(57)【要約】【課題】  通信品質の劣化を回避できるスケジューリングが可能な無線通信システム、無線基地局、無線端末及び通信制御方法を提供する。【解決手段】  無線端末３００はＤＬ−ＰＬとＵＬのスケジューリング情報に基づいてＰＵＳＣＨの送信電力を決める。無線端末３００はＰＵＳＣＨの送信電力からＰＨＲを算出し、算出したＰＨＲ情報を無線基地局１００へ通知する。無線基地局１００は無線端末３００から通知されたＰＨＲと無線端末３００の最大送信電力に基づいて無線端末３００が実際に送信したＰＵＳＣＨの送信電力を推定する。無線基地局１００は推定した送信電力に基づいて次の上りリンクのスケジューリングを行う。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線端末と無線基地局とを有し、
前記無線端末は、
下りリンクの伝搬損失と、前記無線基地局が決めた上りリンクのスケジューリングに関する情報とに基づいて、データ信号を送信するための送信電力を決める送信電力決定部と、
前記送信電力決定部で決められた送信電力に基づいて、前記無線端末のＰｏｗｅｒ Ｈｅａｄｒｏｏｍを算出する算出部と、
前記算出部で算出されたＰｏｗｅｒ Ｈｅａｄｒｏｏｍを示す情報を送信する送信部と、を備え、
前記無線基地局は、
前記Ｐｏｗｅｒ Ｈｅａｄｒｏｏｍを示す情報を取得する取得部と、
上りリンクのスケジューリングを行う制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記無線端末の最大送信電力と前記取得部で取得したＰｏｗｅｒ Ｈｅａｄｒｏｏｍを示す情報とに基づいて、前記無線端末におけるデータ信号の送信電力を推定し、
前記推定した送信電力に基づいて、前記無線端末についての次の上りリンクのスケジューリングを行う、ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
前記無線基地局は、
前記取得部が、前記Ｐｏｗｅｒ Ｈｅａｄｒｏｏｍを示す情報を取得した場合には、前記無線端末の最大送信電力と前記取得部が取得したＰｏｗｅｒ Ｈｅａｄｒｏｏｍを示す情報とに基づいて、前記無線端末におけるデータ信号の送信電力を推定し、
前記推定した送信電力に基づいて、前記無線端末についての次の上りリンクのスケジューリングを行う、請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記無線端末は、
前記無線端末の最大送信電力を通知する通知部を更に備え、
前記無線基地局の前記制御部は、
前記通知部から通知された前記無線端末の最大送信電力と、前記取得部で取得されたＰｏｗｅｒ Ｈｅａｄｒｏｏｍを示す情報とに基づいて、前記無線端末におけるデータの送信電力を推定する、請求項１または２に記載の無線通信システム。
【請求項４】
上りリンクのスケジューリングを行う制御部と、
上りリンクの通信における無線端末のＰｏｗｅｒ Ｈｅａｄｒｏｏｍを示す情報を取得する取得部と、を備え、
前記制御部は、
前記無線端末の最大送信電力と前記取得部で取得したＰｏｗｅｒ Ｈｅａｄｒｏｏｍを示す情報とに基づいて、前記無線端末におけるデータ信号の送信電力を推定し、
前記推定した送信電力に基づいて、前記無線端末についての上りリンクのスケジューリングを行う無線基地局。
【請求項５】
下りリンクの伝搬損失と、無線基地局が決めた上りリンクのスケジューリングに関する情報とに基づいて、データを送信するための送信電力を決める送信電力決定部と、
前記送信電力決定部で決められた送信電力に基づいて、Ｐｏｗｅｒ Ｈｅａｄｒｏｏｍを算出する算出部と、
前記算出部で算出されたＰｏｗｅｒ Ｈｅａｄｒｏｏｍを示す情報を前記無線基地局へ送信する送信部と、を備えた無線端末。
【請求項６】
無線端末が、下りリンクの伝搬損失と、無線基地局において決められた上りリンクのスケジューリングに関する情報とに基づいて、データを送信するための送信電力を決める第１ステップと、
前記無線端末が、前記第１ステップで決められた送信電力に基づいて、前記無線端末のＰｏｗｅｒ Ｈｅａｄｒｏｏｍを算出する第２ステップと、
前記無線基地局が、前記第２ステップで算出されたＰｏｗｅｒ Ｈｅａｄｒｏｏｍを示す情報を取得する第３ステップと、
前記無線基地局が、前記無線端末の最大送信電力と前記第３ステップで取得されたＰｏｗｅｒ Ｈｅａｄｒｏｏｍを示す情報とに基づいて、前記無線端末におけるデータの送信電力を推定する第４ステップと、
前記無線基地局が、前記第４ステップで推定された送信電力に基づいて、前記無線端末についての次の上りリンクのスケジューリングを行う第５ステップと、を含む通信制御方法。
【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、無線基地局、無線端末及び通信制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
３ＧＰＰで規定されているＬＴＥ（Long Term Evolution）方式の移動通信システムでは、無線基地局（ｅＮＢ）と無線端末（ＵＥ）との間の無線通信における伝搬損失（ＰＬ）と、無線基地局が設定するスケジューリング情報に基づいて、無線端末がデータを送信するために用いる物理上りリンク共有チャネル（以下、ＰＵＳＣＨという）の送信電力が算出される。具体的には、以下の式（１）に基づいて算出される（非特許文献１参照）。
【０００３】
【数１】
2011259238.tif 000003
【０００４】
式（１）において、ＰPUSCH(i)はＰＵＳＣＨの送信電力を示す。ｉはサブフレーム番号を示す。ＰCMAXは無線端末の最大送信電力を示す。ＭPUSCH(i)はサブフレームiにおける、無線基地局が無線端末に割り当てたResource Block（以下、ＲＢという) 数を示す。Po_PUSCHは無線端末固有の１ＲＢ当りの送信電力の初期値を示す。αはパスロス補償の割合を制御するための係数を示す。ＰＬは無線基地局と無線端末との間の電波の伝搬損失を示す。伝搬損失は送信側からの送信電力が受信側でどれくらい減衰するかを示すパラメータである。ΔTF(i)は変調・符号化方式（ＭＣＳ：Modulation and Coding Scheme）から定まる係数を示す。ｆ(i)は無線基地局から無線端末へ伝送されるＴＰＣ（Transmit Power Control）コマンドによる送信電力の補正項を示す。
【０００５】
ＬＴＥにおいて、無線端末が上りリンクで信号を送信するためには、無線基地局が、無線端末に対して、予め上りリンクの通信に必要な無線リソース（周波数帯域および変調・符号化方式）を割り当てるためのスケジューリングを行わなければならない。具体的には、無線基地局は、当該無線基地局と無線端末との間の電波伝搬状況に応じて、無線端末のための周波数帯域（ＲＢ数）および変調・符号化方式（ＭＣＳ）を決定する。
【０００６】
無線基地局は、スケジューリングを行う場合、無線端末の送信電力と、無線基地局が測定している平均干渉電力や熱雑音を用いて、ＳＩＮＲ（Signal to Interference and Noise Ratio）を算出する。無線基地局は、算出したＳＩＮＲに基づいて電波伝搬状況を知る。この場合、無線基地局は、無線端末が実際にデータを送信したときのＰＵＳＣＨの送信電力を示す情報を、当該無線端末から取得することができない。このため、無線基地局は、無線端末が実際にデータを送信したときのＰＵＳＣＨの送信電力を推定しなければならない。この場合、無線基地局は、上記の式（１）を用いて、無線端末についてのＰＵＳＣＨの送信電力を算出し、算出したＰＵＳＣＨの送信電力を、無線端末が実際にデータを送信したときのＰＵＳＣＨの送信電力として推定する。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】3GPP, TS36.321 (V9.2.0), “Medium Access Control (MAC) protocol specification,” Mar. 2010.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
無線基地局は、上記式（１）を用いて無線端末についてのＰＵＳＣＨの送信電力を算出する場合、伝搬損失（以下、適宜、ＰＬという）として上りリンクのＰＬを適用してＰＵＳＣＨの送信電力を算出する。これに対して、無線端末は、上記式（１）を用いてＰＵＳＣＨの送信電力を算出する場合、ＰＬとして下りリンクのＰＬを適用してＰＵＳＣＨの送信電力を算出する。このため、上りリンクのＰＬと下りリンクのＰＬとが異なる場合には、上記式（１）より得られるＰＵＳＣＨの送信電力の値が、無線基地局と無線端末とで異なる。なお、上りリンクのＰＬと下りリンクのＰＬとが異なる場合とは、例えば、以下に示す（Ａ）および（Ｂ）に示した状況である。これらの状況は、一般的に想定される状況である。  
（Ａ）無線端末が、高速で移動することによって、無線基地局と無線端末との間の無線環境におけるフェージング変動が激しくなり、上りリンクと下りリンクとでフェージング利得が大きく異なる場合。  
（Ｂ）無線基地局と無線端末との間に、上りリンクにおける増幅率と下りリンクにおける増幅率が異なるＡＦリレーノードが中継される環境下において、無線基地局と無線端末との間で信号が伝送される場合。  
このように、無線基地局が算出するＰＵＳＣＨの送信電力と、無線端末が算出するＰＵＳＣＨの送信電力とが異なると、無線基地局が無線端末に対するスケジューリングを適切に行うことが出来なくなる。このため、無線基地局と無線端末との間の通信品質が劣化してしまう。
【０００９】
そこで、本発明は、通信品質の劣化を回避できるスケジューリングが可能な無線通信システム、無線基地局、無線端末及び通信制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した課題を解決するために、本発明は以下のような特徴を有している。本発明の第１の特徴は、無線端末（無線端末３００）と無線基地局（無線基地局１００）とを有し、前記無線端末は、下りリンクの伝搬損失と、前記無線基地局が決めた上りリンクのスケジューリングに関する情報とに基づいて、データ信号を送信するための送信電力（ＰＵＳＣＨの送信信号）を決める送信電力決定部（送信電力決定部３３１）と、前記送信電力決定部で決められた送信電力に基づいて、前記無線端末のＰｏｗｅｒ Ｈｅａｄｒｏｏｍを算出する算出部（ＰＨＲ算出部３４１）と、前記算出部で算出されたＰｏｗｅｒ Ｈｅａｄｒｏｏｍを示す情報を送信する送信部（通信部３０２）と、を備え、前記無線基地局は、Ｐｏｗｅｒ Ｈｅａｄｒｏｏｍを示す情報を取得する取得部（通信部１０２）と、上りリンクのスケジューリングを行う制御部（制御部１０３）と、を備え、前記制御部は、前記無線端末の最大送信電力と前記取得部が取得したＰｏｗｅｒ Ｈｅａｄｒｏｏｍを示す情報とに基づいて、前記無線端末におけるデータ信号の送信電力を推定し、推定した送信電力に基づいて、前記無線端末についての次の上りリンクのスケジューリングを行う無線通信システムであることを要旨とする。
【００１１】
このような無線通信システムは、無線基地局が、無線端末から通知されるＰｏｗｅｒ Ｈｅａｄｒｏｏｍを示す情報から、無線端末が送信するＰＵＳＣＨの送信電力を推定することができる。したがって、無線基地局は、上りリンクと下りリンクとの伝播損失が異なる無線環境下であっても、無線端末のＰＵＳＣＨの送信電力を適切に推定することができる。これにより、無線基地局は、通信品質の劣化を回避できるスケジューリングを行うことができる。
【００１２】
本発明の第２の特徴は、前記無線基地局は、前記取得部が、Ｐｏｗｅｒ Ｈｅａｄｒｏｏｍを示す情報を取得した場合には、前記無線端末の最大送信電力と前記取得部で取得したＰｏｗｅｒ Ｈｅａｄｒｏｏｍを示す情報とに基づいて、前記無線端末におけるデータ信号の送信電力を推定し、推定した送信電力に基づいて、前記無線端末についての次の上りリンクのスケジューリングを行う、ことを要旨とする。
【００１３】
このように、無線基地局は、無線端末からＰｏｗｅｒ Ｈｅａｄｒｏｏｍを示す情報を取得したときには、必ず、このＰｏｗｅｒ Ｈｅａｄｒｏｏｍを示す情報から、無線端末が送信するＰＵＳＣＨの送信電力を推定することができる。
【００１４】
本発明の第３の特徴は、前記無線端末は、前記無線端末の最大送信電力を通知する通知部を更に備え、前記無線基地局の前記制御部は、前記通知部から通知された前記無線端末の最大送信電力と前記取得部で取得されたＰｏｗｅｒ Ｈｅａｄｒｏｏｍを示す情報とに基づいて、前記無線端末におけるデータの送信電力を推定する、ことを要旨とする。なおこの場合、無線端末は、例えば無線基地局との通信開始時に、当該無線端末の最大送信電力に関する情報を無線基地局へ通知する。無線基地局は、無線端末から通知された当該無線端末の最大送信電力に関する情報を、当該無線端末との通信が係属している間保持（記憶）する。
【００１５】
本発明の第４の特徴は、上りリンクのスケジューリングを行う制御部と、上りリンクの通信における無線端末のＰｏｗｅｒ Ｈｅａｄｒｏｏｍを示す情報を取得する取得部と、を備え、前記制御部は、前記無線端末の最大送信電力と前記取得部が取得したＰｏｗｅｒ Ｈｅａｄｒｏｏｍを示す情報とに基づいて、前記無線端末におけるデータ信号の送信電力を推定し、前記推定した送信電力に基づいて、前記無線端末についての上りリンクのスケジューリングを行う、ようにした無線基地局であることを要旨とする。
【００１６】
本発明の第５の特徴は、下りリンクの伝搬損失と、無線基地局が決めた上りリンクのスケジューリングに関する情報とに基づいて、データを送信するための送信電力を決める送信電力決定部と、前記送信電力決定部で決められた送信電力に基づいて、Ｐｏｗｅｒ Ｈｅａｄｒｏｏｍを算出する算出部と、前記算出部で算出されたＰｏｗｅｒ Ｈｅａｄｒｏｏｍを示す情報を前記無線基地局へ送信する送信部と、を備えた無線端末であることを要旨とする。
【００１７】
本発明の第６の特徴は、無線端末が、下りリンクの伝搬損失と、無線基地局において決められた上りリンクのスケジューリングに関する情報とに基づいて、データを送信するための送信電力を決める第１ステップと、前記無線端末が、前記第１ステップで決められた送信電力に基づいて、前記無線端末のＰｏｗｅｒ Ｈｅａｄｒｏｏｍを算出する第２ステップと、前記無線基地局が、前記第２ステップで算出されたＰｏｗｅｒ Ｈｅａｄｒｏｏｍを示す情報を取得する第３ステップと、前記無線基地局が、前記無線端末の最大送信電力と前記第３ステップで取得されたＰｏｗｅｒ Ｈｅａｄｒｏｏｍを示す情報とに基づいて、前記無線端末におけるデータの送信電力を推定する第４ステップと、前記無線基地局が、前記第４ステップで推定された送信電力に基づいて、前記無線端末についての次の上りリンクのスケジューリングを行う第５ステップと、を含む通信制御方法であることを要旨とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の特徴によれば、無線基地局は、通信品質の劣化を回避できるスケジューリングを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態に係る無線通信システムの全体概略構成図である。
【図２】本発明の実施形態に係る無線通信システムの無線端末の構成を示す図である。
【図３】ＡＦリレーノードの構成を示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係る無線通信システムの無線基地局の構成を示す図である。
【図５】本発明の実施形態に係る無線通信システムの動作を示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施形態にかかる無線端末における上りリンクのスループット特性を示す図である。
【図７】本発明のその他の実施形態に係る無線通信システムの動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
次に、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。具体的には、（１）無線通信システムの構成、（２）無線通信システムの動作、（３）作用・効果、（４）その他の実施形態について説明する。以下の実施形態における図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。
【００２１】
（１）無線通信システムの構成  
（１．１）無線通信システムの全体概略構成  
図１は、本発明の実施形態に係る無線通信システム１の全体概略構成図である。無線通信システム１は、例えば、第４世代（４Ｇ）携帯電話システムとして位置づけられているＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄに基づく構成を有する。
【００２２】
図１に示すように、無線通信システム１は、大セル（例えば、マクロセル）ＭＣ１を形成する無線基地局（ＭｅＮＢ）１００と、例えば建物等に設置される通信中継装置としてのＡＦ（Amplify and Forward）リレーノード２００と、大セルＭＣ１内に位置する無線端末（ＵＥ）３００とを含む。なお、ＡＦリレーノード３００は、レピータとも称される。
【００２３】
図１に示す無線通信システム１では、無線基地局１００からＡＦリレーノード２００を経由して無線端末３００に向かう下り方向の無線通信が行われる。また、無線端末３００からＡＦリレーノード２００を経由して無線基地局１００に向かう上り方向の無線通信が行われる。
【００２４】
（１．２）無線端末の構成  
図２は、本発明の実施形態に係る無線通信システム１の無線端末３００の構成を示す図である。
【００２５】
図２に示すように、無線端末３００は、制御部３０１と、通信部３０２と、アンテナ３０３とを備える。制御部３０１は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）等を用いて構成され、無線端末３００が具備する各種の機能を制御する。
【００２６】
制御部３０１は、下りリンクの伝搬損失を算出するＤＬ伝搬損失算出部３１１と、無線基地局１００が決めた上りリンクのスケジューリングに関する情報を認識するＵＬスケジューリング情報認識部３２１と、ＤＬ伝搬損失算出部３１１が算出した下りリンクの伝搬損失およびＵＬスケジューリング情報認識部３２１が認識した上りリンクのスケジューリングに関する情報とに基づいて、データ信号を送信するための送信電力を決める送信電力決定部３３１と、送信電力決定部３３１で決められた送信電力に基づいて、無線端末３００のＰｏｗｅｒ Ｈｅａｄｒｏｏｍ（以下、ＰＨＲと称する）を算出するＰＨＲ算出部３４１と、を備える。
【００２７】
ＤＬ伝搬損失算出部３１１は、無線端末３００が信号を受信したときの受信電力測定値と既知である無線基地局１００の送信電力値とに基づいて、無線基地局１００と無線端末３００との間の下りリンクの伝搬損失を算出する。なお、伝搬損失は、距離減衰、シャドウィング損失、地物通過損失を含む。
【００２８】
ＵＬスケジューリング情報認識部３２１は、無線基地局１００がスケジューリングして、当該無線基地局１００から無線端末３００へ通知された上りリンクのスケジューリングに関する情報を認識する。スケジューリングに関する情報は、無線端末３００が上りリンクの通信で用いる周波数帯域および変調・符号化方式を示す。無線基地局１００におけるスケジューリングの詳細については後述する。
【００２９】
送信電力決定部３３１は、ＤＬ伝搬損失算出部３１１で算出された下りリンクの伝搬損失と、ＵＬスケジューリング情報認識部３２１で認識された上りリンクのスケジューリングに関する情報に基づいてデータ信号を送信するための送信電力を決める。この場合の送信電力は、ＰＵＳＣＨ（Physical Uplink Shared Channel）の送信電力である。
【００３０】
送信電力決定部３３１は、具体的には、上記式（１）に基づいて、ＰＵＳＣＨの送信電力を決める（算出する）。この場合、送信電力決定部３３１は、ＤＬ伝搬損失算出部３１１で算出された下りリンクの伝搬損失を、式（１）のＰＬに適用する。また、送信電力決定部３３１は、ＵＬスケジューリング情報認識部３２１で認識された、上りリンクの通信で用いる周波数帯域（この場合ＲＢ数）を、式（１）のＭPUSCH(i)に適用する。また、送信電力決定部３３１は、ＵＬスケジューリング情報認識部３２１で認識された、上りリンクの通信で用いる変調・符号化方式を、式（１）のΔTF(i)に適用する。
【００３１】
ＰＨＲ算出部３４１は、送信電力決定部３３１で決められた送信電力に基づいて、無線端末３００のＰＨＲを算出する。具体的には、以下の式（２）に基づいて算出される。ＰＨＲはデシベル値で示される。
【数２】
2011259238.tif 000004
【００３２】
式（２）において、ＰＨ(i)はサブフレームｉにおける無線端末３００のＰＨＲを示す。ＰCMAXは無線端末UEの最大送信電力を示す。ＰPUSCH(i)は送信電力決定部３１３において式（１）によって算出されたサブフレームｉにおけるＰＵＳＣＨの送信電力を示す。ＭPUSCH(i)、Po_PUSCH、係数α、ＰＬ、ΔTF(i)、およびｆ(i)については、上述した説明と同じであるため説明を省略する。
【００３３】
ＰＨＲ算出部３４１で算出されたＰＨＲは、無線端末３００が増加可能な送信電力を示す。ＰＨＲが大きい場合は、無線端末３００が増加可能な送信電力が大きいことを示す。ＰＨＲが小さい場合は、無線端末３００が増加可能な送信電力が小さいことを示す。
【００３４】
通信部３０２は、ＰＨＲ算出部３４１で算出されたＰＨＲを示す情報（以下、ＰＨＲ情報という）をアンテナ３０３を介して送信する。通信部３０２は、ＲＦ等で構成される。これにより、無線端末３００は、ＰＨＲ算出部３４１で算出されたＰＨＲ情報を無線基地局１００へ通知することができる。
【００３５】
（１．３）ＡＦリレーノードの構成  
図３は、ＡＦリレーノード２００の構成を示す図である。
【００３６】
ＡＦリレーノード２００は、例えば１入力１出力のＳＩＳＯ（Single Input Single Output）タイプが用いられる。なお、ＳＩＳＯタイプのＡＦリレーノードに限らず、ＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）タイプのＡＦリレーノードであってもよい。
【００３７】
図３に示すように、ＡＦリレーノード２００は、アンテナ２０１、アンテナ２０２、ドナー側無線通信部２０３、サービス側無線通信部２０４、制御部２０５を含む。制御部２０５は、下りリンク用増幅部２０６と上りリンク用増幅部２０７とを含む。下りリンク用増幅部２０６の増幅率と上りリンク用増幅部２０７の増幅率は異なる。本実施の形態では、上りリンク用増幅部２０７の増幅率が下りリンク用増幅部２０６の増幅率よりも高くように設定されている。
【００３８】
無線基地局１００から送信された通信ストリームの信号は、アンテナ２０１で受信される。アンテナ２０１で受信された信号は、ドナー側無線通信部２０３を介して制御部２０５の下りリンク用増幅部２０６に入力される。
【００３９】
下りリンク用増幅部２０６は、ドナー側無線通信部２０３から入力された信号を増幅してサービス側無線通信部２０４へ出力する。サービス側無線通信部２０４は、下りリンク用増幅部２０６で増幅された信号をアンテナ２０２へ出力する。下りリンク用増幅部２０６で増幅された信号はアンテナ２０２から下りリンク用の信号として再送信される。
【００４０】
無線端末３００から送信された通信ストリームの信号は、アンテナ２０２で受信される。アンテナ２０２で受信された信号は、サービス側無線通信部２０４を介して制御部２０５の上りリンク用増幅部２０７に入力される。
【００４１】
上りリンク用増幅部２０７は、サービス側無線通信部２０４から入力された信号を増幅してドナー側無線通信部２０３へ出力する。ドナー側無線通信部２０３は、上りリンク用増幅部２０７で増幅された信号をアンテナ２０１へ出力する。上りリンク用増幅部２０７で増幅された信号はアンテナ２０１から上りリンク用の信号として再送信される。
【００４２】
（１．４）無線基地局の構成  
図４は、本発明の実施形態に係る無線通信システムの無線基地局１００の構成を示す図である。
【００４３】
図４に示すように、無線基地局１００は、アンテナ１０１、通信部１０２、制御部１０３、および記憶部１０４を備える。アンテナ１０１は、無線端末３００からの信号をＡＦ−リレーノード２００を介して受信する。通信部１０２は、ＲＦ等で構成される。制御部１０３は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）等を用いて構成され、無線基地局１００が具備する各種の機能を制御する。記憶部１０４には、無線端末３００の最大送信電力を示す情報が記憶されている。
【００４４】
通信部１０２は、ＡＦリレーノード２００を介して伝送された無線端末３００からの信号をアンテナ１０１を介して受信する。通信部１０２で受信された信号は、上述した無線端末３００のＰＨＲ情報を含む。通信部１０２で受信された信号は、制御部１０３へ送られる。また、通信部１０２は、スケジューリング部１２３が無線端末３００に対して割り当てた無線リソースの情報（周波数帯域（ＲＢ数）および変調・符号化方式）を、無線端末３００へ送信する。スケジューリング部１２３でのスケジューリングの内容については後述する。
【００４５】
制御部１０３は、無線端末３００の送信電力を推定するＵＥ送信電力推定部１１３と、上りリンクのスケジューリングを行うスケジューリング部１２３を含む。
【００４６】
ＵＥ送信電力推定部１１３は、無線端末３００のＰＨＲ情報と、記憶部１０４に記憶された無線端末３００の最大送信電力を示す情報とに基づいて、無線端末３００におけるデータ信号の送信電力（ＰＵＳＣＨの送信電力）を推定する。具体的には、ＵＥ送信電力推定部１１３は、以下の式（３）によって、無線端末３００の送信電力を推定する。
【数３】
2011259238.tif 000005
【００４７】
式（３）において、ＰPUSCH(i)は無線端末３００の送信電力を示す。ＰCMAXは無線端末UEの最大送信電力を示し、記憶部１０４に記憶されたものである。ＰＨ(i)はサブフレームｉにおける無線端末３００のＰＨＲを示す。このＰＨＲは、無線端末３００から無線基地局１００へ通知されたものである。
【００４８】
スケジューリング部１２３は、ＵＥ送信電力推定部１１３で推定された無線端末３００の送信電力（ＰPUSCH(i)）に基づいて、無線端末３００についての次の送信タイミングにおける上りリンクのスケジューリングを行う。つまり、無線基地局は、無線端末３００の送信電力を考慮して上りの無線リソース（周波数帯域（ＲＢ数）および変調・符号化方式）を割り当てる。スケジューリング部１２３は、当該無線通信システムのスケジューリングポリシーに基づいてスケジューリングを実行する。この場合、スケジューリング部１２３は、無線端末３００の通信品質を保証するようにスケジューリングする。
【００４９】
（２）無線通信システムの動作  
次に、無線通信システムの動作について説明する。図５は、本発明の実施形態に係る無線通信システムの動作を示すフローチャートである。
【００５０】
ステップＳ１において、無線端末３００の送信電力決定部３３１は、無線基地局１００から通知され、ＵＬスケジューリング情報認識部３１２で認識された上りリンクのスケジューリングに関する情報と、ＤＬ伝搬損失算出部３１１で算出された下りリンクの伝搬損失とに基づいてデータ信号を送信するための送信電力（ＰＵＳＣＨの送信電力）を決める。
【００５１】
ステップＳ２において、無線端末３００のＰＨＲ算出部３４１は、送信電力決定部３３１が決定した送信電力に基づいて無線端末３００のＰＨＲを算出する。通信部３０２は、ＰＨＲ算出部３４１で算出されたＰＨＲ情報の信号を、ＰＵＣＣＨ（Physical Uplink Control Channel）によって送信する。
【００５２】
次に、無線端末３００から送信された信号（ＰＨＲ情報を含む信号）は、ＡＦリレーノード２００で中継されて無線基地局１００へ伝送される（ステップＳ３）。ＡＦリレーノード２００は、無線端末３００からの信号を増幅し無線基地局１００へ再送信する。
【００５３】
ステップＳ４において、無線基地局１００は、無線端末３００の最大送信電力とＡＦリレーノード２００を介して受信された、無線端末３００からのＰＨＲ情報とに基づいて、無線端末３００におけるデータ信号の送信電力（ＰＵＳＣＨの送信電力）を推定する。
【００５４】
ステップＳ５において、無線基地局１００は、ステップＳ４で推定した無線端末３００の送信電力に基づいて、無線端末３００における次の上りリンクの送信に要する無線リソースを割り当てる。無線基地局１００は、ステップＳ５において無線端末３００に対する上りリンクの無線リソースを割り当てた場合には、割り当てた無線リソースを示す情報を、ＰＤＣＣＨ（Physical Downlink Control Channel）に含めて無線端末３００へ向けて送信する。
【００５５】
無線基地局１００から送信された信号（上りリンクの無線リソースの割り当て情報が含まれた信号）は、ＡＦリレーノード２００で中継されて無線端末３００へ伝送される（ステップＳ６）。ＡＦリレーノード２００は、無線基地局１００からの信号を増幅し無線端末３００へ再送信する。
【００５６】
無線端末３００は、ＡＦリレーノード２００から再送信された無線基地局１００からの信号を受信し、受信した信号から上りリンクの無線リソースの割り当て情報を認識すると、４サブフレーム後に、ステップＳ１の処理を行う。無線通信システムは、前述したステップＳ１ないしステップＳ６の処理を繰り返す。
【００５７】
（３）作用・効果  
本実施形態における無線通信システムは、無線端末３００が、下りリンクの伝搬損失と、無線基地局１００が決めた上りリンクのスケジューリングに関する情報とに基づいてＰＵＳＣＨの送信電力を算出し、さらにそのＰＵＳＣＨの送信電力から無線端末３００のＰＨＲを算出し、算出したＰＨＲ情報を無線基地局１００へ通知する。無線基地局１００は、無線端末３００の最大送信電力と無線端末３００から通知されたＰＨＲとに基づいて、無線端末３００が実際に送信したＰＵＳＣＨの送信電力を推定する。これにより、無線基地局１００は、上りリンクと下りリンクとの伝搬損失が異なる無線環境下であっても、無線端末３００のＰＵＳＣＨの送信電力を適切に推定することができる。
【００５８】
従って、無線基地局１００は、適切に推定されたＰＵＳＣＨの送信電力に基づいて無線端末３００に関する上りリンクの無線リソースの割り当てを行うので、通信品質の劣化を回避できるスケジューリングを行うことができる。
【００５９】
本実施形態では、ＡＦリレーノード２００において、上りリンクの信号の増幅率が下りリンクの信号の増幅率よりも高い場合について説明した。図６は、本発明の実施形態にかかる無線端末３００における上りリンクのスループット特性を示す図である。図６において、縦軸が無線端末における上りリンクのスループットを示す。図６において、「Avg」は平均ＵＥ（無線端末）スループット、「５%」は5percentile ＵＥのスループット、「Cluster」は屋内ＵＥの平均スループットを示す。本実施形態における無線端末３００の上りリンクのスループットは、図６において「Estimated by PHR」で示される。図６で示された「Estimated PL」は、上述した上りリンクの伝搬損失に基づいてスケジューリングされた場合の無線端末のスループットを示す。
【００６０】
図６には、無線基地局１００が、ＰＵＳＣＨの送信電力を上りリンクの伝搬損失に基づいて推定した場合、および無線端末３００のＰＨＲに基づいて推定した場合の無線端末３００の上りリンクのスループットの測定結果を示されている。このシミュレーション結果によると、無線基地局１００が上りリンクの伝搬損失に基づいてＰＵＳＣＨの送信電力を推定した場合よりも、無線基地局１００が無線端末３００のＰＨＲに基づいてＰＵＳＣＨの送信電力を推定した場合のほうが、スループット特性が改善していることが認識される。なぜなら、無線基地局１００が無線端末３００のＰＨＲに基づいてＰＵＳＣＨの送信電力を推定することにより、ＡＦリレーノード２００の増幅率が異なっていても、無線端末３００が決定したＰＵＳＣＨの送信電力を無線基地局１００が正しく推定することができ、これにより無線基地局１００が適切な変調・符号化方式（ＭＣＳ）を選択できるためであると考えられる。
【００６１】
（４）その他の実施形態  
上記のように、本発明は上述した実施形態の説明によって示されるが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなる。
【００６２】
上述した実施形態では、無線端末３００と無線基地局１００との間にＡＦリレーノード２００が設けられているが、例えば、図７に示すように、無線端末３００と無線基地局１００との間にＡＦリレーノード２００が設けられていない無線環境下においても、同様に本発明を適用可能である。
【００６３】
上述した実施形態では、無線基地局１００は、記憶部１０４に、予め無線端末３００の最大送信電力を示す情報を記憶しておき、無線端末３００からＰＨＲ情報を取得した場合には、記憶部１０４で記憶していた無線端末３００の最大送信電力とＰＨＲとに基づいて、無線端末３００のＰＵＳＣＨの送信電力を推定していたが、次に示す実施形態であってもよい。
【００６４】
具体的には、無線端末３００は、当該無線端末３００の最大送信電力を無線基地局１００へ通知するための通知部（制御部３０１の一部を構成するもの。通知部については図示せず）を更に備える。無線基地局１００の制御部１０３は、無線端末３００の前記通知部によって通知された当該無線端末３００の最大送信電力を示す情報を記憶部１０４に記憶する。無線基地局１００は、通信部１０２で取得されたＰＨＲ情報と先に記憶部１０４に記憶されていた無線端末３００の最大送信電力を示す情報とに基づいて、無線端末３００におけるデータの送信電力（ＰＤＳＣＨの送信電力）を推定する。
【００６５】
この場合、無線端末３００は、例えば無線基地局１００との通信開始時（例えばランダムアクセス開始時）に、無線端末３００の最大送信電力を示す情報を無線基地局１００へ通知する。なお、無線基地局１００は、無線端末３００から通知された当該無線端末３００の最大送信電力を示す情報を、当該無線端末３００との通信が係属している間保持（記憶）し、無線端末３００との通信接続が解除された場合には、記憶していた当該無線端末３００の最大送信電力を示す情報を抹消するようにしてもよい。またこの場合、無線基地局１００は、無線端末３００から通知された当該無線端末３００の最大送信電力を示す情報を、当該無線基地局１００に隣接する無線基地局（ネイバーリストに示された無線基地局、以下、隣接無線基地局という）へ通知するようにしてもよい。この場合、無線基地局１００は、少なくとも無線端末３００のハンドオーバ先の候補となる隣接無線基地局へ、無線端末３００の最大送信電力を示す情報を通知する。これにより、無線端末３００が、現在通信接続している無線基地局１００から、ハンドオーバ先の隣接無線基地局へハンドオーバした場合には、無線端末３００のハンドオーバ先の隣接無線基地局は、上述した無線基地局１００と同様に、無線端末３００の最大送信電力を示す情報を活用した前記スケジューリングを実行することができる。
【００６６】
また、上述した実施形態では、無線基地局１００は、無線端末３００からＰＨＲ情報を取得した場合には、必ず、取得したＰＨＲ情報を用いて、無線端末３００のＰＵＳＣＨの送信電力を推定するようにしていたが、次に示すような実施形態であってもよい。
【００６７】
無線基地局１００は、無線端末３００から定期的に通知されるＰＨＲついて所定期間分のログをとり記憶部１０４に記憶する。無線基地局１００は、無線端末３００から所定のタイミング（所定の周期）でＰＨＲ情報が通知されなくなった場合には、記憶部１０４で記憶されていた過去のＰＨＲ情報に基づいて、当該無線端末の送信電力を推定するようにする。また、無線基地局１００は、無線端末３００から所定のタイミング（所定の周期）でＰＨＲ情報が通知されない場合には、暫定的に、上りリンクの伝搬損失に基づいて無線端末が送信するＰＵＳＣＨの送信電力を推定するようにしてもよい。
【００６８】
また、上述した実施形態では、無線通信システムは、ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄに基づく構成であったが、３ＧＰＰ−Ｒｅｌｅａｓｅ９等の他の通信規格に基づく構成であってもよい。
【００６９】
このように本発明は、ここでは記載していない様々な実施形態等を包含するということを理解すべきである。したがって、本発明はこの開示から妥当な特許請求の範囲の発明特定事項によってのみ限定されるものである。
【符号の説明】
【００７０】
１：無線通信システム、１００：無線基地局、２００：ＡＦリレーノード、３００：無線端末、１０１：アンテナ、１０２：通信部、１０３：制御部、１０４：記憶部、１１３：ＵＥ送信電力推定部、１２３：スケジューリング部、２０１、２０２：アンテナ、２０３：ドナー側無線通信部、２０４：サービス側無線通信部、２０５：制御部、２０６：下りリンク用増幅部、２０７：上りリンク用増幅部、３０１：制御部、３０２：通信部、３０３：アンテナ、３１１：ＤＬ伝搬損失算出部、３２１：上りスケジューリング情報認識部、３３１：送信電力決定部、３４１：ＰＨＲ算出部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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