(57)【要約】【課題】スループットの向上が可能な無線リソース割当制御方法および装置を提供する。【解決手段】第１の時間帯では、隣接する基地局と共通する周波数を含む第１の周波数帯の中から選択した無線リソースの割り当てを行い、第２の時間帯では、隣接する基地局と重複せず、該第１の周波数帯に対して狭い周波数帯の中から選択した無線リソースの割り当てを行う無線リソース割り当て方法において、無線端末に対して、第１の時間帯において、第１の周波数帯の中から選択した無線リソースを割り当てた場合の該無線端末との間の第１の推定チャネル品質と、第２の時間帯において、第２の周波数帯域の中から選択した無線リソースを割り当てた場合の該無線端末との間の第２の推定チャネル品質との評価を行い、該第１の推定チャネル品質に基づいて特定される適用可能な送信形式と、該第２の推定チャネル品質に基づいて特定される適用可能な送信形式とのうち、スループプットが高い方の送信形式が適用可能な時間帯で該無線端末と無線通信を行うように制御する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の時間帯では、隣接する基地局と共通する周波数を含む第１の周波数帯の中から選択した無線リソースの割り当てを行い、第２の時間帯では、隣接する基地局と重複せず、該第１の周波数帯に対して狭い周波数帯の中から選択した無線リソースの割り当てを行う無線リソース割り当て方法において、
無線端末に対して、前記第１の時間帯において、前記第１の周波数帯の中から選択した無線リソースを割り当てた場合の該無線端末との間の第１の推定チャネル品質と、前記第２の時間帯において、前記第２の周波数帯域の中から選択した無線リソースを割り当てた場合の該無線端末との間の第２の推定チャネル品質との評価を行い、
該第１の推定チャネル品質に基づいて特定される該第１の時間帯において適用可能な送信形式と、該第２の推定チャネル品質に基づいて特定される該第２の時間帯において適用可能な送信形式とのうち、スループプットが高い方の送信形式が適用可能な時間帯で該無線端末と無線通信を行うように制御する
ことを特徴とする無線リソース割り当て方法。
【請求項２】
請求項１に記載の無線リソース割り当て方法において、
前記第１の時間帯において適用可能な送信形式と第２の時間帯において適用可能な送信形式とにそれぞれ対応するスループットを比較する際に、前記第２の時間帯において無線リソースが選択される周波数帯と前記第１の周波数帯との比を考慮して、前記第２の時間帯についてのスループットを調整する
ことを特徴とする無線リソース割り当て方法。
【請求項３】
第１の時間帯では、隣接する基地局と共通する周波数を含む第１の周波数帯の中から選択した無線リソースの割り当てを行い、第２の時間帯では、隣接する基地局と重複せず、該第１の周波数帯に対して狭い周波数帯の中から選択した無線リソースの割り当てを行う無線リソース割当制御装置において、
無線端末に対して、前記第１の時間帯において、前記第１の周波数帯の中から選択した無線リソースを割り当てた場合の該無線端末との間の第１の推定チャネル品質と、前記第２の時間帯において、前記第２の周波数帯域の中から選択した無線リソースを割り当てた場合の該無線端末との間の第２の推定チャネル品質との評価を行う評価手段と、
該第１の推定チャネル品質に基づいて特定される該第１の時間帯において適用可能な送信形式と、該第２の推定チャネル品質に基づいて特定される該第２の時間帯において適用可能な送信形式とのうち、スループプットが高い方の送信形式が適用可能な時間帯で該無線端末と無線通信を行うように制御する制御手段と
を備えたことを特徴とする無線リソース割当制御装置。
【請求項４】
請求項３に記載の無線リソース割当制御装置において、
前記制御手段は、前記第２の時間帯において無線リソースが選択される周波数帯と前記第１の周波数帯との比を考慮して、前記第２の時間帯についてのスループットを調整し、前記第１の時間帯に対応するスループットとの比較処理に供する調整手段を備えた
ことを特徴とする無線リソース割当制御装置。
【請求項５】
請求項３に記載の無線リソース割当制御装置において、
前記評価手段は、
直交周波数領域多重接続方式で規定されたプリアンブルの送出に用いられるサブキャリアの受信信号強度と、他のサブキャリアに現れる隣接セルからの信号強度で示される干渉雑音強度とに基づいて、前記第１の時間帯に対応する信号強度対干渉雑音比を推定し、前記第１の推定チャネル品質の評価結果として出力する第１推定手段と、
前記プリアンブルの送出に用いられるサブキャリアについての受信信号強度と干渉雑音強度とに基づいて、前記第２の時間帯に対応する信号強度対干渉雑音比を推定し、前記第２の推定チャネル品質の評価結果として出力する第２推定手段とを備えた
ことを特徴とする無線リソース割当制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、端末装置ごとの無線品質に応じた最適な変調方式、符号化率を選択する無線通信システムにおける無線リソース割り当て方法および無線リソース割当制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＯＦＤＭＡ(Orthogonal Frequency Division Multi access：直交周波数領域多重接続)を用いた無線方式においては、無線通信のデータレートを向上するために様々な技術が使われている。その一つである適応変調符号化方式(AMC :Adaptive Modulation and Coding)は、無線通信に使用する変調方式および符号化率を伝搬路の状況に応じて適応的に変化させる技術である。この適応変調符号化方式では、携帯端末と基地局との間の伝搬路の状況で使用できる変調方式および符号化率の組み合わせから、最大のデータレートを実現する組み合わせを適用することにより、スループットの向上が図られる。
【０００３】
ＭＩＭＯ(Multiple Input Multiple Output)空間多重もまた、無線通信のスループットを増大させるための技術の一つである。ＭＩＭＯ空間多重技術では、複数のデータストリームを同時に複数のアンテナを用いて送信し、受信側において、複数のアンテナを用いて受信した信号について演算処理を行って、複数のデータストリームを区別して受信することにより、スループットの向上が図られる。
【０００４】
また、送信ダイバーシチ技術は、送信信号を複数のアンテナと時間的に離れた複数のシンボルに渡って符号化(時空間符号化：STC Space Time Coding)して送信し、受信側では、その符号化に応じた信号処理を行うことにより、複数の送信アンテナからの伝搬路のうち状態の良い伝搬路を選択することに相当する効果を得る技術である。このようなＳＴＣ技術は、平均的に低い電力で一定の通信品質が保たれるので、電力が一定ならば、ＳＴＣ技術を適用することによって、伝送誤りが減少し、スループットが増大する。
【０００５】
一方、携帯電話サービスなどに適用されているセルラ方式は、図９に示すように、サービスエリアを複数のセルに分割し、各セルで使用可能な周波数帯域を制限することで、限られた周波数帯域幅で多くの利用者へのサービスを実現している。例えば、携帯電話サービスで利用可能な所定の周波数帯域を３つの周波数帯域(Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３)に分割し、隣接セルあるいは距離の近いセルでは周波数帯域が異なるように割り当てる３周波数繰り返しセル構成では、同一の周波数帯域を使用しているセルとの距離が大きいので(図９参照)、干渉雑音強度が低く抑えられ、高い信号強度対干渉雑音比(ＣＩＮＲ)を得ることができる。
【０００６】
その半面、上述した３周波数繰り返しセル構成では、各セルで利用可能な周波数帯域が上述した所定の周波数帯域の１／３に制限されるために、スループットの最大値もまた、上述した所定の周波数帯域の利用が可能である場合のスループットの１／３に制限される。
【０００７】
セルラ方式が適用された無線通信システムでスループットを向上するための技術として、基地局からの距離が短いセルの中心付近の利用者に限って、上述した所定の周波数帯域の利用を許し、セルの周辺部分の利用者には、上述した３周波数繰り返しセル構成で決定した分割された周波数帯域を適用するＦＦＲ(Fractional Frequency Reuse)技術が提案されている(非特許文献１，２参照)。
【０００８】
このＦＦＲ技術を適用した場合には、基地局からの信号強度が大きいセルの中心付近の利用者は、上述した所定の周波数帯域にわたる利用が可能であるので、３周波数繰り返しセル構成が適用された場合よりも高いスループットを得ることができる。したがって、全ての利用者に関する平均的なスループットの向上を図ることができる。
【非特許文献１】Mobile WiMAX - Part I: A Technical Overview and Performance Evaluation, August 2006, WiMAX Forumhttp://www.wimaxforum.org/news/downloads/Mobile_WiMAX_Part1_Overview_and_Performance.pdf
【非特許文献２】IEEE 802.16e
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述したＦＦＲ技術を適用する場合には、個々の利用者について、上述した所定の周波数帯域の中から選択した無線リソースを割り当てるリユース１モード(Reuse1)と３周波数繰り返しセル構成に基づいて分割された周波数帯域（例えば、この所定の帯域を３等分したうちの１つの周波数帯域）から選択した無線リソースを割り当てるリユース３モード(Reuse3)のいずれが適切であるかを判断する必要がある。
【００１０】
しかしながら、例えば、ＣＩＮＲにのみ着目して上述した２つのモードを切り替えたのでは、ＦＦＲ技術を適用したことによる利点を十分に活用できない可能性がある。例えば、リユース１モード(Reuse1)からリユース３モード(Reuse3)に切り替えたときに、リユース３モード(Reuse3)で実現される高いＣＩＮＲで適用可能な変調方式および符号化率を採用したことによる効果を考慮しても、周波数帯域が制限されることによるスループットの低下のために、リユース１モード(Reuse1)で符号化率の低い変調方式を適用した場合よりもデータレートが低下する場合がある。
【００１１】
本発明は、ＦＦＲ構成について、スループットの向上が可能な無線リソース割当制御方法および装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上述した目的は、以下に開示する無線リソース割り当て方法および無線リソース割当制御装置によって達成することができる。
【００１３】
第１の側面では、無線リソース割り当て方法および無線リソース割当制御装置は、第１の時間帯では、隣接する基地局と共通する周波数を含む第１の周波数帯の中から選択した無線リソースの割り当てを行い、第２の時間帯では、隣接する基地局と重複せず、該第１の周波数帯に対して狭い周波数帯の中から選択した無線リソースの割り当てを行う無線リソース割り当て方法および無線リソース割当制御装置において、無線端末に対して、第１の時間帯において、第１の周波数帯の中から選択した無線リソースを割り当てた場合の該無線端末との間の第１の推定チャネル品質と、第２の時間帯において、第２の周波数帯域の中から選択した無線リソースを割り当てた場合の該無線端末との間の第２の推定チャネル品質との評価を行う手順(評価手段)と、該第１の推定チャネル品質に基づいて特定される該第１の時間帯において適用可能な送信形式と、該第２の推定チャネル品質に基づいて特定される該第２の時間帯において適用可能な送信形式とのうち、スループプットが高い方の送信形式が適用可能な時間帯で該無線端末と無線通信を行うように制御する手順(制御手段)とを備える。
【００１４】
このように構成された無線リソース割り当て方法および無線リソース割当制御装置では、無線端末について、第１の時間帯と第２の時間帯とに対応してそれぞれ評価されたチャネル品質に基づいて特定される送信形式で実現されるスループットの推定値を比較し、より高いスループットを実現する送信形式が適用可能な時間帯で、この無線端末と無線通信を行うように無線リソースの割当制御が行われる。
【発明の効果】
【００１５】
上述した基本構成を備えた無線リソース割当制御方法および装置では、スループットの向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面に基づいて、本発明の実施形態について詳細に説明する。
(実施形態１)
図１に、無線リソース割当制御装置の一実施形態を示す。
【００１７】
図１に示した無線リソース割当制御装置は、無線端末２１０に備えられた信号強度測定部２１３と信号強度対干渉雑音比(ＣＩＮＲ)算出部２１４と干渉電力測定部２１５と、基地局装置２２０に備えられた割当制御部２２２、方式判定テーブル２２３、スループット算出部２２４および帯域割当情報保持部２２５とを含む。
【００１８】
信号強度測定部２１３は、例えば、基地局からの下り (ＤＬ)フレームの先頭に付加されたプリアンブルが無線送受信部２１１に到来するときに、サブキャリアの信号強度（例えば、基地局装置２００が送信する所定の送信帯域に含まれるサブキャリアの信号強度）を測定する。ＣＩＮＲ算出部２１４は、信号強度測定部２１３によって得られた測定結果に基づいて、図２(ａ)に示すようなＦＦＲを適用した場合のReuse１モードとReuse３モードとの双方について信号強度対干渉雑音比を算出する。ＣＩＮＲ算出部２１４によって算出されたReuse１モードのＣＩＮＲ１とReuse３モードのＣＩＮＲ３とは、端末制御部２１２および無線送受信部２１１を介して基地局装置２２０に送出される。
【００１９】
図１に示した基地局装置２２０において、割当制御部２２２は、無線送受信部２２１を介して受け取ったReuse１モードのＣＩＮＲ１およびReuse３モードのＣＩＮＲ３と、後述する方式判定テーブル２２３およびスループット算出部２２４とを用いて、Reuse１モードとReuse３モードとについて実現可能なスループットを推定する。また、割当制御部２２２は、Reuse１モードとReuse３モードとについて推定されたスループットを比較し、より高いスループットが得られるモードを選択して、無線端末２１０への無線リソースの割り当てを行う。
【００２０】
図２(ａ)に示したＦＦＲの例では、各セルは第２の時間帯においてReuse1モードが適用される領域(図２(ａ)において符号Reuse１を付した円形で示す)と、それ以外の第１の時間帯において、Reuse３モードが適用される領域(図２(ａ)において符号Reuse３に割り当てられる周波数帯域(Ｆｉ(ｉ＝１，２，３))を付して示す)とに分けられている。すなわち、第１の時間帯では、所定の周波数帯の中から選択された無線リソースが端末に割り当てられ、第２の時間帯では、この所定の周波数帯よりも狭い周波数帯の中から選択された無線リソースが端末に割り当てられる。なお、この狭い周波数帯は、所定の周波数帯のうち一部の周波数帯域とすることができ、所定の周波数帯域を複数に分割して得られる１つの周波数帯とすることもできる。ここでは３分割する例を挙げて説明する。
【００２１】
下り (ＤＬ)フレームは、図２(ｂ)に示すように、前半のシンボルからなるReuse３ゾーン(第１の時間帯)と後半のシンボルからなるReuse１ゾーン(第２の時間帯)とに分けられている。そして、Reuse３ゾーンで基地局は、各セルに割り当てられた周波数帯域(F1，F2，F3)を用いてReuse３モードが適用された無線端末との通信を行い、Reuse１ゾーンで基地局は、当該基地局に割り当てられた所定の周波数帯(つまり、F1＋F2＋F3)を用いてReuse１モードが適用された無線端末との通信を行う。
【００２２】
ＩＥＥＥ802.16 ＯＦＤＭＡ物理層における無線フレームでは、下りフレームの先頭のシンボルで、ＯＦＤＭの所定数（例えば、３）のサブキャリア間隔ずつ離れた複数のサブキャリアを使用してプリアンブルを送信してもよい(図３参照)。
【００２３】
このプリアンブルの送信に使用されるサブキャリアは、上述した３周波数繰り返しモード(Reuse３モード)で割り当てられる周波数帯域(セグメント)に対応して決められる。例えば、上述したように、周波数帯域がセグメント１，２，３ に分割されている場合に、セグメント１を使用するセルの基地局は、１，４，７…番目のサブキャリアを、セグメント２を使用するセルの基地局は  ２，５，８…番目のサブキャリアを、セグメント３を使用するセルの基地局は、３，６，９…番目のサブキャリアをそれぞれ使用してプリアンブルの送信を行う。
【００２４】
次に、上述したプリアンブルの受信結果に基づいて、Reuse３モードで基地局２２０と無線端末２１０とが無線信号の送受信を行う場合のＣＩＮＲ３と、Reuse１モードで基地局２２０と無線端末２１０とが無線信号の送受信を行う場合のＣＩＮＲ１とを求める方法について説明する。
【００２５】
ＣＩＮＲ３を求める際には、図１に示した信号強度測定部２１３と干渉電力測定部２１５とにより、プリアンブル受信時に無線端末２１０が在圏しているセルに割り当てられたセグメント(例えば、セグメント１)に対応する系列のサブキャリア(例えば、１，４，７…番目のサブキャリア)について受信信号強度(図４に符号Ｃ１，Ｃ４，Ｃ７を付して示す)と干渉電力(図４に符号Ｎ１，Ｎ４，Ｎ７を付して示す)をそれぞれ測定される。次いで、ＣＩＮＲ算出部２１４により、受信信号強度の測定結果と干渉電力の測定結果との比を求めることにより、Reuse３モードのＣＩＮＲ３を求めることができる。
【００２６】
一方、ＣＩＮＲ３を求める際には、信号強度測定部２１３と干渉電力測定部２１５とによる測定対象を、隣接セルに割り当てられたセグメント(例えば、セグメント２，３)に対応する系列のサブキャリアにまで広げ、これらのサブキャリアについての受信信号強度と干渉電力とを測定する。つまり、上述したセグメント１に対応するサブキャリアの受信信号強度Ｃ１，Ｃ４，Ｃ７および干渉電力Ｎ１，Ｎ４，Ｎ７とともに、セグメント２，３に対応するサブキャリアの受信信号強度Ｃ２，Ｃ３，Ｃ５、Ｃ６，Ｃ８，Ｃ９および干渉電力Ｎ２，Ｎ３，Ｎ５、Ｎ６，Ｎ８，Ｎ９の測定があわせて行われる(図４参照)。ＣＩＮＲ算出部２１４では、無線端末２１０が在圏しているセルに割り当てられたセグメント(例えば、セグメント１)のサブキャリアについての受信信号強度に対する干渉電力に、セグメント２，３に対応するサブキャリアの受信信号強度および干渉電力を含めてＣＩＮＲの算出を行うことで、Reuse１モードのＣＩＮＲ１を求めることができる(図３参照)。
【００２７】
このようにして求められたＣＩＮＲ１およびＣＩＮＲ３は、基地局装置２２０に渡され、割当制御部２２２による無線端末２１０に対する無線リソースの割り当て制御に供される。
【００２８】
割当制御部２２２は、無線送受信部２２１を介して受け取ったＣＩＮＲ１およびＣＩＮＲ３に基づいて、まず、方式判定テーブル２２３を参照して、無線端末２１０にReuse１モードを適用した場合に適用可能な変調方式とReuse３モードを適用した場合に適用可能な変調方式とをそれぞれ決定する。
【００２９】
ＣＩＮＲと各変調方式で実現可能なスループットとの間には、図５に示すような関係があり、ＣＩＮＲの値が図５に符号Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅを付して示した区間のいずれに属するかによって、最も高いスループットが得られる変調方式を特定することができる。
【００３０】
例えば、図５に符号Ａを付して示した区間Ａでは、時空間符号化(ＳＴＣ)を適用した符号化率１／２の１６ＱＡＭ変調方式(以下、１６ＱＡＭ１／２(ＳＴＣ)と称する)によって最も高いスループットが実現されている。一方、区間Ｂでは１６ＱＡＭ３／４(ＳＴＣ)によって実現されるスループットが他の変調方式で実現されるスループットよりも高くなり、区間Ｃでは６４ＱＡＭ２／３(ＳＴＣ)によって実現されるスループットが他の変調方式で実現されるスループットよりも高くなっている。また、区間Ｄでは６４ＱＡＭ１／２(ＭＩＭＯ)によって実現されるスループットが他の変調方式で実現されるスループットよりも高くなり、区間Ｅでは６４ＱＡＭ２／３(ＳＴＣ)によって実現されるスループットが他の変調方式で実現されるスループットよりも高くなっている。
【００３１】
したがって、例えば、方式判定テーブル２２３に上述した各区間の境界を示すＣＩＮＲの値と各区間において最も高いスループットを示す変調方式とを保持しておけば、無線端末２１０から受け取ったＣＩＮＲ１およびＣＩＮＲ３をそれぞれ上述した境界を示すＣＩＮＲ値と比較することにより、それぞれが属する区間を判別し、対応する変調方式を特定することができる。
【００３２】
例えば、無線端末２１０から区間Ｃに属するＣＩＮＲ１と区間Ｄに属するＣＩＮＲ３が渡された場合に、割当制御部２２２は、上述した方式判定テーブル２２３に基づいて、無線端末２１０にReuse１モードを適用した場合とReuse３モードを適用した場合とにそれぞれ適用すべき変調方式として、６４ＱＡＭ２／３(ＳＴＣ)と６４ＱＡＭ１／２(ＭＩＭＯ)とを得ることができる(図３、図５参照)。
【００３３】
このようにして決定された変調方式とモードとの組み合わせについて、図１に示したスループット算出部２２４は、例えば、式(１)に示すように、１シンボルで伝送可能なビット数ｍ、符号化率ｒ、ＭＩＭＯ多重数ｎおよび周波数帯域幅ｆを乗算することで、実現可能なスループットＴｐを算出する。
【００３４】
Ｔｐ = ｍ×符号化率ｒ×ＭＩＭＯ多重数ｎ×周波数帯域幅ｆ      ・・・（１）
例えば、Reuse１モードで利用可能な周波数帯域として６０ＭＨｚが割り当てられた場合に、Reuse３モードでこの周波数帯域を３つのセグメントに等分する場合には、各セグメントで利用可能な周波数帯域は２０ＭＨｚとなる。この場合に、Reuse１モードに対応して特定された６４ＱＡＭ２／３(ＳＴＣ)で実現可能なスループットＴｐ１の値は２４０となり、一方、Reuse３モードに対応して特定された６４ＱＡＭ１／２(ＭＩＭＯ)で実現可能なスループットＴｐ３の値は１２０となる。
【００３５】
このようにして、無線端末２１０にReuse１モードを適用した場合とReuse３モードを適用した場合とについて、スループット算出部２２４により、それぞれ期待できるスループットＴｐ１，Ｔｐ３を推定することができる。
【００３６】
このようにして得られたスループットの推定値Ｔｐ１，Ｔｐ３に基づいて、割当制御部２２２は、より高いスループットが期待できるモード(上述した例では、Reuse１モード)を無線端末２１０に割り当てるモードとして決定し、無線端末２１０に通知して無線リソースの割り当てを行うことができる(図３参照)。
【００３７】
上述した例のように、Reuse１モードを適用した場合に推定されるスループットＴｐ１の方が高い値となった場合は、図２に符号ＭＳ１を付して示した無線端末のように、無線端末２１０は、Reuse１モードに従って無線リソースの割り当てを受け、割り当てられた無線リソースを基地局との間の通信に利用することができる。一方、Reuse３モードを適用した場合に推定されるスループットＴｐ３の方が高い値となった場合は、無線端末２１０と基地局装置２２０との間の無線通信には、図２に符号ＭＳ２を付して示した無線端末のように、セルに割り当てられた周波数帯域のセグメント(例えば、周波数帯域Ｆ３)が供される。
【００３８】
上述したようにして推定されたスループットＴｐ１，Ｔｐ３には、無線端末２１０にReuse１モードを適用した場合とReuse３モードを適用した場合とに対応するＣＩＮＲで特定される送信形式(変調方式、符号化率、ＭＩＭＯ多重数)とともに、各モードで利用可能な周波数帯域幅が反映されている。したがって、上述したように求められたスループットの推定値Ｔｐ１，Ｔｐ３は、無線端末２１０にReuse１モードを適用すべきか、それとも、Reuse３モードを適用すべきかを決定する際の正当な指標である。故に、スループットの推定値Ｔｐ１，Ｔｐ３を比較し、値の大きいほうに対応するモードに従って無線リソースの割り当てを行うことにより、ＦＦＲを適用した無線通信システムにおいて、無線端末２１０のスループットを最大化するような無線リソース割当を実現することができる。このようにして、個々の無線端末のスループットを考慮して無線リソースの割り当てを行うことにより、平均のスループットを向上させることができる。
【００３９】
また、上述したようなＣＩＮＲ１，ＣＩＮＲ３の報告を無線端末２１０から定期的に受けるようにすることで、無線端末２１０の移動に伴って、無線端末２１０の伝送環境が変化した場合にも、Reuse１モードとReuse３モードとで実現可能なスループットを両方考慮して運用モードの切り替えおよび変調方式の切り替えを制御することができる。例えば、上述したようにしてReuse１モードとReuse３モードとについて推定されたスループットを指標として、符号化率を落とした変調方式への切り替えを行ってReuse１モードを維持するか、Reuse３モードに切り替えて、伝送レートや符号化率およびＭＩＭＯ多重数の高い変調方式を適用するかを決定することができる。これにより、無線端末の利用者の移動などに伴って割当中のモードにおけるチャネル品質の低下(例えば、信号強度対干渉雑音比ＣＩＮＲの低下)が起こった際にも、スループットを低下させてしまうようなモードの切替の発生を防ぐことができ、無線端末２１０の移動に伴う無線リソースの割当制御においても、スループットの最適化を図ることができる。
【００４０】
なお、図６(ａ)に示すように、各セグメントに属するセルに在圏している利用者の無線端末の数が不均一である場合に、無線通信システムに使用が許可される周波数帯域を各セグメントで等分する代わりに、図６(ｂ)に示すように、多数の無線端末が在圏しているセルが属するセグメントにより多くの周波数帯域を割り当てる場合がある。
【００４１】
このように、各セグメントに異なる割合で周波数帯域が割り当てられている場合にも、図１に示した帯域割当情報保持部２２５に、使用が許可された周波数帯域幅(例えば、図２(ｂ)に示したＦ１＋Ｆ２＋Ｆ３)を示す値とともに、対応するセグメントに割り当てられた周波数帯域幅(例えば、図２(ｂ)に示したＦ１、Ｆ２、Ｆ３のいずれか)を示す値を保持しておき、これらの値をスループット算出部２２４の処理に供することによって対応することができる。
【００４２】
また、上述したように使用が許可された周波数帯域幅と対応するセグメントに割り当てられた周波数帯域幅を保持する代わりに、対応するセグメントに割り当てられた周波数帯域幅が使用が許可された周波数帯域幅に占める割合を帯域割当情報保持部２２５に保持しておくこともできる。
【００４３】
また、図１に示した無線リソース割当制御装置は、図７に示すような１セル３セグメントのＦＦＲ構成にも適用可能である。
【００４４】
１セル３セグメントのＦＦＲ構成では、各セルは、３つのセクタに分割され、セクタごとに分割した周波数帯域Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３が割り当てられる。この構成では、基地局は各セクタへの送信に指向性アンテナを用いているので、例えば、図７に示したように周波数帯域Ｆ３を使用するセクタに在圏している無線端末ＭＳ２に到達する隣接セルからの同一の周波数帯域Ｆ３の信号強度は低く抑えられている。
【００４５】
このような１セル３セグメントのＦＦＲ構成が適用されている場合にも、周波数帯域Ｆ２を使用するセクタに属している無線端末ＭＳ１について、上述した１セル１セグメントのＦＦＲ構成の場合と同様にして、Reuse１モードでのＣＩＮＲ１およびReuse３モードでのＣＩＮＲ３の測定を行い、この測定結果に基づいて、それぞれのモードで期待できるスループットを求めることができる。そして、Reuse１モードに対応するスループットのほうが高い旨の結果が得られた場合には、上述した無線端末ＭＳ１にはReuse１ゾーンが割り当てられ、使用が許可された周波数帯域(Ｆ１＋Ｆ２＋Ｆ３)を利用して基地局との通信を行う。一方、Reuse３モードに対応するスループットのほうが高い旨の結果が得られた場合には、上述した無線端末ＭＳ１にReuse３ゾーンが割り当てられ、分割された周波数帯域Ｆ２を利用して基地局との通信を行う。
【００４６】
(実施形態２)
図８に、無線リソース割当制御装置の別実施形態を示す。
【００４７】
なお、図８に示した構成要素のうち、図１に示した構成要素と同等のものについては、同一の符号を付して示し、その説明は省略する。
【００４８】
図８に示した無線端末２１０は、上述した信号強度測定部２１３、干渉電力測定部２１５およびＣＩＮＲ算出部２１４に加えて、方式判定テーブル２２３と方式決定部２１６を備え、Reuse１モードおよびReuse３モードにそれぞれ適用すべき変調方式を選択するまでの処理を無線端末２１０に分担し、基地局装置２２０は、無線端末２１０から上述した各モードに対応して選択された変調方式の報告を受けて無線リソースの割当制御を行う。
【００４９】
図８に示した方式決定部２１６は、ＣＩＮＲ算出部２１４によって算出されたＣＩＮＲ１，ＣＩＮＲ３について方式判定テーブル２２３を参照し、ＣＩＮＲ１，ＣＩＮＲ３がそれぞれ図５に示した区間Ａ〜Ｅのいずれに属するかを判定し、対応する変調方式を選択する。また、この方式決定部２１６によってReuse１モードおよびReuse３モードに対応して選択された変調方式は、端末制御部２１２および無線送受信部２１１を介して基地局装置２２０に報告され、スループットの算出処理に供される。
【００５０】
なお、図１および図８に実施形態を示した無線リソース割当制御装置は、ＩＥＥＥ８０２．１６に規定されたＯＦＤＭＡの物理層無線インタフェースに限らず、隣接セルからの干渉を受ける区域と周波数分割によって隣接セルからの干渉を低減した区域とをセル内で共存させるセルラ無線方式であれば適用することができる。
【００５１】
また、端末装置が隣接セルからの干渉を受ける区域に含められる場合と隣接セルからの干渉を低減した区域に含められる場合とについてそれぞれ求められるチャネル品質を示す指標は、信号強度対干渉雑音比(ＣＩＮＲ)に限らず、それぞれの場合に基地局との無線通信で利用可能なチャネルによる伝送品質を示す指標であればいかようなものでも適用できる。
【００５２】
また、図５に例示した変調方式に加えて、更に、様々な符号化率あるいはＭＩＭＯ多重数を適用した変調方式とＣＩＮＲとの関係を調べ、より広い範囲のＣＩＮＲについてあるいはより細分化したＣＩＮＲの区間について最も高いスループットが期待できる変調方式を特定できるような方式判定テーブルを生成し、これを変調方式の選択処理に供することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】無線リソース割当制御装置の実施形態を示す図である。
【図２】１セル１セグメントのＦＦＲ構成を説明する図である。
【図３】無線リソース割当制御動作を表すシーケンス図である。
【図４】ＣＩＮＲの算出を説明する図である。
【図５】各変調方式のスループットを説明する図である。
【図６】各セグメントへの帯域割当の変形例を示す図である。
【図７】１セル３セグメントのＦＦＲ構成例を示す図である。
【図８】無線リソース割当制御装置の別実施形態を示す図である。
【図９】３周波数繰り返しセル構成の例を示す図である。
【符号の説明】
【００５４】
２１０  無線端末
２１１，２２１  無線送受信部
２１２  端末制御部
２１３  信号強度測定部
２１４  信号強度対干渉雑音比(ＣＩＮＲ)算出部
２１５  干渉電力測定部
２１６  方式決定部
２２２  割当制御部
２２３  方式判定テーブル
２２４  スループット算出部
２２５  帯域割当情報保持部
【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】
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