JP7351212B2 - 基地局、及び無線通信システム - Google Patents

Description

本発明は、基地局、及び無線通信システムに関し、特に端末から基地局へのアップリンク送信の電力制御に関する。

複数の基地局と複数の端末が通信を行う無線通信システムが存在する。ここで、端末から基地局に通信するためにアップリンク送信（ＵＬ送信）が行われる。

一般的に、端末と基地局間の伝搬路状態は変動する。ここで、伝搬路状態が悪い場合、通信品質を維持する目的で、ＵＬ送信電力制御が行われる。具体的には、ＵＬ送信電力制御では、伝搬路状態が悪い場合に、端末のＵＬ送信電力を高くすることで、通信品質の維持を図る。一方、伝搬路状態が良好な場合は、端末のＵＬ送信電力を低くすることで、ＵＥで電力消費を低減できる。

一般的に、ＵＬ送信電力制御を実現するために、基地局においてＵＬ送信電力を決定する。そして、端末はダウンリンク（ＤＬ）において通知された上記ＵＬ送信電力を用いて、ＵＬ送信を行うことになる。

以下に、背景技術のＵＬ送信電力制御方法に関して述べる。

図５に、背景技術の、無線通信システムにおけるＵＬ送信電力制御に関するＵＥ（User Equipment）とＢＳ（Base Station）の構成を示す。１例として、１つのＵＥと１つのＢＳが存在する場合を示したが、実際には複数のＵＥとＢＳが存在することも可能である。

ＵＥ３００は、ＳＲＳ（Sounding Reference Signal）を送信する。

ＢＳ３０１は、ＳＲＳ受信部３０２、ＳＩＲ（Signal-to-Interference Ratio）計算部３０３、ビーム切り替え制御部３０４、ＳＲＩ（SRS Resource Indicator）生成部３０５、ＳＲＩ送信部３０６、ＴＰＣ Ｃｏｍｍａｎｄ（Transmit Power Control Command）生成部３０７、ＴＰＣ Ｃｏｍｍａｎｄ送信部３０８から構成される。ここで、ＢＳ３０１は、事前にＳＲＳに関する情報を把握しているので、ＳＲＳのパターンに応じて適切に復調することが可能である。

ＳＲＳ受信部３０２は、ＵＥ３００から伝搬路の影響を受けたＳＲＳを受信する。受信ＳＲＳは、ＳＩＲ計算部３０３に出力される。

ＳＩＲ計算部３０３は、ＳＲＳ受信部３０２からＳＲＳが入力される。入力されたＳＲＳに基づいて、受信レベルを示すＳＩＲを計算する。計算したＳＩＲは、ビーム切り替え制御部３０４とＴＰＣ Ｃｏｍｍａｎｄ生成部３０７に出力される。

ビーム切り替え制御部３０４は、ＳＩＲ計算部３０３からＳＩＲが入力される。入力されたＳＩＲに基づいて、現在用いているＵＬビームを切り替えるか（ＵＬビーム情報）を決定する。上記ＵＬビーム情報は、ＳＲＩ生成部３０５に出力される。

ＳＲＩ生成部３０５は、ビーム切り替え制御部３０４からＵＬビーム情報が入力される。入力されたＵＬビーム情報に基づいて、ＵＬビームに対応するＳＲＩを生成する。生成したＳＲＩは、ＳＲＩ送信部３０６に出力される。

ＳＲＩ送信部３０６は、ＳＲＩ生成部３０５から、ＳＲＩが入力される。入力されたＳＲＩは、ＵＥ３００に送信される。ここで、ＵＥ３００では、通知されたＳＲＩに基づいて、用いるべきＵＬビームを把握することができる。

ＴＰＣ Ｃｏｍｍａｎｄ生成部３０７は、ＳＩＲ計算部３０３からＳＩＲが入力される。入力されたＳＩＲに基づいて、ＵＬ送信電力の調整を目的とした、ＴＰＣ Ｃｏｍｍａｎｄを生成する。生成したＴＰＣ Ｃｏｍｍａｎｄは、ＴＰＣ Ｃｏｍｍａｎｄ送信部３０８に出力される。

ＴＰＣ Ｃｏｍｍａｎｄ送信部３０８は、ＴＰＣ Ｃｏｍｍａｎｄ生成部３０７からＴＰＣ Ｃｏｍｍａｎｄが入力される。入力されたＴＰＣ Ｃｏｍｍａｎｄは、ＵＥ３００に送信される。ここで、ＵＥ３００は、通知されたＴＰＣ Ｃｏｍｍａｎｄに基づいて、ＵＬ送信電力を調整することになる。

特許文献１は、移動通信システムの送信電力制御に関するものであり、移動局において上り回線（アップリンク）にてデータを送信するときに用いる送信電力の制御について記載されている。特許文献１では、過剰な送信電力を要求する送信電力の制御が行われると、移動局の消費電力の増加などのおそれがあるという理解の下、基地局からの上り送信電力に関する制御命令に応じて所定の変動量を累積すること、累積した変動量が所定の抑制条件を満足したときには、小さな変動量を用いて上り送信電力を制御することが提案されている。

特許文献２は、ＭＩＭＯ通信システムにおけるアップリンク電力制御に関するものであり、アップリンク送信が近隣セルに対して干渉制限状態にあるか否かの判断に応答して、ユーザ機器（ＵＥ）に指示することが提案されている。

特開２０１３－５０１４７１号公報 特開２０１７－０７６９９５号公報

しかしながら、上述した背景技術の送信電力制御には以下のような課題がある。

第１の課題は、ビーム切り替えが発生する場合、ＵＬ送信電力制御においてＵＬ送信電力が初期化されるため、ＵＬ送信電力が必要以上に低くなることが挙げられる。ここで、ビームを切り替える場合は、障害物などに起因するＢｌｏｃｋｉｎｇ（遮蔽）現象によりＢＰＬ（Beam Path Link）が遮蔽されて、低ＳＩＲ（Signal-to-Interference Ratio）であること推測される。

ＵＥ１００１と基地局１００２との間に障害物が存在している状態での、ビーム切り替えの様子を図４に示す。好ましいＢＰＬの選択ができない場合、ＢＰＬスイッチングが発生し、ＵＬ送信電力制御についてトラッキングができなくなる。この結果、ＵＬ送信電力は初期値のままに据え置かれる。その一方で、伝搬路が悪い状態に変わりはないため、低いＵＬ送信電力と伝搬路が悪い状態とでアップリンク送信の信頼性は向上できない。

第２の課題は、アップリンク送信の信頼性を向上させるために、ビーム切り替えにより初期化されたＵＬ送信電力を上昇させ、増幅し過ぎると他ＵＥへの強い干渉が発生することが挙げられる。

本発明の目的は、他ユーザ端末への強い干渉の発生を抑制しつつ、あるユーザ端末のアップリンク送信電力を制御することができる、基地局、及び無線通信システムを提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明に係る基地局は、複数のビーム伝搬路のうちの一つを経由して、ユーザ端末からのアップリンク通信にて無線通信する基地局であって、
上記ユーザ端末からＳＲＳ（Sounding Reference Signal）を受信するＳＲＳ受信部と、受信した上記ＳＲＳからＳＩＲ（Signal-to-Interference Ratio）を計算するＳＩＲ計算部と、計算された上記ＳＩＲに基づいて上記ビーム伝搬路を切り替えるビーム切り替え制御部と、ＳＲＩ（SRS Resource Indicator）を生成するＳＲＩ生成部と、生成された上記ＳＲＩを送信するＳＲＩ送信部と、上記アップリンク通信の送信電力の調整を上記ユーザ端末へ指示するコマンド送信部と、ビーム切り替え制御部によるビーム切り替え回数をカウントするビーム切り替え回数カウント部と、を含み、
上記ビーム切り替え回数をカウントすることに基づいて、上記ユーザ端末へ上記アップリンク通信の送信電力の調整を指示する。

本発明の無線通信システムは、上記基地局と、上記基地局と無線通信するユーザ端末と、を含む。

本発明によれば、他ユーザ端末への強い干渉の発生を抑制しつつ、あるユーザ端末のアップリンク送信電力を制御することができる、基地局、及び無線通信システムを提供することができる。

本発明の上位概念の実施形態による基地局を説明するためのブロック図である。 本発明の第１実施形態による通信システムを説明するためのブロック図である。 図２の通信システムの動作を説明するためのフローチャートである。 図２の通信システムの動作を説明するためのフローチャートである。 通信システムの、ビーム切り替えの態様を示す概念図である。 背景技術の通信システムを説明するためのブロック図である。

以下、本発明の実施形態による基地局、及び無線通信システムについて、説明する。図１は、本発明の上位概念の実施形態による基地局を説明するためのブロック図である。

本発明の上位概念の実施形態による基地局５２は、複数のビーム伝搬路のうちの一つを経由して、図示しないユーザ端末からのアップリンク通信にて無線通信する基地局である。図１の基地局５２は、ユーザ端末からＳＲＳ（Sounding Reference Signal）を受信するＳＲＳ受信部５３と、受信した上記ＳＲＳからＳＩＲ（Signal-to-Interference Ratio）を計算するＳＩＲ計算部５４と、を含む。さらに図１の基地局５２は、計算された上記ＳＩＲに基づいて上記ビーム伝搬路を切り替えるビーム切り替え制御部５５と、ＳＲＩ（SRS Resource Indicator）を生成するＳＲＩ生成部５６と、生成された上記ＳＲＩを送信するＳＲＩ送信部５７と、を含む。さらに図１の基地局５２は、上記アップリンク通信の送信電力の調整を上記ユーザ端末へ指示するコマンド送信部の一例としてのＴＰＣ Ｃｏｍｍａｎｄ送信部５９と、ビーム切り替え制御部５５によるビーム切り替え回数をカウントするビーム切り替え回数カウント部５８と、を含む。そして図１の基地局５２は、上記ビーム切り替え回数をカウントすることに基づいて、上記ユーザ端末へ上記アップリンク通信の送信電力の調整を指示する。ビーム切り替え回数が多い場合には低送信電力と判断し、ビーム切り替え回数が少ない場合には高送信電力の可能性ありと判断される。そしてビーム切り替え回数が多い場合には、送信電力を高くする傾向に補正する。

図１の基地局５２によれば、伝搬路状態の悪い場合でも、ＵＬ送信電力を高くすることにより、基地局５２とユーザ端末と間の通信を維持できる。その際、ビーム切り替え回数をカウントすることに基づいて、上記ユーザ端末へ上記アップリンク通信の送信電力の調整を指示しているので、必要最小限の範囲でＵＬ送信電力を高くすることができる。

（具体的な実施形態の概要）
ＭＩＭＯ（Multiple Input & Multiple Output）システムのＵＬ（Uplink）指向性ビーム送信において、ビームが頻繁に切り替わることにより、必要以上に低ＵＬ送信電力となるユーザが存在する可能性がある。本発明の具体的な実施形態では、上記ユーザに対して、通信品質改善を目的として、ＵＬ送信電力の増加を最適化したＵＬ送信電力制御方法となる。

本発明の実施形態の基地局は、基地局とユーザ間のＢＰＬ（Beam Path Link）を把握する機能を具備する。具体的には、基地局において、ＳＲＳ（Sounding Reference Signal）のＳＩＲ（Signal-to-Interference Ratio）を測定する手段（図２のＳＩＲ計算部１０４）を具備する。

本発明の実施形態の基地局は、ビーム切り替え回数をカウントすることで、ＵＬ送信電力の増加量を把握する機能を具備する。具体的には、ＳＲＩ（SRS(Sounding Reference Signal) Resource Indicator）に基づいて、ビーム切り替え回数をカウントする手段（図２のビーム切り替えカウント部１０８）を具備する。

本発明の実施形態の基地局は、基地局からユーザに通知されるＴＰＣ Ｃｏｍｍａｎｄ（Transmit Power Control Command）を、ユーザでの受信品質が最適化されるように調整する機能を具備する。具体的には、上記ＳＲＳのＳＩＲとビーム切り替え回数に基づいて、ＴＰＣ Ｃｏｍｍａｎｄを補正する手段（図２のビーム切り替え回数閾値設定部１１０、量子化前ＴＰＣ Ｃｏｍｍａｎｄ第１補正部１１１）を具備する。

本発明の実施形態の基地局は、特定ユーザからの干渉を測定する機能を具備する。具体的には、基地局において、自ユーザのＳＲＳリソースに対して、他ＵＥのＳＲＳ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅを用いることで、他ＵＥからの干渉電力を測定する手段（図２の干渉計算部１１２、干渉検出用ＳＩＲ計算部１１３）を具備する。

本発明の実施形態の基地局は、干渉を検出する機能を具備する。具体的には、基地局において、ユーザのＳＩＲの時間変動に基づいて、干渉を検出する手段（図２の干渉検出閾値設定部１１５、干渉検出部１１６）を有する。

本発明の実施形態の基地局は、基地局からユーザに通知されるＴＰＣ Ｃｏｍｍａｎｄを、他ＵＥへの干渉が低減されるように調整する機能を具備する。具体的には、上記検出した干渉に基づいて、ＴＰＣ Ｃｏｍｍａｎｄを補正する手段（図２の量子化前ＴＰＣ Ｃｏｍｍａｎｄ第２補正部１１７）を具備する。以下、本発明の具体的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

〔第１実施形態〕
本発明の第１実施形態による通信システムについて、説明する。図２は、本発明の第１実施形態による無線通信システムにおけるＵＬ送信電力制御に関するＵＥ（User Equipment）とＢＳ（Base Station）の構成を示すブロック図である。

図２の無線通信システムは、１つのＢＳと２つのＵＥを有している。ここで、ＢＳ１０２が、ＵＥ１００（ＵＥ＃１）、ＵＥ１０１（ＵＥ＃２）のＵＬ送信電力制御を行うものとする。実際の無線通信システムでは、１つ、もしくは、複数のＢＳ、及び、１つ、もしくは、複数のＵＥが存在する。

ＵＥ１００は、ＢＳ１０２に、ＳＲＳを送信する。ＵＥ１０１は、ＢＳ１０２に、ＳＲＳを送信する。

ＢＳ１０２は、ＳＲＳ受信部１０３、ＳＩＲ計算部１０４、ビーム切り替え制御部１０５、ＳＲＩ生成部１０６、ＳＲＩ送信部１０７、ビーム切り替えカウント部１０８、量子化前ＴＰＣ Ｃｏｍｍａｎｄ生成部１０９を含む。さらにＢＳ１０２は、ビーム切り替え回数閾値設定部１１０、量子化前ＴＰＣ Ｃｏｍｍａｎｄ第１補正部１１１、干渉計算部１１２、干渉検出用ＳＩＲ計算部１１３、ＳＩＲ保存部１１４、干渉検出閾値設定部１１５、干渉検出部１１６、ＴＰＣ Ｃｏｍｍａｎｄ第２補正部１１７を含む。さらにＢＳ１０２は、ＴＰＣ Ｃｏｍｍａｎｄ量子化部１１８、ＴＰＣ Ｃｏｍｍａｎｄ送信部１１９を含む。ここで、ＢＳ１０２は、事前にＳＲＳに関する情報を把握しているので、ユーザ毎のＳＲＳのパターンに応じて適切に復調することが可能である。

ＳＲＳ受信部１０３は、ＵＥ１００、ＵＥ１０１からＳＲＳを受信する。ここでこのＳＲＳは伝搬路の影響を受けたものであり、ＳＲＳａ_ＳＲＳとする。ＳＲＳ受信部１０３が受信した各ＵＥのＳＲＳａ_ＳＲＳは、ＳＩＲ計算部１０４と、干渉計算部１１２と、干渉検出用ＳＩＲ計算部１１３とにそれぞれ出力される。

ＳＩＲ計算部１０４は、ＳＲＳ受信部１０３から受信ＳＲＳａ_ＳＲＳが入力される。入力された各ＵＥの受信ＳＲＳａ_ＳＲＳに基づいてＳＩＲ計算部１０４は、各ＵＥの受信レベルを示すＳＩＲを計算する。計算したＳＩＲは、ビーム切り替え制御部１０５と、量子化前ＴＰＣ Ｃｏｍｍａｎｄ生成部１０９とにそれぞれ出力される。

ビーム切り替え制御部１０５には、ＳＩＲ計算部１０４から計算したＳＩＲが入力される。入力されたＳＩＲに基づいてビーム切り替え制御部１０５は、現在用いているＵＬビームを切り替えるか（ＵＬビーム情報）を決定する。上記ＵＬビーム情報は、ＳＲＩ生成部１０６と、ビーム切り替えカウント部１０８とにそれぞれ出力される。

ＳＲＩ生成部１０６は、ビーム切り替え制御部１０５から、ＵＬビーム情報が入力される。入力されたＵＬビーム情報に基づいてＳＲＩ生成部１０６は、ＵＬビーム情報に対応するＳＲＩを生成する。生成したＳＲＩは、ＳＲＩ送信部１０７に出力される。

ＳＲＩ送信部１０７は、ＳＲＩ生成部１０６から、ＳＲＩが入力される。入力されたＳＲＩはＢＳ１０２のアンテナから、ＵＥ１００、ＵＥ１０１に送信される。ここで、ＵＥ１００、ＵＥ１０１では、ＢＳ１０２から通知されたＳＲＩに基づいて、用いるべきＵＬビームを選択することができる。

ビーム切り替えカウント部１０８には、ビーム切り替え制御部１０５からＵＬビーム情報が入力される。入力されたＵＬビーム情報に基づいて、（過去からの）ビーム切り替え回数Ｎ_ｂｅａｍをカウントする。ここで、ビームが切り替わらない場合、「ビーム切り替え回数Ｎ_ｂｅａｍ＝０」と設定し、カウントはリセットされる。ビーム切り替え回数Ｎ_ｂｅａｍは、量子化前ＴＰＣ Ｃｏｍｍａｎｄ第１補正部１１１に出力される。

量子化前ＴＰＣ Ｃｏｍｍａｎｄ生成部１０９は、ＳＩＲ計算部１０４が計算したＳＩＲが入力される。入力されたＳＩＲに基づいて量子化前ＴＰＣ Ｃｏｍｍａｎｄ生成部１０９は、ＵＬ送信電力の調整を目的とした、量子化前ＴＰＣ Ｃｏｍｍａｎｄ Ｃ_ｔｐｃを生成する。具体的には、ＳＩＲと量子化前ＴＰＣ Ｃｏｍｍａｎｄ Ｃ_ｔｐｃの対応関係は、表１により与えられる。ここで、Ｌはテーブルサイズを示す。また、量子化前ＴＰＣ Ｃｏｍｍａｎｄ Ｃ_ｔｐｃは、Ｃ_{ｔｐｃ，Ｌ－１}に近いほど、弱いＵＬ送信電力を用いることになる。生成した量子化前ＴＰＣ Ｃｏｍｍａｎｄ Ｃ_ｔｐｃは、ＴＰＣ Ｃｏｍｍａｎｄ第１補正部１１１とＴＰＣ Ｃｏｍｍａｎｄ第２補正部１１７とにそれぞれ出力される。

ビーム切り替え回数閾値設定部１１０は、ＴＰＣ Ｃｏｍｍａｎｄ第１補正部１１１において、量子化前ＴＰＣ Ｃｏｍｍａｎｄ Ｃ_ｔｐｃを補正するか否かの判定を目的とした、ビーム切り替え回数閾値Ｔｈ_ｂｅａｍを設定する。ビーム切り替え回数閾値Ｔｈ_ｂｅａｍは、ＴＰＣ Ｃｏｍｍａｎｄ第１補正部１１１に出力される。

ＴＰＣ Ｃｏｍｍａｎｄ第１補正部１１１は、ビーム切り替えカウント部１０８からビーム切り替え回数Ｎ_ｂｅａｍが入力され、量子化前ＴＰＣ Ｃｏｍｍａｎｄ生成部１０９から量子化前ＴＰＣ Ｃｏｍｍａｎｄ Ｃ_ｔｐｃが入力され、ビーム切り替え回数閾値設定部１１０からビーム切り替え回数閾値Ｔｈ_ｂｅａｍが入力される。

「ビーム切り替え回数Ｎ_ｂｅａｍ＞ビーム切り替え回数閾値Ｔｈ_ｂｅａｍ」の場合、ＴＰＣ Ｃｏｍｍａｎｄ第１補正部１１１は、ビーム切り替え回数Ｎ_ｂｅａｍに対応したＴＰＣ Ｃｏｍｍａｎｄ補正係数Ａ_ｔｐｃを選択する。言い換えると、「ビーム切り替え回数Ｎ_ｂｅａｍ＞ビーム切り替え回数閾値Ｔｈ_ｂｅａｍ」の場合、ＵＬ送信電力を増加させるようなＴＰＣ Ｃｏｍｍａｎｄ補正係数Ａ_ｔｐｃを選択する。具体的には、表２に示すように、ビーム切り替え回数Ｎ_ｂｅａｍに対応させるように、ＴＰＣ Ｃｏｍｍａｎｄ補正係数Ａ_ｔｐｃを得ることができる。表２では、基本的に、ビーム切り替え回数Ｎ_ｂｅａｍが大きくなるほど、ＴＰＣ Ｃｏｍｍａｎｄ補正係数Ａ_ｔｐｃも大きくなるものとする。ここで、Ｍは、ＴＰＣ Ｃｏｍｍａｎｄ補正係数Ａ_ｔｐｃのテーブルサイズを示す。

次に、以下の式１によりＴＰＣ Ｃｏｍｍａｎｄ第１補正部１１１は、補正後ＴＰＣ Ｃｏｍｍａｎｄ－１ Ｃ’_ｔｐｃを計算する。
（式１） Ｃ’_ｔｐｃ＝Ｃ_ｔｐｃ×Ａ_ｔｐｃ
一方、「ビーム切り替え回数Ｎ_ｂｅａｍ≦ビーム切り替え回数閾値Ｔｈ_ｂｅａｍ」の場合、ＴＰＣ Ｃｏｍｍａｎｄ第１補正部１１１は、補正後ＴＰＣ Ｃｏｍｍａｎｄ－１ Ｃ’_ｔｐｃを、以下の式２で与える。
（式２） Ｃ’_ｔｐｃ＝Ｃ_ｔｐｃ
上記の補正後ＴＰＣ Ｃｏｍｍａｎｄ－１ Ｃ’_ｔｐｃをＴＰＣ Ｃｏｍｍａｎｄ第１補正部１１１は、ＴＰＣ Ｃｏｍｍａｎｄ第２補正部１１７に出力する。

干渉計算部１１２は、ＳＲＳ受信部１０３から各ＵＥの受信ＳＲＳａ_ＳＲＳが入力される。図２の通信システムにおいて、他ＵＥにおける自ＵＥからの干渉電力Ｐ_ｉｎｔは、他ＵＥの受信ＳＲＳａ_ＳＲＳに対して、自ＵＥのＳＲＳ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｂ_ｒｅｆの複素共役信号との相互相関値を計算することにより得られる。言い換えると、ＵＥ１０１におけるＵＥ１００からの干渉電力Ｐ_ｉｎｔは、ＵＥ１０１の受信ＳＲＳａ_ＳＲＳに対して、ＵＥ１００のＳＲＳ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｂ_ｒｅｆの複素共役信号との相互相関値を計算することにより得られ、ＵＥ１００におけるＵＥ１０１からの干渉電力Ｐ_ｉｎｔは、ＵＥ１００の受信ＳＲＳａ_ＳＲＳに対して、ＵＥ１０１のＳＲＳ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｂ_ｒｅｆの複素共役信号との相互相関値を計算することにより得られる。

具体的には、他ＵＥ１０１、ＵＥ１００における自ＵＥ１００、ＵＥ１０１からの干渉電力Ｐ_ｉｎｔは、以下のように計算される。
［数１］

ここで、ｕは他ＵＥ番号、ｉは受信ＳＲＳａ_ＳＲＳのサンプル番号、Ｎ_ＳＲＳは受信ＳＲＳａ_ＳＲＳサンプル数、ｃｏｎｊは複素共役を示す。複数の他ＵＥ１０１／ＵＥ１００が存在する場合、干渉電力Ｐ_ｉｎｔは複数存在することになる。計算された他ＵＥ１０１／ＵＥ１００における自ＵＥ１００／ＵＥ１０１からの干渉電力Ｐ_ｉｎｔは、干渉検出用ＳＩＲ計算部１１３に出力される。

干渉検出用ＳＩＲ計算部１１３は、ＳＲＳ受信部１０３から各ＵＥの受信ＳＲＳａ_ＳＲＳが入力され、干渉計算部１１２から他ＵＥ１０１／ＵＥ１００における自ＵＥ１００／ＵＥ１０１からの干渉電力Ｐ_ｉｎｔが入力される。受信ＳＲＳａ_ＳＲＳと干渉電力Ｐ_ｉｎｔを用いて、他ＵＥ１０１／ＵＥ１００のＳＩＲを計算する。計算した他ＵＥのＳＩＲは、ＳＩＲ保存部１１４に出力される。

ＳＩＲ保存部１１４は、干渉検出用ＳＩＲ計算部１１３から他ＵＥ１０１／ＵＥ１００のＳＩＲが入力される。入力された他ＵＥ１０１／ＵＥ１００のＳＩＲは、メモリに保存される。保存された、最新の他ＵＥ１０１／ＵＥ１００のＳＩＲ及び過去の他ＵＥ１０１／ＵＥ１００のＳＩＲは、干渉検出部１１６に出力される。

干渉検出閾値設定部１１５は、干渉検出閾値Ｔｈ_ｉｎｔを設定する。この干渉検出閾値Ｔｈ_ｉｎｔは、自ＵＥ１００／ＵＥ１０１のＵＬ送信電力増加に起因して、他ＵＥ１０１／ＵＥ１００に与える干渉の発生を推定するために用いられる。干渉検出閾値設定部１１５に設定された干渉検出閾値Ｔｈ_ｉｎｔは、干渉検出部１１６に出力される。

干渉検出部１１６は、ＳＩＲ保存部１１４から最新の他ＵＥ１０１／ＵＥ１００のＳＩＲ及び過去の他ＵＥ１０１、ＵＥ１００のＳＩＲが入力され、干渉検出閾値設定部１１５から干渉検出閾値Ｔｈ_ｉｎｔが入力される。干渉検出部１１６は、「他ＵＥ１０１／ＵＥ１００の最新のＳＩＲ＜他ＵＥ１０１／ＵＥ１００の過去のＳＩＲ」となる場合に、“他ＵＥ１０１／ＵＥ１００の最新のＳＩＲと過去のＳＩＲの差分”と“干渉検出閾値Ｔｈ_ｉｎｔ”とを比較することにより、自ＵＥ１００／ＵＥ１０１の送信電力増加に伴って、他ＵＥ１０１／ＵＥ１００に干渉が発生しているか（他ＵＥ干渉情報）を推定する。具体的には、以下の場合に、干渉が発生していると推定する。
● （他ＵＥ１０１／ＵＥ１００の最新のＳＩＲ－他ＵＥ１０１／ＵＥ１００の過去ＳＩＲ）≧干渉検出閾値Ｔｈ_ｉｎｔ
一方、以下の場合に、干渉が発生していないと推定する。
● （他ＵＥ１０１／ＵＥ１００の最新のＳＩＲ－他ＵＥ１０１／ＵＥ１００の過去ＳＩＲ）＜干渉検出閾値Ｔｈ_ｉｎｔ
この推定では、他ＵＥ１０１／ＵＥ１００が複数存在する場合、複数存在する“他ＵＥ１０１／ＵＥ１００の最新のＳＩＲと他ＵＥ１０１／ＵＥ１００の過去ＳＩＲとの差分”のうちの最大値を、干渉検出閾値Ｔｈ_ｉｎｔと比較するものとする。推定された他ＵＥ干渉情報は、ＴＰＣ Ｃｏｍｍａｎｄ第２補正部１１７に出力される。

ＴＰＣ Ｃｏｍｍａｎｄ第２補正部１１７は、量子化前ＴＰＣ Ｃｏｍｍａｎｄ生成部１０９から量子化前ＴＰＣ Ｃｏｍｍａｎｄ Ｃ_ｔｐｃが入力され、ＴＰＣ Ｃｏｍｍａｎｄ第１補正部１１１から補正後ＴＰＣ Ｃｏｍｍａｎｄ－１ Ｃ’_ｔｐｃが入力され、干渉検出部１１６から他ＵＥ干渉情報が入力される。入力された他ＵＥ干渉情報が他ＵＥ１０１／ＵＥ１００に干渉が発生していることを示している場合、量子化前ＴＰＣ Ｃｏｍｍａｎｄ－２ Ｃ’’_ｔｐｃを以下で与えることで、自ＵＥ１００／ＵＥ１０１のＵＬ送信電力の増加に起因する、他ＵＥへの干渉を軽減する。
● Ｃ’’_ｔｐｃ＝Ｃ’_ｔｐｃ×Ａ_ｃｏｍｐ
但し、「Ｃ’’_ｔｐｃ＜Ｃ_ｔｐｃ」となる場合、「Ｃ’’_ｔｐｃ＝Ｃ_ｔｐｃ」という保護処理を行う。ここで、Ａ_ｃｏｍｐは、ＵＬ送信電力を低下させるような補正係数を示す。表３に、他ＵＥ１０１／ＵＥ１００のＳＩＲと補正係数Ａ_ｃｏｍｐの対応関係を示す。基本的に、他ＵＥ１０１／ＵＥ１００のＳＩＲが低くなると、補正係数Ａ_ｃｏｍｐも小さくなるものとする。ここで、Ｎは、ＴＰＣ Ｃｏｍｍａｎｄ補正係数Ａ_ｃｏｍｐのテーブルサイズを示す。

一方、他ＵＥに干渉が発生していることを、入力された他ＵＥ干渉情報が示していない場合、量子化前ＴＰＣ Ｃｏｍｍａｎｄ－２ Ｃ’’_ｔｐｃを以下で与える。
● Ｃ’’_ｔｐｃ＝Ｃ’_ｔｐｃ
上記の量子化前ＴＰＣ Ｃｏｍｍａｎｄ－２ Ｃ’’_ｔｐｃは、ＴＰＣ Ｃｏｍｍａｎｄ量子化部１１８に出力される。

ＴＰＣ Ｃｏｍｍａｎｄ量子化部１１８は、ＴＰＣ Ｃｏｍｍａｎｄ第２補正部１１７から量子化前ＴＰＣ Ｃｏｍｍａｎｄ－２ Ｃ’’_ｔｐｃが入力される。量子化前ＴＰＣ Ｃｏｍｍａｎｄ－２ Ｃ’’_ｔｐｃをＴＰＣ Ｃｏｍｍａｎｄ量子化部１１８は、量子化すること（ｒｏｕｎｄｉｎｇ処理など）により、ＵＥ１００／ＵＥ１０１でのＵＬ送信電力の調整に用いるＴＰＣ Ｃｏｍｍａｎｄを生成する。生成したＴＰＣ Ｃｏｍｍａｎｄは、ＴＰＣ Ｃｏｍｍａｎｄ送信部１１９に出力される。

ＴＰＣ Ｃｏｍｍａｎｄ送信部１１９は、ＴＰＣ Ｃｏｍｍａｎｄ量子化部１１８からＴＰＣ Ｃｏｍｍａｎｄが入力される。入力されたＴＰＣ ＣｏｍｍａｎｄはＢＳ１０２のアンテナから、ＵＥ１００／ＵＥ１０１に送信される。ここで、ＵＥ１００／ＵＥ１０１は、ＢＳ１０２から通知されたＴＰＣ Ｃｏｍｍａｎｄに基づいて、ＵＬ送信電力を調整することになる。

（実施形態の動作）
以下の説明では、１例として、２つのＵＥ１００、ＵＥ１０１と１つのＢＳ１０２とが存在する無線通信システムにおけるＢＳ１０２の処理を中心に述べる。

図３Ａ及び図３Ｂは、本発明の実施形態におけるＵＥ１００及びＵＥ１０１とＢＳ１０２の動作を示すフローチャートである。以下、ＢＳ１０２における送受信処理について述べる。

図３Ａを参照すると、ＵＥ１００、ＵＥ１０１がＳＲＳを、ＢＳ１０２へ送信する（ステップ２００）。

ＢＳ１０２のＳＲＳ受信部１０３は、ＵＥ１００／ＵＥ１０１から送信されたＳＲＳを受信して、受信ＳＲＳａ_ＳＲＳを得る（ステップ２０１）。次にＳＩＲ計算部１０４は、受信ＳＲＳａ_ＳＲＳに基づいて、自ＵＥ１００／ＵＥ１０１のＳＩＲを計算する（ステップ２０２）。

次にビーム切り替え制御部１０５は、自ＵＥ１００／ＵＥ１０１のＳＩＲと、パラメータとして設定されるビーム切り替え閾値Ｔｈ_{ｓｗｉｔｃｈ}とを比較することにより、現在用いているＵＬビームを切り替えるか（ＵＬビーム情報）を判断する（ステップ２０３）。具体的には、「ＳＩＲ＞Ｔｈ_{ｓｗｉｔｃｈ}」の場合に、ビーム切り替えをすると決定する。一方、「ＳＩＲ≦Ｔｈ_{ｓｗｉｔｃｈ}」の場合には、ビーム切り替えをしないと決定する。

ＳＲＩ生成部１０６は、ＵＬビーム情報に基づいてＳＲＩを生成する（ステップ２０４）。次にＳＲＩ送信部１０７はＢＳ１０２のアンテナから、ＳＲＩをＵＥ１００／ＵＥ１０１に送信する（ステップ２０５）。

ステップ２０３でビーム切り替えをすると決定したときには、ビーム切り替えカウント部１０８は、過去からのビーム切り替え回数Ｎ_ｂｅａｍをカウントする（ステップ２０６＆ステップ２０７）。一方、ステップ２０３でビーム切り替えをしないと決定したときには、「ビーム切り替え回数Ｎ_ｂｅａｍ＝０」として、カウントはリセットされる（ステップ２０６＆ステップ２０８）。

次に、量子化前ＴＰＣ Ｃｏｍｍａｎｄ生成部１０９は、自ＵＥ１００／ＵＥ１０１のＳＩＲに基づいて、量子化前ＴＰＣ Ｃｏｍｍａｎｄ Ｃ_ｔｐｃを生成する（ステップ２０９）。次に、ビーム切り替え回数閾値設定部１１０は、量子化前ＴＰＣ Ｃｏｍｍａｎｄ Ｃ_ｔｐｃを補正するか否かの判定を目的とした、ビーム切り替え回数閾値Ｔｈ_ｂｅａｍを設定する（ステップ２１０）。

次に、量子化前ＴＰＣ Ｃｏｍｍａｎｄ第１補正部１１１は、ビーム切り替えカウント部１０８から入力されるビーム切り替え回数Ｎ_ｂｅａｍと、ビーム切り替え回数閾値設定部１１０から入力されるビーム切り替え回数閾値Ｔｈ_ｂｅａｍとを比較する。「ビーム切り替え回数Ｎ_ｂｅａｍ≦ビーム切り替え回数閾値Ｔｈ_ｂｅａｍ」の場合、ＴＰＣ Ｃｏｍｍａｎｄを補正しない（ステップ２１１＆ステップ２１２）。即ち、「補正後ＴＰＣ Ｃｏｍｍａｎｄ－１ Ｃ’_ｔｐｃ＝量子化前ＴＰＣ Ｃｏｍｍａｎｄ Ｃ_ｔｐｃ」とする。一方、「ビーム切り替え回数Ｎ_ｂｅａｍ＞ビーム切り替え回数閾値Ｔｈ_ｂｅａｍ」の場合、量子化前ＴＰＣ Ｃｏｍｍａｎｄ Ｃ_ｔｐｃを補正する（ステップ２１１＆ステップ２１３＆ステップ２１４）。具体的には、ＴＰＣ Ｃｏｍｍａｎｄ第１補正部１１１は、量子化前ＴＰＣ Ｃｏｍｍａｎｄ Ｃ_ｔｐｃの補正の補正を目的とした、ＴＰＣ Ｃｏｍｍａｎｄ補正係数Ａ_ｔｐｃを選択する（ステップ２１３）。次に、ＴＰＣ Ｃｏｍｍａｎｄ第１補正部１１１は、量子化前ＴＰＣ Ｃｏｍｍａｎｄ Ｃ_ｔｐｃをＴＰＣ Ｃｏｍｍａｎｄ補正係数Ａ_ｔｐｃにより補正して、補正後ＴＰＣ Ｃｏｍｍａｎｄ－１ Ｃ’_ｔｐｃを得る（ステップ２１４）。

図３Ｂを参照すると、干渉計算部１１２は、他ＵＥ１０１／ＵＥ１００の受信ＳＲＳａ_ＳＲＳと、自ＵＥ１００／ＵＥ１０１のＳＲＳ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅを用いて、干渉電力Ｐ_ｉｎｔを計算する（ステップ２１５）。次に干渉検出用ＳＩＲ計算部１１３は、他ＵＥ１０１／ＵＥ１００の受信ＳＲＳａ_ＳＲＳと干渉電力Ｐ_ｉｎｔを用いて、他ＵＥ１０１／ＵＥ１００のＳＩＲを計算する（ステップ２１６）。次にＳＩＲ保存部１１４は、最新の他ＵＥ１０１／ＵＥ１００のＳＩＲ及び過去の他ＵＥ１０１／ＵＥ１００のＳＩＲをメモリに保存する（ステップ２１７）。次に干渉検出閾値設定部１１５は、自ＵＥ１００／ＵＥ１０１が他ＵＥ１０１／ＵＥ１００に与える干渉を推定するために用いられる、干渉検出閾値Ｔｈ_ｉｎｔを設定する（ステップ２１８）。

次に干渉検出部１１６は、過去のＳＩＲと最新のＳＩＲとの差分と干渉検出閾値Ｔｈ_ｉｎｔとを比較して、「過去の他ＵＥ１０１／ＵＥ１００のＳＩＲ－最新の他ＵＥ１０１／ＵＥ１００のＳＩＲ＞Ｔｈ_ｉｎｔ」の場合、他ＵＥ干渉情報として、他ＵＥ１０１／ＵＥ１００において、他ＵＥ１０１／ＵＥ１００において自ＵＥ１００／ＵＥ１０１のＵＬ送信電力に起因する干渉が存在すると推定する（ステップ２１９＆ステップ２２０）。ここで、“過去の他ＵＥ１０１／ＵＥ１００のＳＩＲ”は、瞬時値、又は、平均値を用いることができるものとする。一方、干渉検出部１１６は、過去のＳＩＲと最新のＳＩＲとの差分と干渉検出閾値Ｔｈ_ｉｎｔとを比較して、「過去の他ＵＥ１０１／ＵＥ１００のＳＩＲ－最新の他ＵＥ１０１／ＵＥ１００のＳＩＲ≦Ｔｈ_ｉｎｔ」の場合、他ＵＥ干渉情報として、他ＵＥ１０１／ＵＥ１００において自ＵＥ１００／ＵＥ１０１のＵＬ送信電力に起因する干渉が存在しないと推定する（ステップ２１９＆ステップ２２１）。

ステップ２２０に続いて、他ＵＥ干渉情報が他ＵＥ１０１／ＵＥ１００において自ＵＥ１００、ＵＥ１０１のＵＬ送信電力に起因する干渉が存在することを示す場合、他ＵＥ１０１／ＵＥ１００への干渉を抑制する目的で、ＴＰＣ Ｃｏｍｍａｎｄ第２補正部１１７は、「量子化前ＴＰＣ Ｃｏｍｍａｎｄ－２ Ｃ’’_ｔｐｃ＝補正後ＴＰＣ Ｃｏｍｍａｎｄ－１ Ｃ’_ｔｐｃ×補正係数Ａ_ｃｏｍｐ」という処理を行い、自ＵＥ１００／ＵＥ１０１のＵＬ送信電力を低下させる（ステップ２２２）。但し、「Ｃ’’_ｔｐｃ＜Ｃ_ｔｐｃ」となる場合、「Ｃ’’_ｔｐｃ＝Ｃ_ｔｐｃ」という保護処理を行う（ステップ２２３＆ステップ２２４）。

一方、ステップ２２０に続いて、他ＵＥ干渉情報が他ＵＥ１０１／ＵＥ１００において自ＵＥ１００／ＵＥ１０１のＵＬ送信電力に起因する干渉が存在することを示さない場合、「量子化前ＴＰＣ Ｃｏｍｍａｎｄ－２ Ｃ’’_ｔｐｃ＝補正後ＴＰＣ Ｃｏｍｍａｎｄ－１ Ｃ’_ｔｐｃ」とする（ステップ２２５）。

次にＴＰＣ Ｃｏｍｍａｎｄ量子化部１１８は、ＴＰＣ Ｃｏｍｍａｎｄ第２補正部１１７からの量子化前ＴＰＣ Ｃｏｍｍａｎｄ－２ Ｃ’’_ｔｐｃを量子化（ｒｏｕｎｄｉｎｇ処理など）した後に、ＤＬ送信フォーマットに則したＴＰＣ Ｃｏｍｍａｎｄを生成する（ステップ２２６）。次にＴＰＣ Ｃｏｍｍａｎｄ送信部１１９はＢＳ１０２のアンテナから、上記ＴＰＣ ＣｏｍｍａｎｄをＵＥ１００、ＵＥ１０１に送信する（ステップ２２７）。

（実施形態の効果）
本実施形態の基地局、及び無線通信システムによれば、次の効果を奏する。

第１の効果は、伝搬路状態の悪い場合でも、ＵＬ送信電力を高くすることにより、ＢＳとＵＥ間の通信を維持できることである。

第２の効果は、伝搬路状態の良好なＵＬ ＢＰＬが存在しない場合でも、ビーム切り替え回数に応じて、ＵＬ送信電力を必要最小限の範囲で高くできることである。

第３の効果は、あるＵＥのＵＬ送信電力を高くすることに起因した、他ＵＥへの干渉が発生した場合でも、他ＵＥへの干渉を軽減するように、ＵＬ送信電力制御できることである。

以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。特許請求の範囲に記載した発明の範囲内で、種々の変形が可能であり、それらも本発明の範囲に含まれることはいうまでもない。

１００、１０１ ＵＥ
１０２ ＢＳ
１０３ ＳＲＳ受信部
１０４ ＳＩＲ計算部
１０５ ビーム切り替え制御部
１０６ ＳＲＩ生成部
１０７ ＳＲＩ送信部
１０８ ビーム切り替えカウント部
１０９ 量子化前ＴＰＣ Ｃｏｍｍａｎｄ生成部
１１０ ビーム切り替え回数閾値設定部
１１１ 量子化前ＴＰＣ Ｃｏｍｍａｎｄ第１補正部
１１２ 干渉計算部
１１３ 干渉検出用ＳＩＲ計算部
１１４ ＳＩＲ保存部
１１５ 干渉検出閾値設定部
１１６ 干渉検出部
１１７ 量子化前ＴＰＣ Ｃｏｍｍａｎｄ第２補正部
１１８ ＴＰＣ Ｃｏｍｍａｎｄ量子化部
１１９ ＴＰＣ Ｃｏｍｍａｎｄ送信部

Claims (7)

1. 複数のビーム伝搬路のうちの一つを経由して、ユーザ端末からのアップリンク通信にて無線通信する基地局であって、
   前記ユーザ端末からＳＲＳ（Sounding Reference Signal）を受信するＳＲＳ受信部と、受信した前記ＳＲＳからＳＩＲ（Signal-to-Interference Ratio）を計算するＳＩＲ計算部と、計算された前記ＳＩＲに基づいて前記ビーム伝搬路を切り替えるビーム切り替え制御部と、ＳＲＩ（SRS Resource Indicator）を生成するＳＲＩ生成部と、生成された前記ＳＲＩを送信するＳＲＩ送信部と、前記アップリンク通信の送信電力の調整を前記ユーザ端末へ指示するコマンド送信部と、ビーム切り替え制御部によるビーム切り替え回数をカウントするビーム切り替え回数カウント部と、を含み、
   前記ビーム切り替え回数をカウントすることに基づいて、前記ユーザ端末へ前記アップリンク通信の送信電力の調整を指示する、
   基地局。
2. 前記ビーム切り替え回数に基づいて、前記ユーザ端末とのＢＰＬを把握する、
   請求項１に記載の基地局。
3. 計算された前記ＳＩＲと、前記ビーム切り替え回数とに基づいて、前記ユーザ端末とのＢＰＬを把握する、
   請求項１に記載の基地局。
4. 前記受信した前記ＳＲＳと、前記ビーム切り替え回数とに基づいて、前記ユーザ端末から他のユーザ端末への干渉を検出する、
   請求項１乃至３のいずれか一項に記載の基地局。
5. 前記ビーム切り替え回数を閾値と比較して、前記ビーム切り替え回数が前記閾値を超えるときには前記ユーザ端末へ、前記アップリンク通信の送信電力を高める傾向に補正するよう指示する、
   請求項１乃至４のいずれか一項に記載の基地局。
6. 計算された前記ＳＩＲを時系列に蓄積し、過去に蓄積したＳＩＲと新たなＳＩＲとの差分が閾値を超える場合、前記ユーザ端末へ、前記アップリンク通信の送信電力を低下させるよう指示する、
   請求項１乃至５のいずれか一項に記載の基地局。
7. 請求項１乃至６のいずれか一項に記載の基地局と、前記基地局と無線通信するユーザ端末と、を含む、
   無線通信システム。

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