概念図である。本発明の一実施形態によるアップリンク送信電力制御方法に用いる移動局の一例を示すブロック図である。本発明の一実施形態によるアップリンク送信電力制御方法を用いる基地局の一例を示すブロック図である。本発明の一実施形態によるアップリンク送信電力制御方法を用いるリレーノード（ＲＮ）の一例を示すブロック図である移動局、基地局装置およびＲＮの動作の一例を示すフローチャートである。移動局、基地局装置およびＲＮの動作の一例を示す別のフローチャートである。移動局、基地局装置およびＲＮの動作の一例を示すさらに別のフローチャートである。移動局、基地局装置およびＲＮの動作の一例を示すさらに別のフローチャートである。従来技術を説明するための説明図である。従来技術を説明するための説明図である。

以下、図面を参照し、本発明の一実施形態について説明する。図１は、本発明の一実施形態によるアップリンク送信電力制御方法を適用する無線通信システム１の概念図である。無線通信システム１は、図１に示すように、移動局１００、基地局２００およびＲＮ３００を備える。ＲＮ３００は、移動局１００と基地局２００との間の中継局である。

　無線通信システム１では、移動局１００が基地局２００のエリアＢＡに在圏し、移動局１００と基地局２００とがＲＮ３００を介さずに直接通信する通信態様（以下、「ワンホップ」とも称する）と、移動局１００が基地局２００のエリア内に設置されたＲＮ３００のエリアＲＡに在圏し、移動局１００と基地局２００とがＲＮ３００を介して通信する通信態様（以下、「ツーホップ」とも称する）がある。ＲＮ３００と基地局２００間の接続は、有線方式による接続であっても無線方式に接続であってもよい。なお、ＲＮ３００は、例えば、建物内や地下など弱電界の環境、ユーザが密集している環境に設置される。

　なお、便宜上、図１において１つの基地局２００を記載したが、無線通信システム１は複数の基地局２００を備えていてもよい。また、図１において基地局２００のエリア内には１つのＲＮ３００、１つの移動局１００を記載したが、基地局２００のエリア内には複数のＲＮ３００、複数の移動局１００が存在してもよい。即ち、一の基地局２００の配下に複数のＲＮ３００が属する構成、換言すれば、一の基地局２００に複数のＲＮ３００が付随する構成であってもよく、基地局２００のエリア内、または、ＲＮ３００のエリア内に複数の移動局１００が在圏してもよい。一の基地局２００のエリア内に複数のＲＮ３００を配置することにより、多くのエリアの小さいセルを配置するのと同様な効果があり、単位面積あたりの収容移動局数を増加させる効果が得られる。さらにｅＮＢでなくＲＮ３００を用いることによって設置、運用コストを安価に抑えることが可能となる。

　図２は、移動局１００の一例を示すブロック図である。図２に示すように、移動局１００は、送受信アンテナ１０１、送受信回路１０２、制御回路１０５および周辺回路１０６を備える。制御回路１０５は、記憶部１０５１および演算部１０５２を備える。

　送受信アンテナ１０１は、移動局１００が用いる周波数帯域で、所定の利得で電波を放射する機能を備える。

　送受信回路１０２は、送受信アンテナ１０１を介して、無線信号を送受信する機能を備える。また、送受信回路１０２は、受信信号を所定の電力値まで増幅する機能を備える。
　また、送受信回路１０２は、増幅した受信信号をベースバンド信号に変換する機能を備える。また、送受信回路１０２は、変換したベースバンド信号を制御回路１０５に出力する機能を備える。また、送受信回路１０２は、制御回路１０５から入力したベースバンド信号を無線周波数帯の送信信号に変換する機能を備える。また、送受信回路１０２は、制御回路１０５から入力される送信電力制御信号ＴＰを入力する機能を備える。また、送受信回路１０２は、制御回路１０５から入力した送信電力制御信号に従って送信信号を所定の電力値まで増幅し、送受信アンテナ１０１を介して無線信号として送信する機能を備える。

　制御回路１０５は、送受信回路１０２から入力したベースバンド信号を処理する機能を備える。また、制御回路１０５は、処理した信号を周辺回路１０６に出力する機能を備える。例えば、制御回路１０５は、送受信回路１０２から入力したベースバンド信号について、復調、復号、ディジタル／アナログ変換の処理を施して音声信号に変換し、周辺回路１０６に出力する。また、制御回路１０５は、各周辺回路から入力した信号を処理する機能を備える。また、制御回路１０５は、処理したベースバンド信号を送受信回路１０２に出力する機能を備える。例えば、制御回路１０５は、周辺回路１０６から入力した音声についてアナログ／ディジタル変換、符号化、変調の処理を施してベースバンド信号に変換し、送受信回路１０２に出力する。

　制御回路１０５の記憶部１０５１は、送受信回路１０２から入力した基地局固有のパラメータ信号ＢＰ（上記式（１）におけるＭ_{ＰＵＳＣＨ}（ｉ）、Ｐ_{Ｏ＿ＰＵＳＣＨ}（ｊ）、α（ｉ）等）を記憶するとともに、移動局側で記憶すべきパラメータ（上記式（１）におけるΔ_ＴＦ（ｉ）等）を予め記憶している。

　制御回路１０５の演算部１０５２は、送受信部１０２から入力された基地局２００の基準信号（リファレンスシグナル）の受信電力値ＤＲＰと、予め受信し記憶部１０５１に記憶された基地局２００のリファレンスシグナルの送信電力値とからダウンリンクの伝搬路損失（ＰＬ）を算出し、予め記憶部１０５１に記憶された各種のパラメータを読み出し、システムにより定められているアップリンクの送信電力ＴＰ（例えば後述する式（２）による送信電力）を算出する。

　周辺回路１０６は、表示部（非図示）やスピーカ（非図示）等を制御する各種回路である。例えば、周辺回路１０６は、制御回路１０５から入力した音声信号に基づいて、受話部のスピーカに音声を出力させる機能を備える。また例えば、周辺回路１０６は、送話部マイクから音声を入力し、入力した音声信号を制御回路１０５に出力する機能を備える。
　また例えば、周辺回路１０６は、制御回路１０５からの指示に従って、表示部に各種情報を表示させる機能を備える。なお、図２では１つの周辺回路１０６を示したが、移動局１００は複数の周辺回路１０６を備えていてもよい。

　図３は、基地局２００の構成の一例を示すブロック図である。図３に示すように、基地局２００は、送受信アンテナ２０１、対ＵＥ用送受信回路２０２、対ＲＮ用送受信回路２０３、制御回路２０５および周辺回路２０６を備える。制御回路２０５は、記憶部２０５１および演算部２０５２を備える。

　送受信アンテナ２０１は、基地局２００が用いる周波数帯域で、所定の利得で電波を放射し、また電波を受信する機能を備える。

　対ＵＥ用送受信回路２０２は、送受信アンテナ２０１を介して、無線信号を受信する機能を備える。また、対ＵＥ用送受信回路２０２は、受信信号を所定の電力値まで増幅する機能を備える。また、対ＵＥ用送受信回路２０２は、増幅した受信信号をベースバンド信号に変換する機能を備える。また、対ＵＥ用送受信回路２０２は、変換したベースバンド信号を制御回路２０５に出力する機能を備える。また、対ＵＥ用送受信回路２０２は、制御回路２０５から入力したベースバンド信号を無線周波数帯の送信信号に変換する機能を備える。また、対ＵＥ用送受信回路２０２は、制御回路２０５から入力されるアップリンク送信電力制御信号（ＵＬ－ＴＰＣ信号）を入力する機能を備える。また、対ＵＥ用送受信回路２０２は、制御回路２０５から入力したアップリンク送信電力制御信号（ＵＬ－ＴＰＣ信号）を、システムにより定められたフォーマットに従ってダウンリンク制御チャネルのＰＤＣＣＨに挿入し、他の信号とともに送信信号を所定の電力値まで増幅し、送受信アンテナ２０１を介して無線信号として送信する機能を備える。また、対ＵＥ用送受信回路２０２は、移動局１００の送信信号に対する受信電力を測定する機能を備える。

　対ＲＮ用送受信回路２０３は、ＲＮ３００との間で、制御信号およびデータ信号の送受信を行う機能を備える。なお、ＲＮ３００と基地局２００とが無線方式によって接続されている場合には、対ＵＥ用送受信回路２０２が、対ＲＮ用送受信回路２０３の機能を兼ね備える構成であってもよい。

　制御回路２０５は、対ＵＥ用送受信回路２０２から入力したベースバンド信号を処理する機能を備える。また、制御回路２０５は、処理した信号を周辺回路２０６に出力する機能を備える。例えば、制御回路２０５は、対ＵＥ用送受信回路２０２から入力したベースバンド信号を変換し、周辺回路２０６に出力する。また、制御回路２０５は、各周辺回路から入力した信号を処理する機能を備える。また、制御回路２０５は、処理したベースバンド信号を対ＵＥ用送受信回路２０２に出力する機能を備える。例えば、制御回路２０５は、周辺回路２０６から入力した信号をベースバンド信号に変換し、対ＵＥ用送受信回路２０２に出力する。

　制御回路２０５の記憶部２０５１は、対ＲＮ用送受信回路２０３から入力したＲＮ３００で測定した移動局１００の送信信号の受信電力ＲＲＰを記憶する。

　制御回路２０５の演算部２０５２は、対ＵＥ用送受信回路２０２で測定した受信電力ＵＲＰを受信電力目標値ＵＴと比較して、アップリンク送信電力信号（ＵＬ－ＴＰＣ信号）を生成する。また演算部２０５２は、対ＵＥ用送受信回路２０２から入力された移動局の送信電力に対する受信電力値ＵＲＰと予め受信し記憶部２０５１に記憶されたＲＮ３００で測定した移動局１００の送信信号の受信電力値ＲＲＰとから同一移動局１００の送信に対する基地局２００での伝搬路損失と、ＲＮ３００での伝搬路損失の差分（伝搬路損失がｄＢｍで換算されているのであれば差、Ｗで換算されているのであれば比）を算出する。

　図４は、ＲＮ３００の構成の一例を示すブロック図である。図４に示すように、ＲＮ３００は、送受信アンテナ３０１、対ＵＥ用送受信回路３０２、対ｅＮＢ用送受信回路３０３、制御回路３０５および周辺回路３０６を備える。制御回路３０５は、記憶部３０５１および演算部３０５２を備える。

　送受信アンテナ３０１は、ＲＮ３００が用いる周波数帯域で、所定の利得で電波を放射し、また電波を受信する機能を備える。

　対ＵＥ用送受信回路３０２は、送受信アンテナ３０１を介して、無線信号を受信する機能を備える。また、対ＵＥ用送受信回路３０２は、受信信号を所定の電力値まで増幅する機能を備える。また、対ＵＥ用送受信回路３０２は、増幅した受信信号をベースバンド信号に変換する機能を備える。また、対ＵＥ用送受信回路３０２は、変換したベースバンド信号を制御回路３０５に出力する機能を備える。また、対ＵＥ用送受信回路３０２は、制御回路３０５から入力したベースバンド信号を無線周波数帯の送信信号に変換する機能を備える。また、対ＵＥ用送受信回路３０２は、移動局の送信信号に対する受信電力を測定する機能を備える。

　ｅＮＢ用送受信回路３０３は、基地局２００との間で、制御信号およびデータ信号の送受信を行う機能を備える。なお、ＲＮ３００と基地局２００とが無線方式によって接続されている場合には、対ＵＥ用送受信回路３０２が、対ｅＮＢ用送受信回路３０３の機能を兼ね備える構成であってもよい。

　制御回路３０５は、対ＵＥ用送受信回路３０２から入力したベースバンド信号を処理する機能を備える。ベースバンド信号の処理には復調、復号、ディジタル／アナログ変換の処理を含む。また、制御回路３０５は、処理した信号を周辺回路３０６に出力する機能を備える。例えば、制御回路３０５は、対ＵＥ用送受信回路３０２から入力したベースバンド信号を変換し、周辺回路３０６に出力する。また、制御回路３０５は、各周辺回路から入力した信号を処理する機能を備える。周辺回路からの信号の処理にはアナログ／ディジタル変換、符号化、変調の処理を含む。また、制御回路３０５は、処理したベースバンド信号を対ＵＥ用送受信回路３０２に出力する機能を備える。例えば、制御回路３０５は、周辺回路３０６から入力した信号をベースバンド信号に変換し、対ＵＥ用送受信回路３０２に出力する。
　アナログ／ディジタル変換およびディジタル／アナログ変換の処理は、例えば、音声信号を8kHzのサンプリング速度でサンプリングしてディジタル信号に変換し、または、逆にディジタル信号を音声信号に変換することを含む。符号化および復号処理は、例えば、符号化率1/3のターボ符号化、または、Max-Log-MAPアルゴリズムを用いた復号化処理を含む。変調および復調は、例えば、ビット列を１６QAMの信号点をもちいた信号にマッピングし、また、ベースバンド信号を、尤度情報を含むビット列に変換する軟判定復号を含む。

　制御回路３０５の記憶部３０５１は、対ｅＮＢ用送受信回路３０３から入力した基地局２００で測定した移動局１００の送信信号の受信電力ＵＲＰを記憶する。

　制御回路３０５の演算部３０５２は、対ＵＥ用送受信回路３０２で測定した受信電力ＲＲＰを受信電力目標値ＵＴと比較して、アップリンク送信電力信号（ＵＬ－ＴＰＣ信号）を生成する。

　続いて、本発明の第１の実施形態によるアップリンク送信電力制御方法について説明する。移動局１００が基地局２００のエリアに在圏し、移動局１００と基地局２００とがＲＮ３００を介さずに直接通信する通信態様（ワンホップ）の場合には、基地局２００の演算部２０５２は、基地局２００の受信電力を受信電力目標値と比較して、移動局１００に対するアップリンク送信電力信号（ＵＬ－ＴＰＣ信号）を生成する。基地局２００の対ＵＥ用送受信回路２０２は、演算部２０５２によって生成されたアップリンク送信電力信号（ＵＬ－ＴＰＣ信号）を、ダウンリンク制御チャネルのＰＤＣＣＨを用いて移動局１００に送信する。

　移動局１００がＲＮ３００のエリアに在圏し、移動局１００と基地局２００とがＲＮ３００を介して通信する態様（ツーホップ）の場合には、ＲＮ３００の演算部３０５２は、ＲＮ３００の受信電力を受信電力目標値と比較して、移動局１００に対するアップリンク送信電力信号（ＵＬ－ＴＰＣ信号）を生成する。ＲＮ３００の対ＵＥ用送受信回路３０２は、演算部３０５２によって生成されたアップリンク送信電力信号（ＵＬ－ＴＰＣ信号）を、ダウンリンク制御チャネルを介して移動局１００に送信する。

　ワンホップおよびツーホップの何れの場合も、移動局１００において、送受信回路１０２は、アップリンク送信電力信号（ＵＬ－ＴＰＣ信号）を抽出して演算部１０５２に供給する。演算部１０５２は、アップリンク送信電力信号（ＵＬ－ＴＰＣ信号）と、予め記憶部１０５１に記憶されているパラメータとを用いて、下記式（２）に従ってアップリンク送信信号電力を決定する。

　上記式（２）を上記式（１）と比較して説明する。上記式（２）の左辺および右辺各項の意味するところは、上記式（２）の右辺最終項「ｆ_２（ｉ）」の意味するところを除いて上記式（１）のものと同じである。なお、移動局１００において計算されるＰＬ（伝搬路損失）は、上記式（１）と同様、上記式（２）においても、ワンホップおよびツーホップの何れの場合にも、基地局２００と移動局１００との間の伝搬路損失を用いる。ツーホップの場合に、ＰＬ（伝搬路損失）としてＲＮ３００と移動局１００との間の伝搬路損失を用いないのは、ＰＬ（伝搬路損失）を測定するためのセルスペシフィックリファレンスシグナル（ＣＲＳ）がＲＮ３００から送信されない場合、移動局１００において、ＲＮ３００と移動局１００との間のＰＬ（伝搬路損失）の測定が困難となるためである。

　ｆ_２（ｉ）は、アップリンク送信電力信号（ＵＬ－ＴＰＣ信号）を用いたクローズドループ送信電力の項である。即ち、送信電力の補正値である。ｆ_２（ｉ）は、ワンホップの場合とツーホップの場合とで異なる。ワンホップの場合、ｆ_２（ｉ）として、下記制御式（３）に示すように、上記式（１）の電力制御項であるｆ（ｉ）を用いる。ツーホップの場合、下記制御式（４）に示すように、ｆ_２（ｉ）として、上記式（１）のｆ（ｉ）に、ツーホップの場合の補正値（－ＰＬ_ＲＮ）を加えたものを用いる。ツーホップ用の補正値（－ＰＬ_ＲＮ）を加えるのは、ワンホップの場合とツーホップの場合とで、アップリンクの所要送信電力が大きく異なるためである。なお、ｆ（ｉ）は、ＲＮ３００における受信電力に基づいて制御する。

ｆ_２（ｉ）　＝　ｆ（ｉ）　・・・（３）：ワンホップの場合
ｆ_２（ｉ）　＝　ｆ（ｉ）－ＰＬ_ＲＮ・・・（４）：ツーホップの場合

　上記制御式（３）と上記制御式（４）の切り換えは、移動局１００で行ってもよいし、ＮＷ側（基地局２００またはＲＮ３００の側）で行ってもよい。例えば、絶対値を使用するＴＰＣの場合には、ＮＷ側にてｆ_２（ｉ）を算出し、ＴＰＣコマンドとして移動局１００に通知する（ｆ_２（ｉ）の算出が切り替えに相当する）。この場合、移動局１００は、ＴＰＣコマンドに従って動作すればよく、上記制御式の切り替えを意識しない。また、例えば、積算値を使用するＴＰＣの場合、切り換え時に、＋ＰＬ_ＲＮ，－ＰＬ_ＲＮを含むＴＰＣコマンドを移動局１００に通知する（＋ＰＬ_ＲＮまたは－ＰＬ_ＲＮ、の選択が切り替えに相当する）。当該場合、ＮＷ側は、補正値（ＰＬ_ＲＮ）とともに上記制御式の切り換えの指示を通知し、または、上記制御式の切り換えを指示として補正値（ＰＬ_ＲＮ）を通知し、移動局１００は、上記制御式を切り替える。

　換言すれば、無線通信システム１では、ＲＮ３００を介さずに移動局１００と基地局２００とが通信するときは、第１の送信電力制御方法である上記制御式（３）を用いて移動局１００の送信電力を制御する一方、ＲＮ３００を介して移動局１００と基地局２００とが通信するときは、第２の送信電力制御方法である上記制御式（４）を用いて移動局１００の送信電力を制御する。また、第２の送信電力制御方法である上記制御式（４）を用いて移動局１００の送信電力を制御するときは、第１の送信電力制御方法である上記制御式（３）を用いて移動局１００の送信電力を制御するときに使用する電力制御パラメータ（ｆ（ｉ））に加え、他のパラメータ（ＰＬ_ＲＮ）を使用している。なお、他のパラメータである補正値（ＰＬ_ＲＮ）は、移動局１００と基地局２００との間の通信路品質と移動局１００とＲＮ３００との間の通信路品質との差分に応じたパラメータであるが、詳細は後述する。

　以下、具体例を用いて説明する。ＲＮ３００は、予め基地局２００から、基地局２００のエリアに在圏する複数の移動局１００の情報を取得し、各移動局１００の送信信号をモニターし、受信電力を測定して、ｅＮＢ用送受信回路３０２を介して、基地局２００に移動局１００の送信に対するＲＮ３００での受信電力を通知しているものとする。基地局２００は、移動局１００の送信に対する基地局２００での受信電力を測定し、記憶部２０５１に記憶しているものとする。なお、ＲＮ３００は、独自の物理セルＩＤを持たないＴｙｐｅ２であるものとする。

　また、移動局１００の送信電力をＰ_ＵＥＴＸ［ｄＢｍ］、基地局２００での受信電力をＰ_{ｅＮＢ，ＵＥＴＸ}［ｄＢｍ］、ＲＮ３００での受信電力をＰ_{ＲＮ，ＵＥＴＸ}［ｄＢｍ］、移動局１００から基地局２００への伝搬損失をＰＬ_{ＵＥ－ｅＮＢ}［ｄＢ］、移動局１００からＲＮ３００への伝搬損失ＰＬ_{ＵＥ－ＲＮ}［ｄＢ］とすると、下記式（５）、（６）に示す関係が成り立つ。

Ｐ_{ｅＮＢ，ＵＥＴＸ}＝　Ｐ_ＵＥＴＸ－ＰＬ_{ＵＥ－ｅＮＢ}・・・（５）
Ｐ_{ＲＮ，ＵＥＴＸ}＝　Ｐ_ＵＥＴＸ－ＰＬ_{ＵＥ－ＲＮ}・・・（６）

　移動局１００が基地局２００のエリアからＲＮ３００に近づくとき（ワンホップの状態からツーホップの状態になるとき）について説明する。

　基地局２００の演算部２０５２は、定期的に、または、必要に応じて、上記式（５）（６）および下記式（７）に従って、移動局１００から基地局２００への伝搬路損失と、移動局１００からＲＮ３００への伝搬路損失との差分（ＰＬ_{ＵＥ－ｅＮＢ}－ＰＬ_{ＵＥ－ＲＮ}）を算出する。なお、基地局２００は、Ｐ_{ｅＮＢ，ＵＥＴＸ}の値をＲＮ３００に通知することによって、基地局２００の演算部２０５２に代えて、ＲＮ３００の演算部３０５２が当該伝搬路損失の差分を算出してもよい。

ＰＬ_{ＵＥ－ｅＮＢ}－ＰＬ_{ＵＥ－ＲＮ}＝　Ｐ_{ＲＮ，ＵＥＴＸ}－Ｐ_{ｅＮＢ，ＵＥＴＸ}・・・（７）

　移動局１００と基地局２００とがＲＮ３００を介して通信するようになった場合（ツーホップになった場合）、基地局２００は、下記式（８）に従って補正値（ＰＬ_ＲＮ）を算出する。なお、上記式（７）に示すように、補正値（ＰＬ_ＲＮ）は、伝搬路損失の差分であるため、上記式（７）または上記式（８）の何れかを算出してもよい。

ＰＬ_ＲＮ＝　Ｐ_{ＲＮ，ＵＥＴＸ}－Ｐ_{ｅＮＢ，ＵＥＴＸ}・・・（８）

　即ち、第２の送信電力制御方法である上記制御式（４）を用いて移動局１００の送信電力を制御するときは、第１の送信電力制御方法である上記制御式（３）を用いて移動局１００の送信電力を制御するときに使用する電力制御パラメータ（ｆ（ｉ））に加え、移動局１００の送信に対する基地局２００での受信電力（Ｐ_{ｅＮＢ，ＵＥＴＸ}）と移動局１００の送信に対するＲＮ３００での受信電力（Ｐ_{ＲＮ，ＵＥＴＸ}）との差分（Ｐ_{ＲＮ，ＵＥＴＸ}－Ｐ_{ｅＮＢ，ＵＥＴＸ}）に応じた他のパラメータ（ＰＬ_ＲＮ）を使用している。

　補正値（ＰＬ_ＲＮ）を算出した基地局２００は、閾値Ｔ_{ＲＮ－ｉｎ}を用いて、基地局２００のエリアからＲＮ３００のエリアへの在圏を判断する。具体的には、基地局２００は、補正値（ＰＬ_ＲＮ）が、閾値Ｔ_{ＲＮ－ｉｎ}以上であるとき、移動局１００がＲＮ３００のエリアに在圏したと判断する。

　なお、Ｔ_{ＲＮ－ｉｎ}（後述するＴ_{ＲＮ－ｏｕｔ}も同様）は、シミュレーションまたはフィールドテストに基づき予め求めた値であってもよいし、適応的に更新される値であってもよい。例えば、基地局２００のサービスエリアのトラフィックに応じて、Ｔ_{ＲＮ－ｉｎ}を変更するようにすれば、ＲＮ３００のカバーエリアを制御することができる。

　移動局１００がＲＮ３００のエリアに在圏したと判断した基地局２００は、移動局１００の送信電力制御をＲＮ３００に移譲し、基地局２００による伝搬損失の差分を考慮しない送信電力制御からＲＮ３００による伝搬損失の差分を考慮する送信電力制御へと移行する。

　具体的には、基地局２００は、上記制御式（３）に代えて上記制御式（４）に従ってｆ_２（ｉ）を算出し、ｆ_２（ｉ）を含むＴＰＣコマンドを、ＲＮ３００を介して移動局１００に通知する。移動局１００は、通知されたｆ_２（ｉ）に基づいて上り送信電力を制御する。以上のように、ワンホップの状態からツーホップの状態へ移行後には、移動局１００の上り送信電力制御を適切に行うことができる。

　また、基地局２００は、ｆ_２（ｉ）を算出することに代えて、補正値（ＰＬ_ＲＮ）と上記制御式（４）に従ってｆ_２（ｉ）を算出すべき旨の指示を含むＴＰＣコマンドを、ＲＮ３００を介して移動局１００に通知してもよい。当該場合、移動局１００は、上記制御式（３）に代えて上記制御式（４）に従ってｆ_２（ｉ）を算出し、算出したｆ_２（ｉ）に基づいて上り送信電力を制御する。

　移動局１００がＲＮ３００のエリアから離れるとき（ツーホップの状態からワンホップの状態になるとき）について説明する。

　基地局２００の演算部２０５２は、移動局１００が基地局２００のエリアからＲＮ３００に近づくときと同様に、補正値（ＰＬ_ＲＮ）を算出する。

　補正値（ＰＬ_ＲＮ）を算出した基地局２００は、閾値Ｔ_{ＲＮ－ｏｕｔ}を用いて、ＲＮ３００のエリアから基地局２００のエリアへの在圏を判断する。即ち、基地局２００は、補正値（ＰＬ_ＲＮ）が、閾値Ｔ_{ＲＮ－ｏｕｔ}以下であるとき、移動局１００が基地局２００のエリアに在圏したと判断する。

　移動局１００が基地局２００のエリアに在圏したと判断した基地局２００は、移動局１００の送信電力制御を戻すことをＲＮ３００に要求し、ＲＮ３００による伝搬損失の差分を考慮する送信電力制御から基地局２００による伝搬損失の差分を考慮しない送信電力制御へと移行する。

　具体的には、基地局２００は、上記制御式（４）に代えて上記制御式（３）に従ってｆ_２（ｉ）を算出し、ｆ_２（ｉ）を含むＴＰＣコマンドを移動局１００に通知する。移動局１００は、通知されたｆ_２（ｉ）に基づいて上り送信電力を制御する。また、基地局２００は、ｆ_２（ｉ）を算出することに代えて、上記制御式（３）に従ってｆ_２（ｉ）を算出すべき旨の指示を含むＴＰＣコマンドを移動局１００に通知してもよい。当該場合、移動局１００は、上記制御式（４）に代えて上記制御式（３）に従ってｆ_２（ｉ）を算出し、算出したｆ_２（ｉ）に基づいて上り送信電力を制御する。以上のように、ツーホップの状態からワンホップの状態へ移行後には、移動局１００の上り送信電力制御を適切に行うことができる。

　図５は、移動局１００がＲＮ３００のエリアに近づく場合（ワンホップからツーホップになる場合）の動作の一例を示すフローチャートである。図５において、移動局１００は、送信電力値を基地局２００およびＲＮ３００へ通知する（ステップＳ１００）。ＲＮ３００は、移動局１００から送信電力値を受信するとともに、移動局１００からの受信電力（Ｐ_{ＲＮ，ＵＥＴＸ}）を測定する（ステップＳ１１０）。基地局２００は、移動局１００から送信電力値を受信するとともに、移動局１００からの受信電力（Ｐ_{ｅＮＢ，ＵＥＴＸ}）を測定する（ステップＳ１２０）。

　ステップＳ１１０に続いてＲＮ３００は、測定した移動局１００からの受信電力（Ｐ_{ＲＮ，ＵＥＴＸ}）を基地局２００に通知する（ステップＳ１１１）。

　ステップＳ１２０に続いて基地局２００は、移動局１００から受信した送信電力値と、測定した移動局１００からの受信電力（Ｐ_{ｅＮＢ，ＵＥＴＸ}）とから、移動局１００から基地局２００への伝搬損失（ＰＬ_{ＵＥ－ｅＮＢ}）を算出する（ステップＳ１２１）。

　ステップＳ１２１に続いて基地局２００は、移動局１００から受信した送信電力値と、ＲＮ３００から受信した移動局１００からの受信電力（Ｐ_{ＲＮ，ＵＥＴＸ}）とから、移動局１００からＲＮ３００への伝搬損失（ＰＬ_{ＵＥ－ＲＮ}）を算出する（ステップＳ１２２）。

　ステップＳ１２２に続いて基地局２００は、伝搬路損失の差分（Ｐ_{ＲＮ，ＵＥＴＸ}－Ｐ_{ｅＮＢ，ＵＥＴＸ}）である補正値（ＰＬ_ＲＮ）を算出する（ステップＳ１２３）。次いで、基地局２００は、伝搬路損失の差分（Ｐ_{ＲＮ，ＵＥＴＸ}－Ｐ_{ｅＮＢ，ＵＥＴＸ}）である補正値（ＰＬ_ＲＮ）が閾値Ｔ_{ＲＮ－ｉｎ}以上であるか否かを判断する（ステップＳ１２４）。

　基地局２００は、伝搬路損失の差分（Ｐ_{ＲＮ，ＵＥＴＸ}－Ｐ_{ｅＮＢ，ＵＥＴＸ}）である補正値（ＰＬ_ＲＮ）が閾値Ｔ_{ＲＮ－ｉｎ}以上でないと判断した場合（ステップＳ１２４：ｎｏ）、ＲＮ３００はステップＳ１１０、基地局２００はステップＳ１２０に戻る。即ち、図５において破線Ａ内の処理（移動局１００は基地局２００のエリアに在圏しているときの処理、図７の破線Ｃ内の処理、図８の破線Ｄ内の処理も同様）を繰り返し実行する。

　基地局２００は、伝搬路損失の差分（Ｐ_{ＲＮ，ＵＥＴＸ}－Ｐ_{ｅＮＢ，ＵＥＴＸ}）である補正値（ＰＬ_ＲＮ）が閾値Ｔ_{ＲＮ－ｉｎ}以上であると判断した場合（ステップＳ１２４：Ｙｅｓ）、補正値（ＰＬ_ＲＮ）をＰＬ_{ＲＮ－ｉｎ}として記憶するとともに、ＲＮ３００に対して、少なくとも、ＰＬ_{ＲＮ－ｉｎ}と移動局１００の送信電力制御をＲＮ３００に移譲する旨をＲＮ３００に通知する（ステップＳ１２５）。

上記通知を受信したＲＮ３００は、通知されたＰＬ_{ＲＮ－ｉｎ}と、上記制御式（４）に従って電力制御するべき旨を移動局１００に通知する（ステップＳ１１４）。かくして、移動局１００は送信電力を下げて、送信電力が過剰にならないように適切に制御することができる。なお、ＲＮ３００は、ＰＬ_{ＲＮ－ｉｎ}値分の送信電力を下げるべき旨を通知してもよい。

　上記通知を受信した移動局１００は、通知されたＰＬ_{ＲＮ－ｉｎ}をＰＬ_ＲＮとし上記制御式（４）に従って、上り送信電力を制御する（Ｓ１０１）。即ち、ＰＬ_{ＲＮ－ｉｎ}値分の送信電力を下げるように動作する。これにより、移動局１００の送信に対するＲＮ３００での受信電力は、移動局１００の送信に対する基地局２００での受信電力とほぼ同等な電力となるため、移動局１００がＲＮ３００に対し、過剰な電力で送信し続けることを回避することができるようになる。なお、移動局１００は、ＲＮ３００のエリアに在圏中は、上記制御式（４）に従って、ｆ_２（ｉ）を算出する。

　なお、補正値（ＰＬ_ＲＮ）を必要に応じて更新してもよい。このときのｆ（ｉ）は、ＲＮ３００での受信電力（および受信品質）に従い、基地局２００でのｆ（ｉ）と同様のアルゴリズムにより決定される値である（ＲＮ３００での受信電力から電力制御信号が計算されるのであれば、ｆ（ｉ）を決定するのは基地局２００であってもＲＮ３００であってもよいし、ｆ（ｉ）によるＵＬ－ＴＰＣ信号を実際に送信するのは、基地局２００であってもＲＮ３００であってもよい）。

　図６は、移動局１００がＲＮ３００のエリアから離れる場合（ツーホップからワンホップになる場合）の動作の一例を示すフローチャートである。なお、図６において、ステップＳ２００、Ｓ２１０、Ｓ２１１、Ｓ２２０、Ｓ２２１、Ｓ２２２およびＳ２２３は、図５のステップＳ１００、Ｓ１１０、Ｓ１１１、Ｓ１２０、Ｓ１２１、Ｓ１２２およびＳ１２３とそれぞれ同一であるため、説明を省略する。

　ステップＳ２２３に続いて基地局２００は、伝搬路損失の差分（Ｐ_{ＲＮ，ＵＥＴＸ}－Ｐ_{ｅＮＢ，ＵＥＴＸ}）である補正値（ＰＬ_ＲＮ）が閾値Ｔ_{ＲＮ－ｏｕｔ}以下であるか否かを判断する（ステップＳ２２４）。

　基地局２００は、伝搬路損失の差分（Ｐ_{ＲＮ，ＵＥＴＸ}－Ｐ_{ｅＮＢ，ＵＥＴＸ}）である補正値（ＰＬ_ＲＮ）が閾値Ｔ_{ＲＮ－ｏｕｔ}以下でないと判断した場合（ステップＳ２２４：ｎｏ）、ＲＮ３００はステップＳ２１０、基地局２００はステップＳ２２０に戻る。即ち、図６において破線Ｂ内の処理（移動局１００はＲＮ３００のエリアに在圏しているときの処理）を繰り返し実行する。

　基地局２００は、伝搬路損失の差分（Ｐ_{ＲＮ，ＵＥＴＸ}－Ｐ_{ｅＮＢ，ＵＥＴＸ}）である補正値（ＰＬ_ＲＮ）が閾値Ｔ_{ＲＮ－ｏｕｔ}以下であると判断した場合（ステップＳ２２４：Ｙｅｓ）、移動局１００の送信電力制御を自身に戻すことをＲＮ３００に要求する（ステップＳ２２５）。

上記通知を受信したＲＮ３００は、上記制御式（３）に従って電力制御するべき旨を移動局１００に通知する（ステップＳ２１４）。なお、ＲＮ３００は、ＰＬ_{ＲＮ－ｉｎ}値分の送信電力を上げるべき旨を通知してもよい。

　上記通知を受信した移動局１００は、上記制御式（３）に従って、上り送信電力を制御する（Ｓ２２０）。即ち、ＰＬ_{ＲＮ－ｉｎ}値分の送信電力を上げるように動作する。これにより、基地局２００に対して過小であった移動局１００の送信電力を引き上げることが可能となる。なお、移動局１００は、基地局２００のエリアに在圏中は、上記制御式（３）に従って、ｆ_２（ｉ）を算出する。

　図７は、移動局１００がＲＮ３００のエリアに近づく場合の他の動作の一例を示すフローチャートである。なお、図７において、ステップＳ３００、Ｓ３０１、Ｓ３１０、Ｓ３１４、Ｓ３２０、Ｓ３２１、Ｓ３２３、Ｓ３２４およびＳ３２５は、図５のステップＳ１００、Ｓ１０１、Ｓ１１０、Ｓ１１４、Ｓ１２０、Ｓ１２１、Ｓ１２３、Ｓ１２４およびＳ１２５とそれぞれ同一であるため、説明を省略する。

　ステップＳ３１０に続いてＲＮ３００は、移動局１００から受信した送信電力値と、測定した移動局１００からの受信電力（Ｐ_{ＲＮ，ＵＥＴＸ}）とから、移動局１００からＲＮ３００への伝搬損失（ＰＬ_{ＵＥ－ＲＮ}）を算出する（ステップＳ３１１）。次いで、ＲＮ３００は、算出した移動局１００からＲＮ３００への伝搬損失（ＰＬ_{ＵＥ－ＲＮ}）を基地局２００に通知する（ステップＳ３１２）。

　図７の動作によっても、図５の動作と同様の効果を得ることができる。なお、移動局１００がＲＮ３００のエリアから離れる場合においても、ＲＮ３００が、移動局１００からＲＮ３００への伝搬損失（ＰＬ_{ＵＥ－ＲＮ}）を算出し、基地局２００に通知してもよい。

　図８は、移動局１００がＲＮ３００のエリアに近づく場合の他の動作の一例を示すフローチャートである。具体的には、図８に示すフローチャートは、移動局１００に、ＰＨ（Ｐｏｗｅｒ　Ｈｅａｄｒｏｏｍ）に基づいて伝搬路損失の差分を算出する場合の動作を例である。

　なお、ＰＨは、移動局１００のクラスに基づいて定められた最大送信電力Ｐ_ＭＡＸと移動局１００に要求されている送信電力（所望のの送信電力）との差分であって、移動局１００の送信電力が上記式（１）により定義されているとすると、下記式（９）のように定義される。

　なお、図８において、なお、図８において、ステップＳ４０１、Ｓ４１１、Ｓ４１２、Ｓ４１４、Ｓ４２１、Ｓ４２３、Ｓ４２４およびＳ４２５は、図７のステップＳ３０１、Ｓ３１１、Ｓ３１２、Ｓ３１４、Ｓ３２１、Ｓ３２３、Ｓ３２４およびＳ３２５とそれぞれ同一であるため、説明を省略する。

　図８において、移動局１００は、ＰＨを基地局２００およびＲＮ３００へ通知する（ステップＳ４００）。

　ＲＮ３００は、移動局１００から送信電力値を受信し、実際の送信出力値を算出して、移動局１００からの受信電力（Ｐ_{ＲＮ，ＵＥＴＸ}）を測定する（ステップＳ４１０）。なお、ＰＨ≧０のときは、移動局１００に要求されている送信出力値はＰ_ＣＭＡＸ以下であるため、ＲＮ３００は、Ｐ_ＣＭＡＸ－ＰＨ（ｉ）を実際の送信出力値として算出する。一方、ＰＨ≦０のときは、移動局１００に要求されている送信出力はＰ_ＣＭＡＸ超であるため、ＲＮ３００は、Ｐ_ＣＭＡＸを実際の送信出力値として算出する。

　基地局２００は、移動局１００から送信電力値を受信し、実際の送信出力値を算出して、移動局１００からの受信電力（Ｐ_{ｅＮＢ，ＵＥＴＸ}）を測定する（ステップＳ４２０）。なお、基地局２００は、ＲＮ３００と同様に、実際の送信出力値を算出する。

　図８の動作によっても、図５、図６の動作と同様の効果を得ることができる。なお、移動局１００がＲＮ３００のエリアから離れる場合においても、ＲＮ３００および基地局２００が、ＰＨに基づいて伝搬路損失の差分を算出してもよい。

　なお、上記実施形態では、エリア内の在圏判断やアップリンクの送信電力制御に、移動局１００と基地局２００との間の通信路品質と移動局１００とＲＮ３００との間の通信路品質との通信品質の差分に応じたパラメータの一例として、アップリンクの受信電力の差分、伝搬路損失の差分を用いる例を説明した。即ち、他の通信品質の差分を用いて、エリア内の在圏判断やアップリンクの送信電力制御を行ってもよい。例えば、ＳＩＮＲ（信号対干渉および雑音電力比）の差分を用いてもよい。ＳＩＮＲを用いる場合、通信路品質の差分をより正確に反映できるので、特性がよくなる。また、例えば、移動局１００がＧＰＳ機能を備えることにより移動局１００の座標を基地局２００に通知し、基地局２００では移動局１００の座標からアップリンクの通信路品質を推定し、アップリンクの通信路品質の差分をあらわすパラメータを算出するようにしてもよい。

　以上、上記実施形態によれば、独自のパラメータ（例えばＲＮの送信電力）を移動局に通知することができない場合であっても、適切且つ迅速に、移動局による送信電力、即ち上り送信電力を設定することができるようになる。

　即ち、基地局とＲＮが共通のセルＩＤを用いる通信システム（ＬＴＥ－ＡのＴｙｐｅ２リレー等）においては、ＲＮによるリファレンスシグナルの送信は必須ではないと予想される。よって、上り電力制御のＰＬ（Ｐａｔｈｌｏｓｓ）項に、基地局のリファレンスシグナルのＰＬ値が用いられることとなる。従って、例えば、基地局からＲＮに移動局の接続先が切り替わる際には、上り送信電力が、ＲＮに対しては過剰になるという問題が発生する。本発明では、移動局１００の接続先が基地局２００である場合とＲＮ３００である場合とで異なる電力制御を行うため、この問題を解決することができる。

　また、移動局１００がＲＮ３００に接続している場合は、移動局１００の送信電力は一般的に小さくなるため、本発明を適用することによって、他セルへの妨害（干渉）が小さくなる。よって、システム全体としての容量が大きくなる。

　また、本発明では、従来の電力制御方法に大きな変更を加えることなく、新たなパラメータ（ＰＬ_ＲＮ）を１つ導入すれるたけで、ＲＮ３００に対しては過剰になるという問題を解決することができる。また、新たなパラメータは、目標値に対するオフセットであっても、同様の効果を得ることができる。

　なお、従来の通信システムでは、基地局からの送信に対する移動局での受信品質と、ＲＮ（または、他の基地局）からの送信に対する移動局での受信品質とを比較することで、移動局がどちらに接続するかを判断し、ハンドオーバ手続き後に基地局またはＲＮの初期パラメータに従い，上り電力制御を実施している。しかしながら、ＲＮから受信品質を比較する信号（リファレンスシグナル）が送信されない通信システムでは、従来の方法では、上り送信電力制御が適切に行うことができない。

　なお、ＲＮから受信品質を比較する信号（リファレンスシグナル）が送信されない通信システムでは、移動局側での基地局（ＲＮ）毎の受信品質（受信電力、Ｅｃ／Ｉｏ、Ｐａｔｈｌｏｓｓ等）の比較による在圏の判断ができないため、本発明では、基地局２００およびＲＮでのＵＬ信号の伝搬路損失に基づいて在圏の判断を行っている。

　なお、移動局１００、基地局２００およびＲＮ３００の各機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、当該記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより、移動局１００、基地局２００およびＲＮ３００の各機能に係る上述した種々の処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものであってもよい。また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等の書き込み可能な不揮発性メモリ、ＣＤ－ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。

　さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（例えばＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ　Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ））のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。

　以上、本発明の実施形態を図面を参照して詳述したが、具体的な構成は上記実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も特許請求の範囲に含まれる。

　本発明は、中継局を有する移動通信システムに広く用いることができる。

　１　無線通信システム１００　移動局　１０１　送受信アンテナ、　１０２　送受信回路　１０５　制御回路　１０５１　記憶部　１０５２　演算部　１０６　周辺回路　２００　基地局　２０１　送受信アンテナ　２０２　対ＵＥ用送受信回路（パラメータ通知手段）　２０３　対ＲＮ用送受信回路　２０５　制御回路　２０５１　記憶部　２０５２　演算部（通信路品質算出手段、比較手段）　２０６　周辺回路　３００　ＲＮ（リレーノード）　３０１　送受信アンテナ　３０２　対ＵＥ用送受信回路　３０３　対ｅＮＢ用送受信回路　３０５　制御回路　３０５１　記憶部　３０５２　演算部　３０６　周辺回路

Claims

　基地局と、前記基地局に付随する１または複数の中継局と、１または複数の移動局とを備える無線通信システムであって、
　前記中継局を介さずに前記移動局と前記基地局とが通信するときは、第１の送信電力制御方法を用いて前記移動局の送信電力を制御する一方、前記中継局を介して前記移動局と前記基地局とが通信するときは、第２の送信電力制御方法を用いて前記移動局の送信電力を制御する、無線通信システム。
　前記第２の送信電力制御方法を用いて前記移動局の送信電力を制御するときは、
　前記第１の送信電力制御方法を用いて前記移動局の送信電力を制御するときに使用する電力制御パラメータに加え、前記移動局と前記基地局との間の通信路品質と前記移動局と前記中継局との間の通信路品質との差分に応じた他のパラメータを使用する、請求項１に記載の無線通信システム。
　前記他のパラメータは、
　前記移動局の送信に対する前記基地局での受信電力と移動局の送信に対する前記中継局での受信電力との差分に応じたパラメータである、請求項２に記載の無線通信システム。
　前記他のパラメータは、
　前記移動局と前記基地局との間の伝搬路損失と前記移動局と前記中継局との間の伝搬路損失との差分に応じたパラメータである、請求項２に記載の無線通信システム。
　前記他のパラメータは、
　前記基地局でのＳＩＮＲと前記中継局でのＳＩＮＲとの差分に応じたパラメータである、請求項２に記載の無線通信システム。
　前記移動局の送信に対する前記移動局と前記基地局との間の伝搬路損失と前記移動局の送信に対する前記移動局と前記中継局との間の伝搬路損失との差分と所定の閾値との比較結果に応じて、前記移動局と前記基地局とが通信するときに、前記中継局を介するか否かを判断する、請求項１に記載の無線通信システム。
　前記所定の閾値は、
　適応的に変更するものである、請求項６の無線通信システム。
　中継局を介さずに移動局と通信するときは、第１の送信電力制御方法を用いて移動局の送信電力を制御する一方、中継局を介して移動局と通信するときは、第２の送信電力制御方法を用いて移動局の送信電力を制御する、基地局装置。　
　移動局と該基地局装置との間の通信路品質と、前記移動局と前記中継局との間の通信路品質との通信路品質の差分を算出する通信路品質算出手段と、
　前記通信路品質算出手段によって算出された前記通信路品質の差分と所定の閾値とを比較する比較手段と、
　前記比較手段による比較結果に応じて、前記通信路品質算出手段によって算出された前記通信路品質の差分に応じたパラメータを前記移動局に通知するパラメータ通知手段と
　を備える、基地局装置。
　中継局を介さず基地局と通信するときは、第１の送信電力制御方法を用いて送信電力を制御し、中継局を介して基地局と通信するときは、第２の送信電力制御方法を用いて送信電力を制御する、移動局装置。
　基地局と、前記基地局に付随する１または複数の中継局と、１または複数の移動局との間の無線通信方法であって、
　前記中継局を介さずに前記移動局と前記基地局とが通信するときは、第１の送信電力制御方法を用いて前記移動局の送信電力を制御する一方、前記中継局を介して前記移動局と前記基地局とが通信するときは、第２の送信電力制御方法を用いて前記移動局の送信電力を制御する、無線通信方法。