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JP6081741B2 - 移動局及び送信電力決定方法 - Google Patents

移動局及び送信電力決定方法 Download PDF

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Description

本発明は、移動局及び送信電力決定方法に関する。
LTE（Long Term Evolution）方式の移動通信システムでは、移動局（UE：User Equipment）は、基地局（eNB：evolved Node B）からの送信電力制御（TPC：Transmission Power Control）コマンドに従って、物理上りリンク共有チャネル（PUSCH：Physical Uplink Shared Channel）又は物理上りリンク制御チャネル（PUCCH：Physical Uplink Control Channel）の送信電力を制御する。
例えば、物理上りリンク共有チャネルの送信電力PPUSCH(i)及び物理上りリンク制御チャネルの送信電力PPUCCH(i)は、以下の式に従って決定される（非特許文献１参照）。
PPUSCH(i) [dBm] = min{PCMAX, 10log10(MPUSCH(i))+PO_PUSCH(j)+α(j)*PL+ΔTF(i)+f(i)}
PPCCCH(i) [dBm] =min{PCMAX, P0_PUCCH+PL+h(nCQI, nHARQ)+ΔF_PUCCH(F)+g(i)}
ただし、PPUSCH(i)は第iサブフレームにおけるPUSCHの送信電力値である。PCMAXは最大送信電力値である。MPUSCH(i)は第iサブフレームに割り当てられたPUSCH送信用の物理リソースブロックの数である。PO_PUSCH(j)は予め決められたPUSCHの基本となる送信電力である。α(j)はパスロスに乗算する係数である。PLはパスロスである。ΔTF(i)は変調方式等によるオフセット値である。f(i)は基地局から指示されたPUSCHに関するTPCコマンドの累積値である。
また、PPCCCH(i)は第iサブフレームにおけるPUCCHの送信電力値である。P0_PUCCHは予め決められたPUCCHの基本となる送信電力である。nCQIはPUCCHで送信するチャネル品質情報（CQI：Channel Quality Information）を示し、nHARQはPUCCHで送信するHARQビットの数である。ΔF_PUCCH(F)はPUCCHのフォーマット毎に指定されるオフセット値である。g(i)は基地局から指示されたPUCCHに関するTPCコマンドの累積値である。
3GPP TS 36.213 V10.6.0 (2012-06)
上記のように、LTE方式の移動通信システムでは、移動局は、基地局からのTPCコマンドの累積値f(i)及びg(i)を使用して送信電力を決定する。しかし、f(i)又はg(i)について基地局と移動局との認識のずれを防止するため、定期的に上りリンクの送信電力が初期化される。例えば、基地局においてオペレータの入力等によってリコンフィグレーション（Reconfiguration）等が実施された場合、上りリンクの送信電力が初期化される。また、移動局がランダムアクセスを開始する場合、上りリンクの送信電力が初期化される。
この場合、上りリンクの干渉電力の大きさに拘らず、f(i)及びg(i)がリセットされて0又は予め決められた値に設定されるため、上りリンクの干渉電力が高い場合には、上りリンクの干渉電力に対して初期化された上りリンクの送信電力が低くなる。このため、上りリンク通信品質が劣化して信号が受信されない可能性がある。一方、上りリンクの干渉電力が低い場合には、上りリンクの干渉電力に対して初期化された上りリンクの送信電力が高くなる。このため、他の移動局に過剰な干渉電力を与える。
本発明は、上りリンクの送信電力が初期化された場合に適切な送信電力を決定することを目的とする。
本発明の一形態による移動局は、
基地局から指示された送信電力制御コマンドの累積値を保持する累積値保持部と、
前記基地局のリコンフィグレーションの場合又は当該移動局がランダムアクセスを開始した場合、物理上りリンク共有チャネル又は物理上りリンク制御チャネルの送信電力の算出において、予め設定された初期値に、前記累積値保持部で保持された累積値又は当該累積値から算出された値を加算する累積値加算部と、
を有することを特徴とする。
本発明の一形態による送信電力決定方法は、
基地局から指示された送信電力制御コマンドの累積値を保持するステップと、
前記基地局のリコンフィグレーションの場合又は当該移動局がランダムアクセスを開始した場合、物理上りリンク共有チャネル又は物理上りリンク制御チャネルの送信電力の算出において、予め設定された初期値に、保持された累積値又は当該累積値から算出された値を加算するステップと、
を有することを特徴とする。
本発明によれば、上りリンクの送信電力が初期化された場合、上りリンク通信品質を向上させること又は他の移動局への干渉電力を低減することが可能になる。
LTE方式の移動通信システムにおける上りリンクの送信電力を示す図 本発明の実施例に係る移動局のブロック図 本発明の実施例に係る送信電力決定方法のフローチャート（その１） 本発明の実施例に係る送信電力決定方法のフローチャート（その２） LTE方式の移動通信システムにおける上りリンクの送信電力と本発明の実施例に係る移動局の上りリンクの送信電力との比較を示す図
以下、本発明の実施例について、図面を参照して説明する。
本発明の実施例では、移動局は、基地局から指示された送信電力制御コマンドの累積値を保持する。例えば、移動局は、基地局から指示されたTPCコマンドの累積値f(i)及びg(i)を保持する。そして、移動局は、上りリンクの送信電力が初期化された場合、物理上りリンク共有チャネル又は物理上りリンク制御チャネルの送信電力の算出において、予め設定された初期値に、保持された累積値又はこの累積値から算出された値を加算することにより、送信電力を決定する。
例えば、移動局は、以下の式に従って物理上りリンク共有チャネルの送信電力PPUSCH(i)及び物理上りリンク制御チャネルの送信電力PPUCCH(i)を決定する。
PPUSCH(i) [dBm] = min{PCMAX, 10log10(MPUSCH(i))+PO_PUSCH(j)+α(j)*PL+ΔTF(i)+f(i)+A} (1)
PPCCCH(i) [dBm] =min{PCMAX, P0_PUCCH+PL+h(nCQI, nHARQ)+ΔF_PUCCH(F)+g(i)+B} (2)
上記の通り、PPUSCH(i)は第iサブフレームにおけるPUSCHの送信電力値である。PCMAXは最大送信電力値である。MPUSCH(i)は第iサブフレームに割り当てられたPUSCH送信用の物理リソースブロックの数である。PO_PUSCH(j)は予め決められたPUSCHの基本となる送信電力である。α(j)はパスロスに乗算する係数である。PLはパスロスである。ΔTF(i)は変調方式等によるオフセット値である。f(i)は基地局から指示されたPUSCHに関するTPCコマンドの累積値である。Aは初期化直前のPUSCHに関するTPCコマンドの累積値又はこの累積値から算出された値である。
また、PPCCCH(i)は第iサブフレームにおけるPUCCHの送信電力値である。P0_PUCCHは予め決められたPUCCHの基本となる送信電力である。nCQIはPUCCHで送信するチャネル品質情報（CQI：Channel Quality Information）を示し、nHARQはPUCCHで送信するHARQビットの数である。ΔF_PUCCH(F)はPUCCHのフォーマット毎に指定されるオフセット値である。g(i)は基地局から指示されたPUCCHに関するTPCコマンドの累積値である。Bは初期化直前のPUCCHに関するTPCコマンドの累積値又はこの累積値から算出された値である。
例えば、A及びBは、初期化直前のTPCコマンドの累積値でもよく、この累積値にそれぞれ任意の係数を掛けた値又は足した値でもよい。なお、A及びBは、正の値になることもあり、負の値になることもある。
PPUSCH(i)にAを追加することに伴い、パワーヘッドルームは以下のように算出される。
PH(i) = PCMAX-{10log10(MPUSCH(i))+PO_PUSCH(j)+α(j)*PL+ΔTF(i)+f(i)+A} (3)
本発明の実施例に係る移動局の構成及び動作について、以下に詳細に説明する。
＜移動局の構成＞
本発明の実施例に係る移動局について説明する前に、図１を参照して、LTE方式の移動通信システムにおける上りリンクの送信電力について説明する。
LTE方式の移動通信システムにおける上りリンクの送信電力は、上記の通り、基地局からのTPCコマンドに従って制御される。（Ａ）に示すように、上りリンクの干渉電力が高くなる場合、基地局はTPCコマンドを用いて、f(i)及びg(i)を増加させる。（Ｂ）において、基地局の意図的なリコンフィグレーション又は移動局のランダムアクセスにより、f(i)及びg(i)はリセットされる。上りリンクの干渉電力が高い状態でf(i)及びg(i)がリセットされた場合、上りリンクの干渉電力に対して初期化された上りリンクの送信電力が低くなる。このため、（Ｃ）において、基地局はTPCコマンドを用いて、f(i)及びg(i)を増加させる。（Ｄ）に示すように、更に上りリンクの干渉電力が高くなる場合、基地局はTPCコマンドを用いて、f(i)及びg(i)を増加させる。一方、（Ｅ）に示すように、上りリンクの干渉電力が低くなる場合、基地局はTPCコマンドを用いて、f(i)及びg(i)を減少させる。（Ｆ）において、基地局のリコンフィグレーション又は移動局のランダムアクセスにより、f(i)及びg(i)はリセットされる。上りリンクの干渉電力が低い状態でf(i)及びg(i)がリセットされた場合、上りリンクの干渉電力に対して初期化された上りリンクの送信電力が高くなる。このため、（Ｇ）において、基地局はTPCコマンドを用いて、f(i)及びg(i)を減少させる。
本発明の実施例では、図１の（Ｂ）又は（Ｆ）のようにf(i)及びg(i)がリセットされた場合に、物理上りリンク共有チャネルの送信電力及び物理上りリンク制御チャネルの送信電力を適切に決定する移動局について説明する。
図２に、本発明の実施例に係る移動局のブロック図を示す。本発明の実施例に係る移動局は、TPC制御初期化部１０１と、TPC累積値保持部１０３と、TPC累積値加算部１０７とを有する。本発明の実施例に係る移動局は、無通信区間監視部１０５と、加算TPC累積値送信部１０９とを有してもよい。また、本発明の実施例に係る移動局は、基地局からTPCコマンドを受信する受信部を有する（図示せず）。
TPC制御初期化部１０１は、基地局から送信電力の初期化が指示された場合又は移動局がランダムアクセスを開始した場合、上りリンクの送信電力を初期化する。例えば、基地局のリコンフィグレーション等のシーケンスにより、基地局から意図的に送信電力の初期化が指示される。例えば、TPC制御初期化部１０１は、上記の式(1)及び(2)において、f(i)及びg(i)をリセットして0又は予め決められた値に設定する。以下では、上りリンクの送信電力を初期化することをTPC制御初期化と呼ぶ。
TPC累積値保持部１０３は、基地局から指示されたTPCコマンドの累積値を保持する。例えば、TPC累積値保持部１０３は、上記の式(1)及び(2)において、初期化直前のTPCコマンドの累積値であるf(i)及びg(i)を保持する。
無通信区間監視部１０５は、物理上りリンク共有チャネル又は物理上りリンク制御チャネルの無通信区間を監視する。無通信区間は、移動局から物理上りリンク共有チャネル又は物理上りリンク制御チャネルの信号が送信されていない期間を示してもよく、移動局においてTPCコマンドの更新がない期間を示してもよい。無通信区間は、初期化直前のTPCコマンドの累積値の情報が古く、現時点の状況を反映していないことによる誤認識を防ぐ目的で監視される。
TPC累積値加算部１０７は、上りリンクの送信電力が初期化された場合、物理上りリンク共有チャネル又は物理上りリンク制御チャネルの送信電力の算出において、予め設定された初期値に、TPC累積値保持部１０３で保持された累積値又はこの累積値から算出された値を加算する。例えば、TPC累積値加算部１０７は、式(1)及び(2)におけるA及びBを加算する。上記のように、現時点の状況を反映していないことによる誤認識を防ぐ目的で、無通信区間監視部１０５で監視された無通信区間が所定値未満である場合、TPC累積値加算部１０７は、予め設定された初期値に、TPC累積値保持部１０７で保持された累積値又はこの累積値から算出された値を加算してもよい。すなわち、無通信区間が所定値以上になった場合、TPC累積値加算部１０７は、TPC累積値保持部１０３で保持された累積値又はこの累積値から算出された値を加算しなくてもよい。
加算TPC累積値送信部１０９は、TPC累積値加算部１０７で加算した値（例えば、A及びB）を基地局に送信する。なお、TPC累積値加算部１０７で加算した値は、基地局においてパスロスを算出するために使用されてもよい。このため、加算TPC累積値送信部１０９は、TPC累積値加算部１０７で加算した値の代わりに、パスロス自体を送信してもよい。TPC累積値加算部１０７で加算した値又はパスロスは、RRC（Radio Resource Control）メッセージで送信されてもよい。
＜移動局の動作＞
図３に、基地局から意図的に送信電力の初期化が指示された場合の本発明の実施例に係る送信電力決定方法のフローチャートを示す。
基地局のリコンフィグレーション等のシーケンスにより、基地局から意図的にTPC制御初期化が指示された場合（Ｓ１０１）、基地局は、TPC制御初期化を移動局に通知する。移動局は、TPCコマンドの累積値を保持しており（Ｓ１０３）、基地局からのTPC制御初期化により、移動局は上りリンクの送信電力を初期化する（Ｓ１０５）。例えば、上記の式(1)及び(2)において、f(i)及びg(i)をリセットする。
移動局は、無通信区間が所定値以上であるか否かを判断する（Ｓ１０７）。無通信区間が所定値以上である場合、現時点の状況を反映していないことによる誤認識を防ぐ目的で、移動局は、物理上りリンク共有チャネル又は物理上りリンク制御チャネルの送信電力に初期化直前のTPCコマンドの累積値を加算しない（Ｓ１０９）。無通信区間が所定値未満である場合、移動局は、物理上りリンク共有チャネル又は物理上りリンク制御チャネルの送信電力に初期化直前のTPCコマンドの累積値又はこの累積値から算出された値を加算する（Ｓ１１１）。例えば、上記の式(1)及び(2)において、A及びBを加算する。そして、移動局は、加算した値を基地局に送信する（Ｓ１１３）。
図４に、移動局からのランダムアクセスにより送信電力の初期化が指示された場合の本発明の実施例に係る送信電力決定方法のフローチャートを示す。
移動局は、TPCコマンドの累積値を保持しており（Ｓ２０１）、移動局からのトラヒックの発生により、移動局はランダムアクセスを開始する（Ｓ２０３）。ランダムアクセスの開始により、移動局は上りリンクの送信電力を初期化する（Ｓ２０５）。例えば、上記の式(1)及び(2)において、f(i)及びg(i)をリセットする。
以下のステップＳ２０７〜Ｓ２１３は、図３のステップＳ１０７〜Ｓ１１３と同様に実施される。
説明の便宜上、本発明の実施例に係る移動局は機能的なブロック図を用いて説明しているが、本発明の実施例に係る移動局は、ハードウェア、ソフトウェア又はそれらの組み合わせで実現されてもよい。また、各機能部が必要に応じて組み合わせて使用されてもよい。
説明の便宜上、本発明の実施例に係る方法は処理の流れを示すシーケンス図を用いて説明しているが、本発明の方法は、実施例に示す順序と異なる順序で実施されてもよい。
＜実施例の効果＞
本発明の実施例によれば、上りリンクの送信電力が初期化された場合に適切な送信電力を決定することができ、その結果、上りリンク通信品質を向上させること又は他の移動局への干渉電力を低減することが可能になる。
特に、本発明の実施例では、初期化直前のTPCコマンドの累積値を用いることで、初期化直前の上りリンクの干渉電力に適した送信電力が決定可能になる。
また、無通信区間を監視することにより、初期化直前のTPCコマンドの累積値の情報が古く、現時点の状況を反映していないことによる誤認識を防ぐことが可能になる。
また、移動局で加算した値（A及びB）又はパスロスを基地局に送信することにより、基地局で適切な適応変調符号化等のスケジューリングが可能になる。
図５に、LTE方式の移動通信システムにおける上りリンクの送信電力と本発明の実施例に係る移動局の上りリンクの送信電力との比較を示す。
LTE方式の移動通信システムでは、図１の（Ｂ）又は（Ｆ）のように上りリンクの送信電力が初期化された場合、上りリンク通信品質の劣化又は他の移動局への過剰な干渉電力が生じる。一方、本発明の実施例によれば、初期化直前のTPCコマンドの累積値又はこの累積値にそれぞれ任意の係数を掛けた値又は足した値（例えば、A及びB）を用いることで、送信電力が初期化された場合であっても、上りリンク通信品質の劣化又は他の移動局への過剰な干渉電力を回避することが可能になる。
以上、上りリンクの送信電力が初期化された場合に適切な送信電力を決定するための移動局、送信電力決定方法について説明したが、本発明は、上記の実施例に限定されることなく、特許請求の範囲内において、種々の変更・応用が可能である。
１０１ TPC制御初期化部
１０３ TPC累積値保持部
１０５ 無通信区間監視部
１０７ TPC累積値加算部
１０９ 加算TPC累積値送信部

Claims (4)

  1. 基地局から指示された送信電力制御コマンドの累積値を保持する累積値保持部と、
    前記基地局のリコンフィグレーションの場合又は移動局がランダムアクセスを開始した場合、物理上りリンク共有チャネル又は物理上りリンク制御チャネルの送信電力の算出において、予め設定された初期値に、前記累積値保持部で保持された累積値又は当該累積値から算出された値を加算する累積値加算部と、
    を有する移動局。
  2. 物理上りリンク共有チャネル又は物理上りリンク制御チャネルの無通信区間を監視する無通信区間監視部を更に有し、
    前記無通信区間監視部で監視された無通信区間が所定値未満である場合、前記累積値加算部は、予め設定された初期値に、前記累積値保持部で保持された累積値又は当該累積値から算出された値を加算する、請求項１に記載の移動局。
  3. 前記累積値加算部で加算した値を基地局に送信する加算値送信部を更に有する、請求項１又は２に記載の移動局。
  4. 移動局における物理上りリンク共有チャネル又は物理上りリンク制御チャネルの送信電力決定方法であって、
    基地局から指示された送信電力制御コマンドの累積値を保持するステップと、
    前記基地局のリコンフィグレーションの場合又は当該移動局がランダムアクセスを開始した場合、物理上りリンク共有チャネル又は物理上りリンク制御チャネルの送信電力の算出において、予め設定された初期値に、保持された累積値又は当該累積値から算出された値を加算するステップと、
    を有する送信電力決定方法。
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