(57)【要約】  パケットデータ移動通信システムにおける開ループ電力制御を効率的に遂行するための方法及び装置を提供する。開ループ電力制御を用いて送信電力を決定する際に必要とされる目標ＳＩＲが設定される場合に、隣接セルに及ぶ影響を考慮する。言い換えれば、ＭＳがセル境界に位置することにより、ＭＳの隣接セルに及ぶ干渉の影響が大きい場合には、目標ＳＩＲを低く設定する。そうではない場合には、目標ＳＩＲを高く設定する。したがって、ＭＳの位置及びＭＳと隣接セルとの関係に従って送信電力を調節することにより、基地局の近くにあるＭＳに高い送信率を支援し、セル境界に位置したＭＳにより生じる干渉を最小にすることができる。したがって、システム全体の容量を増加させることができる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信システムにおける開ループ電力制御方法であって、
移動端末をスケジューリングするスケジューリングセルと前記移動端末の近くに位置した隣接セルからパイロット信号を受信するステップと、
しきい値より小さい経路損失値を有する隣接セルの個数を計算するステップと、
前記しきい値より小さい経路損失値を有する隣接セルの個数を使用して、前記移動端末の目標信号対干渉比（ＳＩＲ）を計算するステップと、
前記スケジューリングセルの経路損失値を測定し、前記測定されたスケジューリングセルの経路損失値及び前記計算された目標ＳＩＲ値を用いてアップリンク送信電力を計算するステップと、
前記計算された送信電力でデータを送信するステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記目標ＳＩＲを計算するステップは、基準ＳＩＲからの減少量を決定するパラメーターと前記しきい値より小さい経路損失値を有する隣接セルの個数との積だけ、前記基準ＳＩＲ値を低減させることにより得られた値を前記目標ＳＩＲとして設定することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記目標ＳＩＲを計算するステップは、前記計算された目標ＳＩＲ値が最小ＳＩＲ値より小さい場合に、前記最小ＳＩＲ値を前記目標ＳＩＲ値として設定することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
通信システムにおける開ループ電力制御方式を用いて電力を制御する移動端末であって、
前記移動端末の近くに位置した隣接セルのパイロットを受信し、前記隣接セルの受信電力を測定する隣接セルパイロットチャネル受信器と、
前記隣接セルパイロットチャネル受信器により測定された受信電力から前記隣接セルの経路損失値を計算し、しきい値より小さい経路損失値を有する隣接セルの個数を計算する隣接セル制御器と、
前記移動端末をスケジューリングするスケジューリングセルのパイロットを受信し、前記スケジューリングセルの経路損失値を測定するスケジューリングセルパイロットチャネル受信器と、
前記隣接セル制御器から入力された前記しきい値より小さい経路損失値を有する隣接セルの個数を用いて目標信号対干渉比（ＳＩＲ）を計算し、前記目標ＳＩＲ及び前記スケジューリングセルパイロットチャネル受信器から入力された前記スケジューリングセルの経路損失値を用いてアップリンク送信電力を計算するアップリンク送信電力制御器と、
前記アップリンク送信電力制御器により計算された前記アップリンク送信電力でデータを送信するデータチャネル送信器と、
を含むことを特徴とする移動端末。
【請求項５】
前記アップリンク送信電力制御器は、基準ＳＩＲからの減少量を決定するパラメーターと前記しきい値より小さい経路損失値を有する隣接セルの個数との積だけ、前記基準ＳＩＲ値を低減させることにより得られた値を前記目標ＳＩＲとして設定することを特徴とする請求項４に記載の移動端末。
【請求項６】
前記アップリンク送信電力制御器は、前記計算された目標ＳＩＲ値が最小ＳＩＲ値より小さい場合には、前記最小ＳＩＲ値を前記目標ＳＩＲ値として設定することを特徴とする請求項４に記載の移動端末。
【請求項７】
通信システムにおける開ループ電力制御方法であって、
移動端末をスケジューリングするスケジューリングセル及び前記移動端末の辺くに位置した隣接セルからパイロット信号を受信するステップと、
前記隣接セルのパイロットの電力を測定することにより、前記隣接セルの経路損失値を計算するステップと、
前記スケジューリングセルのパイロットの電力を測定することにより、前記スケジューリングセルの経路損失値を計算するステップと、
前記隣接セルの経路損失値と前記スケジューリングセルの経路損失値とを用いて前記移動端末の目標ＳＩＲ値を計算するステップと、
前記計算された送信電力でデータを送信するステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項８】
前記目標ＳＩＲを計算するステップは、前記スケジューリングセルの経路損失値と前記隣接セルの経路損失値の和との比率だけ、基準ＳＩＲ値を低減させることにより得られた値を前記目標ＳＩＲ値として設定することを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記目標ＳＩＲを計算するステップは、前記隣接セルの経路損失値と前記スケジューリングセルの経路損失値との間の差値の中で最小値だけ基準ＳＩＲ値を低減させることにより得られた値を前記目標ＳＩＲとして設定することを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
前記目標ＳＩＲを計算するステップは、しきい値より小さい前記隣接セルの経路損失値だけを用いて、前記目標ＳＩＲを計算することを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項１１】
前記目標ＳＩＲを計算するステップは、前記計算された目標ＳＩＲ値が最小ＳＩＲ値より小さい場合には、前記最小ＳＩＲ値を前記目標ＳＩＲ値として設定することを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項１２】
通信システムにおける開ループ電力制御方式を使用する電力を制御する移動端末であって、
前記移動端末の近くに位置した隣接セルのパイロットを受信し、前記隣接セルの受信電力を測定する隣接セルパイロットチャネル受信器と、
前記隣接セルパイロットチャネル受信器により測定された受信電力から前記隣接セルの経路損失値を計算する隣接セル制御器と、
前記移動端末をスケジューリングするスケジューリングセルのパイロットを受信し、前記スケジューリングセルの経路損失値を測定するスケジューリングセルパイロットチャネル受信器と、
前記スケジューリングセルパイロットチャネル受信器から入力された前記スケジューリングセルの経路損失値と前記隣接セル制御器から入力された前記隣接セルの経路損失値とを用いて目標信号対干渉比（ＳＩＲ）を計算し、前記目標ＳＩＲ及び前記スケジューリングセルの経路損失値を用いてアップリンク送信電力を計算するアップリンク送信電力制御器と、
前記アップリンク送信電力制御器により計算された前記アップリンク送信電力でデータを送信するデータチャネル送信器と、
を含むことを特徴とする移動端末。
【請求項１３】
前記アップリンク送信電力制御器は、前記スケジューリングセルの経路損失値と前記隣接セルの経路損失値の和との比率だけ、基準ＳＩＲ値を低減させることにより得られた値を前記目標ＳＩＲ値として設定することを特徴とする請求項１２に記載の移動端末。
【請求項１４】
前記アップリンク送信電力制御器は、前記隣接セルの経路損失値と前記スケジューリングセルの経路損失値との間の差値の中で最小値だけ基準ＳＩＲ値を低減させることにより得られた値を前記目標ＳＩＲとして設定することを特徴とする請求項１２に記載の移動端末。
【請求項１５】
前記隣接セル制御器は、しきい値より小さい経路損失値を有する隣接セルの個数を計算し、前記アップリンク送信電力制御器は、前記隣接セル制御器から受信された前記隣接セルの個数を用いて前記目標ＳＩＲを計算することを特徴とする請求項１２に記載の移動端末。
【請求項１６】
前記アップリンク送信電力制御器は、前記計算された目標ＳＩＲ値が最小ＳＩＲ値より小さい場合には、前記最小ＳＩＲ値を前記目標ＳＩＲ値として設定することを特徴とする請求項１４に記載の移動端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、周波数分割多重接続（ＦＤＭＡ）方式を使用するパケットデータ移動通信システムに関し、特に、開ループ電力制御（open loop power control）を効率的に遂行するための方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近では、移動通信システムで使用されるアップリンク多重接続方式は、非直交（Non-orthogonal）多重接続方式及び直交（orthogonal）多重接続方式に大別される。非直交多重接続方式は、複数の移動端末から送信されるアップリンク信号が相互に直交しない多重接続方式を意味し、かかる非直交多重接続方式の一例では、符号分割多重接続（Code Division Multiple Access：以下、“ＣＤＭＡ”と称する。）方式がある。直交多重接続方式は、複数の移動端末から送信されるアップリンク信号が相互に直交する多重接続方式を意味し、かかる直交多重接続方式の一例では、周波数分割多重接続（Frequency Division Multiple Access：以下、“ＦＤＭＡ”と称する。）方式、又は時分割多重接続（Time Division Multiple Access：以下、“ＴＤＭＡ”と称する。）方式などがある。一般的なパケットデータ移動通信システムは、ＦＤＭＡ及びＴＤＭＡの組合せを直交多重接続方式として使用する。言い換えれば、複数のユーザーの送信は、周波数及び時間の観点で区別される。下記の説明において、ＦＤＭＡ及びＴＤＭＡの組合せは、ＦＤＭＡと呼ばれる。ＦＤＭＡの代表的な例では、直交周波数分割多重接続（Orthogonal Frequency Division Multiple Access：ＯＦＤＭＡ）方式及び単一キャリア周波数分割多重接続（Single carrier Frequency Division Multiple Access：ＳＣ-ＦＤＭＡ）方式がある。これらＦＤＭＡ技術において、複数の移動端末は、相互に異なるサブキャリア（sub-carrier）を使用して信号を送信することにより、相互に異なる移動端末からの信号が区別されるようにする。
【０００３】
ＳＣ-ＦＤＭＡ方式中の１つであるＩＦＤＭＡ（Interleaved Frequency Division Multiple Access）方式を使用する送信機について、図１を参照して詳細に説明する。
図１は、ＩＦＤＭＡ送信機の構成を示す図である。
ＩＦＤＭＡ送信機が図１に示すような高速フーリエ変換（Fast Fourier Transform：以下、“ＦＦＴ”と称する。）及び逆高速フーリエ変換（Inverse Fast Fourier Transform：以下、“ＩＦＦＴ”と称する。）を使用して実現されるとしても、他の方法でも送信機の実現が可能である。しかしながら、図１に示すようなＦＦＴ及びＩＦＦＴを使用した実現は、複雑なハードウェア構造なしに、ＩＦＤＭＡシステムパラメーターの変更を容易にすることができるという長所がある。
【０００４】
ＯＦＤＭＡ及びＩＦＤＭＡは、送信機の構成の観点で次のような差異点を有する。ＯＦＤＭ送信機において、多重サブキャリアの送信に使用されるＩＦＦＴ部１０６に加えて、ＩＦＤＭＡ送信機は、ＩＦＦＴ部１０６の前段に位置したＦＦＴ部１０４を含む。送信変調（Transmission modulation：ＴＸ）シンボル１００は、ブロック単位でＦＦＴ部１０４に入力される。ＦＦＴ部１０４から出力された信号は、等間隔でＩＦＦＴ部１０６に入力され、その結果、ＩＦＤＭＡ送信信号成分は、等間隔のサブキャリアを使用して周波数領域で送信される。このような過程において、一般的に、ＩＦＦＴ部１０６の入出力サイズＮは、ＦＦＴ部１０４の入出力サイズＭに比べて大きい値を有する。
【０００５】
ＯＦＤＭ送信機において、ＴＸシンボル１００は、ＦＦＴ部１０４を通過せず、ＩＦＦＴ部１０６に直接入力された後に、複数のサブキャリアを用いて送信され、これにより、大きい値の最大平均電力比（Peak-to-Average Power Ratio：以下、“ＰＡＰＲ”と称する。）を生成する。しかしながら、ＩＦＭＤＡ送信機において、ＴＸシンボル１００がＩＦＦＴ部１０６により最終処理され、複数のサブキャリアを介して送信されるとしても、ＴＸシンボル１００は、ＦＦＴ部１０４により前処理（pre-processing）され、ＩＦＦＴ部１０６により処理される。ＦＦＴ部１０４とＩＦＦＴ部１０６との間の相互相殺作用により、ＩＦＦＴ部１０６の出力信号が単一サブキャリアを介して送信されたものと類似した効果を有することができるようにし、これにより、低いＰＡＰＲを達成することができる。最終的に、ＩＦＦＴ部１０６の出力は、並列−直列変換器（Parallel-to-Serial Converter：ＰＳＣ）１０２により直列ストリームに変換される。この直列ストリームが送信される前に、ＯＦＤＭシステムと同様に、サイクリックプレフィックス（cyclic Prefix：ＣＰ）は、この直列ストリームに付加され、これにより、多重経路チャネル信号成分間の干渉を防止することができる。
【０００６】
図２は、ＩＦＤＭＡ技術と類似したＬＦＤＭＡ技術を使用した送信機のブロック図である。上記ＬＦＤＭＡ（Localized Frequency Division Multiple Access）技術は、多重接続ユーザー間の直交性を保証し、単一キャリアの送信に基づき、これにより、ＯＦＤＭ技術より低いＰＡＰＲを達成できる。
【０００７】
図１及び図２に示すように、送信機の構成の側面でのＬＦＤＭＡとＩＦＤＭＡとの間の差は、ＦＦＴ部２０４からの出力がＩＦＦＴ部２０６の入力端に印加され、この際、ＩＦＦＴ部２０６の入力端は、連続したインデックスを有することにある。このため、周波数領域において、ＬＦＤＭＡ信号は、ＦＦＴ部２０４の出力がＩＦＦＴ部２０６の入力にマッピングされる際に使用される隣接したサブキャリアにより使用された帯域を占める。言い換えれば、周波数領域において、ＩＦＤＭＡ信号は、等間隔で散在しているサブキャリア帯域（subband）を占め、ＬＦＤＭＡ信号は、隣接したサブキャリアでなされるサブキャリア帯域を占める。
【０００８】
一方、通常のアップリンク移動通信システムにおいて、基地局は、チャネル選択スケジューリング（channel selective scheduling）を介して限定された無線リソースで高いシステム容量を支援することができる。“アップリンク”は、移動端末から基地局への送信を意味する。“チャネル選択スケジューリング”は、優良なチャネル環境を有する時間間隔又は周波数間隔を時間軸又は周波数軸で変化するチャネルに割り当てることにより、システム容量を改善させる技術である。
【０００９】
図３は、時間軸上でのスケジューリングフロー図である。
図３を参照すると、移動端末（Mobile Station：ＭＳ）３０２は、データ送信のためのスケジューリングを受けるために、ステップ３０３で、パイロット（pilot）信号を基地局（Base Station：ＢＳ）に送信する。ＢＳ３０１は、受信されたパイロットに基づいてＭＳ３０２のチャネル状態を把握し、データ送信をスケジューリングするか否かを判定する。ＢＳ３０１がデータ送信のスケジューリングを判定する場合に、適切な変調方式及び符号化率を判定する。ステップ３０４で、ＭＳ３０２は、ＭＳの状態をＢＳ３０１に通知する。この際、この状態は、ＭＳが送信することを希望するバッファ状態（Buffer status）又は電力状態（power status）を意味する。バッファ状態情報では、パケットデータの量又はパケットデータのサービス優先順位が使用されることができ、電力状態情報では、送信電力の可能な量が使用されることができる。ＢＳ３０１は、ステップ３０５で、状態情報及びパイロット情報に基づいてスケジューリングを遂行する。ＭＳ３０２がスケジューリングされる場合に、ステップ３０６で、ＢＳ３０１は、データ送信のためのスケジューリング許可情報（Scheduling grant for data transmission）をＭＳ３０２に送信する。このスケジューリング許可情報を受信したＭＳ３０２は、ステップ３０７で、パケットデータをＢＳ３０１に送信する。
【００１０】
上述した一般的なスケジューリング過程において、ＭＳは、送信電力設定アルゴリズムに従って、電力情報をＢＳに送信してもよく、又は電力情報をＢＳに送信しなくてもよい。言い換えれば、閉ループ電力制御（closed loop power control）方式を使用するシステムにおいて、ＢＳは、ＭＳが電力ヘッドルーム情報をＢＳに送信する場合のみに、許容可能な最大送信率を認識することができるが、開ループ電力制御（open loop power control）方式を使用するシステムにおいて、ＢＳは、電力情報をＭＳから受信せず、ＭＳから受信されたパイロット信号の信号対干渉比（Signal-to-Interference Ratio：ＳＩＲ）だけで許容可能な最大送信率を認識することができる。
【００１１】
直交多重接続方式であるＦＤＭＡ基盤システムにおいて、セル内のＭＳが直交リソースを割り当てることにより、セル内のＭＳが相互に干渉として作用しない。その結果、非直交多重接続方式に不可欠な閉ループ電力制御の必要性を減少させる。さらに、閉ループ電力制御は、電力制御のためのフィードバック情報を必要とする。このような理由で、ＦＤＭＡの導入を希望するシステムは、シグナリングオーバーヘッドを考慮してＭＳの送信電力を調節するために、閉ループ電力制御方式より開ループ電力制御方式を選好する。
【００１２】
開ループ電力制御を遂行する方式について説明する。
開ループ電力制御を遂行する代表的な方式は、式（１）のようである。
【００１３】
【数１】
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【００１４】
ここで、ＰＴＸは、専用物理チャネル（Dedicated Physical Channel：ＤＰＣＨ）の送信電力レベル（ｄＢｍ）であり、Ｌｐｉｌｏｔは、パイロットチャネルの測定値及びシグナリングされたパイロットチャネルの送信電力を使用して予測される経路損失値（ｄＢ）であり、ＩＢＴＳは、ＢＳの受信機が経験する干渉レベル（ｄＢｍ）であり、ＳＩＲＴＡＲＧＥＴは、各ＭＳの送信品質を維持するための目標ＳＩＲ（ｄＢ）である。ＳＩＲＴＡＲＧＥＴは、各ＭＳ別にシグナリングされてもよく、又はＭＳに共通的にシグナリングされてもよい。
【００１５】
上述したように、送信電力が設定された後にデータが送信される場合に、ＢＳの受信機は、目標レベルのＳＩＲを受信することができる。しかしながら、上述した式（１）では、フェージングチャネルが考慮されないため、実際の受信ＳＩＲがフェージングチャネルにより目標ＳＩＲと正確に一致することが難しい。
【００１６】
次いで、目標ＳＩＲとスケジューリングとの関係について説明する。
パケットスケジューリングは、ＭＳのバッファ状態及び電力状態に基づいて、セルの無線リソースを効率的に割り当てることを目的としている。閉ループ電力制御を支援する場合には、ＭＳの電力状態は、パイロットチャネルの実際の受信ＳＩＲにより決定される。例えば、ＭＳが送信したパイロットチャネルの受信ＳＩＲが３ｄＢである場合に、ＢＳは、送信品質を満足するための変調符号化選択（Modulation Coding Selection：ＭＣＳ）レベルとして［１６ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation），１／３］をＭＳに割り当てる。受信ＳＩＲが０ｄＢである場合には、ＢＳは、［１６ＱＡＭ，１／３］より低い［ＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying），１／３］をＭＳに割り当てる。その結果、目標ＳＩＲが高く設定されているＭＳは、受信ＳＩＲも高く、したがって、ＢＳスケジューラーが多い無線リソースをＭＳに割り当てる確率が高い。他方、最も高い目標ＳＩＲが全てのＭＳに設定されている場合に、送信電力が増加し、したがって、アップリンクで他のセルに及ぶ干渉を増加させる。他方、低い目標ＳＩＲが全てのＭＳに設定されている場合に、ＭＳは、さらに多くのデータを送信しなければならず、十分な送信電力でも適切にスケジューリングされることができない問題点が発生し得る。このような理由で、開ループ電力制御をパケット送信に適用する場合には、目標ＳＩＲをすべてのＭＳに対して同一に設定するよりは、各ＭＳの状況に基づいて、ＭＳ別に相互に異なる目標ＳＩＲを設定することがさらに好ましい。しかしながら、ＭＳ別に相互に異なる目標ＳＩＲを設定すると、目標ＳＩＲが上位シグナリングを用いて各ＭＳにシグナリングされる場合に、シグナリングオーバーヘッドにより頻りにシグナリングされることができないため、目標ＳＩＲの頻繁な設定が難しいという短所がある。さらに、ＭＳが移動する際には、目標ＳＩＲの正確な設定が不可能である。したがって、ＢＳの近くに位置したＭＳがパケットを最初に送信する際に、ＭＳが上位シグナリングオーバーヘッドなく、目標ＳＩＲを効率的に変更するためには、開ループ電力制御に対する新たな方法が必要とされる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
したがって、本発明の実施形態は、上述した従来技術の問題点を解決するために提案されたものであり、その目的は、システム全体の容量を増加させると同時に干渉を減少させるための周波数分割多重接続（ＦＤＭＡ）基盤無線通信システムの開ループ電力制御方法を提供することにある。
【００１８】
本発明の実施形態の他の目的は、目標ＳＩＲを設定するにあたり、ＭＳが隣接セルに及ぶ干渉を考慮するＦＤＭＡ基盤無線通信システムの開ループ電力制御方法を提供することにある。
本発明の実施形態のさらなる目的は、ＭＳのアップリンクデータ送信の間に、送信電力を設定する方法及び送信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上記のような目的を達成するために、本発明の実施形態の一態様によれば、通信システムにおける開ループ電力制御方法が提案される。かかる方法は、移動端末をスケジューリングするスケジューリングセルと上記移動端末の近傍に位置した隣接セルからパイロット信号を受信するステップと、しきい値より小さい経路損失値を有する隣接セルの個数を計算するステップと、上記しきい値より小さい経路損失値を有する隣接セルの個数を使用して、上記移動端末の目標信号対干渉比（ＳＩＲ）を計算するステップと、上記スケジューリングセルの経路損失値を測定し、上記測定されたスケジューリングセルの経路損失値及び上記計算された目標ＳＩＲ値を用いてアップリンク送信電力を計算するステップと、上記計算された送信電力でデータを送信するステップと、を含むことを特徴とする。
【００２０】
本発明の実施形態の他の態様によれば、通信システムにおける開ループ電力制御方式を用いて電力を制御する移動端末装置が提案される。かかる装置は、隣接セルパイロットチャネル受信器と、隣接セル制御器と、スケジューリングセルパイロットチャネル受信器と、アップリンク送信電力制御器と、データチャネル送信器と、を含むことを特徴とする。上記隣接セルパイロットチャネル受信器は、上記移動端末の近くに位置した隣接セルのパイロットを受信し、上記隣接セルの受信電力を測定する。上記隣接セル制御器は、上記隣接セルパイロットチャネル受信器により測定された受信電力から上記隣接セルの経路損失値を計算し、しきい値より小さい経路損失値を有する隣接セルの個数を計算する。上記スケジューリングセルパイロットチャネル受信器は、上記移動端末をスケジューリングするスケジューリングセルのパイロットを受信し、上記スケジューリングセルの経路損失値を測定する。上記アップリンク送信電力制御器は、上記隣接セル制御器から入力された上記しきい値より小さい経路損失値を有する隣接セルの個数を用いて目標信号対干渉比（ＳＩＲ）を計算し、上記目標ＳＩＲ及び上記スケジューリングセルパイロットチャネル受信器から入力された上記スケジューリングセルの経路損失値を用いてアップリンク送信電力を計算する。上記データチャネル送信器は、上記アップリンク送信電力制御器により計算された上記アップリンク送信電力でデータを送信する。
【００２１】
本発明の実施形態のさらなる他の態様によれば、通信システムにおける開ループ電力制御方法は、移動端末をスケジューリングするスケジューリングセル及び上記移動端末の辺くに位置した隣接セルからパイロット信号を受信するステップと、上記隣接セルのパイロットの電力を測定することにより、上記隣接セルの経路損失値を計算するステップと、上記スケジューリングセルのパイロットの電力を測定することにより、上記スケジューリングセルの経路損失値を計算するステップと、上記隣接セルの経路損失値と上記スケジューリングセルの経路損失値とを用いて上記移動端末の目標ＳＩＲ値を計算するステップと、上記計算された送信電力でデータを送信するステップと、を含むことを特徴とする。
【００２２】
本発明の実施形態のさらなる他の１つの態様によれば、通信システムにおける開ループ電力制御方式を使用する電力を制御する移動端末装置が提案される。かかる装置は、隣接セルパイロットチャネル受信器と、隣接セル制御器と、スケジューリングセルパイロットチャネル受信器と、アップリンク送信電力制御器と、データチャネル送信器と、を含むことを特徴とする。上記隣接セルパイロットチャネル受信器は、上記移動端末の近くに位置した隣接セルのパイロットを受信し、上記隣接セルの受信電力を測定する。上記隣接セル制御器は、上記隣接セルパイロットチャネル受信器により測定された受信電力から上記隣接セルの経路損失値を計算する。上記スケジューリングセルパイロットチャネル受信器は、上記移動端末をスケジューリングするスケジューリングセルのパイロットを受信し、上記スケジューリングセルの経路損失値を測定する。上記アップリンク送信電力制御器は、上記スケジューリングセルパイロットチャネル受信器から入力された上記スケジューリングセルの経路損失値と上記隣接セル制御器から入力された上記隣接セルの経路損失値とを用いて目標信号対干渉比（ＳＩＲ）を計算し、上記目標ＳＩＲ及び上記スケジューリングセルの経路損失値を用いてアップリンク送信電力を計算する。上記データチャネル送信器は、上記アップリンク送信電力制御器により計算された上記アップリンク送信電力でデータを送信する。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、ＭＳの位置及びＭＳと隣接セルとの関係に従って送信電力を調節することにより、基地局の近くにあるＭＳに高い送信率を支援し、セル境界に位置したＭＳにより生じる干渉を最小にすることができる。したがって、システム全体の容量を増加させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の好適な一実施形態を添付図面を参照しつつ詳細に説明する。下記の説明において、本発明の要旨のみを明瞭にする目的で、関連した公知の機能または構成に関する具体的な説明は省略する。なお、図面中、同一の構成要素及び部分には、可能な限り同一の符号及び番号を共通使用するものとする。そして、後述する用語は、本発明での機能を考慮して定義された用語であり、これは、ユーザー及び運用者の意図又は慣例に従って変わっても良い。従って、これらの定義は、本発明の全体の内容に基づいて定義されなければならない。
【００２５】
本発明は、移動端末（Mobile Station：ＭＳ）が開ループ電力制御を用いて送信電力を決定する場合に、周波数分割多重接続（Frequency Division Multiple Access：以下、“ＦＤＭＡ”と称する。）基盤アップリンクシステムにおける目標ＳＩＲを効率的に設定する方法を提案する。上記目標信号対干渉比（Signal-to-Interference Ratio：以下、“ＳＩＲ”と称する。）は、ＭＳが送信電力を決定する際に、測定された経路損失値の他に使用される設定パラメーターの中の１つを意味する。
【００２６】
本発明の顕著な特徴は、ＭＳがネットワークにより設定されるＳＩＲ値及び隣接セルの位置を考慮することにより目標ＳＩＲを設定し、目標ＳＩＲがＭＳの内部的なアルゴリズムを用いて適切な目標ＳＩＲとして計算されることにある。
【００２７】
従来技術で説明した通りに、開ループ電力制御を支援するシステムにおいて、基地局（Base Station：ＢＳ）スケジューラーは、ＭＳのパイロットチャネルの受信ＳＩＲを介してＭＳの電力状態を把握することができるので、ＭＳが高い送信率の割当を受けるためには、受信ＳＩＲを増加させざるを得ない。受信ＳＩＲを増加させるためには、ＭＳの目標ＳＩＲを増加させなければならない。しかしながら、高い目標ＳＩＲでＭＳの送信電力を増加させると、ＭＳの近くに位置した隣接セルとの干渉も増加する。このような理由で、セル内の全てのＭＳの目標ＳＩＲを高める方法は好ましくない。したがって、本発明において、ＭＳは、隣接セルの隣接性に基づいて目標ＳＩＲを設定する。すなわち、本発明は、セル境界に位置することにより、他のセルに及ぶ影響が大きい端末については、目標ＳＩＲを低減させる。
【００２８】
図４に示すように、ＭＳが第１の位置４０３に位置する場合には、ＢＳ１から無線リソースの割当を受け、パケットデータをＢＳ１に送信する。この場合に、ＭＳがＢＳ１の近くに位置し、ＢＳ２から遠く離れているため、ＢＳ２との干渉４０７が小さい。したがって、ＭＳの目標ＳＩＲを高く設定することにより、セルＡ４０１が高い送信率をＭＳに割り当てることができるようにする。
【００２９】
ＭＳが第２の位置４０４に移動する場合にも、セルＡ４０１内のＢＳ１によりスケジューリングされ、パケットデータをＢＳ１に送信する。他方、図４に示すように、ＭＳがＢＳ１だけでなくＢＳ２の近くに位置するため、ＢＳ２との干渉４０８が増加する。ＭＳが第１の位置４０３に位置する場合に比べて、ＢＳ２との干渉４０８が増加する。このような干渉の増加は、セルＢ４０２の容量を減少させる。この場合に、セルＢ４０２との干渉４０８を減少させるために、ＭＳの目標ＳＩＲを減少させる。
【００３０】
ＭＳが第３の位置４０５に移動する場合に、ＭＳは、ハンドオフ（handoff）、高速セル選択（fast cell selection）などのような手続きを介してスケジューリングＢＳをＢＳ１からＢＳ２に変更する。言い換えれば、ＭＳは、ＢＳ２から無線資源の割当を受け、パケットデータをＢＳ２に送信する。この場合に、ＭＳがＢＳ１と遠く離れているため、ＢＳ１との干渉４０６が減少する。したがって、ＭＳは、無線リソースの使用の効率性を向上させるために、目標ＳＩＲを高く設定する。
【００３１】
従来技術で言及した通り、このような目標ＳＩＲの設定は、上位シグナリングを介して遂行されることができるが、この場合には、シグナリングオーバーヘッドが発生する。特に、セルの変更が高速セル選択のような物理階層シグナリングのみによって発生する場合には、目標ＳＩＲをシグナリングする方法がない。
したがって、本発明は、目標ＳＩＲをＢＳのスケジューリング効率性を最大にし、隣接ＢＳとの干渉を最小にするための値に設定するために、ＭＳが隣接セルの存在を判定し、隣接セルのパイロット電力を測定することにより、目標ＳＩＲを設定する方法を提案する。
【００３２】
本発明の第１の実施形態において、目標ＳＩＲ（ＳＩＲｔａｒｇｅｔ）は、式（２）のように隣接セルの個数を用いて設定される。
【００３３】
【数２】
2009523358.tif 000004
【００３４】
ここで、基準ＳＩＲとしてのＳＩＲｍａｘは、隣接セルが存在しない場合に、ＭＳの目標ＳＩＲとして設定され、この値は、ネットワークからＭＳ別にシグナリングされてもよく、セル内の全てのＭＳに共通的にシグナリングされてもよく、又は予め定義されてもよい値である。Ｎｎｃは、隣接セルの個数を示す因子として、ネットワークからシグナリングされる隣接セル情報を対応するＭＳに通知するか、ＭＳの測定によって決定される。
【００３５】
ＭＳの測定を介してＮｎｃを求める方法は、次の通りである。まず、ＭＳは、ネットワークからシグナリングされる隣接セルリスト情報に含まれている隣接セルのパイロットを測定する。その後に、ＭＳは、パイロットの受信信号対雑音比（Signal-to-Noise Ratio：ＳＮＲ）又はパイロットの送信電力を用いて、隣接セルの経路損失値を計算する。ＭＳは、所定のしきい値より小さい経路損失値を有する隣接セルの個数をカウントすることにより、Ｎｎｃを決定する。このしきい値は、ネットワークから端末別にシグナリングされてもよく、セル内の全てのＭＳに共通的にシグナリングされてもよく、又はスペック上で予め定義されてもよい値である。隣接セルの経路損失値がしきい値より小さい場合には、ＭＳが隣接セルの近くに位置し、これにより、隣接セルとの干渉が大きく発生することができる。この場合に、本発明によるＭＳの送信電力を減少させるためにＭＳの目標ＳＩＲを低減させる。
【００３６】
Δｏｆｆは、基準ＳＩＲからの減少量を決定する値であり、目標ＳＩＲは、Δｏｆｆ・Ｎｎｃだけ低減される。Δｏｆｆは、隣接セルからの干渉及びローディング程度に基づいてシグナリングされるか、又はスペック上で定数として定義されることができる。目標ＳＩＲがΔｏｆｆにより過度に低減されることにより発生する送信電力の減少により、支援可能な送信率が過度に減少することを防止するために、目標ＳＩＲの最小値は、ＳＩＲｍｉｎを用いて制限することもできる。言い換えれば、式（２）において、ＳＩＲｍａｘ−ΔｏｆｆＮｎｃ＜ＳＩＲｍｉｎである場合に、目標ＳＩＲ値が過度に小さい値に設定されることを防止するために、目標ＳＩＲ値は、ＳＩＲｍｉｎに設定される。
【００３７】
図５を参照すると、ＭＳは、ＭＳをスケジューリングするスケジューリングセル及びＭＳの近くに位置する隣接セルからパイロット信号を受信し、ステップ５０１で、隣接セルのパイロットを測定して所定のしきい値より小さい経路損失値を有する隣接セルの個数Ｎｎｃを決定する。次いで、ステップ５０２で、ＭＳは、上述した式（２）を用いて目標ＳＩＲを計算する。ＭＳは、ステップ５０３で、スケジューリングセルの経路損失値を測定し、スケジューリングセルの経路損失値及び上記計算された目標ＳＩＲ値を式（１）に代入することにより、アップリンク送信電力を計算した後に、ステップ５０４で、対応するデータを送信する。
【００３８】
図６を参照すると、隣接セルパイロットチャネル受信器６０４は、隣接セルのパイロットを受信し、隣接セルの受信電力を測定する。また、受信電力又は隣接セルのパイロットチャネルの送信電力で隣接セルの経路損失値を認識することができるので、隣接セル制御器６０１は、経路損失値を用いて、しきい値より小さい経路損失値を有する隣接セルの個数Ｎｎｃを計算する。その後、隣接セル制御器６０１は、上記計算された隣接セルの個数をアップリンク送信電力制御器６０２に送信し、アップリンク送信電力制御器６０２は、本発明に従って、例えば、式（２）を用いてアップリンク送信電力Ｐ_ｔｘを計算する。この際、アップリンク送信電力制御器６０２は、開ループ電力制御方式を用いてアップリンク送信電力を計算するため、スケジューリングセルの経路損失値を必要とする。したがって、スケジューリングセルパイロットチャネル受信器６０３は、スケジューリングセルのパイロットチャネルを受信し、スケジューリングセルの経路損失値をアップリンク送信電力制御器６０２に通知する。データチャネル送信器６０５は、アップリンク送信電力制御器６０２により計算された送信電力でデータを送信する。
【００３９】
一方、本発明の第２の実施形態によれば、ＭＳは、隣接セルとＭＳとの距離と、スケジューリングセルとＭＳとの距離との間の相対的な差に基づいて目標ＳＩＲを設定する。このために、ＭＳは、隣接セル及びスケジューリングセルのパイロットを測定して隣接セル及びスケジューリングセルの経路損失値又は受信電力を計算し、隣接セル及びスケジューリングセルの電力レベルの比率を計算することにより、目標ＳＩＲを設定する。
【００４０】
所定のしきい値より小さい経路損失値を有する隣接セルの個数だけ目標ＳＩＲを低減させる場合には、経路損失値がしきい値より少し小さく、これにより、スケジューリングセルとの経路損失値の差が大きい場合と、経路損失値がしきい値より大きく小さく、これにより、スケジューリングセルとの経路損失値の差が小さい場合との差を設定することができない。したがって、この場合に、本発明の第２の実施形態によって、目標ＳＩＲを微細に設定する。したがって、目標ＳＩＲは、式（３）のように設定される。
【００４１】
【数３】
2009523358.tif 000005
【００４２】
ここで、ＰＬｓｃｈは、スケジューリングセルの経路損失値であり、ＰＬｉは、ｉ番目の隣接セルの経路損失値である。ＰＬｉは、ネットワークから送信された隣接セルを用いてＭＳにより測定される。ＭＳがネットワークから送信された隣接セルリストに含まれている全てのセルの経路損失値を使用することができるが、本発明の第１の実施形態におけるように、しきい値を用いて取得されたＮｎｃ個のセルの経路損失値だけを使用することもできる。
【００４３】
式（３）によれば、ＳＩＲｍａｘは、スケジューリングセルの経路損失値と隣接セルの経路損失値の和との比率だけ低減される。このために、全経路損失値の中で、隣接セルの経路損失値の和の比率が大きい場合には、大きいΔｏｆｆを適用し、そうではなければ、小さいΔｏｆｆを適用する。また、式（３）を参照して、目標ＳＩＲを過度に低減させることを防止するために、計算結果があまり小さい場合には、ＳＩＲｍｉｎを選択する。式（４）のように、本発明の第２の実施形態により、ＭＳは、隣接セルの経路損失値及びスケジューリングセルの経路損失値の比率を使用することもできる。
【００４４】
【数４】
2009523358.tif 000006
【００４５】
ここで、ＰＬｄｉｆｆは、隣接セルとスケジューリングセルとの経路損失値間の差、すなわち、
【００４６】
【数５】
2009523358.tif 000007
【００４７】
であり、
【００４８】
【数６】
2009523358.tif 000008
【００４９】
は、ＰＬｄｉｆｆ値の中の最小値である。
【００５０】
式（４）によれば、目標ＳＩＲを減少させるΔｏｆｆを各セルに適用することにより、隣接セルとスケジューリングセルとの経路損失値間の差値の中で最小値だけ目標ＳＩＲを低減させる。また、この場合に、ＭＳは、ネットワークから送信された隣接セルリストに含まれている全てのセルの経路損失値を使用してもよく、又は、本発明の第１の実施形態におけるように、しきい値を用いて取得されたＮｎｃ個のセルの経路損失値だけを使用してもよい。また、式（４）において、目標ＳＩＲを過度に低減させることを防止するために、計算結果があまり小さい場合には、ＳＩＲｍｉｎを選択する。
【００５１】
図７に示すように、ＭＳは、スケジューリングセル及び隣接セルからパイロット信号を受信し、ステップ７０１で、隣接セルのパイロットを測定してしきい値より小さい経路損失値を有する隣接セルの個数Ｎｎｃを計算する。ステップ７０２で、上述した式（３）又は式（４）に従って、しきい値より小さい隣接セルの経路損失値及びスケジューリングセルの経路損失値を用いて目標ＳＩＲを計算する。ステップ７０３で、式（１）に従って、スケジューリングセルのパイロット経路損失値及び上記計算された目標ＳＩＲを用いてアップリンク送信電力を計算した後に、ステップ７０４で、上記計算されたアップリンク送信電力で対応するデータを送信する。
【００５２】
図８を参照すると、隣接セルパイロットチャネル受信器８０２は、隣接セルからパイロットを受信し、隣接セルの受信電力を測定する。また、受信電力又は隣接セルのパイロットチャネルの送信電力で隣接セルの経路損失値を認識することができるので、隣接セル制御器８０１は、経路損失値を用いてしきい値より小さい経路損失値を有するセルを選択する。言い換えれば、隣接セル制御器８０１は、Ｎｎｃ個の隣接セルを選択し、隣接セルの経路損失値ＰＬ_１，．．．，ＰＬ_Ｎｎｃを計算し、この経路損失値をアップリンク送信電力制御器８０３に送信する。
【００５３】
また、アップリンク送信電力制御器８０３は、開ループ電力制御方式を用いてアップリンク送信電力を計算するため、スケジューリングセルの経路損失値を必要とする。したがって、スケジューリングセルパイロットチャネル受信器８０５は、スケジューリングセルのパイロットチャネルを受信し、スケジューリングセルの経路損失値をアップリンク送信電力制御器８０３に通知する。アップリンク送信電力制御器８０３は、式（３）又は式（４）に従って、隣接セルの経路損失値及びスケジューリングセルの経路損失値を用いて目標ＳＩＲ値を計算した後に、式（１）に従って、上記計算された目標ＳＩＲを用いてアップリンク送信電力Ｐ_ｔｘを計算する。データチャネル送信器８０４は、アップリンク送信電力制御器８０３により計算された送信電力でデータを送信する。
【００５４】
以上、本発明を具体的な実施形態を参照して詳細に説明してきたが、本発明の範囲及び精神を逸脱することなく様々な変形が可能であるということは、当該技術分野における通常の知識を持つ者には明らかであり、本発明の範囲は、上述の実施形態に限定されるべきではなく、特許請求の範囲の記載及びこれと均等なものの範囲内で定められるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】ＦＤＭＡ基盤システムの送信機のブロック図である。
【図２】ＬＦＤＭＡ技術を使用する送信機のブロック図である。
【図３】ＦＤＭＡ基盤システムにおけるスケジューリングフロー図である。
【図４】セル境界にある端末が及ぶ干渉を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施形態によるＭＳの送信電力を設定する過程のフローチャートであるＤＡＢシステムのフレーム構成を示す図である。
【図６】本発明の第１の実施形態によるＭＳの送信機のブロック図である。
【図７】本発明の第２の実施形態によるＭＳの送信電力を設定する過程のフローチャートである。
【図８】本発明の第２の実施形態によるＭＳの送信機のブロック図である。
【符号の説明】
【００５６】
６０１  隣接セル制御器
６０２  アップリンク送信電力制御器
６０３  スケジューリングセルパイロットチャネル受信器
６０４  隣接セルパイロットチャネル受信器
６０５  データチャネル送信器
【図１】
2009523358.tif 000009
【図２】
2009523358.tif 000010
【図３】
2009523358.tif 000011
【図４】
2009523358.tif 000012
【図５】
2009523358.tif 000013
【図６】
2009523358.tif 000014
【図７】
2009523358.tif 000015
【図８】
2009523358.tif 000016
【国際調査報告】
2009523358.tif 000017
2009523358.tif 000018