(57)【要約】【課題】RACHのアクセスの開始手順を短時間で収束させる。する。【解決手段】移動通信端末における電波環境に変化があった場合に、プリアンブル信号の送信電力初期値を最新の電波環境を反映した適性値に更新する。【選択図】      図６
2008048233.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ALOHA方式とPower Ramping方式とを用いた手順を含むランダムアクセス手段を有する移動通信システムにおける移動通信端末において、
アクセス時に送信するプリアンブル信号の送信初期電力値を所定の基準値に基づいて算出して出力する電力初期値計算部と、
所定のバックオフ待機時間経過後に送信する前記プリアンブル信号の送信初期電力値を、前記バックオフ時間待機時間中に測定した受信電力値に基づいて再計算することを前記電力初期値計算部に指示し、当該指示に基づく前記電力初期値計算部が出力する更新送信初期電力値に基づいて前記バックオフ待機時間経過後に前記プリアンブル信号を送信する制御部と、
を備えたことを特徴とする移動通信端末。
【請求項２】
請求項１記載の移動通信端末は、
前記プリアンブル信号を送信する前のバックオフ待機時間及び当該バックオフ待機時間経過後に送信する前記プリアンブル信号の送信初期電力値を指示されると、前記バックオフ待機時間中における受信電力値に基づく前記プリアンブル信号の前記送信初期電力値の再計算を要求するプリアンブル信号送信部をさらに備え、
前記制御部は、前記プリアンブル信号送信部の要求に基づいて受信電力値を取得し、取得した前記受信電力値を通知して前記電力初期値計算部に前記プリアンブル信号の送信初期電力値の再計算を指示し、当該指示に基づく前記電力初期値計算部が出力する更新送信初期電力値を前記プリアンブル信号送信部に通知し、
前記プリアンブル信号送信部は、前記制御部から通知された前記更新送信初期電力値に基づいて、前記バックオフ待機時間経過後に前記プリアンブル信号を送信することを特徴とする移動通信端末。
【請求項３】
請求項１記載の移動通信端末は、
前記プリアンブル信号の送信初期電力値を指示され、所定のバックオフ待機時間経過後に前記プリアンブル信号の送信を指示されると当該送信指示時点における受信電力値に基づく前記プリアンブル信号の送信初期電力値の再計算を要求するプリアンブル信号送信部を更に備え、
前記制御部は、前記プリアンブル信号送信部の要求に基づいて受信電力値を取得し、取得した前記受信電力値を通知して前記電力初期値計算部に前記プリアンブル信号の送信初期電力値の再計算を指示し、当該再計算指示に基づく前記電力初期値計算部が出力する更新送信初期電力値を前記プリアンブル信号送信部に通知し、
前記プリアンブル信号送信部は、前記制御部から通知された前記更新送信初期電力値に基づいて前記プリアンブル信号を送信することを特徴とする移動通信端末。
【請求項４】
請求項１記載の移動通信端末は、
前記移動通信端末における受信電力の変化を監視し、前記受信電力が所定値変化するごとにその旨を通知する受信電力変化検出部を更に備え、
前記制御部は、所定のバックオフ待機時間中に前記受信電力変化検出部から前記受信電力が変化した旨の通知を受けると当該変化後の受信電力値を取得し、当該取得した変化後の受信電力値に基づいて前記送信初期電力値を再計算することを前記電力初期値計算部に指示し、当該指示に基づく前記電力初期値計算部が出力する更新送信初期電力値に基づいて前記バックオフ待機時間経過後に前記プリアンブル信号を送信することを特徴とする移動通信端末。
【請求項５】
請求項１記載の移動通信端末は、
前記移動通信端末の位置変化を監視し、前記位置変化が所定距離変化するごとにその旨を通知する位置変化検出部を更に備え、
前記制御部は、所定のバックオフ待機時間中に前記位置変化検出部から前記移動通信端末の位置が所定距離変化した旨の通知を受けると、当該通知を受けた時点の受信電力値を取得し、当該取得した受信電力値に基づいて前記送信初期電力値を再計算することを前記電力初期値計算部に指示し、当該指示に基づく前記電力初期値計算部が出力する更新送信初期電力値に基づいて前記バックオフ待機時間経過後に前記プリアンブル信号を送信することを特徴とする移動通信端末。
【請求項６】
前記受信電力値が、CPICH(Common Pilot CHannel)のRSCP (Received Signal Code Power)であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の移動通信端末。
【請求項７】
前記受信電力値が、RSSI（Received Signal Strength Indicator）であることを特徴とする、請求項1乃至5のいずれかに記載の移動通信端末。
【請求項８】
ALOHA方式とPower Ramping方式とを用いた手順を含むランダムアクセス手段を有する移動通信システムの移動通信端末における信号送信方法において、
アクセス時に送信するプリアンブル信号の送信初期電力値を所定の基準値に基づいて算出して出力する電力初期値計算ステップと、
所定のバックオフ待機時間中に前記移動通信端末における受信電力値を測定する受信電力測定ステップと、
前記受信電力測定ステップで測定した受信電力値に基づいて、前記プリアンブル信号の送信初期電力値を再計算して更新送信初期電力値を出力する電力初期値再計算ステップと、
前記電力初期値再計算ステップで出力する前記更新送信初期電力値に基づいて、前記バックオフ待機時間経過後に前記プリアンブル信号を送信する信号送信ステップと、
を有することを特徴とする信号送信方法。
【請求項９】
請求項８記載の前記受信電力測定ステップは、
所定のバックオフ待機時間を指示されると、前記バックオフ時間待機時間中における受信電力値に基づく前記プリアンブル信号の送信初期電力値の再計算を要求する再計算要求ステップと、
前記再計算要求ステップに基づいて、前記バックオフ待機時間中の前記移動通信端末における受信電力値を測定する電力測定ステップ
を含むことを特徴とする信号送信方法。
【請求項１０】
ALOHA方式とPower Ramping方式とを用いた手順を含むランダムアクセス手段を有する移動通信システムの移動通信端末における信号送信方法において、
アクセス時に送信するプリアンブル信号の送信初期電力値を所定の基準値に基づいて算出して出力する電力初期値計算ステップと、
所定のバックオフ待機時間経過後に前記プリアンブル信号の送信を指示されると当該送信指示時点における受信電力値に基づく前記プリアンブル信号の送信初期電力値の再計算を要求する再計算要求ステップと、
前記再計算要求ステップの要求に基づいて、前記移動通信端末における受信電力値を測定する受信電力測定ステップと、
前記受信電力測定ステップで測定した受信電力値に基づいて、前記プリアンブル信号の送信初期電力値を再計算して更新送信初期電力値を出力する電力初期値再計算ステップと、
前記電力初期値再計算ステップで出力する前記更新送信初期電力値に基づいて前記プリアンブル信号を送信する信号送信ステップと
を有することを特徴とする信号送信方法。
【請求項１１】
ALOHA方式とPower Ramping方式とを用いた手順を含むランダムアクセス手段を有する移動通信システムの移動通信端末における信号送信方法において、
アクセス時に送信するプリアンブル信号の送信初期電力値を所定の基準値に基づいて算出して出力する電力初期値計算ステップと、
前記移動通信端末における受信電力の変化を監視し、前記受信電力が所定値変化するごとにその旨を通知する受信電力変化検出ステップと、
所定のバックオフ待機時間中に、前記受信電力変化検出ステップの前記受信電力が変化した旨の通知を受けると、当該通知を受けた時点の前記移動通信端末における受信電力値を測定する受信電力測定ステップと、
前記受信電力測定ステップで測定した受信電力値に基づいて、前記プリアンブル信号の送信初期電力値を再計算して更新送信初期電力値を出力する電力初期値再計算ステップと、
前記電力初期値再計算ステップで出力する前記更新送信初期電力値に基づいて、前記バックオフ待機時間経過後に前記プリアンブル信号を送信する信号送信ステップと、
を有することを特徴とする信号送信方法。
【請求項１２】
ALOHA方式とPower Ramping方式とを用いた手順を含むランダムアクセス手段を有する移動通信システムの移動通信端末における信号送信方法において、
アクセス時に送信するプリアンブル信号の送信初期電力値を所定の基準値に基づいて算出して出力する電力初期値計算ステップと、
前記移動通信端末の位置変化を監視し、前記位置変化が所定距離変化するごとにその旨を通知する位置変化検出ステップと、
所定のバックオフ待機時間中に前記位置変化検出ステップの前記移動通信端末の位置が所定距離変化した旨の通知を受けると、当該通知を受けた時点の前記移動通信端末における受信電力値を測定する受信電力測定ステップと、
前記受信電力測定ステップで測定した受信電力値に基づいて、前記プリアンブル信号の送信初期電力値を再計算して更新送信初期電力値を出力する電力初期値再計算ステップと、
前記電力初期値再計算ステップで出力する前記更新送信初期電力値に基づいて、前記バックオフ待機時間経過後に前記プリアンブル信号を送信する信号送信ステップと、
を有することを特徴とする信号送信方法。
【請求項１３】
前記受信電力値が、CPICH(Common Pilot CHannel)のRSCP (Received Signal Code Power)であることを特徴とする請求項8乃至12のいずれかに記載の信号送信方法。
【請求項１４】
前記受信電力値が、RSSI（Received Signal Strength Indicator）であることを特徴とする、請求項8乃至12のいずれかに記載の信号送信方法。
【請求項１５】
ALOHA方式とPower Ramping方式とを用いた手順を含むランダムアクセス手段を有する移動通信システムの移動通信端末が有するコンピュータに、
アクセス時に送信するプリアンブル信号の送信初期電力値を所定の基準値に基づいて算出して出力する電力初期値計算ステップと、
所定のバックオフ待機時間中に前記移動通信端末における受信電力値を測定する受信電力測定ステップと、
前記受信電力測定ステップで測定した受信電力値に基づいて、前記プリアンブル信号の送信初期電力値を再計算して更新送信初期電力値を出力する電力初期値再計算ステップと、
前記電力初期値再計算ステップで出力する前記更新送信初期電力値に基づいて、前記バックオフ待機時間経過後に前記プリアンブル信号を送信する信号送信ステップと、
を実行させるためのプログラム。
【請求項１６】
請求項１５記載の前記受信電力測定ステップは、
所定のバックオフ待機時間を指示されると、前記バックオフ時間待機時間中における受信電力値に基づく前記プリアンブル信号の送信初期電力値の再計算を要求する再計算要求ステップと、
前記再計算要求ステップに基づいて、前記バックオフ待機時間中の前記移動通信端末における受信電力値を測定する電力測定ステップを含むことを特徴とするプログラム。
【請求項１７】
ALOHA方式とPower Ramping方式とを用いた手順を含むランダムアクセス手段を有する移動通信システムの移動通信端末が有するコンピュータに、
アクセス時に送信するプリアンブル信号の送信初期電力値を所定の基準値に基づいて算出して出力する電力初期値計算ステップと、
所定のバックオフ待機時間経過後に前記プリアンブル信号の送信を指示されると当該送信指示時点における受信電力値に基づく前記プリアンブル信号の送信初期電力値の再計算を要求する再計算要求ステップと、
前記再計算要求ステップの要求に基づいて、前記移動通信端末における受信電力値を測定する受信電力測定ステップと、
前記受信電力測定ステップで測定した受信電力値に基づいて、前記プリアンブル信号の送信初期電力値を再計算して更新送信初期電力値を出力する電力初期値再計算ステップと、
前記電力初期値再計算ステップで出力する前記更新送信初期電力値に基づいて前記プリアンブル信号を送信する信号送信ステップと、
を実行させるためのプログラム。
【請求項１８】
ALOHA方式とPower Ramping方式とを用いた手順を含むランダムアクセス手段を有する移動通信システムの移動通信端末が有するコンピュータに、
アクセス時に送信するプリアンブル信号の送信初期電力値を所定の基準値に基づいて算出して出力する電力初期値計算ステップと、
前記移動通信端末における受信電力の変化を監視し、前記受信電力が所定値変化するごとにその旨を通知する受信電力変化検出ステップと、
所定のバックオフ待機時間中に、前記受信電力変化検出ステップの前記受信電力が変化した旨の通知を受けると、当該通知を受けた時点の前記移動通信端末における受信電力値を測定する受信電力測定ステップと、
前記受信電力測定ステップで測定した受信電力値に基づいて、前記プリアンブル信号の送信初期電力値を再計算して更新送信初期電力値を出力する電力初期値再計算ステップと、
前記電力初期値再計算ステップで出力する前記更新送信初期電力値に基づいて、前記バックオフ待機時間経過後に前記プリアンブル信号を送信する信号送信ステップと、
を実行させるためのプログラム。
【請求項１９】
ALOHA方式とPower Ramping方式とを用いた手順を含むランダムアクセス手段を有する移動通信システムの移動通信端末が有するコンピュータに、
アクセス時に送信するプリアンブル信号の送信初期電力値を所定の基準値に基づいて算出して出力する電力初期値計算ステップと、
前記移動通信端末の位置変化を監視し、前記位置変化が所定距離変化するごとにその旨を通知する位置変化検出ステップと、
所定のバックオフ待機時間中に前記位置変化検出ステップの前記移動通信端末の位置が所定距離変化した旨の通知を受けると、当該通知を受けた時点の前記移動通信端末における受信電力値を測定する受信電力測定ステップと、
前記受信電力測定ステップで測定した受信電力値に基づいて、前記プリアンブル信号の送信初期電力値を再計算して更新送信初期電力値を出力する電力初期値再計算ステップと、
前記電力初期値再計算ステップで出力する前記更新送信初期電力値に基づいて、前記バックオフ待機時間経過後に前記プリアンブル信号を送信する信号送信ステップと、
を実行させるためのプログラム。
【請求項２０】
前記受信電力値が、CPICH(Common Pilot CHannel)のRSCP (Received Signal Code Power)であることを特徴とする請求項8乃至12のいずれかに記載のプログラム。
【請求項２１】
前記受信電力値が、RSSI（Received Signal Strength Indicator）であることを特徴とする、請求項8乃至12のいずれかに記載のプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話機などの無線通信機の送信電力制御に関する。とりわけCDMA（Code Division Multiple Access：符号分割多元接続）通信システムにおける通信装置(端末側)の共通チャンネルのうちランダムアクセスチャネル(RACH：Random Access Channel)の制御シーケンスの送信開始時の初期送信電力の決定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
CDMAやW-CDMA(Wideband- Code Division Multiple Access)のRACHによる通信開始の手順は、非特許文献1から5に示す3GPP（3rd Generation Partnership Project）の文献に詳しく提示されている。
【０００３】
CDMAのRACHによる従来方式の通信開始の手順の概要を以下に説明する。
【０００４】
CDMAのRACHによる通信では、端末は、同じ基地局のエリア内の他の端末と共有のチャンネルを用いて、任意のタイミングでデータを送信する。複数の端末のデータ送信のタイミングが重なって衝突することを防ぐために、ALOHA方式を用いている。
【０００５】
なおCDMAのRACHが採用する方式における端末がデータを送信するタイミングは、完全に任意ではなく、タイムスロットが規定されており、端末からのアクセスはタイムスロット単位のタイミングとなる。そのため、CDMAのRACHが採用するALOHA方式は、任意のタイムスロットで開始される端末のランダムアクセスが、複数の端末間で重なって衝突することを防ぐための方式であり、厳密にはSlotted ALOHA方式と呼ばれる。
【０００６】
Slotted ALOHA方式では、データを送信する端末は、データ送信の前にプリアンブル信号を基地局に送信する。基地局は、プリアンブル信号を受信すると、送信許可を与える端末に肯定応答の信号を送信する。送信したプリアンブル信号に対して基地局からの肯定応答を受信しなかった端末は、バックオフ時間待機して再度プリアンブル信号を送信する。バックオフ時間は、乱数に基づいており、各端末で、その時々に所定の範囲の様々な値(時間)となる。RACHにアクセスする複数の端末が、様々な間隔のバックオフ時間を空けてプリアンブル信号の送信を開始するので、結果として、RACHにアクセスする複数の端末のタイミングは分散する。同時アクセスする複数の端末のアクセスのタイミングが分散されるので、複数の端末の送信タイミングが繰り返し衝突する確率を減らしている。端末は基地局からの肯定応答を受信するまで、バックオフ時間の間隔を空けてプリアンブル信号の送信を繰り返し、アクセス権の取得を試みる。基地局からの肯定応答を受信して、自端末がアクセス権を得たことを確認した端末は、肯定応答を得たプリアンブル信号に対応した送信タイミングでデータを送信する。
【０００７】
また移動無線通信システムでは、基地局との距離や電波の伝播状況は絶えず変化する。電波環境の変化に伴って、端末から基地局への無線信号の適切な送信出力は、その時々で変化する。そのため端末においては、任意時点で開始されるRACH通信開始時の適切な出力が不明である。CDMAのランダムアクセスにおいては、端末がデータ送信を開始する適切な送信出力を取得するために、パワーランピング(Power ramping)方式を用いている。
【０００８】
パワーランピング方式では、初めに、概算した送信出力に対して大きくマージンを取った、十分に低い送信出力のプリアンブル信号を基地局へ送信する。送信したプリアンブル信号に対して基地局から応答が得られない場合には、前回送信したプリアンブル信号よりも出力を少し上げて、再び基地局にプリアンブル信号を送信する。端末は、基地局から応答を得られるまで、送信出力を徐々に上げてプリアンブル信号の送信を繰り返す。端末からのプリアンブル信号の出力が段階的に上げられて必要なレベルに達すると、端末からのプリアンブル信号は、基地局において十分な品質で受信される。端末からのプリアンブル信号を十分な品質で受信すると、基地局は肯定の応答を端末に送信する。基地局からの肯定応答を受信すると、端末は、応答されたプリアンブル信号の送信出力に基づいた送信出力によりデータ送信を開始する。
【０００９】
即ち、CDMAのランダムアクセスにおいては、Slotted ALOHA方式とパワーランピング方式の２つの方式を用いたアクセス手順により、端末が、適切な送信タイミングと適切な送信出力でデータを送信することを可能としている。
【００１０】
なお、Slotted ALOHA方式及びPower ramping方式の上記説明において、端末へアクセス権を付与する際に基地局から肯定応答が送信されると記した。実際のCDMA のランダムアクセスの通信手順においては、基地局は、AICH(Acquisition Indicator Channel)のAIs(Acquisition Indicators)の値により端末へ応答を送信する。AIの値は、1(Positive)と-1(Negative)と０(No Acknowledgment)との3値であり、肯定応答／否定応答（Ack/Nack）の2値の場合より複雑となっている。しかしながら本発明の実施例の説明においては、実際のAICHの3値の応答に従った厳密な説明は必要ないため、以降の説明においては、基地局が端末にアクセス権を付与する場合の応答を“Ack”、付与しない場合の応答を“Nack”として単純化して説明を進める。
【００１１】
図1(a)は、CDMAのランダムアクセスの通信時の端末から信号が送信される様子を模式的に示している。
【００１２】
図1(a)に示された複数のパワーランピングサイクルの中の１つにだけ、説明のための一例として、1010と1020の符号を付している。
【００１３】
1010は、プリアンブル信号が、出力を段階的に上げながら、繰り返されて送信されている様子を示す。図1(a)に示される通り、1010の期間で送信されるプリアンブル信号の送信は、図1(a)の右側のInitial Powerと示されるプリアンブル信号送信電力初期値から、段階的に送信出力を上げて、複数回送信される。また図1(a)に示された複数のプリアンブル信号送信サイクルは、1010及び1020の符号が付されたサイクルを含めて、いずれの場合も必ず、プリアンブル信号送信電力初期値からパワーランピングサイクルを開始している。
【００１４】
図1(a)のパワーランピングサイクルの中の１つを取り出し、拡大して示した図を  図1(b)に示す。図1(b)は、基地局からの応答がNackであるか、あるいは基地局からの応答が無いために、端末が1030から1060まで段階的に出力を増加させてプリアンブル信号が送信される様子を示している。そして1060のプリアンブル信号に対して、基地局からのAck応答が受信されたため、端末は1070でデータを送信している。なお前述したように基地局からのAck応答は、AICH(Acquisition Indicator Channel)により受信される。
【００１５】
図1(b)における1070は、図1(a)における1020に対応しており、1030から1060のプリアンブル信号の送信に続くデータ送信を示している。
【００１６】
また図1(a)には、プリアンブル信号送信サイクルの間隔の一例がTiming Aとして示されている。プリアンブル信号送信サイクルの間隔は、端末が、バックオフ時間待機してプリアンブル信号送信を開始することによって生じる。バックオフ時間は乱数に基づいているため、端末のプリアンブル信号送信サイクルを開始するタイムスロットは不規則となる。結果として、図1(a)に示すように、端末からのプリアンブル信号送信サイクルの間隔は様々に分散し、他の端末とデータ送信のタイミングが繰り返し衝突する確率を低めている。
【００１７】
図1(a)の信号を送信する端末は、1010の最後のプリアンブル信号送信に対して、基地局からの図示されないAck応答を得て、1020でデータを送信している。即ち、図1(a)の信号を送信する端末は、基地局からの図示されないAckの応答信号を受信して、1010のプリアンブル信号のタイミングと、1010の最後のプリアンブル信号送信の出力とに基づいて、基地局がアクセス権を自端末に与えたことを確認する。この結果、図1(a)の信号を送信する端末は、1010のプリアンブル信号のタイミングと、1010の最後のプリアンブル信号送信の出力とに基づいて、1020でデータを送信する。
【００１８】
図2を用いて、端末におけるCDMAのランダムアクセスの通信開始の手順を説明する。
【００１９】
図2は、RACH送信処理に係る端末の処理フローであり、後述する図4その他に示されるプロトコルスタックすべての処理を統合した処理フローである。
【００２０】
CDMAのランダムアクセス手順は、端末においてRACHにより送信すべきデータが発生したときにスタートする(S2010、S2020)。
【００２１】
初めに端末は、プリアンブル信号の初期電力値を算出して設定する(S2030)。プリアンブル信号の初期電力値は、以下の数式より算出される。
Preamble_Initial_Power = Primary CPICH TX power CPICH_RSCP
+ UL interference + Constant Value
ここで、Primary CPICH TX powerとは、端末が保持する最新のP-CPICH(Primary Common Pilot Channel)の送信電力である。UL interferenceとは、端末が保持する最新のアップリンクの干渉電力である。CPICH_RSCP(Common Pilot Channel_Received Signal Code Power)とは、CPICHの希望波受信電力である。さらにConstant Valueとは、端末が保持する所定の定数値である。
【００２２】
図2のS2030における設定とは、算出されたプリアンブル初期電力値の、RACHに係るプロトコルスタック間で受け渡しや、送信回路への設定処理を指す。
【００２３】
次にプリアンブル送信電力初期値以外の、RACHの制御パラメータを設定する(S2040)。ここで設定されるパラメータとは、例えば、後述するプリアンブル送信電力の最大電力や、パワーランピングの最大回数、さらにはRACHで送信するデータなどである。
【００２４】
次にバックオフ時間待機する(S2050)。
ブロードキャストパラメータ(報知情報)が変化した場合には(S2060)、S2030と同様にプリアンブル信号の初期送信電力値を再計算し、設定値を更新する(S2070)。ここでブロードキャストパラメータとは、P-CPICHの送信電力等の、基地局から端末に報知される信号に基づくパラメータである。
【００２５】
報知情報が変化した場合のプリアンブル信号の初期送信電力の更新は、プリアンブル信号送信開始前であれば、いずれのタイミングで行われても良い。即ち、プリアンブル信号の送信電力初期値を初めに設定するS2030から、プリアンブル信号を送信するS2080までの期間の、いずれのタイミングにおいて、S2060とS2070を実行しても良い。図2では、S2060とS2070の実行を、便宜的にS2050の後に図示している。
【００２６】
S2080で端末からプリアンブル信号を送信する。
【００２７】
送信したプリアンブル信号に対する基地局からの応答に基づいて、端末は処理を分岐する(S2090)。
【００２８】
Ack応答を受信した場合は、Ack応答を得たプリアンブル信号の送信出力に基づいてデータ送信のための電力を設定する(S2100)。そしてAck応答を得たプリアンブル信号の送信タイミングに基づいてデータを送信する(S2110)。すべてのデータの送信を完了した場合は、RACH送信を終了し(S2130)、データが残っている場合は再度RACH送信の手順を繰り返す(S2050)。
【００２９】
Ack応答を受信しなかった場合は、プリアンブル信号送信の出力を徐々に上げて(S2140)、Ack応答が得られるまで、プリアンブル信号の送信を繰り返す(S2080)。
【００３０】
Ack応答がない場合のプリアンブル信号送信は、所定のプリアンブル信号の最大送信電力と所定の回数に至るまで行われる(S2150、S2160)。
【００３１】
図3に、従来方式の端末における、RACH送信処理に係るブロック図を示す。なお図3は、後述する図4その他に示されるプロトコルスタック全体の処理に対応するブロック図である。
【００３２】
3010のユーザデータ（送信データ）が入力されると、RACH制御部3110がRACHの送信処理を開始する。RACH制御部3110は、電力初期値計算部3130からプリアンブル信号送信電力初期値を取得し、Power Ramping実行部3160に設定する。
【００３３】
ここで電力初期値計算部3130には、端末が保持する最新の報知情報3030及び、CPICH_RSCP等の端末が保持する最新の、端末における測定情報3020が入力されており、電力初期値計算部3130は、入力された最新の値を用いてプリアンブル信号送信電力初期値を計算する。
【００３４】
また報知情報更新検出部3120が、報知情報3030の変化を常に監視している。報知情報3030が変化すると、報知情報更新検出部3120は、その旨をRACH制御部3110に通知する。通知を受けたRACH制御部3110は、最新の情報が反映されたプリアンブル信号送信電力初期値を、電力初期値計算部3130から再度取り出して、Power Ramping実行部3160の設定を更新する。
【００３５】
次にRACH制御部3110は、その他のパラメータをRACH制御情報格納3140より読み出し、一部のパラメータをRACH制御部3110において直接用いて、残りのパラメータをPower Ramping実行部3160に設定する。RACH制御部3110にて直接用いるパラメータとは、例えばPreamble Power Rampingの最大回数などである。またPower Ramping実行部3160に設定される一部のパラメータとは、プリアンブル信号送信電力の最大電力などである。
【００３６】
RACH制御部3110は、バックオフ時間待機して、Power Ramping実行部3160にL1 Procedure起動（プリアンブル信号によるパワーランピング工程の開始）を指示する。指示を受けたPower Ramping実行部3160は、パワーランピング工程を開始する。
【００３７】
Power Ramping実行部3160は、基地局からAck応答を受信したときか、基地局からAck応答を受信できずにプリアンブル信号の送信電力が最大値に達してしまったときに、その旨をRACH制御部3110に通知する。
【００３８】
Power Ramping実行部3160が基地局からのAck応答を受信した場合には、RACH制御部3110は、ユーザデータ送信部3150に送信データとともに送信指示を出す。ユーザデータ送信部3150は、Power Ramping実行部3160から、送信タイミングと、送信出力とに関する情報を受け取る。ユーザデータ送信部3150は、RACH制御部3110からの指示に従って、Power Ramping実行部3160から受け取った情報に基づいた送信タイミングと送信出力でデータを送信する。
【００３９】
RACH制御部3110は、Power Ramping実行部3160によるプリアンブル信号の送信出力が最大値に至ってしまった場合には、プリアンブル信号送信のパワーランピングサイクルの最大回数に達しているか否かを確認する。RACH制御部3110は、パワーランピングサイクルが最大回数に達していた場合には、RACH送信失敗を上位レイヤに通知すると共に、RACH通信を終了する。RACH制御部3110は、プリアンブル信号送信のパワーランピングサイクルの最大回数に達していない場合には、初回と同様にバックオフ時間待機して、次のパワーランピング工程に入る。
【００４０】
図4は、端末におけるRACH送信処理の、RACHに係るプロトコルスタック間のシーケンスフローを示している。図4に示されるプロトコルスタックは、Layer3及びLayer3以上のRRC(Radio Resource Control)及びRLC(Radio Link Control)、さらにLayer2とLayer1のMAC(Medium Access Control)及びPHY(Physical layer)である。
【００４１】
図4の最初の処理であるRACH_SET_REQメッセージは、図2のS2030に対応する。RACH_SET_REQメッセージにより、RRCレイヤはPHYレイヤのプリアンブル信号の送信電力初期値を設定する。
【００４２】
次のMAC_CONFIG_REQメッセージは、プリアンブル信号送信電力初期値以外の、RACHの制御パラメータをRRCレイヤからMACレイヤに通知している。さらにMAC_DATA_REQメッセージは、RRCレイヤからMACレイヤに送信すべきデータと、データ送信を指示する。MAC_CONFIG_REQとMAC_DATA_REQのメッセージは、図2のS2040の処理に対応する。
【００４３】
次にMACレイヤが、バックオフ時間待機し、待機後にPHYにプリアンブル信号送信開始を指示し（L1 Procedure起動）、指示を受けたPHYレイヤがプリアンブル信号の送信を開始する。バックオフ時間の待機や、プリアンブルパワーランピング失敗時の、リトライの最大回数のなどの管理をMACレイヤで行い、パワーランピングを含めたプリアンブル信号の送信処理をPHYレイヤが行う。
【００４４】
なお図４を含む上記説明、及び以降の図と説明におけるRACH_SET_REQ、MAC_CONFIG_REQ、MAC_DATA_REQ、L1 Procedure起動等の各レイヤ間のメッセージは、非特許文献に示す3GPPの各文献におけるCPHY_TrCH-Copnfig-REQ、CMAC-Config-REQ、TX_CONT_REQ、MAC_DATA_REQ(MAC-Data-REQ)、PHY_Access-REQ(PHY-Access-REQ)や、CPHY-RL-Setup/Modify-REQ、CPHY-TrCH-Config-REQ等のプリミティブに対応する。
【００４５】
基地局からACK応答を受信すると(AICH “ack”)、PHYレイヤは、その旨をMACレイヤに通知する。PHYレイヤから通知を受けたMACレイヤは、PHYレイヤに送信すべきデータと送信指示を通知する。データ送信を終了すると、データ送信完了をそれぞれの上位レイヤに通知し、RACHによるデータ送信を終える。
【００４６】
上記のCDMAのランダムアクセスによる通信開始の手順は、マージンを取った低い値から徐々に出力を上げて、最終的にデータ送信において適用される適切な送信電力を段階的に探るため、収束するまでに多くのプリアンブル送信の回数を要して時間がかかる場合がある。
【００４７】
ランダムアクセスによる通信開始手順に長時間を要すると、端末におけるデータ送信が遅延する。データの送信遅延は、遅延自体が上位の通信アプリケーションの動作に影響するだけでなく、RACHによる端末からのデータ送信のスループット、送信データ量を減少させてしまう。さらにRACHの通信のたびに長時間に渡る通信開始の手順を繰り返し実行すれば、それに伴って端末における送信処理も発生し、不要な電力やその他端末の装置資源を消費することとなる。
【００４８】
加えてRACHは、他の端末と共有のチャンネルであるため、一つの端末が長時間に渡って通信開始手順を実行すれば、その間、他の端末のRACHの通信機会を奪うことになる。即ち複数の端末で共有するチャンネル資源が無駄に消費される。また他端末と電波干渉が発生してしまう。そのため１基地局あたりのユーザ収容数が減少してしまう。
【００４９】
不適切なプリアンブル信号送信電力初期値が用いられると、この問題はさらに顕著となる。即ち、プリアンブル送信電力初期値が過大であると、端末から共有チャンネルに過大な出力の信号が送信され、電波干渉が生じる。一方、プリアンブル送信電力初期値が過小であると、パワーランピングの収束時間に長時間を要することとなる。
【００５０】
前述したように、プリアンブル送信電力初期値は、報知情報に基づく情報が変化した場合以外には再計算されない。即ち、基地局からの報知情報が変化しない限りは、プリアンブル信号送信電力初期値は更新されない。そのため基地局が報知情報を配信し、配信された報知情報を受信した端末において報知情報に変化がないと判断すると、端末における電波環境が変化しても、プリアンブル信号送信電力初期値は更新されない。プリアンブル信号送信電力初期値が適切に更新されなければ、端末の電波環境が変化すると適正値から乖離してしまう。適正値から外れたプリアンブル送信電力初期値を用いたランダムアクセスによる通信開始の手順は、前述のような問題を発生することとなる。
【００５１】
例えば図1(a)の最初の１回目の送信ではプリアンブル信号の送信は1回であり、2回目の送信ではプリアンブル信号の送信は2回である。即ち、図1(a)の最初の2回の送信においては、プリアンブル信号送信の回数が少なく、プリアンブル信号送信の電力初期値は、端末の電波環境に対応した適切な値であったことを示している。しかしながら3回目以降に関しては、プリアンブル信号の送信回数は多くなり、データ送信までに長時間を要している。
【００５２】
このような課題に対して、特許文献1では、プリアンブルパワーランピングにおける初期送信電力の補正値や、送信電力の増幅値を複数中から選択することで、プリアンブルパワーランピングにおける電力制御の改善を提案している。
【００５３】
特許文献２では、プリアンブルパワーランピングの処理に替えて、下り回線の伝播環境が変化した場合にのみ、プリアンブル信号を基地局に送信するランダムアクセス手順を提案している。
【００５４】
【非特許文献１】３ＧＰＰ  ＴＳ  ２５．３０２
【非特許文献２】３ＧＰＰ  ＴＳ  ２５．３０３
【非特許文献３】３ＧＰＰ  ＴＳ  ２５．３３１
【非特許文献４】３ＧＰＰ  ＴＳ  ２５．２１４
【非特許文献５】３ＧＰＰ  ＴＳ  ２５．３２１
【特許文献１】特開２００２−２６１６８９号公報
【特許文献２】特開２００５−２６０８５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００５５】
特許文献2に開示された技術は、ランダムアクセス手順における電力制御が改善されるものの、プリアンブルパワーランピングの処理と置き換えて適用される技術である。そのため基地局と端末の双方の改造や交換が必要となり、容易に適用することはできない。
【００５６】
特許文献1に開示された技術は、端末におけるプリアンブルパワーランピングの工程における電力制御を、端末においてより高度に行うものであり、従来のプリアンブルパワーランピングと比較して複雑な電力制御が必要となる。
【００５７】
本発明は上記問題を鑑みて提案されるものである。
【００５８】
本発明の目的は、ランダムアクセスによる通信開始の手順におけるプリアンブル送信電力初期値を、より適切なタイミングで更新し、更新したプリアンブル送信電力初期値を用いてパワーランピングの工程を開始することで、パワーランピング収束時間の短縮を図る技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００５９】
このため本発明による移動通信端末は、ALOHA方式とPower Ramping方式とを用いた手順を含むランダムアクセス手段を有する移動通信システムにおける移動通信端末において、アクセス時に送信するプリアンブル信号の送信初期電力値を所定の基準値に基づいて算出して出力する電力初期値計算部と、所定のバックオフ待機時間経過後に送信する前記プリアンブル信号の送信初期電力値を、前記バックオフ時間待機時間中に測定した受信電力値に基づいて再計算することを前記電力初期値計算部に指示し、当該指示に基づく前記電力初期値計算部が出力する更新送信初期電力値に基づいて前記バックオフ待機時間経過後に前記プリアンブル信号を送信する制御部と、を備えたことを特徴とする。
【００６０】
ここで前記移動通信端末は、前記プリアンブル信号を送信する前のバックオフ待機時間及び当該バックオフ待機時間経過後に送信する前記プリアンブル信号の送信初期電力値を指示されると、前記バックオフ待機時間中における受信電力値に基づく前記プリアンブル信号の前記送信初期電力値の再計算を要求するプリアンブル信号送信部をさらに備え、前記制御部は、前記プリアンブル信号送信部の要求に基づいて受信電力値を取得し、取得した前記受信電力値を通知して前記電力初期値計算部に前記プリアンブル信号の送信初期電力値の再計算を指示し、当該指示に基づく前記電力初期値計算部が出力する更新送信初期電力値を前記プリアンブル信号送信部に通知し、前記プリアンブル信号送信部は、前記制御部から通知された前記更新送信初期電力値に基づいて、前記バックオフ待機時間経過後に前記プリアンブル信号を送信しても良い。
【００６１】
あるいは前記移動通信端末は、前記プリアンブル信号の送信初期電力値を指示され、所定のバックオフ待機時間経過後に前記プリアンブル信号の送信を指示されると当該送信指示時点における受信電力値に基づく前記プリアンブル信号の送信初期電力値の再計算を要求するプリアンブル信号送信部を更に備え、前記制御部は、前記プリアンブル信号送信部の要求に基づいて受信電力値を取得し、取得した前記受信電力値を通知して前記電力初期値計算部に前記プリアンブル信号の送信初期電力値の再計算を指示し、当該再計算指示に基づく前記電力初期値計算部が出力する更新送信初期電力値を前記プリアンブル信号送信部に通知し、前記プリアンブル信号送信部は、前記制御部から通知された前記更新送信初期電力値に基づいて前記プリアンブル信号を送信しても良い。
【００６２】
あるいは前記移動通信端末は、前記移動通信端末における受信電力の変化を監視し、前記受信電力が所定値変化するごとにその旨を通知する受信電力変化検出部を更に備え、前記制御部は、所定のバックオフ待機時間中に前記受信電力変化検出部から前記受信電力が変化した旨の通知を受けると当該変化後の受信電力値を取得し、当該取得した変化後の受信電力値に基づいて前記送信初期電力値を再計算することを前記電力初期値計算部に指示し、当該指示に基づく前記電力初期地計算部が出力する更新送信初期電力値に基づいて前記バックオフ待機時間経過後に前記プリアンブル信号を送信しても良い。
【００６３】
あるいは前記移動通信端末は、前記移動通信端末の位置変化を監視し、前記位置変化が所定距離変化するごとにその旨を通知する位置変化検出部を更に備え、前記制御部は、所定のバックオフ待機時間中に前記位置変化検出部から前記移動通信端末の位置が所定距離変化した旨の通知を受けると、当該通知を受けた時点の受信電力値を取得し、当該取得した受信電力値に基づいて前記送信初期電力値を再計算することを前記電力初期値計算部に指示し、当該指示に基づく前記電力初期値計算部が出力する更新送信初期電力値に基づいて前記バックオフ待機時間経過後に前記プリアンブル信号を送信しても良い。
【００６４】
ここで前記受信電力値は、CPICH(Common Pilot CHannel)のRSCP (Received Signal Code Power)であっても良い。
【００６５】
あるいは前記受信電力値は、RSSI（Received Signal Strength Indicator）であっても良い。
【００６６】
本発明による信号送信方法は、ALOHA方式とPower Ramping方式とを用いた手順を含むランダムアクセス手段を有する移動通信システムの移動通信端末における信号送信方法において、アクセス時に送信するプリアンブル信号の送信初期電力値を所定の基準値に基づいて算出して出力する電力初期値計算ステップと、所定のバックオフ待機時間中に前記移動通信端末における受信電力値を測定する受信電力測定ステップと、前記受信電力測定ステップで測定した受信電力値に基づいて、前記プリアンブル信号の送信初期電力値を再計算して更新送信初期電力値を出力する電力初期値再計算ステップと、前記電力初期値再計算ステップで出力する前記更新送信初期電力値に基づいて、前記バックオフ待機時間経過後に前記プリアンブル信号を送信する信号送信ステップと、
を有することを特徴とする。
【００６７】
ここで前記受信電力測定ステップは、所定のバックオフ待機時間を指示されると、前記バックオフ時間待機時間中における受信電力値に基づく前記プリアンブル信号の送信初期電力値の再計算を要求する再計算要求ステップと、前記再計算要求ステップに基づいて、前記バックオフ待機時間中の前記移動通信端末における受信電力値を測定する電力測定ステップを含んでも良い。
【００６８】
本発明による別の信号送信方法は、ALOHA方式とPower Ramping方式とを用いた手順を含むランダムアクセス手段を有する移動通信システムの移動通信端末における信号送信方法において、  アクセス時に送信するプリアンブル信号の送信初期電力値を所定の基準値に基づいて算出して出力する電力初期値計算ステップと、所定のバックオフ待機時間経過後に前記プリアンブル信号の送信を指示されると当該送信指示時点における受信電力値に基づく前記プリアンブル信号の送信初期電力値の再計算を要求する再計算要求ステップと、前記再計算要求ステップの要求に基づいて、前記移動通信端末における受信電力値を測定する受信電力測定ステップと、前記受信電力測定ステップで測定した受信電力値に基づいて、前記プリアンブル信号の送信初期電力値を再計算して更新送信初期電力値を出力する電力初期値再計算ステップと、前記電力初期値再計算ステップで出力する前記更新送信初期電力値に基づいて前記プリアンブル信号を送信する信号送信ステップと、を有することを特徴とする。
【００６９】
本発明による別の信号送信方法は、ALOHA方式とPower Ramping方式とを用いた手順を含むランダムアクセス手段を有する移動通信システムの移動通信端末における信号送信方法において、  アクセス時に送信するプリアンブル信号の送信初期電力値を所定の基準値に基づいて算出して出力する電力初期値計算ステップと、前記移動通信端末における受信電力の変化を監視し、前記受信電力が所定値変化するごとにその旨を通知する受信電力変化検出ステップと、所定のバックオフ待機時間中に、前記受信電力変化検出ステップの前記受信電力が変化した旨の通知を受けると、当該通知を受けた時点の前記移動通信端末における受信電力値を測定する受信電力測定ステップと、前記受信電力測定ステップで測定した受信電力値に基づいて、前記プリアンブル信号の送信初期電力値を再計算して更新送信初期電力値を出力する電力初期値再計算ステップと、前記電力初期値再計算ステップで出力する前記更新送信初期電力値に基づいて、前記バックオフ待機時間経過後に前記プリアンブル信号を送信する信号送信ステップと、を有することを特徴とする。
【００７０】
本発明による別の信号送信方法は、ALOHA方式とPower Ramping方式とを用いた手順を含むランダムアクセス手段を有する移動通信システムの移動通信端末における信号送信方法において、  アクセス時に送信するプリアンブル信号の送信初期電力値を所定の基準値に基づいて算出して出力する電力初期値計算ステップと、前記移動通信端末の位置変化を監視し、前記位置変化が所定距離変化するごとにその旨を通知する位置変化検出ステップと、所定のバックオフ待機時間中に前記位置変化検出ステップの前記移動通信端末の位置が所定距離変化した旨の通知を受けると、当該通知を受けた時点の前記移動通信端末における受信電力値を測定する受信電力測定ステップと、前記受信電力測定ステップで測定した受信電力値に基づいて、前記プリアンブル信号の送信初期電力値を再計算して更新送信初期電力値を出力する電力初期値再計算ステップと、前記電力初期値再計算ステップで出力する前記更新送信初期電力値に基づいて、前記バックオフ待機時間経過後に前記プリアンブル信号を送信する信号送信ステップと、を有することを特徴とする。
【００７１】
ここで前記受信電力値が、CPICH(Common Pilot CHannel)のRSCP (Received Signal Code Power)であっても良い。
【００７２】
ここで前記受信電力値が、前記受信電力値が、RSSI（Received Signal Strength Indicator）であっても良い。
【００７３】
本発明によるプログラムは、ALOHA方式とPower Ramping方式とを用いた手順を含むランダムアクセス手段を有する移動通信システムの移動通信端末が有するコンピュータに、アクセス時に送信するプリアンブル信号の送信初期電力値を所定の基準値に基づいて算出して出力する電力初期値計算ステップと、所定のバックオフ待機時間中に前記移動通信端末における受信電力値を測定する受信電力測定ステップと、前記受信電力測定ステップで測定した受信電力値に基づいて、前記プリアンブル信号の送信初期電力値を再計算して更新送信初期電力値を出力する電力初期値再計算ステップと、前記電力初期値再計算ステップで出力する前記更新送信初期電力値に基づいて、前記バックオフ待機時間経過後に前記プリアンブル信号を送信する信号送信ステップと、を実行させる。
【００７４】
ここで前記受信電力測定ステップは、所定のバックオフ待機時間を指示されると、前記バックオフ時間待機時間中における受信電力値に基づく前記プリアンブル信号の送信初期電力値の再計算を要求する再計算要求ステップと、前記再計算要求ステップに基づいて、前記バックオフ待機時間中の前記移動通信端末における受信電力値を測定する電力測定ステップを含んでも良い。
【００７５】
本発明による別のプログラムは、ALOHA方式とPower Ramping方式とを用いた手順を含むランダムアクセス手段を有する移動通信システムの移動通信端末が有するコンピュータに、アクセス時に送信するプリアンブル信号の送信初期電力値を所定の基準値に基づいて算出して出力する電力初期値計算ステップと、所定のバックオフ待機時間経過後に前記プリアンブル信号の送信を指示されると当該送信指示時点における受信電力値に基づく前記プリアンブル信号の送信初期電力値の再計算を要求する再計算要求ステップと、前記再計算要求ステップの要求に基づいて、前記移動通信端末における受信電力値を測定する受信電力測定ステップと、前記受信電力測定ステップで測定した受信電力値に基づいて、前記プリアンブル信号の送信初期電力値を再計算して更新送信初期電力値を出力する電力初期値再計算ステップと、前記電力初期値再計算ステップで出力する前記更新送信初期電力値に基づいて前記プリアンブル信号を送信する信号送信ステップと、を実行させる。
【００７６】
本発明による別のプログラムは、ALOHA方式とPower Ramping方式とを用いた手順を含むランダムアクセス手段を有する移動通信システムの移動通信端末が有するコンピュータに、アクセス時に送信するプリアンブル信号の送信初期電力値を所定の基準値に基づいて算出して出力する電力初期値計算ステップと、前記移動通信端末における受信電力の変化を監視し、前記受信電力が所定値変化するごとにその旨を通知する受信電力変化検出ステップと、所定のバックオフ待機時間中に、前記受信電力変化検出ステップの前記受信電力が変化した旨の通知を受けると、当該通知を受けた時点の前記移動通信端末における受信電力値を測定する受信電力測定ステップと、前記受信電力測定ステップで測定した受信電力値に基づいて、前記プリアンブル信号の送信初期電力値を再計算して更新送信初期電力値を出力する電力初期値再計算ステップと、前記電力初期値再計算ステップで出力する前記更新送信初期電力値に基づいて、前記バックオフ待機時間経過後に前記プリアンブル信号を送信する信号送信ステップと、を実行させる。
【００７７】
本発明による別のプログラムは、ALOHA方式とPower Ramping方式とを用いた手順を含むランダムアクセス手段を有する移動通信システムの移動通信端末が有するコンピュータに、アクセス時に送信するプリアンブル信号の送信初期電力値を所定の基準値に基づいて算出して出力する電力初期値計算ステップと、前記移動通信端末の位置変化を監視し、前記位置変化が所定距離変化するごとにその旨を通知する位置変化検出ステップと、所定のバックオフ待機時間中に前記位置変化検出ステップの前記移動通信端末の位置が所定距離変化した旨の通知を受けると、当該通知を受けた時点の前記移動通信端末における受信電力値を測定する受信電力測定ステップと、前記受信電力測定ステップで測定した受信電力値に基づいて、前記プリアンブル信号の送信初期電力値を再計算して更新送信初期電力値を出力する電力初期値再計算ステップと、前記電力初期値再計算ステップで出力する前記更新送信初期電力値に基づいて、前記バックオフ待機時間経過後に前記プリアンブル信号を送信する信号送信ステップと、を実行させる。
ここで前記受信電力値が、CPICH(Common Pilot CHannel)のRSCP (Received Signal Code Power)であっても良い。
ここで前記受信電力値は、RSSI（Received Signal Strength Indicator）であっても良い。
【発明の効果】
【００７８】
以上、説明したように、本発明に係る信号送信方法は、移動通信端末における受信電力の測定値に変化があった場合に、最新の前記測定値と、最新の報知情報とを用いてプリアンブル信号送信電力初期値を算出して更新する。これによりパワーランピング収束時間が短縮されるという効果がある。その理由は、変化した受信電力の測定値が反映されたプリアンブル信号送信電力初期値を用いてパワーランピングの工程を開始するためである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００７９】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。ここでは、従来例に対して異なる箇所を中心に説明する。
なお本発明は、その動作・機能をソフトウェアとして実装し、図16に示す携帯電話機に搭載のCPU(Central Processing Unit)で実行することが可能である。図16は、本発明に係る移動通信端末の一実施例における構成図である。本発明の移動通信端末は、アンテナ1601、無線送受信部1602、CPU1603、記憶部1605、情報入出力1604を備える。情報入出力部1604は、使用者が情報を入力するキー入力機能を備えた操作部、音声入力を行うマイク部、液晶ディスプレイに代表される表示部、音声出力を行うスピーカ部等を含み、当該端末の使用に係る各種情報の入出力を行う。アンテナ1601は、図示しない基地局との間で行う無線通信に係る電波を送受信する。
無線送受信部1602は、CPU1603の制御下で、アンテナ1601によって送受信される無線信号を処理する。記憶部1605は、本発明に係る移動通信端末の制御動作を司る制御プログラムや固定データ、ワークデータ等を保持する。CPU1603は、記憶部1605が保持する制御プログラムを実行し、本発明に係る移動無線端末の動作全般の制御を行う。
【実施例１】
【００８０】
図5は、本実施例が適用されたRACH送信処理に係る端末の処理フロー図を示す。
【００８１】
図5において、図2に示される従来例と異なるのは、S5080の端末の受信電力値の最新値を取得する処理と、S5090のプリアンブル信号初期電力値の計算・更新の処理である。
【００８２】
図2に示される従来例においては、報知情報が変化した場合にのみ、プリアンブル信号送信電力初期値を再計算して更新していた（図2におけるS2060とS2070、図5におけるS5060とS5070）。しかしながら、これでは報知情報が変化しなければ、端末における電波環境が変化しても、プリアンブル信号送信電力初期値は更新されない。そこで本実施例では、RRCレイヤが、データ送信指示後に端末における受信電力値を取得し、取得した受信電力値を用いてプリアンブル信号送信電力初期値を再計算して、再びプリアンブル信号送信電力初期値の更新を指示する。ここで端末における受信電力値を取得するとは、その時点で端末に記憶領域に保持されている最新の受信電力値を読み取ることを指す。
【００８３】
図6は、本実施例が適用された、端末におけるRACH送信処理の、RACHに係るプロトコルスタック間のシーケンスフローを示す。
【００８４】
図3の従来例におけるシーケンスとの違いは、最初の初期化時のRACH_SET_REQ(1)に加えて、図6のA1に示されるRACHデータ送信における、MAC_DATA_REQ及びL1 Procedure起動のメッセージの間で、RACH_SET_REQ(2)が再び発行されていることである。即ち、RACH_SET_REQ(1)実施後、報知情報に変化はないものの、MACレイヤがデータ送信指示をするまでに端末における受信電力値が変化したような状況において、本実施例は効果を奏する。変化した受信電力値を反映した、最適なプリアンブル信号送信電力初期値が再計算されて更新され、パワーランピング工程が開始されるからである。
【００８５】
なお図6において、プリアンブル信号送信電力初期値設定を指示するメッセージは、RACH_SET_REQであり、初めにプリアンブル信号送信電力初期値設定を指示する時と同じメッセージが用いられている。しかしながら、このメッセージには他のメッセージが用いられても良い。
【００８６】
本実施例を適用した端末におけるRACH送信処理に係るブロック図に示される見かけ上の構成は、図3に示される従来例の場合と同じである。本実施例を適用した端末においては、図3におけるRACH制御部3110が、従来例における動作に加えて、以下の処理を行う。
【００８７】
即ち、RACH制御部3110は、バックオフ時間待機中に、再度、プリアンブル信号送信電力初期値を電力初期値計算部3130から取得し、Power Ramping実行部3160の設定を更新する。
【００８８】
本実施例により、MACレイヤからデータ送信指示がなされるまでに変化した受信電力の最新値を反映してプリアンブル信号送信電力初期値を計算して更新し、パワーランピングの工程を開始することで、パワーランピング工程の収束時間の短縮を図ることが可能となる。
【実施例２】
【００８９】
図7に、実施例2における、端末におけるRACH送信処理の、RACHに係るプロトコルスタック間のシーケンスフローを示す。
【００９０】
実施例1では、RRCレイヤからのデータ送信指示の後に、RRCレイヤからMACレイヤに再度プリアンブル信号送信電力初期値の更新を指示するメッセージを発行していた。
【００９１】
実施例2では、MACレイヤから、L1 Procedure起動直前に再計算要求のメッセージ（Re-calculateメッセージ）をRRCレイヤに送信する。MACレイヤからのRe-calculateメッセージを受信すると、RRCレイヤは、その時点における受信電力値を取得し、最新のパラメータを用いてプリアンブル電力初期値設定を再計算し、再計算した結果をPHYレイヤに反映するよう、プリアンブル信号送信電力初期値設定のメッセージ(RACH_SET_REQ)をPHYレイヤに送信する。
【００９２】
実施例2においては、MACレイヤが、プリアンブル信号送信電力初期値の再計算を促す点が実施例1と異なる。MACレイヤは、バックオフタイムを管理し、プリアンブル信号によるパワーランピングの開始の指示をPHYレイヤに与えている。このためパワーランピングの工程開始の直前に、Re-calculateメッセージを発行することが可能である。そのため実施例2では、パワーランピングの工程開始直前の最新のパラメータを反映してプリアンブル電力初期値を更新することが可能である。
【００９３】
また図8に示すように、前述の図7のようにMACレイヤからRe-Calculateメッセージを発行する代わりに、PHYレイヤからRe-Calculateメッセージを発行しても良い。パワーランピング工程の開始をPHYレイヤに指示するMACレイヤと同様に、MACレイヤから指示を受けるPHYレイヤも、パワーランピングの工程が開始される直前の正確なタイミングで、再計算のメッセージを発行することが可能である。
【００９４】
本実施例を適用した端末におけるRACH送信処理に係るブロック図に示される見かけ上の構成は、図3に示される従来例の場合と同じである。本実施例を適用した端末においては、図3におけるRACH制御部3110が、従来例における動作に加えて、以下の処理を行う。
【００９５】
即ちRACH制御部3110は、パワーランピング工程開始のL1 Procedure起動の指示を、Power Ramping実行部3160に通知する直前に、再度、プリアンブル信号送信電力初期値を電力初期値計算部3130から取得し、Power Ramping実行部3160の設定を更新する。
【００９６】
図9及び図10に示す別の動作例のシーケンス図を用いて、実施例2を説明する。図9は従来方法に基づいた動作例であり、図10は図9と同様の動作状況に本発明の実施例２を適用した場合の、端末におけるRACH送信処理の、RACHに係るプロトコルスタック間のシーケンスフローである。
【００９７】
図9において、1サイクル目と記された通信開始手順は、基地局からのNack応答の受信により失敗している(AICH “Nack”)。そのため、同じデータ送信に対する2サイクル目と記された通信開始手順を実行している。2サイクル目では、基地局からACK応答を受信し(AICH “Ack”)、その後にデータの送信に至っている(データ送信1/2)。さらにデータの残り半分が、同様の通信開始手順（3サイクル目）の後に送信されている。ここで、2サイクル目、3サイクル目のプリアンブル送信開始は、1サイクル目の送信の、さらに後で実行されており、最初にプリアンブル信号の送信電力初期値を設定（RACH_SET_REQ）した時点から、長い時間が経過してしまっている。経過した時間が長時間であるほど、端末の電波環境が変化してしまっている可能性も高い。しかしながら、最初のプリアンブル電力初期値の設定以降に基地局からの報知情報に変化が無ければ、プリアンブル信号の送信電力初期値は更新されない。
【００９８】
それに対して本実施例では、図10に示すように、毎回のパワーランピングの工程開始直前のタイミングで、プリアンブル信号送信電力初期値が最新のパラメータを用いて再計算され、更新される。そのため、従来方法のように、古いプリアンブル信号送信電力初期値が、適正値から乖離した状態で長時間に渡って更新されない状態で、そのままパワーランピングの工程を開始してしまうことを確実に防ぐことが可能となる。加えて従来のように、プリアンブル信号送信電力初期値の更新を、報知情報の変化という基地局主導の動作に依存することなく、端末において自律的に開始することが可能となる。
【実施例３】
【００９９】
実施例1及び2は、端末の電波環境の変化を反映したプリアンブル信号の送信電力初期値の更新を、パワーランピングの工程を開始する、できる限り直前のタイミングで行うことを主眼としている。
【０１００】
本実施例では、端末の電波環境の変化を検出した時点で、プリアンブル信号の送信電力初期値の更新を行う。
【０１０１】
図11に本実施例におけるRACH送信処理に係る端末の処理フロー図を示す。
【０１０２】
図2と比較して図11では、SB080とSB090の処理が追加されている。
【０１０３】
SB080は、端末の電波環境に変化があったか否かを判断している。ここでは、端末の電波環境として受信電力値が記されている。また電波環境の変化は、電波環境に関する測定値が所定以上変化した場合に電波環境に変化有りと判断する。例えば、前回プリアンブル信号送信電力初期値を計算した時点から、あるいは、単位時間内で、受信電力値が所定の値以上変化した場合を、端末の電波環境に変化があった場合と判断する。端末の電波環境に変化があった場合には、SB090でプリアンブル信号送信電力初期値が更新される。
【０１０４】
なおSB080とSB090の処理は、プリアンブル信号送信電力初期値を初めに設定してからプリアンブル信号を送信するまで（SB030からSB100まで）のいずれの時点で実行されても良い。即ち、前記のSB030からSB100の処理の期間においては、SB080の処理により、常に端末の電波環境の変化を監視し、電波環境の変化が検出された時にSB090の処理を実行すれば良い。
【０１０５】
図11では便宜的に、SB080とSB090の処理が、SB060及びSB070の処理とSB100の処理の間に記されている。
【０１０６】
図12に、本実施例を適用した端末における、RACH送信処理に係るブロック図を示す。図12は、図3の従来例と比較して測定情報変化検出部C170が追加されている。測定情報変化検出部C170は、測定情報の変化を常に監視する。前述したように測定情報が変化すると、測定情報変化検出部C170は、RACH制御部C110にその旨を通知する。RACH制御部C110は、測定情報変化検出部C170からの通知を受けると、最新の情報が反映されたプリアンブル信号送信電力初期値を、電力初期値計算部C130から再度取り出して、Power Ramping実行部C160の設定を更新する。
【０１０７】
本実施例により、端末の電波環境の変化した場合には、必ずプリアンブル信号送信電力初期値を更新するので、プリアンブル信号送信電力初期値は最新の電波環境を反映した値となる。
【０１０８】
また本実施例において、端末の電波環境の変化とは、前述のように、例えば受信電力値でもよい。具体的には、CPICH(Common Pilot CHannel)のRSCP(Received Signal Code Power)でも良いし、その他にRSSI（Received Signal Strength Indicator）など、その他端末の電波環境に係るいかなる値でも良い。
【０１０９】
さらに本実施例において、プリアンブル信号送信電力初期値の更新の要否判断に、GPS(Global Positioning System)や、その他の端末の位置情報の取得手段により取得された端末の位置情報から、端末の移動や端末の移動速度を推測して用いても良い。例えば、端末の位置が大きく移動すれば端末の電波環境の変化した可能性が高いとの考えに基づいて、SB080における判断処理を、測定された端末の位置が所定の距離以上移動したか否かを判断する処理としても良い。この場合、端末の位置が所定の距離移動するごとに、その旨を通知する手段を設ける。
図13に、プリアンブル信号送信電力初期値の更新の要否判断に、GPSを利用した場合のブロック図を示す。図12のブロック図と比較して、測定情報変化検出部C170が無くなり、GPS(D170)が加わっている。GPS(D170)の測位情報が、RACH制御部D110に入力される。RACH制御部D110は、GPS(D170)からの端末の位置情報から、例えば端末の位置が、前回通知した位置から所定の距離以上移動した場合にプリアンブル信号送信電力初期値の更新が必要であると判断する。RACH制御部D110は、端末位置の移動が所定の距離以上であった場合、その時点での端末における受信電力値を取得し、最新の情報が反映されたプリアンブル信号送信電力初期値を、電力初期値計算部D130から再度取得して、Power Ramping実行部D160の設定を更新する。
【０１１０】
図14に、実施例1から3が適用された場合の、CDMAのランダムアクセスの通信時の端末からの信号送信を模式的に示す。パワーランピングサイクル開始の際のプリアンブル信号の送信出力が、図14の“environment”と示された端末の電波環境に応じて変化し、結果としてプリアンブル信号によるパワーランピングが、毎回短時間で収束している。
【０１１１】
なお、実施例1、2及び3では、プリアンブル信号送信電力初期値の更新において、端末において保持された最新の受信電力を用いる実施例を示した。しかしながら、端末において保持された最新値を用いるのではなく、改めて再測定しても良い。
【０１１２】
再測定の場合は、実施例2におけるMACやPHYからからRe-Calculateメッセージは、例えば再測定要求メッセージとなる。
【０１１３】
図15に、実施例3のGPSを用いた場合に再測定する端末における、RACH送信処理に係るブロック図を示す。
【０１１４】
図15のGPS(E180)からの端末の位置情報により、RACH制御部E110は、プリアンブル信号送信電力初期値の更新の要否を判断する。更新が必要と判断した場合、RACH制御部E110は測定部E170に再測定を指示する。測定部E170によって再測定された測定情報を用いて、電力初期値計算部E130がプリアンブル信号送信電力初期値を再計算する。RACH制御部E110は、再計算されたプリアンブル信号送信電力初期値を取得して、Power Ramping実行部E160の設定を更新する。
【０１１５】
また実施例2における端末における受信電力とは、プリアンブル信号送信電力初期値の計算式に含まれるCPICH(Common Pilot CHannel)のRSCP(Received Signal Code Power)でも良いし、その他にRSSI（Received Signal Strength Indicator）など、その他端末の電波環境に係るいかなる値でも良い。
【０１１６】
さらに前述したように、上記実施例の説明及び図におけるRACH_SET_REQ、MAC_CONFIG_REQ、MAC_DATA_REQ、L1 Procedure起動等の各レイヤ間のメッセージは、非特許文献に示す3GPPの各文献におけるCPHY_TrCH-Copnfig-REQ、CMAC-Config-REQ、TX_CONT_REQ、MAC_DATA_REQ(MAC-Data-REQ)、PHY_Access-REQ(PHY-Access-REQ)や、CPHY-RL-Setup/Modify-REQ、CPHY-TrCH-Config-REQ等のプリミティブに対応する。本発明は、上記非特許文献に示す3GPPの各文献におけるプリミティブで示される手順に適用し、非特許文献に示す3GPPの各文献におけるプリミティブを用いて実施することが可能である。特に本発明の再計算や再測定の要求や応答に係るメッセージにおいては、上記非特許文献に示す3GPPの各文献におけるプリミティブを、そのまま用いても良いし、適宜拡張しても良い。あるいは上記非特許文献に示す3GPPの各文献におけるプリミティブで示される手順に、特に本発明の再計算や再測定に係るメッセージのために新規のメッセージを導入しても良い。
【０１１７】
さらに、上記実施例1から3と、上記に説明された実施例1から3における様々なバリエーションと、従来方式と、は適宜組み合わせることが可能である。例えば、電波環境が変化した場合と、端末が所定の距離以上移動した場合と、の両方の場合にプリアンブル信号送信電力初期値を更新しても良い。また例えば、端末が所定の距離以上移動した場合には受信電力を再測定してプリアンブル信号送信電力初期値を更新し、電波環境が変化した場合には単にプリアンブル信号送信電力初期値を再計算して更新するなど、更新条件と更新方法を様々に組み合わせても良い。
【０１１８】
以上説明したように、本発明に係るプリアンブル信号送信電力初期値の更新方法は、移動通信端末における電波環境に変化があった場合、またはプリアンブル信号送信前に、プリアンブル信号送信電力初期値を算出して更新する。これによって、変化した端末の電波環境が反映されたプリアンブル信号送信電力初期値を用いてパワーランピングの工程を開始することで、パワーランピング収束時間の短縮を図ることが可能となる。例えば、本発明は、端末において、CPICHのRSCP測定周期よりも短い時間の間にRACHによるデータ送信がなされ、従来方式であれば、プリアンブル信号送信電力初期値が、端末の電波環境に追従できずに乖離してしまう場合に効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０１１９】
【図１】従来のCDMAのRACHの通信時の端末からの信号送信を模式的に示した図
【図２】従来のCDMAのRACHの通信時の端末における処理フロー図
【図３】従来方式の端末における、RACH送信処理に係るブロック図
【図４】従来のCDMAのRACHの通信時の端末におけるシーケンスフロー図
【図５】本発明の実施例１の形態における処理フロー図
【図６】本発明の実施例１の形態におけるシーケンスフロー図
【図７】本発明の実施例２の形態におけるシーケンスフロー図
【図８】本発明の実施例２の形態における別のシーケンスフロー図
【図９】従来のRACHの通信時の端末における別のシーケンスフロー図
【図１０】本発明の実施例２の形態におけるRACHの通信時の別のシーケンスフロー図
【図１１】本発明の実施例３の形態における処理フロー図
【図１２】本発明の実施例３の形態の端末における、RACH送信処理に係るブロック図
【図１３】本発明の実施例３の形態の端末における、RACH送信処理に係る別のブロック図
【図１４】本発明のCDMAのRACHの通信時の端末からの信号送信を模式的に示した図
【図１５】本発明の実施例３の形態の端末における、RACH送信処理に係る別のブロック図
【図１６】本発明における実施例の携帯電話端末に係るブロック図
【符号の説明】
【０１２０】
３０１０    ユーザデータ（送信データ）
３０２０    測定情報
３０３０    報知情報
３０４０    データ信号
３０５０    Ｐｒｅａｍｂｌｅ信号
３１１０    ＲＡＣＨ制御部
３１２０    報知情報更新検出部
３１３０    電力初期値計算部
３１４０    ＲＡＣＨ制御情報格納部
３１５０    ユーザデータ送信部
３１６０    Ｐｏｗｅｒ Ｒａｍｐｉｎｇ実行部
Ｃ０１０    ユーザデータ（送信データ）
Ｃ０２０    測定情報
Ｃ０３０    報知情報
Ｃ０４０    データ信号
Ｃ０５０    Ｐｒｅａｍｂｌｅ信号
Ｃ１１０    ＲＡＣＨ制御部
Ｃ１２０    報知情報更新検出部
Ｃ１３０    電力初期値計算部
Ｃ１４０    ＲＡＣＨ制御情報格納部
Ｃ１５０    ユーザデータ送信部
Ｃ１６０    Ｐｏｗｅｒ Ｒａｍｐｉｎｇ実行部
Ｃ１７０    測定情報変化検出部
Ｄ０１０    ユーザデータ（送信データ）
Ｄ０２０    測定情報
Ｄ０３０    報知情報
Ｄ０４０    データ信号
Ｄ０５０    Ｐｒｅａｍｂｌｅ信号
Ｄ１１０    ＲＡＣＨ制御部
Ｄ１２０    報知情報更新検出部
Ｄ１３０    電力初期値計算部
Ｄ１４０    ＲＡＣＨ制御情報格納部
Ｄ１５０    ユーザデータ送信部
Ｄ１６０    Ｐｏｗｅｒ Ｒａｍｐｉｎｇ実行部
Ｄ１７０    ＧＰＳ
Ｅ０１０    ユーザデータ（送信データ）
Ｅ０３０    報知情報
Ｅ０４０    データ信号
Ｅ０５０    Ｐｒｅａｍｂｌｅ信号
Ｅ１１０    ＲＡＣＨ制御部
Ｅ１２０    報知情報更新検出部
Ｅ１３０    電力初期値計算部
Ｅ１４０    ＲＡＣＨ制御情報格納部
Ｅ１５０    ユーザデータ送信部
Ｅ１６０    Ｐｏｗｅｒ Ｒａｍｐｉｎｇ実行部
Ｅ１７０    測定部
Ｅ１８０    ＧＰＳ
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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