(57)【要約】【課題】無線通信システムにおいて、上位レイヤでのスループットの低下を効率的に抑制する。【解決手段】無線通信において無線誤りが発生しており、且つ、無線レイヤよりも上位のレイヤでのスループットが、無線誤りの発生率に基づいて算出される無線レイヤでのスループットよりも小さい場合に、無線誤りの発生率を低下させる制御を行なう。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線端末と、前記無線端末と無線通信を行なう無線基地局とを有する無線通信システムにおいて、
前記無線基地局は、
前記無線端末と無線通信を行なう無線部と、
前記無線通信において無線誤りが発生しており、且つ、無線レイヤより上位のレイヤでのスループットが前記無線誤りの発生率に基づいて算出される前記無線レイヤでのスループットよりも小さい場合に、前記無線誤りの発生率を低下させる制御を行なう処理部と、をそなえる、
ことを特徴とする、無線通信システム。
【請求項２】
前記上位のレイヤは、前記無線端末との間でデータの再送制御を管理するレイヤを含む、
ことを特徴とする、請求項１記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記制御は、前記無線通信における送信電力を増加させる制御を含む、
ことを特徴とする、請求項１又は２に記載の無線通信システム。
【請求項４】
前記制御は、前記無線通信における符号化率をより誤り耐性の高い符号化率に変更する制御を含む、
ことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の無線通信システム。
【請求項５】
前記制御は、前記無線通信における変調方式をより誤り耐性の高い変調方式に変更する制御を含む、
ことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の無線通信システム。
【請求項６】
前記処理部は、
前記上位のレイヤでのスループットが最大となるように前記制御を行なう、
ことを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の無線通信システム。
【請求項７】
前記無線基地局は、
自局と前記無線端末との間における往復遅延時間と、自局と前記無線端末の通信相手との間における往復遅延時間とに基づいて、前記上位のレイヤでのスループットを算出する算出部をさらにそなえる、
ことを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の無線通信システム。
【請求項８】
無線端末と無線通信を行なう無線部と、
前記無線通信において無線誤りが発生しており、且つ、無線レイヤより上位のレイヤでのスループットが前記無線誤りの発生率に基づいて算出される前記無線レイヤでのスループットよりも小さい場合に、前記無線誤りの発生率を低下させる制御を行なう処理部と、をそなえる、
ことを特徴とする、無線基地局。
【請求項９】
無線通信において無線誤りが発生しており、且つ、無線レイヤより上位のレイヤでのスループットが前記無線誤りの発生率に基づいて算出される前記無線レイヤでのスループットよりも小さい場合に、前記無線誤りの発生率を低下させる制御を行なう無線基地局と無線通信を行なう無線部と、
前記無線基地局での前記制御に応じて前記無線部を制御する制御部と、をそなえる、
ことを特徴とする、無線端末。
【請求項１０】
無線端末と、前記無線端末と無線通信を行なう無線基地局とを有する無線通信システムの通信制御方法において、
前記無線基地局は、
前記無線端末と無線通信を行ない、
前記無線通信において無線誤りが発生しており、且つ、無線レイヤより上位のレイヤでのスループットが前記無線誤りの発生率に基づいて算出される前記無線レイヤでのスループットよりも小さい場合に、前記無線誤りの発生率を低下させる制御を行なう、
ことを特徴とする、通信制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信システム、無線基地局、無線端末及び通信制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信システムでは、無線端末の移動に伴って無線伝搬環境が変化するため、無線通信の品質が大きく変動する。このため、例えば、ターボ符号化などの誤り訂正技術やＡＲＱ（Automatic Repeat reQuest）及びＨＡＲＱ（Hybrid ARQ）などの再送技術により、無線通信の安定化が図られている。
また、Ｗ−ＣＤＭＡ（Wideband Code Division Multiple Access）を拡張したＨＳＰＡ（High Speed Packet Access）などにより、約１０Ｍｂｐｓ以上の無線通信が実現されるようになった。
【０００３】
さらに、商用化が始まったＬＴＥ（Long Term Evolution）や、ＬＴＥの発展規格であるＬＴＥ−Ａ（LTE-Advanced）では、約１５０Ｍｂｐｓ〜約３００Ｍｂｐｓの無線通信が実現されつつある。
なお、無線通信に関する既存の技術として、例えば、下記特許文献１には、基地局が、バックホールリンクの通信速度との速度差が小さくなるように無線リンクの通信速度を制御することで、干渉抑制及び転送遅延の短縮を図る方法が記載されている。
【０００４】
また、下記特許文献２には、移動局に対するパケット再送が所定数連続して失敗した場合、送達確率を高めることが可能な所定条件を満たすように、パケットの送信制御を行なうことで、ＴＣＰ（Transmission Control Protocol）スループットを向上させる方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−０６１４６４号公報
【特許文献２】特開２０１０−２７３０５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
例えば、無線端末と、当該無線端末と無線通信可能な無線基地局と、当該無線基地局とインターネットなどを介して有線接続されたコンテンツサーバなどの通信装置とを有する無線通信システムがある。
このような無線通信システムにおいて、無線端末とコンテンツサーバなどの通信装置との間で通信を行なう場合、無線基地局と無線端末との間の無線伝搬路において、データ誤り（以下、単に無線誤りともいう）やデータ消失が生じることがある。
【０００７】
この場合、無線信号の受信側では無線誤りが生じたデータを正常に復調、復号できないため、無線信号の送信側によってデータの再送が実施される。
しかしながら、データの再送制御に伴う遅延により、無線レイヤよりも上位のレイヤ（以下、単に上位レイヤともいう）でのスループットが大幅に低下することがあるが、上記の特許文献１及び２では、このような状態が考慮されていない。
【０００８】
そこで、本発明は、無線通信システムにおいて、上位レイヤでのスループットの低下を効率的に抑制することを目的の１つとする。
また、無線リソースを効率的に利用することを他の目的の１つとする。
なお、前記目的に限らず、後述する発明を実施するための形態に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも本発明の他の目的の１つとして位置付けることができる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（１）第１の案として、例えば、無線端末と、前記無線端末と無線通信を行なう無線基地局とを有する無線通信システムにおいて、前記無線基地局は、前記無線端末と無線通信を行なう無線部と、前記無線通信において無線誤りが発生しており、且つ、無線レイヤより上位のレイヤでのスループットが前記無線誤りの発生率に基づいて算出される前記無線レイヤでのスループットよりも小さい場合に、前記無線誤りの発生率を低下させる制御を行なう処理部とをそなえる、無線通信システムを用いることができる。
【００１０】
（２）また、第２の案として、例えば、無線端末と無線通信を行なう無線部と、前記無線通信において無線誤りが発生しており、且つ、無線レイヤより上位のレイヤでのスループットが前記無線誤りの発生率に基づいて算出される前記無線レイヤでのスループットよりも小さい場合に、前記無線誤りの発生率を低下させる制御を行なう処理部とをそなえる、無線基地局を用いることができる。
【００１１】
（３）さらに、第３の案として、例えば、無線通信において無線誤りが発生しており、且つ、無線レイヤより上位のレイヤでのスループットが前記無線誤りの発生率に基づいて算出される前記無線レイヤでのスループットよりも小さい場合に、前記無線誤りの発生率を低下させる制御を行なう無線基地局と無線通信を行なう無線部と、前記無線基地局での前記制御に応じて前記無線部を制御する制御部とをそなえる、無線端末を用いることができる。
【００１２】
（４）また、第４の案として、例えば、無線端末と、前記無線端末と無線通信を行なう無線基地局とを有する無線通信システムの通信制御方法において、前記無線基地局は、前記無線端末と無線通信を行ない、前記無線通信において無線誤りが発生しており、且つ、無線レイヤより上位のレイヤでのスループットが前記無線誤りの発生率に基づいて算出される前記無線レイヤでのスループットよりも小さい場合に、前記無線誤りの発生率を低下させる制御を行なう、通信制御方法を用いることができる。
【発明の効果】
【００１３】
無線通信システムにおいて、上位レイヤでのスループットの低下を効率的に抑制することができる。
また、無線リソースを効率的に利用することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】一実施形態に係る無線通信システムの構成の一例を示す図である。
【図２】図１に示す無線端末とコンテンツサーバとの間の通信の一例を示す図である。
【図３】図１に示す無線端末とコンテンツサーバとの間の通信の一例を示す図である。
【図４】図１に示す無線端末の構成の一例を示す図である。
【図５】図１に示す無線基地局の構成の一例を示す図である。
【図６】一実施形態に係る通信制御方法の一例を示すフローチャートである。
【図７】送信電力，無線誤り率，ＰＨＹスループット，再送遅延時間及びＴＣＰスループットの関係の一例を示すテーブルである。
【図８】第１変形例に係る通信制御方法の一例を示すフローチャートである。
【図９】ＭＣＳ，無線誤り率，ＰＨＹスループット，再送遅延時間及びＴＣＰスループットの関係の一例を示すテーブルである。
【図１０】第２変形例に係る通信制御方法の一例を示すフローチャートである。
【図１１】第３変形例に係る通信制御方法の一例を示すフローチャートである。
【図１２】第４変形例に係る通信制御方法の一例を示す図である。
【図１３】無線誤り率と往復遅延時間との関係の一例を示すテーブルである。
【図１４】第４変形例に係る無線基地局の構成の一例を示す図である。
【図１５】第４変形例に係る通信制御方法の一例を示すフローチャートである。
【図１６】無線端末のハードウェア構成の一例を示す図である。
【図１７】無線基地局のハードウェア構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。ただし、以下に示す実施形態及び変形例は、あくまでも例示に過ぎず、以下に示す実施形態及び変形例で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。即ち、以下に示す実施形態及び変形例を、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施してもよい。
〔１〕一実施形態
（１．１）無線通信システムの構成例
図１は一実施形態に係る無線通信システムの構成の一例を示す図である。
【００１６】
この図１に示す無線通信システム１は、例示的に、ユーザ装置（ＵＥ：User Terminal）の一例としての無線端末２と、無線基地局３と、コア網の一例としてのＥＰＣ（Evolved Packet Core）４と、インターネット５と、ルータ６−１，６−２と、コンテンツサーバ７とをそなえる。なお、無線端末２，無線基地局３，ルータ６−１，６−２及びコンテンツサーバ７の数は、図１に例示する数にそれぞれ限定されない。
【００１７】
無線端末２は、無線基地局３と無線通信を行なう機能を有する。
また、無線基地局３は、セルやセクタなどの無線エリアを提供し、当該無線エリアを介して無線端末４と無線通信を行なう機能を有する。
さらに、ＥＰＣ４は、Ｃ−Ｐｌａｎｅ（Control Plane）及びＵ−Ｐｌａｎｅ（User Plane）を制御する機能を有する。
【００１８】
このため、ＥＰＣ４は、例えば、Ｃ−Ｐｌａｎｅ制御を行なうＭＭＥ（Mobility Management Entity）と、Ｕ−Ｐｌａｎｅを制御するＳ−ＧＷ（Serving GateWay）と、インターネット５などの外部ネットワークへの接続制御を行なうＰ−ＧＷ（Packet data network GateWay）とをそなえる。なお、ＭＭＥ，Ｓ−ＧＷ，Ｐ−ＧＷについては、図示を省略している。
【００１９】
ルータ６−１，６−２は、データのルーティングを行なう。図１に示す例では、インターネット５とコンテンツサーバ７との間で送受信されるデータが、ルータ６−１，６−２によってルーティングされる。
コンテンツサーバ７は、例えば、動画，音声，ＷＥＢデータなどのコンテンツを提供する。コンテンツサーバ７から送信されたコンテンツは、ルータ６−２，６−１，インターネット５，ＥＰＣ４及び無線基地局３を介して、無線端末２へ配信される。
【００２０】
無線通信システム１において、無線環境が良好である場合、無線端末２は、例えば、１３０Ｍｂｐｓの通信速度で無線基地局３との無線通信を行なうことが可能であるものとする。一方、無線基地局３とコンテンツサーバ７との間には、例えば、１Ｇｂｐｓの通信速度で通信可能な回線が配設されているものとする。
ここで、無線通信システム１におけるデータ通信の一例を図２に示す。
【００２１】
図２に示す例では、コンテンツサーバ７からＤＬ（Down Link）方向へ送信されたデータａ，データｂ，データｃが、無線基地局３を介して無線端末２で受信される（図２中、各実線矢印を参照）。
そして、無線端末２は、データａ，データｂ，データｃを正常に受信できた場合に、データａ，データｂ，データｃをそれぞれ正常受信できたことを示すＡＣＫ（ACKnowledgement）ａ，ＡＣＫｂ，ＡＣＫｃをＵＬ（Up Link）方向へ返信する。
【００２２】
無線端末２から送信されたＡＣＫａ，ＡＣＫｂ，ＡＣＫｃは、無線基地局３を介してコンテンツサーバ７で受信される（図２中、各点線矢印を参照）。
図２に示す例では、コンテンツサーバ７におけるデータａ，データｂ，データｃの各送信タイミングからＡＣＫａ，ＡＣＫｂ，ＡＣＫｃの各受信タイミングまでの時間（往復遅延時間（ＲＴＴ：Round Trip Time））は、４ｍｓとなっている。
【００２３】
このとき、無線端末２とコンテンツサーバ７との間でＴＣＰのウィンドウ制御におけるウィンドウサイズが６４ＫＢである場合、無線端末２とコンテンツサーバ７との間のＴＣＰスループットの上限値は、次式（１）により１２８Ｍｂｐｓとなる。
【００２４】
【数１】
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【００２５】
一方、図３に例示するように、コンテンツサーバ７から送信されたデータａが、無線基地局３と無線端末２との間での無線誤りにより、無線端末２に到達しないこともある。
データａが無線端末２で受信されない場合、無線基地局３は、無線端末２からデータａに対応するＡＣＫａを受信できない。
そこで、無線基地局３は、データａを送信後、所定の再送周期（ＲＴＯ：Retransmission Time Out）が経過してもデータａに対応するＡＣＫａを受信できない場合、データａを無線端末２に対して再送する。
【００２６】
あるいは、コンテンツサーバ７から送信されたデータａが、無線基地局３と無線端末２との間での無線誤りにより、無線端末２で正常に受信されない場合、無線基地局３は、無線端末２がデータａを正常に受信できないことを示すＮＡＣＫ（Negative ACK）ａを受信する。そして、当該ＮＡＣＫａの受信を契機として、無線基地局３は、データａを無線端末２に対して再送する。
【００２７】
しかしながら、いずれの場合も、データの再送が生じた場合、データ再送による遅延が発生し、例えば、コンテンツサーバ７におけるデータａの送信タイミングからコンテンツサーバ７におけるＡＣＫａの受信タイミングまでの時間（ＲＴＴ）は、１２ｍｓとなる。
ここで、ＲＴＴが１２ｍｓである場合、無線端末２とコンテンツサーバ７との間のＴＣＰスループットの上限値は、前述の式（１）により約４２．６７Ｍｂｐｓと算出される。
【００２８】
つまり、無線基地局３と無線端末２との間で生じるデータの再送により、送信データの送達確認が遅延するため、コンテンツサーバ７における送信バッファ内の送信データが滞留する。その結果、コンテンツサーバ７のデータ送信が滞り、ＴＣＰスループットが大幅に低下する。なお、このような現象を、ＴＣＰウィンドウ制御のフリーズということがある。
【００２９】
無線端末２が、例えば、１３０Ｍｂｐｓの通信速度で無線基地局３と無線通信可能である場合、無線端末２と無線基地局３との間で無線誤りが発生する確率（無線誤り率）が１０％であれば、１３０Ｍｂｐｓ×（１００−１０）％＝１１７Ｍｂｐｓの伝送速度が期待できるはずである。
ところが、無線誤りによるデータの再送が発生した場合、上述したようなＴＣＰウィンドウ制御のフリーズにより、期待される伝送速度の１１７Ｍｂｐｓよりも６０％程度も低い約４２．６７ＭｂｐｓのＴＣＰスループットが得られるに留まることになる。
【００３０】
そこで、本無線通信システム１においては、ＴＣＰスループットなどの上位レイヤでのスループットの低下を効率的に抑制する方法を提示する。
具体的には例えば、無線誤りによるデータの再送が発生した場合に、無線通信速度と無線誤り率とから期待される通信速度（無線レイヤでのスループット）と、より上位レイヤでのスループットとに基づいて、無線誤り率を抑制する制御を行なう。
【００３１】
これにより、上位レイヤでのスループットの低下を効率的に抑制することが可能となる。また、上位レイヤでのスループットの低下を効率的に抑制することができるので、無線リソースを効率的に利用することが可能となる。
（１．２）無線端末２の構成例
図４は無線端末２の構成の一例を示す図である。
【００３２】
この図４に示す無線端末２は、例示的に、アンテナ２０１と、アンテナ共用部２０２と、受信処理部２０３と、制御部２０４と、送信処理部２０５とをそなえる。
アンテナ２０１は、自局２が在圏するセルなどの無線エリアを提供する無線基地局３との間で無線信号の送受信を行なう。なお、アンテナ２０１は、自局２が在圏するセルなどの無線エリアを提供する無線基地局３とは異なる他の無線基地局３との間で、無線信号を中継するリピータなどを介して、間接的に無線信号の送受信を行なうこともできる。
【００３３】
即ち、アンテナ２０１は、無線基地局３と無線通信を行なう無線部の一例として機能し得る。
アンテナ共用部２０２は、アンテナ２０１での送受信機能を切り替える装置である。なお、無線端末２が、アンテナ２０１に代えて、送信用アンテナと受信用アンテナとを個別に有する場合、アンテナ共用部２０２は省略される。
【００３４】
受信処理部２０３は、アンテナ２０１で受信した無線信号について所定の無線受信処理を施す。当該無線受信処理には、例えば、受信無線信号の低雑音増幅、ベースバンド周波数への周波数変換（ダウンコンバージョン）、Ａ／Ｄ（アナログ／ディジタル）変換などの処理が含まれる。
送信処理部２０５は、アンテナ２０１で送信する無線信号について所定の無線送信処理を施す。当該無線送信処理には、例えば、送信データのＤ／Ａ（ディジタル／アナログ）変換、無線周波数への周波数変換（アップコンバージョン）、電力増幅などの処理が含まれる。
【００３５】
制御部２０４は、アンテナ共用部２０２，受信処理部２０３及び送信処理部２０５の各動作を制御する。また、制御部２０４は、アンテナ２０１から送信するＵＬデータを生成したり、アンテナ２０１及び受信処理部２０３で受信したＤＬデータを各種のアプリケーション処理部（図示省略）に提供したりすることができる。
（１．３）無線基地局３の構成例
図５は無線基地局３の構成の一例を示す図である。
【００３６】
この図５に示す無線基地局３は、例示的に、アンテナ３０１と、アンテナ共用部３０２と、ＰＨＹ受信部３０３と、ＵＬ  ＭＡＣ処理部３０４と、ＵＬ  ＴＣＰ処理部３０５と、ＵＬ  無線誤り率算出部３０６と、ＵＬ  ＰＨＹスループット算出部３０７と、制御部３０８と、ＵＬ  ＴＣＰスループット算出部３０９とをそなえる。また、図５に示す無線基地局３は、例示的に、ＤＬ  ＴＣＰスループット算出部３１０と、ＤＬ  ＴＣＰ処理部３１１と、ＤＬ  ＭＡＣ処理部３１２と、ＰＨＹ送信部３１３と、ＤＬ  無線誤り率算出部３１４と、ＤＬ  ＰＨＹスループット算出部３１５とをそなえる。
【００３７】
アンテナ３０１は、自局３が提供するセルなどの無線エリア内に位置（在圏）する無線端末２との間で無線信号の送受信を行なう。なお、アンテナ３０１は、自局３が提供するセルなどの無線エリアの範囲外に位置する無線端末２との間で、無線信号を中継するリピータなどを介して、間接的に無線信号の送受信を行なうこともできる。
即ち、アンテナ３０１は、無線端末２と無線通信を行なう無線部の一例として機能し得る。
【００３８】
アンテナ共用部３０２は、アンテナ３０１での送受信機能を切り替える装置である。なお、無線基地局３が、アンテナ３０１に代えて、送信用アンテナと受信用アンテナとを個別に有する場合、アンテナ共用部３０２は省略される。
ＰＨＹ受信部３０３は、アンテナ３０１で受信したＵＬの無線信号について所定の無線（レイヤ１（ＰＨＹ：Physical Layer））受信処理を施す。当該無線受信処理には、例えば、受信無線信号の低雑音増幅、ベースバンド周波数への周波数変換（ダウンコンバージョン）、Ａ／Ｄ変換、復号、復調などの処理が含まれる。ＰＨＹ受信部３０３によって所定の無線受信処理を施された信号は、ＵＬ  ＭＡＣ処理部３０４へ送出される。
【００３９】
ＵＬ  ＭＡＣ処理部３０４は、ＰＨＹ受信部３０３によって所定の無線受信処理を施された信号について、所定のレイヤ２（ＭＡＣ：Media Access Control）処理を施す。ＵＬ  ＭＡＣ処理部３０４によって所定のＭＡＣ処理を施された信号は、ＵＬ  ＴＣＰ処理部３０５へ送出される。
ＵＬ  ＴＣＰ処理部３０５は、ＵＬ  ＭＡＣ処理部３０４によって所定のＭＡＣ処理を施された信号について、所定のレイヤ３（ＴＣＰ）処理を施す。ＵＬ  ＴＣＰ処理部３０５によって所定のＴＣＰ処理を施された信号は、上位網側のＥＰＣ４やインターネット５などへ送出される。
【００４０】
ＵＬ  無線誤り率算出部３０６は、ＰＨＹ受信部３０３によって正常に復調された信号と正常に復調されなかった情報とを計数し、当該計数結果に基づいて、ＵＬでの無線誤り率を算出する。ＵＬ  無線誤り率算出部３０６によって算出されたＵＬでの無線誤り率は、制御部３０８へ通知される。
ＵＬ  ＰＨＹスループット算出部３０７は、ＰＨＹ受信部３０３によって正常に復調された信号の情報量と、その受信期間とに基づいて、ＵＬでの無線スループット（ＵＬ  ＰＨＹスループット）を算出する。ここで、ＵＬでの無線誤り率がｎ（０≦ｎ≦１００）％のときのＵＬ  ＰＨＹスループットは、ＵＬでの無線誤り率が０％である場合のＵＬ  ＰＨＹスループットに、（１００−ｎ）％を乗じた値となる。ＵＬ  ＰＨＹスループット算出部３０７によって算出されたＵＬ  ＰＨＹスループットは、制御部３０８へ通知される。
【００４１】
ＵＬ  ＴＣＰスループット算出部３０９は、ＵＬ  ＴＣＰ処理部３０５によって正常に復元されたＩＰパケットなどのレイヤ３信号の情報量と、その受信期間とに基づいて、上位網側へのＴＣＰ信号のスループット（ＵＬ  ＴＣＰスループット）を算出する。ＵＬ  ＴＣＰスループット算出部３０９によって算出されたＵＬ  ＴＣＰスループットは、制御部３０８へ通知される。
【００４２】
ＤＬ  ＴＣＰ処理部３１１は、上位網側からＩＰパケットなどのレイヤ３信号を受信し、受信した信号について所定のレイヤ３（ＴＣＰ）処理を施す。ＤＬ  ＴＣＰ処理部３１１によって所定のＴＣＰ処理を施された信号は、ＤＬ  ＭＡＣ処理部３１２へ送出される。
ＤＬ  ＴＣＰスループット算出部３１０は、ＤＬ  ＴＣＰ処理部３１１によって正常に復元されたＩＰパケットなどのレイヤ３信号の情報量と、その受信期間とに基づいて、上位網側からのＴＣＰ信号のスループット（ＤＬ  ＴＣＰスループット）を算出する。ＤＬ  ＴＣＰスループット算出部３１０によって算出されたＤＬ  ＴＣＰスループットは、制御部３０８へ通知される。
【００４３】
ＤＬ  ＭＡＣ処理部３１２は、ＤＬ  ＴＣＰ処理部３１１によって所定のＴＣＰ処理を施された信号について、所定のＭＡＣ処理を施す。ＤＬ  ＭＡＣ処理部３１２によって所定のＭＡＣ処理を施された信号は、ＰＨＹ送信部３１３へ送出される。
ＰＨＹ送信部３１３は、アンテナ３０１で送信するＤＬの無線信号について所定の無線（レイヤ１（ＰＨＹ））送信処理を施す。当該無線送信処理には、例えば、送信データのＤ／Ａ変換、無線周波数への周波数変換（アップコンバージョン）、電力増幅などの処理、符号化、変調などの処理が含まれる。また、ＰＨＹ送信部３１３は、アンテナ３０１から送信した無線信号が、無線端末２において正常に受信されたかの送達確認を行なう。
【００４４】
ＤＬ  無線誤り率算出部３１４は、ＰＨＹ送信部３１３によって送信された無線信号のうち、無線端末２で正常に復調された信号と正常に復調されなかった情報とを計数し、当該計数結果に基づいて、ＤＬでの無線誤り率を算出する。ＤＬ  無線誤り率算出部３１４によって算出されたＤＬでの無線誤り率は、制御部３０８へ通知される。
ＤＬ  ＰＨＹスループット算出部３１５は、ＰＨＹ送信部３１３によって送信された無線信号のうち、無線端末２で正常に復調された信号の情報量と、その送信期間とに基づいて、ＤＬでの無線スループット（ＤＬ  ＰＨＹスループット）を算出する。ここで、ＤＬでの無線誤り率がｍ（０≦ｍ≦１００）％のときのＤＬ  ＰＨＹスループットは、ＤＬでの無線誤り率が０％である場合のＤＬ  ＰＨＹスループットに、（１００−ｍ）％を乗じた値となる。ＤＬ  ＰＨＹスループット算出部３１５によって算出されたＤＬ  ＰＨＹスループットは、制御部３０８へ通知される。
【００４５】
制御部３０８は、自局３と無線通信する無線端末２を管理する機能を有する。
また、制御部３０８は、ＵＬ及びＤＬでの各無線通信について、各種パラメータを変更する制御を行なうことができる。なお、各種パラメータには、例えば、無線端末２での送信電力，ＵＬ無線信号の符号化方式，ＵＬ無線信号の変調方式，自局３での送信電力，ＤＬ無線信号の符号化方式及びＤＬ無線信号の変調方式などが含まれる。ここで、無線端末２での送信電力，ＵＬ無線信号の符号化方式及びＵＬ無線信号の変調方式については、無線基地局３が、無線端末２に対して制御信号を送信することにより、変更することができる。
【００４６】
さらに、制御部３０８は、ＵＬ無線誤り率算出部３０６，ＵＬ  ＰＨＹスループット算出部３０７，ＵＬ  ＴＣＰスループット算出部３０９，ＤＬ無線誤り率算出部３１４，ＤＬ  ＰＨＹスループット算出部３１５及びＤＬ  ＴＣＰスループット算出部３１０から通知される各情報に基づいて、上記の各種パラメータの変更制御を実施することができる。
具体的には例えば、無線基地局３は、ＤＬでの無線誤り率，ＤＬ  ＰＨＹスループットなどの無線側の品質を測定するとともに、ＤＬ  ＴＣＰスループットなどの有線側の品質を収集し、下位レイヤである無線側での無線誤りの影響が、上位レイヤ側でのＴＣＰスループットに多大な影響を及ぼしていないかどうかを判定し、当該判定結果に基づいて上記の各種パラメータの変更制御を実施することで、ＤＬ  ＴＣＰスループットの低下を効率的に抑制することができる。
【００４７】
また、例えば、無線基地局３は、ＵＬでの無線誤り率，ＵＬ  ＰＨＹスループットなどの無線側の品質を測定するとともに、ＵＬ  ＴＣＰスループットなどの有線側の品質を収集し、下位レイヤである無線側での無線誤りの影響が、上位レイヤ側でのＴＣＰスループットに多大な影響を及ぼしていないかどうかを判定し、当該判定結果に基づいて上記の各種パラメータの変更制御を実施することで、ＵＬ  ＴＣＰスループットの低下を効率的に抑制することができる。
【００４８】
即ち、制御部３０８は、無線通信において無線誤りが発生しており、且つ、無線レイヤより上位のレイヤでのスループットが無線誤りの発生率に基づいて算出される無線レイヤでのスループットよりも小さい場合に、無線誤りの発生率を低下させる制御を行なう処理部の一例として機能し得る。
（１．４）無線通信システム１の動作例
図６は無線通信システム１の動作の一例を示すフローチャートである。なお、以下では、一例として、ＤＬ方向に着目した処理について説明するが、ＵＬ方向についても同様の処理を実施可能であることは言うまでもない。
【００４９】
この図６に例示するように、定期あるいは不定期に処理が開始されると（ステップＳ１０）、まず、無線基地局３は、ＤＬ  ＰＨＹスループット，ＤＬでの無線誤り率及びＤＬ  ＴＣＰスループットの各値を取得する（ステップＳ１１）。
そして、無線基地局３は、自局３と無線端末２との間の無線通信経路において無線誤りが発生しているかどうかを判定する（ステップＳ１２）。なお、自局３と無線端末２との間の無線通信経路において無線誤りが発生しているかどうかは、例えば、ＲＴＯのタイムアウトや、ＮＡＣＫの受信や、ＤＬでの無線誤り率あるいはＵＬでの無線誤り率などに基づいて判定することができる。
【００５０】
自局３と無線端末２との間の無線通信経路において無線誤りが発生していると判定された場合（ステップＳ１２のＹｅｓルート）、無線基地局３は、ＴＣＰスループットがＰＨＹスループットよりも小さいかどうかを判定する（ステップＳ１３）。なお、ステップＳ１３において、無線基地局３は、ＴＣＰヘッダの処理に要する時間などを考慮し、ヘッダマージン×ＴＣＰスループットがＰＨＹスループットよりも小さいかどうかを判定してもよい。
【００５１】
即ち、ヘッダマージンは、ＰＨＹレイヤとＴＣＰレイヤとの間で付加されるヘッダを考慮するマージンを示しており、ヘッダマージンの値については、無線通信システム１の種類毎に適切な値を適用してもよい。なお、本例では、ヘッダマージンの値として、例えば、１．０５を用いることができる。
ここで、ＴＣＰスループットがＰＨＹスループットよりも小さいと判定された場合（ステップＳ１３のＹｅｓルート）、無線基地局３は、自局３の送信電力を増加可能かどうかについて判定する（ステップＳ１４）。
【００５２】
そして、自局３の送信電力を増加可能であると判定された場合（ステップＳ１４のＹｅｓルート）、無線基地局３は、自局３の送信電力を増加制御し（ステップＳ１５）、自局３と無線端末２との間の無線通信経路における無線誤りを低下させる。
なお、上記ステップＳ１１〜Ｓ１５の処理は、無線基地局３と無線端末２との間の無線通信経路において無線誤りが発生していないと判定されるか（ステップＳ１２のＮｏルート）、ＴＣＰスループットがＰＨＹスループット以上であると判定されるか（ステップＳ１３のＮｏルート）、リソースに余裕がなく無線基地局３の送信電力を増加できないと判定される（ステップＳ１４のＮｏルート）まで、無線基地局３によって繰り返し実施される。
【００５３】
つまり、無線基地局３と無線端末２との間の無線通信経路において無線誤りが発生していないと判定されるか（ステップＳ１２のＮｏルート）、ＴＣＰスループットがＰＨＹスループット以上であると判定されるか（ステップＳ１３のＮｏルート）、リソースに余裕がなく無線基地局３の送信電力を増加できないと判定された場合（ステップＳ１４のＮｏルート）、無線基地局３は、現状の送信電力を維持する制御を行ない（ステップＳ１６）、上記処理は終了する（ステップＳ１７）。
【００５４】
ここで、図７に上記処理の結果の一例を示す。
この図７に例示するように、例えば、初期状態では、無線基地局３の送信電力が１０ｄＢｍ、無線誤り率が１５％、ＤＬでの無線誤り率を基に算出されるＰＨＹスループットが１１１Ｍｂｐｓ、所定の受信期間内に生じた再送による遅延時間が１．５６ｍｓ、ＤＬ  ＴＣＰスループットが９２．１Ｍｂｐｓである。
【００５５】
ここで、無線基地局３が上記ステップＳ１５において、送信電力を１ｄＢｍずつ増加させた場合、無線基地局３の送信電力が１１ｄＢｍ、無線誤り率が１０％、ＤＬでの無線誤り率を基に算出されるＰＨＹスループットが１１７Ｍｂｐｓ、所定の受信期間内に生じた再送による遅延時間が０．９６ｍｓ、ＤＬ  ＴＣＰスループットが１０３Ｍｂｐｓに変化する。
【００５６】
さらに、上記処理が繰り返されると、無線基地局３の送信電力が１２ｄＢｍ、無線誤り率が３％、ＤＬでの無線誤り率を基に算出されるＰＨＹスループットが１２６Ｍｂｐｓ、所定の受信期間内に生じた再送による遅延時間が０．２５ｍｓ、ＤＬ  ＴＣＰスループットが１２０Ｍｂｐｓに変化し、最終的には、無線基地局３の送信電力が１３ｄＢｍ、無線誤り率が０％、ＤＬでの無線誤り率を基に算出されるＰＨＹスループットが１３０Ｍｂｐｓ、所定の受信期間内に生じた再送による遅延時間が０ｍｓ、ＤＬ  ＴＣＰスループットが１２８Ｍｂｐｓとなる。
【００５７】
本例によれば、無線誤りの発生により上位レイヤでのスループットが著しく低下してしまう状況を回避して、上位レイヤでのＴＣＰスループットの低下を効率的に抑制することが可能となる。例えば、無線誤りの発生により低下したＴＣＰレイヤでのスループットが、無線側でのスループット（ＰＨＹスループット）よりも小さい場合、上記制御は特に有用である。
【００５８】
また、上位レイヤでのスループットの低下を確実に改善できる場合に無線誤り率を低下させるように、無線リソースの制御を実施するので、無線リソースの効率的な利用が可能となる。
〔２〕第１変形例
上述した一実施形態では、無線基地局３が無線誤り率を低下させるべく、自局３の送信電力を増加させる制御を行なったが、無線基地局３は、データの符号化率及び変調方式の少なくともいずれかを変更することにより、無線誤り率を低下させてもよい。
【００５９】
図８は無線通信システム１の動作の一例を示すフローチャートである。なお、以下では、一例として、ＤＬ方向に着目した処理について説明するが、ＵＬ方向についても同様の処理を実施可能であることは言うまでもない。
この図８に例示するように、定期あるいは不定期に処理が開始されると（ステップＳ２０）、まず、無線基地局３は、ＤＬ  ＰＨＹスループット，ＤＬでの無線誤り率及びＤＬ  ＴＣＰスループットの各値を取得する（ステップＳ２１）。
【００６０】
そして、無線基地局３は、自局３と無線端末２との間の無線通信経路において無線誤りが発生しているかどうかを判定する（ステップＳ２２）。なお、自局３と無線端末２との間の無線通信経路において無線誤りが発生しているかどうかは、例えば、ＤＬでの無線誤り率あるいはＵＬでの無線誤り率に基づいて判定することができる。
自局３と無線端末２との間の無線通信経路において無線誤りが発生していると判定された場合（ステップＳ２２のＹｅｓルート）、無線基地局３は、ＴＣＰスループットがＰＨＹスループットよりも小さいかどうかを判定する（ステップＳ２３）。なお、ステップＳ２３において、無線基地局３は、ＴＣＰヘッダの処理に要する時間などを考慮し、ヘッダマージン×ＴＣＰスループットがＰＨＹスループットよりも小さいかどうかを判定してもよい。
【００６１】
即ち、ヘッダマージンは、ＰＨＹレイヤとＴＣＰレイヤとの間で付加されるヘッダを考慮するマージンを示しており、ヘッダマージンの値については、無線通信システム１の種類毎に適切な値を適用してもよい。なお、本例では、ヘッダマージンの値として、例えば、１．０５を用いることができる。
ここで、ＴＣＰスループットがＰＨＹスループットよりも小さいと判定された場合（ステップＳ２３のＹｅｓルート）、無線基地局３は、より誤り耐性の高い符号化率または変調方式を利用可能かどうかについて判定する（ステップＳ２４）。なお、符号化率と変調方式との組み合わせを示すＭＣＳ（Modulation and Coding Scheme）について、より誤り耐性の高い組み合わせのＭＣＳを利用可能かどうかについて判定してもよい。
【００６２】
そして、より誤り耐性の高い符号化率、変調方式を利用可能であると判定された場合（ステップＳ２４のＹｅｓルート）、無線基地局３は、ＤＬへの送信データについての符号化率、変調方式をより誤り耐性の高い符号化率、変調方式へ変更し（ステップＳ２５）、自局３と無線端末２との間の無線通信経路における無線誤りを低下させる。
なお、上記ステップＳ２１〜Ｓ２５の処理は、無線基地局３と無線端末２との間の無線通信経路において無線誤りが発生していないと判定されるか（ステップＳ２２のＮｏルート）、ＴＣＰスループットがＰＨＹスループット以上であると判定されるか（ステップＳ２３のＮｏルート）、より誤り耐性の高い符号化率、変調方式を利用できないと判定される（ステップＳ２４のＮｏルート）まで、無線基地局３によって繰り返し実施される。
【００６３】
つまり、無線基地局３と無線端末２との間の無線通信経路において無線誤りが発生していないと判定されるか（ステップＳ２２のＮｏルート）、ＴＣＰスループットがＰＨＹスループット以上であると判定されるか（ステップＳ２３のＮｏルート）、より誤り耐性の高い符号化率、変調方式を利用できないと判定された場合（ステップＳ２４のＮｏルート）、無線基地局３は、現状のＭＣＳを維持する制御を行ない（ステップＳ２６）、上記処理は終了する（ステップＳ２７）。
【００６４】
ここで、図９に上記処理の結果の一例を示す。
この図９に例示するように、例えば、初期状態では、無線基地局３でのＭＣＳが「変調方式＝６４ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）、且つ、符号化率（Ｒ）＝０．７５」、無線誤り率が２０％、ＤＬでの無線誤り率を基に算出されるＰＨＹスループットが１１２Ｍｂｐｓ、所定の受信期間内に生じた再送による遅延時間が２．２４ｍｓ、ＤＬ  ＴＣＰスループットが８２．１Ｍｂｐｓである。なお、符号化率（Ｒ）は、符号化前のデータ長／符号化後のデータ長を表している。
【００６５】
ここで、無線基地局３が上記ステップＳ２５において、ＭＣＳを「変調方式＝６４ＱＡＭ、且つ、Ｒ＝０．６９」に変更した場合、無線誤り率が１５％、ＤＬでの無線誤り率を基に算出されるＰＨＹスループットが１１０Ｍｂｐｓ、所定の受信期間内に生じた再送による遅延時間が１．５６ｍｓ、ＤＬ  ＴＣＰスループットが９２．１Ｍｂｐｓに変化する。
【００６６】
さらに、上記処理が繰り返されると、無線基地局３でのＭＣＳが「変調方式＝６４ＱＡＭ、且つ、Ｒ＝０．６２」、無線誤り率が１０％、ＤＬでの無線誤り率を基に算出されるＰＨＹスループットが１０４Ｍｂｐｓ、所定の受信期間内に生じた再送による遅延時間が０．９６ｍｓ、ＤＬ  ＴＣＰスループットが１０３Ｍｂｐｓに変化し、最終的には、無線基地局３でのＭＣＳが「変調方式＝６４ＱＡＭ、且つ、Ｒ＝０．５４」、無線誤り率が０％、ＤＬでの無線誤り率を基に算出されるＰＨＹスループットが１００Ｍｂｐｓ、所定の受信期間内に生じた再送による遅延時間が０ｍｓ、ＤＬ  ＴＣＰスループットが１００Ｍｂｐｓとなる。
【００６７】
なお、無線端末２は、無線基地局３での上記制御により変更後のＭＣＳを通知されることで、変更後のＭＣＳに応じたデータ受信処理を行なうことができる。即ち、制御部２０４は、無線基地局３での上記制御に応じて無線部の一例としての受信処理部２０３、送信処理部２０５を制御する制御部の一例として機能する。
本例によれば、上述した一実施形態と同様の効果を得ることが可能となる。
【００６８】
〔３〕第２変形例
また、上記第１変形例において、無線誤り率を０％にしたときのＴＣＰスループットよりも、無線誤りが発生している状況でのＴＣＰスループットの方が大きい値となることがある。この場合、ＴＣＰスループットが最大値を示すように、各種パラメータを制御するのが望ましい。
【００６９】
そこで、本例では、各種パラメータに対応するＴＣＰスループットの値を算出し、算出した各ＴＣＰスループットの値のうち、最大値を示すＴＣＰスループットに対応するパラメータを選択する。
図１０は無線通信システム１の動作の一例を示すフローチャートである。なお、以下では、一例として、ＤＬ方向に着目した処理について説明するが、ＵＬ方向についても同様の処理を実施可能であることは言うまでもない。
【００７０】
この図１０に例示するように、定期あるいは不定期に処理が開始されると（ステップＳ３０）、まず、無線基地局３は、ＤＬ  ＰＨＹスループット，ＤＬでの無線誤り率及びＤＬ  ＴＣＰスループットの各値を取得する（ステップＳ３１）。
そして、無線基地局３は、自局３と無線端末２との間の無線通信経路において無線誤りが発生しているかどうかを判定する（ステップＳ３２）。なお、自局３と無線端末２との間の無線通信経路において無線誤りが発生しているかどうかは、例えば、ＤＬでの無線誤り率あるいはＵＬでの無線誤り率に基づいて判定することができる。
【００７１】
自局３と無線端末２との間の無線通信経路において無線誤りが発生していると判定された場合（ステップＳ３２のＹｅｓルート）、無線基地局３は、ＴＣＰスループットがＰＨＹスループットよりも小さいかどうかを判定する（ステップＳ３３）。なお、ステップＳ３３において、無線基地局３は、ＴＣＰヘッダの処理に要する時間などを考慮し、ヘッダマージン×ＴＣＰスループットがＰＨＹスループットよりも小さいかどうかを判定してもよい。
【００７２】
即ち、ヘッダマージンは、ＰＨＹレイヤとＴＣＰレイヤとの間で付加されるヘッダを考慮するマージンを示しており、ヘッダマージンの値については、無線通信システム１の種類毎に適切な値を適用してもよい。なお、本例では、ヘッダマージンの値として、例えば、１．０５を用いることができる。
ここで、ＴＣＰスループットがＰＨＹスループットよりも小さいと判定された場合（ステップＳ３３のＹｅｓルート）、無線基地局３は、より誤り耐性の高い符号化率、変調方式を利用可能かどうかについて判定する（ステップＳ３４）。なお、符号化率と変調方式との組み合わせを示すＭＣＳについて、より誤り耐性の高い組み合わせのＭＣＳを利用可能かどうかについて判定してもよい。
【００７３】
そして、より誤り耐性の高い符号化率、変調方式を利用可能であると判定された場合（ステップＳ３４のＹｅｓルート）、無線基地局３は、ＤＬへの送信データについての符号化率、変調方式をより誤り耐性の高い符号化率、変調方式へ変更し（ステップＳ３５）、自局３と無線端末２との間の無線通信経路における無線誤りを低下させる。
なお、上記ステップＳ３１〜Ｓ３５の処理は、無線基地局３と無線端末２との間の無線通信経路において無線誤りが発生していないと判定されるか（ステップＳ３２のＮｏルート）、ＴＣＰスループットがＰＨＹスループット以上であると判定されるか（ステップＳ３３のＮｏルート）、より誤り耐性の高い符号化率、変調方式を利用できないと判定される（ステップＳ３４のＮｏルート）まで、無線基地局３によって繰り返し実施される。
【００７４】
ここで、無線基地局３と無線端末２との間の無線通信経路において無線誤りが発生していないと判定されるか（ステップＳ３２のＮｏルート）、ＴＣＰスループットがＰＨＹスループット以上であると判定されるか（ステップＳ３３のＮｏルート）、より誤り耐性の高い符号化率、変調方式を利用できないと判定された場合（ステップＳ３４のＮｏルート）、無線基地局３は、ＴＣＰスループットが最大値を示す符号化率、変調方式を選択し（ステップＳ３６）、処理を終了する（ステップＳ３７）。
【００７５】
即ち、本例では、ＴＣＰスループットが最大値を示すように、各種パラメータを変更する制御を行なうため、例えば、無線誤り率が増大するように各種パラメータを変更することもある。
以上のように、本例によれば、ＴＣＰスループットを確実に最大化することが可能となる。
【００７６】
〔４〕第３変形例
また、例えば、上述した一実施形態に係る処理と第１変形例に係る処理とを組み合わせて実施してもよい。
図１１は無線通信システム１の動作の一例を示すフローチャートである。なお、以下では、一例として、ＤＬ方向に着目した処理について説明するが、ＵＬ方向についても同様の処理を実施可能であることは言うまでもない。
【００７７】
この図１１に例示するように、定期あるいは不定期に処理が開始されると（ステップＳ４０）、まず、無線基地局３は、ＤＬ  ＰＨＹスループット，ＤＬでの無線誤り率及びＤＬ  ＴＣＰスループットの各値を取得する（ステップＳ４１）。
そして、無線基地局３は、自局３と無線端末２との間の無線通信経路において無線誤りが発生しているかどうかを判定する（ステップＳ４２）。なお、自局３と無線端末２との間の無線通信経路において無線誤りが発生しているかどうかは、例えば、ＤＬでの無線誤り率あるいはＵＬでの無線誤り率に基づいて判定することができる。
【００７８】
自局３と無線端末２との間の無線通信経路において無線誤りが発生していると判定された場合（ステップＳ４２のＹｅｓルート）、無線基地局３は、ＴＣＰスループットがＰＨＹスループットよりも小さいかどうかを判定する（ステップＳ４３）。なお、ステップＳ４３において、無線基地局３は、ＴＣＰヘッダの処理に要する時間などを考慮し、ヘッダマージン×ＴＣＰスループットがＰＨＹスループットよりも小さいかどうかを判定してもよい。
【００７９】
即ち、ヘッダマージンは、ＰＨＹレイヤとＴＣＰレイヤとの間で付加されるヘッダを考慮するマージンを示しており、ヘッダマージンの値については、無線通信システム１の種類毎に適切な値を適用してもよい。なお、本例では、ヘッダマージンの値として、例えば、１．０５を用いることができる。
ここで、ＴＣＰスループットがＰＨＹスループットよりも小さいと判定された場合（ステップＳ４３のＹｅｓルート）、無線基地局３は、自局３の送信電力を増加可能かどうかについて判定する（ステップＳ４４）。
【００８０】
そして、自局３の送信電力を増加可能であると判定された場合（ステップＳ４４のＹｅｓルート）、無線基地局３は、自局３の送信電力を増加制御し（ステップＳ４５）、自局３と無線端末２との間の無線通信経路における無線誤りを低下させる。
なお、上記ステップＳ４１〜Ｓ４５の処理は、無線基地局３と無線端末２との間の無線通信経路において無線誤りが発生していないと判定されるか（ステップＳ４２のＮｏルート）、ＴＣＰスループットがＰＨＹスループット以上であると判定されるか（ステップＳ４３のＮｏルート）、リソースに余裕がなく無線基地局３の送信電力を増加できないと判定される（ステップＳ４４のＮｏルート）まで、無線基地局３によって繰り返し実施される。
【００８１】
ここで、無線基地局３と無線端末２との間の無線通信経路において無線誤りが発生していないと判定されるか（ステップＳ４２のＮｏルート）、ＴＣＰスループットがＰＨＹスループット以上であると判定された場合は（ステップＳ４３のＮｏルート）、上記処理は終了する（ステップＳ４８）。
一方、リソースに余裕がなく無線基地局３の送信電力を増加できないと判定された場合（ステップＳ４４のＮｏルート）、無線基地局３は、より誤り耐性の高い符号化率、変調方式を利用可能かどうかについて判定する（ステップＳ４６）。なお、符号化率と変調方式との組み合わせを示すＭＣＳについて、より誤り耐性の高い組み合わせのＭＣＳを利用可能かどうかについて判定してもよい。
【００８２】
そして、より誤り耐性の高い符号化率、変調方式を利用可能であると判定された場合（ステップＳ４６のＹｅｓルート）、無線基地局３は、ＤＬへの送信データについての符号化率、変調方式をより誤り耐性の高い符号化率、変調方式へ変更し（ステップＳ４７）、自局３と無線端末２との間の無線通信経路における無線誤りを低下させる。
なお、上記ステップＳ４６〜Ｓ４７の処理は、無線基地局３と無線端末２との間の無線通信経路において無線誤りが発生していないと判定されるか（ステップＳ４２のＮｏルート）、ＴＣＰスループットがＰＨＹスループット以上であると判定されるか（ステップＳ４３のＮｏルート）、より誤り耐性の高い符号化率、変調方式を利用できないと判定される（ステップＳ４６のＮｏルート）まで、無線基地局３によって繰り返し実施される。
【００８３】
つまり、無線基地局３と無線端末２との間の無線通信経路において無線誤りが発生していないと判定されるか（ステップＳ４２のＮｏルート）、ＴＣＰスループットがＰＨＹスループット以上であると判定されるか（ステップＳ４３のＮｏルート）、より誤り耐性の高い符号化率、変調方式を利用できないと判定された場合（ステップＳ４６のＮｏルート）、上記処理は終了する（ステップＳ４８）。
【００８４】
本例によれば、上述した一実施形態と同様の効果を得ることが可能となる。
また、例えば、上述した一実施形態に係る処理と第２変形例に係る処理とを組み合わせて実施してもよい。
この場合、無線基地局３は、上記ステップＳ４８に代えて、ＴＣＰスループットが最大値を示す送信電力、符号化率、変調方式を選択することができるので、ＴＣＰスループットを確実に最大化することが可能となる。
【００８５】
〔５〕第４変形例
上述した一実施形態及び各変形例では、無線基地局３が、上位網側のＴＣＰスループットを、正常に復元されたＩＰパケットなどのレイヤ３信号の情報量と、その受信期間または送信期間とに基づいて、ＴＣＰスループットを算出したが、上位網側におけるＲＴＴ及び無線側におけるＲＴＴに基づいてＴＣＰスループットを計算するようにしてもよい。
【００８６】
そこで、本例では、無線基地局３´が、上位網側へｐｉｎｇなどの応答型シグナリングを実施することにより、自局３´と上位網側のコンテンツサーバ７との間のＲＴＴを測定するとともに、無線誤り率及び再送遅延時間などに基づいて、自局３´と無線端末２との間のＲＴＴを算出し、上記測定結果，上記算出結果及び既述の式（１）に基づいて、ＴＣＰスループットを計算する。
【００８７】
本例に係る通信制御方法の一例を図１２に例示する。
この図１２に例示するように、まず、無線端末２から無線基地局３´に対して接続要求が送信されると（ステップＳ５０）、無線基地局３´は、当該接続要求をＥＰＣ４へ転送する。
そして、ＥＰＣ４は、無線基地局３´から転送されてきた接続要求をコンテンツサーバ７へ送信し（ステップＳ５１）、接続要求を受信したコンテンツサーバ７は、当該接続要求に対する応答（接続要求応答）を返信する（ステップＳ５２）。
【００８８】
ＥＰＣ４は、コンテンツサーバ７から接続要求応答を受信し、受信した接続要求応答を無線基地局３´へ転送する（ステップＳ５３）。
そして、無線基地局３´によって、接続要求応答が無線端末２へ転送されることにより、無線端末２とコンテンツサーバ７との間において通信経路が確立されて、無線端末２とコンテンツサーバ７との間での通信が可能となる（ステップＳ５４）。
【００８９】
次に、無線基地局３´は、例えば、次式（２）に基づいて、無線側での遅延時間を算出する（ステップＳ５５）。
【００９０】
【数２】
2014053708.tif 000004
【００９１】
ここで、Baseは、無線誤りが発生しない状況でのＲＴＴを表し、Pは、無線誤り率を表し、Dは、データの再送による転送遅延時間を表している。なお、無線通信システム１が、例えば、ＬＴＥ方式を採用する場合、Base＝４ｍｓ、D＝８ｍｓとなる。
このように、無線基地局３´と無線端末２との間の無線伝搬路での遅延時間は、無線誤り率に応じて定まる。例えば、無線端末２がネットワークを占有している状況を想定した場合、図１３のテーブルに例示する関係が導かれる。
【００９２】
また、無線基地局３´は、上位網側のＲＴＴを測定すべく、ＥＰＣ４を介し、コンテンツサーバ７に対して応答型のシグナリングを実施する（ステップＳ５６）。
コンテンツサーバ７は、無線基地局３´からの呼びかけに応じて、応答を返信する（ステップＳ５７）。
無線基地局３´は、上記ステップＳ５６において応答型のシグナリングを実施したタイミングと、コンテンツサーバ７からＥＰＣ４を介して応答を受信したタイミングとに基づいて、上位網側のＲＴＴを算出する（ステップＳ５８）。なお、上記ステップＳ５５の処理と、上記ステップＳ５６〜Ｓ５８の各処理とは、無線端末２とコンテンツサーバ７との間の通信が確立された後であれば、いずれを先に実施してもよい。
【００９３】
これにより、無線基地局３´は、上位網側でのＲＴＴ及び無線側でのＲＴＴに基づいて、以下の式（１）´により、ＴＣＰスループットを計算することができる。
【００９４】
【数３】
2014053708.tif 000005
【００９５】
ここで、無線基地局３´の構成の一例を図１４に示す。
この図１４に示す無線基地局３´は、例示的に、アンテナ３０１と、アンテナ共用部３０２と、ＰＨＹ受信部３０３と、ＵＬ  ＭＡＣ処理部３０４と、ＵＬ  ＴＣＰ処理部３０５と、ＵＬ  無線誤り率算出部３０６と、ＵＬ  ＰＨＹスループット算出部３０７と、制御部３０８´とをそなえる。また、図１４に示す無線基地局３´は、例示的に、ＤＬ  ＴＣＰ処理部３１１と、ＤＬ  ＭＡＣ処理部３１２と、ＰＨＹ送信部３１３と、ＤＬ  無線誤り率算出部３１４と、ＤＬ  ＰＨＹスループット算出部３１５と、上位網側遅延測定部３１６とをそなえる。なお、図１３において図５と同一の符号を付した構成要素については、図５に示す構成要素と同様の機能を有するため、その説明を省略する。
【００９６】
ここで、上位網側遅延測定部３１６は、図１２を用いて上述したように、上位網側のＲＴＴを測定すべく、コンテンツサーバ７に対して応答型のシグナリングを実施する機能を有する。また、上位網側遅延測定部３１６は、上記応答型のシグナリングを実施したタイミングと、コンテンツサーバ７から当該シグナリングに対する応答を受信したタイミングとに基づいて、上位網側のＲＴＴを算出する。なお、上位網側遅延測定部３１６によって算出された上位網側のＲＴＴは、制御部３０８´へ通知される。
【００９７】
制御部３０８´は、自局３´と無線通信する無線端末２を管理する機能を有する。
また、制御部３０８´は、ＵＬ及びＤＬでの各無線通信について、無線端末２での送信電力，ＵＬ無線信号の符号化方式，ＵＬ無線信号の変調方式，自局３での送信電力，ＤＬ無線信号の符号化方式及びＤＬ無線信号の変調方式などの各種パラメータを変更する制御を行なうことができる。なお、無線端末２での送信電力，ＵＬ無線信号の符号化方式及びＵＬ無線信号の変調方式については、無線端末２に対して制御信号を送信することにより、変更することができる。
【００９８】
さらに、制御部３０８´は、ＵＬ無線誤り率算出部３０６，ＵＬ  ＰＨＹスループット算出部３０７，ＤＬ無線誤り率算出部３１４，ＤＬ  ＰＨＹスループット算出部３１５及び上位網側遅延測定部３１６から通知される各情報に基づいて、上記の各種パラメータの変更制御を実施することができる。
また、制御部３０８´は、上記の式（２）に基づいて、無線側での遅延時間を算出することができる。
【００９９】
これにより、制御部３０８´は、上位網側におけるＲＴＴ及び無線側におけるＲＴＴに基づいて、上記の式（１）´により、ＤＬ  ＴＣＰスループット及びＵＬ  ＴＣＰスループットを計算することができる。
即ち、制御部３０８´は、自局３´と無線端末２との間における往復遅延時間と、自局３´と無線端末２の通信相手７との間における往復遅延時間とに基づいて、上位のレイヤでのスループットを算出する算出部の一例として機能し得る。
【０１００】
図１５は本例に係る無線通信システム１の動作の一例を示すフローチャートである。なお、以下では、一例として、ＤＬ方向に着目した処理について説明するが、ＵＬ方向についても同様の処理を実施可能であることは言うまでもない。
この図１５に例示するように、定期あるいは不定期に処理が開始されると（ステップＳ６０）、まず、無線基地局３´は、上記の式（２）を用いて、無線側でのＲＴＴを算出する（ステップＳ６１）。
【０１０１】
次に、無線基地局３´は、上位網側に対して応答型のシグナリングを実施し、当該シグナリングに対する応答を受信することにより、上位網側のＲＴＴを測定する（ステップＳ６２）。
そして、無線基地局３´は、ＤＬ  ＰＨＹスループット及びＤＬでの無線誤り率の各値を取得する（ステップＳ６３）。
【０１０２】
次に、無線基地局３´は、上記ステップＳ６１で算出した無線側でのＲＴＴと上記ステップＳ６２で測定した上位網側でのＲＴＴとの和を、無線端末２とコンテンツサーバ７との間のＲＴＴとして、上記の式（１）´により、ＤＬ  ＴＣＰスループットの上限値を計算する（ステップＳ６４）。
そして、無線基地局３´は、上記ステップＳ６３及びＳ６４で取得した各値を用いて、図６，図８，図１０及び図１１を用いて説明した各制御を実施する（ステップＳ６５）。
【０１０３】
本例によれば、上述した一実施形態と同様の効果を得ることが可能となるほか、ＴＣＰスループットを計算により求めることができるので、無線基地局３´の構成を単純化することができる。
〔６〕ハードウェア構成例
ここで、図１６に無線端末２のハードウェア構成の一例を示す。
【０１０４】
この図１６に示すように、無線端末２は、例示的に、プロセッサ２０６と、記憶装置２０７と、無線インタフェース（ＩＦ）２０８と、無線処理回路２０９と、入出力インタフェース（ＩＦ）２１０とをそなえる。
プロセッサ２０６は、データを処理する装置であり、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit），ＤＳＰ（Digital Signal Processor），ＬＳＩ（Large Scale Integration），ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等を含む。
【０１０５】
記憶装置２０７は、データを記憶する装置であり、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory），ＲＡＭ（Random Access Memory），磁気ディスク，光ディスク，フラッシュメモリ等を含む。
無線ＩＦ２０８は、無線基地局３，３´と無線通信を行なうためのインタフェース装置である。
【０１０６】
無線処理回路２０９は、無線ＩＦ２０８で受信した無線信号について、低雑音増幅、ベースバンド周波数への周波数変換（ダウンコンバージョン）、Ａ／Ｄ変換などの処理を行なう一方、無線ＩＦ２０８で送信する無線信号について、送信データのＤ／Ａ変換、無線周波数への周波数変換（アップコンバージョン）、電力増幅などの処理を行なう回路である。
【０１０７】
入出力ＩＦ２１０は、入力及び出力を行なう装置であり、入力インタフェースとして、例えば操作ボタンやマイク等を含むほか、出力インタフェースとして、例えばディスプレイやスピーカ等を含む。
なお、図４に例示する無線端末２の各構成と図１６に例示する無線端末２の各構成との対応関係は、例えば次の通りである。
【０１０８】
無線ＩＦ２０８は、例えば、アンテナ２０１及びアンテナ共用部２０２に対応し、無線処理回路２０９は、例えば、受信処理部２０３及び送信処理部２０５に対応し、プロセッサ２０６及び記憶装置２０７は、例えば、制御部２０４に対応する。
また、図１７に無線基地局３，３´のハードウェア構成の一例を示す。
この図１７に示すように、無線基地局３，３´は、例示的に、プロセッサ３１７と、記憶装置３１８と、有線インタフェース（ＩＦ）３１９と、無線ＩＦ３２０と、無線処理回路３２１と、ベースバンド処理回路３２２とをそなえる。
【０１０９】
プロセッサ３１７は、データを処理する装置であり、例えば、ＣＰＵ，ＤＳＰ，ＬＳＩ，ＦＰＧＡ等を含む。
記憶装置３１８は、データを記憶する装置であり、例えば、ＲＯＭ，ＲＡＭ，磁気ディスク，光ディスク，フラッシュメモリ等を含む。
有線ＩＦ３１９は、ＥＰＣ４や上位網側のネットワーク（いわゆるバックホールネットワーク）と有線通信を行なうためのインタフェース装置である。
【０１１０】
無線ＩＦ３２０は、無線端末２と無線通信を行なうためのインタフェース装置である。
無線処理回路３２１は、無線ＩＦ３２０で受信した無線信号について、低雑音増幅、ベースバンド周波数への周波数変換（ダウンコンバージョン）、Ａ／Ｄ変換などの処理を行なう一方、無線ＩＦ３２０で送信する無線信号について、送信データのＤ／Ａ変換、無線周波数への周波数変換（アップコンバージョン）、電力増幅などの処理を行なう回路である。
【０１１１】
ベースバンド処理回路３２２は、無線ＩＦ３２０で送受信する無線信号について、所定のベースバンド処理を施す回路であり、例えば、ＤＳＰやＦＰＧＡ等を含む。
なお、図５に例示する無線基地局３の各構成と図１７に例示する無線基地局３の各構成との対応関係は、例えば次の通りである。
無線ＩＦ３２０は、例えば、アンテナ３０１及びアンテナ共用部３０２に対応し、無線処理回路３２１は、例えば、ＰＨＹ受信部３０３及びＰＨＹ送信部３１３に対応し、有線ＩＦ３１９は、例えば、ＵＬ  ＴＣＰ処理部３０５及びＤＬ  ＴＣＰ処理部３１１に対応する。
【０１１２】
また、プロセッサ３１７，記憶装置３１８及びベースバンド処理回路３２２は、例えば、ＵＬ  ＭＡＣ処理部３０４，ＵＬ  ＴＣＰ処理部３０５，ＵＬ  無線誤り率算出部３０６，ＵＬ  ＰＨＹスループット算出部３０７，制御部３０８，ＵＬ  ＴＣＰスループット算出部３０９，ＤＬ  ＴＣＰスループット算出部３１０，ＤＬ  ＴＣＰ処理部３１１，ＤＬ  ＭＡＣ処理部３１２，ＤＬ  無線誤り率算出部３１４及びＤＬ  ＰＨＹスループット算出部３１５に対応する。
【０１１３】
なお、図１４に例示する無線基地局３´の各構成と図１７に例示する無線基地局３´の各構成との対応関係は、例えば次の通りである。
無線ＩＦ３２０は、例えば、アンテナ３０１及びアンテナ共用部３０２に対応し、無線処理回路３２１は、例えば、ＰＨＹ受信部３０３及びＰＨＹ送信部３１３に対応し、有線ＩＦ３１９は、例えば、ＵＬ  ＴＣＰ処理部３０５及びＤＬ  ＴＣＰ処理部３１１に対応する。
【０１１４】
また、プロセッサ３１７，記憶装置３１８及びベースバンド処理回路３２２は、例えば、ＵＬ  ＭＡＣ処理部３０４，ＵＬ  ＴＣＰ処理部３０５，ＵＬ  無線誤り率算出部３０６，ＵＬ  ＰＨＹスループット算出部３０７，制御部３０８´，上位網側遅延測定部３１６，ＤＬ  ＴＣＰ処理部３１１，ＤＬ  ＭＡＣ処理部３１２，ＤＬ  無線誤り率算出部３１４及びＤＬ  ＰＨＹスループット算出部３１５に対応する。
【０１１５】
〔７〕その他
なお、上述した実施形態における無線端末２，無線基地局３，３´の各構成及び各機能は、必要に応じて取捨選択してもよいし、適宜組み合わせて用いてもよい。即ち、本発明の機能を発揮できるように、上記の各構成及び各機能を取捨選択したり、適宜組み合わせて用いたりしてもよい。
【０１１６】
例えば、上述した一実施形態及び各変形例では、一例として、ＤＬ方向に着目した処理について説明したが、ＵＬ方向についても同様の処理を実施可能であることは言うまでもない。
また、無線基地局３，３´のＵＬ  無線誤り率算出部３０６，ＵＬ  ＰＨＹスループット算出部３０７，制御部３０８，３０８´，ＵＬ  ＴＣＰスループット算出部３０９，ＤＬ  ＴＣＰスループット算出部３１０，ＤＬ  無線誤り率算出部３１４及びＤＬ  ＰＨＹスループット算出部３１５の各機能は、無線端末２が有していてもよい。
【０１１７】
さらに、上述した一実施形態及び各変形例では、上位レイヤの一例として、ＴＣＰレイヤでのスループットの低下を抑制する方法について説明したが、上位レイヤは、例えば、無線基地局３，３´と無線端末２との間でデータの再送制御を管理するレイヤを含むことは言うまでもない。
以上の実施形態及び各変形例に関し、さらに以下の付記を開示する。
【０１１８】
〔８〕付記
（付記１）
無線端末と、前記無線端末と無線通信を行なう無線基地局とを有する無線通信システムにおいて、
前記無線基地局は、
前記無線端末と無線通信を行なう無線部と、
前記無線通信において無線誤りが発生しており、且つ、無線レイヤより上位のレイヤでのスループットが前記無線誤りの発生率に基づいて算出される前記無線レイヤでのスループットよりも小さい場合に、前記無線誤りの発生率を低下させる制御を行なう処理部と、をそなえる、
ことを特徴とする、無線通信システム。
【０１１９】
（付記２）
前記上位のレイヤは、前記無線端末との間でデータの再送制御を管理するレイヤを含む、
ことを特徴とする、付記１記載の無線通信システム。
（付記３）
前記制御は、前記無線通信における送信電力を増加させる制御を含む、
ことを特徴とする、付記１又は２に記載の無線通信システム。
【０１２０】
（付記４）
前記制御は、前記無線通信における符号化率をより誤り耐性の高い符号化率に変更する制御を含む、
ことを特徴とする、付記１〜３のいずれか１項に記載の無線通信システム。
（付記５）
前記制御は、前記無線通信における変調方式をより誤り耐性の高い変調方式に変更する制御を含む、
ことを特徴とする、付記１〜４のいずれか１項に記載の無線通信システム。
【０１２１】
（付記６）
前記処理部は、
前記無線通信において無線誤りが発生しなくなるか、前記上位のレイヤでのスループットが前記無線誤りの発生率に基づいて算出される無線レイヤでのスループット以上となるまで、前記制御を繰り返し行なう、
ことを特徴とする、付記１〜５のいずれか１項に記載の無線通信システム。
【０１２２】
（付記７）
前記処理部は、
前記上位のレイヤでのスループットが最大となるように前記制御を行なう、
ことを特徴とする、付記１〜６のいずれか１項に記載の無線通信システム。
（付記８）
前記無線基地局は、
自局と前記無線端末との間における往復遅延時間と、自局と前記無線端末の通信相手との間における往復遅延時間とに基づいて、前記上位のレイヤでのスループットを算出する算出部をさらにそなえる、
ことを特徴とする、付記１〜７のいずれか１項に記載の無線通信システム。
【０１２３】
（付記９）
前記処理部は、
前記無線通信において無線誤りが発生しておらず、または、無線レイヤより上位のレイヤでのスループットが前記無線誤りの発生率に基づいて算出される前記無線レイヤでのスループット以上である場合に、前記無線誤りの発生率を維持する制御を行なう、
ことを特徴とする、付記１記載の無線通信システム。
【０１２４】
（付記１０）
無線端末と無線通信を行なう無線部と、
前記無線通信において無線誤りが発生しており、且つ、無線レイヤより上位のレイヤでのスループットが前記無線誤りの発生率に基づいて算出される前記無線レイヤでのスループットよりも小さい場合に、前記無線誤りの発生率を低下させる制御を行なう処理部と、をそなえる、
ことを特徴とする、無線基地局。
【０１２５】
（付記１１）
無線通信において無線誤りが発生しており、且つ、無線レイヤより上位のレイヤでのスループットが前記無線誤りの発生率に基づいて算出される前記無線レイヤでのスループットよりも小さい場合に、前記無線誤りの発生率を低下させる制御を行なう無線基地局と無線通信を行なう無線部と、
前記無線基地局での前記制御に応じて前記無線部を制御する制御部と、をそなえる、
ことを特徴とする、無線端末。
【０１２６】
（付記１２）
無線端末と、前記無線端末と無線通信を行なう無線基地局とを有する無線通信システムの通信制御方法において、
前記無線基地局は、
前記無線端末と無線通信を行ない、
前記無線通信において無線誤りが発生しており、且つ、無線レイヤより上位のレイヤでのスループットが前記無線誤りの発生率に基づいて算出される前記無線レイヤでのスループットよりも小さい場合に、前記無線誤りの発生率を低下させる制御を行なう、
ことを特徴とする、通信制御方法。
【符号の説明】
【０１２７】
１  無線通信システム
２  無線端末
３，３´  無線基地局
４  ＥＰＣ
５  インターネット
６−１，６−２  ルータ
７  コンテンツサーバ
２０１  アンテナ
２０２  アンテナ共用部
２０３  受信処理部
２０４  制御部
２０５  送信処理部
２０６  プロセッサ
２０７  記憶装置
２０８  無線ＩＦ
２０９  無線処理回路
２１０  入出力ＩＦ
３０１  アンテナ
３０２  アンテナ共用部
３０３  ＰＨＹ受信部
３０４  ＵＬ  ＭＡＣ処理部
３０５  ＵＬ  ＴＣＰ処理部
３０６  ＵＬ  無線誤り率算出部
３０７  ＵＬ  ＰＨＹスループット算出部
３０８，３０８´  制御部
３０９  ＵＬ  ＴＣＰスループット算出部
３１０  ＤＬ  ＴＣＰスループット算出部
３１１  ＤＬ  ＴＣＰ処理部
３１２  ＤＬ  ＭＡＣ処理部
３１３  ＰＨＹ送信部
３１４  ＤＬ  無線誤り率算出部
３１５  ＤＬ  ＰＨＹスループット算出部
３１６  上位網側遅延測定部
３１７  プロセッサ
３１８  記憶装置
３１９  有線ＩＦ
３２０  無線ＩＦ
３２１  無線処理回路
３２２  ベースバンド処理回路
【図１】
2014053708.tif 000006
【図２】
2014053708.tif 000007
【図３】
2014053708.tif 000008
【図４】
2014053708.tif 000009
【図５】
2014053708.tif 000010
【図６】
2014053708.tif 000011
【図７】
2014053708.tif 000012
【図８】
2014053708.tif 000013
【図９】
2014053708.tif 000014
【図１０】
2014053708.tif 000015
【図１１】
2014053708.tif 000016
【図１２】
2014053708.tif 000017
【図１３】
2014053708.tif 000018
【図１４】
2014053708.tif 000019
【図１５】
2014053708.tif 000020
【図１６】
2014053708.tif 000021
【図１７】
2014053708.tif 000022