JP4890616B2 - 無線通信システムでのアップリンク出力電力制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、無線通信システムで電力を制御する方法、より詳細には、無線通信システムでアップリンク出力電力を制御する方法に関するものである。

ＧＳＭ（Ｇｒｏｂａｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）は、ヨーロッパの互いに異なる通信システムが結合されて発展した。さらに、ＧＰＲＳ（Ｇｅｎｅｒａｌ Ｐａｃｋｅｔ Ｒａｄｉｏ Ｓｅｒｖｉｃｅ）は、複数の使用者が同一の伝送チャネルを共有するパケットデータサービスを提供し、送信するデータが存在する場合のみに伝送を行うことができる。ＧＳＭは、ＲＲ（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ）を設定し、前記設定されたＲＲの連結期間の間にサーキットスイッチドデータの全帯域を保留／維持するサーキットスイッチドデータサービス（ｃｉｒｃｕｉｔ−ｓｗｉｔｃｈｅｄ ｄａｔａ ｓｅｒｖｉｃｅ）と称することができる。パケットデータサービスとの差異点として、パケットデータサービスは、任意の時点で実質的に伝送する使用者たちに動的に割り当てられた全体の使用可能な帯域を有することができる。

ＥＤＧＥ（Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｄａｔａ Ｒａｔｅ ｆｏｒ ＧＳＭ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）は、ＧＳＭ／ＧＰＲＳネットワークに８−ＰＳＫ（８−ｐｈａｓｅ ｓｈｉｆｔ ｋｅｙｉｎｇ）を提案した。ＥＤＧＥは、モジュレーション構造としてＧＭＳＫ（Ｇａｕｓｓｉａｎ Ｍｉｎｉｍｕｍ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）のみならず、８−ＰＳＫを使用することができる。ＧＰＲＳのモジュレーション構造を除いて、ＧＰＲＳのノンモジュレーション技術のほとんどがＥＤＧＥに適用される。

さらに、ＥＤＧＥは、二つのエンハンストデータサービス（ｅｎｈａｎｃｅｄ ｄａｔａ ｓｅｒｖｉｃｅ）を含み、その一つは、ＥＣＳＤ（Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｓｗｉｔｃｈｅｄ Ｄａｔａ）サービスで、他の一つは、エンハンストＧＰＲＳ（ＥＧＰＲＳ）とも呼ばれるエンハンストパケットスイッチドデータ（Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ｓｗｉｔｃｈｅｄ Ｄａｔａ）サービスである。ＥＣＳＤの実行が実際に実行不可能であると見なされるので、ＥＤＧＥはＥＧＰＲＳとも見なされる。

ＧＳＭ／ＧＰＲＳネットワークの開発者たちが必要なアップグレードを行える場合、ＥＤＧＥは、それから発展したＧＰＲＳと関連した如何なるネットワークでも動作することができる。さらに、ＥＤＧＥは、互いに異なるモジュレーションを使用し、伝送レートを最大化するために、ＭＣＳ１からＭＳＣ９まで、またはＧＳＭ／ＧＰＲＳネットワークで使用されたＣＳ１からＣＳ４までのようなコーディングスキームを使用することができる。

ＧＳＭ／ＧＰＲＳ／ＥＤＧＥは、接続技術としてＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）に基づいている。前記システムにおいて、基地局（Ｂａｓｅ Ｓｔａｔｉｏｎ Ｓｕｂｓｙｓｔｅｍ；ＢＳＳ）と移動局（ＭＳ）との間の通信は、タイムスロットの形態で行われる。ここで、基地局から移動局までの伝送はダウンリンク伝送と称することができ、移動局から基地局への伝送はアップリンク伝送と称することができる。ＧＰＲＳは、ＧＳＭ標準で古いサーキットスイッチドデータ（ｃｉｒｃｕｉｔ ｓｗｉｔｃｈｅｄ ｄａｔａ；ＣＳＤ）連結方式とは異なる。ＣＳＤで、データ連結は、サーキットを設定し、前記連結期間の間に前記サーキットの全帯域を維持／保留する。ＧＰＲＳは、複数の使用者たちが同一の伝送チャネルを共有し、前記複数の使用者たちが伝送するデータを有する場合のみに伝送チャネルに伝送可能なパケットスイッチドデータ方式である。これは、使用者が間欠的にデータを送受信しようとするときの利用効率を高めるために、任意の時点で実質的にデータを送信しようとする使用者たちに全体の使用可能な帯域を直ちに割り当てることを意味する。使用者が間欠的なデータ送信を要求するサービスの例として、ウェブブラウジング、Ｅメール送受信、インスタントメッセージングなどがある。

ＧＰＲＳシステムを使用する移動端末機の移動性のために、ネットワークと移動局との間のサービスが効果的及び効率的に提供されることが重要である。

本発明は、上記のような問題点を解決するために提案されたもので、その目的は、無線通信システムでアップリンク出力電力を決定する方法を提供することにある。

また、本発明の他の目的は、無線通信システムでセル再選択のためにアップリンク出力電力を決定する方法を提供することにある。

上記のような目的を達成するために、本発明に係る移動局のアップリンク出力電力制御方法は、無線通信システムでアップリンクの出力電力を制御する方法において、移動局の現在属したセルからターゲットセルへのハンドオーバーを命令するメッセージを受信する段階；前記受信されたメッセージによって、前記ターゲットセルへのハンドオーバーを行う段階；前記ターゲットセルでダウンリンク伝送チャネルの電力を測定する段階；及び前記測定された電力を用いてアップリンク出力電力を決定する段階を含み、前記移動局が前記ターゲットセルに移動した後、前記アップリンク出力電力を獲得するための第１決定のために前記測定された電力が用いられる場合、前記現在属したセルから既に測定された電力を考慮しない。

また、本発明に係る移動局のアップリンク出力電力制御方法は、無線通信システムでセル再選択のためにアップリンク出力電力を決定する方法において、現在のサービングセルからターゲットセルにサービングセルを変更する段階；前記ターゲットセルでダウンリンク伝送チャネルの電力を測定する段階；及び前記測定された電力を用いてアップリンク出力電力を決定する段階を含み、前記移動局が前記ターゲットセルに移動した後、前記アップリンク出力電力を獲得するための第１決定のために前記測定された電力が用いられる場合、前記現在属したセルから既に測定された電力を考慮しない。
（項目１）
無線通信システムでアップリンクの出力電力を制御する方法において、
移動局の現在属したセルからターゲットセルへのハンドオーバーを命令するメッセージを受信する段階；
前記受信されたメッセージによって、前記ターゲットセルへのハンドオーバーを行う段階；
前記ターゲットセルでダウンリンク伝送チャネルの電力を測定する段階；及び
前記測定された電力を用いてアップリンク出力電力を決定する段階を含み、前記移動局が前記ターゲットセルに移動した後、前記アップリンク出力電力を獲得するための第１決定のために前記測定された電力が用いられる場合、前記現在属したセルから既に測定された電力を考慮しない移動局のアップリンク出力電力制御方法。
（項目２）
前記アップリンク出力電力の決定段階は、
前記ダウンリンク伝送チャネルの電力を用いてランニングアベレージフィルターを再開始する項目１に記載の移動局のアップリンク出力電力制御方法。
（項目３）
前記ダウンリンク伝送チャネルは、
放送制御チャネル（Ｂｒｏａｄｃａｓｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ；ＢＣＣＨ）を含む項目１に記載の移動局のアップリンク出力電力制御方法。
（項目４）
前記ランニングアベレージフィルターは、
Ｃ _ｎ ＝（１−ｂ）＊Ｃ _ｎ−１ ＋ｂ＊ＳＳ _ｎ で、
ここで、ＳＳ _ｎ は、前記測定されたダウンリンク伝送チャネルの電力で、ｂは忘却係数で、ｎは反復インデックスであることを特徴とする項目３に記載の移動局のアップリンク出力電力制御方法。
（項目５）
前記反復インデックスは、
前記移動局が前記ターゲットセルに移動した後でｎ＝１からリセットされ、ｎ＝１であるとｂ＝１である項目４に記載の移動局のアップリンク出力電力制御方法。
（項目６）
前記ダウンリンク伝送チャネルは、
パケットデータチャネル（Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｃｈａｎｎｅｌ；ＰＤＣＨ）を含む項目１に記載の移動局のアップリンク出力電力制御方法。
（項目７）
前記ランニングアベレージフィルターは、
Ｃ _ｎ ＝（１−ａ）＊Ｃ _ｎ−１ ＋ａ＊Ｃ _{ｂｌｏｃｋ，ｎ} で、
ここで、ａは忘却係数で、ｎは反復インデックスで、Ｃ _{ｂｌｏｃｋ，ｎ} は、基地局出力電力減少に加えられた前記測定されたダウンリンク伝送チャネルの電力を意味する項目６に記載の移動局のアップリンク出力電力制御方法。
（項目８）
前記反復インデックスは、
前記移動局が前記ターゲットセルに移動した後でｎ＝１からリセットされ、ｎ＝１であるとａ＝１である項目７に記載の移動局のアップリンク出力電力制御方法。
（項目９）
放送制御チャネル（Ｂｒｏａｄｃａｓｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ；ＢＣＣＨ）またはパケットデータチャネル（Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｃｈａｎｎｅｌ；ＰＤＣＨ）のそれぞれの測定を前記移動局に指示するために、ＰＣ＿ＭＥＡＳ＿ＣＨＡＮ＝０パラメーターまたはＰＣ＿ＭＥＡＳ＿ＣＨＡＮ＝１パラメーターのうち何れか一つを含むシステム情報メッセージを受信する段階をさらに含む項目１に記載の移動局のアップリンク出力電力制御方法。
（項目１０）
前記移動局は、
パケット伝送モードにあることを特徴とする項目１に記載の移動局のアップリンク出力電力制御方法。
（項目１１）
無線通信システムでセル再選択のためにアップリンク出力電力を決定する方法において、
現在のサービングセルからターゲットセルにサービングセルを変更する段階；
前記ターゲットセルでダウンリンク伝送チャネルの電力を測定する段階；及び
前記測定された電力を用いてアップリンク出力電力を決定する段階を含み、前記移動局が前記ターゲットセルに移動した後、前記アップリンク出力電力を獲得するための第１決定のために前記測定された電力が用いられる場合、前記現在属したセルから既に測定された電力を考慮しない移動局のアップリンク出力電力制御方法。
（項目１２）
ネットワークエンティティから前記現在のサービングセルから前記ターゲットセルへのサービングセル変更を要請するメッセージを受信する段階をさらに含み、
前記メッセージを受信することで、前記現在のサービングセルから前記ターゲットセルにサービングセルが変更される項目１１に記載の移動局のアップリンク出力電力制御方法。
（項目１３）
前記アップリンク出力電力の決定段階は、
前記ダウンリンク伝送チャネルの電力を用いてランニングアベレージフィルターを再開始する項目１１に記載の移動局のアップリンク出力電力制御方法。
（項目１４）
前記ダウンリンク伝送チャネルは、
放送制御チャネル（Ｂｒｏａｄｃａｓｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ；ＢＣＣＨ）を含み、
前記ランニングアベレージフィルターは、
Ｃ _ｎ ＝（１−ｂ）＊Ｃ _ｎ−１ ＋ｂ＊ＳＳ _ｎ で、
ここで、ＳＳ _ｎ は、前記測定されたＢＣＣＨの電力で、ｂは忘却係数で、ｎは反復インデックスであることを特徴とする項目１３に記載の移動局のアップリンク出力電力制御方法。
（項目１５）
前記反復インデックスは、
前記移動局が前記ターゲットセルに移動した後でｎ＝１からリセットされ、ｎ＝１であるとｂ＝１である項目１４に記載の移動局のアップリンク出力電力制御方法。
（項目１６）
前記ダウンリンク伝送チャネルは、
パケットデータチャネル（Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｃｈａｎｎｅｌ；ＰＤＣＨ）を含み、
前記ランニングアベレージフィルターは、
Ｃ _ｎ ＝（１−ａ）＊Ｃ _ｎ−１ ＋ａ＊Ｃ _{ｂｌｏｃｋ，ｎ} で、
ここで、ａは忘却係数で、ｎは反復インデックスで、Ｃ _{ｂｌｏｃｋ，ｎ} は、基地局出力電力減少に加えられた前記測定されたＰＤＣＨの電力を意味する項目１３に記載の移動局のアップリンク出力電力制御方法。
（項目１７）
前記反復インデックスは、
前記移動局が前記ターゲットセルに移動した後でｎ＝１からリセットされ、ｎ＝１であるとａ＝１である項目１４に記載の移動局のアップリンク出力電力制御方法。
（項目１８）
放送制御チャネル（Ｂｒｏａｄｃａｓｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ；ＢＣＣＨ）またはパケットデータチャネル（Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｃｈａｎｎｅｌ；ＰＤＣＨ）のそれぞれの測定を前記移動局に指示するために、ＰＣ＿ＭＥＡＳ＿ＣＨＡＮ＝０パラメーターまたはＰＣ＿ＭＥＡＳ＿ＣＨＡＮ＝１パラメーターのうち何れか一つを含むシステム情報メッセージを受信する段階をさらに含む項目１１に記載の移動局のアップリンク出力電力制御方法。
（項目１９）
前記移動局は、
パケット伝送モードにあることを特徴とする項目１に記載の移動局のアップリンク出力電力制御方法。

本発明によると、パケット伝送モードにある移動局が現在属したセルに持続的に留まっており、ネットワークによってダウンリンク電力制御が行われない状況でデータ伝送周波数が変更される場合に対するＣ値の決定基準が明確に提示されるので、移動局とネットワークとの間の電力制御が効率的に行われる。また、周波数変更の要因となる通信環境の変化に能動的に対処できるので、最適の出力電力を通してアップリンクへのパケット伝送を行うことができる。

また、本発明によると、パケット伝送モードにある移動局にハンドオーバーが発生した場合に対するＣ値の決定基準が明確に提示されるので、新しいセルで移動局に対するアップリンクの電力制御が効率的に行われる。

ＧＰＲＳ／ＧＥＲＡＮシステムでデータ伝送に用いられるフレーム構造を示した図である。 図１のフレーム構造で無線ブロックが形成される概念を示した図である。 ＧＰＲＳ／ＧＥＲＡＮシステムでの周波数割り当て方法を示した概念図である。 周波数変更による本発明のアップリンク出力電力制御方法の一実施例を示した概念図である。 図５Ａ乃至図５Ｄは、周波数変更による本発明のアップリンク出力電力制御方法の他の実施例を場合によって分類した図である。 図５Ａ乃至図５Ｄは、周波数変更による本発明のアップリンク出力電力制御方法の他の実施例を場合によって分類した図である。 図５Ａ乃至図５Ｄは、周波数変更による本発明のアップリンク出力電力制御方法の他の実施例を場合によって分類した図である。 図５Ａ乃至図５Ｄは、周波数変更による本発明のアップリンク出力電力制御方法の他の実施例を場合によって分類した図である。 ＰＳハンドオーバーによる本発明のアップリンク出力電力制御方法を概略的に示した図である。 ＰＳハンドオーバーによる本発明のアップリンク出力電力制御方法を概略的に示した図である。

以下、添付された図面を参照して本発明に係る各実施例を説明する。

ＧＳＭ（Ｇｌｏｂａｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）／ＧＰＲＳ（Ｇｅｎｅｒａｌ Ｐａｃｋｅｔ Ｒａｄｉｏ Ｓｅｒｖｉｃｅ）／ＥＤＧＥ（Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｄａｔａ Ｒａｔｅｓ ｆｏｒ ＧＳＭ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）無線通信方式で、移動局は、自身の属したセル（ｓｅｒｖｉｎｇ ｃｅｌｌ）の信号強さ（Ｒｘ ｓｉｇｎａｌ ｌｅｖｅｌ）と信号品質を周期的に測定する。前記測定された信号強さ及び信号品質に関する情報は、多様な用途に用いられるようになり、特に、アップリンク出力電力の決定に使用される。ＧＳＭ／ＧＰＲＳ／ＥＤＧＥ通信方式で、アップリンク出力電力は、多様な方式によって決定されるが、そのうち一つは、移動局が受信信号レベルを測定し、正規化した制御情報を用いることである。前記制御情報は、３ＧＰＰ ４５．００８ １０．２．３．１で変数Ｃに定義され、以下ではＣ値と称する。以下、従来技術によって、パケットアイドルモードで前記Ｃ値を決定して更新する方法を説明する。

パケットアイドルモードにある移動局は、ＰＣＣＣＨ（Ｐａｃｋｅｔ Ｃｏｍｍｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ ＣＨａｎｎｅｌ）またはＰＢＣＣＨ（Ｐａｃｋｅｔ Ｂｒｏａｄｃａｓｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ ＣＨａｎｎｅｌ）の受信信号レベルを周期的に測定する。ＰＣＣＣＨが移動局の属したサービングセルに存在しない場合、移動局は、ＣＣＣＨ（Ｃｏｍｍｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）またはＢＣＣＨ（Ｂｒｏａｄｃａｓｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ ＣＨａｎｎｅｌ）の受信信号レベルを測定する。

前記Ｃ値は、通信環境によって変化するので、周期的に更新される。このような意味で、ｎ番目に更新されたＣ値をＣ_ｎに表現することができる。Ｃ_ｎは、無線ブロックの正規化されたＣ値であるＣ_{ｂｌｏｃｋ，ｎ}及び直ぐ前のＣ値（Ｃ_ｎ−１）によって更新されるが、ここで、Ｃ_{ｂｌｏｃｋ，ｎ}は、下記の数学式１によって決定される。

前記ＳＳ_{ｂｌｏｃｋ，ｎ}は、無線ブロックを構成する４個のノーマルバーストに対する受信信号レベルの平均値である。以下、図１及び図２を参考にして無線ブロックの概念を説明する。

図１に示すように、ＧＳＭ／ＧＰＲＳ／ＥＤＧＥシステムで使用されるフレームは、８個のタイムスロットからなるが、少なくとも一つ以上のタイムスロットは互いに異なる移動局に割り当てられる。図２に示すように、移動局が４個のフレーム（フレーム１〜４）を受信したとき、各フレームにおいて特定の移動局に割り当てられた各タイムスロットの結合を無線ブロックという。このとき、一つのフレームを構成する各タイムスロットは、５種類のバーストにマッピング可能であり、前記ノーマルバーストは、前記５種類のバーストのうち一つである。したがって、前記数学式１で、ＳＳ_{ｂｌｏｃｋ，ｎ}は、一つの無線ブロックを構成する４個のタイムスロットを受信することで得られる。

前記Ｐｂは、ＢＴＳ出力電力減少（ｏｕｔｐｕｔ ｐｏｗｅｒ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ）値としてネットワークから決定されて伝達され、ＢＣＣＨ（Ｂｒｏａｄｃａｓｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ ＣＨａｎｎｅｌ）の電力調整のために使用される。

一方、Ｃ_ｎの信頼度を高めるために、Ｃ_{ｂｌｏｃｋ，ｎ}は、下記の数学式２のようなランニングアベレージフィルター（ｒｕｎｎｉｎｇ ａｖｅｒａｇｅ ｆｉｌｔｅｒ）を通してフィルタリングされる。

ここで、ａは忘却係数（ｆｏｒｇｅｔｔｉｎｇ ｆａｃｔｏｒ）で、ｎは反復インデックス（ｉｔｅｒａｔｉｏｎ ｉｎｄｅｘ）である。

以下、パケットアイドルモードでフィルタリングが行われる実施例を説明する。第一に、パケットアイドルモードで新しいセルが選択される場合（ｃｅｌｌ ｒｅｓｅｌｅｃｔｉｏｎ）、フィルタリングは、測定された最初のサンプルに対してｎ＝１から再開始する。すなわち、新しいセルが選択されると、Ｃ_ｎは、初期化されてＣ_１から再び決定される。第二に、パケット伝送モードからパケットアイドルモードに転換された場合、以前のパケット伝送モードで使用されていたｎとＣ_ｎを使用してフィルタリングを続ける。

次に、パケット伝送モードでＣ値を決定して更新する方法を説明する。パケット伝送モードでＣ値を決定して更新する方法は、ＢＣＣＨを通して受信信号レベルを測定する場合と、ＢＣＣＨの代わりにＰＤＣＨ（Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ ＣＨａｎｎｅｌ）を通して受信信号レベルを測定する場合とに区分される。まず、ＢＣＣＨを通して測定する場合を説明する。

移動局は、パケット伝送モードでサービングセルのＢＣＣＨ搬送波の受信信号レベルを用いてＣ_ｎを決定することができ、ＢＣＣＨ搬送波の受信信号レベルは、下記の数学式３によってフィルタリングされる。

ここで、ＳＳ_ｎは、測定サンプルの受信信号レベル、すなわち、サービングセルのＢＣＣＨ搬送波の受信信号レベルで、ｂは忘却係数で、ｎは反復インデックスである。したがって、移動局がパケットアイドルモードからパケット伝送モードに転換する場合、パケットアイドルモードで得たｎとＣ_ｎを使用してフィルタリングを続ける。

また、移動局は、ＰＤＣＨ（Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ ＣＨａｎｎｅｌ）の受信信号レベルを測定してＣ_ｎを決定することができる。この場合、Ｃ_ｎの決定のためにダウンリンクの無線ブロックに対するＣ_{ｂｌｏｃｋ，ｎ}が要求されるが、ここで、Ｃ_{ｂｌｏｃｋ，ｎ}は、前記数学式１から求めることができる。また、Ｃ_{ｂｌｏｃｋ，ｎ}は、下記の数学式４のランニングアベレージフィルターを通してフィルタリングされる。

ここで、前記ｃは忘却係数で、ｎは反復インデックスである。したがって、移動局がパケットアイドルモードからパケット伝送モードに転換する場合、パケットアイドルモードで得たｎとＣ_ｎを用いてフィルタリングを続ける。

一方、パケット伝送モードにある移動局が現在属したセルに持続的に留まっており、ネットワークがダウンリンクの電力制御を行わない場合において、ダウンリンクのデータ伝送に使用される周波数がネットワークの決定によって変更されることが発生しうる。しかしながら、従来の規格には、上記のような場合において、アップリンク出力電力の決定に必要なＣ_ｎを如何なる方式で決定するかに対する言及がない。

また、パケット伝送モードにある移動局が現在属したセルから他の隣接セルにハンドオーバーを行うことが発生しうるが、３ＧＰＰ ＴＳ ４５．００８ Ｒｅｌ−６以前までは、このようなＰＳハンドオーバー（Ｐａｃｋｅｔ−Ｓｗｉｔｃｈｅｄ Ｈａｎｄｏｖｅｒ）が定義されておらず、移動局の属したセルが変更される場合のアップリンク出力電力決定方法も考慮されていなかった。

したがって、従来の規格によると、通信環境の変化に能動的に対処できないので、最適の出力電力を利用できなく、移動局の速いバッテリー消耗をもたらし、各隣接セルに不必要な干渉を起こす問題点が発生する。

上述したように、移動局は、ＧＳＭ／ＧＰＲＳ／ＥＤＧＥ ＲＡＮなどの無線通信システムで動作し、アップリンクの出力電力を決定するために下記の数学式５が使用される。

ここで、Ｐ_ＣＨはアップリンク出力電力で、前記Γ_０、Γ_ＣＨ、α、ＰＭＡＸはアップリンク出力電力を決定するのに必要な制御情報で、Ｃ値は、上述したように、移動局が測定した受信信号レベルを正規化した制御情報である。前記Γ_０、Γ_ＣＨ、α、ＰＭＡＸの制御情報は、３ＧＰＰ ＴＳ ４４．０６０、３ＧＰＰ ＴＳ ４４．０１８、３ＧＰＰ ＴＳ ４５．００８の１０．２．３．１などによって提案された変数で、具体的に、Γ_ＣＨは、ＲＬＣ制御メッセージによって伝達される移動局チャネル特定パワー制御変数（ＭＳ ｃｈａｎｎｅｌ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｐｏｗｅｒ ｃｏｎｔｒｏｌ ｐａｒａｍｅｔｅｒ）で、Γ_０は、通信システムの周波数帯域によって決定される電力値で、αは、ＲＬＣ制御メッセージまたはＰＢＣＣＨを通して移動局に伝達されるシステム変数で、ＰＭＡＸは、特定のセルで各システムの帯域によって決定される最大の許容出力電圧（ｍａｘｉｍｕｍ ａｌｌｏｗｅｄ ｏｕｔｐｕｔ ｐｏｗｅｒ）値である。

前記数学式５で、Γ_０及びＰＭＡＸは常数で、Γ_ＣＨ及びαはＲＬＣ制御メッセージによって与えられる値であるので、移動局は、Ｃ値を決定することでアップリンク出力電力（Ｐ_ＣＨ）を決定することができる。

周波数変更と関連した実施例
本実施例では、移動局が１）パケット伝送モードで動作し、２）現在属したセルで移動しなく、３）ネットワークによってダウンリンク電力制御が行われないと仮定する。ここで、２）の仮定は、パケットアイドルモードで移動局が移動する場合、セルの再選択によるアップリンク出力電力の決定方法が従来の規格に言及されており、パケット伝送モードで移動する場合には、後述するハンドオーバーと関連した実施例で取り扱われるためである。以下、前記３）の仮定に対して説明する。

パケット伝送モードで前記Ｃ値を決定するためにＢＣＣＨ搬送波またはＰＤＣＨ搬送波を用いる二つの方式が使用可能であることは、上述した通りである。ここで、ＢＣＣＨまたはＰＤＣＨのうち何れのチャネルを測定するかはネットワークによって決定され、具体的には、移動局に伝達されるＰＣ＿ＭＥＡＳ＿ＣＨＡＮパラメーターによって指定される。ネットワークによってＰＣ＿ＭＥＡＳ＿ＣＨＡＮ＝＝０にセッティングされて移動局に伝達された場合、移動局は、Ｃ値を決定するためにＢＣＣＨを測定するように約束されている。その反面、ネットワークによってＰＣ＿ＭＥＡＳ＿ＣＨＡＮ＝＝１にセッティングされて伝達された場合、移動局は、Ｃ値を決定するためにＰＤＣＨを測定する。したがって、本実施例では、パケット伝送モードでデータ伝送周波数が変更される場合、ＰＤＣＨの受信信号レベルを測定してＣ値を決定する。

一方、パケット伝送モードにある移動局は、ネットワークから割り当てられた特定の周波数を通して持続的にデータ送受信を行うこともできるが、通信環境の変化やネットワークの政策によって既存に割り当てられた周波数が変更されることもある。このとき、ネットワークは、ＰＡＣＫＥＴ ＤＯＷＮＬＩＮＫ ＡＳＳＩＧＮＭＥＮＴ、ＰＡＣＫＥＴ ＵＰＬＩＮＫ ＡＳＳＩＧＮＭＥＮＴ、ＰＡＣＫＥＴ ＴＩＭＥＳＬＯＴ ＲＥＣＯＮＦＩＧＵＲＥ、ＰＡＣＫＥＴ ＣＳ ＲＥＬＥＡＳＥ ＩＮＤＩＣＡＴＩＯＮなどのパケット割り当てメッセージを通して変更する周波数を指定できるが、ここでは、ＰＡＣＫＥＴ ＴＩＭＥＳＬＯＴ ＲＥＣＯＮＦＩＧＵＲＥメッセージが用いられる場合に対して説明する。説明の前に、ＧＳＭ／ＧＰＲＳ／ＥＤＧＥ無線通信システムの周波数割り当て方式を説明する。

図３に示すように、ＧＳＭ／ＧＰＲＳ／ＥＤＧＥ無線通信システムは、アップリンク及びダウンリンクのために２５ＭＨｚの帯域幅をそれぞれ割り当て、二つの帯域は、４５ＭＨｚの間隔だけ離れている。また、前記無線通信システムは、ＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ Ａｃｃｅｓｓ）方式を採択し、一つの移動局に対して２００ｋＨｚの帯域幅を有するチャネルが割り当てられる。したがって、ネットワークは、アップリンク及びダウンリンクに同時に最大１０２４個の移動局に対する周波数を割り当てることができる。

ネットワークは、パケット伝送モードにある移動局が使用するパケットチャネルを割り当てるとき、ＰＡＣＫＥＴ ＴＩＭＥＳＬＯＴ ＲＥＣＯＮＦＩＧＵＲＥメッセージを通してネットワークと移動局が使用する周波数値と、アップリンク出力電力の決定に必要な所定の変数値を伝達する。ＰＡＣＫＥＴ ＴＩＭＥＳＬＯＴ ＲＥＣＯＮＦＩＧＵＲＥメッセージには、周波数パラメーター項目と動的割り当て項目が含まれており、ＰＡＣＫＥＴ ＴＩＭＥＳＬＯＴ ＲＥＣＯＮＦＩＧＵＲＥメッセージの一例は、次の通りである。

周波数パラメーターは、ネットワークと移動局が使用すべき無線周波数チャネルまたは各無線周波数チャネルのセットを定義する。

周波数パラメーターは、周波数パラメーターＩＥ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｐａｒｍｅｔｅｒｓ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｅｌｅｍｅｎｔｓ）と命名されたサブ項目を含む。周波数パラメーターＩＥは、ノンホッピング（ｎｏｎ−ｈｏｐｐｉｎｇ）無線周波数チャネルを定義するＡＲＦＣＮと、ホッピング無線周波数チャネルを定義する間接エンコーティング、直接エンコーティング１及び直接エンコーティング２で構成されるが、このうち、ＡＲＦＣＮ（Ａｂｓｏｌｕｔｅ Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｎｕｍｂｅｒ）は、３ＧＰＰ ＴＳ ４５．００５で定義される１０ビットの２進数フィールドとして、０〜１０２３の絶対無線周波数チャネル番号（移動局に割り当てる絶対周波数ＩＤ）を指定する。以下、このような周波数パラメーターＩＥの一例を説明する。

一方、ＰＡＣＫＥＴ ＴＩＭＥＳＬＯＴ ＲＥＣＯＮＦＩＧＵＲＥメッセージに含まれた各項目のうち動的割り当て項目は、サブ項目である動的割り当て構造体（Ｄｙｎａｍｉｃ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ ｓｔｒｕｃｔ）を通して図１のフレーム構造で移動局が使用するタイムスロットを割り当てる。以下、このような動的割り当て構造体の一例を説明する。

ＰＡＣＫＥＴ＿ＴＩＭＥＳＬＯＴ＿ＲＥＣＯＮＦＩＧＵＲＥメッセージを通して周波数変更通知を受けた移動局は、ダウンリンクの電力情報を測定し、測定された電力情報を用いてアップリンクの出力電力を決定する。このとき、ダウンリンクの電力情報としては、正規化された受信信号レベルが利用可能であり、具体的には、無線ブロックの正規化されたＣ値が用いられる。

ここで、周波数が新しく変更された状況で移動局がアップリンクの出力電力を決定する方法としては、周波数変更前のダウンリンク電力情報を継続的に用いてアップリンク出力電力の決定を続行する第１方法と、周波数変更後にアップリンク出力電力の決定を新しく再開始する第２方法を考慮することができる。

第１方法によると、まず、移動局は、ＰＡＣＫＥＴ＿ＴＩＭＥＳＬＯＴ＿ＲＥＣＯＮＦＩＧＵＲＥメッセージを通してデータ伝送周波数の変更通知を受け、それによって新しく割り当てられた周波数に変更する。以後、周波数が変更された状況でＰＤＣＨの電力を測定し、該当の測定値（ＳＳ_ｎ）を前記数学式１に代入し、ダウンリンクの電力情報、すなわち、無線ブロックの正規化されたＣ値（Ｃ_{ｂｌｏｃｋ，ｎ}）を算出する。そして、前記算出されたＣ値（Ｃ_{ｂｌｏｃｋ，ｎ}）及び周波数変更以前に算出されたＣ値（Ｃ_ｎ−１）を前記数学式４に代入し、変更された周波数上でのＣ値（Ｃ_ｎ）を決定する。換言すると、周波数変更以前に算出されたＣ値（Ｃ_ｎ−１）を継続的に用いて周波数変更以後に算出されたＣ値（Ｃ_{ｂｌｏｃｋ，ｎ}）をフィルタリングすることで、変更された周波数でのＣ値（Ｃ_ｎ）を決定する。このように決定されたＣ値（Ｃ_ｎ）を前記数学式５に代入し、変更された周波数上のアップリンク出力電力（Ｐ_ＣＨ）を決定することができる。第１方法は、図４で確認することができる。

第２方法によると、移動局がＰＡＣＫＥＴ ＴＩＭＥＳＬＯＴ ＲＥＣＯＮＦＩＧＵＲＥメッセージを通してデータ伝送周波数の変更通知を受け、それによって新しく割り当てられた周波数に変更する段階、及び周波数が変更された状況でＰＤＣＨの電力を測定し、該当の測定値（ＳＳ_ｎ）を前記数学式１に代入し、ダウンリンクの電力情報、すなわち、無線ブロックの正規化されたＣ値（Ｃ_{ｂｌｏｃｋ，ｎ}）を算出する段階は、第１方法と同一である。しかしながら、前記算出されたＣ値（Ｃ_{ｂｌｏｃｋ，ｎ}）を前記数学式４に代入し、ｎ＝１から代入することで、変更された周波数でのＣ値（Ｃ_ｎ）がＣ_１から新しく決定されるという点で第１方法と差がある。換言すると、周波数変更以前に算出されたＣ値（Ｃ_ｎ−１）は、これを考慮せずに、周波数変更以後に算出されたＣ値（Ｃ_{ｂｌｏｃｋ，ｎ}）に対してｎ＝１からフィルタリングを再開始することで、変更された周波数でのＣ値（Ｃ_ｎ）を決定する。

このとき、第２方法では、ＰＡＣＫＥＴ＿ＴＩＭＥＳＬＯＴ＿ＲＥＣＯＮＦＩＧＵＲＥメッセージの受信時点、周波数の変更時点及びフィルタリング時点によってアップリンク出力電力が多様に決定される。以下、第２方法によって多様に提案されるアップリンク出力電力の決定方法及びフィルタリング方法を、図５Ａ乃至図５Ｄを参考にして説明する。

図５Ａに示すように、ＰＡＣＫＥＴ ＴＩＭＥＳＬＯＴ ＲＥＣＯＮＦＩＧＵＲＥメッセージが受信され、直ちに周波数が変更されたが、Ｃ値のフィルタリングは、メッセージを受信した最後のフレームから二番目の無線ブロックで行われる。また、図５Ｂに示すように、ＰＡＣＫＥＴ ＴＩＭＥＳＬＯＴ ＲＥＣＯＮＦＩＧＵＲＥメッセージが受信されたが、周波数変更及びＣ値のフィルタリングは、メッセージを受信した最後のフレームから二番目の無線ブロックで行われる。

また、図５Ｃに示すように、ＰＡＣＫＥＴ ＴＩＭＥＳＬＯＴ ＲＥＣＯＮＦＩＧＵＲＥメッセージが受信され、該当のメッセージの受信と一緒に直ちに周波数が変更され、周波数変更と同時にＣ値のフィルタリングが行われることもある。そして、図５Ｄに示すように、ＰＡＣＫＥＴ ＴＩＭＥＳＬＯＴ ＲＥＣＯＮＦＩＧＵＲＥメッセージが受信されたが、メッセージを受信した最後のフレームから二番目の無線ブロックで周波数が変更され、Ｃ値のフィルタリングは、前記メッセージを受信した時点で行われることもある。

移動局は、ＰＳハンドオーバーまたはセル再選択によって一つのセルから他のセルに変更することができる。セル変更によって、周波数も変更される。セル変更後の各動作は、上述した各実施例を参照して説明する。

上記の各実施例で説明したように、前記既に獲得されたＣ値は、ランニングアベレージフィルターに適用可能であり、ランニングアベレージフィルターは、アップリンク出力電力を決定するためにｎ＝１ｄから再開始される。

図６Ａのように、移動局は、ソースセルからセル変更（例えば、ＰＳハンドオーバーまたはセル再選択）の遂行を命令する命令メッセージを受信することができる。前記命令メッセージによって特定のターゲットセルへのセル変更が完了された後、移動局は、後述する二つの方法を用いてアップリンク出力電力を決定することができる。ここで、移動局は、パケット伝送モードでＰＳハンドオーバーを行うと仮定する。もちろん、移動局は、セル再選択などの他の動作によってセル変更を行うこともできる。

第一の方法によると、パケット伝送モードで、移動局は、ＢＣＣＨ搬送波の電力を測定し、前記測定されたＢＣＣＨ搬送波の電力を用いてアップリンク出力電力を決定することができる。第二の方法によると、パケット伝送モードで、移動局は、ＰＤＣＨ搬送波の電力を測定し、前記測定されたＰＤＣＨ搬送波の電力を用いてアップリンク出力電力を決定することができる。

図６Ｂは、新しいセルに移動した後のフィルタリング再開始を説明するための図である。図６Ｂに示すように、ソースセルからターゲットセルへのセル変更以後に、移動局は、ダウンリンク伝送チャネルの電力またはＢＣＣＨの電力（またはＳＳ_ｎ）を測定することができる。移動局は、前記測定されたＳＳ_ｎをアップリンク出力電力の算出のための所定の数学式（例えば、数学式３）に代入することで再開始フィルタリング（ｒｅ−ｓｔａｒｔ ｆｉｌｔｅｒｉｎｇ）を行うことができる。このとき、数学式３のようなランニングアベレージフィルターが利用可能であり、ｎ＝１から開始される。換言すると、本方法は、ターゲットセルで測定された電力を用いてアップリンク出力電力を決定し、このためにフィルタリングをｎ＝１から新しく再び開始する点に特徴がある。

後者の方法によると、移動局がパケット交換ハンドオーバーを行った後、ターゲットセルからダウンリンクの電力を測定し、これをアップリンク出力電力の決定のための所定の数学式に代入してフィルタリングを行うという点で前者の方法と同一である。ただし、ＢＣＣＨの代わりにＰＤＣＨの電力情報を測定するという点が異なり、したがって、数学式４のようなランニングアベレージフィルターが利用可能であり、前記ダウンリンクの電力は、無線ブロックの定量化されたＣ値（Ｃ_{ｂｌｏｃｋ，ｎ}）になる。本方法は、ターゲットセルで測定された電力を用いてアップリンク出力電力を決定し、このためにフィルタリングをｎ＝１から新しく再び開始する点で前者の方法と同一である。

以上説明した本発明は、本発明の属する技術分野で通常の知識を有する者によって本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で多様に置換、変形及び変更可能であるので、上述した実施例及び添付された図面によって限定されるものでない。

Claims (12)

1. 無線通信システムにおいてアップリンク出力電力を計算する方法であって、前記方法は、
   移動局（ＭＳ）に対する第１のセルからターゲットセルへのハンドオーバーを行わせる命令を含むメッセージを受信することであって、前記第１のセルは現在のサービングセルとして機能し、前記ターゲットセルは複数の隣接セルのうちの１つである、ことと、
   前記受信されたメッセージに従って、前記ターゲットセルへのハンドオーバーをパケット伝送モードにおいて行うことと、
   前記ターゲットセルにおいて放送制御チャネル（ＢＣＣＨ）の電力を前記ＭＳによって測定することと、
   ランニングアベレージフィルターを再始動することによって、前記アップリンク出力電力を計算することであって、前記ランニングアベレージフィルターは、前記ＭＳが前記ターゲットセルにハンドオーバーされた後に、前記測定された電力が前記アップリンク出力電力の初期計算を行うために用いられる場合に、前記第１のセルからの事前に測定された電力を用いずに、前記測定された電力のみを考慮する、ことと
   を含み、
   前記ランニングアベレージフィルターは、Ｃ _ｎ ＝（１−ｂ）＊Ｃ _ｎ−１ ＋ｂ＊ＳＳ _ｎ によって表され、ここで、ＳＳ _ｎ は、前記ＢＣＣＨの前記測定された電力を表し、ｂは、忘却係数を表し、ｎは、反復インデックスである、方法。
2. 前記反復インデックスは、
   前記ＭＳが前記ターゲットセルに移動した後でｎ＝１としてリセットされ、ｎ＝１である場合、ｂ＝１である、請求項１に記載の方法。
3. システム情報メッセージを受信することをさらに含み、
   前記システム情報メッセージは、前記ＢＣＣＨを測定するように前記ＭＳに指示する電力制御測定チャネル（ＰＣ＿ＭＥＡＳ＿ＣＨＡＮ）パラメーターを含む、請求項１に記載の方法。
4. 無線通信システムにおけるセル再選択のためにアップリンク出力電力を計算する方法であって、前記方法は、
   移動局（ＭＳ）のサービングセルを第１のセルからターゲットセルへ変更することであって、前記第１のセルは、現在のサービングセルとして機能し、前記ターゲットセルは、複数の隣接セルのうちの１つである、ことと、
   前記第１のセルから前記ターゲットセルへ前記サービングセルを変更した後で、前記ターゲットセルにおいて、パケットデータチャネル（ＰＤＣＨ）の電力を前記ＭＳによって測定することと、
   ランニングアベレージフィルターを再始動することによって、前記アップリンク出力電力を計算することであって、前記ランニングアベレージフィルターは、前記サービングセルが前記第１のセルから前記ターゲットセルに変更された後に、前記測定された電力が前記アップリンク出力電力の初期計算を行うために用いられる場合に、前記第１のセルからの事前に測定された電力を用いずに、前記測定された電力のみを考慮する、ことと
   を含み、
   前記ランニングアベレージフィルターは、Ｃ _ｎ ＝（１−ｃ）＊Ｃ _ｎ−１ ＋ｃ＊Ｃ _{ｂｌｏｃｋ，ｎ} によって表され、ここで、Ｃ _{ｂｌｏｃｋ，ｎ} は、前記ＰＤＣＨの前記測定された電力と基地局サブシステム（ＢＳＳ）出力電力減少との合計を表し、ｃは、忘却係数を表し、ｎは、反復インデックスである、方法。
5. 前記反復インデックスは、
   前記ＭＳが前記ターゲットセルに移動した後でｎ＝１としてリセットされ、ｎ＝１である場合、ｂ＝１である、請求項４に記載の方法。
6. システム情報メッセージを受信することをさらに含み、
   前記システム情報メッセージは、前記ＰＤＣＨを測定するように前記ＭＳに指示する電力制御測定チャネル（ＰＣ＿ＭＥＡＳ＿ＣＨＡＮ）パラメーターを含む、請求項４に記載の方法。
7. 無線通信システムにおいてアップリンク出力電力を計算する移動局（ＭＳ）であって、前記ＭＳは、
   第１のセルからターゲットセルへのハンドオーバーを行わせる命令を含むメッセージを受信するように構成された受信モジュールであって、前記第１のセルは現在のサービングセルとして機能し、前記ターゲットセルは１つ以上の隣接セルのうちの１つである、受信モジュールと、
   プロセッサと
   を備え、前記プロセッサは、
   前記メッセージに従って、前記ターゲットセルへのハンドオーバーをパケット伝送モードにおいて行うことと、
   前記ＭＳが前記ターゲットセルにハンドオーバーされた後で、前記ターゲットセルにおいて放送制御チャネル（ＢＣＣＨ）の電力を測定することと、
   ランニングアベレージフィルターを再始動することによって、前記アップリンク出力電力を計算することであって、前記ランニングアベレージフィルターは、前記ＭＳが前記ターゲットセルにハンドオーバーされた後に、前記測定された電力が前記アップリンク出力電力の初期計算を行うために用いられる場合に、前記第１のセルからの事前に測定された電力を用いずに、前記測定された電力のみを考慮する、ことと
   を行うように構成され、
   前記ランニングアベレージフィルターは、Ｃ _ｎ ＝（１−ｂ）＊Ｃ _ｎ−１ ＋ｂ＊ＳＳ _ｎ によって表され、ここで、ＳＳ _ｎ は、前記ＢＣＣＨの前記測定された電力を表し、ｂは、忘却係数を表し、ｎは、反復インデックスである、移動局。
8. 前記反復インデックスは、
   前記ＭＳが前記ターゲットセルに移動した後でｎ＝１としてリセットされ、ｎ＝１である場合、ｂ＝１である、請求項７に記載の移動局。
9. 前記受信モジュールは、システム情報メッセージを受信するようにさらに構成され、前記システム情報メッセージは、前記ＢＣＣＨを測定するように前記ＭＳに指示する電力制御測定チャネル（ＰＣ＿ＭＥＡＳ＿ＣＨＡＮ）パラメーターを含む、請求項７に記載の移動局。
10. 無線通信システムにおけるセル再選択のためのアップリンク出力電力を計算する移動局（ＭＳ）であって、前記ＭＳは、
    ランニングアベレージフィルターと、
    プロセッサと
    を備え、前記プロセッサは、
    サービングセルを第１のセルからターゲットセルへ変更することであって、前記第１のセルは、現在のサービングセルとして機能し、前記ターゲットセルは、複数の隣接セルのうちの１つである、ことと、
    前記第１のセルから前記ターゲットセルへ前記サービングセルを変更した後で、前記ターゲットセルにおいて、パケットデータチャネル（ＰＤＣＨ）の電力を測定することと、
    前記ランニングアベレージフィルターを再始動することによって、前記アップリンク出力電力を計算することであって、前記ランニングアベレージフィルターは、前記サービングセルが、前記第１のセルから前記ターゲットセルに変更された後に、前記測定された電力が前記アップリンク出力電力の初期計算を行うために用いられる場合に、前記第１のセルからの事前に測定された電力を用いずに、前記測定された電力のみを考慮する、ことと
    を行うように構成され、
    前記ランニングアベレージフィルターは、Ｃ _ｎ ＝（１−ｃ）＊Ｃ _ｎ−１ ＋ｃ＊Ｃ _{ｂｌｏｃｋ，ｎ} によって表され、ここで、Ｃ _{ｂｌｏｃｋ，ｎ} は、前記ＰＤＣＨの前記測定された電力と基地局サブシステム（ＢＳＳ）出力電力減少との合計を表し、ｃは、忘却係数を表し、ｎは、反復インデックスである、移動局。
11. 前記反復インデックスは、
    前記ＭＳが前記ターゲットセルに移動した後でｎ＝１としてリセットされ、ｎ＝１である場合、ｂ＝１である、請求項１０に記載の移動局。
12. 前記ＭＳは、システム情報メッセージを受信するようにさらに構成され、
    前記システム情報メッセージは、前記ＰＤＣＨを測定するように前記ＭＳに指示する電力制御測定チャネル（ＰＣ＿ＭＥＡＳ＿ＣＨＡＮ）パラメーターを含む、請求項１０に記載の移動局。