无线终端和无线终端的发送功率控制方法以及无线基站与流程

本发明涉及与无线基站进行通信的无线终端的发送功率控制技术。

背景技术：

一般情况下，在与无线基站进行通信的无线终端中，进行对无线基站发送的电波的发送功率控制。在3gpp(3rdgenerationpartnershipproject)中确定的lte(longtermevolution)标准中，无线基站向无线终端发送信道状态信息参照信号(csi-rs：channelstateinformationreferencesignal)，无线终端将通过csi-rs测定出的信道质量作为信道状态信息(csi：channelstateinformation)报告给无线基站。无线终端周期地向无线基站发送csi。在针对无线基站的csi的发送中使用上行控制信道(pucch：physicaluplinkcontrolchannel)。当无线终端以必要以上的较大的发送功率在pucch中进行时，与其他无线终端的通信发生干扰，因此，无线终端对pucch的发送功率进行调整以抑制干扰。

作为发送功率控制的方法，在lte中确定了开环控制和闭环控制这两种方法(非专利文献1)。开环控制是在无线终端开始与无线基站进行通信的情况下、通过切换而与其他无线基站连接并开始进行通信的情况下进行的方法。无线基站在通信开始时测定由无线终端进行的随机接入控制中通过物理随机接入信道(prach：physicalrandomaccesschannel)发送的前导码的接收功率，对无线终端通知前导码的接收功率值。在无线终端中，根据从无线基站发送的信号的接收功率值和另外从无线基站报知的无线基站的发送功率值估计下行发送的路径损失，对估计出的路径损失量的功率和从无线基站通知的前导码的接收功率值进行相加，决定上行信号的发送功率。

另一方面，闭环控制是在通信开始后从无线基站对无线终端发送明确指定发送功率的增减的发送功率控制命令(tpc：transmissionpowercontrol)从而对无线终端的发送功率进行控制的方法。无线终端在与无线基站进行通信的期间内，按照来自该无线基站的闭环控制进行发送功率控制。

现有技术文献

非专利文献

非专利文献1：3gppts36.213v14.1.0(2016-12)

技术实现要素：

发明要解决的问题

在3gpp的第5代移动通信系统(5g系统)中，正在研究如下方式：无线基站使用通过波束形成技术形成的具有指向性的多个波束(指向性波束)而与无线终端进行通信。在这种无线通信系统中，无线基站通过覆盖窄带区域的多个波束覆盖服务区域(小区)。无线终端通过无线基站发送的多个波束中的任意波束而与无线基站进行通信，在无线终端移动了的情况下，从通信中的波束切换为适当的其他波束继续进行通信。

在无线终端与无线基站的通信中使用的波束被切换的情况下，在基于现有的闭环控制的发送功率控制中，无线终端无法以与切换后波束一致的发送功率进行发送。此外，开环控制是根据基于无线基站发送的下行电波估计出的路径损失来调整来自无线终端的上行发送功率的方式，因此，存在发送功率调整的精度在波束切换前后劣化这样的问题。

本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于，得到如下的无线终端：在无线基站使用多个指向性波束覆盖服务区域的无线通信系统中，在无线终端切换与无线基站的通信中使用的指向性波束的情况下，也能够高精度地进行发送功率控制。

用于解决问题的手段

本发明的无线终端具有：天线，其接收无线基站形成的多个波束；以及功率控制部，其在多个波束之间切换与无线基站的通信所使用的波束的波束切换中，根据切换前使用的波束与切换后使用的波束之间的接收功率差，对切换后从天线向无线基站发送的上行信号的发送功率进行调整。

在本发明的无线终端的发送功率控制方法中，该无线终端在无线基站形成的多个波束之间切换与无线基站的通信所使用的波束，其中，发送功率控制方法具有以下步骤：判断是否切换通信所使用的波束；在切换通信所使用的波束的情况下，根据切换前使用的波束与切换后使用的波束之间的接收功率差，对切换后向无线基站发送的上行信号的发送功率进行调整；以及通过调整后的发送功率发送切换后的上行信号。

本发明的无线基站具有：天线，其同时形成多个波束；以及功率控制部，其在多个波束之间切换与无线终端的通信所使用的波束的波束切换中，根据切换前使用的波束的发送方的位置信息和切换后使用的波束的发送方的位置信息，对无线终端在切换后发送的上行信号的发送功率的决定方法进行选择。

本发明的无线基站具有：天线，其同时形成多个波束；以及功率控制部，其根据通过多个波束接收到的由无线终端发送的信号而取得多个波束各自的接收功率，在多个波束之间切换无线终端在通信中使用的波束的波束切换中，向无线终端通知切换前使用的波束与切换后使用的波束之间的接收功率之差。

发明的效果

如上所述，根据本发明的无线终端、无线终端的发送功率控制方法、无线基站，在无线基站在不同区域中形成的多个波束之间切换无线终端在通信中使用的波束时，能够适当进行波束切换后的发送功率控制。

附图说明

图1是示出本发明的实施方式1的无线通信系统的结构例的系统结构图。

图2是示出实施方式1的无线基站的功能结构的一例的框图。

图3是示出实施方式1的无线基站的硬件结构的一例的框图。

图4是示出实施方式1的无线终端的功能结构的一例的框图。

图5是示出实施方式1的无线终端的硬件结构的一例的框图。

图6是示出实施方式1的无线通信系统中的波束切换的步骤的一例的顺序图。

图7是示出实施方式1的无线终端的功率控制部的处理流程的一例的流程图。

图8是示出实施方式1的无线通信系统中的波束切换后的发送功率控制的步骤的一例的顺序图。

图9是示出实施方式1的无线终端测定出的波束的接收质量的测定结果的一例的表。

图10是说明实施方式1的无线通信系统中的无线终端的波束切换的一例的概略图。

图11是示出实施方式1的无线通信系统中的无线终端的发送功率与无线基站的接收功率的关系的一例的表。

图12是示出实施方式2的无线终端的功率控制部中的发送功率控制的处理流程的一例的流程图。

图13是示出实施方式3的无线基站的功率控制部中的发送功率控制的处理流程的一例的流程图。

图14是示出实施方式4的无线通信系统中的波束切换后的发送功率控制的步骤的一例的顺序图。

图15是示出实施方式4的无线基站的功率控制部的处理流程的一例的流程图。

图16是示出实施方式4的无线终端的功率控制部的处理流程的一例的流程图。

图17是示出实施方式5的无线终端的发送功率决定的一例的图。

图18是示出实施方式6的无线终端的发送功率决定的一例的图。

具体实施方式

下面，根据附图对本发明的实施方式进行说明。在以下参照的附图中，对相同或相当的部分标注相同标号。另外，本发明不由该实施方式进行限定。

实施方式1

在本发明的实施方式1的无线通信系统中，无线基站形成要覆盖的区域(覆盖区域)不同的多个波束，无线基站提供服务的服务区域由该无线基站形成的多个波束的覆盖区域的集合构成。服务区域内的无线终端通过与本装置所在的覆盖区域对应的波束而与无线基站进行通信。在以后的说明中，将移动体通信系统作为无线通信系统的例子进行说明，但是，本发明的应用对象只要是无线基站形成多个波束的无线通信系统即可，不限于移动体通信系统。

图1是示出该实施方式的无线通信系统的系统结构的一例的框图。在图1中，无线通信系统10具有无线基站1和无线终端(以后也称为ue：userequipment)2-1、2-2、2-3、2-4。以后，在不区分地表示ue2-1、2-2、2-3、2-4的情况下表记为ue2。针对其他部分也同样。

无线基站1能够同时形成指向方向不同的波束4-1～4-4这4个波束。此外，无线基站1的服务区域5由8个区域3-1～3-8构成。在图1的无线通信系统中，在8个区域3中最大同时在4个区域中形成波束4，通过切换波束4的指向方向，对服务区域5内的全部区域3提供通信服务。另外，无线基站1进行的波束形成不仅包含发送时的波束形成，还可以包含接收时的波束形成。

在图1中，示出构成无线通信系统10的ue2为4台的例子，但是，ue2的数量不限于4台。ue2是能够移动的终端，伴随着ue2的移动，能够与无线基站1进行通信的ue2的数量增加或减少。因此，构成该实施方式的无线通信系统的ue2的数量不是固定的。此外，构成服务区域5的区域3的个数不限于8个，能够同时形成的波束4的个数也不限于4个。此外，2个以上的区域3可以重复，ue2也可以使用多个波束而与无线基站进行通信。

图1示出无线基站1在区域3-1、3-2、3-3、3-4中分别形成波束4-1、4-2、4-3、4-4的状态，ue2-1、2-2、2-3、2-4使用分别所在的区域3-1、3-2、3-3、3-4中形成的波束4而与无线基站1进行通信。这里，关于区域3-5、3-6、3-7、3-8，分别与区域3-1、3-2、3-3、3-4以时分方式形成波束4-1、4-2、4-3、4-4。以后，将区域3-1中形成的波束4表记为区域波束4a-1，将区域3-8中形成的波束4表记为区域波束4a-8等。

图2是示出该实施方式的无线基站1的功能结构的一例的框图。无线基站1具有控制部11、调制解调部12、发送接收部13、天线部14。

控制部11具有功率控制部16、波束控制部17。功率控制部16是进行ue2对无线基站1发送的上行信号的发送功率的控制的块。功率控制部16生成通过下行信号对ue2发送的、指示ue2的上行信号的发送功率的增减的信息，作为发送数据输出到调制解调部22。另外，指示ue2的上行信号的发送功率的增减的信息是通过现有的上行信号的功率控制方法得到的信息，例如是3gpp的标准中确定的tpc(transmissionpowercontrol)或本装置接收的信号的实测值与目标值的差分即接收功率差的信息。另外，控制部11可以具有无线基站1与ue2的其他通信数据的处理、无线资源的管理等无线通信用的基站进行的其他功能。

波束控制部17对每1次波束形成期间的天线部14进行的波束形成进行控制。通过波束控制部17的控制，天线部14形成的波束4朝向通信对象的ue2。这里，波束形成期间是作为波束4的指向方向的切换单位的时间。详细地讲，波束控制部17使用波束形成技术计算用于对从天线部14所具有的多个天线元件分别放射的电波的振幅和相位进行控制的信息，将该信息输入到天线部14。波束形成技术是通过对从多个天线元件分别放射的电波的相位和振幅进行调整来控制波束的指向方向和形状的技术。波束控制部17实施的使用波束形成技术的控制的方法只要是基于无线通信系统10中应用的通信标准的方法即可，具体算法没有特别制约。

此外，波束控制部17为了确认ue2所在的位置，对天线部14进行控制，以使得定期地在各个区域3中形成波束4。ue2测定所接收到的波束4的信号强度，通过上行信号向无线基站1发送该测定结果。波束控制部17从调制解调部22接受从ue2发送的测定结果作为接收数据。波束控制部17能够根据所接受的测定结果和与该测定结果对应的波束4的指向方向确认ue2所在的位置。在图1的例子的无线通信系统中，能够同时形成的波束4的数量为4个，因此，为了在8个区域3中形成波束4，首先针对4个区域3形成波束4，接着在其余的区域3中形成波束4。

这里，波束4相对于天线部14能够形成波束的8个区域3的指向方向和形状是预先确定的，波束控制部17保持表示用于在8个区域3中分别形成波束4的电波的相位和振幅的信息。波束控制部17决定要形成波束4的区域3后，将表示用于在该区域3中形成波束4的相位和振幅的信息输入到天线部14。

调制解调部12通过qpsk(quadraturephaseshiftkeying)、64qam(quadratureamplifiedmodulation)这样的调制方式对从控制部11输入的发送数据进行调制，将调制后的数据即基带信号输入到发送接收部13。此外，调制解调部12对从发送接收部13输入的基带信号进行解调，将解调后的数据作为接收数据输入到控制部11。调制解调部12实施的解调的方式对应于ue2在发送时进行的调制方式，ue2的调制方式已知。

发送接收部13将数字信号即基带信号转换为模拟信号，将模拟信号频率转换为无线频率的信号即无线信号，并将输入到天线部14。此外，发送接收部13将从天线部14输入的无线信号频率转换为基带频率，将对频率转换后的信号进行模拟数字转换后的基带信号输入到调制解调部12。

天线部14是根据来自波束控制部17的控制而形成指向方向不同的多个波束4的天线，通过所形成的波束4发送从发送接收部13输入的无线信号，此外，将接收到的无线信号输入到发送接收部13。在发送无线信号时，对从多个天线元件放射的电波的振幅和相位进行控制，由此进行天线部14进行的波束的形成。此外，在接收无线信号时，对多个天线元件接收到的电波的振幅和相位进行调整，由此进行天线部14进行的波束的形成。

图3是示出该实施方式的无线基站1的硬件结构的一例的框图。无线基站1具有处理器101、存储器102、发送器103、接收器104和天线105。处理器101可以是通用处理器或dsp(digitalsignalprocessor)等执行程序的电路，或者也可以是asic(applicationspecificintegratedcircuit)或系统lsi(largescaleintegration)等电路。存储器102是ram(randomaccessmemory)、rom(readonlymemory)、闪存等易失性或非易失性半导体存储器、磁盘、硬盘等存储装置。在处理器101执行程序的情况下，该程序存储在存储器102中。图2所示的控制部11和调制解调部12通过图3所示的处理器101、存储器102实现。

发送器103和接收器104是专用电路。发送器103和接收器104对应于发送接收部13，发送接收部13中的与发送有关的处理通过发送器103实现，与接收有关的处理通过接收器104实现。另外，图3是硬件结构的例子，也可以通过程序实现发送接收部13的功能的至少一部分。

图4是示出该实施方式的ue2的功能结构的一例的框图。ue2具有控制部21、调制解调部22、发送接收部23、天线部24。

控制部21具有功率控制部26。功率控制部26决定从天线部24发送的电波的发送功率，将所决定的发送功率的信息通知给天线部24。另外，发送功率的决定方法在后面叙述。此外，功率控制部26具有将无线基站1发送的各个波束4的接收功率的测定结果作为发送数据输出到调制解调部22的功能。另外，控制部21可以具有ue2与无线基站1的其他通信数据的处理、无线资源的管理等无线通信用的终端进行的其他功能。

调制解调部22通过qpsk、64qam这样的调制方式对从控制部21输入的发送数据进行调制，将调制后的数据即基带信号输入到发送接收部23。此外，调制解调部22对从发送接收部23输入的数据进行解调，将解调后的接收数据输入到控制部21。调制解调部22实施的解调的方式对应于无线基站1在发送时进行的调制方式，无线基站1的调制方式已知。

发送接收部23将作为数字信号的基带信号转换为模拟信号，将模拟信号频率转换为无线频率的信号即无线信号，将其输入到天线部24。此外，发送接收部23将从天线部24输入的无线信号频率转换为基带频率，将对频率转换后的信号进行模拟数字转换后的基带信号输入到调制解调部22。此外，发送接收部23具有测定图4中未图示的无线基站1发送的各个波束4的接收功率的功能。

天线部24发送从发送接收部23输入的无线信号作为电波，此外，将接收到的无线信号输入到发送接收部23。此外，根据从控制部21通知的发送功率的信息，对发送无线信号时的电波的发送功率进行调整。

图5是示出该实施方式的ue2的硬件结构的一例的框图。ue2具有处理器201、存储器202、发送器203、接收器204和天线205。处理器201、存储器202、发送器203、接收器204分别与无线基站1的处理器101、存储器102、发送器103、接收器104相同。此外，天线205可以是与天线105同样具有指向性的天线，也可以是不具有指向性的天线。

图4所示的控制部21和调制解调部22通过图5所示的处理器201和存储器202实现。发送接收部23通过发送器203、接收器204实现。另外，也可以通过由处理器201执行的程序实现发送接收部23的功能的至少一部分。

这里，关于无线基站1与ue2之间的波束切换，根据图1所示的系统对具体例进行说明。波束切换是切换无线基站1和ue2使用哪个区域3中形成的哪个波束4进行通信的处理。图6是示出该实施方式中的波束切换的装置之间的步骤的顺序图。如上所述，在图1的系统中，在区域3-1～区域3-8中分别形成有区域波束4a-1～4a-8。无线基站1通过区域波束4a-1发送信号强度测定中使用的参照信号(rs：referencesignal)(m1-1)。ue2针对无线基站1发送的参照信号测定信号强度，将测定结果作为区域波束4a-1的接收质量而报告给无线基站1(m1-2)。另外，测定信号强度的对象的信号不限于参照信号。例如，还能够将通常的通信用的信号作为测定的对象。

依次对各个区域3进行同样的处理。在从ue2报告与通过区域3-8中形成的区域波束4a-8发送的参照信号有关的测定结果后(m8-1、m8-2)，在无线基站1中，根据从ue2接收到的接收质量的报告，决定在与ue2的通信中使用区域波束4a-1～4a-8中的接收质量最好的区域波束。然后，无线基站1在对区域波束4a进行变更的情况下，对ue2发送波束切换指示(m9)。例如，在区域3-2中形成的波束4即区域波束4a-2的接收质量最好的情况下，通过波束切换指示对ue2指示切换为区域波束4a-2。无线基站1定期地进行基于各个区域中形成的波束4的参照信号的发送，由此能够结合ue2的移动来进行波束切换。

另外，在图1所示的系统中，能够同时形成4个波束4，因此，例如也可以在相同定时进行与区域波束4a-1～4a-4有关的处理。本发明不是将波束切换的步骤限定为上述方法，也可以在与以下说明的发送功率控制匹配的范围内，通过与上述说明不同的方法进行波束切换。

接着，对该实施方式的发送功率控制的动作进行说明。图7是示出该实施方式的ue2中的发送功率控制的处理步骤的一例的流程图。从无线基站1发送的波束4在ue2中按照天线部24、发送接收部23、调制解调部22的顺序被处理，输入到控制部21。在控制部21中，功率控制部26针对从调制解调部22输入的信号，判断是否接收到来自无线基站1的信号强度测定的信号(步骤s1-1)。

ue2的功率控制部26在接收到信号强度测定的信号的情况下(步骤s1-1：是)，针对接收到的信号测定接收质量，将该测定出的接收质量报告给无线基站1(步骤s1-2)。功率控制部26存储所报告的接收质量。另外，接收质量在调制解调部22、发送接收部23、天线部24中依次被处理，对无线基站1进行无线发送。

接着，ue2的功率控制部26判断是否进行波束切换(步骤s1-3)。在图6的顺序的例子的情况下，判断是否从无线基站1接收到波束切换指示。功率控制部26在进行波束切换的情况下(步骤s1-3：是)，根据波束切换前的区域波束4a的接收功率(设为p0)、波束切换后的区域波束4a的接收功率(设为p1)，通过以下的式(1)求出波束切换前与切换后的接收功率差δp(步骤s1-4)。另外，接收功率p0和p1的取得在后面叙述。

[数学式1]

δp＝p1-po(1)

接着，功率控制部26通过下述的式(2)求出波束切换后的ue2的发送功率txp(步骤s1-5)。这里，式(2)中的左边的txp是波束切换后的ue2的发送功率，右边的txp表示波束切换前设定的ue2的发送功率。

[数学式2]

txp＝txp-δp(2)

这里，通过式(2)设定切换后最初发送的pucch(physicaluplinkcontrolchannel)的发送功率。此外，在波束切换后的最初的pucch的发送以后，ue2通过现有技术的闭环控制对发送功率进行控制。

接着，使用图8所示的顺序图对上述步骤s1-4中使用的p0和p1的取得进行说明。图8是示出无线基站1和ue2中的波束切换前后的通信的顺序的一例的图。在图8中，假设在图6中例示的波束切换处理之前产生从无线基站1朝向ue2的通常的通信的情况。这里，针对通常的通信的信号也实施接收质量的测定。此外，接收质量是接收波束的信号强度(接收功率)，接收功率越高，则质量越好。

在图8中，从无线基站1向ue2发送通常的通信的信号(m0-1)。这里，在通信中使用区域3-1中形成的区域波束4a-1。ue2的功率控制部26测定接收到的区域波束4a-1的接收功率。然后，通过图6所示的步骤测定各个区域波束4a的接收功率。功率控制部26保持测定出的接收功率。此外，在测定参照信号的接收功率的期间内，ue2在接收到通信用信号的情况下也测定接收功率(m0-2)。

在ue2中，例如在接收到针对区域波束4a-2的切换等波束切换指示后(m9)，进行波束切换，如所述流程图所示，进行上行发送的信号的发送功率控制，发送切换后的上行信号(m10)。此时，作为p0和p1，能够使用通过m1-1～m8-1的步骤接收到的针对区域波束4a测定出的接收功率中的、分别与切换前的波束和切换后的波束对应的接收功率。

此外，在切换前接收到通常的通信用的信号的情况下(m0-1、m0-2)测定接收功率的情况下，能够使用该接收功率作为p0。进而，在波束切换后接收到通常的通信用的信号的情况下(m0-3)测定接收功率的情况下，也能够使用该接收功率作为p1。此外，还考虑使用传输波束切换指示的区域波束4a的接收功率作为p0。

图9是示出该实施方式的ue2的功率控制部26保持的各个区域波束4a的接收质量的测定结果的一例的表。图9(a)是无线基站1在某个定时发送了参照信号时的测定结果，图9(b)是图9(a)的下一个测定定时的测定结果。当设为在图9(a)的定时、ue2通过区域波束4a-3而与无线基站1进行通信时，在图9(a)所示的测定结果中，区域波束4a-3的接收功率最高、即接收质量最好，因此，不进行波束切换，继续通过区域波束4a-3进行通信。然后，在下一个测定定时得到图9(b)的测定结果的情况下，区域波束4a-4的接收功率最高，因此，ue2从区域波束4a-3到区域波束4a-4进行波束切换。

图10示出与图9(b)对应的波束切换的一例。图10示出ue2在图9(b)的定时位于形成有区域波束4a-3的区域3-3与形成有区域波束4a-4的区域3-4的边界。根据路径损失和无线基站1的发送天线增益决定ue2的接收功率。在图9(b)的定时，ue2的接收位置在波束切换前后没有变化，因此，路径损失在波束切换前后没有变化。另一方面，无线基站1的发送天线增益存在越远离区域3的中心部越低的倾向。在图9(b)的定时检测到区域波束4a-4作为接收功率更高的区域波束4a的情况下，路径损失相同，因此，ue2位于区域波束4a-4的发送天线增益比区域波束4a-3的发送天线增益大的场所。

图11是示出该实施方式的ue2中的发送功率的一例的表。这里，设无线基站1的发送天线增益和接收天线增益相同。图11(a)对应于图9(a)的测定定时，示出通过区域波束4a-3进行通信时的发送功率。设ue2在波束切换前的与无线基站1的通信时通过现有技术的闭环控制对发送功率进行控制。此时，当设无线基站1中的接收功率的目标值为-50[dbm]时，在路径损失为90[db]、区域波束4a-3的接收天线增益为20[db]时，能够根据下式(3)求出ue2的适当的发送功率txp为20[dbm]。无线基站1通过闭环控制对ue2的发送功率进行控制，以使得成为所得到的ue2的发送功率值。

[数学式3]

-50＝-90+20+txp(3)

图11(b)示出在根据图9(b)的测定结果进行了波束切换的情况下、通过式(2)决定了ue2的发送功率txp的情况下的ue2的发送功率txp与路径损失、区域波束4a-4的接收天线增益的关系。如使用图10说明的那样，无线基站1的区域波束4a-4的接收天线增益(发送天线增益)比图11(a)的区域波束4a-3的接收天线增益(发送天线增益)好。关于波束切换后的ue2的发送功率txp，由于切换前的区域波束4a-3的接收功率与切换后的区域波束4a-4的接收功率的接收功率差δp为10[dbm]，因此，通过式(2)，ue2的发送功率txp从切换前的发送功率20[dbm]减去下行接收功率差的10[dbm]而成为10[dbm]。此时，ue2的发送信号的无线基站1中的接收功率成为下式(4)，ue2的发送功率成为适当的值。

[数学式4]

-90+30+(txp＝10)＝-50(4)

另外，图11(c)示出不使用该实施方式的发送功率控制的情况下的ue2的波束切换后的发送功率的例子。当设为继续使用波束切换前的发送功率值时，在发送功率txp为20[dbm]、路径损失为90[db]、区域波束4a-4的接收天线增益为30[db]的情况下，来自ue2的发送信号在无线基站1中的接收功率成为下式(5)，成为比无线基站1的接收功率的目标值大10[dbm]的功率。

[数学式5]

-90+30+(txp＝20)＝-40(5)

如上所述，根据该实施方式的无线终端，无线终端求出波束切换前在通信中使用的下行波束的接收功率与波束切换后在通信中使用的下行波束的接收功率的差分，根据求出的差分对波束切换后的发送功率进行调整，因此，能够高精度地进行波束切换后的无线终端的发送功率控制。另外，在上述说明中，区分路径损失和天线增益进行记载，但是，实际上无法区分得到各自的值。但是，为了说明在进行了波束切换的情况下切换目的地波束中的路径损失+接收天线增益必定增大而区分两者进行记载。即使没有区分两者而得到各自的值，也不会对本发明的方式造成影响。

实施方式2

接着，对波束发送方的位置在波束切换前后发生变化的情况下的无线终端的发送功率控制进行说明。即使在同一无线基站的服务区域内，例如，在无线基站连接有多个天线且天线的设置位置不同的情况下，天线的位置也可能在波束切换前后变化。

该实施方式的无线通信系统10的结构与实施方式1相同。此外，构成无线通信系统10的无线终端2、无线基站1的结构也与实施方式1相同。以后，以与实施方式1的差分为中心对该实施方式中的无线终端2的发送功率控制的动作进行说明。另外，在该实施方式中，设为无线基站1在发送rs时，将波束发送方的位置信息作为无线基站位置信息而与rs一起进行发送。

图12是示出该实施方式的ue2的功率控制部26进行的发送功率控制的处理步骤的一例的流程图。步骤s1-1、s1-2、s1-3的处理如实施方式1中说明的那样。功率控制部26在步骤s1-3中判断为实施波束切换的情况下，根据与rs一起发送的无线基站位置信息，判断无线基站位置信息在波束切换前后是否变更(步骤s2-1)。在没有变更的情况下(步骤s2-1：否)，功率控制部26实施实施方式1中说明的步骤s1-4、s1-5的处理。

功率控制部26在步骤s2-1中判断为无线基站位置信息变更的情况下(步骤s2-1：是)，根据接收到rs的波束4，通过现有技术的开环控制的方法，根据路径损失值和无线基站1报知的上行信号的接收功率目标值，决定ue2的发送功率(步骤s2-2)。

如上所述，该实施方式的移动终端根据波束的发送方的位置在波束切换前后是否变化来切换发送功率控制方法，在发送方的位置变化的情况下，进行基于开环控制的发送功率控制，在位置没有变化的情况下，进行与实施方式1相同的发送功率控制。由此，在无线基站的位置在波束切换前后不同的情况下，无线终端也能够通过适当的发送功率发送上行信号。

另外，在上述说明中，示出与rs一起发送无线基站的位置信息的例子，但是，也可以使用报知信道向全部终端通知各个波束的无线基站位置信息，或者使用每个终端的独立信号向终端通知各个波束的无线基站位置信息。

实施方式3

在实施方式2中，说明了移动终端根据波束发送方的位置在波束切换前后是否变更来选择波束切换后的发送功率的控制方法并进行切换的方式，但是，也可以由无线基站来选择发送功率的控制方法并通知给无线终端。在实施方式3中，对无线基站选择发送功率的控制方法的方式进行说明。该实施方式的无线通信系统10的结构与实施方式2相同，无线基站1和无线终端2的结构也与实施方式2相同。以后，以与实施方式2的差分为中心对该实施方式中的无线终端2的发送功率控制的动作进行说明。另外，在该实施方式中，无线基站1不需要发送波束发送方的位置信息作为无线基站位置信息。

图13是示出该实施方式的无线基站1的功率控制部16进行的发送功率控制选择的处理步骤的一例的流程图。在图8的顺序图中，在无线基站进行的波束决定中决定对区域波束4a进行变更的情况下，执行图13所示的处理。功率控制部16判断波束发送方的位置在波束切换前后是否变更(步骤s3-1)。另外，无线基站1预先保持各个区域波束4a的发送方的位置。在波束的发送方的位置变更的情况下(步骤s3-1：是)，将ue2的波束切换后的发送功率控制方法决定为开环控制(s3-2)。另一方面，在波束的发送方的位置没有变更的情况下(步骤s3-1：否)，将ue2的波束切换后的发送功率控制方法决定为实施方式1中说明的根据波束切换前后的接收波束的功率差进行的方法(s3-3)。

然后，功率控制部16将所决定的发送功率控制方法通知给ue2。另外，经由调制解调部12、发送接收部13、天线部14，通过通常的无线通信的处理进行针对ue2的通知。另外，也可以与波束切换指示的发送(m9)一起进行发送功率控制方法的通知。另外，除了通过无线基站1指定的发送功率控制方法进行波束切换后的发送功率控制这点以外，ue2进行与实施方式2相同的动作即可。

如上所述，在该实施方式中，无线基站根据波束的发送方的位置在波束切换前后是否变化，在发送方的位置变化的情况下，选择基于开环控制的发送功率控制作为无线终端的波束切换后的发送功率控制方法，在位置没有变化的情况下，选择与实施方式1相同的发送功率控制作为无线终端的波束切换后的发送功率控制方法，将选择出的功率控制方法通知给移动终端。由此，得到与实施方式2中得到的效果相同的效果，另一方面，与实施方式2不同，无线基站不需要将位置信息通知给移动终端。

实施方式4

接着，说明如下无线通信系统中的波束切换后的无线终端的发送功率控制，在该无线通信系统中，无线终端对无线基站发送测定用信号，无线基站通过能够形成的接收波束接收从无线终端发送的测定用信号并进行波束切换。该实施方式的无线通信系统10的结构与实施方式1相同，此外，无线基站1和无线终端2的结构也与实施方式1相同。下面，以与实施方式1的差分为中心对该实施方式的动作进行说明。另外，设该实施方式的无线基站1进行发送的波束形成和接收的波束形成双方，设波束4或区域波束4a表示发送波束和接收波束双方。

图14是示出该实施方式的无线基站1和无线终端2的波束切换处理的步骤的一例的顺序图。首先，无线基站1的功率控制部16向ue2发送上行信号指示(步骤m11)。上行信号指示是通知ue2向无线基站1发送的测定用信号的发送定时、发送次数等的信号。例如，在图1所示的无线通信系统10的情况下，无线基站1通过能够同时生成的4个波束4覆盖8个区域3，因此，无线基站1确定定时，以使得在第1次的定时在4个区域3(例如区域3-1、区域3-2、区域3-3、区域3-4)中形成区域波束4a，在第2次的定时在其余的4个区域3中形成区域波束4a，通过上行信号指示进行通知，以使得ue2在该第1次和第2次的定时发送测定用信号。

在无线基站1中，通过能够形成的区域波束4a接收ue2发送的测定用信号。天线部14、发送接收部13、调制解调部12对ue2发送的测定用信号进行处理，根据该结果，功率控制部16测定接收功率作为各个区域波束4a的接收质量。然后，无线基站1的功率控制部16根据测定出的接收质量进行波束切换的判断。例如，在决定在与ue的通信中使用接收质量最好的区域波束4a而需要进行波束切换的情况下，向ue2通知波束切换指示(m13)。此时，与波束切换指示一起通知波束切换前的区域波束4a与波束切换后的区域波束4a的接收功率差。另外，能够根据针对ue2发送的测定用信号测定出的接收功率来求出接收功率差。

ue2在波束切换后，根据m13的步骤中通知的接收功率差决定波束切换后的上行发送的发送功率，进行上行的发送(m14)。

图15的流程图示出无线基站1的功率控制部16进行的与图13所示的顺序对应的处理流程的一例。首先，功率控制部16对ue2发送上行信号指示(步骤s4-1)。接着，功率控制部16通过能够形成的全部区域波束4a接收从ue2发送的测定用信号，测定接收功率(步骤s4-2)。功率控制部16保持测定出的各个接收功率。然后，功率控制部16根据接收功率的测定结果决定与ue2的通信中使用的区域波束4a(步骤s4-3)，判断是否需要进行波束切换(步骤s4-4)。

功率控制部16在判断为需要进行波束切换的情况下(步骤s4-4：是)，根据步骤s4-2中得到的接收功率求出波束切换前与切换后的区域波束4a的接收功率差δp(步骤s4-5)。然后，功率控制部16对ue2进行波束切换指示和接收功率差δp的通知(步骤s4-6)。另外，通过与实施方式1的式(1)相同的计算进行δp的计算。

图16的流程图示出ue2的功率控制部26进行的与图14所示的顺序对应的处理流程的一例。ue2的功率控制部26判断是否从无线基站1接收到上行指示信号(步骤s5-1)。功率控制部26在接收到上行指示信号的情况下(步骤s5-1：是)，以从无线基站1通知的发送定时和发送次数对无线基站1发送测定用信号(步骤s5-2)。然后，功率控制部26判断是否从无线基站1接收到波束切换指示(步骤s5-3)。功率控制部26在接收到波束切换指示的情况下(步骤s5-3：是)，根据从无线基站1通知的接收功率差δp决定波束切换后的上行的发送信号的发送功率(步骤s5-4)。另外，通过与实施方式1的式(2)相同的计算求出发送功率。

这里，实施方式4和实施方式3能够组合。无线基站1的功率控制部16在决定进行波束切换的情况下，确认波束切换前的波束的发送方的无线基站位置信息和波束切换后的波束的发送方的无线基站位置信息，判断无线基站位置信息在波束切换前后是否不同即可。功率控制部16在无线基站位置信息在波束切换前后不同的情况下，向ue2通知波束切换指示和通过开环控制进行发送功率控制。此外，功率控制部16在无线基站位置信息在波束切换前后相同的情况下，向无线终端通知波束切换指示、接收功率差和根据该接收功率差进行发送功率控制。此外，也可以不根据波束切换前后的无线基站位置信息进行判断，而通过其他方法进行判断。例如，根据无线基站1中事前测定的结果，判断包含干扰状况在内，切换前的波束和切换后的波束的质量是否相似，由此，能够判断是应用本控制还是仅进行开环控制。

如上所述，在实施方式4中，无线基站1通过能够形成的各个波束接收无线终端发送的测定信号，测定接收功率作为接收质量，根据测定出的接收功率判断有无实施波束切换，并且，在进行波束切换的情况下，通知波束切换的实施和用于决定波束切换后的发送功率的接收功率差。此外，无线终端在波束切换实施后根据从无线基站1通知的接收功率差决定发送功率。由此，在根据无线终端发送的测定用信号的接收质量的测定结果判断波束切换的实施的无线通信系统中，也能够适当进行无线终端的波束切换后的发送功率控制。

实施方式5

在上述实施方式的无线通信系统中，是以无线基站的发送天线增益和接收天线增益相同为前提的无线通信系统。但是，在无线通信系统中，以降低成本为目的，即使是相同方向，在发送天线增益和接收天线增益不同的情况下、即不存在beamcorrespondence的情况下，不一定在上行和下行同时产生波束切换。在实施方式5中，对无线基站的发送天线增益和接收天线增益不同的情况下的无线通信系统中的波束切换后的无线终端的发送功率控制进行说明。该实施方式的无线通信系统10的结构与实施方式1相同，此外，无线基站1和无线终端2的结构也与实施方式1相同。下面，以与实施方式1的差分为中心对该实施方式的动作进行说明。另外，设该实施方式的无线基站1进行发送的波束形成和接收的波束形成双方，设波束4或区域波束4a表示发送波束和接收波束双方。

首先，对无线基站1的发送天线增益和接收天线增益相同的情况下和不同的情况下的发送功率txp进行说明。在无线基站1的发送天线增益和接收天线增益相同、且开环控制和闭环控制混合存在来控制发送功率的情况下，通过式(6)的关系式进行表示。

[数学式6]

txp＝pt+pld+tc(6)

这里，式(6)中的pt和pld与开环控制相关联，pt表示无线基站1设为目标的接收功率值。pld表示无线终端2估计出的路径损失值，包含实施方式1～实施方式4所示的路径损失(无线传输中产生的功率衰减)和无线基站1的发送天线增益。tc与闭环控制相关联，是从无线基站1向无线终端2发送的发送功率控制命令的功率值或其累积值。例如在不进行闭环控制的情况下，不考虑tc，通过pt与pld之和求出txp。

另一方面，本实施方式的无线通信系统中的功率控制部26根据式(7)的关系式决定波束切换后的发送功率txp。

[数学式7]

txp＝pt+pld+tc+δpd(7)

这里，式(7)中的pt、tc和pld与式(6)相同。在求出波束切换后的发送功率txp的情况下，pld使用事前测定了切换后使用的波束的路径损失值、或根据在切换紧后测定的结果得到的路径损失值。δpd与式(1)相同，是下行产生的波束切换中的从切换后波束的接收功率p1减去切换前波束的接收功率p0而得到的值。

图17是示出在无线基站1的发送天线增益和接收天线增益不同的情况下的无线通信系统中、从波束4a-3切换为波束4a-4时的无线终端2的发送功率txp和无线基站1的接收功率的图。从左侧起示出波束切换前(4a-3)的无线终端2的发送功率、波束切换后(4a-4)的无线终端2的发送功率、波束切换后(4a-4)的无线基站1的接收功率。图17(a)示出在存在无线基站1的发送天线增益与接收天线增益之差的情况下根据式(6)求出的发送功率txp。另一方面，图17(b)示出在存在无线基站1的发送天线增益与接收天线增益之差的情况下根据式(7)求出的发送功率txp。

在图17(a)中，在设定波束切换后的发送功率txp时，没有考虑从切换后波束(波束4a-4)的接收功率p1减去切换前波束(波束4a-3)的接收功率p0而得到的值即δpd的量的衰减，因此，如果使用根据式(6)设定的txp，则以基站接收功率不满足表示能够对信号进行正确解调的信号接收功率的实效目标接收功率的功率进行接收。

另一方面，在图17(b)中，在设定波束切换后的发送功率txp时，考虑从切换后波束(波束4a-4)的接收功率p1减去切换前波束(波束4a-3)的接收功率p0而得到的值即δpd的量的衰减，因此，如果使用根据式(7)设定的txp，txp被决定为使得基站接收功率满足实效目标接收功率。

另外，在由于时间经过而进一步产生了下行波束切换的情况下，如以下所示的式(8)那样，使用对此前的δpd_old进一步加上新的δpd而进行更新后的pd_new，根据式(7)的关系式，新决定波束切换后的发送功率txp。

[数学式8]

δpd_new＝δpd_old+δpd(8)

例如，在从波束4a-3切换为波束4a-4后、进一步从波束4a-4切换为波束4a-5的情况下，设从波束4a-4的接收功率p1减去波束4a-3的接收功率p0而得到的值即δpd为δpd_old，加上从波束4a-5的接收功率减去波束4a-4的接收功率而得到的值即δpd，求出δpd_new。

这里，即使无线基站1能够以目标接收功率接收信号，由于干扰等有时也无法对信号进行正确解调，考虑这点，在本说明书中，将能够对信号进行正确解调的信号接收功率称为实效目标接收功率。在未产生波束切换的期间内，通过tc进行调整以使得逐渐成为执行目标接收功率。

在上述中，记载为无线终端2计算δpd的动作，但是，无线基站1也可以通知δpd。如图6中说明的那样，无线终端2向无线基站1报告测定结果，因此，无线基站1能够通过功率控制部16计算δpd。该情况下，无线基站1与波束切换指示一起通知新的δpd的信息。

此外，也可以不是单独通知δpd，而是在pt中反映新求出的δpd，作为新的pt从无线基站1通知给无线终端2。该情况下，如以下所示的式(9)那样，对pt进行更新后，根据式(7)的关系式设定波束切换后的发送功率txp。

[数学式9]

pt＝pt_old+δpd(9)

例如，在从波束4a-3切换为波束4a-4后、进一步从波束4a-4切换为波束4a-5的情况下，设从波束4a-3切换为波束4a-4后使用的pt为pt_old，对pt进行更新，从无线基站1向无线终端2进行通知。

同样，也可以在tc中反映δpd，作为新的tc，在规定的tc发送定时从无线基站1通知给无线终端2。该情况下，如以下所示的式(10)那样，对pt进行更新后，根据式(7)的关系式设定波束切换后的发送功率txp。

[数学式10]

tc＝tc_old+δpd(10)

如上所述，在发送波束增益和接收波束增益不同、且仅产生下行波束的切换的情况下，也使用切换前的波束与切换后的波束的接收功率差决定上行发送功率，因此，即使下行的路径损失值和上行的路径损失值不同，在无线基站1中也能够获得适当的接收功率。此外，通过将δpd反映在pt或tc中，无线终端2管理的参数减少，因此，控制简易化。

实施方式6

本实施方式示出在发送天线增益和接收天线增益不同的情况下、且仅产生上行的波束切换且此时下行波束使用与此前相同的波束的情况下、并且使用根据测定了下行波束的结果得到的路径损失的情况下的发送功率控制。

该实施方式的无线通信系统10的结构与实施方式4相同，此外，无线基站1和无线终端2的结构也与实施方式4相同。下面，以与实施方式4的差分为中心对该实施方式的动作进行说明。另外，设该实施方式的无线基站1进行发送的波束形成和接收的波束形成双方，设波束4或区域波束4a表示发送波束和接收波束双方。

本实施方式的无线通信系统中的功率控制部26根据以下所示的式(11)的关系式，设定产生了上行的波束切换紧后的上行信号发送时的发送功率txp。

[数学式11]

txp＝pt+pld+tc-δpu(11)

这里，式(11)中的pt和tc与式(6)相同。pld是通过下行信号测定而得到的最新的路径损失值。δpu是上行产生的波束切换中的从切换后波束的接收功率p1减去切换前波束的接收功率p0而得到的值。

图18是示出在无线基站1的发送天线增益和接收天线增益不同的情况下的无线通信系统中、切换上行波束时的无线终端2的发送功率txp和无线基站1的接收功率的图。图18(a)示出在存在无线基站1的发送天线增益与接收天线增益之差的情况下根据式(6)求出的发送功率txp。另一方面，图18(b)示出在存在无线基站1的发送天线增益与接收天线增益之差的情况下根据式(11)求出的发送功率txp。在图18(a)中，从左侧起示出无线终端2的发送功率、波束切换前的无线基站1的接收功率、波束切换后的无线基站1的接收功率。在图18(b)中，从左侧起示出波束切换前的无线终端2的发送功率、波束切换后的无线终端2的发送功率、波束切换后的无线基站1的接收功率。

在产生了上行的波束切换的情况下，与切换前相比，上行的路径损失值存在减小的倾向。在图18(a)中，在设定波束切换后的发送功率txp时，没有考虑从切换后波束的接收功率p1减去切换前波束的接收功率p0而得到的值即δpu，因此，如果使用根据式(6)设定的txp，则以基站接收功率比表示能够对信号进行正确解调的信号接收功率的实效目标接收功率大的功率进行接收，效率较差。

另一方面，在图18(b)中，在设定波束切换后的发送功率txp时，考虑了从切换后波束的接收功率p1减去切换前波束的接收功率p0而得到的值即δpu，因此，如果使用根据式(11)设定的txp，则能够设定为基站接收功率满足实效目标接收功率的适当的txp的值。

另外，在由于时间经过而进一步产生了下行波束切换的情况下，与实施方式5同样，使用对δpu_old进一步加上新的δpu而进行更新后的pu_new，根据式(11)的关系式，新决定波束切换后的发送功率txp。

无线基站1向无线终端2通知δpu。为了进行上行的波束切换判断，无线基站1测定各波束的接收功率，因此，能够通过功率控制部16计算δpu。进而，也可以不是单独通知δpu，而是在pt中反映新求出的δpu，作为新的pt从无线基站1通知给无线终端2，也可以在tc中反映δpu，作为新的tc，在规定的tc发送定时从无线基站1通知给无线终端2。

进而，与实施方式4同样，还能够由无线基站1判断在波束切换时是应用本控制还是仅进行开环控制。功率控制部16在无线基站位置信息在上行波束切换前后不同的情况下，向ue2通知波束切换指示和通过开环控制进行发送功率控制。此外，功率控制部16在无线基站位置信息在波束切换前后相同的情况下，向无线终端2通知波束切换指示、接收功率差和根据该接收功率差进行发送功率控制。此外，也可以不根据波束切换前后的无线基站位置信息进行判断，而通过其他方法进行判断。例如，根据无线基站1中事前测定的结果，判断包含干扰状况在内，切换前的波束和切换后的波束的质量是否相似，由此，能够判断是应用本控制还是仅进行开环控制。

如上所述，在发送波束增益和接收波束增益不同、且仅产生上行波束的切换的情况下，也使用切换前的波束与切换后的波束的接收功率差决定上行发送功率，因此，即使下行的路径损失值和上行的路径损失值不同，在无线基站1中也能够获得适当的接收功率。此外，通过将δpd反映在pt或tc中，无线终端2管理的参数减少，因此，控制简易化。

实施方式7

本实施方式示出在发送天线增益和接收天线增益不同的情况下、且在同时产生了下行的波束切换和上行的波束切换的情况下、且使用根据测定了下行波束的结果而得到的路径损失的情况下的发送功率控制。

该实施方式的无线通信系统10的结构与实施方式1和4相同。此外，构成无线通信系统10的无线终端2、无线基站1的结构也与实施方式1和4相同。

本实施方式的无线通信系统中的功率控制部26根据以下所示的式(12)的关系式，设定产生下行和上行的波束切换紧后的上行信号发送时的发送功率txp。

[数学式12]

txp＝pt+pld+tc+δpd-δpu(12)

即，成为实施方式5和6中说明的动作的组合。

如上所述，发送波束增益和接收波束增益不同，但是，在同时产生了下行波束的切换和上行波束的切换的情况下，也针对下行和上行分别使用切换前的波束与切换后的波束的接收功率差决定上行发送功率，因此，即使下行的路径损失值和上行的路径损失值不同，在无线基站1中也能够获得适当的接收功率。

另外，此前叙述了仅无线基站1进行波束形成的情况，但是，在3gpp中研究了无线终端2也进行波束形成的情况。该情况下，波束切换判断用的测定与图6或图14所示的顺序相同。在测定下行信号并计算路径损失的情况下，无线终端2选择最适合于无线基站1的各发送波束的接收波束，因此，在路径损失值中还包含该接收波束的增益。由此计算pld或δpd。此外，在测定上行信号并计算δpu的情况下，基站选择最适合于无线终端2的各发送波束的接收波束，因此，在δpu的值中还反映该终端发送波束的增益。即，关于无线终端2是否进行波束形成，此前说明的方法不受影响，在无线终端2进行波束形成的情况下也能够应用。

关于以上实施方式所示的发送功率控制方法，不仅是pucch，对传输数据的上行共享信道(pusch：physicaluplinksharedchannel)、上行信道质量测定用参照信号(srs：soundingreferencesignal)也能够应用相同方法，能够应用于进行发送功率控制的全部信道。

此外，以上实施方式所示的结构示出本发明的内容的一例，能够与其他公知技术进行组合，还能够在不脱离本发明主旨的范围内省略、变更结构的一部分。

标号说明

1：无线基站；2、2-1、2-2、2-3、2-4：无线终端；3、3-1、3-2、3-3、3-4、3-5、3-6、3-7、3-8：区域；4、4-1、4-2、4-3、4-4：波束；4a、4a-1、4a-2、4a-3、4a-4、4a-5、4a-6、4a-7、4a-8：区域波束；5：服务区域；10：无线通信系统；11：控制部；12：调制解调部；13：发送接收部；14：天线部；16：功率控制部；17：波束控制部；101：处理器；102：存储器；103：发送器；104：接收器；105：天线；21：控制部；22：调制解调部；23：发送接收部；24：天线部；26：功率控制部；201：处理器；202：存储器；203：发送器；204：接收器；205：天线。