【手続補正書】
【提出日】平成21年3月13日(2009.3.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】  明細書
【発明の名称】  無線通信システムの基地局及び移動端末、並びに無線通信システムの通信方法
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信システムの１つ又は複数の移動端末装置と通信を行うための基地局において、
上記通信システムの媒体アクセス制御フレーム内の情報を送信するための送信手段と、
各媒体アクセス制御フレーム内の少なくとも通信制御チャネルの送信電力が、任意の時間間隔中に送信される他の媒体アクセス制御フレームの送信電力レベルに比べて高送信電力レベルであるように上記送信手段の送信電力を制御するための電力制御手段とを備え、
上記電力制御手段は、現在の移動端末装置の情報に基づいて、他の媒体アクセス制御フレームの通常送信電力レベルを制御するために適応され、最も低い送信電力を、最も悪い状況下でも現在の移動端末装置に接続することを可能にする
ことを特徴とする無線通信システムの基地局。
【請求項２】
上記高送信電力レベルが上記通信システムの絶対送信電力レベルであることを特徴とする請求項１に記載の無線通信システムの基地局。
【請求項３】
上記任意の時間間隔が、上記電力制御手段により設定される規則的な時間間隔であり、上記送信手段が、上記現在の移動端末装置の情報に基づく上記電力制御手段によって制御される、より低い送信電力の所定数の媒体アクセス制御フレームと、上記高送信電力レベルで規則的に、各媒体アクセス制御フレームのうちの少なくとも通信制御チャネルを送信することを特徴とする請求項１又は２のいずれか１項に記載の無線通信システムの基地局。
【請求項４】
上記電力制御手段が、現在の媒体アクセス制御フレーム及び繰返し数に基づいて上記規則的な時間間隔を設定することを特徴とする請求項３に記載の無線通信システムの基地局。
【請求項５】
上記送信手段が、上記通信システムの上記１つ又は複数の移動端末装置に上記繰返し数を送信することを特徴とする請求項４に記載の無線通信システムの基地局。
【請求項６】
各媒体アクセス制御フレームの送信時間並びにまた電力レベルに関する告知情報を提供するための手段を備え、上記各媒体アクセス制御フレームの少なくとも上記通信制御チャネルが上記高送信電力レベルで送信され、上記送信手段が、上記高送信電力レベルで少なくとも上記通信制御チャネルを送信する前に、上記通信システムの上記１つ又は複数の移動端末装置に上記情報を送信することを特徴とする請求項１又は２、或いは４のいずれか１項に記載の無線通信システムの基地局。
【請求項７】
送信されることになる各媒体アクセス制御フレームのためのランダム数を生成するためのランダム数生成手段を備え、上記電力制御手段が、上記ランダム数と、各現在の媒体アクセス制御フレーム番号と、繰返し数とに基づいて上記任意の時間間隔として上記ランダムな時間間隔を設定することを特徴とする請求項１又は２に記載の無線通信システムの基地局。
【請求項８】
上記送信手段が、上記通信システムの上記１つ又は複数の移動端末装置に上記繰返し数を送信することを特徴とする請求項７に記載の無線通信システムの基地局。
【請求項９】
各媒体アクセス制御フレームの送信時間並びにまた電力レベルに関する告知情報を提供するための手段を備え、上記各媒体アクセス制御フレームの少なくとも通信制御チャネルが上記高送信電力レベルで送信され、上記送信手段が、上記高送信電力レベルで少なくとも上記通信制御チャネルを送信する前に、上記通信システムの上記１つ又は複数の移動端末装置に上記告知情報を送信することを特徴とする請求項１又は２に記載の無線通信システムの基地局。
【請求項１０】
無線通信システムの基地局と通信を行うための移動端末装置において、
上記通信システムの媒体アクセス制御フレーム内の情報を受信するための受信手段と、  受信した情報を処理するための処理手段と、
上記受信した情報の送信電力に上記処理手段を調整するための調整手段と、
を備え、各媒体アクセス制御フレーム内の少なくとも通信制御チャネルの送信電力が、任意の時間間隔中に送信される他の媒体アクセス制御フレームの送信電力レベルに比べて高送信電力レベルであることを特徴とし、
上記他の媒体アクセス制御フレームの通常送信電力レベルは、現在の移動端末装置の情報に基づいて制御され、
最も低い送信電力を、最も悪い状況下でも現在の移動端末装置に接続することを可能にすることによって、
上記調整手段は自動的に上記処理手段を通常送信電力に適合させる
ことを特徴とする無線通信システムの移動端末装置。
【請求項１１】
上記調整手段が、上記通信システムの絶対送信電力レベルである高送信電力レベルに上記処理手段を調整するように構成されることを特徴とする請求項１０に記載の無線通信システムの移動端末装置。
【請求項１２】
上記任意の時間間隔が規則的な時間間隔であり、上記調整手段が、より低い送信電力で送信される所定数の媒体アクセス制御フレームと、各媒体アクセス制御フレームのうちの少なくとも上記通信制御チャネルの高送信電力レベルに上記処理手段を規則的に調整することを特徴とする請求項１０又は１１のいずれか１項に記載の無線通信システムの移動端末装置。
【請求項１３】
現在の媒体アクセス制御フレーム番号と繰返し数とに基づいて上記規則的な時間間隔を設定するための手段を備えることを特徴とする請求項１２に記載の無線通信システムの移動端末装置。
【請求項１４】
上記繰返し数が上記通信システムの基地局から受信されることを特徴とする請求項１３に記載の無線通信システムの移動端末装置。
【請求項１５】
上記ランダム数、各現在の媒体アクセス制御フレーム及び繰返し数に基づいて上記任意の時間間隔として上記ランダムな時間間隔を設定するための設定手段を備えることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の無線通信システムの移動端末装置。
【請求項１６】
上記繰返し数が上記通信システムの基地局から受信されることを特徴とする請求項１５に記載の無線通信システムの移動端末装置。
【請求項１７】
各媒体アクセス制御フレームの送信時間並びにまた電力レベルに関する告知情報を検出し、上記告知情報を上記調整手段に供給するための検出手段を備え、上記媒体アクセス制御フレームのうちの少なくとも上記通信制御チャネルが、上記高送信電力レベルでそれぞれ送信する前に、該高送信電力レベルで送信されることを特徴とする請求項１０又は１１のいずれか１項に記載の無線通信システムの移動端末装置。
【請求項１８】
無線通信システムの基地局と１つ又は複数の移動端末装置との間で通信を行う通信方法において、
情報が上記通信システムの媒体アクセス制御フレームにおいて送受信され、
また各媒体アクセス制御フレーム内の少なくとも通信制御チャネルが、任意の時間間隔中に送信される他の媒体アクセス制御フレームの送信電力レベルに比べて高送信電力レベルであり、
上記他の媒体アクセス制御フレームの通常送信電力レベルは、現在の移動端末装置の情報に基づいて制御され、
最も低い送信電力を、最も悪い状況下でも現在の移動端末装置に接続することを可能にする
ことを特徴とする無線通信システムの通信方法。
【請求項１９】
上記高送信電力レベルが、上記通信システムの絶対送信電力レベルであることを特徴とする請求項１８に記載の無線通信システムの通信方法。
【請求項２０】
上記任意の時間間隔が規則的な時間間隔であり、各媒体アクセス制御フレームのうちの少なくとも通信制御チャネルが、所定数の媒体アクセス制御フレームがより低い送信電力で、上記高送信電力レベルで規則的に送信されることを特徴とする請求項１８又は１９のいずれか１項に記載の無線通信システムの通信方法。
【請求項２１】
上記規則的な時間間隔が現在の媒体アクセス制御フレーム番号及び繰返し数に基づいて設定されることを特徴とする請求項２０に記載の無線通信システムの通信方法。
【請求項２２】
ランダム数が各媒体アクセス制御フレームに対して生成され、上記ランダムな時間間隔が上記ランダム数、各現在の媒体アクセス制御フレーム番号及び繰返し数に基づいて上記任意の時間間隔として設定されることを特徴とする請求項１８又は１９に記載の無線通信システムの通信方法。
【請求項２３】
少なくとも上記通信制御チャネルが上記高送信電力レベルで送信される各媒体アクセス制御フレームの送信時間並びにまた電力レベルに関する告知情報が、上記高送信電力レベルで少なくとも上記通信制御チャネルを送信する前に上記通信システムの上記１つ又は複数の移動端末装置に送信されることを特徴とする請求項１８又は１９のいずれか１項に記載の無線通信システムの通信方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線通信システム（wireless radio communication）の１つ又は複数の移動端末装置（mobile terminal）と通信するための基地局（base station）、無線通信システムの基地局と通信するための移動端末装置、及び無線通信システムの基地局と１つ又は複数の移動端末装置の間で通信を行うための通信方法に関する。詳細には、本発明は、近距離の無線ローカルエリアネットワーク内で基地局から１つ又は複数の移動局に伝送されるダウンリンク情報の電力制御に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば５０〜１００ｍの伝送範囲を有する近距離無線通信システム用に提案されている欧州電気通信標準化協会（European Telecommunications Standards Institute：以下、ＥＴＳＩと言う）のブラン（ＢＲＡＮ）ハイパーラン２システム（Hiperlan 2 system）のようなある無線ローカルエリア通信システムでは、隣接セル及び無線通信システムへの干渉を低減するために、ダウンリンク情報の伝送用にダウンリンクの低速（slow）又は準静的（semistatic）な電力制御が用いられる。ＥＴＳＩのブラン標準規格用に構想された１９９９年５月１２日の論文ＨＬ  １３．５  ＥＲＩ  ２ａでは、そのような低速又は準静的電力制御に対していくつかの提案書が開示されている。無線ローカルエリア通信システムでは、提案されているＥＴＳＩ  ＢＲＡＮ  ハイパーラン２システムのように、ユーザデータ及び制御データは、いわゆる媒体アクセス制御（以下、ＭＡＣと言う）フレームにおいて伝送される。ＭＡＣフレームは基本的な伝送フレームであり、例えば報知制御チャネル（以下、ＢＣＣＨと言う）、フレーム制御チャネル（以下、ＦＣＣＨと言う）、ダウンリンクデータ、アップリンクデータ及びランダムアクセスチャネル（以下、ＲＡＣＨと言う）を含む。上記特定の無線通信システムは、時分割多重（以下、ＴＤＤと言う）システムであり、ユーザデータのアップリンク及びダウンリンク伝送は１ＭＡＣフレーム内で行うことが可能であることに留意されたい。しかしながら本発明は、基本伝送フレーム又はＭＡＣフレームが、例えばＦＤＤシステム内のようにダウンリンク又はアップリンクのいずれかのみを含む無線通信システムにも関連する。ダウンリンク伝送は、アクセスポイント又は中央制御局とも呼ばれる基地局と、無線通信システムの１つ又は複数の移動端末装置との間のユーザデータ及び制御データの伝送である。ここで記載する内容における移動端末装置は全て、例えばマスタ−スレーブの関係で、基地局に従属するか又は制御される装置である。用語「移動」は、この種の装置が、各基地局の伝送範囲内に自由に移動することが可能であることを示すために選ばれている。アップリンク伝送は、移動端末装置から対応する基地局までのユーザデータ又は制御データの伝送である。通信システムは無線通信システムであり、例えばＧＨｚの周波数帯のような無線周波数帯で信号が伝送される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記ＥＴＳＩ  ＢＲＡＮ論文では、無線通信システム内の他のセル又は他の通信システムとの干渉を避けるために、ダウンリンク伝送用のいくつかの電力制御の可能性が記載されている。１つの可能性は、各基地局と通信する移動端末装置とは関係なくダウンリンク送信機電力を指定することである。これは、１つのＭＡＣフレーム持続時間のダウンリンク伝送段階の間に送信機電力が数倍にも変更されなければならないため、基地局に関して複雑な設計を必要とする。さらに移動端末装置は、受信した送信電力を測定し、その基地局に対応する情報を通信しなければならない。全ての移動端末装置に対して同じダウンリンク送信電力を用いることが提案されているため、送信電力は、１つのセル内の全ての移動端末装置が十分に受信可能なように選択されなければならない。
【０００４】
この場合に、１つの実現可能な解決法は、固定電力でＢＣＣＨ及びＦＣＣＨを送信し、１つのＭＡＣフレーム内に送信されるダウンリンクデータの残りの部分に対してのみ電力制御を行うことである。それにより基地局では、１ＭＡＣフレーム内に送信電力が変更され、受信している移動端末装置の自動利得制御を非常に複雑にしなければならないが、それはＭＡＣフレーム内のＢＣＣＨ／ＦＣＣＨとユーザデータとの間に、受信した送信電力を高速に変更できるようにしなければならないためである。それゆえこの提案書に従えば、特にＢＣＣＨ／ＦＣＣＨ及びユーザデータの全ＭＡＣフレームが異なる送信電力で送信されるために、両方、すなわち基地局と移動端末装置において回路が非常に複雑になり、消費電力が増えることになる。
【０００５】
提案された第２の可能性は、全ＭＡＣフレームにおいて同じダウンリンク送信電力を使用すること、すなわちＢＣＣＨ／ＦＣＣＨ及びダウンリンクユーザデータに電力制御が適用されることである。それにより、基地局との通信を行うセル内の移動端末装置は、受信したダウンリンク送信電力を測定し、対応する情報をその基地局に送出しなければならない。受信した情報に基づいて、基地局は、ダウンリンク電力制御を設定し、最も受信状態が悪い移動端末装置でも十分な品質でダウンリンク情報を受信できるようにする。しかしながらこの可能性は、有効なセルサイズが実際に動作中（通信中）の移動端末装置にまで低下するという欠点を有する。有効なセルサイズが制限されるため、この制限されたサービスエリア内に存在する場合にのみ、新規の移動端末装置がその基地局にアクセスすることができる。
【０００６】
そこで、本発明は上述の課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、現在稼働中の移動端末装置にのみ送信範囲を制限することなくダウンリンク情報の送信電力制御を利用可能にする、基地局と、移動端末装置と、上記タイプの無線通信システムの通信方法を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、無線通信システムの１つ又は複数の移動端末装置と通信を行う基地局により達成され、その基地局は、通信システムの媒体アクセス制御フレームにおいて情報を送信するための送信手段と、送信手段の送信電力を制御するための電力制御手段とを備え、任意の時間間隔中に送信される他の媒体アクセス制御フレーム（すなわちそのダウンリンクセクション）の送信電力レベルに比べて高送信電力レベルに各媒体アクセス制御フレーム内の少なくとも通信制御チャネルの送信電力が上昇するようにしている。
【０００８】
さらに本発明の目的は、無線通信システムの基地局と通信を行う移動端末装置により達成され、その移動端末装置は、通信システムの媒体アクセス制御フレームにおいて情報を受信するための受信手段と、受信した情報を処理するための処理手段と、処理手段を受信した情報の送信電力に調整するための調整手段とを備え、それにより任意の時間間隔中に送信される他の媒体アクセス制御フレーム（すなわちそのダウンリンクセクション）の送信電力レベルに比べて高送信電力レベルに各媒体アクセス制御フレーム内の少なくとも通信制御チャネルの送信電力が上昇するようにしている。
【０００９】
さらに本発明の目的は、無線通信システムの基地局と１つ又は複数の移動端末装置との間で通信を行うための通信方法により達成され、それにより通信システムの媒体アクセス制御フレームにおいて情報が送受信され、また任意の時間間隔中に送信される他の媒体アクセス制御フレーム（すなわちそのダウンリンクセクション）の送信電力レベルに比べて高送信電力レベルに各媒体アクセス制御フレーム内の少なくとも通信制御チャネルの送信電力が上昇するようにしている。
【００１０】
本発明の内容における無線通信システムの媒体アクセス制御フレームは、無線通信システムの基地局と移動端末装置との間で交換される制御データ及びユーザデータを含む基本的な送信フレームであることに留意されたい。それにより本発明による高送信電力レベルの送信は、ダウンリンク情報の送信のみ、すなわち基地局から１つ又は複数の移動端末装置への送信にのみ関係する。例えば媒体アクセス制御フレームは、例えばＦＤＤシステムのようにダウンリンクデータのみを含むことができるか、又は例えばＴＤＤシステムのようにダウンリンクデータ及びアップリンクデータを含むことができるかのいずれかである。しかしながら本発明はそのダウンリンクデータのみに関係する。
【００１１】
本発明によれば、あるＭＡＣフレーム（全てのＭＡＣフレームとは限らない）の少なくともＢＣＣＨ及びＦＣＣＨが高送信電力レベルで送信され、通常通りに実行された低速又は準静的なダウンリンク送信制御のため実際に有効なセルサイズでは網羅されない新規の移動端末装置は、高送信電力レベルで送信されたＢＣＣＨ／ＦＣＣＨを検出することにより、その基地局にアクセスすることができる。それにより、１つのＭＡＣフレームのＢＣＣＨ／ＦＣＣＨか、１つの全ＭＡＣフレーム（すなわちＢＣＣＨ、ＦＣＣＨ及びダウンリンクユーザデータを含むそのダウンリンクセクション）か、又は２つの連続したＭＡＣフレームかのいずれかを、高送信電力レベルで送信することができる。上昇した電力による送信間の任意の時間間隔中に送信される通常のＭＡＣフレームは、通常の低速又は準静的な電力制御下で送信され、その結果これらの時間間隔中には有効なセルサイズは実際に稼動中の移動端末装置に制限される。しかしながら、任意の時間間隔中に通常の送信電力レベルに比べて著しく上昇した送信電力レベルで送信することは、任意の時間間隔それぞれより長い時間の間、各基地局のＢＣＣＨ／ＦＣＣＨを受信することにより、新規の移動端末装置がその基地局にアクセスするために接続できるようにする。従って、移動端末装置が基地局の現在の有効なサービスエリア外にいる場合であっても、不可欠なＢＣＣＨ／ＦＣＣＨ情報を受信することができ、基地局が低速又は準静的なダウンリンク送信電力制御を用いる場合であってもその基地局にアクセスすることができる。一方、ダウンリンク送信電力制御は大部分の時間の間に実行されるため、他のセル又は他のシステムに対する干渉はなおも可能な限り避けることができる。さらに基地局及び移動端末装置における処理を簡単な構成で行うことができる。
【００１２】
有利な点は、本発明による基地局の高送信電力レベルは、絶対送信電力レベル、例えば通信システムのプリセットされている最大電力レベルであることである。それにより、高送信電力レベルは常に、任意の時間間隔中に送信される通常のＭＡＣフレームの現在設定されている送信電力レベルに関係なく同じである。
【００１３】
別法では、高送信電力レベルは、任意の時間間隔中に送信される通常の媒体アクセス制御フレームの電力レベルに対して設定される。この場合には、例えばある送信電力レベル量を、通常のＭＡＣフレームの現在設定されている電力レベルに加えることができる。
【００１４】
いずれの場合においても、高送信電力レベル（絶対又は相対）は、システム要件によれば基地局において変更することもできる。その場合には、この情報は、接続されている移動端末装置に伝達されなければならない。
【００１５】
さらに有利な点は、より低い送信電力で所定数の媒体アクセス制御フレームが送信された後に、送信手段が、高送信電力レベルで規則的に各媒体アクセス制御フレームのうちの少なくとも通信制御チャネルを送信するように、任意の時間間隔が、本発明による基地局の電力制御手段により設定された規則的な時間間隔であることである。ＭＡＣフレームのうちの少なくともＢＣＣＨ及びＦＣＣＨの規則的な送信は、必要な処理が簡単であるという利点を有する。詳細には、ＢＣＣＨ及びＦＣＣＨが確実に受信できることを保証するために、基地局にアクセスしようとする移動端末装置は、２つの上昇した電力での送信間の規則的な時間間隔よりわずかに長い所定の時間の間だけ受信しなければならない。この場合には、移動端末装置は、上昇した送信電力を用いる送信間の時間間隔の長さ、すなわち繰返し数だけを知らなければならない。
【００１６】
有利な点は、基地局の電力制御手段は、現在の媒体アクセス制御フレーム番号及びプリセットされた繰返し数に基づいて規則的な時間間隔を設定することである。この場合には、基地局に既に接続されている移動端末装置は、単純かつ容易な方法で、高送信電力レベルを用いる送信に同期することができるが、それは、正確な処理を可能にするために、移動端末装置の受信処理が受信した送信電力に適応しなければならないため重要である。それにより基地局の送信手段は、移動端末装置に繰返し数を送信することもできる。基地局と同じスケジューリングアルゴリズムを実装することにより、移動端末装置はその際、高送信電力レベルの受信にその受信処理を適応させることができる。
【００１７】
移動端末装置に繰返し数を送信する代わりに、基地局及び移動端末装置内にそれぞれ所定の繰返し数を格納することもできる。別法では、基地局は、少なくともＢＣＣＨ及びＦＣＣＨが高送信電力レベルで送信される各媒体アクセス制御フレームの送信時間並びにまた電力レベルに関する情報を提供するための手段を備えており、それにより高送信電力レベルで少なくともＢＣＣＨ及びＦＣＣＨを送信する前に、基地局の送信手段が１つ又は複数の移動端末装置にその情報を送出する。高送信電力レベルで実際に送信する直前に高送信電力レベルを用いる送信を報知することにより、高送信電力レベルを受信するのを可能にするために移動端末装置はスケジューリングアルゴリズムを有する必要はないが、電力の変更を報知する基地局からの情報を待ち、それに応じて受信処理を適応させることができる。
【００１８】
規則的な間隔で高送信電力レベルを用いる送信に対する別形態では、通常の（より低い）送信電力で送信されるランダムに設定された数のＭＡＣフレームの後に、基地局の送信手段が各ＭＡＣフレームのうちの少なくともＢＣＣＨ及びＦＣＣＨを送信するように、任意の時間間隔は基地局の電力制御手段により設定されたランダムな時間間隔であってもよい。ランダムな時間間隔により干渉が生じる危険性をさらに低減することができる。
【００１９】
この場合には、本発明による基地局は、送信されることになる各ＭＡＣフレームに対するランダム数を生成するためのランダム数生成手段を備えることが好都合であり、それにより電力制御手段が、ランダム数と、個々の現在媒体アクセス制御フレーム番号と、繰返し数とに基づいてランダムな時間間隔を設定する。それにより例えばランダム数生成手段は、疑似ランダム数を供給する線形帰還シフトレジスタであることができる。ランダム数、個々の現在媒体アクセス制御フレーム番号及び繰返し数を使用することにより、簡単で有効なスケジューリングアルゴリズムを実装することができ、また変化する電力レベルを選択可能にするためにそのアルゴリズムは移動端末装置においても用いることができる。この場合には、本発明の基地局は、繰返し数がシステム要件に応じて時間毎に変更できるように移動端末装置に繰返し数を送信することができる。別法では、繰返し数は固定され、基地局及び移動端末装置の両方に格納することもできる。
【００２０】
移動端末装置にスケジューリングアルゴリズムを実装する必要がないようにするために、基地局は、少なくともＢＣＣＨ及びＦＣＣＨが高送信電力レベルで送信される各ＭＡＣフレームの送信時間並びにまた電力レベルに関する情報を供給するための手段を備えることができ、それにより送信手段が、高送信電力レベルで送信する前にそれぞれ通信システムの１つ又は複数の移動端末装置にその情報を送信することができる。
【００２１】
上記のように、本発明による移動端末装置の調整手段は、受信した情報の送信電力に移動端末装置の処理手段を調整するために機能するが、それは、本発明による送信電力レベルの著しい変更が、移動端末装置の受信処理の問題に繋がる場合もあるため重要である。従って移動端末装置の調整手段は、本発明の基地局による高送信電力レベルを用いる送信のスケジュールに対応して処理手段を調整できなければならない。
【００２２】
有利な点は、本発明の移動端末装置の調整手段が、絶対送信電力レベル、例えば通信システムのプリセットされた最大電力レベルである高送信電力レベルに処理手段を調整するように構成されることである。この場合には、高送信電力レベルでＭＡＣフレームのうちの少なくともＢＣＣＨ及びＦＣＣＨを送信するために、基地局が常に同じ送信電力レベルを用いる。この結果、変化し、上昇する電力レベルにシステムを合わせるためにさらに処理を行う必要はない。別法では、本発明の移動端末装置の調整手段は、任意の時間間隔中に送信される、すなわち通常の送信電力で送信されたＭＡＣフレームの電力レベルに対して相対的な値だけ増加した高送信電力レベルに処理手段を調整するように構成することもできる。その結果、高送信電力レベルは、通常の方法で制御された電力である通常のＭＡＣフレームの電力レベルに適合することができる。いずれの場合でも、絶対又は相対的に上昇した高送信電力レベルはプリセットされるか、又は基地局から移動端末装置に伝達されることができる。その際各情報を受信する移動端末装置は、それに応じてその処理に適応する。
【００２３】
基地局に対して上記したように、任意の時間間隔が規則的な時間間隔である場合には、本発明の移動端末装置の調整手段は、通常の（より低い）送信電力で送信された所定数のＭＡＣフレームの後に、各ＭＡＣフレームのうちの少なくともＢＣＣＨ及びＦＣＣＨの高送信電力レベルにその処理手段を規則的に調整する。その結果、移動端末装置が、繰返し数又は通常の送信電力で送信されるＭＡＣフレームの所定数及び高送信電力レベルで送信を行う時点についての情報のみを必要とするため、移動端末装置において複雑な処理形態を必要としない。それゆえ移動端末装置は、現在の媒体アクセス制御フレーム番号及び繰返し数に基づいて規則的な時間間隔を設定するための手段を備えることが好都合である。この２つの情報により、移動端末装置がその受信処理を送信レベルの変化に合わせ、受信した情報を適切に確実に処理できるように、スケジューリングアルゴリズムが簡単に、かつ有効に実装できるようになる。それにより繰返し数は固定され、移動端末装置及び基地局に格納されることができるか、又は繰返し数は基地局から移動端末装置に送信され、その結果システム要件に応じて、繰返し数は時間毎に変更することもできる。
【００２４】
基地局がランダムな時間間隔で少なくとも高送信電力レベルのＢＣＣＨ及びＦＣＣＨを送信する場合には、本発明の移動端末装置の調整手段は、通常の（より低い）送信電力でランダムに設定された数のＭＡＣフレームを送信した後に、処理手段を、各ＭＡＣフレームの少なくともＢＣＣＨ及びＦＣＣＨの高送信電力レベルに調整する。そのため移動端末装置は、ランダム数と、個々の現在の媒体アクセス制御フレーム番号と、繰返し数とに基づいてランダムな時間間隔を設定するための設定手段を備える場合もある。このようにして、移動端末装置のスケジューリングアルゴリズムは基地局のスケジューリングアルゴリズムに簡単かつ有効な方法で合せることができ、変化する電力レベルに対して受信処理が確実に正確な調整を行うようにする。それにより移動端末装置は、スケジュールアルゴリズムのためにいずれも基地局から受信したランダム数及び現在のＭＡＣフレーム番号、並びに繰返し数を用いる。繰返し数は時間毎に変更可能なように基地局から受信するか、又は固定され、移動端末装置及び基地局に格納されるかのいずれかである。
【００２５】
上記いずれの場合でも、すなわち上昇した送信電力での少なくともＢＣＣＨ及びＦＣＣＨの送信が規則的な場合、ランダムな場合のいずれでも、高送信電力レベルで少なくともＢＣＣＨ及びＦＣＣＨを送信する直前に、基地局が対応する報知情報を送信する場合には、移動端末装置にスケジューリングアルゴリズムを実装することを完全に回避することができる。この場合には、本発明による移動端末装置は、高送信電力レベルで少なくともＢＣＣＨ及びＦＣＣＨを送信する前に、少なくともＢＣＣＨ及びＦＣＣＨがそれぞれ高送信電力レベルで送信される各ＭＡＣフレームの送信時間並びにまた電力レベルに関する情報を検出し、その情報を調整手段に供給するための検出手段を備えることが好都合である。
【００２６】
【発明の実施の形態】
本発明は、添付の図面に関連する好ましい実施形態により、以下のより詳細な記載において説明される。
【００２７】
図１〜図６では、任意の時間間隔中に１つ又は複数の連続したＭＡＣフレーム内の少なくともＢＣＣＨ及びＦＣＣＨを送信することに関する種々の可能性が、送信電力対時間のダイヤグラムに（diagram）おいて示される。
【００２８】
図示される送信電力方式は、各セル内の無線通信システムに基づいてアクセスポイント又は基地局から１つ又は複数の移動端末装置に送信される、一連のＭＡＣフレーム、すなわち媒体アクセス制御フレームの例である。従って本発明は特に、ローカルエリアネットワーク、すなわち例えば５０ｍ〜１００ｍの近距離で、例えば約２ｍｓの持続時間を有するＭＡＣフレームのユーザ情報及び制御情報を送信するシステムにおける無線送信に関する。
【００２９】
図１〜図６に示される例では、１つのＭＡＣフレームはダウンリンクセクション及びアップリンクセクションを含み、ダウンリンクセクションはＢＣＣＨ、ＦＣＣＨ及びダウンリンクデータを含み、アップリンクセクションはアップリンクデータ及びＲＡＣＨを含むことができる。ＢＣＣＨ（報知制御チャネル）及びＦＣＣＨ（フレーム制御チャネル）は、セル内の各基地局を介してそのシステムにアクセスするための手順を行う新しいユーザ、すなわち移動端末装置に情報を報知する。例えばＦＣＣＨは、ＲＡＣＨ（ランダムアクセスチャネル）への最初のランダムアクセスを何時、如何に行うかについての情報を提供する。本発明によるＭＡＣフレームはダウンリンクトラフィックのみを有する場合もあることに留意されたい。本発明に従って任意の時間間隔中に高送信電力レベルで行われる送信は、その時間間隔中に送信されたダウンリンクデータと比べて、上昇した電力レベルで行われるダウンリンクデータの送信にのみ関係する。図１〜図６には、同じ低レベルの送信電力を有する長い一連の連続したＭＡＣフレームが示される。通常の低レベルの送信電力で送信されたこれらのＭＡＣフレームは、移動端末装置から測定された送信電力に基づいて、例えば低速又は準静的な電力制御により電力制御される。移動端末装置からの各情報は、通常通りに送信されたＭＡＣフレーム、すなわちそのダウンリンクセクションの送信電力を制御するために対応する基地局において用いられ、それにより現在最も伝送条件の悪い稼働中の移動端末装置に良好な接続を提供することができる利用可能な最も低い送信電力が用いられる。
【００３０】
新しい移動端末装置が基地局にアクセスできるようにするために、さらに基地局は、任意の時間間隔中に高送信電力レベルで、１つ又は複数の連続したＭＡＣフレーム、すなわちそのダウンリンクセクションの少なくともＢＣＣＨ及びＦＣＣＨを送信する。任意の時間間隔は規則的な時間間隔であり、それは移動端末装置が、上昇した送信電力で１つ又は複数のＭＡＣフレームのうちの少なくともＢＣＣＨ及びＦＣＣＨを規則的に送信することを意味しているか、又は任意の時間間隔をランダムに選択することができ、その場合には基地局が上昇した送信電力で不規則に１つ又は複数のＭＡＣフレームのうちの少なくともＢＣＣＨ及びＦＣＣＨを送信する。上昇した送信電力のレベルは絶対送信電力レベルか、又は任意の時間間隔中に送信されるＭＡＣフレームの通常の電力レベルに対して繰返し設定されることができる。第１の場合には、１つ又は複数のＭＡＣフレームのうちの少なくともＢＣＣＨ及びＦＣＣＨは、所定の値を有する著しく上昇した送信電力で送信される。第２の場合には、高送信電力レベルは、通常通りに低速で制御された送信電力で送信されるＭＡＣフレームの電力レベルにプリセットされた電力レベルステップを加えることによりその都度計算されることになる。いずれの場合においても、基地局は、システム要件に応じて絶対又は相対値を変更でき、その変更した値を移動端末装置に知らせることができる。
【００３１】
図１は、本発明による伝送方式の第１の例を示しており、その場合基地局が、上昇した送信電力で１つのＭＡＣフレームのＢＣＣＨ及びＦＣＣＨのみを送信する。上昇した送信電力でＢＣＣＨ及びＦＣＣＨを送信した後、同じＭＡＣフレームのダウンリンクデータが、低速又は準静的な電力制御方式で設定された通常の電力レベルで送信される。４ＭＡＣフレームの長さを有する時間間隔Δｔ１の後、第５のＭＡＣフレームのＢＣＣＨ及びＦＣＣＨが上昇した送信電力で再び送信される。
【００３２】
図２では、本発明による伝送方式の第２の例が示される。この第２の例では、基地局が上昇した送信電力で２つの連続するＭＡＣフレームＢＣＣＨ及びＦＣＣＨを送信する。これら２つのＭＡＣフレームのダウンリンクデータは、その時間間隔中に通常の送信電力レベルで送信が行われる他のＭＡＣフレームと同様に通常の送信電力で送信される。３ＭＡＣフレームの長さを有する時間間隔Δｔ２の後、第４及び第５のＭＡＣフレームのＢＣＣＨ及びＦＣＣＨが再び高送信電力レベルで送信される。２つの連続したＭＡＣフレーム内に上昇した送信電力で送信することは、新しい移動端末装置が各セルに、より高い確率で入るとともに、さらに著しく干渉の危険性を低減するという利点を有している。４ＭＡＣフレーム及び３ＭＡＣフレームの図１及び図２において一例を与える時間間隔は、実際の応用形態では、より長く、例えば各セルの送信条件に応じて１２８〜２５６ＭＡＣフレーム又はそれ以上になるように選択される場合もあることに留意されたい。
【００３３】
図３は、本発明による送信方式の第３の例を示しており、その場合１つのＭＡＣフレームの全ダウンリンクセクションが上昇した送信電力で送信される。ここで図１及び図２と比較した利点は、ＢＣＣＨ、ＦＣＣＨ及び全ダウンリンクトラフィックが上昇した送信電力で送信されるため、基地局の送信電力が、ＭＡＣフレームのダウンリンクセクション内で変更されなくてもよいという点である。アップリンクセクション、すなわち同じＭＡＣフレーム内の移動端末装置から基地局へ送信される情報は、必ずしも同じ上昇した送信電力を有する必要はないが、使用されるアップリンク電力制御方式に応じて別の方法で電力制御されることもできる。７ＭＡＣフレームの長さを有する時間間隔Δｔ３の後に、第８のＭＡＣフレームのダウンリンクセクションが、時間間隔Δｔ３中に送信される７ＭＡＣフレームに比べて上昇した送信電力で再び送信される。
【００３４】
図４では、本発明による伝送方式の第４の例が示されており、その場合には２つの連続するＭＡＣフレームの全ダウンリンクセクションが上昇した送信電力で送信される。これらの２つの連続するＭＡＣフレームのアップリンクセクションは必ずしも同じく上昇した送信電力を有する必要はないが、それぞれ用いられるアップリンク電力制御方式に応じて設定された送信電力で送信される。同じことが、図示される全ての他の例及び本発明により網羅される全ての他の例にも当てはまる。３２ＭＡＣフレームの長さを有する時間間隔Δｔ４の後に、次の２つのＭＡＣフレーム、すなわちそのダウンリンクセクションが上昇した送信電力で再び送信される。時間間隔Δｔ４中に送信されるそのＭＡＣフレームは、通常の低速又は準静的な電力制御方式により設定される送信電力で送信される。
【００３５】
既に上に記載したように、高送信電力レベルで行う送信間の時間間隔は、規則的に設定されるか、又はランダムに設定されるかのいずれかにすることができる。図１〜図４に示される例では、時間間隔Δｔ１、Δｔ２、Δｔ３、Δｔ４は、その後に高送信電力レベルによる送信が行われる時間間隔として規則的に用いられるようになる。一方、これらの時間間隔の長さは、基地局に実装されたスケジューリングアルゴリズムに従って設定されることもできる。これらのスケジューリングアルゴリズムは例えば、各時間間隔を設定するために、又は高送信電力レベルで送信する時点を選択するために疑似ランダム数発生器を用いることもできる。図５では、そのような方式のための一例が示されており、１つのＭＡＣフレームのダウンリンクセクションが、規則的に又はランダムに設定された時間間隔で上昇した送信電力で送信される。第１の時間間隔Δｔ５は１８ＭＡＣフレームの長さを有し、第２の時間間隔Δｔ６は１１ＭＡＣフレームの長さを有する。これらの規則的な時間間隔の長さの計算は、疑似ランダム数ＰＲＮ、現在のＭＡＣフレーム番号ＦＮ及びＭＡＣフレーム電力上昇のための基本的な繰返し数のような繰返し数Ｎに基づいて行われる。現在のＭＡＣフレーム番号ＦＮ及び基本的な繰返し数Ｎを用いて、フレーム分割数ＦＤＮを計算しており、その値は、上昇した送信電力を有するＭＡＣフレームの基本的な割当てを記述する。図５に示される例において用いられる計算方式は、（ＦＮ％Ｎ）＝ＦＤＮであり、言い換えると、ＦＮ（ｍｏｄ）Ｎ＝ＦＤＮである。図５に示される例では、基本的な繰返し数Ｎは１６である。ＦＤＮが０に等しく（ＦＮ％Ｎ＝０）なる度に、現在の疑似ランダム数ＰＲＮが読み出され、高送信電力レベルで送信されることになるＭＡＣフレーム番号を得るために現在のＭＡＣフレーム番号ＦＮに加えられる。疑似ランダム数ＰＲＮを発生させるために、例えば一連の疑似ランダム数を生成する線形帰還シフトレジスタを用いることができる。
【００３６】
上記の図１〜図５では、既に接続されている移動端末装置により決定された有効なセルサイズの外側に位置する新しい移動端末装置を接続可能にするために、高送信電力レベルで１つ又は複数のＭＡＣフレームの少なくともＢＣＣＨ及びＦＣＣＨを送信することを記載してきた。基地局に既に接続されている移動端末装置は、基地局と最悪の接続状態の移動端末装置との間の送信条件を基にして用いられる送信電力を決定する通常の低速又は準静的の電力制御方式に基づいて基地局との通信を行う。さらに離れているか、又はさらに悪いアクセス条件で接続する新しい移動端末装置は、ＢＣＣＨ及びＦＣＣＨの送信電力があまりにも低いことに起因して、その基地局にアクセスできないことになり、従って、上記のように基地局が少なくともＢＣＣＨ及びＦＣＣＨを高送信電力レベルで送信するまで、基地局からの信号を受信し続けなければならない。
【００３７】
しかしながら基地局に既に接続されている移動端末装置は、ＭＡＣフレームの受信した送信電力にその受信処理を調整しなければならない。通常の条件下では、低速又は準静的電力制御方式により、移動端末装置は、受信処理を非常に低速に変化する送信電力に自動的に調整できるようになる。本発明に従えば、１つ又は複数のＭＡＣフレームの少なくともＢＣＣＨ及びＦＣＣＨが、任意の時間間隔中に著しく上昇した送信電力レベルで送信されるため、既に接続されている移動端末装置は、この著しく上昇した送信電力に対処できなければならない。通常の条件下では、突然上昇した電力レベルが受信され、対応する情報を処理及び使用できない場合には、移動端末装置の受信処理は失敗するであろう。
【００３８】
それゆえ既に接続されている移動端末装置は、本発明による高送信電力レベルでの送信が生じる時点についての情報を持たなければならない。１つの実現可能な方法では、高送信電力レベルで送信される時間間隔の長さ又はその時点を判定するためのスケジューリングアルゴリズムが基地局及び移動端末装置において用いられ、移動端末装置が常に、高送信電力レベルが予想されるのが何時かを正確に知らなければならない。そのために、基地局及び移動端末装置のスケジューリングアルゴリズムは、例えば同期したタイマ等により同期しなければならない。
【００３９】
図６に関連して説明されるさらに別の実現可能な方法では、移動端末装置に知らせるために高送信電力レベルでＭＡＣフレーム内の少なくともＢＣＣＨ及びＦＣＣＨを送信する前に、及び高送信電力レベルの受信が予想される際に、基地局は、短時間に、例えばいくつかのＭＡＣフレームで移動端末装置にその報知情報を送信する。この方式を用いる場合、基地局は、高送信電力レベルでの送信のスケジューリングの全制御を有しており、移動端末装置はスケジューリング回路及びスケジューリング回路のための同期回路を有する必要はない。それゆえ、基地局からの高送信電力レベルでの送信が種々のシステム要件に適合することができ、端末装置の複雑さ及び処理が著しく低減されるように、より柔軟なスケジューリングが達成される。
【００４０】
図６に示される例では、移動端末装置に高送信電力レベルで送信する前に、基地局は例えば、ＢＣＣＨ又はＦＣＣＨ又はＭＡＣフレームの任意の他の不可欠な通信制御チャネルにおいて報知情報を送信する。そのため報知情報は、報知情報を含むＭＡＣフレームに対して高送信電力レベルを有するＭＡＣフレームの開始位置、開始時点並びにまた電力レベルに関する情報を含む場合がある。例えば、報知情報は、開始位置が次のＭＡＣフレームであるか、又は２ＭＡＣフレーム遅れであるか等を報知することができる。さらに報知情報は、高送信電力レベルで送信された連続したＭＡＣフレームの数、例えば１ＭＡＣフレーム、２ＭＡＣフレーム等を含むこともできる。また報知情報は、１つ又は複数のＭＡＣフレームのうちのＢＣＣＨ及びＦＣＣＨのみが高送信電力レベルで送信されるか、又は各ＭＡＣフレームの全ダウンリンクセクションが高送信電力レベルで送信されるかを示す情報を含むこともできる。また報知情報は、例えば報知情報を含むＭＡＣフレームに関する絶対電力レベル値又は相対電力レベル値のような、高送信電力レベルで送信されるＭＡＣフレームの電力レベルに関する情報を含む場合もある。上記のように、高送信電力レベルで送信されるＭＡＣフレームの電力レベルは、例えば＋２１ｄＢｍの絶対値、又は通常通りに送信されたＭＡＣフレームのために用いられる通常の電力レベルに対して６ｄＢのような相対値のいずれでもよい。
【００４１】
報知情報は、不可欠な通信制御チャネル、例えばＢＣＣＨ、ＦＣＣＨ又は必要な場合にのみ送信される、例えば低速ＢＣＣＨのような拡張ＢＣＣＨのメッセージとして含まれることが好都合である。通常これらの不可欠な通信制御チャネルは最も信頼性のある送信方式を用いて送信され、それゆえ信頼性の高く安定した情報交換を確実にし、移動端末装置が高送信電力レベルで対応できるようにすることが重要である。報知情報のメッセージフォーマットはメッセージ識別子を含み、報知情報、例えば２ビットに含まれる上昇した電力で送信されるＭＡＣフレームの相対又は絶対開始位置、例えば２ビットに含まれる上昇した電力で送信される連続したＭＡＣフレームの数、上昇した電力で送信されるＭＡＣフレームの相対又は絶対電力レベル、並びにまたＭＡＣフレームのＢＣＣＨ及びＦＣＣＨのみ、又は全ダウンリンクセクションのいずれが電力上昇するかを示す、例えば１ビットの情報を識別することができる。
【００４２】
図７は本発明による基地局１の第１の実施形態のブロック図を示す。基地局１は非常に簡単であるが、規則的な時間間隔で高送信電力レベルを有する１つ又は複数のＭＡＣフレームのうちの少なくともＢＣＣＨ及びＦＣＣＨを送信する有効な例である。基地局１はＭＡＣフレーム発生器２と、カウンタ３と、増幅器４と、アンテナ５とを備える。増幅器４は例えばＨＦアップコンバータの一部である。カウンタ３は、ＭＡＣフレーム発生器２で生成され、増幅器４で増幅された全ＭＡＣフレームをカウントする。カウンタ３がカウンタイベントを、例えば８番目のＭＡＣフレーム毎に知らせる度に、各ＭＡＣフレームに対して高送信電力レベルを用いることを増幅器４に指示する。全ての他のＭＡＣフレームは、通常の低速又は準静的な電力制御機構により決定された通常の（より低い）送信電力に増幅され、送信される。増幅器４において用いられる高送信電力レベルは、絶対電力レベル、例えばプリセットされた最大電力レベルであるか、又は増幅器４は、プリセットされた電力レベル量を現在用いられている電力レベルに加えるかのいずれかである。基地局１と通信を行う移動端末装置はさらに、電力レベルを規則的に上昇するために基地局１のカウンタ３に用いられる繰返し数を知っており、そのためには受信処理を高送信電力レベルに調整できるようにするために基地局１と同期することのみが必要である。そうでない場合には、基地局１が、カウンタ３に用いられる繰返し数情報を移動端末装置に送信し、移動端末装置が高送信電力レベルで送信するためにそれぞれ用いられる繰返し数を知り、対応して同期した後に受信処理をこの繰返し数に調整できるようにする。別の実現可能性は、移動端末装置に高送信電力レベルで送信する直前に、図６に関連して説明したように、基地局１が報知情報を送信することである。この場合には、移動端末装置は繰返し数についての情報を必要としないが、受信した報知情報に基づいて受信処理を調整することができる。そのような移動端末装置の一例が、図１３に関して図示及び説明される。
【００４３】
図８は、本発明による基地局１０の第２の実施形態のブロック図を示す。基地局１０は、規則的な時間間隔で高送信電力レベルで１つ又は複数のＭＡＣフレームのうちの少なくともＢＣＣＨ及びＦＣＣＨを送信するように構成される。それにより、高送信電力レベルで送信が行われる規則的な時間間隔又は規則的な時点が、各現在のＭＡＣフレーム番号ＦＮ及び繰返し数Ｎに基づいて計算される。
【００４４】
基地局１０は、クロック信号を生成するためのフレームクロック発生器１１と、生成され、送信されるＭＡＣフレームのための連続数を生成するためのフレームカウンタ１２とを備える。さらに基地局１０は、各送信ＭＡＣフレームのためのＢＣＣＨ及びＦＣＣＨを生成するためのＢＣＣＨ／ＦＣＣＨ発生器１３と、ＢＣＣＨ／ＦＣＣＨ発生器１３において生成されたＢＣＣＨ及びＦＣＣＨが供給されるＭＡＣフレーム発生器１４とを備える。ＭＡＣフレーム発生器１４は、例えばＨＦアップコンバータの一部である増幅器１５に生成されたＭＡＣフレームを供給しており、無線通信システムの１つ又は複数の移動端末装置に増幅されたＭＡＣフレームをアンテナ１９を介して送信する。
【００４５】
さらに基地局１０は、演算回路１６、比較器１７及び電力設定回路１８を有する電力制御回路を備える。演算回路１６は、フレームカウンタ１２及び繰返し数Ｎから現在のＭＡＣフレーム番号を供給され、演算ＦＮ％Ｎ、言い換えるとＦＮ（ｍｏｄ）Ｎを実行する。この演算結果は、比較器１７に供給され、この結果を数０と比較する。演算回路１６からの演算結果が０である場合、すなわち現在のＭＡＣフレーム番号が繰返し数Ｎにより割り切れる場合には、比較器１７は電力設定回路１８に肯定信号を出力する。そうでない場合には、比較器１７は電力設定回路１８に否定信号を出力する。電力設定回路１８は比較器１７から肯定信号を受信する度に、高電力情報を増幅器１５に出力し、現在のＭＡＣフレーム（又はこのフレームの少なくともＢＣＣＨ及びＦＣＣＨ）に対してより高い電力レベルが用いられるべきであることを示す。そうでない場合には、電力設定回路１８は、低電力情報を増幅器１５に出力し、各ＭＡＣフレームに対して、各低速又は準静的電力制御機構により設定されるような通常の（より低い）電力が用いられるべきであることを示す。高電力レベルは、絶対電力レベル、例えばシステムのプリセットされた最大電力レベルであるか、又は例えばプリセットされた電力レベルステップを加えることにより、通常のＭＡＣフレームに対して現在用いられている電力レベルを基に相対的に設定された電力レベルのいずれかであることができる。
【００４６】
基地局１０と通信を行う移動端末装置は、受信処理を、規則的に送信される高送信電力レベルに調整できなければならない。それゆえ、移動端末装置は演算回路１６、比較器１７及び電力設定回路１８を有する電力制御回路と同じスケジューリングアルゴリズムを用いるべきであり、特に高送信電力レベルが予想されるはずの時点を判定できるように同じ演算ＦＮ％Ｎ＝０を用いなければならない。この場合には、２つのスケジューリング機構の同期も必要である。そのような移動端末装置の一例が図１１に関して図示及び説明される。
【００４７】
一方、基地局はさらに、例えば図６に関して説明されるように、高送信電力レベルで実際に送信する直前に高送信電力レベルの送信を報知するために、移動端末装置に送信されることになる報知情報を提供するための報知情報発生器９を備えることができる。報知情報発生器９はＢＣＣＨ／ＦＣＣＨ発生器１３に接続され、報知情報が、高送信電力レベルでＭＡＣフレームを送信する直前に送信されるＭＡＣフレームのＢＣＣＨ及びＦＣＣＨに実装できるようにする。高送信電力レベルで送信を行うスケジュールを知ることができるようにするために、報知情報発生器９は、演算回路１６、比較器１７及び電力設定回路１８を有する電力制御回路にも接続できなければならない。例えば上昇した電力でＭＡＣフレームを送信するための規則的な時間間隔が１０ＭＡＣフレームの長さを有し、報知情報発生器９が常に上昇した電力で送信される最後のＭＡＣフレームの８ＭＡＣフレーム後に報知情報を生成かつ実装できるように、報知情報発生器９が、上昇した電力で送信される最後のＭＡＣフレームのために報知情報を送信する時点を計算することができる。
【００４８】
図９では、本発明による基地局２０の第３の実施形態が示される。基地局２０は、規則的に又はランダムに設定された時間間隔で、１つ又は複数のＭＡＣフレームのうちの少なくともＢＣＣＨ及びＦＣＣＨを送信するように構成される。それにより、基地局２０は図５に関して記載されたようなスケジューリング演算を行うための演算回路２７、比較器２８、加算回路２９、比較器３０及び電力設定回路３１を有する電力制御回路を備える。基地局２０は、フレームクロックを生成するためのフレームクロック発生器２１と、ＭＡＣフレームのための連続数を生成するためのフレームカウンタ２３と、疑似ランダム数を発生させるための疑似ランダム発生器２２とを備える。疑似ランダム発生器２２は例えば、図１０に示されるような線形帰還シフトレジスタであることができる。
【００４９】
さらに基地局２０は送信されることになるＭＡＣフレーム用のＢＣＣＨ及びＦＣＣＨを生成するためのＢＣＣＨ／ＦＣＣＨ発生器２４を備える。ＢＣＣＨ／ＦＣＣＨ発生器２４において生成されるＢＣＣＨ及びＦＣＣＨは、ＭＡＣフレーム発生器２５に供給され、ＭＡＣフレーム発生器２５は、ＢＣＣＨ／ＦＣＣＨ発生器２４からのＢＣＣＨ及びＦＣＣＨを、増幅器２６において増幅され、無線通信システムの１つ又は複数の移動端末装置にアンテナ３２を介して送信されることになるＭＡＣフレームに組み込む。増幅器２６は例えばＨＦアップコンバータの一部である。基地局２０の電力制御回路は、演算ＦＮ％Ｎを実行するための演算回路２７を備えている。ただしＦＮはフレームカウンタ２３において生成されるＭＡＣフレーム番号であり、Ｎは基本繰返し数である。演算回路２７において実行される演算の結果は、図５に関して説明されたフレーム分割数ＦＤＮであり、比較器２８に供給され、数０と比較される。比較結果が肯定される場合、すなわち数ＦＤＮが０に等しい場合には、比較器２８は加算回路２９に肯定信号を出力し、その後加算回路２９が、現在のＭＡＣフレーム番号ＦＮと、疑似ランダム発生器２２からの現在の疑似ランダム数とを加算する。加算結果は比較器３０に供給され、比較器３０が、加算回路２９からの合計出力を現在のＭＡＣフレーム番号と比較する。現在のＭＡＣフレーム番号ＦＮが加算回路２９からの合計出力に等しい場合には、比較器３０が電力設定回路３１に肯定信号を出力し、この場合は、増幅器２６がより高い電力を使用すること、すなわち送信される現在のＭＡＣフレーム（又はこのフレームの少なくともＢＣＣＨ及びＦＣＣＨ）に対する送信電力を上昇することを指示している。そうでない場合には、比較器３０は、電力設定回路３１に否定信号を出力し、増幅器２６が、現在のＭＣフレームに対して通常の（より低い）送信電力を用いることを指示する。図５に図示及び説明される計算例は、繰返し数Ｎ＝１６に基づく。
【００５０】
繰返し数Ｎは、プリセットされた固定値であることができるか、又はシステム要件に従って変更されてもよい。基地局２０と通信を行う移動端末装置は、受信処理を不規則に上昇した送信電力に調整できるようにするために、基地局２０の演算回路２７、比較器２８、加算回路２９、比較器３０及び電力設定回路３１を有する電力制御回路と同じスケジューリングアルゴリズムを実行しなければならない。それにより、繰返し数Ｎは基地局２０及び対応する移動端末装置の両方にプリセットされ、固定されることができるか、又は繰返し数Ｎが変化する場合には、基地局２０は、移動端末装置のスケジューリングが変化する繰返し数Ｎを受け入れることができるように、対応する移動端末装置に繰返し数Ｎを送信しなければならない。同じことが基地局２０において用いられる疑似ランダム数にも当てはまり、同様に移動端末装置に送信されるようになる。別の実現可能性は、同じ一連の疑似ランダム数を生成できるように、移動端末装置にも、基地局２０の疑似ランダム発生器２２に相当する疑似ランダム発生器を設けることである。当然この場合には、移動端末装置と基地局との間で同期がとられ、基地局２０が、疑似ランダム発生器の各開始数を移動端末装置に知らせなければならない。
【００５１】
別の実現可能性は、基地局２０に報知情報発生器３３を設けることであり、報知情報発生器３３が、ＢＣＣＨ又はＦＣＣＨ、又は任意の他の不可欠な通信制御チャネル、例えば、各移動端末装置に高送信電力レベルの発生を通知する送信されたＭＡＣフレームのＳＢＣＣＨ（低速ＢＣＣＨ）において報知情報を生成かつ提供する。この実現可能性は、図６に関してさらに説明される。さらに報知情報発生器３３の基本機能は、基地局１０の報知情報発生器９の機能に対応する。報知情報は、受信する移動端末装置がそれに応じて受信処理を調整できるように、上昇した送信電力でＭＡＣフレームの少なくともＢＣＣＨ及びＦＣＣＨが送信される直前に基地局２０から送信される。それゆえ報知情報発生器３３は、上昇した電力（又はその電力レベル）でＭＡＣフレームが送信される時点を知る必要があり、そのため基地局２０の演算回路２７、比較器２８、加算回路２９、比較器３０及び電力設定回路３１を有する電力制御回路に接続されなければならない（しかしながらこの接続は明瞭にするための図示されていない）。基地局２０と通信し、受信する移動端末装置の一例が、図１３に関して図示及び説明される。
【００５２】
図５から明らかになるように、疑似ランダム発生器２２により生成される最も大きな数、例えばこの例では最大数７より大きな基本繰返し数Ｎ（この場合にはＮ＝１６）を使用することにより、高送信電力レベルでの送信間で、ある最小の時間間隔が確保されている。これにより一方では、他のシステムと干渉する危険性を最小限にすることができ、また一方では基地局にアクセスしようとする新しい移動端末装置が、上昇した電力を有する少なくともＢＣＣＨ及びＦＣＣＨが受信されるまでにあまりにも長い時間待たずに済むようにできる。
【００５３】
図１０は、線形帰還シフトレジスタの形をとる疑似ランダム発生器２２の位置例のブロック図を示す。図示されるシフトレジスタ２２の機能は、多項式Ｓ（ｘ）＝Ｘ３＋Ｘ＋１により表すことができる。図のシフトレジスタ２２を用いる場合、全２３−１＝７の疑似ランダム数を生成することができる。最初にシフトレジスタ２２のタブＸ３、Ｘ２、Ｘ１をロードした後、各クロックサイクル後に新しい数が生成される。最初にロードする値は、１、２、．．．７（０以外）でなければならない。生成された数はＸ１＋２ｘＸ２＋４ｘＸ３であり、それゆえ１〜７の間にある。禁止状態「０」を用いて、例えば、任意の時間間隔内に送信される電力レベルを著しく上昇することなく、通常の低速又は準静的電力制御機構を用いるＭＡＣフレームの送信に対するフォールバックを通知することができる。
【００５４】
図示されるシフトレジスタ２２は、Ｘ３−Ｘ２−Ｘ１として表される配列、すなわち００１、０１１、１１１、１１０、１０１、０１０、１００、００１、０１１、１１１．．．で表される数を生成し、その場合、数はＸ１＋２ｘＸ２＋４ｘＸ３で計算され、シフトレジスタ２２は一連の数、１、３、７、６、５、２、４、１、３、７．．．を出力する。
【００５５】
上記のように、基地局２０の疑似ランダム発生器として用いられるシフトレジスタ２２は、各ＭＡＣフレームに対する新しい疑似ランダム数ＰＲＮを生成する。その後、各ＭＡＣフレームに対して、演算ＦＮ％Ｎが実行される。この演算結果が０である場合には、現在の疑似ランダム数が読み出され、上昇した電力で送信されることになるフレームのＭＡＣフレーム番号が、ＦＮ＋ＰＲＮとして計算される。その後、現在のＭＡＣフレーム番号が計算された数に等しい場合には、現在のＭＡＣフレームが上記のように上昇した電力で送信される。それにより、各ＭＡＣフレームに対して疑似ランダム発生器２２により生成される疑似ランダム数ＰＲＮが、各ＭＡＣフレームのＢＣＣＨ及びＦＣＣＨにおいて受信中の移動端末装置に送信され、移動端末装置には対応するスケジューリングアルゴリズムが実装されており、受信処理が高送信電力レベルに調整可能なようにする。対応する移動端末装置は図１２に関して図示及び記載される。その利点は、基地局及び対応する移動端末装置が、互いから独立して電力上昇ＭＡＣフレームに対するスケジュールを生成することができ、それにより移動端末装置が、ＭＡＣフレームが高送信電力レベルで送信されるか、又はそうでない各場合に、ＭＡＣフレームにおいて受信されたＢＣＣＨ及びＦＣＣＨに基づいていつでもそのパターンを生成できることである。
【００５６】
図７、図８及び図９に示される基地局は、システム要件に従って高送信電力レベル値を変更し、対応する情報を移動端末装置に送信するように構成されることに留意されたい。
【００５７】
図１１は、本発明による移動端末装置４０の第１の実施形態を示す。移動端末装置４０は、例えば図７に示される基地局１又は図８に示される基地局１０のように、規則的な時間間隔で上昇した電力で、１つ又は複数のＭＡＣフレームのうちの少なくともＢＣＣＨ及びＦＣＣＨを送信する基地局と通信するように構成される。移動端末装置４０は、基地局から無線通信システムに基づく情報を受信するためのアンテナ４１とＨＦダウンコンバータ４２とを備える。さらに移動端末装置４０は、受信した情報を処理するための情報処理回路４３を備え、例えば復調器、インターリーブ解除処理（デインターリーブ処理）部等を備えることもできる。さらに移動端末装置４０は、受信情報の上昇した電力に情報処理回路４３を調整するための電力調整回路４６を備える。これを実現するために、電力調整回路４６は、現在のＭＡＣフレーム番号ＦＮと繰返し数Ｎとに基づいて規則的な時間間隔を設定するために設定回路４４、４５に接続される。設定回路４４、４５は、演算ＦＮ％Ｎを実行する演算回路４４を備える。この演算結果は比較器４５に供給され、比較器４５は演算結果を数０と比較する。ＦＮ％Ｎが０に等しい場合には、比較器４５は電力調整回路４６に肯定信号を出力し、情報処理回路４３が高送信電力レベルに適応しなければならないことを指示する。そうでない場合には、比較器４５は電力調整回路４６に否定信号を出力し、情報処理回路４３において調整を行わなくてもよいことを指示する。この場合には、情報処理回路４３において、通常通りに電力制御されたＭＡＣフレームのみが待たれ、処理されなければならない。
【００５８】
繰返し数Ｎは、プリセットされ、演算回路４４に格納されることができるか、又は例えば基地局８のような各基地局から移動端末装置４０により受信されることができるかのいずれかである。現在のＭＡＣフレーム番号ＦＮは、各基地局から送信される各ＭＡＣフレームのＢＣＣＨ及びＦＣＣＨにそれぞれ含まれる。受信したＭＡＣフレームの現在のＭＡＣフレーム番号は、例えば移動端末装置４０の対応する検出回路により検出され、演算回路４４に供給されることもできる。さらに、移動端末装置４０の設定回路４４、４５及び電力調整回路４６は、スケジューリング機構が互いに対して適当に調整できるように、対応する基地局に同期しなければならない。
【００５９】
図１２は、本発明による移動端末装置５０の第２の実施形態を示す。移動端末装置５０は、規則的な又は疑似ランダムな時間間隔で上昇した送信電力で各基地局からの１つ又は複数のＭＡＣフレームの少なくともＢＣＣＨ及びＦＣＣＨを受信するように構成される。各基地局は例えば図９に関して図示及び説明される。移動端末装置５０は、各基地局からＭＡＣフレームを受信するためのアンテナ５１及びＨＦ復調器５２を備える。さらに移動端末装置５０は、受信した情報を処理するための、例えば復調器、デインターリーブ処理等のような情報処理回路５３を備える。情報処理回路５３の受信処理を規則的に上昇した送信電力に調整できるようにするために、さらに移動端末装置は情報処理回路５３を上昇した送信電力に調整するための電力調整回路５８を備える。ランダム、すなわち不規則な時間間隔で送信電力が上昇するため、さらに移動端末装置はランダムな時間間隔を設定するための設定回路５４〜５７を備える。こうして設定回路５４〜５７は、例えば基地局２２のような対応する基地局において実行されるスケジューリング動作に対応してスケジューリング動作を実行する。そのため、設定回路５４〜５７は、各基地局で生成され、送信された疑似ランダムＰＲＮ数及び各ＭＡＣフレームのＢＣＣＨ及びＦＣＣＨにおいて送信される現在のＭＡＣフレーム番号ＦＮを用いる。さらに設定回路５４〜５７は、各基地局と同じ基本繰返し数Ｎを用いており、この基本繰返し数Ｎは、固定又はプリセットされ、それゆえ各移動端末装置５０に格納されるか、又は基本繰返し数Ｎを可変に設定できるように各基地局で送受信できる。
【００６０】
移動端末装置５０の設定回路は、演算ＦＮ％Ｎを実行するための演算回路５４を備える。演算結果は比較器５５に供給され、比較器５５がその演算結果を数０と比較する。演算回路５４からの演算結果が０である場合には、比較器５５は加算回路５６に肯定信号を出力し、加算回路５６が現在のＭＡＣフレーム番号ＦＮを、現在のＭＡＣフレーム番号のための各疑似ランダム数ＰＲＮに加える。加算結果は比較器５７に供給され、比較器５７がその加算結果を現在のＭＡＣフレーム番号と比較する。加算回路５６からの加算結果が現在のＭＡＣフレーム番号に等しい場合には、比較器５７は電力調整回路５８に肯定信号を出力し、それに応じて電力調整回路５８が情報処理回路５３において実行される受信処理を、各ＭＡＣフレームの高送信電力レベルに調整する。そうでない場合には、比較器５７は否定信号を出力し、電力調整回路５８が、調整動作を実行しないように指示する。それゆえ移動端末装置５０の設定回路５４〜５７は、図５に関して図示及び記載されたのと同じスケジューリング演算を実行し、その結果移動端末装置５０が、その受信処理を不規則な時間間隔で高送信電力レベルの受信に適応させることができる。
【００６１】
図１３には、本発明による移動端末装置６０の第３の実施形態が示される。移動端末装置６０は、例えば図６に関して説明されたように、実際に高送信電力レベルで送信する前に、報知情報を受信するように構成される。移動端末装置６０は、対応する基地局からＭＡＣフレームを受信するためのアンテナ６１及びＨＦダウンコンバータ６２を備える。受信したＭＡＣフレームは、例えば復調器、デインターリーブを備える情報処理回路６３において処理される。さらに移動端末装置６０は、上昇した電力を有する１つ又は複数のＭＡＣフレームのうちの少なくともＢＣＣＨ及びＦＣＣＨの送信時間並びにまた電力レベルを示す報知情報を検出するための検出回路６５を備える。その後この報知情報は電力調整回路６４に供給され、電力調整回路６４は検出回路６５から肯定信号を受信する場合に、それに応じて情報処理回路６３において実行される受信処理を高送信電力レベルに調整する。そうでない場合には、電力調整回路６４は、情報処理回路６３において実行される処理に対する調整動作を行わない。こうして移動端末装置６０は、図８に示される基地局１０の報知情報発生器９及び図９に示される基地局２０の報知情報発生器３３により提供される報知情報を受信するように構成される。図１１及び図１２に示される実施形態に比べると、移動端末装置６０は非常に少ない処理しか必要とせず、そのため消費電力も少ない。検出回路６５は、高送信電力レベルで送信を行う前に送信される報知情報を受信するように構成され、高送信電力レベルで送信される電力レベル及び連続するＭＡＣフレーム数、上昇した開始時点のような対応して含まれる情報を読み出し、それに応じて電力調整回路６４を制御する。
【００６２】
各基地局が上昇した電力の値を変更するように構成される場合には、図１１、図１２及び図１３に示される移動端末装置は、そのような基地局から送信される対応する情報を検出するための回路を備え、各調整回路がその検出した情報を用いて、処理回路を調整する。
【００６３】
図７、図８及び図９に関して図示及び記載された基地局及び図１１、図１２及び図１３に関して図示及び記載された移動端末装置は、本発明を記載し、理解するために必要かつ重要な構成要素のみを示していることに留意されたい。しかしながら、無線通信システムにおいては、基地局及び移動端末装置それぞれのための全てのさらに必要な、既知の構成要素が与えられなければならない。しかしながら本記載では、これらの構成要素の記載は明瞭にするために省略されている。
【００６４】
【発明の効果】
上記のように本発明によれば、稼働中の移動端末装置にのみ送信範囲を制限することなくダウンリンク情報の送信電力制御を利用可能にする基地局と、移動端末装置と、無線通信システムの通信方法を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
上昇した電力レベルでＭＡＣフレーム内のＢＣＣＨ及びＦＣＣＨを送信する第１の例を示す図である。
【図２】
上昇した電力レベルで２つの連続したＭＡＣフレーム内のＢＣＣＨ及びＦＣＣＨを送信する第２の例を示す図である。
【図３】
上昇した電力レベルでＭＡＣフレーム内の全ダウンリンクセクションを送信する第３の例を示す図である。
【図４】
上昇した電力レベルで２つの連続したＭＡＣフレーム内のダウンリンクセクションを送信する第４の例を示す図である。
【図５】
上昇した電力レベルで１つのＭＡＣフレームの送信間の不規則な時間間隔を計算するための一例を示す図である。
【図６】
上昇した電力レベルで２つの連続したＭＡＣフレームを送信する前に、ＭＡＣフレームに対する報知情報を送信する一例を示す模式図である。
【図７】
本発明による基地局の第１の実施形態を示すブロック図である。
【図８】
本発明による基地局の第２の実施形態を示すブロック図である。
【図９】
本発明による基地局の第３の実施形態を示すブロック図である。
【図１０】
図９に示される第３の実施形態において用いられるランダム数発生器を実施するための一例を示すブロック図である。
【図１１】
本発明による移動端末装置の第１の実施形態を示すブロック図である。
【図１２】
本発明による移動端末装置の第２の実施形態を示すブロック図である。
【図１３】
本発明による移動端末装置の第３の実施形態を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ 基地局、２ ＭＡＣフレーム発生器、３ カウンタ、４ 増幅器、５ アンテナ、９ 報知情報発生器、１０ 基地局、１１ フレームクロック発生器、１２ フレームカウンタ、１３ ＢＣＣＨ／ＦＣＣＨ発生器、１４ ＭＡＣフレーム発生器、１５ 増幅器、１６ 演算回路、１７ 比較器、１８ 電力設定回路、１９ アンテナ、２０ 基地局、２１ フレームクロック発生器、２２ 疑似ランダム発生器、２３ フレームカウンタ、２４ ＢＣＣＨ／ＦＣＣＨ発生器、 ２５ ＭＡＣフレーム発生器、２６ 増幅器、２７ 演算回路、２８ 比較器、 ２９ 加算回路、３０ 比較器、３１ 電力設定回路、４０ 移動端末装置、４１ アンテナ、４２ ＨＦダウンコンバータ、４３ 情報処理回路、４４演算回路、４５ 比較器、４６ 電力調整回路、５０ 移動端末装置、５１アンテナ、５２ ＨＦ復調器、５３ 情報処理回路、５４ 演算回路、５５ 比較器、５６ 加算回路、５７ 比較器、５８ 電力調整回路、６０ 移動端末装置、６１ アンテナ、６２ ＨＦダウンコンバータ、６３ 情報処理回路、６４電力調整回路、６５ 検出回路