JP2014513505A - アップリンク送信電力制御方法及び装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】無線通信システムにおいてアップリンク送信電力を制御する方法及び装置を提供する。
【解決手段】端末がランダム接続プリアンブルを２次セルで送信し、１次セルでランダム接続応答を受信する。端末は、ランダム接続応答内の送信電力コマンドに基づいて、２次セルで送信されるアップリンクチャネルの送信電力を決定する。
【選択図】図７

Description

本発明は、無線通信に関し、より詳しくは、無線通信システムにおいてアップリンク送信電力を制御する方法及び装置に関する。
はん用移動体通信システム（ＵＭＴＳ）の改良である第３世代パートナシッププロジェクト（３ＧＰＰ）長期進化システム（ＬＴＥ）は、３ＧＰＰリリース８で導入されている。３ＧＰＰ ＬＴＥは、ダウンリンクで直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）を使用し、アップリンクで単一搬送波周波数分割多元接続（ＳＣ−ＦＤＭＡ）を使用する。３ＧＰＰ ＬＴＥは、最大４個のアンテナを有する多入力多出力システム（ＭＩＭＯ）を採用する。最近、３ＧＰＰ ＬＴＥの進化である３ＧＰＰ高度ＬＴＥ（ＬＴＥ−Ａ）に対する議論が進行中である。
３ＧＰＰ ＴＳ ３６.２１１ Ｖ８.７.０(２００９−０５)“Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ(Ｅ−ＵＴＲＡ)；Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌｓ ａｎｄ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ(Ｒｅｌｅａｓｅ８)”に開示されているように、３ＧＰＰ ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａにおける物理チャネルは、ダウンリンクチャネルである物理ダウンリンク共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）及び物理ダウンリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）と、アップリンクチャネルである物理アップリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）及び物理アップリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）と、に分けられる。
端末間のアップリンク送信による干渉を減らすために、基地局が端末のアップリンク時間揃え(ｕｐｌｉｎｋ ｔｉｍｅ ａｌｉｇｎｍｅｎｔ)を維持することは重要である。端末は、セル内の任意の領域に位置することができ、端末が送信するアップリンク信号が基地局に到達するまでかかる到達時間は、各端末の位置によって異なる。セル端に位置する端末の到達時間は、セル中央に位置する端末の到達時間より長い。その反対に、セル中央に位置する端末の到達時間は、セル端に位置する端末の到達時間より短い。
端末間の干渉を減らすために、基地局は、セル内の端末が送信したアップリンク信号を各時間境界内で受信できるようにスケジュールすることが必要である。基地局は、各端末の状況によって各端末の送信タイミングを適切に調節しなければならず、このような調節をアップリンク時間揃えという。ランダム接続過程は、アップリンク時間揃えを維持するための過程の一つである。
また、アップリンク送信による干渉を緩和するために、端末の送信電力を調節する必要がある。端末の送信電力があまりにも小さい場合、基地局がアップリンクデータを受信しにくい。端末の送信電力があまりにも大きい場合、アップリンク送信がほかの端末の送信にあまりにも多くの干渉を引き起こすおそれがある。
最近、より高いデータレートを提供するために、複数のサービス提供セルが導入されている。既存のランダム接続過程を利用したアップリンク送信電力の制御は、一つのサービス提供セルだけを考慮して設計されていた。
本発明は、複数のサービス提供セルを考慮してアップリンク送信電力を制御する方法及び装置を提供する。
一態様において、無線通信システムにおけるアップリンク送信電力制御方法が提供される。この方法は、端末がランダム接続プリアンブルを２次セルで送信するステップと、端末が１次セルでランダム接続プリアンブルに対する応答であるランダム接続応答を受信するステップであって、ランダム接続応答は、送信電力コマンド（ＴＰＣ）及びアップリンク時間揃えを維持するために送信する時間揃え値を指示する時間調整コマンド（ＴＡＣ）を含むステップと、端末が、ＴＰＣに基づいて２次セルで送信されるアップリンクチャネルの送信電力を決定するステップとを含む。
ランダム接続応答は、スケジュールされたメッセージのためのアップリンクリソース割当を更に含み、アップリンクチャネルは、アップリンクリソース割当によって設定される。
１次セル及び２次セルは、別個の時間調整（ＴＡ）グループに属し、一つのＴＡグループに属するすべてのセルに、同じ時間揃え値が適用される。
ほかの態様において、無線通信システムにおいてアップリンク送信電力を制御する端末は、無線信号を送信及び受信する無線周波（ＲＦ）部及びＲＦ部と接続されるプロセッサを含む。プロセッサは、ランダム接続プリアンブルを２次セルで送信し、１次セルでランダム接続プリアンブルに対する応答であるランダム接続応答を受信し、ランダム接続応答は、ＴＰＣ及びアップリンク時間揃えを維持するために送信する時間揃え値を指示するＴＡＣを含み、ＴＰＣに基づいて２次セルで送信されるアップリンクチャネルの送信電力を決定する。
本発明によれば、サービス提供セル又はサービス提供セルグループ別に時間揃えが適用される無線通信システムにおいて、ランダム接続過程中にアップリンク送信電力を決定し、端末間干渉を減らすことができる。
３ＧＰＰ ＬＴＥにおけるダウンリンク無線フレームの構造を示す図である。 ３ＧＰＰ ＬＴＥにおけるランダム接続過程を示す流れ図である。 ランダム接続応答の一例を示す図である。 多重搬送波の一例を示す図である。 複数のセル間にＵＬ伝ぱ差を示す図である。 複数のセル間ＴＡが変わる例を示す図である。 本発明の一実施例に係るＵＬ送信電力制御方法を示す流れ図である。 本発明の実施例が具現される無線通信システムを示すブロック図である。
無線機器は、固定であってもよいし、移動性を有してもよく、端末(利用者装置、ＵＥ)、移動機（ＭＳ）、利用者端末（ＵＴ）、加入者局（ＳＳ）、移動端末（ＭＴ）、等、ほかの用語で呼ばれることもある。基地局は、一般に無線機器と通信する固定局を意味し、進化ノードＢ（ｅＮＢ）、無線基地局装置（ＢＴＳ）、アクセスポイント、等、ほかの用語で呼ばれることもある。
以降、３ＧＰＰ ＬＴＥ又は３ＧＰＰ ＬＴＥ−Ａに基づいて本発明が適用されることを記述するが、これは例示に過ぎず、本発明は、多様な無線通信システムに適用することができる。以下、ＬＴＥとは、ＬＴＥ及び／又はＬＴＥ−Ａを含む。
図１は、３ＧＰＰ ＬＴＥにおけるダウンリンク無線フレームの構造を示す。これにつては、３ＧＰＰ ＴＳ ３６.２１１ Ｖ８.７.０(２００９−０５)“Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ(Ｅ−ＵＴＲＡ)；Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌｓ ａｎｄ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ(Ｒｅｌｅａｓｅ８)”の６節を参照されたい。
無線フレームは、０〜９のインデクスが付けられた１０個のサブフレームを含む。一つのサブフレームは、２個の連続するスロットを含む。一つのサブフレームの送信にかかる時間を送信時間間隔（ＴＴＩ）といい、例えば、一つのサブフレームの長さは１ｍｓであり、一つのスロットの長さは０.５ｍｓである。
一つのスロットは、時間領域で複数の直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）シンボルを含むことができる。ＯＦＤＭシンボルは、３ＧＰＰ ＬＴＥがダウンリンク（ＤＬ）でＯＦＤＭＡを使用するため、時間領域で一つのシンボル区間を表現するためのものに過ぎず、多元接続方式又は名称に制限があるものではない。例えば、ＯＦＤＭシンボルは、ＳＣ−ＦＤＭＡシンボル、シンボル区間など、ほかの名称で呼ばれることもある。
一つのスロットは、７ＯＦＤＭシンボルを含むことを例示的に記述するが、循環プレフィクス（ＣＰ）の長さによって一つのスロットに含まれるＯＦＤＭシンボルの数は異なってもよい。３ＧＰＰ ＴＳ ３６.２１１ Ｖ８.７.０によると、正規ＣＰにおける１スロットは７ＯＦＤＭシンボルを含み、拡張ＣＰにおける１スロットは６ＯＦＤＭシンボルを含む。
リソースブロック（ＲＢ）は、リソース割当単位であり、一つのスロットで複数の副搬送波を含む。例えば、一つのスロットが時間領域で７個のＯＦＤＭシンボルを含み、リソースブロックは周波数領域で１２個の副搬送波を含む場合、一つのリソースブロックは、７×１２個のリソース要素（ＲＥ）を含むことができる。
ＤＬサブフレームは、時間領域で、制御領域とデータ領域とに分けられる。制御領域は、サブフレーム内の１番目のスロットの前方部の最大３個のＯＦＤＭシンボルを含むが、制御領域に含まれるＯＦＤＭシンボルの個数は異なってもよい。制御領域にはＰＤＣＣＨ及びほかの制御チャネルが割り当てられ、データ領域にはＰＤＳＣＨが割り当てられる。
３ＧＰＰ ＴＳ ３６.２１１ Ｖ８.７.０に開示されているように、３ＧＰＰ ＬＴＥにおける物理チャネルは、データチャネルであるＰＤＳＣＨ及びＰＵＳＣＨと、制御チャネルであるＰＤＣＣＨ、物理制御フォーマット指示子チャネル（ＰＣＦＩＣＨ）、物理ハイブリッド自動再送要求（ＨＡＲＱ）指示子チャネル（ＰＨＩＣＨ）及びＰＵＣＣＨと、に分けられる。
サブフレームの１番目のＯＦＤＭシンボルで送信されるＰＣＦＩＣＨは、サブフレーム内で制御チャネルの送信に使われるＯＦＤＭシンボルの数(すなわち、制御領域の大きさ)に対する制御フォーマット指示子（ＣＦＩ）を伝送する。まず、端末は、ＰＣＦＩＣＨ上でＣＦＩを受信した後、ＰＤＣＣＨを監視する。
ＰＣＦＩＣＨは、ＰＤＣＣＨと違ってブラインド復号を使用せずに、サブフレームの固定されたＰＣＦＩＣＨリソースを介して送信される。
ＰＨＩＣＨは、アップリンクＨＡＲＱのための肯定応答／否定応答（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）信号を伝送する。端末によって送信されるＰＵＳＣＨ上のＵＬデータに対するＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号は、ＰＨＩＣＨ上で送信される。
物理同報チャネル（ＰＢＣＨ）は、無線フレームの１番目のサブフレームの２番目のスロットの前方部の４個のＯＦＤＭシンボルで送信される。ＰＢＣＨは、端末が基地局との通信に必須なシステム情報を伝送し、ＰＢＣＨを介して送信されるシステム情報を主情報ブロック（ＭＩＢ）という。これに対して、ＰＤＣＣＨによって指示されるＰＤＳＣＨ上で送信されるシステム情報をシステム情報ブロック（ＳＩＢ）という。
ＰＤＣＣＨを介して送信される制御情報をダウンリンク制御情報（ＤＣＩ）という。ＤＣＩは、ＰＤＳＣＨのリソース割当（これをＤＬ許可ともいう)、ＰＵＳＣＨのリソース割当(これをＵＬ許可ともいう)、任意のＵＥグループ内の個別ＵＥに対する送信電力制御コマンドの集合及び／又はＩＰ電話プロトコル（ＶｏＩＰ）の活性化を含むことができる。
３ＧＰＰ ＬＴＥではＰＤＣＣＨの検出のためにブラインド復号を使用する。ブラインド復号は、受信されるＰＤＣＣＨ（これを候補ＰＤＣＣＨという）のＣＲＣに所望の識別子をデマスクし、ＣＲＣ誤りを検査して該当ＰＤＣＣＨが自分の制御チャネルかどうかを確認する方式である。
基地局は、端末に送信するＤＣＩによってＰＤＣＣＨフォーマットを決定した後、ＤＣＩに巡回冗長検査ビット（ＣＲＣ）を付け、ＰＤＣＣＨのオーナ又は用途によって固有な識別子（これを無線ネットワーク一時識別子（ＲＮＴＩ）という）をＣＲＣにマスクする。
サブフレーム内の制御領域は、複数の制御チャネル要素（ＣＣＥ）を含む。ＣＣＥは、無線チャネルの状態に応じた符号化速度をＰＤＣＣＨに提供するために使われる論理的割当単位であり、複数のリソース要素グループ（ＲＥＧ）に対応する。ＲＥＧは、複数のリソース要素を含む。ＣＣＥの数と、ＣＣＥによって提供される符号化速度との連携関係によってＰＤＣＣＨのフォーマット及び可能なＰＤＣＣＨのビット数が決定される。
一つのＲＥＧは４個のＲＥを含み、一つのＣＣＥは９個のＲＥＧを含む。一つのＰＤＣＣＨを構成するために｛１,２,４,８｝個のＣＣＥを使用することができ、｛１,２,４,８｝の要素それぞれをＣＣＥ集合レベル（ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ ｌｅｖｅｌ）という。
ＰＤＤＣＨの送信に使われるＣＣＥの個数は、基地局がチャネル状態によって決定する。例えば、良いダウンリンクチャネル状態を有する端末には一つのＣＣＥをＰＤＣＣＨ送信に使用することができる。悪い（ｐｏｏｒ）ダウンリンクチャネル状態を有する端末には８個のＣＣＥをＰＤＣＣＨ送信に使用することができる。
一つ又はそれ以上のＣＣＥで構成された制御チャネルは、ＲＥＧ単位のインタリーブを実行し、セル識別子（ＩＤ）に基づく循環シフトが実行された後に物理的リソースにマップされる。
以降、３ＧＰＰ ＬＴＥにおけるＵＬ時間揃えの維持について説明する。
端末間のＵＬ送信による干渉を減らすために、基地局が端末のアップリンク時間揃えを維持することは重要である。端末は、セル内の任意の領域に位置することができ、端末が送信するＵＬ信号が基地局に到達するまでかかる到達時間は、各端末の位置によって異なる。セル端に位置する端末の到達時間は、セル中央に位置する端末の到達時間より長い。その反対に、セル中央に位置する端末の到達時間は、セルエッジに位置する端末の到達時間より短い。
端末間の干渉を減らすために、基地局は、セル内の端末が送信したＵＬ信号を毎時間境界内で受信できるようにスケジュールすることが必要である。基地局は、各端末の状況に応じて各端末の送信タイミングを適切に調節しなければならず、このような調節を時間揃え維持という。
時間揃えを管理する一つの方法として、ランダム接続過程がある。端末は、基地局にランダム接続プリアンブルを送信する。基地局は、受信したランダム接続プリアンブルに基づいて端末の送信タイミングを速く又は遅くするための時間揃え値を計算する。そして、基地局は、端末に計算された時間揃え値を含むランダム接続応答を送信する。端末は、前記時間揃え値を利用し、送信タイミングを更新する。
ほかの方法として、基地局は、端末から周期的に又は任意的に測定基準信号を受信し、前記測定基準信号を介して端末の時間揃え値を計算し、端末に媒体接続制御（ＭＡＣ）層の制御要素（ＣＥ）を介して通知する。
時間揃え値は、基地局が端末にアップリンク時間揃えを維持するために送信する情報であり、時間揃えコマンドはこの情報を指示する。
一般に、端末は移動性を有するため、端末が移動する速度及び位置などによって端末の送信タイミングは異なる。したがって、端末が受信した時間揃え値は、特定時間中有効であることが好ましい。このため、時間揃えタイマが使用される。
端末は、基地局から時間揃え値を受信した後、時間揃えを更新すると、時間揃えタイマを開始又は再開始する。端末は、時間揃えタイマが動作中のときだけ、アップリンク送信が可能である。時間揃えタイマの値は、システム情報又は無線ベアラ再構成（Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）メッセージのような無線リソース制御（ＲＲＣ）メッセージを介して基地局が端末に通知することができる。
時間揃えタイマが満了した場合、又は時間揃えタイマが動作しない場合、端末は、基地局と時間揃えが合わないと推定し、ランダム接続プリアンブルを除くいかなるアップリンク信号も送信しない。
図２は、３ＧＰＰ ＬＴＥにおけるランダム接続過程を示す流れ図である。ランダム接続過程は、端末が基地局とＵＬ同期を取ったり、ＵＬ無線リソースの割当を受けたりするために使われる。
端末は、ルートインデクス及び物理ランダム接続チャネル（ＰＲＡＣＨ）設定インデクスを基地局から受信する。セル毎にＺａｄｏｆｆ−Ｃｈｕ（ＺＣ）シーケンスによって定義される６４個の候補ランダム接続プリアンブルがあり、ルートインデクスは、端末が６４個の候補ランダム接続プリアンブルを生成するための論理的インデクスである。
ランダム接続プリアンブルの送信は、セル毎に特定の時間及び周波数リソースに限定される。ＰＲＡＣＨ設定インデクスは、ランダム接続プリアンブルの送信が可能な特定サブフレーム及びプリアンブルフォーマットを指示する。
次の表は、３ＧＰＰ ＴＳ ３６.２１１ Ｖ８.７.０(２００９−０５)の５.７節に開示されたランダム接続設定の一例である。
端末は、任意に選択されたランダム接続プリアンブルを基地局に送信する（Ｓ１１０）。端末は、６４個の候補ランダム接続プリアンブルのうち一つを選択する。そして、ＰＲＡＣＨ設定インデクスによって該当のサブフレームを選択する。端末は、選択されたランダム接続プリアンブルを選択されたサブフレームで送信する。
ランダム接続プリアンブルを受信した基地局は、ランダム接続応答（ＲＡＲ）を端末に送信する（Ｓ１２０）。ランダム接続応答は、２ステップによって検出される。まず、端末は、ランダム接続ＲＮＴＩ（ＲＡ−ＲＮＴＩ）でマスクされたＰＤＣＣＨを検出する。端末は、検出されたＰＤＣＣＨによって指示されるＰＤＳＣＨ上でＭＡＣ層プロトコルデータユニット（ＰＤＵ）内のランダム接続応答を受信する。
図３は、ランダム接続応答の一例を示す。
ランダム接続応答は、ＴＡＣ、ＵＬ許可、一時Ｃ−ＲＮＴＩを含むことができる。
ＴＡＣは、基地局が端末にＵＬ時間揃えを維持するために送信する時間揃え値を指示する情報である。端末は、時間揃え値を利用し、ＵＬ送信タイミングを更新する。端末が時間揃えを更新すると、時間揃えタイマを起動又は再起動する。
ＵＬ許可は、後述するスケジュールメッセージの送信に使われるＵＬリソース割当及びＴＰＣを含む。ＴＰＣは、スケジュールされたＰＵＳＣＨのための送信電力の決定に使われる。
また、図２を再び参照すると、端末は、ランダム接続応答内のＵＬ許可によってスケジュールされたメッセージを基地局に送信する（Ｓ１３０）。
以降、ランダム接続プリアンブルをＭ１メッセージといい、ランダム接続応答をＭ２メッセージといい、スケジュールされたメッセージをＭ３メッセージという。
次に、３ＧＰＰ ＴＳ ３６.２１３ Ｖ８.７.０(２００９−０５)の５節を参照し、３ＧＰＰ ＬＴＥにおけるアップリンク送信電力に対して説明する。
サブフレームｉにおけるＰＵＳＣＨ送信のための送信電力ＰPUSCH(ｉ)は、次の式のように定義される。
ここで、ＰCMAXは、設定された端末送信電力であり、ＭPUSCH(ｉ)は、ＲＢ単位のＰＵＳＣＨリソース割当の帯域幅である。ＰO_PUSCH(ｊ)は、ｊ＝０及び１の場合、上位階層で与えられるセル特定要素ＰO_NOMINAL_PUSCH(ｊ)と端末特定要素ＰO_UE_PUSCH(ｊ)との和で構成されるパラメータである。α(ｊ)は、上位階層に与えられるパラメータである。ＰＬは、端末によって計算されるダウンリンク経路損失推定値である。ΔTF(ｉ)は、端末特定パラメータである。ｆ(ｉ)は、ＴＰＣから取得される端末特定値である。ｍｉｎ｛Ａ,Ｂ｝は、Ａ及びＢのうち、最小の値を出力する関数である。
サブフレームｉにおけるＰＵＣＣＨ送信のための送信電力ＰPUCCH(ｉ)は、次の式のように定義される。
ここで、ＰCMAX及びＰＬは、式１と同じであり、ＰO_PUCCH(ｊ)は、上位階層で与えられるセル特定要素ＰO_NOMINAL_PUCCH(ｊ)と端末特定要素ＰO_UE_PUCCH(ｊ)との和で構成されるパラメータである。ｈ(ｎCQI,ｎHARQ)は、ＰＵＣＣＨフォーマットに従属する値である。ΔF_PUCCH(Ｆ)は、上位階層によって与えられるパラメータである。ｇ(ｉ)は、ＴＰＣから取得される端末特定値である。
サブフレームｉにおけるＳＲＳ送信のための送信電力ＰSRS(ｉ)は、次の式のように定義される。
ここで、ＰCMAX、ＰO_PUSCH(ｊ)、α(ｊ)、ＰＬ及びｆ(ｉ)は、式１と同じであり、ＰSRS_OFFSETは、上位階層で与えられる端末特定パラメータを示し、ＭSRSは、ＳＲＳ送信のための帯域幅を示す。
次に、多重搬送波システムについて説明する。
３ＧＰＰ ＬＴＥシステムは、ダウンリンク帯域幅とアップリンク帯域幅が異なって設定される場合をサポートするが、これは一つの成分搬送波（ＣＣ）を前提にしている。３ＧＰＰ ＬＴＥシステムは、最大２０ＭＨｚをサポートし、アップリンク帯域幅とダウンリンク帯域幅は異なるが、アップリンク及びダウンリンクそれぞれ、一つのＣＣだけをサポートする。
スペクトラム集約（ｓｐｅｃｔｒｕｍ ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ）（又は、帯域幅集約、搬送波集約ともいう）は、複数のＣＣをサポートする。例えば、２０ＭＨｚ帯域幅を有する搬送波単位の粒度（ｇｒａｎｕｌａｒｉｔｙ）として５個のＣＣが割り当てられる場合、最大１００Ｍｈｚの帯域幅をサポートすることができる。
一つのＤＬ ＣＣ又はＵＬ ＣＣとＤＬ ＣＣとの対(ｐａｉｒ)を一つのセルに対応させることができる。したがって、複数のＤＬ ＣＣを介して基地局と通信する端末は、複数のサービス提供セルからサービスの提供を受けるということができる。
図４は、多重搬送波の一例を示す。
ＤＬ ＣＣ及びＵＬ ＣＣが各々３個ずつあるが、ＤＬ ＣＣ及びＵＬ ＣＣの個数に制限があるものではない。各ＤＬ ＣＣにおいてＰＤＣＣＨ及びＰＤＳＣＨが独立に送信され、各ＵＬ ＣＣにおいてＰＵＣＣＨ及びＰＵＳＣＨが独立に送信される。ＤＬ ＣＣ−ＵＬ ＣＣ対が３個定義されるため、端末は、３個のサービス提供セルからサービスの提供を受けるということができる。
端末は、複数のＤＬ ＣＣにおいてＰＤＣＣＨを監視し、複数のＤＬ ＣＣを介して同時にＤＬ送信ブロックを受信することができる。端末は、複数のＵＬ ＣＣを介して同時に複数のＵＬ送信ブロックを送信することができる。
ＤＬ ＣＣ＃１とＵＬ ＣＣ＃１との対が第１のサービス提供セルとなり、ＤＬ ＣＣ＃２とＵＬ ＣＣ＃２との対が第２のサービス提供セルとなり、ＤＬ ＣＣ＃３が第３のサービス提供セルとなると仮定する。各サービス提供セルは、セルインデクス（ＣＩ）を介して識別することができる。ＣＩは、セル内で固有又は端末特定である。ここでは、第１乃至第３のサービス提供セルにＣＩ＝０、１、２が付与された例を示す。
サービス提供セルは、１次セル（ｐｃｅｌｌ）と２次セル（ｓｃｅｌｌ）とに区分することができる。１次セルは、１次周波数で動作し、端末が初期接続確立過程を実行したり、接続再確立過程を開始したりし、ハンドオーバ過程で１次セルに指定されたセルである。１次セルは、基準セルともいう。２次セルは、２次周波数で動作し、ＲＲＣ接続が確立された後に設定することができ、追加的な無線リソースの提供に使用することができる。常に少なくとも一つの１次セルが設定され、２次セルは上位階層信号通知（例えば、ＲＲＣメッセージ）によって追加／修正／解放することができる。
１次セルのＣＩは、固定することができる。例えば、最も低いＣＩを１次セルのＣＩに指定することができる。以降、１次セルのＣＩは０であり、２次セルのＣＩは１から順次に割り当てられるものとする。
端末は、複数のサービス提供セルを介してＰＤＣＣＨを監視することができる。しかし、Ｎ個のサービス提供セルがあるときも、基地局にＭ（Ｍ≦Ｎ）個のサービス提供セルに対してＰＤＣＣＨを監視するように設定することができる。また、基地局は、Ｌ（Ｌ≦Ｍ≦Ｎ）個のサービス提供セルに対して優先的にＰＤＣＣＨを監視するように設定することができる。
既存の３ＧＰＰ ＬＴＥでは端末が複数個のＣＣをサポートするときも、一つのＴＡ値を複数個のＣＣに共通に適用している。しかし、複数のＣＣが周波数領域で遠く離隔されて伝ぱ（播）特性が変わることがある。例えば、サービス範囲を拡大したり、サービス範囲の穴（Ｃｏｖｅｒａｇｅ ｈｏｌｅ）を除去したりするために、遠隔無線局（ＲＲＨ）及び装置が基地局の領域に存在してもよい。
図５は、複数のセル間にＵＬ伝ぱ差を示す。
端末は、１次セル及び２次セルからサービスの提供を受けている。１次セルは、基地局によって、２次セルは、基地局と接続されたＲＲＨによってサービスを提供する。１次セルの伝ぱ遅延特性と２次セルの伝ぱ遅延特性とは、基地局とＲＲＨとの間の距離、ＲＲＨの処理時間などによって異なる。
この場合、１次セル及び２次セルに同じＴＡ値を適用すると、ＵＬ信号の同期化に深刻な影響を及ぼすおそれがある。
図６は、複数のセル間ＴＡが変わる例である。
１次セルの実際ＴＡは‘ＴＡ１’であり、２次セルの実際ＴＡは‘ＴＡ２’である。したがって、サービス提供セル別に独立のＴＡを適用する必要がある。
独立のＴＡを適用するために、ＴＡグループが定義される。ＴＡグループは、同じＴＡが適用される一つ又はそれ以上のセルを含む。ＴＡグループ別にＴＡが適用され、時間揃えタイマもＴＡグループ別に動作する。
以降、１次セル及び２次セルからなる２個のサービス提供セルを考慮し、１次セルは第１のＴＡグループに属し、２次セルは第２のＴＡグループに属すると仮定する。サービス提供セル及びＴＡグループの個数は、例示に過ぎない。また、１次セル及び２次セルは例示に過ぎず、少なくとも２個の１次セル、少なくとも２個の２次セル、少なくとも２個のＴＡグループにも本発明を適用することができる。
図７は、本発明の一実施例に係るＵＬ送信電力制御方法を示す流れ図である。
端末は、２次セルでランダム接続プリアンブルを送信する（Ｓ５１０）。ランダム接続プリアンブルは、複数の候補ランダム接続プリアンブルから選択することができる。２次セルは、１次セルによって活性化されたセルである。
端末は、１次セルでランダム接続応答を受信する（Ｓ５２０）。まず、端末は、１次セルランダム接続ＲＮＴＩ（ＲＡ−ＲＮＴＩ）でマスクされたＰＤＣＣＨを検出する。端末は、検出されたＰＤＣＣＨによって指示されるＰＤＳＣＨ上でＭＡＣ ＰＤＵ内のランダム接続応答を受信することができる。
図３に示すように、ランダム接続応答は、ＴＡＣ及びＵＬ許可を含むことができる。ＵＬ許可は、後述するスケジュールメッセージの送信に使われるＵＬリソース割当及びＴＰＣを含むことができる。又は、ランダム接続応答のＵＬ許可は、ＵＬリソース割当なしでＴＰＣだけを含むことができる。
ランダム接続プリアンブルとランダム接続応答とが別個のセル（又は、ＴＡグループ）で受信されるとき、ランダム接続応答のＴＰＣをランダム接続プリアンブルが送信されるセルに適用するか、ランダム接続応答が受信されたセルに適用するかが曖昧になる。
一般に、比較的長い時間、前記２次セルでのＵＬ送信がなく時間揃えタイマが満了したか、又は、２次セルが活性化された後、ＵＬ送信タイミング及びＵＬ送信電力に対する適切な設定がない状況であるとき、２次セルでランダム接続プリアンブルが送信される。したがって、提案された発明によると、ランダム接続応答内のＴＰＣは、ランダム接続プリアンブルが送信されたセルの送信電力制御に使われることが提案される。
端末は、ランダム接続応答内のＴＰＣに基づいて２次セルのＵＬチャネルの送信電力を決定する（Ｓ５３０）。ＵＬチャネルは、ＰＵＣＣＨ、ＰＵＳＣＨ及びＳＲＳのうち少なくともいずれか一つを含むことができる。
端末は、ランダム接続応答内のＵＬリソース割当によってスケジュールされたメッセージを２次セルからＰＵＳＣＨ上に送信する（Ｓ５４０）。ＰＵＳＣＨの送信電力は、ＴＰＣに基づいて制御することができる。２次セルには、ランダム接続応答内のＴＡＣを適用することができる。
スケジュールされたメッセージがランダム接続プリアンブルの送信されたセルではないほかのセルで送信されるときは、ランダム接続応答内のＴＰＣは、ランダム接続プリアンブルが送信されたセルの送信電力を制御するときに使われ、スケジュールメッセージが送信されるセルのＵＬチャネルの送信電力は、予め設定された方法を介して制御することができる。
ランダム接続応答内のＴＰＣに基づいて２次セルのＵＬチャネルの送信電力を決定する方法は、下記の通りである。
２次セルのサブフレームｉで送信されるＰＵＳＣＨの送信電力ＰPUSCH(ｉ)は、次の式のように決定することができる。
ここで、ＰCMAX(ｉ)は、サブフレームｉで設定された端末送信電力であり、ＭPUSCH(ｉ)は、ＰＵＳＣＨリソース割当の帯域幅であり、ＰO_PUSCH(ｊ)及びα(ｊ)は、パラメータであり、ＰＬは、端末によって計算されるダウンリンク経路損失推定値であり、ΔTF(ｉ)は、端末特定パラメータである。ｆ(ｉ)は、ＴＰＣに基づいて取得されるパラメータである。
より具体的には、ｆ(ｉ)の最初値は、ｆ(０)＝ΔＰrampup＋ＴＰＣM2,cで表すことができる。ΔＰrampupは、強化（ｒａｍｐ−ｕｐ）電力の累積値を示すパラメータであり、ＴＰＣM2,cは、セルｃで送信されたランダム接続プリアンブルに対応するランダム接続応答内のＴＰＣによって指示される値である。
２次セルのサブフレームｉで送信されるＰＵＣＣＨの送信電力ＰPUCCH(ｉ)は、次の式のように決定することができる。
ここで、ＰCMAX(ｉ)及びＰＬは、式４と同じであり、ＰO_PUCCH(ｊ)は、上位階層で与えられるセル特定要素ＰO_NOMINAL_PUCCH(ｊ)と端末特定要素ＰO_UE_PUCCH(ｊ)との和で構成されるパラメータである。ｈ(ｎCQI,ｎHARQ)は、ＰＵＣＣＨフォーマットに従属する値である。ΔF_PUCCH(Ｆ)は、上位階層によって与えられるパラメータである。ｇ(ｉ)は、ＴＰＣに基づいて取得されるパラメータである。
より具体的には、ｇ(ｉ)の最初値、ｇ(０)＝ΔＰrampup＋ＴＰＣM2,cで表すことができる。ΔＰrampupは、強化電力の累積値を示すパラメータであり、ＴＰＣM2,cは、セルｃで送信されたランダム接続プリアンブルに対応するランダム接続応答内のＴＰＣによって指示される値である。
２次セルのサブフレームｉにおけるＳＲＳ送信のための送信電力ＰSRS(ｉ)は、次の式のように決定することができる。
ここで、ＰCMAX(ｉ)、ＰO_PUSCH(ｊ)、α(ｊ)、ＰＬ及びｆ(ｉ)は、式４と同じであり、ＰSRS_OFFSETは、上位階層で与えられる端末特定パラメータを示し、ＭSRSは、ＳＲＳ送信のための帯域幅を示す。ｆ(ｉ)の最初値は、ｆ(０)＝ΔＰrampup＋ＴＰＣM2,cで表すことができる。
ＰＵＳＣＨ／ＰＵＣＣＨ／ＳＲＳの送信電力を決定するためのｆ(０)及びｇ(０)に、ランダム接続応答内のＴＰＣが使われる。ランダム接続応答内のＴＰＣが受信されたとき、このＴＰＣに基づいてｆ(０)及びｇ(０)にリセットされるということができる。
Ｍ３メッセージがＭ１メッセージの送信されたセルと関係なしに、常に１次セルを介してだけ送信される場合、Ｍ２メッセージ内のＴＰＣは、Ｍ１メッセージが１次セルで送信されるときは１次セルに適用され、Ｍ１メッセージが２次セルで送信されるときは２次セルに適用されるということができる。
Ｍ３メッセージがＭ１メッセージの送信された２次セルではないほかの２次セル又は１次セルで送信されるときは、Ｍ２メッセージのためのＰＵＳＣＨの送信電力は、Ｍ２メッセージ内のＴＰＣに関係なく、該当セルの設定によって決定することができる。このとき、Ｍ３のためのｆ(ｉ)は、ｆ(０)にリセットされず、現在累積されている(ａｃｃｕｍｕｌａｔｅｄ)ｆ(ｉ)が適用されることができる。
選択的に、Ｍ３メッセージがＭ１メッセージの送信されたセルではないほかのセルに送信される場合にも、Ｍ３メッセージのためのＰＵＳＣＨは、ＴＰＣに基づいて決定することができる。このとき、Ｍ１メッセージが送信されたセルを介して以後送信されるＵＬチャネルの最初送信電力の設定には、Ｍ２メッセージのＴＰＣを適用せずに電力強化(ｒａｍｐ−ｕｐ)値だけを適用することができる。すなわち、次のような設定が可能である。ｆ(０)＝ΔＰrampup,ｇ(０)＝ΔＰrampup。
Ｍ３メッセージがＭ１メッセージの送信されたセルを介して送信されるとき、Ｍ２メッセージ内のＴＡＣは、Ｍ１／Ｍ３メッセージが送信されたセルに適用することができる。Ｍ３メッセージがＭ１メッセージの送信されたセルではないセルで送信されるとき、Ｍ２メッセージ内のＴＡＣは、Ｍ１メッセージが送信されたセルに適用することができる。
図８は、本発明の実施例が具現される無線通信システムを示すブロック図である。
基地局５０は、プロセッサ５１、メモリ５２、及びＲＦ部５３を含む。メモリ５２は、プロセッサ５１と接続され、プロセッサ５１を駆動するための多様な情報を記憶する。ＲＦ部５３は、プロセッサ５１と接続され、無線信号を送信及び／又は受信する。プロセッサ５１は、提案された機能、手続及び／又は方法を具現する。前述した図７の実施例において、サービス提供セル及び／又はＴＡグループは、基地局が制御／管理することができ、一つ又はそれ以上のセルの動作は、プロセッサ５１によって具現することができる。
無線機器６０は、プロセッサ６１、メモリ６２、及びＲＦ部６３を含む。メモリ６２は、プロセッサ６１と接続され、プロセッサ６１を駆動するための多様な情報を記憶する。ＲＦ部６３は、プロセッサ６１と接続され、無線信号を送信及び／又は受信する。プロセッサ６１は、提案された機能、手続及び／又は方法を具現する。前述した図７の実施例において、端末の動作は、プロセッサ６１によって具現することができる。
プロセッサは、特定用途集積回路（ＡＳＩＣ）、ほかのチップセット、論理回路及び／又はデータ処理装置を含むことができる。メモリは、ＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリ、メモリカード、記憶媒体及び／又はほかの記憶装置を含むことができる。ＲＦ部は、無線信号を処理するためのベースバンド回路を含むことができる。実施例がソフトウェアで具現されるとき、前述した技法は、前述した機能を遂行するモジュール（手続、機能など）で具現することができる。モジュールは、メモリに記憶され、プロセッサによって実行することができる。メモリは、プロセッサの内部又は外部にあり、よく知られた多様な手段でプロセッサと接続することができる。
前述した例示的なシステムにおいて、方法は、一連のステップ又はブロックとして流れ図に基づいて説明されているが、本発明は、ステップの順序に限定されるものではなく、あるステップは、前述と異なるステップと異なる順序で、又は同時に生起することができる。また、当業者であれば、流れ図に示すステップが排他的でなく、ほかのステップが含まれ、又は流れ図の一つ又はそれ以上のステップが本発明の範囲に影響を及ぼさずに削除可能であることを理解することができるであろう。

Claims (15)

  1. 無線通信システムにおいてアップリンク送信電力を制御する方法であって、
    端末がランダム接続プリアンブルを２次セルで送信するステップと、
    前記端末が、１次セルにおいて、前記ランダム接続プリアンブルに対する応答であるランダム接続応答を受信するステップであって、前記ランダム接続応答は、送信電力コマンド（ＴＰＣ）と、アップリンク時間揃えを維持するために送信する時間揃え値を指示する時間調整コマンド（ＴＡＣ）とを含む、ステップと、
    前記端末が、前記ＴＰＣに基づいて前記２次セルで送信されるアップリンクチャネルの送信電力を決定するステップと、
    を有する方法。
  2. 前記ランダム接続応答は、スケジュールされたメッセージのためのアップリンクリソース割当を更に含み、
    前記アップリンクチャネルは、前記アップリンクリソース割当によって設定される、請求項１に記載の方法。
  3. 前記２次セルが前記１次セルによって活性化される、請求項１に記載の方法。
  4. 前記１次セルのセルインデクスは０であり、前記２次セルのセルインデクスは０より大きい、請求項３に記載の方法。
  5. 前記時間揃え値は、前記２次セルに適用される、請求項１に記載の方法。
  6. 前記１次セル及び前記２次セルは、別個の時間調整（ＴＡ）グループに属し、
    一つのＴＡグループに属するすべてのセルは、同じ時間揃え値が適用される、請求項１に記載の方法。
  7. 前記アップリンクチャネルは、物理アップリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）である、請求項１に記載の方法。
  8. 前記２次セルのサブフレームｉで送信されるアップリンクチャネルの送信電力ＰPUSCH(ｉ)は、次の式
    で決定され、
    ここで、ＰCMAXはサブフレームｉで設定された端末送信電力であり、ＭPUSCH(ｉ)はＰＵＳＣＨリソース割当の帯域幅であり、ＰO_PUSCH(ｊ)及びα(ｊ)はパラメータであり、ＰＬは前記端末によって計算されるダウンリンク経路損失推定値であり、ΔTF(ｉ)は端末特定パラメータであり、ｆ(ｉ)は前記ＴＰＣに基づいて取得されるパラメータである、請求項７に記載の方法。
  9. 無線通信システムにおいてアップリンク送信電力を制御する端末であって、
    無線信号を送信及び受信する無線周波（ＲＦ）部と、
    前記ＲＦ部と接続されるプロセッサと、を備え、前記プロセッサは、
    ランダム接続プリアンブルを２次セルで送信し、
    １次セルにおいて、前記ランダム接続プリアンブルに対する応答であるランダム接続応答を受信し、前記ランダム接続応答は、送信電力コマンド（ＴＰＣ）と、アップリンク時間揃えを維持するために送信する時間揃え値を指示する時間調整コマンド（ＴＡＣ）とを含み、
    前記ＴＰＣに基づいて前記２次セルで送信されるアップリンクチャネルの送信電力を決定するように構成された、端末。
  10. 前記ランダム接続応答は、スケジュールされたメッセージのためのアップリンクリソース割当を更に含み、
    前記アップリンクチャネルは、前記アップリンクリソース割当によって設定される、請求項９に記載の端末。
  11. 前記２次セルが前記１次セルによって活性化される、請求項９に記載の端末。
  12. 前記１次セルのセルインデクスは０であり、前記２次セルのセルインデクスは０より大きい、請求項１１に記載の端末。
  13. 前記１次セル及び前記２次セルは、別個の時間調整（ＴＡ）グループに属し、
    一つのＴＡグループに属するすべてのセルは、同じ時間揃え値が適用される、請求項９に記載の端末。
  14. 前記アップリンクチャネルは、物理アップリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）である、請求項９に記載の端末。
  15. 前記２次セルのサブフレームｉで送信されるアップリンクチャネルの送信電力ＰPUSCH(ｉ)は、次の式
    で決定され、
    ここで、ＰCMAXはサブフレームｉで設定された端末送信電力であり、ＭPUSCH(ｉ)はＰＵＳＣＨリソース割当の帯域幅であり、ＰO_PUSCH(ｊ)及びα(ｊ)はパラメータであり、ＰＬは前記端末によって計算されるダウンリンク経路損失推定値であり、ΔTF(ｉ)は端末特定パラメータであり、ｆ(ｉ)は前記ＴＰＣに基づいて取得されるパラメータである、請求項１４に記載の端末。
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