(57)【要約】【課題】品質の低下したキャリアの効率的な割当てが可能な通信装置、通信システム及び通信制御方法を提供する。【解決手段】本発明に係る通信装置１０１は、複数の相手通信装置と空間多重方式で通信可能な通信装置１０１において、相手通信装置から、当該相手通信装置と前記通信装置との間のキャリア毎の通信品質値を受信する通信部１１１と、通信品質値によって示される品質が所定の品質を満足しないキャリアにおける空間多重数を、所定の品質を満足するキャリアに比べて少なくする制御部１１７とを備える。【選択図】図２
2014060707.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の相手通信装置と空間多重方式で通信可能な通信装置において、
前記相手通信装置から、当該相手通信装置と前記通信装置との間のキャリア毎の通信品質値を受信する通信部と、
前記通信品質値によって示される品質が所定の品質を満足しないキャリアにおける空間多重数を、前記所定の品質を満足するキャリアに比べて少なくする制御部と
を備える通信装置。
【請求項２】
請求項１に記載の通信装置において、
前記制御部は、ランダムアクセスチャネルを前記相手通信装置に割り当てる場合、前記所定の品質を満足しない前記キャリアの使用可能時間を短縮することにより、当該キャリアにおける空間多重数を少なくする
ことを特徴とする通信装置。
【請求項３】
請求項２に記載の通信装置において、
前記制御部は、前記所定の品質を満足しない前記キャリアの前記通信品質値によって示される品質が低いほど、当該キャリアの使用可能時間を短縮する
ことを特徴とする通信装置。
【請求項４】
請求項２又は３に記載の通信装置において、
前記制御部は、前記キャリア毎の使用可能時間を示す信号を前記相手通信装置に送信するように前記通信部を制御する
ことを特徴とする通信装置。
【請求項５】
複数の相手通信装置と空間多重方式で通信可能な通信装置における通信システムであって、
前記相手通信装置は、
前記通信装置との間のキャリア毎の通信品質値を算出する算出手段と、当該算出手段が算出した前記通信品質値を前記通信装置に送信する通信手段とを備え、
前記通信装置は、
前記相手通信装置から、当該相手通信装置と前記通信装置との間の前記キャリア毎の前記通信品質値を受信する通信手段と、
前記通信品質値によって示される品質が所定の品質を満足しないキャリアにおける空間多重数を、前記所定の品質を満足するキャリアに比べて少なくする制御手段とを備えることを特徴とする通信システム。
【請求項６】
複数の相手通信装置と空間多重方式で通信可能な通信装置における通信制御方法であって、当該通信装置が、
前記相手通信装置から、当該相手通信装置と前記通信装置との間のキャリア毎の通信品質値を受信するステップと、
前記通信品質値によって示される品質が所定の品質を満足しないキャリアにおける空間多重数を、前記所定の品質を満足するキャリアに比べて少なくするステップと
を含む通信制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信装置及び通信制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
通信性能の向上を実現する通信システムとして、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）システム、ｉＢｕｒｓｔシステム、ＸＧＰ（ｅＸｔｅｎｄｅｄ  Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｌａｔｆｏｒｍ）システムなどが注目されている。これらのシステムは、無線リソースの利用効率を図るべく、ＳＤＭＡ（Ｓｐａｃｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ：空間分割多元接続）という技術を採用することができる（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
ＳＤＭＡを採用するシステムでは、通信装置である基地局が、無線リソースを複数のキャリア（周波数帯）に分割し、同一タイムスロットにおける同一キャリアを複数の通信端末に割り当てる。これらのシステムでは、同一キャリアで送信された信号同士が干渉しないために、アダプティブアレイ技術が採用されている。基地局は、アダプティブアレイ技術によるビームフォーミング及びヌルステアリングによって、所望の通信端末のみへ信号を送信することができる。また、基地局は、同一キャリアで送信された複数の信号を受信しても、所望の通信端末からの信号を抽出することができる。複数の通信端末が同一タイムスロットにおける同一キャリアを使用できるため、無線リソースの利用効率を向上させることが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２５９４３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
複数の通信端末に使用されているキャリアと同じ周波数帯で送信された外部（例えば、他の基地局）からの信号（外部信号）といった雑音が存在すると、基地局と通信端末との間の通信は、外部信号と干渉することになる。同一キャリアが複数の通信端末によって使用されていることもあり、当該キャリアは、外部との干渉（外部干渉）の影響を受けやすく、このキャリアの通信品質は低下しやすい。
【０００６】
このような場合、従来の基地局は、外部干渉を受けているキャリアを使用不可能にするか、又は、外部干渉の発生に関係なく全てのキャリアを使用し続けることになる。しかし、外部干渉を受けているキャリアが使用されないと、無線リソース不足を招くおそれがある。また、外部干渉の発生に関係なく、全てのキャリアが均等に通信端末に割り当てられると、外部干渉を受けているキャリアにおけるパフォーマンス（スループット）は、外部干渉を受けていないキャリアに比べ、著しく低くなってしまう。
【０００７】
従って、上記のような問題点に鑑みてなされた本発明の目的は、品質の低下したキャリアの効率的な割当てが可能な通信装置、通信システム及び通信制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した諸課題を解決すべく、第１の観点に係る通信装置の発明は、複数の相手通信装置と空間多重方式で通信可能な通信装置において、前記相手通信装置から、当該相手通信装置と前記通信装置との間のキャリア毎の通信品質値を受信する通信部と、前記通信品質値によって示される品質が所定の品質を満足しないキャリアにおける空間多重数を、前記所定の品質を満足するキャリアに比べて少なくする制御部とを備える通信装置である。
【０００９】
また、第２の観点に係る発明は、第１の観点に係る通信装置において、前記制御部は、ランダムアクセスチャネルを前記相手通信装置に割り当てる場合、前記所定の品質を満足しない前記キャリアの使用可能時間を短縮することにより、当該キャリアにおける空間多重数を少なくすることを特徴とするものである。
【００１０】
また、第３の観点に係る発明は、第２の観点に係る通信装置において、前記制御部は、前記所定の品質を満足しない前記キャリアの前記通信品質値によって示される品質が低いほど、当該キャリアの使用可能時間を短縮することを特徴とするものである。
【００１１】
また、第４の観点に係る発明は、第２又は第３の観点に係る通信装置において、前記制御部は、前記キャリア毎の使用可能時間を示す信号を前記相手通信装置に送信するように前記通信部を制御することを特徴とするものである。
【００１２】
上述したように本発明の解決手段を装置として説明してきたが、本発明はこれらに実質的に相当する方法、プログラム、プログラムを記録した記憶媒体としても実現し得るものであり、本発明の範囲にはこれらも包含されるものと理解されたい。
【００１３】
例えば、本発明を通信システムとして実現させた第５の観点に係る通信システムは、複数の相手通信装置と空間多重方式で通信可能な通信装置における通信システムであって、前記相手通信装置は、前記通信装置との間のキャリア毎の通信品質値を算出する算出手段と、当該算出手段が算出した前記通信品質値を前記通信装置に送信する通信手段とを備え、前記通信装置は、前記相手通信装置から、当該相手通信装置と前記通信装置との間の前記キャリア毎の前記通信品質値を受信する通信手段と、前記通信品質値によって示される品質が所定の品質を満足しないキャリアにおける空間多重数を、前記所定の品質を満足するキャリアに比べて少なくする制御手段とを備えることを特徴とするものである。
【００１４】
例えば、本発明を方法として実現させた第６の観点に係る通信制御方法は、複数の相手通信装置と空間多重方式で通信可能な通信装置における通信制御方法であって、当該通信装置が、前記相手通信装置から、当該相手通信装置と前記通信装置との間のキャリア毎の通信品質値を受信するステップと、前記通信品質値によって示される品質が所定の品質を満足しないキャリアにおける空間多重数を、前記所定の品質を満足するキャリアに比べて少なくするステップとを含む通信制御方法である。
【発明の効果】
【００１５】
上記のように構成された本発明に係る通信装置、通信システム及び通信方法によれば、品質の低下したキャリアの効率的な割当てが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る通信システムの概略的な構成図である。
【図２】図２は、本発明の一実施形態に係る基地局（通信装置）の概略構成を示す機能ブロック図である。
【図３】図３は、本発明の一実施形態に係る基地局（通信装置）の処理を示すフローチャートである。
【図４】図４は、キャリアの使用制限を示す説明図である。
【図５】図５は、キャリアの割当てを示す説明図である。
【図６】図６は、キャリアの使用制限を示す説明図である。
【図７】図７は、キャリアの割当てを示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の通信装置を基地局に適用した場合の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１８】
図１は、本発明の一実施形態に係る通信システムの概略的な構成図である。通信システム１００は、基地局１０１と、通信端末１０３（１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ、１０３ｄ）とを有する。通信システム１００は、空間多重方式を採用するシステムであり、例えば、ＬＴＥシステムやｉＢｕｒｓｔシステムである。基地局１０１は、通信端末１０３と空間多重方式で通信できる。空間多重方式とは、基地局１０１が同一タイムスロットにおける同一キャリア（周波数帯）を複数の通信端末１０３に割り当てることができる技術であり、例えば、ＳＤＭＡ又はＰＤＭＡ（Ｐａｔｈ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ：パス分割多元接続）である。同一タイムスロットにおける同一キャリアが割当てられた通信端末の数が空間多重数を意味し、空間多重数は、アンテナ本数や信号処理を担うプロセッサの性能等に依存する。例えば、１２アンテナを使用するｉＢｕｒｓｔシステムでは、最大の空間多重数は３である。
【００１９】
通信端末１０３は、基地局１０１と無線通信する相手通信装置であり、例えば、携帯電話端末やパーソナルコンピュータ等である。通信端末１０３は、基地局１０１のセル（通信可能エリア）１０５に位置しているため、基地局１０１と無線通信することが可能である。なお、図１において、通信端末１０３は４つ記載されているが、本発明はこの態様に限定されるものではない。例えば、通信端末１０３の数を２つ以上とすることができる。
【００２０】
図２は、本発明の第１実施形態に係る基地局１０１の概略構成を示す機能ブロック図である。本実施形態の基地局１０１は、通信手段として通信部１１１と、ベースバンド部１１３と、記憶部１１５と、制御手段として制御部１１７とを備えている。通信部１１１と、ベースバンド部１１３と、記憶部１１５とは、制御部１１７に接続されている。
【００２１】
通信部１１１は、アンテナを介して通信端末１０３と、データ（無線信号）を送受信するものである。通信部１１１は、受信した信号（受信信号）に対して低雑音での増幅及びダウンコンバート等を行い、当該信号をベースバンド部１１３に送る。また、通信部１１１は、ベースバンド部１１３からの信号に対しアップコンバート及び増幅等を行い、送信信号を生成する。そして、通信部１１１は、アンテナを介して当該送信信号を通信端末１０３に送信する。なお、アンテナは、複数存在し、ビームフォーミング及びヌルステアリングを含む指向性制御の実現が可能なものであり、例えばアダプティブアレイアンテナである。
【００２２】
ベースバンド部１１３は、通信部１１１からの受信信号に対してＡＤ変換や高速フーリエ変換等を行うことにより、受信信号を復調し、ベースバンド信号を取り出す。そして、ベースバンド部１１３は、ベースバンド信号を制御部１１７に送る。また、ベースバンド部１１３は、制御部１１７からのベースバンド信号に対して、逆高速フーリエ変換やＤＡ変換等を行い、ベースバンド信号を変調する。そして、ベースバンド部１１３は、変調されたベースバンド信号を通信部１１１に送る。
【００２３】
記憶部１１５は、各種情報を記憶するものであり、ワークメモリ等としても機能する。
【００２４】
制御部１１７は、基地局１０１の各機能ブロックをはじめとして基地局１０１の全体を制御及び管理している。制御部１１７は、ＣＰＵ（中央処理装置）等の任意の好適なプロセッサ上で実行されるソフトウェアとして構成したり、処理ごとに特化した専用のプロセッサ（例えばＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ））によって構成したりすることもできる。制御部１１７が行う処理については、後述の図３の説明にて詳述する。
【００２５】
続いて、図３を用いて基地局１０１の処理について説明する。図３は、本発明の一実施形態に係る基地局１０１の処理を示すフローチャートである。以下、基地局１０１は、ランダムアクセスチャネルを通信端末１０３に割り当てて、通信端末１０３と通信するものとする。本実施形態では、ランダムアクセスチャネルを構成するキャリアは、説明の便宜上、図４のように４つ（キャリアＣ１〜Ｃ４）であるとする。ランダムアクセスチャネルは、通信端末１０３から基地局１０１への上り方向の共通チャネルであり、ランダムアクセスチャネルが割り当てられた通信端末１０３は、４つのキャリアのうち１つをランダムに選択し、当該キャリアで基地局１０１に信号を送信する。
【００２６】
まず、通信端末１０３の算出手段が、通信端末１０３と基地局１０１との間のキャリア毎の通信品質値を算出し、通信端末１０３の通信手段が当該通信品質値を基地局１０１に送信する。すると、基地局１０１の通信部１１１が通信品質値を受信する（ステップＳ１０１）。なお、通信品質値の送信は、通信端末１０３ａ〜１０３ｄのいずれか１つの通信端末が行っても、複数の通信端末が行ってもよい。また、本発明は、ある１つの通信端末１０３が全キャリアの通信品質値を算出し、基地局１０１へ送信することに限定されるものでもない。例えば、通信端末毎に異なるキャリアの通信品質値を算出し、基地局１０１は、各通信端末から通信品質値を受信することにより、全キャリアに関する通信品質値の情報を集めてもよい。
【００２７】
通信品質値とは、干渉といった雑音の影響を示すものであり、例えば、ノイズレベル（ノイズフロア）、ＣＩＮＲ（Ｃａｒｒｉｅｒ  ｔｏ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  ａｎｄ  Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ：搬送波レベル対干渉雑音比）、ＳＩＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  ａｎｄ  Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ：信号対干渉雑音比）、ＳＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ：信号対雑音比）ＣＮＲ（Ｃａｒｒｉｅｒ  ｔｏ  Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ：搬送波対雑音比）等である。ノイズレベルは、希望波以外の干渉を含む雑音そのものの値であり、値が大きいほど通信環境の品質が低いことを意味する。ＣＩＮＲやＳＩＮＲは、値が大きいほど雑音（干渉を含む）に対する希望波の割合が大きい、つまり通信環境の品質が良いことを意味する。以下、本実施形態では、通信品質値とは、ノイズレベルであるとする。つまり、ステップＳ１０１において、基地局１０１の通信部１１１は、キャリア毎のノイズレベルを受信する。
【００２８】
制御部１１７は、ステップＳ１０２の繰り返し処理により、以下のステップＳ１０３の判定処理をキャリア毎に行う。まず、制御部１１７は、受信された通信品質値によって示されるキャリアＣ１の品質が所定の品質を満足するか否かを判断する（ステップＳ１０３）。つまり、制御部１１７は、キャリアＣ１に関する通信品質値と、所定の品質に対応する通信品質閾値とを比較する。なお、通信部１１１がキャリア毎の通信品質値を複数受信した場合、制御部１１７は、キャリア毎の通信品質値の平均値をそれぞれ、通信品質閾値と比較することもできる。
【００２９】
通信品質閾値とは、許容される雑音の強さ（レベル）を示す指標であり、通信システム１００で採用されている変調方式（例えば、ＢＰＳＫ（Ｂｉｎａｒｙ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）、ＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）や符号化率、期待されるスループット等に応じて、任意に設定される事項であり、予め記憶部１１５に記憶されている。本実施形態では、通信品質値はノイズレベルであるので、通信品質閾値はノイズレベルに関する閾値であり、以下、ノイズレベル閾値と記す。本実施形態では、制御部１１７は、受信されたノイズレベルによって示される品質が所定の品質を満足するか否かの判断として、ノイズレベルがノイズレベル閾値未満であるか否かを判断する。
【００３０】
キャリアＣ１に関するノイズレベルがノイズレベル閾値未満である場合（ステップＳ１０３のＹｅｓ）、制御部１１７は、キャリアＣ１は所望の通信パフォーマンスを実現可能な品質を有していると判断できる。よって、制御部１１７は、キャリアＣ１の使用制限を設けないことになる。
【００３１】
続いて、制御部１１７は、キャリアＣ２に関するノイズレベルとノイズレベル閾値とを比較する（ステップＳ１０３）。キャリアＣ２に関するノイズレベルも、ノイズレベル閾値未満であるとする。また、同様にして、キャリアＣ３に関するノイズレベルも、ノイズレベル閾値未満であるとする。
【００３２】
そして、制御部１１７は、最後のキャリアＣ４に関するノイズレベルとノイズレベル閾値とを比較する（ステップＳ１０３）。キャリアＣ４に関するノイズレベルは、ノイズレベル閾値以上であるとする。この場合（ステップＳ１０３のＮｏ）、制御部１１７は、キャリアＣ４は所望の通信パフォーマンスを実現不可能であると判断できる。そこで、制御部１１７は、キャリアＣ４における空間多重数を、所定の品質を満足するキャリアＣ１〜Ｃ３に比べて少なくする。
【００３３】
本実施形態では、制御部１１７は、空間多重数を少なくするために、通信端末１０３がキャリアＣ４を使用できる時間（使用可能時間）を、所定の品質を満足するキャリアＣ１〜Ｃ３に比べて短縮する（ステップＳ１０４）。つまり、制御部１１７は、通信端末１０３がキャリアＣ４を使用できる時間を制限する。これにより、キャリアＣ４において使用可能な時間及び使用不可能な時間が存在することになる。
【００３４】
制御部１１７は、例えば、キャリアＣ４に関するノイズレベルがノイズレベル閾値以上である場合、キャリアＣ４を使用できる時間を所定量（固定値）短縮することができる。
【００３５】
また、制御部１１７は、キャリアＣ４の使用可能時間を、通信品質値によって示される品質が低いほど、つまりノイズレベルが大きいほど、短縮することもできる。例えば、制御部１１７は、キャリアＣ４に関するノイズレベルがノイズレベル閾値以上第１短縮閾値（＞ノイズレベル閾値）未満である場合、キャリアＣ４の使用可能時間を、キャリアＣ１の使用可能時間の１／２にし、ノイズレベルが第１短縮閾値以上第２短縮閾値（＞第１短縮閾値）未満である場合、キャリアＣ４の使用可能時間を、キャリアＣ１の使用可能時間の１／４にすることができる。また、制御部１１７は、例えば、以下の式（１）のように、ノイズレベルの大きさに応じて連続的にキャリアＣ４の使用可能時間を変更することもできる。以下、本実施形態では、制御部１１７は、第１短縮閾値及び第２短縮閾値に基づいて、ステップ状にキャリアＣ４の使用可能時間を変更するとする。
【００３６】
（キャリアＣ４の使用可能時間）＝（キャリアＣ１の使用可能時間）×
（ノイズレベル閾値）／（キャリアＣ４のノイズレベル）                    （１）
キャリアＣ４に関するノイズレベルがノイズレベル閾値以上第１短縮閾値未満である場合、制御部１１７は、キャリアＣ４の使用可能時間を、キャリアＣ１の使用可能時間の１／２にする。例えば、制御部１１７は、図４のように、タイムスロットＴＳ１〜ＴＳ４のうち半分のタイムスロットＴＳ１及びＴＳ３におけるキャリアＣ４を使用不可能にする。図４において、キャリアＣ１〜Ｃ３は、所定の品質を満足するため、タイムスロットＴＳ１〜ＴＳ４において使用可能である。
【００３７】
全てのキャリアに対するステップＳ１０３の判定処理が終了すると（ステップＳ１０５）、制御部１１７は、キャリア毎の使用可能時間（使用可能なタイムスロット）を示す信号を生成する（ステップＳ１０６）。そして、制御部１１７は、当該信号を通信端末１０３ａ〜１０３ｄに送信するようにベースバンド部１１３及び通信部１１１を制御する（ステップＳ１０７）。
【００３８】
通信端末１０３ａ〜１０３ｄは、キャリア毎の使用可能時間を示す信号を受信すると、タイムスロット毎に使用可能なキャリアをランダムで選択して、基地局１０１に信号を送信することになる。例えば、図５に示すように、タイムスロットＴＳ１では、キャリアＣ４が使用不可能であるので、通信端末１０３ａ及び１０３ｂがキャリアＣ１を使用し、通信端末１０３ｃがキャリアＣ２を使用し、通信端末１０３ｄがキャリアＣ３を使用する。また、タイムスロットＴＳ２では、全てのキャリアＣ１〜Ｃ４が使用可能であるので、通信端末１０３ａがキャリアＣ３を使用し、通信端末１０３ｂがキャリアＣ２を使用し、通信端末１０３ｃがキャリアＣ４を使用し、通信端末１０３ｄがキャリアＣ１を使用する。また、タイムスロットＴＳ３では、キャリアＣ４が使用不可能であるので、通信端末１０３ａがキャリアＣ１を使用し、通信端末１０３ｂがキャリアＣ３を使用し、通信端末１０３ｃ及び１０３ｄがキャリアＣ２を使用する。また、タイムスロットＴＳ４では、全てのキャリアＣ１〜Ｃ４が使用可能であるので、通信端末１０３ａがキャリアＣ４を使用し、通信端末１０３ｂがキャリアＣ３を使用し、通信端末１０３ｃがキャリアＣ１を使用し、通信端末１０３ｄがキャリアＣ２を使用する。
【００３９】
ノイズレベルによってキャリアＣ４の使用が制限されたために、キャリアＣ１、Ｃ２、Ｃ３及びＣ４を使用した延べ通信端末数はそれぞれ、５端末、５端末、４端末及び２端末となる。
【００４０】
通信端末１０３の算出手段が、定期的に又は不定期的にキャリア毎の通信品質値を算出し、基地局１０１に送信する場合、基地局１０１は、ステップＳ１０１〜ステップＳ１０７の処理を繰り返すことができる。これにより、制御部１１７は、通信環境の変化に応じてキャリアの使用を制限することができる。
【００４１】
例えば、タイムスロットＴＳ４の後、キャリアＣ４が外部干渉の影響をより強く受けるようになり、キャリアＣ４に関するノイズレベルが第１短縮閾値以上第２短縮閾値未満になったとする。この場合、制御部１１７は、キャリアＣ４の使用可能時間を、キャリアＣ１の使用可能時間の１／４にする。例えば、制御部１１７は、図６のように、タイムスロットＴＳ５〜ＴＳ８のうち３つのタイムスロットＴＳ５〜ＴＳ７におけるキャリアＣ４を使用不可能にする。なお、キャリアＣ１〜Ｃ３は、図４と同様、所定の品質を満足するため、タイムスロットＴＳ５〜ＴＳ８において使用可能である。
【００４２】
図６に示されるキャリアの使用制限において、例えば、通信端末１０３ａ〜１０３ｄは、図７のようにキャリアを使用するとする。タイムスロットＴＳ５では、キャリアＣ４が使用不可能であるので、通信端末１０３ａ及び１０３ｂがキャリアＣ１を使用し、通信端末１０３ｃがキャリアＣ２を使用し、通信端末１０３ｄがキャリアＣ３を使用する。また、タイムスロットＴＳ６では、同様にキャリアＣ４が使用不可能であるので、通信端末１０３ａがキャリアＣ３を使用し、通信端末１０３ｂ及び１０３ｄがキャリアＣ２を使用し、通信端末１０３ｃがキャリアＣ１を使用する。また、タイムスロットＴＳ７では、同様にキャリアＣ４が使用不可能であるので、通信端末１０３ａ及び１０３ｃがキャリアＣ３を使用し、通信端末１０３ｂがキャリアＣ２を使用し、通信端末１０３ｄがキャリアＣ１を使用する。また、タイムスロットＴＳ８では、全てのキャリアＣ１〜Ｃ４が使用可能であるので、通信端末１０３ａがキャリアＣ２を使用し、通信端末１０３ｂがキャリアＣ３を使用し、通信端末１０３ｃがキャリアＣ１を使用し、通信端末１０３ｄがキャリアＣ４を使用する。
【００４３】
キャリアＣ４の品質の低下により、キャリアＣ４の使用が更に制限されたために、キャリアＣ１、Ｃ２、Ｃ３及びＣ４を使用した延べ通信端末数はそれぞれ、５端末、５端末、５端末及び１端末となる。
【００４４】
このように本実施形態では、基地局１０１の制御部１１７は、ノイズレベルがノイズレベル閾値以上のキャリアＣ４における空間多重数を、ノイズレベルがノイズレベル閾値未満のキャリアＣ１〜Ｃ３に比べて少なくする。キャリアＣ４は、空間多重数の減少という制限下のもと使用可能であるため、キャリアＣ４を如何なる時間において使用不可能にする場合に比べ、キャリアＣ１〜Ｃ３を使用する通信端末の増加を抑えることができる。同一キャリアを使用する通信端末が増えると、複数の通信端末からの信号同士が干渉しやすくなる（以下、通信端末の信号同士の干渉を内部干渉と称する）。そのため、キャリアＣ４を使用不可能にしてしまうと、キャリアＣ１〜Ｃ３の使用が集中し、これらのキャリアＣ１〜Ｃ３の内部干渉の影響が強くなってしまう。本実施形態では、外部干渉の影響が強いキャリアＣ４では、空間多重数の減少により内部干渉の影響を弱め、外部干渉の影響が弱いキャリアＣ１〜Ｃ３では、キャリアＣ４の使用継続により内部干渉を必要以上に増加させない。これにより、キャリア毎のパフォーマンスの平準化が図れる。また、キャリアＣ４は、空間多重数の減少という制限下のもと使用可能であるため、無線リソースの減少を防ぐこともできる。従って、キャリア毎のパフォーマンスの低下や無線リソースの不足を招きにくいという点から、品質の低下したキャリアの効率的な割当てが実現される。
【００４５】
また、本実施形態では、制御部１１７は、ランダムアクセスチャネルを通信端末１０３に割り当てる場合、ノイズレベルがノイズレベル閾値以上のキャリアＣ４の使用可能時間を短縮することができる。通信端末１０３が基地局１０１との上り通信で使用するキャリアをランダムに選択しても、時間帯によってキャリアＣ４を選択できないことになる。これにより、キャリアＣ４の使用頻度が減少し、キャリアＣ４の空間多重数が減少することになる。
【００４６】
また、本実施形態では、制御部１１７は、ノイズレベルがノイズレベル閾値以上の場合、ノイズレベルが大きくなるほど、キャリアの使用可能時間の短縮を大きくすることができる。制御部１１７は、ノイズレベルが大きいほど空間多重数を減少することにより、ノイズレベルに応じてキャリアのパフォーマンスが変動することを低減することができる。また、通信環境の変化によってノイズレベルが変化した場合にも、キャリアのパフォーマンスの変動を低減することができる。
【００４７】
また、本実施形態では、制御部１１７は、キャリア毎の使用可能時間を示す信号を通信端末１０３に送信するように通信部１１１を制御することができる。通信端末１０３は、キャリア毎の使用可能時間を示す信号から、どのキャリアを使用可能であるかを把握することができる。よって、使用が許可されていないキャリアでの信号送信により、基地局１０１との通信が失敗してしまうといったことを避けることができる。
【００４８】
本発明を諸図面や実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。
【００４９】
例えば、各部材、各手段、各ステップなどに含まれる機能などは論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の手段やステップなどを１つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。
【００５０】
上述の本発明の実施形態の説明において、通信装置は、基地局であるとしたが、本発明はこの態様に限定されるものではない。例えば、通信装置を、基地局と通信端末との間で送受信される信号を中継する中継装置とすることができる。空間多重方式を採用する中継装置が、当該通信端末と通信端末との間の通信のために、通信端末にキャリアを割り当てる場合に、本発明を適用することができる。
【００５１】
また、キャリア毎に空間多重数を制御することは、上述のようにキャリア毎の通信品質に基づいて行われるだけでなく、他の状況に適用することもできる。例えば、ＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ  ｏｆ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）の要求が高い通信端末があるキャリアを使用している場合、基地局の制御部は、当該キャリアの空間多重数を他のキャリアよりも少なくすることができる。制御部は、ＱｏＳの要求が高いか否かを判断するために、例えば、信号に付加されるＱＣＩ（ＱｏＳ  Ｃｌａｓｓ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）のパラメータを利用することができる。ＱＣＩは、ＱＣＩを有する信号が要求する通信品質を定めるものであり、１〜９の値をとる。それぞれの値には対応する許容遅延時間や許容データ損失率等が規定されている。基地局が受信した信号のＱＣＩが、予め設定されたＱＣＩのパラメータに関する閾値以上である場合、制御部は当該信号を送信した通信端末のＱｏＳの要求は高いと判断できる。ＱｏＳの要求が高い通信端末が使用するキャリアの空間多重数を少なくすることにより、当該キャリアにおける内部干渉を低減することができ、このキャリアの通信品質を高いレベルで維持することが可能になる。
【００５２】
また、上述の本発明の実施形態の説明において、例えば、ノイズレベル閾値「以上」またはノイズレベル閾値「未満」のような表現の技術的思想が意味する内容は必ずしも厳密な意味ではなく、通信装置（基地局）の仕様に応じて、基準となる値を含む場合又は含まない場合の意味を包含するものとする。例えば、ノイズレベル閾値「以上」とは、ノイズレベルがノイズレベル閾値に達した場合のみならず、ノイズレベル閾値を超えた場合も含意し得るものとする。また、例えばノイズレベル閾値「未満」とは、ノイズレベルがノイズレベル閾値を下回った場合のみならず、ノイズレベル閾値に達した場合、つまりノイズレベル閾値以下になった場合も含意し得るものとする。
【符号の説明】
【００５３】
１００  通信システム
１０１  基地局（通信装置）
１０３ａ〜１０３ｄ  通信端末（相手通信装置）
１０５  セル
１１１  通信部
１１３  ベースバンド部
１１５  記憶部
１１７  制御部
Ｃ１〜Ｃ４  キャリア
ＴＳ１〜ＴＳ８  タイムスロット
【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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