(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信システムにおいてユーザ装置が複数のコンポーネント搬送波によってアップリンク信号を伝送する方法であって、
前記ユーザ装置が決定されたアップリンク伝送電力で前記アップリンク信号を基地局へ伝送することを有し、
前記アップリンク伝送電力は、予め定められたアップリンク伝送電力決定手法によって決定され、
前記予め定められたアップリンク伝送電力決定手法は、
それぞれのコンポーネント搬送波に対して、サブフレームにおける１つまたは複数のチャネルの全アップリンク伝送電力が対応するコンポーネント搬送波に対して構成される個別の最大アップリンク伝送電力を超えないよう前記１つまたは複数のチャネルのアップリンク伝送電力を決定することと、
前記複数のコンポーネント搬送波上の全アップリンク伝送電力が前記ユーザ装置に対して構成される総最大アップリンク伝送電力を超えたか否かを確認することと、を有し、
前記複数のコンポーネント搬送波上の全アップリンク伝送電力が前記ユーザ装置に対して構成される総最大アップリンク伝送電力を超えた場合、前記複数のコンポーネント搬送波上の１つまたは複数の特定チャネルのアップリンク伝送電力は、前記複数のコンポーネント搬送波上の低減された全アップリンク伝送電力が前記総最大アップリンク伝送電力を超えないよう低減される、信号伝送方法。
【請求項２】
前記対応するコンポーネント搬送波の前記サブフレームにおける１つまたは複数のチャネルを介して前記アップリンク信号を送信する、請求項１に記載の信号伝送方法。
【請求項３】
前記対応するコンポーネント搬送波に対して構成される最大アップリンク伝送電力に関する情報は、ブロードキャストメッセージまたは無線資源制御（ＲＲＣ）メッセージを介して受信され、
前記総最大アップリンク伝送電力に関する情報は、前記ブロードキャストメッセージまたは前記ＲＲＣメッセージを介して受信される、請求項１に記載の信号伝送方法。
【請求項４】
前記１つまたは複数の特定チャネルのアップリンク伝送電力は、対応する特定チャネルに減衰係数を適用することによって低減される、請求項１に記載の信号伝送方法。
【請求項５】
前記１つまたは複数の特定チャネルのアップリンク伝送電力は、前記１つまたは複数の特定チャネルに同じ減衰係数を適用することによって低減される、請求項１に記載の信号伝送方法。
【請求項６】
前記１つまたは複数のチャネルは、物理アップリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）および物理アップリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）のうちの少なくとも１つを有する、請求項１に記載の信号伝送方法。
【請求項７】
前記１つまたは複数の特定チャネルは、アップリンク制御情報を有しない１つまたは複数のＰＵＳＣＨを有する、請求項６に記載の信号伝送方法。
【請求項８】
無線通信システムにおいて複数のコンポーネント搬送波によってアップリンク信号を伝送するユーザ装置であって、
決定されたアップリンク伝送電力で前記アップリンク信号を基地局へ伝送するよう構成された無線周波（ＲＦ）ユニットと、
予め定められたアップリンク伝送電力決定手法によって前記アップリンク伝送電力を決定するよう構成されたプロセッサと、を有し
前記予め定められたアップリンク伝送電力決定手法は、
それぞれのコンポーネント搬送波に対して、サブフレームにおける１つまたは複数のチャネルの全アップリンク伝送電力が対応するコンポーネント搬送波に対して構成される個別の最大アップリンク伝送電力を超えないよう前記１つまたは複数のチャネルのアップリンク伝送電力を決定することと、
前記複数のコンポーネント搬送波上の全アップリンク伝送電力が前記ユーザ装置に対して構成される総最大アップリンク伝送電力を超えたか否かを確認することと、を有し、
前記複数のコンポーネント搬送波上の全アップリンク伝送電力が前記ユーザ装置に対して構成される総最大アップリンク伝送電力を超えた場合、前記複数のコンポーネント搬送波上の１つまたは複数の特定チャネルのアップリンク伝送電力は、前記複数のコンポーネント搬送波上の低減された全アップリンク伝送電力が前記総最大アップリンク伝送電力を超えないよう低減される、ユーザ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信システムに係り、特に、アップリンク伝送電力を制御する方法及びアップリンク伝送電力を制御する装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
無線通信システムが、音声やデータなどのような多種多様な通信サービスを提供するために広範囲に展開されている。一般に、無線通信システムは、使用可能なシステムリソース（帯域幅、伝送パワー等）を共有してマルチユーザとの通信を支援できる多元接続（Multiple Access）システムである。多元接続システムの例には、符号分割多元接続（Code Division Multiple Access；ＣＤＭＡ）システム、周波数分割多元接続（Frequency Division Multiple Access；ＦＤＭＡ）システム、時分割多元接続（Time Division Multiple Access；ＴＤＭＡ）システム、直交周波数分割多元接続（Orthogonal Frequency Division Multiple Access；ＯＦＤＭＡ）システム、単一搬送波周波数分割多元接続（Single Carrier Frequency Division Multiple Access；ＳＣ−ＦＤＭＡ）システム、多搬送波周波数分割多元接続（Multi Carrier Frequency Division Multiple Access；ＭＣ−ＦＤＭＡ）システムなどがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の目的は、無線通信システムにおいて、複数の信号を伝送する場合に、伝送電力を効率的に制御する方法及び装置を提供することにある。
【０００４】
本発明の他の目的は、複数の信号を伝送する際に、信号の伝送電力の和が最大伝送電力を超えた場合に、伝送電力を効率的に制御する方法及び装置を提供することにある。
【０００５】
本発明で解決しようとする技術的課題は、以上で言及した技術的課題に制限されず、言及していない別の技術的課題は、下の記載から、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には明確に理解されるであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一様相として、無線通信システムにおいて端末が信号を伝送する方法であって、第１チャネル及び第２チャネルに対する各伝送電力を独立して決定する段階と、前記第１チャネル及び前記第２チャネルの伝送電力の和が最大伝送電力を超えた場合、チャネル優先順位を考慮して、前記第１チャネルまたは前記第２チャネルの伝送電力のうち少なくとも一つを減少させる段階と、基地局に、前記第１チャネル及び前記第２チャネルを通じて同時に信号を伝送する段階と、を有する信号伝送方法が提供される。
【０００７】
本発明の他の様相として、無線信号を基地局と送受信するように構成された無線周波数（Radio Frequency；ＲＦ）ユニットと、前記基地局と送受信する情報及び前記端末の動作に必要なパラメータを保存するメモリと、前記ＲＦユニット及び前記メモリと接続され、前記端末の動作のために前記ＲＦユニット及び前記メモリを制御するように構成されたプロセッサと、を有し、ここで、前記プロセッサは、第１チャネル及び第２チャネルに対する各伝送電力を独立して決定する段階と、前記第１チャネル及び前記第２チャネルの伝送電力の和が最大伝送電力を超えた場合、チャネル優先順位を考慮して、前記第１チャネルまたは前記第２チャネルの伝送電力のうち少なくとも一つを減少させる段階と、基地局に、前記第１チャネル及び前記第２チャネルを通じて同時に信号を伝送する段階と、を有する信号伝送方法を行うように構成された端末が提供される。
【０００８】
ここで、前記第１チャネル及び前記第２チャネルはそれぞれ、一つまたは複数の単一搬送波周波数分割多元接続（Single Carrier Frequency Division Multiple Access；ＳＣ−ＦＤＭＡ）シンボルを有することができる。一方、前記チャネル優先順位は、チャネルのタイプまたはチャネル上の情報のうち少なくとも一つを考慮して決定されてもよい。前記第１チャネル及び前記第２チャネルはそれぞれ、物理アップリンク共有チャネル（Physical Uplink Shared CHannel；ＰＵＳＣＨ）、物理アップリンク制御チャネル（Physical Uplink Control CHannel；ＰＵＣＣＨ）またはサウンディングリファレンス信号（Sounding Reference Signal；ＳＲＳ）のいずれかを有することができる。
【０００９】
ここで、前記第１チャネル及び前記第２チャネルがいずれもＰＵＳＣＨである場合、チャネル優先順位は、伝送フォーマット、再伝送であるか否かまたは再伝送回数のうち少なくとも一つを考慮して決定されてもよい。また、ＰＵＳＣＨの伝送電力が減少した場合、該ＰＵＳＣＨに適用される変調／コーディング手法（Modulation and Coding Scheme；ＭＣＳ）を、減少した電力量を考慮して低く調整することができる。また、前記第１チャネルがＡＣＫを搬送するＰＵＣＣＨであり、前記第２チャネルがＰＵＳＣＨである場合、ＰＵＳＣＨのチャネル優先順位がより高く設定されてもよい。
【００１０】
本発明のさらに他の様相として、無線通信システムにおいて端末が信号を伝送する方法であって、複数のコンポーネント搬送波に対して、コンポーネント搬送波別最大伝送電力（Ｐ＿ＣＣ＿ＭＡＸ）及び前記端末の最大伝送電力（Ｐ＿ＵＥ＿ＭＡＸ）を確認する段階と、一つまたは複数のコンポーネント搬送波を通じて基地局に同時に伝送されるようにスケジューリングされた複数のチャネルに対して、それぞれの伝送電力を計算する段階と、前記Ｐ＿ＣＣ＿ＭＡＸ及び前記Ｐ＿ＵＥ＿ＭＡＸを超えないように、前記複数のチャネルに対して伝送電力を独立して調整する段階と、前記伝送電力が調整された複数のチャネルを通じて前記基地局に信号を伝送する段階と、を有する信号伝送方法が提供される。
【００１１】
本発明のさらに他の様相として、無線信号を基地局と送受信するように構成された無線周波数（Radio Frequency；ＲＦ）ユニットと、前記基地局と送受信する情報及び前記端末の動作に必要なパラメータを保存するメモリと、前記ＲＦユニット及び前記メモリに接続され、前記端末の動作のために前記ＲＦユニット及び前記メモリを制御するように構成されたプロセッサと、を有し、ここで、前記プロセッサは、複数のコンポーネント搬送波に対して、コンポーネント搬送波別最大伝送電力（Ｐ＿ＣＣ＿ＭＡＸ）及び前記端末の最大伝送電力（Ｐ＿ＵＥ＿ＭＡＸ）を確認する段階と、一つまたは複数のコンポーネント搬送波を通じて基地局に同時に伝送されるようにスケジューリングされた複数のチャネルに対して、それぞれの伝送電力を計算する段階と、前記Ｐ＿ＣＣ＿ＭＡＸ及び前記Ｐ＿ＵＥ＿ＭＡＸを超えないように、前記複数のチャネルに対して伝送電力を独立して調整する段階と、前記伝送電力が調整された複数のチャネルを通じて、前記基地局に信号を伝送する段階と、を有する信号伝送方法を行うように構成された端末が提供される。
【００１２】
ここで、前記Ｐ＿ＣＣ＿ＭＡＸを設定するための情報または前記Ｐ＿ＵＥ＿ＭＡＸを設定するための情報は、放送メッセージまたは無線リソース制御（Radio Resource Control；ＲＲＣ）メッセージを通じてシグナリングされてもよい。
【００１３】
ここで、前記複数のチャネルに対して伝送電力を調整する段階は、前記複数のチャネルの伝送電力の和が前記Ｐ＿ＵＥ＿ＭＡＸを超えないように、各チャネルの伝送電力を独立して減らす段階と、前記各チャネルの伝送電力を減らした後、コンポーネント搬送波別に、対応するチャネルの伝送電力の和が、対応するＰ＿ＣＣ＿ＭＡＸを超えないように、前記対応するチャネルの伝送電力を独立して減らす段階と、を有することができる。この場合、前記対応するＰ＿ＣＣ＿ＭＡＸを超えないように前記対応するチャネルから減らした電力の少なくとも一部は、他のコンポーネント搬送波の伝送電力を増加させるのに使用されてもよい。
【００１４】
ここで、前記複数のチャネルに対して伝送電力を調整する段階は、コンポーネント搬送波別に、対応するチャネルの伝送電力の和が、対応するＰ＿ＣＣ＿ＭＡＸを超えないように、前記対応するチャネルの伝送電力を独立して減らす段階と、前記各チャネルの伝送電力を減らした後、前記複数のチャネルの伝送電力の和が前記Ｐ＿ＵＥ＿ＭＡＸを超えないように、各チャネルの伝送電力を独立して減らす段階と、を有することができる。
【００１５】
ここで、前記複数のチャネルに対して伝送電力を調整する段階を、それぞれのチャネルに対して独立して減衰係数を適用することによって行うことができる。
【００１６】
ここで、それぞれのチャネルは、一つまたは複数の単一搬送波周波数分割多元接続（Single Carrier Frequency Division Multiple Access；ＳＣ−ＦＤＭＡ）シンボルを有することができる。この場合、それぞれのチャネルは、物理アップリンク共有チャネル（Physical Uplink Shared CHannel；ＰＵＳＣＨ）、物理アップリンク制御チャネル（Physical Uplink Control CHannel；ＰＵＣＣＨ）またはサウンディングリファレンス信号（Sounding Reference Signal；ＳＲＳ）のいずれかを有することができる。
【００１７】
本発明のさらに他の様相として、無線通信システムにおいて端末が信号を伝送する方法であって、複数のアンテナに対してそれぞれの伝送電力を計算する段階と、それぞれのアンテナに対して前記計算された伝送電力が、対応するアンテナの最大伝送電力を超える場合、伝送電力減衰比率を計算する段階と、前記一つまたは複数の伝送電力減衰比率において最大減衰比率を前記複数のアンテナに同一に適用する段階と、前記複数のアンテナを通じて信号を基地局に伝送する段階と、を有する信号伝送方法が提供される。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の実施例によれば、無線通信システムにおいて複数の信号を伝送する場合に、伝送電力を効率的に制御することができる。また、信号の伝送電力の和が最大伝送電力を超えた場合に、伝送電力を効率的に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】発展型ユニバーサル移動電話システム（Evolved Universal Mobile Telecommunications System；Ｅ−ＵＭＴＳ）のネットワーク構造を示す図である。
【図２】３ＧＰＰ無線アクセスネットワーク規格に基づく端末とＥ−ＵＴＲＡＮ間の無線インターフェースプロトコル構造を示す図である。
【図３】ＯＦＤＭＡ及びＳＣ−ＦＤＭＡのための送信機及び受信機を示すブロック図である。
【図４】ＬＴＥで使用される無線フレームの構造を示す図である。
【図５】単一コンポーネント搬送波環境の下で通信を行う例を示す図である。
【図６Ａ】ＬＴＥで使用されるアップリンクサブフレームの構造を示す図である。
【図６Ｂ】ＬＴＥで使用されるアップリンク制御チャネルの構造を示す図である。
【図７】多重コンポーネント搬送波環境の下に通信を行う例を示す図である。
【図８】本発明の実施例によって伝送電力を調整する例を示す図である。
【図９】本発明の実施例によって複数の信号を伝送する例を示す図である。
【図１０】一つまたは複数のコンポーネント搬送波単位に最大伝送電力が制限される場合に、本発明の実施例によって伝送電力を調整する例を示す図である。
【図１１】一つまたは複数のコンポーネント搬送波単位に最大伝送電力が制限される場合に、本発明の実施例によって伝送電力を調整する他の例を示す図である。
【図１２】本発明の一実施例に適用されうる基地局及び端末を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
添付の図面は、本発明に関する理解を助けるために詳細な説明の一部として含まれるともに、本発明に係る実施例を提供し且つ詳細な説明と共に本発明の技術的思想を説明する。
【００２１】
以下、添付の図面を参照して説明される本発明の実施例から、本発明の構成、作用及び他の特徴が容易に理解されるであろう。本発明の実施例は、ＣＤＭＡ、ＦＤＭＡ、ＴＤＭＡ、ＯＦＤＭＡ、ＳＣ−ＦＤＭＡ、ＭＣ−ＦＤＭＡのような様々な無線接続技術に用いられてもよい。ＣＤＭＡは、ユニバーサル地上無線アクセス（Universal Terrestrial Radio Access；ＵＴＲＡ）やＣＤＭＡ２０００のような無線技術で具現することができる。ＴＤＭＡは、移動通信用グローバルシステム（Global System for Mobile communications；ＧＳＭ（登録商標））／汎用パケット無線サービス（General Packet Radio Service；ＧＰＲＳ）／発展型ＧＳＭ用拡張データレート（Enhanced Data rates for GSM Evolution；ＥＤＧＥ）のような無線技術で具現することができる。ＯＦＤＭＡは、ＩＥＥＥ  ８０２．１１（Ｗｉ−Ｆｉ（ワイファイ、無線ＬＡＮの相互接続認証））、ＩＥＥＥ  ８０２．１６（ＷｉＭＡＸ（ワイマックス、マイクロ波アクセスのための世界相互運用））、ＩＥＥＥ  ８０２．２０、発展型ＵＴＲＡ（Evolved UTRA；Ｅ−ＵＴＲＡ）などのような無線技術で具現することができる。ＵＴＲＡは、ユニバーサル移動電話システム（Universal Mobile Telecommunications System；ＵＭＴＳ）の一部である。第３世代パートナーシッププロジェクト（3rd Generation Partnership Project；３ＧＰＰ）ロングタームエボリューション（Long Term Evolution；ＬＴＥ）は、Ｅ−ＵＴＲＡを使用する発展型ユニバーサル移動電話システム（Evolved ＵＭＴＳ；Ｅ−ＵＭＴＳ）の一部である。ＬＴＥアドバンスト（LTE-Advanced；ＬＴＥ−Ａ）は、３ＧＰＰ  ＬＴＥの進化したバージョンである。
【００２２】
以下の実施例は、本発明の技術的特徴が、３ＧＰＰシステムに適用される場合を中心に説明するが、これは例示的なもので、本発明がそれに制限されることはない。
【００２３】
図１は、Ｅ−ＵＭＴＳのネットワーク構造を示す図である。Ｅ−ＵＭＴＳは、ＬＴＥシステムとも呼ばれる。ＵＭＴＳ及びＥ−ＵＭＴＳの技術仕様（technical specification）の詳細な内容はそれぞれ、「第３世代パートナーシッププロジェクト；技術仕様グループ無線アクセスネットワーク（3rd Generation Partnership Project；Technical Specification Group Radio Access Network）」のリリース（Release）７及びリリース（Release）８を参照すればいい。
【００２４】
図１を参照すると、Ｅ−ＵＭＴＳは、端末（User Equipment；ＵＥ）１２０、基地局（ｅＮｏｄｅ  Ｂ；ｅＮＢ）１１０ａ，１１０ｂ、及びネットワーク（Ｅ−ＵＴＲＡＮ）の終端に位置して外部ネットワークに接続されるアクセスゲートウェイ（Access Gateway；ＡＧ）を含む。基地局は、ブロードキャストサービス、マルチキャストサービス及び／またはユニキャストサービスのために多重データストリームを同時に伝送することができる。一つの基地局は一つまたは複数のセルを管轄する。セルには、１．２５、２．５、５、１０、１５、２０ＭＨｚなどの帯域幅のいずれか一つが設定される。異なるセルにはそれぞれ異なる帯域幅が設定されてもよい。基地局は、多数の端末に対するデータ送受信を制御する。ダウンリンク（Downlink；ＤＬ）データに関して、基地局はダウンリンクスケジューリング情報を伝送して、対応する端末にデータが伝送される時間／周波数領域、符号化、データサイズ、ハイブリッド自動再送要求（Hybrid Automatic Repeat and reQuest；ＨＡＲＱ）関連情報などを知らせる。また、アップリンク（Uplink；ＵＬ）データに関して、基地局はアップリンクスケジューリング情報を対応する端末に伝送して、対応する端末が使用できる時間／周波数領域、符号化、データサイズ、ＨＡＲＱ関連情報などを知らせる。コアネットワーク（Core Network；ＣＮ）は、ＡＧと端末のユーザ登録などのためのネットワークノードとなどで構成されてもよい。ＡＧは、複数のセルで構成されるトラッキングエリア（Tracking Area；ＴＡ）単位で端末の移動性を管理する。
【００２５】
図２は、３ＧＰＰ無線アクセスネットワーク規格に基づく端末とＥ−ＵＴＲＡＮ間の無線インターフェースプロトコル（Radio Interface Protocol）の制御プレーン（Control Plane）及びユーザプレーン（User Plane）の構造を示す図である。制御プレーンは、端末とネットワークが呼を管理するために用いる制御メッセージが伝送される通路を意味する。ユーザプレーンは、アプリケーション層で生成されたデータ、例えば、音声データまたはインターネットパケットデータなどが伝送される通路を意味する。
【００２６】
第１層である物理層は、物理チャネル（PHYsical channel；ＰＨＹ）を用いて上位層に情報伝送サービス（information transfer service）を提供する。物理層は、上位にあるメディアアクセス制御（Medium Access Control；ＭＡＣ）層とは伝送チャネル（transport channel）を通じて接続される。伝送チャネルを通じてＭＡＣ層とＰＨＹ層間でデータが移動する。送信側のＰＨＹ層と受信側のＰＨＹ層との間では、物理チャネルを通じてデータが移動する。物理チャネルは、時間及び周波数を無線リソースとして用いる。具体的に、物理チャネルは、ダウンリンクではＯＦＤＭＡ方式で変調され、アップリンクではＳＣ−ＦＤＭＡ方式で変調される。
【００２７】
第２層におけるメディアアクセス制御層は、論理チャネル（logical channel）を通じて上位層である無線リンク制御（Radio Link Control；ＲＬＣ）層にサービスを提供する。第２層におけるＲＬＣ層は、信頼できるデータ伝送を支援する。ＲＬＣ層の機能は、ＭＡＣ内部の機能ブロックにより具現してもよい。第２層におけるパケットデータ収束プロトコル（Packet Data Convergence Protocol；ＰＤＣＰ）層は、帯域幅の狭い無線インターフェースにおいてＩＰｖ４やＩＰｖ６のようなＩＰパケットを効率的に伝送するために不要な制御情報を減らすヘッダ圧縮（header compression）機能を実行する。
【００２８】
第３層の最下部に位置する無線リソース制御（Radio Resource Control；ＲＲＣ）層は、制御プレーンでのみ定義される。ＲＲＣ層は、無線ベアラ（Radio Bearer；ＲＢ）の設定（configuration）、再設定（re-configuration）及び解放（release）と関連して論理チャネル、伝送チャネル及び物理チャネルの制御を担当する。ＲＢは、端末とネットワーク間のデータ伝達のために第２層により提供されるサービスを意味する。このために、端末とネットワークのＲＲＣ層は互いにＲＲＣメッセージを交換する。端末とネットワークのＲＲＣ層間にＲＲＣ接続がある（ＲＲＣ connected）場合、端末は、ＲＲＣ接続モード（connected mode）であり、そうでない場合、ＲＲＣ休止モード（idle mode）である。ＲＲＣ層の上位にある非アクセスストラタム（Non-Access Stratum；ＮＡＳ）層は、セッション管理（session management）と移動性管理（mobility management）などの機能を実行する。
【００２９】
ネットワークから端末にデータを伝送するダウンリンク伝送チャネルは、システム情報を伝送するブロードキャストチャネル（Broadcast CHannel；ＢＣＨ）、ページングメッセージを伝送するページングチャネル（Paging CHannel；ＰＣＨ）、ユーザトラフィックや制御メッセージを伝送するダウンリンク共有チャネル（Downlink-Shared CHannel；ＤＬ-ＳＣＨ）などがある。一方、端末からネットワークにデータを伝送するアップリンク伝送チャネルには、初期制御メッセージを伝送ランダムアクセスチャネル（Random Access CHannel；ＲＡＣＨ）、ユーザトラフィックや制御メッセージを伝送するアップリンク共有チャネル（Uplink-Shared CHannel；ＵＬ-ＳＣＨ）がある。
【００３０】
図３は、ＯＦＤＭＡ及びＳＣ−ＦＤＭＡのための送信機及び受信機を示すブロック図である。アップリンクにおいて、送信機４０２〜４１４は、端末の一部であり、受信機４１６〜４３０は、基地局の一部である。ダウンリンクにおいて、送信機は基地局の一部であり、受信機は端末の一部である。
【００３１】
図３を参照すると、ＯＦＤＭＡ送信機は、直／並列変換器（serial to parallel converter）４０２、副搬送波マッピング（sub-carrier mapping）モジュール４０６、Ｍ−ポイント（point）逆離散フーリエ変換（Inverse Discrete Fourier Transform；ＩＤＦＴ）モジュール４０８、巡回プレフィックス（Cyclic Prefix；ＣＰ）付加モジュール４１０、並／直列変換器（parallel to serial converter）４１２及び無線周波数（Radio Frequency；ＲＦ）／デジタルアナログ変換器（Digital to Analog Converter；ＤＡＣ）モジュール４１４を含む。
【００３２】
ＯＦＤＭＡ送信機における信号処理過程は次の通りである。まず、ビットストリーム（bit stream）がデータシンボルシーケンス（data symbol sequence）に変調される。ビットストリームは、ＭＡＣ層から伝達されたデータブロックに、チャネル符号化（channel encoding）、インタリービング（interleaving）、スクランブリング（scrambling）などのような様々な信号処理をして得られる。ビットストリームは、符号語（codeword）とも呼ばれ、ＭＡＣ層から受け取るデータブロックと等価である。ＭＡＣ階層から受けるデータブロックは、伝送ブロックとも呼ばれる。変調方式は、これに制限されるわけではないが、２相位相変調（Binary Phase Shift Keying：ＢＰＳＫ）、４相位相変調（Quadrature Phase Shift Keying；ＱＰＳＫ）、ｎ直交振幅変調方式（Quadrature Amplitude Modulation；ＱＡＭ）を含むことができる。その後、直列のデータシンボルシーケンスは、Ｎ個ずつ並列に変換される（４０２）。Ｎ個のデータシンボルは、全Ｍ個の副搬送波のうち、割り当てられたＮ個の副搬送波にマッピングされ、残るＭ−Ｎ個の搬送波はゼロパディングされる（４０６）。周波数領域にマッピングされたデータシンボルは、Ｍ−ポイントＩＤＦＴ処理によって時間領域シーケンスに変換される（４０８）。その後、シンボル間干渉（Inter-Symbol Interference;ＩＳＩ）及び搬送波間干渉（Inter-Carrier Interference；ＩＣＩ）を減らすために、該時間領域シーケンスにＣＰを付加してＯＦＤＭＡシンボルを生成する（４１０）。生成されたＯＦＤＭＡシンボルは、並列から直列に変換される（４１２）。その後、ＯＦＤＭＡシンボルは、デジタルアナログ変換（digital to analog conversion）、周波数アップ変換などの過程を経て受信機に伝送される（４１４）。他のユーザには、残されたＭ−Ｎ個の副搬送波のうち、使用可能な副搬送波が割り当てられる。一方、ＯＦＤＭＡ受信機は、ＲＦ／アナログデジタル変換器（Analog to Digital Converter；ＡＤＣ）モジュール４１６、直／並列変換器４１８、ＣＰ除去（Remove ＣＰ）モジュール４２０、Ｍ−ポイント離散フーリエ変換（Discrete Fourier Transform；ＤＦＴ）モジュール４２２、副搬送波デマッピング（demapping）／等化（equalization）モジュール４２４、並／直列変換器４２８及び検出（detection）モジュール４３０を含む。ＯＦＤＭＡ受信機の信号処理過程は、ＯＦＤＭＡ送信機の逆過程とする。
【００３３】
一方、ＳＣ−ＦＤＭＡ送信機は、ＯＦＤＭＡ送信機と比較して、副搬送波マッピングモジュール４０６の前にＮ−ポイントＤＦＴモジュール４０４をさらに含む。ＳＣ−ＦＤＭＡ送信機は、ＩＤＦＴ処理の前に、ＤＦＴを用いて複数のデータを周波数領域に拡散させることで、送信信号のピーク電力対平均電力比（Peak-to-Average Power Ratio；ＰＡＰＲ）を、ＯＦＤＭＡ方式に比べて大幅に低減することができる。ＳＣ−ＦＤＭＡ受信機は、ＯＦＤＭＡ受信機と比較して、副搬送波デマッピングモジュール４２４の後に、Ｎ−ポイントＩＤＦＴモジュール４２６をさらに含む。ＳＣ−ＦＤＭＡ受信機の信号処理過程は、ＳＣ−ＦＤＭＡ送信機の逆過程とする。
【００３４】
図４は、ＬＴＥで使用される無線フレームの構造を示す図である。
【００３５】
図４を参照すると、無線フレーム（radio frame）は、１０ｍｓ（３２７２００・Ｔs）の長さを有し、１０個の同じ大きさのサブフレーム（subframe）で構成されている。それぞれのサブフレームは、１ｍｓの長さを有し、２個のスロット（slot）で構成されている。それぞれのスロットは、０．５ｍｓ（１５３６０・Ｔs）の長さを有する。Ｔsは、サンプリング時間を表し、Ｔs＝１／（１５ｋＨｚ×２０４８）＝３．２５５２×１０-8（約３３ｎｓ）で表示される。スロットは、時間領域において複数のＯＦＤＭシンボルを含み、周波数領域において複数のリソースブロック（Resource Block；ＲＢ）を含む。ＬＴＥシステムにおいて、一つのリソースブロックは、１２個の副搬送波×７（または６）個のＯＦＤＭシンボルを含む。データが伝送される単位時間である送信時間間隔（Transmission Time Interval;ＴＴＩ）は、一つまたは複数のサブフレーム単位に定められてもよい。上述した無線フレームの構造は例示に過ぎず、無線フレームに含まれるサブフレームの数、スロットの数、ＯＦＤＭシンボルの数は、様々に変更可能である。
【００３６】
図５は、単一コンポーネント搬送波環境で通信を行う例を示す図である。図５は、ＬＴＥシステムにおける通信例に対応してもよい。
【００３７】
図５を参照すると、一般に、ＦＤＤ方式では、一つのダウンリンク帯域とこれに対応する一つのアップリンク帯域を通じて通信が行われる。また、ＴＤＤ方式では、ダウンリンク区間とこれに対応するアップリンク区間を通じて通信が行われる。ＦＤＤまたはＴＤＤ方式において、データ及び／または制御情報の送受信は、サブフレーム単位で行われてもよい。端末は、電力制御手法を用いて、チャネル環境が良くない場合には、電力を高めて伝送し、チャネル環境が良い場合には、電力を下げて伝送することによって、過度な伝送電力による隣接セルへの干渉を減らし、電力使用量を最適化する。チャネル環境が良くない場合、基地局は、端末の電力を高めるとの命令を下すが、端末の最大伝送電力（すなわち、伝送電力制限；ＰUEMaxまたはＰMax）を超えるようにする命令は無視される。
【００３８】
図６Ａは、ＬＴＥで使用されるアップリンクサブフレームの構造を示す図である。
【００３９】
図６Ａを参照すると、アップリンクサブフレームは、複数（例えば、２個）のスロットを含む。スロットは、ＣＰ長によって異なる数のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを含むことができる。一例として、一般（normal）ＣＰの場合、スロットは、７個のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを含むことができる。アップリンクサブフレームは、データ領域と制御領域とに区別される。データ領域は、物理アップリンク共用チャネル（Physical Uplink Shared CHannel；ＰＵＳＣＨ）を含み、音声、映像などのデータ信号を伝送するのに使用される。データ信号の電力は、同一領域に含まれたリファレンス信号の電力に基づいて定められる。一例として、データ信号の電力は、復調用リファレンス信号（DeModulation Reference Signal；ＤＭＲＳ）の電力に基づいて定められてもよい。
【００４０】
制御領域は、物理アップリンク制御チャネル（Physical Uplink Control CHannel；ＰＵＣＣＨ）を含み、様々な制御情報をアップリンクで伝送する。ＰＵＣＣＨは、周波数軸でデータ領域の両端に位置するＲＢ対（Resource Block pair）を含み、スロットを境界にしてホッピングする。制御情報の伝送電力は、ＰＵＣＣＨに位置している制御チャネル用リファレンス信号の伝送電力に基づいて定められる。ＰＵＣＣＨ構造についての詳細な事項は、図６Ｂを参照して後述する。アップリンクチャネル測定のためのサウンディングリファレンス信号（Sounding Reference Signal；ＳＲＳ）は、サブフレームの最後のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに位置して、データ領域の全部または一部の帯域を通じて伝送される。
【００４１】
ＬＴＥシステムにおいて、アップリンク伝送の特徴は、ＳＣ−ＦＤＭＡを用いた単一搬送波特性であって、物理アップリンク共有チャネル（Physical Uplink Shared CHannel；ＰＵＳＣＨ）、物理アップリンク制御チャネル（Physical Uplink Control CHannel；ＰＵＣＣＨ）、サウンディングリファレンス信号（Sounding Reference Signal；ＳＲＳ）は、同時に伝送することができない。ＳＣ−ＦＤＭＡは、多重搬送波システム（例えば、ＯＦＤＭ）に比べて低いＰＡＰＲを維持することで、電力増幅器の効率的な利用を可能にする。したがって、データと制御信号が同時に伝送されるべき場合には、ＰＵＣＣＨで伝送されるべき情報が、ＰＵＳＣＨ領域にピギーバック（Piggyback）方式でデータと多重化される。また、ＳＲＳが伝送されるＳＣ−ＦＤＭＡシンボルでは、ＰＵＳＣＨやＰＵＣＣＨが伝送されない。ＰＵＳＣＨとＰＵＣＣＨの電力制御は独立して行われる。
【００４２】
図６Ｂには、ＬＴＥで使用されるＰＵＣＣＨ構造を例示する。
【００４３】
図６Ｂを参照すると、一般ＣＰの場合、スロットの中間に位置している３個の連続したシンボルには、リファレンス信号（ＵＬ  ＲＳ）が載せられ、残る４個のシンボルには、制御情報（すなわち、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）が載せられる。拡張ＣＰの場合、スロットは、６個のシンボルを含み、３番目及び４番目のシンボルにリファレンス信号が載せられる。制御情報は、チャネル品質インジケータ（Channel Quality Indicator；ＣＱＩ）、スケジュール要求（Scheduling Request；ＳＲ）、プリコーディングマトリックスインジケータ（Precoding Matrix Index；ＰＭＩ）、ランクインジケータ（Rank Indicator；ＲＩ）などをさらに含む。制御情報の伝送電力は、リファレンス信号（ＵＬ  ＲＳ）の伝送電力に基づいて定められる。ＰＵＣＣＨ構造は、制御情報の種類によって、ＵＬ  ＲＳの個数、位置などが異なってくる。制御情報のためのリソースは、コンピュータ生成定振幅ゼロ自己相関（Computer Generated Constant Amplitude and Zero Auto Correlation；ＣＧ−ＣＡＺＡＣ）シーケンスの互いに異なる巡回シフト（Cyclic Shift；ＣＳ）（周波数拡散）及び／または互いに異なるウォルシュ（Walsh）／ＤＦＴ直交コード（時間拡散）を用いて区分される。ＩＦＦＴの後に掛けるｗ０、ｗ１、ｗ２、ｗ３は、ＩＦＦＴの前に掛けても、結果は同一である。リファレンス信号には、対応する長さの直交カバー（Orthogonal Cover；ＯＣ）シーケンスが掛けられてもよい。
【００４４】
図７には、多重コンポーネント搬送波環境の下で通信を行う例を示す。最近、無線通信システム（例えば、ＬＴＥ−Ａシステム）は、より広い周波数帯域を使用するために、複数のアップリンク／ダウンリンク周波数ブロックを束ねてより大きいアップリンク／ダウンリンク帯域幅を使用するキャリアアグリゲーション（carrier aggregationまたはbandwidth aggregation）技術を使用する。それぞれの周波数ブロックは、コンポーネント搬送波（Component Carrier；ＣＣ）を用いて伝送される。本明細書において、コンポーネント搬送波は、文脈にしたがって、キャリアアグリゲーションのための周波数ブロックまたは周波数ブロックの中心搬送波を意味することができ、これらはお互い混用される。
【００４５】
図７を参照すると、アップリンク／ダウンリンクにそれぞれ５個の２０ＭＨｚのＣＣが束ねられて、１００ＭＨｚ帯域幅を支援することができる。それぞれのＣＣは、周波数領域において、互いに隣接または非隣接する。図７は、便宜上、アップリンクコンポーネント搬送波の帯域幅とダウンリンクコンポーネント搬送波の帯域幅がいずれも同一で且つ対称の場合を示している。しかし、各コンポーネント搬送波の帯域幅は、独立して定められてもよい。一例として、アップリンクコンポーネント搬送波の帯域幅は、５ＭＨｚ（ＡUL）＋２０ＭＨｚ（ＢUL）＋２０ＭＨｚ（ＣUL）＋２０ＭＨｚ（ＤUL）＋５ＭＨｚ（ＥUL）のように構成されることもできる。また、アップリンクコンポーネント搬送波の個数とダウンリンクコンポーネント搬送波の個数とが異なる非対称のキャリアアグリゲーションも可能である。非対称のキャリアアグリゲーションは、使用可能な周波数帯域の制限により発生することもあり、ネットワーク設定によって意図的に行うこともある。一例として、システム全体の帯域がＮ個のＣＣで構成されても、特定端末の受信可能な周波数帯域は、Ｍ（＜Ｎ）個のＣＣに限定されることがある。キャリアアグリゲーションに対する様々なパラメータは、セル特定（cell-specific）、端末グループ特定（ＵＥ group-specific）または端末特定（ＵＥ-specific）方式で設定されてもよい。
【００４６】
ＬＴＥ−Ａシステムにおいて、送信端は、単一または多重ＣＣを通じて同時に複数の信号／（物理）チャネルを伝送することができる。一例として、ＰＵＳＣＨ、ＰＵＣＣＨまたはＳＲＳから選ばれた同一または異なる２つ以上のチャネルを、同時に伝送することができる。したがって、単一搬送波伝送特性を維持することなく複数の（物理）チャネルを伝送する場合、複数の（物理）チャネルに関して計算された伝送電力の和が最大伝送電力制限に到達した時における端末の動作に対する考慮が必要である。本明細書で特に言及しない限り、複数の信号／（物理）チャネルは、伝送電力が独立して決定される信号／（物理）チャネルを意味する。一例として、複数の信号／（物理）チャネルは、互いに別個のリファレンス信号と関連した信号／（物理）チャネルを含む。本明細書において、（物理）チャネルを伝送するということは、（物理）チャネルを通じて信号を伝送するということを意味する。本明細書で、信号と（物理）チャネルは混用される。
【００４７】
以下、図８〜図１１を参照して、伝送電力を制御する方法について具体的に説明する。便宜上、図８〜図１１は、端末の立場で記述されたが、これは例示であり、基地局が複数の信号を伝送する場合にも、容易に変形されて適用されてもよい。本発明に係る実施例において、伝送電力を、線形スケール（linear scale）またはｄＢスケールで表現することができる。また、本発明の実施例による動作は、電力領域（power domain）または強度領域（amplitude domain）で行われてもよい。
【００４８】
実施例１:（チャネル）優先順位を考慮した電力制御
図８は、本発明の実施例によって伝送電力を調整する例を示す図である。本実施例は、複数の物理チャネルの伝送電力の和が最大伝送電力を超えた場合に、（チャネル）優先順位を考慮して物理チャネルの伝送電力を調整することを提案する。
【００４９】
図８を参照すると、端末は、基地局から、一つまたは複数の伝送電力制御（Transmit Power Control；ＴＰＣ）命令を受信することができる（Ｓ８１０）。ＴＰＣ命令は、ランダムアクセスのためのプリアンブルに対する応答メッセージに含まれたり、物理ダウンリンク制御チャネル（Physical Downlink Control CHannel；ＰＤＣＣＨ）を通じて伝送されたりすることができる。ＰＤＣＣＨは、ダウンリンク制御情報（Downlink Control Information；ＤＣＩ）によって様々なフォーマットが存在し、フォーマットによって、伝送されるＴＰＣ命令が異なることがある。例えば、端末は、ダウンリンクスケジューリングのためのフォーマット、アップリンクスケジューリングのためのフォーマット、アップリンクデータチャネル（ＰＵＳＣＨ）用のＴＰＣ専用フォーマット、アップリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）用ＴＰＣ専用フォーマットなど、様々なフォーマットのＰＤＣＣＨを受信することができる。また、ＴＰＣ命令を、それぞれのコンポーネント搬送波に対する伝送電力、コンポーネント搬送波グループに対する伝送電力または全てのコンポーネント搬送波に対する伝送電力を決定するのに用いることができる。また、ＴＰＣ命令を、それぞれの信号（例えば、ＰＵＳＣＨ、ＰＵＣＣＨ等）に対する伝送電力を決定するのに用いることができる。ＴＰＣ命令は、ダウンリンクスケジューリングのためのフォーマット、アップリンクスケジューリングのためのフォーマット、アップリンクデータチャネル（例えば、ＰＵＳＣＨ）用のＴＰＣ専用フォーマット、アップリンク制御チャネル（例えば、ＰＵＣＣＨ）用のＴＰＣ専用フォーマットなどの様々なフォーマットのＰＤＣＣＨを通じて受信してもよい。
【００５０】
端末は、基地局に同時に伝送されるようにスケジューリングされた複数の物理チャネルがある場合、複数のアップリンク物理チャネルに対する伝送電力（Ｐ１，Ｐ２，…，ＰN；Ｎ≧２）を個別に決定する（Ｓ８２０）。それぞれのアップリンク物理チャネルは、一つまたは複数の連続したＯＦＤＭＡシンボルまたはＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを含む。端末が複数の信号をアップリンクで伝送する例を図９に示すが、これに制限されるものではない。図９を参照すると、単一または多重コンポーネント搬送波を用いて複数の物理チャネルを同時に伝送することができる。例えば、複数のＰＵＣＣＨ、複数のＰＵＳＣＨまたは複数のＳＲＳが同時に伝送されたり（ケース１〜３）、ＰＵＣＣＨ、ＰＵＳＣＨ及び／またはＳＲＳの組み合わせが同時に伝送されたりしてもよい（ケース４〜７）。ＰＵＣＣＨの場合、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ、ＣＱＩ、ＳＲを伝送する場合などのように詳細な区分が可能である。
【００５１】
アップリンク伝送電力が決定されると、端末は、アップリンク物理チャネルの伝送電力の総和（ΣＰn；１≦ｎ≦Ｎ）が、最大電力値（ＰMax）よりも大きいか確認する（Ｓ８３０）。最大電力値は、ＣＣ、ＣＣグループまたは全ＣＣ単位で与えられてもよい。最大電力値は、基本的に、端末の物理的能力により左右されるが、通信システム別にあらかじめ定められてもよい。また、最大電力値は、セル内の許容電力、負荷バランシングなどを考慮して変更することができる。したがって、本明細書において、最大電力値は最大使用可能電力値と混用され、互いに代替可能である。最大電力値に関する情報は、放送メッセージ（例えば、システム情報）を通じてセル内に放送してもよく、ＲＲＣメッセージを通じてシグナリングしてもよい。また、最大電力値に関する情報は、ダウンリンク制御チャネル（例えば、ＰＤＣＣＨ）を通じて端末に伝達することができる。最大電力値は、チャネル環境によって永久的、半永久的または動的に設定してもよい。最大電力値が基地局のシグナリングにより制限される場合、最大電力値は、セル内の許容電力値と同一の意味を有することがある。例えば、最大電力値は、あらかじめ定められたり、セル−特定（cell-specific）方式、端末グループ−特定（ＵＥ group-specific）方式、端末−特定（ＵＥ−ｓｐｅｃｉｆｉｃ）方式、ＣＣグループ−特定（component carrier group-specific）方式、ＣＣ−特定（component carrier-specific）方式で指定されたりしてもよい。
【００５２】
アップリンク物理チャネルの伝送電力の総和（ΣＰn；１≦ｎ≦Ｎ）が最大電力値（ＰMax）以下であれば、対応するアップリンク物理チャネルに対する伝送電力はそのまま維持される。一方、アップリンク物理チャネルの伝送電力の和が最大伝送電力値よりも大きいと、優先順位を考慮して、アップリンク物理チャネルの伝送電力の総和が最大電力値を超えないように、一つまたは複数のアップリンク物理チャネルの伝送電力を調整する（Ｓ８４０）。優先順位は、アップリンク物理チャネルのタイプ及びアップリンク物理チャネル上の情報を考慮して決定されてもよい。優先順位の詳細については後述する。伝送電力の調整は、全帯域を対象に行ったり、ＣＣグループ単位またはＣＣ単位で行ったりしてもよい。
【００５３】
アップリンク物理チャネルに対する伝送電力が調整されると、端末は、対応する伝送電力を持つ複数のアップリンク物理チャネルを生成する（Ｓ８５０）。アップリンク物理チャネルに対する伝送電力の制御は、ＩＦＦＴ（図３の４０８）の前に周波数領域で行うことができるが、これに限定されない。この場合、伝送電力の制御は、副搬送波単位で行うことができ、例えば、副搬送波にマッピングされる変調値に加重値を掛けることによって行うことができる。加重値は、各要素が伝送電力と関連した値を表す対角行列（電力対角行列）を用いて掛けることができる。多入力多出力（Multiple Input Multiple Output；ＭＩＭＯ）システムの場合、伝送電力を、加重値の反映されたプリコーディング行列を用いて制御したり、プリコーディングされた変調値に電力対角行列を掛けることによって制御したりすることができる。したがって、同一のＩＦＦＴが適用される周波数帯域内に複数の物理チャネルが含まれる場合にも、各物理チャネルの伝送電力を容易に制御することができる。また、周波数領域での電力制御と共に／別に、アップリンク物理チャネルに対する伝送電力の制御が、ＩＦＦＴの後に時間領域で行われてもよい。具体的に、時間領域での伝送電力制御は、様々な機能ブロックで行うことができる。一例として、伝送電力制御は、ＤＡＣブロック及び／またはＲＦブロック（図３の４１４）で行われてもよい。その後、端末は、生成された複数のアップリンク物理チャネルを、一つまたは複数のＣＣを通じて基地局に伝送する（Ｓ８６０）。本明細書において、同時または同一の時区間は、同一のＴＴＩまたはサブフレームを含む。
【００５４】
図８の段階Ｓ８４０において、優先順位を考慮してアップリンクチャネルの伝送電力を調整する方法について具体的に説明する。便宜上、２つのチャネルのみ存在する場合における同等な順位または優先順位を挙げて説明する。しかし、本発明は、３つ以上の同種、異種、または同種及び異種のチャネルの組み合わせにも適用可能である。
【００５５】
説明の便宜のために、下記のように記号を定義する。
【００５６】
ＰPUSCH：ＰＵＳＣＨに割り当てられるように計算される電力を表す。電力制限によって、実際に割り当てられる電力は、これよりも小さいことがある。ｄＢ表示がない場合、線形スケール（Linear scale）を意味する。
【００５７】
ＰPUCCH：ＰＵＣＣＨに割り当てられるように計算される電力を表す。電力制限によって、実際に割り当てられる電力は、これよりも小さいことがある。ｄＢ表示がない場合、線形スケールを意味する。
【００５８】
ＰSRS：ＳＲＳに割り当てられるように計算される電力を表す。電力制限によって、実際に割り当てられる電力は、これよりも小さいことがある。ｄＢ表示がない場合、線形スケールを意味する。
【００５９】
ケース１−１：ＰPUSCH＋ＰPUSCH＞ＰMax
ケース１−１は、互いに異なる多数のＣＣにおいて、多数のＰＵＳＣＨが同時に伝送される場合に、最大電力限界に到達するケースである。各ＰＵＳＣＨの伝送電力を減らしたり、ドロップ（drop）したりすることができる。具体的には、下記のオプションを考慮できる。
【００６０】
オプション１：各ＰＵＳＣＨに同一の優先順位をつけることができる。優先順位が同一の場合、全てのＰＵＳＣＨの電力を、同一の割合で低減したり、同一の量を低減したりすることができる。すなわち、同一の減衰比率を適用したり、同一の値を引いたりすることができる。
【００６１】
オプション２：ＰＵＳＣＨ上の伝送フォーマットを考慮して、各ＰＵＳＣＨに優先順位をつけることができる。例えば、伝送ブロックサイズ（Transport Block Size；ＴＢＳ）や変調／コーディング手法（Modulation and Coding Scheme；ＭＣＳ）にしたがって優先順位をつけ、優先順位の低いＰＵＳＣＨから伝送電力を順次低減したりドロップしたりする。好適には、小さいＴＢＳ（データ量）または低いＭＣＳ（小さい符号化率（code rate）、低い変調率（modulation order））のＰＵＳＣＨに対して優先順位を低く設定する。この場合、優先順位の低いＰＵＳＣＨに対してより高い減衰比率を適用することができる。ただ、ＰＵＳＣＨドロップによってＰＵＳＣＨが一つのみ残っているにもかかわらず、伝送電力を超える場合は、当該ＰＵＳＣＨの電力をＰMaxに低減して伝送する。
【００６２】
ケース１−２：ＰPUCCH（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）＋ＰPUSCH＞ＰMax
ケース１−２は、互いに異なるＣＣまたは一つのＣＣにおいて、ＡＣＫ／ＮＡＣＫを伝送するＰＵＣＣＨ及びＰＵＳＣＨの伝送電力の和が、最大電力限界に到達するケースである。下記のオプションを考慮できる。
【００６３】
オプション１：ＡＣＫ／ＮＡＣＫを優先することができる。ＵＬ  ＡＣＫ／ＮＡＣＫは、ＤＬデータ受信に成功したか否かを報告するもので、この報告が適切でないと、ＤＬリソースの浪費につながる。このため、ＡＣＫ／ＮＡＣＫの伝送に高い優先順位をつけ、ＰＵＳＣＨの伝送電力を低減して伝送したりドロップしたりする。ＰＵＳＣＨの伝送電力を低減する場合、まず、ＰＵＣＣＨに伝送電力を割り当て、残る電力をＰＵＳＣＨに割り当ててもよい。これは、次の数式で表現できる。ＰPUSCH＝Ｐmax−ＰPUCCH（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）。この場合、下記の方法をさらに適用可能である。
【００６４】
オプション１．１：ＰＵＣＣＨに割り当てて残った電力のみをＰＵＳＣＨに使用することから、ＰＵＳＣＨの誤り率が増加する。そこで、ＰＵＳＣＨを、電力を減らす前と同じ誤り率で受信できるように、ＰＵＳＣＨに伝送されるデータのＭＣＳを減らして伝送する。そのためには、減らしたＭＣＳの情報を基地局にシグナリングしてもよい。
【００６５】
オプション２：ＰＵＳＣＨを優先することができる。ＡＣＫ／ＮＡＣＫを伝送するＰＵＣＣＨの電力を減らす場合、ＵＬ  ＡＣＫ／ＮＡＣＫの受信誤りによってＤＬリソース浪費が発生する。特に、ＮＡＣＫをＡＣＫと認識すると、上位層の再伝送を誘発することにつながり、ＤＬデータの伝送遅延が増加してしまう。一方、ＡＣＫをＮＡＣＫと認識する場合には、物理層で再伝送を行う浪費のみ存在する。したがって、緊急のデータを伝送する場合に、持続した低い電力のＰＵＳＣＨ伝送によりデータ遅延が起きる場合などに備えて、ＰＵＳＣＨに電力をまず割り当て、残った電力（減少した電力）をＰＵＣＣＨの伝送に割り当てることを考慮することができる。この場合、ＰＵＣＣＨの電力減少は、ＡＣＫの場合に限定することが好ましい。
【００６６】
ケース１−３：ＰSRS＋ＰPUSCH>ＰMax
ケース１−３は、互いに異なるＣＣまたは一つのＣＣにおいて、ＳＲＳ及びＰＵＳＣＨの伝送電力の和が、最大電力限界に到達するケースである。下記のオプションを考慮できる。
【００６７】
オプション１：ＳＲＳ伝送を優先することができる。ＳＲＳは、基地局がＵＬチャネル状態を測定して、最適のＵＬスケジューリングを行うのに使用される。以降のスケジューリングの効率を重要視して、ＳＲＳに高い優先順位をおき、ＰＵＳＣＨの伝送電力を減らして伝送したりドロップしたりする。ＰＵＳＣＨの伝送電力を減らす場合、まず、ＳＲＳに伝送電力を割り当てて残った電力をＰＵＳＣＨに割り当てることができる。これを、次の数式で表現できる。ＰPUSCH＝ＰMax−ＰSRS。この場合、下記のような方法をさらに適用できる。
【００６８】
オプション１．１：ＳＲＳに割り当てて残った電力のみをＰＵＳＣＨに使用するから、ＰＵＳＣＨの誤り率が増加してしまう。そこで、ＰＵＳＣＨを、電力を減らす前と同じ誤り率で受信できるように、ＰＵＳＣＨに伝送されるデータのＭＣＳを減らして伝送する。このためには、減らしたＭＣＳの情報を基地局にシグナリングしてもよい。
【００６９】
オプション２：ＰＵＳＣＨ伝送を優先することができる。ＳＲＳの伝送電力を減らして伝送する場合、基地局が、ＵＬ無線チャネル環境状態が悪いため受信電力が落ちたのか、あるいは、端末が電力を減らして伝送したのかわからず、チャネル情報を誤判することがある。そこで、伝送電力が足りない場合は、ＳＲＳをドロップしてもよい。
【００７０】
ケース１−４：ＰPUCCH(ACK/NACK)＋ＰPUCCH(ACK/NACK)＞ＰMax
ケース１−４は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫを伝送する多数のＰＵＣＣＨの伝送電力の和が、最大電力限界に到達するケースである。各ＰＵＣＣＨの伝送電力を減らしたりドロップしたりする。具体的に、下記のオプションを考慮できる。
【００７１】
オプション１：ＡＣＫ／ＮＡＣＫを伝送するＰＵＣＣＨに同一の優先順位をつけることができる。優先順位が同一の場合、全てのＰＵＣＣＨの電力を、同一の割合で減らしたり、同一量を減らしたりする。すなわち、同一の減衰比率を適用したり、同一値を引いたりしてもよい。
【００７２】
オプション２：優先順位をつけ、一部のＰＵＣＣＨの電力を減らしたりドロップしたりする。
【００７３】
オプション２．１：ＮＡＣＫをＡＣＫと誤認した場合、ＡＣＫをＮＡＣＫと誤認する場合に比べてリソース浪費と遅延がより増加する。このため、ＡＣＫを伝送するＰＵＣＣＨの伝送電力をまず低減したりドロップしたりする。特定の閾値を設定し、閾値まで減らすことも考慮することができる。
【００７４】
オプション２．２：ＰＵＣＣＨのＡＣＫ／ＮＡＣＫに対応するＰＤＳＣＨのＴＢＳやＭＣＳに基づいてＰＵＣＣＨの優先順位をつけ、優先順位の低いＰＵＣＣＨの伝送電力をまず低減したりドロップしたりする。好ましくは、小さいＴＢＳまたは低いＭＣＳのＰＤＳＣＨの優先順位を低く設定する。ただし、ＰＵＣＣＨをドロップする場合において、一つのＰＵＣＣＨのみ残ったにもかかわらず、伝送電力を超える場合は、当該ＰＵＣＣＨの電力をＰmaxと減らして伝送する。
【００７５】
ケース１−５：ＰPUCCH(CQI)＋ＰPUCCH(CQI)＞ＰMax
ケース１−５は、互いに異なるＣＣにおいて、ＣＱＩを伝送する多数のＰＵＣＣＨの伝送電力の和が、最大電力限界に到達するケースである。ＣＱＩ値は、ＤＬ無線チャネルの状態を把握して効率的なＤＬスケジューリングを行えるようにする。下記のオプションを考慮できる。
【００７６】
オプション１：ＣＱＩを伝送するＰＵＣＣＨに同一の優先順位をつけることができる。優先順位が同一の場合、全てのＰＵＣＣＨの電力を、同一の割合で減らしたり、同一量を減らしたりすることができる。すなわち、同一の減衰比率を適用したり、同一値を引いたりしてもよい。
【００７７】
オプション２：優先順位をつけ、一部のＰＵＣＣＨの電力を減らしたりドロップしたりする。基地局は、ＣＱＩの高い無線チャネルを選択して端末にスケジューリングをする。ＣＱＩが低い場合には選択の可能性が低いので、正確な受信が相対的に要求されない。したがって、低いＣＱＩ値を伝送するＰＵＣＣＨの場合、伝送電力を優先的に減らして伝送したりドロップしたりする。特定の閾値を設定し、閾値まで減らすことも考慮できる。
【００７８】
ケース１−６：ＰPUCCH(ACK/NACK)＋ＰPUCCH(CQI)＞ＰMax
ケース１−６は、ＣＱＩとＡＣＫ／ＮＡＣＫを伝送する多数のＰＵＣＣＨの伝送電力の和が、最大電力限界に到達するケースである。上述のように、ＡＣＫ／ＮＡＣＫは、優先順位が高い。反面、ＣＱＩは、ＤＬチャネルの状態を基地局に伝達する情報で、効果的なＤＬスケジューリングのために使用される。より良いチャネルを端末に割り当てたとしても、データの正常受信を正確に確認できないと、不要な再伝送を誘発することになるので、ＣＱＩの優先順位は下がる。このため、ＡＣＫ／ＮＡＣＫを伝送するＰＵＣＣＨに優先的に電力を割り当て、残った電力を、ＣＱＩを伝送するＰＵＣＣＨに割り当てたり、ＣＱＩを伝送するＰＵＣＣＨをドロップしたりする。一方、ＣＱＩとＡＣＫ／ＮＡＣＫを共に伝送するＰＵＳＣＨは、ＡＣＫ／ＮＡＣＫを伝送するＰＵＣＣＨと同一に取り扱う。
【００７９】
ケース１−７：ＰPUCCH(SR)＋ＰPUCCH(ACK/NACK)>ＰMax
ケース１−７は、ＳＲとＡＣＫ／ＮＡＣＫを伝送する多数のＰＵＣＣＨの伝送電力の和が、最大電力限界に到達するケースである。下記のオプションを考慮できる。
【００８０】
オプション１：ＡＣＫ／ＮＡＣＫ伝送に高い優先順位をつけることができる。したがって、ＡＣＫ／ＮＡＣＫの伝送されるＰＵＣＣＨにまず電力を割り当て、残った電力を、ＳＲの伝送されるＰＵＣＣＨに割り当てりたり、ＳＲの伝送されるＰＵＣＣＨをドロップしたりする。一方、ＡＣＫ／ＮＡＣＫが長時間存在し続けてＳＲがドロップされる場合、ＵＬスケジューリングを受けることができない。これを補完するために、ＳＲが特定時間遅延された場合、ＡＣＫ／ＮＡＣＫをドロップすることができる。
【００８１】
オプション２：ＳＲ伝送に高い優先順位をつけることができる。ＡＣＫ／ＮＡＣＫ誤りは再伝送により解消されるから、スケジューリングを重要視してＳＲに高い優先順位をつけ、ＡＣＫ／ＮＡＣＫが伝送されるＰＵＣＣＨの伝送電力を減らして伝送したり、ドロップしたりする。ＰＵＣＣＨの伝送電力を減らす場合、まずＳＲに伝送電力を割り当てて残った電力を、ＰＵＣＣＨに割り当てることができる。これは、次の数式で表現可能である。ＰPUCCH(ACK/NACK)＝ＰMax−ＰSR。
【００８２】
オプション３：端末は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫを、ＳＲが伝送されるＰＵＣＣＨで伝送する。この場合、基地局は、ＰＵＣＣＨから、オン／オフキーイング（On/Off Keying）されたＳＲを、エネルギ検出（detection）により検出し、ＡＣＫ／ＮＡＣＫをシンボルの復号を通じて判断できる。この時、ＡＣＫ／ＮＡＣＫを伝送するＰＵＣＣＨが多数の場合には、ＡＣＫ／ＮＡＣＫバンドリング（bundling）またはＰＵＣＣＨ選択（selection）伝送を使用することができる。ＡＣＫ／ＮＡＣＫバンドリングは、複数のＤＬ  ＰＤＳＣＨを誤りなく受信し、全てに対してＡＣＫを送る場合には、一つのＡＣＫを送り、いずれか一つにおいても誤りがある場合には、一つのＮＡＣＫを送る。ＰＵＣＣＨ選択伝送は、複数のＤＬ  ＰＤＳＣＨを受信した場合に、複数の占有されたＰＵＣＣＨリソースから選択された一つのＰＵＣＣＨリソースを通じて変調値を伝送することによって、複数のＡＣＫ／ＮＡＣＫ結果を表す。
【００８３】
ケース１−８：ＰPUSCH(UCI)＋ＰPUSCH＞ＰMax
ケース１−８は、互いに異なるＣＣにおいて、アップリンク制御情報（Uplink Control Information；ＵＣＩ）を伝送するＰＵＳＣＨ及びデータのみを伝送するＰＵＣＣＨの伝送電力の和が、最大電力限界に到達するケースである。次のオプションを考慮できる。
【００８４】
オプション１：ＵＣＩを考慮せず、ケース１−１で例示した優先順位決定方法に従う。例えば、各ＰＵＳＣＨに同一の優先順位をつけることができる。この場合、全てのＰＵＳＣＨの電力を同一の割合で減らすことができる。また、ＰＵＳＣＨ上の伝送フォーマットを考慮して各ＰＵＳＣＨの優先順位を異ならせることができる。
【００８５】
オプション２：ＵＣＩのピギーバックされたＰＵＳＣＨに制御情報が入っているので、ＵＣＩのピギーバックされたチャネルに高い優先順位をつけることができる。このため、データのみを搬送するＰＵＳＣＨの伝送電力を減らして伝送したりドロップしたりする。データのみを搬送するＰＵＳＣＨの伝送電力を減らす場合、まずＵＣＩのピギーバックされたＰＵＳＣＨに伝送電力を割り当てて残った電力を、データのみを搬送するＰＵＳＣＨに割り当てることができる。これは、次のような数式で表現可能である。ＰPUSCH＝ＰMax−ＰPUCCH(UCI)。また、データのみを搬送するＰＵＳＣＨの伝送電力を減らす場合、データのみを搬送するＰＵＳＣＨにより大きい減衰比率を適用してもよい。ただし、ＰＵＣＣＨドロップにより一つのＰＵＳＣＨのみ残ったにもかかわらず、伝送電力を超える場合は、当該ＰＵＳＣＨの電力をＰMaxに減らして伝送する。
【００８６】
ケース１−９：ＰPUSCH(Retransmission)＋ＰPUSCH＞ＰMax
ケース１−９は、再伝送データを搬送するＰＵＳＣＨと新しいデータを搬送するＰＵＳＣＨの伝送電力の和が最大電力限界に到達するケースである。
【００８７】
オプション１：再伝送を考慮せずに、ケース１−１で例示した優先順位決定方法に従う。例えば、各ＰＵＳＣＨに同一の優先順位をつけることができる。この場合、全てのＰＵＳＣＨの電力を同一の割合で減らすことができる。また、ＰＵＳＣＨ上の伝送フォーマットを考慮して、各ＰＵＳＣＨの優先順位を互いに異ならせることもできる。
【００８８】
オプション２：再伝送は、以前の伝送時の伝送電力の減衰に起因することがあるので、再伝送されるＰＵＳＣＨの優先順位を高くすることで、ＰＵＳＣＨの受信率を向上させることができる。
【００８９】
ケース１−１０：ＰPUSCH(Retransmission)＋ＰPUSCH(Retransmission)>ＰMax
ケース１−１０は、再伝送データを搬送するＰＵＳＣＨの伝送電力の和が最大電力限界に到達するケースである。次のオプションを考慮できる。
【００９０】
オプション１：再伝送を考慮せずに、ケース１−１で例示した優先順位決定方法に従う。例えば、ＰＵＳＣＨに同一の優先順位をつけることができる。この場合、全てのＰＵＳＣＨの電力を、同一の割合で減らすことができる。また、ＰＵＳＣＨ上の伝送フォーマットを考慮して、ＰＵＳＣＨの優先順位を互いに異ならせることもできる。
【００９１】
オプション２：再伝送は、以前伝送時の伝送電力の減衰に起因することがあるので、再伝送回数のより多いＰＵＳＣＨに、より高い優先順位をつけ、より多く再伝送されたＰＵＳＣＨの受信率をより向上させる。
【００９２】
ケース１−１１：ＰPUSCH(Retransmission)＋ＰPUCCH／ＰSRS＞ＰMax
ケース１−１１は、再伝送データを搬送するＰＵＳＣＨとＰＵＣＣＨ／ＳＲＳの伝送電力の和が、最大電力限界に到達するケースである。次のオプションを考慮できる。
【００９３】
オプション１：再伝送を考慮せず、ケース１−２と１−３で例示した優先順位決定方法に従うことができる。
【００９４】
オプション２：再伝送は、以前の伝送時の伝送電力の減衰に起因することがあるので、再伝送されるＰＵＳＣＨに高い優先順位をつけ、該ＰＵＳＣＨの受信率を向上させることができる。
【００９５】
実施例２：ＣＣ（グループ）別電力制御
以上言及した端末の送信電力制御方式は、端末が一つの電力増幅器を持つ場合における電力制御方式に好適である。しかし、ＬＴＥ−Ａでは、端末に多数のＣＣが割り当てられることがあり、これらの割り当てられたＣＣは、周波数軸上で連続または離隔されたバンドであることがある。割り当てられたＣＣが離隔されたバンドとして存在すると、端末は、一つの電力増幅器のみでは、広い周波数領域の電力増幅が困難であるため、多数の電力増幅器を必要とする場合がある。この場合、各電力増幅器は、一つのＣＣまたは一部のＣＣで構成されたＣＣグループのみの電力増幅を担当することができる。したがって、上で提案した方式をＣＣ別またはＣＣグループ別電力制御方式に拡張することによって、端末が多数の電力増幅器を持つ環境にも、自然に適用することができる。
【００９６】
以下では、ＣＣ（グループ）別伝送電力制限及び端末の総伝送電力制限の両方が存在する環境において、端末が特定ＣＣ（グループ）の伝送電力制限に到達する場合、端末総伝送電力制限に到達する場合、または、両方の電力制限に同時に到達した場合に、本発明の一実施例に係る端末動作について説明する。
【００９７】
一般に、端末のアップリンク伝送電力は、数式［１］のように制限できる。
【００９８】
【数１】
0005486099.tif 000002
【００９９】
端末の伝送増幅器の量子化レベル（quantization level）が十分に高いと、上の不等式において等号を数式［２］のように成立させることができる。
【０１００】
【数２】
0005486099.tif 000003
【０１０１】
上の数式で使われた記号は、下記のように定義される。
【０１０２】
【数３】
0005486099.tif 000004
：端末のアップリンク伝送電力を表す。
【０１０３】
【数４】
0005486099.tif 000005
：端末の最大伝送電力値（または伝送電力制限値）を表す。すなわち、全てのＣＣに対する端末の最大伝送電力（または伝送電力制限値）を表す。端末の最大伝送電力値は、端末の総伝送可能電力で決定されたり、ネットワーク（例えば、基地局）で設定した値との組み合わせで決定されたりしてもよい。また、端末の最大伝送電力値に関する情報は、上位層のシグナリングにより指示することができる。例えば、端末の最大伝送電力値に関する情報は、放送（broadcasting）メッセージを通じてセル−特定（cell-specific）方式でシグナリングされたり、ＲＲＣメッセージを通じて端末−特定（ＵＥ-specific）、端末グループ−特定（ＵＥ group-specific）方式でシグナリングされたりする。
【０１０４】
【数５】
0005486099.tif 000006
：ｉ−番目のＣＣ（グループ）における最大伝送電力値（または、伝送電力制限値）を表す。ＣＣ（グループ）別最大伝送電力値は、端末の総伝送可能電力または各ＣＣ（グループ）別伝送可能電力で決定されたり、ネットワーク（例えば、基地局）でＣＣ（グループ）別に設定した値との組み合わせで決定されたりしてもよい。また、ＣＣ（グループ）別最大伝送電力値に関する情報は、上位層のシグナリングによって指示してもよい。例えば、ＣＣ（グループ）別最大伝送電力値に関する情報は、放送メッセージを通じてセル−特定（cell-specific）方式でシグナリングされたり、ＲＲＣメッセージを通じて端末−特定（ＵＥ-specific）、端末グループ−特定（ＵＥ group-specific）方式でシグナリングされたりしてもよい。一方、ＣＣ（グループ）別最大伝送電力値は、他の端末（またはＣＣ（グループ））との干渉情報（またはカバレッジ）を考慮してシグナリングされてもよい。この場合、ＣＣ（グループ）別最大伝送電力値に関する情報は、他の端末（またはＣＣ（グループ））との干渉（またはカバレッジ）に関する情報を含むことができる。ＣＣ（グループ）別最大伝送電力は、いずれのＣＣ（グループ）においても同一の値を有することができる。
【０１０５】
【数６】
0005486099.tif 000007
：ｉ−番目のＣＣ（グループ）のｊ−番目のチャネルの伝送電力を表す。
【０１０６】
ケース２−１：
【数７】
0005486099.tif 000008
ケース２−１は、いかなるＣＣ（グループ）においてもＣＣ（グループ）の最大伝送電力の和が端末の最大伝送電力よりも小さく、同時に全てのＣＣ（グループ）におけるチャネルの伝送電力の和が、端末の最大伝送電力よりも小さいケースである。端末の伝送電力は総伝送電力値に制限されないので、数式［３］のように簡略化できる。
【０１０７】
【数８】
0005486099.tif 000009
【０１０８】
端末の伝送増幅器の量子化レベル（quantization level）が十分に高いと、上の不等式において等号を数式［４］のように成立させることができる。
【０１０９】
【数９】
0005486099.tif 000010
【０１１０】
数式［３］及び［４］において、集合Ｓは、ＣＣ（グループ）内において、チャネルの伝送電力の和がＣＣ（グループ）の最大伝送電力値を越える
【数１０】
0005486099.tif 000011
ＣＣ（グループ）の集合を意味する。この場合、集合Ｓ内においてのみ、チャネル伝送電力の和がＣＣ（グループ）最大伝送電力値を越えないように調節してもよい。電力制御は、減衰係数を導入することによって行うことができる。例えば、電力制御を、数式［５］のように、各チャネルの伝送電力に対する減衰係数
【数１１】
0005486099.tif 000012
を探し求める方法に簡略化できる。
【０１１１】
【数１２】
0005486099.tif 000013
【０１１２】
ケース２−２：
【数１３】
0005486099.tif 000014
ケース２−２は、端末の最大伝送電力がＣＣ（グループ）の最大伝送電力の和よりも小さく、同時に全てのチャネルの伝送電力の和よりも小さいケースである。端末の伝送電力は、最大伝送電力値に制限されるので、数式［６］のように表現される。
【０１１３】
【数１４】
0005486099.tif 000015
【０１１４】
端末の伝送増幅器の量子化レベルが十分に高いと、上の不等式において等号を数式［７］のように成立させることができる。
【０１１５】
【数１５】
0005486099.tif 000016
【０１１６】
この場合、ケース２−１と同様、端末の伝送電力を端末の最大伝送電力値まで減らすことができる。この場合、それぞれのＣＣ（グループ）内で各チャネルの伝送電力の和が、ＣＣ（グループ）の最大伝送電力値よりも小さくなければならず、且つ、全てのＣＣ（グループ）の伝送電力の和が端末の最大伝送電力値よりも小さくなければならない。電力制御は、数式［８］のように、各チャネルの伝送電力に対する減衰係数
【数１６】
0005486099.tif 000017
を探し求める方法に簡略化できる。
【０１１７】
【数１７】
0005486099.tif 000018
【０１１８】
ケース２−１及び２−２で例示した方法は、２通りの制限（総伝送電力制限、ＣＣ（グループ）伝送電力制限）に対する最適化を通じて減衰係数を求めるので、最適化がやや複雑になるという問題がありうる。そこで、減衰係数を効率的に計算するための方法を、図１０及び図１１を参照して例示する。
【０１１９】
図１０及び図１１において、横軸はＣＣ（グループ）を表し、縦軸は電力強度を表す。それぞれのＣＣ（グループ）においてハッチングしたボックスは、対応するＣＣ（グループ）内でのチャネルを表す。ハッチングは、チャネルを表すために便宜上掛けたもので、それぞれのハッチングは、互いに異なるチャネルを意味することもでき、同一のチャネルを意味することもできる。また、図１０及び図１１は、ＣＣ（グループ）の伝送電力の和が、端末の最大伝送電力値（Ｐ＿ＵＥ＿ＭＡＸ）より大きく、ＣＣ（グループ）１及び３内でのチャネルの伝送電力の和が、ＣＣ（グループ）の最大伝送電力（Ｐ＿ＣＣ１＿ＭＡＸ及びＰ＿ＣＣ３＿ＭＡＸ）を超える場合を仮定する（図１０の（ａ）及び図１１の（ａ））。ＣＣ（グループ）１及び３は、数式［３］及び［４］で説明した集合Ｓを構成する。
【０１２０】
図１０は、本発明の一実施例によって電力制御のための減衰係数を求める方法を例示する。図１０を参照すると、電力制御のための減衰係数は、２段階で求める。第一の段階は、ＣＣ（グループ）の伝送電力制限基準を満たすために、集合Ｓ内にあるチャネルの伝送電力を減衰させることができる。第一の段階において、減衰係数
【数１８】
0005486099.tif 000019
は、数式［９］の条件に合わせて独立して決定することができる。
【０１２１】
【数１９】
0005486099.tif 000020
【０１２２】
図１０の（ｂ）を参照すると、ＣＣ（グループ）１及び３内でのチャネルの伝送電力の和が、対応するＣＣ（グループ）の最大伝送電力値に減少したことがわかる。
【０１２３】
しかし、図１０の（ｂ）において、ＣＣ（グループ）の伝送電力の和は、依然として端末の最大伝送電力値（Ｐ＿ＵＥ＿ＭＡＸ）よりも大きい。このように、集合Ｓに属するチャネルの伝送電力を減衰させたにもかかわらず、依然として端末の総伝送電力制限を満たしていないとすれば、第二の段階として、全てのＣＣ（グループ）の全てのチャネルの伝送電力を減衰させることで、端末の総伝送電力制限を満たすことができる。第二の段階において、減衰係数
【数２０】
0005486099.tif 000021
は、数式［１０］の条件に合わせて独立して決定することができる。
【０１２４】
【数２１】
0005486099.tif 000022
【０１２５】
図１０の（ｃ）を参照すると、全てのチャネルの伝送電力の和が、端末の総伝送電力制限値（Ｐ＿ＵＥ＿ＭＡＸ）に減少したことがわかる。簡略化のために、集合Ｓに在るチャネルの
【数２２】
0005486099.tif 000023
を１に設定し、Ｓの補集合に関してのみ
【数２３】
0005486099.tif 000024
を決定したり、Ｓの補集合に在るチャネルの
【数２４】
0005486099.tif 000025
を１に設定し、Ｓに関してのみ
【数２５】
0005486099.tif 000026
を決定したりする方法も考慮することができる。
【０１２６】
図１１は、本発明の他の実施例によって減衰係数を求める方法を例示する。図１１を参照すると、電力制御のための減衰係数は、基本的に２段階で求められ、電力補償のために１段階をさらに含むことができる。第一の段階は、端末の総伝送電力制限基準を満たすために、全てのＣＣ（グループ）におけるチャネルの伝送電力を減衰させることができる。減衰係数
【数２６】
0005486099.tif 000027
は、数式［１１］の条件に合わせて独立して決定されてもよい。
【０１２７】
【数２７】
0005486099.tif 000028
【０１２８】
図１１の（ｂ）を参照すると、全てのチャネルの伝送電力の和が、端末の総伝送電力制限値（Ｐ＿ＵＥ＿ＭＡＸ）に合わせられるように、全てのＣＣ（グループ）においてチャネルの伝送電力が減少したことがわかる。
【０１２９】
しかし、図１１の（ｂ）で、ＣＣ（グループ）３のチャネルの伝送電力の和は、依然としてＣＣ（グループ）３の電力制限値（Ｐ＿ＣＣ３＿ＭＡＸ）より大きい。このように、全てのＣＣ（グループ）においてチャネルの伝送電力を減少させたにもかかわらず、依然としてＣＣ（グループ）における伝送電力制限を満たせないＣＣ（グループ）（すなわち、集合Ｓ）があるとすれば、第二の段階として、集合Ｓ内における全てのＣＣ（グループ）チャネルの伝送電力を減衰させることができる。減衰係数
【数２８】
0005486099.tif 000029
は、数式［１２］の条件に合わせて独立して決定されてもよい。
【０１３０】
【数２９】
0005486099.tif 000030
【０１３１】
図１１の（ｃ）を参照すると、ＣＣ（グループ）３（すなわち、集合Ｓ）のチャネルの伝送電力の和が、対応するＣＣ（グループ）の最大伝送電力値（Ｐ＿ＣＣ３＿ＭＡＸ）に合わせて減少したことがわかる。
【０１３２】
その後、第三の段階として、集合Ｓのチャネルから減らした電力量
【数３０】
0005486099.tif 000031
を、Ｓの補集合に在るチャネルに補償することができる。ここで、各チャネルの補償後の電力は、対応するＣＣ（グループ）における最大伝送電力値を越えないようにする。図１１の（ｄ）を参照すると、第二の段階においてＣＣ（グループ）３から低減した電力が、ＣＣ（グループ）２に補償されたことがわかる。これとは違い、第二の段階において、ＣＣ（グループ）３から低減した電力は、ＣＣ（グループ）１にも補償できる。電力補償方法では下記を考慮することができる。
【０１３３】
(1)優先順位基準：チャネル（ＰＵＣＣＨ、ＰＵＳＣＨ、ＳＲＳ）におけるメッセージの緊急度または重要度に基づいて各チャネルに優先順位を割り当て、高い優先順位を有するチャネルに、より多くの電力を補償する。
(2)同一補償量：Ｓの補集合における全てのチャネルに対して同一の電力で補償する。
(3)同一補償率：Ｓの補集合における全てのチャネルに対して同一の割合で補償する。
(4)(1)、(2)及び(3)の可能な組み合わせを用いて電力を補償する。
【０１３４】
図１０及び図１１で説明した減衰係数
【数３１】
0005486099.tif 000032
は、様々な方法で決定することができる。これに制限されるものではないが、減衰係数
【数３２】
0005486099.tif 000033
を決定するための基準として、優先順位、同一減衰量、同一減衰率またはそれらの組み合わせを考慮できる。
【０１３５】
優先順位基準方式は、チャネル（例えば、ＰＵＣＣＨ、ＰＵＳＣＨ、ＳＲＳ）におけるメッセージの緊急度または重要度に基づいて各チャネルに優先順位を割り当て、高い優先順位のチャネル順に大きい減衰係数を適用する。すなわち、優先順位の高いチャネルであるほど受信率をより良くし、優先順位の低いチャネルであるほど、確率的により低い受信率を保障する方法である。したがって、優先順位の低いチャネルから優先的に電力を低減させていく。チャネルの優先順位は、ケース１−１乃至１−１１の説明によって決定してもよく、コンポーネント搬送波間の優先順位をさらに考慮することができる。一例として、端末が多重コンポーネント搬送波を使用してアップリンク伝送を試みる場合、特定コンポーネント搬送波に、上り伝送メッセージのうち一部の重要制御情報またはメッセージを集中して伝送する場合がある。この場合、重要制御情報が伝送される特定搬送波そのものに、高い優先順位を割り当てることができる。
【０１３６】
優先順位基準方式は、減衰係数を０または１に制限することによって
【数３３】
0005486099.tif 000034
より簡単な方式で変形可能である。すなわち、ＣＣ（グループ）内における優先順位の低いチャネルから順次伝送電力を０にすることで、チャネルの伝送電力の和を、ＣＣ（グループ）における伝送電力制限値
【数３４】
0005486099.tif 000035
よりも小さくすることができる。結果として、優先順位の低いチャネルは伝送されず、優先順位の高いチャネルは、本来の伝送電力のままで伝送される。
【０１３７】
同一減衰量基準方式は、ＣＣ（グループ）における伝送電力制限を越えた、各ＣＣ（グループ）内における全てのチャネルの電力から同一の量を低減する。すなわち、ＣＣ（グループ）内における全てのチャネルが、同等な電力減衰ペナルティ（penalty）を受ける。この方式は、ＣＣ（グループ）内におけるチャネルの伝送電力の和とＣＣ（グループ）の最大伝送電力値との差が小さい場合に有用である。同一減衰比率基準方式は、ＣＣ（グループ）における伝送電力制限を越えた、各ＣＣ（グループ）内における全てのチャネルに、同一の減衰係数を適用することができる。同一減衰量基準方式が線形スケール（linear scale）において同一量だけ減らす方法であり、同一減衰比率基準方式は、ｄＢスケールにおいて同一量だけ減らす方法である。
【０１３８】
実施例３：ＭＩＭＯでアンテナ別電力制御
以上で例示した電力制御方式は、ＭＩＭＯを用いて送信ダイバーシティ（Tx diversity）または空間多重化（spatial multiplexing）を利用する時にも同様に適用することができる。この場合、前述した方式は、それぞれのレイヤ（layer）、ストリーム（stream）またはアンテナにおける動作となる。端末に複数の送信アンテナがある場合、各アンテナの電力増幅器において最大伝送電力は、
【数３５】
0005486099.tif 000036
に制限できる（ｎ：アンテナインデックス）。各アンテナの最大伝送電力は、電力増幅器そのものの特性（例えば、クラス）により制限されたり、放送またはＲＲＣシグナリングにより（付加的に）制限されたりしてもよい。端末の使用可能な伝送電力の上限は、数式［１３］のように、各アンテナの最大伝送電力の和と端末の最大伝送電力のうち最小値により制限される。
【０１３９】
【数３６】
0005486099.tif 000037
【０１４０】
ＣＣ（グループ）別に伝送電力の制限がある場合、端末の使用可能な伝送電力の上限は、数式［１４］のように表現することができる。
【０１４１】
【数３７】
0005486099.tif 000038
【０１４２】
以下、各アンテナ別に関して電力制御が独立して行われる場合における端末動作を、次のように提案する。便宜上、２つのアンテナのみ存在する場合を例示するが、３つ以上のアンテナを使用する場合にも適用可能である。次の記号を定義する。
【０１４３】
【数３８】
0005486099.tif 000039
：ｎ番目のアンテナに割り当てられるように計算される電力を表す。電力制限によって、実際に割り当てられる電力はこれよりも小さいことがある。ｄＢ表示がない場合、線形スケール（linear scale）を意味する。Ｘ−ＣＨは、アンテナｎに伝送される全ての物理チャネル（例えば、ＰＵＳＣＨ、ＰＵＣＣＨ、ＳＲＳまたはこれらの組み合わせ）を表す。
【０１４４】
【数３９】
0005486099.tif 000040
の場合は、いずれか一方のアンテナは最大電力限界に到達し、他方のアンテナは最大電力限界に到達しない場合である。この場合、下記のようにアンテナ別電力制御を行うことができる。
【０１４５】
段階１：ＣＣ（グループ）別に最大伝送電力制限
【数４０】
0005486099.tif 000041
に合わせて、各ＣＣ（グループ）に対する伝送電力を、実施例２のように調整することができる。すなわち、各ＣＣ（グループ）別に、全てのアンテナにおけるチャネルの伝送電力の和が、
【数４１】
0005486099.tif 000042
を超える場合、伝送電力を調整する。段階１は、ＣＣ（グループ）別に電力制御が行われる場合にのみ含まれる。
【０１４６】
段階２：アンテナの最大伝送電力を考慮して、各アンテナの伝送電力を、下記のオプションのように調整することができる。アンテナの伝送電力の調整は、実施例１及び実施例２に例示した様々な方法（例えば、優先順位）を適用して行えばよい。
【０１４７】
オプション１：多数の伝送アンテナを使用する場合には、プリコーディング（precoding）して伝送する場合がある。プリコーディングされた信号を受信端で復号するためには、送信端で使用したプリコーディング行列を認識し、これを送信端の逆順で復号しなければならない。しかし、各アンテナの電力比が、アンテナの電力制限によって維持されないと、送信端から印加されるプリコーディング行列に歪が生じ、受信誤り率が増加する。そこで、伝送電力制限にかかったアンテナに合わせて、伝送電力制限にかかっていないアンテナの電力を、同一の割合で調節することによって、プリコーディング行列の歪を防ぐことができる。すなわち、伝送電力比率が同一に維持されるように、最大電力限界に到達しなかった方のアンテナの伝送電力を、電力限界を超えたアンテナの伝送電力と一緒に減らす。アンテナが３つ以上の場合、最大の割合で減らしたアンテナ伝送電力に合わせて、残りのアンテナの伝送電力を同一の割合で調整することができる。オプション１において実際の伝送に使用する電力
【数４２】
0005486099.tif 000043
は、下記の通りである。
【０１４８】
【数４３】
0005486099.tif 000044
【０１４９】
数式［１５］は、電力制限がない場合における実際の伝送電力を表す。
【０１５０】
【数４４】
0005486099.tif 000045
【０１５１】
数式［１６］は、電力制限がある場合における実際の伝送電力を表す。数式［１６］を参照すると、アンテナｎは、チャネルの伝送電力の和が最大伝送電力を超えるので、アンテナｎの実際の伝送電力は、最大伝送電力に制限される。一方、アンテナｍは、チャネルの伝送電力の和が最大伝送電力を超えはしないが、アンテナｎとの伝送電力の比率を維持するように、
【数４５】
0005486099.tif 000046
の割合で伝送電力が減少する。
【０１５２】
オプション２：電力制御信号によって指示される各アンテナの電力比が、いずれか一方の電力制限により維持されない場合、送信端から印加されるプリコーディング行列に歪が生じ、歪の度合を受信端で認知できない場合には、受信誤り率が増加する。しかし、送信端で使用したプリコーディング行列を、専用リファレンス信号（Dedicated Reference Signal；ＤＲＳ）から間接的に推定する場合、アンテナの伝送電力比率の変化によるプリコーディング行列の歪曲も一緒に推定することができる。この場合、オプション１のように、伝送電力比率を合わせるために、電力制限にかかっていないアンテナの伝送電力を下げなくて済む。したがって、最大電力限界に到達したアンテナの伝送電力のみを、対応するアンテナの最大伝送電力を下げて（クリッピング；clipping）伝送することができる。オプション２において実際の伝送に使用する電力は、下記の通りである。
【０１５３】
【数４６】
0005486099.tif 000047
【０１５４】
数式［１７］は、電力制限がない場合における実際の伝送電力を表す。
【０１５５】
【数４７】
0005486099.tif 000048
【０１５６】
数式［１８］は、電力制限がある場合における実際の伝送電力を表す。数式［１８］を参照すると、アンテナｎは、チャネルの伝送電力の和が最大伝送電力を超えるので、アンテナｎの実際の伝送電力は、最大伝送電力に制限される。一方、アンテナｍは、チャネルの伝送電力の和が最大伝送電力を超えないので、電力調整なくそのまま伝送される。
【０１５７】
図１２は、本発明に実施例が適用されうる基地局及び端末を示す図である。
【０１５８】
図１２を参照すると、無線通信システムは、基地局（ＢＳ）１１０及び端末（ＵＥ）１２０を含む。ダウンリンクにおいて、送信機は基地局１１０の一部であり、受信機は端末１２０の一部である。アップリンクにおいて、送信機は端末１２０の一部であり、受信機は基地局１１０の一部である。基地局１１０は、プロセッサ１１２、メモリ１１４及び無線周波数（Radio Frequency；ＲＦ）ユニット１１６を含む。プロセッサ１１２は、本発明で提案した手順及び／または方法を具現するように構成されてもよい。メモリ１１４は、プロセッサ１１２と接続され、プロセッサ１１２の動作と関連した様々な情報を記憶する。ＲＦユニット１１６は、プロセッサ１１２に接続されて、無線信号を送信及び／または受信する。端末１２０は、プロセッサ１２２、メモリ１２４及びＲＦユニット１２６を含む。プロセッサ１２２は、本発明で提案した手順及び／または方法を具現するように構成されてもよい。メモリ１２４は、プロセッサ１２２に接続され、プロセッサ１２２の動作と関連した様々な情報を記憶する。ＲＦユニット１２６は、プロセッサ１２２に接続されて、無線信号を送信及び／または受信する。基地局１１０及び／または端末１２０は、単一アンテナまたは多重アンテナを有することができる。
【０１５９】
以上説明してきた実施例は、本発明の構成要素及び特徴を所定の形態に結合したものである。各構成要素または特徴は、別の明示的な言及がない限り、選択的なものとして考慮しなければならない。各構成要素または特徴は、他の構成要素や特徴と結合しない形態で実施することもでき、一部構成要素及び／または特徴を結合して本発明の実施例を構成することもできる。本発明の実施例で説明される動作の順序は変更可能である。ある実施例の一部構成や特徴は、別の実施例に含まれることもでき、別の実施例の対応する構成または特徴に取って代わることもできる。特許請求の範囲において明示的な引用関係にない請求項を結合して実施例を構成したり、出願後の補正により新しい請求項として含めたりすることができることは明らかである。
【０１６０】
本文書で、本発明の実施例は、端末と基地局間のデータの送受信関係を中心に説明された。本文書で基地局により行われるとした特定動作は、場合によっては、その上位ノード（upper node）により行なわれることもある。すなわち、基地局を含む多数のネットワークノード（network nodes）からなるネットワークにおいて端末との通信のために行われる様々な動作は、基地局または基地局以外の別のネットワークノードにより行われうることは明らかである。基地局は、固定局（fixed station）、Ｎｏｄｅ Ｂ、ｅＮｏｄｅ Ｂ（ｅＮＢ）、アクセスポイント（access point）などの用語に代替可能である。また、端末は、ユーザ装置（User Equipment；ＵＥ）、移動局（Mobile Station；ＭＳ）、移動加入者局（Mobile Subscriber Station；ＭＳＳ）などの用語に代替可能である。
【０１６１】
本発明による実施例は様々な手段、例えば、ハードウェア、ファームウェア（firmware）、ソフトウェアまたはそれらの結合などにより具現することができる。ハードウェアによる具現の場合、本発明の一実施例は、一つまたはそれ以上の特定用途向け集積回路（Application Specific Integrated Circuit；ＡＳＩＣ）、デジタル信号プロセッサ（Digital Signal Processor；ＤＳＰ）、デジタル信号処理装置（Digital Signal Processing Device；ＤＳＰＤ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（Field Programmable Gate Array；ＦＰＧＡ）、プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサなどにより具現することができる。
【０１６２】
ファームウェアやソフトウェアによる具現の場合、本発明の一実施例は、以上で説明された機能または動作を行うモジュール、手順、関数などの形態で具現されてもよい。ソフトウェアコードは、メモリユニットに記憶されて、プロセッサにより駆動されてもよい。メモリユニットは、プロセッサの内部または外部に設けられ、既に公知の様々な手段によりプロセッサとデータを交換することができる。
【０１６３】
本発明は、本発明の特徴を逸脱しない範囲で別の特定の形態に具体化可能であるということは、当業者にとっては自明である。したがって、上記の詳細な説明は、いずれの面においても制限的に解釈してはならず、例示的なものとして考慮しなければならない。本発明の範囲は、添付の請求項の合理的な解釈により決定すべきであり、本発明の等価的範囲内における変更はいずれも本発明の範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１６４】
本発明は、無線通信システムに適用されてもよい。具体的に、本発明は、アップリンク伝送電力を制御する方法とそのための装置に適用されてもよい。
【符号の説明】
【０１６５】
１１０    基地局
１１２    プロセッサ
１１４    メモリ
１１６    ＲＦユニット
１２０    端末
１２２    プロセッサ
１２４    メモリ
１２６    ＲＦユニット
４０２    直／並列変換器
４０４    Ｎ−ポイントＤＦＴモジュール
４０６    副搬送波マッピングモジュール
４０８    Ｍ−ポイントＩＤＦＴモジュール
４１０    ＣＰ付加モジュール
４１２    並／直列変換器
４１４    デジタルアナログ変換器モジュール
４１６    アナログデジタル変換器モジュール
４１８    直／並列変換器
４２０    ＣＰ除去モジュール
４２２    Ｍ−ポイントＤＦＴモジュール
４２４    副搬送波デマッピングモジュール
４２６    Ｎ−ポイントＩＤＦＴモジュールモジュール
４２８    並／直列変換器
４３０    検出モジュール
【図１】
0005486099.tif 000049
【図２】
0005486099.tif 000050
【図３】
0005486099.tif 000051
【図４】
0005486099.tif 000052
【図５】
0005486099.tif 000053
【図６Ａ】
0005486099.tif 000054
【図６Ｂ】
0005486099.tif 000055
【図７】
0005486099.tif 000056
【図８】
0005486099.tif 000057
【図９】
0005486099.tif 000058
【図１０】
0005486099.tif 000059
【図１１】
0005486099.tif 000060
【図１２】
0005486099.tif 000061