JP2017520971A - アンライセンスバンドにおけるパワー制御 - Google Patents

Abstract

無線通信システムにおける送信パワーを制御する方法及び装置が提供される。無線機器は、ライセンスバンドを使用する第１のサービングセル及びアンライセンスバンドを使用する第２のサービングセルと接続される。前記第２のサービングセルでの送信パワーは、前記無線機器または前記第２のサービングセルのＣＣＡ（ｃｌｅａｒ ｃｈａｎｎｅｌ ａｓｓｅｓｓｍｅｍｔ)カバレッジを考慮して決定される。【選択図】図２

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ける送信パワーを制御する方法及び装置に関する。

最近、モバイルデータトラフィックが爆発的に増加することによって、サービス事業者（ｓｅｒｖｉｃｅ ｐｒｏｖｉｄｅｒ）は、ＷＬＡＮ（ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｌｏｃａｌ ａｒｅａ ｎｅｔｗｏｒｋ）をデータトラフィック分散に活用してきた。ＷＬＡＮは、アンライセンスバンド（ｕｎｌｉｃｅｎｓｅｄ ｂａｎｄ)を利用するため、サービス事業者は、追加される周波数費用負担なしで相当量のデータ需要を解決することができた。しかし、事業者間の競争的なＷＬＡＮ設置により干渉現象が深化され、ユーザが多いほどＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ)を保障することができなくて移動性がサポートされない等、問題点がある。これを補完するための方案のうち一つとして、アンライセンスバンドでのＬＴＥ（ｌｏｎｇ ｔｅｒｍ ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ)サービスが台頭している。

ＬＴＥ−Ｕ（ＬＴＥ ｉｎ Ｕｎｌｉｃｅｎｓｅｄ ｓｐｅｃｔｒｕｍ)またはＬＡＡ（Ｌｉｃｅｎｓｅｄ−Ａｓｓｉｓｔｅｄ Ａｃｃｅｓｓ ｕｓｉｎｇ ＬＴＥ）は、ＬＴＥライセンスバンド（ｌｉｃｅｎｓｅｄ ｂａｎｄ）をアンカー（ａｎｃｈｏｒ）にして、ライセンスバンドとアンライセンスバンドをＣＡ（ｃａｒｒｉｅｒ ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ）を利用して束ねる技術である。端末は、まず、ライセンスバンドでネットワークに接続する。基地局が状況によってライセンスバンドとアンライセンスバンドを結合することで、ライセンスバンドのトラフィックをアンライセンスバンドにオフローディング（ｏｆｆｌｏａｄｉｎｇ)することができる。

ＬＴＥ−Ｕは、ＬＴＥの長所をアンライセンスバンドに拡張することで、向上した移動性、セキュリティ性及び通信品質を提供することができ、既存無線接続技術に比べてＬＴＥが周波数効率性が高くて処理率（ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ）を増加させることができる。

独占的な活用が保障されるライセンスバンドと違ってアンライセンスバンドは、ＷＬＡＮのような多様な無線接続技術と共有される。したがって、既存ＬＴＥに基づくパワー制御は、他の無線接続技術に干渉を与えることができる。

本発明は、アンライセンスバンドで送信パワーを制御する方法及び装置を提供する。

また、本発明は、アンライセンスバンドでパワーヘッドルームを報告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送信パワー制御方法が提供される。前記方法は、無線機器がライセンスバンドを使用する第１のサービングセルと接続を確立するステップ、前記無線機器が前記第１のサービングセルの指示によりアンライセンスバンドを使用する第２のサービングセルを活性化するステップ、及び前記第２のサービングセルでの送信パワーを前記無線機器または前記第２のサービングセルのＣＣＡ（ｃｌｅａｒ ｃｈａｎｎｅｌ ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ)カバレッジを考慮して決定するステップを含む。

他の態様において、前記送信パワー制御方法のための装置を提供する。

アンライセンスバンドで多様な通信プロトコルが共存する環境で干渉を緩和することができる。

アンライセンスバンドを利用したＬＴＥサービスの一例を示す。 パワー制御の一例を示す。 アンライセンスバンドでのパワー制御の他の例である。 パワーヘッドルーム報告の一例を示す。 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（ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｄｅｖｉｃｅ）は、固定されてもよいし、移動性を有してもよく、ＵＥ（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）は、ＭＳ（ｍｏｂｉｌｅ ｓｔａｔｉｏｎ)、ＭＴ（ｍｏｂｉｌｅ ｔｅｒｍｉｎａｌ)、ＵＴ（ｕｓｅｒ ｔｅｒｍｉｎａｌ)、ＳＳ（ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ ｓｔａｔｉｏｎ)、ＰＤＡ（ｐｅｒｓｏｎａｌ ｄｉｇｉｔａｌ ａｓｓｉｓｔａｎｔ)、無線モデム（ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｍｏｄｅｍ)、携帯機器（ｈａｎｄｈｅｌｄ ｄｅｖｉｃｅ)等、他の用語で呼ばれることもある。または、無線機器は、ＭＴＣ（Ｍａｃｈｉｎｅ−Ｔｙｐｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ)機器のようにデータ通信のみをサポートする機器である。

基地局（ｂａｓｅ ｓｔａｔｉｏｎ、ＢＳ）は、一般的に無線機器と通信する固定局（ｆｉｘｅｄ ｓｔａｔｉｏｎ)を意味し、ｅＮＢ（ｅｖｏｌｖｅｄ−ＮｏｄｅＢ)、ＢＴＳ（Ｂａｓｅ Ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ Ｓｙｓｔｅｍ)、アクセスポイント（Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔ)等、他の用語で呼ばれることもある。

以下、３ＧＰＰ（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ)ＴＳ（Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ)に基づく３ＧＰＰ ＬＴＥ（ｌｏｎｇ ｔｅｒｍ ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ)に基づいて、本発明が適用されることを記述する。これは例示に過ぎず、本発明は多様な無線通信ネットワークに適用されることができる。

３ＧＰＰ ＬＴＥは、サブフレーム（ｓｕｂｆｒａｍｅ)単位にスケジューリングが実行される。例えば、一つのサブフレームの長さは１ｍｓであり、これをＴＴＩ（ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｔｉｍｅ ｉｎｔｅｒｖａｌ)という。無線フレーム（ｒａｄｉｏ ｆｒａｍｅ）は、１０個のサブフレームを含み、一つのサブフレーム（ｓｕｂｆｒａｍｅ）は、２個の連続的なスロットを含むことができる。サブフレームは、複数のＯＦＤＭ（ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ)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（ｄｏｗｎｌｉｎｋ、ＤＬ)でＯＦＤＭＡ（ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ)を使用するため、時間領域で一つのシンボル区間（ｓｙｍｂｏｌ ｐｅｒｉｏｄ）を表現するためのものに過ぎず、多重接続方式や名称に制限をおくものではない。例えば、ＯＦＤＭシンボルは、ＳＣ−ＦＤＭＡ（ｓｉｎｇｌｅ ｃａｒｒｉｅｒ−ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ)シンボル、シンボル区間など、他の名称で呼ばれることもある。３ＧＰＰ ＬＴＥによると、正規ＣＰ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｐｒｅｆｉｘ)における１サブフレームは１４ＯＦＤＭシンボルを含み、拡張（ｅｘｔｅｎｄｅｄ)ＣＰにおける１サブフレームは１２ＯＦＤＭシンボルを含む。

３ＧＰＰ ＬＴＥの物理チャネル（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｃｈａｎｎｅｌ）は、ＤＬ（ｄｏｗｎｌｉｎｋ)物理チャネルとＵＬ（ｕｐｌｉｎｋ)物理チャネルとに区分されることができる。ＤＬ物理チャネルは、ＰＤＣＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ)、ＰＣＦＩＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｆｏｒｍａｔ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ Ｃｈａｎｎｅｌ)、ＰＨＩＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｈｙｂｒｉｄ−ＡＲＱ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ Ｃｈａｎｎｅｌ)を含む。ＵＬ物理チャネルは、ＰＵＣＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ)とＰＵＳＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ)とを含む。

ＣＡ（ｃａｒｒｉｅｒ ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ)環境または二重接続（ｄｕａｌ ｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙ)環境で、無線機器は、複数のサービングセルによりサービングされることができる。各サービングセルは、ＤＬ（ｄｏｗｎｌｉｎｋ)ＣＣ（ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ｃａｒｒｉｅｒ)またはＤＬ ＣＣとＵＬ（ｕｐｌｉｎｋ)ＣＣとの対で定義されることができる。

サービングセルは、１次セル（ｐｒｉｍａｒｙ ｃｅｌｌ）と２次セル（ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｃｅｌｌ）とに区分されることができる。１次セルは、１次周波数で動作し、初期接続確立過程を実行し、または接続再確立過程を開始し、または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（ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｃｅｌｌ)とも呼ばれる。２次セルは、２次周波数で動作し、ＲＲＣ（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ)接続が確立された後に設定されることができ、追加的な無線リソースの提供に使われることができる。常に少なくとも一つの１次セルが設定され、２次セルは上位階層シグナリング（例、ＲＲＣ（ｒａｄｉｏ ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｃｏｎｔｒｏｌ)メッセージ)により追加／修正／解除されることができる。１次セルのＣＩ（ｃｅｌｌ ｉｎｄｅｘ）は固定されることができる。例えば、最も低いＣＩが１次セルのＣＩに指定されることができる。以下、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。

図１は、アンライセンスバンドを利用したＬＴＥサービスの一例を示す。

無線機器１３０は、第１の基地局１１０とライセンスバンド（ｌｉｃｅｎｓｅｄ ｂａｎｄ)を介してサービスの提供を受ける。トラフィックオフローディングのために、無線機器１３０は、第２の基地局１２０とアンライセンスバンド（ｕｎｌｉｃｅｎｓｅｄ ｂａｎｄ)を介してサービスの提供を受けることができる。

第１の基地局１１０は、ＬＴＥシステムをサポートする基地局であるが、第２の基地局１２０は、ＬＴＥ外にＷＬＡＮ（ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｌｏｃａｌ ａｒｅａ ｎｅｔｗｏｒｋ)等、他の通信プロトコルをサポートすることもできる。第１の基地局１１０と第２の基地局１２０は、ＣＡ（ｃａｒｒｉｅｒ ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ)環境で結合され、第１の基地局１１０の特定セルが１次セルである。または、第１の基地局１１０と第２の基地局１２０は、二重接続（ｄｕａｌ ｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙ)環境で結合され、第１の基地局１１０の特定セルが１次セルである。一般的に１次セルを有する第１の基地局１１０が第２の基地局１２０より広いカバレッジを有する。第１の基地局１１０は、マクロセルということができる。第２の基地局１２０は、スモールセル、フェムトセル、マイクロセルということができる。

無線機器１３０が第１の基地局１１０の１次セルと第２の基地局１２０の２次セルに連結以下の送信パワー関連情報は、１次セルのシグナリングにより与えられることができる。以下のパワーヘッドルーム報告は、１次セルまたは２次セルで送信されることができる。 ２次セルは、１次セルの指示により活性化／非活性化されることができる。

ライセンスバンドは、特定通信プロトコルまたは特定事業者に独占的な使用（ｅｘｃｌｕｓｉｖｅ ｕｓｅ）を保障する帯域である。

アンライセンスバンドは、多様な通信プロトコルが共存し、共有使用（ｓｈａｒｅｄ ｕｓｅ）を保障する帯域である。基本的にアンライセンスバンドでは各通信ノード間の競争を介したチャネル確保を仮定する。したがって、アンライセンスバンドでの通信は、チャネルセンシングを実行して他の通信ノードが信号送信をしないことを確認することを要求している。これをＣＣＡ（ｃｌｅａｒ ｃｈａｎｎｅｌ ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ)という。アンライセンスバンドは、ＷＬＡＮが使用する２．５ＧＨｚ及び／または５ＧＨｚ帯域を含むことができる。

ＬＴＥシステムの基地局や無線機器もアンライセンスバンドでの信号送信のためにはＣＣＡを先に実行しなければならない。また、ＬＴＥシステムの基地局や無線機器が信号を送信する時、ＷＬＡＮなど、他の通信ノードもＣＣＡを実行するため、干渉が問題になることができる。例えば、ＷＬＡＮにおけるＣＣＡ閾値（ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ）は、ｎｏｎ−ＷＬＮ信号に対して−６２ｄＢｍ、ＷＬＡＮ信号に対して−８２ｄＢｍと規定されている。これはＬＴＥ信号が−６２ｄＢｍ以下の電力で受信されると、他のＷＬＡＮ機器によりＬＴＥ信号に干渉が発生できることを意味する。

図２は、パワー制御の一例を示す。

既存ＬＴＥシステムにおいて、基地局と無線機器の送信パワー（ｔｒａｎｓｍｉｔ ｐｏｗｅｒ）は、受信端で要求されるＳＮＲ（ｓｉｇｎａｌ−ｔｏ−ｎｏｉｓｅ ｒａｔｉｏ)を満たすように設定され、または要求される受信性能を満たす最小限のパワーで設定されることができる。このような送信パワー制御をＬＴＥ−Ｕにそのまま適用する場合、他の通信ノードにＣＣＡ閾値未満の電力で受信されて干渉を受けることができる。

基地局１２０が無線機器１３０にＤＬ信号を送信する時、無線機器１３０で要求されるＳＮＲを満たす送信パワーを‘Ｘ’とする。無線機器１３０を中心にＣＣＡカバレッジ内の他の通信ノードがセンシングするＣＣＡ閾値を‘Ｙ’とする。基地局１２０が無線機器１３０にＤＬ信号を送信する時、ＣＣＡカバレッジ内でＣＣＡ閾値Ｙを満たす送信パワーを‘Ｘ′’とする。即ち、他の通信ノードが干渉になる信号を送信しないようにＣＣＡ閾値Ｙ以上に、ＤＬ信号が受信されるようにするためにはＸより大きいＸ′ほどの送信パワーが必要である。

前記例では、受信機を中心にＣＣＡカバレッジを仮定したが、送信機を中心にＣＣＡカバレッジを仮定し、これを満たす送信パワーをＸ′と仮定することもできる。

以下、１次セルがライセンスバンドを使用し、２次セルがアンライセンスバンドを使用するＬＴＥ−Ｕ（ＬＴＥ ｉｎ Ｕｎｌｉｃｅｎｓｅｄ ｓｐｅｃｔｒｕｍ)で通信ノードの送信パワー制御方式を提案する。

まず、ＬＴＥ信号は、固定帯域信号（ｆｉｘｅｄ ｂａｎｄ ｓｉｇｎａｌ)と変動帯域信号（ｖａｒｉａｂｌｅ ｂａｎｄ ｓｉｇｎａｌ）とに区分できる。固定帯域信号は、サブフレーム内で固定された帯域で送信される信号であり、基準信号（ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｓｉｇｎａｌ)、同期信号（ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ ｓｉｇｎａｌ)、ＰＢＣＨなどがある。変動帯域信号は、サブフレーム内で変動される帯域で送信される信号であり、ＰＤＳＣＨ、ＰＵＳＣＨのようなデータチャネルがある。変動帯域信号が送信される帯域に対する情報は、基地局が無線機器に動的に知らせる。

固定帯域信号の送信パワー制御

固定帯域信号が送信されるＯＦＤＭシンボルで総送信パワーがＸ′を超えない場合、他のノードが該当信号の存在を検出することができず、該当チャネルを使用することができる。したがって、基地局は、該当ＯＦＤＭシンボルで総送信電力がＸ′以上になるように送信パワーを調整することが必要である。

固定帯域信号の送信パワーをＰ１とし、該当ＯＦＤＭシンボルで共に送信される他の信号の送信パワーをＰ２とする。Ｐ１＋Ｐ２は、Ｘ′以上であるが、Ｐ１はＸ′未満になることができる。ＬＴＥのＣＲＳ（ｃｅｌｌ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｓｉｇｎａｌ)を例として挙げると、毎サブフレームでＣＲＳの送信パワーは同じである。ＰＤＳＣＨとＣＲＳが該当ＯＦＤＭシンボルで共に送信される時、ＣＲＳとＰＤＳＣＨの送信パワーの和が一定になるように運用されることが一般的である。しかし、アンライセンスバンドでＣＲＳの送信パワーを同じように維持する場合、ＰＤＳＣＨが送信されるＯＦＤＭシンボルでは総送信パワーがＸ′以上になっても、ＰＤＳＣＨが送信されないＯＦＤＭシンボルではＣＲＳ送信電力のみではＸ′未満になることができる。

したがって、下記のような方式を提案する。

第１の実施例において、固定帯域信号の送信パワーを該当ＯＦＤＭシンボルでの他の信号の送信によって異なるように設定できる。

固定帯域信号のみが送信されるＯＦＤＭシンボルでは固定帯域信号の送信パワーがＸ′以上になるように設定する。固定帯域信号と他の信号が共に送信されるＯＦＤＭシンボルでは固定帯域信号と他の信号の総送信パワーがＸ′以上になるように固定帯域信号の送信パワーを設定する。

他の信号の送信帯域によって、固定帯域信号の送信パワーが設定されることができる。他の信号の送信帯域が広いほど固定帯域信号の送信パワーが小さく設定されることができる。

基地局は、固定帯域信号の送信パワーの変更に対するる情報を無線機器に提供することができる。

ＣＲＳ送信を仮定する。無線機器が経路損失（ｐａｔｈ ｌｏｓｓ)を推定し、ＤＬ受信品質を持続的に観察することができるように、基地局は、ＣＲＳの送信パワーに対する情報を無線機器に知らせることができる。ＣＲＳの送信パワーは、特定帯域幅のＰＤＳＣＨ及び他の信号が存在し、または存在しない場合を仮定したパワーで規定されることができる。ＰＤＳＣＨ及び他の信号の存在可否によって、あらかじめ決められた規則によりＣＲＳの送信パワーが変更されると、無線機器は、該当規則を利用してＣＲＳの変更されたパワーを推定することができる。前記ＣＲＳの送信パワーを計算するための規則は、ＣＲＳが送信されるサブフレームでのＰＤＳＣＨ送信可否、ＰＤＳＣＨ送信帯域幅によるＣＲＳの送信パワーオフセット、基準送信電力対比オフセットを含むことができる。前記規則は、あらかじめ決定され、またはＭＡＣ（ｍｅｄｉｕｍ ａｃｃｅｓｓ ｃｏｎｔｒｏｌ)メッセージまたはＲＲＣ（ｒａｄｉｏ ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｃｏｎｔｒｏｌ)メッセージを介して送信されることができる。前記規則に対する情報は、１次セルで送信されることができる。

無線機器は、自分に送信されるＰＤＳＣＨ以外に他の機器に送信されるＰＤＳＣＨの存在有無及びＰＤＳＣＨ送信帯域幅を知らない。したがって、ＰＤＣＣＨまたは他の物理チャネルを利用して該当サブフレームを介して送信される固定帯域信号の送信パワーまたは基準送信電力対比オフセット値を知らせることができる。前記ＰＤＣＣＨは、１次セルで送信されることができる。基準送信電力とは、固定帯域信号が単独に送信される時の送信パワー、または他の信号と特定組み合わせに送信される時の送信パワーを含むことができる。

第２の実施例において、固定帯域信号が送信されるＯＦＤＭシンボルでは総送信パワーがＸ′以上になるように補正信号を共に送信する。

固定帯域信号のみの送信パワーがＸ′以上にならない場合、補正信号を共に送信して該当ＯＦＤＭシンボルでの総送信パワーがＸ′以上になるようにする。ＣＲＳを例として挙げると、ＣＲＳの送信パワーがＸ′以上にならない場合、該当サブフレームまたは該当ＯＦＤＭシンボルに補正信号（例、ＰＤＳＣＨまたは任意の信号)を共に送信することによって、総送信パワーがＸ′以上になるようにすることができる。

補正信号は、あらかじめ定義されたシーケンスを含むことができる。補正信号は、固定帯域信号が送信される以外の帯域の帯域で送信されることができる。

例えば、補正信号シーケンスｒ（ｍ）は、以下のように定義されることができる。

ここで、ｍ＝０、１、．．．、２Ｎ_BB−１、Ｎ_BBは、補正信号が送信される帯域幅である。疑似ランダムシーケンス（ｐｓｅｕｄｏ−ｒａｎｄｏｍ ｓｅｑｕｅｎｃｅ)ｃ（ｉ）は、以下のようなゴールド（Ｇｏｌｄ)シーケンスにより定義されることができる。

ここで、Ｎｃは整数、ｎ＝０、．．．、Ｎｓ−１、Ｎｓはシーケンスの長さ、‘ｍｏｄ’はモジュロ演算（ｍｏｄｕｌｏ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ）を示す。１番目のｍ−シーケンスは、ｘ₁（０)＝１、ｘ₁（ｎ)＝０、ｍ＝１、２、．．．、３０に初期化される。２番目のｍ−シーケンスは、補正信号シーケンスのインデックス、補正信号が送信されるアンライセンスバンドまたは補正信号が要求されるセルのインデックスに基づいて初期化されることができる。

ＵＥは、補正信号シーケンスの送信をあらかじめ知っているため、該当シーケンスを周波数同期推定、時間同期推定、ＤＬ品質測定などに利用できる。

補正信号は、特定単位時間−周波数リソース内でＣＲＳが送信されるＲＥ（ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｅｌｅｍｅｎｔ）の数を増加させ、または他のシーケンス／パターンのＲＳ（例えば、ＰＲＳ（ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｓｉｇｎａｌ))を追加する方式に具現されることもできる。

前記第１及び第２の実施例は、固定帯域信号以外にもＤＲＳ（ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｓｉｇｎａｌ)のように機器−ｔｏ−機器間に送信される信号に対しても適用されることができる。

変動帯域信号の送信パワー制御

ＬＴＥシステムにおいて、ＰＤＳＣＨ／ＰＵＳＣＨは、スケジューリングによってサブフレーム毎に互いに異なる帯域幅に送信されることができ、これを変動帯域信号という。

第１の実施例において、受信端で要求される受信性能を満たす送信パワーＸとＣＣＡのための受信電力を満たす送信パワーＸ′のうち大きいことを変動帯域信号の送信パワーに設定できる。

受信端は、基地局または無線機器になることができる。図２は、受信端が無線機器である例である。

図３は、アンライセンスバンドでのパワー制御の他の例である。図２と比較して、受信端が基地局１２０である場合である。

無線機器１３０が基地局１２０にＵＬ信号を送信する時、基地局１２０で要求されるＳＮＲを満たす送信パワーを‘Ｘ’とする。基地局１２０を中心にＣＣＡカバレッジ内の他の通信ノードがセンシングするＣＣＡ閾値を‘Ｙ’とする。無線機器１３０が基地局１２０にＵＬ信号を送信する時、ＣＣＡカバレッジ内でＣＣＡ閾値Ｙを満たす送信パワーを‘Ｘ′’とする。

無線機器は、ＸとＸ′のうち大きい送信電力を選択して変動帯域信号を送信することができる。

無線機器が該当セルで送信できる最大パワーがＸとＸ′のうち大きいものより小さい場合、無線機器は、最大パワーに合わせて変動帯域信号を送信し、または変動帯域信号の送信をあきらめることができる。

下記は、Ｘ′を決定するための方式が提案される。

第１の方式において、無線機器は、基地局に受信されるべき最小受信パワーを介してＸ′を決定することができる。

システムを配置する（ｄｅｐｌｏｙ)時、距離による経路損失特性をあらかじめ把握することができる場合、またはＣＣＡカバレッジを経路損失によって設定する場合、基地局を中心にＣＣＡカバレッジ内にＣＣＡ閾値Ｙ以上に信号が受信されるためには、基地局に受信される信号の受信パワーがＺ以上になるべきことをあらかじめ知ることができる。したがって、この値を無線機器に知らせると、無線機器は、Ｘ′＝Ｚ＋ＰＬのようにＸ′を決定することができる。ＰＬは、経路損失を考慮した送信パワーである。Ｚの値は、あらかじめ決定され、または基地局が無線機器にＲＲＣメッセージ等を介して知らせることができる。

第２の方式において、Ｘ′はあらかじめ指定されることができる。システムの実際経路損失特性を知ることが至難な場合である。基地局は、カバレッジの境界にある機器のＣＣＡ閾値を満たすための送信パワーＸ′を計算し、ＲＲＣメッセージ等を介して無線機器に知らせることができる。

第３の方式において、無線機器がＸ′を決定することができる。

無線機器は、自分と基地局との間の距離‘ｄ_BS’、基地局に経路損失‘ＰＬ’、ＣＣＡカバレッジ‘ｄ_CCA’に基づいてＸ′を計算することができる。例えば、無線機器から基地局を経由して最も遠いＣＣＡカバレッジ地点までの経路損失は、Ａ＊ｌｏｇ（ｄ_BS＋ｄ_CCA)＋Ｂ（ＡとＢは定数）のように示すことができる。Ｙ＝Ｘ′−Ａ＊ｌｏｇ（ｄ_BS＋ｄ_CCA)−Ｂを満たすように、Ｘ′を求めることができる。Ｙ、ｄ_CCA、Ａ、Ｂはあらかじめ与えられ、または基地局が知らせることができる。

無線機器は、自分が測定した雑音／干渉水準に基づいてＸ′を計算することができる。Ｘ′は、測定された雑音／干渉水準に比例することができる。

無線機器は、決定されたＸ′に対する情報を基地局に報告することができる。

前記方式において、Ｘは、無線機器が変動帯域信号の送信に使用するフォーマット（例、変調方式、コード率、帯域幅等)、経路損失、基地局から与えられるパワーパラメータなどを考慮して計算されることができる。

前記方式において、ＵＥは、Ｘの考慮なしでＸ′の電力で信号を送信することができる。

第２の実施例において、ＰＳＤ（ｐｏｗｅｒ ｓｐｅｃｔｒａｌ ｄｅｎｓｉｔｙ)を考慮して変動帯域信号の送信パワーを制御することができる。

アンライセンスバンドにＰＳＤ制限がある場合、小さい帯域幅に変動帯域信号を送信する時、ＣＣＡカバレッジを満たす送信電力Ｘ′を使用することができないことがある。例えば、ＦＣＣ（Ｆｅｄｅｒａｌ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ)により規定されるＵＮＩＩ−３バンドではＭＨｚ当たり最大送信電力が１７ｄＢｍ以下に規定されている。この場合、送信機（基地局または無線機器）は、ＭＨｚ当たり１７ｄＢｍの送信パワーを適用しても、総送信パワーがＣＣＡカバレッジを満たす帯域幅以上に変動帯域信号の帯域幅を決定して送信することができる。

無線機器は、ＰＳＤ制限により送信パワーＸ′を使用することができない場合、基地局に知らせることができる。または、無線機器は、ＰＳＤ制限上の最大ＰＳＤ対比実際ＰＳＤを基地局に知らせることができる。基地局は、受信された情報に基づいてＣＣＡカバレッジを保障するために必要な送信帯域幅を予測することができる。

第３の実施例において、マルチプレキシングされた信号を考慮して送信パワーが設定されることができる。基地局が複数の無線機器が送信する複数のＵＬ信号をＦＤＭ（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ)／ＳＤＭ（ｓｐａｔｉａｌ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ)などの方式に一つのＯＦＤＭシンボルにマルチプレキシングすると仮定する。一つの無線機器に対するＵＬ信号によるＣＣＡレベルは、閾値Ｙを超えることができなくても、複数のＵＬ信号によるＣＣＡレベルは、閾値Ｙを超えることができる。しかし、無線機器は、一つのＯＦＤＭシンボルに他の無線機器のＵＬ信号がマルチプレキシングされるという事実を知らないため、自分のＵＬ信号のみでＣＣＡ閾値Ｙになるように送信パワーを調節することができるという問題点がある。このような短所を克服するために、基地局は、複数のＵＬ信号をスケジュールする時、Ｘ′を調整するためのオフセット情報を共に知らせることができる。オフセット情報は、他の機器のＵＬ信号がマルチプレキシングされるという情報、Ｘ′の値またはＸ′の値を調整するためのオフセットに対する情報を含むことができる。オフセット情報は、ＰＵＳＣＨをスケジューリングするＰＤＣＣＨ上の制御情報に含まれることができる。例えば、ＰＵＳＣＨをスケジュールする制御情報にオフセット情報は｛０ｄＢ、−３ｄＢ、−６ｄＢ、．．．]のように与えられることができる。無線機器がＣＣＡカバレッジを保障するために設定すべき最小パワー値に対してオフセット情報が適用されることができる。

ＵＬ信号の送信帯域幅によってＸ′値が調整されることができる。例えば、基地局が常に特定帯域幅が利用されるようにＵＬスケジュールを実行するという仮定下に、Ｘ′値は、無線機器がＵＬ信号を送信する帯域幅が小さいほど小さい値になるように調整することができる。前記特定帯域幅は、あらかじめ定義され、または基地局が無線機器に知らせることができる。オフセット情報は、実際スケジュールされた帯域対前記特定帯域幅の比で与えられることができる。

無線機器は、アンライセンスバンドでＷＬＡＮのように他のシステムが信号送信をしているかどうか、ＣＣＡのための閾値設定及び／または送信パワー設定のために、受信雑音／干渉水準を測定し、この測定結果を基地局に報告することができる。

以上の方式において、‘受信パワー’は、受信端での雑音及び干渉を考慮してＳＩＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ−ｔｏ−ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ−ｐｌｕｓ−ｎｏｉｓｅ ｒａｔｉｏ）で代替して適用されることができる。

ＣＣＡを考慮した受信機のフィードバック

アンライセンスバンドにおいて、送信機の送信パワーは、受信機でＣＣＡカバレッジを保障するために要求される受信パワーを目標にして調整されることができる。送信機の送信パワー制御を容易にするために、受信機は、以前または現在受信された信号の受信パワーと要求される受信パワーを比較し、その結果をフィードバックすることができる。フィードバック情報は、以前または現在受信された信号の受信パワーと要求される受信パワーの差及び／または送信パワーの調整要求に対する情報を含むことができる。要求される受信パワーに対する情報は、あらかじめ定義され、または基地局によりシグナリングされることができる。

フィードバック情報は、受信機が要求される受信パワー基準にデータを受信することを仮定する時に該当受信性能を満たすことができるデータフォーマット（変調方式、ランク、ＰＭＩ（ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ ｍａｔｒｉｘ ｉｎｄｉｃａｔｏｒ))等)に対する情報を含むことができる。

無線機器は、ＤＬ ＲＳの受信パワー対比要求される受信パワーの差を基地局に報告することができる。または、無線機器は、要求される受信パワーが適用されたＰＤＳＣＨを受信することを仮定する時のチャネル状態を基地局に報告することができる。要求される受信パワーに対する情報は、あらかじめ定義され、または基地局によりシグナリングされることができる。基地局は、報告された情報に基づいてＰＤＳＣＨの送信パワー及び／またはＭＣＳ（ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｏｄｉｎｇ ｓｃｈｅｍｅ)を調整することができる。

以上の方式において、‘受信パワー’は、受信端での雑音及び干渉を考慮してＳＩＮＲで代替して適用されることができる。

パワーヘッドルーム報告

ＬＴＥにおいて、ＰＨＲ（ｐｏｗｅｒ ｈｅａｄｒｏｏｍ ｒｅｐｏｒｔ）は、該当セルで最大送信パワーＰｃｍａｘとＵＬチャネルの推定送信パワーとの間の差を基地局に提供するときに使われる。

図４は、パワーヘッドルーム報告の一例を示す。

ステップＳ４１０において、無線機器は、パワーヘッドルームを決定する。ステップＳ４２０において、無線機器は、パワーヘッドルームを報告する。

実際（ａｃｔｕａｌ)パワーヘッドルームは、任意のセルで無線機器が実際送信時点で該当信号を送信するときに必要なパワー基準に計算される。実際パワーヘッドルームは、該当信号を送信するときに使われる帯域幅、送信フォーマット、コード率、変調方式など、スケジューリング情報を考慮して計算される。

仮想（ｖｉｒｔｕａｌ)パワーヘッドルームは、信号が実際に送信しない時点で該当信号を送信すると、必要な電力基準に計算される。仮想パワーヘッドルームは、仮想の信号フォーマットを仮定して計算される。

具体的に、既存ＬＴＥにおいて、タイプ１ＰＨＲとタイプ２ＰＨＲがある。タイプ１ＰＨＲは、サブフレームｎでＰＵＣＣＨ送信を考慮せずに、スケジュールされたＰＵＳＣＨ送信のみを考慮する。タイプ２は、サブフレームｎでＰＵＣＣＨ送信とＰＵＳＣＨ送信を両方とも考慮する。ＰＵＣＣＨを送信しない、またはＰＵＳＣＨを送信しない時には、該当送信しないＰＵＣＣＨまたはＰＵＳＣＨに対してあらかじめ決められた基本フォーマットを仮定して計算した仮想ＰＨＲを送信することができる。タイプ２ＰＨＲは、ＰＵCCＨ送信が可能なセル、即ち、１次セルに対して有効である。

図４は、ＰＨＲに使われるＭＡＣ ＣＥ（ｃｏｎｔｒｏｌ ｅｌｅｍｅｎｔ）の例を示す。Ｃｉは、ｉ番目のセルのパワーヘッドルームの存在可否を示す。Ｃｉフィールドが‘１’の場合、インデックスｉを有するセルのＰＨフィールドが存在することを示す。Ｖフィールドは、実際パワーヘッドルームか、または仮想パワーヘッドルームかを示す。ＰＨフィールドは、パワーヘッドルームレベルを示す。Ｐｃｍａｘは、ＰＨフィールドの計算に使われた該当セルの最大送信パワーを示す。

無線機器が任意のセルに対するパワーヘッドルームを計算するためには該当セルに対するＰｃｍａｘを定めなければならない。サブフレームｎでのＰｃｍａｘは、無線機器に設定された全体サービングセルのＰＵＳＣＨ／ＰＵＣＣＨ送信態様により決定される。

アンライセンスバンドで設定されたセルは、Ｕ−セルという。Ｕ−セルにＰＵＳＣＨ／ＰＵＣＣＨがスケジューリングされても、無線機器が実際ＰＵＳＣＨ／ＰＵＣＣＨを送信するかどうかは、ＣＣＡ結果によって変わる。即ち、該当送信時点で該当チャネルに対するＣＣＡを実行した結果がＣＣＡ閾値より低い時、ＰＵＳＣＨ／ＰＵＣＣＨ送信が可能である。

しかし、サブフレームｎでのＵＬ送信のためのＣＣＡ動作は、サブフレームｎの開始直前（例えば、２０ｕｓ単位でＣＣＡを実行すると仮定すると、サブフレームｎの開始前２０ｕｓ以内に完了)で完了するため、このＣＣＡ結果に基づいてサブフレームｎでのパワーヘッドルームを計算する時間が足りない可能性が大きい。

ＵＬ送信がスケジューリングされた状態で、無線機器は、該当時点に送信すべき信号の具体的なフォーマットを知ることができる。本発明の実施例によると、無線機器は、ＵＬスケジューリングが行われた信号に対しては実際該当信号を送信しなくても、実際パワーヘッドルームを計算することを提案する。Ｕ−セルのサブフレームｎに対してＰＵＳＣＨ及び／またはＰＵＣＣＨがスケジューリングされている場合、ＣＣＡ結果、実際ＰＵＳＣＨ／ＰＵＣＣＨの送信可否に関係なしで実際パワーヘッドルームが計算されて、報告されることができる。

Ｕ−セルのパワーヘッドルーム報告は、下記のように提案される。

第１の実施例において、無線機器は、Ｕ−セルでのＰＵＳＣＨ送信及び／またはＰＵＣＣＨ送信はないと仮定し、最大送信パワー及びパワーヘッドルームを計算することができる。

第２の実施例において、無線機器は、Ｕ−セルでのＰＵＳＣＨ送信及び／またはＰＵＣＣＨ送信は実際スケジューリングされたフォーマットと関係なしで仮想フォーマットに従うと仮定し、最大送信パワー及びパワーヘッドルームを計算することができる。

第３の実施例において、無線機器は、Ｕ−セルでのＰＵＳＣＨ送信及び／またはＰＵＣＣＨ送信は実際送信可否と関係なしでスケジュールされたフォーマットによって送信すると仮定し、最大送信パワー及びパワーヘッドルームを計算することができる。

第４の実施例において、無線機器は、ＰＵＳＣＨ送信及び／またはＰＵＣＣＨ送信がスケジューリングされたサブフレームｎに後続するサブフレームｎ＋ｑ（ｑ＞１である整数)でパワーヘッドルームを報告することができる。基地局は、無線機器がどのサブフレームでスケジューリングされたＵＬ送信に基づいてパワーヘッドルームが報告するかを知らなければならないため、無線機器は、パワーヘッドルームが計算されたサブフレームｎに対する情報をＰＨＲと共に知らせることができる。ｑ値は、あらかじめ指定されることができる。選択的に、無線機器は、ＰＨＲが報告されるサブフレームｎ＋ｑ以前に最後にＵＬスケジュールされたサブフレームや最後にＰＵＳＣＨ／ＰＵＣＣＨ送信を実行したサブフレームに対するパワーヘッドルームを計算することができる。

前記第１乃至第４の実施例は、タイプ１ＰＨＲ及び／またはタイプ２ＰＨＲに適用されることができる。前記第１乃至第４の実施例は、無線機器がＵ−セルでのＰＵＳＣＨ／ＰＵＣＣＨ送信可否決定以後、ＰＨＲ計算及び／またはエンコーディング処理のための時間的な余裕がない時に適用されることができる。

本実施例に係るＰＨＲは、前述した変動帯域信号及び固定帯域信号の送信パワー制御と共に適用されることができる。

図５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。

無線機器１３０は、プロセッサ（ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）１３１、メモリ（ｍｅｍｏｒｙ）１３２及びＲＦ部（ＲＦ（ｒａｄｉｏ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ) ｕｎｉｔ）１３３を含む。メモリ１３２は、プロセッサ１３１と連結され、プロセッサ１３１により実行される多様な命令語（ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｓ)を格納する。ＲＦ部１３３は、プロセッサ１３１と連結され、無線信号を送信及び／または受信する。プロセッサ１３１は、提案された機能、過程及び／または方法を具現する。前述した実施例において、無線機器の動作は、プロセッサ１３１により具現されることができる。前述した実施例がソフトウェア命令語で具現される時、命令語は、メモリ１３２に格納され、プロセッサ１３１により実行されて前述した動作が実行されることができる。

基地局１２０は、プロセッサ１２１、メモリ１２２及びＲＦ部１２３を含む。基地局１２０は、アンライセンスバンドで運用されることができる。または、基地局１２０は、図１の第１の基地局１１０の役割を遂行して１次セルを運用することができる。メモリ１２２は、プロセッサ１２１と連結され、プロセッサ１２１により実行される多様な命令語を格納する。ＲＦ部１２３は、プロセッサ１２１と連結され、無線信号を送信及び／または受信する。プロセッサ１２１は、提案された機能、過程及び／または方法を具現する。前述した実施例において、基地局１１０または基地局１２０の動作は、プロセッサ１２１により具現されることができる。

プロセッサは、ＡＳＩＣ（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ−ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ)、他のチップセット、論理回路及び／またはデータ処理装置を含むことができる。メモリは、ＲＯＭ（ｒｅａｄ−ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ)、ＲＡＭ（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ)、フラッシュメモリ、メモリカード、格納媒体及び／または他の格納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時、前述した技法は、前述した機能を遂行するモジュール（過程、機能など）で具現されることができる。モジュールは、メモリに格納され、プロセッサにより実行されることができる。メモリは、プロセッサの内部または外部にあり、よく知られた多様な手段によりプロセッサと連結されることができる。

前述した例示的なシステムにおいて、方法は、一連のステップまたはブロックで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、異なる順序にまたは同時に発生できる。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、他のステップが含まれ、または流れ図の一つまた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。

Claims (13)

1. 無線通信システムにおける送信パワー制御方法において、
   無線機器がライセンスバンドを使用する第１のサービングセルと接続を確立するステップ；
   前記無線機器が前記第１のサービングセルの指示によりアンライセンスバンドを使用する第２のサービングセルを活性化するステップ；及び、
   前記第２のサービングセルでの送信パワーを前記無線機器または前記第２のサービングセルのＣＣＡ（ｃｌｅａｒ ｃｈａｎｎｅｌ ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ)カバレッジを考慮して決定するステップ；を含むことを特徴とする送信パワー制御方法。
2. 前記第２のサービングセルでの送信パワーは、前記ＣＣＡカバレッジを考慮して計算される第１の送信パワーと前記ＣＣＡカバレッジを考慮せずに計算される第２の送信パワーのうち大きい値に決定されることを特徴とする請求項１に記載の送信パワー制御方法。
3. 前記第１の送信パワーは、前記第２のサービングセルから与えられる最小送信パワーに基づいて計算されることを特徴とする請求項２に記載の送信パワー制御方法。
4. 前記第２の送信パワーは、前記第２のサービングセルに送信されるアップリンク信号のフォーマットに基づいて計算されることを特徴とする請求項２に記載の送信パワー制御方法。
5. 前記第１の送信パワーは、他の無線機器のアップリンク送信を考慮して計算されることを特徴とする請求項２に記載の送信パワー制御方法。
6. 前記無線機器が前記第２のサービングセルのためのパワーヘッドルームを報告するステップをさらに含み、
   前記パワーヘッドルームは、スケジュールされたアップリンク信号の送信可否に関係なしで前記スケジュールされたアップリンク信号のフォーマットに基づいて計算されることを特徴とする請求項１に記載の送信パワー制御方法。
7. 前記アンライセンスバンドは、５ＧＨｚ帯域を含むことを特徴とする請求項１に記載の送信パワー制御方法。
8. 前記アンライセンスバンドは、ＷＬＡＮ（ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｌｏｃａｌ ａｒｅａ ｎｅｔｗｏｒｋ)機器と共有されることを特徴とする請求項７に記載の送信パワー制御方法。
9. 前記第１のサービングセルと前記第２のサービングセルは、互いに異なる基地局により動作することを特徴とする請求項１に記載の送信パワー制御方法。
10. 無線通信システムにおける送信パワーを制御する装置において、
    無線信号を送信及び受信するＲＦ（ｒａｄｉｏ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ)部；及び、
    前記ＲＦ部と連結されるプロセッサ；を含み、前記プロセッサは、
    無線機器がライセンスバンドを使用する第１のサービングセルと接続を確立し；
    前記無線機器が前記第１のサービングセルの指示によりアンライセンスバンドを使用する第２のサービングセルを活性化し；及び、
    前記第２のサービングセルでの送信パワーを前記無線機器または前記第２のサービングセルのＣＣＡ（ｃｌｅａｒ ｃｈａｎｎｅｌ ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ)カバレッジを考慮して決定することを特徴とする装置。
11. 前記第２のサービングセルでの送信パワーは、前記ＣＣＡカバレッジを考慮して計算される第１の送信パワーと前記ＣＣＡカバレッジを考慮せずに計算される第２の送信パワーのうち大きい値に決定されることを特徴とする請求項１０に記載の装置。
12. 前記第１の送信パワーは、前記第２のサービングセルから与えられる最小送信パワーに基づいて計算されることを特徴とする請求項１１に記載の装置。
13. 前記第２の送信パワーは、前記第２のサービングセルに送信されるアップリンク信号のフォーマットに基づいて計算されることを特徴とする請求項１１に記載の装置。