(57)【要約】【課題】伝送に用いる搬送周波数に応じて異なる送信電力制御を行なうことにより、従来の無線通信装置と比較して伝送レートの向上あるいは誤り率の改善によるスループット改善を可能とする無線通信装置を提供する【解決手段】本発明の無線通信装置は、第１の基地局装置に対して信号を送信する際に第１の搬送周波数を用いる無線通信装置であって、送信電力を設定する送信電力制御部を具備し、前記送信電力制御部は、前記第１の基地局装置に対して信号を送信する際には用いない第２の搬送周波数を用いて第２の基地局装置に所定の信号を送信する際に、前記第１の搬送周波数を用いて前記所定の信号を送信する際に決定する送信電力に対し、補正値を加算して送信電力を設定することを特徴とする。【選択図】図３
2014093677.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の基地局装置に対して信号を送信する際に第１の搬送周波数を用いる無線通信装置であって、
送信電力を設定する送信電力制御部を具備し、
前記送信電力制御部は、前記第１の基地局装置に対して信号を送信する際には用いない第２の搬送周波数を用いて第２の基地局装置に所定の信号を送信する際に、前記第１の搬送周波数を用いて前記所定の信号を送信する際に決定する送信電力に対し、補正値を加算して送信電力を設定することを特徴とする無線通信装置。
【請求項２】
前記補正値には、前記第１の基地局装置または前記第２の基地局装置の少なくともいずれかの基地局装置より通知される値を用いることを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記所定の信号は、ＳＲＳ、データ信号、制御信号の少なくとも何れか１つを含む信号であることを特徴とする請求項１または２記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記補正値は、前記所定の信号がＳＲＳである場合とデータ信号である場合とで異なる値を使用することを特徴とする請求項３記載の無線通信装置。
【請求項５】
無線通信装置から送信されるＳＲＳを受信する基地局装置であって、
前記ＳＲＳの受信品質に基づいて前記無線通信装置が自局に対しデータ信号を送信する際に適用するＭＣＳを決定するスケジューリング部を具備し、
前記スケジューリング部は、前記データ信号の伝送に用いられる搬送周波数が第１の搬送周波数である場合と第２の搬送周波数である場合とでＭＣＳの選択基準を異なるものとすることを特徴とする基地局装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信装置および基地局装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
標準化団体の１つである３ＧＰＰ（The Third Generation Partnership Project）では、第４世代の移動通信システムの１つである３ＧＰＰ  ＬＴＥ（Long Term Evolution）  Ｒｅｌ−１０（これ以降のシステムはＬＴＥ−Ａ（LTE Advanced）と称されることもある。）の標準化がほぼ完了し、現在、Ｒｅｌ−１０を拡張したＬＴＥ  Ｒｅｌ−１１の標準化が進んでいる。
【０００３】
ＬＴＥ  Ｒｅｌ−１１の上り回線（端末装置（UE：User Equipment）から基地局への通信）では、従来のセルラシステムと同等の範囲のエリアをカバーするマクロセル（マクロエリア）を構成するマクロ基地局（eNB：enhanced Node B）と、マクロセル内の狭範囲をカバーするスモールセルを構成するＬＰＮ（Low Power Node、ＲＲＨ：Radio Remote Headと称される場合もある）とを設置するヘテロジーニアスネットワークが検討されている。ヘテロジーニアスネットワークにおいては、マクロ基地局とＬＰＮのそれぞれが独立したセルとして無線リソースを活用することで得られるセルスプリッティングゲイン（エリアスプリッティングゲイン）だけでなく、送信ポイント、あるいは受信ポイント間が協調することでマクロ基地局とＬＰＮの間の干渉、あるいはＬＰＮ間の干渉の影響を低減することができる。このような技術をＣｏＭＰ（Coordinated Multi-Point transmission and reception）と呼び、現在仕様化が進んでいる。
【０００４】
さらに、Ｒｅｌ−１１の後継規格となるＲｅｌ−１２の検討も開始され、スモールセルではマクロセルとは異なる搬送周波数を用いて伝送を行なうことが検討されている（例えば、非特許文献１）。この場合、マクロ基地局はデータトラフィックをマクロ基地局からの干渉の影響を与えることなく、スモールセルにオフロードすることができる。したがって、高速データ伝送が必要な端末装置に対してマクロ基地局がＬＰＮに接続するよう指示することでトラフィックをオフロードし、マクロ基地局とＬＰＮで構成されるマクロセル内のキスループット（キャパシティ）を増大させることができる。
【０００５】
ここで、Ｒｅｌ−１２をサポートする端末装置は、マクロ基地局とＬＰＮの周波数を用いて上り回線の信号を送信することをサポートしなければならない。それに加え、Ｒｅｌ−１１のようにマクロ基地局とＬＰＮが同一の周波数を用いて上り回線の信号をサポートする必要もある。この場合、端末装置からＬＰＮへの上り回線信号は、マクロ基地局と同一の搬送周波数を用いた場合には、マクロセルにおける同一搬送周波数の信号に対し干渉が生じるが、異なる搬送周波数を用いた場合には、マクロ基地局が使用しない搬送周波数であるため干渉とはならない。そのため干渉面を考慮した場合、ＬＰＮに対し、マクロ基地局と異なる搬送周波数で信号を送信する場合は同一搬送周波数で信号を送信する場合に比べ高い送信電力を用いることで受信品質の改善や伝送レートの高いＭＣＳの使用が可能となる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】Ericsson, RWS-120003, 3GPP RAN Workshop on Rel-12 and onwards, June, 2012.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、一般的に端末装置は、マクロ基地局（あるいはＬＰＮ）より指定された目標受信電力とパスロスとを考慮して送信電力を設定するため、前記のような搬送周波数によって与干渉が異なることは考慮されていないという問題がある。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、伝送に用いる搬送周波数に応じて異なる送信電力制御を行なうことにより、従来の無線通信装置と比較して伝送レートの向上あるいは誤り率の改善によるスループット改善を可能とする無線通信装置および基地局装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（１）本発明は上記の課題を解決するためになされたもので、本発明の一態様は、第１の基地局装置に対して信号を送信する際に第１の搬送周波数を用いる無線通信装置であって、送信電力を設定する送信電力制御部を具備し、上記送信電力制御部は、上記第１の基地局装置に対して信号を送信する際には用いない第２の搬送周波数を用いて第２の基地局装置に所定の信号を送信する際に、上記第１の搬送周波数を用いて上記所定の信号を送信する際に決定する送信電力に対し、補正値を加算して送信電力を設定することを特徴とする無線通信装置である。
【００１０】
（２）また、本発明の他の態様は、上記の無線端末装置であって、上記補正値には、上記第１の基地局装置または上記第２の基地局装置の少なくともいずれかの基地局装置より通知される値を用いることを特徴とする。
【００１１】
（３）また、本発明の他の態様は、上記の無線端末装置であって、上記所定の信号は、ＳＲＳ、データ信号、制御信号の少なくとも何れか１つを含む信号であることを特徴とする
【００１２】
（４）また、本発明の他の態様は、上記の無線端末装置であって、上記補正値は、上記所定の信号がＳＲＳである場合とデータ信号である場合とで異なる値を使用することを特徴とする
【００１３】
（５）また、本発明の他の態様は、無線通信装置から送信されるＳＲＳを受信する基地局装置であって、上記ＳＲＳの受信品質に基づいて上記無線通信装置が自局に対しデータ信号を送信する際に適用するＭＣＳを決定するスケジューリング部を具備し、上記スケジューリング部は、上記データ信号の伝送に用いられる搬送周波数が第１の搬送周波数である場合と第２の搬送周波数である場合とでＭＣＳの選択基準を異なるものとすることを特徴とする基地局装置である。
【発明の効果】
【００１４】
この発明による無線端末装置を用いれば、マクロ基地局とＬＰＮと無線端末装置とから構成される無線通信システムにおいて、無線端末装置からＬＰＮあるいはマクロ基地局に対し信号を送信する上り回線におけるスループットを改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るセルラシステムの概略図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係るセルラシステムにおいて発生する干渉を示す概略図である。
【図３】本発明の第１の実施形態で使用可能な端末装置の簡単な構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る送信電力制御部２６における動作を示すフローチャートである。
【図５】本発明の第２の実施形態で使用可能な端末装置の簡単な構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る送信電力制御部４１における動作を示すフローチャートである。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る送信電力制御部４１における別の動作を示すフローチャートである。
【図８】本発明の第３の実施形態で使用可能なＬＰＮの簡単な構成を示すブロック図である。
【図９】本発明の第３の実施形態に係るスケジューリング部８５で使用可能なテーブルである。
【図１０】本発明の第３の実施形態に係るスケジューリング部８５で使用可能な別のテーブルである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
［第１の実施形態］
第１の実施形態では、端末装置とＬＰＮの間の伝送品質を測定するためのサウンディング参照信号（SRS：Sounding Reference Signal）の伝送に用いる搬送周波数が、端末装置とマクロ基地局の間の伝送品質を測定するためのＳＲＳの伝送に用いる搬送周波数とは異なる場合に割り当てる送信電力を補正する形態を示す。
【００１７】
図１は、本発明の第１の実施形態に係るセルラシステムの概略図である。図１では、マクロ基地局１は従来のセルラシステムと同様に広範囲をカバーするエリアであるマクロセル１０を構成する。また、マクロ基地局１が構成するマクロセル１０内に小電力基地局２（以後、ＬＰＮ２と称する）が設置されており、ＬＰＮ２はマクロセル１０内でセル半径の小さいスモールセル１１を構成する。ここでは例としてマクロセル１０を構成するマクロ基地局１は搬送周波数として２ＧＨｚを伝送に用い、スモールセル１１を構成するＬＰＮ２は搬送周波数として２ＧＨｚ帯あるいは３．５ＧＨｚ帯を用いるものとする。ただし、これは一例であり、マクロ基地局１、ＬＰＮ２ともその他の搬送周波数を用いても良い。またＬＰＮが前記のように複数の搬送周波数を用いる場合ではなく、３．５ＧＨｚ帯のみを用いる場合も発明に含まれる。端末装置３は、上り回線データが発生した場合に、マクロ基地局１またはＬＰＮ２に対してＳＲＳを送信する。該ＳＲＳを受信したマクロ基地局１またはＬＰＮ２は、伝送品質を測定し、端末装置３が自局へ上りデータ伝送を行なう際の周波数の割当、変調多値数および誤り訂正符号の符号化率（変調多値数と符号化率を総じてＭＣＳ（Modulation and Coding Scheme）と称する）の決定を行ない、割り当てた周波数の情報およびＭＣＳを制御情報として端末装置３へ通知する。そして端末装置３は受信した制御情報を基にデータ信号の生成、割当周波数への配置を行ない、該データ信号を送信する。
【００１８】
ここで図２のようにスモールセル１１に含まれないマクロセル１０内に第２の端末装置４が存在し、２ＧＨｚ帯を用いてＳＲＳ１２をマクロ基地局へ送信している場合を考える。この状況で端末装置３がＬＰＮ２と接続し、ＬＰＮ２に対しＳＲＳ１３を送信する。ＳＲＳ１３は同一周波数で送信されることから、マクロ基地局１はＳＲＳ１３を干渉信号１４として受信する。この場合、マクロ基地局１はＳＲＳ１２を用いて行なうチャネルサウンディングの精度が干渉信号１４により劣化する。したがって、干渉信号１４の影響を抑えるためにＳＲＳ１３を送信する際には送信電力の制限が必要となる。しかしながら、ＳＲＳ１３が３．５ＧＨｚ帯の信号である場合には、干渉信号１４はＳＲＳ１２に干渉しないため、同一周波数の場合より高い信号電力を設定可能となる。
【００１９】
次に、ＳＲＳの送信方法について示す。マクロ基地局１あるいはＬＰＮ２（以後総じて基地局と称する）に接続する１以上の端末装置３は定められたサブフレームにおいて該基地局に対してＳＲＳを送信する。ＳＲＳの送信方法としては、予め定められたＳＲＳ帯域幅を用いて該サブフレームで周期的に送信するＰ−ＳＲＳ（Ｐｅｒｉｏｄｉｃ  ＳＲＳ）と、必要な時に基地局が動的に指示（トリガー）し、そのタイミングでのみＳＲＳを送信するＡ−ＳＲＳ（Ａｐｅｒｉｏｄｉｃ  ＳＲＳ）の２つの方法があるがどのような方法で送信されても本発明に含まれる。なお、この送信方法やＳＲＳ帯域幅に関しては、基地局と個々の端末装置３との間で決定される。
【００２０】
ここで、ＬＰＮ２が２ＧＨｚ帯と３．５ＧＨｚ帯の複数の搬送周波数をサポートする場合、端末装置３において、ＳＲＳはＬＰＮ２より指定された搬送周波数の帯域のみに配置される。ただし、ＬＰＮ２がＳＲＳを送信する搬送周波数を指定せずに全ての搬送周波数の帯域に同時にあるいは順にＳＲＳが配置されても良い。あるいは、ＬＰＮから指示が無い場合には端末装置３は３．５ＧＨｚにのみＳＲＳの配置を行ない、指示を受けた場合に２ＧＨｚにＳＲＳを配置することもできる。
【００２１】
以下に端末装置３においてＳＲＳに割り当てる送信電力の制御法を示す。ＬＴＥ  Ｒｅｌ−１０ではマクロ基地局に対するＳＲＳの送信電力は式（１）で決定される。
【００２２】
【数１】
2014093677.tif 000003
【００２３】
ただしｍｉｎ（Ａ、Ｂ）はＡとＢのうち最小値をとることを示している。また括弧内のｉはサブフレーム番号を示している。ＰＣＭＡＸ，ｃはセルｃにおいて端末装置３が使用可能な最大送信電力であり、ＰＳＲＳ＿ＯＦＦＳＥＴ，ｃはセルｃにおいて共有データチャネル（ＰＵＳＣＨ：Physical Uplink Share CHannel）に割り当てる送信電力に対するＳＲＳの目標受信電力の電力比（ＳＲＳの目標受信電力のためのオフセット値）、ＭＳＲＳ，ｃはセルｃにおいてＳＲＳの送信に使用するリソースブロック（ＲＢ：Resource Block）の数を表す。なお、３ＧＰＰでは１ＲＢは１２サブキャリアで構成されるが、本発明ではリソースブロックに含まれるサブキャリア数は限定されない。また、ＰＯ＿ＰＵＳＣＨ，ｃはセルｃにおいて１ＲＢあたりのデータ信号の名目上の目標受信電力（ノミナルターゲット受信電力）、α，ｃはセルｃにおいてパスロスを補償するためにパスロスの値に対し乗算される１以下の係数、ＰＬ，ｃはセルｃを用いた下り回線の参照信号（ＲＳ：Reference Signal）から測定されたパスロス値、ｆ，ｃはセルｃについて基地局より動的に通知される送信電力の補正値（ＴＰＣ（Transmission Power Control）コマンドとも称される）である。
【００２４】
本実施形態では、マクロ基地局およびＬＰＮに対してＳＲＳを送信する場合に、式（１）の代わりに式（２）を用いる。
【００２５】
【数２】
2014093677.tif 000004
【００２６】
ただし、ΔＢ＿ＳＲＳ（ＦＢＡＮＤ）は、ＳＲＳの送信に使用する搬送周波数ＦＢＡＮＤ（ＧＨｚ）により異なる値とする補正値である。ΔＢ＿ＳＲＳ（ＦＢＡＮＤ）は、システムで予め定められていて良いし、ＬＰＮあるいはマクロ基地局から通知されても良いし、上位レイヤ（具体的には、ＲＲＣ（Radio Resource Control））を介して設定されてもよい。システムで定められている場合、ΔＢ＿ＳＲＳ（ＦＢＡＮＤ）は、式（３）の様に設定する。
【００２７】
【数３】
2014093677.tif 000005
【００２８】
式（３）の場合、マクロ基地局１で用いられる２ＧＨｚ帯でＳＲＳを送信する場合はΔＢ＿ＳＲＳ（ＦＢＡＮＤ）による補正は行なわず、マクロ基地局１とは異なる３．５ＧＨｚ帯でＳＲＳを送信する場合は、ΔＢ＿ＳＲＳ（ＦＢＡＮＤ）により送信電力を３ｄＢ増加させる事になる。一方、システムで補正値が定められていない場合、ＬＰＮ２あるいはマクロ基地局１から通知された値を用いる場合、ΔＢ＿ＳＲＳ（ＦＢＡＮＤ）は式（４）の様に設定する。
【００２９】
【数４】
2014093677.tif 000006
【００３０】
ただし、ＸＢ＿ＳＲＳは、ＬＰＮ２あるいはマクロ基地局１より通知される値である。これは、国やオペレータにより運用可能な周波数が異なるため、デプロイメントにより値を設定可能な場合に適している。式（４）の場合、マクロ基地局１で用いられる２ＧＨｚ帯でＳＲＳを送信する場合はΔＢ＿ＳＲＳ（ＦＢＡＮＤ）による補正は行なわず、マクロ基地局１とは異なる３．５ＧＨｚ帯でＳＲＳを送信する場合は、ＬＰＮ２あるいはマクロ基地局１より通知されたＸＢ＿ＳＲＳの値だけ送信電力を補正する。
【００３１】
ただし、式（３）や式（４）では、ΔＢ＿ＳＲＳ（２）＝０としているが、ΔＢ＿ＳＲＳ（３．５）とは異なる任意の値が設定されても良い。
【００３２】
また、本実施形態では、マクロ基地局１およびＬＰＮ２に対して信号を送信する場合に式（２）を適用する形態を示したが、マクロ基地局１に信号を送信する場合には式（１）を適用しても良い。
【００３３】
式（３）や式（４）のように制御することで、端末装置３はＬＰＮ２に対しＳＲＳを送信する際に、マクロ基地局１に対する干渉となる２ＧＨｚを用いる場合に比べ、マクロ基地局１に対する干渉とならない３．５ＧＨｚ帯を用いる場合に高い送信電力を設定することが可能となる。さらに、ＬＰＮ２は受信したＳＲＳの受信電力を基に、端末装置３が自局に対しデータ信号を送信する際のＭＣＳを決定する。したがって３．５ＧＨｚ帯において増加した受信電力を基に、ＬＰＮ２は端末装置３に対してより伝送レートの高いＭＣＳを選択する。これにより端末装置３はデータ信号の伝送の際に３．５ＧＨｚ帯を用いる場合には、２ＧＨｚ帯の場合に比べ伝送レートを向上させる事ができる。
【００３４】
図３に本発明の第１の実施形態に係る端末装置３の構成の一例を示す。端末装置３は、ＳＲＳ生成部２１、信号選択部２２、ＩＤＦＴ部２３、ＣＰ挿入部２４、無線送信部２５、送信電力制御部２６、送信アンテナ２７、受信アンテナ２８、無線受信部２９、受信信号分離部３０およびデータ信号生成部３１から構成される。同図では、送信アンテナ２７及び受信アンテナ２８はそれぞれ１本としているが、複数本備えていても良い。また、送信アンテナ２７と受信アンテナ２８の機能を１本のアンテナが備えていても良い。
【００３５】
マクロ基地局１あるいはＬＰＮ２と接続した端末装置３は、図示していないが、上位レイヤを通じてＳＲＳを生成するために必要なＲＳ系列に関する情報と系列長の情報が通知され、ＳＲＳ生成部２１に入力される。
ＳＲＳ生成部２１は、予め設定された、あるいは入力されたＲＳデータ長の情報を基にＳＲＳを生成する。更に生成したＳＲＳを予め設定された周波数に配置し、信号選択部２２に入力する。
【００３６】
信号選択部２２は、データ信号生成部３１からは周波数領域のデータ信号が、ＳＲＳ生成部２１からは周波数領域のＳＲＳが入力される。データ信号およびＳＲＳの送信タイミング（サブフレームとも称される）は、受信局であるマクロ基地局１あるいはＬＰＮ２との間で定められており、信号選択部２２は該サブフレームにおいて、定められた信号をＩＤＦＴ部２３に入力する。ただし、図示していないが、信号選択部２２にはデータ信号とＳＲＳの他、上り回線制御信号等も入力され、同様に所定のサブフレームにおいてＩＤＦＴ部２３に入力しても良い。
【００３７】
ＩＤＦＴ部２３は入力された周波数領域の信号に対し、ＩＤＦＴ（Inverse Discrete Fourier Transform：逆離散フーリエ変換）を行ない、周波数領域から時間領域の信号に変換した後、ＣＰ挿入部２４に入力する。
ＣＰ挿入部は、入力された時間領域の信号に対しサイクリックプレフィックス（CP：Cyclic Prefix）を付加した後に無線送信部２５に入力する。無線送信部２５は、無線送信部より入力された信号に対しＤ／Ａ（Digital to Analog：ディジタル／アナログ）変換および搬送波周波数へのアップコンバージョンを行ない、送信電力制御部２６に入力する。
【００３８】
送信電力制御部２６は、入力された信号の送信電力を設定し、増幅器を用いて増幅する。送信電力の制御方法について図４のフローチャート用いて説明する。送信電力制御部２６は、入力された信号がＳＲＳであるかを識別し（Ｓ１）、ＳＲＳである場合（Ｓ１−ＹＥＳ）には、該ＳＲＳが割り当てられている搬送周波数ＦＢＡＮＤに応じて式（３）（あるいは式（４））を用いてΔＢ＿ＳＲＳ（ＦＢＡＮＤ）を設定する（Ｓ２）。さらに送信電力制御部２６は設定したΔＢ＿ＳＲＳ（Ｆ）を式（２）に代入しＳＲＳの送信電力を設定する。入力された信号がデータ信号の場合（Ｓ１−ＮＯ）には、任意の送信電力制御が行われて良いが、ここでは式（５）によりデータ信号の送信電力を設定する（Ｓ４）。
【００３９】
【数５】
2014093677.tif 000007
【００４０】
ただしＭＰＵＳＣＨ,cはセルｃにおけるＲＢを単位としたデータ信号の割当帯域幅であり、ΔＴＦ,cはセルｃ毎に設定されるＭＣＳの所要受信電力を補償するための補正値である。したがって本実施形態では、データ信号を送信する場合には搬送周波数に応じた送信電力の補正は行わない場合においても、ＳＲＳの受信電力にしたがい高いＭＣＳが選択されることによりデータ信号の送信電力はＭＣＳに応じて変化する。電力の増幅された信号は、送信アンテナ２７より受信局へ送信される。
【００４１】
さらに図３の端末装置３ではＳＲＳの送信先であるマクロ基地局１あるいはＬＰＮ２から送信された信号は受信アンテナ２８を介して無線受信部２９に入力される。無線受信部２９では搬送波周波数からベースバンドへのダウンコンバージョン、Ａ／Ｄ（Analog to Digital：アナログ／ディジタル）変換等の処理を行ない、受信信号分離部３０に入力する。
受信信号分離部３０では受信信号のうち、端末装置３が信号を送信する際に使用するＭＣＳや割当帯域を示す制御情報を抽出し、データ信号生成部３１に入力する。
【００４２】
データ信号生成部３１は、受信信号分離部３０より入力された制御情報に基づき、送信データに対して、誤り訂正符号化、変調処理などを施し、周波数領域のデータ信号を生成して信号選択部２２に入力する。
【００４３】
ただし、本実施形態では、端末装置３はＬＰＮ２に対しＳＲＳを送信する際に式（２）を用いてΔＢ＿ＳＲＳ（ＦＢＡＮＤ）による送信電力の補正を行なったが、同様の処理を行なうものであれば、異なる方法を用いてもよい。例えば、ひとつの方法として、ＬＰＮ２に対しＳＲＳを送信する場合においても、ＬＴＥ  Ｒｅｌ−１０における送信電力制御と同様に式（１）を用い、３．５ＧＨｚ帯を用いる場合には目標受信電力となるＰＯ＿ＰＵＳＣＨを異なる値に読み替えることが考えられる。ＰＯ＿ＰＵＳＣＨは上位レイヤを通じて受信局であるＬＰＮ２より端末装置３に通知されるが、通知される値を２ＧＨｚ帯と３．５ＧＨｚ帯で異なる値と解釈することで、端末装置３はＳＲＳを送信する搬送周波数に応じて異なる送信電力を設定することができる。読み替えの方法としては、端末装置３があらかじめ定められた値をＰＯ＿ＰＵＳＣＨに加算しても良いし、端末装置３がＰＯ＿ＰＵＳＣＨに対応した補正値をテーブルとして保有し、該テーブルに応じて読み替えても良い。
【００４４】
以上、本実施形態を用いることにより、マクロセルとは異なる搬送周波数で端末装置からＬＰＮへＳＲＳを送信する場合の受信電力を高くすることができ、ＳＲＳの受信品質を改善させられると共に、データ伝送におけるＭＣＳを高く設定し、伝送レートを向上させる事ができる。
【００４５】
［第２の実施形態］
第１の実施形態では、端末装置がＬＰＮへＳＲＳを送信する際に、使用する搬送周波数に応じて送信電力を補正する形態を示した。第２の実施形態では、端末装置がＬＰＮへデータ信号を送信する際に、使用する搬送周波数に応じて送信電力を補正する。
【００４６】
本発明の第２の実施形態に係るセルラシステムは第１の実施形態における図１と同様である。端末装置３は、データ伝送とは別に、マクロ基地局１またはＬＰＮ２を受信局としてＳＲＳを送信する。該ＳＲＳを受信した受信局は、伝送品質を測定し、端末装置３に対する周波数の割当、およびＭＣＳの決定を行ない、制御情報として端末装置３へ通知する。端末装置３は通知された制御情報に従ってデータ信号を生成し、受信局に対して該データ信号を送信する。
【００４７】
以下に端末装置３においてデータ信号に割り当てる送信電力の制御法を示す。ＬＴＥ  Ｒｅｌ−１０ではマクロ基地局に対するデータ信号の送信電力は式（５）で決定される。本実施形態では、マクロ基地局およびＬＰＮに対してデータ信号を送信する場合に式（６）を用いる。
【００４８】
【数６】
2014093677.tif 000008
【００４９】
ただし、ΔＢ＿ＰＵＳＣＨ（ＦＢＡＮＤ）は、データ信号の送信に使用する搬送周波数ＦＢＡＮＤにより異なる値とする補正値である。ΔＢ＿ＰＵＳＣＨ（ＦＢＡＮＤ）は、システムで予め定められていて良いし、ＬＰＮ２あるいはマクロ基地局１から通知されても良い。システムで定められている場合、ΔＢ＿ＰＵＳＣＨ（ＦＢＡＮＤ）は、式（７）の様に設定する。
【００５０】
【数７】
2014093677.tif 000009
【００５１】
式（７）の場合、マクロ基地局１で用いられる２ＧＨｚ帯でデータ信号を送信する場合はΔＢ＿ＰＵＳＣＨ（ＦＢＡＮＤ）による補正は行なわず、３．５ＧＨｚ帯でデータ信号を送信する場合は、ΔＢ＿ＰＵＳＣＨ（ＦＢＡＮＤ）により送信電力を３ｄＢ増加させる事を意味する。一方、ＬＰＮ２から通知された値を用いる場合、ΔＢ＿ＰＵＳＣＨ（ＦＢＡＮＤ）は式（８）の様に設定する。
【００５２】
【数８】
2014093677.tif 000010
【００５３】
ただし、ＸＢ＿ＰＵＳＣＨは、ＬＰＮ２より通知される値である。式（８）の場合、マクロ基地局１で用いられる２ＧＨｚ帯でデータ信号を送信する場合はΔＢ＿ＰＵＳＣＨ（ＦＢＡＮＤ）による補正は行なわず、３．５ＧＨｚ帯でデータ信号を送信する場合は、ＬＰＮ２より通知されたＸＢ＿ＰＵＳＣＨの値だけ送信電力を補正する事を意味する。
【００５４】
ただし、式（７）や式（８）では、ΔＢ＿ＰＵＳＣＨ（２）＝０としているが、ΔＢ＿ＰＵＳＣＨ（３．５）とは異なる任意の値が設定されても良い。
また、本実施形態では、マクロ基地局１およびＬＰＮ２に対して信号を送信する場合に式（６）を適用する形態を示したが、マクロ基地局１に信号を送信する場合には式（５）を適用しても良い。
【００５５】
式（７）や式（８）のように制御することで、端末装置３はＬＰＮ２に対しデータ信号を送信する際に、２ＧＨｚを用いる場合に比べ、３．５ＧＨｚ帯を用いる場合には高い送信電力を設定する。これにより端末装置３はマクロセルへの干渉とならない搬送周波数を用いた場合にＬＰＮ２での受信電力が高くなるようにデータ信号を送信することができ受信品質を向上させる事ができる。
【００５６】
図５に本発明の第２の実施形態に係る端末装置３の構成を示す。図５の端末装置３は、第１の実施形態において示した図３の端末装置３と同一の構成となっているが、送信電力制御部２６が送信電力制御部４１である点が異なる。その他の同一の符号を付しているブロックについては機能が同一であるためここでは説明を省略する。
【００５７】
送信電力制御部４１は、入力された信号の送信電力を設定し、増幅器を用いて増幅する。送信電力の制御方法について図６のフローチャート用いて説明する。送信電力制御部４１は、入力された信号がデータ信号であるかを識別する（Ｓ１１）。ただし、Ｓ１１ではデータ信号ではない場合はＳＲＳであると定義するが、制御信号等のその他の信号の場合に異なる処理が行われても良い。データ信号である場合（Ｓ１１−ＹＥＳ）には、該データ信号が割り当てられている搬送周波数ＦＢＡＮＤに応じて式（７）（あるいは式（８））を用いてΔＢ＿ＰＵＳＣＨ（ＦＢＡＮＤ）を設定する（Ｓ１２）。さらに送信電力制御部４１は設定したΔＢ＿ＰＵＳＣＨ（ＦＢＡＮＤ）を式（６）に代入しデータ信号の送信電力を設定する。送信電力制御部４１は入力された信号がＳＲＳの場合（Ｓ１１−ＮＯ）には、任意の送信電力制御が行われて良いが、ここでは式（１）によりＳＲＳの送信電力を設定する（Ｓ１４）。電力の増幅された信号は、送信アンテナ２７より受信局へ送信される。
【００５８】
以上、本実施形態で示した方法によると、マクロセルとは異なる搬送周波数で端末装置からＬＰＮへデータ信号を送信する場合の送信電力を高く設定することで、データ信号の受信品質を改善させることができる。
【００５９】
ただし、第２の実施形態では、ＬＰＮへ信号を送信する搬送周波数に応じて端末装置がデータ信号のみの送信電力を補正する場合を示したが、第１の実施形態との組み合わせにより、端末装置がＳＲＳおよびデータ信号の送信電力を補正する送信電力制御も考えられる。該送信電力制御を図５の送信電力制御部４１に適用した場合のフローチャートを図７に示す。図７のフローチャートは図６のフローチャートとはＳ１１−ＮＯである場合の処理が異なるため、以下に説明する。送信電力制御部４１は入力された信号がＳＲＳである場合、該ＳＲＳが割り当てられている搬送周波数ＦＢＡＮＤに応じて式（３）（あるいは式（４））を用いてΔＢ＿ＳＲＳ（ＦＢＡＮＤ）を設定する（Ｓ２）。さらに送信電力制御部４１は設定したΔＢ＿ＳＲＳ（ＦＢＡＮＤ）を式（２）に代入しＳＲＳの送信電力を設定する。ここで端末装置３がマクロセルとは異なる搬送周波数を用いる際に送信電力制御部４１がＳＲＳの送信電力を増加させた場合、データ信号に設定されるＭＣＳがより高くなり、ΔＢ＿ＰＵＳＣＨ（ＦＢＡＮＤ）を用いない場合でもデータ信号の送信電力は増加する。よってΔＢ＿ＰＵＳＣＨ（ＦＢＡＮＤ）とΔＢ＿ＳＲＳ（ＦＢＡＮＤ）は個別に設定されることが好適である。ただし、基地局からの通知情報削減のため、式（４）におけるＸＢ＿ＳＲＳおよび式（８）におけるＸＢ＿ＰＵＳＣＨは同一の情報であっても良い。
【００６０】
ただし、第１の実施形態および第２の実施形態では、データ信号およびＳＲＳの送信電力の制御に際し補正値を用いる形態を示したが、その他の信号に同様に適用することができる。例えばＬＴＥ  Ｒｅｌ−１０ではマクロ基地局に対する上り回線制御信号（ＰＵＣＣＨ（Physical Uplink Control Channel）と称される）の送信電力は端末装置の送信電力制御部において式（９）で設定される。
【００６１】
【数９】
2014093677.tif 000011
【００６２】
ただし、Ｐ０＿ＰＵＣＣＨは受信局において基準となる目標受信電力であり、ΔＦ＿ＰＵＣＣＨ（Ｆ）はＰＵＣＣＨフォーマットによって決定される補正値であり、ｈ（ｎＣＱＩ，ｎＨＡＲＱ，ｎＳＲ）は指定のフォーマットにおける送信ビット数による補正値、ΔＴｘＤ（Ｆ’）は送信アンテナダイバーシチを行なうか否かで決定される補正値、ｇ（ｉ）はＴＰＣコマンドによる送信電力制御値である。
【００６３】
これに対して本発明においてはマクロ基地局１およびＬＰＮ２に対して上り回線制御信号を送信する場合に該制御信号の送信電力は送信電力制御部において式（１０）で設定される。
【００６４】
【数１０】
2014093677.tif 000012
【００６５】
ただし、ΔＢ＿ＰＵＣＣＨ（ＦＢＡＮＤ）は、上り回線制御信号の送信に使用する搬送周波数ＦＢＡＮＤにより異なる値とする補正値である。ΔＢ＿ＰＵＣＣＨ（ＦＢＡＮＤ）は、システムで予め定められていて良いし、ＬＰＮ２あるいはマクロ基地局１から通知されても良い。システムで定められている場合、ΔＢ＿ＰＵＣＣＨ（ＦＢＡＮＤ）は、送信電力制御部において式（１１）の様に設定される。
【００６６】
【数１１】
2014093677.tif 000013
【００６７】
式（１１）の場合、マクロ基地局１で用いられる２ＧＨｚ帯で上り回線制御信号を送信する場合はΔＢ＿ＰＵＣＣＨ（ＦＢＡＮＤ）による補正は行なわず、マクロ基地局１とは異なる３．５ＧＨｚ帯で上り回線制御信号を送信する場合は、ΔＢ＿ＰＵＣＣＨ（ＦＢＡＮＤ）により送信電力を３ｄＢ増加させる事になる。一方、ＬＰＮ２から通知された値を用いる場合、ΔＢ＿ＰＵＣＣＨ（ＦＢＡＮＤ）は送信電力制御部において式（１２）の様に設定される。
【００６８】
【数１２】
2014093677.tif 000014
【００６９】
ただし、ＸＢ＿ＰＵＣＣＨは、ＬＰＮ２より通知される値である。式（１２）の場合、マクロ基地局１で用いられる２ＧＨｚ帯で上り回線制御信号を送信する場合はΔＢ＿ＰＵＣＣＨ（ＦＢＡＮＤ）による補正は行なわず、マクロ基地局１とは異なる３．５ＧＨｚ帯で上り回線制御信号を送信する場合は、ＬＰＮ２より通知されたＸＢ＿ＰＵＣＣＨの値だけ送信電力を補正する事になる。
【００７０】
ただし、式（１１）や式（１２）では、ΔＢ＿ＰＵＣＣＨ（２）＝０としているが、ΔＢ＿ＰＵＣＣＨ（３．５）とは異なる任意の値が設定されても良い。
また、本実施形態では、マクロ基地局１およびＬＰＮ２に対して信号を送信する場合に式（１０）を適用する形態を示したが、マクロ基地局１に信号を送信する場合に式（９）を適用しても良い。
【００７１】
式（１１）や式（１２）のように制御することで、端末装置３はＬＰＮ２に対し上り回線制御信号を送信する際に、マクロ基地局１に対する干渉となる２ＧＨｚを用いる場合に比べ、マクロ基地局１に対する干渉とならない３．５ＧＨｚ帯を用いる場合には高い送信電力を設定する。これにより端末装置３はマクロセルへの干渉とならない搬送周波数を用いた場合にＬＰＮ２での受信電力が高くなるように上り回線制御信号を送信することができ受信品質を向上させる事ができる。
【００７２】
［第３の実施形態］
第１の実施形態では、マクロセルとは異なる搬送周波数で端末装置からＬＰＮへ信号を送信する際に、端末装置がＳＲＳの送信電力を高く設定することでＳＲＳの受信品質を向上させると共に端末装置からの上りデータ伝送のＭＣＳすなわち伝送レートを高く設定する形態を示した。
【００７３】
本発明の第３の実施形態では、第１の実施形態に係るＳＲＳの送信方法は適用せず、ＳＲＳを受信したＬＰＮ２が搬送周波数により異なるＭＣＳを設定する形態を示す。ただし、本実施形態においてＭＣＳを設定する装置はＬＰＮであることが好適であるが、マクロ基地局１においても同様の処理を適用することができる。
【００７４】
図８に本発明の第３の実施形態に係るＬＰＮ２の構成の一例を示す。ＬＰＮ２は、受信アンテナ８１、無線受信部８２、受信信号分離部８３、伝搬路推定部８４、スケジューリング部８５、制御信号生成部８６、無線送信部８７および送信アンテナ８８から構成される。同図では、受信アンテナ８１および送信アンテナ８８はそれぞれ１本としているが、複数本備えていても良い。また、受信アンテナ８１と送信アンテナ８８の機能を１本のアンテナが備えていても良い。
【００７５】
無線受信部８２は、受信アンテナ８１で受信された１以上の端末装置からの信号に対して搬送波周波数からベースバンドへのダウンコンバージョン、Ａ／Ｄ変換等の処理を行ない、受信信号分離部８３に入力する。
受信信号分離部８３は、入力された受信信号のうち、受信品質を測定する際に用いるＳＲＳを抽出し、伝搬路推定部８４に入力する。
伝搬路推定部８４は、入力されたＳＲＳを用いて送信局である端末装置の送信アンテナから送信された信号の自局の受信アンテナ８１での受信品質を測定し伝搬路特性（周波数応答と称されることがある）を推定する。推定値は端末装置毎に算出されスケジューリング部８５に入力される。
【００７６】
スケジューリング部８５は、伝搬路推定部８４から自局に接続する１以上の端末装置に対応する伝搬路推定値が入力され、該伝搬路推定値を用いて上りデータ伝送で端末装置が使用する周波数の割り当ておよびＭＣＳの決定を行なう。周波数の割り当てについてはＲｏｕｎｄ  Ｒｏｂｉｎ（RR）やＰｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ  Ｆａｉｒｎｅｓｓ（PF）などの既存のスケジューリングが適用される。ＭＣＳの決定については後述する。スケジューリング部８５は対応する端末装置毎に決定された割当周波数およびＭＣＳを示すインデックスを制御信号生成部８６に入力する。
【００７７】
制御信号生成部８６は、入力された割当周波数情報およびＭＣＳ情報を端末装置に通知するための制御信号を生成し、所定のサブフレームの所定の周波数リソースに割当を行ない、無線送信部８７に入力する。
無線送信部８７は、Ｄ／Ａ変換および搬送波周波数へのアップコンバージョンを行ない、送信アンテナ８８より各端末装置へ制御信号を送信する。
【００７８】
以下、スケジューリング部８５におけるＭＣＳの決定法について説明する。スケジューリング部８５は、伝搬路推定部８４から入力される伝搬路推定値を用いてＭＣＳを決定する。ここで使用する搬送周波数がマクロセルで使用される搬送周波数と同一である場合、伝搬路推定値として式（１３）で示されるＳＩＮＲ（Signal to Interference and Noise power Ratio：信号対干渉雑音電力比）を用いる。
【００７９】
【数１３】
2014093677.tif 000015
【００８０】
ここでＳＩＮＲｍｅａｓｕｒｅｄは、伝搬路推定部８４より入力される伝搬路推定値より算出されるＳＩＮＲである。一方使用する搬送周波数がマクロセルとは異なる搬送周波数である場合には、より高い送信電力が設定可能であることから、伝搬路推定値として式（１４）で示されるＳＩＮＲを用いる。
【００８１】
【数１４】
2014093677.tif 000016
【００８２】
ただし、ＯＦＦＳＥＴＢＡＮＤは端末装置でより高い送信電力を用いてデータ伝送を行なうことを想定した補正値である。
【００８３】
スケジューリング部８５は割り当てる搬送周波数に応じて式（１３）または式（１４）で算出されるＳＩＮＲを図９に示すテーブルに照らし合わせ、ＭＣＳを選択する。図９は６種類のＭＣＳが選択可能な場合の、ＳＩＮＲとＭＣＳ（変調方式および符号化率）およびそのＭＣＳを示すＭＣＳインデックスの対応関係を示すテーブルであり、例えば、「ＳＩＮＲ＜Ｒ１」である場合にはＱＰＳＫ、符号化率１／２を示すＭＣＳインデックスＩＭＣＳ＝０を選択することを示している。Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５はそれぞれＭＣＳ選択の閾値であり、予めシステムで定められている。ただし、使用する搬送周波数がマクロセルとは異なる搬送周波数である場合に式（１４）のＳＩＮＲではなく、式（１３）のＳＩＮＲを用いた上で、閾値Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５からＯＦＦＳＥＴＢＡＮＤの値を減算した上でＭＣＳを決定することでも同様の処理を行なうことができる。
【００８４】
このようにマクロセルと異なる搬送周波数を用いる場合に、同一搬送周波数を用いる場合に比べ、ＭＣＳ選択の基準となるＳＩＮＲの値を高く補正することで、より高いＭＣＳを選択し、端末装置からＬＰＮへのデータ伝送の伝送レートを向上させる事ができる。
【００８５】
ただし、端末装置３では、より高いＭＣＳを選択することにより所要送信電力を高く設定する必要があるが、第１の実施形態に示した従来の送信電力制御式である式（５）を用いた場合でもΔＴＦによりＭＣＳに応じて送信電力を高く設定することができる。
【００８６】
ただし、以上ではスケジューリング部８５は図９のＭＣＳ選択のためのテーブルを常に使用し、パラメータとして用いるＳＩＮＲの値を補正する形態を示したが、マクロセルと同一搬送周波数を用いるか否かに応じて異なるテーブルがスケジューリング部８５で用いられても良い。例えばスケジューリング部８５は、マクロセルと同一の搬送周波数を用いる場合には、図９のテーブルを用いてＭＣＳを決定し、異なる搬送周波数を用いる場合には、図１０のテーブルを用いてＭＣＳを決定する。図１０のテーブルは、図９のテーブルと比較して閾値がＲ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１５となっており、選択可能なＭＣＳからＱＰＳＫ符号化率１／２が削除され、６４ＱＡＭ符号化率１／２が追加されている点が異なる。このように異なるテーブルを用いることで、制御情報を増やすことなく、より高い送信電力を使用することを想定したＭＣＳが選択可能となる。また、図１０のテーブルにおいて６４ＱＡＭ符号化率１／２を追加しなかった場合にはＭＣＳインデックスの種類を削減することができるため、制御情報量を抑えることも可能である。
【００８７】
本発明に関わる端末装置、マクロ基地局およびＬＰＮで動作するプログラムは、本発明に関わる上記実施形態の機能を実現するように、ＣＰＵ等を制御するプログラム（コンピュータを機能させるプログラム）である。そして、これら装置で取り扱われる情報は、その処理時に一時的にＲＡＭに蓄積され、その後、各種ＲＯＭやＨＤＤに格納され、必要に応じてＣＰＵによって読み出し、修正・書き込みが行なわれる。プログラムを格納する記録媒体としては、半導体媒体（例えば、ROM、不揮発性メモリカード等）、光記録媒体（例えば、DVD、MO、MD、CD、BD等）、磁気記録媒体（例えば、磁気テープ、フレキシブルディスク等）等のいずれであってもよい。
【００８８】
また、ロードしたプログラムを実行することにより、上述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムの指示に基づき、オペレーティングシステムあるいは他のアプリケーションプログラム等と共同して処理することにより、本発明の機能が実現される場合もある。また市場に流通させる場合には、可搬型の記録媒体にプログラムを格納して流通させたり、インターネット等のネットワークを介して接続されたサーバコンピュータに転送したりすることができる。この場合、サーバコンピュータの記憶装置も本発明に含まれる。
【００８９】
また、上述した実施形態における端末装置、マクロ基地局およびＬＰＮの一部、または全部を典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現してもよい。端末装置、マクロ基地局およびＬＰＮの各機能ブロックは個別にチップ化してもよいし、一部、または全部を集積してチップ化してもよい。また、集積回路化の手法はＬＳＩに限らず専用回路、または汎用プロセッサで実現しても良い。また、半導体技術の進歩によりＬＳＩに代替する集積回路化の技術が出現した場合、当該技術による集積回路を用いることも可能である。
【００９０】
以上、この発明の実施形態を、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も特許請求の範囲に含まれる。例えば、本発明では実施形態を３つに分割して記載したが、２以上の実施形態が組み合わされた構成をとってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００９１】
本発明は、無線端末装置や無線通信システムや無線通信方法に用いて好適である。
【符号の説明】
【００９２】
１…マクロ基地局、２…ＬＰＮ、３…端末装置、４…第２の端末装置、
１０…マクロセル、１１…スモールセル、１２…ＳＲＳ、１３…ＳＲＳ、１４…干渉信号、
２１…ＳＲＳ生成部、２２…信号選択部、２３…ＩＤＦＴ部、２４…ＣＰ挿入部、２５…無線送信部、２６…送信電力制御部、２７…送信アンテナ、２８…受信アンテナ、２９…無線受信部、３０…受信信号分離部、３１…データ信号生成部、
４１…送信電力制御部、
８１…受信アンテナ、８２…無線受信部、８３…受信信号分離部、８４…伝搬路推定部、８５…スケジューリング部、８６…制御信号生成部、８７…無線送信部、８８…送信アンテナ
【図１】
2014093677.tif 000017
【図２】
2014093677.tif 000018
【図３】
2014093677.tif 000019
【図４】
2014093677.tif 000020
【図５】
2014093677.tif 000021
【図６】
2014093677.tif 000022
【図７】
2014093677.tif 000023
【図８】
2014093677.tif 000024
【図９】
2014093677.tif 000025
【図１０】
2014093677.tif 000026