JP2012530440A - 互いに異なる周波数領域で送信されるチャネルの送信電力制御 - Google Patents

互いに異なる周波数領域で送信されるチャネルの送信電力制御 Download PDF

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Abstract

【課題】 電力オフセットを防止または少なくとも抑制し、それにより自己干渉および/またはスペクトル放射を軽減する。
【解決手段】 移動端末は、第1の周波数領域において1つまたは複数の第1の通信チャネルを送信し、第2の周波数領域において1つまたは複数の第2の通信チャネルを送信する。チャネルが様々なフェージング状態におかれる場合、この端末は、別々の送信電力制御(TPC)コマンドを受信する。チャネルの送信電力を命令された通り単に調整する代わりに、端末が、第1の通信チャネルのうちの1つまたは複数のチャネルの命令された電力と、第2の通信チャネルのうちの1つまたは複数のチャネルの命令された電力との間の差を示す電力オフセットを計算する。次いで、端末は、それぞれのTPCコマンドに従って独立して、または、計算された電力オフセットが所定の範囲の値から外れるかどうかに応じて共同して、第1および第2の通信チャネルの送信電力制御を選択的に実行する。その際に、この端末により、チャネルの独立した制御が可能になると同時に、自己干渉および/またはスペクトル放射も軽減することができる。
【選択図】 図7

Description

本出願は、2009年6月16日出願の米国仮特許出願第61/187743号および2010年3月22日出願の米国仮特許出願第61/316253号の優先権を主張し、これらの内容の全体を参照により本明細書に組み込む。
本発明は一般に、通信チャネルの電力を制御することに関し、詳細には、各チャネルについて別々の電力制御コマンドを受信するときに、これらのチャネルの電力を制御することに関する。
送信電力制御は、符号分割多元接続(CDMA)技術に基づく通信など、干渉制限された通信ネットワークにおいて重要な役割を演じる。信頼性の高い通信およびデータ・スループットの目標レベルには、十分な電力で送信し十分な受信信号品質を確実にすることが必要であるが、干渉を制限するか、そうでなければ低減させるためのメカニズムのために、過度な電力での送信は回避される。
送信電力制御の一例として、移動端末が通信チャネルを経由して基地局に情報信号を送信するとき、この基地局は、送信電力制御(TPC)を移動端末にフィードバックする。これらのTPCコマンドは、通信チャネルの送信電力を増大、低減、または維持させるよう移動端末に命令し、必要に応じて、変化するフェージング条件にわたって、基地局における受信信号品質を目標レベルに保持する。
状況によっては、送信電力制御の上記手法が難しくなる。たとえば、デュアル・セル高速アップリンク・パケット・アクセス(DC−HSUPA)システムでは、移動端末は、2つの異なる通信チャネルを2つの異なる搬送波(すなわち、2つの異なる周波数領域)上で同時に送信してもよい。様々な周波数領域で送信されると、チャネルは、様々なフェージング状態におかれることがある。したがって、各チャネルは独立して電力制御され、これは、移動端末が各チャネルについて別々のTPCコマンドを受信することを意味する。しかしその結果、一方のチャネルの送信電力が、もう一方のチャネルの送信電力よりもはるかに大きくなることがある(たとえば、様々な基地局間のソフト・ハンドオーバの場合)。実際にこれが起きると、電力増幅における非線形性および/または変調におけるIQ不均衡により、電力が大きい方のチャネルが、電力が小さい方のチャネルに漏洩し干渉することになる。こうした自己干渉により、電力が小さい方のチャネルの品質が劣化する。(たとえば、図1Aおよび図1Bを参照されたい。これらの図には、周波数f1で送信される電力が大きい方のチャネルからの干渉により、周波数f2で送信される電力が小さい方のチャネルが劣化する様子が示してある)。
移動端末が物理アップリンク制御チャネル(PUCCH)および物理アップリンク共有チャネル(PUSCH)を2つの異なる周波数領域で同時に送信することができるロング・ターム・エボリューション(LTE)システムでは、互いに異なるが多少関連した複雑な状況が生じる。異なる周波数領域で送信されると、PUCCHおよびPUSCHは、前述の場合とほぼ同じように独立して電力制御される。しかしここで、主に一方のチャネルの電力がもう一方のチャネルの電力とほぼ同じときに厄介な問題が起きる。相対的に電力レベルが高いと、相互変調積により、送信用に割り当てられた2つの周波数領域の外側に著しいスペクトルのピークを生じることがある。これらの望ましくないスペクトル放射は、他の通信システムに著しく干渉することがある。
有利には、本明細書における教示により、異なる周波数領域で送信される通信チャネルの独立した送信電力制御が提供されて、チャネル間の電力オフセットが大き過ぎる状態または小さ過ぎる状態になるまで、様々なフェージング状態に対処する。本教示は、チャネルの送信電力を共同で制御して、こうした電力オフセットを防止または少なくとも抑制し、それにより自己干渉および/またはスペクトル放射を軽減する。
より具体的には、移動端末は、送信機、受信機、および、1つまたは複数の送信電力制御(TPC)回路を備える。送信機は、第1の周波数領域において1つまたは複数の第1の通信チャネルを送信し、第2の周波数領域において1つまたは複数の第2の通信チャネルを送信するように構成される。様々な周波数領域で送信されると、チャネルは、様々なフェージング状態におかれる。
したがって、受信機は、1つまたは複数の第1の通信チャネル、および、1つまたは複数の第2の通信チャネル向けの別々のTPCコマンドを受信するように構成される。さらに、チャネルの送信電力を命令された通りただ単に消極的に調整する代わりに、1つまたは複数のTPC回路が、第1の通信チャネルのうちの1つまたは複数のチャネルの命令された電力と、第2の通信チャネルのうちの1つまたは複数のチャネルの命令された電力との間の差を示す電力オフセットを計算する。次いで、1つまたは複数のTPC回路は、受信したそれぞれのTPCコマンドに従って独立して、または、電力オフセットが所定の範囲の値から外れるかどうかに応じて共同して、第1および第2の通信チャネルの送信電力制御を選択的に実行する。
実施形態によっては、たとえば、1つまたは複数のTPC回路は、計算された電力オフセットが第1の所定の閾値を下回る場合は、独立して送信電力制御を実行するように、また、そうでない場合には共同して送信電力制御を実行するように構成される。この第1の閾値は、チャネル間の電力の漏洩により、チャネル間で、許容できないレベルの自己干渉がそれ以上のレベルで生じる可能性のある電力オフセットとして、予め定めてもよい(たとえば20dB)。他の実施形態では、1つまたは複数のTPC回路は代わりに、計算された電力オフセットが第2の所定の閾値を上回る場合は、独立して送信電力制御を実行するように、また、そうでない場合には共同して送信電力制御を実行するように構成される。第2の閾値は、相互変調積により、許容できないレベルのスペクトル放射がそれ以下のレベルで生じる可能性のある電力オフセットとして予め定めてもよい。
電力オフセットが所定の範囲の値から外れるかどうかに加えて、他の基準を指定してもよい。様々な実施形態において、1つまたは複数のTPC回路は、計算された電力オフセットが所定の範囲の値から外れるがどうかだけでなく、第1および第2の通信チャネルの、全てまたは実質的に全てにわたって命令された全電力が、所定の全電力閾値を超えるかどうかに応じて、独立してまたは共同で送信電力制御を実行する。
1つまたは複数のTPC回路が独立して送信電力制御を実行するとき、第1のチャネルについての電力制御ループは、第2のチャネルについての電力制御ループに影響を及ぼさない。それにより、1つまたは複数のTPC回路は、チャネルが実際に送信される際の電力オフセットに直ちに制限を加えることはない。対照的に、1つまたは複数のTPC回路が共同して送信電力制御を実行するとき、第1のチャネルについての電力制御ループは、第2のチャネルについての電力制御ループに影響を及ぼし、また逆の場合も同様であり、それにより、チャネルが実際に送信される際の電力オフセットを制限する。
共同して送信電力制御を実行するには、たとえば、別々のTPCコマンドを受信したとしても、同じTPCコマンドに従って第1および第2のチャネルの送信電力を制御することが必要になることがある。その際に、1つまたは複数のTPC回路は、実質的に同じようにチャネルの送信電力を調整し、それにより、電力オフセットが、1つまたは複数のTPC回路が命令された通りに送信電力を調整した場合に達したはずの大きさまたは小ささになることを防止または少なくとも抑制する。1つまたは複数のTPC回路はもちろん、他の方式で共同して送信電力制御を実行してもよい。
したがって、本発明は、前述の特徴および利点に限定されない。実際には、以下の詳細な説明を読み、添付の図面を見れば、追加の特徴および利点が当業者には理解されよう。
互いに異なる周波数領域で送信されるチャネルに生じる劣化を示すグラフである。 互いに異なる周波数領域で送信されるチャネルに生じる劣化を示すグラフである。 本発明の一実施形態による移動端末のブロック図である。 個々にまたは共同して送信電力制御を選択的に実行するための、様々な電力オフセット範囲を示すグラフである。 個々にまたは共同して送信電力制御を選択的に実行するための、様々な電力オフセット範囲を示すグラフである。 個々にまたは共同して送信電力制御を選択的に実行するための、様々な電力オフセット範囲を示すグラフである。 本発明のある実施形態により、共同して送信電力制御が実行される条件を示すグラフである。 本発明のある実施形態により、共同して送信電力制御が実行される条件を示すグラフである。 本発明の一実施形態による、送信電力制御の方法の論理流れ図である。 本発明の別の実施形態による、送信電力制御の方法の論理流れ図である。 本発明のさらに別の実施形態による、送信電力制御の方法の論理流れ図である。
図2には、基地局20と無線で通信するように構成された移動端末10が示してある。移動端末10は、アップリンク(UL)方向とダウンリンク(DL)方向の両方で、基地局20との通信リンクを有する。移動端末10は、アップリンクで規定される通信チャネルを経由して基地局20に情報を送信し、ダウンリンクで規定される通信チャネルを経由して基地局20から情報を受信する。
具体的には、移動端末10は、(1つまたは複数のアンテナ13を介して)基地局20に情報を送信するための、1つまたは複数の送信機12を備える。1つまたは複数の送信機12は、第1の周波数領域fにおいて1つまたは複数の第1の通信チャネルCHを送信し、第2の周波数領域fにおいて1つまたは複数の第2の通信チャネルCHを送信することにより、情報を送信するように構成される(ここでf≠f)。様々な周波数領域で送信されると、チャネルCHおよびCHが様々なフェージング状態におかれる。
チャネルCHおよびCHが様々なフェージング状態におかれるので、基地局20は、1つまたは複数の第1の通信チャネルCH向けの送信電力制御(TPC)コマンドを生成し、それとは別に、1つまたは複数の第2の通信チャネルCH向けのTPCコマンドを生成する。たとえば、基地局20は、1つまたは複数の第1の通信チャネルCHを受信する際の品質を測定し、その品質と第1の目標品質とを比較し、必要に応じて1つまたは複数の第1の通信チャネルCH向けのTPCコマンドを生成して、この第1の目標品質を達成する。別個の関連のないプロセスでは、基地局20は、1つまたは複数の第2の通信チャネルCHを受信する際の品質を測定し、その品質と第2の目標品質とを比較し、必要に応じて1つまたは複数の第2の通信チャネルCH向けの他のTPCコマンドを生成して、この第2の目標品質を達成する。基地局20は、ダウンリンク上で規定された通信チャネルを経由して、これら別個のTPCコマンドを移動端末10に送信する。
それに応じて、移動端末10は、1つまたは複数の第1の通信チャネルCH、および、1つまたは複数の第2の通信チャネルCH向けの別々のTPCコマンドを受信するように構成された受信機14を備える。次に、受信機14は、これら別個のTPCコマンド(図2のTPCおよびTPC)を、移動端末10に含まれる1つまたは複数のTPC回路16に提供する。
実施形態によっては、TPCコマンドTPC、TPCは、以前の伝送時間間隔で設定された送信電力に対して所定の量だけ、それぞれのチャネルCH、CHの送信電力を増減するよう、1つまたは複数のTPC回路16に命令する(すなわち、このTPCコマンドは相対的なコマンドである)。他の実施形態では、TPCコマンドTPC、TPCは、指定されたレベルでそれぞれのチャネルCH、CHの送信電力を設定するよう、1つまたは複数のTPC回路16に命令する(すなわち、TPCコマンドは絶対的なコマンドである)。しかし、TPCコマンドTPC、TPCが相対的であろうと絶対的であろうと、1つまたは複数のTPC回路16は、少なくとも部分的にそれらのコマンドに基づいて、チャネルCH、CHを設定するように命令される際の送信電力(すなわち、チャネルCH、CHの命令された電力)を決定する。
さらに、チャネルCH、CHの送信電力を命令された通りただ単に消極的に調整する代わりに、1つまたは複数のTPC回路16が、第1の通信チャネルCHのうちの1つまたは複数のチャネルの命令された電力と、第2の通信チャネルCHのうちの1つまたは複数のチャネルの命令された電力との間の差を示す電力オフセットPOFFSETを計算する。次いで、1つまたは複数のTPC回路16は、受信したそれぞれのTPCコマンドTPC、TPCに従って独立して、または、電力オフセットPOFFSETが所定の範囲の値から外れるかどうかに応じて共同して、第1および第2の通信チャネルCH、CHの送信電力制御を選択的に実行する。このように、送信電力制御を選択的に実行することにより、1つまたは複数のTPC回路16は、チャネルCH、CH間の電力オフセットが大き過ぎる状態または小さ過ぎる状態になるまで、様々なフェージング状態に対処するように、各チャネルの送信電力を必要に応じて別個に調整できるようにする(そのとき、1つまたは複数のTPC回路16は、チャネルの送信電力がこうした電力オフセットを防止または少なくとも抑制するように、チャネルの送信電力を共同して制御する)。
実施形態によっては、たとえば、図3Aに示すように、1つまたは複数のTPC回路16は、計算された電力オフセットPOFFSETが第1の所定の閾値Thを下回る場合は、独立して送信電力制御を実行するように構成される。この閾値Thは、チャネル間の電力の漏洩により、チャネルCH、CH間で、許容できないレベルの自己干渉が、それ以上のレベルで生じる可能性のある電力オフセットとして予め定めてもよい(たとえば20dB)。CH、CHが実際にこうした電力オフセットを伴って送信されるのを防止または抑制するために、1つまたは複数のTPC回路16は、計算された電力オフセットPOFFSETが、この第1の所定の閾値Th以上である場合は、共同して送信電力制御を実行するように、これらの実施形態において構成される。
別の実施形態では、代わりに、図3Bに示すように、1つまたは複数のTPC回路16は、計算された電力オフセットPOFFSETが第2の所定の閾値Thを上回る場合は、独立して送信電力制御を実行するように構成される。閾値Thは、相互変調積により、他の移動端末30に干渉する許容できないレベルのスペクトル放射が、それ以下のレベルで生じる可能性のある電力オフセットとして予め定めてもよい。CH、CHが実際にこうした電力オフセットを伴って送信されるのを防止または抑制するために、1つまたは複数のTPC回路16は、計算された電力オフセットPOFFSETが、この第2の所定の閾値Th以下である場合は、共同して送信電力制御を実行するように、これらの実施形態において構成される。
さらに別の実施形態では、図3Cに示すように、1つまたは複数のTPC回路16は、計算された電力オフセットPOFFSETが第1の所定の閾値Thと第2の所定の閾値Thとの間にある場合は、独立して送信電力制御を実行するように構成される。それに応じて、1つまたは複数のTPC回路16は、計算された電力オフセットPOFFSETが第1の所定の閾値Th以上、または第2の所定の閾値Th以下である場合は、共同して送信電力制御を実行するように、これらの実施形態において構成される。これらには、1つまたは複数のPOFFSET測定値を計算し、様々なPOFFSET測定値を様々な閾値と比較して、送信電力制御を独立して実行すべきか共同して実行すべきか判定することが含まれることが、当業者にはもちろん容易に理解されよう。
1つまたは複数のTPC回路16は、それぞれのTPCコマンドTPC、TPCによって命令されるように、第2のチャネルCHの送信電力を調整することから独立して第1のチャネルCHの送信電力を調整することにより、一般に本明細書では送信電力制御を独立して実行する。すなわち、第1のチャネルCHにおける電力制御ループは、第2のチャネルCHにおける電力制御ループには影響を及ぼさない。このようにしてチャネルCH、CHの送信電力が独立して調整される場合、1つまたは複数のTPC回路16は、チャネルCH、CHが実際に送信される際の電力オフセットに直ちに制限を加えることはない。
対照的に、1つまたは複数のTPC回路16は、一般に、第2のチャネルCHの送信電力に合わせることに多少依存して、第1のチャネルCH送信電力を調整することにより、またはその逆により、共同して電力制御を実行する。すなわち、第1のチャネルCHにおける電力制御ループは、第2のチャネルCHにおける電力制御ループに影響を及ぼし、また逆の場合も同様である。このようにチャネルCH、CHの送信電力が共同して調整される場合、1つまたは複数のTPC回路16は、チャネルCH、CHが実際に送信される際の電力オフセットを制限して、たとえば、電力オフセットが大きくなり過ぎたり小さくなり過ぎたりすることを防止する。
実施形態によっては、たとえば、1つまたは複数の回路16は、別々のTPCコマンドTPC、TPCがチャネルCH、CHにおいて受信された場合でも、同じTPCコマンドに従ってチャネルCH、CHの送信電力を制御することにより、共同して送信電力制御を実行する。たとえば1つまたは複数の回路16は、第1のチャネルCHにおいて受信したTPCコマンドに従って、または代替的に、第2のチャネルCHにおいて受信したTPCコマンドに従って、CH、CHの両方の送信電力を制御する。どちらのTPCコマンドを送信電力制御に使用すべきかは、チャネルCH、CHのいずれの信号品質が高いかなどに依存することがあるが、受信したTPCコマンドTPC、TPCのうちの少なくとも1つを事実上無視する結果は同じである。その際に、1つまたは複数のTPC回路16は、実質的に同じようにチャネルCH、CHの送信電力を調整し、それにより、電力オフセットが、1つまたは複数の回路16が命令された通りに送信電力を調整した場合に達したはずの大きさまたは小ささになることを防止または少なくとも抑制する。
1つまたは複数のTPC回路16はもちろん、他の方式で共同して送信電力制御を実行してもよい。たとえば、移動端末10が、デュアル・セル高速アップリンク・パケット・アクセス(DC−HSUPA)規格に従って動作する実施形態を考えてみる。そのように構成すると、1つまたは複数の送信機12は、1つまたは複数の第1の通信チャネルCHを第1の搬送波で(すなわち、第1の周波数領域で)、また1つまたは複数の第2の通信チャネルCHを第2の搬送波で(すなわち、第2の周波数領域で)同時に送信する。第1の搬送波で送信された1つまたは複数の第1の通信チャネルCHは、第1の専用物理制御チャネル(DPCCH)、第1の専用物理データ・チャネル(DPDCH)、第1のエンハンスト専用物理制御チャネル(E−DPCCH)、第1のエンハンスト専用物理データ・チャネル(E−DPDCH)および/または第1の高速専用物理制御チャネル(HS−DPCCH)を含んでもよい。同様に、第2の搬送波で送信される1つまたは複数の第2の通信チャネルCHは、第2のDPCCH、第2のDPDCH、第2のE−DPCCH、第2のE−DPDCH、および/または第2のHS−DPCCHを含んでもよい。
受信機14は、第1のDPCCHを直接制御するが他の第1の通信チャネルCHのうちの全てまたは実質的に全てのチャネルを最終的に制御する、TPCコマンドTPCを受信する(というのも、利得係数が、第1のDPCCHの送信電力に対して、第1のDPDCH、E−DPCCH、E−DPDCH、およびHS−DPCCHの送信電力を設定するからである)。同様に、受信機14は、第2のDPCCHを直接制御するが他の第2の通信チャネルCHのうちの全てまたは実質的に全てのチャネルを最終的に制御する、別々のTPCコマンドTPCを受信する(というのも、利得係数が、第2のDPCCHの送信電力に対して、第2のDPDCH、E−DPCCH、E−DPDCH、およびHS−DPCCHの送信電力を設定するからである)。次いで、受信機14は、これらのTPCコマンドTPC、TPCを、1つまたは複数のTPC回路16に供給する。
これらのTPCコマンドならびに前述の利得係数が与えられると、実施形態によっては、1つまたは複数のTPC回路16は、電力オフセットPOFFSETを計算し、(1)第1のDPCCH、DPDCH、E−DPCCH、E−DPDCH、およびHS−DPCCHの命令された電力(すなわち、第1の搬送波で命令された全電力)と、(2)第2のDPCCHの命令された電力との間の差を示す。この電力オフセットPOFFSETが、所定の範囲の値から外れる(たとえば、第1の閾値Thを上回る)場合、1つまたは複数のTPC回路16は、TPCに従って第1のDPCCHの送信電力を制御し、TPCに従って第2のDPCCHの送信電力を制御し、ただし、所定の範囲の値に入るよう、計算された電力オフセットPOFFSETについて必要に応じて、第1のDPDCH、E−DPCCH、E−DPDCH、および/またはHS−DPCCHの利得係数を調整することにより、共同して送信電力制御を実行する。
あるいは、別の実施形態では、1つまたは複数のTPC回路16は、第1のDPDCH、E−DPCCH、E−DPDCH、および/またはHS−DPCCHの利得係数を単に調整して、第1のDPCCHの送信電力での命令された任意の増減を相殺する(それにより、第1の搬送波の全送信電力を一定に保つ)。その際に、1つまたは複数のTPC回路16は、TPCコマンドおよび利得係数に従って、電力オフセットが、1つまたは複数の回路16が命令された通りに送信電力を調整した場合に達したはずの大きさまたは小ささになることを少なくとも抑制する。
さらに別の実施形態では、1つまたは複数のTPC回路16は、電力オフセットPOFFSETを計算し、(1)第1のDPCCH、DPDCH、E−DPCCH、E−DPDCH、およびHS−DPCCH(すなわち、第1の搬送波で命令された全電力)と、(2)第2のDPCCH、DPDCH、E−DPCCH、E−DPDCH、およびHS−DPCCH(すなわち、第2の搬送波で命令された全電力)の命令された電力との間の差を示す。この電力オフセットPOFFSETが、所定の範囲の値から外れる(たとえば、第1の所定の閾値Thを上回る)場合、1つまたは複数のTPC回路16は、TPCに従って第1のDPCCHの送信電力を制御し、TPCに従って第2のDPCCHの送信電力を制御し、ただし、所定の範囲の値に入るよう、または、第1もしくは第2のDPCCHの送信電力での命令された任意の増減を相殺するよう、計算された電力オフセットPOFFSETについて必要に応じて、第1ならびに/または第2のDPDCH、E−DPCCH、E−DPDCH、および/もしくはHS−DPCCHの利得係数を調整することにより、共同して送信電力制御を実行する。
さらに別の実施形態では、1つまたは複数のTPC回路16は、以前に提案したのと同じTPCコマンドに従って、第1のDPCCHの送信電力ならびに第2のDPCCHの送信電力を制御することにより、共同して送信電力制御を実行する。TPCコマンドは、たとえば、第1のDPCCHまたは第2のDPCCHのうち、いずれの信号品質が高いのか、または第1の搬送波または第2の搬送波のうち、いずれが主要な搬送波として割り当てられるのかに応じて、TPCでもTPCでもよい。
これまでに、もっぱら、計算された電力オフセットPOFFSETが所定の範囲の値から外れるかどうかだけに応じて、独立してまたは共同して送信電力制御を実行するものとして1つまたは複数のTPC回路を説明してきた。しかし、こうしたことは、さらに他の基準に依存してもよいことを理解されたい。たとえば、いくつかの実施形態において、1つまたは複数のTPC回路16は、計算された電力オフセットPOFFSETが所定の範囲の値から外れるがどうかだけでなく、第1および第2の通信チャネルCH、CHのうちの全てまたは実質的に全てのチャネルにわたって命令された全電力PTOTが、所定の全電力閾値ThTOTを超えるかどうかに応じて、独立してまたは共同で送信電力制御を実行する。
たとえば、移動端末10が、ロング・ターム・エボリューション(LTE)規格に従って動作する実施形態を考える。そのように構成されると、1つまたは複数の送信機12は、第1の周波数領域での第1の通信チャネルCHとして物理アップリンク制御チャネル(PUCCH)を、また第2の周波数領域での第2の通信チャネルCHとして物理アップリンク共有チャネル(PUSCH)を同時に送信する。1つまたは複数の送信機12は、同じまたは異なる搬送波上でPUCCHおよびPUSCHを送信してもよいが、いずれにしても、互いに異なる周波数領域でそれらを送信する。PUCCHおよびPUSCHについてのいくつかの異なる周波数領域を同時に使用してもよい。
受信機14は、PUCCHを直接制御するTPCコマンドTPCを受信し、PUSCHを直接制御する別個のTPCコマンドTPCを受信する。これらのTPCコマンドTPC、TPCが与えられると、1つまたは複数のTPC回路16は、電力オフセットPOFFSETを計算し、PUCCHの命令された電力とPUSCHの命令された電力との間の差を示す。1つまたは複数のTPC回路16はまた、PUCCHおよびPUSCHにわたって命令された全電力PTOTを計算するが、これは単に、PUCCHの命令された電力とPUSCHの命令された電力との合計である。
電力オフセットPOFFSETが所定の範囲の値から外れる(たとえば、第2の所定の閾値Thを下回る)場合でも、1つまたは複数のTPC回路16は、それにもかかわらず、命令された全電力PTOTが全電力閾値ThTOTを超えない場合、独立して送信電力制御を実行する。同様に、命令された全電力PTOTが全電力閾値ThTOTを超える場合でも、1つまたは複数のTPC回路16はやはり、電力オフセットPOFFSETが所定の範囲の値から外れない場合、独立して送信電力制御を実行する。実際には、これらの実施形態では、電力オフセットPOFFSETが所定の範囲の値を外れる場合と、命令された全電力PTOTが全電力閾値ThTOTを超える場合にのみ、許容できないレベルのスペクトル放射が生じる。したがって、その場合にのみ、1つまたは複数のTPC回路16は、共同して送信電力制御を実行する。
図4A〜4Bには、2つの異なる命令された全電力PTOT=17dBmおよびPTOT=18dBm、ならびに、2つの異なる電力オフセットPOFFSET=5dBおよびPOFFSET=0dBについてのこの一例が示してある。図4Aに示すように、PTOT=17dBmおよびPOFFSET=5dBまたはPOFFSET=0dBのいずれかでPUCCHおよびPUSCHが送信されるとき、結果として生じるスペクトル放射SEは、所定の最大レベルSEmaxを超えない。したがって、これらの場合のいずれかで、1つまたは複数のTPC回路16は、独立して送信電力制御を実行する。対照的に、図4Bには、PTOT=18dBmでPUCCHおよびPUSCHが送信されるとき、結果として生じるスペクトル放射SEが、POFFSET=0dBのときは所定の最大レベルSEmaxを超えるが、POFFSET=5dBのときにはそのレベルを超えない様子が示してある。したがって、一実施形態では、1つまたは複数のTPC回路16は、POFFSET=5dBのときは独立して送信電力制御を実行し、POFFSET=0dBのときには共同して送信電力制御を実行する。もちろん、この例は、前述の提案を概説するまでに拡張してもよい。すなわち、1つまたは複数のTPC回路16は、電力オフセットPOFFSETが所定の範囲の値から外れるとともに、命令された全電力PTOTが所定の全電力閾値ThTOTを超える場合に、共同して送信電力制御を実行する。
1つまたは複数のTPC回路16は、(PUSCHよりも優先順位が高い)PUCCHにおいて受け取ったTPCコマンドTPCに従って、PUCCHの送信電力ならびにPUSCHの送信電力を制御することにより、共同して送信電力制御を実行してもよい。その際に、1つまたは複数のTPC回路16は、電力オフセットが、1つまたは複数の回路16が命令された通りに送信電力を調整した場合に達したはずの大きさまたは小ささになることを防止または少なくとも抑制する。あるいは、1つまたは複数のTPC回路16は、PUCCHにおいて受信したTPCコマンドTPCに従って、PUCCHの送信電力を制御してもよいが、PUSCHの送信電力を無条件で(すなわち、PUSCHにおいて受信したTPCコマンドTPCに関係なく)低減させてもよい。その際に、1つまたは複数のTPC回路16は、PUCCHおよびPUSCHの全電力が全電力閾値ThTOTを超えるのを防止または少なくとも抑制する。実施形態によっては、PUSCHの送信電力が、何らかの最低電力レベルを下回って無条件に低減されることになる場合(これは、要求されたPUCCH電力が増大するときに起きることがある)、1つまたは複数のTPC回路16は、PUSCHの送信電力をゼロに設定し、その結果、全く送信されなくなる。
送信電力制御を個々に実行するか、または共同して実行するかを選択するための所定の範囲の値は、第1および第2の通信チャネルCH、CHが送信される周波数領域に依存することに留意されたい。具体的には、(許容できないレベルのスペクトル放射がそれ以下のレベルで生じる可能性のある電力オフセットとして前述した)第2の所定の閾値Thは、第1および第2の周波数領域に依存してもよい。実際には、所与の電力オフセット(および全電力)について、第1の周波数領域と第2の周波数領域の間の差が大きくなると、通常、スペクトル放射が著しくなる。したがって、実施形態によっては、第1の周波数領域と第2の周波数領域の間の差が増大するにつれて、第2の所定の閾値Thが増大する。
実際には、一般に、第1の周波数領域と第2の周波数領域が、不連続な周波数領域になるよういくらかずれているとき、第2の所定の閾値Thおよび全電力閾値ThTOTは、送信電力制御の選択的な性能を表す閾値になることがある。一方、第1の周波数領域と第2の周波数領域が連続であるとき、第1の所定の閾値Thは、代わりに、送信電力制御の選択的な性能を表す閾値でもよい。したがって、第1および第2の通信チャネルCH、CHの異なる周波数割当て(すなわち、両通信チャネル間の異なる周波数距離)に対して、異なる閾値を使用してもよい。
スロット毎に一度など、前述の送信電力制御は常時生じることが、当業者には理解されよう。したがって、個々に送信電力制御を実行することと、共同して送信電力制御を実行することの間でのピンポン効果を防止するために、ヒステリシスを設けてもよい。たとえば、1つまたは複数のTPC回路16は、計算された電力オフセットPOFFSETが所定の範囲の値から外れるまで、独立して送信電力制御を実行してもよく、その後すぐ、1つまたは複数のTPC回路16は、共同して送信電力制御を実行する。計算された電力オフセットPOFFSETが所定の範囲内で所定の量だけ後退するときのみ、1つまたは複数のTPC回路16は、独立した送信電力制御の実行を再開する。
たとえば、図5を考えてみる。1つのタイム・スロット(一般に、本明細書では送信電力制御用に構成された何らかの周期的な時間間隔を指す)の間、受信機14は、別々のTPCコマンドTPCおよびTPCを受信する(ブロック500)。これらのTPCコマンドに基づいて、またコマンドが、以前のタイム・スロットで電力を送信する相対的なコマンドである場合、1つまたは複数のTPC回路16は、電力オフセットPOFFSETを計算する(ブロック510)。計算された電力オフセットPOFFSETが、第1の所定の閾値Th以下である場合(ブロック520で「いいえ」)、1つまたは複数のTPC回路16は、TPCおよびTPCに従って、独立して送信電力制御を実行する(ブロック530)。次いで、送信電力制御プロセスは、電力オフセットPOFFSETが第1の所定の閾値Th以上になるまで、独立して、後続のタイム・スロットにおいて繰り返される(ブロック500〜530)。電力オフセットPOFFSETが、第1の所定の閾値Th以上になる場合(ブロック520で「はい」)、1つまたは複数のTPC回路16は、共同して送信電力制御を実行する(ブロック540)。
次の1つまたは複数のタイム・スロットの間、受信機14は、やはり別々のTPCコマンドTPCおよびTPCを受信し(ブロック550)、1つまたは複数のTPC回路16は、電力オフセットPOFFSETを計算する(ブロック560)。しかし、1つまたは複数のTPC回路16は、計算された電力オフセットPOFFSETが、第1の所定の閾値Thより所定の量だけ小さい場合(ブロック570で「はい」)、単に独立した送信電力制御の実行を再開する。そうでない場合(ブロック570で「いいえ」)、1つまたは複数のTPC回路16は、共同しての送信電力制御の実行を継続する。
(1)計算された電力オフセットPOFFSETが第2の所定の閾値Th以下であるとともに(2)命令された全電力PTOTが全電力閾値ThTOT以上である場合に、1つまたは複数のTPC回路16が、共同して送信電力制御を実行する他の実施形態に適用されたヒステリシスを図6が示している以外は、図6は図5と同様である。図6に示すように、1つまたは複数のTPC回路16が、計算された電力オフセットPOFFSETが第2の所定の閾値Thより所定の量だけ大きい場合に(ブロック670で「はい」)、単に独立した送信電力制御の実行を再開するように、ヒステリシスが加えられる。図には示していないが、別法として、またはさらに、計算された全電力PTOTが、全電力閾値ThTOTよりも所定の量だけ小さい場合、1つまたは複数のTPC回路16が、単に独立した送信電力制御の実行を再開するように、ヒステリシスを加えることもできる。
命令された全電力PTOTが指定されたレベルに達すると加えられる任意の電力バックオフと関連して、またはそれに加えて、前述の送信電力制御が実行されてもよいことが、当業者には理解されよう。さらに、前述の実施形態のいくつかを、第1および第2の通信チャネル(ならびに、第1および第2の搬送波)のみに関して説明してきたが、本発明は、任意の数の搬送波を介して送信される任意の数の通信チャネルに拡張できることが、当業者には理解されよう。いくつかの実施形態での通信チャネルは、移動端末10から基地局20への物理アップリンク・チャネルを含むが、他の実施形態では、物理ダウンリンク・チャネル(たとえば、リレー、ホームノードBなどを含む携帯電話トポロジにおいて)、または、アップリンクおよびダウンリンクが必ずしも規定されていない他のネットワーク・トポロジでの通信チャネルを含む。
説明してきた様々な「回路」は、アナログ回路とデジタル回路の組合せに関するものでよく、1つまたは複数のプロセッサが実行するときに前述のように実行するソフトウェアおよび/またはファームウェア(そのいずれもがメモリに記憶されてよい)で構成された1つまたは複数のプロセッサを含むことも、やはり当業者には理解されよう。これらのプロセッサのうちの1つまたは複数、ならびにその他のデジタル・ハードウェアは、単一の特定用途向け集積回路(ASIC)内に含まれてもよく、または、いくつかのプロセッサおよび様々なデジタル・ハードウェアは、個々にパッケージングされていようと、あるいはシステムオンチップ(SoC)に組み立てられていようと、いくつかの別々の構成部品間に分散してもよい。
本明細書において議論してきた移動端末10は、携帯電話、ポータブル・デジタル・アシスタント、ラップトップ・コンピュータなどを含むことが、当業者には理解されよう。さらに、本発明を実施するために特別の通信インターフェース規格を必要としないことが、当業者には理解されよう。したがって、移動端末10は、GSM(登録商標)、CDMA(IS−95、IS−2000)、TDMA(TIA/EIA−136)、広帯域CDMA(W−CDMA)、GPRS、ロング・ターム・エボリューション(LTE)、または他のタイプの無線通信システムを含め、複数の規格化された通信実装形態のうちの任意の1つに基づいてよい。
前述の変形形態および修正形態の場合、移動端末10は一般に、図7に示した送信電力制御の方法を実行することが、当業者には容易に理解されよう。図7では、移動端末10は、第1の周波数領域で送信される1つまたは複数の第1の通信チャネルCH、および第2の周波数領域で送信される1つまたは複数の第2の通信チャネルCHそれぞれに対して、別々のTPCコマンドTPC、TPCを受信する(ブロック700)ように構成される。移動端末10はさらに、第1の通信チャネルCHのうちの1つまたは複数のチャネルの命令された電力と、第2の通信チャネルCHのうちの1つまたは複数のチャネルの命令された電力との間の差を示す電力オフセットPOFFSETを計算する(ブロック710)ように構成される。最後に、移動端末10は、受信したそれぞれのTPCコマンドTPC、TPCに従って独立して、または、計算された電力オフセットPOFFSETが所定の範囲の値から外れるかどうかに応じて共同して、第1および第2の通信チャネルCH、CHの送信電力制御を選択的に実行する(ブロック720)ように構成される。
本発明は、本発明の本質的な特徴から逸脱することなく、本明細書において具体的に説明した方法以外の方方法で実行してもよい。したがって、本実施形態は、あらゆる点で例示的なものとしてみなすべきであり、限定的なものとみなすべきではなく、添付特許請求の範囲の意味および均等性の範囲内で生じる全ての変更が、その中に含まれるものである。

Claims (18)

  1. 移動端末(10)によって実施される送信電力制御の方法であって、
    第1の周波数領域で送信される1つまたは複数の第1の通信チャネルと、第2の周波数領域で送信される1つまたは複数の第2の通信チャネルとに対してそれぞれ別々の送信電力制御コマンドを受信する工程と、
    前記第1の通信チャネルのうちの1つまたは複数のチャネルの命令された電力と、前記第2の通信チャネルのうちの1つまたは複数のチャネルの命令された電力との間の差を示す電力オフセットを計算する工程と、
    受信した前記それぞれの送信電力制御コマンドに従って独立して、または前記計算された電力オフセットが所定の範囲の値から外れるかどうかに応じて共同して、前記第1および第2の通信チャネルの送信電力制御を選択的に実行する工程と
    を特徴とする方法。
  2. 送信電力制御を前記選択的に実行する工程が、
    前記計算された電力オフセットが前記所定の範囲から外れるまで、前記第1および第2の通信チャネルの送信電力制御を独立して実行する工程と、
    前記計算された電力オフセットが前記所定の範囲から外れるのに応答して、前記第1および第2の通信チャネルの送信電力制御を共同して実行する工程と、
    前記計算された電力オフセットが、前記所定の範囲内で所定の量だけ後退するとき、前記第1および第2の通信チャネルの送信電力制御を独立して実行することを再開する工程と
    を含む、請求項1に記載の方法。
  3. 前記第1および第2の通信チャネルの送信電力制御を共同して実行する工程が、同じ送信電力制御コマンドに従って、前記第1および第2の通信チャネルの送信電力を制御する工程を含む、請求項1〜2のいずれかに記載の方法。
  4. 前記1つまたは複数の第1の通信チャネルが第1の搬送波で送信され、前記1つまたは複数の第2の通信チャネルが前記第1の搬送波とは異なる第2の搬送波で送信され、前記電力オフセットを計算する工程が、前記第1の搬送波で送信される前記第1の通信チャネルの全てまたは実質的に全てのチャネルの命令された電力と、前記第2の搬送波で送信される前記第2の通信チャネルのうちの所与の1つのチャネルの命令された電力との間の差を示す前記電力オフセットを計算する工程を含む、請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法。
  5. 前記第1および第2の通信チャネルの送信電力制御を共同して実行する工程が、
    前記第1の通信チャネルにおいて受信された前記送信電力制御コマンドに従って、前記第1の通信チャネルのうちの所与の1つのチャネルの送信電力を制御する工程と、
    前記第2の通信チャネルにおいて受信された前記送信電力制御コマンドに従って、前記第2の通信チャネルのうちの前記所与の1つのチャネルの前記送信電力を制御する工程と、
    前記計算された電力オフセットが前記所定の範囲に入るよう必要に応じて、前記第1の搬送波で送信される残りの第1の通信チャネルのうちの全てまたは実質的に全てのチャネルに対して送信電力の割当てを調整する工程と
    を含む、請求項4に記載の方法。
  6. 送信電力を前記選択的に実行する工程が、前記第1および第2の通信チャネルのうちの、全てまたは実質的に全てのチャネルにわたって命令された全電力が、所定の全電力閾値を超えるかどうかにさらに応じて、独立してまたは共同して、前記第1および第2の通信チャネルの送信電力制御を選択的に実行する工程を含む、請求項1および3〜5のいずれか一項に記載の方法。
  7. 前記所定の範囲の値が、
    第1の所定の閾値を下回る前記電力オフセットのとり得る全ての値か、
    第2の所定の閾値を超える前記電力オフセットのとり得る全ての値か、または
    前記第1の所定の閾値と前記第2の所定の閾値との間の前記電力オフセットのとり得る全ての値のいずれか
    を含む、請求項1〜6のいずれか一項に記載の方法。
  8. 前記所定の範囲の値が、前記第1および第2の周波数領域に依存する、請求項1〜7のいずれか一項に記載の方法。
  9. 前記第1および第2の通信チャネルの送信電力制御を共同して実行する工程が、前記第1および第2の通信チャネルのうちの弱い方のチャネルの送信電力をゼロに設定する工程を含む、請求項1〜2のいずれか一項に記載の方法。
  10. 第1の周波数領域での1つまたは複数の第1の通信チャネル、および、第2の周波数領域での1つまたは複数の第2の通信チャネルを送信するように構成された1つまたは複数の送信機(12)と、
    前記第1および第2の通信チャネルにおいて別々の送信電力制御コマンドを受信するように構成された受信機(14)とを備え、
    前記第1の通信チャネルのうちの1つまたは複数のチャネルの命令された電力と、前記第2の通信チャネルのうちの1つまたは複数のチャネルの命令された電力との間の差を示す電力オフセットを計算し、
    受信した前記それぞれの送信電力制御コマンドに従って独立して、または、前記計算された電力オフセットが所定の範囲の値から外れるかどうかに応じて共同して、前記第1および第2の通信チャネルの送信電力制御を選択的に実行するように構成された1つまたは複数の送信電力制御回路(16)を特徴とする、移動端末(10)。
  11. 前記1つまたは複数の送信電力制御回路(16)が、
    前記計算された電力オフセットが前記所定の範囲から外れるまで、前記第1および第2の通信チャネルの送信電力制御を独立して実行し、
    前記計算された電力オフセットが前記所定の範囲から外れるのに応答して、前記第1および第2の通信チャネルの送信電力制御を共同して実行し、
    前記計算された電力オフセットが、前記所定の範囲内で所定の量だけ後退するとき、前記第1および第2の通信チャネルの送信電力制御を独立して実行することを再開するように構成される、請求項10に記載の移動端末(10)。
  12. 前記1つまたは複数の送信電力制御回路(16)が、同じ送信電力制御コマンドに従って、前記第1および第2の通信チャネルの送信電力を制御することにより、前記第1および第2の通信チャネルの送信電力制御を共同して実行するように構成される、請求項10〜11のいずれか一項に記載の移動端末(10)。
  13. 前記1つまたは複数の送信機(12)が、前記1つまたは複数の第1の通信チャネルを第1の搬送波で送信し、前記1つまたは複数の第2の通信チャネルを第2の搬送波で送信するように構成され、前記1つまたは複数の電力制御回路(16)が、前記第1の搬送波で送信される前記第1の通信チャネルの全てまたは実質的に全てのチャネルの命令された電力と、前記第2の搬送波で送信される前記第2の通信チャネルのうちの所与の1つのチャネルの命令された電力との間の差を示す前記電力オフセットを計算するように構成される、請求項10〜12のいずれか一項に記載の移動端末(10)。
  14. 前記1つまたは複数の送信電力制御回路(16)が、
    前記第1の通信チャネルにおいて受信された前記送信電力制御コマンドに従って、前記第1の通信チャネルのうちの所与の1つのチャネルの送信電力を制御する工程と、
    前記第2の通信チャネルにおいて受信された前記送信電力制御コマンドに従って、前記第2の通信チャネルのうちの前記所与の1つのチャネルの送信電力を制御する工程と、
    前記計算された電力オフセットが前記所定の範囲に入るよう必要に応じて、前記第1の搬送波で送信される残りの第1の通信チャネルの全てまたは実質的に全てのチャネルに対して送信電力の割当てを調整する工程と
    により、前記第1および第2の通信チャネルの送信電力制御を共同して実行するように構成される、請求項13に記載の移動端末(10)。
  15. 前記1つまたは複数の送信電力制御回路(16)が、前記第1および第2の通信チャネルのうちの、全てまたは実質的に全てのチャネルにわたって命令された全電力が、所定の全電力閾値を超えるかどうかにさらに応じて、独立してまたは共同して、前記第1および第2の通信チャネルの送信電力制御を選択的に実行するように構成される、請求項10および12〜14のいずれか一項に記載の移動端末(10)。
  16. 前記所定の範囲の値が、
    第1の所定の閾値を下回る前記電力オフセットのとり得る全ての値か、
    第2の所定の閾値を超える前記電力オフセットのとり得る全ての値か、または
    前記第1の所定の閾値と前記第2の所定の閾値との間の前記電力オフセットのとり得る全ての値のいずれか
    を含む、請求項10〜15のいずれか一項に記載の移動端末(10)。
  17. 前記所定の範囲の値が、前記第1および第2の周波数領域に依存する、請求項10〜16のいずれか一項に記載の移動端末(10)。
  18. 前記1つまたは複数の送信電力制御回路(16)が、前記第1および第2の通信チャネルのうちの弱い方のチャネルの送信電力をゼロに設定することにより、前記第1および第2の通信チャネルの送信電力制御を共同して実行するように構成される、請求項10〜11のいずれか一項に記載の移動端末(10)。
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