無線通信装置、携帯電話機及び無線通信装置制御方法
【課題】基地局と移動局との距離に応じた送信電力の適切な制御による消費電力の低減が行える無線通信装置を提供する。
【解決手段】基準値取得部２０３は、送信信号の送信タイミングの調整に用いるタイミング調整値を基地局から受信し、受信した前記タイミング調整値に対応する送信電力が過剰か否かを判定する閾値である基準値を取得する。変動量取得部２０２は、所定のタイミング毎に、基地局が送信した送信電力制御命令を受信し、受信した送信電力制御命令から送信電力の変動量を順次取得する。送信電力算出部２０１は、送信電力値が基準値取得部２０３により取得された基準値を超えていない場合、変動量取得部２０２により取得された送信電力の変動量を基に送信電力値を変動させ、送信電力値が基準値取得部２０３により取得された基準値を超えている場合、変動量取得部２０２により取得された送信電力の変動量より少ない変動量を基に送信電力値を変動させる。
【解決手段】基準値取得部２０３は、送信信号の送信タイミングの調整に用いるタイミング調整値を基地局から受信し、受信した前記タイミング調整値に対応する送信電力が過剰か否かを判定する閾値である基準値を取得する。変動量取得部２０２は、所定のタイミング毎に、基地局が送信した送信電力制御命令を受信し、受信した送信電力制御命令から送信電力の変動量を順次取得する。送信電力算出部２０１は、送信電力値が基準値取得部２０３により取得された基準値を超えていない場合、変動量取得部２０２により取得された送信電力の変動量を基に送信電力値を変動させ、送信電力値が基準値取得部２０３により取得された基準値を超えている場合、変動量取得部２０２により取得された送信電力の変動量より少ない変動量を基に送信電力値を変動させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信装置、携帯電話機及び無線通信装置制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
移動無線通信システムは、移動局及び無線基地局を有している。移動局では、上り回線（UL：Up Link）においてデータを送信するときに用いる送信電力（以下、単に「ＵＬ送信電力」という。）の制御を行う。基地局は、移動局から送信されたデータを受信し、受信レベルを検出する。そして、基地局は、検出した受信レベルが低いと判定すると、下り制御チャネルを使用して、ＵＬ送信電力を上げる命令を移動局へ送信する。逆に、検出した受信レベルが高いと判定すると、基地局は、下り制御チャネルを使用して、ＵＬ送信電力を下げる命令を移動局へ送信する。ＵＬ送信電力の制御命令には、ＴＰＣ（Transmit Power Control：送信電力制御）値が含まれている。移動局は、基地局から送信されたＵＬ送信電力の制御を指示する命令を受信する。そして、移動局は、受信したＵＬ送信電力の制御を指示する命令からＴＰＣ値を抽出する。その後、移動局は、抽出したＴＰＣ値を用いて、ＵＬ送信電力値の制御を行う。ここで、無線通信システムにおいては、データは時間単位であるフレーム単位で取り扱われ、さらにデータの送受信を行う際には、１フレームのデータを分割したサブフレームを用いて送受信を行う。そして、移動局によるＵＬ送信電力値の制御は、サブフレーム毎に行われる。
【０００３】
従来、無線通通信システムにおけるＵＬ送信電力制御では、移動局は、基地局からＵＬ送信電力の制御命令を受けた場合、指定されたＴＰＣ値に従って制御を行っていた。しかし、基地局からの伝播路状態が悪い場合では基地局側から送信されたＵＬ送信電力の制御命令が誤ってしてしまう場合や基地局から間違った命令が送信されてくる場合がある。このような場合、本来であれば送信電力を下げなければならない状態にもかかわらず、移動局は、送信電力を上げることを指示するＵＬ送信電力の制御命令を受けてしまうおそれがある。そのため、過剰な送信電力を要求する送信電力制御が行われ、移動局の消費電力の増加や、基地局側において、他の移動局の信号に干渉してしまうおそれがあった。
【０００４】
そこで、送信電力を上げる命令を過剰に受けた場合、移動局は、基地局からのＵＬ送信電力の制御命令を無視するマスク処理を行うという従来技術が提案されている。また、パケット専用チャネルを使用しない場合、送信電力制御用チャネルを使用した制御命令の送信を行わないことで、無線資源の無駄な消費を回避する従来技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１８６７５７号公報
【特許文献２】国際公開第２００４／０２７６７６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、送信電力制御チャネルを使用した制御命令の送信を停止する従来技術では、送信電力を上げろという指示が過剰か否かの判定はしておらず、過剰な送信電力の上昇を制限することは困難である。また、送信電力を上げろという命令を過剰に受けた場合に、基地局からの制御命令を無視する従来技術では、基地局と移動局との間の距離は考慮されない。実際には、基地局と移動局の距離に応じて必要なＵＬ送信電力は異なる。しかし、従来技術では、制御距離に応じて送信電力が過剰か否かを判定することが困難であり、ＵＬ送信電力の制御を基地局と移動局との距離に合せて適切に行うことが困難であった。
【０００７】
開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、基地局と移動局との距離に応じたＵＬ送信電力の適切な制御による消費電力の低減が行える無線通信装置、携帯電話機及び無線通信装置制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願の開示する無線通信装置、携帯電話機及び無線通信装置制御方法は、一つの態様において、基準値取得部は、送信信号の送信タイミングの調整に用いるタイミング調整値を基地局から受信し、受信した前記タイミング調整値に対応する送信電力が過剰か否かを判定する閾値である基準値を取得する。変動量取得部は、所定のタイミング毎に、前記基地局が送信した送信電力制御命令を受信し、受信した前記送信電力制御命令から送信電力の変動量を順次取得する。送信電力算出部は、送信電力値が前記基準値取得部により取得された前記基準値を超えていない場合、前記変動量取得部により取得された送信電力の変動量を基に前記送信電力値を変動させ、送信電力値が前記基準値取得部により取得された前記基準値を超えている場合、前記変動量取得部により取得された送信電力の変動量より少ない変動量を基に前記送信電力値を変動させる。
【発明の効果】
【０００９】
本願の開示する無線通信装置、携帯電話機及び無線通信装置制御方法の一つの態様によれば、基地局と移動局との距離に応じたＵＬ送信電力の適切な制御による消費電力の低減が行えるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、基地局と携帯電話機との関係を説明するための概略図である。
【図２】図２は、携帯電話機のブロック図である。
【図３】図３は、実施例１に係る携帯電話機における送信電力制御部のブロック図である。
【図４】図４は、ＴＡ制御と基準値との関係を表す対応テーブルの一例の図である。
【図５】図５は、実施例１における送信電力値の調整について説明するための図である。
【図６】図６は、実施例１に係る送信電力制御部による送信電力の算出処理のフローチャートである。
【図７】図７は、実施例２に係る携帯電話機における送信電力制御部のブロック図である。
【図８】図８は、実施例２における送信電力値の調整について説明するための図である。
【図９】図９は、実施例２に係る送信電力制御部による送信電力の算出処理のフローチャートである。
【図１０】図１０は、携帯電話機のハードウェア構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本願の開示する無線通信装置、携帯電話機及び無線通信装置制御方法の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施例により本願の開示する無線通信装置、携帯電話機及び無線通信装置制御方法が限定されるものではない。特に以下の説明では、無線通信装置として携帯電話機を例に説明するが、これに限らず、基地局との間で無線通信を行う装置であればよい。
【実施例１】
【００１２】
図１は、基地局と携帯電話機との関係を説明するための概略図である。図１に示すように、本実施例に係る無線通信装置である携帯電話機１は、基地局２との間で無線通信によるデータパケットの送受信を行う。携帯電話機１は、基地局２が送信した無線信号１０１を受信する。また、基地局２は、携帯電話機１が送信した無線信号１０２を受信する。携帯電話機１と基地局２との間のデータパケットの送受信は、フレーム周期で行なわれる。そして、携帯電話機１及び基地局２は、フレームを所定の数に分割したサブフレーム単位でデータパケットの送受信を行う。
【００１３】
基地局２は、例えば、無線信号１０１としてＴＰＣ値を含む送信電力の制御命令を携帯電話機１に向けてサブフレーム毎に送信する。この送信電力の制御命令には、送信電力を変動させる量を指示するＴＰＣ値が含まれる。また、基地局２は、例えば、無線信号１０１として携帯電話機１から基地局２への信号の送信タイミングを調整するタイミング制御信号を送信する。基地局２は、このタイミング制御信号によって、送信タイミング制御命令（「ＴＡ（Timing Advance）情報」と呼ばれる場合がある。）によるＴＡ制御を携帯電話機１に対して指示する。送信タイミング制御命令には、送信タイミングを早めたり遅くしたりする指示を行うＴＡ制御の値が含まれる。このＴＡ制御の値が「タイミング調整値」の一例にあたる。
【００１４】
携帯電話機１は、送信電力の制御命令及びタイミング制御信号を基地局２から受信する。そして、携帯電話機１は、受信した送信電力の制御命令及びタイミング制御信号を用いて送信電力値を算出し、算出した送信電力値でデータを送信する。携帯電話機１による送信電力値の算出については後で詳細に説明する。
【００１５】
図２は、携帯電話機のブロック図である。図２に示すように、携帯電話機１は、ＲＦ（Radio Frequency）部１１、ＢＢ（Base Band）部１２及びＭＡＣ（Medium Access Control）部１３を有する。
【００１６】
ＲＦ部１１は、基地局２から送信された無線信号をアンテナを介して受信する。そして、ＲＦ部１１は、無線信号をベースバンド信号にダウンコンバートし、ダウンコンバートしたベースバンド信号をＢＢ部１２に出力する。また、ＲＦ部１１は、ベースバンド信号の入力をＢＢ部１２から受ける。そして、ＲＦ部１１は、受信したベースバンド信号を無線信号にアップコンバートする。また、ＲＦ部１１は、送信電力値の入力をＢＢ部１２から受ける。そして、ＲＦ部１１は、受信した送信電力値を用いて、アップコンバートした無線信号を、アンテナを介して基地局２に送信する。
【００１７】
ＢＢ部１２は、サーチャ部１２１、デモジュレータ部１２２、デコーダ部１２３、コーダ部１２４及びモジュレータ部１２５を有する。
【００１８】
サーチャ部１２１は、ベースバンド信号の入力をＲＦ部１１から受ける。そして、受信したベースバンド信号を用いて、基地局２の特定を行う。また、サーチャ部１２１は、受信したベースバンド信号を用いて、パス及びパスタイミングの検出などを行う。そして、サーチャ部１２１は、ベースバンド信号をデモジュレータ部１２２へ出力する。
【００１９】
デモジュレータ部１２２は、ベースバンド信号の入力をサーチャ部１２１から受ける。そして、デモジュレータ部１２２は、受信したベースバンド信号を復調する。その後、デモジュレータ部１２２は、復調したベースバンド信号をデコーダ部１２３へ出力する。また、デモジュレータ部１２２は、受信したベースバンド信号から送信電力の制御命令を取得し、モジュレータ部１２５へ出力する。
【００２０】
デコーダ部１２３は、符号化されたベースバンド信号の入力をデモジュレータ部１２２から受ける。そして、デコーダ部１２３は、受信したベースバンド信号に対して、復号化処理を施す。その後、デコーダ部１２３は、複合化したベースバンド信号をＭＡＣ部１３へ出力する。
【００２１】
コーダ部１２４は、基地局２へ送信するデータのベースバンド信号の入力をＭＡＣ部１３から受ける。そして、コーダ部１２４は、受信したベースバンド信号に対して符号化処理を施す。その後、コーダ部１２４は、符号化したベースバンド信号をモジュレータ部１２５へ出力する。
【００２２】
モジュレータ部１２５は、送信電力制御部２００を有する。モジュレータ部１２５は、基地局２から送られてきた送信電力の制御命令の入力をデモジュレータ部１２２より受ける。また、モジュレータ部１２５は、基地局２から送られてきた送信タイミング制御命令を含むタイミング制御信号の入力をＭＡＣ部１３から受ける。
【００２３】
さらに、モジュレータ部１２５は、基地局２へ送信するデータのベースバンド信号の入力をコーダ部１２４から受ける。そして、モジュレータ部１２５は、受信したベースバンド信号を変調する。その後、モジュレータ部１２５は、受信したタイミング制御信号を用いて信号の送信タイミングを調整した後、変調したベースバンド信号をＲＦ部１１へ出力する。
【００２４】
また、送信電力制御部２００は、基地局２から受信した送信電力の制御命令及び送信タイミング制御命令を用いて送信電力値を算出する。そして、モジュレータ部１２５は、送信電力制御部２００が算出した送信電力値をＲＦ部１１へ出力する。送信電力制御部２００による送信電力値の算出については次に詳細に説明する。
【００２５】
ＭＡＣ部１３は、ＭＡＣヘッダなどのプロトコル解析といった携帯電話機１と基地局２との間のＭＡＣレイヤに関する処理などを行う。ＭＡＣ部１３は、ベースバンド信号の入力をデコーダ部１２３から受ける。そして、ＭＡＣ部１３は、受信したベースバンド信号に対してＭＡＣレイヤに関する処理を施し、操作者に提供する。また、ＭＡＣ部１３は、受信したベースバンド信号から送信タイミング制御命令を含むタイミング制御信号を取得し、モジュレータ部１２５へ出力する。
【００２６】
さらに、ＭＡＣ部１３は、操作者が入力した送信データを取得する。そして、ＭＡＣ部１３は、受信した送信データに対して、ＭＡＣレイヤに関する処理を施しベースバンド信号を生成して、生成したベースバンド信号をコーダ部１２４へ出力する。
【００２７】
図３は、実施例１に係る携帯電話機における送信電力制御部のブロック図である。図３では、説明を分かりやすくするため、ＲＦ部１１及び送信電力制御部２００以外の各部を省略している。
【００２８】
図３に示すように、送信電力制御部２００は、送信電力算出部２０１、変動量取得部２０２及び基準値取得部２０３を有している。そして、送信電力算出部２０１は、送信電力制御値調整部２１１、累積加算部２１２及び初期電力値加算部２１３を有している。
【００２９】
変動量取得部２０２は、ＴＰＣ値と送信電力の変動量との対応関係を表す変動量算出テーブルを記憶している。変動量取得部２０２は、デモジュレータ部１２２からサブフレーム毎に入力される基地局２から送られてきた送信電力の制御命令を取得する。このサブフレームが「所定のタイミング」の一例にあたる。そして、変動量取得部２０２は、取得した送信電力の制御命令からＴＰＣ値を抽出する。そして、変動量取得部２０２は、抽出したＴＰＣ値に対応する送信電力の変動量を自己が有する変動量算出テーブルから取得する。そして、変動量取得部２０２は、取得した変動量を送信電力制御値調整部２１１へ出力する。
【００３０】
基準値取得部２０３は、図４に示すようなＴＡ制御と基準値との関係を表す対応テーブル３００を記憶している。図４は、ＴＡ制御と基準値との関係を表す対応テーブルの一例の図である。基準値とは、送信電力が過剰になっているか否かを判定するための閾値である。すなわち、送信電力値が基準値を超えた場合に、その送信電力は過剰と判定される。
【００３１】
ここで、ＴＡ制御と基準値との関係を表す対応テーブル３００について説明する。本実施例では分かりやすいように対応テーブル３００は、ＴＡ制御の値が小さい順に紙面に向かって上から下に向けて並んでいる。対応テーブル３００では、ＴＡ制御の値３０１が最小のＴＡ制御の値であり、０〜２５６４である。また、ＴＡ制御の値３０３が最大のＴＡ制御の値であり、１７９４９〜２０５１２である。ここで、携帯電話機１は、ＴＡ制御の値が大きいほど送信タイミングを早くするように制御する。すなわち、ＴＡ制御の値が大きいほど、携帯電話機１と基地局２との距離が遠いといえる。つまり、対応テーブル３００は、対応テーブル３００の紙面に向かって右手に記載する矢印３１０のように、紙面に向かって下に行くに従い携帯電話機１と基地局２との間の距離が遠くなっていることを表している。
【００３２】
これは、携帯電話機１と基地局２との間の距離が遠い場合、大きな出力が必要であり送信電力値が高くなるので、送信電力値が有る程度高くなっても過剰とはいえない。そこで、携帯電話機１と基地局２との間の距離が遠い場合には、基準値を高く設定している。これに対して、携帯電話機１と基地局２との間の距離が近い場合、小さい出力で十分であり送信電力値は低く抑える。そのため、携帯電話機１と基地局２との間の距離が遠い場合と比較して送信電力値が低くても過剰といえる。そこで、携帯電話機１と基地局２との間の距離が遠い場合には、基準値を低く設定している。
【００３３】
さらに、対応テーブル３００には、それぞれのＴＡ制御の値に対して、基準値が対応付けられて記載されている。例えば、ＴＡ制御の値３０１には、−２５ｄＢｍである基準値３０２が対応する。また、ＴＡ制御の値３０３には、＋１０ｄＢｍである基準値３０４が対応する。すなわち、ＴＡ制御の値が小さくなるに従い、言い換えれば携帯電話機１と基地局２との間の距離が遠いほど、そのＴＡ制御の値に対応する基準値は小さい値となる。逆に、ＴＡ制御の値が大きくなるに従い、言い換えれば携帯電話機１と基地局２との間の距離が近いほど、そのＴＡ制御の値に対応する基準値は大きい値となる。ここで、対応テーブルは、操作者からの入力を受けて対応するＴＡ制御の値や基準値などを変更できるようにしてもよい。
【００３４】
基準値取得部２０３は、ＭＡＣ部１３からサブフレーム毎に入力されるタイミング制御信号から送信タイミング制御命令を取得する。そして、基準値取得部２０３は、取得した送信タイミング制御命令からＴＡ制御の値を抽出する。その後、基準値取得部２０３は、抽出したＴＡ制御の値に対応する基準値を対応テーブル３００から取得する。例えば、基準値取得部２０３は、抽出したＴＡ制御の値がＴＡ制御の値３０１の場合、−２５ｄＢｍである基準値３０２を取得する。そして、基準値取得部２０３は、取得した基準値を送信電力制御値調整部２１１へ出力する。
【００３５】
送信電力制御値調整部２１１は、送信電力値が基準値を上回った場合に用いる変動量を予め記憶している。例えば、送信電力制御値調整部２１１は、送信電力値が基準値を上回った場合に用いる変動量として１ｄＢｍの半分である０．５ｄＢｍや１ｄＢｍの４分の１である０．２５ｄＢｍなどを記憶している。ここで、送信電力値が基準値を上回った場合に用いる変動量は、基地局２から指定されるいずれの変動量よりも小さい値であれば特に制限はない。ここで、送信電力値が基準値を上回った場合に用いる変動量は、操作者などからの入力を受け付けて変更できるようにしてもよい。
【００３６】
送信電力制御値調整部２１１は、送信電力の変動量の入力を変動量取得部２０２からサブフレーム毎に受ける。また、送信電力制御値調整部２１１は、基準値の入力を基準値取得部２０３からサブフレーム毎に受ける。
【００３７】
送信電力制御値調整部２１１は、初期電力値加算部２１３から出力された送信電力値を取得する。そして、基地局２から送信電力値を増加させる指示を受けた場合、送信電力制御値調整部２１１は、取得した送信電力値と基準値とを比較する。取得した送信電力値が基準値よりも低い場合には、受信した送信電力の変動量を累積加算部２１２へ出力する。これに対して、取得した送信電力値が基準値よりも高い場合、記憶している変動量を出力する。ここで、本実施例では、送信電力制御値調整部２１１は、基準値を超えた場合に、予め記憶している固定の変動量を出力しているが、これは他の方法でも良く、例えば、基地局２に指定された変動量の予め決められた割合を変動量として出力しても良い。
【００３８】
送信電力制御値調整部２１１は、送信電力を減らす指示を基地局２から受信した場合には、基地局２に指定された変動量を累積加算部２１２へ出力する。そして、基準値を超えた送信電力値を減らすことで再度基準値を下回った場合には、送信電力制御値調整部２１１は、その後、基地局２から指定された変動量を累積加算部２１２へ出力する。
【００３９】
累積加算部２１２は、変動量の入力を送信電力制御値調整部２１１から受ける。さらに、累積加算部２１２は、１つ前のサブフレームにおいて出力した累積値をフィードバックして取得する。そして、累積加算部２１２は、１つ前のサブフレームにおいて出力した累積値に受信した変動量を加算し、今回のサブフレームにおける累積値を算出する。そして、累積加算部２１２は、算出した累積値を初期電力値加算部２１３へ出力する。
【００４０】
初期電力値加算部２１３は、初期電力値を予め記憶している。また、初期電力値加算部２１３は、累積値の入力を累積加算部２１２から受ける。そして、初期電力値加算部２１３は、予め記憶している初期電力値に受信した累積値を加えて送信電力値を算出する。その後、初期電力値加算部２１３は、算出した送信電力値をＲＦ部１１へ出力する。また、初期電力値加算部２１３は、ＲＦ部１１へ出力した送信電力値を送信電力制御値調整部２１１へ出力する。
【００４１】
図５は、実施例１における送信電力値の調整について説明するための図である。図５は、縦軸を送信電力の電力値（送信電力値）とし、横軸を時間としている。グラフ４３１は、携帯電話機１と基地局２との間の距離が遠い場合における送信電力の変化を表している。また、グラフ４４１は、携帯電話機１と基地局２との間の距離が近い場合における送信電力の変化を表している。また、実線４０１は、送信電力値の最大値を表している。また、実線４０２は、送信電力値の最小値を表している。さらに、基準値４０３は、グラフ４３１のときの基準値を表している。また、基準値４０４は、グラフ４４１のときの基準値を表している。すなわち、グラフ４３１のときのように携帯電話機１と基地局２との間の距離が遠い場合、送信電力制御値調整部２１１が基準値取得部２０３から受ける基準値も高くなる。これに対して、グラフ４４１のときのように携帯電話機１と基地局２との間の距離が近い場合、送信電力制御値調整部２１１が基準値取得部２０３から受ける基準値も小さくなる。
【００４２】
そして、グラフ４３１のように、携帯電話機１と基地局２との間の距離が遠い場合、高い基準値である基準値４０３を超えるまで送信電力制御値調整部２１１は、基地局２に指定された変動量を累積加算部２１２へ出力する。グラフ４３１では、ｂｎ、ｂｎ＋１を基地局２から指定された変動量としている。これにより、送信電力値は、基地局２に指定された変動量分増えることになる。すなわち、送信電力値は、ｂｎ、ｂｎ＋１と増えていく。そして、点４３２で基準値４０３を超えた後は、送信電力制御値調整部２１１は、予め決められた変動量（ここでは、「ｄ」とする。）を累積加算部２１２へ出力する。すなわち、送信電力値は、基準値４０３を超えた後は、ｄずつ増えていく。この後、基地局２からの指示により送信電力値が減らされ基準値４０３を下回るまで、基地局２から送信電力値の増加が指示された場合には、送信電力制御値調整部２１１は、変動量ｄを累積加算部２１２へ出力する。
【００４３】
また、グラフ４４１のように、携帯電話機１と基地局２との間の距離が近い場合、低い基準値である基準値４０４を超えるまで送信電力制御値調整部２１１は、基地局２に指定された変動量を累積加算部２１２へ出力する。グラフ４４１では、ｂｍ、ｂｍ＋１を基地局２から指定された変動量としている。これにより、送信電力値は、基地局２に指定された変動量分増えることになる。すなわち、送信電力値は、ｂｍ、ｂｍ＋１と増えていく。そして、点４４２で基準値４０４を超えた後は、送信電力制御値調整部２１１は、予め決められた変動量ｄを累積加算部２１２へ出力する。すなわち、送信電力値は、基準値４０４を超えた後は、ｄずつ増えていく。この後、基地局２からの指示により送信電力値が減らされ基準値４０４を下回るまで、基地局２から送信電力値の増加が指示された場合には、送信電力制御値調整部２１１は、変動量ｄを累積加算部２１２へ出力する。
【００４４】
次に、図６を参照して、本実施例に係る送信電力制御部による送信電力の算出の処理について説明する。図６は、実施例１に係る送信電力制御部による送信電力の算出処理のフローチャートである。ここでは、基地局から送信電力値の増加の指示のみが送られてきた場合で説明する。
【００４５】
ＲＦ部１１は、送信電力の制御命令を基地局２からアンテナを介して受信する（ステップＳ１０１）。その後、デモジュレータ部１２２は、送信電力の制御命令を変動量取得部２０２へ出力する。
【００４６】
変動量取得部２０２は、デモジュレータ部１２２から入力された送信電力の制御命令からＴＰＣ値を抽出する（ステップＳ１０２）。そして、変動量取得部２０２は、抽出したＴＰＣ値に対応する変動量を変動量算出テーブルから取得する（ステップＳ１０３）。その後、変動量取得部２０２は、取得した変動量を送信電力制御値調整部２１１へ出力する。
【００４７】
また、ＲＦ部１１は、タイミング制御信号を基地局２から受信する（ステップＳ１０４）。その後、ＭＡＣ部１３は、タイミング制御信号に含まれる送信タイミング制御命令を基準値取得部２０３へ出力する。
【００４８】
基準値取得部２０３は、ＭＡＣ部１３から入力された送信タイミング制御命令からＴＡ制御の値を取得する。そして、基準値取得部２０３は、取得してＴＡ制御の値に対応する基準値をＴＡ制御と基準値との関係を表す対応テーブルから取得する（ステップＳ１０５）。その後、基準値取得部２０３は、取得した基準値を送信電力制御値調整部２１１へ出力する。
【００４９】
送信電力制御値調整部２１１は、変動量の入力を変動量取得部２０２から受ける。また、送信電力制御値調整部２１１は、基準値の入力を基準値取得部２０３から受ける。さらに、送信電力制御値調整部２１１は、初期電力値加算部２１３が出力した送信電力値のフィードバックを受ける。そして、送信電力制御値調整部２１１は、フィードバックされた送信電力値、言い換えれば、前回の送信電力値が、受信した基準値を超えているか否かを判定する（ステップＳ１０６）。
【００５０】
送信電力値が基準値を超えていない場合（ステップＳ１０６：否定）、送信電力制御値調整部２１１は、基地局２に指定された変動量を累積加算部２１２へ出力する（ステップＳ１０７）。これに対して、送信電力値が基準値を超えている場合（ステップＳ１０６：肯定）、送信電力制御値調整部２１１は、自己が記憶している予め決められた変動量を累積加算部２１２へ出力する（ステップＳ１０８）。
【００５１】
累積加算部２１２は、フィードバックされた１つ前のサブフレームにおける累積値に送信電力制御値調整部２１１から入力された変動量を加算して今回のサブフレームにおける累積値を算出する（ステップＳ１０９）。そして、累積加算部２１２は、求めた累積値を初期電力値加算部２１３へ出力すると共に、その累積値を自己にフィードバックする。
【００５２】
初期電力値加算部２１３は、予め記憶している初期電力値に累積加算部２１２から受信した累積値を加算して送信電力値を算出する（ステップＳ１１０）。そして、初期電力値加算部２１３は、算出した送信電力値をＲＦ部１１へ出力すると共に、その送信電力値を送信電力制御値調整部２１１へフィードバックする。
【００５３】
ＲＦ部１１は、初期電力値加算部２１３から受信した送信電力値を用いて、今回のサブフレームにおけるデータを基地局に送信する（ステップＳ１１１）。
【００５４】
送信電力制御部２００は、基地局２へのデータの送信が完了したか否かを判定する（ステップＳ１１２）。送信電力制御部２００がデータの送信が完了していないと判定した場合（ステップＳ１１２：否定）、ステップＳ１０１へ戻る。これに対して、データの送信が完了している場合（ステップＳ１１２：肯定）、送信電力制御部２００は、送信電力値の算出の処理を終了する。
【００５５】
ステップＳ１０１〜Ｓ１１１はサブフレーム毎に繰り返されることになる。
【００５６】
ここで、図６のフローチャートでは、制御命令の受信から変動量の取得までのステップ（ステップＳ１０１〜Ｓ１０３）の後にタイミング制御信号の取得から基準値を取得するまでのステップ（ステップＳ１０４〜Ｓ１０５）を行なっている。ただし、ステップＳ１０１〜Ｓ１０３とステップＳ１０４〜Ｓ１０５の順番は逆でも良く、また並行して行なわれてもよい。
【００５７】
また、図６のフローでは、予め決められた変動量を出力した後も、送信電力値が基準値を超えているかの判定を行なっているが、これは他の方法でもよい。例えば、予め決められた変動量を出力した場合、次からは、送信電力制御値調整部２１１は、判定を行なわずに、予め決められた変動量を出力してもよい。ただし、図６のフローの流れでも、送信電力値が基準値を超えた場合には、次の判定においても送信電力値が基準値を超えるので、問題は無い。
【００５８】
以上に説明したように、本実施例に係る無線通信装置は、基地局から指定されたＴＡ制御の値に応じた基準値を用いて、送信電力が過剰となっているか否かを判定し、過剰の場合には、送信電力の増加を抑える。これにより、自装置と基地局との間の距離に応じて送信電力の過剰を判断することができ、ＵＬ送信電力の制御を適切に行うことができる。また、基準値を超えた場合にも、抑えた変化量を用いることで、過剰と判断した場合に送信電力の増加を禁止してしまう場合に比べて、細かい制御を行うことができる。例えば、無線通信装置が過剰と判断したが、実際には基地局の指定する変化量が要求される場合にも、本実施例に係る無線通信装置は、送信電力を徐々に増加させるので、要求される変化量に達することが可能となる。
【実施例２】
【００５９】
図７は、実施例２に係る携帯電話機における送信電力制御部のブロック図である。本実施例に係る無線通信装置における送信電力制御部は、実施例１における送信電力の過剰の判定に加えて、累積値の増加量を送信電力が過剰か否かの判定に用いることが実施例１と異なるものである。そこで、以下では、送信電力制御部による送信電力の過剰の判定について主に説明する。図７において、図３と同じ符号を有する各部は、特に説明の無い限り同じ機能を有するものとする。また、本実施例に係る携帯電話機１も、図１を用いて実施例１で説明したように、基地局２と無線通信を行う。さらに、本実施例に係る携帯電話機１の全体構成は、図２を用いて実施例１で説明した構成と同様である。
【００６０】
本実施例に係る送信電力制御部２００は、実施例１の構成に加えて判定区間設定部２０４を有する。
【００６１】
判定区間設定部２０４は、累積値の増加量が過剰か否かの判定を開始するタイミングを決定する。本実施例では、判定区間設定部２０４は、モジュレータ部１２５に入力された送信データにおける各フレームの先頭のタイミングを累積値の増加量が過剰か否かの判定を開始するタイミングとする。例えば、フレームの長さを１０ｍｓとすると、判定区間設定部２０４は、最初のサブフレームの開始のタイミングを最初のフレームの開始タイミングとし、そのタイミングから１０ｍｓ毎を各フレームの先頭のタイミングとして取得できる。判定区間設定部２０４は、次のフレームの先頭のタイミングを累積値の増加量が過剰か否かの判定を開始するタイミングとする。そして、判定区間設定部２０４は、各フレームの先頭のタイミングを送信電力制御値調整部２１１が有するカウンタをリセットするタイミングとして送信電力制御値調整部２１１へ通知する。
【００６２】
送信電力制御値調整部２１１は、内部に時間を計測するカウンタを有している。また、送信電力制御値調整部２１１は、予め決められた累積値の増加量を判定する時間を記憶している。さらに、送信電力制御値調整部２１１は、予め決められた累積値の増加量が過剰か否かの過剰を判定するための累積閾値を記憶している。この累積閾値は、操作者からの入力などにより変更できるようにしてもよい。
【００６３】
送信電力制御値調整部２１１は、変動量取得部２０２から変動量の入力を受ける。また、送信電力制御値調整部２１１は、基準値取得部２０３から基準値の入力を受ける。さらに、送信電力制御値調整部２１１は、判定区間設定部２０４から自己が有するカウンタをリセットするタイミングの通知を受ける。
【００６４】
また、送信電力制御値調整部２１１は、初期電力値加算部２１３が出力した送信電力値のフィードバックを受ける。さらに、送信電力制御値調整部２１１は、累積加算部２１２が出力した累積値のフィードバックを受ける。
【００６５】
送信電力制御値調整部２１１は、判定区間設定部２０４から受信したタイミングで自己が有するカウンタをリセットする。また、送信電力制御値調整部２１１は、カウンタをリセットした時点での累積値を記憶する。そして、送信電力制御値調整部２１１は、カウンタが予め決められた累積値の増加を判定する時間になるまで、カウンタリセット後にフィードバックを受けた累積値からリセットした時点での累積値を減算し、累積値の増加量を算出する。そして、送信電力制御値調整部２１１は、算出した累積値の増加量が記憶している累積閾値を超えたか否かを判定する。
【００６６】
累積値の増加量が累積閾値を超えていない場合、送信電力制御値調整部２１１は、基地局２に指定された変動量を累積加算部２１２へ出力する。
【００６７】
これに対して、累積値の増加量が累積閾値を超えた場合、送信電力制御値調整部２１１は、累積値の増加量が過剰と判定する。
【００６８】
累積値の増加量が過剰の場合、送信電力制御値調整部２１１は、１つ前のサブフレームにおける送信電力値が基準値を超えているか否かを判定する。１つ前のサブフレームにおける送信電力値が基準値を超えていない場合、送信電力制御値調整部２１１は、基地局２に指定された変動量を累積加算部２１２へ出力する。
【００６９】
これに対して、１つ前のサブフレームにおける送信電力値が基準値を超えている場合、送信電力制御値調整部２１１は、記憶している変動量を累積加算部２１２へ出力する。
【００７０】
次に、図８を参照して、実施例２における送信電力値の調整について説明する。図８は、実施例２における送信電力値の調整について説明するための図である。図８は、縦軸を送信電力の電力値（送信電力値）とし、横軸を時間としている。また、区間５０１は、累積値の増加量が過剰か否かの判定を行う区間を表している。すなわち、区間５０１の紙面に向かって左端が、判定区間設定部２０４により指定された累積値の増加量が過剰か否かの判定の開始のタイミングである。本実施例では、区間５０１の紙面に向かって左端がフレームの先頭になる。この区間５０１の中で、送信電力制御値調整部２１１は、累積値の増加量が累積閾値５０２を超えるか否かを判定する。さらに、基準値５０３は、図８で示される送信電力値の基準値を表している。
【００７１】
そして、送信電力制御値調整部２１１は、判定を開始した時点の累積値からの増加量が累積閾値５０２を超えるか否かを判定する。累積閾値５０２を超えるまで、送信電力制御値調整部２１１は、基地局２に指定された変動量を累積加算部２１２へ出力する。図８のグラフでは、ｂｎ〜ｂｎ＋５を基地局２から指定された変動量としている。これにより、送信電力値は、基地局２に指定された変動量分増えることになる。すなわち、送信電力値及び累積値は、ｂｎ、ｂｎ＋１、ｂｎ＋２、ｂｎ＋３、ｂｎ＋４、ｂｎ＋５、と増えていく。例えば、送信電力制御値調整部２１１が、変動量ｂｎ＋３を累積加算部２１２に入力した場合、累積値は、変動量５０５の分増える。そして、累積値の増加量が累積閾値５０２を超えると、送信電力制御値調整部２１１は、その時点での送信電力値が基準値５０３を超えているか否かを判定する。図８のグラフでは、基準値５０３を超えているので、送信電力制御値調整部２１１は、予め決められた変動量（ここでは、「ｄ」とする。）を累積加算部２１２へ出力する。すなわち、送信電力値は、基準値５０３を超えた後は、変動量５０６のようにｄずつ増えていく。この後、基地局２からの指示により送信電力値が減らされ基準値５０３を下回るまで、基地局２から送信電力値の増加が指示された場合には、送信電力制御値調整部２１１は、変動量ｄを累積加算部２１２へ出力する。
【００７２】
次に、図９を参照して、本実施例に係る送信電力制御部による送信電力の算出の処理について説明する。図９は、実施例２に係る送信電力制御部による送信電力の算出処理のフローチャートである。ここで、図９は、１つの判定区間における処理の流れを現している。また、ここでは、基地局から送信電力値の増加の指示のみが送られてきた場合で説明する。
【００７３】
送信電力制御値調整部２１１は、判定区間設定部２０４から受信した累積値の増加量が過剰か否かの判定を開始するタイミングで、自己のカウンタをリセットすることで、判定区間を設定する（ステップＳ２０１）。
【００７４】
ＲＦ部１１は、送信電力の制御命令を基地局２からアンテナを介して受信する（ステップＳ２０２）。その後、デモジュレータ部１２２は、受信した送信電力の制御命令を変動量取得部２０２へ出力する。
【００７５】
変動量取得部２０２は、デモジュレータ部１２２から入力された送信電力の制御命令からＴＰＣ値を抽出する（ステップＳ２０３）。そして、変動量取得部２０２は、抽出したＴＰＣ値に対応する変動量を変動量算出テーブルから取得する（ステップＳ２０４）。その後、変動量取得部２０２は、取得した変動量を送信電力制御値調整部２１１へ出力する。
【００７６】
また、ＲＦ部１１は、タイミング制御信号を基地局２から受信する（ステップＳ２０５）。その後、ＭＡＣ部１３は、タイミング制御信号に含まれる送信タイミング制御命令を基準値取得部２０３へ出力する。
【００７７】
基準値取得部２０３は、ＭＡＣ部１３から入力された送信タイミング制御命令からＴＡ制御の値を取得する。そして、基準値取得部２０３は、取得してＴＡ制御の値に対応する基準値をＴＡ制御と基準値との関係を表す対応テーブルから取得する（ステップＳ２０６）。その後、基準値取得部２０３は、取得した基準値を送信電力制御値調整部２１１へ出力する。
【００７８】
送信電力制御値調整部２１１は、変動量の入力を変動量取得部２０２から受ける。また、送信電力制御値調整部２１１は、基準値の入力を基準値取得部２０３から受ける。また、送信電力制御値調整部２１１は、累積加算部２１２が出力した累積値のフィードバックを受ける。さらに、送信電力制御値調整部２１１は、初期電力値加算部２１３が出力した送信電力値のフィードバックを受ける。そして、送信電力制御値調整部２１１は、フィードバックされた累積値からカウンタをリセットした時点での累積値を減算した累積値の増加量が累積閾値を超えているか否かを判定する（ステップＳ２０７）。
【００７９】
累積値の増加量が累積閾値を超えていない場合（ステップＳ２０７：否定）、送信電力制御値調整部２１１は、ステップＳ２０９へ進む。
【００８０】
これに対して、累積値の増加量が累積閾値を超えている場合（ステップＳ２０７：肯定）、送信電力制御値調整部２１１は、フィードバックされた送信電力値、言い換えれば、前回の送信電力値が、受信した基準値を超えているか否かを判定する（ステップＳ２０８）。
【００８１】
送信電力値が基準値を超えていない場合（ステップＳ２０８：否定）、送信電力制御値調整部２１１は、基地局２に指定された変動量を累積加算部２１２へ出力する（ステップＳ２０９）。これに対して、送信電力値が基準値を超えている場合（ステップＳ２０８：肯定）、送信電力制御値調整部２１１は、自己が記憶している予め決められた変動量を累積加算部２１２へ出力する（ステップＳ２１０）。
【００８２】
累積加算部２１２は、フィードバックされた１つ前のサブフレームにおける累積値に送信電力制御値調整部２１１から入力された変動量を加算して今回のサブフレームにおける累積値を算出する（ステップＳ２１１）。そして、累積加算部２１２は、求めた累積値を初期電力値加算部２１３へ出力すると共に、その累積値を自己にフィードバックする。
【００８３】
初期電力値加算部２１３は、予め記憶している初期電力値に累積加算部２１２から受信した累積値を加算して送信電力値を算出する（ステップＳ２１２）。そして、初期電力値加算部２１３は、算出した送信電力値をＲＦ部１１へ出力すると共に、その送信電力値を送信電力制御値調整部２１１へフィードバックする。
【００８４】
ＲＦ部１１は、初期電力値加算部２１３から受信した送信電力値を用いて、今回のサブフレームにおけるデータを基地局に送信する（ステップＳ２１３）。
【００８５】
送信電力制御部２００は、基地局２へのデータの送信が完了したか否かを判定する（ステップＳ２１４）。送信電力制御部２００がデータの送信が完了していないと判定した場合（ステップＳ２１４：否定）、ステップＳ２０２へ戻る。これに対して、データの送信が完了している場合（ステップＳ２１４：肯定）、送信電力制御部２００は、送信電力値の算出の処理を終了する。
【００８６】
ここで、図９のフローでは、予め決められた変動量を出力した後も、累積値の増加量が累積基準値を超えているかの判定及び送信電力値が基準値を超えているかの判定を行なっているが、これは他の方法でもよい。例えば、予め決められた変動量を出力した場合、次からは、送信電力制御値調整部２１１は、各判定を行なわずに、予め決められた変動量を出力してもよい。ただし、図９のフローの流れでも、累積値の増加量が累積基準値を超えてさらに送信電力値が基準値を超えた場合には、次のときにも累積値の増加量が累積基準値を超え且つ送信電力値が基準値を超えるので、問題は無い。
【００８７】
以上に説明したように、本実施例に係る無線通信装置は、基地局から指定されたＴＡ制御の値に応じた基準値及び変動量の累積値の増加量を用いて、送信電力が過剰となっているか否かを判定し、過剰の場合には、送信電力の増加を抑える。これにより、変動量が徐々に加えられて基準値を超えた場合を除くことができ、短時間のうちに多くの変動量が加えられた場合のみに送信電力が過剰であると判断することができる。したがって、自装置と基地局との間の距離に応じて送信電力の過剰を判断することができることに加えて、より適切なＵＬ送信電力の制御を行うことができる。
【００８８】
〔ハードウェア構成〕
次に、図１０を参照して、本実施例に係る携帯電話機のハードウェア構成について説明する。図１０は、携帯電話機のハードウェア構成図である。
【００８９】
本実施例に係る携帯電話機は、アンテナ１０１０、無線部１０２０、オーディオ入出力部１０３０、スピーカ１０３１、マイク１０３２、プロセッサ１０４０、記憶装置１０５０、表示部１０６０及びキー入力部１０７０を有している。
【００９０】
無線部１０２０、オーディオ入出力部１０３０、記憶装置１０５０、表示部１０６０及びキー入力部１０７０は、それぞれプロセッサ１０４０と接続されている。また、アンテナ１０１０は、無線部１０２０と接続されている。さらに、オーディオ入出力部１０３０は、スピーカ１０３１及びマイク１０３２が接続されている。
【００９１】
無線部１０２０は、アンテナ１０１０を介して移動体通信網を用いて他の無線通信機器と通信を行う。例えば、無線部１０２０及びプロセッサ１０４０により、図２に示したＲＦ部１１の機能が実現される。
【００９２】
表示部１０６０は、ＬＣＤなどの映像表示画面である。また、キー入力部１０７０は、キーパッドなどである。操作者はキー入力部１０７０を操作して文字や実行命令などの入力を行う。
【００９３】
オーディオ入出力部１０３０は、例えば、通話を行う際に、スピーカ１０３１から通話の相手から送られてきた音声を出力する。また、オーディオ入出力部１０３０は、例えば、マイク１０３２から操作者の音声の入力を受ける。
【００９４】
記憶装置１０５０は、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０５１及びＲＡＭ（Random Access Memory）１０５２を有する。
【００９５】
プロセッサ１０４０及び記憶装置１０５０は、例えば、図２に示した、サーチャ部１２１、デモジュレータ部１２２、デコーダ部１２３、コーダ部１２４、モジュレータ部１２５及び送信電力制御部２００などの機能を実現する。例えば、ＲＯＭ１０５１は、図３に例示した送信電力制御部２００の各部による処理を実現する各種プログラムを記憶している。そして、プロセッサ１０４０及びＲＡＭ１０５２は、これら各種プログラムを読み出して実行することで、上述した機能を実現するプロセスを生成する。
【符号の説明】
【００９６】
１ 携帯電話機
２ 基地局
１１ ＲＦ部
１２ ＢＢ部
１３ ＭＡＣ部
１２１ サーチャ部
１２２ デモジュレータ部
１２３ デコーダ部
１２４ コーダ部
１２５ モジュレータ部
２００ 送信電力制御部
２０１ 送信電力算出部
２０２ 変動量取得部
２０３ 基準値取得部
２０４ 判定区間設定部
２１１ 送信電力制御値調整部
２１２ 累積加算部
２１３ 初期電力値加算部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信装置、携帯電話機及び無線通信装置制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
移動無線通信システムは、移動局及び無線基地局を有している。移動局では、上り回線（UL：Up Link）においてデータを送信するときに用いる送信電力（以下、単に「ＵＬ送信電力」という。）の制御を行う。基地局は、移動局から送信されたデータを受信し、受信レベルを検出する。そして、基地局は、検出した受信レベルが低いと判定すると、下り制御チャネルを使用して、ＵＬ送信電力を上げる命令を移動局へ送信する。逆に、検出した受信レベルが高いと判定すると、基地局は、下り制御チャネルを使用して、ＵＬ送信電力を下げる命令を移動局へ送信する。ＵＬ送信電力の制御命令には、ＴＰＣ（Transmit Power Control：送信電力制御）値が含まれている。移動局は、基地局から送信されたＵＬ送信電力の制御を指示する命令を受信する。そして、移動局は、受信したＵＬ送信電力の制御を指示する命令からＴＰＣ値を抽出する。その後、移動局は、抽出したＴＰＣ値を用いて、ＵＬ送信電力値の制御を行う。ここで、無線通信システムにおいては、データは時間単位であるフレーム単位で取り扱われ、さらにデータの送受信を行う際には、１フレームのデータを分割したサブフレームを用いて送受信を行う。そして、移動局によるＵＬ送信電力値の制御は、サブフレーム毎に行われる。
【０００３】
従来、無線通通信システムにおけるＵＬ送信電力制御では、移動局は、基地局からＵＬ送信電力の制御命令を受けた場合、指定されたＴＰＣ値に従って制御を行っていた。しかし、基地局からの伝播路状態が悪い場合では基地局側から送信されたＵＬ送信電力の制御命令が誤ってしてしまう場合や基地局から間違った命令が送信されてくる場合がある。このような場合、本来であれば送信電力を下げなければならない状態にもかかわらず、移動局は、送信電力を上げることを指示するＵＬ送信電力の制御命令を受けてしまうおそれがある。そのため、過剰な送信電力を要求する送信電力制御が行われ、移動局の消費電力の増加や、基地局側において、他の移動局の信号に干渉してしまうおそれがあった。
【０００４】
そこで、送信電力を上げる命令を過剰に受けた場合、移動局は、基地局からのＵＬ送信電力の制御命令を無視するマスク処理を行うという従来技術が提案されている。また、パケット専用チャネルを使用しない場合、送信電力制御用チャネルを使用した制御命令の送信を行わないことで、無線資源の無駄な消費を回避する従来技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１８６７５７号公報
【特許文献２】国際公開第２００４／０２７６７６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、送信電力制御チャネルを使用した制御命令の送信を停止する従来技術では、送信電力を上げろという指示が過剰か否かの判定はしておらず、過剰な送信電力の上昇を制限することは困難である。また、送信電力を上げろという命令を過剰に受けた場合に、基地局からの制御命令を無視する従来技術では、基地局と移動局との間の距離は考慮されない。実際には、基地局と移動局の距離に応じて必要なＵＬ送信電力は異なる。しかし、従来技術では、制御距離に応じて送信電力が過剰か否かを判定することが困難であり、ＵＬ送信電力の制御を基地局と移動局との距離に合せて適切に行うことが困難であった。
【０００７】
開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、基地局と移動局との距離に応じたＵＬ送信電力の適切な制御による消費電力の低減が行える無線通信装置、携帯電話機及び無線通信装置制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願の開示する無線通信装置、携帯電話機及び無線通信装置制御方法は、一つの態様において、基準値取得部は、送信信号の送信タイミングの調整に用いるタイミング調整値を基地局から受信し、受信した前記タイミング調整値に対応する送信電力が過剰か否かを判定する閾値である基準値を取得する。変動量取得部は、所定のタイミング毎に、前記基地局が送信した送信電力制御命令を受信し、受信した前記送信電力制御命令から送信電力の変動量を順次取得する。送信電力算出部は、送信電力値が前記基準値取得部により取得された前記基準値を超えていない場合、前記変動量取得部により取得された送信電力の変動量を基に前記送信電力値を変動させ、送信電力値が前記基準値取得部により取得された前記基準値を超えている場合、前記変動量取得部により取得された送信電力の変動量より少ない変動量を基に前記送信電力値を変動させる。
【発明の効果】
【０００９】
本願の開示する無線通信装置、携帯電話機及び無線通信装置制御方法の一つの態様によれば、基地局と移動局との距離に応じたＵＬ送信電力の適切な制御による消費電力の低減が行えるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、基地局と携帯電話機との関係を説明するための概略図である。
【図２】図２は、携帯電話機のブロック図である。
【図３】図３は、実施例１に係る携帯電話機における送信電力制御部のブロック図である。
【図４】図４は、ＴＡ制御と基準値との関係を表す対応テーブルの一例の図である。
【図５】図５は、実施例１における送信電力値の調整について説明するための図である。
【図６】図６は、実施例１に係る送信電力制御部による送信電力の算出処理のフローチャートである。
【図７】図７は、実施例２に係る携帯電話機における送信電力制御部のブロック図である。
【図８】図８は、実施例２における送信電力値の調整について説明するための図である。
【図９】図９は、実施例２に係る送信電力制御部による送信電力の算出処理のフローチャートである。
【図１０】図１０は、携帯電話機のハードウェア構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本願の開示する無線通信装置、携帯電話機及び無線通信装置制御方法の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施例により本願の開示する無線通信装置、携帯電話機及び無線通信装置制御方法が限定されるものではない。特に以下の説明では、無線通信装置として携帯電話機を例に説明するが、これに限らず、基地局との間で無線通信を行う装置であればよい。
【実施例１】
【００１２】
図１は、基地局と携帯電話機との関係を説明するための概略図である。図１に示すように、本実施例に係る無線通信装置である携帯電話機１は、基地局２との間で無線通信によるデータパケットの送受信を行う。携帯電話機１は、基地局２が送信した無線信号１０１を受信する。また、基地局２は、携帯電話機１が送信した無線信号１０２を受信する。携帯電話機１と基地局２との間のデータパケットの送受信は、フレーム周期で行なわれる。そして、携帯電話機１及び基地局２は、フレームを所定の数に分割したサブフレーム単位でデータパケットの送受信を行う。
【００１３】
基地局２は、例えば、無線信号１０１としてＴＰＣ値を含む送信電力の制御命令を携帯電話機１に向けてサブフレーム毎に送信する。この送信電力の制御命令には、送信電力を変動させる量を指示するＴＰＣ値が含まれる。また、基地局２は、例えば、無線信号１０１として携帯電話機１から基地局２への信号の送信タイミングを調整するタイミング制御信号を送信する。基地局２は、このタイミング制御信号によって、送信タイミング制御命令（「ＴＡ（Timing Advance）情報」と呼ばれる場合がある。）によるＴＡ制御を携帯電話機１に対して指示する。送信タイミング制御命令には、送信タイミングを早めたり遅くしたりする指示を行うＴＡ制御の値が含まれる。このＴＡ制御の値が「タイミング調整値」の一例にあたる。
【００１４】
携帯電話機１は、送信電力の制御命令及びタイミング制御信号を基地局２から受信する。そして、携帯電話機１は、受信した送信電力の制御命令及びタイミング制御信号を用いて送信電力値を算出し、算出した送信電力値でデータを送信する。携帯電話機１による送信電力値の算出については後で詳細に説明する。
【００１５】
図２は、携帯電話機のブロック図である。図２に示すように、携帯電話機１は、ＲＦ（Radio Frequency）部１１、ＢＢ（Base Band）部１２及びＭＡＣ（Medium Access Control）部１３を有する。
【００１６】
ＲＦ部１１は、基地局２から送信された無線信号をアンテナを介して受信する。そして、ＲＦ部１１は、無線信号をベースバンド信号にダウンコンバートし、ダウンコンバートしたベースバンド信号をＢＢ部１２に出力する。また、ＲＦ部１１は、ベースバンド信号の入力をＢＢ部１２から受ける。そして、ＲＦ部１１は、受信したベースバンド信号を無線信号にアップコンバートする。また、ＲＦ部１１は、送信電力値の入力をＢＢ部１２から受ける。そして、ＲＦ部１１は、受信した送信電力値を用いて、アップコンバートした無線信号を、アンテナを介して基地局２に送信する。
【００１７】
ＢＢ部１２は、サーチャ部１２１、デモジュレータ部１２２、デコーダ部１２３、コーダ部１２４及びモジュレータ部１２５を有する。
【００１８】
サーチャ部１２１は、ベースバンド信号の入力をＲＦ部１１から受ける。そして、受信したベースバンド信号を用いて、基地局２の特定を行う。また、サーチャ部１２１は、受信したベースバンド信号を用いて、パス及びパスタイミングの検出などを行う。そして、サーチャ部１２１は、ベースバンド信号をデモジュレータ部１２２へ出力する。
【００１９】
デモジュレータ部１２２は、ベースバンド信号の入力をサーチャ部１２１から受ける。そして、デモジュレータ部１２２は、受信したベースバンド信号を復調する。その後、デモジュレータ部１２２は、復調したベースバンド信号をデコーダ部１２３へ出力する。また、デモジュレータ部１２２は、受信したベースバンド信号から送信電力の制御命令を取得し、モジュレータ部１２５へ出力する。
【００２０】
デコーダ部１２３は、符号化されたベースバンド信号の入力をデモジュレータ部１２２から受ける。そして、デコーダ部１２３は、受信したベースバンド信号に対して、復号化処理を施す。その後、デコーダ部１２３は、複合化したベースバンド信号をＭＡＣ部１３へ出力する。
【００２１】
コーダ部１２４は、基地局２へ送信するデータのベースバンド信号の入力をＭＡＣ部１３から受ける。そして、コーダ部１２４は、受信したベースバンド信号に対して符号化処理を施す。その後、コーダ部１２４は、符号化したベースバンド信号をモジュレータ部１２５へ出力する。
【００２２】
モジュレータ部１２５は、送信電力制御部２００を有する。モジュレータ部１２５は、基地局２から送られてきた送信電力の制御命令の入力をデモジュレータ部１２２より受ける。また、モジュレータ部１２５は、基地局２から送られてきた送信タイミング制御命令を含むタイミング制御信号の入力をＭＡＣ部１３から受ける。
【００２３】
さらに、モジュレータ部１２５は、基地局２へ送信するデータのベースバンド信号の入力をコーダ部１２４から受ける。そして、モジュレータ部１２５は、受信したベースバンド信号を変調する。その後、モジュレータ部１２５は、受信したタイミング制御信号を用いて信号の送信タイミングを調整した後、変調したベースバンド信号をＲＦ部１１へ出力する。
【００２４】
また、送信電力制御部２００は、基地局２から受信した送信電力の制御命令及び送信タイミング制御命令を用いて送信電力値を算出する。そして、モジュレータ部１２５は、送信電力制御部２００が算出した送信電力値をＲＦ部１１へ出力する。送信電力制御部２００による送信電力値の算出については次に詳細に説明する。
【００２５】
ＭＡＣ部１３は、ＭＡＣヘッダなどのプロトコル解析といった携帯電話機１と基地局２との間のＭＡＣレイヤに関する処理などを行う。ＭＡＣ部１３は、ベースバンド信号の入力をデコーダ部１２３から受ける。そして、ＭＡＣ部１３は、受信したベースバンド信号に対してＭＡＣレイヤに関する処理を施し、操作者に提供する。また、ＭＡＣ部１３は、受信したベースバンド信号から送信タイミング制御命令を含むタイミング制御信号を取得し、モジュレータ部１２５へ出力する。
【００２６】
さらに、ＭＡＣ部１３は、操作者が入力した送信データを取得する。そして、ＭＡＣ部１３は、受信した送信データに対して、ＭＡＣレイヤに関する処理を施しベースバンド信号を生成して、生成したベースバンド信号をコーダ部１２４へ出力する。
【００２７】
図３は、実施例１に係る携帯電話機における送信電力制御部のブロック図である。図３では、説明を分かりやすくするため、ＲＦ部１１及び送信電力制御部２００以外の各部を省略している。
【００２８】
図３に示すように、送信電力制御部２００は、送信電力算出部２０１、変動量取得部２０２及び基準値取得部２０３を有している。そして、送信電力算出部２０１は、送信電力制御値調整部２１１、累積加算部２１２及び初期電力値加算部２１３を有している。
【００２９】
変動量取得部２０２は、ＴＰＣ値と送信電力の変動量との対応関係を表す変動量算出テーブルを記憶している。変動量取得部２０２は、デモジュレータ部１２２からサブフレーム毎に入力される基地局２から送られてきた送信電力の制御命令を取得する。このサブフレームが「所定のタイミング」の一例にあたる。そして、変動量取得部２０２は、取得した送信電力の制御命令からＴＰＣ値を抽出する。そして、変動量取得部２０２は、抽出したＴＰＣ値に対応する送信電力の変動量を自己が有する変動量算出テーブルから取得する。そして、変動量取得部２０２は、取得した変動量を送信電力制御値調整部２１１へ出力する。
【００３０】
基準値取得部２０３は、図４に示すようなＴＡ制御と基準値との関係を表す対応テーブル３００を記憶している。図４は、ＴＡ制御と基準値との関係を表す対応テーブルの一例の図である。基準値とは、送信電力が過剰になっているか否かを判定するための閾値である。すなわち、送信電力値が基準値を超えた場合に、その送信電力は過剰と判定される。
【００３１】
ここで、ＴＡ制御と基準値との関係を表す対応テーブル３００について説明する。本実施例では分かりやすいように対応テーブル３００は、ＴＡ制御の値が小さい順に紙面に向かって上から下に向けて並んでいる。対応テーブル３００では、ＴＡ制御の値３０１が最小のＴＡ制御の値であり、０〜２５６４である。また、ＴＡ制御の値３０３が最大のＴＡ制御の値であり、１７９４９〜２０５１２である。ここで、携帯電話機１は、ＴＡ制御の値が大きいほど送信タイミングを早くするように制御する。すなわち、ＴＡ制御の値が大きいほど、携帯電話機１と基地局２との距離が遠いといえる。つまり、対応テーブル３００は、対応テーブル３００の紙面に向かって右手に記載する矢印３１０のように、紙面に向かって下に行くに従い携帯電話機１と基地局２との間の距離が遠くなっていることを表している。
【００３２】
これは、携帯電話機１と基地局２との間の距離が遠い場合、大きな出力が必要であり送信電力値が高くなるので、送信電力値が有る程度高くなっても過剰とはいえない。そこで、携帯電話機１と基地局２との間の距離が遠い場合には、基準値を高く設定している。これに対して、携帯電話機１と基地局２との間の距離が近い場合、小さい出力で十分であり送信電力値は低く抑える。そのため、携帯電話機１と基地局２との間の距離が遠い場合と比較して送信電力値が低くても過剰といえる。そこで、携帯電話機１と基地局２との間の距離が遠い場合には、基準値を低く設定している。
【００３３】
さらに、対応テーブル３００には、それぞれのＴＡ制御の値に対して、基準値が対応付けられて記載されている。例えば、ＴＡ制御の値３０１には、−２５ｄＢｍである基準値３０２が対応する。また、ＴＡ制御の値３０３には、＋１０ｄＢｍである基準値３０４が対応する。すなわち、ＴＡ制御の値が小さくなるに従い、言い換えれば携帯電話機１と基地局２との間の距離が遠いほど、そのＴＡ制御の値に対応する基準値は小さい値となる。逆に、ＴＡ制御の値が大きくなるに従い、言い換えれば携帯電話機１と基地局２との間の距離が近いほど、そのＴＡ制御の値に対応する基準値は大きい値となる。ここで、対応テーブルは、操作者からの入力を受けて対応するＴＡ制御の値や基準値などを変更できるようにしてもよい。
【００３４】
基準値取得部２０３は、ＭＡＣ部１３からサブフレーム毎に入力されるタイミング制御信号から送信タイミング制御命令を取得する。そして、基準値取得部２０３は、取得した送信タイミング制御命令からＴＡ制御の値を抽出する。その後、基準値取得部２０３は、抽出したＴＡ制御の値に対応する基準値を対応テーブル３００から取得する。例えば、基準値取得部２０３は、抽出したＴＡ制御の値がＴＡ制御の値３０１の場合、−２５ｄＢｍである基準値３０２を取得する。そして、基準値取得部２０３は、取得した基準値を送信電力制御値調整部２１１へ出力する。
【００３５】
送信電力制御値調整部２１１は、送信電力値が基準値を上回った場合に用いる変動量を予め記憶している。例えば、送信電力制御値調整部２１１は、送信電力値が基準値を上回った場合に用いる変動量として１ｄＢｍの半分である０．５ｄＢｍや１ｄＢｍの４分の１である０．２５ｄＢｍなどを記憶している。ここで、送信電力値が基準値を上回った場合に用いる変動量は、基地局２から指定されるいずれの変動量よりも小さい値であれば特に制限はない。ここで、送信電力値が基準値を上回った場合に用いる変動量は、操作者などからの入力を受け付けて変更できるようにしてもよい。
【００３６】
送信電力制御値調整部２１１は、送信電力の変動量の入力を変動量取得部２０２からサブフレーム毎に受ける。また、送信電力制御値調整部２１１は、基準値の入力を基準値取得部２０３からサブフレーム毎に受ける。
【００３７】
送信電力制御値調整部２１１は、初期電力値加算部２１３から出力された送信電力値を取得する。そして、基地局２から送信電力値を増加させる指示を受けた場合、送信電力制御値調整部２１１は、取得した送信電力値と基準値とを比較する。取得した送信電力値が基準値よりも低い場合には、受信した送信電力の変動量を累積加算部２１２へ出力する。これに対して、取得した送信電力値が基準値よりも高い場合、記憶している変動量を出力する。ここで、本実施例では、送信電力制御値調整部２１１は、基準値を超えた場合に、予め記憶している固定の変動量を出力しているが、これは他の方法でも良く、例えば、基地局２に指定された変動量の予め決められた割合を変動量として出力しても良い。
【００３８】
送信電力制御値調整部２１１は、送信電力を減らす指示を基地局２から受信した場合には、基地局２に指定された変動量を累積加算部２１２へ出力する。そして、基準値を超えた送信電力値を減らすことで再度基準値を下回った場合には、送信電力制御値調整部２１１は、その後、基地局２から指定された変動量を累積加算部２１２へ出力する。
【００３９】
累積加算部２１２は、変動量の入力を送信電力制御値調整部２１１から受ける。さらに、累積加算部２１２は、１つ前のサブフレームにおいて出力した累積値をフィードバックして取得する。そして、累積加算部２１２は、１つ前のサブフレームにおいて出力した累積値に受信した変動量を加算し、今回のサブフレームにおける累積値を算出する。そして、累積加算部２１２は、算出した累積値を初期電力値加算部２１３へ出力する。
【００４０】
初期電力値加算部２１３は、初期電力値を予め記憶している。また、初期電力値加算部２１３は、累積値の入力を累積加算部２１２から受ける。そして、初期電力値加算部２１３は、予め記憶している初期電力値に受信した累積値を加えて送信電力値を算出する。その後、初期電力値加算部２１３は、算出した送信電力値をＲＦ部１１へ出力する。また、初期電力値加算部２１３は、ＲＦ部１１へ出力した送信電力値を送信電力制御値調整部２１１へ出力する。
【００４１】
図５は、実施例１における送信電力値の調整について説明するための図である。図５は、縦軸を送信電力の電力値（送信電力値）とし、横軸を時間としている。グラフ４３１は、携帯電話機１と基地局２との間の距離が遠い場合における送信電力の変化を表している。また、グラフ４４１は、携帯電話機１と基地局２との間の距離が近い場合における送信電力の変化を表している。また、実線４０１は、送信電力値の最大値を表している。また、実線４０２は、送信電力値の最小値を表している。さらに、基準値４０３は、グラフ４３１のときの基準値を表している。また、基準値４０４は、グラフ４４１のときの基準値を表している。すなわち、グラフ４３１のときのように携帯電話機１と基地局２との間の距離が遠い場合、送信電力制御値調整部２１１が基準値取得部２０３から受ける基準値も高くなる。これに対して、グラフ４４１のときのように携帯電話機１と基地局２との間の距離が近い場合、送信電力制御値調整部２１１が基準値取得部２０３から受ける基準値も小さくなる。
【００４２】
そして、グラフ４３１のように、携帯電話機１と基地局２との間の距離が遠い場合、高い基準値である基準値４０３を超えるまで送信電力制御値調整部２１１は、基地局２に指定された変動量を累積加算部２１２へ出力する。グラフ４３１では、ｂｎ、ｂｎ＋１を基地局２から指定された変動量としている。これにより、送信電力値は、基地局２に指定された変動量分増えることになる。すなわち、送信電力値は、ｂｎ、ｂｎ＋１と増えていく。そして、点４３２で基準値４０３を超えた後は、送信電力制御値調整部２１１は、予め決められた変動量（ここでは、「ｄ」とする。）を累積加算部２１２へ出力する。すなわち、送信電力値は、基準値４０３を超えた後は、ｄずつ増えていく。この後、基地局２からの指示により送信電力値が減らされ基準値４０３を下回るまで、基地局２から送信電力値の増加が指示された場合には、送信電力制御値調整部２１１は、変動量ｄを累積加算部２１２へ出力する。
【００４３】
また、グラフ４４１のように、携帯電話機１と基地局２との間の距離が近い場合、低い基準値である基準値４０４を超えるまで送信電力制御値調整部２１１は、基地局２に指定された変動量を累積加算部２１２へ出力する。グラフ４４１では、ｂｍ、ｂｍ＋１を基地局２から指定された変動量としている。これにより、送信電力値は、基地局２に指定された変動量分増えることになる。すなわち、送信電力値は、ｂｍ、ｂｍ＋１と増えていく。そして、点４４２で基準値４０４を超えた後は、送信電力制御値調整部２１１は、予め決められた変動量ｄを累積加算部２１２へ出力する。すなわち、送信電力値は、基準値４０４を超えた後は、ｄずつ増えていく。この後、基地局２からの指示により送信電力値が減らされ基準値４０４を下回るまで、基地局２から送信電力値の増加が指示された場合には、送信電力制御値調整部２１１は、変動量ｄを累積加算部２１２へ出力する。
【００４４】
次に、図６を参照して、本実施例に係る送信電力制御部による送信電力の算出の処理について説明する。図６は、実施例１に係る送信電力制御部による送信電力の算出処理のフローチャートである。ここでは、基地局から送信電力値の増加の指示のみが送られてきた場合で説明する。
【００４５】
ＲＦ部１１は、送信電力の制御命令を基地局２からアンテナを介して受信する（ステップＳ１０１）。その後、デモジュレータ部１２２は、送信電力の制御命令を変動量取得部２０２へ出力する。
【００４６】
変動量取得部２０２は、デモジュレータ部１２２から入力された送信電力の制御命令からＴＰＣ値を抽出する（ステップＳ１０２）。そして、変動量取得部２０２は、抽出したＴＰＣ値に対応する変動量を変動量算出テーブルから取得する（ステップＳ１０３）。その後、変動量取得部２０２は、取得した変動量を送信電力制御値調整部２１１へ出力する。
【００４７】
また、ＲＦ部１１は、タイミング制御信号を基地局２から受信する（ステップＳ１０４）。その後、ＭＡＣ部１３は、タイミング制御信号に含まれる送信タイミング制御命令を基準値取得部２０３へ出力する。
【００４８】
基準値取得部２０３は、ＭＡＣ部１３から入力された送信タイミング制御命令からＴＡ制御の値を取得する。そして、基準値取得部２０３は、取得してＴＡ制御の値に対応する基準値をＴＡ制御と基準値との関係を表す対応テーブルから取得する（ステップＳ１０５）。その後、基準値取得部２０３は、取得した基準値を送信電力制御値調整部２１１へ出力する。
【００４９】
送信電力制御値調整部２１１は、変動量の入力を変動量取得部２０２から受ける。また、送信電力制御値調整部２１１は、基準値の入力を基準値取得部２０３から受ける。さらに、送信電力制御値調整部２１１は、初期電力値加算部２１３が出力した送信電力値のフィードバックを受ける。そして、送信電力制御値調整部２１１は、フィードバックされた送信電力値、言い換えれば、前回の送信電力値が、受信した基準値を超えているか否かを判定する（ステップＳ１０６）。
【００５０】
送信電力値が基準値を超えていない場合（ステップＳ１０６：否定）、送信電力制御値調整部２１１は、基地局２に指定された変動量を累積加算部２１２へ出力する（ステップＳ１０７）。これに対して、送信電力値が基準値を超えている場合（ステップＳ１０６：肯定）、送信電力制御値調整部２１１は、自己が記憶している予め決められた変動量を累積加算部２１２へ出力する（ステップＳ１０８）。
【００５１】
累積加算部２１２は、フィードバックされた１つ前のサブフレームにおける累積値に送信電力制御値調整部２１１から入力された変動量を加算して今回のサブフレームにおける累積値を算出する（ステップＳ１０９）。そして、累積加算部２１２は、求めた累積値を初期電力値加算部２１３へ出力すると共に、その累積値を自己にフィードバックする。
【００５２】
初期電力値加算部２１３は、予め記憶している初期電力値に累積加算部２１２から受信した累積値を加算して送信電力値を算出する（ステップＳ１１０）。そして、初期電力値加算部２１３は、算出した送信電力値をＲＦ部１１へ出力すると共に、その送信電力値を送信電力制御値調整部２１１へフィードバックする。
【００５３】
ＲＦ部１１は、初期電力値加算部２１３から受信した送信電力値を用いて、今回のサブフレームにおけるデータを基地局に送信する（ステップＳ１１１）。
【００５４】
送信電力制御部２００は、基地局２へのデータの送信が完了したか否かを判定する（ステップＳ１１２）。送信電力制御部２００がデータの送信が完了していないと判定した場合（ステップＳ１１２：否定）、ステップＳ１０１へ戻る。これに対して、データの送信が完了している場合（ステップＳ１１２：肯定）、送信電力制御部２００は、送信電力値の算出の処理を終了する。
【００５５】
ステップＳ１０１〜Ｓ１１１はサブフレーム毎に繰り返されることになる。
【００５６】
ここで、図６のフローチャートでは、制御命令の受信から変動量の取得までのステップ（ステップＳ１０１〜Ｓ１０３）の後にタイミング制御信号の取得から基準値を取得するまでのステップ（ステップＳ１０４〜Ｓ１０５）を行なっている。ただし、ステップＳ１０１〜Ｓ１０３とステップＳ１０４〜Ｓ１０５の順番は逆でも良く、また並行して行なわれてもよい。
【００５７】
また、図６のフローでは、予め決められた変動量を出力した後も、送信電力値が基準値を超えているかの判定を行なっているが、これは他の方法でもよい。例えば、予め決められた変動量を出力した場合、次からは、送信電力制御値調整部２１１は、判定を行なわずに、予め決められた変動量を出力してもよい。ただし、図６のフローの流れでも、送信電力値が基準値を超えた場合には、次の判定においても送信電力値が基準値を超えるので、問題は無い。
【００５８】
以上に説明したように、本実施例に係る無線通信装置は、基地局から指定されたＴＡ制御の値に応じた基準値を用いて、送信電力が過剰となっているか否かを判定し、過剰の場合には、送信電力の増加を抑える。これにより、自装置と基地局との間の距離に応じて送信電力の過剰を判断することができ、ＵＬ送信電力の制御を適切に行うことができる。また、基準値を超えた場合にも、抑えた変化量を用いることで、過剰と判断した場合に送信電力の増加を禁止してしまう場合に比べて、細かい制御を行うことができる。例えば、無線通信装置が過剰と判断したが、実際には基地局の指定する変化量が要求される場合にも、本実施例に係る無線通信装置は、送信電力を徐々に増加させるので、要求される変化量に達することが可能となる。
【実施例２】
【００５９】
図７は、実施例２に係る携帯電話機における送信電力制御部のブロック図である。本実施例に係る無線通信装置における送信電力制御部は、実施例１における送信電力の過剰の判定に加えて、累積値の増加量を送信電力が過剰か否かの判定に用いることが実施例１と異なるものである。そこで、以下では、送信電力制御部による送信電力の過剰の判定について主に説明する。図７において、図３と同じ符号を有する各部は、特に説明の無い限り同じ機能を有するものとする。また、本実施例に係る携帯電話機１も、図１を用いて実施例１で説明したように、基地局２と無線通信を行う。さらに、本実施例に係る携帯電話機１の全体構成は、図２を用いて実施例１で説明した構成と同様である。
【００６０】
本実施例に係る送信電力制御部２００は、実施例１の構成に加えて判定区間設定部２０４を有する。
【００６１】
判定区間設定部２０４は、累積値の増加量が過剰か否かの判定を開始するタイミングを決定する。本実施例では、判定区間設定部２０４は、モジュレータ部１２５に入力された送信データにおける各フレームの先頭のタイミングを累積値の増加量が過剰か否かの判定を開始するタイミングとする。例えば、フレームの長さを１０ｍｓとすると、判定区間設定部２０４は、最初のサブフレームの開始のタイミングを最初のフレームの開始タイミングとし、そのタイミングから１０ｍｓ毎を各フレームの先頭のタイミングとして取得できる。判定区間設定部２０４は、次のフレームの先頭のタイミングを累積値の増加量が過剰か否かの判定を開始するタイミングとする。そして、判定区間設定部２０４は、各フレームの先頭のタイミングを送信電力制御値調整部２１１が有するカウンタをリセットするタイミングとして送信電力制御値調整部２１１へ通知する。
【００６２】
送信電力制御値調整部２１１は、内部に時間を計測するカウンタを有している。また、送信電力制御値調整部２１１は、予め決められた累積値の増加量を判定する時間を記憶している。さらに、送信電力制御値調整部２１１は、予め決められた累積値の増加量が過剰か否かの過剰を判定するための累積閾値を記憶している。この累積閾値は、操作者からの入力などにより変更できるようにしてもよい。
【００６３】
送信電力制御値調整部２１１は、変動量取得部２０２から変動量の入力を受ける。また、送信電力制御値調整部２１１は、基準値取得部２０３から基準値の入力を受ける。さらに、送信電力制御値調整部２１１は、判定区間設定部２０４から自己が有するカウンタをリセットするタイミングの通知を受ける。
【００６４】
また、送信電力制御値調整部２１１は、初期電力値加算部２１３が出力した送信電力値のフィードバックを受ける。さらに、送信電力制御値調整部２１１は、累積加算部２１２が出力した累積値のフィードバックを受ける。
【００６５】
送信電力制御値調整部２１１は、判定区間設定部２０４から受信したタイミングで自己が有するカウンタをリセットする。また、送信電力制御値調整部２１１は、カウンタをリセットした時点での累積値を記憶する。そして、送信電力制御値調整部２１１は、カウンタが予め決められた累積値の増加を判定する時間になるまで、カウンタリセット後にフィードバックを受けた累積値からリセットした時点での累積値を減算し、累積値の増加量を算出する。そして、送信電力制御値調整部２１１は、算出した累積値の増加量が記憶している累積閾値を超えたか否かを判定する。
【００６６】
累積値の増加量が累積閾値を超えていない場合、送信電力制御値調整部２１１は、基地局２に指定された変動量を累積加算部２１２へ出力する。
【００６７】
これに対して、累積値の増加量が累積閾値を超えた場合、送信電力制御値調整部２１１は、累積値の増加量が過剰と判定する。
【００６８】
累積値の増加量が過剰の場合、送信電力制御値調整部２１１は、１つ前のサブフレームにおける送信電力値が基準値を超えているか否かを判定する。１つ前のサブフレームにおける送信電力値が基準値を超えていない場合、送信電力制御値調整部２１１は、基地局２に指定された変動量を累積加算部２１２へ出力する。
【００６９】
これに対して、１つ前のサブフレームにおける送信電力値が基準値を超えている場合、送信電力制御値調整部２１１は、記憶している変動量を累積加算部２１２へ出力する。
【００７０】
次に、図８を参照して、実施例２における送信電力値の調整について説明する。図８は、実施例２における送信電力値の調整について説明するための図である。図８は、縦軸を送信電力の電力値（送信電力値）とし、横軸を時間としている。また、区間５０１は、累積値の増加量が過剰か否かの判定を行う区間を表している。すなわち、区間５０１の紙面に向かって左端が、判定区間設定部２０４により指定された累積値の増加量が過剰か否かの判定の開始のタイミングである。本実施例では、区間５０１の紙面に向かって左端がフレームの先頭になる。この区間５０１の中で、送信電力制御値調整部２１１は、累積値の増加量が累積閾値５０２を超えるか否かを判定する。さらに、基準値５０３は、図８で示される送信電力値の基準値を表している。
【００７１】
そして、送信電力制御値調整部２１１は、判定を開始した時点の累積値からの増加量が累積閾値５０２を超えるか否かを判定する。累積閾値５０２を超えるまで、送信電力制御値調整部２１１は、基地局２に指定された変動量を累積加算部２１２へ出力する。図８のグラフでは、ｂｎ〜ｂｎ＋５を基地局２から指定された変動量としている。これにより、送信電力値は、基地局２に指定された変動量分増えることになる。すなわち、送信電力値及び累積値は、ｂｎ、ｂｎ＋１、ｂｎ＋２、ｂｎ＋３、ｂｎ＋４、ｂｎ＋５、と増えていく。例えば、送信電力制御値調整部２１１が、変動量ｂｎ＋３を累積加算部２１２に入力した場合、累積値は、変動量５０５の分増える。そして、累積値の増加量が累積閾値５０２を超えると、送信電力制御値調整部２１１は、その時点での送信電力値が基準値５０３を超えているか否かを判定する。図８のグラフでは、基準値５０３を超えているので、送信電力制御値調整部２１１は、予め決められた変動量（ここでは、「ｄ」とする。）を累積加算部２１２へ出力する。すなわち、送信電力値は、基準値５０３を超えた後は、変動量５０６のようにｄずつ増えていく。この後、基地局２からの指示により送信電力値が減らされ基準値５０３を下回るまで、基地局２から送信電力値の増加が指示された場合には、送信電力制御値調整部２１１は、変動量ｄを累積加算部２１２へ出力する。
【００７２】
次に、図９を参照して、本実施例に係る送信電力制御部による送信電力の算出の処理について説明する。図９は、実施例２に係る送信電力制御部による送信電力の算出処理のフローチャートである。ここで、図９は、１つの判定区間における処理の流れを現している。また、ここでは、基地局から送信電力値の増加の指示のみが送られてきた場合で説明する。
【００７３】
送信電力制御値調整部２１１は、判定区間設定部２０４から受信した累積値の増加量が過剰か否かの判定を開始するタイミングで、自己のカウンタをリセットすることで、判定区間を設定する（ステップＳ２０１）。
【００７４】
ＲＦ部１１は、送信電力の制御命令を基地局２からアンテナを介して受信する（ステップＳ２０２）。その後、デモジュレータ部１２２は、受信した送信電力の制御命令を変動量取得部２０２へ出力する。
【００７５】
変動量取得部２０２は、デモジュレータ部１２２から入力された送信電力の制御命令からＴＰＣ値を抽出する（ステップＳ２０３）。そして、変動量取得部２０２は、抽出したＴＰＣ値に対応する変動量を変動量算出テーブルから取得する（ステップＳ２０４）。その後、変動量取得部２０２は、取得した変動量を送信電力制御値調整部２１１へ出力する。
【００７６】
また、ＲＦ部１１は、タイミング制御信号を基地局２から受信する（ステップＳ２０５）。その後、ＭＡＣ部１３は、タイミング制御信号に含まれる送信タイミング制御命令を基準値取得部２０３へ出力する。
【００７７】
基準値取得部２０３は、ＭＡＣ部１３から入力された送信タイミング制御命令からＴＡ制御の値を取得する。そして、基準値取得部２０３は、取得してＴＡ制御の値に対応する基準値をＴＡ制御と基準値との関係を表す対応テーブルから取得する（ステップＳ２０６）。その後、基準値取得部２０３は、取得した基準値を送信電力制御値調整部２１１へ出力する。
【００７８】
送信電力制御値調整部２１１は、変動量の入力を変動量取得部２０２から受ける。また、送信電力制御値調整部２１１は、基準値の入力を基準値取得部２０３から受ける。また、送信電力制御値調整部２１１は、累積加算部２１２が出力した累積値のフィードバックを受ける。さらに、送信電力制御値調整部２１１は、初期電力値加算部２１３が出力した送信電力値のフィードバックを受ける。そして、送信電力制御値調整部２１１は、フィードバックされた累積値からカウンタをリセットした時点での累積値を減算した累積値の増加量が累積閾値を超えているか否かを判定する（ステップＳ２０７）。
【００７９】
累積値の増加量が累積閾値を超えていない場合（ステップＳ２０７：否定）、送信電力制御値調整部２１１は、ステップＳ２０９へ進む。
【００８０】
これに対して、累積値の増加量が累積閾値を超えている場合（ステップＳ２０７：肯定）、送信電力制御値調整部２１１は、フィードバックされた送信電力値、言い換えれば、前回の送信電力値が、受信した基準値を超えているか否かを判定する（ステップＳ２０８）。
【００８１】
送信電力値が基準値を超えていない場合（ステップＳ２０８：否定）、送信電力制御値調整部２１１は、基地局２に指定された変動量を累積加算部２１２へ出力する（ステップＳ２０９）。これに対して、送信電力値が基準値を超えている場合（ステップＳ２０８：肯定）、送信電力制御値調整部２１１は、自己が記憶している予め決められた変動量を累積加算部２１２へ出力する（ステップＳ２１０）。
【００８２】
累積加算部２１２は、フィードバックされた１つ前のサブフレームにおける累積値に送信電力制御値調整部２１１から入力された変動量を加算して今回のサブフレームにおける累積値を算出する（ステップＳ２１１）。そして、累積加算部２１２は、求めた累積値を初期電力値加算部２１３へ出力すると共に、その累積値を自己にフィードバックする。
【００８３】
初期電力値加算部２１３は、予め記憶している初期電力値に累積加算部２１２から受信した累積値を加算して送信電力値を算出する（ステップＳ２１２）。そして、初期電力値加算部２１３は、算出した送信電力値をＲＦ部１１へ出力すると共に、その送信電力値を送信電力制御値調整部２１１へフィードバックする。
【００８４】
ＲＦ部１１は、初期電力値加算部２１３から受信した送信電力値を用いて、今回のサブフレームにおけるデータを基地局に送信する（ステップＳ２１３）。
【００８５】
送信電力制御部２００は、基地局２へのデータの送信が完了したか否かを判定する（ステップＳ２１４）。送信電力制御部２００がデータの送信が完了していないと判定した場合（ステップＳ２１４：否定）、ステップＳ２０２へ戻る。これに対して、データの送信が完了している場合（ステップＳ２１４：肯定）、送信電力制御部２００は、送信電力値の算出の処理を終了する。
【００８６】
ここで、図９のフローでは、予め決められた変動量を出力した後も、累積値の増加量が累積基準値を超えているかの判定及び送信電力値が基準値を超えているかの判定を行なっているが、これは他の方法でもよい。例えば、予め決められた変動量を出力した場合、次からは、送信電力制御値調整部２１１は、各判定を行なわずに、予め決められた変動量を出力してもよい。ただし、図９のフローの流れでも、累積値の増加量が累積基準値を超えてさらに送信電力値が基準値を超えた場合には、次のときにも累積値の増加量が累積基準値を超え且つ送信電力値が基準値を超えるので、問題は無い。
【００８７】
以上に説明したように、本実施例に係る無線通信装置は、基地局から指定されたＴＡ制御の値に応じた基準値及び変動量の累積値の増加量を用いて、送信電力が過剰となっているか否かを判定し、過剰の場合には、送信電力の増加を抑える。これにより、変動量が徐々に加えられて基準値を超えた場合を除くことができ、短時間のうちに多くの変動量が加えられた場合のみに送信電力が過剰であると判断することができる。したがって、自装置と基地局との間の距離に応じて送信電力の過剰を判断することができることに加えて、より適切なＵＬ送信電力の制御を行うことができる。
【００８８】
〔ハードウェア構成〕
次に、図１０を参照して、本実施例に係る携帯電話機のハードウェア構成について説明する。図１０は、携帯電話機のハードウェア構成図である。
【００８９】
本実施例に係る携帯電話機は、アンテナ１０１０、無線部１０２０、オーディオ入出力部１０３０、スピーカ１０３１、マイク１０３２、プロセッサ１０４０、記憶装置１０５０、表示部１０６０及びキー入力部１０７０を有している。
【００９０】
無線部１０２０、オーディオ入出力部１０３０、記憶装置１０５０、表示部１０６０及びキー入力部１０７０は、それぞれプロセッサ１０４０と接続されている。また、アンテナ１０１０は、無線部１０２０と接続されている。さらに、オーディオ入出力部１０３０は、スピーカ１０３１及びマイク１０３２が接続されている。
【００９１】
無線部１０２０は、アンテナ１０１０を介して移動体通信網を用いて他の無線通信機器と通信を行う。例えば、無線部１０２０及びプロセッサ１０４０により、図２に示したＲＦ部１１の機能が実現される。
【００９２】
表示部１０６０は、ＬＣＤなどの映像表示画面である。また、キー入力部１０７０は、キーパッドなどである。操作者はキー入力部１０７０を操作して文字や実行命令などの入力を行う。
【００９３】
オーディオ入出力部１０３０は、例えば、通話を行う際に、スピーカ１０３１から通話の相手から送られてきた音声を出力する。また、オーディオ入出力部１０３０は、例えば、マイク１０３２から操作者の音声の入力を受ける。
【００９４】
記憶装置１０５０は、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０５１及びＲＡＭ（Random Access Memory）１０５２を有する。
【００９５】
プロセッサ１０４０及び記憶装置１０５０は、例えば、図２に示した、サーチャ部１２１、デモジュレータ部１２２、デコーダ部１２３、コーダ部１２４、モジュレータ部１２５及び送信電力制御部２００などの機能を実現する。例えば、ＲＯＭ１０５１は、図３に例示した送信電力制御部２００の各部による処理を実現する各種プログラムを記憶している。そして、プロセッサ１０４０及びＲＡＭ１０５２は、これら各種プログラムを読み出して実行することで、上述した機能を実現するプロセスを生成する。
【符号の説明】
【００９６】
１ 携帯電話機
２ 基地局
１１ ＲＦ部
１２ ＢＢ部
１３ ＭＡＣ部
１２１ サーチャ部
１２２ デモジュレータ部
１２３ デコーダ部
１２４ コーダ部
１２５ モジュレータ部
２００ 送信電力制御部
２０１ 送信電力算出部
２０２ 変動量取得部
２０３ 基準値取得部
２０４ 判定区間設定部
２１１ 送信電力制御値調整部
２１２ 累積加算部
２１３ 初期電力値加算部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信信号の送信タイミングの調整に用いるタイミング調整値を基地局から受信し、受信した前記タイミング調整値に対応する送信電力が過剰か否かを判定する閾値である基準値を取得する基準値取得部と、
所定のタイミング毎に、前記基地局が送信した送信電力制御命令を受信し、受信した前記送信電力制御命令から送信電力の変動量を順次取得する変動量取得部と、
送信電力値が前記基準値取得部により取得された前記基準値を超えていない場合、前記変動量取得部により取得された送信電力の変動量を基に前記送信電力値を変動させ、送信電力値が前記基準値取得部により取得された前記基準値を超えている場合、前記変動量取得部により取得された送信電力の変動量より少ない変動量を基に前記送信電力値を変動させる送信電力算出部と
を備えたことを特徴とする無線通信装置。
【請求項２】
前記送信電力算出部は、所定期間内における送信電力値の増加量が所定値を超えた場合に、送信電力値が前記基準値を超えたか否かを判定することを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記送信電力算出部は、前記変動量取得部により取得された送信電力の変動量より小さい変動量として予め決められた値を用いることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記送信電力算出部は、前記変動量取得部により取得された送信電力の変動量より小さい変動量として、前記変動量取得部により取得された送信電力の変動量の所定の割合の値を用いることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の無線通信装置。
【請求項５】
基地局とデータの送受信を行う無線通信部と、
前記無線通信部が受信したデータ及び送信データに対してベースバンド処理を行うベースバンド処理部とを備え、
前記ベースバンド処理部は、
送信信号の送信タイミングの調整に用いるタイミング調整値を基地局から受信し、受信した前記タイミング調整値に対応する送信電力が過剰か否かを判定する閾値である基準値を取得する基準値取得部と、
所定のタイミング毎に、前記基地局が送信した送信電力制御命令を受信し、受信した前記送信電力制御命令から送信電力の変動量を順次取得する変動量取得部と、
送信電力値が前記基準値取得部により取得された前記基準値を超えていない場合、前記変動量取得部により取得された送信電力の変動量を基に前記送信電力値を変動させ、送信電力値が前記基準値取得部により取得された前記基準値を超えている場合、前記変動量取得部により取得された送信電力の変動量より少ない変動量を基に前記送信電力値を変動させる送信電力算出部と
を備えたことを特徴とする携帯電話機。
【請求項６】
送信信号の送信タイミングを調整に用いるタイミング調整値を基地局から受信し、
受信した前記タイミング調整値に対応する送信電力が過剰か否かを判定する閾値である基準値を取得し、
所定のタイミング毎に、前記基地局が送信した送信電力制御命令を受信し、受信した前記送信電力制御命令から送信電力の変動量を順次取得し、
送信電力値が前記基準値を超えていない場合、取得した送信電力の変動量を基に前記送信電力値を変動させ、
送信電力値が前記基準値を超えている場合、取得した送信電力の変動量より少ない変動量を基に前記送信電力値を変動させる
処理を無線通信装置に実行させることを特徴とする無線通信装置制御方法。
【請求項１】
送信信号の送信タイミングの調整に用いるタイミング調整値を基地局から受信し、受信した前記タイミング調整値に対応する送信電力が過剰か否かを判定する閾値である基準値を取得する基準値取得部と、
所定のタイミング毎に、前記基地局が送信した送信電力制御命令を受信し、受信した前記送信電力制御命令から送信電力の変動量を順次取得する変動量取得部と、
送信電力値が前記基準値取得部により取得された前記基準値を超えていない場合、前記変動量取得部により取得された送信電力の変動量を基に前記送信電力値を変動させ、送信電力値が前記基準値取得部により取得された前記基準値を超えている場合、前記変動量取得部により取得された送信電力の変動量より少ない変動量を基に前記送信電力値を変動させる送信電力算出部と
を備えたことを特徴とする無線通信装置。
【請求項２】
前記送信電力算出部は、所定期間内における送信電力値の増加量が所定値を超えた場合に、送信電力値が前記基準値を超えたか否かを判定することを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記送信電力算出部は、前記変動量取得部により取得された送信電力の変動量より小さい変動量として予め決められた値を用いることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記送信電力算出部は、前記変動量取得部により取得された送信電力の変動量より小さい変動量として、前記変動量取得部により取得された送信電力の変動量の所定の割合の値を用いることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の無線通信装置。
【請求項５】
基地局とデータの送受信を行う無線通信部と、
前記無線通信部が受信したデータ及び送信データに対してベースバンド処理を行うベースバンド処理部とを備え、
前記ベースバンド処理部は、
送信信号の送信タイミングの調整に用いるタイミング調整値を基地局から受信し、受信した前記タイミング調整値に対応する送信電力が過剰か否かを判定する閾値である基準値を取得する基準値取得部と、
所定のタイミング毎に、前記基地局が送信した送信電力制御命令を受信し、受信した前記送信電力制御命令から送信電力の変動量を順次取得する変動量取得部と、
送信電力値が前記基準値取得部により取得された前記基準値を超えていない場合、前記変動量取得部により取得された送信電力の変動量を基に前記送信電力値を変動させ、送信電力値が前記基準値取得部により取得された前記基準値を超えている場合、前記変動量取得部により取得された送信電力の変動量より少ない変動量を基に前記送信電力値を変動させる送信電力算出部と
を備えたことを特徴とする携帯電話機。
【請求項６】
送信信号の送信タイミングを調整に用いるタイミング調整値を基地局から受信し、
受信した前記タイミング調整値に対応する送信電力が過剰か否かを判定する閾値である基準値を取得し、
所定のタイミング毎に、前記基地局が送信した送信電力制御命令を受信し、受信した前記送信電力制御命令から送信電力の変動量を順次取得し、
送信電力値が前記基準値を超えていない場合、取得した送信電力の変動量を基に前記送信電力値を変動させ、
送信電力値が前記基準値を超えている場合、取得した送信電力の変動量より少ない変動量を基に前記送信電力値を変動させる
処理を無線通信装置に実行させることを特徴とする無線通信装置制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１３−４２３９４（Ｐ２０１３−４２３９４Ａ）
【公開日】平成２５年２月２８日（２０１３．２．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１７８５１７（Ｐ２０１１−１７８５１７）
【出願日】平成２３年８月１７日（２０１１．８．１７）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月２８日（２０１３．２．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月１７日（２０１１．８．１７）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
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