(57)【要約】  （課題）本発明は、移動局が、複数の基地局と同時に通信することができる移動体通信システムにおいて、リソースの冗長性を少なくすることができる移動体通信システムを提供することを目的とする。  （解決手段）移動局（２）は複数の基地局（１１〜１４）と同時に通信を行うことが可能な本発明の移動体通信システムにおいて、移動局の制御下で複数の基地局のリソース管理を行う。例えば、移動局（２）は基地局（１２）に対して、リソース指定信号（ＲＳ２）によりリソース（１０Ｃ）を指定し、移動局（２）は基地局（１３）に対して、リソース指定信号（ＲＳ３）によりリソース（１０Ｂ）を指定し、移動局（２）は基地局（１４）に対して、リソース指定信号（ＲＳ４）によりリソース（１０Ａ）を指定する。
2008056426.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動局と、
複数の基地局とを備えた移動体通信システムであって、
前記移動局は前記複数の基地局と同時に通信可能であり、
前記移動局の制御下で前記複数の基地局のリソース管理を行うことを特徴とする、
移動体通信システム。
【請求項２】
請求項１記載の移動体通信システムであって、
前記複数の基地局は、各々のリソース関連情報を前記移動局に通知する機能をそれぞれ有し、前記リソース関連情報はリソースの使用情報及び滞留情報を含み、
前記移動局は前記複数の基地局の前記リソース関連情報に基づき、前記複数の基地局のリソース管理を行う、
移動体通信システム。
【請求項３】
請求項２記載の移動体通信システムであって、
前記移動局は前記リソース管理は、
(a) 前記複数の基地局それぞれに対し最大リソース環境を要求するステップと、
(b) 前記複数の基地局それぞれの前記リソース関連情報に基づき、最終決定リソースの指示を前記複数の基地局に対して行うステップとを含む、
移動体通信システム。
【請求項４】
請求項１あるいは請求項２記載の移動体通信システムであって、
前記複数の基地局のうちリソース関連情報通知用基地局は、前記複数の基地局のうち前記リソース関連情報通知用基地局を除く所定数の基地局とリソース関連情報の通信が可能であり、前記リソース関連情報はリソースの使用情報及び滞留情報を含み、
前記リソース関連情報通知用基地局は、少なくとも前記所定数の基地局の前記リソース関連情報を含む複数基地局リソース関連情報を一括して前記移動局に通知する機能を有し、
前記移動局は前記複数基地局リソース関連情報に基づき、少なくとも前記所定数の基地局のリソース管理を行う、
移動体通信システム。
【請求項５】
移動局と、
複数の基地局とを備えた移動体通信システムであって、
前記移動局は前記複数の基地局と同時に通信可能であり、
前記移動局は、
前記複数の基地局における所定の基地局へのデータ送信中に送信データを廃棄すべきか否かを判断するデータ存廃判定機能と、
前記複数の基地局それぞれの通信回線の良否を決める通信属性値を認識し、前記送信データの廃棄すべきとの判断時に、前記所定の基地局を除く前記複数の基地局のうち、前記通信属性値に基づき通信良好と判断した通信良好基地局に前記送信データの送信先として選択する基地局選択機能とを有する、
移動体通信システム。
【請求項６】
移動局と、
複数の基地局とを備えた移動体通信システムであって、
前記移動局は前記複数の基地局と同時に通信可能であり、
前記移動局は、前記複数の基地局それぞれの通信回線の良否を決める通信属性値を認識し、前記通信属性値は前記移動局の移動方向及び移動速度に関する情報を含み、
前記移動局は、前記移動局の移動方向及び移動速度に関する情報に基づき、前記複数の基地局のうち、前記移動局が近づく方向に存在する非通信状態の基地局を優先的に通信状態にし、前記移動局が遠ざかる方向に存在する通信状態の基地局を優先的に開放状態になるように制御する、
移動体通信システム。
【請求項７】
移動局と、
複数の基地局とを備えた移動体通信システムであって、
前記移動局は前記複数の基地局と同時に通信可能であり、
前記複数の基地局それぞれ、自身の通信回線の良否を決める通信属性値を認識し、前記通信属性値は前記移動局の移動方向及び移動速度に関する情報を含み、
前記複数の基地局はそれぞれ、前記移動局の移動方向及び移動速度に関する情報に基づき、前記移動局が近づく方向に存在する非通信状態の場合は優先的に通信状態にし、前記移動局が遠ざかる方向に存在する通信状態の場合は優先的に開放状態になる、
移動体通信システム。
【請求項８】
移動局と、
複数の基地局と、
前記複数の基地局に通信可能に接続される上位装置とを備えた移動体通信システムであって、
前記移動局は前記複数の基地局と同時に通信可能であり、
前記上位装置は、前記複数の基地局それぞれの通信回線の良否を決める通信属性値を認識し、前記通信属性値は前記移動局の移動方向及び移動速度に関する情報を含み、
前記上位装置は、前記移動局の移動方向及び移動速度に関する情報に基づき、前記複数の基地局のうち、前記移動局が近づく方向に存在する非通信状態の基地局を優先的に通信状態にし、前記移動局が遠ざかる方向に存在する通信状態の基地局を優先的に開放状態になるように制御する、
移動体通信システム。
【請求項９】
複数の基地局と共に移動体通信システムを構成する移動局であって、前記移動局は前記複数の基地局と同時に通信可能であり、
前記複数の基地局のうち少なくとも一つの基地局のリソース関連情報に基づき、前記少なくとも一つの基地局における使用リソースを決定するリソース決定機能と、
前記リソース決定機能の決定内容に基づき前記少なくとも一つの基地局にリソース指定を行うリソース指定機能とを備える、
移動局。
【請求項１０】
請求項９記載の移動局であって、
前記少なくとも一つの基地局は前記複数の基地局を含み、
前記リソース指定機能は前記複数の基地局に対して同時にリソース指定を行う機能を含む、
移動局。
【請求項１１】
複数の基地局と共に移動体通信システムを構成する移動局であって、
送信用データを複数のリソースに対応する複数の分割データに分割するデータ分割機能と、
前記複数のリソースを重複することなく設定された前記複数の基地局に割り当て、前記複数の分割データを前記複数のリソースに振り分けて送信するデータ送信機能とを備える、
移動局。
【請求項１２】
移動局と共に移動体通信システムを構成する基地局であって、前記基地局は前記移動局と通信可能であり、
前記基地局は、
送受信用のデータを格納するデータ格納部と、
前記データ格納部の格納状態に基づきリソース関連情報を認識し、該リソース関連情報を前記移動局に送信するリソース関連情報送信機能とを備える、
基地局。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ある移動局(端末)が、複数の基地局と同時に通信できる通信システム、移動局及び基地局に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ある１つの移動局(端末)が、複数の基地局と接続されている一例として、W-CDMA方式で採用されている、ソフトハンドオーバ制御が挙げられる。ソフトハンドオーバ制御による従来の移動局と複数の基地局との通信において、通信経路上のデータの分岐・合成ポイントとなる中継交換装置（基地局制御装置）を変更する際に、ソフトハンドオーバ制御のためのプロトコルの終端点を変更することにより、冗長なルーティング経路を排除するような方式が、例えば、特許文献１に開示されている。この方式は、異なる基地局制御装置に従属した基地局を移動局がまたぐ場合でも、冗長なルーティング経路とならないような方式である。【０００３】
また、基地局において、ハイブリッド型のARQ（Automatic Repeat reQuest）プロトコルを導入することで、基地局と移動局との間の無線インタフェースのリソースに負担をかけないようにする方式が、例えば、特許文献２に開示されている。【０００４】
また、基地局から、基地局を制御するコントローリング基地局制御装置に、スケジュールデータに対する測定を送るための処理を決めたり、あるいは、移動局に接続された少なくとも１つの基地局の提供ビットレートを、サービング基地局制御装置(コントローリング制御装置のうち、交換機ネットワークであるコアネットワークとのIu接続（１つの基地局制御装置と、複数の基地局、移動局とで形成されるシステムとコアネットワークとのインタフェース）を行うデータ伝送できる装置)において割り出して、それを、サービング基地局制御装置からコントローリング基地局制御装置に送る方式がある。上記処理によって、移動通信システム内のコントローリング基地局制御装置が、保証ビットレートを持つアップリンク送信に対して輻輳制御を実行できるようにしたり、基地局と基地局制御装置との間のインターフェースの負荷を減らすことができる。このような方式が、例えば、特許文献３に開示されている。【０００５】
特許文献１のように、基地局制御装置に相当する中継交換装置を変更するようなハンドオーバが行われた場合に、プロトコルの終端点を変更する方式は、中継交換装置などの上位装置によって、無線通信のリソース制御を行うため、数多くの基地局が、１つの移動局と同時に通信するような状態の場合に、リソース制御が極めて複雑になり、個々の基地局の局所的な情報を迅速に移動局に通知することが困難である問題点があった。また、W-CDMA方式とSuper3G方式との共存といったような、異なる方式の融合をすることができないという問題点があった。【０００６】
以下、上位装置によって無線通信のリソース制御を行うと、リソース制御が極めて複雑になる理由は概ね以下の通りである。
・各経路(ルート)の時間差調整が必要である。
・常に全ルートを移動局のために使用する必要である。
・全ルートそれぞれの測定情報を常に移動局や基地局は上位装置へ通知する必要がある。
・上位装置で順位付け、ソートが必要である。
・複数の移動局が、同じエリア内にいる場合、端末数分×ルート数分のリソース消費、測定情報の管理、各ルート時間差調整が必要である。【０００７】
また、特許文献２のように、上位装置の機能を一部基地局に移管することによって、基地局から移動局へ大容量の無線通信を行う方式も、移動局の周辺領域である場所毎にローカルな情報を送信したり、特許文献１と同様、異なる通信方式を共存させることができないという問題点があった。【０００８】
さらに、特許文献３のように、基地局制御装置が、基地局の提供ビットレートを知ることにより、輻輳制御を行う方式も、特許文献１、２と同様、個々の基地局の局所的な情報を迅速に移動局に通知したり、場所毎にローカルな情報を送信したり、異なる通信方式を共存させる事ができないという問題点があった。【０００９】
【特許文献１】特開２００５−８６６８８号公報
【特許文献２】特表２００５−５１０９５０号公報
【特許文献３】特開２００６−１９１５５４号公報
【発明の開示】
【００１０】
本発明では、ある移動局が、複数の基地局と同時に通信することができるシステムにおいて、基地局、基地局制御装置及びコアネットワークを含む基地局上位装置のリソースの冗長性を少なくすることができる移動体通信システムを提供することを目的とする。
【００１１】
また、本発明では、個々の基地局の局所的な情報を迅速に移動局に通知したり、場所毎にローカルな情報を送信したり、異なる通信方式を共存させることができる移動体通信システムを提供することを目的とする。
【００１２】
さらに、本発明では、ある移動局が、複数の基地局と同時に通信することができるシステムにおいて、移動局が基地局の無線リソースを制御することができる移動体通信システムを提供することを目的とする。
【００１３】
この発明の目的、特徴、局面、および利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。
【００１４】
本発明に係る移動体通信システムの第１の態様は、移動局と、複数の基地局とを備えた移動体通信システムであって、前記移動局は前記複数の基地局と同時に通信可能であり、前記移動局の制御下で前記複数の基地局のリソース管理を行っている。
【００１５】
本発明に係る移動体通信システムの第２の態様は、移動局と、複数の基地局とを備えた移動体通信システムであって、前記移動局は前記複数の基地局と同時に通信可能であり、前記移動局は、前記複数の基地局における所定の基地局へのデータ送信中に送信データを廃棄すべきか否かを判断するデータ存廃判定機能と、前記複数の基地局それぞれの通信回線の良否を決める通信属性値を認識し、前記送信データの廃棄すべきとの判断時に、前記所定の基地局を除く前記複数の基地局のうち、前記通信属性値に基づき通信良好と判断した通信良好基地局に前記送信データの送信先として選択する基地局選択機能とを有している。
【００１６】
本発明に係る移動体通信システムの第３の態様は、移動局と、複数の基地局とを備えた移動体通信システムであって、前記移動局は前記複数の基地局と同時に通信可能であり、前記移動局は、前記複数の基地局それぞれの通信回線の良否を決める通信属性値を認識し、前記通信属性値は前記移動局の移動方向及び移動速度に関する情報を含み、前記移動局は、前記移動局の移動方向及び移動速度に関する情報に基づき、前記複数の基地局のうち、前記移動局が近づく方向に存在する非通信状態の基地局を優先的に通信状態にし、前記移動局が遠ざかる方向に存在する通信状態の基地局を優先的に開放状態になるように制御する。
【００１７】
本発明に係る移動体通信システムの第４の態様は、移動局と、複数の基地局とを備えた移動体通信システムであって、前記移動局は前記複数の基地局と同時に通信可能であり、前記複数の基地局それぞれ、自身の通信回線の良否を決める通信属性値を認識し、前記通信属性値は前記移動局の移動方向及び移動速度に関する情報を含み、前記複数の基地局はそれぞれ、前記移動局の移動方向及び移動速度に関する情報に基づき、前記移動局が近づく方向に存在する非通信状態の場合は優先的に通信状態にし、前記移動局が遠ざかる方向に存在する通信状態の場合は優先的に開放状態になる。
【００１８】
本発明に係る移動体通信システムの第５の態様は、移動局と、複数の基地局と、前記複数の基地局に通信可能に接続される上位装置とを備えた移動体通信システムであって、前記移動局は前記複数の基地局と同時に通信可能であり、前記上位装置は、前記複数の基地局それぞれの通信回線の良否を決める通信属性値を認識し、前記通信属性値は前記移動局の移動方向及び移動速度に関する情報を含み、前記上位装置は、前記移動局の移動方向及び移動速度に関する情報に基づき、前記複数の基地局のうち、前記移動局が近づく方向に存在する非通信状態の基地局を優先的に通信状態にし、前記移動局が遠ざかる方向に存在する通信状態の基地局を優先的に開放状態になるように制御する。
【００１９】
本発明に係る移動局の第１の態様は、複数の基地局と共に移動体通信システムを構成する移動局であって、前記移動局は前記複数の基地局と同時に通信可能であり、前記複数の基地局のうち少なくとも一つの基地局のリソース関連情報に基づき、前記少なくとも一つの基地局における使用リソースを決定するリソース決定機能と、前記リソース決定機能の決定内容に基づき前記少なくとも一つの基地局にリソース指定を行うリソース指定機能とを備える。
【００２０】
本発明に係る移動局の第２の態様は、複数の基地局と共に移動体通信システムを構成する移動局であって、送信用データを複数のリソースに対応する複数の分割データに分割するデータ分割機能と、前記複数のリソースを重複することなく設定された前記複数の基地局に割り当て、前記複数の分割データを前記複数のリソースに振り分けて送信するデータ送信機能とを備える。
【００２１】
本発明に係る基地局は、移動局と共に移動体通信システムを構成する基地局であって、前記基地局は前記移動局と通信可能であり、前記基地局は、送受信用のデータを格納するデータ格納部と、前記データ格納部の格納状態に基づきリソース関連情報を認識し、該リソース関連情報を前記移動局に送信するリソース関連情報送信機能とを備える。
【００２２】
（発明の効果）
この発明における移動体通信システムの第１の態様によれば、移動局の制御下で複数の基地局のリソース管理を行うため、システム全体における複数の基地局に対するリソース管理が簡易になり、リソース制御の冗長性を排除することができる効果を奏する。
【００２３】
加えて、移動局がリソース管理を行うことにより、移動局側で通信する基地局を選択することができる。
【００２４】
この発明における移動体通信システムの第２の態様によれば、移動局は通信属性値に基づき通信良好と判断した通信良好基地局を、データ存廃判定機能で廃棄と判断した送信データの送信先として選択する基地局選択機能を有することにより、通信対象の基地局が送信データの送信が困難な状況が生じても、当該送信データを通信良好基地局に送信することにより送信データの送信を正常に完了させることができる効果を奏する。
【００２５】
この発明における移動体通信システムの第３の態様によれば、移動局の移動方向及び移動速度に関する情報に基づく移動局の制御下で、複数の基地局のうち、移動局が近づく方向に存在する非通信状態の基地局が早期に通信状態にされ、移動局が遠ざかる方向に存在する通信状態の基地局が早期に開放状態になるように制御されるため、移動体通信システムにおけるスループット向上を図ることができる。
【００２６】
この発明における移動体通信システムの第４の態様によれば、移動局の移動方向及び移動速度に関する情報に基づく複数の基地局それぞれ自身の制御下で、移動局が近づく方向に存在する非通信状態の場合に早期に通信状態にし、移動局が遠ざかる方向に存在する通信状態の場合に早期に開放状態になるように制御するため、移動体通信システムにおけるスループット向上を図ることができる。
【００２７】
この発明における移動体通信システムの第５の態様によれば、移動局の移動方向及び移動速度に関する情報に基づく上位装置の制御下で、複数の基地局のうち、移動局が近づく方向に存在する非通信状態の基地局が早期に通信状態にされ、移動局が遠ざかる方向に存在する通信状態の基地局が早期に開放状態になるように制御されるため、移動体通信システムにおけるスループット向上を図ることができる。
【００２８】
加えて、移動体通信システムの第３〜第５の態様によれば、移動局が近づく方向に存在する非通信状態の基地局を早期に通信状態にすることにより、近づく方向に存在する基地局が一般的に有している基地局近傍のローカルな情報を早期に得ることにより、移動局の周辺近傍領域である場所毎のローカルな情報を得ることができる。
【００２９】
この発明における移動局の第１の態様によれば、移動局の制御下で少なくとも一つの基地局のリソース管理を行うため、移動局を含む移動体通信システム全体における少なくとも一つの基地局に対するリソース管理が簡易になり、リソース制御の冗長性を排除することができる効果を奏する。
【００３０】
この発明における移動局の第２の態様によれば、重複することなく複数の基地局に割り当てられた複数のリソースに振り分けて複数の分割データを送信するデータ送信機能を有するため、複数の基地局に同一内容のデータの送受信が行われるデータ重複を生じさせることなく、より大容量のデータの送受信が行える効果を奏する。
【００３１】
この発明における基地局は、リソース関連情報を移動局に送信するリソース関連情報送信機能を有するため、基地局及び移動局を含む移動体通信システム全体における基地局に対するリソース制御を基地局からのリソース関連情報に基づき行うことができる。その結果、リソース管理が簡易になり、リソース制御の冗長性を排除することができる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】この発明における実施の形態１である移動体通信システムの構成を示す説明図である。
【図２】実施の形態１において移動局と基地局との間の無線通信が、マルチキャリア伝送の方式で行われた場合の、移動局が指定する基地局のリソースを示す説明図である。
【図３】報知チャネルの内容を示す説明図である。
【図４】図３で示した報知チャネルにおけるリソース使用情報の詳細を示す説明図である。
【図５】図３で示した報知チャネルにおける滞留情報における滞留レベルを示す説明図である。
【図６】滞留情報の詳細を示す説明図である。
【図７】実施の形態１の移動体通信システムにおける基地局の内部構成を示すブロック図である。
【図８】実施の形態１の移動体通信システムにおける移動局の内部構成を示すブロック図である。
【図９】実施の形態１の効果を示す説明図である。
【図１０】実施の形態１の効果を示す説明図である。
【図１１】ある基地局が隣接基地局のリソース情報をも移動局に通知することが可能な報知チャネルのフォーマットについて示す説明図である。
【図１２】方法３を採用した場合の実施の形態１の移動体通信システムの使用状況を示す説明図である。
【図１３】実施の形態１における方法３を採用した場合の実施の形態１の移動体通信システムの使用状況を示す説明図である。
【図１４】移動局，基地局それぞれとの距離の推定方法を示す説明図である。
【図１５】基地局から移動局への電波到来の伝搬遅延時間と伝搬距離との関係を示すグラフである。
【図１６】方法５を採用した場合の実施の形態１の移動体通信システムの使用状況を示す説明図である。
【図１７】図１６で示した移動局の内部構成の一部を示す説明図である。
【図１８】サブキャリアビームパターンを示すグラフである。
【図１９】この発明の実施の形態２である移動体通信システムにおける通信状態を示す説明図である。
【図２０】図１９で示した移動局による下りデータの伝送速度決定処理手順を示す説明図である。
【図２１】実施の形態２の移動体通信システムの利用状況を示す説明図である。
【図２２】実施の形態２の移動体通信システムにおける移動局の内部構成を示すブロック図である。
【図２３】リソース使用状況と伝送路状態とから伝送速度を決定するための判断基準を表形式に示した説明図である。
【図２４】実施の形態２の移動体通信システムにおける基地局の内部構成の一部を示す説明図である。
【図２５】実施の形態２の移動体通信システムの利用状況を示す説明図である。
【図２６】この発明における実施の形態３である移動体通信システムの構成を示す説明図である。
【図２７】実施の形態３の移動体通信システムにおける移動局の内部構成を示すブロック図である。
【図２８】関連度パラメータに基づく緊急時基地局選択内容を表形式で示す説明図である。
【図２９】実施の形態３の移動体通信システムにおける通常状態時におけるスループット向上方法を示す説明図である。
【図３０】実施の形態３の移動体通信システムにおける通常状態時におけるスループット向上方法を示す説明図である。
【図３１】実施の形態３の移動体通信システムにおける第１のシステムである基地局及び基地局上位装置の構成を示すブロック図である。
【図３２】図３１におけるアンテナ部及び変調部の詳細を示す説明図である。
【図３３】図３１におけるアンテナ部及び復調部の詳細を示す説明図である。
【図３４】移動局８に割り当てる周波数帯域を示す説明図である。
【図３５】実施の形態３の移動体通信システムにおける第２のシステムである基地局及び移動局の構成を示すブロック図である。
【図３６】実施の形態３の移動体通信システムにおける第１のシステムである基地局の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
＜実施の形態１＞
図１はこの発明における実施の形態１である移動体通信システムの構成を示す説明図である。同図に示すように、コアネットワーク、基地局制御装置などを含む基地局上位装置１に、複数の基地局１１〜１４が接続されたネットワーク構成を持ち、移動局(端末)２が、基地局１１〜１４のうち複数の基地局と同時に通信を行うことが可能なシステムである。【００３４】
図１において、基地局上位装置１は、複数の基地局１１〜１４と接続されており、基地局と制御信号を送受信することにより、基地局１１〜１４を制御したり、接続された複数の基地局１１〜１４に対して、同じデータを同時に配信することができる。基地局１１〜１４はそれぞれ移動局２と無線通信を行う機能を持っている。図１において、基地局１１は、移動局２とは無線通信を行っている状態ではなく、基地局１２〜１４は、移動局２と無線通信を行っている状態を示している。移動局２は基地局１１〜１４と同時に無線通信を行うことができる。このように、図１では、例として、移動局２と基地局１１〜１４のうち、基地局１２〜１４とが通信状態にある状況を示している。なお、基地局上位装置と、基地局との接続は、無線伝送によるものでも、有線伝送によるものでも良い。【００３５】
このような構成において、基地局１１〜１４は、複数の無線リソースを同時に処理できるものであり、図１では、３つの（無線）リソースを１０Ａ〜１０Ｃで示している。無線リソースは、例えば、無線通信がOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)方式などのような、マルチキャリア伝送である場合は、リソース１０Ａをあるサブキャリア、リソース１０Ｂをリソース１０Ａとは周波数の異なる別のあるサブキャリア、リソース１０Ｃ、リソース１０Ａ，１０Ｂとは周波数の異なる別のあるサブキャリアとしても良い。【００３６】
図１では、移動局２は、基地局１２に対して、リソース指定信号ＲＳ２によりリソース１０Ｃを指定している。また、移動局２は基地局１３に対して、リソース指定信号ＲＳ３によりリソース１０Ｂを指定している。さらに、移動局２は基地局１４に対して、リソース指定信号ＲＳ４によりリソース１０Ａを指定している。【００３７】
このように、実施の形態１の移動体通信システムは、移動局２が、基地局１２〜１４と同時に無線通信を行い、基地局１２〜１４それぞれの無線リソースを指定することにより、基地局１１〜１４に対する無線リソース管理が簡易になり、基地局上位装置１による基地局１１〜１４の無線リソースの管理も簡易になる。なぜならば、移動局２が基地局１１〜１４の無線リソースの指定を行う分、基地局１１〜１４及び基地局上位装置１の負担が軽減されるからである。【００３８】
また、実施の形態１の移動体通信システムは異なる通信方式を共存させることができる効果を奏する。以下、この点について詳述する。【００３９】
上述した特許文献１〜特許文献３に開示されたシステムは、１つのコアネットワークに接続された複数の基地局Ｘ，Ｙが、同時に１つの移動局（端末）Ａと無線通信状態にあることを想定した内容となっている。【００４０】
異なる通信方式が存在するということは、異なるコアネットワークがもう1つ存在し、それに従属した基地局制御装置、基地局Ｚ，Ｗが存在し、やはり、移動局Ａに接続されていることになる。【００４１】
上述した異なるコアネットワークとの共存させることに関し、特許文献１〜３に何らな開示されておらず、コアネットワークが無線リソースを制御する限り、別のコアネットワークの無線リソースを知ることはできないことから、上記特許文献１〜特許文献３に開示されたシステムでは異なる通信方式を共存させることができない。【００４２】
一方、実施の形態１の移動体通信システムは、移動局が無線リソースを制御する構成であるため、異なる通信方式を共存させることが可能になる。すなわち、移動局が無線リソースを制御できるならば、異なるコアネットワークに属する複数の基地局との通信も、自らリソースを振り分けることができるため、可能となる。【００４３】
このように、複数の基地局がそれぞれ異なった通信方式であった場合でも、移動局側でその違いを認識して、それぞれの基地局に対して、方式に合った通信になるように変更することができる。【００４４】
さらに、移動局２は複数の基地局１２〜１４と同時に無線通信を行ってリソース指定を行うことにより、複数の基地局に対するリソース制御を迅速に行うことができる。【００４５】
図２は移動局２と基地局１１〜１４との間の無線通信が、マルチキャリア伝送の方式で行われた場合の、移動局２が指定する基地局１１〜１４のリソースを示す説明図である。図１に示したように移動局２は、基地局１２〜１４と通信状態にあり、図２は、図１に対応付けた基地局１２〜１４へのリソース指定状況を示している。【００４６】
図２の(a)において、無線リソースＢＳ２は基地局１２に対する無線リソースを示している。斜線部分は、移動局２がリソース指定信号ＲＳ２により指定したリソース１０Ｃを示している。移動局２は、基地局１２の利用周波数ｆ1〜ｆNのうち、ある時間帯(図２の無線リソースＢＳ２の２マス分)のみ、ｆ2の中心周波数を持つサブキャリアをリソース１０Ｃとして指定する。【００４７】
また、図２の(b)において、無線リソースＢＳ３は基地局１３に対する無線リソースを示している。斜線部分は、無線リソースＢＳ１と同様、移動局２がリソース指定信号ＲＳ３により指定したリソースを示している。そして、移動局２は、基地局１３の利用周波数ｆ1〜ｆNのうち、ある時間帯(図２の無線リソースＢＳ３の４マス分)のみ、ｆ3,ｆ4の中心周波数を持つサブキャリアをリソース１０Ｂとしてを指定する。【００４８】
さらに、図２の(c)において、無線リソースＢＳ４は基地局１４に対する無線リソースを示している。斜線部分は、無線リソースＢＳ２，ＢＳ３と同様、移動局２がリソース指定信号ＲＳ４により指定したリソースを示している。移動局２は、基地局１４の利用周波数ｆ1〜ｆNのうち、ある時間帯(図２の無線リソースＢＳ４の１マス分)のみ、ｆ1の中心周波数を持つサブキャリアをリソース１０Ａとして指定する。【００４９】
マルチキャリア伝送が、例えば、OFDMのように、隣接するサブキャリア同士が直交多重するような方式でなされた場合、上記の様に、隣の中心周波数(例えばｆ1とｆ2、ｆ2とｆ3)を同時に無線通信しても、干渉を低減して、通信することが可能である。【００５０】
このように、移動局２が、基地局１２〜１４の無線リソースを効率よく利用することができる。また、移動局２は、基地局１２〜１４に対し、使用するリソースの情報を、リソース指定信号ＲＳ２〜ＲＳ４によってサブキャリア番号(ｆ1,ｆ2,…の、1,2)という少ない情報だけ通知すればよいことになる。【００５１】
移動局２による、基地局１２〜１４のリソース指定の方法は概ね以下の方法１〜方法５に大別される。【００５２】
方法１：基地局１２〜１４から各基地局のリソース関連情報を通知してもらい、それを元に移動局２が基地局１２〜１４それぞれのリソースを指定する方法である。なお、リソース関連情報は無線リソースの輻輳状況等のリソース使用情報ＩＲ、及び当該リソース用に割り当てられた滞留データ量である滞留データ量等の滞留情報ＩＤを含む情報である。【００５３】
方法２：あるリソース関連情報通知用基地局が、所定数の隣接基地局のリソース関連情報を移動局に通知することにより、移動局が通知用基地局及び所定数の隣接基地局のリソースを指定する方法である。例えば、基地局１３がリソース関連情報通知用基地局として、基地局１２，１４のリソース関連情報をも移動局２に通知すると、移動局２は、１つの基地局１３から、３つの基地局１２〜１４のリソース関連情報を得ることができ、基地局１２〜１４に対して、どのリソースを指定したら良いか判断を行ってリソースを指定することができる。【００５４】
方法３：基地局上位装置１の役割を基地局１１〜１４と等価な関係にある他の基地局が行う方法である。【００５５】
方法４：移動局２が、基地局の送信電力を可能な限り最小とするようにリソースを制御する方法である。【００５６】
方法５：移動局２が互いに異なる複数の基地局と、それぞれ異なるデータを送受する方法である。【００５７】
以下、方法１の詳細について図１を例にして説明する。基地局１１〜１４は、報知情報（リソース関連情報）として、それぞれの基地局における無線リソースの使用状況、データの滞留情報を、報知チャネルを用いて基地局のセル内にある全ての移動局に対して、無指向で送信している。無線リソースの使用状況は、無線リソースの輻輳状況を意味し、データの滞留情報とは、基地局上位装置１から基地局１１〜１４に対して伝送されたデータ等が基地局１１〜１４それぞれの内部で滞留している量に関する情報である。【００５８】
図３は報知チャネル上に乗せられたリソース関連情報ＲＪの内容を示す説明図である。同図に示すように、リソース関連情報ＲＪは、リソース使用情報ＩＲと滞留情報ＩＤとから構成される。【００５９】
図４はリソース使用情報ＩＲの詳細を示す説明図である。同図に示すように、各リソースにリソース番号が割り当てられており、各リソースのリソース使用状況が、使用リソースの場合は“１”、空きリソースの場合は“０”というように、ビット表現で示される。実際のデータとしては、１６進数表示となり、図４の例では、リソース使用情報ＩＲは１６進数で“７Ｄ”となる。【００６０】
図５は滞留情報ＩＤにおける滞留レベルを示す説明図である。同図に示すように、滞留情報ＩＤは、滞留情報量[kbyte]に基づき６４レベルに区分され、６４レベルを１６進数表示したものを滞留レベルとして報知チャネル上に乗せている。レベルは、リソース毎に存在し、先頭リソースから順にレベル情報がリソース関連情報ＲＪの滞留情報ＩＤとして格納される。【００６１】
図６は滞留情報ＩＤの詳細を示す説明図である。同図に示すように、滞留情報ＩＤはリソース単位滞留情報ＩＤ１，ＩＤ２，ＩＤ３，…から構成されている。各ＩＤｉ（ｉ＝１，２，３，…）は、リソース番号ｉと対にして滞留レベルを格納している。【００６２】
上述したリソース関連情報ＲＪの基地局から移動局への伝送は、CDMA（Code Division Multiple Access）方式であれば、次のように行われる。各基地局は、それぞれ異なる拡散コードを乗算しておき、移動局に対して、送信する。移動局は、報知チャネル上のリソース関連情報ＲＪを受信した後に、それぞれの基地局に応じた拡散コードを用いて、基地局毎のリソース関連情報ＲＪを復調することができる。【００６３】
一方、TDMA(Time Division Multiple Access)方式であれば、各基地局は、それぞれに割当てられたタイムスロットにリソース関連情報ＲＪを乗せる。移動局は、各基地局からのリソース関連情報ＲＪを決められたタイムスロットに応じて取得し、基地局毎のリソース関連情報ＲＪを認識する。【００６４】
また、OFDM方式であれば、移動局は、ある中心周波数を持つサブキャリアを、ある基地局送信の報知チャネル受信用として割当て、そこから、その基地局が送信するリソース関連情報ＲＪを得る。他の基地局発信の報知チャネルは、また別な中心周波数を持つサブキャリアを割当てる。【００６５】
このようにして、移動局は、複数の基地局がそれぞれ送信するリソース関連情報ＲＪが、どの基地局から発信されたものであるかを識別することができる。【００６６】
図７は実施の形態１の移動体通信システムにおける基地局の内部構成を示すブロック図である。なお、基地局１００は図１の基地局１１〜１４それぞれに相当する。【００６７】
基地局１００は、上述した方法１を実現すべく、移動局２がリソースの制御を行う際に必要なリソース関連情報ＲＪを送信可能な構成を呈している。【００６８】
アンテナ部１０１は移動局２あるいは他の基地局と送受信を行う。変調部１０２は、送信を行いたいデータを変調する。チャネルコーディング部１０３は基地局上位装置１４０からデータ格納部１０４を介して伝送されてくるデータフォーマット(TrCH：Transport Channel)を、無線送信用データフォーマット(PhCH：Physical Channel)に変換する。【００６９】
データ格納部１０４は基地局上位装置１４０から伝送されてきたデータを、基地局１００が処理するまでに一時的に格納しておく。リソース対応付け部１０５は変調部１０２、チャネルコーディング部１０３、及びデータ格納部１０４の３部間のリソース対応付け、また、復調部１０９、チャネルコーディング部１０８、及びデータ格納部１０７の３部間のリソース対応付けを行うためのリソース対応情報ＲＣを認識する。【００７０】
滞留レベル算出部１０６は、データ格納部１０４，１０７に、処理されず蓄えられたデータ量に基づき、滞留レベルを算出し、リソース対応情報に基づき、リソース毎に滞留レベルを対応づけた滞留情報ＩＤを取得し、この滞留情報ＩＤにリソース使用情報ＩＲを付加してリソース関連情報ＲＪを生成する。【００７１】
データ格納部１０７、上りデータを、基地局上位装置１４０に伝送する処理を行う前に、一時的に格納する。チャネルコーディング部１０８は、無線受信したデータフォーマット(PhCH)を上位装置に伝送するデータフォーマット(TrCH)に変換する。復調部１０９は受信したチャネルを復調する。なお、基地局上位装置１４０として基地局制御装置やコアネットワーク等が考えられる。【００７２】
以下、図７を参照して、基地局１００による下りデータ送信内容について説明する。基地局１００は、基地局上位装置１４０よりデータを受取ると、データ格納部１０４に格納する。基地局上位装置１４０から伝送されてくるデータは、基地局１００と基地局上位装置１４０とがIP網で接続されていた場合は、IPフォーマットで伝送されてくる、また、基地局１００と基地局上位装置１４０とがATM網で接続されていた場合は、ATMフォーマットで伝送されてくる。しかしながら、格納される段階では、TrCHのフォーマットに変換されているものとする。変換の内容は省略する。【００７３】
データ格納部１０４に格納されたデータのうち、先に到着して格納されたデータから順に、チャネルコーディング部１０３でチャネルコーディング処理を行う。データは、チャネルコーディング処理において、TrCHからPhCHに変換される。その後、変調部１０２において、PhCHデータは、方式に応じて、QPSK、CDMA、OFDMなどの変調が行われ、RF信号にアップコンバートされてアンテナ部１０１より移動局２に送信される。【００７４】
データ格納部１０６において格納されたデータの、どのデータをチャネルコーディングして、変調部１０２の無線リソースにマッピングすればよいかをテーブル形式等により示すリソース対応付け情報ＲＣは、リソース対応付け部１０５において格納されている。変調部１０２、チャネルコーディング部１０３及びデータ格納部１０４それぞれの処理は、リソース対応付け部１０５に格納されたリソース対応情報ＲＣを参照して、それぞれの処理を行う。【００７５】
例えば、基地局上位装置１４０から伝送されてきた格納データ識別番号=3のデータは、変調部１０２において、無線リソース番号=5に対応付けられている場合、チャネルコーディング部１０３は、リソース対応情報ＲＣに基づき、格納データ識別番号=3に関するチャネルコーディングの情報パラメータを元にチャネルコーディング処理を行い、変換されたPhCHデータを、無線リソース番号=5に割当てる処理を行う。チャネルコーディングの情報パラメータとは、例えば、3GPP TS25.212に記載されているビット数の情報などを示す。変調部１０２においては、OFDM方式であれば、5番目のサブキャリアに割当てるような処理を行う。【００７６】
リソース対応付け部１０５は、移動局２によりリソース制御がなされる場合は、移動局２よりリソース割当て情報を受取り、リソース対応付けを行いリソース対応情報ＲＣを得る。また、基地局上位装置１４０によりリソース制御がなされる場合は、基地局上位装置１４０より、データとは別のメッセージにて、リソース割当て情報を受取り、リソース対応付けを行ってリソース対応情報ＲＣを得る。【００７７】
次に、図７を参照して、基地局１００による上りデータ受信処理を説明する。アンテナ部１０１より受信した受信データは、ダウンコンバート（ダウンコンバート部の図示省略）されて復調部１０９に入力された後、復調部１０９において、復調処理がなされる。復調されたPhCHデータは、チャネルコーディング部１０８において、チャネルデコーディング処理がなされ、TrCHデータに変換される。TrCHデータに変換されたデータは、データ格納部１０７に一時的に格納され、先に格納された順に基地局上位装置１４０に伝送される。【００７８】
データ格納部１０７から基地局上位装置１４０への伝送は、基地局１００と基地局上位装置１４０とが、IP網で接続されている場合は、IPフォーマットで伝送される。基地局１００と基地局上位装置１４０とが、ATM網で接続されている場合は、ATMフォーマットで伝送される。IPフォーマット、ATMフォーマットへの変換については、省略する。【００７９】
復調部１０９において復調された、ある無線リソースのデータが、チャネルコーディング部１０８によるチャネルデコーディング処理により、どの格納データ識別番号に割当てられるかの対応に関する情報もリソース対応情報ＲＣとしてリソース対応付け部１０５に格納されている。【００８０】
データ格納部１０７、チャネルコーディング部１０８及び復調部１０９それぞれは、リソース対応付け部１０５のリソース対応情報ＲＣを参照して、下りデータ送信処理時の変調部１０２、チャネルコーディング部１０３及びデータ格納部１０４と同様の処理を行う。【００８１】
次に、図７を参照して、基地局１００の滞留レベル算出部１０６におけるリソース関連情報ＲＪの生成処理を説明する。【００８２】
滞留レベル算出部１０６は、データ格納部１０４，１０７をそれぞれ監視しており、データ格納部１０４，１０７それぞれにどれだけデータが格納されているかを知ることができる。ただし、データ格納部１０４，１０７からの情報だけでは、基地局１００と基地局上位装置１４０との間のリソース毎のデータ格納量しか知ることが出来ない。そこで、データ格納部１０４，１０７の格納データ識別番号と、変調部１０２、復調部１０９で処理される無線リソースとの対応情報を示すリソース対応情報ＲＣをリソース対応付け部１０５より受け取る。【００８３】
滞留レベル算出部１０６は、データ格納部１０４，１０７の格納情報と、リソース対応付け部１０５からのリソース対応情報ＲＣとに基づき、無線リソース毎の滞留レベルを算出して滞留情報ＩＤ（図６参照）を取得し、滞留情報ＩＤにリソース使用情報ＩＲを付加したリソース関連情報ＲＪ用の報知チャネルのフォーマットを生成し、データ格納部１０４に格納する。【００８４】
そして、下りデータ処理の順番が来ると、チャネルコーディング部１０８において、チャネルコーディングがなされ、変調部１０２において、変調され、アップコンバート（アップコンバート部は図示せず）されてRF信号となり、アンテナ部１０１より報知チャネルにリソース関連情報ＲＪを載せて移動局に報知する。【００８５】
このようにして、基地局１００から、移動局２に対して、無線リソース毎の滞留レベルを規定した滞留情報ＩＤを含むリソース関連情報ＲＪが、報知チャネルを用いて報知されることになる。また、基地局１００毎の報知チャネルではなく、データに滞留レベルを付属される場合は、滞留レベル算出部１０６から、無線リソース毎の滞留レベルを報知チャネルのフォーマットにせず、そのままデータ格納部１０４に格納する。その後、チャネルコーディング部１０３において、上位装置から伝送されたデータと、滞留レベル情報とを多重することで実現が可能である。【００８６】
このように、図７で示した基地局１００は、リソース関連情報ＲＪを移動局に送信するリソース関連情報送信機能を有するため、実施の形態１の移動体通信システム全体における基地局に対するリソース制御を基地局１００からのリソース関連情報に基づき行うことができる。その結果、リソース管理が簡易になり、リソース制御の冗長性を排除することができる効果を奏する。【００８７】
次に、移動局が、図７で示した基地局からリソース関連情報ＲＪを受信した後、基地局の無線リソースを選択する手順を示す。【００８８】
図８は実施の形態１の移動体通信システムにおける移動局２の内部構成を示すブロック図である。【００８９】
アンテナ部２１は基地局等の外部と送受信を行う。ダウンコンバート部２２は、アンテナ部２１において受信したRF信号を、ベースバンドにダウンコンバージョンする。リソース使用状況判定部２３は、リソース関連情報ＲＪにおけるリソース使用情報ＩＲに基づく判定を行う。【００９０】
滞留データ量判定部２４は、リソース関連情報ＲＪにおける滞留情報ＩＤを解析して、滞留情報ＩＤ中のリソース番号毎の滞留データ量を判定する。リソース選択部２５は移動局が使用を所望する無線リソース候補を選択する。基地局選択部２６は、上記無線リソース候補から最終的に移動局２が使用する無線リソース及び基地局を選択する。すなわち、実施の形態１の移動体通信システムは移動局２側が基地局を選択することができる。このように、構成部２１〜２６はリソース関連情報ＲＪに基づき使用リソースを決定するリソース決定機能を有する。【００９１】
アンプコンバート部２７は移動局２が基地局に対して行うリソース指定情報に関するデータをベースバンド信号から、RF信号にアップコンバージョンする。復調部２８は受信したチャネルを復調する。変調部２９は、送信を行いたいデータを変調する。このように、構成部２７〜２９は、上記リソース決定機能で決定した使用リソースを基地局に対し指定するリソース指定機能を構成する。【００９２】
なお、アンテナ部２１のブランチ数は“１”とは限らない。なお、アンテナ部２１のブランチ数が例えば“２”の場合、図８で示す構成は以下のようになる。ダウンコンバート部２２とアンプコンバート部２７とがブランチ数に適合させて２つとなる。復調部２８で複数ブランチそれぞれの受信情報をまとめて、受信感度が良いほうのブランチの受信情報のみを用いたり、重み付けを用いて合成したりということを行ったりする。リソース使用状況判定部２３、滞留データ量判定部２４、基地局選択部２６、及び基地局選択部２６までは図８と同様に各々１単位で実現される。そして、変調部２９で、ブランチ選択したり、重み付けをつけてアンプコンバート部２７に送信される。【００９３】
移動局２は、報知チャネル上のリソース関連情報ＲＪをアンテナ部２１において受信すると、ダウンコンバート部２２において、ダウンコンバージョンし、ベースバンド信号に変換する。変換されたデータは、復調部２８において、復調され、リソース使用状況判定部２３において、リソース関連情報ＲＪにおけるリソース使用情報ＩＲの内容が判定される。複数の基地局から、基地局毎に異なる報知チャネルで受信した場合は、CDMA方式であれば、異なる拡散コードを乗算することにより多重化されているので、基地局に対応した拡散コードを用いて、各基地局からの報知チャネルを識別することができる。OFDM方式であれば、基地局毎に異なるサブチャネルを割当てていれば、各基地局からの報知チャネルを識別することができる。TDMA方式であれば、基地局固有のタイムスロットを移動局は既知情報として扱う事になるので、どのタイムスロットがどの基地局からの報知チャネルであるかを識別することができる。このようにして、復調部２８は、基地局を識別した上で報知チャネル上のリソース関連情報ＲＪを復調することになる。【００９４】
移動局２は、リソース使用状況判定部２３において、リソース使用情報ＩＲより、空きリソース、使用中リソースに関する情報を得る。その後、リソース関連情報ＲＪは、滞留データ量判定部２４に送られ、そこで、リソース関連情報ＲＪにおける滞留情報ＩＤに関する解析が行われる。移動局２は、滞留データ量判定部２４において、リソース番号毎の滞留レベルを判定することにより、滞留データ量がおよそ何kbyteであるかを認識することができる（図５の対応関係参照）。【００９５】
リソース選択部２５は、リソース使用状況判定部２３，滞留データ量判定部２４において判定された結果を用いて、使用する無線リソース候補を選択する。滞留データ量判定部２４によって滞留データ量が最も大きいと判定されたリソースを基準とし、この最大滞留データのリソース番号に近い位置にあり滞留データ量が比較的小さいリソースのいくつかが無線リソース候補として選択されることになる。【００９６】
例えば、図４におけるリソース番号４のリソースの滞留レベル（図５参照）が最大であった場合、リソース番号４から等距離にあり、リソース空きリソースであるリソース番号１及び番号７のリソースが無線リソース候補として選択される。【００９７】
その後、基地局選択部２６において、基地局１１〜１４のうち、リソース選択部２５で選択した無線リソース候補のうち、滞留データ量が大きいと判定されたリソースと同じ基地局にあるリソースを最終決定リソースとして選択し、当該最終決定リソースが割り当てられた基地局を選択基地局として選択する。【００９８】
例えば、リソース番号１〜４が基地局１２に割り当てられており、リソース番号５〜８が基地局１３に割り当てられている場合、前述したように、図４におけるリソース番号４のリソースの滞留レベル（図５参照）が最大であり、リソース番号１及び番号７のリソースが無線リソース候補として選択されたケースを考える。この場合、最大滞留リソース（リソース番号４）と同じ基地局１２にあるリソース番号１のリソースが最終決定リソースとして決定され、最終決定リソース（リソース番号１）を有する基地局１２が選択基地局として選択される。【００９９】
このようにリソース選択部２５及び基地局選択部２６は、リソース使用情報ＩＲ及び滞留情報ＩＤを含むリソース関連情報ＲＪに基づき、適切な無線リソースを選択するリソース管理が行える効果を奏する。【０１００】
そして、変調部２９において、移動局２から、上記選択基地局に通知するリソース選択に関する情報を乗せた上りデータを選択基地局固有のフォーマットや方式に変換する。例えば、CDMA方式であれば、選択基地局固有の拡散コード番号を割当てたり、TDMA方式であれば、選択基地局固有のタイムスロットに上記上りデータを割当てたりして行うことができる。【０１０１】
また、離散フーリエ変換（DFT(Discrete Fourier Transform))した後に、高速フーリエ逆変換IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)を行うような、シングルキャリアFDMA方式であれば、DFTの段階で、それぞれの基地局で異なる周波数領域に割当てたり、OFDM方式であれば、各基地局に異なるサブキャリアを割当てたりを行うといった前提に基づき、選択基地局固有のフォーマットや方式に変換することにより行われる。【０１０２】
変調部２９は、変調部２９において処理されたベースバンドの上りデータをアップコンバージョンしてRF信号とし、当該RF信号がアンテナ部２１より送信される。【０１０３】
このように、実施の形態１の移動体通信システムにおける移動局２は、基地局１１〜１４における無線リソースを選択するにより、基地局１１〜１４のリソース管理を行うことができる。【０１０４】
上記した方法１による移動局２による基地局１１〜１４のリソース指定が行われることにより、基地局１１〜１４は、簡易な構成で、リソース制御の冗長性を排除することができる効果を奏する。以下、この点について詳述する。【０１０５】
従来技術では、基地局は、移動局からのデータを、復調及びメッセージ生成処理、あるいは、復調、チャネルデコーディング(復号化)及び上位レイヤフレームフォーマット化処理を行ってから、上位装置にデータ伝送した。【０１０６】
一方、実施の形態１の移動体通信システムでは、基地局は、移動局からのデータを、復調(SIR推定（SIR推定値（信号電力／干渉電力）に基づく処理）)後に移動局に戻すことにより、上述したメッセージ処理や、チャネルデコーディング処理などを行わずに、復調できた段階で、即座に移動局に情報をフィードバックするだけですむという特徴を有する。【０１０７】
このように実施の形態１の移動体通信システムでは、基地局は、移動局（端末）から来た情報をほぼそのまま移動局へ折り返すことにより、チャネルコーディング(あるいはメッセージ生成)が不要になる分、リソース制御の冗長性を排除することができる。【０１０８】
また、実施の形態１では移動局２によりリソース指定がなされるので、移動局２の位置に最も適したリソース使用を、迅速に行うことができる効果を奏する。【０１０９】
図９は実施の形態１の効果を示す説明図である。同図に示すように、移動局２からのリソース指定信号ＲＳ２〜ＲＳ４により基地局１２〜１４のリソースを制御することができる。その結果、基地局上位装置１によるリソース制御が不要となるため、基地局１１〜１４間を接続した状態において、基地局上位装置１を介さずに、基地局１１〜１４だけで、移動局２と通信することが可能となる。【０１１０】
図１０は実施の形態１の効果を示す説明図である。同図に示すように、移動局２に最も近い基地局が基地局１２である場合において、基地局１２のリソースが十分に空いていない場合、隣の基地局１３のリソースを用いて、移動局２との通信を行うといった制御も可能である。【０１１１】
次に、方法２について図１１を例に挙げて具体的に説明する。図１１は、あるリソース関連情報通知用基地局が隣接基地局のリソース情報をも移動局に通知することが可能な報知チャネルのフォーマットについて示す説明図である。【０１１２】
図１１に示すように、リソース関連情報通知用基地局の報知チャネル上に乗せられる複数基地局リソース関連情報ＭＲＪは複数基地局リソース使用情報ＭＩＲ及び複数基地局滞留情報ＭＩＤとから構成される。【０１１３】
複数基地局リソース使用情報ＭＩＲは、基地局リソース使用情報ＭＩＲ１，ＭＩＲ２，ＭＩＲ３，…から構成され、各基地局リソース使用情報ＭＩＲｉ（ｉ＝１，２，３，…）は、基地局番号ｉと、基地局番号ｉに該当する基地局に対応したリソース使用情報から構成される。【０１１４】
複数基地局滞留情報ＭＩＤは、基地局滞留情報ＭＩＤ１，ＭＩＤ２，ＭＩＤ３，…から構成され、各基地局滞留情報ＭＩＤｉは、基地局番号ｉと、基地局番号ｉに該当する基地局に対応した滞留情報からなる。【０１１５】
このように、方法２においては、複数基地局リソース使用情報ＭＩＲ及び複数基地局滞留情報ＭＩＤからなる複数基地局リソース関連情報ＭＲＪが用いられ、複数基地局リソース使用情報ＭＩＲ及び複数基地局滞留情報ＭＩＤは、方法１で説明した図３のリソース使用情報ＩＲ及び滞留情報ＩＤと同様な関係となる。【０１１６】
移動局２による基地局リソースの選択に関しても、方法１において図８を用いた説明と同様に行われる。【０１１７】
したがって、移動局２が、リソース関連情報通知用基地局と、その隣接した基地局とのみ、無線通信を行うようなシステムであった場合、リソース関連情報通知用基地局の報知チャネルから複数基地局リソース関連情報ＭＲＪを受信すればよい。このため、図８におけるリソース使用状況判定部２３の前段に設けられたる復調部２８で行われる復調において、基地局識別のためにCDMA方式などにより多重化された状態のチャネルを分離するという処理は必要ないことになる。【０１１８】
基地局間のデータのやり取りは、定期的に基地局同士でリソース使用状況、滞留情報などの情報を送受したり、ある基地局が、移動局から要求があった時に、その基地局が自身の周辺の基地局の情報を集めるようにしたり、基地局同士を無線接続できるようにして、無線基地局間の特殊チャネルを用意して送受したりしても良い。また、基地局上位装置が、移動局の周辺にある全基地局の情報を集めるようにしたり、移動局と最も無線リソースを使用して通信を行う基地局が、周辺全基地局の情報を集めるようにしても良い。【０１１９】
上述したように、方法２を採用した移動体通信システムは、方法１を採用した場合の効果に加えて、さらに、次のような効果を奏している。【０１２０】
移動局３は、自身と無線通信接続する複数の基地局のリソース関連情報を、比較的少ない報知チャネルから得ることができる。図１で示す構成において、例えば、リソース関連情報通知用基地局が基地局１３となり、隣接基地局が基地局１２，１４となる場合、基地局１３は、基地局１２，１４と通信して、基地局１２〜１４のリソース関連情報を得ることにより、基地局１２〜１４用の複数基地局リソース関連情報ＭＲＪを得ることができる。【０１２１】
方法１では、基地局毎に報知チャネルが存在し、移動局は、その報知チャネルが、どの基地局から発信されたものであるのかを、CDMA方式などの多重化を行うことで識別しなければならなかった。【０１２２】
一方、方法２では、リソース関連情報通知用基地局からの報知チャネルから得られる複数基地局リソース関連情報ＭＲＪによって、複数の基地局のリソース関連情報を認識することができるため、方法１のように複数の基地局それぞれリソース関連情報ＲＪを送信する場合に比べ、多重化する数を少なくすることができる効果を奏する。【０１２３】
さらに、移動局２が、リソース関連情報通知用基地局と、当該リソース関連情報通知用基地局に隣接した基地局のみとしか無線通信しないシステムであるならば、リソース関連情報通知用基地局から１つの報知チャネル上の複数基地局リソース関連情報ＭＲＪを受信するだけで、移動局が無線通信を行う全ての基地局のリソース関連情報を得ることができるという効果を奏する。加えて、移動局の装置構成が簡略化されるという効果も奏する。【０１２４】
次に、方法３について図１２及び図１３を例に挙げて具体的に説明する。図１２及び図１３は方法３を採用した場合の実施の形態１の移動体通信システムの使用状況を示す説明図である。図１２では移動局２がリソース指定信号ＲＳ２〜ＲＳ５を基地局１２〜１５に与える状況を示し、図１３では基地局１２〜１４の基地局リソース使用情報ＭＩＲ２〜ＭＩＲ４及び基地局滞留情報ＭＩＤ２〜ＭＩＤ４が基地局１５に伝達され、基地局１５から複数基地局リソース使用情報ＭＩＲ及び複数基地局滞留情報ＭＩＤからなる複数基地局リソース関連情報ＭＲＪが移動局２に伝達される状況を示している。【０１２５】
図１２、図１３に示すように、基地局１１〜１４に接続された基地局１５が、基地局上位装置１（図１等参照）ではなく、基地局１５であった場合を示している。図１２，図１３において、基地局１５に隣接する基地局は基地局１１〜１４である。【０１２６】
方法２と同様、隣接する基地局１１〜１４のリソース使用情報ＩＲ及び滞留情報ＩＤを移動局２に通知する場合、基地局１５は、自身のリソース使用情報の他に、基地局１１〜１４のリソース情報も同じ報知チャネル中に乗せて移動局２に送信する。上記報知チャネル、方法２の説明で示した図１１で示すデータフォーマットより構成され、基地局１１〜１５それぞれのリソース使用情報、滞留情報が含まれている。【０１２７】
ただし、滞留情報ＩＤの内容は、方法１や方法２のように、基地局上位装置１から各基地局１１〜１５に対して送信されたデータに基づく情報ではなく、図１３に示すように、基地局１５から基地局１１〜１４それぞれに対して送信された下りデータＤＤ２〜ＤＤ４に基づく情報である。【０１２８】
また、基地局１５は、自ら移動局２と無線通信することができるので、以下のような通信を行うことができる。移動局２は、基地局１５及び基地局１２〜１４と無線通信を行っている。基地局１５が、移動局２との無線通信において、データの処理負荷が大きくなってきた場合、基地局１５は、移動局２に対して、報知チャネルを用いて、リソース使用情報のリソース空きがあるにも拘わらず、リソース使用中と伝える。また、処理負荷が閾値を超えないように、リソースを他の基地局、例えば、基地局１３に移す。これは、閾値を設ければ、自動的にリソースが移るように設定することができる。移す前に、基地局１５は、報知チャネルの複数基地局リソース関連情報ＭＲＪ内の基地局１３用の滞留情報を、基地局１３の空きリソースの滞留データ量レベルが上げるように変更する。【０１２９】
その結果、移動局２は、基地局１５に対して、新規リソース割り当てを行わず、基地局１３のリソースに対してリソースを割当てようとする。これにより、基地局の処理負荷調整も含んだリソース制御を行うことができる。【０１３０】
実施の形態１の移動体通信システムは方法３を採用することにより、以下の述べる効果を奏する。【０１３１】
基地局１５は、下位に基地局１１〜１４を従属させており、下位の基地局１１〜１４と基地局１５とはデータのやり取りを行うことができる。基地局１５は、基地局１１〜１４内の情報を束ねることができる。この基地局１５が自ら移動局２と通信することによって、基地局１５と基地局１１〜１４との伝送経路も考慮に入れた最適なデータ伝送ができる。【０１３２】
基地局１５は、基地局１５，基地局１１間、基地局１５，基地局１２間、基地局１５，基地局１３間、基地局１５，基地局１４間の伝送遅延情報などを集めることができ、伝送遅延が小さいものが基地局１５，基地局１３間である場合、基地局１３，基地局１５及び移動局２となる経路を優先することで、システムとして伝送遅延を小さく抑えることができる効果を奏する。【０１３３】
一方、基地局１５，基地局１４間の遅延が大きいと、基地局１５は、基地局１４へデータを伝送せず(上りなら移動局２から基地局１５の通信に基地局１４を経由せずに行い)、基地局１５，移動局２間(基地局１５から直接移動局２への経路)にリソースをなるべく割当てることにより伝送遅延を小さく抑えることができる。【０１３４】
基地局１５，基地局１１〜１４間それぞれは、IPネットワークで接続されている場合、揺らぎが大きくなる為、このような伝送遅延を意識しなければならず、方法３を採用した場合に、上記伝送経路を考慮に入れたデータ伝送を行うことができるため、伝送遅延を小さく抑えることができる効果を奏する。【０１３５】
また、基地局１１〜１４を、基地局１５のコプロセッサのような補助基地局として使用することができる効果を奏する。すなわち、通常は基地局１５だけで移動局２と通信を行っておいて、基地局１５だけでは負荷が大きくなった場合に、基地局１１〜１４も用いることにより、基地局１５の負荷を軽減することができる。【０１３６】
方法４は、例えば、図１で示した移動体通信システムにおいて、移動局２による、基地局１２〜１４等へのリソース指定のもう１つの方法として、移動局２が、基地局１２〜１４の送信電力を最小にするように、基地局１２〜１４のリソース指定を行う方法である。以下、方法４について、図１を例に挙げて具体的に説明する。【０１３７】
移動局２は、通信状態の基地局１２〜１４より、基地局１２〜１４が移動局２に送信する送信電力に関する情報の通知を受け、上記送信電力に関する情報に基づき、最も送信電力が大きい基地局１４に割当てるリソース数を減らし、最も送信電力が小さい基地局（例えば、基地局１３）に割当てるリソース数を増加することで、基地局１２〜１４が移動局２に送信する送信電力の総和を最小にすることを可能にしている。【０１３８】
移動局２が、基地局１２〜１４それぞれの送信電力を知る方法は、方法１などで用いた報知チャネルのようなデータチャネルとは異なる共通チャネルで基地局１２〜１４が移動局２に通知するというものがある。また、基地局１２〜１４から移動局２に送信されるデータ中に、基地局送信時の送信電力を情報として乗せ、移動局２で、受信した電力を測定し、無線伝搬による電力の損失(伝搬ロス)を測定するというものもある。伝搬ロスは、例えば、基地局１２〜１４が下りデータ送信時に-10dBmの電力で送信し、その情報をデータに乗せる事で移動局２に通知する。移動局２は、受信時に、受信電力を測定し、-70dBmの電力であったとすると、伝搬ロスは、60dBということになる。【０１３９】
さらに、移動局２が基地局１２〜１４の送信電力を知る方法として、直接的に送信電力値を通知してもらったり、受信電力を測定したすることのほかに、基地局１２〜１４それぞれと移動局２との距離が短い方が送信電力が小さくなることを利用して、送信電力を最小にする方法がある。基地局２と移動局１２〜１４それぞれの距離とは、パスの到来時間の遅延量で測定する。下りデータのパス検出を行うことで、そのパスの遅延時間から、基地局１２〜１４それぞれと移動局２との距離を推定するのである。以下に推定方法の詳細を説明する。【０１４０】
図１４は移動局２，基地局１２〜１４それぞれとの距離の推定方法を示す説明図である。図１４に示すように、移動局２は、３つの基地局１２〜１４それぞれと同時に接続できるとする。移動局２は、パス遅延の情報を元に、移動局２と基地局１２〜１４との電波の伝搬距離のうち最も伝搬距離が短い基地局から順にリソースを追加していく。【０１４１】
報知チャネルは方法１〜方法３のいずれのフォーマットでも構わないが、移動局２が、空きリソースに、リソースを割り当てようとする時の優先順位として、基地局の送信電力が最も小さくなるようにする。パス遅延の情報は、例えば、W-CDMA方式であれば、チップレート3.84MHzか2〜4倍オーバサンプリングした7〜15MHz程度の分解能で、その伝搬距離はわかる。移動体通信では、直接波が到来することはまれであるので、移動局は、基地局からの到来パスのうち、最も電力の大きいパスの検出位置の遅延が小さくなる基地局を、伝搬距離が短い基地局とみなせばよい。【０１４２】
図１５は基地局１２〜１４から移動局２への電波到来の伝搬遅延時間ΔＴ２〜ΔＴ４と伝搬距離との関係を示すグラフである。【０１４３】
同図(a)〜(c)に示すように、基地局１２〜１４それぞれの受信電力のピークＰＸ２〜ＰＸ４が検出されるまでの伝搬遅延時間ΔＴ２〜ΔＴ４は、ΔＴ２（同図(c)）＜ΔＴ３（同図(b)）＜ΔＴ４（同図(a)）の関係を有する。従って、移動局２と基地局１２〜１４との距離ｄｓ２〜ｄｓ４は、図１４に示すように、ｄｓ２＜ｄｓ３＜ｄｓ４の関係を満たすものと推定される。【０１４４】
移動局２は、上述した推定方法で認識した移動局２と基地局１２〜１４とのｄｓ２〜ｄｓ４に基づき、基地局１２〜１４に対するリソースを追加割当てしていく。伝搬距離が最も短いと推定された基地局に、空きリソースがなかった場合は、次に伝搬距離が短いと推定された基地局にリソースを追加で割当てるようにすれば良い。図１４で示した例では、基地局１２のリソースが空いていなければ、基地局１３にリソースを割当てるようにする。【０１４５】
実施の形態１の移動体通信システムは方法４を採用することにより、移動体通信システムの運用コストを下げることができる効果を奏する。ただし、移動局と複数の基地局との同時通信を維持するために、移動局と無線通信可能な基地局との無線リソースは、最低１リソースは存在しているものとする。その理由は以下に述べる。【０１４６】
最も送信電力が小さくなるように制御を行う場合、移動局から最も近い位置にあり、回線品質の良い基地局に全てのリソースを集中させることが考えられるが、これでは、移動局が移動し、回線品質が良かった基地局との通信が、回線が悪くなることにより、他の基地局との通信に切替える動作を行うときに、まったく接続が成されていない基地局に接続を行うように制御しなければならないことになる。【０１４７】
したがって、上述したように移動局と無線通信可能な基地局との無線リソースを最低１リソースは存在させ、１つの移動局が、複数の基地局と同時接続の状態を維持することにより、ある基地局との回線が瞬断した場合、直ちに他の接続された基地局のリソース数を増加させる制御を行うことができるなどの柔軟さが保たれる。また、制御の移行が安易になる。また、複数の基地局それぞれのQoS(品質情報)を常に認識しておくことで、他の基地局のリソース数を増加させたり、減少させたりする処理を迅速に行うことができる。【０１４８】
このように、方法４を採用する場合、送信電力を最小にするために最大数のリソースを使用する基地局以外の接続可能な基地局のリソースを、１リソース以上接続しておく必要がある。【０１４９】
スループットを優先する中で、電力を参照にするような制御を行うようにしても良い。スループットを早くするために必要なパラメータは、方法１でも述べた、リソース使用状況、データ滞留情報などで、例えば、データ滞留量が大きくならないようにすることを、電力を最小にすることよりも優先させることで、スループットを高くしたまま、その中でなるべく基地局の下り送信電力を最小にする制御を移動局が行うことができるようになる。また、上記方法４を応用して、移動局の基地局への送信電力をも最小にすることも可能であり、効果も同様に得ることができる。【０１５０】
次に、方法５について図１６を例に挙げて具体的に説明する。図１６は方法５を採用した場合の実施の形態１の移動体通信システムの使用状況を示す説明図である。【０１５１】
方法１が、移動局が複数の基地局の無線リソースを選択制御するというものに対して、方法５は、移動局が複数の基地局毎に異なるデータを送信することに着目している。【０１５２】
図１６は、移動局４が複数の基地局３１〜３４と同時に通信できるような移動体通信システムにおいて、移動局４が基地局３１〜３４毎に異なるデータを送受することを示したものである。基地局上位装置３は基地局３１〜３４と接続されており、基地局との接続は、無線接続でも、有線接続でも構わない。基地局３１〜３４は移動局４と無線伝送により通信を行うことができる。【０１５３】
次に、方法５を採用した場合の実施の形態１の移動体通信システムの動作を説明する。図１６において、移動局４は、基地局３２，３３と同時に通信している。その際、移動局４は、基地局３２，３３それぞれと、異なったデータを送受信している。すなわち、移動局４は基地局３２に対しデータｄａｔａＢを送信し、基地局３３に対しデータｄａｔａＢと異なるデータｄａｔａＡを送信している。【０１５４】
図１７は移動局４の内部構成の一部を示す説明図である。図８で示した変調部２９内の構成に相当する。以下、図１７を参照して、異なったデータを送受信する方法として、移動局４から基地局３２，３３へのデータ送信において、移動局４がOFDM方式を用いて、無線伝送する場合を説明する。【０１５５】
図１６に示す構成において、基地局３１〜３４は共通のサブキャリアＳＣ０〜ＳＣ８を有している。【０１５６】
そして、図１７に示すように、サブキャリアＳＣ０〜ＳＣ８は最終的にリソース選択部２５及び基地局選択部２６によって決定された使用無線リソースである。また、サブキャリアＳＣ０〜ＳＣ２及びサブキャリアＳＣ３〜ＳＣ４は、基地局選択部２６によって基地局３３及び基地局３２用のリソースとしてそれぞれ最終的に決定されている。なお、図１７において、サブキャリアＳＣ５〜ＳＣ８は他の基地局へのデータｄａｔａＣとして割り当てられた状態を示している。【０１５７】
図１７で示す構成において、直列・並列変換部４１は送信用データＤ０，Ｄ１，…，Ｄ８，…を受け、サブキャリアＳＣ０〜ＳＣ８単位に直列・並列変換して、送信用データＤ０〜Ｄ８を得る。ＩＦＦＴ部４２は基地局選択部２６の選択内容に基づき高速フーリエ逆変換を行いサブキャリアＳＣ０〜ＳＣ８にデータＤ０〜Ｄ８を割り当てる。【０１５８】
このように、送信用データが複数のサブキャリアＳＣ０〜ＳＣ８に対応する送信用データＤ０〜Ｄ８に分割され、さらに、データｄａｔａＡがデータＤ０〜Ｄ２となり、データｄａｔａＢがデータＤ３，Ｄ４として基地局３３及び基地局３２への送信用に割り当てられる。【０１５９】
そして、並列・直列変換部４３で並列・直列変換した後、アンテナ部４４（図８のアンテナ部２１に相当）から送信する。上記のように、直列・並列変換部４１はデータ分割機能を有し、ＩＦＦＴ部４２、並列・直列変換部４３及びアンテナ部４４は複数の分割データを複数のリソースに振り分けて送信するデータ送信機能を有する。【０１６０】
図１７に示すように、サブキャリアＳＣ０〜ＳＣ２をデータｄａｔａＡ(D0〜D2)伝送に用いることにより、データｄａｔａＡを基地局３３に送信することができる。そして、データｄａｔａＡ伝送で用いなかったサブキャリアＳＣ３〜ＳＣ４をデータｄａｔａＢ(D3,D4)伝送に用いることにより、データｄａｔａＢを基地局３２に送信するができる。【０１６１】
その結果、実施の形態１の移動体通信システムは、方法５採用することにより、互いに異なるデータｄａｔａ及びデータｄａｔａＢを異なる基地局３３及び３２に送信することができる。【０１６２】
一方、基地局３２，３３それぞれから移動局４への送信には、基地局３２，３３がシングルキャリア伝送である場合には、基地局３２，３３が、それぞれのデータを移動局４に送信し、移動局４は、OFDM方式などのマルチキャリア伝送により、基地局３２からの送信データはサブキャリアＳＣ０〜ＳＣ２で受信し、基地局３３からの送信データは、サブキャリアＳＣ３〜ＳＣ４で受信するように行えばよい。【０１６３】
図１８はサブキャリアビームパターンを示すグラフである。同図に示すように、移動局４が、サブキャリアＳＣ０〜ＳＣ２を基地局３２からのデータ受信に用い、サブキャリアＳＣ３〜ＳＣ４を基地局３３からのデータ受信に用いることにより、基地局３２，３３それぞれ独立した受信が可能なる。【０１６４】
その結果、移動局２と基地局３２，３３との間で同じデータを送受信する場合に比べて、より多くのデータ量を伝送することができるようになる。【０１６５】
また、ある１つのデータ系列を、複数のデータに分割して、それぞれを異なる基地局に送信することもできる。【０１６６】
例えば、移動局４と基地局３２との伝送路だけが悪く、うまくデータ通信ができず、移動局４が基地局３２から再送要求を受けた場合には、移動局４は、基地局３２にではなく、基地局３３を経由して、基地局３２に送るべきデータを送信することもできる。基地局３３に送信するべきデータは、すでに送信に成功しているので、データ系列を全て再送する必要が無く、分割した半分のデータ系列だけを再送するだけでよいことになるので、高速に無線上でのデータ再送をすることができるという効果を奏する。【０１６７】
＜実施の形態２＞
図１９はこの発明の実施の形態２である移動体通信システムにおける通信状態を示す説明図である。同図に示す移動体通信システムは、移動局６が、複数の基地局５１〜５３と同時に無線通信を行うことができる。【０１６８】
実施の形態２の移動体通信システムが、実施の形態１と異なる点は、報知チャネルを用いた報知情報を使用せずに、移動局から要求に応じて、リソース関連情報ＲＪを含む応答を返すということにある。すなわち、基地局は、一の移動局よりリソース状況などを要求（リソース要求）されたことに対し、応答として、当該一の移動局にリソース状況などのリソース関連情報を返す（リソース返答）。このように、各基地局はリソース要求があった移動局単位にリソース返答を行っている。【０１６９】
図１９で示す例では、基地局５１〜５３は、移動局６に対してそれぞれ下りデータＤＤ１〜ＤＤ３を送信しようとしている。【０１７０】
図２０は移動局６による下りデータＤＤ１〜ＤＤ３の伝送速度決定処理手順を示す説明図である。以下、同図を参照して伝送速度決定処理内容を説明する。【０１７１】
まず、ステップＳＴ１において、移動局６は、通信することに決めた３つの基地局５１〜５３に対して、基地局５１〜５３それぞれの最大伝送速度（200kbps）のデータ量で下りデータを要求する。例えば、移動局６が、基地局５１〜５３それぞれにマルチキャリア伝送を行うことを要求する場合には、ステップＳＴ１において、それぞれの基地局５１〜５３に対して、最大（仮に10個とする）のサブキャリアを割当てを要求して最大伝送速度を実現することができる。【０１７２】
そして、ステップＳＴ２において、ステップＳＴ１の要求に応答して、基地局５１〜５３それぞれからリソース関連情報を移動局６に通知する。なお、リソース関連情報は(1)リソース輻輳状況等のリソースリソース使用情報、(2)伝送路状態（伝送歪み具合）、(3)基地局と移動局との距離、(4)滞留情報などを含む情報である。【０１７３】
その後、ステップＳＴ３において、移動局６は基地局５１〜５３から通知されたリソース関連情報に基づき、基地局５１〜５３それぞれの伝送速度をステップＳＴ１時から変化させ、最終決定する。【０１７４】
例えば、移動局６が、ステップＳＴ１で10個のサブキャリアの割当を要求した際、移動局６が伝送速度の比率(データ量比)は、(基地局５１)：(基地局５２)：(基地局５３)＝3:2:5にすることを決定した場合を想定する。【０１７５】
この場合、移動局６は、基地局５１には割当てサブキャリア数を“３”、基地局５２には割当てサブキャリア数を“２”、基地局５３には割当てサブキャリア数を“５”にそれぞれ更新する。その結果、基地局５１〜５３それぞれの下りデータＤＤ１〜ＤＤ３の最終要求伝送速度として、60，40，100(kbps)の伝送速度が要求されることになる。【０１７６】
また、基地局５１〜５３がシングルキャリア伝送であるならば、適応変調を用いたり、DFTしてから、IFFTするような方式を用いて、DFTのサンプルポイント数を増減させたりすることで伝送速度を変えることができる。なお、例では、基地局５１〜５３移動局６への下りデータ送信について述べたが、移動局６から基地局５１〜５３への上り送信に関しても、同様の事が言える。【０１７７】
以降、実施の形態２の伝送速度決定手順を具体的に説明する。なお、本実施の形態２においては、移動局６が主導の無線リソース制御だけではなく、ネットワーク側主導の無線リソース制御も考えられる。すなわち、移動局６による制御をそっくりそのまま基地局上位装置１（図１参照）に相当する上位装置に行われることも可能である。まず、移動局主導の無線リソース制御について説明する。【０１７８】
図２１は実施の形態２の移動体通信システムの利用状況を示す説明図である。図２１において、移動局６は、複数の基地局５１〜５３と、最大の伝送速度で接続しようとする。基地局５１〜５３から見ると、移動局６から、最大の伝送速度で送信して欲しいという要求が通知される事になる（図２０のステップＳＴ１参照）。【０１７９】
これに対し、基地局５１〜５３はそれぞれ無線リソースの使用状況、滞留情報を含むリソース関連情報を移動局６に通知する（図２０のステップＳＴ２参照）。上記リソース関連情報は、移動局６と無線通信を行うのに用いる無線リソースを使用して通知される。【０１８０】
当初（図２０のステップＳＴ１段階）、移動局６が基地局５１〜５３に対して、最大の下り伝送速度を要求することにより、基地局５１〜５３、それぞれ最大のリソース数分の無線リソースの予約をとる。その後、予約した無線リソースの中から必要なリソースのみ使用するようにすると、最適なリソースを自由に選択することができるようになるので、空きリソースからいきなり最終的な伝送速度分のリソースを確保する場合に比べ、リソース制御が簡易に行えるという利点がある。【０１８１】
移動局６は、各基地局５１〜５３から、それぞれのリソース使用状況、滞留データ量を含むリソース関連情報を受信すると、基地局５１〜５３が送信する下りデータの伝送速度の値を変更した最終伝送速度要求ＲＤ１〜ＲＤ３を基地局５１〜５３に送信する（図２０のステップＳＴ３参照）。【０１８２】
移動局６は、上記リソース使用状況、滞留データ量を主としたリソース関連情報の受信の替わりに、基地局５１〜５３それぞれが移動局６に送信した下りデータの伝送路の歪み具合を測定し、測定した歪み具合を主としたリソース関連情報を移動局６に通知し、移動局６が測定歪み具合に基づき下りデータの伝送速度を決定するようにも良い。また、移動局６は、リソース使用状況、滞留データ量の情報に加え、伝送路の歪み具合の測定結果をも利用して下りデータ伝送速度を決定しても良い。【０１８３】
この場合、最初に基地局５１〜５３がそれぞれ最大のリソースを確保するため、最大のリソース数分の伝送路の歪み具合測定結果（移動局６から基地局５１〜５３への上り伝送経路歪み結果，基地局５１〜５３により測定）が基地局５１〜５３それぞれから移動局６に通知され、移動局６におり認識することができるという利点がある。【０１８４】
図２２は実施の形態２の移動体通信システムにおける移動局６の内部構成を示すブロック図である。同図に示すように、移動局６はアンテナ部６１、ダウンコンバート部６２、リソース使用状況判定部６３、伝送路状態判定部６４、データ量振り分け部６５、アンプコンバート部６６、復調部６７、及び変調部６８から構成される。【０１８５】
アンテナ部６１簡略化して１ブランチとしているが、複数ブランチでも構わない。ダウンコンバート部６２は、アンテナ部６１において受信したRF信号を、ベースバンド信号に変換する。【０１８６】
リソース使用状況判定部６３は、基地局からのリソース関連情報等に含まれた基地局の無線リソース使用状況を判定する。伝送路状態判定部６４は、移動局に新たに無線通信を行うために使用する各基地局の無線リソースからのデータの伝送路状態を判定する。【０１８７】
データ量振り分け部６５、基地局からの下りデータ伝送速度の大きさを決定す。データ量振り分け部６５によるデータ量振分けは、移動局６が、複数の基地局に対して、同じデータを分割して送信する、あるいは、基地局から、移動局に対して、同じデータが分割されて送信される場合には、そのデータ量の比率を意味する。【０１８８】
また、移動局６が、複数の基地局に対して、基地局毎に異なるデータを送受信する場合には、単純に、データ量振り分け部６５は基地局毎の伝送速度の大きさを決定するだけとなる。【０１８９】
アンプコンバート部６６は、ベースバンド信号をRF信号に変換する。復調部６７は、受信したチャネルを復調する。変調部６８は送信を行いたいデータを変調する。【０１９０】
このような構成の移動局６は、基地局５１〜５３それぞれに対して、下りデータの伝送速度要求（当初伝送速度要求）を通知する。この際、まだ移動局５は、基地局５１〜５３それぞれのリソース使用状況、滞留データ量、伝送路状態、いずれもわからない状態であるため、データ量振り分け部６５は、最大の伝送速度要求を基地局５１〜５３それぞれに対して行う（図２０のステップＳＴ１段階）。【０１９１】
これに対して、基地局５１〜５３はそれぞれ空いているリソースを利用して、自らのリソース使用状況、及び滞留データ量を主としたリソース関連情報を移動局６に通知する（図２０のステップＳＴ２段階）。このときに用いるのは、最小伝送速度のデータチャネルでも良いし、リソース使用状況・滞留データ量を通知するための特別なチャネルを用いても良い。【０１９２】
移動局６は、基地局５１〜５３それぞれから、リソース使用状況、滞留データ量を主としたリソース関連情報を受信すると、アンテナ部６１において受信したRF信号をダウンコンバート部６２においてベースバンド信号に変換し、復調部６７において、リソース関連情報の内容は復調され、リソース使用状況判定部６３においてリソース使用状況が判定される。【０１９３】
リソース関連情報内におけるリソース使用状況の情報フォーマットとして、図３〜図５において説明されたリソース関連情報ＲＪと同様なもフォーマットを用いることができる。基地局５１〜５３それぞれからの下りデータＤＤ１〜ＤＤ３は、復調される過程において、信号の伝送路歪みの度合いが測定される。歪みの度合いは、移動局６、基地局５１〜５３共に知っている既知信号系列を用いて行われる。既知信号系列に対して、どれくらい位相・振幅がずれているかを求めて、ずれの大きさを歪みの度合いして測定することができる。なお、伝送路状態の判定の替わりに、SIRを算出してもよい。これも、既知信号の系列を利用して算出することになる。【０１９４】
図２３は、リソース使用状況と伝送路状態（歪み具合）とから、伝送速度を決定するための判断基準を表形式に示した説明図である。同図に示すように、移動局６は、通信しているリソースの状況と、リソース番号で規定されたリソース毎の伝送路状況に基づき、基地局５１〜５３毎の伝送速度を決定する。【０１９５】
なお、図２３において、基地局５１がリソース番号０〜３のリソースを使用し、基地局５２がリソース番号４〜７のリソースを使用し、基地局５３がリソース番号８〜１１のリソースを使用している場合を示している。移動局６の伝送路状態判定部６４は基地局５１〜５３それぞれのリソースの空き状態、伝送路状況に基づき、基地局５１〜５３それぞれの伝送速度を最終的に決定する。【０１９６】
図２３で示す例では、基地局５３の空きリソース（リソース番号８，１０）が２つ有り、他の２つのリソース（リソース番号９，１１）の伝送路状況が良好であるため、基地局５３の伝送速度を100kbpsに決定している。基地局５１の空きリソース（リソース番号３）が１つ有り、他の３つのリソース（リソース番号０〜３）の伝送路状況が比較的悪い状況であるため、基地局５１の伝送速度を60kbpsに決定している。基地局５２の空きリソース（リソース番号６）が１つ有り、他の３つのリソース（リソース番号４，５，７）の伝送路状況が最悪に近い状況であるため、基地局５２の伝送速度を40kbpsに決定している。【０１９７】
なお、図２３で示した伝送路状況の替わりに、SIR推定値の大きさをレベルで段階分けし、SIRの大きいものを伝送路状況が良いと同様な判断に用い、SIR推定値の低いものを伝送路状況が悪いと同様な判断に用いても良い。【０１９８】
図２４は基地局５１（５２，５３）の内部構成の一部を示す説明図である。同図は変調部の構成に相当する。以下、図２４を参照して、基地局５１において、移動局６からの制御に基づき、下り送信データの伝送速度を上下させる方法を説明する。【０１９９】
基地局５１から、移動局６へ下りデータを送信する伝送方法が、OFDM方式であった場合、図２４に示すように、基地局５１はリソース番号０〜３のリソースに対応したサブキャリアＳＣ０〜ＳＣ８を有している。【０２００】
サブキャリアＳＣ０〜ＳＣ８を全て利用した伝送速度が２００kbpsであった場合、例えば、直列・並列変換部４５より受ける送信データＤ０，Ｄ１，…，Ｄ９，…のうち、ＩＦＦＴ部４６よって高速フーリエ変換することにより得られるサブキャリアＳＣ１，ＳＣ３，ＳＣ５，ＳＣ７のみに送信データＤ１〜Ｄ４を乗せ、サブキャリアＳＣ０，ＳＣ２，ＳＣ４，ＳＣ６，ＳＣ８には送信データを乗せなくする。そうすると、並列・直列変換部４７からアンテナ部４８に伝送される単位時間当たりのデータ量を小さくすることにより、伝送速度を図２３に示す６０kbps程度に小さくすることができる。【０２０１】
このように、ＩＦＦＴ部４６により、サブキャリアＳＣ０〜ＳＣ８のうち、送信データを乗せるサブキャリア量を変動させることにより、伝送速度を大きくしたり小さくしたりすることができる。【０２０２】
図２２に戻って、伝送路状態判定部６４において、上記の様に伝送路状況が判定されると、データ量がデータ量振り分け部６５により、上記の様に決定され、変調部６８において変調され、アンプコンバート部６６においてRF信号に変換され、アンテナ部６１から基地局に送信される。【０２０３】
このように、実施の形態２の移動体通信システムでは、移動局６の制御下で、各基地局に対し最初に最大の伝送速度で送信要求を出し、その後伝送速度を減らして最終的な伝送速度を要求している。すなわち、移動局６は、最初に最大リソースを確保して、その中で制御しやすいように最終決定伝送速度（最終決定リソース）に応じてリソースを減らすように制御が行われるため、リソース制御が行いやすくなる効果を奏する。なお、移動局６から基地局５１〜５３それぞれへの上り送信を同様な手法で行った場合でも、同様の効果を奏する。【０２０４】
次に、ネットワーク側主導の無線リソース制御について説明する。図２５は実施の形態２の移動体通信システムの利用状況を示す説明図である。【０２０５】
図２５に示すように、基地局５１〜５３に対し同一の基地局上位装置５が接続され、ネットワーク制御を行えるものとする。基地局５１〜５３は、移動局６とデータ通信する前に、移動局６からデータ通信用共通チャネル(例えば、W-CDMA方式であれば、3GPPにあるように、ランダムアクセスチャネル)を受信する。このランダムアクセスチャネルに、移動局６から、下り送信データの伝送速度の情報が含まれており、通常、最大値となっている。【０２０６】
基地局５１〜５３は、移動局６から、その情報を受信すると、基地局上位装置１に対して、移動局６からの要求を通知する。また、その時までには、基地局上位装置１は、各基地局５１〜５３のリソース使用状況を含むリソース関連情報を認識しているものとする。基地局上位装置１は、各基地局５１〜５３に対し、無線リソースの使用状況を含みリソース関連情報に基づいて移動局６に対する下りデータの伝送速度を決定する。なお、基地局５１〜５３は移動局６への下りデータＤＤ１〜ＤＤ３に、3GPPでは、スロットフォーマット、TFCI(Transport Format Combination Indicator) を挿入することにより、決定した基地局５１〜５３の伝送速度を移動局に通知することができる。【０２０７】
伝送速度の大きさは、OFDM方式であるならば、図２４を参照して説明したように、使用するサブキャリアを選択することで調整できる。W-CDMA方式であるならば、低い拡散率で送信できるようなチャネルコーディングを行うことで調整できる。チャネルコーディングに付いては、例えば、W-CDMA方式であるならば、3GPP TS25.212で規定されたチャネルコーディングを用いれば良い。なお、本実施の形態では、主として下り送信について述べたが、上り送信に関しても、同様な制御を行うことができるのは勿論である。【０２０８】
このように、移動局６が、複数の基地局５１〜５３と同時に通信を行っている状況において、基地局上位装置１による無線リソース制御のスループットを上げることができる。以下、この点について詳述する。【０２０９】
実施の形態２の移動体通信システムにおいて、基地局上位装置が、複数の基地局を経由して、ある１つの移動局となるべく大きい伝送速度で通信を行いたい場合、リソースの使用状況を認識して、その移動局と無線通信を行っている複数の基地局とのそれぞれの伝送速度を変化させる(無線リソース制御)という制御を行っている。【０２１０】
その結果、伝送速度を変化させる基準に、リソースの使用状況を使用することにより、リソース制御が単純化されるため、基地局上位装置１による無線リソース制御のスループットは向上することができる。【０２１１】
＜実施の形態３＞
図２６はこの発明における実施の形態３である移動体通信システムの構成を示す説明図である。同図(a)は通常状態の場合を示しており、同図(b)は一部回線不安定状態の場合を示している。【０２１２】
同図に示すように、実施の形態３の移動体通信システムは、図１で示した実施の形態１の構成と同様、基地局７１〜７４、基地局７１〜７４全てと接続された基地局上位装置７からなる構成を持つネットワークを持ち、移動局８は、複数の基地局７１〜７４と同時に通信を行うことができるような移動体通信システムである。【０２１３】
図２６において、移動局(端末)８は、基地局７１〜７４全てと同時に通信を行っている。さらに、図１６で示す構成と同様に、移動局８は、基地局７１〜７４それぞれと、異なるデータの送受信を行っている。例えば、移動局８は、基地局７１に対してデータｄａｔａＤを送信し、基地局７２に対してはデータｄａｔａＤとは異なるデータｄａｔａＢを送信している。さらに、移動局８は基地局７３に対しては、データｄａｔａＤ及びデータｄａｔａＢとは異なるデータｄａｔａＡを送信している。加えて、移動局８は基地局７４に対しては、データｄａｔａＤ、データｄａｔａＢ及びデータｄａｔａＡとは異なるデータｄａｔａＣを送信している。【０２１４】
図２６(a)で示す通常状態においては、移動局８と基地局７１〜７４との回線品質は、全て良好で安定している。これに対して、図２６(b)で示す一部回線不安定状態においては、移動局８と基地局７１,７２，７４との回線品質は良好であるが、移動局８と基地局７３との回線品質は、良好ではなく不安定となっている状態を示している。【０２１５】
図２７は実施の形態３の移動体通信システムにおける移動局８の内部構成を示すブロック図である。同図に示すように、移動局８はデータ存廃判定部８０、アンテナ部８１、ダウンコンバート部８２、リソース使用状況判定部８３、滞留データ量判定部８４、リソース選択部８５、基地局選択部８６、アンプコンバート部８７、復調部８８、及び変調部８９から構成される。【０２１６】
データ存廃判定部８０は、無線回線品質が不安定となったデータを破棄するか、存続するかを判断する。なお、データ存廃判定部８０の動作詳細については後に詳述する。また、上述した構成部８１〜８９は図８で示した移動局２の構成部２１〜２９と同様であるため、説明を省略する。【０２１７】
以下に、実施の形態３の移動体通信システムにおいて、回線品質が不安定と判断する手法を図２７を参照して説明する。なお、本実施の形態３は、主に上りデータ送受に関して説明している。【０２１８】
図２７で示す構成は、実施の形態１で説明したリソース選択を行う機能ブロック（図８参照）と同様のものである。移動局８により実施の形態３の機能が制御されるのであれば、上述したように図２７の機能ブロックは移動局８内に存在する。【０２１９】
また、基地局７１〜７４や基地局上位装置７などのネットワーク側により実施の形態３の機能が制御されるのであれば、基地局７１〜７４、または、基地局上位装置７に図２７で示した構成の機能ブロックが存在することになる。【０２２０】
図２７において、データ存廃判定部８０では、データを破棄するまでの時限情報等と現在の測定値との比較によってデータ存廃の判定を行う。時限情報は、送信discard-time、あるいは、データに許容される遅延情報を含み、時限情報以外に確保すべき帯域の属性情報（＝送信QoS(Quality of Service)・受信QoS）、あるいは、移動局の最大中間処理バッファサイズ（＝移動局バッファサイズ）もデータ存廃判定部８０により管理される時限情報等に含まれる。【０２２１】
現在の測定値は、データを受信してから現在までの経過時間、あるいは、単位時間当たりの平均データレート、あるいは、ARQによりACKが返答されてこない最古のデータからその後送信してACKが返答されてきたデータの量（＝移動局中間バッファサイズ）を含む。上記した時限情報や属性情報は、チャネルの設定時に通信する基地局に通知されている。これらの比較により、データ存廃判断用の閾値以上になったときにデータ存廃判定部８０は送信データを破棄すべき緊急モードと判定する。【０２２２】
このように、データ存廃判定部８０は、複数の基地局における所定の基地局へのデータ送信中に送信データを廃棄すべきか否かを判断する。したがって、図２６(b)で示す利用状況時に、（所定の基地局）との通信状態が不良で、上述したデータ存廃判断用の閾値以上になったとき、基地局７３への送信データの廃棄を判断し緊急モードと判定する。緊急モード時において実施の形態３の移動体通信システムは以下の動作を行う。【０２２３】
図２６の(b)に示すような一部回線不安定状態時において、データ存廃判定部８０が緊急モードと判定した際、移動局８がデータｄａｔａＡをどうしても最後まで送信しきらなければならない場合、移動局８は、いままでデータｄａｔａＡを送信していなかった基地局７１，７２，７４に対しても、データｄａｔａＡを分散して送信して、データｄａｔａＡを迅速に基地局７１，７２，７４に送信するようにする。【０２２４】
基地局７１，７２，７４は分散したデータｄａｔａＡを受信すると、基地局７１，７２，７４間で通信を行いデータｄａｔａＡを結合するか、基地局上位装置７において基地局７１，７２，７４から受信された分散したデータｄａｔａＡを集めて並べ替えるかにより、分散されたデータｄａｔａＡをまとめることができる。また、基地局７１，７２，７４間で通信を行ってデータｄａｔａＡを順番どおりに並べ替え後、基地局上位装置７に送信することにより、分散されたデータｄａｔａＡをまとめることができる。【０２２５】
また、緊急度に応じて、データｄａｔａＡを送信するように変更する周辺基地局数を制御することができる。これは、データ存廃判定部８０が、緊急度合を判断する機能をさらに持ち、基地局選択部８６が、データｄａｔａＡを送信する基地局を選択する機能を有していれば実現できる。この場合、基地局選択部８６は、どの基地局が緊急モード時にデータｄａｔａＡを送信することになり易いかを数値化した”関連度（通信属性値）”というものを持っている。関連度を表すパラメータ（関連度パラメータ（通信属性値用パラメータ））は、(A)回線品質、(B)基地局間距離情報/移動局位置情報、(C)移動局移動速度情報、(D)移動局移動方向情報、を含む。【０２２６】
図２８は関連度パラメータに基づく緊急時基地局選択内容を表形式で示す説明図である。図２８に示すように、移動局８が、関連度を指定し、緊急時に、どの基地局とにおいてデータｄａｔａＡの通信に変更するかの制御を行う場合を示している。【０２２７】
同図に示すように、関連度パラメータとして、(A)回線品質、(B)基地局間距離情報、(C)移動局移動速度情報、(D)移動局移動方向情報は、0〜63にレベル分けされており、(A)回線品質は値が大きいほど良好な回線品質であることを意味する。(B)基地局間距離情報は値が大きいほど、移動局と基地局との距離が大きいことを意味する。(C)移動局移動速度情報は、移動局が移動している速度を表しており、値が大きいほど速度が速いことを意味する。基地局毎に値が違うのは、それぞれの基地局からみると、移動速度が異なって見えるからである。基地局と移動局との距離が大きいほど、小さい時に比べて、移動速度は小さく見える。(D)移動局移動方向情報は、移動局が、それぞれの基地局に対して、近づいているのか、遠ざかっているのかを数値化したものである。値が大きいほど、移動局は、その基地局に対して近づいていっていることになる。それぞれのレベル値は、3GPPなどで規定されているソフトハンドオーバで用いられるようなパラメータの求め方と同様に求められる。【０２２８】
これらの関連度パラメータを元に、基地局７１〜７４毎に属性値が求められる。属性値(E)は、(A)-(B)+(C)+(D)の計算式で求められる。属性値(E)に対する閾値を60とし、それを上回っている基地局７１，７２が、基地局７３の緊急時にデータｄａｔａＡの通信に選択される基地局となる。【０２２９】
また、(A)回線品質を元に、データｄａｔａＡの通信に変更した場合の各基地局の伝送速度が決められる。(A)回線品質が50以上63以下である場合に、６４kbps、(A)回線品質が32以上49以下である場合に32kbpsの伝送速度であるとすると、移動局８は、緊急時に伝送速度６４kbpsでデータｄａｔａＡを基地局７１に送信するように変更される。一方、移動局８は、緊急時に、伝送速度32kbpsでデータｄａｔａＡを基地局７２に送信するように変更される。上りデータ通信に関して説明したが、下りデータ通信に関しても、同様に制御を行うことができる。【０２３０】
また、移動局８が主体となって、緊急時のデータ通信内容の変更を行う替わりに、基地局７１〜７４が主体となって、緊急時のデータ通信内容の変更を行う場合は、基地局７１〜７４それぞれが、図２８で示す関連度パラメータをそれぞれ測定して保持していて、緊急時に、緊急時基地局選択と自認した基地局に、移動局８がデータｄａｔａＡを送信することになる。下りデータに関しても、同様に制御を行うことができる。【０２３１】
このように、実施の形態３の移動体通信システムにおいては、移動局８の基地局７１〜７４とのいずれかの回線において、品質が劣化して、不安定な回線状態となった場合、移動局８が基地局７１〜７４の無線リソースを制御することで、データ通信を絶やすことなく送信完了できる頻度が高くなり、実質的なスループットが向上を図ることができる効果を奏する。【０２３２】
すなわち、実施の形態３の移動体通信システムによれば、移動局２は、基地局選択部８６により、通信属性値(E)に基づき通信良好と判断した通信良好基地局を、データ存廃判定部８０で廃棄と判断した送信データの送信先として選択することにより、通信対象の基地局が送信データの送信が困難な状況が生じても、当該送信データを通信良好基地局に送信することにより送信データの送信を正常に完了させることができる効果を奏する。【０２３３】
なお、実施の形態３では、移動局８から基地局７１〜７４への上りデータの送信の場合について述べたが、逆に、基地局から、移動局への下りデータの送信の場合についても、上記と同様な制御が可能である。この場合の効果についても、同様である。【０２３４】
この際、移動局８が主体となって制御を行う場合には、基地局上位装置７を経由しない分、高速な制御を行うことができる。【０２３５】
また、上記した関連度パラメータ(回線品質、基地局間距離情報、移動局移動速度情報、移動局移動方向情報)に基づく基地局選択を行う方法を用いて、回線緊急時に、その回線データの送受を完了させる他に、回線緊急時ではない場合にもスループットを向上させることができる。【０２３６】
図２９及び図３０は実施の形態３の移動体通信システムにおける通常状態時におけるスループット向上方法を示す説明図である。図２９は、４つの基地局７１〜７４と、移動局８との位置関係を、地上の真上から見た状態を概念的に示している。移動局８は、基地局７１〜７４のうち、３つの基地局７１〜７３のセルエリアＣＡ１〜ＣＡ３内にあり、基地局７１〜７３と同時通信することが可能である。図２９は移動局８が静止状態にある場合を示している。図２９で示す状態の場合は、移動局８と基地局７１、移動局８と基地局７２、移動局８と基地局７３は、それぞれ、異なったデータを送受信していても良いし、同じデータを送受していても良い。【０２３７】
移動局８が基地局７１〜７４における関連度パラメータを一括管理する場合、移動局８は、基地局７４の関連度パラメータも、基地局７１や基地局７３などから得て管理しているものとする。移動局８が静止している場合、各基地局７１〜７４が通信可能な領域を意味するセルエリアＣＡ１〜ＣＡ４のセル半径は、一定値で、セルエリアＣＡ１〜ＣＡ４は円形を呈している。【０２３８】
図３０に示すように、この状態で、移動局８が、基地局７４の方向に移動する場合、移動局８は、上記関連度パラメータのうち、基地局７４における移動局移動速度情報と移動局移動方向情報の内容を参照して、基地局７１(あるいは基地局７２，７３)に対して、基地局７４のセルエリアＣＡ４内に移動局８が含まれるように、セルエリアＣＡ４の変形指示を与える。基地局７４は、移動局８と通信状態となっている他の基地局７１(あるいは基地局７２，７３)を介して得られる移動局８からの指示に基づき、移動局８に対して、ビームフォーミングなどを行うことにより、セルエリアＣＡ４を変形して、図３０に示すように、移動局８がセルエリアＣＡ４内に入るようにする。【０２３９】
すなわち、基地局７４における移動局移動速度情報と移動局移動方向情報のパラメータ値が大きいほど、移動局８は基地局７４に対して、ビーム（セルエリアＣＡ４の形状）を移動局８自身に向けるように指示を行う。【０２４０】
一方、基地局７２は、自身の関連度パラメータにおける移動局移動速度情報と移動局移動方向情報の値が共に小さくなるため、移動局８は、基地局７２に対して、ビームを向けないように指示を行う。移動局移動速度情報と、移動局移動方向情報は、加算するか、乗算するかを行い、一つの値として認識する。また、上記２つの情報それぞれに異なる重み係数を乗算してから加算しても良い。【０２４１】
移動局８は、基地局７４との関連度パラメータにおける回線品質の値が、時限情報等により決定されるある閾値を超えると、基地局７４の無線リソースを確保するように制御を行う。また、移動局８は、基地局７２との回線品質の値が、ある閾値を下回ると、基地局７２の無線リソースを切断するように制御を行う。切断しようとする基地局７２のデータを早く送受しきるために、移動局は、基地局７１,基地局７３のリソースも用いて、基地局７３との間のデータを早く送受しようとする。なお、ビームを向けるとは、基地局の複数アンテナに指向性を持たせ、移動局の方向に強い送信電力となるようなビームパターンを基地局が生成することである。ビームを向けないとは、移動局の方向に弱い送信電力なるようなビームパターンとすることである。移動局にヌルを向けるようにしても良い。【０２４２】
以下、「ヌル」について説明する。複数ブランチを用いたアレーアンテナのビームフォーミングを行うと、メインローブと、サイドローブが存在するビームパターンが形成される。このメインローブと、サイドローブとの間、その他ローブ同士の間は、ビームの谷間の様にへこんだ状態になり、ビームが届かない領域になる。その領域を「ヌル」という。なお、ビームを向けるとは、メインローブを移動局に向くように制御することを意味する。【０２４３】
移動局８ではなく、基地局上位装置７など、ネットワーク側が上記関連度パラメータを管理する場合、ネットワーク側は、移動局８と接続した基地局７１〜７３から、移動局と各基地局との属性を示す関連度パラメータ(回線品質、基地局間距離情報、移動局移動速度情報、移動局移動情報)を監視することになる。移動局８が、図２９の位置から、基地局７４に向けて移動を開始した場合、基地局上位装置７(ネットワーク側)は、そのことを、関連度パラメータの移動局移動方向情報等の値から認識する。移動局移動速度情報の値と、移動局移動方向情報の値に基づいて、基地局上位装置７(ネットワーク側)は、基地局７４のセルを構成するビームを移動局８に向ける。移動局移動速度情報値と、移動局移動方向情報から基地局７４のビーム制御を行うための値を得るには、２つの情報から得られる値を加算しても良いし、乗算しても良いし、それぞれの情報に重み付け係数を乗算してから加算しても良い。【０２４４】
このようにして、移動局移動速度情報及び移動局移動方向情報に基づいて得られた値が大きければ大きいほど、基地局７４のビームを移動局８に向ける度合いを強くする。移動局８と基地局７４との関連度パラメータのうちの回線品質パラメータ値が、ある閾値を超えると、基地局上位装置７は、基地局７４に対して、移動局８と通信を行うようにリソース制御を行う。そして、移動局８と基地局７４との通信が開始される。【０２４５】
一方、移動局８と、基地局７２との関連度パラメータのうち、移動局移動速度情報、及び移動局移動方向情報から得られる基地局７２のビーム制御のための値は小さくなっていくため、基地局７２からのビームを移動局８に向ける度合いを弱くする。移動局８と、基地局７２との関連度パラメータのうちの回線品質の値がある閾値を下回ると、基地局上位装置７は、基地局７２に対して、移動局８との通信を切断するように無線リソース制御を行う。切断しようとする基地局７２のデータを早く送受しきるために、基地局上位装置７は、基地局７１,７３に対して、移動局８と基地局７２との通信中のデータと同じデータを早く送受しようとする。【０２４６】
このように、実施の形態３の移動体通信システムは、移動局８は、関連度パラメータにおける移動局移動速度情報と移動局移動方向情報とに基づき、移動する先に存在するの基地局との無線リソースを確保して通信状態にすること、及び遠ざかる方向にある基地局との無線リソースを解放を行い開放状態にすることを、それぞれ優先的に早期に行っている。このため、移動局が複数の基地局と同時に通信することができる移動体通信システムにおいて、スループットの向上を実現することができる。また、移動局が遠ざかる方向に存在する通信状態の基地局の消費電力をより小さくすることができる。【０２４７】
また、図９に示すように、基地局１１〜１４（基地局７１〜７４に相当）それぞれにローカルサーバ９１〜９４が接続されて、ローカルサーバ９１〜９４それぞれからの情報を移動局８に送信できるようなシステムを考える。この場合、移動局８が移動する方向に存在する基地局が、移動局８と早く接続できるようになるため、移動局８を利用するユーザが、移動先の情報をより早く知ることができるようになったり、ユーザが知りたいと思う情報を、タイムリーに得ることができる効果を奏する。すなわち、移動先の基地局が一般的に有している基地局近傍のローカルな（場所毎の）情報を早期に得ることができる。【０２４８】
図３１は、図２９及び図３０で示した実施の形態３の移動体通信システムにおける通常状態時におけるスループット向上方法を実現するための第１のシステムである基地局及び基地局上位装置の構成を示すブロック図である。【０２４９】
図３１で示す構成は、実施の形態３において、移動局移動速度情報や、移動局移動方向情報など図２８に示す関連度パラメータに基づき、基地局上位装置の制御下で基地局のセル構成を変更する事ができる基地局と基地局上位装置の構成を示す図である。【０２５０】
図３１において、一つの基地局上位装置１５０に対し２つの基地局１１１，１１２が接続されている構成を示している。【０２５１】
基地局１１１，１１２はそれぞれアンテナ部１２１、変調部１２２、復調部１２３及び重み付け係数設定部１２５を有する。アンテナ部１２１は移動局８や他の基地局と送受信を行う。変調部１２２は送信を行いたいデータを変調する。復調部１２３は受信したチャネルを復調する。【０２５２】
重み付け係数設定部１２５は変調部１２２、あるいは、復調部１２３のビームパターンを信号処理で変形させるための重み付け係数設定処理を行う。【０２５３】
一方、基地局制御装置やコアネットワークに相当する基地局上位装置１５０は、内部にパラメータ情報格納部１５４を有している。パラメータ情報格納部１５４は、移動局移動速度情報、移動局移動方向情報など、図２８に示す関連度パラメータを格納している。【０２５４】
以下、移動局８が移動する方向の先にあり、移動局８が近づく方向に存在する基地局が、移動局を早くセルエリア内に入れるようにセル構成を変形させるビームパターン変形の動作を図２９〜図３１を用いて説明する。【０２５５】
以下で述べる説明の都合上、図３１で示した基地局１１１は、図２９，図３０で示した基地局７２に相当し、基地局１１２は、図２９，図３０で示した基地局７４に相当すると仮定する。【０２５６】
基地局１１１，基地局１１２それぞれにおいて、アンテナ部１２１により受信された移動局８からの上りデータは、復調部１２３において復調される。その際、図１５のようなパス検出の検出位置の情報などにより、移動局移動速度情報と、移動局移動方向情報など、図２８で示される関連度パラメータの元となる情報を測定し、関連度パラメータを基地局上位装置１５０に通知することにより、基地局上位装置１５０内のパラメータ情報格納部１５４に各基地局における関連度パラメータが格納される。すなわち、パラメータ情報格納部１５４内に図２８に示すような関連度パラメータが収集される。【０２５７】
基地局上位装置１５０は、パラメータ情報格納部１５４に格納された関連度パラメータにおける移動局移動速度情報と、移動局移動方向情報とに基づき、移動局８が基地局１１１から遠ざかり、基地局１１２の方向に向かっていることを認識する。この場合、基地局上位装置１５０は、基地局１１１に対しては、ビームパターンを、移動局８がセルエリアに入らないような形を形成するような重み付け係数を設定するよう指示を基地局１１１の重み付け係数設定部１２５に与え、基地局１１２の重み付け係数設定部１２５に対しては、ビームパターンを、移動局がセルエリアに入るような形を形成するような重み付け係数を設定するよう指示を与える。【０２５８】
その結果、今まで基地局１１２（図２９，図３０の基地局７４）では受信できなかった移動局８からのデータを受信できるようになり、また、今まで基地局１１２が移動局８に送信できなかったデータを送信できるようになる。【０２５９】
図３２はアンテナ部１２１及び変調部１２２の詳細を示す説明図である。図３３はアンテナ部１２１及び復調部１２３の詳細を示す説明図である。これらの図は、アンテナ部１２１、変調部１２２及び復調部１２３における、重み付け係数設定部１２５によって設定される重み付け係数に基づく信号処理を用いてビームパターンを変更する構成を示している。【０２６０】
図３２に示すように、アンテナ部１２１はアンテナブランチ１２１ａ〜１２１ｄから構成され、変調部１２２内にアンテナブランチ１２１ａ〜１２１ｄに対応して乗算部１２６ａ〜１２６ｄが設けられ、乗算部１２６ａ〜１２６ｄはそれぞれ重み付け係数設定部１２５によって設定された重み係数を用いて乗算処理を行う。乗算部１２６ａ〜１２６ｄにおいて設定される重み係数の大きさは処理対象の信号の振幅の大きさ、位相回転量と正の相関を有する。したがって、相対的に大きい重み係数が設定された乗算部（１２６ａ〜１２６ｄ）に対応するアンテナブランチ（１２１ａ〜１２１ｄ）の送信能力が高くなる。【０２６１】
図３３に示すように、復調部１２３内にアンテナブランチ１２１ａ〜１２１ｄに対応して乗算部１２７ａ〜１２７ｄが設けられ、乗算部１２７ａ〜１２７ｄはそれぞれ重み付け係数設定部１２５による設定された重み係数を用いて乗算処理を行う。乗算部１２７ａ〜１２７ｄの乗算結果が加算部１２８で加算されることにより復調信号が得られる。乗算部１２７ａ〜１２７ｄにおいて設定される重み係数の大きさは信号の振幅の大きさ、位相回転量と正の相関を有する。したがって、相対的に大きい重み係数が設定された乗算部（１２６ａ〜１２６ｄ）に対応するアンテナブランチ（１２１ａ〜１２１ｄ）の受信能力が高くなる。【０２６２】
このように、アンテナブランチ１２１ａ〜１２１ｄに対応づけた変調部１２２内の乗算部１２６ａ〜１２６ｄ、復調部１２３内の乗算部１２７ａ〜１２７ｄの重み付けを適宜設定してビームパターンを変更することにより、図２９，図３０で示したようにセルエリアを変形することができる。【０２６３】
図３４は移動局８に割り当てる周波数帯域を示す説明図である。同図に示すように、OFDMを用いて、近づいてくる移動局に対しては、比較的広い周波数帯域（接近移動局割り当てＡＣ１）を割当て、遠ざかる移動局に対して比較的狭い周波数帯域（接近移動局割り当てＡＣ２）を割り当てるようにしても良い。この場合、基地局１１１，１１２の構成は、重み付け係数設定部１２５が、サブキャリア割当て部となり、近づいてくる移動局に対して、多くのサブキャリアを割当てるように制御する事になる。これにより、近づいてくる移動局との通信は安定し、ハンドオーバも行いやすくなり、遠ざかる移動局との通信は、より不安定となり、回線が切断され易くなるという効果を奏する。【０２６４】
まあ、移動局が近づいていく基地局とその移動局とのハンドオーバは高速スケジューリング（ハンドオーバ処理の優先度を高くするスケジューリング）で、遠ざかる基地局とのハンドオーバは低速粗雑なスケジューリング（ハンドオーバ処理の優先度を低くしたリアルタイム性の無いスケジューリング）で行われても良い。この場合、基地局を安価にできる。【０２６５】
このように、実施の形態３の移動体通信システムにおける第２のシステムによって、移動局の移動方向及び移動速度に関する情報に基づく基地局上位装置１５０の制御下で、複数の基地局のうち、移動局が近づく方向に存在する非通信状態の基地局が早期に通信状態にされ、移動局が遠ざかる方向に存在する通信状態の基地局が早期に開放状態になるように制御されるため、移動体通信システムにおけるスループット向上を図ることができる。また、移動局が遠ざかる方向に存在する通信状態の基地局の消費電力をより小さくすることができる。【０２６６】
図３５は、図２９及び図３０で示した実施の形態３の移動体通信システムにおける通常状態時におけるスループット向上方法を実現するための第２のシステムの基地局及び移動局の構成を示すブロック図である。【０２６７】
図３５で示す構成は、実施の形態３において、移動局移動速度情報や、移動局移動方向情報など図２８に示す関連度パラメータに基づき、移動局の制御下で基地局のセル構成を変更する事ができる基地局と移動局の構成を示す図である。【０２６８】
図３５において、一つの移動局１３０が２つの基地局１１３，１１４とからなる構成を示している。【０２６９】
基地局１１３，１１４はそれぞれアンテナ部１２１、変調部１２２、復調部１２９及び重み付け係数設定部１２５を有する。アンテナ部１２１は移動局１３０と送受信を行う。変調部１２２は送信を行いたいデータを変調する。復調部１２９は受信したチャネルを復調する。復調内容が移動局１３０からの重み付け指示の場合、当該指示内容を重み付け係数設定部１２５に付与する。【０２７０】
重み付け係数設定部１２５は変調部１２２、あるいは、復調部１２９のビームパターンを信号処理で変形させるための重み付け係数設定処理を行う。【０２７１】
一方、移動局１３０は、内部に移動局移動速度情報、移動局移動方向情報などの関連度パラメータを格納するパラメータ情報格納部１３４を有している。パラメータ情報格納部１３４に格納した関連度パラメータは変調部１３２で変調してアンテナ部１３１から基地局１１３，基地局１１４に送信することができる。また、基地局１１３，１１１４からの関連度パラメータに関する情報はアンテナ部１３１で受信され、復調部１３３で復調された後にパラメータ情報格納部１３４内に格納される。【０２７２】
以下、移動局１３０が移動する方向の先にあり、移動局１３０が近づく方向に存在する基地局が、移動局を早くセルエリア内に入れるようにセル構成を変形させるビームパターン変形の動作を図２９，図３０及び図３５を用いて説明する。【０２７３】
以下で述べる説明の都合上、図３５で示した基地局１１３は、図２９，図３０で示した基地局７２に相当し、基地局１１４は、図２９，図３０で示した基地局７４に相当し、移動局１３０が移動局８に相当すると仮定する。【０２７４】
移動局１３０において、基地局１１３からのデータを受信すると、アンテナ部１３１で受信し、ダウンコンバートされて、復調部１３３で復調される。その際、図１５で示されるようなパス検出の検出位置の情報などから、移動局移動速度情報と、移動局移動方向情報の情報が測定され、これらの情報を関連度パラメータとしてパラメータ情報格納部１５４に格納する。【０２７５】
パラメータ情報格納部１５４の関連度パラメータに基づき、移動局１３０は、基地局１１３から、基地局１１４の方向に移動していることを認識する。移動局１３０は、基地局１１３の重み付け係数設定部１２５に対し、移動局１３０が基地局１１３のセルエリアから早く外れるように、ビームパターンを変更するよう、重み付け係数の設定を指示するする信号を、変調部１３２、アンテナ部１３１を経由して送信する。【０２７６】
一方、移動局１３０は、基地局１１４の重み付け係数設定部１２５に対しては、移動局１３０が、早くセルエリアに入るように、ビームパターンを変更するように、重み付け係数の設定を指示するする信号を、変調部１３２、アンテナ１１３１を経由して、送信する。なお、この送信内容は移動局１３０と通信状態にある基地局１１３を介して基地局１１３に伝送される。【０２７７】
その結果、今まで基地局１１４では受信できなかった移動局１３０からのデータを受信できるようになり、また、今まで基地局１１４が移動局１３０に送信できなかったデータを送信できるようになる。【０２７８】
このように、実施の形態３の移動体通信システムにおける第２のシステムによれば、移動局の移動方向及び移動速度に関する情報に基づく移動局１３０の制御下で、複数の基地局のうち、移動局が近づく方向に存在する非通信状態の基地局が早期に通信状態にされ、移動局が遠ざかる方向に存在する通信状態の基地局が早期に開放状態になるように制御されるため、移動体通信システムにおけるスループット向上を図ることができる。また、移動局が遠ざかる方向に存在する通信状態の基地局の消費電力をより小さくすることができる。【０２７９】
なお、重み付け係数設定部１２５からの制御により、信号処理を用いてビームパターンを変更する変調部１２２及びアンテナ部１２１の構成は図３２で示した構成と同様である。また、重み付け係数設定部１２５からの制御により、信号処理を用いてビームパターンを変更する復調部１２９及びアンテナ部１２１の構成は図３３で示した構成（復調部１２３が復調部１２９に置き換わる点のみ異なる）と同様である。【０２８０】
なお、図３４で示した様に、OFDMを用いて、近づいてくる移動局に対しては、多くの周波数帯域を割当てるようにしても良い。この場合の基地局１１３，１１４の構成は、重み付け係数設定部１２５が、サブキャリア割当て部となり、近づいてくる移動局に対して、多くのサブキャリアを割当てるように制御する事になる。これにより、近づいてくる移動局との通信は安定し、ハンドオーバも行いやすくなり、遠ざかる移動局との通信は、より不安定となり、回線が切断され易くなるという効果がある。【０２８１】
また、移動局が近づいていく基地局とその移動局とのハンドオーバは高速スケジューリングで、遠ざかる基地局とのハンドオーバは低速粗雑なスケジューリングで行われても良い。この場合、基地局を安価にできる。【０２８２】
図３６は、図２９及び図３０で示した実施の形態３の移動体通信システムにおける通常状態時におけるスループット向上方法を実現するための第３のシステムの基地局の構成を示すブロック図である。【０２８３】
図３６で示す構成は、実施の形態３において、移動局移動速度情報や、移動局移動方向情報など図２８に示す関連度パラメータに基づき、基地局自身の制御下で基地局のセル構成を変更する事ができる基地局の構成を示す図である。【０２８４】
基地局１１５はアンテナ部１２１、変調部１２２、復調部１２３、パラメータ情報格納部１２４及び重み付け係数設定部１２５を有する。アンテナ部１２１は移動局１３０と送受信を行う。変調部１２２は送信を行いたいデータを変調する。復調部１２３は受信したチャネルを復調する。【０２８５】
基地局１１５は、内部に移動局移動速度情報、移動局移動方向情報などの関連度パラメータを格納するパラメータ情報格納部１２４を有している。【０２８６】
重み付け係数設定部１２５は、パラメータ情報格納部１２４内に格納された関連度パラメータに基づき、変調部１２２、あるいは、復調部１２３のビームパターンを信号処理で変形させるための重み付け係数設定処理を行う。【０２８７】
以下、移動局が移動する方向の先にあり、移動局が近づく方向に存在する基地局が、移動局を早くセルエリア内に入れるようにセル構成を変形させるビームパターン変形の動作を図２９，図３０及び図３６を用いて説明する。【０２８８】
以下で述べる説明の都合上、図３６で示した基地局１１５は、図２９，図３０で示した基地局７４に相当すると仮定する。【０２８９】
アンテナ部１２１により受信された移動局８からの上りデータは、復調部１２３において、復調される。その際、パス検出の検出位置の情報など、図２８で示される関連度パラメータの元となる情報を認識し、内部のパラメータ情報格納部１２４に格納する。【０２９０】
パラメータ情報格納部１２４において、基地局１１５自身に関する、図２８に示すような関連度パラメータが収集される。パラメータ情報格納部１２４において、移動局移動速度情報と、移動局移動方向情報との情報を元に、移動局が基地局１１５の方向に向かっていることを認識すると、移動局８がセルエリアに十分に入り、安定した通信ができるような形を形成するように重み付け係数の設定を指示する（説明の都合上、図３６では当該指示が行われることとパラメータ情報格納部１２４から重み付け係数設定部１２５への矢印で示している）。これにより、今まで移動局８と基地局１１５との通信の回線品質が悪かったのが、良好な品質で通信できるようになる。【０２９１】
基地局１１５が自ら重み付け係数設定部１２５の設定内容を指示する第３のシステムでは、あらかじめ移動局８との通信が、回線品質が悪かったとしても、少なくとも関連度パラメータが認識可能程度に成立していなければならない。【０２９２】
これに対して、基地局上位装置１５０や、移動局１３０で重み付け係数設定部１２５の設定内容の変更を指示する第１及び第２のシステム構成（図３１及び図３５参照）では、移動局８がセルエリア内から外れている場合でも、ビームを変更する制御を行うことが可能であるという違いがある。【０２９３】
このように、実施の形態３の移動体通信システムにおける第３のシステムによれば、移動局の移動方向及び移動速度に関する情報に基づく基地局１１５自身の制御下で、移動局が近づく方向に存在する非通信状態の場合に早期に通信状態にし、移動局が遠ざかる方向に存在する通信状態の場合に早期に開放状態になるように制御するため、移動体通信システムにおけるスループット向上を図ることができる。また、移動局が遠ざかる方向に存在する通信状態の基地局の消費電力をより小さくすることができる。【０２９４】
なお、重み付け係数設定部１２５からの制御により、信号処理を用いてビームパターンを変更する変調部１２２及びアンテナ部１２１の構成は図３２で示した構成と同様である。また、重み付け係数設定部１２５からの制御により、信号処理を用いてビームパターンを変更する復調部１２３及びアンテナ部１２１の構成は図３３で示した構成と同様である。【０２９５】
なお、図３４で示した様に、OFDMを用いて、近づいてくる移動局に対しては、多くの周波数帯域を割当てるようにしても良い。この場合の基地局１１５の構成は、重み付け係数設定部１２５が、サブキャリア割当て部となり、近づいてくる移動局に対して、多くのサブキャリアを割当てるように制御する事になる。これにより、近づいてくる移動局との通信は安定し、ハンドオーバも行いやすくなり、遠ざかる移動局との通信は、より不安定となり、回線が切断され易くなるという効果がある。【０２９６】
また、移動局が近づいていく基地局とその移動局とのハンドオーバは高速スケジューリングで、遠ざかる基地局とのハンドオーバは低速粗雑なスケジューリングで行われても良い。この場合、基地局を安価にできる。【０２９７】
この発明は詳細に説明されたが、上記した説明は、すべての局面において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【国際調査報告】
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