(57)【要約】  複数の副搬送波帯域のうち、所定数の副搬送波帯域を通して適応的アンテナシステムのためのプリアンブルシーケンスを送信し、プリアンブルシーケンスを送信するのに使用される副搬送波帯域を除外した残りの副搬送波帯域を通してデータシンボルを送信する直交周波数分割多元接続通信システムにおける移動端末機がプリアンブルシーケンスの送信電力を制御する方法は、データシンボルを送信するのに使用される送信電力を決定するステップと、データシンボルの送信電力があらかじめ設定された臨界送信電力より小さい場合には、プリアンブルシーケンスを送信するのに使用される送信電力を臨界送信電力として決定し、データシンボルの送信電力が臨界送信電力を超過する場合には、プリアンブルシーケンスを送信するのに使用される送信電力をデータシンボルの送信電力と同一に決定するステップとを具備する。
2008514156.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
全体周波数帯域を複数の副搬送波帯域に分割し、前記複数の副搬送波帯域のうち、所定数の副搬送波帯域を通して適応的アンテナシステムのためのプリアンブルシーケンスを送信し、前記プリアンブルシーケンスを送信するのに使用される副搬送波帯域を除外した残りの副搬送波帯域を通してデータシンボルを送信する直交周波数分割多元接続通信システムにおける移動端末機が前記プリアンブルシーケンスの送信電力を制御する方法であって、
前記データシンボルを送信するのに使用される送信電力を決定するステップと、
前記プリアンブルシーケンスを送信するのに使用される送信電力を前記データシンボルの送信電力と同一に決定するステップと
を具備することを特徴とする方法。
【請求項２】
前記データシンボルを送信するのに使用される送信電力は、開ループ電力制御モード、閉ループ電力制御モード、及び外部ループ電力制御モードのうちいずれか１つを選択することによって決定されることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記移動端末機が前記開ループ電力制御モード及び前記閉ループ電力制御モードのうちいずれか１つの電力制御モードを使用して、前記データシンボルを送信するのに使用される送信電力を決定する間に前記電力制御モードを変更すべきことを検出すると、基地局に前記電力制御モードの変更を要求するステップをさらに具備することを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記移動端末機の移動性指数とあらかじめ設定された移動性指数とを比較した結果に対応して決定された、現在時点以後の時点に設定される電力制御モードが現在設定されている電力制御モードと相異なる場合に、前記移動端末機が前記電力制御モードを変更すべきことを検出することを特徴とする請求項３記載の方法。
【請求項５】
前記電力制御モードの変更を要求した後に、前記基地局から前記電力制御モード要求に対応する電力制御モード変更命令を検出すると、前記決定された現在時点以後の時点に設定される電力制御モードに前記電力制御モードを変更するステップをさらに具備することを特徴とする請求項４記載の方法。
【請求項６】
前記データシンボルを送信するのに使用される送信電力は、前記データシンボルに適用される変調方式及び符号化率を考慮して、あらかじめ設定されている基準送信電力に従って決定されることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項７】
全体周波数帯域を複数の副搬送波帯域に分割し、前記複数の副搬送波帯域のうち、所定数の副搬送波帯域を通して適応的アンテナシステムのためのプリアンブルシーケンスを送信し、前記プリアンブルシーケンスを送信するのに使用される副搬送波帯域を除外した残りの副搬送波帯域を通してデータシンボルを送信する直交周波数分割多元接続通信システムにおける移動端末機が前記プリアンブルシーケンスの送信電力を制御する装置であって、
前記データシンボルを送信するのに使用される送信電力を決定し、前記プリアンブルシーケンスを送信するのに使用される送信電力を前記データシンボルの送信電力と同一に決定する送信電力制御器と、
前記移動端末機自身の移動性指数を検出する移動性推定器と
を具備することを特徴とする装置。
【請求項８】
前記送信電力制御器は、開ループ電力制御モード、閉ループ電力制御モード、及び外部ループ電力制御モードのうちいずれか１つを選択することによって、前記データシンボルを送信するのに使用される送信電力を決定することを特徴とする請求項７記載の装置。
【請求項９】
前記送信電力制御器は、前記開ループ電力制御モード及び前記閉ループ電力制御モードのうちいずれか１つの電力制御モードを使用して、前記データシンボルを送信するのに使用される送信電力を決定する間に前記電力制御モードを変更すべきことを検出すると、基地局に前記電力制御モードの変更を要求することを特徴とする請求項８記載の装置。
【請求項１０】
前記送信電力制御器は、前記移動端末機の移動性指数とあらかじめ設定された移動性指数とを比較した結果に対応して決定された、現在時点以後の時点に設定される電力制御モードが現在設定されている電力制御モードと相異なる場合に、前記電力制御モードを変更すべきことを検出することを特徴とする請求項９記載の装置。
【請求項１１】
前記送信電力制御器は、前記電力制御モードの変更を要求した後に、前記基地局から前記電力制御モード要求に対応する電力制御モード変更命令を検出すると、前記決定された現在時点以後の時点に設定される電力制御モードに前記電力制御モードを変更することを特徴とする請求項１０記載の装置。
【請求項１２】
前記送信電力制御器は、あらかじめ設定されている基準送信電力に従って、前記データシンボルに適用される変調方式及び符号化率を考慮して、前記データシンボルを送信するのに使用される送信電力を決定することを特徴とする請求項７記載の装置。
【請求項１３】
全体周波数帯域を複数の副搬送波帯域に分割し、前記複数の副搬送波帯域のうち、所定数の副搬送波帯域を通して適応的アンテナシステムのためのプリアンブルシーケンスを送信し、前記プリアンブルシーケンスを送信するのに使用される副搬送波帯域を除外した残りの副搬送波帯域を通してデータシンボルを送信する直交周波数分割多元接続通信システムにおける移動端末機が前記プリアンブルシーケンスの送信電力を制御する方法であって、
前記プリアンブルシーケンスを送信するのに使用される送信電力をあらかじめ設定された臨界送信電力として決定するステップを具備することを特徴とする方法。
【請求項１４】
前記プリアンブルシーケンスを送信するのに使用される送信電力を決定した後に、前記データシンボルを送信するのに使用される送信電力を決定するステップをさらに具備することを特徴とする請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
前記データシンボルを送信するのに使用される送信電力は、開ループ電力制御モード、閉ループ電力制御モード、及び外部ループ電力制御モードのうちいずれか１つの電力制御モードを選択して決定されることを特徴とする請求項１４記載の方法。
【請求項１６】
前記移動端末機が前記開ループ電力制御モード及び前記閉ループ電力制御モードのうちいずれか１つの電力制御モードを使用して、前記データシンボルを送信するのに使用される送信電力を決定する間に前記電力制御モードを変更すべきことを検出すると、基地局に前記電力制御モードの変更を要求するステップをさらに具備することを特徴とする請求項１５記載の方法。
【請求項１７】
前記移動端末機の移動性指数とあらかじめ設定された移動性指数とを比較した結果に対応して決定された、現在時点以後の時点に設定される電力制御モードが現在設定されている電力制御モードと相異なる場合に、前記移動端末機が前記電力制御モードを変更すべきことを検出することを特徴とする請求項１６記載の方法。
【請求項１８】
前記電力制御モードの変更を要求した後に、前記基地局から前記電力制御モード要求に対応する電力制御モード変更命令を検出すると、前記決定された現在時点以後の時点に設定される電力制御モードに前記電力制御モードを変更するステップをさらに具備することを特徴とする請求項１７記載の方法。
【請求項１９】
前記データシンボルを送信するのに使用される送信電力は、前記データシンボルに適用される変調方式及び符号化率を考慮して、あらかじめ設定されている基準送信電力に従って決定されることを特徴とする請求項１４記載の方法。
【請求項２０】
全体周波数帯域を複数の副搬送波帯域に分割し、前記複数の副搬送波帯域のうち、所定数の副搬送波帯域を通して適応的アンテナシステムのためのプリアンブルシーケンスを送信し、前記プリアンブルシーケンスを送信するのに使用される副搬送波帯域を除外した残りの副搬送波帯域を通してデータシンボルを送信する直交周波数分割多元接続通信システムにおける移動端末機が前記プリアンブルシーケンスの送信電力を制御する装置であって、
前記プリアンブルシーケンスを送信するのに使用される送信電力をあらかじめ設定された臨界送信電力として決定する送信電力制御器を具備することを特徴とする装置。
【請求項２１】
前記送信電力制御器は、前記データシンボルを送信するのに使用される送信電力を決定することを特徴とする請求項２０記載の装置。
【請求項２２】
前記装置は、前記移動端末機自身の移動性指数を検出する移動性推定器をさらに具備することを特徴とする請求項２１記載の装置。
【請求項２３】
前記送信電力制御器は、開ループ電力制御モード、閉ループ電力制御モード、及び外部ループ電力制御モードのうちいずれか１つの電力制御モードを選択することによって、前記データシンボルを送信するのに使用される送信電力を決定することを特徴とする請求項２２記載の装置。
【請求項２４】
前記送信電力制御器は、前記開ループ電力制御モード及び閉ループ電力制御モードのうちいずれか１つの電力制御モードを使用して、前記データシンボルを送信するのに使用される送信電力を決定する間に前記電力制御モードを変更すべきことを検出すると、基地局に前記電力制御モードの変更を要求することを特徴とする請求項２３記載の装置。
【請求項２５】
前記送信電力制御器は、前記移動端末機の移動性指数とあらかじめ設定された移動性指数とを比較した結果に対応して決定された、現在時点以後の時点に設定される電力制御モードが現在設定されている電力制御モードと相異なる場合に、前記電力制御モードを変更すべきことを検出することを特徴とする請求項２４記載の装置。
【請求項２６】
前記送信電力制御器は、前記電力制御モードの変更を要求した後に、前記基地局から前記電力制御モード要求に対応する電力制御モード変更命令を検出すると、前記決定された現在時点以後の時点に設定される電力制御モードに前記電力制御モードを変更することを特徴とする請求項２５記載の装置。
【請求項２７】
前記送信電力制御器は、あらかじめ設定されている基準送信電力に従って、前記データシンボルに適用される変調方式及び符号化率を考慮して、前記データシンボルを送信するのに使用される送信電力を決定することを特徴とする請求項２１記載の装置。
【請求項２８】
全体周波数帯域を複数の副搬送波帯域に分割し、前記複数の副搬送波帯域のうち、所定数の副搬送波帯域を通して適応的アンテナシステムのためのプリアンブルシーケンスを送信し、前記プリアンブルシーケンスを送信するのに使用される副搬送波帯域を除外した残りの副搬送波帯域を通してデータシンボルを送信する直交周波数分割多元接続通信システムにおける移動端末機が前記プリアンブルシーケンスの送信電力を制御する方法であって、
前記データシンボルを送信するのに使用される送信電力を決定するステップと、
前記データシンボルの送信電力があらかじめ設定された臨界送信電力より小さい場合には、前記プリアンブルシーケンスを送信するのに使用される送信電力を前記臨界送信電力として決定し、前記データシンボルの送信電力が前記臨界送信電力を超過する場合には、前記プリアンブルシーケンスを送信するのに使用される送信電力を前記データシンボルの送信電力と同一に決定するステップとを具備することを特徴とする方法。
【請求項２９】
前記データシンボルを送信するのに使用される送信電力は、開ループ電力制御モード、閉ループ電力制御モード、及び外部ループ電力制御モードのうちいずれか１つの電力制御モードを選択して決定されることを特徴とする請求項２８記載の方法。
【請求項３０】
前記移動端末機が前記開ループ電力制御モード及び前記閉ループ電力制御モードのうちいずれか１つの電力制御モードを使用して、前記データシンボルを送信するのに使用される送信電力を決定する間に前記電力制御モードを変更すべきことを検出すると、基地局に前記電力制御モードの変更を要求するステップをさらに具備することを特徴とする請求項２９記載の方法。
【請求項３１】
前記移動端末機の移動性指数とあらかじめ設定された移動性指数とを比較した結果に対応して決定された、現在時点以後の時点に設定される電力制御モードが現在設定されている電力制御モードと相異なる場合に、前記移動端末機が前記電力制御モードを変更すべきことを検出することを特徴とする請求項３０記載の方法。
【請求項３２】
前記電力制御モードの変更を要求した後に、前記基地局から前記電力制御モード要求に対応する電力制御モード変更命令を検出すると、前記決定された現在時点以後の時点に設定される電力制御モードに前記電力制御モードを変更するステップをさらに具備することを特徴とする請求項３１記載の方法。
【請求項３３】
前記データシンボルを送信するのに使用される送信電力は、前記データシンボルに適用される変調方式及び符号化率を考慮して、あらかじめ設定されている基準送信電力に従って決定されることを特徴とする請求項２８記載の方法。
【請求項３４】
全体周波数帯域を複数の副搬送波帯域に分割し、前記複数の副搬送波帯域のうち、所定数の副搬送波帯域を通して適応的アンテナシステムのためのプリアンブルシーケンスを送信し、前記プリアンブルシーケンスを送信するのに使用される副搬送波帯域を除外した残りの副搬送波帯域を通してデータシンボルを送信する直交周波数分割多元接続通信システムにおける移動端末機が前記プリアンブルシーケンスの送信電力を制御する装置であって、
前記データシンボルを送信するのに使用される送信電力を決定し、前記データシンボルの送信電力があらかじめ設定された臨界送信電力より小さい場合には、前記プリアンブルシーケンスを送信するのに使用される送信電力を前記臨界送信電力として決定し、前記データシンボルの送信電力が前記臨界送信電力を超過する場合には、前記プリアンブルシーケンスを送信するのに使用される送信電力を前記データシンボルの送信電力と同一に決定する送信電力制御器と、
前記移動端末機自身の移動性指数を検出する移動性推定器と
を具備することを特徴とする装置。
【請求項３５】
前記送信電力制御器は、開ループ電力制御モード、閉ループ電力制御モード、及び外部ループ電力制御モードのうちいずれか１つの電力制御モードを選択することによって、前記データシンボルを送信するのに使用される送信電力を決定することを特徴とする請求項３４記載の装置。
【請求項３６】
前記送信電力制御器は、前記開ループ電力制御モード及び前記閉ループ電力制御モードのうちいずれか１つの電力制御モードを使用して、前記データシンボルを送信するのに使用される送信電力を決定する間に前記電力制御モードを変更すべきことを検出すると、基地局に前記電力制御モードの変更を要求することを特徴とする請求項３５記載の装置。
【請求項３７】
前記送信電力制御器は、前記移動端末機の移動性指数とあらかじめ設定された移動性指数とを比較した結果に対応して決定された、現在時点以後の時点に設定される電力制御モードが現在設定されている電力制御モードと相異なる場合に、前記電力制御モードを変更すべきことを検出することを特徴とする請求項３６記載の装置。
【請求項３８】
前記送信電力制御器は、前記電力制御モードの変更を要求した後に、前記基地局から前記電力制御モード要求に対応する電力制御モード変更命令を検出すると、前記決定された現在時点以後の時点に設定される電力制御モードに前記電力制御モードを変更することを特徴とする請求項３７記載の装置。
【請求項３９】
前記送信電力制御器は、あらかじめ設定されている基準送信電力に従って、前記データシンボルに適用される変調方式及び符号化率を考慮して、前記データシンボルを送信するのに使用される送信電力を決定することを特徴とする請求項３４記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直交周波数分割多元接続(Orthogonal Frequency Division Multiple Access；ＯＦＤＭＡ)方式を使用する通信システム(ＯＦＤＭＡ通信システム)に関し、特に、適応的アンテナシステム(Adaptive Antenna System；以下、‘ＡＡＳ’と称する)のためのプリアンブルシーケンス（以下、‘ＡＡＳプリアンブルシーケンス’と称する）の送信電力を制御する装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
次世代通信システムである第４世代（4th Generation；以下、“４Ｇ”とする）通信システムにおいては、高速の伝送速度で多様なサービス品質（Quality of Service：以下、“ＱｏＳ”とする）を有するサービスをユーザーに提供するための活発な研究が進んでいる。特に、４Ｇ通信システムでは、無線近距離通信ネットワーク（Local Area Network：以下、“ＬＡＮ”とする）システム及び無線都市地域ネットワーク（Metropolitan Area Network：以下、“ＭＡＮ”とする）システムのような広帯域無線接続（Broadband Wireless Access：ＢＷＡ）通信システムに移動性（Mobility）とＱｏＳを保証する形態で高速のサービスを支援するための研究が活発になされている。その代表的な通信システムが、ＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronics Engineers）８０２.１６ｄ通信システム及びＩＥＥＥ８０２.１６ｅ通信システムである。
【０００３】
ＩＥＥＥ８０２.１６ｄ通信システム及びＩＥＥＥ８０２.１６ｅ通信システムは、無線ＭＡＮシステムの物理チャンネル（physical channel）において、広帯域送信ネットワークを支援するために直交周波数分割多元（Orthogonal Frequency Division Multiplexing：以下、“ＯＦＤＭ”とする）方式／直交周波数分割多元接続（Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access：以下、“ＯＦＤＭＡ”とする）方式を適用する。ＩＥＥＥ８０２.１６ｄ通信システムは、現在の加入者端末機（Subscriber Station：以下、“ＳＳ”とする）が固定された状態、すなわち、ＳＳの移動性を全く考慮しない状態及び単一セル構造のみを考慮している。これに対して、ＩＥＥＥ８０２.１６ｅ通信システムは、ＩＥＥＥ８０２.１６ｄ通信システムにＳＳの移動性を考慮するシステムである。
【０００４】
一方、ＩＥＥＥ ８０２．１６ｅ通信システムにおいては、多重アンテナを用いてセルサービス領域を拡張し、全体容量を増加させるための空間分割多元接続(Space Division Multiple Access；以下、ＳＤＭＡと称する)方式を用いる。ＳＤＭＡ方式を用いるためには、各ＳＳのチャンネル品質情報(ＣＱＩ：Channel Quality Information)を正しく読み取れるようにプリアンブルシーケンス（preamble sequence）を設計する必要がある。基地局（Base Station；以下‘ＢＳ'と称する）は、プリアンブルシーケンスの相関関係を用いて、ビーム(beam)間の干渉を低減し、各ＳＳに従って推定されるチャンネル状態を用いて、正確なビームを生成することによって、一つのＳＳの信号が他のＳＳの信号に干渉することを防止して、データを正確に復号可能にする。
【０００５】
図１は、一般的なＳＤＭＡ方式を使用するＩＥＥＥ８０２．１６ｅ通信システムの構成を概略的に示す図である。
図１を参照すると、まず、ＢＳ１０１は、相互に異なるＳＳが、同じ周波数資源及び時間資源を、第１のビーム１０２を通じて伝送される第１の空間チャンネルと、第２のビーム１０３を通じて伝送される第２の空間チャンネルとで同時に使用するように、ＳＳに同じ周波数資源及び時間資源を割り当てる。このような同じ時間資源及び周波数資源を相異なるＳＳに割り当てるために、ＢＳ１０１は、空間的に区分される複数のビームを形成しなければならない。
一方、ダウンリンク(downlink)において、上述したようなビームを形成するためには、正確なアップリンク(uplink)チャンネルの状態情報を必要とする。したがって、一般的なＩＥＥＥ ８０２．１６ｅ通信システムにおいては、ＡＡＳを支援するためにダウンリンク及びアップリンクにＡＡＳプリアンブルシーケンスを追加して送信することによって、正確なダウンリンク及びアップリンクのチャンネル状態情報を把握することができる。
【０００６】
図２は、一般的なＩＥＥＥ８０２．１６ｅ通信システムのフレーム構成を概略的に示す図である。
図２を参照すると、まず、上記フレームは、ダウンリンクフレーム２００とアップリンクフレーム２５０とに区分される。ダウンリンクフレーム２００は、ダウンリンクプリアンブル領域２１１と、フレーム制御ヘッダー（Frame Control Header；以下、‘ＦＣＨ’と称する）領域２１３と、ダウンリンクＭＡＰ（以下、‘ＤＬ-ＭＡＰ’と称する）領域２１５と、アップリンクＭＡＰ（以下、‘ＵＬ-ＭＡＰと称する）領域２１７と、複数のＡＡＳプリアンブル領域２１９、２２１、２２３、及び２２７と、複数のダウンリンクバースト（downlink burst）領域、すなわち、第１のダウンリンクバースト領域２２５と、第２のダウンリンクバースト領域２２９と、第３のダウンリンクバースト領域２３１と、第４のダウンリンクバースト領域２３３とから構成される。
【０００７】
ダウンリンクプリアンブル領域２１１は、送受信インターバル、すなわち、ＢＳとＳＳとの間の同期を獲得するための同期信号、すなわち、ダウンリンクプリアンブルシーケンスが送信される領域である。ＦＣＨ領域２１３は、サブチャンネル（sub-channel）、レンジング（ranging）、及び変調方式（modulation scheme）などに対する基本情報が送信される領域である。ＤＬ-ＭＡＰ領域２１５は、ＤＬ-ＭＡＰメッセージが送信される領域であり、ＵＬ-ＭＡＰ領域２１７は、ＵＬ-ＭＡＰメッセージが送信される領域である。ここで、ＤＬ-ＭＡＰメッセージ及びＵＬ-ＭＡＰメッセージに含まれる情報エレメント（Information Element；以下、‘ＩＥ’と称する）については、本発明と直接的な関係がないため、その詳細な説明は省略する。また、ＡＡＳプリアンブル領域２１９、２２１、２２３、及び２２７は、ＡＡＳを支援するダウンリンクＡＡＳプリアンブルシーケンスを送信する領域であり、ダウンリンクバースト領域２２５、２２９、２３１、及び２３３は、ＳＳをターゲット(target)とするダウンリンクデータを送信する領域である。
【０００８】
また、アップリンクフレーム２５０は、複数のＡＡＳプリアンブル領域２５１、２５３、２５５、及び２５９と、複数のアップリンクバースト領域、すなわち、第１のアップリンクバースト領域２５７と、第２のアップリンクバースト領域２６１と、第３のアップリンクバースト領域２６３と、第４のアップリンクバースト領域２６５とから構成される。ＡＡＳプリアンブル領域２５１、２５３、２５５、及び２５９は、ＡＡＳを支援するためのアップリンクＡＡＳプリアンブルシーケンスが送信される領域であり、アップリンクバースト領域２５７、２６１、２６３、及び２６５は、ＢＳをターゲットとしてＳＳのアップリンクデータが送信される領域である。
【０００９】
一方、ＢＳは、アップリンクＡＡＳプリアンブルシーケンスを通じてアップリンクのチャンネル状態を推定し、その推定されたアップリンクのチャンネル状態に対応するダウンリンクビームを生成する。現在のＩＥＥＥ８０２．１６ｅ通信システムにおいて、ＡＡＳプリアンブルシーケンスは、相異なる空間チャンネルに対して、すなわち、相異なるビームに対して、相互に異なるプリアンブルシーケンスが定義されている。しかしながら、現在のＩＥＥＥ８０２．１６ｅ通信システムにおいては、ＡＡＳプリアンブルシーケンスを送信するのに使用される送信電力を制御する方案が全く提示されておらず、ＡＡＳプリアンブルシーケンスとデータバーストとの間の送信電力関係を解釈することができない。従って、正常なアップリンクデータの復号が不可能となる。このことより、ＩＥＥＥ８０２．１６ｅ通信システムに対して、ＡＡＳプリアンブルシーケンスを送信するのに使用される送信電力制御方案に対する必要性が高まっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記背景に鑑みて、本発明の目的は、ＯＦＤＭＡ通信システムにおいて、ＡＡＳプリアンブルシーケンスの送信電力を制御する装置及び方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、ＯＦＤＭＡ通信システムにおいて、データバーストの送信電力を考慮してＡＡＳプリアンブルシーケンスの送信電力を制御する装置及び方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記のような目的を達成するために、本発明の第１の見地によると、全体周波数帯域を複数の副搬送波帯域に分割し、上記複数の副搬送波帯域のうち、所定数の副搬送波帯域を通して適応的アンテナシステムのためのプリアンブルシーケンスを送信し、上記プリアンブルシーケンスを送信するのに使用される副搬送波帯域を除外した残りの副搬送波帯域を通してデータシンボルを送信する直交周波数分割多元接続通信システムにおける移動端末機が上記プリアンブルシーケンスの送信電力を制御する方法は、上記データシンボルを送信するのに使用される送信電力を決定するステップと、上記プリアンブルシーケンスを送信するのに使用される送信電力を上記データシンボルの送信電力と同一に決定するステップとを具備することを特徴とする。
【００１２】
本発明の第２の見地によると、全体周波数帯域を複数の副搬送波帯域に分割し、上記複数の副搬送波帯域のうち、所定数の副搬送波帯域を通して適応的アンテナシステムのためのプリアンブルシーケンスを送信し、上記プリアンブルシーケンスを送信するのに使用される副搬送波帯域を除外した残りの副搬送波帯域を通してデータシンボルを送信する直交周波数分割多元接続通信システムにおける移動端末機が上記プリアンブルシーケンスの送信電力を制御する方法は、上記プリアンブルシーケンスを送信するのに使用される送信電力をあらかじめ設定された臨界送信電力として決定するステップを具備することを特徴とする。
【００１３】
本発明の第３の見地によると、全体周波数帯域を複数の副搬送波帯域に分割し、上記複数の副搬送波帯域のうち、所定数の副搬送波帯域を通して適応的アンテナシステムのためのプリアンブルシーケンスを送信し、上記プリアンブルシーケンスを送信するのに使用される副搬送波帯域を除外した残りの副搬送波帯域を通してデータシンボルを送信する直交周波数分割多元接続通信システムにおける移動端末機が上記プリアンブルシーケンスの送信電力を制御する方法は、上記データシンボルを送信するのに使用される送信電力を決定するステップと、上記データシンボルの送信電力があらかじめ設定された臨界送信電力より小さい場合には、上記プリアンブルシーケンスを送信するのに使用される送信電力を上記臨界送信電力として決定し、上記データシンボルの送信電力が上記臨界送信電力を超過する場合には、上記プリアンブルシーケンスを送信するのに使用される送信電力を上記データシンボルの送信電力と同一に決定するステップとを具備することを特徴とする。
【００１４】
本発明の第４の見地によると、全体周波数帯域を複数の副搬送波帯域に分割し、上記複数の副搬送波帯域のうち、所定数の副搬送波帯域を通して適応的アンテナシステムのためのプリアンブルシーケンスを送信し、上記プリアンブルシーケンスを送信するのに使用される副搬送波帯域を除外した残りの副搬送波帯域を通してデータシンボルを送信する直交周波数分割多元接続通信システムにおける移動端末機が上記プリアンブルシーケンスの送信電力を制御する装置は、上記データシンボルを送信するのに使用される送信電力を決定し、上記プリアンブルシーケンスを送信するのに使用される送信電力を上記データシンボルの送信電力と同一に決定する送信電力制御器と、上記移動端末機自身の移動性指数を検出する移動性推定器とを具備することを特徴とする。
【００１５】
本発明の第５の見地によると、全体周波数帯域を複数の副搬送波帯域に分割し、上記複数の副搬送波帯域のうち、所定数の副搬送波帯域を通して適応的アンテナシステムのためのプリアンブルシーケンスを送信し、上記プリアンブルシーケンスを送信するのに使用される副搬送波帯域を除外した残りの副搬送波帯域を通してデータシンボルを送信する直交周波数分割多元接続通信システムにおける移動端末機が上記プリアンブルシーケンスの送信電力を制御する装置は、上記プリアンブルシーケンスを送信するのに使用される送信電力をあらかじめ設定された臨界送信電力として決定する送信電力制御器を具備することを特徴とする。
【００１６】
本発明の第６の見地によると、全体周波数帯域を複数の副搬送波帯域に分割し、上記複数の副搬送波帯域のうち、所定数の副搬送波帯域を通して適応的アンテナシステムのためのプリアンブルシーケンスを送信し、上記プリアンブルシーケンスを送信するのに使用される副搬送波帯域を除外した残りの副搬送波帯域を通してデータシンボルを送信する直交周波数分割多元接続通信システムにおける移動端末機が上記プリアンブルシーケンスの送信電力を制御する装置は、上記データシンボルを送信するのに使用される送信電力を決定し、上記データシンボルの送信電力があらかじめ設定された臨界送信電力より小さい場合には、上記プリアンブルシーケンスを送信するのに使用される送信電力を上記臨界送信電力として決定し、上記データシンボルの送信電力が上記臨界送信電力を超過する場合には、上記プリアンブルシーケンスを送信するのに使用される送信電力を上記データシンボルの送信電力と同一に決定する送信電力制御器と、上記移動端末機自身の移動性指数を検出する移動性推定器とを具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の実施形態は、ＯＦＤＭＡ通信システムであるＩＥＥＥ８０２．１６ｅ通信システムにおいて、ＡＡＳプリアンブルシーケンスの送信電力を制御する方案を提供することによって、正確な信号送受信を可能にする。特に、本発明の第１の実施形態によるＡＡＳプリアンブルシーケンス送信電力制御方式は、ＣＩＮＲの比較的高い動作点でＳＤＭＡ方式を使用するＳＳが１つである場合に、チャンネル推定による性能低下を最小化させることができる。
【００１８】
また、本発明の第２の実施形態によるＡＡＳプリアンブルシーケンス送信電力制御方式は、ＡＡＳプリアンブルシーケンスの動作点をＩＥＥＥ８０２．１６ｅ通信システムで使用される中間範囲のＣＩＮＲとして設定し、これによって、あらかじめ設定された性能以上のチャンネル推定性能を保証することができる。さらに、相互に異なる変調方式を使用するＳＳ間でＳＤＭＡ方式を使用する場合に、ＡＡＳプリアンブルシーケンスを受信しているＢＳは、同一の受信電力を有する。従って、Ｎｅａｒ-Ｆａｒ現象によって空間チャンネル推定性能が劣化することを防止できる、という長所を有する。
【００１９】
なおかつ、本発明の第３の実施形態によるＡＡＳプリアンブルシーケンス送信電力制御方式において、ＡＡＳプリアンブルシーケンスの送信電力をデータシンボルと同一に保持させ、あらかじめ設定された臨界送信電力未満で上記データシンボルの送信電力が低く抑えられる場合に、ＡＡＳプリアンブルシーケンスの送信電力を上記臨界送信電力と同一に保持させる。従って、動作点が低いＳＳのチャンネル推定性能を向上させつつも、比較的高いＣＩＮＲでのチャンネル推定性能の低下を防止させることができる、という長所を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
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又は構成に関する具体的な説明は省略する。
【００２１】
本発明は、直交周波数分割多元接続（Orthogonal Frequency Division Multiple Access；以下、‘ＯＦＤＭＡ'と称する）方式を使用する通信システム（以下、‘ＯＦＤＭＡ通信システム'と称する）、例えば、ＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronics Engineers）８０２．１６ｅ通信システムにおける適応的アンテナシステム（Adaptive Antenna System；以下、‘ＡＡＳ'と称する）のためのプリアンブルシーケンス（preamble sequence）（以下、‘ＡＡＳプリアンブルシーケンス'と称する）の送信電力を制御する装置及び方法を提案する。特に、本発明は、ＩＥＥＥ８０２．１６ｅ通信システムにおいて、ＡＡＳプリアンブルシーケンスの送信電力をデータバースト（data burst）、すなわち、データシンボル（data symbol）の送信電力との関係を考慮して制御することによって、送信電力資源の効率性を最大化させるＡＡＳプリアンブルシーケンスの送信電力を制御する装置及び方法を提案する。また、本発明において、説明の便宜上、ＩＥＥＥ８０２．１６ｅ通信システムを一例として説明する。しかしながら、本発明で提案するＡＡＳプリアンブルシーケンスの送信電力を制御する装置及び方法は、ＯＦＤＭＡ方式を使用する別途の通信システムにおいても、使用が可能なのは明らかである。
【００２２】
本発明を説明するに先立って、従来技術の図２で説明した通り、ＩＥＥＥ８０２．１６ｅ通信システムにおける各ダウンリンクバースト（DL（downlink）burst）及び各アップリンクバースト（UL（uplink）burst）は、複数の副搬送波（sub-carrier）から構成される。ダウンリンクバースト及びアップリンクバーストの各々の前方部には、ダウンリンクバースト及びアップリンクバーストの各々と同一の副搬送波内に定義された１つのＯＦＤＭシンボルの長さのＡＡＳプリアンブルシーケンスが挿入されて送信される。ここで、ＩＥＥＥ８０２．１６ｅ通信システムにおいて、ＡＡＳプリアンブルシーケンスは、相異なる空間チャンネルに対して、すなわち、相異なるビームに対して、相異なるシーケンスと定義されている。
【００２３】
以下、図３を参照して、本発明の第１の実施形態乃至第３の実施形態によるＡＡＳプリアンブルシーケンス送信電力制御方式について説明する。
図３は、ＩＥＥＥ８０２．１６ｅ通信システムにおいて、基地局（Base Station；以下、‘ＢＳ'と称する）が２個の移動端末機（Subscriber Station；以下、‘ＳＳ'と称する）、すなわち、ＳＳ１及びＳＳ２へデータを送信する場合の本発明の第１の実施形態乃至第３の実施形態によるＡＡＳプリアンブルシーケンス送信電力制御方式を概略的に示す図である。
まず、本発明の第１の実施形態によるＡＡＳプリアンブルシーケンス送信電力制御方式は、ＡＡＳプリアンブルシーケンス及びデータシンボルの送信電力を同一に設定する方式である。
【００２４】
次いで、本発明の第２の実施形態によるＡＡＳプリアンブルシーケンス送信電力制御方式は、ＡＡＳプリアンブルシーケンスの送信電力を予め設定された送信電力、すなわち、臨界送信電力に常に設定する方式である。すなわち、本発明の第２の実施形態によるＡＡＳプリアンブルシーケンス送信電力制御方式は、データシンボルの送信電力とは関係なく、ＡＡＳプリアンブルシーケンスの送信電力を設定する方式である。ここで、上記臨界送信電力は、予め設定された基準搬送波対干渉雑音比（Carrier to Interference and Noise Ratio；以下、‘ＣＩＮＲ’と称する）、すなわち、受信要求ＣＩＮＲであるＣＩＮＲｒｅｑに対応して決定される。以下、下記表１を参照して、ＯＦＤＭＡ通信システムの基準ＣＩＮＲについて説明する。
【００２５】
【表１】
2008514156.tif 000003
【００２６】
表１において、変調及び符号化方式（Modulation and Coding Scheme；以下、‘ＭＣＳ’と称する）レベルは、ＯＦＤＭＡ通信システムが適応変調及び符号化（Adaptive Modulation and Coding；以下、‘ＡＭＣ’と称する）方式を使用するに従って生成される。上記ＭＣＳレベルの生成は、本発明と直接的な関連がないので、その詳細な説明を省略する。表１に示すように、ＯＦＤＭＡ通信システムにおいて、アップリンク上に定義された基準ＣＩＮＲは、高速のフィードバック（fast feedback）の場合には、０ｄＢの値をとり、符号分割多元接続（Code Division Multiple Access；以下、‘ＣＤＭＡ’と称する）コードの場合には、３ｄＢの値をとり、ＡＡＳプリアンブルシーケンスの場合には、６ｄＢの値をとり、サウンディング送信（sounding transmission）の場合には、９ｄＢの値をとる。また、変調方式がＱＰＳＫ方式であり、符号化率が１／２である場合には、６ｄＢの値をとり、変調方式がＱＰＳＫ方式であり、符号化率が３／４である場合には、９ｄＢの値をとり、変調方式が１６ＱＡＭ方式であり、符号化率が１／２である場合には、１２ｄＢの値をとり、変調方式が１６ＱＡＭ方式であり、符号化率が３／４である場合には、１５ｄＢの値をとる。ここで、上記サウンディング送信は、ＩＥＥＥ８０２．１６ｅ通信システムにおいて、アップリンクフレームを受信していないＳＳがサウンディングシンボルを送信することを示す。
従って、本発明の第２の実施形態によるＡＡＳプリアンブルシーケンス送信電力制御方式を使用する場合に、ＡＡＳプリアンブルシーケンスの臨界送信電力は、６ｄＢのＣＩＮＲに従って決定され、残りのデータシンボルの送信電力は、表１に示すような基準ＣＩＮＲに従って決定される。
【００２７】
最後に、本発明の第３の実施形態によるＡＡＳプリアンブルシーケンス送信電力制御方式によると、ＡＡＳプリアンブルシーケンスの送信電力をあらかじめ設定された送信電力、すなわち、臨界送信電力として設定しておく。すると、データシンボルの送信電力が上記臨界送信電力以下である場合には、ＡＡＳプリアンブルシーケンスの送信電力を上記臨界送信電力として設定する。また、上記データシンボルの送信電力が上記臨界送信電力を超過する場合には、ＡＡＳプリアンブルシーケンスの送信電力を上記データシンボルの送信電力と同一の送信電力として設定する。すなわち、本発明の第３の実施形態によるＡＡＳプリアンブルシーケンス送信電力制御方式は、本発明の第１の実施形態によるＡＡＳプリアンブルシーケンス送信電力制御方式と本発明の第２の実施形態によるＡＡＳプリアンブルシーケンス送信電力制御方式とが組み合わせられた形態の方式である。本発明の第３の実施形態でも、上記臨界送信電力は、表１に示すように、ＩＥＥＥ８０２．１６ｅ通信システムにおいてあらかじめ設定された基準ＣＩＮＲに従って決定される。
【００２８】
以下、本発明の第１の実施形態乃至第３の実施形態によるＡＡＳプリアンブルシーケンス送信電力制御方式を図３を参照して説明する。
まず、本発明の第１の実施形態によるＡＡＳプリアンブルシーケンス送信電力制御方式において、上述したように、ＡＡＳプリアンブルシーケンスの送信電力をデータシンボルの送信電力と同一に設定する。従って、ＳＳ１は、ＢＰＳＫ（Binary Phase Shift Keying）方式によって変調されたＡＡＳプリアンブルシーケンス３１１の送信電力をＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）方式によって変調され、符号化率（coding rate）１／２で符号化されたデータシンボル３１３の送信電力と同一に設定し、ＳＳ２は、ＢＰＳＫ方式によって変調されたＡＡＳプリアンブルシーケンス３１５の送信電力を１６ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）方式によって変調され、符号化率３／４で符号化されたデータシンボル３１７の送信電力と同一に設定する。
【００２９】
次いで、本発明の第２の実施形態によるＡＡＳプリアンブルシーケンス送信電力制御方式において、ＡＡＳプリアンブルシーケンスの送信電力をデータシンボルの送信電力とは無関係に、常に予め設定された送信電力、すなわち臨界送信電力として設定する。従って、ＳＳ１は、ＢＰＳＫ方式によって変調されたＡＡＳプリアンブルシーケンス３３１の送信電力を上記臨界送信電力として設定し、ＳＳ２は、ＢＰＳＫ方式によって変調されたＡＡＳプリアンブルシーケンス３３５の送信電力を上記臨界送信電力、すなわち、ＡＡＳプリアンブルシーケンス３３１の送信電力と同一の送信電力として設定する。
【００３０】
最後に、本発明の第３の実施形態によるＡＡＳプリアンブルシーケンス送信電力制御方式において、データシンボルの送信電力があらかじめ設定された送信電力、すなわち、臨界送信電力以下である場合には、ＡＡＳプリアンブルシーケンスの送信電力を上記臨界送信電力として設定する。また、上記データシンボルの送信電力が上記臨界送信電力を超過する場合には、ＡＡＳプリアンブルシーケンスの送信電力を上記データシンボルの送信電力と同一に設定する。従って、ＳＳ１は、ＢＰＳＫ方式によって変調されたＡＡＳプリアンブルシーケンス３５１の送信電力をあらかじめ設定された送信電力、すなわち、上記臨界送信電力として設定し、ＳＳ２は、ＢＰＳＫ方式によって変調されたＡＡＳプリアンブルシーケンス３５５の送信電力を１６ＱＡＭ方式によって変調され、符号化率３／４で符号化されたデータシンボル３５７の送信電力と同一に設定する。
【００３１】
一方、上記本発明の第１の実施形態乃至第３の実施形態によるＡＡＳプリアンブルシーケンス送信電力制御方式において、開ループ電力制御モードを適用する場合と、閉ループ電力制御モード及び外部ループ電力制御モードを適用する場合に、ＡＡＳプリアンブルシーケンスの送信電力として設定される該当送信電力が異なる。これを下記表２を参照して説明する。
【００３２】
【表２】
2008514156.tif 000004
【００３３】
表２は、開ループ電力制御モード、閉ループ電力制御モード、及び外部ループ電力制御モードが本発明の第１の実施形態及び第２の実施形態によるＡＡＳプリアンブルシーケンス送信電力制御方式に使用される場合のＡＡＳプリアンブルシーケンス及びデータシンボルの送信電力を制御する、すなわち、決定するＢＳ及びＳＳを示す。ここで、上記開ループ電力制御モードは、ＳＳが経路損失（path loss）を推定することによってＳＳ自身の送信電力を制御するモードを示す。上記閉ループ電力制御モードは、ＢＳがＳＳのそれぞれのＣＩＮＲを推定することによって、ＳＳのそれぞれの送信電力を制御するモードを示す。上記外部ループ電力制御モードは、実際に受信されるデータシンボルの受信エラー確率を反映することによって送信電力を微調整するためのモードを示す。上記外部ループ電力制御モードは、上記開ループ電力制御モード又は上記閉ループ電力制御モードとともに使用されることができる。
【００３４】
以下、上記開ループ電力制御モード及び上記閉ループ電力制御モードを使用する場合のＡＡＳプリアンブルシーケンスの送信電力を計算する過程について説明する。
まず、上記開ループ電力制御モードを使用する場合のＡＡＳプリアンブルシーケンスの送信電力を計算する過程について説明する。
上記開ループ電力制御モードを使用する場合には、ＳＳは、アップリンクデータシンボルの送信電力を決定する。上記アップリンクデータシンボルの送信電力を決定するにあたって、ＳＳは、アップリンク伝播経路減衰の推定値とＢＳが通知するＢＳ受信干渉及び雑音の推定値を使用する。これは、下記式（１）で表現される。
【００３５】
【数１】
2008514156.tif 000005
【００３６】
上記式（１）において、Ｐ（ｄＢｍ）は、各副搬送波に従ってアップリンクデータシンボルの送信電力を示し、Ｌは、アップリンク伝播経路減衰に対する推定値を示し、送受信アンテナ利得を含む。ＣＩＮＲｒｅｑは、アップリンクデータシンボルのＭＣＳレベルに要求される受信ＣＩＮＲ、すなわち基準ＣＩＮＲを示し、これは、上記表１で説明されるように、ＳＳとＢＳとの間に予め規定されており、上記表１で別途に説明されていないが、アップリンク認知（ＵＬ ＡＣＫ）信号の基準ＣＩＮＲ及び変調方式はＱＰＳＫ方式であり、符号化率が１／３である場合の基準ＣＩＮＲは、ＵＣＤ（Uplink Channel Descript）メッセージを通じてＢＳからＳＳへ送信される。上記式（１）において、ＮＩは、ＢＳの受信器での各副搬送波に従う干渉及び雑音の推定値を示し、アップリンク雑音及び干渉レベル情報エレメント（Information Element；以下、‘ＩＥ’と称する）（UL Noise and Interference Level IE）を通じてＢＳからＳＳへ伝達される。
【００３７】
さらに、式（１）において、Ｒは、反復符号が使用される場合の反復係数（repetition factor）を示す。Ｒは、上記データシンボルの送信電力が計算される場合のみ考慮され、ＡＡＳプリアンブルシーケンスの送信電力の計算の際は考慮されない。ここで、上記データシンボルがＱＰＳＫ変調方式によって変調され、１／４の符号化率で符号化されなければならない場合に、上記データシンボルは、上記表１に示すように、ＱＰＳＫ変調方式を使用して、１／２の符号化率を反復して生成されることができる。この場合、副搬送波別送信電力は、１／２に減少される。さらに、ＡＡＳプリアンブルシーケンスが２個のシンボル区間以上で割り当てられた後に送信される場合には、上記表１で説明されたような、ＡＡＳプリアンブルシーケンスの動作点、すなわち、ＡＡＳプリアンブルシーケンスの臨界送信電力は、ＡＡＳプリアンブルシーケンスを送信するシンボル区間に反比例して決定される。
【００３８】
上記式（１）において、ＯｆｆｓｅｔｐｅｒＳＳは、各ＳＳに従う電力補償値を示す。ＯｆｆｓｅｔｐｅｒＳＳは、電力制御モード変更（Power control Mode Change；以下、‘ＰＭＣ’と称する）_応答（ＲｅＳＰｏｎｓｅ：ＲＳＰ）媒体接続制御（Medium Access Control；以下、‘ＭＡＣ’と称する）メッセージを通じてＢＳからＳＳへ送信される。ここで、ＯｆｆｓｅｔｐｅｒＳＳは、受信データの受信エラー確率を反映して計算される値である。ＯｆｆｓｅｔｐｅｒＳＳが反映されると、上記開ループ電力制御モードだけでなく、外部ループ電力制御モードまで使用する効果を得ることができる。
また、ＳＳは、下記式（２）で表現されるように、ＯｆｆｓｅｔｐｅｒＳＳを変更することができる。
【００３９】
【数２】
2008514156.tif 000006
【００４０】
上記式（２）において、ＵＰ_ＳＴＥＰは、ＮＡＣＫを受信した場合のオフセット増加分を示し、ＦＥＲ_ｔａｒｇｅｔは、ターゲットフレームエラーレート（Frame Error Rate：ＦＥＲ）を示し、Ｏｆｆｓｅｔ_Ｂｏｕｎｄｌｏｗｅｒは、ＯｆｆｓｅｔｐｅｒＳＳに許容される下限値を示し、Ｏｆｆｓｅｔ_Ｂｏｕｎｄｕｐｐｅｒは、ＯｆｆｓｅｔｐｅｒＳＳに許容される上限値を示す。ＵＰ_ＳＴＥＰ、ＦＥＲ_ｔａｒｇｅｔ、Ｏｆｆｓｅｔ_Ｂｏｕｎｄｌｏｗｅｒ、及びＯｆｆｓｅｔ_Ｂｏｕｎｄｕｐｐｅｒのすべては、ＵＣＤメッセージなどを通じてＢＳからＳＳへ送信される。
二番目に、上記閉ループ電力制御モードを使用する場合のＡＡＳプリアンブルシーケンスの送信電力を計算する過程について説明する。
【００４１】
まず、上記閉ループ電力制御モードにおいて、ＢＳは、ＳＳの送信電力を制御する。上記閉ループ電力制御モードを使用する場合には、ＢＳは、レンジングコード（ranging code）、チャンネル品質情報（Channel Quality Information；ＣＱＩ）、認知（ＡＣＫ）信号、及びアップリンクデータなどのようなアップリンクバーストを受信する度に、ＣＩＮＲを推定する。そして、ＢＳは、上記推定されたＣＩＮＲを上記レンジングコードに対するＣＩＮＲに変更し、上記変更されたＣＩＮＲと上記レンジングコードに対する基準ＣＩＮＲとの差を計算する。このような差は、下記式（３）に示す通りである。
【００４２】
【数３】
2008514156.tif 000007
【００４３】
上記式（３）において、ΔＰは、アップリンクバーストの推定ＣＩＮＲを使用して変更されたレンジングコードのＣＩＮＲと上記レンジングコードに対する基準ＣＩＮＲとの差を示す。ＣＩＮＲＣＤＭＡ_ｒｅｑは、初期レンジング（initial ranging）及び周期的レンジング（periodic ranging）が遂行される際に必要とされる基準ＣＩＮＲ値を示し、ＢＳとＳＳとの間に相互規定されている。ＣＩＮＲＵＬは、受信されたアップリンクバーストのＣＩＮＲとして反復符号が使用される場合にコンバイニングされた信号のＣＩＮＲを示す。ＲａｎｇｉｎｇＤａｔａＲａｔｉｏは、現在送信されるアップリンクバーストが必要とするＣＩＮＲとＣＤＭＡレンジングで必要とするＣＩＮＲとの間の差を示す。ＣＩＮＲＵＬ及びＲａｎｇｉｎｇＤａｔａＲａｔｉｏは、ＵＣＤバーストプロファイル（burst profile）を通じてＢＳからＳＳへ送信される。一方、ＢＳは、ΔＰの推定に使用されるアップリンクバーストのタイプに従って、送信電力制御命令（Transmit Power Control command：ＴＰＣ）を通じてΔＰ及びΔＰｉをＳＳへ送信する。ここで、ΔＰｉは、ｉ番目の電力補償値を示す。
上述したように、ＢＳがＳＳの送信電力を制御するための送信電力制御命令を送信すると、ＳＳは、ＢＳから受信される送信電力制御命令に応じてアップリンクデータシンボルの副搬送波別送信電力を決定する。これは、下記式（４）で表現される。
【００４４】
【数４】
2008514156.tif 000008
【００４５】
上記式（４）において、Ｐ（ｄＢｍ）は、アップリンクデータシンボルの副搬送波別送信電力を示し、ＰＣＤＭＡは、初期レンジング及び周期的レンジングが遂行される際に決定されたＣＤＭＡコードの副搬送波別送信電力を示す。Ｒは、式（１）でのＲと同一の値であり、現在のアップリンクデータシンボルに適用された反復率（repetition ratio）を示す。
【００４６】
【数５】
2008514156.tif 000009
【００４７】
は、最も近い時間にＰＣＤＭＡが決定された後にＳＳで受信されたＴＰＣ命令等の総和を示す。
【００４８】
表２に示すように、本発明の第１の実施形態によるＡＡＳプリアンブルシーケンス送信電力制御方式を使用する場合において、上記開ループ電力制御モードを使用すると、ＳＳが、ＡＡＳプリアンブルシーケンス送信電力及びデータシンボル送信電力を決定する。また、上記閉ループ電力制御モードを使用すると、ＢＳが、ＡＡＳプリアンブルシーケンス送信電力及びデータシンボル送信電力を決定する。
【００４９】
本発明の第２の実施形態によるＡＡＳプリアンブルシーケンス送信電力制御方式を使用する場合において、上記開ループ電力制御モードを使用すると、ＳＳが、ＡＡＳプリアンブルシーケンス送信電力及びデータシンボル送信電力を決定する。上記閉ループ電力制御モードを使用すると、ＢＳが、ＡＡＳプリアンブルシーケンス送信電力及びデータシンボル送信電力を決定する。さらに、上記外部ループ電力制御モードを使用すると、ＳＳは、ＡＡＳプリアンブルシーケンス送信電力を決定して、ＢＳは、上記データシンボル送信電力を決定する。
【００５０】
また、本発明の第３の実施形態によるＡＡＳプリアンブルシーケンス送信電力制御方式を使用する場合において、上述したように、上記データシンボルの送信電力が予め設定された送信電力、すなわち、臨界送信電力以下であると、本発明の第２の実施形態によるＡＡＳプリアンブルシーケンス送信電力制御方式と同一の方式にて、ＡＡＳプリアンブルシーケンス送信電力を制御する。また、上記データシンボルの送信電力が上記臨界送信電力を超過する場合には、本発明の第１の実施形態によるＡＡＳプリアンブルシーケンス送信電力制御方式と同一の方式にて、ＡＡＳプリアンブルシーケンス送信電力を制御する。結果的に、本発明の第３の実施形態によるＡＡＳプリアンブルシーケンス送信電力制御方式を使用する場合に、本発明の第２の実施形態によるＡＡＳプリアンブルシーケンス送信電力制御方式と同一の方式にて同一の動作が遂行される。また、表２に示す本発明の第２の実施形態によるＡＡＳプリアンブルシーケンス送信電力制御方式と同一に動作し、本発明の第１の実施形態によるＡＡＳプリアンブルシーケンス送信電力制御方式と同一に動作する場合には、表２に示すような本発明の第１の実施形態によるＡＡＳプリアンブルシーケンス送信電力制御方式と同一に動作するので、ここでは、その詳細な説明を省略するものとする。
一方、ＡＡＳプリアンブルシーケンスの送信電力制御方式を開ループ送信電力制御モード及び閉ループ送信電力制御モードのうちいずれか１つを選択して使用するかは、上記データシンボルの送信電力制御方式と同一に設定すればよい。これは、下記で具体的に説明するので、その詳細な説明を省略する。
【００５１】
図４は、本発明の第１の実施形態乃至第３の実施形態によるＡＡＳプリアンブルシーケンスの送信電力を制御する過程を示すフローチャートである。
図４を参照すると、まず、ＳＳが本発明の第１の実施形態によるＡＡＳプリアンブルシーケンス送信電力制御方式を使用する場合に、ＳＳは、ステップ４１１で、データシンボルの送信電力と同一にＡＡＳプリアンブルシーケンスの送信電力を設定した後に終了する。ＳＳが本発明の第２の実施形態によるＡＡＳプリアンブルシーケンス送信電力制御方式を使用する場合に、ＳＳは、ステップ４１３で、予め設定された臨界送信電力と同一にＡＡＳプリアンブルシーケンスの送信電力を設定した後に終了する。
【００５２】
最後に、ＳＳが本発明の第３の実施形態によるＡＡＳプリアンブルシーケンス送信電力制御方式を使用する場合に、ＳＳは、ステップ４１５で、上記データシンボルの送信電力が上記臨界送信電力を超過するかどうかを判断する。上記判断の結果、上記データシンボルの送信電力が上記臨界送信電力を超過する場合には、ＳＳは、ステップ４１７へ進む。ステップ４１７で、ＳＳは、上記データシンボルの送信電力と同一にＡＡＳプリアンブルシーケンスの送信電力を設定した後に終了する。また、上記データシンボルの送信電力が上記臨界送信電力以下である場合には、ＳＳは、ステップ４１９へ進む。ステップ４１９で、ＳＳは、上記臨界送信電力と同一にＡＡＳプリアンブルシーケンスの送信電力を設定した後に終了する。
また、ＡＡＳプリアンブルシーケンスの送信電力及びデータシンボルの送信電力は、ＳＳが開ループ送信電力モードを使用するか、閉ループ送信電力モードを使用するか、又は外部ループ送信電力モードを使用するかに従って各々算出される。
【００５３】
図５は、本発明の第１の実施形態乃至第３の実施形態によるＡＡＳプリアンブルシーケンスの送信電力を制御する過程を遂行する間にＳＳが送信電力制御モードの変更を要求する過程を示すフローチャートである。
図５を参照すると、まず、ＳＳは、ステップ５１１で、ＳＳ自身の移動性指数が予め設定された臨界移動性指数未満であるかどうかを判断する。ここで、上記移動性指数は、ＳＳの移動性を示す値であって、ダウンリンクプリアンブルシーケンス又はアップリンクパイロット信号のような基準信号（reference signal）の受信ＣＩＮＲを測定し、上記測定される受信ＣＩＮＲの時間変化を考慮して算出することができる。ＳＳが小さな移動性指数値を有する場合には、ＳＳが比較的移動性が小さくて安定的であることを示すので、性能の高い閉ループ電力制御モードが使用される。しかしながら、ＳＳが大きな移動性指数値を有する場合には、ＳＳが比較的移動性が大きくて不安定的であることを示すので、開ループ電力制御モードが使用される。
【００５４】
ステップ５１１で、判断の結果、ＳＳ自身の移動性指数が上記臨界移動性指数未満である場合に、ステップ５１３へ進む。ステップ５１３で、ＳＳは、ＳＳ自身の移動性指数が臨界移動性指数未満であるので、ＳＳ自身の電力制御モードを閉ループ電力制御モードとして設定し、この後に設定される電力制御モードを示す変数ＰＭＣ’の値を０に設定した後に（ＰＭＣ’＝０）、ステップ５１７へ進む。ここで、上記変数ＰＭＣ’の値を０に設定することは、上記電力制御モードを閉ループ電力制御モードとして設定することを示す。
ステップ５１１で、判断の結果、ＳＳ自身の移動性指数が上記臨界移動性指数以上である場合に、ステップ５１５へ進む。ステップ５１５で、ＳＳは、ＳＳ自身の移動性指数が臨界移動性指数以上であるので、ＳＳ自身の電力制御モードを開ループ電力制御モードとして設定し、この後に設定される電力制御モードを示す変数ＰＭＣ’の値を１に設定した後に（ＰＭＣ’＝１）、ステップ５１７へ進む。ここで、上記変数ＰＭＣ’の値を１に設定することは、上記電力制御モードを開ループ電力制御モードとして設定することを示す。
【００５５】
ステップ５１７で、ＳＳは、現在設定されている電力制御モードを示す変数ＰＭＣの値がこの後に設定される電力制御モードを示す変数ＰＭＣ’の値と相互に異なるか否かを判断する。上記判断の結果、現在設定されている電力制御モードを示す変数ＰＭＣの値がこの後に設定される電力制御モードを示す変数ＰＭＣ’の値と異ならない場合に、ＳＳは、現在の電力制御モードを保持した後に終了する。しかしながら、上記判断の結果、現在設定されている電力制御モードを示す変数ＰＭＣの値がこの後に設定される電力制御モードを示す変数ＰＭＣ’の値と相異なる場合に、ＳＳは、ステップ５１９へ進む。ステップ５１９で、ＳＳは、現在設定されている電力制御モードがこの後に設定される電力制御モードと相互に異なるので、ＢＳへ電力制御モード変更要求を送信した後に終了する。
【００５６】
図６は、本発明の第１の実施形態乃至第３の実施形態によるＡＡＳプリアンブルシーケンスの送信電力を制御する過程を遂行する間に、送信電力制御モードを変更する過程を示すフローチャートである。
図６を参照すると、まず、図５で説明したような方式にて、電力制御モードを変更すべきことを検出すると、ＳＳは、ステップ６１１で、ＢＳに電力制御モード変更を要求する。ＳＳから上記電力制御モード変更要求が受信されると、ステップ６１３で、ＢＳは、上記電力制御モード変更要求に応じてＳＳへ電力制御モード変更を命令する。図６において、ＳＳがＢＳに電力制御モード変更を要求する場合を一例に挙げて説明したが、ＳＳからの電力制御モード変更要求がなくても、ＢＳがＳＳに電力制御モード変更を命令することは、もちろん可能である。
【００５７】
図７は、本発明の実施形態での機能を遂行するＢＳの内部構成を示すブロック図である。
図７を参照すると、ＢＳは、ＭＡＣエンティティー７１１と、時分割二重（Time Division Duplex；以下、‘ＴＤＤ’と称する）送信モデム７１３と、送信アンテナ（Ｔｘ ＡＮＴ）７１５と、受信アンテナ（ＲｘＡＮＴ）７１７と、ＴＤＤ受信モデム７１９と、移動性推定器７２１と、送信電力制御器７２３と、スケジューラー（scheduler）７２５とを含む。
【００５８】
まず、ＭＡＣエンティティー７１１は、上位階層（upper layer）とのインターフェースの役割を果たし、スケジューラー７２５から出力される、スケジューラー７２５のスケジューリングによるスケジューリング情報が含まれているＤＬ-ＭＡＰメッセージ及びＵＬ-ＭＡＰメッセージなどをＴＤＤ送信モデム７１３へ出力する。ＴＤＤ送信モデム７１３は、ＭＡＣエンティティー７１１から出力されたＤＬ-ＭＡＰメッセージ及びＵＬ-ＭＡＰメッセージなどをＯＦＤＭＡ方式にて変調した後に、変調された上記メッセージに対する無線周波数（Radio Frequency；以下、‘ＲＦ’と称する）処理を行って送信アンテナ７１５を介してＳＳへ送信する。
【００５９】
一方、受信アンテナ７１７を介してＳＳから受信された信号は、ＴＤＤ受信モデム７１９へ伝送され、ＴＤＤ受信モデム７１９は、受信アンテナ７１７を介して受信された信号を基底帯域（baseband）信号にダウンコンバートした後に、ＯＦＤＭＡ方式に対応するように上記基底帯域信号を復調して移動性推定器７２１へ出力する。移動性推定器７２１は、ＴＤＤ受信モデム７１９から出力された信号を受信してＳＳの移動性を推定し、その移動性指数を送信電力制御器７２３へ出力する。
【００６０】
送信電力制御器７２３は、移動性推定器７２１から出力された移動性指数を参照して電力制御モード変更命令を生成し、ＭＡＣエンティティー７１１へ出力する。ここで、図５及び図６では、ＳＳが電力制御モード変更要求を行ってＢＳがＳＳの電力制御モード変更要求に対応して電力制御モード変更を命令する場合に、ＳＳの電力制御モードが変更される場合を一例に挙げて説明したが、上述したように、ＢＳがＳＳの移動性指数を参照してその電力制御モードを変更するように命令することはもちろん可能である。ＭＡＣエンティティー７１１は、送信電力制御器７２３から受信された電力制御モード変更命令をＴＤＤ送信モデム７１３へ出力し、これによって、上記電力制御モード変更命令がＳＳへ送信されるようにする。
【００６１】
また、送信電力制御器７２３は、ＳＳの電力制御モードが閉ループ電力制御モードに該当する場合に、ＳＳの送信電力を制御する送信電力制御命令を生成して、上記生成された送信電力制御命令をＭＡＣエンティティー７１１へ出力する。ＭＡＣエンティティー７１１は、送信電力制御器７２３から受信された送信電力制御命令をＴＤＤ送信モデム７１３へ出力し、これによって、上記送信電力制御命令がＳＳへ送信されるようにする。
【００６２】
図８は、本発明の実施形態での機能を遂行するＳＳの内部構成を示すブロック図である。
図８を参照すると、ＳＳは、ＭＡＣエンティティー８１１と、ＴＤＤ送信モデム８１３と、送信アンテナ（Ｔｘ ＡＮＴ）８１５と、受信アンテナ（ＲｘＡＮＴ）８１７と、ＴＤＤ受信モデム８１９と、移動性推定器８２１と、送信電力制御器８２３とを含む。
まず、受信アンテナ８１７を介して受信された、すなわち、ＢＳから送信された信号は、ＴＤＤ受信モデム８１９へ伝送され、ＴＤＤ受信モデム８１９は、受信アンテナ８１７を介して受信された信号をダウンコンバートした後に、ＯＦＤＭＡ方式に対応するように上記基底帯域信号を復調して移動性推定器８２１へ出力する。移動性推定器８２１は、ＴＤＤ受信モデム８１９から出力された信号を受信してＳＳ自身の移動性を推定し、その移動性指数を送信電力制御器８２３へ出力する。
【００６３】
送信電力制御器８２３は、移動性推定器８２１から出力された移動性指数を参照して電力制御モード変更が必要であるかどうかを判断する。すると、送信電力制御器８２３は、上記判断の結果に基づいて電力制御モード変更要求信号を生成した後に、ＭＡＣエンティティー８１１へ出力する。送信電力制御器８２３は、本発明の第１の実施形態乃至第３の実施形態によるＡＡＳプリアンブルシーケンス送信電力制御方式に対応してＡＡＳプリアンブルシーケンスの送信電力を決定し、データシンボルの送信電力を決定する。ここで、送信電力制御器８２３がＡＡＳプリアンブルシーケンスの送信電力を決定する動作は上述したので、その詳細な説明を省略する。ＭＡＣエンティティー８１１は、送信電力制御器８２３から受信された電力制御モード変更要求信号をＴＤＤ送信モデム８１３へ出力し、これによって、上記電力制御モード変更要求信号がＢＳへ送信されるようにする。
【００６４】
なお、本発明の詳細な説明においては、具体的な実施の形態について説明したが、本発明の範囲から逸脱しない範囲内であれば、種々な変形が可能であることは言うまでもない。よって、本発明の範囲は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲とその均等物によって定められるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】ＳＤＭＡ方式を使用するＩＥＥＥ８０２．１６ｅ通信システムの一般的な構成を概略的に示す図である。
【図２】ＩＥＥＥ８０２．１６ｅ通信システムの一般的なフレーム構成を概略的に示す図である。
【図３】本発明の第１乃至第３の実施形態によるＡＡＳプリアンブルシーケンス送信電力制御方式を概略的に示す図である。
【図４】本発明の第１乃至第３の実施形態によるＡＡＳプリアンブルシーケンスの送信電力を制御する過程を示すフローチャートである。
【図５】本発明の第１乃至第３の実施形態によるＡＡＳプリアンブルシーケンスの送信電力を制御する過程を遂行する間にＳＳが送信電力制御モードの変更を要求する過程を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第１乃至第３の実施形態によるＡＡＳプリアンブルシーケンスの送信電力を制御する過程を遂行する間に送信電力制御モードを変更する過程を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施形態での機能を遂行するためのＢＳの内部構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の実施形態での機能を遂行するためのＳＳの内部構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００６６】
７１１，８１１  ＭＡＣエンティティー
７１３，８１３  ＴＤＤ送信モデム
７１５，８１５  送信アンテナ
７１７，８１７  受信アンテナ
７１９，８１９  ＴＤＤ受信モデム
７２１，８２１  移動性推定器
７２３，８２３  送信電力制御器
７２５  スケジューラー
【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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【図８】
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【国際調査報告】
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