通信システムにおけるアップリンク電力制御のための方法及び装置
通信システムは、ノードＢによって少なくとも一つのシステム性能メトリックを測定する最初の工程（４０４）によって、セル境界性能及びスペクトル効率を最適化する。次の工程（４０６）は、ノードＢによって、少なくとも一つのシステム性能メトリック測定結果の指標を送信する工程を含む。次の工程（４０８）は、少なくとも一つのシステム性能メトリック測定結果の指標を受信する工程を含む。次の工程（４１０）は、ノードＢによって測定された少なくとも一つのシステム性能メトリックと少なくとも一つの他の隣接するノードＢによって測定されたシステム性能メトリックとに基づいて適合電力制御パラメータを判定する工程を含む。次の工程（４１２）は、ノードＢの支配下にある少なくとも一つのユーザ装置の送信電力レベルを更新するために適合電力制御パラメータを利用する工程を含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、一般に単一搬送波及び複数搬送波の周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）通信システム及び直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）通信システムに関し、特に、単一搬送波及び複数搬送波のＦＤＭＡ及びＯＦＤＭＡ通信システムにおけるアップリンク電力制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＦＤＭＡ、ＤＦＴ−ＳＯＦＤＭＡ及びＯＦＤＭＡ通信システムのような、単一搬送波及び複数搬送波の周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）通信システムは、エア・インターフェース上のデータ送信のための３ＧＰＰ（第三世代パートナーシッププロジェクト）及び３ＧＰＰ２の進化した通信システムに使用するために提案されている。単一搬送波及び複数搬送波のＦＤＭＡ通信システムにおいて、周波数帯域幅が、近接する複数の周波数サブバンド（ｓｕｂ−ｂａｎｄ）又は副搬送波に分割され、同時に送信される。ユーザは、次に、ユーザ情報の交換のために一つ以上の周波数サブバンドを割り当られ、その結果、複数のユーザが異なる副搬送波上で同時に送信することが許可される。これらの副搬送波は互いに直交しており、従って、セル内干渉が減少する。
【０００３】
スペクトル効率を最大化するために、「１」の周波数再利用係数が、単一搬送波及び複数搬送波のＦＤＭＡ通信システムにおけるダウンリンクとアップリンクとの両方に提案されてきた。「１」の周波数再利用係数により、一つのセクタ／セル内のデータ及び制御チャネルは、他のセクタ／セルから干渉を受け得る。このことは、セルの境界域又は良好でないサービス位置にあるユーザ装置（ＵＥ）にとりわけ当てはまる。従って、セクタ又はセル内の各ユーザ装置（ＵＥ）にアップリンク上で全出力で送信させると、結果として非常に質の悪い境界性能となる。一方で、セクタ又はセル内の各ＵＥが各ＵＥの無線アクセスネットワークにおいて同じ受信電力をもたらすアップリンク電力で送信する従来の電力制御スキームの実施は、高いデータ転送速度で送信可能なＵＥの欠乏による全体の低いスペクトル効率に悩まされる。
【０００４】
従って、セル境界性能と全体的なスペクトル効率との間のより良いトレードオフをもたらすリソース割当スキームの必要性が存在する。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】本願発明の実施形態による無線通信システムのブロック図。
【図２】本願発明の実施形態による図１のノードＢのブロック図。
【図３】本願発明の実施形態による図１のユーザ装置のブロック図。
【図４】本願発明の実施形態による図１の境界ゲートウェイのブロック図。
【図５】本願発明の実施形態による図１の通信システムによって実行されるアップリンク電力制御の方法を示す論理フロー図。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
当業者は、図面内の要素が平易化及び明瞭化のために説明され、必ずしも一定の縮尺で描かれるわけではないことを分かるであろう。例えば、図面内のいくつかの要素の大きさは、本願発明の様々な実施形態の理解を深めるために他の要素に対して誇張され得る。さらに、商業的に可能な実施形態において有益な又は必須である一般的によく知られた要素は、大抵、本願発明のこれら様々な実施形態を理解し易くするために描かれない。
【０００７】
セル境界性能と全体のスペクル効率との間のより良いトレードオフをもたらすリソース割当スキームの必要性に取組むために、通信システムは、適合電力制御パラメータに基づいて、即ち、供給ノードＢとそれに隣接するノード複数のノードＢｓとのシステム性能メトリック測定結果ｓｙｓｔｅｍ ｐｅｒｆｏｅｍａｎｃｅ ｍｅｔｒｉｃ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔに基づいて、アップリンク電力をユーザ装置（ＵＥ）に割り当てる。適合電力制御パラメータが、供給ノードＢによって供給されたユーザ装置（ＵＥ）のアップリンク送信電力を判定するために使用される。
【０００８】
動作中に、複数のノードＢｓは、システム性能メトリック測定結果の量子化された指標を、互いに又は境界ゲートウェイに送信できる。これらの指標が、複数のＵＥｓの電力制御パラメータを適合させるために、境界ゲートウェイとノードＢｓとのどちらか又は両方によって処理される。アップリンク送信電力がノードＢによって判定されて次にＵＥに送られるか、又はノードＢが適合電力制御パラメータをＵＥにブロードキャストするとともに、ＵＥがアップリンク送信電力を自己判定し得る。
【０００９】
通常の実施形態において、本願発明は、通信システムにおけるノードＢによるアップリンク電力制御のための方法を含む。この方法は、ノードＢによって、少なくとも一つのシステム性能メトリックを測定する最初の工程を含む。次の工程は、ノードＢによって、少なくとも一つのシステム性能メトリック測定結果の指標を送信する工程を含む。次の工程は、少なくとも一つのシステム性能メトリック測定結果の指標を受信する工程を含む。次の工程は、ノードＢによって測定された少なくとも一つのシステム性能メトリックと少なくとも一つの他の隣接するノードＢによって測定されたシステム性能メトリックとに基づいて適合電力制御パラメータを判定する工程を含む。次の工程は、ノードＢの支配下にある少なくとも一つのユーザ装置のアップリンク送信電力レベルを更新するために適合電力制御パラメータを使用する工程を含む。
【００１０】
本願発明の一実施形態において、境界ゲートウェイは、ノードＢから指標を受信し、これらの指標を隣接する複数のノードＢｓに送る。これらの隣接するノードＢｓは、受信した指標と自身のシステム性能メトリック測定結果とを使用することにより、電力制御パラメータを適合させることができる。
【００１１】
本願発明の別の実施形態において、境界ゲートウェイは、ノードＢｓから指標を受信し、以下に記載されるように、受信した指標を予備的処理し、その結果をノードＢｓに送る。ノードＢｓは、次に、境界ゲートウェイからの予備的処理された結果に基づき、自身のシステム性能メトリック測定結果を使用して、電力制御パラメータを適合させる。
【００１２】
本願発明のさらに別の実施形態において、境界ゲートウェイは、ノードＢｓから指標を受信し、電力制御パラメータを適合させ、適合されたパラメータをノードＢｓに送信する。
【００１３】
図１を参照すると、本願発明の実施形態による無線通信システム１００のブロック図が示される。通信システム１００は、複数のノードＢｓ１１０−１１２（３つが示される）を含み、各々のノード１１０−１１２が、それぞれのエア・インターフェース１２０−１２２を介して、ノードＢのセル又はセクタのようなサービスエリア内に存在する複数のＵＥｓに無線通信サービスを提供する。各エア・インターフェース１２０−１２２は、それぞれダウンリンクとアップリンクとを備える。ダウンリンク及びアップリンクの各々は、少なくとも一つの信号チャネルと少なくとも一つのトラフィック・チャネルとを含む、複数の物理的な通信チャネルを備える。
【００１４】
複数のノードＢｓ１１０−１１２の各ノードＢは、一つ以上のネットワークアクセスゲートウェイ１３０と、全てのノードＢｓの一つ以上の有線リンク及び無線リンクを備え得る帰路ノードＢ間インターフェースとを介して、及び各ノードＢが他のノードＢｓにブロードキャストすることを介して、複数のノードＢｓの他のノードＢｓと通信する。当業者に公知であるように、アクセスゲートウェイ１３０は、無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）、移動交換局（ＭＳＣ）、パケットデータサービスノード（ＰＤＳＮ）、又はメデイアゲートウェイのようなゲートウェイであって、ネットワークは同ゲートウェイを介して各々のノードＢとアクセスし得るとともに、複数のノードＢｓは同ゲートウェイを介して互いに通信し得る。
【００１５】
通信システム１００は、さらに複数の無線ユーザ装置（ＵＥｓ）１０１−１０４（４つが示される）を含む。ユーザ装置（ＵＥｓ）は、携帯電話、無線電話、無線周波数（ＲＦ）能力を有する携帯情報端末（ＰＤＡ）、又はラップトップコンピュータのようなデジタル端末装置（ＤＴＥ）にＲＦアクセスを提供する無線モデム等を含むが、それらに制限されない。本願発明の原理を説明するために、各ＵＥ１０１−１０４がノードＢ１１１の支配下にあると想定する。
【００１６】
図２は、本願発明の実施形態による、ノードＢｓ１１０−１１２等のノードＢ２００のブロック図である。ノードＢ２００は、一つ以上のマイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰｓ）、それらの組合せ又は当業者に公知の他の装置のようなプロセッサ２０２を含む。プロセッサ２０２の特定の動作／機能、ひいてはノード２００Ｂの動作／機能は、プロセッサに関連する少なくとも一つのメモリ装置２０４に格納されるソフトウェア指示及びルーティンによって決定され、メモリは、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ（ＤＲＡＭ）及び／又はリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）又はそれらの等価物であり、対応するプロセッサによって実行され得るデータとプログラムとを格納する。プロセッサ２０２は、さらに、少なくとも一つのメモリ装置２０４に保持された指示に基づいて、比例公平スケジューラ（Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ Ｆａｉｒ Ｓｃｈｅｄｕｌｅｒ）のようなスケジューラを実行し、ノードＢが支配する各ＵＥに対する送信電力を判定し且つ割り当てる。
【００１７】
図３は、本願発明の実施形態による、ＵＥｓ１０１−１０４のような、ユーザ装置（ＵＥ）３００のブロック図である。ＵＥ３００は、一つ以上のマイクロプロセッサ、マイクロコントロール、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰｓ）、それらの組合せ又は当業者に公知の他の装置のようなプロセッサ３０２を含む。プロセッサ３０２の特定の動作／機能、ひいてはそれぞれのＵＥ３００の動作／機能は、プロセッサと関連する少なくとも一つのメモリ装置３０４に格納されたソフトウェア指示及びルーティンによって決定され、メモリは、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ（ＤＲＡＭ）、及び／又はリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）又はそれらの等価物であり、対応するプロセッサによって実行され得るデータとプログラムとを格納する。
【００１８】
図４は、本願発明の実施形態による、アクセスゲートウェイ１３０のような、境界ゲートウェイ（ｅＧＷ）のブロック図である。ゲートウェイ１３０は、一つ以上のマイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰｓ）、それらの組合せ又は当業者に公知の他の装置のようなプロセッサ３０６を含む。プロセッサ３０６の特定の動作／機能、ひいてはゲートウェイ１３０の動作／機能は、プロセッサと関連する少なくとも一つのメモリ装置３０８に格納されたソフトウェア指示及びルーティンによって決定され、メモリは、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ（ＤＲＡＭ）、及び／又はリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）又はそれらの等価物であり、対応するプロセッサによって実行され得るデータとプログラムとを格納する。
【００１９】
本願発明の実施形態は、好ましくは一つ以上のアクセスゲートウェイ１３０、ノードＢｓ１１０−１１２及びＵＥｓ１０１−１０４内で実行される。より詳細には、各々のアクセスゲートウェイ１３０とノードＢｓ１１０−１１２とによって実施されるようなここで記載される機能性が、メモリに格納されたソフトウェアプログラム及び指示によって実行されるとともに、それぞれの装置の関連するプロセッサによって実施される。しかしながら、当業者は、本願発明の実施形態が代替的に、例えば、集積回路（ＩＣｓ）、アプリケーション・カスタムＩＣｓ（ＡＳＩＣｓ）、一つ以上のＵＥｓ１０１−１０４、ノードＢｓ１１０−１１２及びアクセスゲートウェイ１３０に実装されるＡＳＩＣｓ等のハードウェアにおいて実施し得ることを理解する。本願開示に基づいて、当業者は、実験すること無しに上記ソフトウェア及び／又はハードウェアを製造及び実装することが容易に可能となる。
【００２０】
通信システム１００は、単一搬送波又は複数搬送波の周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）又は直交周波数多元接続（ＯＦＤＭＡ）エア・インターフェース技術を使用する広帯域パケットデータ通信システムを備え、周波数帯域が、トラフィック・チャネルと信号チャネルとが同時に送信される物理レイヤチャネルを備える複数の周波数サブバンド、すなわち副搬送波に分割される。ユーザは、ユーザ情報の交換のために一つ以上の周波数サブバンドを割り当られ、その結果、複数のユーザが異なる副搬送波上で同時に送信することが許可される。さらに、通信システム１００は、好ましくは３ＧＰＰ（第三世代パートナーシッププロジェクト）Ｅ−ＵＴＲＡ（進化したＵＴＭＳ地上波無線アクセス）基準に従って動作し、この基準によって、無線システムパラメータと呼出処理手順とを含む無線通信システム動作プロトコルが指定される。しかしながら、当業者は、通信システム１００が、周波数分割複合スキーム又は、時間と周波数との分割複合スキームを使用する任意の無線通信システムに従って動作することを理解する。サブバンドが、３ＧＰＰ２（第三世代パートナーシッププロジェクト２）進化した通信システムのような周波数サブバンド又は、時間と周波数とのサブバンドを備え、例えば、ＣＤＭＡ（符号分割多元接続）２０００ １ＸＥＶ−ＤＶ通信システム、ＩＥＥＥ（米国電気電子学会）、８０２．ｘｘ基準によって記載されるような無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）通信システムであり、ＷＬＡＮには、例えば８０２．１１ａ／ハイパーラン２、８０２．１１ｇ、８０２．１６、８０２．２１基準、又は複数の提案された超広域（ＵＷＢ）通信システムが挙げられる。
【００２１】
サービスエリアの境界においてシステム性能を最適化するために、通信システム１００は、アップリンクフラクショナル電力制御と最小帯域幅割当とを提供できる。すなわち、所定の時間において、ノードＢ１１１のような、複数のノードＢｓ１１０−１１２のうちのノードＢと関連する所定のサービスエリアのために、通信システム１００は、ノードＢが支配するＵＥｓ１０１−１０４のような各ＵＥにアップリンク送信電力を割り当て、電力は、隣接するサービスエリア内のＵＥｓとＵＥｓとの間の干渉等、全ての干渉を最小化しつつ、ノードＢにおいて許容可能な受信電力を提供するように定められる。さらに、所定の送信時間間隔（ＴＴＩ）の間、ノードＢ、すなわち、ノードＢ１１１は、測定されたシステム性能メトリックに基づいて許容可能なサービスをＵＥに提供するには十分な最小限の帯域幅を、通信セッションに関与する各ＵＥ１０１−１０４に対して決定し且つ割り当てる。
【００２２】
図５を参照すると、論理フロー図４００が提供され、本願発明の実施形態による通信システム１００によって実行されるアップリンク電力制御方法が説明される。論理フロー図４００は、複数のノードＢｓ１１０−１１２の各ノードＢが対応するエア・インターフェース１２０−１２２に関連する一つ以上のシステム性能メトリックを測定すると（４０４）、開始される（４０２）。例えば、ノードＢは、熱雑音に対する干渉比率（ＩｏＴ）、ノードＢのサービスを受けるセクタ又はセルのようなサービスエリア内の負荷、公平性基準又はセル境界ユーザスループットのような公平性又はセル境界性能メトリック、及びノードＢと関連するセル又はセクタ・スループットのようなノードＢに関するスループットのうちの一つ以上を測定し得る。例えば、サービスエリア内の負荷は、サービスエリア内の一つ以上のＵＥｓ、サービスエリア内の能動状態にあるＵＥｓの数、サービスエリア内の割り当て可能なチャネル数又は現在割り当てられているチャネル数、ノードＢにおいて現在利用可能な又は現在利用されている送信電力のレベル、又はサービスエリアを介してノードＢが支配するＵＥｓに現在割り当てられている送信電力の総量を含み得る。
【００２３】
公平性及びセル境界性能メトリックは、当業者に周知であり、ここで詳細には記載しないが、公平性は、ノードＢｓ１１０−１１２のようなノードＢに存在する比例公平スケジューラのようなスケジューラによって実行され、ノードＢの支配下にあり且つ良好でないチャネル状態にあるＵＥｓに与えられる送信の機会に関連する。同様に、セル境界性能は、セルの境界に存在するＵＥｓに与えられる送信の機会と、支配するノードＢにおいて受信される信号の品質とに関連する。しかしながら、当業者は、ノードＢの支配下にあるＵＥに関連するシステム性能メトリックを判定するための多くの方法があり、そのような方法が本願発明の範囲を逸脱すること無しにここで使用され得ることを理解する。
【００２４】
当業者に公知であるように、ノードＢの支配下にあるＵＥｓは、チャネル状態測定結果をノードＢに報告する。さらに、各ノードＢは、例えば、サイト内干渉（ＩＳＩ）の取消し後に、チャネル状態を独立に測定できる。従って、本願発明の次の工程（４０６）において、各々のノードＢｓ１１０−１１２によって測定されたシステム性能メトリックが、測定されたメトリックを表す量子化された指標として送られる。例えば、ノードＢ１１０−１１２は、通信システム１００によって使用される帯域幅における各サブバンドに関連するアップリンク干渉レベル又は他の種類のアップリンク性能、例えば、当業者に公知である、支配セル内のユーザ装置の数、公平性基準、セル境界ユーザスループット及びセクタ・スループット等を測定できる。当業者は、多数のパラメータがチャネル品質を判定するために測定され、そのようなパラメータが本願発明の範囲から逸脱すること無くここで使用され得ることを理解する。当業者に公知であるように、ノードＢは、（サブフレームとして公知である）送信時間間隔（ＴＴＩ）又は無線フレーム送信周期のような、測定周期の間に全てのサブバンドのチャネル状態を測定できる。各ノードＢは、さらにアップリンクチャネル状態測定結果を格納できる。
【００２５】
複数のノードＢｓ１１０−１１２の各ノードＢは、次に各測定報告についての量子化された指標を定義する。例えば、ノードＢは、「１」がメトリックの許容できない性能を示し、「０」が許容可能な性能示すような、一つ以上のビットを定義できる。特に一つのメトリックはアップリンク干渉レベルであり、許容できないアップリンク干渉に対して「１」を、許容可能なアップリンク干渉に対して「０」を示すビットを備える又は追加することができる。別のメトリックはアップリンク性能であり、許容できないアップリンク性能に対して「１」を、許容可能なアップリンク性能に対して「０」を示すビットを備える又は追加することができる。ノードＢは、次に帰路ネットワーク上でＬ２／Ｌ３メッセージ中のこれらの指標を送信する（４０６）。一つの例において、支配ノードＢは、帰路ネットワークを介して、好ましくはノードＢ内のインターフェース又はアクセスゲートウェイ１３０を介して、複数のノードＢｓのうちの他のノードＢｓに直接的にシステム性能メトリック測定結果の指標を送信できる。別の例において、メッセージは、隣接するノードＢｓに送られる前に完全な又は部分的な処理を行うためのアクセスゲートウェイに向けられる。
【００２６】
複数のノードＢｓ１１０−１１２のうちの他のノードＢｓから受信したシステム性能メトリック測定結果に基づいて、さらにそれ自身のエア・インターフェースに関してノードＢによって測定されたシステム性能メトリックに基づいて、各ノードＢ１１０−１１２及び／又はゲートウェイ１３０は、次に、ノードＢ１１１に関連する各々のＵＥｓ１０１−１０４等の、ノードＢが支配する一つ以上のＵＥｓの各々のアップリンク送信電力レベルを更新するために使用される（４１２）適合電力制御パラメータを判定する（４１０）。
【００２７】
上述の工程４０６、４０８、４１０は、ノードＢｓとゲートウェイとのいずれか又は両方において実施できる。第一の実施形態において、送信する工程（４０６）は、境界ゲートウェイを経由した帰路を介して、ノードＢｓから少なくとも一つのシステム性能メトリック測定結果の指標を送信することを含み、受信する工程（４０８）は、境界ゲートウェイによって送られた指標を、少なくとも一つの他の隣接するノードＢによって受信する工程を含み、判定する工程（４１０）は、少なくとも一つの他の隣接するノードＢによって実行される。この実施形態において、適合電力制御パラメータは、ノードＢｓ（すなわち、ダム（Ｄｕｍｂ）ｅＧＷ）によって専ら判定される。
【００２８】
第二の実施形態において、測定する工程（４０４）は、複数のノードＢｓによって少なくとも一つのシステム性能メトリックを測定する工程を含み、送信する工程（４０６）は、複数のノードＢｓによって少なくとも一つのシステム性能メトリック測定結果の指標を送信する工程を含み、受信する工程（４０８）は、境界ゲートウェイによって指標を受信する工程を含み、境界ゲートウェイはノードＢｓの電力制御パラメータを適合して更新結果をノードＢｓに送り、それによって、判定する工程（４１０）が境界ゲートウェイによって実行される。この実施形態において、適合電力制御パラメータは、境界ゲートウェイ（すなわち、インテリジェントｅＧＷ）によって専ら判定される。
【００２９】
第三の実施形態において、測定する工程（４０４）は、複数のノードＢｓによって少なくとも一つのシステム性能メトリックを測定する工程を含み、送信する工程（４０６）は、複数のノードＢｓによって少なくとも一つのシステム性能メトリック測定結果の指標を送信する工程を含み、受信する工程（４０８）は、境界ゲートウェイによって指標を受信する工程を含み、境界ゲートウェイは複数のノードＢｓの指標を予備的処理してこの予備的処理された情報を複数のノードＢｓに送り、それによって、判定する工程（４１０）が境界ゲートウェイと複数のノードＢｓとの両方によって実行される。この実施形態では、適合電力制御パラメータは、ゲートウェイとノードＢｓとの間（すなわち、低インテリジェントｅＧＷ）で判定される。
【００３０】
特に、第三の実施形態において、境界ゲートウェイは、支配ノードＢに隣接するノードＢｓからのメッセージを予備的処理し、特定の指標値を送るノードＢｓの数をしきい値と比較することによって指標を生成する。特定の指標値を送るノードＢｓの数がしきい値より大きいと、境界ゲートウェイは特定の指標値をノードＢｓに送る。
【００３１】
より詳細に、境界ゲートウェイは、支配ノードＢｓに隣接するノードＢｓからのメッセージを予備的処理し、以下のように２ビットメッセージを生成する：ａ）Ｎ以上の隣接するノードＢｓのうち、第一のしきい値より多い少なくとも所定数のノードＢが許容できない干渉レベルを報告する場合には、第一のビットが「１」にセットされ、そうでない場合には、第一のビットが「０」にセットされる。そして、ｂ）Ｎ以上の隣接するノードＢのうち、第二のしきい値より少ない少なくとも所定数のノードＢが許容できないアップリンク性能を報告する場合には、第二のビットが「１」にセットされ、そうでない場合には、第二のビットが「０」にセットされる。第一及び第二のしきい値は同じであっても異なっていてもよい。
【００３２】
上述の任意の実施形態において、次の工程は、更新された電力制御パラメータを、ノードＢが自身の支配下にあるユーザ装置に送ること含む、利用する工程（４１２）を備える。その最も単純な態様では、この工程は、更新された電力制御パラメータを複数のノードＢがＵＥｓに送ることを含むことができる。しかしながら、ノードＢが期待された受信電力を知っており、変調符号化スキーム（ＭＣＳ）レベルをアップリンクデータ／制御チャネル送信に対して選択でき、ＵＥはＭＣＳレベル割当によるその送信電力をセットできるので、物理的な送信はパラメータを使用する必要がないかもしれない。
【００３３】
さらに、各ＵＥは、ダウンリンクパイロットを使用してダウンリンク経路損失を測定でき（４１４）、さらにフラクショナル電力制御スキームと更新された電力制御パラメータとに従ってその送信電力を更新できる。同様に、これは、ノードＢが期待された受信電力を知っており、ＭＣＳレベルをアップリンクデータ／制御チャネル送信に対して選択でき、ＵＥはＭＣＳレベル割当によるその送信電力をセットできるので、パラメータを使用する必要がないかもしれない。この場合、ノードＢは、平均してシステム帯域幅を超える熱干渉比（ＩｏＴ）をブロードキャストする必要があり得る。ビットマップは、干渉回避スキームが使用されたときに、サブバンド間の差分を搬送するために送信され得る。
【００３４】
さらに、ＵＥは、次にその経路損失（及び／又は送信電力レベル及び／又は期待された受信電力レベル）の更新をスケジューリング及びリソース割当のためにノードＢに報告できる（４１６）。完全な報告は、最初のアクセス時又はハンドオーバの後で作成できる。簡単にするために、差分ビットは、最初のアクセス又はハンドオーバの後で使用できる。
【００３５】
この点について、ノードＢは、報告されたダウンリンク経路損失を使用してエラーを修正でき（４１８）、修正された電力制御コマンドをユーザ装置に送ることができる（４２０）。特に、修正する工程（４１８）は、以下の群のうち少なくとも一つを含むことができる；測定及び電力エラーについて累積された修正をユーザ装置に提供する工程、及びチャネル依存スケジューリングについて累積されていない補償をユーザ装置に提供する工程。
【００３６】
二つのタイプのエラー修正は、以下を想定する。ａ）準静的なエラーである測定エラー及び電力増幅エラーについて必要とされる累積された修正（ＵＥｓは一般的に低いコストの電力増幅器を使用し、より精密なノードＢがこのエラーを修正できる）。ｂ）チャネル依存スケジューリングについて必要とされる累積されていない補償。ノードＢは、長期間の搬送波−干渉比（Ｃ／Ｉ）のみを知っているＵＥよりも（アップリンク測深（ｓｏｕｎｄｉｎｇ）又はチャネル品質情報（ＣＱＩ）フィードバックチャネルによる）チャネルのより多くの情報を有する。ｃ）上記修正と補償との両方。
【００３７】
どのエラー修正が提供されているかを明かにするために、ノードＢは、二つのアプローチをとることができる。第一のアプローチにおいて、ノードＢが累積された修正と累積されていない補償とを識別するために１ビットを使用する。あるいはまた、２ビットが両方のエラーモードを指示するために使用される。第二のアプローチにおいて、時分割多重化（ＴＤＭ）が使用できる。例えば、累積されていない補償が（ダウンリンクＬ１／Ｌ２制御チャネルにおいて）アップリンク・スケジューリング付与と共に送られる一方、累積された修正が周期的に又はイベントベースで送られる。
【００３８】
実際に、適合電力制御パラメータの判定は、他のノードＢｓによって報告されたシステム性能メトリック測定結果と、ノードＢによって測定されるとともにノードＢ自身のエア・インターフェースと関連付けられたシステム性能メトリックとの関数である。例えば、システム性能メトリックがＩｏＴ、セル負荷、公平性／セル境界性能メトリック、及びセクタ・スループットを含む場合、適合電力制御パラメータは、以下の式に基づいて判定され得る。式は、ノードＢの少なくとも一つのメモリ装置２０４及び／又はＵＥｓ１０１−１０４の各々の少なくとも一つのメモリ装置３０４、及び／又はゲートウェイ１３０の少なくとも一つのメモリ装置３０８において保持される。
【００３９】
【数１】
ここで、‘ＩＮｏｄｅＢ１１０’はノードＢ１１０において測定された干渉を表し、ＬＯＡＤＮｏｄｅＢ１１０‘はノードＢ１１０において測定された負荷を表し、’Ｆａｉｒｎｅｓｓ／ＣＥＰＮｏｄｅＢ１１０‘はノードＢ１１０によって判定された公平性又はセル境界性能メトリックを表し、’ＳＴＮｏｄｅＢ１１０‘はノードＢ１１０によって測定されたセクタ・スループットを表し、’ＩＮｏｄｅＢ１１１’はノードＢ１１１において測定された干渉を表す。本願発明の様々な実施形態において、適合電力制御パラメータは、各ノードＢの同一の１つ以上のパラメータが適合電力制御パラメータを判定するために使用される間は、各ノードＢにおいて判定された任意の一つ以上のこれらパラメータの関数となり得る。
【００４０】
例えば、適合電力制御パラメータは、符号αによって表され、以下の式に基づいて判定され得る。式は、ノードＢ、ＵＥ、又はゲートウェイの少なくとも一つのメモリ装置２０４、３０４、３０８において保持される。
【００４１】
【数２】
ここで‘Δ’は電力調節の刻み幅を表し、好ましくは、ｄＢ表示において、０．１ｄＢ又は０．０１ｄＢのような小さい刻み幅を備える。Ｉｔは、ノードＢ１１１が支配するサービスエリアのターゲットの干渉レベル及び好ましくは平均システム性能メトリックのような、ターゲットのシステム性能メトリックレベルを表す。Ｉｃｅｌｌは、例えば、各ノードＢ１１０−１１２によって測定され且つ報告された干渉レベルのようなシステム性能メトリックを表す。Ｃｃｅｌｌは、各ノードＢによって報告された例えば、干渉レベルのようなシステム性能メトリック測定に適用される重み付け係数を表す。Ｃｃｅｌｌは、ノードＢ１１１のサービスエリアにおけるチャネル状態の下でノードＢが支配するセルで生じる、干渉のようなチャネル状態の予期された衝突に基づいて、ノードＢのシステム性能メトリック測定結果を重み付けするために使用される。例えば、Ｃｃｅｌｌは支配ノードＢ１１１からのノードＢの距離に対応し得る。Σは全ての複数のノードＢｓ１１０−１１２に亘るＣｃｅｌｌＩｃｅｌｌの合計に対応し、α（ｎ−１）は以前のアップリンク電力レベル更新周期から判定されたαを表す。αが最初に判定されるときに、α（ｎ−１）は規定の値となり得る。‘Ｓｇｎ’はサイン関数に対応し、すなわち、量｛ ｝が０未満のときに、Ｓｇｎ｛ ｝・Δ＝−Δであり、量｛ ｝が０以上のときに、Ｓｇｎ｛ ｝・Δ＝＋Δとなる。
【００４２】
さらに、ノードＢ１１１が支配するＵＥ、すなわちＵＥｓ１０１−１０４によって報告されたダウンリンク経路損失測定に基づいて、ノードＢは各ＵＥの部分経路損失を判定する。すなわち、ノードＢ１１１はＵＥｓ１０１−１０４の各々の経路損失（Ｌ）を判定し、それら判定された経路損失に基づいてＵＥｓをランク付けする。一般的に、経路損失Ｌは送信電力の受信電力に対する比率として判定される。例えば、ノードＢ１１１は、ＵＥによって測定及び報告された各々のサブバンドに関連する経路損失を平均化することによってＵＥの経路損失を判定し得る。しかしながら、当業者は、例えばＵＥによって報告された最適な経路損失又は最悪の経路損失を使用する等、ＵＥのランク付けに使用されるべき経路損失を判定するための他のアルゴリズムが、本願発明の精神及び範囲から逸脱すること無しにここで使用できることに気づくであろう。ランク付けに基づいて、ノードＢ１１１は、経路損失しきい値を生成するために、ランキングにおいて既定の百分率でランク付けされるＵＥの経路損失、すなわち、経路損失がＸ番目の百分率レベル（Ｌｘ−ｉｌｅ）であるＵＥの経路損失、を判定する。ノードＢ１１１は、次にＵＥ（Ｌ）の実際の経路損失と経路損失しきい値とを比較して、ＵＥの部分経路損失、例えば、Ｌｘ−ｉｌｅ／Ｌを判定する。
【００４３】
ノードＢ１１１は、次にＵＥに関して判定された部分経路損失と各々のノードＢｓ１１０−１１２に関連するシステム性能メトリック測定に基づいて判定される適合電力制御パラメータとに基づいて、各ＵＥ１０１−１０４のアップリンク送信電力レベルを判定する。ノードＢ１１１は、各ＵＥ１０１−１０４について、ＵＥについて判定されるアップリンク電力レベルＰｔを、アップリンク１１４上の送信のためのＵＥの最大送信電力レベルに基づくＰｍａｘ、ＵＥに関連したフラクショナル電力制御パラメータＦｐｃ、及びαによって以下の式で表される適合電力制御パラメータに基づき更新する。フラクショナル電力制御パラメータ：Ｆｐｃは、ＵＥがアップリンク１１４上で送信に割当られるとともにＵＥに関連する部分経路損失に基づくＵＥの最大送信電力レベルの部分又は一部に対応する。より詳細には、アップリンク送信電力レベル：Ｐｔは、各ＵＥ１０１−１０４について判定されるか、又は各１０１−１０４が以下の式に基づいて、アップリンク送信電力レベルＰｔを自己判定する。式は、ノードＢの少なくとも一つのメモリ装置２０４内で及び／又は各々のＵＥｓ１０１−１０４の少なくとも一つのメモリ装置３０４内で、及び／又はゲートウェイ１３０の少なくとも一つのメモリ装置３０８内で保持される。
【００４４】
【数３】
Ｒｍｉｎは、最小の電力減少比率であり、すなわち、通信システム１００内のＵＥの最小アップリンク送信電力レベルのＰｍａｘに対する比率である。Ｒｍｉｎに対応する値は、通信システム１００の設計者次第であり、良好な経路損失、すなわち最小経路損失の状態にあるＵＥが、非常に低い電力レベルで送信することを要求されるのを防止するために設計される。例えば、ＵＥの最小アップリンク送信電力がＰｍａｘの１／１０未満でないことが所望されると、Ｒｍｉｎ＝０．１となる。比率Ｌｘ−ｉｌｅ／ＬはＵＥが経験した部分経路損失に対応する、すなわち、比率Ｌｘ−ｉｌｅ／Ｌは、ＵＥ（Ｌ）が経験した実際の経路損失と経路損失しきい値との比較であり、好ましくはノードＢ１１１が支配する全てのＵＥｓのうちのｘ番目の百分率（Ｌｘ―ｉｌｅ）でのＵＥの経路損失、又は「ｘ−百分率」経路損失である。‘Ｌ’はＵＥによって測定されたダウンリンクチャネル品質及び／又はノードＢ１１１によって測定されたアップリンクチャネル品質に基づいて判定される。好ましくは、Ｌは、シャドーイング（ｓｈａｄｏｗｉｎｇ）及び低速フェージングに起因する経路損失を含むが、高速フェージングに起因する経路損失を含まない。Ｌｘ−ｉｌｅは、ノードＢ１１１が支配する全てのＵＥｓのうちのｘ番目の百分率におけるＵＥの経路損失である。例えば、ｘ−ｉｌｅ＝５の場合、すなわち、５番目の百分率（５％−ｉｌｅ）である場合、ノードＢ１１１が支配する全てのＵＥｓが経路損失に基づいてランク付けされるときに、Ｌｘ−ｉｌｅは、全てのランク付けされたＵＥｓのうちの（下から）５番目の百分率におけるＵＥの経路損失である。結果は、経路損失Ｌが（ｘ−ｉｌｅ＝５のときに下から５％の）Ｌｘ−ｉｌｅより大きい全てのＵＥｓがＰｍａｘで送信し得る一方、経路損失ＬがＬｘ−ｉｌｅ未満のＵＥｓは、経路損失しきい値、すなわち、Ｌｘ−ｉｌｅに対するそれらの経路損失の比較に基づく電力レベルで各々送信し得る。
【００４５】
ノードＢ１１１は、Ｐｔを判定するためにαを使用し、適合電力制御パラメータ、すなわちαをノードＢが支配するＵＥｓ１０１−１０４にブロードキャストし得る。ノードＢ１１１は、さらに経路損失しきい値、すなわち経路損失がｘ番目の百分率レベル（Ｌｘ−ｉｌｅ）であるＵＥの経路損失を判定し、経路損失しきい値をＵＥｓに送信することによって、ノードＢが支配する各ＵＥ１０１−１０４に、経路損失しきい値を知らせる。Ｌｘ−ｉｌｅとαとを受信すると、各ＵＥ１０１−１０４は、ＵＥの少なくとも一つのメモリ装置３０４にパラメータを格納し、次に、ＵＥによって測定されたダウンリンクチャネル状態と格納された経路損失しきい値Ｌｘ−ｉｌｅ及びαとに基づいて、部分経路損失とアップリンク送信電力：Ｐｔとを自己判定する。各ＵＥ１０１−１０４は、次にＵＥについて判定されたアップリンク送信電力レベルで、データをノードＢ１１１に送信できる。
【００４６】
一般的に、１＞α＞０である。α＝０のときには、ノードＢ１１１が支配する全てのＵＥｓは、全出力（Ｐｔ＝Ｐｍａｘ）で送信し、ノードＢ１１１のサービスエリア内のＵＥｓは、例えば、ノードＢ１１１に近接するＵＥｓの高いアップリンク送信電力レベルによって、サービスエリア内の他のＵＥｓから高い干渉レベルと悪質な境界性能とを経験する。α＝１のときには、ノードＢ１１１が支配する全てのＵＥｓは、アップリンク電力レベルで送信し、ノードＢ１１１において同じ受信電力となり、悪質なスペクトル効率となる。αを適合して調節することによって、通信システム１００は、セル境界性能とスペクトル効率との均衡を保つことが可能となり、したがって二つの最適化した組合せを提供する。
【００４７】
すなわち、支配ノードＢと関連するとともに、隣接ノードＢに関連し且つ同隣接ノードＢによって支配ノードＢに報告されるシステム性能メトリック測定結果に基づいて、ノードＢの支配下にあるＵＥのアップリンク送信電力を決定するために使用される適合電力制御パラメータを判定することによって、通信システム１００は、３ＧＰＰ又はＥ−ＵＴＲＡ通信システムのような進化した通信システムの３ＧＰＰ２のような、単一搬送波又は複数搬送波のＦＤＭＡ又はＯＦＤＭＡ通信システム内の境界ユーザに、全体のスペクトル効率を強化しつつ、改良された性能と送信のより良い機会とを提供する。しかしながら、「１」の周波数再利用係数が上記通信システムのために提案されており、ノードＢのサービスセクタ内のサイト内干渉取消しを提供することによって干渉レベルがさらに改良され得る。
【００４８】
こうして、サイト内干渉（ＩＳＩ）取消しを提供することによって、通信システムは、別のセクタで使用された電力割当スキームの一つのセクタ上での衝突を軽減可能となる。さらに、周波数再利用を最適化し、セル境界性能とスペクトル効率との最適なバランスを提供するために、通信システムは、支配ノードＢによって判定されるとともに、さらに、隣接するノードＢによって判定されて支配ノードＢに報告されるシステム性能メトリックに基づいて、適合電力制御パラメータを判定する。適合電力制御パラメータは、次に支配ノードＢの支配下にあるＵＥのアップリンク送信電力を決定するために使用される。
【００４９】
好ましい実施形態において、Ｅ―ＵＴＲＡ内のアップリンク（ＵＬ）電力制御は、以下を達成するために、ＵＥ全送信電力を調節する：
１：所望されたＱｏＳを達成するために目標回数の送信の後の良好なパケット受信
２：信頼性のある制御チャネル転送
３：共存又は隣接するチャネルＥＶＭ遠近問題のための帯域放射以上の許容可能性
４：ｉ）許容可能なセル境界性能でセル境界範囲を保持するとともに高いスペクトル効率を同時に達成する場合、ｉｉ）異なるセルとは異なるＱｏＳを有するデータトラフィックが同じアップリンクリソースを占める場合、ｉｉｉ）異なるセルからのデータトラフィックと制御送信とが同じアップリンクリソースを共有する場合における、許容可能な熱干渉レベル（ＩｏＴ）の上昇。
【００５０】
ＵＥ送信電力制御は、経路損失に基づくことができる。これは、ＵＥが、ダウンリンク（ＤＬ）共通規準信号（ＲＳ）の受信電力を推定でき、ｅＮｏｄｅＢの知見と共に、ＲＳ送信電力レベルここでＬとして参照される（シャドーイングとアンテナ利得の）経路損失を推定できることを意味する。上記推定により、所望されるＭＣＳの所定のＳＩＮＲターゲットを達成するために、リソースブロック当たりの送信電力が、以下のよう算出される。
【００５１】
【数４】
ここで、ＰＬはＰＰＣ未満であり、電力制御によってセットされた送信電力の上限である。スケジューラは、ＭＣＳをＵＥに割り当てるときに、この上限を考慮すべきである。支配ｅＮｏｄｅＢがＵＥを次にスケジュールするときに、同支配ｅＮｏｄｅＢがＵＥｓの予期された送信電力レベルを判定できるように、ＵＥは経路損失報告を周期的に送信する。ダウンリンクＣＱＩ報告は、さらにＵＥの予期された送信電力レベルをより良く推定するために、ｅＮｏｄｅＢによって使用される。
【００５２】
電力レベル（ＰＰＣ）に基づく経路損失を判定するための一つの実際の電力制御スキームは、フラクショナル電力制御スキームであり、以下のように算出されるリソースブロック（電力スペクトル密度）当たりのＵＥの可能な送信電力レベルを判定するときに、経路損失の部分のみが補償される。
【００５３】
【数５】
ここで、ＰＭＡＸは、最大送信電力である（電力クラスのためのノミナルである）。
【００５４】
ＮＲＢは、ＵＥに割り当られたリソースブロックの数である。
Ｒｍｉｎは、良好なチャネルを有するＵＥｓが非常に低い電力レベルで送信することを防止するための最小の電力減少比率である。
【００５５】
Ｌｘ−ｉｌｅはｘ−百分率経路損失（シャドーイングをプラスする）値である。ｘが５にセットされると、悪質なチャネルを有する統計的に５％のＵＥｓは、ＰＭＡＸで送信する。
【００５６】
１＞α＞０を満たすことは、悪質なチャネルを有するＵＥｓと良好なチャネルを有するＵＥｓとのバランス因子となる。
ＦＤＭリソース割当が使用され、各ＵＥがシステム帯域幅の一部のみを占めるので、アップリンク電力制御は、リソースブロック当たりの送信電力を制御すべきである。
【００５７】
異なるセルラーシステム構造は、電力制御パラメータの異なる最適なセッティングを要求する。例えば、大きなＩＳＤを有するシステムにおいて、最適な電力制御が、電力が制限された状況において、全電力で送信可能となるように大部分のＵＥｓを要求する一方、小さなＩＳＤシステムにおいて、電力制御は、干渉を最適なレベルに制御するために大部分のＵＥｓの送信電力を制限するように意図される。従って、電力制御パラメータは、異なるセルラーシステム構造、さらに同じシステム内の異なるセクタ／セルに基づいて適合される必要がある。
【００５８】
アップリンク電力制御適合スキームの説明が以下に記載される：
１）ノードＢが、受信干渉レベル、（干渉取消しの後で行われる）セクタのアクティブ負荷、公平性／セル境界性能、及びセクタ・スループット等のようなシステム性能を測定する。
【００５９】
２）ノードＢが、（ゆっくりとした規準で）基幹ネットワークを通して量子化された測定結果を隣接するノードＢｓに送る。
例えば、ノードＢが、２つの量子化された測定結果を隣接するノードＢに送る。量子化された測定結果の各々は、１ビットである。一つのビットは干渉レベルが許容可能か否かを示す。別のビットはアップリンク性能が満たされるか否かを示す。
【００６０】
３）ノードＢは、隣接するノードＢｓからの測定情報及び自身の測定による測定情報に応じて電力制御スキームのパラメータを適合する。
フラクショナル電力制御Ｌｘ−ｉｌｅ、及び［ ］部が、二つのキーパラメータである場合。最適なＬｘ−ｉｌｅはシステムからシステムへ変更し得るが、動的に適合されない。従って、ノードＢは、アップリンクＩｏＴと、それ自身の及び隣接するノードＢｓからの性能測定結果とに応じて［ ］部を適合する。
【００６１】
４）ノードＢは、更新された電力制御パラメータ応じた電力制御コマンド（又はスケジューリング付与メッセージ）をＵＥｓに送信する、又は電力制御がＵＥｓにおいて実行される場合は、電力制御パラメータの更新結果をＵＥｓにブロードキャストする。
【００６２】
５）工程１）−４）を繰り返す。
ＴＧ及びＩｏＴの判定における推定エラーと所望の送信電力レベル（例えば、ＵＭＴＳにおける＋−９ｄＢ）をセッティングするＵＥ装置内の精度エラーとによって、期待され且つ受信したアップリンクＲＳ強度又はＳＩＮＲ測定結果並びに以下の形態のリンクエラーにおける差分に基づいて、ＭＣＳ選択及び／又は判定された経路損失に基づく電力レベル（すなわち、ＰＬ）に適用される修正が必要となる。
１）ＵＬパケット送信復号エラー（ＣＲＣ失敗、ＳＥＲなど）
２）ＵＬ ＲＳ符号エラー
電力修正の別の理由は、アップリンク測深が可能な場合、ノードＢが特に周波数選択スケジューリングの場合において、ＵＥｓよりチャネルについてのより多くの情報を有するからである。ゆっくりとした電力制御がＵＥの帯域幅全体に亘って平均送信電力をセットする一方、ＵＥは帯域幅の一部を使用して送信することを許可される。周波数選択によって、帯域幅の任意の一部に、全体の帯域幅と異なる経路損失とフェージングとが生じる。従って、ノードＢは、経路損失推定とアップリンク測深信号とからチャネルの知見に基づいて、一定のデータ速度で送信するためにＵＥをスケジュールする。一方でＵＥは、その送信電力を経路損失推定のみに基づいてセットする。
【００６３】
例えば、ＵＥがその経路損失を−１３０ｄＢとして推定する。ノードＢは、許可された狭帯域内の経路損失＋フェージングが−１２７ｄＢであることを知っており、２ｄＢｍの送信電力を使用して、ＵＥは、符号率０．５で１６ＱＡＭをサポートできる。ＵＥが−１３０ｄＢの経路損失に基づいて許可を得ると、２ｄＢｍの代わりに送信電力を５ｄＢｍにセットし、送信電力を無駄に消費して高い干渉レベルをもたらす結果となる。
【００６４】
電力制御に関して、一つの可能性は、推定及び精度エラーを修正するために、ダウンリンクＬ１／Ｌ２制御チャネル内で送信されるアップリンク・スケジューリング付与に送信電力修正（ＴＰＣ）コマンドを含むことである。ＵＥによって受信されたＴＰＣｓが、（測定及びＰＡエラーを修正するために）累積できる、又は、（チャネルの時間／周波数の選択性を補償するために）累積されない。後者はアップリンク付与と共に送信することができ、前者は必要とされたときに送信することができる。
【００６５】
ＴＰＣコマンドは、以下のように与えられるｄＢ電力修正（ＰＴＰＣ）の形態である。
【００６６】
【数６】
−４ｄＢから２ｄＢの範囲において２ｄＢ刻みで、２ビットフィールドと共に表すことができる。ＵＬリンクエラーとＲＳ受信電力とを使用して判定されたＭＣＳ調節又はＳＩＮＲ情報は、ＵＬスケジューリング付与で送信されたｅＮｏｄｅＢ送信電力修正のためにサイズ又は必要性を減少できる。
【００６７】
従って、リソースブロック（ＰＴＸｕｌ）当たりのＵＥ送信電力は、以下のように算出される。
【００６８】
【数７】
そのクラスについてのＵＥｓ最大全送信電力制限（ＰＭＡＸ）ノミナルは、そのＯＢＢ放射衝突をより良く反映し、且つ最悪の場合の再評価（ｄｅ−ｒａｔｅｉｎｇ）因子を常に使用する代わりに要求された再評価を最小化するために、搬送波におけるチャネル帯域幅とチャネル配置とに応じた量（β）によって再評価される。従って、制限した後のリソースブロック当たりのＵＥの送信電力は、以下の式で与えられる。
【００６９】
【数８】
将来において、経路損失は、ａ〜５０ｍｓ規準で各ＵＥによって周期的に報告される測定結果の一つとなり得る。ＵＥ及びｅＮｏｄｅＢにおいて電力制御状態を同期させるためにさらに使用される経路損失測定結果は、さらにｅＮｂ干渉調整及びハンドオーバ機能のために使用される。さらに、ＣＱＩアップリンクリソースを使用することによって経路損失報告が５０ｍｓ毎にＣＱＩ報告を置き換えるように、ＣＱＩが各ＵＥによって周期的に送信され得る。（また、経路損失報告が抱き合わせされる（ｐｉｇｇｙ ｂａｃｋｅｄ）（アップリンク共有チャネル上でのＤＦＴプリコーダ（ｐｒｅｃｏｄｅｒ）の送信前にデータと複合化される）可能性がある。）ＣＱＩ報告及び経路損失報告とともに送信される基準信号シンボル並びにそれら報告自身の推定されたシンボルＳＩＮＲから判定されるＳＩＮＲは、５０ｍｓ又はより低い規準（例えば、２ｍｓ毎に）で送信電力修正（ＴＰＣ）を判定するための規準としての役目を果たす。
【００７０】
結論として、経路損失に基づくアップリンク（フラクショナル）電力制御が、本願発明に開示される。推定及び精度に起因するエラーは、スケジューリングの間にＭＣＳ選択を調節するとともにスケジューリング付与メッセージを介して送信電力修正（ＴＰＣ）を送信することによって補償される。ＭＣＳ及び電力調整は、推定された受信ＲＳ電力又はＳＩＮＲ及びリンクエラー情報に基づくことができる。ＴＰＣは、精度／推定エラーに起因する偏向を補償するためのものであるが、高速フェージングを追跡するためのものではない。
【００７１】
本願発明が、特に特定の実施形態に関して示され及び記載されるが、当業者は、以下の請求項に記載されるように発明の範囲から逸脱すること無しに、様々な改変が行え、それらの要素の置換となる等価物があることを理解するだろう。従って、明細書及び図面は、狭義の例示というよりむしろ説明として示され、上記の全ての変更及び置換は、本願発明の範囲内に含まれることを意図する。
【００７２】
問題に対する利益、他の利点、及び解法は、特定の実施形態に関して上に記載される。しかしながら、問題に対する利益、利点又は解法及びより言及された任意の利益、利点又は解法をもたらす任意の要素は重要な、必須のものとして構成されず、任意の又は全ての請求項の本質的な特徴又は要素となる。ここで使用されるように、用語「備える」「備えている」又はそれらの任意の変更は、非排他的包含を対象とすることを意図し、要素のリストを備える処理、方法、物品又は装置はこれらの要素のみを含まないが、明白にリストアップされない又は内在する上述の処理、方法、物品又は装置のような他の要素を含み得る。用語「含む」及び／又は「有する」は、ここで使用されるように、「備える」として規定される。さらに、ここで他に指示が無ければ、もしあれば、第一及び第二、頂部及び底部等のような関係する用語の使用は、上記構成要素又はアクション間の関係又は並びのような任意のアクションを要求又は暗示することなく、一つの構成要素又はアクションを別の構成要素又はアクションから識別するために専ら使用される。「一つの」として前に置かれた要素は、無理強いすることなく、処理、方法、物品又はその要素の装置における追加の同一の要素の存在を排除する。
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、一般に単一搬送波及び複数搬送波の周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）通信システム及び直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）通信システムに関し、特に、単一搬送波及び複数搬送波のＦＤＭＡ及びＯＦＤＭＡ通信システムにおけるアップリンク電力制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＦＤＭＡ、ＤＦＴ−ＳＯＦＤＭＡ及びＯＦＤＭＡ通信システムのような、単一搬送波及び複数搬送波の周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）通信システムは、エア・インターフェース上のデータ送信のための３ＧＰＰ（第三世代パートナーシッププロジェクト）及び３ＧＰＰ２の進化した通信システムに使用するために提案されている。単一搬送波及び複数搬送波のＦＤＭＡ通信システムにおいて、周波数帯域幅が、近接する複数の周波数サブバンド（ｓｕｂ−ｂａｎｄ）又は副搬送波に分割され、同時に送信される。ユーザは、次に、ユーザ情報の交換のために一つ以上の周波数サブバンドを割り当られ、その結果、複数のユーザが異なる副搬送波上で同時に送信することが許可される。これらの副搬送波は互いに直交しており、従って、セル内干渉が減少する。
【０００３】
スペクトル効率を最大化するために、「１」の周波数再利用係数が、単一搬送波及び複数搬送波のＦＤＭＡ通信システムにおけるダウンリンクとアップリンクとの両方に提案されてきた。「１」の周波数再利用係数により、一つのセクタ／セル内のデータ及び制御チャネルは、他のセクタ／セルから干渉を受け得る。このことは、セルの境界域又は良好でないサービス位置にあるユーザ装置（ＵＥ）にとりわけ当てはまる。従って、セクタ又はセル内の各ユーザ装置（ＵＥ）にアップリンク上で全出力で送信させると、結果として非常に質の悪い境界性能となる。一方で、セクタ又はセル内の各ＵＥが各ＵＥの無線アクセスネットワークにおいて同じ受信電力をもたらすアップリンク電力で送信する従来の電力制御スキームの実施は、高いデータ転送速度で送信可能なＵＥの欠乏による全体の低いスペクトル効率に悩まされる。
【０００４】
従って、セル境界性能と全体的なスペクトル効率との間のより良いトレードオフをもたらすリソース割当スキームの必要性が存在する。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】本願発明の実施形態による無線通信システムのブロック図。
【図２】本願発明の実施形態による図１のノードＢのブロック図。
【図３】本願発明の実施形態による図１のユーザ装置のブロック図。
【図４】本願発明の実施形態による図１の境界ゲートウェイのブロック図。
【図５】本願発明の実施形態による図１の通信システムによって実行されるアップリンク電力制御の方法を示す論理フロー図。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
当業者は、図面内の要素が平易化及び明瞭化のために説明され、必ずしも一定の縮尺で描かれるわけではないことを分かるであろう。例えば、図面内のいくつかの要素の大きさは、本願発明の様々な実施形態の理解を深めるために他の要素に対して誇張され得る。さらに、商業的に可能な実施形態において有益な又は必須である一般的によく知られた要素は、大抵、本願発明のこれら様々な実施形態を理解し易くするために描かれない。
【０００７】
セル境界性能と全体のスペクル効率との間のより良いトレードオフをもたらすリソース割当スキームの必要性に取組むために、通信システムは、適合電力制御パラメータに基づいて、即ち、供給ノードＢとそれに隣接するノード複数のノードＢｓとのシステム性能メトリック測定結果ｓｙｓｔｅｍ ｐｅｒｆｏｅｍａｎｃｅ ｍｅｔｒｉｃ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔに基づいて、アップリンク電力をユーザ装置（ＵＥ）に割り当てる。適合電力制御パラメータが、供給ノードＢによって供給されたユーザ装置（ＵＥ）のアップリンク送信電力を判定するために使用される。
【０００８】
動作中に、複数のノードＢｓは、システム性能メトリック測定結果の量子化された指標を、互いに又は境界ゲートウェイに送信できる。これらの指標が、複数のＵＥｓの電力制御パラメータを適合させるために、境界ゲートウェイとノードＢｓとのどちらか又は両方によって処理される。アップリンク送信電力がノードＢによって判定されて次にＵＥに送られるか、又はノードＢが適合電力制御パラメータをＵＥにブロードキャストするとともに、ＵＥがアップリンク送信電力を自己判定し得る。
【０００９】
通常の実施形態において、本願発明は、通信システムにおけるノードＢによるアップリンク電力制御のための方法を含む。この方法は、ノードＢによって、少なくとも一つのシステム性能メトリックを測定する最初の工程を含む。次の工程は、ノードＢによって、少なくとも一つのシステム性能メトリック測定結果の指標を送信する工程を含む。次の工程は、少なくとも一つのシステム性能メトリック測定結果の指標を受信する工程を含む。次の工程は、ノードＢによって測定された少なくとも一つのシステム性能メトリックと少なくとも一つの他の隣接するノードＢによって測定されたシステム性能メトリックとに基づいて適合電力制御パラメータを判定する工程を含む。次の工程は、ノードＢの支配下にある少なくとも一つのユーザ装置のアップリンク送信電力レベルを更新するために適合電力制御パラメータを使用する工程を含む。
【００１０】
本願発明の一実施形態において、境界ゲートウェイは、ノードＢから指標を受信し、これらの指標を隣接する複数のノードＢｓに送る。これらの隣接するノードＢｓは、受信した指標と自身のシステム性能メトリック測定結果とを使用することにより、電力制御パラメータを適合させることができる。
【００１１】
本願発明の別の実施形態において、境界ゲートウェイは、ノードＢｓから指標を受信し、以下に記載されるように、受信した指標を予備的処理し、その結果をノードＢｓに送る。ノードＢｓは、次に、境界ゲートウェイからの予備的処理された結果に基づき、自身のシステム性能メトリック測定結果を使用して、電力制御パラメータを適合させる。
【００１２】
本願発明のさらに別の実施形態において、境界ゲートウェイは、ノードＢｓから指標を受信し、電力制御パラメータを適合させ、適合されたパラメータをノードＢｓに送信する。
【００１３】
図１を参照すると、本願発明の実施形態による無線通信システム１００のブロック図が示される。通信システム１００は、複数のノードＢｓ１１０−１１２（３つが示される）を含み、各々のノード１１０−１１２が、それぞれのエア・インターフェース１２０−１２２を介して、ノードＢのセル又はセクタのようなサービスエリア内に存在する複数のＵＥｓに無線通信サービスを提供する。各エア・インターフェース１２０−１２２は、それぞれダウンリンクとアップリンクとを備える。ダウンリンク及びアップリンクの各々は、少なくとも一つの信号チャネルと少なくとも一つのトラフィック・チャネルとを含む、複数の物理的な通信チャネルを備える。
【００１４】
複数のノードＢｓ１１０−１１２の各ノードＢは、一つ以上のネットワークアクセスゲートウェイ１３０と、全てのノードＢｓの一つ以上の有線リンク及び無線リンクを備え得る帰路ノードＢ間インターフェースとを介して、及び各ノードＢが他のノードＢｓにブロードキャストすることを介して、複数のノードＢｓの他のノードＢｓと通信する。当業者に公知であるように、アクセスゲートウェイ１３０は、無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）、移動交換局（ＭＳＣ）、パケットデータサービスノード（ＰＤＳＮ）、又はメデイアゲートウェイのようなゲートウェイであって、ネットワークは同ゲートウェイを介して各々のノードＢとアクセスし得るとともに、複数のノードＢｓは同ゲートウェイを介して互いに通信し得る。
【００１５】
通信システム１００は、さらに複数の無線ユーザ装置（ＵＥｓ）１０１−１０４（４つが示される）を含む。ユーザ装置（ＵＥｓ）は、携帯電話、無線電話、無線周波数（ＲＦ）能力を有する携帯情報端末（ＰＤＡ）、又はラップトップコンピュータのようなデジタル端末装置（ＤＴＥ）にＲＦアクセスを提供する無線モデム等を含むが、それらに制限されない。本願発明の原理を説明するために、各ＵＥ１０１−１０４がノードＢ１１１の支配下にあると想定する。
【００１６】
図２は、本願発明の実施形態による、ノードＢｓ１１０−１１２等のノードＢ２００のブロック図である。ノードＢ２００は、一つ以上のマイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰｓ）、それらの組合せ又は当業者に公知の他の装置のようなプロセッサ２０２を含む。プロセッサ２０２の特定の動作／機能、ひいてはノード２００Ｂの動作／機能は、プロセッサに関連する少なくとも一つのメモリ装置２０４に格納されるソフトウェア指示及びルーティンによって決定され、メモリは、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ（ＤＲＡＭ）及び／又はリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）又はそれらの等価物であり、対応するプロセッサによって実行され得るデータとプログラムとを格納する。プロセッサ２０２は、さらに、少なくとも一つのメモリ装置２０４に保持された指示に基づいて、比例公平スケジューラ（Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ Ｆａｉｒ Ｓｃｈｅｄｕｌｅｒ）のようなスケジューラを実行し、ノードＢが支配する各ＵＥに対する送信電力を判定し且つ割り当てる。
【００１７】
図３は、本願発明の実施形態による、ＵＥｓ１０１−１０４のような、ユーザ装置（ＵＥ）３００のブロック図である。ＵＥ３００は、一つ以上のマイクロプロセッサ、マイクロコントロール、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰｓ）、それらの組合せ又は当業者に公知の他の装置のようなプロセッサ３０２を含む。プロセッサ３０２の特定の動作／機能、ひいてはそれぞれのＵＥ３００の動作／機能は、プロセッサと関連する少なくとも一つのメモリ装置３０４に格納されたソフトウェア指示及びルーティンによって決定され、メモリは、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ（ＤＲＡＭ）、及び／又はリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）又はそれらの等価物であり、対応するプロセッサによって実行され得るデータとプログラムとを格納する。
【００１８】
図４は、本願発明の実施形態による、アクセスゲートウェイ１３０のような、境界ゲートウェイ（ｅＧＷ）のブロック図である。ゲートウェイ１３０は、一つ以上のマイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰｓ）、それらの組合せ又は当業者に公知の他の装置のようなプロセッサ３０６を含む。プロセッサ３０６の特定の動作／機能、ひいてはゲートウェイ１３０の動作／機能は、プロセッサと関連する少なくとも一つのメモリ装置３０８に格納されたソフトウェア指示及びルーティンによって決定され、メモリは、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ（ＤＲＡＭ）、及び／又はリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）又はそれらの等価物であり、対応するプロセッサによって実行され得るデータとプログラムとを格納する。
【００１９】
本願発明の実施形態は、好ましくは一つ以上のアクセスゲートウェイ１３０、ノードＢｓ１１０−１１２及びＵＥｓ１０１−１０４内で実行される。より詳細には、各々のアクセスゲートウェイ１３０とノードＢｓ１１０−１１２とによって実施されるようなここで記載される機能性が、メモリに格納されたソフトウェアプログラム及び指示によって実行されるとともに、それぞれの装置の関連するプロセッサによって実施される。しかしながら、当業者は、本願発明の実施形態が代替的に、例えば、集積回路（ＩＣｓ）、アプリケーション・カスタムＩＣｓ（ＡＳＩＣｓ）、一つ以上のＵＥｓ１０１−１０４、ノードＢｓ１１０−１１２及びアクセスゲートウェイ１３０に実装されるＡＳＩＣｓ等のハードウェアにおいて実施し得ることを理解する。本願開示に基づいて、当業者は、実験すること無しに上記ソフトウェア及び／又はハードウェアを製造及び実装することが容易に可能となる。
【００２０】
通信システム１００は、単一搬送波又は複数搬送波の周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）又は直交周波数多元接続（ＯＦＤＭＡ）エア・インターフェース技術を使用する広帯域パケットデータ通信システムを備え、周波数帯域が、トラフィック・チャネルと信号チャネルとが同時に送信される物理レイヤチャネルを備える複数の周波数サブバンド、すなわち副搬送波に分割される。ユーザは、ユーザ情報の交換のために一つ以上の周波数サブバンドを割り当られ、その結果、複数のユーザが異なる副搬送波上で同時に送信することが許可される。さらに、通信システム１００は、好ましくは３ＧＰＰ（第三世代パートナーシッププロジェクト）Ｅ−ＵＴＲＡ（進化したＵＴＭＳ地上波無線アクセス）基準に従って動作し、この基準によって、無線システムパラメータと呼出処理手順とを含む無線通信システム動作プロトコルが指定される。しかしながら、当業者は、通信システム１００が、周波数分割複合スキーム又は、時間と周波数との分割複合スキームを使用する任意の無線通信システムに従って動作することを理解する。サブバンドが、３ＧＰＰ２（第三世代パートナーシッププロジェクト２）進化した通信システムのような周波数サブバンド又は、時間と周波数とのサブバンドを備え、例えば、ＣＤＭＡ（符号分割多元接続）２０００ １ＸＥＶ−ＤＶ通信システム、ＩＥＥＥ（米国電気電子学会）、８０２．ｘｘ基準によって記載されるような無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）通信システムであり、ＷＬＡＮには、例えば８０２．１１ａ／ハイパーラン２、８０２．１１ｇ、８０２．１６、８０２．２１基準、又は複数の提案された超広域（ＵＷＢ）通信システムが挙げられる。
【００２１】
サービスエリアの境界においてシステム性能を最適化するために、通信システム１００は、アップリンクフラクショナル電力制御と最小帯域幅割当とを提供できる。すなわち、所定の時間において、ノードＢ１１１のような、複数のノードＢｓ１１０−１１２のうちのノードＢと関連する所定のサービスエリアのために、通信システム１００は、ノードＢが支配するＵＥｓ１０１−１０４のような各ＵＥにアップリンク送信電力を割り当て、電力は、隣接するサービスエリア内のＵＥｓとＵＥｓとの間の干渉等、全ての干渉を最小化しつつ、ノードＢにおいて許容可能な受信電力を提供するように定められる。さらに、所定の送信時間間隔（ＴＴＩ）の間、ノードＢ、すなわち、ノードＢ１１１は、測定されたシステム性能メトリックに基づいて許容可能なサービスをＵＥに提供するには十分な最小限の帯域幅を、通信セッションに関与する各ＵＥ１０１−１０４に対して決定し且つ割り当てる。
【００２２】
図５を参照すると、論理フロー図４００が提供され、本願発明の実施形態による通信システム１００によって実行されるアップリンク電力制御方法が説明される。論理フロー図４００は、複数のノードＢｓ１１０−１１２の各ノードＢが対応するエア・インターフェース１２０−１２２に関連する一つ以上のシステム性能メトリックを測定すると（４０４）、開始される（４０２）。例えば、ノードＢは、熱雑音に対する干渉比率（ＩｏＴ）、ノードＢのサービスを受けるセクタ又はセルのようなサービスエリア内の負荷、公平性基準又はセル境界ユーザスループットのような公平性又はセル境界性能メトリック、及びノードＢと関連するセル又はセクタ・スループットのようなノードＢに関するスループットのうちの一つ以上を測定し得る。例えば、サービスエリア内の負荷は、サービスエリア内の一つ以上のＵＥｓ、サービスエリア内の能動状態にあるＵＥｓの数、サービスエリア内の割り当て可能なチャネル数又は現在割り当てられているチャネル数、ノードＢにおいて現在利用可能な又は現在利用されている送信電力のレベル、又はサービスエリアを介してノードＢが支配するＵＥｓに現在割り当てられている送信電力の総量を含み得る。
【００２３】
公平性及びセル境界性能メトリックは、当業者に周知であり、ここで詳細には記載しないが、公平性は、ノードＢｓ１１０−１１２のようなノードＢに存在する比例公平スケジューラのようなスケジューラによって実行され、ノードＢの支配下にあり且つ良好でないチャネル状態にあるＵＥｓに与えられる送信の機会に関連する。同様に、セル境界性能は、セルの境界に存在するＵＥｓに与えられる送信の機会と、支配するノードＢにおいて受信される信号の品質とに関連する。しかしながら、当業者は、ノードＢの支配下にあるＵＥに関連するシステム性能メトリックを判定するための多くの方法があり、そのような方法が本願発明の範囲を逸脱すること無しにここで使用され得ることを理解する。
【００２４】
当業者に公知であるように、ノードＢの支配下にあるＵＥｓは、チャネル状態測定結果をノードＢに報告する。さらに、各ノードＢは、例えば、サイト内干渉（ＩＳＩ）の取消し後に、チャネル状態を独立に測定できる。従って、本願発明の次の工程（４０６）において、各々のノードＢｓ１１０−１１２によって測定されたシステム性能メトリックが、測定されたメトリックを表す量子化された指標として送られる。例えば、ノードＢ１１０−１１２は、通信システム１００によって使用される帯域幅における各サブバンドに関連するアップリンク干渉レベル又は他の種類のアップリンク性能、例えば、当業者に公知である、支配セル内のユーザ装置の数、公平性基準、セル境界ユーザスループット及びセクタ・スループット等を測定できる。当業者は、多数のパラメータがチャネル品質を判定するために測定され、そのようなパラメータが本願発明の範囲から逸脱すること無くここで使用され得ることを理解する。当業者に公知であるように、ノードＢは、（サブフレームとして公知である）送信時間間隔（ＴＴＩ）又は無線フレーム送信周期のような、測定周期の間に全てのサブバンドのチャネル状態を測定できる。各ノードＢは、さらにアップリンクチャネル状態測定結果を格納できる。
【００２５】
複数のノードＢｓ１１０−１１２の各ノードＢは、次に各測定報告についての量子化された指標を定義する。例えば、ノードＢは、「１」がメトリックの許容できない性能を示し、「０」が許容可能な性能示すような、一つ以上のビットを定義できる。特に一つのメトリックはアップリンク干渉レベルであり、許容できないアップリンク干渉に対して「１」を、許容可能なアップリンク干渉に対して「０」を示すビットを備える又は追加することができる。別のメトリックはアップリンク性能であり、許容できないアップリンク性能に対して「１」を、許容可能なアップリンク性能に対して「０」を示すビットを備える又は追加することができる。ノードＢは、次に帰路ネットワーク上でＬ２／Ｌ３メッセージ中のこれらの指標を送信する（４０６）。一つの例において、支配ノードＢは、帰路ネットワークを介して、好ましくはノードＢ内のインターフェース又はアクセスゲートウェイ１３０を介して、複数のノードＢｓのうちの他のノードＢｓに直接的にシステム性能メトリック測定結果の指標を送信できる。別の例において、メッセージは、隣接するノードＢｓに送られる前に完全な又は部分的な処理を行うためのアクセスゲートウェイに向けられる。
【００２６】
複数のノードＢｓ１１０−１１２のうちの他のノードＢｓから受信したシステム性能メトリック測定結果に基づいて、さらにそれ自身のエア・インターフェースに関してノードＢによって測定されたシステム性能メトリックに基づいて、各ノードＢ１１０−１１２及び／又はゲートウェイ１３０は、次に、ノードＢ１１１に関連する各々のＵＥｓ１０１−１０４等の、ノードＢが支配する一つ以上のＵＥｓの各々のアップリンク送信電力レベルを更新するために使用される（４１２）適合電力制御パラメータを判定する（４１０）。
【００２７】
上述の工程４０６、４０８、４１０は、ノードＢｓとゲートウェイとのいずれか又は両方において実施できる。第一の実施形態において、送信する工程（４０６）は、境界ゲートウェイを経由した帰路を介して、ノードＢｓから少なくとも一つのシステム性能メトリック測定結果の指標を送信することを含み、受信する工程（４０８）は、境界ゲートウェイによって送られた指標を、少なくとも一つの他の隣接するノードＢによって受信する工程を含み、判定する工程（４１０）は、少なくとも一つの他の隣接するノードＢによって実行される。この実施形態において、適合電力制御パラメータは、ノードＢｓ（すなわち、ダム（Ｄｕｍｂ）ｅＧＷ）によって専ら判定される。
【００２８】
第二の実施形態において、測定する工程（４０４）は、複数のノードＢｓによって少なくとも一つのシステム性能メトリックを測定する工程を含み、送信する工程（４０６）は、複数のノードＢｓによって少なくとも一つのシステム性能メトリック測定結果の指標を送信する工程を含み、受信する工程（４０８）は、境界ゲートウェイによって指標を受信する工程を含み、境界ゲートウェイはノードＢｓの電力制御パラメータを適合して更新結果をノードＢｓに送り、それによって、判定する工程（４１０）が境界ゲートウェイによって実行される。この実施形態において、適合電力制御パラメータは、境界ゲートウェイ（すなわち、インテリジェントｅＧＷ）によって専ら判定される。
【００２９】
第三の実施形態において、測定する工程（４０４）は、複数のノードＢｓによって少なくとも一つのシステム性能メトリックを測定する工程を含み、送信する工程（４０６）は、複数のノードＢｓによって少なくとも一つのシステム性能メトリック測定結果の指標を送信する工程を含み、受信する工程（４０８）は、境界ゲートウェイによって指標を受信する工程を含み、境界ゲートウェイは複数のノードＢｓの指標を予備的処理してこの予備的処理された情報を複数のノードＢｓに送り、それによって、判定する工程（４１０）が境界ゲートウェイと複数のノードＢｓとの両方によって実行される。この実施形態では、適合電力制御パラメータは、ゲートウェイとノードＢｓとの間（すなわち、低インテリジェントｅＧＷ）で判定される。
【００３０】
特に、第三の実施形態において、境界ゲートウェイは、支配ノードＢに隣接するノードＢｓからのメッセージを予備的処理し、特定の指標値を送るノードＢｓの数をしきい値と比較することによって指標を生成する。特定の指標値を送るノードＢｓの数がしきい値より大きいと、境界ゲートウェイは特定の指標値をノードＢｓに送る。
【００３１】
より詳細に、境界ゲートウェイは、支配ノードＢｓに隣接するノードＢｓからのメッセージを予備的処理し、以下のように２ビットメッセージを生成する：ａ）Ｎ以上の隣接するノードＢｓのうち、第一のしきい値より多い少なくとも所定数のノードＢが許容できない干渉レベルを報告する場合には、第一のビットが「１」にセットされ、そうでない場合には、第一のビットが「０」にセットされる。そして、ｂ）Ｎ以上の隣接するノードＢのうち、第二のしきい値より少ない少なくとも所定数のノードＢが許容できないアップリンク性能を報告する場合には、第二のビットが「１」にセットされ、そうでない場合には、第二のビットが「０」にセットされる。第一及び第二のしきい値は同じであっても異なっていてもよい。
【００３２】
上述の任意の実施形態において、次の工程は、更新された電力制御パラメータを、ノードＢが自身の支配下にあるユーザ装置に送ること含む、利用する工程（４１２）を備える。その最も単純な態様では、この工程は、更新された電力制御パラメータを複数のノードＢがＵＥｓに送ることを含むことができる。しかしながら、ノードＢが期待された受信電力を知っており、変調符号化スキーム（ＭＣＳ）レベルをアップリンクデータ／制御チャネル送信に対して選択でき、ＵＥはＭＣＳレベル割当によるその送信電力をセットできるので、物理的な送信はパラメータを使用する必要がないかもしれない。
【００３３】
さらに、各ＵＥは、ダウンリンクパイロットを使用してダウンリンク経路損失を測定でき（４１４）、さらにフラクショナル電力制御スキームと更新された電力制御パラメータとに従ってその送信電力を更新できる。同様に、これは、ノードＢが期待された受信電力を知っており、ＭＣＳレベルをアップリンクデータ／制御チャネル送信に対して選択でき、ＵＥはＭＣＳレベル割当によるその送信電力をセットできるので、パラメータを使用する必要がないかもしれない。この場合、ノードＢは、平均してシステム帯域幅を超える熱干渉比（ＩｏＴ）をブロードキャストする必要があり得る。ビットマップは、干渉回避スキームが使用されたときに、サブバンド間の差分を搬送するために送信され得る。
【００３４】
さらに、ＵＥは、次にその経路損失（及び／又は送信電力レベル及び／又は期待された受信電力レベル）の更新をスケジューリング及びリソース割当のためにノードＢに報告できる（４１６）。完全な報告は、最初のアクセス時又はハンドオーバの後で作成できる。簡単にするために、差分ビットは、最初のアクセス又はハンドオーバの後で使用できる。
【００３５】
この点について、ノードＢは、報告されたダウンリンク経路損失を使用してエラーを修正でき（４１８）、修正された電力制御コマンドをユーザ装置に送ることができる（４２０）。特に、修正する工程（４１８）は、以下の群のうち少なくとも一つを含むことができる；測定及び電力エラーについて累積された修正をユーザ装置に提供する工程、及びチャネル依存スケジューリングについて累積されていない補償をユーザ装置に提供する工程。
【００３６】
二つのタイプのエラー修正は、以下を想定する。ａ）準静的なエラーである測定エラー及び電力増幅エラーについて必要とされる累積された修正（ＵＥｓは一般的に低いコストの電力増幅器を使用し、より精密なノードＢがこのエラーを修正できる）。ｂ）チャネル依存スケジューリングについて必要とされる累積されていない補償。ノードＢは、長期間の搬送波−干渉比（Ｃ／Ｉ）のみを知っているＵＥよりも（アップリンク測深（ｓｏｕｎｄｉｎｇ）又はチャネル品質情報（ＣＱＩ）フィードバックチャネルによる）チャネルのより多くの情報を有する。ｃ）上記修正と補償との両方。
【００３７】
どのエラー修正が提供されているかを明かにするために、ノードＢは、二つのアプローチをとることができる。第一のアプローチにおいて、ノードＢが累積された修正と累積されていない補償とを識別するために１ビットを使用する。あるいはまた、２ビットが両方のエラーモードを指示するために使用される。第二のアプローチにおいて、時分割多重化（ＴＤＭ）が使用できる。例えば、累積されていない補償が（ダウンリンクＬ１／Ｌ２制御チャネルにおいて）アップリンク・スケジューリング付与と共に送られる一方、累積された修正が周期的に又はイベントベースで送られる。
【００３８】
実際に、適合電力制御パラメータの判定は、他のノードＢｓによって報告されたシステム性能メトリック測定結果と、ノードＢによって測定されるとともにノードＢ自身のエア・インターフェースと関連付けられたシステム性能メトリックとの関数である。例えば、システム性能メトリックがＩｏＴ、セル負荷、公平性／セル境界性能メトリック、及びセクタ・スループットを含む場合、適合電力制御パラメータは、以下の式に基づいて判定され得る。式は、ノードＢの少なくとも一つのメモリ装置２０４及び／又はＵＥｓ１０１−１０４の各々の少なくとも一つのメモリ装置３０４、及び／又はゲートウェイ１３０の少なくとも一つのメモリ装置３０８において保持される。
【００３９】
【数１】
ここで、‘ＩＮｏｄｅＢ１１０’はノードＢ１１０において測定された干渉を表し、ＬＯＡＤＮｏｄｅＢ１１０‘はノードＢ１１０において測定された負荷を表し、’Ｆａｉｒｎｅｓｓ／ＣＥＰＮｏｄｅＢ１１０‘はノードＢ１１０によって判定された公平性又はセル境界性能メトリックを表し、’ＳＴＮｏｄｅＢ１１０‘はノードＢ１１０によって測定されたセクタ・スループットを表し、’ＩＮｏｄｅＢ１１１’はノードＢ１１１において測定された干渉を表す。本願発明の様々な実施形態において、適合電力制御パラメータは、各ノードＢの同一の１つ以上のパラメータが適合電力制御パラメータを判定するために使用される間は、各ノードＢにおいて判定された任意の一つ以上のこれらパラメータの関数となり得る。
【００４０】
例えば、適合電力制御パラメータは、符号αによって表され、以下の式に基づいて判定され得る。式は、ノードＢ、ＵＥ、又はゲートウェイの少なくとも一つのメモリ装置２０４、３０４、３０８において保持される。
【００４１】
【数２】
ここで‘Δ’は電力調節の刻み幅を表し、好ましくは、ｄＢ表示において、０．１ｄＢ又は０．０１ｄＢのような小さい刻み幅を備える。Ｉｔは、ノードＢ１１１が支配するサービスエリアのターゲットの干渉レベル及び好ましくは平均システム性能メトリックのような、ターゲットのシステム性能メトリックレベルを表す。Ｉｃｅｌｌは、例えば、各ノードＢ１１０−１１２によって測定され且つ報告された干渉レベルのようなシステム性能メトリックを表す。Ｃｃｅｌｌは、各ノードＢによって報告された例えば、干渉レベルのようなシステム性能メトリック測定に適用される重み付け係数を表す。Ｃｃｅｌｌは、ノードＢ１１１のサービスエリアにおけるチャネル状態の下でノードＢが支配するセルで生じる、干渉のようなチャネル状態の予期された衝突に基づいて、ノードＢのシステム性能メトリック測定結果を重み付けするために使用される。例えば、Ｃｃｅｌｌは支配ノードＢ１１１からのノードＢの距離に対応し得る。Σは全ての複数のノードＢｓ１１０−１１２に亘るＣｃｅｌｌＩｃｅｌｌの合計に対応し、α（ｎ−１）は以前のアップリンク電力レベル更新周期から判定されたαを表す。αが最初に判定されるときに、α（ｎ−１）は規定の値となり得る。‘Ｓｇｎ’はサイン関数に対応し、すなわち、量｛ ｝が０未満のときに、Ｓｇｎ｛ ｝・Δ＝−Δであり、量｛ ｝が０以上のときに、Ｓｇｎ｛ ｝・Δ＝＋Δとなる。
【００４２】
さらに、ノードＢ１１１が支配するＵＥ、すなわちＵＥｓ１０１−１０４によって報告されたダウンリンク経路損失測定に基づいて、ノードＢは各ＵＥの部分経路損失を判定する。すなわち、ノードＢ１１１はＵＥｓ１０１−１０４の各々の経路損失（Ｌ）を判定し、それら判定された経路損失に基づいてＵＥｓをランク付けする。一般的に、経路損失Ｌは送信電力の受信電力に対する比率として判定される。例えば、ノードＢ１１１は、ＵＥによって測定及び報告された各々のサブバンドに関連する経路損失を平均化することによってＵＥの経路損失を判定し得る。しかしながら、当業者は、例えばＵＥによって報告された最適な経路損失又は最悪の経路損失を使用する等、ＵＥのランク付けに使用されるべき経路損失を判定するための他のアルゴリズムが、本願発明の精神及び範囲から逸脱すること無しにここで使用できることに気づくであろう。ランク付けに基づいて、ノードＢ１１１は、経路損失しきい値を生成するために、ランキングにおいて既定の百分率でランク付けされるＵＥの経路損失、すなわち、経路損失がＸ番目の百分率レベル（Ｌｘ−ｉｌｅ）であるＵＥの経路損失、を判定する。ノードＢ１１１は、次にＵＥ（Ｌ）の実際の経路損失と経路損失しきい値とを比較して、ＵＥの部分経路損失、例えば、Ｌｘ−ｉｌｅ／Ｌを判定する。
【００４３】
ノードＢ１１１は、次にＵＥに関して判定された部分経路損失と各々のノードＢｓ１１０−１１２に関連するシステム性能メトリック測定に基づいて判定される適合電力制御パラメータとに基づいて、各ＵＥ１０１−１０４のアップリンク送信電力レベルを判定する。ノードＢ１１１は、各ＵＥ１０１−１０４について、ＵＥについて判定されるアップリンク電力レベルＰｔを、アップリンク１１４上の送信のためのＵＥの最大送信電力レベルに基づくＰｍａｘ、ＵＥに関連したフラクショナル電力制御パラメータＦｐｃ、及びαによって以下の式で表される適合電力制御パラメータに基づき更新する。フラクショナル電力制御パラメータ：Ｆｐｃは、ＵＥがアップリンク１１４上で送信に割当られるとともにＵＥに関連する部分経路損失に基づくＵＥの最大送信電力レベルの部分又は一部に対応する。より詳細には、アップリンク送信電力レベル：Ｐｔは、各ＵＥ１０１−１０４について判定されるか、又は各１０１−１０４が以下の式に基づいて、アップリンク送信電力レベルＰｔを自己判定する。式は、ノードＢの少なくとも一つのメモリ装置２０４内で及び／又は各々のＵＥｓ１０１−１０４の少なくとも一つのメモリ装置３０４内で、及び／又はゲートウェイ１３０の少なくとも一つのメモリ装置３０８内で保持される。
【００４４】
【数３】
Ｒｍｉｎは、最小の電力減少比率であり、すなわち、通信システム１００内のＵＥの最小アップリンク送信電力レベルのＰｍａｘに対する比率である。Ｒｍｉｎに対応する値は、通信システム１００の設計者次第であり、良好な経路損失、すなわち最小経路損失の状態にあるＵＥが、非常に低い電力レベルで送信することを要求されるのを防止するために設計される。例えば、ＵＥの最小アップリンク送信電力がＰｍａｘの１／１０未満でないことが所望されると、Ｒｍｉｎ＝０．１となる。比率Ｌｘ−ｉｌｅ／ＬはＵＥが経験した部分経路損失に対応する、すなわち、比率Ｌｘ−ｉｌｅ／Ｌは、ＵＥ（Ｌ）が経験した実際の経路損失と経路損失しきい値との比較であり、好ましくはノードＢ１１１が支配する全てのＵＥｓのうちのｘ番目の百分率（Ｌｘ―ｉｌｅ）でのＵＥの経路損失、又は「ｘ−百分率」経路損失である。‘Ｌ’はＵＥによって測定されたダウンリンクチャネル品質及び／又はノードＢ１１１によって測定されたアップリンクチャネル品質に基づいて判定される。好ましくは、Ｌは、シャドーイング（ｓｈａｄｏｗｉｎｇ）及び低速フェージングに起因する経路損失を含むが、高速フェージングに起因する経路損失を含まない。Ｌｘ−ｉｌｅは、ノードＢ１１１が支配する全てのＵＥｓのうちのｘ番目の百分率におけるＵＥの経路損失である。例えば、ｘ−ｉｌｅ＝５の場合、すなわち、５番目の百分率（５％−ｉｌｅ）である場合、ノードＢ１１１が支配する全てのＵＥｓが経路損失に基づいてランク付けされるときに、Ｌｘ−ｉｌｅは、全てのランク付けされたＵＥｓのうちの（下から）５番目の百分率におけるＵＥの経路損失である。結果は、経路損失Ｌが（ｘ−ｉｌｅ＝５のときに下から５％の）Ｌｘ−ｉｌｅより大きい全てのＵＥｓがＰｍａｘで送信し得る一方、経路損失ＬがＬｘ−ｉｌｅ未満のＵＥｓは、経路損失しきい値、すなわち、Ｌｘ−ｉｌｅに対するそれらの経路損失の比較に基づく電力レベルで各々送信し得る。
【００４５】
ノードＢ１１１は、Ｐｔを判定するためにαを使用し、適合電力制御パラメータ、すなわちαをノードＢが支配するＵＥｓ１０１−１０４にブロードキャストし得る。ノードＢ１１１は、さらに経路損失しきい値、すなわち経路損失がｘ番目の百分率レベル（Ｌｘ−ｉｌｅ）であるＵＥの経路損失を判定し、経路損失しきい値をＵＥｓに送信することによって、ノードＢが支配する各ＵＥ１０１−１０４に、経路損失しきい値を知らせる。Ｌｘ−ｉｌｅとαとを受信すると、各ＵＥ１０１−１０４は、ＵＥの少なくとも一つのメモリ装置３０４にパラメータを格納し、次に、ＵＥによって測定されたダウンリンクチャネル状態と格納された経路損失しきい値Ｌｘ−ｉｌｅ及びαとに基づいて、部分経路損失とアップリンク送信電力：Ｐｔとを自己判定する。各ＵＥ１０１−１０４は、次にＵＥについて判定されたアップリンク送信電力レベルで、データをノードＢ１１１に送信できる。
【００４６】
一般的に、１＞α＞０である。α＝０のときには、ノードＢ１１１が支配する全てのＵＥｓは、全出力（Ｐｔ＝Ｐｍａｘ）で送信し、ノードＢ１１１のサービスエリア内のＵＥｓは、例えば、ノードＢ１１１に近接するＵＥｓの高いアップリンク送信電力レベルによって、サービスエリア内の他のＵＥｓから高い干渉レベルと悪質な境界性能とを経験する。α＝１のときには、ノードＢ１１１が支配する全てのＵＥｓは、アップリンク電力レベルで送信し、ノードＢ１１１において同じ受信電力となり、悪質なスペクトル効率となる。αを適合して調節することによって、通信システム１００は、セル境界性能とスペクトル効率との均衡を保つことが可能となり、したがって二つの最適化した組合せを提供する。
【００４７】
すなわち、支配ノードＢと関連するとともに、隣接ノードＢに関連し且つ同隣接ノードＢによって支配ノードＢに報告されるシステム性能メトリック測定結果に基づいて、ノードＢの支配下にあるＵＥのアップリンク送信電力を決定するために使用される適合電力制御パラメータを判定することによって、通信システム１００は、３ＧＰＰ又はＥ−ＵＴＲＡ通信システムのような進化した通信システムの３ＧＰＰ２のような、単一搬送波又は複数搬送波のＦＤＭＡ又はＯＦＤＭＡ通信システム内の境界ユーザに、全体のスペクトル効率を強化しつつ、改良された性能と送信のより良い機会とを提供する。しかしながら、「１」の周波数再利用係数が上記通信システムのために提案されており、ノードＢのサービスセクタ内のサイト内干渉取消しを提供することによって干渉レベルがさらに改良され得る。
【００４８】
こうして、サイト内干渉（ＩＳＩ）取消しを提供することによって、通信システムは、別のセクタで使用された電力割当スキームの一つのセクタ上での衝突を軽減可能となる。さらに、周波数再利用を最適化し、セル境界性能とスペクトル効率との最適なバランスを提供するために、通信システムは、支配ノードＢによって判定されるとともに、さらに、隣接するノードＢによって判定されて支配ノードＢに報告されるシステム性能メトリックに基づいて、適合電力制御パラメータを判定する。適合電力制御パラメータは、次に支配ノードＢの支配下にあるＵＥのアップリンク送信電力を決定するために使用される。
【００４９】
好ましい実施形態において、Ｅ―ＵＴＲＡ内のアップリンク（ＵＬ）電力制御は、以下を達成するために、ＵＥ全送信電力を調節する：
１：所望されたＱｏＳを達成するために目標回数の送信の後の良好なパケット受信
２：信頼性のある制御チャネル転送
３：共存又は隣接するチャネルＥＶＭ遠近問題のための帯域放射以上の許容可能性
４：ｉ）許容可能なセル境界性能でセル境界範囲を保持するとともに高いスペクトル効率を同時に達成する場合、ｉｉ）異なるセルとは異なるＱｏＳを有するデータトラフィックが同じアップリンクリソースを占める場合、ｉｉｉ）異なるセルからのデータトラフィックと制御送信とが同じアップリンクリソースを共有する場合における、許容可能な熱干渉レベル（ＩｏＴ）の上昇。
【００５０】
ＵＥ送信電力制御は、経路損失に基づくことができる。これは、ＵＥが、ダウンリンク（ＤＬ）共通規準信号（ＲＳ）の受信電力を推定でき、ｅＮｏｄｅＢの知見と共に、ＲＳ送信電力レベルここでＬとして参照される（シャドーイングとアンテナ利得の）経路損失を推定できることを意味する。上記推定により、所望されるＭＣＳの所定のＳＩＮＲターゲットを達成するために、リソースブロック当たりの送信電力が、以下のよう算出される。
【００５１】
【数４】
ここで、ＰＬはＰＰＣ未満であり、電力制御によってセットされた送信電力の上限である。スケジューラは、ＭＣＳをＵＥに割り当てるときに、この上限を考慮すべきである。支配ｅＮｏｄｅＢがＵＥを次にスケジュールするときに、同支配ｅＮｏｄｅＢがＵＥｓの予期された送信電力レベルを判定できるように、ＵＥは経路損失報告を周期的に送信する。ダウンリンクＣＱＩ報告は、さらにＵＥの予期された送信電力レベルをより良く推定するために、ｅＮｏｄｅＢによって使用される。
【００５２】
電力レベル（ＰＰＣ）に基づく経路損失を判定するための一つの実際の電力制御スキームは、フラクショナル電力制御スキームであり、以下のように算出されるリソースブロック（電力スペクトル密度）当たりのＵＥの可能な送信電力レベルを判定するときに、経路損失の部分のみが補償される。
【００５３】
【数５】
ここで、ＰＭＡＸは、最大送信電力である（電力クラスのためのノミナルである）。
【００５４】
ＮＲＢは、ＵＥに割り当られたリソースブロックの数である。
Ｒｍｉｎは、良好なチャネルを有するＵＥｓが非常に低い電力レベルで送信することを防止するための最小の電力減少比率である。
【００５５】
Ｌｘ−ｉｌｅはｘ−百分率経路損失（シャドーイングをプラスする）値である。ｘが５にセットされると、悪質なチャネルを有する統計的に５％のＵＥｓは、ＰＭＡＸで送信する。
【００５６】
１＞α＞０を満たすことは、悪質なチャネルを有するＵＥｓと良好なチャネルを有するＵＥｓとのバランス因子となる。
ＦＤＭリソース割当が使用され、各ＵＥがシステム帯域幅の一部のみを占めるので、アップリンク電力制御は、リソースブロック当たりの送信電力を制御すべきである。
【００５７】
異なるセルラーシステム構造は、電力制御パラメータの異なる最適なセッティングを要求する。例えば、大きなＩＳＤを有するシステムにおいて、最適な電力制御が、電力が制限された状況において、全電力で送信可能となるように大部分のＵＥｓを要求する一方、小さなＩＳＤシステムにおいて、電力制御は、干渉を最適なレベルに制御するために大部分のＵＥｓの送信電力を制限するように意図される。従って、電力制御パラメータは、異なるセルラーシステム構造、さらに同じシステム内の異なるセクタ／セルに基づいて適合される必要がある。
【００５８】
アップリンク電力制御適合スキームの説明が以下に記載される：
１）ノードＢが、受信干渉レベル、（干渉取消しの後で行われる）セクタのアクティブ負荷、公平性／セル境界性能、及びセクタ・スループット等のようなシステム性能を測定する。
【００５９】
２）ノードＢが、（ゆっくりとした規準で）基幹ネットワークを通して量子化された測定結果を隣接するノードＢｓに送る。
例えば、ノードＢが、２つの量子化された測定結果を隣接するノードＢに送る。量子化された測定結果の各々は、１ビットである。一つのビットは干渉レベルが許容可能か否かを示す。別のビットはアップリンク性能が満たされるか否かを示す。
【００６０】
３）ノードＢは、隣接するノードＢｓからの測定情報及び自身の測定による測定情報に応じて電力制御スキームのパラメータを適合する。
フラクショナル電力制御Ｌｘ−ｉｌｅ、及び［ ］部が、二つのキーパラメータである場合。最適なＬｘ−ｉｌｅはシステムからシステムへ変更し得るが、動的に適合されない。従って、ノードＢは、アップリンクＩｏＴと、それ自身の及び隣接するノードＢｓからの性能測定結果とに応じて［ ］部を適合する。
【００６１】
４）ノードＢは、更新された電力制御パラメータ応じた電力制御コマンド（又はスケジューリング付与メッセージ）をＵＥｓに送信する、又は電力制御がＵＥｓにおいて実行される場合は、電力制御パラメータの更新結果をＵＥｓにブロードキャストする。
【００６２】
５）工程１）−４）を繰り返す。
ＴＧ及びＩｏＴの判定における推定エラーと所望の送信電力レベル（例えば、ＵＭＴＳにおける＋−９ｄＢ）をセッティングするＵＥ装置内の精度エラーとによって、期待され且つ受信したアップリンクＲＳ強度又はＳＩＮＲ測定結果並びに以下の形態のリンクエラーにおける差分に基づいて、ＭＣＳ選択及び／又は判定された経路損失に基づく電力レベル（すなわち、ＰＬ）に適用される修正が必要となる。
１）ＵＬパケット送信復号エラー（ＣＲＣ失敗、ＳＥＲなど）
２）ＵＬ ＲＳ符号エラー
電力修正の別の理由は、アップリンク測深が可能な場合、ノードＢが特に周波数選択スケジューリングの場合において、ＵＥｓよりチャネルについてのより多くの情報を有するからである。ゆっくりとした電力制御がＵＥの帯域幅全体に亘って平均送信電力をセットする一方、ＵＥは帯域幅の一部を使用して送信することを許可される。周波数選択によって、帯域幅の任意の一部に、全体の帯域幅と異なる経路損失とフェージングとが生じる。従って、ノードＢは、経路損失推定とアップリンク測深信号とからチャネルの知見に基づいて、一定のデータ速度で送信するためにＵＥをスケジュールする。一方でＵＥは、その送信電力を経路損失推定のみに基づいてセットする。
【００６３】
例えば、ＵＥがその経路損失を−１３０ｄＢとして推定する。ノードＢは、許可された狭帯域内の経路損失＋フェージングが−１２７ｄＢであることを知っており、２ｄＢｍの送信電力を使用して、ＵＥは、符号率０．５で１６ＱＡＭをサポートできる。ＵＥが−１３０ｄＢの経路損失に基づいて許可を得ると、２ｄＢｍの代わりに送信電力を５ｄＢｍにセットし、送信電力を無駄に消費して高い干渉レベルをもたらす結果となる。
【００６４】
電力制御に関して、一つの可能性は、推定及び精度エラーを修正するために、ダウンリンクＬ１／Ｌ２制御チャネル内で送信されるアップリンク・スケジューリング付与に送信電力修正（ＴＰＣ）コマンドを含むことである。ＵＥによって受信されたＴＰＣｓが、（測定及びＰＡエラーを修正するために）累積できる、又は、（チャネルの時間／周波数の選択性を補償するために）累積されない。後者はアップリンク付与と共に送信することができ、前者は必要とされたときに送信することができる。
【００６５】
ＴＰＣコマンドは、以下のように与えられるｄＢ電力修正（ＰＴＰＣ）の形態である。
【００６６】
【数６】
−４ｄＢから２ｄＢの範囲において２ｄＢ刻みで、２ビットフィールドと共に表すことができる。ＵＬリンクエラーとＲＳ受信電力とを使用して判定されたＭＣＳ調節又はＳＩＮＲ情報は、ＵＬスケジューリング付与で送信されたｅＮｏｄｅＢ送信電力修正のためにサイズ又は必要性を減少できる。
【００６７】
従って、リソースブロック（ＰＴＸｕｌ）当たりのＵＥ送信電力は、以下のように算出される。
【００６８】
【数７】
そのクラスについてのＵＥｓ最大全送信電力制限（ＰＭＡＸ）ノミナルは、そのＯＢＢ放射衝突をより良く反映し、且つ最悪の場合の再評価（ｄｅ−ｒａｔｅｉｎｇ）因子を常に使用する代わりに要求された再評価を最小化するために、搬送波におけるチャネル帯域幅とチャネル配置とに応じた量（β）によって再評価される。従って、制限した後のリソースブロック当たりのＵＥの送信電力は、以下の式で与えられる。
【００６９】
【数８】
将来において、経路損失は、ａ〜５０ｍｓ規準で各ＵＥによって周期的に報告される測定結果の一つとなり得る。ＵＥ及びｅＮｏｄｅＢにおいて電力制御状態を同期させるためにさらに使用される経路損失測定結果は、さらにｅＮｂ干渉調整及びハンドオーバ機能のために使用される。さらに、ＣＱＩアップリンクリソースを使用することによって経路損失報告が５０ｍｓ毎にＣＱＩ報告を置き換えるように、ＣＱＩが各ＵＥによって周期的に送信され得る。（また、経路損失報告が抱き合わせされる（ｐｉｇｇｙ ｂａｃｋｅｄ）（アップリンク共有チャネル上でのＤＦＴプリコーダ（ｐｒｅｃｏｄｅｒ）の送信前にデータと複合化される）可能性がある。）ＣＱＩ報告及び経路損失報告とともに送信される基準信号シンボル並びにそれら報告自身の推定されたシンボルＳＩＮＲから判定されるＳＩＮＲは、５０ｍｓ又はより低い規準（例えば、２ｍｓ毎に）で送信電力修正（ＴＰＣ）を判定するための規準としての役目を果たす。
【００７０】
結論として、経路損失に基づくアップリンク（フラクショナル）電力制御が、本願発明に開示される。推定及び精度に起因するエラーは、スケジューリングの間にＭＣＳ選択を調節するとともにスケジューリング付与メッセージを介して送信電力修正（ＴＰＣ）を送信することによって補償される。ＭＣＳ及び電力調整は、推定された受信ＲＳ電力又はＳＩＮＲ及びリンクエラー情報に基づくことができる。ＴＰＣは、精度／推定エラーに起因する偏向を補償するためのものであるが、高速フェージングを追跡するためのものではない。
【００７１】
本願発明が、特に特定の実施形態に関して示され及び記載されるが、当業者は、以下の請求項に記載されるように発明の範囲から逸脱すること無しに、様々な改変が行え、それらの要素の置換となる等価物があることを理解するだろう。従って、明細書及び図面は、狭義の例示というよりむしろ説明として示され、上記の全ての変更及び置換は、本願発明の範囲内に含まれることを意図する。
【００７２】
問題に対する利益、他の利点、及び解法は、特定の実施形態に関して上に記載される。しかしながら、問題に対する利益、利点又は解法及びより言及された任意の利益、利点又は解法をもたらす任意の要素は重要な、必須のものとして構成されず、任意の又は全ての請求項の本質的な特徴又は要素となる。ここで使用されるように、用語「備える」「備えている」又はそれらの任意の変更は、非排他的包含を対象とすることを意図し、要素のリストを備える処理、方法、物品又は装置はこれらの要素のみを含まないが、明白にリストアップされない又は内在する上述の処理、方法、物品又は装置のような他の要素を含み得る。用語「含む」及び／又は「有する」は、ここで使用されるように、「備える」として規定される。さらに、ここで他に指示が無ければ、もしあれば、第一及び第二、頂部及び底部等のような関係する用語の使用は、上記構成要素又はアクション間の関係又は並びのような任意のアクションを要求又は暗示することなく、一つの構成要素又はアクションを別の構成要素又はアクションから識別するために専ら使用される。「一つの」として前に置かれた要素は、無理強いすることなく、処理、方法、物品又はその要素の装置における追加の同一の要素の存在を排除する。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信システムにおけるノードＢによるアップリンク電力制御方法であって、
前記ノードＢによって、少なくとも一つのシステム性能メトリックを測定する工程と、
前記ノードＢによって、前記少なくとも一つのシステム性能メトリック測定結果の指標を送信する工程と、
前記少なくとも一つのシステム性能メトリック測定結果の前記指標を受信する工程と、
前記ノードＢによって測定された前記少なくとも一つのシステム性能メトリックと少なくとも一つの他の隣接するノードＢによって測定されたシステム性能メトリックとに基づいて適合電力制御パラメータを判定する工程と、
前記ノードＢの支配下にある少なくとも一つのユーザ装置のアップリンク送信電力レベルを更新するために前記適合電力制御パラメータを利用する工程と、
を備える電力制御方法。
【請求項２】
前記システム性能メトリックが、
干渉レベル、支配セル内のユーザ装置の数、公平性規準、セル境界ユーザスループット、及びセクタ・スループット、
の群のうちの少なくとも一つを含む、請求項１に記載の電力制御方法。
【請求項３】
各指標が１ビットとして量子化される、請求項１に記載の電力制御方法。
【請求項４】
前記送信する工程が、干渉レベルの第一の指標とアップリンク性能の第二の指標とを送信する工程を含む、請求項１に記載の電力制御方法。
【請求項５】
前記送信する工程が、境界ゲートウェイを経由した帰路を介して前記ノードＢから前記少なくとも一つのシステム性能メトリック測定結果の前記指標を送信する工程を含み、前記受信する工程が、前記境界ゲートウェイによって送られた前記指標を前記少なくとも一つの他の隣接するノードＢによって受信する工程を含み、前記判定する工程が、前記少なくとも一つの他の隣接するノードＢによって実行される、請求項１に記載の電力制御方法。
【請求項６】
前記測定する工程が、複数のノードＢｓによって少なくとも一つのシステム性能メトリックを測定する工程を含み、前記送信する工程が、前記複数のノードＢｓによって前記少なくとも一つのシステム性能メトリック測定結果の指標を送信する工程を含み、前記受信する工程が、境界ゲートウェイによって前記指標を受信する工程を含み、
前記判定する工程が前記境界ゲートウェイによって実行されるように、前記境界ゲートウェイは、前記ノードＢｓの前記電力制御パラメータを適合させて、その更新結果をノードＢｓに送る、請求項１に記載の電力制御方法。
【請求項７】
前記測定する工程が、複数のノードＢｓによって少なくとも一つのシステム性能メトリックを測定する工程を含み、前記送信する工程が、前記複数のノードＢｓによって前記少なくとも一つのシステム性能メトリック測定結果の指標を送信する工程を含み、前記受信する工程が、境界ゲートウェイによって前記指標を受信する工程を含み、
前記判定する工程が前記境界ゲートウェイと前記複数のノードＢｓとの両方によって実行されるように、前記境界ゲートウェイは、ノードＢの前記指標を予備的処理して、該予備的処理された情報を前記ノードＢｓに送る、請求項１に記載の電力制御方法。
【請求項８】
前記予備的処理をする工程が、特定の指標値を送るノードＢｓの数をしきい値と比較する工程を含み、
特定の指標値を送るノードＢｓの数が前記しきい値より大きいとき、前記境界ゲートウェイが前記特定の指標値を前記ノードＢｓに送る、請求項７に記載の電力制御方法。
【請求項９】
前記利用する工程は、ノードＢが、更新された電力制御パラメータを、同ノードＢが支配するユーザ装置に送ることを含む、請求項１に記載の電力制御方法。
【請求項１０】
ユーザ装置によってダウンリンク経路損失を測定する工程と、
前記アップリンク送信電力レベルを更新する工程と、
前記ダウンリンク経路損失を前記支配ノードＢに報告する工程と、
前記報告されたダウンリンク経路損失を使用してエラーを修正する工程と、
修正された電力制御コマンドを前記ユーザ装置に送信する工程と、
をさらに備える、請求項１に記載の電力制御方法。
【請求項１１】
前記修正する工程が、
測定及び電力エラーについて累積された修正を前記ユーザ装置に提供する工程と、
チャネル依存スケジューリングについて累積されていない補償を前記ユーザ装置に提供する工程と、
の群のうち少なくとも一つを含む、請求項１０に記載の電力制御方法。
【請求項１２】
１ビットが、前記累積された修正と前記累積されていない補償とを識別するために送信される、請求項１１に記載の電力制御方法。
【請求項１３】
前記累積された修正と前記累積されていない補償とが、異なるタイミング又はチャネルで送信されることによって識別される、請求項１１に記載の電力制御方法。
【請求項１４】
少なくとも一つのシステム性能メトリックを測定し、且つ隣接するノードＢｓ間の帰路ネットワークを介して前記少なくとも一つのシステム性能メトリック測定結果の指標を送信及び受信するプロセッサを備える、通信システムにおいてアップリンク電力制御を提供するためのノードＢであって、
前記プロセッサが、前記ノードＢによって測定された前記少なくとも一つのシステム性能メトリックと前記少なくとも一つの他の隣接するノードＢによって測定されたシステム性能メトリックとに基づいて適合電力制御パラメータを設定するとともに、前記ノードＢの支配下にある少なくとも一つのユーザ装置のアップリンク送信電力レベルを更新するために前記適合電力制御パラメータを使用する、ノードＢ。
【請求項１５】
前記システム性能メトリックが、
干渉レベル、支配セル内のユーザ装置の数、公平性規準、セル境界ユーザスループット及びセクタ・スループット、
の群のうちの少なくとも一つを含む、請求項１４に記載のノードＢ。
【請求項１６】
各指標が、１ビットとして量子化される、請求項１４に記載のノードＢ。
【請求項１７】
前記ノードＢが、干渉レベルの第一の指標とアップリンク性能の第二の指標とを送信する、請求項１４に記載のノードＢ。
【請求項１８】
前記少なくとも一つのシステム性能メトリック測定結果の前記指標が、境界ゲートウェイを経由した帰路を介して前記ノードＢから送信され、前記ノードＢが、少なくとも一つの他の隣接するノードＢから、境界ゲートウェイによって送られた指標を受信する、請求項１４に記載のノードＢ。
【請求項１９】
前記ノードＢが、境界ゲートイウェイから前記適合電力制御パラメータを受信する、請求項１４に記載のノードＢ。
【請求項２０】
前記少なくとも一つのシステム性能メトリック測定結果の受信された前記指標は、境界ゲートウェイにおいて予備的処理され、それを前記ノードＢが前記適合電力制御パラメータを設定するために使用する、請求項１４に記載のノードＢ。
【請求項２１】
前記予備的処理された指標が、特定の指標値を送るノードＢｓの数をしきい値と比較することにより導かれ、特定の指標値を送るノードＢｓの数が前記しきい値よりより大きいとき、前記ノードＢが前記特定の指標値を受信する、請求項２０に記載のノードＢ。
【請求項２２】
前記ノードＢが、更新された電力制御パラメータを、同ノードＢが支配するユーザ装置に送信する、請求項１４に記載のノードＢ。
【請求項２３】
前記ノードＢが、ユーザ装置からダウンリンク経路損失を受信し、前記アップリンク送信電力レベルを更新し、前記報告されたダウンリンク経路損失を使用してエラーを修正し、そして修正された電力制御コマンドを前記ユーザ装置に送信する、請求項１４に記載のノードＢ。
【請求項２４】
前記ノードＢが、
測定及び電力エラーについて累積された修正を前記ユーザ装置に提供することと、
チャネル依存スケジューリングについて累積されていない補償を前記ユーザ装置に提供することと、
の群のうちの少なくとも一つによって測定結果を修正する、請求項２３に記載のノードＢ。
【請求項２５】
前記ノードＢが、前記累積された修正と前記累積されていない補償とを識別するために１ビットを送信する、請求項２４に記載のノードＢ。
【請求項２６】
前記ノードＢが、異なるタイミング又はチャネルにおいて前記累積された修正と前記累積されていない補償とを送信する、請求項２４に記載の方法。
【請求項１】
通信システムにおけるノードＢによるアップリンク電力制御方法であって、
前記ノードＢによって、少なくとも一つのシステム性能メトリックを測定する工程と、
前記ノードＢによって、前記少なくとも一つのシステム性能メトリック測定結果の指標を送信する工程と、
前記少なくとも一つのシステム性能メトリック測定結果の前記指標を受信する工程と、
前記ノードＢによって測定された前記少なくとも一つのシステム性能メトリックと少なくとも一つの他の隣接するノードＢによって測定されたシステム性能メトリックとに基づいて適合電力制御パラメータを判定する工程と、
前記ノードＢの支配下にある少なくとも一つのユーザ装置のアップリンク送信電力レベルを更新するために前記適合電力制御パラメータを利用する工程と、
を備える電力制御方法。
【請求項２】
前記システム性能メトリックが、
干渉レベル、支配セル内のユーザ装置の数、公平性規準、セル境界ユーザスループット、及びセクタ・スループット、
の群のうちの少なくとも一つを含む、請求項１に記載の電力制御方法。
【請求項３】
各指標が１ビットとして量子化される、請求項１に記載の電力制御方法。
【請求項４】
前記送信する工程が、干渉レベルの第一の指標とアップリンク性能の第二の指標とを送信する工程を含む、請求項１に記載の電力制御方法。
【請求項５】
前記送信する工程が、境界ゲートウェイを経由した帰路を介して前記ノードＢから前記少なくとも一つのシステム性能メトリック測定結果の前記指標を送信する工程を含み、前記受信する工程が、前記境界ゲートウェイによって送られた前記指標を前記少なくとも一つの他の隣接するノードＢによって受信する工程を含み、前記判定する工程が、前記少なくとも一つの他の隣接するノードＢによって実行される、請求項１に記載の電力制御方法。
【請求項６】
前記測定する工程が、複数のノードＢｓによって少なくとも一つのシステム性能メトリックを測定する工程を含み、前記送信する工程が、前記複数のノードＢｓによって前記少なくとも一つのシステム性能メトリック測定結果の指標を送信する工程を含み、前記受信する工程が、境界ゲートウェイによって前記指標を受信する工程を含み、
前記判定する工程が前記境界ゲートウェイによって実行されるように、前記境界ゲートウェイは、前記ノードＢｓの前記電力制御パラメータを適合させて、その更新結果をノードＢｓに送る、請求項１に記載の電力制御方法。
【請求項７】
前記測定する工程が、複数のノードＢｓによって少なくとも一つのシステム性能メトリックを測定する工程を含み、前記送信する工程が、前記複数のノードＢｓによって前記少なくとも一つのシステム性能メトリック測定結果の指標を送信する工程を含み、前記受信する工程が、境界ゲートウェイによって前記指標を受信する工程を含み、
前記判定する工程が前記境界ゲートウェイと前記複数のノードＢｓとの両方によって実行されるように、前記境界ゲートウェイは、ノードＢの前記指標を予備的処理して、該予備的処理された情報を前記ノードＢｓに送る、請求項１に記載の電力制御方法。
【請求項８】
前記予備的処理をする工程が、特定の指標値を送るノードＢｓの数をしきい値と比較する工程を含み、
特定の指標値を送るノードＢｓの数が前記しきい値より大きいとき、前記境界ゲートウェイが前記特定の指標値を前記ノードＢｓに送る、請求項７に記載の電力制御方法。
【請求項９】
前記利用する工程は、ノードＢが、更新された電力制御パラメータを、同ノードＢが支配するユーザ装置に送ることを含む、請求項１に記載の電力制御方法。
【請求項１０】
ユーザ装置によってダウンリンク経路損失を測定する工程と、
前記アップリンク送信電力レベルを更新する工程と、
前記ダウンリンク経路損失を前記支配ノードＢに報告する工程と、
前記報告されたダウンリンク経路損失を使用してエラーを修正する工程と、
修正された電力制御コマンドを前記ユーザ装置に送信する工程と、
をさらに備える、請求項１に記載の電力制御方法。
【請求項１１】
前記修正する工程が、
測定及び電力エラーについて累積された修正を前記ユーザ装置に提供する工程と、
チャネル依存スケジューリングについて累積されていない補償を前記ユーザ装置に提供する工程と、
の群のうち少なくとも一つを含む、請求項１０に記載の電力制御方法。
【請求項１２】
１ビットが、前記累積された修正と前記累積されていない補償とを識別するために送信される、請求項１１に記載の電力制御方法。
【請求項１３】
前記累積された修正と前記累積されていない補償とが、異なるタイミング又はチャネルで送信されることによって識別される、請求項１１に記載の電力制御方法。
【請求項１４】
少なくとも一つのシステム性能メトリックを測定し、且つ隣接するノードＢｓ間の帰路ネットワークを介して前記少なくとも一つのシステム性能メトリック測定結果の指標を送信及び受信するプロセッサを備える、通信システムにおいてアップリンク電力制御を提供するためのノードＢであって、
前記プロセッサが、前記ノードＢによって測定された前記少なくとも一つのシステム性能メトリックと前記少なくとも一つの他の隣接するノードＢによって測定されたシステム性能メトリックとに基づいて適合電力制御パラメータを設定するとともに、前記ノードＢの支配下にある少なくとも一つのユーザ装置のアップリンク送信電力レベルを更新するために前記適合電力制御パラメータを使用する、ノードＢ。
【請求項１５】
前記システム性能メトリックが、
干渉レベル、支配セル内のユーザ装置の数、公平性規準、セル境界ユーザスループット及びセクタ・スループット、
の群のうちの少なくとも一つを含む、請求項１４に記載のノードＢ。
【請求項１６】
各指標が、１ビットとして量子化される、請求項１４に記載のノードＢ。
【請求項１７】
前記ノードＢが、干渉レベルの第一の指標とアップリンク性能の第二の指標とを送信する、請求項１４に記載のノードＢ。
【請求項１８】
前記少なくとも一つのシステム性能メトリック測定結果の前記指標が、境界ゲートウェイを経由した帰路を介して前記ノードＢから送信され、前記ノードＢが、少なくとも一つの他の隣接するノードＢから、境界ゲートウェイによって送られた指標を受信する、請求項１４に記載のノードＢ。
【請求項１９】
前記ノードＢが、境界ゲートイウェイから前記適合電力制御パラメータを受信する、請求項１４に記載のノードＢ。
【請求項２０】
前記少なくとも一つのシステム性能メトリック測定結果の受信された前記指標は、境界ゲートウェイにおいて予備的処理され、それを前記ノードＢが前記適合電力制御パラメータを設定するために使用する、請求項１４に記載のノードＢ。
【請求項２１】
前記予備的処理された指標が、特定の指標値を送るノードＢｓの数をしきい値と比較することにより導かれ、特定の指標値を送るノードＢｓの数が前記しきい値よりより大きいとき、前記ノードＢが前記特定の指標値を受信する、請求項２０に記載のノードＢ。
【請求項２２】
前記ノードＢが、更新された電力制御パラメータを、同ノードＢが支配するユーザ装置に送信する、請求項１４に記載のノードＢ。
【請求項２３】
前記ノードＢが、ユーザ装置からダウンリンク経路損失を受信し、前記アップリンク送信電力レベルを更新し、前記報告されたダウンリンク経路損失を使用してエラーを修正し、そして修正された電力制御コマンドを前記ユーザ装置に送信する、請求項１４に記載のノードＢ。
【請求項２４】
前記ノードＢが、
測定及び電力エラーについて累積された修正を前記ユーザ装置に提供することと、
チャネル依存スケジューリングについて累積されていない補償を前記ユーザ装置に提供することと、
の群のうちの少なくとも一つによって測定結果を修正する、請求項２３に記載のノードＢ。
【請求項２５】
前記ノードＢが、前記累積された修正と前記累積されていない補償とを識別するために１ビットを送信する、請求項２４に記載のノードＢ。
【請求項２６】
前記ノードＢが、異なるタイミング又はチャネルにおいて前記累積された修正と前記累積されていない補償とを送信する、請求項２４に記載の方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公表番号】特表２０１０−５１７４９２（Ｐ２０１０−５１７４９２Ａ）
【公表日】平成２２年５月２０日（２０１０．５．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５４８４３６（Ｐ２００９−５４８４３６）
【出願日】平成２０年１月３１日（２００８．１．３１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００８／０５２５６４
【国際公開番号】ＷＯ２００８／０９７７９２
【国際公開日】平成２０年８月１４日（２００８．８．１４）
【出願人】（３９０００９５９７）モトローラ・インコーポレイテッド (649)
【氏名又は名称原語表記】ＭＯＴＯＲＯＬＡ ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥＤ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２２年５月２０日（２０１０．５．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１月３１日（２００８．１．３１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００８／０５２５６４
【国際公開番号】ＷＯ２００８／０９７７９２
【国際公開日】平成２０年８月１４日（２００８．８．１４）
【出願人】（３９０００９５９７）モトローラ・インコーポレイテッド (649)
【氏名又は名称原語表記】ＭＯＴＯＲＯＬＡ ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥＤ
【Ｆターム（参考）】
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