JP2012151782A - 無線装置 - Google Patents

Abstract

【課題】１回の通信量が少ない無線通信においても、無線リソースを有効に活用して送信電力を制御することができ、低消費電力化を実現することができる無線装置を提供する。
【解決手段】移動通信端末装置１０に送信電力制御部１８を設ける。送信電力制御部１８は、端末側再送制御部１６がパケット信号の再送を制御するときに用いる送達確認情報であるステータス情報に基づいて、端末側高周波送信部１４から基地局装置２０へパケット信号を送信するときの送信電力を制御する。たとえば、ステータス情報が否定応答信号（ＮＡＣＫ）を含むと判断されると、送信電力制御部１８は、送信電力を大きくするように端末側高周波送信部１４を制御する。またステータス情報が確認応答信号（ＡＣＫ）を含むと判断されると、送信電力制御部１８は、送信電力を小さくするように端末側高周波送信部１４を制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、パケット通信を行う無線装置に関する。

無線通信システムにおいては、装置の低消費電力化および無線リソースの有効活用などを目的として、送信電力の制御（Transmit Power Control；略称：ＴＰＣ）が行われる（たとえば、非特許文献１，２および特許文献１，２参照）。

非特許文献１，２に開示される技術では、たとえば、移動端末（User Equipment；略称：ＵＥ）から基地局（Ｎｏｄｅ−Ｂ）への通信である上りリンクの閉ループ電力制御（closed loop Power Control）が行われる。閉ループ電力制御では、基地局は、通信開始時から、上りリンクの信号電力対干渉電力比（Signal-Interference Power Ratio；略称：ＳＩＲ）などの物理チャネル品質を測定する。

測定した物理チャネル品質が、目標とする物理チャネル品質よりも上回る場合、基地局は、基地局から移動端末への通信である下りリンクにおけるＴＰＣフィールドに、送信電力を下げる指示を設定して、移動端末に送信する。測定した物理チャネル品質が、目標とする物理チャネル品質よりも下回る場合、基地局は、下りリンクにおけるＴＰＣフィールドに、送信電力を上げる指示を設定して、移動端末に送信する。

移動端末は、受信した下りリンクのＴＰＣフィールドに設定された情報に基づいて、自端末の送信電力を制御する内部ループ電力制御（inner loop power control）を行う。これと同時に、基地局は、受信したデータに付加される誤り検出符号を用いて、複数のデータの誤り率（Block Error Rate；略称：ＢＬＥＲ）を算出し、目標とする通信品質として予め定められる品質を表すＢＬＥＲ（以下「目標ＢＬＥＲ」という場合がある）と比較する。

基地局は、算出した誤り率と目標ＢＬＥＲとの比較結果に基づいて、内部ループ電力制御で用いる、目標とする物理チャネルの品質を修正する外部ループ電力制御（outer loop power control）を行う。具体的には、算出した誤り率が、目標ＢＬＥＲよりも大きい場合、基地局は、目標とする物理チャネル品質を低く設定する。算出した誤り率が、目標ＢＬＥＲもよりも小さい場合、基地局は、目標とする物理チャネル品質を高く設定する。この内部ループ電力制御と外部ループ電力制御とを組合せることによって、基地局は、送信電力の制御を実現している。

特許文献１に開示される無線通信端末は、ユーザからの入力に基づいて、送信データを第１および第２の中継局のいずれに送信するかを指示する。送信データの送信先が第１の中継局である場合、無線通信端末は、第１の通信エリア内に属する場合は、送信データを第１の中継局に送信する。送信データの送信先が第２の中継局である場合、無線通信端末は、第２の通信エリア内に属し、さらに第２の中継局にデータを送信するために必要な所要送信電力値が送信電力閾値による条件を満たす場合は、送信データを第２の中継局に送信する。

特許文献２に開示される無線通信システムでは、基地局装置が、高速下り回線パケットアクセス（High Speed Downlink Packet Access；略称：ＨＳＤＰＡ）サービスを受ける通信端末装置の中でハンドオーバ状態にあるものに対して、チャネル品質（Channel Quality Indicator；略称：ＣＱＩ）信号に基づいて高速共用制御チャネル（High Speed - Shared Control Channel；略称：ＨＳ−ＳＣＣＨ）の送信電力制御を行う。

特開２００５−２９５００３号公報 特開２００４−３２６４０号公報

３ＧＰＰ ＴＳ２５．２１１ Ｖ１０．０．０ ３ＧＰＰ ＴＳ２５．２１４ Ｖ１０．０．０

前述の非特許文献１，２および特許文献１などに開示される従来技術においては、物理チャネル上にＴＰＣコマンドをマッピングする必要があり、そのための通信リソースが必要である。また特許文献２に開示される技術では、ＣＱＩ信号を送信するための通信リソースが必要である。また、外部ループ電力制御のためのＢＬＥＲ測定を行うためには、１回の無線通信において、多くの通信データが必要であるので、１回の通信量が少ない無線通信においては、前述の非特許文献１，２および特許文献１，２などに開示される技術を用いても、適切な送信電力制御ができないという問題がある。

本発明の目的は、１回の通信量が少ない無線通信においても、無線リソースを有効に活用して送信電力を制御することができ、低消費電力化を実現することができる無線装置を提供することである。

本発明の無線装置は、通信の相手となる対向無線装置と無線通信可能に構成され、前記対向無線装置との間で、無線通信によってパケット信号を送受信する無線装置であって、前記対向無線装置へパケット信号を送信する送信部と、前記対向無線装置から送信されるパケット信号を受信する受信部と、前記送信部から前記対向無線装置へのパケット信号の再送を制御する再送制御部と、前記送信部からパケット信号を送信するときの送信電力を制御する送信電力制御部とを備え、前記対向無線装置から送信されて前記受信部で受信されるパケット信号は、前記送信部から送信されたパケット信号が前記対向無線装置で受信できたか否かを表す送達確認情報を含み、前記再送制御部は、前記送達確認情報が、前記送信部から送信されたパケット信号が前記対向無線装置で受信できなかったことを示す否定応答信号を含むと判断すると、パケット信号を再送するように前記送信部を制御し、前記送信電力制御部は、（ａ）前記送達確認情報が前記否定応答信号を含むと判断すると、前記送信電力を大きくするように前記送信部を制御し、（ｂ）前記送達確認情報が、前記送信部から送信されたパケット信号が前記対向無線装置で受信できたことを示す確認応答信号を含むと判断すると、前記送信電力を小さくするように前記送信部を制御することを特徴とする。

本発明の無線装置によれば、通信の相手となる対向無線装置との間で、無線通信によってパケット信号が送受信される。対向無線装置から送信されて受信部で受信されるパケット信号には、送信部から送信されたパケット信号が対向無線装置で受信できたか否かを表す送達確認情報が含まれる。送信部から送信されたパケット信号が対向無線装置で受信できなかったことを示す否定応答信号が送達確認情報に含まれると判断されると、再送制御部によって、パケット信号を再送するように送信部が制御される。また送信電力制御部によって、送信電力を大きくするように送信部が制御される。送信部から送信されたパケット信号が対向無線装置で受信できたことを示す確認応答信号が送達確認情報に含まれると判断されると、送信電力制御部によって、送信電力を小さくするように送信部が制御される。

このようにパケット信号の再送を制御するための送達確認情報を用いて、送信電力を制御するので、送信電力制御のための無線リソースを不要とすることができる。したがって、１回の通信量が少ない無線通信においても、無線リソースを有効に活用して送信電力を制御することができ、低消費電力化を実現することができる。

本発明の第１の実施の形態である移動通信端末装置１０を含む無線通信システム１の構成を示すブロック図である。 本発明の第２の実施の形態である通信端末装置１０Ａを含む無線通信システム２の構成を示すブロック図である。 第２の実施の形態における通信端末装置１０Ａの動作の処理手順を示すフローチャートである。 本発明の前提技術の移動通信端末装置５０を備える無線通信システム５の構成を示すブロック図である。

＜前提技術＞
図４は、本発明の前提技術の移動通信端末装置５０を備える無線通信システム５の構成を示すブロック図である。無線通信システム５は、移動通信端末装置（以下、単に「通信端末装置」という場合がある）５０と、基地局装置（Ｎｏｄｅ−Ｂ）６０とを備える。通信端末装置５０は、送信電力制御の対象となる無線装置である。基地局装置６０は、送信電力制御の主体となる対向無線装置であり、通信端末装置５０と相互に無線通信可能に構成される。

通信端末装置５０は、端末側送受信アンテナ５１、端末側高周波受信部５２、端末側受信ベースバンド部５３、端末側高周波送信部５４、端末側送信ベースバンド部５５、端末側再送制御部５６、端末側上位レイヤ５７およびＴＰＣコマンド制御部５８を備える。

端末側上位レイヤ５７は、無線通信のプロトコル処理を行う。端末側上位レイヤ５７は、基地局装置６０に送信すべき送信信号を端末側再送制御部５６に与える。端末側再送制御部５６は、端末側上位レイヤ５７から与えられる送信信号に、送信に必要なヘッダ情報などを付加してパケット化を行う。端末側再送制御部５６は、パケット化した信号（以下「パケット信号」という場合がある）を端末側送信ベースバンド部５５に与える。

端末側送信ベースバンド部５５は、端末側再送制御部５６から与えられたパケット信号に対して、誤り検出符号化、誤り訂正符号化およびデジタル変調を施して、ベースバンドの送信信号を生成する。端末側送信ベースバンド部５５は、生成したベースバンドの送信信号を端末側高周波送信部５４に与える。

端末側高周波送信部５４は、端末側送信ベースバンド部５５から与えられるベースバンドの送信信号を高周波帯域にアップコンバートする処理を行って、搬送帯域の送信信号を生成する。端末側高周波送信部５４は、生成した送信信号を、端末側送受信アンテナ５１を介して基地局装置６０に送信する。

端末側高周波受信部５２は、端末側送受信アンテナ５１を介して、基地局装置６０から送信される信号を受信する。基地局装置６０から送信される信号は、送信電力を制御するためのコマンド（以下「ＴＰＣコマンド」という場合がある）を含む。ＴＰＣコマンドは、通信端末装置５０から基地局装置６０に対して信号を送信するときの送信電力の増減を表す送信電力情報を含む。

端末側高周波受信部５２は、端末側送受信アンテナ５１を介して受信した信号（以下「受信信号」という）をベースバンド帯域にダウンコンバートする処理を行って、ベースバンドの受信信号を生成し、端末側受信ベースバンド部５３に与える。

端末側受信ベースバンド部５３は、端末側高周波受信部５２から与えられるベースバンドの受信信号に対して、デジタル復調および誤り訂正復号などの処理を施す。端末側受信ベースバンド部５３は、デジタル復調および誤り訂正復号などの処理を施した受信信号を端末側再送制御部５６に与えるとともに、ＴＰＣコマンド制御部５８に与える。

端末側再送制御部５６は、基地局装置６０へ送信するべきパケット信号（以下「送信パケット」という場合がある）の再送制御を行う。端末側再送制御部５６は、端末側受信ベースバンド部５３から与えられる受信信号に基づいて、パケット信号を基地局装置６０に再送する必要があるか否かを判断する。端末側再送制御部５６は、再送する必要があると判断した場合は、パケット信号を端末側送信ベースバンド部５５に与える。

ＴＰＣコマンド制御部５８は、端末側受信ベースバンド部５３から与えられる受信信号に含まれるＴＰＣコマンドに基づいて、送信電力の制御を行う。具体的には、ＴＰＣコマンド制御部５８は、ＴＰＣコマンドに含まれる送信電力情報を端末側高周波送信部５４に与えることによって、送信電力を制御する。

端末側高周波送信部５４は、端末側送信ベースバンド部５５から与えられるベースバンドの送信信号を高周波帯域にアップコンバートする処理を行って、搬送帯域の送信信号を生成する。端末側高周波送信部５４は、生成したベースバンドの送信信号を、ＴＰＣコマンド制御部５８から与えられる送信電力情報が表す送信電力で、端末側送受信アンテナ５１を介して基地局装置６０に送信する。

基地局装置６０は、基地局側送受信アンテナ６１、基地局側高周波受信部６２、基地局側受信ベースバンド部６３、基地局側再送制御部６４、基地局側送信ベースバンド部６５、基地局側再送制御部６６、基地局側上位レイヤ６７、目標物理チャネル品質制御部６８およびＴＰＣコマンド生成部６９を備える。

基地局側上位レイヤ６７は、無線通信のプロトコル処理を行う。基地局側高周波受信部６２は、基地局側送受信アンテナ６１を介して、通信端末装置５０から送信される信号を受信する。基地局側高周波受信部６２は、基地局側送受信アンテナ６１を介して受信した受信信号をベースバンド帯域にダウンコンバートする処理を行って、ベースバンドの受信信号を生成し、基地局側受信ベースバンド部６３に与える。

基地局側受信ベースバンド部６３は、基地局側高周波受信部６２から与えられるベースバンドの受信信号に対して、デジタル復調および誤り訂正復号などの処理を施す。また基地局側受信ベースバンド部６３は、基地局側高周波受信部６２から与えられるベースバンドの受信信号の誤り検出および受信品質測定を行う。基地局側受信ベースバンド部６３は、デジタル復調および誤り訂正復号などの処理を施した受信信号を、誤り検出結果および受信品質測定結果とともに、基地局側再送制御部６６、目標物理チャネル品質制御部６８およびＴＰＣコマンド生成部６９に与える。

基地局側再送制御部６６は、基地局側受信ベースバンド部６３から与えられる受信信号に基づいて、パケット信号を通信端末装置５０に再送する必要があるか否かを判断する。基地局側再送制御部６６は、再送する必要があると判断した場合は、パケット信号を基地局側送信ベースバンド部６５に与える。

目標物理チャネル品質制御部６８は、前述の外部ループ電力制御を行う。具体的には、目標物理チャネル品質制御部６８は、基地局側受信ベースバンド部６３から与えられる受信信号の誤り検出結果に基づいて、目標とする物理チャネルの品質を表す情報（以下「物理チャネル品質情報」という場合がある）を修正し、修正した物理チャンネル品質情報をＴＰＣコマンド生成部６９に与える。

ＴＰＣコマンド生成部６９は、前述の内部ループ電力制御を行う。具体的には、ＴＰＣコマンド生成部６９は、基地局側受信ベースバンド部６３から与えられる受信信号と、目標物理チャネル品質制御部６８から与えられる物理チャネル品質情報とに基づいて、ＴＰＣコマンドを生成する。ＴＰＣコマンド生成部６９は、生成したＴＰＣコマンドを基地局側送信ベースバンド部６５に与える。

基地局側送信ベースバンド部６５は、基地局側再送制御部６６から与えられるパケット信号に対して、誤り訂正符号化およびデジタル変調を施して、ベースバンドの送信信号を生成する。基地局側送信ベースバンド部６５は、生成したベースバンドの送信信号に、ＴＰＣコマンド生成部６９から与えられるＴＰＣコマンドを付加した信号を基地局側高周波送信部６４に与える。

基地局側高周波送信部６４は、基地局側送信ベースバンド部６５から与えられる信号を高周波帯域にアップコンバートする処理を行って、搬送帯域の送信信号を生成する。基地局側高周波送信部６４は、生成した送信信号を、基地局側送受信アンテナ６１を介して通信端末装置５０に送信する。

以上のように前提技術の無線通信システム５では、基地局装置６０から送信される送信信号の物理チャネル上にＴＰＣコマンドをマッピングする必要があり、そのための通信リソースが必要となる。

また、目標物理チャネル品質制御部６８における外部ループ電力制御のために、基地局側受信ベースバンド部６３では、誤り検出が行われる。具体的には、誤り検出符号を用いて、誤り率（ＢＬＥＲ）の測定が行われる。このＢＬＥＲの測定を行うためには、１回の無線通信において、多くの通信データが必要であるので、１回の通信量が少ない無線通信においては、適切な送信電力制御ができないという問題がある。

この問題は、たとえば、通信端末装置５０が、通信機能を備えるセンサなどの機器である場合に生じる。センサなどの機器における通信で伝送されるデータの情報量は、携帯電話機などにおける通信で伝送される写真またはＷｅｂアクセスなどのデータの情報量に比べて、非常に小さい。たとえば、センサが温度計である場合、−５０℃〜１００℃程度の情報があればよく、単位が１℃であれば、１バイト（byte）の情報量で済む。したがって、通信端末装置５０がセンサなどの機器である場合、１回の無線通信における通信量が少ないので、前述の適切な送信電力制御ができないという問題が生じる。そこで、本発明では、以下の各実施の形態の構成を採用している。

＜第１の実施の形態＞
図１は、本発明の第１の実施の形態である移動通信端末装置１０を含む無線通信システム１の構成を示すブロック図である。無線通信システム１は、移動通信端末装置（以下、単に「通信端末装置」という場合がある）１０と、基地局装置２０とを備える。本実施の形態において、通信端末装置１０は、送信電力制御の対象となる無線装置であり、基地局装置２０は、通信端末装置１０の通信の相手となる対向無線装置であり、送信電力制御の主体となる。基地局装置２０は、通信端末装置１０と相互に無線通信可能に構成される。通信端末装置１０および基地局装置２０は、デジタル無線装置である。

通信端末装置１０は、端末側送受信アンテナ１１、端末側高周波受信部１２、端末側受信ベースバンド部１３、端末側高周波送信部１４、端末側送信ベースバンド部１５、端末側再送制御部１６、端末側上位レイヤ１７および送信電力制御部１８を備える。

まず、通信端末装置１０における送信動作について説明する。端末側上位レイヤ１７は、無線通信のプロトコル処理を行う。端末側上位レイヤ１７は、基地局装置２０に送信すべき送信信号を端末側再送制御部１６に与える。端末側再送制御部１６は、端末側上位レイヤ１７から与えられる送信信号に、送信に必要なヘッダ情報などを付加してパケット化を行う。

端末側再送制御部１６は、パケット化した信号（以下「パケット信号」という場合がある）を端末側送信ベースバンド部１５に与えるとともに、パケット信号を端末側送信ベースバンド部１５に与えた旨を送信電力制御部１８に通知する。送信電力制御部１８は、パケット信号が端末側送信ベースバンド部１５に与えられた旨が通知されると、予め算出した送信電力を、端末側高周波送信部１４に通知する。

端末側送信ベースバンド部１５は、端末側再送制御部１６から与えられたパケット信号に対して、誤り検出符号化、誤り訂正符号化およびデジタル変調を施して、ベースバンドの送信信号を生成する。端末側送信ベースバンド部１５は、生成したベースバンドの送信信号を端末側高周波送信部１４に与える。

端末側高周波送信部１４は、端末側送信ベースバンド部１５から与えられるベースバンドの送信信号を高周波帯域にアップコンバートする処理を行って、搬送帯域の送信信号を生成する。端末側高周波送信部１４は、生成した送信信号を、送信電力制御部１８から通知される送信電力で、端末側送受信アンテナ１１を介して基地局装置２０に送信する。

次に、通信端末装置１０における受信動作について説明する。端末側高周波受信部１２は、端末側送受信アンテナ１１を介して、基地局装置２０から送信される信号を受信する。基地局装置２０から送信される信号は、ステータス情報を含むパケット信号（以下「ステータスパケット」という場合がある）である。ステータス情報は、通信端末装置１０から送信されたパケット信号が基地局装置２０で受信できたか否かを表す送達確認情報である。

ステータス情報は、通信端末装置１０から基地局装置２０への上り送信に対する応答信号であるＡＣＫ（Acknowledgement）またはＮＡＣＫ（Negative Acknowledgement）を含む。ＡＣＫは、通信端末装置１０から送信された信号を受信したことを示す確認応答信号である。ＮＡＣＫは、通信端末装置１０から送信された信号を受信できなかったことを示す否定応答信号である。

端末側高周波受信部１２は、端末側送受信アンテナ１１を介して受信した信号である受信信号をベースバンド帯域にダウンコンバートする処理を行って、ベースバンドの受信信号を生成し、端末側受信ベースバンド部１３に与える。

端末側受信ベースバンド部１３は、端末側高周波受信部１２から与えられるベースバンドの受信信号に対して、デジタル復調、誤り訂正復号および誤り検出処理を施す。端末側受信ベースバンド部１３は、デジタル復調、誤り訂正復号および誤り検出処理を施した受信信号を端末側再送制御部１６に与える。また端末側受信ベースバンド部１３は、端末側高周波受信部１２から与えられるベースバンドの受信信号について、受信品質を測定する。

端末側再送制御部１６は、端末側受信ベースバンド部１３から与えられる受信信号に含まれるステータス情報に基づいて、基地局装置２０への送信信号の送達の可否を確認し、その送達結果を送信電力制御部１８に通知する。端末側再送制御部１６は、ステータス情報がＮＡＣＫを含む場合は、送信信号が基地局装置２０に送達されなかったと判断して、その旨の送達結果を送信電力制御部１８に通知するとともに、基地局装置２０に再送するために、パケット信号を端末側送信ベースバンド部１５に与える。端末側再送制御部１６は、ステータス情報がＡＣＫを含む場合は、送信信号が基地局装置２０に送達されたと判断して、その旨の送達結果を送信電力制御部１８に通知する。

送信電力制御部１８は、端末側再送制御部１６から送達結果が通知されると、その送達結果が表すステータス情報に基づいて、送信リンクである上りリンクの品質を推定する。送信電力制御部１８は、パケット信号の送信電力と、その送信電力における送信信号の送達結果とを対応付けて図示外のメモリに記憶するとともに、次回の送信電力を算出する。パケット信号の送信電力と、その送信電力における送信信号の送達結果とは、後述する表１に示すようなテーブルとしてメモリに記憶される。

送信電力制御部１８は、端末側再送制御部１６から与えられたステータス情報がＮＡＣＫを含む場合は、再送のために、算出した次回の送信電力を端末側高周波送信部１４に与える。以降、信号の初送時と同様に、端末側送信ベースバンド部１５、端末側高周波送信部１４および端末側送受信アンテナ１１によって、新たに算出された送信電力で、パケット信号が再度送信される。

基地局装置２０は、基地局側送受信アンテナ２１、基地局側高周波受信部２２、基地局側受信ベースバンド部２３、基地局側高周波送信部２４、基地局側送信ベースバンド部２５、基地局側再送制御部２６および基地局側上位レイヤ２７を備える。

基地局側上位レイヤ２７は、無線通信のプロトコル処理を行う。基地局側高周波受信部２２は、基地局側送受信アンテナ２１を介して、通信端末装置１０から送信される信号を受信する。基地局側高周波受信部２２は、基地局側送受信アンテナ２１を介して受信した受信信号をベースバンド帯域にダウンコンバートする処理を行って、ベースバンドの受信信号を生成し、基地局側受信ベースバンド部２３に与える。

基地局側受信ベースバンド部２３は、基地局側高周波受信部２２から与えられるベースバンドの受信信号に対して、デジタル復調、誤り訂正復号および誤り検出処理を施す。基地局側受信ベースバンド部２３は、デジタル復調、誤り訂正復号および誤り検出処理を施した受信信号を基地局側再送制御部２６に与える。

基地局側上位レイヤ２７は、通信端末装置１０に送信すべき送信信号を基地局側再送制御部２６に与える。基地局側再送制御部２６は、基地局側上位レイヤ２７から与えられる送信信号に、送信に必要なヘッダ情報、前述のステータス情報などを付加してパケット化を行う。基地局側再送制御部２６は、パケット化して得たパケット信号を基地局側送信ベースバンド部２５に与える。

基地局側再送制御部２６は、基地局側受信ベースバンド部２３における受信信号の誤り検出処理の結果、誤りがない場合は、ステータス情報としてＡＣＫを生成し、誤りがある場合は、ステータス情報としてＮＡＣＫを生成する。したがって、基地局側再送制御部２６は、生成したＡＣＫおよびＮＡＣＫのいずれかのステータス情報を含むパケット信号を、基地局側送信ベースバンド部２５に与える。

基地局側送信ベースバンド部２５は、基地局側再送制御部２６から与えられるパケット信号に対して、誤り検出符号化、誤り訂正符号化およびデジタル変調を施して、ベースバンドの送信信号を生成する。基地局側送信ベースバンド部２５は、生成したベースバンドの送信信号を基地局側高周波送信部２４に与える。

基地局側高周波送信部２４は、基地局側送信ベースバンド部２５から与えられるベースバンドの送信信号を高周波帯域にアップコンバートする処理を行って、搬送帯域の送信信号を生成する。基地局側高周波送信部２４は、生成した送信信号を、基地局側送受信アンテナ２１を介して通信端末装置１０に送信する。

次に、通信端末装置１０の送信電力制御部１９における送信電力の算出例を以下に示す。パケットＡを送信したときの送信電力を記号「Ｐａ」で表し、送信電力の減少量を記号「Ｐｄｏｗｎ」で表し、送信電力の増加量を記号「Ｐｕｐ」で表すことにする。通知された送達結果がＡＣＫであれば、次回の送信電力を（Ｐａ−Ｐｄｏｗｎ）ｄＢとし、通知された送達結果がＮＡＣＫであれば、次回の送信電力を（Ｐａ＋Ｐｕｐ）ｄＢとする。ただし、ＰｄｏｗｎおよびＰｕｐは正の値とする。この送信電力制御においては、通信間隔の大きい複数の通信のパケットの送達結果も使用することとする。このように制御することによって、理想的な静的な環境であれば、Ｐｄｏｗｎ／（Ｐｕｐ＋Ｐｄｏｗｎ）がパケットのエラーレートとほぼ一致することとなる。

たとえば、表１に示す場合を考える。表１は、パケットＡの送信電力と、その送信電力における送信信号の送達結果とを示す。

Ｐｄｏｗｎ＝０．１ｄＢ、Ｐｕｐ＝９．９ｄＢとし、誤りが発生する最大送信電力Ｐｅｒｒ＝−４０ｄＢｍ、送信電力の初期値をＰｉｎｉ＝−３０．１ｄＢｍとする。このとき、初回の送信電力は−３０．１ｄＢｍ、２回目の送信電力は−３０．２ｄＢｍ、３回目の送信電力は−３０．３ｄＢｍ、・・・・、１００回目の送信電力は−４０ｄＢｍとなり、ここで、誤りが発生し、１０１回目の送信電力は、−３０．１ｄＢｍとなる。

したがって、この場合のパケットエラーレートは、０．０１となり、Ｐｄｏｗｎ／（Ｐｕｐ＋Ｐｄｏｗｎ）＝０．１／（０．１＋９．９）と一致する。この場合、ＰｄｏｗｎとＰｕｐとの値が大きければ、余計な送信電力が必要となるが、送信電力とパケットの送達情報とを保存し、その情報から、誤りが発生する最大送信電力の推定を行うことによって、ＰｄｏｗｎとＰｕｐとを適切に設定することも可能となる。また、装置における送信電力値の分解能が小さくとれない場合は、複数回同じ送信電力値で送信することによって代用することも可能である。

以上の実施例では、ＮＡＣＫが通知されると、Ｐｕｐ＝９．９ｄＢとして、一気に送信電力を上げている。このように一気に送信電力を上げる理由としては、以下の点が挙げられる。完全に無線環境が安定しているような静的環境であればともかく、たとえば車両が通行することによっても無線環境は変動するので、前述のように送信電力の上げ幅に余裕を持たせている。

逆に、無線環境が非常に安定している環境下では、一気に送信電力を９．９ｄＢも上げる必要はないので、たとえば送信電力を０．１ｄＢ上げるように設定してもよい。このように、無線環境が非常に安定している環境では、０．１ｄＢだけ送信電力を上げる実施例も考えられる。

以上のように本実施の形態によれば、ＡＣＫまたはＮＡＣＫという、パケット信号の再送を制御するためのステータス情報を、送信リンクの品質推定のための情報として用いて、送信電力を制御するので、送信電力制御のための無線リソースを不要とすることができる。

また本実施の形態では、通信端末装置１０が静止状態で無線通信を行うことを利用し、送信電力制御を複数回の無線通信に跨って行うことによって、１回の通信量が少ない無線通信においても、適切な送信電力制御が可能となる。したがって、通信量が少ない無線通信においても、無線リソースを有効に活用して送信電力を制御することができ、低消費電力化を実現することができる。

たとえば、通信端末装置１０が、通信機能を備え、住宅などに設置されて使用されるセンサおよびやアクチュエータなどの機器である場合を考える。これらの機器は、静止した状態で無線通信を行う。たとえばセンサなどの測定機器の場合、静止した状態で測定を行い、測定結果を無線通信する。このように静止状態で無線通信が行われる場合、送信電力制御のための誤り検出の結果は、複数回の無線通信にわたって同様の結果となる。したがって、誤り検出を複数回の無線通信に跨って行って誤り率（ＢＬＥＲ）を測定しても、通信量が多い無線通信において１回の無線通信でＢＬＥＲを測定する場合と同等の精度で、ＢＬＥＲを求めることができる。

つまり、静止状態で無線通信が行われる場合には、誤り検出を複数回の無線通信に跨って行ってＢＬＥＲを測定することによって、ＢＬＥＲを精度良く求めることができるので、１回の通信量が少ない無線通信においても、適切な送信電力制御を行うことができる。このように本実施の形態では、通信量が少ない無線通信においても、適切な送信電力制御を行うことができるので、無線リソースの有効活用と通信装置の低消費電力化とを実現することができる。

また本実施の形態では、前述の表１に示すように、送信電力は、過去の送信電力制御における値を反映している。換言すれば、本実施の形態では、過去に実施された複数の無線通信のステータス情報から、送信電力を制御している。つまり、送信電力制御部１８は、複数回の無線通信におけるステータス情報に基づいて、送信電力を制御している。したがって、１回の通信量が少ない無線通信においても、適切な送信電力制御を確実に行うことができる。

＜第２の実施の形態＞
移動通信端末装置１０は、静止環境においても、建物が建設される、または取り壊されるなどの環境変動が発生する場合には、送信電力制御の初期化および再スタートを行う必要がある。本実施の形態は、この環境変動の検出手段と送信電力制御の再スタートの機能とを、前述の第１の実施の形態における送信電力制御対象の無線装置である通信端末装置１０に追加したものである。移動通信端末装置１０は、静止環境であれば、送信リンクと同様、受信リンクにおいても通信品質の変動は少ない。このことを利用して、受信リンクの品質情報をモニタし、変動が大きい場合には、過去の受信パケット情報を破棄し、送信電力制御を再スタートすることによって、前述の機能を実現する。

図２は、本発明の第２の実施の形態である通信端末装置１０Ａを含む無線通信システム２の構成を示すブロック図である。本実施の形態の無線通信システム２は、送信電力制御の対象となる移動通信端末装置１０Ａと、移動通信端末装置１０Ａと相互に無線通信可能に構成される基地局装置２０とを備える。基地局装置２０は、前述の図１に示す第１の実施の形態における基地局装置２０と同一の構成である。

本実施の形態の移動通信端末装置１０Ａは、前述の図１に示す第１の実施の形態における移動通信端末装置１０と類似の構成であるので、図１に示す第１の実施の形態に対応する部分については、同一の参照符を付して、共通する説明を省略する。本実施の形態の移動通信端末装置１０Ａは、第１の実施の形態における移動通信端末装置１０の構成に加えて、受信品質推定部１９をさらに備える構成である。

次に移動通信端末装置１０Ａの動作について説明する。送信電力制御部１８および受信品質推定部１９を除く各部の動作については、第１の実施の形態と同様である。受信品質推定部１９は、ステータスパケットのみならず、受信リンクの制御チャネルなどのすべての受信信号について、受信電力およびＳＩＲなどを測定し、それらの測定値の平均値または分散などの統計量を、受信品質として算出する。

受信品質推定部１９は、過去に受信品質として算出した統計量から大きく乖離する受信リンクの品質を測定した場合は、送信電力制御部１８に対して、送信電力制御の再スタートを通知する。送信電力制御部１８は、受信品質推定部１９から再スタートを通知されると、記憶していた過去の送信電力、送達確認情報および送信電力パラメータを破棄し、初期状態から送信電力制御を再開する。

図３は、第２の実施の形態における通信端末装置１０Ａの動作の処理手順を示すフローチャートである。図３に示すフローチャートの各処理は、通信端末装置１０Ａの各部によって実行される。図３に示すフローチャートの処理は、通信端末装置１０Ａの電源が投入されると開始され、ステップＳ１に移行する。

ステップＳ１において、受信品質推定部１９は、受信信号の受信品質を測定する。具体的には、受信品質推定部１９は、ステータスパケットおよび受信リンクの制御チャネルなどのすべての受信信号について、受信電力およびＳＩＲなどを測定し、それらの測定値の平均値または分散などの統計量を、受信品質として算出する。受信品質を測定するとステップＳ２に移行する。

ステップＳ２において、受信品質推定部１９は、ステップＳ１で測定した受信品質と過去の受信品質とを比較して、ステップＳ１で測定した受信品質と過去の受信品質との差を求め、ステップＳ３に移行する。

ステップＳ３において、受信品質推定部１９は、ステップＳ２の比較結果に基づいて、環境変動がないか否かを判断する。受信品質推定部１９は、ステップＳ１で測定した受信品質と過去の受信品質との差が、予め定める閾値以上である場合、環境変動がないと判断して、ステップＳ４に移行する。受信品質推定部１９は、ステップＳ１で測定した受信品質と過去の受信品質との差が、予め定める閾値未満である場合、環境変動があると判断して、ステップＳ６に移行する。

ステップＳ４において、受信品質推定部１９は、受信品質の統計データを更新し、ステップＳ５に移行する。ステップＳ５において、送信電力制御部１８は、第１の実施の形態と同様の送信電力制御処理を実行する。送信電力制御処理を実行すると、ステップＳ１に戻り、前述の処理を繰返す。

ステップＳ６において、受信品質推定部１９は、送信電力制御部１８に対して、送信電力制御の再スタートを通知する。送信電力制御部１８は、再スタートを通知されると、送信電力データおよび受信品質統計データをリセット、すなわち初期化する。具体的には、送信電力制御部１８は、記憶していた過去の受信パケット情報、たとえば過去の送信電力、送達確認情報および送信電力パラメータを破棄する。このようにしてリセットすると、ステップＳ７に移行する。

ステップＳ７において、送信電力制御部１８は、初期状態における送信電力制御処理を実行する。具体的には、送信電力制御部１８は、送信電力の初期値として予め定められる値を、送信電力として端末側高周波送信部１４に通知する。このようにして送信電力制御処理を実行すると、ステップＳ１に戻り、前述の処理を繰返す。

以上のように本実施の形態の通信端末装置１０Ａによれば、受信品質推定部１９によって、受信リンクの品質情報がモニタされ、測定した受信品質と過去の受信品質との比較結果に基づいて、環境変動がないか否かが判断される。環境変動があると判断されると、受信品質推定部１９によって、送信電力制御部１８に送信電力制御の再スタートが通知される。送信電力制御の再スタートが通知されると、送信電力制御部１８によって、過去の受信パケット情報が破棄され、初期状態における送信電力制御処理が実行される。

これによって、静止環境において、建物が建設される、または取り壊されるなどの環境変動があった場合に、送信電力制御を初期化し、再スタートすることができる。したがって、環境変動に応じた適切な送信電力制御を行うことができる。

以上の各実施の形態では、本発明を、通信端末装置１０を送信電力制御対象とする上りリンクの送信電力制御に適用しているが、これに限定されず、基地局装置２０を送信電力制御対象とする下りリンクの送信電力制御に適用してもよい。この場合、基地局装置２０が送信電力制御対象の無線装置となり、通信端末装置１０が対向無線装置となる。

また本発明は、基地局装置２０と通信端末装置１０との間の通信だけではなく、通信端末装置１０と通信端末装置１０との間の通信などの、無線パケット通信を行う全ての装置間の通信に適用可能である。たとえば通信端末装置１０と通信端末装置１０との間の通信に本発明が適用される場合、一方の通信端末装置１０が送信電力制御対象の無線装置となり、他方の通信端末装置１０が対向無線装置となる。

１，２ 無線通信システム、１０，１０Ａ 移動通信端末装置、１１ 端末側送受信アンテナ、１２ 端末側高周波受信部、１３ 端末側受信ベースバンド部、１４ 端末側高周波送信部、１５ 端末側送信ベースバンド部、１６ 端末側再送制御部、１７ 端末側上位レイヤ、１８ 送信電力制御部、１９ 受信品質推定部、２０ 基地局装置、２１ 基地局側送受信アンテナ、２２ 基地局側高周波受信部、２３ 基地局側受信ベースバンド部、２４ 基地局側高周波送信部、２５ 基地局側送信ベースバンド部、２６ 基地局側再送制御部、２７ 基地局側レイヤ。

Claims (3)

1. 通信の相手となる対向無線装置と無線通信可能に構成され、前記対向無線装置との間で、無線通信によってパケット信号を送受信する無線装置であって、
   前記対向無線装置へパケット信号を送信する送信部と、
   前記対向無線装置から送信されるパケット信号を受信する受信部と、
   前記送信部から前記対向無線装置へのパケット信号の再送を制御する再送制御部と、
   前記送信部からパケット信号を送信するときの送信電力を制御する送信電力制御部とを備え、
   前記対向無線装置から送信されて前記受信部で受信されるパケット信号は、前記送信部から送信されたパケット信号が前記対向無線装置で受信できたか否かを表す送達確認情報を含み、
   前記再送制御部は、前記送達確認情報が、前記送信部から送信されたパケット信号が前記対向無線装置で受信できなかったことを示す否定応答信号を含むと判断すると、パケット信号を再送するように前記送信部を制御し、
   前記送信電力制御部は、（ａ）前記送達確認情報が前記否定応答信号を含むと判断すると、前記送信電力を大きくするように前記送信部を制御し、（ｂ）前記送達確認情報が、前記送信部から送信されたパケット信号が前記対向無線装置で受信できたことを示す確認応答信号を含むと判断すると、前記送信電力を小さくするように前記送信部を制御することを特徴とする無線装置。
2. 前記送信電力制御部は、複数回の前記無線通信における前記送達確認情報に基づいて、前記送信電力を制御することを特徴とする請求項１に記載の無線装置。
3. 前記対向無線装置から送信されて前記受信部で受信されるパケット信号の受信品質を推定する受信品質推定部を備え、
   前記送信電力制御部は、前記受信品質推定部で推定される前記受信品質と、前記送達確認情報とに基づいて、前記送信電力を制御することを特徴とする請求項１または２に記載の無線装置。

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