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JP2015139101A - ユーザ端末、無線通信システム及び送信電力制御方法 - Google Patents

ユーザ端末、無線通信システム及び送信電力制御方法 Download PDF

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JP2015139101A JP2014009779A JP2014009779A JP2015139101A JP 2015139101 A JP2015139101 A JP 2015139101A JP 2014009779 A JP2014009779 A JP 2014009779A JP 2014009779 A JP2014009779 A JP 2014009779A JP 2015139101 A JP2015139101 A JP 2015139101A
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真平 安川
一樹 武田
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一樹 武田
聡 永田
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聡 永田
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Abstract

【課題】無線フレーム内の任意のサブフレームをグループ化したサブフレームセット毎の上り送信電力制御を適切に行うこと。
【解決手段】本発明のユーザ端末は、上り信号を送信するユーザ端末であって、無線フレーム内のサブフレームをグループ化して構成される少なくとも一つのサブフレームセットの構成情報を無線基地局から受信する受信部と、制御パラメータに基づいて前記上り信号の送信電力をサブフレームセット毎に制御する制御部と、を具備し、前記制御部は、前記構成情報に基づいて前記サブフレームセットが変更される場合、前記制御パラメータを再設定する。
【選択図】図8

Description

本発明は、無線通信システムにおける上り信号の送信電力制御に関する。
従来、無線通信システムにおける複信方式として、上りリンク(UL)と下りリンク(DL)を周波数で分割する周波数分割複信(FDD)と、上りリンクと下りリンクを時間で分割する時間分割複信(TDD)とが知られている(例えば、非特許文献1)。FDDでは、上り信号と下り信号とが、異なる周波数で送受信される。一方、TDDでは、上り信号と下り信号とが、異なる時間で送受信される。
また、LTE(Long Term Evolution)など、TDDを用いた無線通信システムでは、無線フレーム内における上りサブフレームと下りサブフレームとの構成(比率)を示すUL−DL構成(UL-DL Configuration)が規定される。例えば、図1では、上りサブフレームと下りサブフレームの構成を示す7つのUL−DL構成0−6が示される。
一般に、UL及びDLのトラヒックは非対称である。また、所定期間におけるUL及びDLのトラヒック比は一定ではなく、時間的に、あるいは、場所的に変動する。このため、TDDを用いた無線通信システムでは、あるセル(送信ポイント、無線基地局)におけるUL/DLのリソース構成をトラヒック変動に応じて動的に変更することにより、無線リソースを有効利用することが望まれる。
そこで、LTEの後継のLTEアドバンスト(LTE−A)など、TDDを用いた将来の無線通信システムでは、トラヒック適応ゲインを得るために、図1に示すUL−DL構成を動的に変更すること(ダイナミックTDD、Rel.12 eIMTA:enhanced Interference Mitigation and Traffic Adaptationなどともいう)が検討されている。
一方、ダイナミックTDDでは、隣接する無線基地局間で異なるUL−DL構成が用いられる場合、当該無線基地局間で伝送方向が異なるサブフレームでは、伝送方向が同じサブフレームよりも大きな基地局間干渉(Inter-eNB Interference、セル間干渉:Inter-cell Interferenceともいう)が発生することが想定される。このため、無線基地局間で伝送方向が異なるサブフレームと同じサブフレームとをそれぞれグループ化して、独立した上り送信電力制御を行うことが検討されている。
また、上述のダイナミックTDDを適用する場合に限られず、無線フレーム内でグループ化された任意のサブフレーム(以下、サブフレームセットという)毎に干渉の影響が異なることは想定される。このため、無線フレーム内の任意のサブフレームをグループ化したサブフレームセット毎に上り送信電力制御を適切に行うことが望まれている。
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、無線フレーム内の任意のサブフレームをグループ化したサブフレームセット毎に上り送信電力制御を行う場合に適したユーザ端末、無線通信システム及び送信電力制御方法を提供することを目的とする。
本発明のユーザ端末は、上り信号を送信するユーザ端末であって、無線フレーム内のサブフレームをグループ化して構成される少なくとも一つのサブフレームセットの構成情報を無線基地局から受信する受信部と、制御パラメータに基づいて前記上り信号の送信電力をサブフレームセット毎に制御する制御部と、を具備し、前記制御部は、前記構成情報に基づいて前記サブフレームセットが変更される場合、前記制御パラメータを再設定することを特徴とする。
本発明によれば、無線フレーム内の任意のサブフレームをグループ化したサブフレームセット毎に上り送信電力制御を適切に行うことができる。
UL−DL構成の一例の説明図である。 ダイナミックTDDの一例の説明図である。 セル間で異なるUL−DL構成を用いる場合の基地局間干渉の説明図である。 サブフレームセット毎の上り送信電力制御の一例の説明図である。 サブフレームセットの説明図である。 制御パラメータに基づいて決定される上り信号の送信電力の説明図である。 サブフレームセットの変更の概念図である。 第1態様に係るユーザ端末における補正値の再設定例を示す図である。 第1態様に係るユーザ端末における補正値の再設定例を示す図である。 第1態様に係るユーザ端末における補正値の再設定例を示す図である。 第2態様に係るユーザ端末における開ループ制御パラメータの再設定例を示す図である。 第2態様に係るユーザ端末における開ループ制御パラメータの再設定例を示す図である。 第2態様に係るユーザ端末における開ループ制御パラメータの再設定例を示す図である。 第2態様に係るユーザ端末における開ループ制御パラメータの再設定例を示す図である。 本実施の形態に係る無線通信システムの一例を示す概略図である。 本実施の形態に係る無線基地局の全体構成の説明図である。 本実施の形態に係るユーザ端末の全体構成の説明図である。 本実施の形態に係る無線基地局の詳細構成の説明図である。 本実施の形態に係るユーザ端末の詳細構成の説明図である。
図2は、ダイナミックTDDの一例の説明図である。なお、図1及び図2で示されるUL−DL構成は、例示にすぎず、これに限られない。ダイナミックTDDとは、UL−DL構成を動的(dynamic)に切り替えることである。具体的には、ダイナミックTDDでは、無線基地局から準静的(semi-static)に通知されるUL−DL構成が、異なるUL−DL構成に動的に変更される。
図2では、SIB(System Information Block)1により通知されたUL−DL構成を動的に変更する場合が示される。ダイナミックTDDでは、SIB1で通知されたUL−DL構成(図2では、UL−DL構成0)の下りサブフレーム及び特別サブフレームを上りサブフレームに変更することは認められない。
図2において、UL/DL構成0の下りサブフレーム(サブフレーム番号0、5)及び特別サブフレーム(サブフレーム番号6)は、他のUL−DL構成1−6においても下りサブフレーム又は特別サブフレームである。このため、SIB1により通知されるUL−DL構成0は、UL−DL構成1−6のいずれにも動的に変更可能である。一方、図示しないが、SIB1によりUL−DL構成1が通知される場合、UL−DL構成2、4、5のいずれかへの動的な変更は可能であるが、UL−DL構成0、3、6への動的な変更はできない。
なお、特別サブフレーム(Special Subframe)とは、下りサブフレームと上りサブフレームとの切り替え用のサブフレームであり、下りのOFDMシンボルと、上りのOFDMシンボルと、ガード区間とを含む。下りのOFDMシンボル数が相対的に多い場合、特別サブフレームは、下りサブフレームとみなすこともできる。
ダイナミックTDDでは、図2に示すように、固定サブフレーム(Fixed Subframe)とフレキシブルサブフレーム(Flexible Subframe)とを設けることができる。固定サブフレームとは、UL−DL構成間において伝送方向が同一のサブフレームである。フレキシブルサブフレームとは、UL−DL構成間において伝送方向が異なるサブフレームが異なるサブフレームである。
なお、図2では、特別サブフレームを下りサブフレームとみなして固定サブフレーム及びフレキシブルサブフレームを区分けしているが、これに限られない。特別サブフレームを下りサブフレームとみなさない場合、サブフレーム6はフレキシブルサブフレームとして扱われてもよい。固定サブフレーム及びフレキシブルサブフレームを無線基地局(eNB:eNodeB)からRRCを含む上位レイヤや報知によりシグナリングすることもできる。
また、ダイナミックTDDでは、隣接セル間で異なるUL−DL構成を用いることが想定される。図3は、隣接セル間で異なるUL−DL構成を用いる場合の基地局間干渉の説明図である。図3では、無線基地局(eNB:eNodeB)1によって形成されるセル1においてUL−DL構成4が用いられ、無線基地局2によって形成されるセル2においてUL−DL構成3が用いられる。
図3に示す場合、サブフレーム4では、無線基地局1がセル1内のユーザ端末(UE:User Equipment)1に対して下り信号を送信し、セル2内のユーザ端末2が無線基地局2に対して上り信号を送信する。一般に、下り信号の送信電力は、上り信号の送信電力よりも大きい。このため、サブフレーム4では、無線基地局1からの下り信号が、無線基地局2に対して大きな干渉を与えることになる。
このように、隣接セル間で異なるUL−DL構成を用いる場合、セル間で伝送方向が異なるフレキシブルサブフレームでは、基地局間干渉が発生することが想定される。このため、セル間で伝送方向が異なるサブフレーム(フレキシブルサブフレーム)と伝送方向が同一のサブフレーム(固定サブフレーム)とをそれぞれグループ化して、グループ化されたサブフレーム(以下、サブフレームセット)毎に異なる上り送信電力制御を適用することが検討されている。
図4は、サブフレームセット毎の上り送信電力制御の一例の説明図である。図4では、図3に示すように、セル1においてUL−DL構成4が用いられ、セル2においてUL−DL構成3が用いられるものとする。
この場合、第1サブフレームセットは、セル1、2で伝送方向(上り)が同一のサブフレーム2、3(固定サブフレーム)で構成され(図4A)、第2サブフレームセットは、セル1で下り信号が送信され、セル2で上り信号が送信されるサブフレーム4(フレキシブルサブフレーム)で構成される(図4B)。なお、後述するように、サブフレームセットの構成は、図4A、4Bに示すものに限られない。
図4Aに示す第1サブフレームセットでは、セル1、2の双方で上り信号が送信されるので、無線基地局2における基地局間干渉の影響は小さい。このため、第1サブフレームセットでは、ユーザ端末2は、相対的に小さい送信電力で、無線基地局2に対する上り信号を送信する。
一方、図4Bに示す第2サブフレームセットでは、セル1で下り信号が送信されるので、無線基地局2における基地局間干渉の影響が大きい。このため、第2サブフレームセットでは、ユーザ端末2は、第1サブフレームセットよりも大きな送信電力で、無線基地局2に対する上り信号を送信する。これにより、無線基地局2における上り信号の受信品質(例えば、SINR:Signal-to-Interference-plus-Noise Ratioなど)を維持することができる。
なお、図4では、第1サブフレームセットが固定サブフレームで構成され、第2サブフレームセットがフレキシブルサブフレームで構成されるものとしたが、これに限られない。サブフレームセットは、無線フレーム内の任意のサブフレームを含むことができる。また、サブフレームセットは、無線フレーム内の特定のサブフレーム(例えば、下りの固定サブフレーム)を除いた任意のサブフレームを含んで構成されてもよい。
図5は、サブフレームセットの一例の説明図である。図5では、サブフレームセットは、下りの固定サブフレーム(サブフレーム0、5)を除いた任意のサブフレーム0−9を含んで構成される。この場合、第1サブフレームセット(Subframe set #1)は、サブフレーム1、2、3、6、7、8を含んで構成され、第2サブフレームセット(Subframe set #2)は、サブフレーム4、9を含んで構成されてもよい(例1)。或いは、第1サブフレームセットは、サブフレーム1、2、3、4、6、7、8、9を含んで構成され、第2サブフレームセットは、いずれのサブフレームを含まなくともよい(例2)。
なお、図示しないが、第1及び第2サブフレームセットは、重複するサブフレームを含んで構成されてもよい。また、第1サブフレームセットが、第2サブフレームセットを構成するサブフレームの全部又は一部を含んで(すなわち、第2サブフレームセットを包含して)構成されてもよい。また、サブフレームセット数は、2に限られない。例えば、図5に示す例2においては、サブフレームセット数は、1とみなされてもよい。また、3以上のサブフレームセットが設けられてもよい。
ところで、上り送信電力制御は、開ループ制御と閉ループ制御との双方を用いて行われる。開ループ制御は、ユーザ端末と無線基地局との間の伝搬損失(path loss)に応じた目標受信電力を満たすための制御であり、ユーザ端末によって算出される伝搬損失と、無線基地局から準静的に通知されるパラメータとに基づいて行われる。当該パラメータは、例えば、RRC(Radio Resource Control)シグナリングなどの上位レイヤシグナリングにより通知される。
一方、閉ループ制御は、送信電力誤差を補正するための制御であり、無線基地局から動的に通知される送信電力制御(TPC:Transmission Power Control)コマンドに基づいて行われる。TPCコマンドは、例えば、下り制御チャネル(PDCCH:Physical Downlink Control ChannelやEPDCCH:Enhanced Physical Downlink Control Channel)により送信される下り制御情報(DCI:Downlink Control Information)に含まれる。
図6は、開ループ制御及び閉ループ制御を用いた上り送信電力制御の一例の説明図である。図6Aでは、上り共有チャネル(PUSCH:Physical Uplink Shared Channel)の送信電力の算出式が示される。図6Aに示すように、PUSCHの送信電力PPUSCH(i)は、例えば、式(1)によって算出される。式(1)において、iは、サブフレームを示すインデックスである。jは、スケジューリング種別を示すインデックスである。PCMAXは、ユーザ端末の許容最大送信電力である。
式(1)に示すように、PUSCHの送信電力の開ループ制御は、MPUSCH(i)、PO_PUSCH(j)、α、PL、ΔTF(i)に基づいて行われる。ここで、MPUSCH(i)は、PUSCH用に割り当てられる帯域幅である。PO_PUSCH(j)は、無線基地局における目標受信電力を満たすための送信電力オフセットである。PLは、ユーザ端末が下り参照信号の受信電力(例えば、RSRP:Reference Signal Received Power)に基づいて算出する伝搬損失である。αは、伝搬損失に応じて設定される係数である。ΔTF(i)は、MCS(Modulation and Coding Scheme)に依存するオフセットである。
また、PUSCHの送信電力の閉ループ制御は、f(i)に基づいて行われる。f(i)は、TPCコマンドに基づく補正値である。補正値f(i)は、TPCコマンドが示す送信電力の増減値を累積した累積値(accumulation value)であってもよいし、TPCコマンドが示す送信電力の増減値そのもの(absolute value)であってもよい。
ここで、補正値f(i)が累積値である場合(累積モード)、f(i)は、例えば、下記式(3)によって与えられる。
Figure 2015139101
式(3)において、δPUSCH(i−KPUSCH)は、サブフレーム(i−KPUSCH)のDCIに含まれるTPCコマンドが示す送信電力の増減値(累積される値)である。式(3)では、サブフレームiにおける補正値f(i)が、サブフレーム(i−1)における補正値f(i−1)と上記TPCコマンドが示す増減値δPUSCH(i−KPUSCH)とに基づいて算出される。
一方、補正値f(i)が、TPCコマンドが示す送信電力の増減値そのものである場合(非累積モード)、f(i)は、例えば、下記式(4)によって与えられる。
Figure 2015139101
式(4)において、δPUSCH(i−KPUSCH)は、サブフレーム(i−KPUSCH)のDCIに含まれるTPCコマンドが示す送信電力の増減値である。このように、非累積モードにおいては、式(3)とは異なり、f(i−1)は考慮されない。
図6Bでは、サウンディング参照信号(SRS:Sounding Reference Signal)の送信電力の算出式が示される。SRSは、無線基地局において上りのチャネル品質を推定するために、ユーザ端末から送信される参照信号である。図6Bに示すように、SRSの送信電力PSRS(i)は、例えば、式(2)によって算出される。
式(2)に示すように、SRSの送信電力の開ループ制御は、PUSCHの送信電力の算出に用いられる送信電力オフセットPO_PUSCH(j)、係数α及び伝搬損失PLと、PSRS_OFFSET及びMSRSとに基づいて、算出される。ここで、PSRS_OFFSETは、RRCシグナリングなどの上位レイヤシグナリングにより通知されるSRS用の送信電力オフセットである。MSRSは、SRS用に割り当てられる帯域幅である。また、SRSの送信電力の閉ループ制御は、PUSCHと同様に、補正値f(i)に基づいて行われる。
図6Cでは、上り制御チャネル(PUCCH:Physical Uplink Control Channel)の送信電力の算出式が示される。図6Cに示すように、PUCCHの送信電力PPUCCH(i)は、例えば、式(5)によって算出される。
式(5)に示すように、PUCCHの送信電力の開ループ制御は、PO_PUCCH、PL、h(nCQI,nHARQ)、ΔF_PUCCH(F)に基づいて行われる。ここで、PO_PUCCHは、無線基地局における目標受信電力を満たすための送信電力オフセットである。PLは、ユーザ端末が下り参照信号の受信電力(例えば、RSRP)に基づいて算出する伝搬損失である。h(nCQI,nHARQ)は、PUCCHフォーマットに依存する値である。ΔF_PUCCH(F)は、PUCCHフォーマットに対応し、上位レイヤで通知される値である。
また、PUCCHの送信電力の閉ループ制御は、g(i)に基づいて行われる。g(i)は、TPCコマンドに基づく補正値である。また、補正値g(i)は、TPCコマンドが示す送信電力の増減値を累積した累積値であってもよいし、TPCコマンドが示す送信電力の増減値そのものであってもよい。
なお、図6に示す式(1)(2)(5)や上記式(3)(4)は、例示にすぎず、これに限られない。例えば、式(1)−(5)に示される各種パラメータは、コンポーネントキャリア(セル)毎に設けられてもよい。また、式(1)(2)のPO_PUSCH(j)、式(5)のPO_PUCCHは、総称して、送信電力オフセットP0と呼ばれてもよい。また、式(1)(2)のf(i)や式(5)のg(i)は、総称して補正値fと呼ばれてもよい。
以上のような上り送信電力制御をサブフレームセット毎に独立して行う場合、サブフレームセットが変更されることが想定される。具体的には、サブフレームセットを構成するサブフレームが変更されたり、サブフレームセット数が変更されたりすることが想定される。しかしながら、サブフレームセットが変更される場合、変更されたサブフレームセット毎の上り送信電力制御に用いられる制御パラメータを適切に再設定できない恐れがある。
そこで、本発明者らは、サブフレームセット毎に独立して上り送信電力制御を行う場合において、サブフレームセットが変更されても、変更されたサブフレームセット毎の上り送信電力制御に用いられる制御パラメータを適切に再設定可能な送信電力制御方法を検討し、本発明に至った。
本発明の送信電力制御方法において、無線基地局は、少なくとも一つのサブフレームセットの構成情報(以下、サブフレームセット構成情報という)をユーザ端末に送信する。ユーザ端末は、サブフレームセット構成情報を無線基地局から受信する。ユーザ端末は、制御パラメータに基づいて上り信号の送信電力をサブフレームセット毎に制御する。また、ユーザ端末は、サブフレームセット構成情報に基づいてサブフレームセットが変更される場合、制御パラメータを再設定する。
ここで、サブフレームセットとは、無線フレーム内の任意のサブフレームをグループ化して構成される。上り送信電力制御は、サブフレームセット毎に独立して適用される。このため、サブフレームセットは、同一の上り送信電力制御が適用されるサブフレームの集合ともいえ、送信電力制御(TPC)サブフレームセットなどと呼ばれてもよい。
サブフレームセットとしては、上述のように、固定サブフレームで構成されるサブフレームセット、フレキシブルサブフレームで構成されるサブフレームセットが設けられるが、これに限られない。サブフレームセットは、無線フレーム内の任意のサブフレームを含むことができるし、サブフレームを含まなくともよい(図5の例2参照)。
また、サブフレームセットは、無線フレーム内の特定のサブフレーム(例えば、下りの固定サブフレーム又は下りサブフレームなど)を除いた任意のサブフレームを含んで構成されてもよい(図5参照)。また、サブフレームセット数は、例えば、2であるが、これに限られず、1であってもよいし(図5の例2参照)、3以上であってもよい。複数フレームに渡るサブフレームをサブフレームセットとして定義してもよい。
また、サブフレームセットの変更とは、サブフレームセットを構成するサブフレームの変更であってもよいし、サブフレームセット数の変更であってもよいし、その双方であってもよい。また、サブフレームの変更とは、サブフレームセットが設定された場合でもよいし、現在適用されているサブフレームセットとは異なるサブフレームセットが設定された場合に限定してもよい。サブフレームセットが設定された場合、制御パラメータは、再設定ではなく、新たに設定されてもよい。
また、上り信号は、PUSCHであってもよいし、SRSであってもよいし、上り制御チャネル(PUCCH:Physical Uplink Control Channel)であってもよい。
また、制御パラメータは、閉ループ制御用の補正値f(例えば、式(1)(2)の補正値f(i)や式(5)の補正値g(i))であってもよいし(第1態様)、開ループ制御用のパラメータ(以下、開ループ制御パラメータ)であってもよいし(第2態様)、その双方であってもよい(第1、2態様の組み合わせ)。
また、開ループ制御パラメータは、上り信号の送信電力オフセットP0(例えば、式(1)(2)のPO_PUSCH(j)や式(5)のPO_PUCCH)、係数α(例えば、上記式(1)参照)、SRS用の送信電力オフセット(例えば、式(2)のPSRS_OFFSET)の少なくとも一つである。
以下、本発明の送信電力制御方法を詳細に説明する。なお、以下では、図7に示すように、サブフレームセット数が2であり、第1サブフレームセット(subframe set #1)がサブフレーム2(固定サブフレーム)で構成され、第2サブフレームセット(subframe set #2)がサブフレーム3、7、8(フレキシブルサブフレーム)で構成される場合を説明するが、上述のように、サブフレームセットの構成はこれに限られない。
また、以下では、図7に示すように、サブフレームセット構成情報がRRCシグナリングなどの上位レイヤシグナリングにより、サブフレーム4でユーザ端末に通知され、当該サブフレームセット構成情報に基づいて、サブフレームセットが変更される場合を説明するが、これに限られない。サブフレームセット構成情報は、SIBなどの報知情報、MAC(Medium Access Control)シグナリング、下り制御チャネル(PDCCH又はEPDCCH)などによりユーザ端末に通知されてもよい。
(第1態様)
図8−10を参照し、第1態様に係る送信電力制御方法を説明する。具体的には、図8及び9を参照し、サブフレームセット構成情報に基づいてサブフレームセットが変更される場合における閉ループ制御用の補正値fの再設定例を説明する。また、図10を参照し、開ループ制御パラメータが変更される場合における閉ループ制御用の補正値fの再設定例を説明する。ここで、サブフレームの変更とは、サブフレームセットが設定された場合でもよいし、現在適用されているサブフレームセットとは異なるサブフレームセットが設定された場合に限定してもよい。また、以下では、閉ループ制御用の補正値を補正値fと表記するが、これに限られず、補正値g(補正値g_1、g_2を含む)などと表記されてもよい。
図8は、サブフレームセットを構成するサブフレームが変更される場合における補正値fの再設定例を示す図である。図8において、f_1は、第1サブフレームセットの補正値fを示し、f_2は、第2サブフレームセットの補正値fを示すものとする。
また、以下において、補正値fの初期値は、「0」であるものとするが、初期値は「0」でなくともよい。また、「補正値fを初期値に再設定する」ことは、単に、「補正値fをリセットする」などと呼ばれてもよい。また、「補正値fを現在値に再設定する」ことは、「補正値fを継承(keep)する」ことや「補正値fを維持する」ことと同義である。
また、「現在値」とは、各サブフレームセットに属する直近のサブフレームの閉ループ制御に用いられた補正値fである。例えば、図7に示すように、サブフレーム4でサブフレームセットが変更される場合、第1サブフレームセットの現在値はサブフレーム2の値であり、第2サブフレームセットの現在値はサブフレーム3の値である。
図8Aに示すように、サブフレームセット構成情報に基づいてサブフレームセットが変更される場合、ユーザ端末は、各サブフレームセットの補正値fを初期値に再設定してもよい。例えば、図8Aでは、サブフレームセットが変更される場合、ユーザ端末は、第1サブフレームセットの補正値f_1及び第2サブフレームセットの補正値f_2をそれぞれ初期値「0」に設定する。
上記式(3)に示すように、補正値fが、TPCコマンドが示す送信電力の増減値を累積した累積値である場合、無線基地局とユーザ端末との間で補正値fの認識が一致しなくなることが想定される。ユーザ端末の送信電力が上限値である場合、ユーザ端末は、受信したTPCコマンドが示す増減値を累積しないが、無線基地局は、このことを認識できないためである。また、ユーザ端末が、TPCコマンドを含むDCIを受信できない場合、ユーザ端末は、当該TPCコマンドが示す増減値を累積しないが、無線基地局は、このことを認識できないためである。
図8Aに示す場合、各サブフレームセットの補正値fを初期値に再設定することにより、サブフレームセットの変更をトリガとして、上述のような無線基地局とユーザ端末との間の補正値fの認識の不一致を解消できる。
また、図8Bに示すように、サブフレームセット構成情報に基づいてサブフレームセットが変更される場合、ユーザ端末は、特定のサブフレームセットの補正値fを継承(現在値に再設定)し、他のサブフレームセットの補正値fを初期値に再設定してもよい。例えば、図8Bでは、サブフレームセットが変更される場合、ユーザ端末は、第1サブフレームセットの補正値f_1を継承(現在値f_1に再設定)し、第2サブフレームセットの補正値f_2を初期値「0」に再設定する。
図8Bに示す場合、干渉レベルの変動が少ないと推定される特定のサブフレームセット(例えば、固定サブフレームで構成される第1サブフレームセット)の補正値fを継承(維持)して、干渉レベルの変動が大きいと推定される他のサブフレームセット(例えば、フレキシブルサブフレームで構成される第2サブフレームセット)の補正値fだけを初期値に再設定できる。このため、干渉レベルの変動が少ないと推定される特定のサブフレームセットにおいて補正値fが初期値に再設定されることにより、不要なブースト(boost)が生じたり、送信電力が不要に低減したりするのを回避できる。
また、図8Cに示すように、サブフレームセット構成情報に基づいてサブフレームセットが変更される場合、ユーザ端末は、特定のサブフレームセットの補正値fを継承(現在値に再設定)し、他のサブフレームセットの補正値fを特定のサブフレームセットの現在値に再設定してもよい。例えば、図8Cでは、サブフレームセットが変更される場合、ユーザ端末は、第1サブフレームセットの補正値f_1を継承(現在値に再設定)し、第2サブフレームセットの補正値f_2を第1サブフレームセットの補正値f_1に再設定する。
図8Cに示す場合、干渉が少ないと推定される特定のサブフレームセット(例えば、固定サブフレームで構成される第1サブフレームセット)の補正値fに他のサブフレームセットの補正値fを合わせることで、当該他のサブフレームセットの補正値fが初期値に再設定されることにより、不要なブーストが生じるのを回避できる。
また、図8Dに示すように、サブフレームセット構成情報に基づいてサブフレームセットが変更される場合、ユーザ端末は、特定のサブフレームセット内で変更されなかったサブフレーム数aに基づいて、各サブフレームセットの補正値fを線形補間して再設定してもよい。例えば、図8Dでは、第1サブフレームセットの変更前後において、aの割合のサブフレームが維持される(変更されない)ものとする。この場合、ユーザ端末は、第1サブフレームセットの補正値f_1を、「a*f_1+(1−a)*f_2」に再設定してもよい。また、ユーザ端末は、第2サブフレームセットの補正値f_2を、「(1−a)*f_1+a*f_2」に再設定してもよい。
図8Dに示す場合、特定のサブフレームセット内で変更されなかったサブフレーム数に基づいて、各サブフレームセットの補正値fが線形補間して再設定されるので、サブフレームセットが変更される場合における補正値fの精度をなるべく維持することができる。
また、図8Eに示すように、サブフレームセット構成情報に基づいてサブフレームセットが変更される場合、ユーザ端末は、各サブフレームセットの補正値fを継承(現在値に再設定)してもよい。例えば、図8Eでは、ユーザ端末は、第1サブフレームセットの補正値f_1及び第2サブフレームセットの補正値f_2をそれぞれ継承(現在値f_1及びf_2にそれぞれ再設定)する。
図8Eに示す場合、各サブフレームセットの補正値fを継承(現在値に再設定)することにより、サブフレームセットの変更が相対的に小さい場合、補正値fを準最適に設定することができる。
図9は、サブフレームセット数が変更される場合の補正値fの再設定例を示す図である。図9において、f_1は、第1サブフレームセットの補正値fを示し、f_2は、第2サブフレームセットの補正値fを示すものとする。
図9Aに示すように、サブフレームセット構成情報に基づいてサブフレームセット数が増加する場合、ユーザ端末は、増加したサブフレームセットの補正値fを第1サブフレームセットの補正値f_1に設定してもよい。例えば、図9Aに示すように、第1サブフレームセットに加えて第2サブフレームセットが設けられる場合、ユーザ端末は、当該第2サブフレームセットの補正値を第1サブフレームセットの補正値f_1に設定する。なお、図9Aにおいて、第1及び第2サブフレームセットの補正値は初期値「0」に再設定されてもよい。
また、図9Bに示すように、サブフレームセット構成情報に基づいてサブフレームセット数が減少する場合、ユーザ端末は、残されたサブフレームセットの補正値fを第1サブフレームセットの補正値f_1に設定してもよい。例えば、図9Bに示すように、第2サブフレームセットが削除される場合、ユーザ端末は、残された第1サブフレームセットの補正値f_1を継承(現在値に再設定)する。なお、図9Bにおいて、第1サブフレームセットの補正値f_1は初期値「0」に再設定されてもよい。
なお、図示しないが、サブフレームセット構成情報に基づいてサブフレームセット数が増加又は減少する場合、ユーザ端末は、増加又は残されたサブフレームセットの補正値fを、無線基地局から通知されるサブフレームセットの補正値fに再設定してもよい。なお、当該通知は、RRCシグナリングなどの上位レイヤシグナリングで行われてもよいし、報知情報や下り制御チャネル(PDCCH又はEPDCCH)を用いて行われてもよい。
以上のように、サブフレームセット構成情報に基づいてサブフレームセットが変更される場合、ユーザ端末は、各サブフレームセットの補正値を再設定することができる。なお、ユーザ端末が、図8及び9を参照して説明したいずれの動作を適用するかは、ユーザ端末に予め規定されていてもよいし、RRCシグナリングなどの上位レイヤシグナリングや報知情報や下り制御チャネル(PDCCH又はEPDCCH)によりユーザ端末に通知されてもよい。
図10は、開ループ制御パラメータが変更される場合の補正値fの再設定例を示す図である。なお、開ループ制御パラメータ(Open loop PC parameter)は、上述のように、上り信号の送信電力オフセットP0(例えば、式(1)(2)のPO_PUSCH(j)や式(5)のPO_PUCCH)、係数α(例えば、上記式(1))、SRS用の送信電力オフセット(例えば、式(2)のPSRS_OFFSET)の少なくとも一つである。
図10Aに示すように、開ループ制御パラメータが変更される場合、ユーザ端末は、各サブフレームセットの補正値fを初期値に再設定してもよい。例えば、図10Aでは、開ループ制御パラメータが変更される場合、ユーザ端末は、第1サブフレームセットの補正値f_1及び第2サブフレームセットの補正値f_2をそれぞれ初期値「0」に再設定する。
また、図10Bに示すように、開ループ制御パラメータが変更される場合、ユーザ端末は、特定のサブフレームセットの補正値fを継承(現在値に再設定)し、他のサブフレームセットの補正値fを特定のサブフレームセットの現在値に再設定してもよい。例えば、図10Bでは、開ループ制御パラメータが変更される場合、ユーザ端末は、第1サブフレームセットの補正値f_1を継承(現在値に再設定)し、第2サブフレームセットの補正値f_2を第1サブフレームセットの補正値f_1に再設定する。
また、図10Cに示すように、開ループ制御パラメータが変更される場合、ユーザ端末は、各サブフレームセットの補正値fを継承(現在値に再設定)してもよい。例えば、図10Cでは、開ループ制御パラメータが変更される場合、ユーザ端末は、第1サブフレームセットの補正値f_1及び第2サブフレームセットの補正値f_2をそれぞれ継承(現在値f_1及びf_2にそれぞれ再設定)する。
以上のように、開ループ制御パラメータが変更される場合、ユーザ端末は、各サブフレームセットの補正値を再設定することができる。なお、ユーザ端末が、図10を参照して説明したいずれの動作を適用するかは、ユーザ端末に予め規定されていてもよいし、RRCシグナリングなどの上位レイヤシグナリングや報知情報や下り制御チャネル(PDCCH又はEPDCCH)によりユーザ端末に通知されてもよい。
なお、サブフレームセット構成情報に基づいてサブフレームセットが変更される場合(図8及び9)で、かつ、各サブフレームセットの開ループ制御パラメータが変更される場合(図10)、ユーザ端末は、後者の場合の動作を優先して適用してもよい。なお、後者の動作を優先することは、ユーザ端末に予め規定されていてもよいし、RRCシグナリングなどの上位レイヤシグナリングや報知情報や下り制御チャネル(PDCCH又はEPDCCH)によりユーザ端末に通知されてもよい。
(第2態様)
図11−14を参照し、第2態様に係る送信電力制御方法を説明する。サブフレームセット構成情報に基づいてサブフレームセットが変更される場合における開ループ制御パラメータの再設定例を説明する。具体的には、図11−13を参照し、サブフレームセットが変更される場合で開ループ制御パラメータがシグナリングされない場合における開ループ制御パラメータの再設定例を説明する。また、図14を参照し、サブフレームセットが変更される場合で開ループ制御パラメータがシグナリングされる場合における開ループ制御パラメータの再設定例を説明する。ここで、サブフレームの変更とは、サブフレームセットが設定された場合でもよいし、現在適用されているサブフレームセットとは異なるサブフレームセットが設定された場合に限定してもよい。
なお、図11−14では、開ループ制御パラメータが、送信電力オフセットP0(例えば、式(1)のPO_PUSCH(j))と、係数α(例えば、上記式(1))とである場合を説明するが、これらに限られない。開ループ制御パラメータは、SRS用の送信電力オフセット(例えば、式(2)のPSRS_OFFSET)を含むこともできる。また、開ループ制御パラメータは、送信電力オフセットP0(例えば、式(5)のPO_PUCCH)のみであってもよい。
図11は、開ループ制御パラメータのシグナリングなしに、サブフレームセットを構成するサブフレームが変更される場合の開ループ制御パラメータの再設定例を示す図である。図11において、P0_1、P0_2は、それぞれ、第1サブフレームセット、第2サブフレームセットの送信電力オフセット(例えば、式(1)(2)におけるPO_PUSCH(j))を示すものとする。また、α_1、α_2は、それぞれ、第1サブフレームセット、第2サブフレームセットの係数α(例えば、式(1)(2)におけるα)を示すものとする。
また、以下において、「開ループ制御パラメータを現在値に再設定する」ことは、「開ループ制御パラメータを継承(keep)する」ことや、「開ループ制御パラメータを維持する」ことと同義である。また、「現在値」とは、各サブフレームセットに属する直近のサブフレームの送信電力制御に用いられた開ループ制御パラメータの値である。例えば、図7に示すように、サブフレーム4でサブフレームセットが変更される場合、第1サブフレームセットの現在値はサブフレーム2の値であり、第2サブフレームセットの現在値はサブフレーム3の値である。
図11Aに示すように、開ループ制御パラメータのシグナリングなしに、サブフレームセット構成情報に基づいてサブフレームセットが変更される場合、ユーザ端末は、各サブフレームセットの開ループ制御パラメータを継承(現在値に再設定)してもよい。例えば、図11Aでは、ユーザ端末は、第1サブフレームセットの送信電力オフセットP0_1及び係数α_1をそれぞれ継承(現在値に再設定)する。また、ユーザ端末は、第2サブフレームセットの送信電力オフセットP0_2及び係数α_2をそれぞれ継承(現在値に再設定)する。
図11Aに示す場合、各サブフレームセットの開ループ制御パラメータを継承(現在値に再設定)することにより、サブフレームセットの変更が相対的に小さい場合、開ループ制御パラメータ(例えば、送信電力オフセットP0、係数α)を準最適に設定することができる。
また、図11Bに示すように、開ループ制御パラメータのシグナリングなしに、サブフレームセット構成情報に基づいてサブフレームセットが変更される場合、ユーザ端末は、特定のサブフレームセットの開ループ制御パラメータを継承(現在値に再設定)し、他のサブフレームセットの開ループ制御パラメータを特定のサブフレームセットの現在値に再設定してもよい。例えば、図11Bでは、ユーザ端末は、第1サブフレームセットの送信電力オフセットP0_1及び係数α_1をそれぞれ継承(現在値に再設定)する。また、ユーザ端末は、第2サブフレームセットの送信電力オフセットP0_2及び係数α_2をそれぞれ第1サブフレームセットの送信電力オフセットP0_1及び係数α_1に再設定する。
図11Bに示す場合、干渉が少ないと推定される特定のサブフレームセット(例えば、固定サブフレームで構成される第1サブフレームセット)の開ループ制御パラメータに他のサブフレームセットの開ループ制御パラメータを合わせることで、当該他のサブフレームセットにおいて、不要なブーストが生じ、隣接セルへの干渉となるのを回避できる。
ところで、開ループ制御パラメータの値は、セル内のユーザ端末共通(cell_specific)の値(すなわち、セル内の全ユーザ端末に共通の値)(以下、UE共通値という)と、セル内のユーザ端末個別(UE_specific)の値(以下、UE個別値という)とが、通知され得る。このUE共通値とUE個別値とは、RRCシグナリングなどの上位レイヤシグナリングを用いてユーザ端末に通知されてもよいし、報知情報や下り制御チャネル(PDCCH又はEPDCCH)を用いてユーザ端末に通知されてもよい。
開ループ制御パラメータのシグナリングなしに、サブフレームセットが変更される場合、UE共通値又はUE個別値のいずれかを用いて開ループ制御パラメータを再設定してもよいし、UE共通値及びUE個別値の双方を用いて開ループ制御パラメータを再設定してもよい。
図12は、UE共通値及び/又はUE個別値を用いた開ループ制御パラメータの再設定例を示す図である。図12では、送信電力オフセットP0についてUE共通値(P0_normal1、P0_normal2)とUE個別値(P0_1、P0_2)とが通知される場合を説明するが、これに限られない。係数αやSRS用の送信電力オフセットについてもUE共通値とUE個別値とが通知されてもよいことは勿論である。
図12Aに示すように、開ループ制御パラメータのシグナリングなしに、サブフレームセットが変更される場合、ユーザ端末は、各サブフレームセットの開ループ制御パラメータをUE共通値に再設定してもよい。例えば、図12Aでは、ユーザ端末は、第1サブフレームセットの送信電力オフセットをUE共通値P0_normal1に再設定する。同様に、ユーザ端末は、第2サブフレームセットの送信電力オフセットをUE共通値P0_normal2に再設定する。なお、係数αについては、図11Aと同様であるため、説明を省略する。
図12Aに示す場合、開ループ制御パラメータがUE共通値に再設定されるので、ユーザ端末間で不要な送信電力オフセットが生じ、隣接セルへの干渉や送信電力の不足を回避できる。
また、図12Bに示すように、開ループ制御パラメータのシグナリングなしに、サブフレームセットが変更される場合、ユーザ端末は、各サブフレームセットの開ループ制御パラメータを継承(UE共通値とUE個別値との合計値である現在値)に再設定してもよい。例えば、図12Aでは、ユーザ端末は、第1サブフレームセットの送信電力オフセットをUE共通値P0_normal1とUE個別値P0_1との合計値に再設定する。同様に、ユーザ端末は、第2サブフレームセットの送信電力オフセットをUE共通値P0_normal2とUE個別値P0_2との合計値に再設定する。なお、係数αについては、図11Aと同様であるため、説明を省略する。
図12Bに示す場合、各サブフレームセットの開ループ制御パラメータを継承(UE共通値及びUE個別値との合計値である現在値に再設定)することにより、サブフレームセットの変更が相対的に小さい場合、開ループ制御パラメータを準最適に設定することができる。
図13は、サブフレームセット数が変更される場合の開ループ制御パラメータの再設定例を示す図である。図13Aに示すように、開ループ制御パラメータのシグナリングなしに、サブフレームセット数が増加する場合、ユーザ端末は、増加したサブフレームセットの開ループ制御パラメータを第1サブフレームセットの開ループ制御パラメータの値に設定してもよい。
例えば、図13Aに示すように、第1サブフレームセットに加えて第2サブフレームセットが設けられる場合、ユーザ端末は、当該第2サブフレームセットの送信電力オフセットを第1サブフレームセットの送信電力オフセットP0_1に設定する。また、ユーザ端末は、第2サブフレームセットの係数αを第1サブフレームセットの係数α_1に設定する。
また、図13Bに示すように、開ループ制御パラメータのシグナリングなしに、サブフレームセット数が減少する場合、ユーザ端末は、残されたサブフレームセットの開ループ制御パラメータを第1サブフレームセットの開ループ制御パラメータの値に設定してもよい。例えば、図13Bに示すように、第2サブフレームセットが削除される場合、ユーザ端末は、残された第1サブフレームセットの送信電力制御パラメータP0_1及び係数α_1を継承(現在値に再設定)する。
以上のように、開ループ制御パラメータのシグナリングなしに、サブフレームセットが変更される場合、ユーザ端末は、開ループ制御パラメータをシグナリングせずとも、各サブフレームセットの開ループ制御パラメータの値を適切に再設定することができる。なお、ユーザ端末が、図11−13を参照して説明したいずれの動作を適用するかは、ユーザ端末に予め規定されていてもよいし、RRCシグナリングなどの上位レイヤシグナリングや報知情報や下り制御チャネル(PDCCH又はEPDCCH)によりユーザ端末に通知されてもよい。
図14は、開ループ制御パラメータのシグナリングとともにサブフレームセットが変更される場合の開ループ制御パラメータの再設定例を示す図である。なお、開ループ制御パラメータは、RRCシグナリングなどの上位レイヤシグナリングによりユーザ端末に通知されるものとするが、報知情報や下り制御チャネル(PDCCH又はEPDCCH)によりユーザ端末に通知されてもよい。
図14に示すように、開ループ制御パラメータのシグナリングとともにサブフレームセットが変更される場合、ユーザ端末は、各サブフレームセットの開ループ制御パラメータをシグナリングされた開ループ制御パラメータの値に再設定する。例えば、図14では、ユーザ端末は、第1サブフレームセットの送信電力オフセットP0_1及び係数α_1をそれぞれシグナリングされたP0_1及びα_1に再設定する。同様に、ユーザ端末は、ユーザ端末は、第2サブフレームセットの送信電力オフセットP0_2及び係数α_2をそれぞれシグナリングされたP0_2及びα_2に再設定する。
(無線通信システムの構成)
以下、本実施の形態に係る無線通信システムの構成について説明する。この無線通信システムでは、上述の第1−2態様に係る送信電力制御方法が適用される。なお、第1−2態様に係る送信電力制御方法は、組み合わせて適用されてもよいし、単独で適用されてもよい。
図15は、本実施の形態に係る無線通信システムの概略構成図である。図15に示すように、無線通信システム1は、マクロセルC1を形成するマクロ基地局11と、マクロセルC1内に配置され、マクロセルC1よりも狭いスモールセルC2を形成するスモール基地局12a及び12bとを備えている。ユーザ端末20は、マクロ基地局11、スモール基地局12a及び12b(以下、総称してスモール基地局12という)の少なくとも一つと無線通信可能に構成されている。なお、マクロ基地局11、スモール基地局12の数は、図15に示す数に限られない。
マクロセルC1及びスモールセルC2では、同一の周波数帯が用いられてもよいし、異なる周波数帯が用いられてもよい。また、マクロ基地局11及び各スモール基地局12は、光ファイバなどの相対的に高速の回線(ideal backhaul)で接続されてもよいし、X2インタフェースなど相対的に低速の回線(non-ideal backhaul)で接続されてもよい。
高速の回線で接続される場合、マクロ基地局11の少なくとも1つのCCとスモール基地局12の少なくとも1つのCCを統合する基地局内キャリアアグリゲーション(intra-eNB CAなど)が行われてもよい。低速の回線で接続される場合、マクロ基地局11の少なくとも1つのCCとスモール基地局12の少なくとも1つのCCとの間で基地局間キャリアアグリゲーション(inter-eNB CA、Inter-site CAなど)が行われてもよい。なお、CCは、セル、周波数帯などと呼ばれてもよい。
また、マクロ基地局11及び各スモール基地局12は、それぞれ上位局装置30に接続され、上位局装置30を介してコアネットワーク40に接続される。なお、上位局装置30には、例えば、アクセスゲートウェイ装置、無線ネットワークコントローラ(RNC)、モビリティマネジメントエンティティ(MME)等が含まれるが、これに限定されるものではない。
なお、マクロ基地局11は、相対的に広いカバレッジを有する無線基地局であり、eNodeB(eNB)、無線基地局、送信ポイント(transmission point)などと呼ばれてもよい。スモール基地局12は、局所的なカバレッジを有する無線基地局であり、RRH(Remote Radio Head)、ピコ基地局、フェムト基地局、Home eNodeB、送信ポイント、eNodeB(eNB)などと呼ばれてもよい。ユーザ端末20は、LTE、LTE−Aなどの各種通信方式に対応した端末であり、移動通信端末だけでなく固定通信端末を含んでよい。
無線通信システム1では、複信方式として、周波数分割複信(FDD)又は/及び時間分割複信(TDD)方式が適用される。また、TDD方式が適用される場合、無線フレーム内における上りサブフレームと下りサブフレームとの構成(比率)を示すUL−DL構成(例えば、図1)が用いられる。
また、無線通信システム1では、無線アクセス方式として、下りリンクについてはOFDMA(直交周波数分割多元接続)が適用され、上りリンクについてはSC−FDMA(シングルキャリア−周波数分割多元接続)が適用される。
また、無線通信システム1では、下りリンクの通信チャネルとして、各ユーザ端末20で共有される下り共有チャネル(PDSCH:Physical Downlink Shared Channel)と、下り制御チャネル(PDCCH:Physical Downlink Control Channel、EPDCCH:Enhanced Physical Downlink Control Channel)、PCFICH、PHICH、報知チャネル(PBCH)などが用いられる。PDSCHにより、ユーザデータや上位レイヤ制御情報が伝送される。PDCCH、EPDCCHにより、下り制御情報(DCI)が伝送される。なお、EPDCCHは、PDSCHと周波数分割多重される。
また、無線通信システム1では、上りリンクの通信チャネルとして、各ユーザ端末20で共有される上り共有チャネル(PUSCH:Physical Uplink Shared Channel)と、上り制御チャネル(PUCCH:Physical Uplink Control Channel)などが用いられる。PUSCHにより、ユーザデータや上位レイヤ制御情報が伝送される。また、PUCCHにより、下りリンクの無線品質情報(CQI:Channel Quality Indicator)や、送達確認情報(ACK/NACK)等が伝送される。また、無線通信システム1では、上りリンクの参照信号として、サウンディング参照信号(SRS:Sounding Reference Signal)などが用いられる。
以下、マクロ基地局11及びスモール基地局12を区別しない場合、無線基地局10と総称する。図16及び17を参照し、本実施の形態に係る無線基地局10及びユーザ端末20の全体構成を説明する。
図16は、本実施の形態に係る無線基地局10の全体構成図である。無線基地局10は、MIMO伝送のための複数の送受信アンテナ101と、アンプ部102と、送受信部103(送信部、受信部)と、ベースバンド信号処理部104と、呼処理部105と、伝送路インタフェース106とを備えている。
下りリンクにより無線基地局10からユーザ端末20に送信されるユーザデータは、上位局装置30から伝送路インタフェース106を介してベースバンド信号処理部104に入力される。
ベースバンド信号処理部104では、PDCPレイヤの処理、ユーザデータの分割・結合、RLC(Radio Link Control)再送制御の送信処理などのRLCレイヤの送信処理、MAC(Medium Access Control)再送制御、例えば、HARQの送信処理、スケジューリング、伝送フォーマット選択、チャネル符号化、逆高速フーリエ変換(IFFT:Inverse Fast Fourier Transform)処理、プリコーディング処理が行われて各送受信部103に転送される。また、下り制御信号に関しても、チャネル符号化や逆高速フーリエ変換等の送信処理が行われて、各送受信部103に転送される。
各送受信部103は、ベースバンド信号処理部104からアンテナ毎にプリコーディングして出力された下り信号を無線周波数帯に変換する。アンプ部102は、周波数変換された無線周波数信号を増幅して送受信アンテナ101により送信する。
一方、上り信号については、各送受信アンテナ101で受信された無線周波数信号がそれぞれアンプ部102で増幅され、各送受信部103で周波数変換されてベースバンド信号に変換され、ベースバンド信号処理部104に入力される。
ベースバンド信号処理部104では、入力された上り信号に含まれるユーザデータに対して、FFT処理、IDFT処理、誤り訂正復号、MAC再送制御の受信処理、RLCレイヤ、PDCPレイヤの受信処理がなされ、伝送路インタフェース106を介して上位局装置30に転送される。呼処理部105は、通信チャネルの設定や解放等の呼処理や、無線基地局10の状態管理や、無線リソースの管理を行う。
図17は、本実施の形態に係るユーザ端末20の全体構成図である。ユーザ端末20は、MIMO伝送のための複数の送受信アンテナ201と、アンプ部202と、送受信部203(送信部、受信部)と、ベースバンド信号処理部204と、アプリケーション部205とを備えている。なお、ユーザ端末20は、1つの受信回路(RF回路)により、受信周波数を切り替えてもよいし、複数の受信回路を有していてもよい。
下り信号については、複数の送受信アンテナ201で受信された無線周波数信号がそれぞれアンプ部202で増幅され、送受信部203で周波数変換され、ベースバンド信号処理部204に入力される。ベースバンド信号処理部204では、FFT処理や、誤り訂正復号、再送制御の受信処理等がなされる。この下り信号に含まれるユーザデータは、アプリケーション部205に転送される。アプリケーション部205は、物理レイヤやMACレイヤより上位のレイヤに関する処理等を行う。また、下りリンクのデータの内、報知情報もアプリケーション部205に転送される。
一方、上りリンクのユーザデータについては、アプリケーション部205からベースバンド信号処理部204に入力される。ベースバンド信号処理部204では、再送制御(H−ARQ(Hybrid ARQ))の送信処理や、チャネル符号化、プリコーディング、DFT処理、IFFT処理等が行われて各送受信部203に転送される。送受信部203は、ベースバンド信号処理部204から出力された上り信号(PUSCH、SRS、PUCCHを含む)を無線周波数に変換する。その後、アンプ部202は、周波数変換された無線周波数信号を増幅して送受信アンテナ201により送信する。
次に、図18、19を参照し、無線基地局10及びユーザ端末20の詳細構成について説明する。図18に示す無線基地局10の詳細構成は、主に、ベースバンド信号処理部104によって構成される。また、図19に示すユーザ端末20の詳細構成は、主に、ベースバンド信号処理部204によって構成される。
図18は、本実施の形態に係る無線基地局10の詳細構成図である。図18に示すように、無線基地局10は、測定部301、TPCコマンド生成部302、開ループ制御パラメータ生成部303、サブフレームセット構成情報生成部304を具備する。
測定部301は、ユーザ端末からの上り信号の受信品質(例えば、RSRQ:Reference Signal Received Quality)を測定する。測定部301は、測定結果をTPCコマンド生成部302に出力する。
TPCコマンド生成部302は、測定部301による測定結果に基づいて、閉ループ制御に用いられるTPCコマンドを生成する。上述のように、TPCコマンドは、上り信号の送信電力の増減値を示す。また、上り信号は、PUSCHであってもよいし、SRSであってもよいし、PUCCHであってもよい。
具体的には、TPCコマンド生成部302は、後述するサブフレームセット構成情報生成部304からのサブフレームセット構成情報に基づいて、各サブフレームセットのTPCコマンドを生成する。なお、TPCコマンドは、サブフレームセット毎に限られず、全サブフレームセットに共通であってもよい。
生成されたTPCコマンドは、送受信部103に出力され、下り制御チャネル(PDCCH又はEPDCCH)を用いてユーザ端末20に送信される。また、TPCコマンド生成部302は、累積モードにおいて、TPCコマンドが示す増減値を累積し(上記式(3)参照)、累積値に基づいてTPCコマンドを生成してもよい。
開ループ制御パラメータ生成部303は、開ループ制御に用いられる開ループ制御パラメータを生成する。上述のように、開ループ制御パラメータは、上り信号の送信電力オフセットP0(例えば、式(1)(2)のPO_PUSCH(j)や式(5)のPO_PUCCH)、係数α(例えば、上記式(1)のα)、SRS用の送信電力オフセット(例えば、式(2)のPSRS_OFFSET)の少なくとも一つであってもよい。
具体的には、開ループ制御パラメータ生成部303は、後述するサブフレームセット構成情報生成部304からのサブフレームセット構成情報に基づいて、各サブフレームセットの開ループ制御パラメータを生成する。
生成された開ループ制御パラメータは、送受信部103に出力され、RRCシグナリングなどの上位レイヤシグナリングを用いてユーザ端末20に送信される。なお、開ループ制御パラメータは、上位レイヤシグナリングに限られず、報知情報や下り制御チャネル(PDCCH又はEPDCCH)を用いてユーザ端末20に送信されてもよい。また、開ループ制御パラメータの値は、上述のUE共通値及びUE個別値を含んでもよい。
サブフレームセット構成情報生成部304は、サブフレームセットの構成を示すサブフレームセット構成情報を生成する。上述のように、サブフレームセットは、無線フレーム内の任意のサブフレームをグループ化して構成され(例えば、図5参照)、上り信号の送信電力の切り替え単位となる。また、サブフレームセットは、固定サブフレーム及びフレキシブルサブフレームをそれぞれグループ化して構成されてもよい。サブフレームセット構成情報は、サブフレームセットを構成するサブフレーム、サブフレームセット数の少なくとも一つを示す。
生成されたサブフレームセット構成情報は、送受信部103に出力され、RRCシグナリングなどの上位レイヤシグナリングを用いてユーザ端末20に送信される。なお、サブフレームセット構成情報は、上位レイヤシグナリングに限られず、報知情報や下り制御チャネル(PDCCH又はEPDCCH)を用いてユーザ端末20に送信されてもよい。
図19は、本実施の形態に係るユーザ端末20の詳細構成図である。図19に示すように、ユーザ端末20は、送信電力制御部401(制御部)、TPCコマンド取得部402、開ループ制御パラメータ取得部403、サブフレームセット構成情報取得部404、再設定部405(制御部)を具備する。
送信電力制御部401は、制御パラメータに基づいて上り信号(PUSCH、SRS、PUCCHなど)の送信電力をサブフレームセット毎に制御する。上述のように、制御パラメータは、閉ループ制御用の補正値f(例えば、式(1)(2)の補正値f(i)や式(5)の補正値g(i))であってもよいし(第1態様)、開ループ制御パラメータであってもよいし(第2態様)、その双方であってもよい(第1、2態様の組み合わせ)。
具体的には、送信電力制御部401は、TPCコマンドに基づいて決定される補正値fに基づいて、上り信号の送信電力をサブフレームセット毎に制御する(閉ループ制御)。補正値fは、TPCコマンドが示す増減値を累積した累積値であってもよいし(累積モード、例えば、式(3))、TPCコマンドが示す増減値そのものであってもよいし(非累積モード、例えば、式(4))。
また、送信電力制御部401は、開ループ制御パラメータに基づいて、上り信号の送信電力をサブフレームセット毎に制御する(開ループ制御)。上述のように、開ループ制御パラメータは、上り信号の送信電力オフセットP0(例えば、式(1)(2)のPO_PUSCH(j)や式(5)のPO_PUCCH)、係数α(例えば、上記式(1)のα)、SRS用の送信電力オフセット(例えば、式(2)のPSRS_OFFSET)の少なくとも一つであってもよい。
TPCコマンド取得部402は、無線基地局10から伝送されたTPCコマンドを取得する。具体的には、送受信部203は、下り制御チャネル(PDCCH又はEPDCCHのサーチスペース)をブラインド復号して、DCIを受信する。TPCコマンド取得部402は、当該DCIに含まれるTPCコマンドを取得し、送信電力制御部401に出力する。
開ループ制御パラメータ取得部403は、無線基地局10から伝送された開ループ制御パラメータを取得する。具体的には、送受信部203は、RRCシグナリングなどの上位レイヤシグナリングにより伝送される開ループ制御パラメータを受信する。開ループ制御パラメータ取得部403は、当該開ループ制御パラメータを取得し、送信電力制御部401に出力する。なお、送受信部203は、上位レイヤシグナリングに限られず、報知情報や下り制御チャネル(PDCCH又はEPDCCH)により伝送される開ループ制御パラメータを取得してもよい。
サブフレームセット構成情報取得部404は、無線基地局10から伝送されたサブフレームセット構成情報を取得する。上述の通り、サブフレームセット構成情報は、サブフレームセットを構成するサブフレーム、サブフレームセット数の少なくとも一つを示す。
具体的には、送受信部203は、RRCシグナリングなどの上位レイヤシグナリングにより伝送されるサブフレームセット構成情報を受信する。サブフレームセット構成情報取得部404は、当該サブフレームセット構成情報を取得し、再設定部405に出力する。なお、送受信部203は、上位レイヤシグナリングに限られず、報知情報や下り制御チャネル(PDCCH又はEPDCCH)により伝送されるサブフレームセット構成情報を受信してもよい。
再設定部405は、サブフレームセット構成情報に基づいてサブフレームセットが変更される場合、制御パラメータを再設定する。上述のように、制御パラメータは、閉ループ制御用の補正値f(例えば、式(1)(2)の補正値f(i)や式(5)の補正値g(i))であってもよいし(第1態様)、開ループ制御パラメータであってもよいし(第2態様)、その双方であってもよい(第1、2態様の組み合わせ)。また、サブフレームセットの変更とは、サブフレームセットを構成するサブフレームの変更であってもよいし、サブフレームセット数の変更であってもよいし、その双方であってもよい。また、サブフレームの変更とは、サブフレームセットが設定された場合でもよいし、現在適用されているサブフレームセットとは異なるサブフレームセットが設定された場合に限定してもよい。サブフレームセットが設定された場合、再設定部405は、制御パラメータを再設定する代わりに、新たに設定してもよい。
具体的には、再設定部405は、サブフレームセット構成情報に基づいてサブフレームセットが変更される場合、図8A−8Eを参照して説明したいずれかの方法を用いて各サブフレームセットの補正値fを再設定してもよい。なお、いずれの方法を用いるかは、予め規定されていてもよいし、RRCシグナリングなどの上位レイヤシグナリングや、報知情報や下り制御チャネル(PDCCH又はEPDCCH)を用いて通知されてもよい。
また、再設定部405は、サブフレームセット構成情報に基づいてサブフレームセット数が増加する場合、図9Aを参照して説明したように、増加したサブフレームセットの補正値fを第1サブフレームセットの補正値f_1に設定してもよい。また、再設定部405は、サブフレームセット構成情報に基づいてサブフレームセット数が減少する場合、図9Bを参照して説明したように、残されたサブフレームセットの補正値fを第1サブフレームセットの補正値f_1に設定してもよい。
また、再設定部405は、開ループ制御パラメータが変更される場合、図10A―10Cを参照して説明したいずれかの方法を用いて各サブフレームセットの補正値fを再設定してもよい。なお、いずれの方法を用いるかは、予め規定されていてもよいし、RRCシグナリングなどの上位レイヤシグナリングや、報知情報や下り制御チャネル(PDCCH又はEPDCCH)を用いて通知されてもよい。
また、再設定部405は、サブフレームセット構成情報に基づいてサブフレームセットが変更される場合(図8及び9)で、かつ、開ループ制御パラメータが変更される場合(図10)、ユーザ端末は、後者の場合の動作を優先して適用してもよい。なお、後者の動作を優先することは、ユーザ端末に予め規定されていてもよいし、RRCシグナリングなどの上位レイヤシグナリングや報知情報や下り制御チャネル(PDCCH又はEPDCCH)によりユーザ端末に通知されてもよい。
また、再設定部405は、開ループ制御パラメータのシグナリングなしに、サブフレームセット構成情報に基づいてサブフレームセットが変更される場合、図11A−11Bを参照して説明したいずれかの方法を用いて、各サブフレームセットの開ループ制御パラメータを再設定してもよい。なお、いずれの方法を用いるかは、予め規定されていてもよいし、RRCシグナリングなどの上位レイヤシグナリングや、報知情報や下り制御チャネル(PDCCH又はEPDCCH)を用いて通知されてもよい。
また、再設定部405は、開ループ制御パラメータのシグナリングなしに、サブフレームセット構成情報に基づいてサブフレームセットが変更される場合、図12A−12Bを参照して説明したように、UE共通値又はUE個別値のいずれかを用いて開ループ制御パラメータを再設定してもよいし、UE共通値及びUE個別値の双方を用いて開ループ制御パラメータを再設定してもよい。なお、いずれの方法を用いるかは、予め規定されていてもよいし、RRCシグナリングなどの上位レイヤシグナリングや、報知情報や下り制御チャネル(PDCCH又はEPDCCH)を用いて通知されてもよい。
また、再設定部405は、開ループ制御パラメータのシグナリングなしに、サブフレームセット数が増加する場合、図13Aで説明したように、増加したサブフレームセットの開ループ制御パラメータを第1サブフレームセットの開ループ制御パラメータの値に設定してもよい。また、再設定部405は、開ループ制御パラメータのシグナリングなしに、サブフレームセット数が減少する場合、図13Bで説明したように、残されたサブフレームセットの開ループ制御パラメータを第1サブフレームセットの開ループ制御パラメータの値に設定してもよい。
また、再設定部405は、開ループ制御パラメータのシグナリングとともにサブフレームセットが変更される場合、図14に示すように、各サブフレームセットの開ループ制御パラメータをシグナリングされた開ループ制御パラメータの値に再設定してもよい。
本実施の形態に係る無線通信システム1によれば、サブフレームセット毎の上り送信電力制御を適切に行うことができる。具体的には、サブフレームセット毎に独立して上り送信電力制御を行う場合において、サブフレームセットが変更されても、変更されたサブフレームセット毎の上り送信電力制御に用いられる制御パラメータを適切に再設定できる。
以上、上述の実施形態を用いて本発明について詳細に説明したが、当業者にとっては、本発明が本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではないということは明らかである。本発明は、特許請求の範囲の記載により定まる本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更態様として実施することができる。従って、本明細書の記載は、例示説明を目的とするものであり、本発明に対して何ら制限的な意味を有するものではない。また、各実施の態様は適宜組み合わせて適用することが可能である。
1…無線通信システム、
10…無線基地局
20…ユーザ端末
30…上位局装置
40…コアネットワーク
101…送受信アンテナ
102…アンプ部
103…送受信部
104…ベースバンド信号処理部
105…呼処理部
106…伝送路インタフェース
201…送受信アンテナ
202…アンプ部
203…送受信部
204…ベースバンド信号処理部
205…アプリケーション部
301…測定部
302…TPCコマンド生成部
303…開ループ制御パラメータ生成部
304…サブフレームセット構成情報生成部
401…送信電力制御部
402…TPCコマンド取得部
403…開ループ制御パラメータ取得部
404…サブフレームセット構成情報取得部
405…再設定部

Claims (10)

  1. 上り信号を送信するユーザ端末であって、
    無線フレーム内のサブフレームをグループ化して構成される少なくとも一つのサブフレームセットの構成情報を無線基地局から受信する受信部と、
    制御パラメータに基づいて前記上り信号の送信電力をサブフレームセット毎に制御する制御部と、を具備し、
    前記制御部は、前記構成情報に基づいて前記サブフレームセットが変更される場合、前記制御パラメータを再設定することを特徴とするユーザ端末。
  2. 前記受信部は、閉ループ制御に用いられる送信電力制御(TPC)コマンドを前記無線基地局から受信し、
    前記制御パラメータは、前記TPCコマンドに基づいて決定される補正値であることを特徴とする請求項1に記載のユーザ端末。
  3. 前記制御部は、前記構成情報に基づいて前記サブフレームセットが変更される場合、各サブフレームセットの前記補正値を初期値に再設定することを特徴とする請求項2に記載のユーザ端末。
  4. 前記制御部は、前記構成情報に基づいて前記サブフレームセットが変更される場合、特定のサブフレームセットの前記補正値を現在値に再設定し、他のサブフレームセットの前記補正値を初期値に再設定することを特徴とする請求項2に記載のユーザ端末。
  5. 前記制御部は、前記構成情報に基づいて前記サブフレームセットが変更される場合、特定のサブフレームセットの前記補正値を現在値に再設定し、他のサブフレームセットの前記補正値を前記特定のサブフレームセットの前記現在値に再設定することを特徴とする請求項2に記載のユーザ端末。
  6. 前記制御部は、前記構成情報に基づいて前記サブフレームセットが変更される場合、各サブフレームセットの前記補正値を特定のサブフレームセット内で変更されなかったサブフレーム数に基づいて線形補間して再設定することを特徴とする請求項2に記載のユーザ端末。
  7. 前記制御部は、前記構成情報に基づいて前記サブフレームセットが変更される場合、各サブフレームセットの前記補正値を現在値に再設定することを特徴とする請求項2に記載のユーザ端末。
  8. 前記制御パラメータは、開ループ制御に用いられる送信電力オフセット、伝搬損失に乗算される係数、サウンディング参照信号用の送信電力オフセットの少なくとも1つである開ループ制御パラメータであり、
    前記受信部は、前記開ループ制御パラメータの値を前記無線基地局から受信することを特徴とする請求項1に記載のユーザ端末。
  9. ユーザ端末が上り信号を送信する無線通信システムであって、
    無線基地局が、無線フレーム内のサブフレームをグループ化して構成される少なくとも一つのサブフレームセットの構成情報を前記ユーザ端末に送信する送信部を具備し
    前記ユーザ端末が、前記構成情報を前記無線基地局から受信する受信部と、制御パラメータに基づいて前記上り信号の送信電力をサブフレームセット毎に制御する制御部と、を具備し、
    前記制御部は、前記構成情報に基づいて前記サブフレームセットが変更される場合、前記制御パラメータを再設定することを特徴とする無線通信システム。
  10. 上り信号の送信電力制御方法であって、
    無線基地局において、無線フレーム内のサブフレームをグループ化して構成される少なくとも一つのサブフレームセットの構成情報をユーザ端末に送信する工程と、
    前記ユーザ端末において、前記構成情報を前記無線基地局から受信する工程と、制御パラメータに基づいて前記上り信号の送信電力をサブフレームセット毎に制御する工程と、前記構成情報に基づいて前記サブフレームセットが変更される場合、前記制御パラメータを再設定する工程と、を有することを特徴とする送信電力制御方法。
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