(57)【要約】【課題】端末装置が基地局装置へ送信する情報の量を低減することが可能なマルチバンド無線通信システムを得ること。【解決手段】本発明は、基地局装置および当該基地局装置配下の端末装置で構成され、不連続な複数の周波数帯を用いて通信を行うマルチバンド無線通信システムであって、前記端末装置の受信制御部２０が、通信に利用可能な周波数帯のなかから少なくとも一つの周波数帯を選択し、当該周波数帯に関する情報をチャネル品質として前記基地局装置へ送信し、前記基地局装置の送信制御部１０が、特定の端末装置から通信要求を受信した場合に、当該端末装置から受信したチャネル品質に基づいて当該端末装置に対して周波数割り当て制御を行う。【選択図】        図１
2010041285.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局装置および当該基地局装置配下の端末装置で構成され、不連続な複数の周波数帯を用いて通信を行うマルチバンド無線通信システムであって、
前記端末装置が、通信に利用可能な周波数帯のなかから少なくとも一つの周波数帯を選択し、当該周波数帯に関する情報をチャネル品質として前記基地局装置へ送信し、
前記基地局装置が、特定の端末装置から通信要求を受信した場合に、当該端末装置から受信したチャネル品質に基づいて当該端末装置に対して周波数割り当て制御を行うことを特徴とするマルチバンド無線通信システム。
【請求項２】
前記端末装置は、前記基地局装置による周波数割り当て制御の方針に応じて、優先的に選択すべき周波数帯を、適宜変更することを特徴とする請求項１に記載のマルチバンド無線通信システム。
【請求項３】
前記方針を、システムとして規定可能とすることを特徴とする請求項２に記載のマルチバンド無線通信システム。
【請求項４】
前記方針を、基地局装置、時間、端末装置または通信を単位として、変更可能とすることを特徴とする請求項２に記載のマルチバンド無線通信システム。
【請求項５】
前記方針を、通信に利用可能な最も高い周波数帯を優先的に割り当てることとし、
前記端末装置は、通信に利用可能な最も高い周波数帯に関する情報をチャネル品質として前記基地局装置へ送信し、
前記基地局装置は、受信したチャネル品質に基づいて、前記通信要求元の特定の端末装置に対して、通信に利用可能な最も高い周波数帯を割り当てることを特徴とする請求項２、３または４に記載のマルチバンド無線通信システム。
【請求項６】
前記方針を、通信に利用可能な最も低い周波数帯を優先的に割り当てること、とすることを特徴とする請求項２、３または４に記載のマルチバンド無線通信システム。
【請求項７】
最も高い周波数帯を割り当てることができない場合を想定して、前記端末装置は、通信に利用可能な最も高い周波数帯から順に複数個の周波数帯を選択し、選択された複数の周波数帯に関する情報をチャネル品質として前記基地局装置へ送信することを特徴とする請求項５に記載のマルチバンド無線通信システム。
【請求項８】
前記チャネル品質として送信する前記周波数帯に関する情報を、利用可能であることを示す情報とすることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載のマルチバンド無線通信システム。
【請求項９】
前記チャネル品質として送信する前記周波数帯に関する情報を、前記端末装置が測定した受信信号品質に関する情報とすることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載のマルチバンド無線通信システム。
【請求項１０】
前記方針を、通信に利用可能な最も高い周波数帯を優先的に割り当てることとし、
前記端末装置は、最も高い周波数帯を割り当てることができない場合を想定して、通信に利用可能な最も高い周波数帯に関する情報と、その次に高い周波数帯に関する情報とをチャネル品質として前記基地局装置へ送信し、
前記基地局装置は、受信したチャネル品質に含まれた２つの周波数帯を、前記通信要求元の特定の端末装置に割り当てる周波数帯の候補とすることを特徴とする請求項２、３または４に記載のマルチバンド無線通信システム。
【請求項１１】
前記チャネル品質として送信する、前記最も高い周波数帯に関する情報とその次に高い周波数帯に関する情報を、前記端末装置が測定した受信信号品質に関する情報とすることを特徴とする請求項１０に記載のマルチバンド無線通信システム。
【請求項１２】
前記チャネル品質として送信する情報として、前記最も高い周波数帯に関する情報を、前記端末装置が測定した受信信号品質に関する情報とし、その次に高い周波数帯に関する情報を、前記受信信号品質との差分情報とすることを特徴とする請求項１０に記載のマルチバンド無線通信システム。
【請求項１３】
基地局装置および当該基地局装置配下の端末装置で構成され、不連続な複数の周波数帯を用いて通信を行うマルチバンド無線通信システムであって、
前記端末装置が、前記複数の周波数帯で前記基地局装置からの既知信号を受信した場合に、最も低い周波数帯における既知信号の受信電力と最も高い周波数帯における既知信号の受信電力とを、チャネル品質として前記基地局装置へ送信し、
前記基地局装置が、特定の端末装置から通信要求を受信した場合に、当該端末装置から受信したチャネル品質に基づいて当該端末装置に対して周波数割り当て制御を行うことを特徴とするマルチバンド無線通信システム。
【請求項１４】
前記端末装置が、前記受信電力に基づいて、自装置が見通し内環境に位置しているかまたは見通し外環境に位置しているかを判断することを特徴とする請求項１３に記載のマルチバンド無線通信システム。
【請求項１５】
前記基地局装置は、受信したチャネル品質に基づいて、前記端末装置が見通し内環境に位置すると判断した場合には当該端末装置に対して最も高い周波数帯を割り当て、一方、見通し外環境に位置すると判断した場合には前記端末装置に対して最も低い周波数帯を割り当てることを特徴とする請求項１３または１４に記載のマルチバンド無線通信システム。
【請求項１６】
特定の端末装置から通信要求を受信した場合に当該端末装置から受信したチャネル品質に基づいて当該端末装置に対して周波数割り当て制御を行う無線基地局とともに無線通信システムを構成し、不連続な複数の周波数帯を用いて前記基地局装置と通信を行う端末装置であって、
通信に利用可能な周波数帯のなかから少なくとも一つの周波数帯を選択し、当該周波数帯に関する情報をチャネル品質として前記基地局装置へ送信することを特徴とする端末装置。
【請求項１７】
通信に利用可能な最も高い周波数帯に関する情報をチャネル品質として前記基地局装置へ送信することを特徴とする請求項１６に記載の端末装置。
【請求項１８】
最も高い周波数帯を割り当てることができない場合を想定して、通信に利用可能な最も高い周波数帯から順に複数個の周波数帯を選択し、選択された周波数帯に関する情報をチャネル品質として前記基地局装置へ送信することを特徴とする請求項１７に記載の端末装置。
【請求項１９】
前記チャネル品質として送信する前記周波数帯に関する情報を、利用可能であることを示す情報とすることを特徴とする請求項１６、１７または１８に記載の端末装置。
【請求項２０】
前記チャネル品質として送信する前記周波数帯に関する情報を、前記端末装置が測定した受信信号品質に関する情報とすることを特徴とする請求項１６または１７に記載の端末装置。
【請求項２１】
通信に利用可能な最も高い周波数帯に関する情報と、その次に高い周波数帯に関する情報とをチャネル品質として前記基地局装置へ送信することを特徴とする請求項１６に記載の端末装置。
【請求項２２】
前記チャネル品質として送信する、前記最も高い周波数帯に関する情報とその次に高い周波数帯に関する情報を、前記端末装置が測定した受信信号品質に関する情報とすることを特徴とする請求項２１に記載の端末装置。
【請求項２３】
前記チャネル品質として送信する情報として、前記最も高い周波数帯に関する情報を、前記端末装置が測定した受信信号品質に関する情報とし、その次に高い周波数帯に関する情報を、前記受信信号品質との差分情報とすることを特徴とする請求項２１に記載の端末装置。
【請求項２４】
特定の端末装置から通信要求を受信した場合に当該端末装置から受信したチャネル品質に基づいて当該端末装置に対して周波数割り当て制御を行う無線基地局とともに無線通信システムを構成し、不連続な複数の周波数帯を用いて前記基地局装置と通信を行う端末装置であって、
前記複数の周波数帯において前記基地局装置からの既知信号を受信した場合に、最も低い周波数帯における既知信号の受信電力と最も高い周波数帯における既知信号の受信電力とを、チャネル品質として前記基地局装置へ送信することを特徴とする端末装置。
【請求項２５】
前記受信電力に基づいて、自装置が見通し内環境に位置しているかまたは見通し外環境に位置しているかを判断することを特徴とする請求項２４に記載の端末装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、不連続な複数の周波数帯を用いて通信を行うマルチバンド無線通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、高速通信への高い需要により高速無線通信システムの構築が求められている。また、通信の高速化に伴い、無線通信システムは、より広い周波数帯域の利用が必要であるが、利用できる周波数帯域には限界がある。特に、１つの無線通信システムに対して連続した１つの広い周波数帯域を割り当てることは周波数割当政策の観点からも困難である。そのため、不連続な複数の周波数帯を用いて一つの無線通信システムを構築する技術が求められている。このようなシステムは一般に「マルチバンド方式」または「スペクトラムアグリゲーション」と呼ばれている（以下、「マルチバンド方式」とする）。
【０００３】
下記特許文献１には、マルチバンド方式において、基地局装置が、各周波数帯における伝搬特性およびＱｏＳ（Quality  of  Service）に基づいて、端末装置に対して周波数帯域を割り当てる方法が開示されている。また、下記非特許文献１には、基地局装置が、端末装置から通知される複数の周波数帯のチャネル品質情報に基づいて、端末装置に対してできるだけ高い周波数帯域を割り当てる方法が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−０９４００１号公報
【非特許文献１】Y.Hara,  K.Oshima著  「Multiband  mobile  communication  system  for  wide  coverage  and  high  data  rate,」  IEICE  Trans.  on  Commun.  vol.E89-B,  no.9,  pp.2537-2547,  Sep.2006.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来の技術によれば、基地局装置が端末装置に対して適切に周波数帯域を割り当てるためには、周波数帯ごとのチャネル品質を把握する必要がある。そして、基地局装置においてチャネル品質を把握するためには、端末装置が、各周波数帯のチャネル品質を基地局装置へ通知する必要がある。しかしながら、基地局装置が通信エリア内の複数の端末装置からチャネル品質の通知を受けると、周波数帯域の割り当てを行うための情報量が増大し、基地局装置による周波数帯域の割り当て制御にかかる処理負荷が高くなってしまう、という問題があった。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、端末装置が基地局装置へ送信する情報の量を低減することが可能なマルチバンド無線通信システムを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、基地局装置および当該基地局装置配下の端末装置で構成され、不連続な複数の周波数帯を用いて通信を行うマルチバンド無線通信システムであって、前記端末装置が、通信に利用可能な周波数帯のなかから少なくとも一つの周波数帯を選択し、当該周波数帯に関する情報をチャネル品質として前記基地局装置へ送信し、前記基地局装置が、特定の端末装置から通信要求を受信した場合に、当該端末装置から受信したチャネル品質に基づいて当該端末装置に対して周波数割り当て制御を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、端末装置は、基地局装置へ送信するチャネル品質の情報量を低減することができる、という効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下に、本発明にかかるマルチバンド無線通信システムの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１０】
実施の形態１．
図１は、本実施の形態のマルチバンド無線通信システムの構成例を示す図であり、詳細には、マルチバンド無線通信システムに含まれる、基地局装置内の送信制御部１０と、端末装置内の受信制御部２０の、それぞれの構成例を示す図である。また、図２は、本実施の形態のマルチバンド無線通信システムにおいて利用可能な周波数帯の一例を示す図である。本実施の形態では、一例として、ｆ１とｆ２とｆ３の不連続な３つの周波数帯を利用する。各周波数帯ｆ１，ｆ２，ｆ３の大きさは、ｆ１＜ｆ２＜ｆ３の関係を有することとする。
【００１１】
図１において、基地局装置の送信制御部１０は、チャネル品質受信部１１と、周波数帯管理部１２と、信号生成部１３と、周波数帯ｆ１送信部１４−１と、周波数帯ｆ２送信部１４−２と、周波数帯ｆ３送信部１４−３と、を備える。
【００１２】
チャネル品質受信部１１は、端末装置から後述するチャネル品質を受信し、周波数帯管理部１２へ転送する。周波数帯管理部１２では、複数の周波数帯（ｆ１，ｆ２，ｆ３）を一元管理することとし、さらに、現在のトラヒック状態、端末装置の利用周波数帯、およびチャネル品質等を把握している。また、特定の端末装置から通信要求を受信した場合に、その端末装置から得られるチャネル品質に基づいて周波数帯域の割り当て制御（周波数割り当て制御）を行う。信号生成部１３は、制御信号（パイロット信号を含む）およびデータ信号を生成し、生成した信号を、周波数帯管理部１２による周波数割り当て制御に基づき所定の送信部へ転送する。周波数帯ｆ１送信部１４−１は、周波数帯ｆ１を使用して制御信号またはデータ信号を端末装置へ送信する。周波数帯ｆ２送信部１４−２は、周波数帯ｆ２を使用して制御信号またはデータ信号を端末装置へ送信する。周波数帯ｆ３送信部１４−３は、周波数帯ｆ３を使用して制御信号またはデータ信号を端末装置へ送信する。なお、本実施の形態に記載されたチャネル品質は、一例として、端末装置が測定した受信信号品質（受信ＳＩＮＲ（Signal  to  Interference  and  Noise  Ratio）や受信電力等）に基づいて生成された、通信に利用可能な周波数帯かどうかを示す情報とする。
【００１３】
また、図１において、端末装置の受信制御部２０は、周波数帯ｆ１受信部２１−１と、周波数帯ｆ２受信部２１−２と、周波数帯ｆ３受信部２１−３と、信号検出・測定部２２と、チャネル品質送信部２３と、周波数帯管理部２４と、を備える。また、上記信号検出・測定部２２は、信号検出部２２−１と、受信信号品質測定部２２−２と、を備える。
【００１４】
周波数帯ｆ１受信部２１−１は、周波数帯ｆ１の制御信号またはデータ信号を受信する。周波数帯ｆ２受信部２１−２は、周波数帯ｆ２の制御信号またはデータ信号を受信する。周波数帯ｆ３受信部２１−３は、周波数帯ｆ３の制御信号またはデータ信号を受信する。信号検出部２２−１は、受信信号から制御情報またはデータを検出する。受信信号品質測定部２２−２は、たとえば、それぞれの受信部（２１−１，２１−２，２１−３）で受信したパイロット信号に基づいて、受信部毎に上記受信信号品質を測定する。チャネル品質送信部２３は、受信品質測定部２２−２で測定された上記受信信号品質に基づいて後述するチャネル品質を生成し、そのチャネル品質を基地局装置へ送信する。周波数帯管理部２４は、基地局装置による周波数割り当て制御によって割り当てられた周波数帯域に基づいて、信号を受信する受信部を選択する。
【００１５】
なお、上記受信信号品質測定部２２−２は、たとえば、長時間または広帯域でパイロット信号を受信して複数回にわたって測定を行い、複数の測定値から求めた平均値を受信信号品質としてもよい。これにより、瞬時的なマルチパスフェージングの影響を軽減したシャドーイングの影響を主とする測定値を得ることができる。
【００１６】
つぎに、上記マルチバンド無線通信システムにおける、周波数帯域の違いによる伝搬特性について説明する。図３は、周波数帯域の違いによる伝搬特性を示す図である。ここでは、基地局装置１および端末装置２，３が、２つの周波数帯ｆ１，ｆ２を用いて通信を行う場合が示されている。なお、基地局装置１、端末装置２，３は、それぞれ上記で説明した機能を備えているものとする。
【００１７】
通常、無線通信における伝搬特性は周波数帯によって異なり、サービスの提供が可能な範囲も周波数帯によって異なる。たとえば、波長の大きい低い周波数帯は電波の回りこみが大きく、見通し外環境や屋内環境でも通信を行いやすい。そのため、移動通信では低い周波数帯を使用する方がより広範囲にわたってサービスを提供することが可能である。一方、周波数帯が高くなるほど電波の直進性は強くなり、特に見通し外環境においては、無線接続の安定性が低下する。ここで、見通し内環境とは、装置間を結ぶ直線上に遮蔽物が存在しない状態をいい、見通し外環境とは、装置間を結ぶ直線上に遮蔽物が存在する状態をいう。
【００１８】
たとえば、図３において、基地局装置１から見て見通し内環境にいる端末装置２は、低周波数帯ｆ１，高周波数帯ｆ２のいずれの場合であっても基地局装置１との間で通信が可能である。一方、基地局装置１から見て見通し外環境にいる端末装置３は、低周波数帯ｆ１では基地局装置１との間で通信が可能であるが、高周波数帯ｆ２では基地局装置１のとの間で通信を行うことができない。したがって、たとえば、セルラーシステムなどの無線通信システムには、広範囲にサービスを提供可能な低い周波数帯ｆ１を利用した通信が適している。しかしながら、基地局装置１が複数の端末装置を低い周波数帯域に割り当てようとしても、端末装置の数が多い場合には、全ての端末装置を低い周波数帯域へ割り当てることができない場合がある。そのため、基地局装置１としては、見通し内環境にいる端末装置２には高い周波数帯を優先的に割り当て、見通し外環境にいる端末装置３には低い周波数帯を割り当てる、という制御を実現することが望ましい。
【００１９】
つづいて、本実施の形態の特徴的な処理について説明する。図４は、通信に利用可能な周波数帯かどうかを示す情報（チャネル品質）を格納するためのテーブルの一例を示す図である。ここでは、一例として、端末装置２と基地局装置１が通信を行う場合を想定している。また、図４には、従来のテーブル（図４（ａ））と、本実施の形態のテーブル（図４（ｂ））が示されている。これらのテーブルは、ビット番号と、周波数帯ｆ１と、周波数帯ｆ２と、周波数帯ｆ３と、から構成される。ビット番号は、端末装置２が基地局装置１へ送信するチャネル品質が一意に関連付けられた番号である。周波数帯ｆ１は、端末装置２と基地局装置１との通信に、周波数帯ｆ１の利用が可能かどうかを表している。たとえば、「１」の場合は、周波数帯ｆ１における受信信号品質が、端末装置２が予め定めた基準値を満たしており、利用可能であることを示す。一方、「０」の場合は、周波数帯ｆ１における受信信号品質が、端末装置２が予め定めた基準値を満たしていないため、利用不可能であることを示す。また、「＊」は、「０」または「１」のいずれかであることを表す（特定する必要がないことを表す）。なお、端末装置２は、利用可能な周波数帯かどうかを判断するための受信信号品質の基準値を任意に設定することができ、また、変更することも可能である。また、周波数帯ｆ２および周波数帯ｆ３についても、周波数帯ｆ１と同様に規定されている。図４（ｂ）に示す本実施の形態のテーブルは、端末装置２のチャネル品質送信部２３および基地局装置１のチャネル品質受信部１１が管理する。
【００２０】
たとえば、従来の端末装置は、周波数帯ごとに、通信に利用可能な周波数帯かどうかを示す情報を送信しているため、Ｌ個の周波数帯が存在する場合、チャネル品質の送信に必要なビット数は、全周波数帯が利用できないときを含めて、Ｌビット（ビット番号１〜２L）となる。たとえば、周波数帯が３つ（Ｌ＝３）の場合、チャネル品質を送信するためには、３ビット（ビット番号１〜８）が必要となる。
【００２１】
一方、本実施の形態では、端末装置２が、通信に利用可能な最も高い周波数帯の情報（ビット番号）だけをチャネル品質として基地局装置１へ送信する。マルチバンド方式では高い周波数帯は伝搬特性が悪いため、基地局装置１は、端末装置２が高い周波数帯を利用できる環境であれば、できるだけ高い周波数帯域を割り当て、低い周波数帯域については高い周波数帯域で通信を行うことができない他の通信装置に割り当てることが望ましい。そこで、本実施の形態では、端末装置２が、通信に利用可能な最も高い周波数帯を示す情報（本実施の形態のチャネル品質）のみを基地局装置１に送信することとした。これにより、上記従来のように全ての周波数帯の情報を送信する場合よりも、チャネル品質の送信に必要なビット数を低減することができる。
【００２２】
たとえば、端末装置２がビット番号３のチャネル品質を送信する場合、通信に利用可能な最も高い周波数帯は周波数帯ｆ３であるため、周波数帯ｆ３よりも低い周波数帯ｆ２，ｆ１については、利用可能であるかどうかを特定していない。したがって、端末装置２がチャネル品質の送信に必要なビット数は、全周波数帯が利用できない場合を含めて、「ｌｏｇ2（Ｌ＋１）」となる。たとえば、周波数帯が３つ（Ｌ＝３）の場合、必要なビット数は「ｌｏｇ2（３＋１）＝２」ビット（ビット番号１〜４）となり、上記従来の３ビット（ビット番号１〜８）よりもビット数を低減することができる。また、本実施の形態においては、周波数帯の数であるＬが大きくなるほど、従来と比較して、チャネル品質の送信に必要なビット数の低減幅を大きくすることができる。
【００２３】
また、上記チャネル品質の通知処理において、端末装置２は、各周波数帯のチャネル品質の組み合わせをグループ化しているといえる。たとえば、図４（ｂ）に示す本実施の形態のテーブルのビット番号：３が表す情報は、図４（ａ）に示す従来のテーブルにおけるビット番号：２，４，６，８の４種類の情報を１つにグループ化したものである。
【００２４】
また、上記のように、利用可能な最も高い周波数帯を使用して通信を行うマルチバンド無線通信システムにおいては、基地局装置１は、本実施の形態のテーブル（図４（ｂ））に基づきチャネル品質を受信した場合であっても、従来同様、通信に利用可能な周波数帯を得ることができるため、従来のテーブル（図４（ａ））に基づきチャネル品質を受信した場合と同等の周波数割り当て制御を実現することができる。すなわち、本実施の形態では、周波数割り当て制御の性能を劣化させることなく、端末装置２が基地局装置１へ送信するチャネル品質のビット数を低減させることができる。
【００２５】
なお、上記では、端末装置２が送信するチャネル品質のビット数を低減する方法として、高い周波数帯が利用可能である場合にはそれよりも低い周波数帯のチャネル品質を送信しない場合について説明したが、これに限定するものではない。たとえば、最も高い周波数帯を端末装置２に割り当てることができない場合を想定して、端末装置２は、通信に利用可能な周波数帯の中から、最も高い周波数帯から順に１つまたは複数個の周波数帯を選択し、その情報をチャネル品質として基地局装置１へ送信することとしてもよい。送信方法としては、図４（ｂ）に示すテーブルを使用せず、たとえば、予め各周波数帯に一意に対応する「ＩＤ番号」を付与しておき、「ＩＤ番号」を用いて周波数帯を特定して送信する。
【００２６】
また、上記では、基地局装置が、利用可能な最も高い周波数帯を使用して通信が行われるように周波数割り当て制御を行う場合について説明したが、利用可能な最も低い周波数帯を使用して通信が行われるように周波数割り当て制御を行うことも可能である。たとえば、端末装置２が音声通信など高い信頼性を要求される通信を行う場合、基地局装置１は、端末装置２に対して優先的に低い周波数帯域から割り当てる。そして、遅延の許されるデータ通信を行う他の端末装置に対しては、高い周波数帯域から割り当てる。この場合、音声通信を行う端末装置２は、通信に利用可能な最も低い周波数帯を示す情報をチャネル品質として基地局装置１へ送信する。
【００２７】
このように、本実施の形態では、基地局装置１による周波数割り当て制御の方針に応じて、すなわち、高い周波数帯域から優先的に割り当てる場合や低い周波数帯域から優先的に割り当てる場合等、それぞれの場合に応じて、端末装置２がチャネル品質として優先的に送信すべき周波数帯は、変更されることになる。なお、上記の基地局装置１による周波数割り当て制御の方針は、システム全体として予め規定しておくことができる。また、システム全体として、基地局装置ごと、時間ごと、端末装置ごと、または通信ごと、に周波数割り当て制御の方針を変更し、優先的に送信すべき周波数帯を変更することも可能である。周波数割り当て制御の方針を変更する方法としては、たとえば、基地局装置１が制御信号によって通信エリア内の端末装置に事前に送信する。通信エリア内の端末装置は、制御信号の内容に基づいて優先的に送信すべき周波数帯を示す情報をチャネル品質として送信する。
【００２８】
また、端末装置２が、利用可能な周波数帯の中から、自律的に特定の周波数帯を選択し、その周波数帯をチャネル品質として基地局装置１へ送信することも可能である。これにより、端末装置２は、自装置が行う通信の種別（たとえば、音声通信やデータ通信等）や要求レベル（たとえば、重要度の高低等）に応じて適切なチャネル品質を送信することができる。
【００２９】
以上説明したように、本実施の形態では、端末装置が、通信に利用可能な周波数帯のなかから少なくともいずれか一つの周波数帯を優先的に選択し、その周波数帯に関する情報をチャネル品質として基地局装置に送信することとした。これにより、通信に利用可能かどうかにかかわらずすべての周波数帯の情報（利用可能かどうか）を送信する従来技術と比較して、チャネル品質の情報量を大幅に減らすことができる。また、本実施の形態では、基地局装置が、上記大幅に削減された情報量を有するチャネル品質を受信することとした。これにより、端末装置が優先的に利用すべき周波数帯を容易に認識することができるので、チャネル品質の情報量が削減されているにもかかわらず、従来と同等の周波数割り当て制御を容易に実現することができる。
【００３０】
実施の形態２．
本実施の形態では、端末装置が測定した受信信号品質に基づいて生成された、通信に利用可能な周波数帯の受信品質に関する情報をチャネル品質として送信する。一例として、端末装置は、利用可能な最も高い周波数帯を示すＩＤと、その周波数帯における受信信号品質のレベル（受信信号品質がどの範囲に属しているかを示す情報）の情報と、をチャネル品質として基地局装置へ送信する。本実施の形態では、前述した実施の形態１と異なる処理について説明する。
【００３１】
図５は、本実施の形態のマルチバンド無線通信システムの構成例を示す図であり、詳細には、マルチバンド無線通信システムに含まれる、基地局装置内の送信制御部１０ａと、端末装置内の受信制御部２０ａの、それぞれの構成例を示す図である。なお、前述した実施の形態１と同様の構成については同一の符号を付してその説明を省略する。
【００３２】
図５において、基地局装置の送信制御部１０ａは、チャネル品質受信部１１ａと、周波数帯管理部１２ａと、を備える。また、本実施の形態では、説明の便宜上、ｆ１とｆ２とｆ３とｆ４の不連続な４つの周波数帯を利用する。各周波数帯ｆ１，ｆ２，ｆ３，ｆ４の大きさは、ｆ１＜ｆ２＜ｆ３＜ｆ４の関係を有することとする。そのため、本実施の形態では、周波数帯ｆ４を使用して制御信号またはデータ信号を端末装置へ送信する周波数帯ｆ４送信部１４−４を新たに設ける。
【００３３】
チャネル品質受信部１１ａは、端末装置から後述するチャネル品質を受信し、周波数帯管理部１２ａへ転送する。周波数帯管理部１２ａは、特定の端末装置から通信要求を受信した場合に、その端末装置から得られる本実施の形態のチャネル品質に基づいて周波数割り当て制御を行う。
【００３４】
また、図５において、端末装置の受信制御部２０ａは、チャネル品質送信部２３ａを備える。チャネル品質送信部２３ａは、受信品質測定部２２−２で測定された上記受信信号品質に基づいて後述するチャネル品質を生成し、そのチャネル品質を基地局装置へ送信する。なお、本実施の形態では、上記のとおり、周波数帯ｆ４を利用するので、周波数帯ｆ４の制御信号またはデータ信号を受信する周波数帯ｆ４受信部２１−４を新たに設けている。
【００３５】
図６は、本実施の形態のマルチバンド無線通信システムにおいて利用可能な周波数帯の一例、チャネル品質のフレームフォーマット、および受信信号品質のテーブルを示す図である。本実施の形態では、各周波数帯にＩＤ番号を付している。
【００３６】
チャネル品質のフレームは、ＩＤ番号とビット番号から構成される。ＩＤ番号には、利用可能な最も高い周波数帯を表すＩＤ番号を付与する。たとえば、利用可能な最も高い周波数帯がｆ３の場合、周波数帯ｆ３に対応したＩＤ番号：ＩＤ＝３を付与する。また、ビット番号には、利用可能な最も高い周波数帯における受信信号品質のレベルに対応するビット番号を付与する。本実施の形態では、受信信号品質の一例として、平均受信ＳＩＮＲを採用することとし、利用可能な最も高い周波数帯における平均受信ＳＩＮＲのレベルに対応するビット番号（テーブル参照）を付与する。
【００３７】
受信信号品質のテーブルは、ビット番号と平均受信ＳＩＮＲから構成され、たとえば、ビット番号：０と「ＳＩＮＲ＜−３」，ビット番号：１と「−３≦ＳＩＮＲ＜−２」，…、がそれぞれ対応付けられている。
【００３８】
本実施の形態では、端末装置が、通信に利用可能な最も高い周波数帯の受信品質に関する情報のみをチャネル品質として基地局装置に送信するため、すべての周波数帯の情報（利用可能かどうか）を送信する従来技術と比較して、チャネル品質の送信に必要な情報量を大幅に低減することができる。
【００３９】
また、基地局装置では、チャネル品質受信部１１ａが上記で生成されたチャネル品質を受信し、周波数帯管理部１２ａが、上記チャネル品質から得られる、利用可能な最も高い周波数帯と平均受信ＳＩＮＲに基づいて、周波数割り当て制御を行うこととした。これにより、端末装置との通信に用いる変調方式，符号化率およびスループット等を精度良く決定することができ、さらに、その結果を周波数割り当て制御に利用することにより周波数割り当て制御の精度を高めることができる。
【００４０】
実施の形態３．
実施の形態２では、端末装置は、通信に利用可能な最も高い周波数帯の受信品質に関する情報をチャネル品質として基地局装置へ送信する。しかしながら、基地局装置は、端末装置が通信に利用可能な最も高い周波数帯に、通信要求送信元の端末装置を割り当てることができない場合がある。そこで、本実施の形態では、端末装置が、一例として、２つの周波数帯の受信信号品質の情報をチャネル品質として送信する。具体的には、端末装置は、利用可能な最も高い周波数帯を示すＩＤと、その周波数帯における受信信号品質のレベルの情報と、その次に高い周波数帯における受信信号品質のレベルの情報を基地局装置へ送信する。本実施の形態では、前述した実施の形態２と異なる処理について説明する。なお、装置構成については、前述した実施の形態２の図５と同一である。
【００４１】
図７は、本実施の形態のマルチバンド無線通信システムにおいて利用可能な周波数帯の一例、チャネル品質のフレームフォーマット、および受信信号品質のテーブルを示す図である。チャネル品質のフレームのビット番号＃１は、実施の形態２におけるビット番号（図６参照）と同一である。ビット番号＃２には、利用可能な最も高い周波数帯の次に高い周波数帯における受信信号品質のレベルに対応するビット番号を付与する。
【００４２】
たとえば、利用可能な最も高い周波数帯が周波数帯ｆ３の場合、チャネル品質のフレームに付与するＩＤ番号とビット番号＃１は実施の形態２と同様であり、ビット番号＃２には、周波数帯ｆ３の次に高い周波数帯ｆ２における平均受信ＳＩＮＲのレベルに対応するビット番号（テーブル参照）を付与する。
【００４３】
本実施の形態では、端末装置は、通信に利用可能な最も高い周波数帯とその次に高い周波数帯に関する情報のみをチャネル品質として基地局装置に送信するため、すべての周波数帯の情報（利用可能かどうか）を送信する従来技術と比較して、チャネル品質の送信に必要な情報量を大幅に低減することができる。
【００４４】
また、基地局装置では、チャネル品質受信部１１ａが上記で生成されたチャネル品質を受信し、周波数帯管理部１２ａが、上記チャネル品質に基づいて周波数割り当て制御を行うこととした。これにより、基地局装置は、２つの周波数帯を端末装置に割り当てる候補とすることができるので、端末装置に対して周波数帯域を割り当てることができない確率を低減することができる。また、実施の形態２と比較して、チャネル品質の情報量は増えるが、より良好な周波数割り当て制御を実現することができる。
【００４５】
なお、上記では、端末装置が、２つの周波数帯の受信信号品質のレベルの情報をそれぞれ示して送信する場合について説明したが、一方の周波数帯（たとえば周波数帯ｆ２）の受信信号品質のレベルの情報を、たとえば、他方の周波数帯（たとえば周波数帯ｆ３）の受信信号品質に対する差分情報として送信することもできる。
【００４６】
図８は、本実施の形態のマルチバンド無線通信システムにおいて利用可能な周波数帯の一例、チャネル品質のフレームフォーマット、受信信号品質のテーブル、および受信信号品質の差分のテーブルを示す図である。この場合、ビット番号＃２には、利用可能な最も高い周波数帯の平均受信ＳＩＮＲと、次に高い周波数帯の平均受信ＳＩＮＲとの差分に対応するビット番号を付与する。
【００４７】
受信信号品質の差分のテーブルは、ビット番号と平均受信ＳＩＮＲ差から構成され、たとえば、ビット番号：０と「ＳＩＮＲ差＜−９」，ビット番号：１と「−９≦ＳＩＮＲ差＜−６」，…、がそれぞれ対応付けられている。
【００４８】
通常、端末装置において、隣り合う周波数帯（ここでは周波数帯ｆ２と周波数帯ｆ３）の受信信号品質（平均受信ＳＩＮＲ）は互いに高い相関を持つ。そのため、端末装置は、一方の周波数帯の平均受信ＳＩＮＲの情報を差分情報として、チャネル品質に含めて送信することにより、チャネル品質の送信に必要なビット数を、上記で説明した２つの周波数帯の受信信号品質のレベルの情報をそれぞれ示して送信する場合よりも低減することができる。その結果、すべての周波数帯の情報（利用可能かどうか）を送信する従来技術と比較して、さらに、チャネル品質の送信に必要な情報量を低減することができる。
【００４９】
また、端末装置は、利用可能な最も高い周波数帯を識別するＩＤと、その周波数帯から低い周波数帯への方向に連続していくつの周波数帯が利用可能であるかを表す数（Ｕ個）とを同時に基地局装置へ送信してもよい。これにより、基地局装置は、利用可能な最も高い周波数帯から連続するＵ個の周波数帯を、端末装置への割り当てる候補とすることができる。
【００５０】
実施の形態４．
本実施の形態では、端末装置が、チャネル品質として、最も低い周波数帯における受信電力と、最も高い周波数帯における受信電力の情報を送信する場合について説明する。本実施の形態では、前述した実施の形態２または３と異なる処理について説明する。なお、装置構成については、前述した実施の形態２の図５と同一である。
【００５１】
図９−１および図９−２は、端末装置が４つの周波数帯で基地局装置からのパイロット信号を受信したときの受信電力を示す図であり、詳細には、図９−１は、見通し内環境における各周波数帯の受信電力を示す図であり、図９−２は見通し外環境（屋内環境を含む）における各周波数帯の受信電力を示す図である。「Ｐ」は、低い周波数帯ｆ１における受信電力を表す。「Δ」は、最も低い周波数帯ｆ１における受信電力Ｐと、最も高い周波数帯ｆ４における受信電力との差分を表す。
【００５２】
通常、見通し内環境では、端末装置は、最も低い周波数帯ｆ１も最も高い周波数帯ｆ４も強い受信電力を得る。一方、見通し外環境では、最も高い周波数帯ｆ４での受信電力の低下が激しく、最も低い周波数帯ｆ１と最も高い周波数帯ｆ４における受信電力のばらつき（差分）が大きくなる。
【００５３】
端末装置は、受信電力のばらつき、または各周波数帯の受信電力の低下度を測定することにより、自装置が基地局装置との通信において見通し内環境であるか、または見通し外環境であるか、を判断することができる。ここでは、一例として、端末装置は、受信電力のばらつきを、「Δ／Ｐ」を計算することによって得る。受信電力のばらつきが、予め設定したしきい値よりも大きい場合、端末装置は、見通し外環境に位置する可能性が高い、と判断する。
【００５４】
このように、端末装置は、受信電力のばらつきを求めることにより、自装置の位置または周辺環境を認識することができる。また、端末装置は、上記受信電力のばらつき情報に加えて、ＧＰＳや他の位置情報サービスから得た情報を追加利用することにより、さらに高い精度で自装置の位置を把握できる。なお、端末装置は、見通し外環境に位置すると判断するためのしきい値を任意に設定することができ、変更することも可能である。
【００５５】
本実施の形態では、端末装置は、上記受信電力のばらつきの情報を、チャネル品質として基地局装置へ送信するため、すべての周波数帯の情報（利用可能かどうか）を送信する従来技術と比較して、チャネル品質の送信に必要な情報量を大幅に低減することができる。
【００５６】
また、基地局装置では、チャネル品質受信部１１ａが上記で生成されたチャネル品質を受信し、周波数帯管理部１２ａが、上記チャネル品質に基づいて周波数割り当て制御を行うこととした。これにより、端末装置が見通し外環境にいるのか、または見通し内環境にいるのかを判断することができ、その結果を周波数割り当て制御に利用することができる。たとえば、基地局装置は、端末装置が見通し外環境にいると判断したときは、端末装置に対して最も低い周波数帯ｆ１を割り当てることができる。また、基地局装置は、端末装置が見通し内環境にいると判断したときは、端末装置に対して最も高い周波数帯ｆ４を割り当てることができる。
【００５７】
なお、基地局装置は、端末装置の位置を詳細に把握することによって、システム全体として、より的確な位置情報サービスを端末装置に提供することが可能となる。基地局装置は、受信電力のばらつき以外のさまざまな位置関連情報を同時に用いて、総合的に位置の推定精度を向上させることが可能である。
【００５８】
また、受信電力のばらつき、または各周波数帯の受信電力の低下度に関する情報は、これ以外にも多くの目的で利用できる。たとえば、端末装置は、特定の周波数帯での受信電力と、受信電力のばらつきに関する情報が得られれば、他の周波数帯における受信電力を予測できる。通常、周波数帯が高くなるにつれて受信電力は単調に減少するため、端末装置は、周波数帯と受信電力の関係を適切な線形又は非線形曲線で近似することにより、複数の周波数帯における受信電力を予測できる。このように、端末装置が受信電力のばらつきを測定し、基地局装置へ送信することにより、さまざまな効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
以上のように、本発明にかかるマルチバンド無線通信システムは、基地局装置と端末装置から構成される無線通信システムに有用であり、特に、端末装置がチャネル品質を送信する場合に適している。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】基地局装置の送信制御部と端末装置の受信制御部の構成例を示す図である。
【図２】マルチバンド無線通信システムにおいて利用可能な周波数帯の一例を示す図である。
【図３】周波数帯の違いによる伝搬特性を示す図である。
【図４】通信に利用可能な周波数帯かどうかを示す情報を格納するためのテーブルの一例を示す図である。
【図５】基地局装置の送信制御部と端末装置の受信制御部の構成例を示す図である。
【図６】マルチバンド無線通信システムにおいて利用可能な周波数帯の一例とチャネル品質のフレームフォーマットと受信信号品質のテーブルを示す図である。
【図７】マルチバンド無線通信システムにおいて利用可能な周波数帯の一例とチャネル品質のフレームフォーマットと受信信号品質のテーブルを示す図である。
【図８】マルチバンド無線通信システムにおいて利用可能な周波数帯の一例とチャネル品質のフレームフォーマットと受信信号品質のテーブルと受信信号品質の差分のテーブルを示す図である。
【図９−１】見通し内環境における各周波数帯の受信電力を示す図である。
【図９−２】見通し外環境における各周波数帯の受信電力を示す図である。
【符号の説明】
【００６１】
１  基地局装置
２  端末装置
３  端末装置
１０，１０ａ  送信制御部
１１，１１ａ  チャネル品質受信部
１２，１２ａ  周波数帯管理部
１３  信号生成部
１４−１  周波数帯ｆ１送信部
１４−２  周波数帯ｆ２送信部
１４−３  周波数帯ｆ３送信部
１４−４  周波数帯ｆ４送信部
２０，２０ａ  受信制御部
２１−１  周波数帯ｆ１受信部
２１−２  周波数帯ｆ２受信部
２１−３  周波数帯ｆ３受信部
２１−４  周波数帯ｆ４受信部
２２  信号検出・測定部
２２−１  信号検出部
２２−２  受信信号品質測定部
２３，２３ａ  チャネル品質送信部
２４  周波数帯管理部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９−１】
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【図９−２】
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