(57)【要約】  適応変調符号化制御において、通信相手側の観点も考慮して適切な変調符号化方式を選択できるようにする。  受信部（１ａ）は、通信装置（２，３，４）からデータを受信する。送信部（１ｂ）は、通信装置（２，３，４）にデータを送信する。制御部（１ｃ）は、データ送受信に用いる変調符号化方式を適応的に決める。まず、第１段階として、複数の変調符号化方式の候補のうち伝送レートの小さい方式または所要電力が小さくなる方式を選択する。第２段階として、第１段階で選択した変調符号化方式を用いた場合にリソースを確保可能でない場合、少なくとも一部の通信装置の変調符号化方式を伝送レートの高いものに変更する。
2009122518.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の送信装置それぞれに対して変調符号化方式を指定し、指定した変調符号化方式に従って送信されるデータを前記複数の送信装置から受信する受信装置であって、
各送信装置が送信しようとするデータ量の情報を取得し、各送信装置について複数の変調符号化方式の候補のうち単位リソース当たりの伝送可能データ量の小さい変調符号化方式を優先的に選択し、前記送信しようとするデータ量と選択した変調符号化方式とに基づいて前記複数の送信装置からデータを受信するためのリソースを確保可能か判定し、確保不可の場合は少なくとも一部の送信装置について現在選択している変調符号化方式より前記伝送可能データ量の大きい変調符号化方式に変更する制御部、
を有することを特徴とする受信装置。
【請求項２】
前記制御部は、各送信装置の送信電力レベルの情報を更に取得し、確保不可の場合は前記送信電力レベルの小さい送信装置を優先して前記変調符号化方式を変更することを特徴とする請求の範囲第１項記載の受信装置。
【請求項３】
前記制御部は、確保不可の場合は確保可能と判定できるまで一段階ずつ前記伝送可能データ量の大きい変調符号化方式に引き上げることを特徴とする請求の範囲第１項記載の受信装置。
【請求項４】
前記制御部は、確保不可の場合は少なくとも一部の送信装置について当該送信装置に対して指定可能な最大の伝送可能データ量の変調符号化方式に変更することを特徴とする請求の範囲第１項記載の受信装置。
【請求項５】
複数の送信装置それぞれに対して変調符号化方式を指定し、指定した変調符号化方式に従って送信されるデータを前記複数の送信装置から受信する受信装置であって、
各送信装置が送信しようとするデータ量の情報と各送信装置の送信電力レベルの情報とを取得し、各送信装置について前記送信しようとするデータ量と前記送信電力レベルとに基づいて複数の変調符号化方式の候補それぞれを指定した場合の総送信電力を求めて、前記総送信電力の小さい変調符号化方式を優先的に選択し、前記送信しようとするデータ量と選択した変調符号化方式とに基づいて前記複数の送信装置からデータを受信するためのリソースを確保可能か判定し、確保不可の場合は少なくとも一部の送信装置について現在選択している変調符号化方式より単位リソース当たりの伝送可能データ量の大きい変調符号化方式に変更する制御部、
を有することを特徴とする受信装置。
【請求項６】
前記制御部は、確保不可の場合は前記送信電力レベルの小さい送信装置を優先して前記変調符号化方式を変更することを特徴とする請求の範囲第５項記載の受信装置。
【請求項７】
前記制御部は、確保不可の場合は確保可能と判定できるまで一段階ずつ前記伝送可能データ量の大きい変調符号化方式に引き上げることを特徴とする請求の範囲第５項記載の受信装置。
【請求項８】
前記制御部は、確保不可の場合は少なくとも一部の送信装置について当該送信装置に対して指定可能な最大の伝送可能データ量の変調符号化方式に変更することを特徴とする請求の範囲第５項記載の受信装置。
【請求項９】
複数の受信装置それぞれに対して変調符号化方式を適用し、適用した変調符号化方式に従って前記複数の受信装置にデータを送信する送信装置であって、
各受信装置に送信しようとするデータ量を特定し、各受信装置について複数の変調符号化方式の候補のうち単位リソース当たりの伝送可能データ量の小さい変調符号化方式を優先的に選択し、前記送信しようとするデータ量と選択した変調符号化方式とに基づいて前記複数の受信装置にデータを送信するためのリソースを確保可能か判定し、確保不可の場合は少なくとも一部の受信装置について現在選択している変調符号化方式より前記伝送可能データ量の大きい変調符号化方式に変更する制御部、
を有することを特徴とする送信装置。
【請求項１０】
前記制御部は、各受信装置の受信品質の情報を更に取得し、確保不可の場合は前記受信品質の高い受信装置を優先して前記変調符号化方式を変更することを特徴とする請求の範囲第９項記載の送信装置。
【請求項１１】
前記制御部は、確保不可の場合は確保可能と判定できるまで一段階ずつ前記伝送可能データ量の大きい変調符号化方式に引き上げることを特徴とする請求の範囲第９項記載の送信装置。
【請求項１２】
前記制御部は、確保不可の場合は少なくとも一部の受信装置について当該受信装置に対して指定可能な最大の伝送可能データ量の変調符号化方式に変更することを特徴とする請求の範囲第９項記載の送信装置。
【請求項１３】
複数の送信装置それぞれに対して変調符号化方式を指定し、指定した変調符号化方式に従って送信されるデータを前記複数の送信装置から受信する受信方法であって、
各送信装置が送信しようとするデータ量の情報を取得し、
各送信装置について複数の変調符号化方式の候補のうち単位リソース当たりの伝送可能データ量の小さい変調符号化方式を優先的に選択し、
前記送信しようとするデータ量と選択した変調符号化方式とに基づいて前記複数の送信装置からデータを受信するためのリソースを確保可能か判定し、
確保不可の場合は少なくとも一部の送信装置について現在選択している変調符号化方式より前記伝送可能データ量の大きい変調符号化方式に変更する、
ことを特徴とする受信方法。
【請求項１４】
複数の送信装置それぞれに対して変調符号化方式を指定し、指定した変調符号化方式に従って送信されるデータを前記複数の送信装置から受信する受信方法であって、
各送信装置が送信しようとするデータ量の情報と各送信装置の送信電力レベルの情報とを取得し、
各送信装置について前記送信しようとするデータ量と前記送信電力レベルとに基づいて複数の変調符号化方式の候補それぞれを指定した場合の総送信電力を求めて、前記総送信電力の小さい変調符号化方式を優先的に選択し、
前記送信しようとするデータ量と選択した変調符号化方式とに基づいて前記複数の送信装置からデータを受信するためのリソースを確保可能か判定し、
確保不可の場合は少なくとも一部の送信装置について現在選択している変調符号化方式より単位リソース当たりの伝送可能データ量の大きい変調符号化方式に変更する、
ことを特徴とする受信方法。
【請求項１５】
複数の受信装置それぞれに対して変調符号化方式を適用し、適用した変調符号化方式に従って前記複数の受信装置にデータを送信する送信方法であって、
各受信装置に送信しようとするデータ量を特定し、
各受信装置について複数の変調符号化方式の候補のうち単位リソース当たりの伝送可能データ量の小さい変調符号化方式を優先的に選択し、
前記送信しようとするデータ量と選択した変調符号化方式とに基づいて前記複数の受信装置にデータを送信するためのリソースを確保可能か判定し、
確保不可の場合は少なくとも一部の受信装置について現在選択している変調符号化方式より前記伝送可能データ量の大きい変調符号化方式に変更する、
ことを特徴とする送信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は受信装置、送信装置、受信方法および送信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、無線通信の分野では、１つの通信装置が複数の通信装置と並列に通信可能な１対ｎ型（Point-to-Multipoint型）の通信システムが多く用いられている。１対ｎ型の無線通信規格としては、例えば、固定無線アクセス方法を規定したＩＥＥＥ８０２．１６ｄや、移動無線アクセス方法を規定したＩＥＥＥ８０２．１６ｅなどがある（例えば、非特許文献１，２参照）。ここでは、複数の装置と並列に通信可能な装置を基地局、基地局と通信を行う装置を加入者局と称する。【０００３】
１対ｎ型の無線通信システムでは、基地局の主導で無線通信が制御されることが多い。例えば、基地局が各加入者局との通信に用いる無線リソースの割り当てを集中管理する。この場合、無線通信をより効率的に行うために、基地局が適応変調符号化制御（ＡＭＣ：Adaptive Modulation and Coding）を行うことが考えられる。適応変調符号化制御では、基地局は加入者局との間の現在の無線品質に応じて、その加入者局との通信に用いる変調符号化方式（ＭＣＳ：Modulation and Coding Scheme）を動的に決定する。【０００４】
変調符号化方式で定義される内容には、例えば、変調方式、符号化方式、符号化レートなどが含まれる。これらの組み合わせによって、単位無線リソース当たりの伝送可能データ量（伝送レート）が異なる複数の変調符号化方式の候補を用意することができる。基地局は、伝送レートの異なる複数の候補の中から、各加入者局について適切な変調符号化方式を選択する。例えば、無線品質が高い加入者局については、伝送レートが高い変調符号化方式を選択することが考えられる。一方、無線品質が低い加入者局については、伝送レートが高い変調符号化方式を用いると伝送誤りが増大して安定的な通信が行えないため、伝送レートが低い変調符号化方式を選択することが考えられる。【０００５】
なお、マルチキャリア変調方式を用いた移動通信システムにおいて、基地局がサブキャリア毎の受信電力を測定して一定以上の伝送レートを達成可能なサブキャリアを選択し、選択したサブキャリアの受信電力に応じた変調方式や符号化レートを用いて無線通信を行う方法がある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−３０４２１４号公報
【非特許文献１】The Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE), "IEEE Standard for Local and Metropolitan Area Networks Part 16: Air Interface for Fixed Broadband Wireless Access Systems", IEEE802.16-2004.
【非特許文献２】The Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE), "IEEE Standard for Local and Metropolitan Area Networks Part 16: Air Interface for Fixed and Mobile Broadband Wireless Access Systems", IEEE802.16e-2005.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、前述のような適応変調符号化制御で選択される変調符号化方式は、基地局自身にとって有利なものであっても、通信相手である加入者局にとって有利なものとは限らないという問題がある。【０００７】
すなわち、基地局では、無線品質が高い加入者局に伝送レートの高い変調符号化方式を適用することで、一定量のデータをより少ない無線リソースで伝送することができ、同時通信可能数を多くすることができる。従って、基地局の観点では、できる限り伝送レートの高い変調符号化方式を選択する方が有利である。【０００８】
一方、加入者局では、基地局にデータを送信する場合、伝送レートの高い変調符号化方式を用いると送信電力が高くなり、消費電力が増大する場合が考えられる。また、基地局からデータを受信する場合、伝送レートの高い変調符号化方式ほど受信成功確率が低下する。従って、加入者局の観点では、無線品質が高い状況であっても、伝送レートの低い変調符号化方式が選択される方が有利である。【０００９】
本件はこのような点に鑑みてなされたものであり、通信相手側の観点も考慮して適切な変調符号化方式を選択することが可能な受信装置、送信装置、受信方法および送信方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、複数の送信装置それぞれに対して変調符号化方式を指定し、指定した変調符号化方式に従って送信されるデータを複数の送信装置から受信する受信装置が提供される。この受信装置は、各送信装置が送信しようとするデータ量の情報を取得し、各送信装置について複数の変調符号化方式の候補のうち単位リソース当たりの伝送可能データ量の小さい変調符号化方式を優先的に選択し、送信しようとするデータ量と選択した変調符号化方式とに基づいて複数の送信装置からデータを受信するためのリソースを確保可能か判定し、確保不可の場合は少なくとも一部の送信装置について現在選択している変調符号化方式より伝送可能データ量の大きい変調符号化方式に変更する制御部を有する。【００１１】
このような受信装置によれば、各送信装置について複数の変調符号化方式の候補のうち単位リソース当たりの伝送可能データ量の小さい変調符号化方式が優先的に選択される。そして、各送信装置が送信しようとするデータ量と選択された変調符号化方式とに基づいて複数の送信装置からデータを受信するためのリソースが確保可能か判定される。そして、確保不可の場合は少なくとも一部の送信装置について現在選択されている変調符号化方式より伝送可能データ量の大きい変調符号化方式に変更される。【００１２】
また、上記課題を解決するために、複数の送信装置それぞれに対して変調符号化方式を指定し、指定した変調符号化方式に従って送信されるデータを複数の送信装置から受信する受信装置が提供される。この受信装置は、各送信装置が送信しようとするデータ量の情報と各送信装置の送信電力レベルの情報とを取得し、各送信装置について送信しようとするデータ量と送信電力レベルとに基づいて複数の変調符号化方式の候補それぞれを指定した場合の総送信電力を求めて、総送信電力の小さい変調符号化方式を優先的に選択し、送信しようとするデータ量と選択した変調符号化方式とに基づいて複数の送信装置からデータを受信するためのリソースを確保可能か判定し、確保不可の場合は少なくとも一部の送信装置について現在選択している変調符号化方式より単位リソース当たりの伝送可能データ量の大きい変調符号化方式に変更する制御部を有する。【００１３】
このような受信装置によれば、各送信装置について送信しようとするデータ量と送信電力レベルとに基づいて複数の変調符号化方式の候補それぞれが指定された場合の総送信電力が求められ、総送信電力の小さい変調符号化方式が優先的に選択される。そして、各送信装置が送信しようとするデータ量と選択された変調符号化方式とに基づいて複数の送信装置からデータを受信するためのリソースが確保可能か判定される。そして、確保不可の場合は少なくとも一部の送信装置について現在選択されている変調符号化方式より単位リソース当たりの伝送可能データ量の大きい変調符号化方式に変更される。【００１４】
また、上記課題を解決するために、複数の受信装置それぞれに対して変調符号化方式を適用し、適用した変調符号化方式に従って複数の受信装置にデータを送信する送信装置が提供される。この送信装置は、各受信装置に送信しようとするデータ量を特定し、各受信装置について複数の変調符号化方式の候補のうち単位リソース当たりの伝送可能データ量の小さい変調符号化方式を優先的に選択し、送信しようとするデータ量と選択した変調符号化方式とに基づいて複数の受信装置にデータを送信するためのリソースを確保可能か判定し、確保不可の場合は少なくとも一部の受信装置について現在選択している変調符号化方式より伝送可能データ量の大きい変調符号化方式に変更する制御部を有する。【００１５】
このような送信装置によれば、各受信装置について複数の変調符号化方式の候補のうち単位リソース当たりの伝送可能データ量の小さい変調符号化方式が優先的に選択される。そして、各受信装置に送信しようとするデータ量と選択された変調符号化方式とに基づいて複数の受信装置にデータを送信するためのリソースが確保可能か判定される。そして、確保不可の場合は少なくとも一部の受信装置について現在選択されている変調符号化方式より伝送可能データ量の大きい変調符号化方式に変更される。【００１６】
また、上記課題を解決するために、上記受信装置と同様の処理を実行する受信方法が提供される。また、上記送信装置と同様の処理を実行する送信方法が提供される。
【発明の効果】
【００１７】
上記受信装置、送信装置、受信方法および送信方法によれば、通信相手側の観点も考慮して適切な変調符号化方式を選択することが可能となる。
本発明の上記および他の目的、特徴および利点は本発明の例として好ましい実施の形態を表す添付の図面と関連した以下の説明により明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本実施の形態の概要を示す図である。
【図２】本実施の形態のシステム構成を示す図である。
【図３】無線基地局の機能を示すブロック図である。
【図４】無線フレームのデータ構造を示す図である。
【図５】ＵＬ−ＭＡＰ情報のデータ構造を示す図である。
【図６】ＤＬ−ＭＡＰ情報のデータ構造を示す図である。
【図７】プロファイル候補テーブルのデータ構造を示す図である。
【図８】移動局情報テーブルのデータ構造を示す図である。
【図９】送受信データ量テーブルのデータ構造を示す図である。
【図１０】送信電力制御の流れの例を示すシーケンス図である。
【図１１】帯域割当制御の流れの例を示すシーケンス図である。
【図１２】ＤＬ無線品質測定処理の流れの例を示すシーケンス図である。
【図１３】第１のＵＬプロファイル設定処理の手順を示すフローチャートである。
【図１４】所要電力テーブルのデータ構造を示す図である。
【図１５】ＵＬプロファイル設定テーブルのデータ構造を示す図である。
【図１６】第１のＵＬプロファイル設定処理の流れを示す模式図である。
【図１７】第２のＵＬプロファイル設定処理の手順を示すフローチャートである。
【図１８】第２のＵＬプロファイル設定処理の流れを示す模式図である。
【図１９】第１のＤＬプロファイル設定処理の手順を示すフローチャートである。
【図２０】ＤＬプロファイル設定テーブルのデータ構造を示す図である。
【図２１】第１のＤＬプロファイル設定処理の流れを示す模式図である。
【図２２】第２のＤＬプロファイル設定処理の手順を示すフローチャートである。
【図２３】第２のＤＬプロファイル設定処理の流れを示す模式図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本実施の形態の概要を示す図である。図１に示す通信システムは、通信装置１，２，３，４を有する。通信装置１は、通信装置２，３，４と並列に通信が可能である。例えば、通信装置１は無線基地局に相当し、通信装置２，３，４は移動局に相当する。通信装置１は、受信部１ａ、送信部１ｂおよび制御部１ｃを有する。【００２０】
受信部１ａは、通信装置２，３，４からデータおよび制御情報を含む信号を受信する。そして、受信部１ａは、受信信号に対して復調・復号を行い、データおよび制御情報を抽出する。このとき、変調符号化方式を示すパラメータが、通信相手毎に制御部１ｃから指定される。受信部１ａは、指定されたパラメータに応じた方法で復調・復号処理を行う。制御情報が抽出された場合、受信部１ａは、制御情報を制御部１ｃに出力する。受信する制御情報としては、例えば、通信装置２，３，４の送信電力レベルや受信品質測定結果、通信装置２，３，４が送信しようとしているデータ量を示す情報などがある。【００２１】
送信部１ｂは、通信装置２，３，４に送信すべきデータおよび制御情報の変調・符号化を行う。そして、送信部１ｂは、変調・符号化によって得られた送信信号を通信装置２，３，４に対して送信する。このとき、変調符号化方式を示すパラメータが、通信相手毎に制御部１ｃから指定される。送信部１ｂは、指定されたパラメータに応じた方法で変調・符号化処理を行う。送信する制御情報としては、例えば、通信装置２，３，４がデータ送信時に使用すべき変調符号化方式を指定する情報などがある。【００２２】
制御部１ｃは、通信装置２，３，４から通信装置１への通信（上りリンク通信）に用いるリソースを管理し、受信部１ａの受信処理を制御する。また、制御部１ｃは、通信装置１から通信装置２，３，４への通信（下りリンク通信）に用いるリソースを管理し、送信部１ｂの送信処理を制御する。このとき、制御部１ｃは適応変調符号化制御を行う。すなわち、制御部１ｃは、受信部１ａから取得する制御情報を必要に応じて参照して、通信装置２，３，４それぞれに適用する変調符号化方式を動的に決定する。【００２３】
上りリンク通信では、制御部１ｃは、最初に第１の選択方法に従って、複数の変調符号化方式の候補から通信装置２，３，４それぞれに適用する変調符号化方式を仮選択する。第１の選択方法としては、例えば、伝送レートが最も小さい変調符号化方式を選択する方法や、通信装置２，３，４の総送信電力が最も小さくなる変調符号化方式を選択する方法などが考えられる。次に、制御部１ｃは、第１の選択方法で仮選択した変調符号化方式を適用した場合に、通信装置２，３，４が送信しようとしているデータを全て受信するためのリソースを確保可能か判断する。【００２４】
確保可能と判断すると、制御部１ｃは、仮選択した変調符号化方式を正式に選択して適用する。一方、確保不可と判断すると、制御部１ｃは、第２の選択方法に従って、通信装置２，３，４の少なくとも一部の変調符号化方式を変更する。第２の選択方法としては、例えば、仮選択した変調符号化方式を基準にして確保可能と判断できるまで一段階ずつ伝送レートの大きいものに引き上げていく方法や、適用可能な範囲で伝送レートが最も大きいものを選択する方法が考えられる。そして、制御部１ｃは、第２の選択方法で選択した変調符号化方式を適用する。なお、変調符号化方式を変更する通信装置としては、例えば、送信電力レベルの小さいものを優先的に選択することが考えられる。【００２５】
下りリンク通信でも、制御部１ｃは、最初に第１の選択方法に従って、複数の変調符号化方式の候補から通信装置２，３，４それぞれに適用する変調符号化方式を仮選択する。第１の選択方法としては、例えば、伝送レートが最も小さい変調符号化方式を選択する方法などが考えられる。次に、制御部１ｃは、第１の選択方法で仮選択した変調符号化方式を適用した場合に、通信装置２，３，４に送信すべきデータを全て送信するためのリソースを確保可能か判断する。【００２６】
確保可能と判断すると、制御部１ｃは、仮選択した変調符号化方式を正式に選択して適用する。一方、確保不可と判断すると、制御部１ｃは、第２の選択方法に従って、通信装置２，３，４の少なくとも一部の変調符号化方式を変更する。第２の選択方法としては、例えば、上りリンク通信で述べた方法が考えられる。そして、制御部１ｃは、第２の選択方法で選択した変調符号化方式を適用する。なお、変調符号化方式を変更する通信装置としては、例えば、受信品質の高いものを優先的に選択することが考えられる。【００２７】
なお、ここでは、通信装置１が受信機能と送信機能とを合わせ持っているが、受信装置と送信装置とに分離してもよい。この場合、受信装置と送信装置それぞれに、適応変調符号化制御を行う制御部を設けることができる。また、ここでは、上りリンク通信と下りリンク通信とで別々に変調符号化方式を選択するようにしたが、上りリンク通信と下りリンク通信とで同一の変調符号化方式を適用するように制御してもよい。【００２８】
このような通信システムによれば、上りリンク通信については、まず通信装置２，３，４それぞれについて、複数の変調符号化方式の候補のうち伝送レートの小さい変調符号化方式や総送信電力が小さくなる変調符号化方式が優先的に仮選択される。次に、通信装置２，３，４それぞれが送信しようとするデータ量と仮選択された変調符号化方式とに基づいて、通信装置２，３，４からデータを並列に受信するためのリソースが確保可能か判定される。そして、確保不可の場合は少なくとも一部の通信装置について仮選択された変調符号化方式より伝送レートの大きい変調符号化方式に変更される。【００２９】
また、下りリンク通信については、まず通信装置２，３，４それぞれについて、複数の変調符号化方式の候補のうち伝送レートの小さい変調符号化方式が優先的に仮選択される。次に、通信装置２，３，４それぞれに送信しようとするデータ量と仮選択された変調符号化方式とに基づいて、通信装置２，３，４にデータを並列に送信するためのリソースが確保可能か判定される。そして、確保不可の場合は少なくとも一部の通信装置について仮選択された変調符号化方式より伝送レートの大きい変調符号化方式に変更される。【００３０】
これにより、通信装置１は、通信相手である通信装置２，３，４の観点も考慮して、より適切な変調符号化方式を選択することが可能となる。すなわち、上りリンク通信では、通信装置２，３，４が要求するリソースを確保しつつ、できる限り伝送レートの小さい変調符号化方式や総送信電力が小さくなる変調符号化方式を選択できる。従って、通信装置２，３，４の負荷が軽減される。また、下りリンク通信では、通信装置２，３，４へのデータ送信に必要なリソースを確保しつつ、できる限り伝送レートの小さい変調符号化方式を選択できる。従って、通信装置２，３，４の受信成功確率が向上する。【００３１】
以下、本実施の形態の具体的内容を図面を参照して詳細に説明する。
図２は、本実施の形態のシステム構成を示す図である。本実施の形態に係る無線通信システムは、無線基地局１００および移動局２００，２００ａ，２００ｂ，２００ｃを有する。移動局２００，２００ａ，２００ｂ，２００ｃは、無線基地局１００の電波到達範囲（セル）内に位置している。なお、無線基地局１００は、図示しない上位局や他の無線基地局と、有線または無線で接続されている。【００３２】
無線基地局１００は、移動局２００，２００ａ，２００ｂ，２００ｃと並列に無線通信が可能な無線通信装置である。すなわち、無線基地局１００は、同一無線フレーム内で、移動局２００，２００ａ，２００ｂ，２００ｃがそれぞれ送信するユーザデータや制御情報を受信することができる。また、同一無線フレーム内で、移動局２００，２００ａ，２００ｂ，２００ｃ宛てのユーザデータや制御情報を送信することができる。【００３３】
移動局２００，２００ａ，２００ｂ，２００ｃは、無線基地局１００のセル内において無線基地局１００と無線通信が可能な無線通信装置であり、例えば、携帯電話機である。移動局２００，２００ａ，２００ｂ，２００ｃは、送信すべきユーザデータや制御情報があるときは、無線基地局１００から無線リソースの割り当てを受け、割り当てられた無線リソースを用いて送信を行う。また、無線基地局１００からの受信信号に自局宛てのユーザデータや制御情報が含まれていることを検知すると、これを抽出して取り込む。【００３４】
ここで、本実施の形態に係る無線通信システムは、適応変調符号化制御を行う。すなわち、無線基地局１００は、通信状況に応じて、移動局２００，２００ａ，２００ｂ，２００ｃそれぞれに対して適切な変調符号化方式を選択する。変調符号化方式は、上りリンク通信と下りリンク通信とで独立に選択する。なお、本実施の形態では、無線基地局１００と移動局２００，２００ａ，２００ｂ，２００ｃとは、ＩＥＥＥ８０２．１６ｅ規格に従って無線通信を行うことを想定する。【００３５】
図３は、無線基地局の機能を示すブロック図である。無線基地局１００は、送受信アンテナ１１１、アンテナ共用器１１２、受信部１２１、Ｃｏｄｅ受信部１２２、制御情報抽出部１２３、パケット生成部１２４、制御部１３０、通信部１４１、パケット識別部１５１、パケットバッファ１５２、制御情報生成部１５３、ＭＡＰ生成部１５４、ＰＤＵ生成部１５５および送信部１５６を有する。【００３６】
送受信アンテナ１１１は、送信・受信共用アンテナである。送受信アンテナ１１１は、アンテナ共用器１１２から取得する送信信号を無線出力する。また、送受信アンテナ１１１は、無線信号を受信してアンテナ共用器１１２に出力する。【００３７】
アンテナ共用器１１２は、送信信号と受信信号とを分離する装置であり、デュプレクサとも呼ばれるものである。アンテナ共用器１１２は、送信部１５６から取得する送信信号を送受信アンテナ１１１に出力する。また、送受信アンテナ１１１から取得する受信信号を受信部１２１に出力する。このとき、アンテナ共用器１１２は、受信信号に対してフィルタ処理を行ったり、送信信号が受信側に流入することを阻止したりする。【００３８】
受信部１２１は、アンテナ共用器１１２から受信信号を取得すると、無線フレーム内のＲａｎｇｉｎｇ領域と呼ばれる領域の信号を抽出し、Ｃｏｄｅ受信部１２２に出力する。また、受信部１２１は、制御部１３０から指示される復調方法および復号方法に従って、受信信号を復調・復号する。そして、復調・復号により得られたデータを制御情報抽出部１２３に出力する。【００３９】
Ｃｏｄｅ受信部１２２は、受信部１２１から取得する信号と所定の複数のＲａｎｇｉｎｇＣｏｄｅとを照合し、取得した信号が何れのＲａｎｇｉｎｇＣｏｄｅを示すものか判定する。また、Ｃｏｄｅ受信部１２２は、取得した信号に基づいて、受信電力レベルや上りリンクの無線品質、受信タイミングなどを測定する。そして、Ｃｏｄｅ受信部１２２は、ＲａｎｇｉｎｇＣｏｄｅの判定結果および各種測定結果を制御部１３０に通知する。【００４０】
制御情報抽出部１２３は、受信部１２１から取得するデータから制御情報とユーザデータとを抽出する。そして、制御情報抽出部１２３は、抽出した制御データを制御部１３０に出力すると共に、抽出したユーザデータをパケット生成部１２４に出力する。ここで抽出される制御情報には、移動局２００，２００ａ，２００ｂ，２００ｃの現在の送信電力レベルを示す情報や下りリンクの品質測定結果、上りリンクの無線リソースの割り当て要求などが含まれる。【００４１】
パケット生成部１２４は、制御情報抽出部１２３から取得するユーザデータを纏めて、無線基地局１００と上位局や他の無線基地局との間の伝送形式に従ったデータパケットを生成する。そして、パケット生成部１２４は、生成したデータパケットを通信部１４１に出力する。【００４２】
制御部１３０は、無線基地局１００における送信処理および受信処理全般を制御する。例えば、制御部１３０は、Ｃｏｄｅ受信部１２２から取得するＲａｎｇｉｎｇＣｏｄｅの情報および制御情報抽出部１２３から取得する制御情報に基づいて、上りリンクの無線リソースの割り当て制御を行う。また、パケットバッファ１５２のデータパケットの格納状況に基づいて、下りリンクの無線リソースの割り当て制御を行う。そして、制御部１３０は、無線リソースの割り当て結果をＭＡＰ生成部１５４に通知する。【００４３】
このとき、制御部１３０は、移動局２００，２００ａ，２００ｂ，２００ｃそれぞれの無線通信品質や送信電力レベルなどに応じて、上りリンク・下りリンクそれぞれについて適応変調符号化制御を行う。そして、制御部１３０は、決定した変調符号化方式を受信部１２１、ＭＡＰ生成部１５４および送信部１５６に通知する。この他にも、制御部１３０は各種制御を行い、必要に応じて制御情報生成部１５３に制御情報の生成を指示する。【００４４】
通信部１４１は、上位局や他の無線通信装置とデータパケットを送受信するネットワークインタフェースである。通信部１４１は、パケット生成部１２４から取得するデータパケットをネットワーク側に送信する。また、ネットワーク側から受信するデータパケットをパケット識別部１５１に出力する。【００４５】
パケット識別部１５１は、通信部１４１から取得するデータパケットのヘッダを参照して、データパケットの宛先やデータ種別を識別する。そして、パケット識別部１５１は、識別結果に応じてパケットバッファ１５２内の適切な位置にデータパケットを格納する。【００４６】
パケットバッファ１５２は、上位局や他の無線基地局から受信するデータパケットを一時的に格納するバッファメモリである。ここで、パケットバッファ１５２は、複数の記憶領域を備えており、データパケットをその宛先やデータ種別に応じて分類して保持する。そして、パケットバッファ１５２は、ＰＤＵ生成部１５５からのアクセスに応じて、保持しているデータパケットを出力する。【００４７】
制御情報生成部１５３は、制御部１３０からの指示に応じて、移動局２００，２００ａ，２００ｂ，２００ｃに送信する制御情報を生成する。ここで生成される制御情報には、ユーザデータや制御情報の受信に対する確認応答、送信電力レベルや送信タイミングの変更指示、現在の送信電力レベルや品質測定結果の要求などが含まれる。そして、制御情報生成部１５３は、生成した制御情報をＰＤＵ生成部１５５に出力する。また、制御情報を生成した旨をＭＡＰ生成部１５４に通知する。【００４８】
ＭＡＰ生成部１５４は、制御部１３０および制御情報生成部１５３からの通知に基づいて、下りリンクの無線リソースの割り当てを示すＤＬ−ＭＡＰ情報を生成する。また、制御部１３０からの通知に基づいて、上りリンクの無線リソースの割り当てを示すＵＬ−ＭＡＰ情報を生成する。そして、ＭＡＰ生成部１５４は、生成したＤＬ−ＭＡＰ情報およびＵＬ−ＭＡＰ情報をＰＤＵ生成部１５５に出力する。【００４９】
ＰＤＵ生成部１５５は、ＭＡＰ生成部１５４から取得するＤＬ−ＭＡＰ情報を参照して、パケットバッファ１５２から次に送信するデータパケットを抽出する。そして、ＰＤＵ生成部１５５は、ＭＡＰ生成部１５４から取得するＤＬ−ＭＡＰ情報およびＵＬ−ＭＡＰ情報とパケットバッファ１５２から取得するデータパケットとを用いて、無線区間の伝送単位（ＰＤＵ：Protocol Data Unit）としての無線フレームのデータを生成する。その後、ＰＤＵ生成部１５５は、生成した無線フレームデータを送信部１５６に出力する。【００５０】
送信部１５６は、制御部１３０から指示される変調方法および符号化方法に従って、ＰＤＵ生成部１５５から取得する無線フレームデータを変調・符号化する。そして、送信部１５６は、変調・符号化により得られた送信信号をアンテナ共用器１１２に出力する。【００５１】
図４は、無線フレームのデータ構造を示す図である。図４に示す無線フレームが、無線基地局１００と移動局２００，２００ａ，２００ｂ，２００ｃとの間の無線通信に用いられる。ここで、本実施の形態に係る無線通信システムでは、時分割複信（ＴＤＤ：Time Division Duplex）方式により半二重通信を実現する。すなわち、１つの無線フレームを２つの時間領域に分割し、前半の時間領域を下りリンク通信に用いるＤＬサブフレームとし、後半の時間領域を上りリンク通信に用いるＵＬサブフレームとする。【００５２】
ＤＬサブフレームでは、先頭に無線フレームの区切りを識別するためのプリアンブル領域が設けられている。このプリンアンブル領域で所定のプリアンブル信号が送信される。プリアンブル領域の後に、ＤＬ−ＭＡＰ情報を送信するためのＤＬ−ＭＡＰ領域が設けられている。ＤＬ−ＭＡＰ領域の後に、ＤＬ−Ｂｕｒｓｔ領域が設けられている。ここで、ＤＬ−Ｂｕｒｓｔ領域の一部は、ＵＬ−ＭＡＰ情報を送信するためのＵＬ−ＭＡＰ領域として割り当てられている。ＤＬ−Ｂｕｒｓｔ領域の残りが、各移動局宛てのユーザデータや制御情報を送信するための領域として割り当てられている。ＤＬ−Ｂｕｒｓｔ領域の割り当て状況は、ＤＬ−ＭＡＰ情報に記述されている。【００５３】
ＵＬサブフレームでは、ＲａｎｇｉｎｇＣｏｄｅを送信するためのＲａｎｇｉｎｇ領域が設けられている。Ｒａｎｇｉｎｇ領域では、移動局２００，２００ａ，２００ｂ，２００ｃが無線基地局１００の使用許可を受けずにＲａｎｇｉｎｇＣｏｄｅを送信することも認められている。ＵＬサブフレームの残りが、移動局２００，２００ａ，２００ｂ，２００ｃが無線基地局１００にユーザデータや制御情報を送信するためのＵＬ−Ｂｕｒｓｔ領域として割り当てられている。ＵＬ−Ｂｕｒｓｔ領域の割り当て状況は、ＵＬ−ＭＡＰ情報に記述されている。【００５４】
ここで、無線フレーム中のリソースは、周波数軸については所定数のサブキャリアを束ねたサブチャネルと呼ばれる単位で管理され、時間軸についてはシンボルと呼ばれる単位で管理される。そして、移動局２００，２００ａ，２００ｂ，２００ｃそれぞれへの割り当ては、１サブチャネルの周波数帯と所定数のシンボル（例えば、３シンボル）の時間帯とで区切られるスロットと呼ばれる領域単位で行われる。【００５５】
図５は、ＵＬ−ＭＡＰ情報のデータ構造を示す図である。ＵＬ−ＭＡＰ情報は、ＤＬサブフレームのＵＬ−ＭＡＰ領域で送信される。ＵＬ−ＭＡＰ情報には、ＣＩＤ（Connection IDentifier）、ＵＩＵＣ（Uplink Interval Usage Code）、DurationおよびRepetition Coding Indicationの項目が設けられている。ＵＬ−ＭＡＰ領域では、これらの項目の情報が移動局２００，２００ａ，２００ｂ，２００ｃそれぞれについて送信される。【００５６】
ＣＩＤは、無線基地局１００に接続する各移動局に割り当てられる識別子である。ＣＩＤは１６ビットで表される。ＵＩＵＣは、ＣＩＤが示す移動局に上りリンク通信で使用させる変調符号化方式を示す識別子である。ＵＩＵＣは４ビットで表される。Durationは、ＣＩＤが示す移動局に割り当てた無線リソース（サブチャネル）を示す数値である。Durationは１０ビットで表される。Repetition Coding Indicationは、同一内容のデータを繰り返して送信する処理（レペティション処理）の制御のためのビット列である。Repetition Coding Indicationは２ビットで表される。【００５７】
図６は、ＤＬ−ＭＡＰ情報のデータ構造を示す図である。ＤＬ−ＭＡＰ情報は、ＤＬサブフレームのＤＬ−ＭＡＰ領域で送信される。ＤＬ−ＭＡＰ情報には、ＣＩＤ、ＤＩＵＣ（Downlink Interval Usage Code）、Symbol Offset、Subchannel Offset、Boosting、No. Symbols、No. SubchannelsおよびRepetition Coding Indicationの項目が設けられている。ＤＬ−ＭＡＰ領域では、これらの項目の情報が移動局２００，２００ａ，２００ｂ，２００ｃそれぞれについて送信される。【００５８】
ＣＩＤは、前述の通り、無線基地局１００に接続する各移動局に割り当てられる識別子である。ＤＬ−ＭＡＰ情報では、１つ以上のＣＩＤを指定する。ＤＩＵＣは、ＣＩＤが示す移動局に対する下りリンク通信で使用する変調符号化方式を示す識別子である。ＤＩＵＣは４ビットで表される。Symbol Offsetは、ＣＩＤが示す移動局に割り当てた領域の先頭シンボルを示す数値である。Symbol Offsetは６ビットで表される。Subchannel Offsetは、ＣＩＤが示す移動局に割り当てた領域の先頭サブチャネルを示す数値である。Subchannel Offsetは６ビットで表される。Symbol OffsetとSubchannel Offsetとによって、割り当て領域の先頭スロットが特定される。【００５９】
Boostingは、一時的に送信電力レベルを上げる制御（ブースト制御）のためのビット列である。Boostingは３ビットで表される。No. Symbolsは、ＣＩＤが示す移動局に割り当てたシンボルの数である。No. Symbolsは７ビットで表される。No. Subchannelsは、ＣＩＤが示す移動局に割り当てたサブチャネルの数である。No. Subchannelsは６ビットで表される。Repetition Coding Indicationは、前述の通り、レペティション処理の制御のためのビット列である。【００６０】
ここで、ＤＬ−Ｂｕｒｓｔ領域およびＵＬ−Ｂｕｒｓｔ領域のデータ伝送に適用される変調符号化方式についての定義をＢｕｒｓｔプロファイルと呼ぶ。Ｂｕｒｓｔプロファイルを１つ選択すると、データ伝送に使用する変調方式と符号化方式と符号化レートとが決定する。無線基地局１００と移動局２００，２００ａ，２００ｂ，２００ｃとは、ＤＬ−Ｂｕｒｓｔ領域およびＵＬ−Ｂｕｒｓｔ領域でのデータ伝送を開始する前に、Ｂｕｒｓｔプロファイルの候補の情報を共有しておく。【００６１】
図７は、プロファイル候補テーブルのデータ構造を示す図である。図７に示すプロファイル候補テーブル１３１は、制御部１３０が所定のメモリに格納して管理している。プロファイル候補テーブル１３１には、ＵＩＵＣ／ＤＩＵＣ、変調符号化方式およびＳＩＮＲ閾値を示す項目が設けられている。各項目の横方向に並べられた情報同士が互いに関連付けられて、１つのＢｕｒｓｔプロファイルが定義される。【００６２】
ＵＩＵＣ／ＤＩＵＣを示す項目には、Ｂｕｒｓｔプロファイル（変調符号化方式）を識別する識別子が設定される。ここで設定される識別子は、前述のＵＩＵＣおよびＤＩＵＣに対応する。変調符号化方式を示す項目には、変調方式、符号化方式および符号化レートを示す文字列が設定される。ＳＩＮＲ閾値を示す項目には、そのＢｕｒｓｔプロファイル（変調符号化方式）を適用するために求められる無線通信品質の下限に相当するＳＩＮＲ（Signal to Interference and Noise Ratio）の値が設定される。【００６３】
ここで、変調方式としては、ＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）や１６ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）などが考えられる。符号化方式としては、畳み込み符号（ＣＣ：Convolutional Code）や畳み込みターボ符号（ＣＴＣ：Convolutional Turbo Code）、ブロックターボ符号（ＢＴＣ：Block Turbo Code）などが考えられる。符号化レートとしては、１／２（情報ビットと検査ビットとが１：１）や２／３（情報ビットと検査ビットとが２：１）、３／４（情報ビットと検査ビットとが３：１）などが考えられる。変調方式と符号化方式と符号化レートの組み合わせによって伝送レートが決まる。プロファイル候補テーブル１３１では、伝送レートの小さい順に識別子が付与されている。【００６４】
プロファイル候補テーブル１３１は、管理者によって予め作成されて無線基地局１００に登録されている。例えば、ＵＩＵＣ／ＤＩＵＣが“２”、符号化変調方式が“ＱＰＳＫ（ＣＣ）２／３”、ＳＩＮＲ閾値が“５ｄＢ”という情報がプロファイル候補テーブル１３１に登録されている。これは、変調方式がＱＰＳＫ、符号化方式がＣＣ、符号化レートが２／３という変調符号化方式でデータ伝送を行うためには、ＳＩＮＲが５ｄＢ以上の無線通信品質が必要であることを意味する。【００６５】
なお、本実施の形態では、上りリンク通信に適用するＢｕｒｓｔプロファイルの集合と下りリンク通信に適用するＢｕｒｓｔプロファイルの集合とを同一とした。このため、ＵＩＵＣとＤＩＵＣとは実質的に同一の意味を有する。ただし、上りリンク通信と下りリンク通信とで、異なるＢｕｒｓｔプロファイルの集合を用意してもよい。その場合、プロファイル候補テーブル１３１に相当するテーブルが、上りリンク通信用と下りリンク通信用とで別個に作成される。【００６６】
図８は、移動局情報テーブルのデータ構造を示す図である。図８に示す移動局情報テーブル１３２は、制御部１３０が所定のメモリに格納して管理している。移動局情報テーブル１３２には、移動局ＩＤ、送信電力、最大送信電力およびＳＩＮＲを示す項目が設けられている。各項目の横方向に並べられた情報同士が互いに関連付けられて、１つの移動局についての情報が定義される。【００６７】
移動局ＩＤを示す項目には、移動局２００，２００ａ，２００ｂ，２００ｃそれぞれを識別する識別子が設定される。移動局ＩＤとしては、前述のＣＩＤを用いてもよい。送信電力を示す項目には、各移動局の現在の送信電力レベルを示す数値が設定される。ここで設定される数値は、伝送レートが最低の変調符号化方式（例えば、ＱＰＳＫ（ＣＣ）１／２）を適用した場合の１サブチャネル当たりの送信電力である。最大送信電力を示す項目には、出力を最大にしたときの達成可能な送信電力レベルを示す数値が設定される。ＳＩＮＲを示す項目には、各移動局が測定した下りリンクのＳＩＮＲ値が設定される。【００６８】
移動局情報テーブル１３２は、移動局２００，２００ａ，２００ｂ，２００ｃが送信する制御情報に基づいて、制御部１３０によって随時更新される。例えば、移動局ＩＤが“ＭＳ１”、送信電力が“２ｄＢｍ”、最大送信電力が“２０ｄＢｍ”、ＳＩＮＲが“１５ｄＢ”という情報が移動局情報テーブル１３２に登録される。なお、ここでは移動局ＩＤ“ＭＳ１”が移動局２００に対応し、移動局ＩＤ“ＭＳ２”が移動局２００ａに対応し、移動局ＩＤ“ＭＳ３”が移動局２００ｂに対応し、移動局ＩＤ“ＭＳ４”が移動局２００ｃに対応している。【００６９】
図９は、送受信データ量テーブルのデータ構造を示す図である。図９に示す送受信データ量テーブル１３３は、制御部１３０が所定のメモリに格納して管理している。送受信データ量テーブル１３３には、移動局ＩＤ、ＵＬデータおよびＤＬデータを示す項目が設けられている。各項目の横方向に並べられた情報同士が互いに関連付けられて、１つの移動局についての情報が定義される。【００７０】
移動局ＩＤを示す項目には、移動局２００，２００ａ，２００ｂ，２００ｃそれぞれを識別する識別子が設定される。ＵＬデータを示す項目には、次のＵＬサブフレームで各移動局が送信しようとしているデータ量（バイト数）が設定される。ＤＬデータを示す項目には、次のＤＬサブフレームで各移動局宛てに送信する必要があるデータ量（バイト数）が設定される。【００７１】
送受信データ量テーブル１３３は、制御部１３０によって随時更新される。具体的には、移動局２００，２００ａ，２００ｂ，２００ｃが送信する制御情報に基づいて、ＵＬデータの項目が更新される。また、パケットバッファ１５２のデータパケットの格納状況に基づいて、ＤＬデータの項目が更新される。例えば、移動局ＩＤが“ＭＳ１”、ＵＬデータが“１９２Ｂｙｔｅ”、ＤＬデータが“３８４Ｂｙｔｅ”という情報が送受信データ量テーブル１３３に登録される。【００７２】
次に、以上のような構成およびデータ構造を備える無線通信システムにおいて実行される処理の詳細を説明する。まず、無線基地局１００と移動局２００，２００ａ，２００ｂ，２００ｃとの間のメッセージの流れを説明し、その後、無線基地局１００で実行される適応変調符号化制御の具体的な内容を説明する。【００７３】
図１０は、送信電力制御の流れの例を示すシーケンス図である。以下、図１０に示す処理をステップ番号に沿って説明する。ここでは、移動局２００が無線基地局１００に最初にアクセスする場合を考える。【００７４】
［ステップＳ１１］無線基地局１００は、Ｒａｎｇｉｎｇ領域の位置情報を含むＵＬ−ＭＡＰ情報をＤＬサブフレームで継続的に報知する。なお、この時点では無線基地局１００は移動局２００の存在を認識していない。【００７５】
［ステップＳ１２］移動局２００は、ＵＬ−ＭＡＰ情報が示すＲａｎｇｉｎｇ領域で、接続開始を示す所定のＲａｎｇｉｎｇＣｏｄｅを送信する。このとき、移動局２００は、無線基地局１００から受信する無線信号の受信電力レベルや無線品質に応じて初期の送信電力レベルを決定する。【００７６】
［ステップＳ１３］無線基地局１００は、移動局２００が送信したＲａｎｇｉｎｇＣｏｄｅに基づいて、受信電力レベルおよび受信タイミング（周波数軸および時間軸上のタイミング）を測定し、望ましい受信電力レベルおよび受信タイミングと測定結果とのずれを特定する。そして、無線基地局１００は、送信電力レベルおよび送信タイミングの変更指示を含む、ＲａｎｇｉｎｇＣｏｄｅの受信応答を移動局２００に送信する。【００７７】
なお、移動局２００の送信電力レベルおよび送信タイミングが適切に調整されるまで、ステップＳ１２，Ｓ１３の処理が繰り返される。
［ステップＳ１４］無線基地局１００は、移動局２００との間でＣＩＤの付与といった初期制御を行うために、移動局２００が制御情報を送信するためのＵＬ−Ｂｕｒｓｔ領域を割り当てる。そして、無線基地局１００は、割り当て結果を示すＵＬ−ＭＡＰ情報を送信する。【００７８】
なお、ここでは送信電力レベルに関する制御以外の初期制御の流れは省略する。
［ステップＳ１５］移動局２００は、ＵＬ−ＭＡＰ情報が示す移動局２００に割り当てられたＵＬ−Ｂｕｒｓｔ領域で、現在の送信電力レベルおよび送信電力レベルの最大能力を示す制御情報を無線基地局１００に送信する。【００７９】
［ステップＳ１６］無線基地局１００は、移動局２００から受信した制御情報に基づいて、移動局情報テーブル１３２を更新する。そして、無線基地局１００は、制御情報の受信応答を移動局２００に送信する。【００８０】
［ステップＳ１７］無線基地局１００は、ステップＳ１６の処理後、送信電力レベルの情報の更新が必要になると、送信電力レベルの報告要求を示す制御情報を移動局２００に送信する。例えば、前回の送信電力レベルの情報の更新から所定時間経過後、報告要求を示す制御情報を送信する。このとき、無線基地局１００は、移動局２００が応答に用いるＵＬ−Ｂｕｒｓｔ領域を割り当て、割り当て結果を示すＵＬ−ＭＡＰ情報を送信する。【００８１】
［ステップＳ１８］移動局２００は、無線基地局１００から受信した報告要求に応答して、ＵＬ−ＭＡＰ情報が示す移動局２００に割り当てられたＵＬ−Ｂｕｒｓｔ領域で、現在の送信電力レベルを示す制御情報を送信する。【００８２】
このようにして、無線基地局１００は、移動局２００からの初期接続時に送信電力レベルと最大送信電力レベルの情報を取得する。また、その後必要に応じて、最新の送信電力レベルの情報を取得する。なお、初期接続時以外は最大送信電力レベルの情報を取得する必要がないのは、最大送信電力レベルは不変だからである。【００８３】
図１１は、帯域割当制御の流れの例を示すシーケンス図である。以下、図１１に示す処理をステップ番号に沿って説明する。ここでは、移動局２００と無線基地局１００との間の通信を考える。【００８４】
［ステップＳ２１］移動局２００は、無線基地局１００への送信データ（ユーザデータや制御情報）がある場合、ＵＬ−ＭＡＰ情報が示すＲａｎｇｉｎｇ領域で、帯域要求を示すＲａｎｇｉｎｇＣｏｄｅ（ＢａｎｄｗｉｄｔｈＲｅｑｕｅｓｔＲａｎｇｉｎｇＣｏｄｅ）を送信する。【００８５】
［ステップＳ２２］無線基地局１００は、移動局２００が送信したＢａｎｄｗｉｄｔｈＲｅｑｕｅｓｔＲａｎｇｉｎｇＣｏｄｅを検出すると、移動局２００が割り当て要求に用いるＵＬ−Ｂｕｒｓｔ領域を割り当て、割り当て結果を示すＵＬ−ＭＡＰ情報を送信する。【００８６】
［ステップＳ２３］移動局２００は、ＵＬ−ＭＡＰ情報が示す移動局２００に割り当てられたＵＬ−Ｂｕｒｓｔ領域で、送信予定のデータ量の情報を含む割り当て要求を示す制御情報を送信する。【００８７】
［ステップＳ２４］無線基地局１００は、移動局２００から受信した制御情報に基づいて、送受信データ量テーブル１３３を更新する。その後、無線基地局１００は、移動局２００がデータ送信に用いるＵＬ−Ｂｕｒｓｔ領域を割り当て、割り当て結果を示すＵＬ−ＭＡＰ情報を送信する。【００８８】
［ステップＳ２５］移動局２００は、ＵＬ−ＭＡＰ情報が示す移動局２００に割り当てられたＵＬ−Ｂｕｒｓｔ領域で、データ送信を行う。ここで、次回以後に送信すべきデータ（未送信データ）が存在する場合、移動局２００は、送信データと合わせて次回の割り当て要求を示す制御情報（ＰｉｇｇｙＢａｃｋ要求）も送信する。【００８９】
［ステップＳ２６］無線基地局１００は、移動局２００からデータと制御情報とを受信する。そして、無線基地局１００は、受信した制御情報に基づいて、送受信データ量テーブル１３３を更新する。その後、移動局２００が次にデータ送信に用いるＵＬ−Ｂｕｒｓｔ領域を割り当て、割り当て結果を示すＵＬ−ＭＡＰ情報を送信する。【００９０】
以降、移動局２００に未送信データが存在しなくなるまで、ステップＳ２５，Ｓ２６の処理が繰り返される。
［ステップＳ２７］無線基地局１００は、ステップＳ２６と同様、受信した制御情報に基づいて、送受信データ量テーブル１３３を更新する。その後、無線基地局１００は、移動局２００がデータ送信に用いるＵＬ−Ｂｕｒｓｔ領域を割り当て、割り当て結果を示すＵＬ−ＭＡＰ情報を送信する。【００９１】
［ステップＳ２８］移動局２００は、ＵＬ−ＭＡＰ情報が示す移動局２００に割り当てられたＵＬ−Ｂｕｒｓｔ領域で、データ送信を行う。ここで、未送信データが存在しない場合、移動局２００はＰｉｇｇｙＢａｃｋ要求を送信しない。これにより、移動局２００から無線基地局１００への連続したデータ送信が終了する。【００９２】
このようにして、移動局２００は、最初にデータ送信を開始する場合、Ｒａｎｇｉｎｇ領域で所定のＲａｎｇｉｎｇＣｏｄｅを送信し、無線基地局１００にその旨を通知する。無線基地局１００は、割り当て要求のための無線リソースを移動局２００に割り当て、その後、割り当て要求で示されるデータ量に対応する無線リソースを移動局２００に割り当てる。移動局２００は、割り当てられた無線リソースでデータを送信する。このとき、未送信データがある場合には、同時に次のデータ送信のための割り当て要求も行う。【００９３】
なお、上記ではデータ送信を開始するために移動局２００が無線基地局１００にＢａｎｄｗｉｄｔｈＲｅｑｕｅｓｔＲａｎｇｉｎｇＣｏｄｅを送信するようにしたが、無線基地局１００が移動局２００に対して定期的に送信データの有無を問い合わせるようにしてもよい。【００９４】
図１２は、ＤＬ無線品質測定処理の流れの例を示すシーケンス図である。以下、図１２に示す処理をステップ番号に沿って説明する。ここでは、移動局２００と無線基地局１００との間の通信を考える。【００９５】
［ステップＳ３１］無線基地局１００は、移動局２００の無線品質情報の更新が必要になると、品質測定結果の報告要求を示す制御情報を移動局２００に送信する。例えば、前回の無線品質情報の更新から所定時間経過後、報告要求を示す制御情報を送信する。【００９６】
［ステップＳ３２］無線基地局１００は、移動局２００が品質測定結果を送信するためのＵＬ−Ｂｕｒｓｔ領域を割り当て、割り当て結果を示すＵＬ−ＭＡＰ情報を送信する。
［ステップＳ３３］移動局２００は、無線基地局１００から受信した報告要求に応答して、ＵＬ−ＭＡＰ情報が示す移動局２００に割り当てられたＵＬ−Ｂｕｒｓｔ領域で、ＳＩＮＲなどの無線品質情報を含む制御情報を送信する。【００９７】
このようにして、無線基地局１００は、必要に応じて最新の無線品質情報を取得する。そして、取得した情報に基づいて、移動局情報テーブル１３２を更新する。
次に、無線基地局１００で実行される適応変調符号化制御の具体的な内容を説明する。まず、上りリンクの適応変調符号化制御について２通りの制御方法の例を示し、その後、下りリンクの適応変調符号化制御について２通りの制御方法の例を示す。【００９８】
図１３は、第１のＵＬプロファイル設定処理の手順を示すフローチャートである。以下、図１３に示す処理をステップ番号に沿って説明する。
［ステップＳ４１］制御部１３０は、送受信データ量テーブル１３３を参照して、次の無線フレームでデータ送信を行う予定の移動局を１つ選択する。【００９９】
［ステップＳ４２］制御部１３０は、移動局情報テーブル１３２に記載された送信電力レベルと送受信データ量テーブル１３３に記載された送信データ量とに基づいて、ステップＳ４１で選択した移動局にプロファイル候補テーブル１３１で定義された各Ｂｕｒｓｔプロファイルを適用したときの総所要電力の推定値を計算する。【０１００】
［ステップＳ４３］制御部１３０は、ステップＳ４２で得られた総所要電力の推定値が最小のＢｕｒｓｔプロファイルを、ステップＳ４１で選択した移動局に適用するＢｕｒｓｔプロファイルとして仮設定する。また、制御部１３０は、仮設定したＢｕｒｓｔプロファイルを用いた場合の必要なスロット数を計算する。【０１０１】
［ステップＳ４４］制御部１３０は、ステップＳ４１で、データ送信を行う予定の移動局を全て選択したか判断する。全て選択した場合には、処理がステップＳ４５に進められる。未選択の移動局がある場合には、処理がステップＳ４１に進められる。【０１０２】
［ステップＳ４５］制御部１３０は、仮設定したＢｕｒｓｔプロファイルを適用した場合に必要となるスロット全てを、次の無線フレームのＵＬ−Ｂｕｒｓｔ領域に確保可能か判断する。確保可能な場合には、仮設定されたＢｕｒｓｔプロファイルが正式に設定されて、プロファイル設定処理が終了する。確保不可の場合には、処理がステップＳ４６に進められる。【０１０３】
［ステップＳ４６］制御部１３０は、次の無線フレームでデータ送信を行う予定の移動局のうち、単位所要電力が最小の移動局を選択する。そして、制御部１３０は、選択した移動局に仮設定しているＢｕｒｓｔプロファイルを、伝送レートが一段階大きいものに変更し、必要なスロット数を再計算する。その後、処理がステップＳ４５に進められる。【０１０４】
このようにして、無線基地局１００は、データ送信を行う移動局それぞれに対し、データ送信時の総所要電力が最小になると推定されるＢｕｒｓｔプロファイルを仮設定する。次に、仮設定したＢｕｒｓｔプロファイルを用いた場合に、無線リソースを確保可能か判断する。確保不可の場合、単位所要電力が小さい移動局を優先して、適用するＢｕｒｓｔプロファイルを一段階だけ伝送レートの大きいものに置き換える。これにより、必要な無線リソースが少なくなる。そして、無線リソースを確保可能か再判断し、確保可能になると、仮設定したＢｕｒｓｔプロファイルを正式に設定する。【０１０５】
従って、移動局２００，２００ａ，２００ｂ，２００ｃが要求する無線リソースを全て確保可能な範囲で、できる限り移動局２００，２００ａ，２００ｂ，２００ｃの消費電力を抑制することができる。【０１０６】
図１４は、所要電力テーブルのデータ構造を示す図である。所要電力テーブルは、制御部１３０がＵＬプロファイル設定処理の実行時に作成するものであり、移動局毎に作成される。図１４に示す所要電力テーブル１３４は、移動局２００に対応する。所要電力テーブル１３４には、プロファイル、サブチャネル、単位所要電力および総所要電力の項目が設けられている。各項目の横方向に並べられた情報同士が互いに関連付けられている。【０１０７】
プロファイルを示す項目には、Ｂｕｒｓｔプロファイルで採用される変調符号化方式、すなわち、変調方式と符号化方式と符号化レートの組み合わせを示す文字列が設定される。変調符号化方式は、プロファイル候補テーブル１３１に登録されているものである。【０１０８】
サブチャネルを示す項目には、データ送信に少なくとも使用することになるサブチャネル数が設定される。サブチャネル数は、移動局２００が送信予定のデータ量と変調符号化方式から特定される１スロット当たりの伝送可能ビット数とに基づいて計算可能である。【０１０９】
単位所要電力を示す項目には、１サブチャネル当たりの所要電力の値が設定される。伝送レートが最低のＢｕｒｓｔプロファイル（ＱＰＳＫ（ＣＣ）１／２）の所要電力は、移動局２００が報告した送信電力レベルと同じである。他のＢｕｒｓｔプロファイルの所要電力は、移動局２００が報告した送信電力レベルにそれぞれ所定量を加えたものである。例えば、伝送レートが２番目に低いＢｕｒｓｔプロファイル（ＱＰＳＫ（ＣＣ）２／３）の所要電力は、伝送レートが最低のＢｕｒｓｔプロファイルの所要電力に１．５ｄＢｍを加えたものである。【０１１０】
なお、制御部１３０は、Ｂｕｒｓｔプロファイル間の所要電力の差の情報を予め知識として有している。伝送レートと単位所要電力とは比例関係にある。すなわち、伝送レートの大きいＢｕｒｓｔプロファイルを適用するほど、単位所要電力が大きくなる。【０１１１】
総所要電力を示す項目には、サブチャネル数と単位所要電力とから計算される総所要電力の値が設定される。具体的には、総所要電力は、単位所要電力を示すｄＢｍ値（対数値）を真値（非対数値）に変換し、サブチャネル数と掛け算し、再びｄＢｍ値（対数値）に戻すことで計算される。なお、伝送レートと総所要電力とは一般には比例する傾向にあるが、サブチャネル数の関係上、厳密に比例関係にあるわけではない。すなわち、伝送レートが最低のＢｕｒｓｔプロファイルを適用した際の総所要電力が最小でない場合がある。【０１１２】
所要電力テーブル１３４には、上記ＵＬプロファイル設定処理のステップＳ４２で得られる情報が登録される。例えば、プロファイルが“ＱＰＳＫ（ＣＣ）１／２”、サブチャネルが“８”、単位所要電力が“２ｄＢｍ”、総所要電力が“１１ｄＢｍ”という情報が制御部１３０によって登録される。【０１１３】
図１５は、ＵＬプロファイル設定テーブルのデータ構造を示す図である。図１５に示すＵＬプロファイル設定テーブル１３５は、制御部１３０がＵＬプロファイル設定処理の実行時に作成する。ＵＬプロファイル設定テーブル１３５は、移動局ＩＤ、プロファイル、単位所要電力および割当スロットを示す項目が設けられている。各項目の横方向に並べられた情報同士が互いに関連付けられて、１つの移動局についての情報が定義される。【０１１４】
移動局ＩＤを示す項目には、移動局２００，２００ａ，２００ｂ，２００ｃそれぞれを識別する識別子が設定される。プロファイルを示す項目には、Ｂｕｒｓｔプロファイルで採用される変調符号化方式を示す文字列が設定される。単位所要電力を示す項目には、プロファイルの項目で示される変調符号化方式を使用したときの１サブチャネル当たりの所要電力の値が設定される。この値は、所要電力テーブル１３４に登録された単位所要電力と対応する。割当スロットを示す項目には、プロファイルの項目で示される変調符号化方式を使用したときにデータを送信するために必要となるスロット数が設定される。【０１１５】
ＵＬプロファイル設定テーブル１３５には、上記ＵＬプロファイル設定処理のステップＳ４３，Ｓ４６で得られる情報が登録される。例えば、移動局ＩＤが“ＭＳ１”、プロファイルが“ＱＰＳＫ（ＣＣ）１／２”、単位所要電力が“２ｄＢｍ”、割当スロットが“３２”という情報が制御部１３０によって登録される。【０１１６】
図１６は、第１のＵＬプロファイル設定処理の流れを示す模式図である。図１６に示すＵＬプロファイル設定テーブル１３５ａ，１３５ｂ，１３５ｃは、図１３に示したＵＬプロファイル設定処理の実行によって、ＵＬプロファイル設定テーブル１３５が更新されていく様子を示したものである。【０１１７】
ＵＬプロファイル設定テーブル１３５ａに示すように、まず移動局２００，２００ａ，２００ｂ，２００ｃそれぞれに対し、総所要電力が最小のＢｕｒｓｔプロファイルが仮設定される。ここでは、移動局２００，２００ｂ，２００ｃに、変調符号化方式がＱＰＳＫ（ＣＣ）１／２のＢｕｒｓｔプロファイルが仮設定され、移動局２００ａに、変調符号化方式がＱＰＳＫ（ＣＣ）２／３のＢｕｒｓｔプロファイルが仮設定されている。【０１１８】
ここで、ＵＬプロファイル設定テーブル１３５ａの状態で割当スロット数の合計がＵＬ−Ｂｕｒｓｔ領域で割り当て可能なスロット数を超えているとすると、ＵＬプロファイル設定テーブル１３５ｂに示すように、単位所要電力が最小の移動局のＢｕｒｓｔプロファイルが変更される。ここでは、単位所要電力が２ｄＢｍである移動局２００のＢｕｒｓｔプロファイルが、一段階だけ伝送レートの大きいもの（ＱＰＳＫ（ＣＣ）２／３）に変更されている。なお、この変更に伴って、単位所要電力と割当スロット数も変化する。【０１１９】
更に、ＵＬプロファイル設定テーブル１３５ｂの状態でも割当スロット数の合計がＵＬ−Ｂｕｒｓｔ領域で割り当て可能なスロット数を超えているとすると、ＵＬプロファイル設定テーブル１３５ｃに示すように、単位所要電力が最小の移動局のＢｕｒｓｔプロファイルが変更される。ここでは、単位所要電力が３ｄＢｍである移動局２００ｃのＢｕｒｓｔプロファイルが、一段階だけ伝送レートの大きいもの（ＱＰＳＫ（ＣＣ）２／３）に変更されている。なお、この変更に伴って、単位所要電力と割当スロット数も変化する。【０１２０】
このようにして、まず各移動局に総所要電力が最小のＢｕｒｓｔプロファイルを仮設定する。そして、無線リソースを確保できない場合には、その時点での単位所要電力が最小の移動局について伝送レートを一段階だけ引き上げる。これを、無線リソースを確保できるまで繰り返す。これにより、各移動局の消費電力をできる限り抑制することができる。なお、伝送レートの引き上げによって単位所要電力も増大することになるため、伝送レートを引き上げる対象の移動局はその都度変わる。【０１２１】
図１７は、第２のＵＬプロファイル設定処理の手順を示すフローチャートである。以下、図１７に示す処をステップ番号に沿って説明する。
［ステップＳ５１］制御部１３０は、送受信データ量テーブル１３３を参照して、次の無線フレームでデータ送信を行う予定の移動局を１つ選択する。【０１２２】
［ステップＳ５２］制御部１３０は、移動局情報テーブル１３２に記載された送信電力レベルに基づいて、ステップＳ５１で選択した移動局にプロファイル候補テーブル１３１で定義された各Ｂｕｒｓｔプロファイルを適用したときの単位所要電力の推定値を計算する。すなわち、制御部１３０は、前述の所要電力テーブル１３４と同様のテーブルを作成する。ただし、総所要電力は計算しなくてもよい。【０１２３】
［ステップＳ５３］制御部１３０は、プロファイル候補テーブル１３１で定義されたＢｕｒｓｔプロファイルのうち伝送レートが最低のものを、ステップＳ５１で選択した移動局に適用するＢｕｒｓｔプロファイルとして仮設定する。また、制御部１３０は、仮設定したＢｕｒｓｔプロファイルを用いた場合の必要なスロット数を計算する。すなわち、制御部１３０は、前述のＵＬプロファイル設定テーブル１３５の作成および更新を行う。【０１２４】
［ステップＳ５４］制御部１３０は、ステップＳ５１で、データ送信を行う予定の移動局を全て選択したか判断する。全て選択した場合には、処理がステップＳ５５に進められる。未選択の移動局がある場合には、処理がステップＳ５１に進められる。【０１２５】
［ステップＳ５５］制御部１３０は、仮設定したＢｕｒｓｔプロファイルを適用した場合に必要となるスロット全てを、次の無線フレームのＵＬ−Ｂｕｒｓｔ領域に確保可能か判断する。確保可能な場合には、仮設定されたＢｕｒｓｔプロファイルが正式に設定されて、プロファイル設定処理が終了する。確保不可の場合には、処理がステップＳ５６に進められる。【０１２６】
［ステップＳ５６］制御部１３０は、次の無線フレームでデータ送信を行う予定の移動局のうち、単位所要電力が最小の移動局を選択する。そして、制御部１３０は、選択した移動局に仮設定しているＢｕｒｓｔプロファイルを、その移動局に適用可能な上限のＢｕｒｓｔプロファイルに変更し、必要なスロット数を再計算する。その後、処理がステップＳ５５に進められる。なお、上限のＢｕｒｓｔプロファイルとは、単位送信電力が移動局情報テーブル１３２に記載された最大送信電力を超えない範囲で、伝送レートが最大のものである。【０１２７】
このようにして、データ送信を行う移動局それぞれに対し、伝送レートが最低のＢｕｒｓｔプロファイルを仮設定する。次に、仮設定したＢｕｒｓｔプロファイルを用いた場合に、無線リソースを確保可能か判断する。確保不可の場合、単位所要電力が小さい移動局を優先して、適用するＢｕｒｓｔプロファイルを、適用可能な範囲で伝送レートが最大のものに置き換える。これにより、必要な無線リソースが少なくなる。そして、無線リソースを確保可能か再判断し、確保可能になると、仮設定したＢｕｒｓｔプロファイルを正式に設定する。【０１２８】
従って、移動局２００，２００ａ，２００ｂ，２００ｃが要求する無線リソースを全て確保可能な範囲で、移動局２００，２００ａ，２００ｂ，２００ｃの消費電力を抑制することができる。このとき、前段のステップ（第１のステップ）では、総所要電力を実際に計算せずに伝送レートが最低のＢｕｒｓｔプロファイルの総所要電力が最小であるとみなして、Ｂｕｒｓｔプロファイルの仮設定を行う。よって、処理をより高速に実行できる。また、後段のステップ（第２のステップ）では、伝送レートを一段階ずつ引き上げずに１回で上限まで引き上げる。よって、処理を更に高速に実行できる。【０１２９】
図１８は、第２のＵＬプロファイル設定処理の流れを示す模式図である。図１８に示すＵＬプロファイル設定テーブル１３５ｄ，１３５ｅ，１３５ｆは、図１７に示したＵＬプロファイル設定処理の実行によって、ＵＬプロファイル設定テーブル１３５が更新されていく様子を示したものである。【０１３０】
ＵＬプロファイル設定テーブル１３５ｄに示すように、まず、移動局２００，２００ａ，２００ｂ，２００ｃそれぞれに対し、伝送レートが最低のＢｕｒｓｔプロファイルが仮設定される。ここでは、移動局２００，２００ａ，２００ｂ，２００ｃに、変調符号化方式がＱＰＳＫ（ＣＣ）１／２のＢｕｒｓｔプロファイルが仮設定されている。【０１３１】
ここで、ＵＬプロファイル設定テーブル１３５ｄの状態で割当スロット数の合計がＵＬ−Ｂｕｒｓｔ領域で割り当て可能なスロット数を超えているとすると、ＵＬプロファイル設定テーブル１３５ｅに示すように、単位所要電力が最小の移動局のＢｕｒｓｔプロファイルが変更される。ここでは、単位所要電力が２ｄＢｍである移動局２００のＢｕｒｓｔプロファイルが、最大送信電力（２０ｄＢｍ）以下の範囲で伝送レートが最大のもの（１６ＱＡＭ（ＣＣ）３／４）に変更されている。なお、この変更に伴って、単位所要電力と割当スロット数も変化する。【０１３２】
更に、ＵＬプロファイル設定テーブル１３５ｅの状態でも割当スロット数の合計がＵＬ−Ｂｕｒｓｔ領域で割り当て可能なスロット数を超えているとすると、ＵＬプロファイル設定テーブル１３５ｆに示すように、単位所要電力が最小の移動局のＢｕｒｓｔプロファイルが変更される。ここでは、単位所要電力が３ｄＢｍである移動局２００ａのＢｕｒｓｔプロファイルが、最大送信電力（８ｄＢｍ）以下の範囲で伝送レートが最大のもの（ＱＰＳＫ（ＣＣ）３／４）に変更されている。なお、この変更に伴って、単位所要電力と割当スロット数も変化する。【０１３３】
このようにして、まず各移動局に伝送レートが最低のＢｕｒｓｔプロファイルを仮設定する。そして、無線リソースを確保できない場合には、その時点での単位所要電力が最小の移動局について伝送レートを上限まで引き上げる。これを、無線リソースを確保できるまで繰り返す。これにより、各移動局の消費電力を抑制することができる。【０１３４】
なお、ＵＬプロファイル設定処理の他の例として、図１３に示した第１の方法の前段の処理と図１７に示した第２の方法の前段の処理とを入れ替えたものも考えられる。すなわち、Ｂｕｒｓｔプロファイルの仮設定では総所要電力が最小のものを選択し、Ｂｕｒｓｔプロファイルの変更では１回で上限レートまで引き上げる方法もある。また、Ｂｕｒｓｔプロファイルの仮設定では伝送レートが最低のものを選択し、Ｂｕｒｓｔプロファイルの変更では一段階ずつ伝送レートの高いものに引き上げる方法もある。このように、前段の処理方法と後段の処理方法とは、独立に選択することができる。【０１３５】
図１９は、第１のＤＬプロファイル設定処理の手順を示すフローチャートである。以下、図１９に示す処をステップ番号に沿って説明する。
［ステップＳ６１］制御部１３０は、送受信データ量テーブル１３３を参照して、次の無線フレームで送信するデータの宛先の移動局を特定する。そして、制御部１３０は、特定した移動局それぞれに対し、プロファイル候補テーブル１３１で定義されたＢｕｒｓｔプロファイルのうち伝送レートが最低のものを仮設定する。また、制御部１３０は、仮設定したＢｕｒｓｔプロファイルを用いた場合に必要となるサブチャネル数を計算する。【０１３６】
［ステップＳ６２］制御部１３０は、必要となるサブチャネル全てを、次の無線フレームのＤＬ−Ｂｕｒｓｔ領域に確保可能か判断する。確保可能な場合には、仮設定されたＢｕｒｓｔプロファイルが正式に設定されて、プロファイル設定処理が終了する。確保不可の場合には、処理がステップＳ６３に進められる。【０１３７】
［ステップＳ６３］制御部１３０は、仮設定されたＢｕｒｓｔプロファイルの中で伝送レートが最低のものが仮設定されている移動局を抽出する。ここで複数の移動局が抽出された場合には、その中から移動局情報テーブル１３２に記載されたＳＩＮＲが最大のものを１つ抽出する。【０１３８】
［ステップＳ６４］制御部１３０は、ステップＳ６３で抽出した移動局に仮設定しているＢｕｒｓｔプロファイルを、伝送レートが一段階大きいものに変更し、必要なサブチャネル数を再計算する。その後、処理がステップＳ６２に進められる。【０１３９】
このようにして、無線基地局１００は、送信データの宛先となる移動局それぞれに対し、伝送レートが最低のＢｕｒｓｔプロファイルを仮設定する。次に、仮設定したＢｕｒｓｔプロファイルを用いた場合に、無線リソースを確保可能か判断する。確保不可の場合、仮設定しているＢｕｒｓｔプロファイルの伝送レートが小さくＳＩＮＲが大きい（無線品質が高い）移動局を優先して、適用するＢｕｒｓｔプロファイルを一段階だけ伝送レートの大きいものに置き換える。これにより、必要な無線リソースが少なくなる。そして、無線リソースを確保可能か再判断し、確保可能になると、仮設定したＢｕｒｓｔプロファイルを正式に設定する。【０１４０】
従って、移動局２００，２００ａ，２００ｂ，２００ｃ宛てのデータ全て送信するための無線リソースを確保可能な範囲で、できる限り伝送レートを下げることができる。
図２０は、ＤＬプロファイル設定テーブルのデータ構造を示す図である。図２０に示すＤＬプロファイル設定テーブル１３６は、制御部１３０がＤＬプロファイル設定処理の実行時に作成する。ＤＬプロファイル設定テーブル１３６は、プロファイル、移動局ＩＤ、総データおよびサブチャネルを示す項目が設けられている。各項目の横方向に並べられた情報同士が互いに関連付けられている。【０１４１】
プロファイルを示す項目には、Ｂｕｒｓｔプロファイルで採用される変調符号化方式を示す文字列が設定される。変調符号化方式は、プロファイル候補テーブル１３１に登録されているものである。移動局ＩＤを示す項目には、そのプロファイルの項目で示される変調符号化方式を適用する移動局の識別子が設定される。総データを示す項目には、移動局ＩＤの項目で示される移動局への送信データ量の合計値が設定される。サブチャネルを示す項目には、総データの項目で示されるデータの送信に必要となるサブチャネル数が設定される。サブチャネル数は、送信データ量と変調符号化方式から特定される１サブチャネル当たりの伝送可能ビット数とに基づいて計算可能である。【０１４２】
ＤＬプロファイル設定テーブル１３６には、上記ＤＬプロファイル設定処理のステップＳ６１，Ｓ６４で得られる情報が登録される。例えば、プロファイルが“ＱＰＳＫ（ＣＣ）１／２”、移動局ＩＤが“ＭＳ１，ＭＳ２，ＭＳ３，ＭＳ４”、総データが“９２８Ｂｙｔｅ”、サブチャネルが“１１”という情報が制御部１３０によって登録される。なお、ＤＬプロファイル設定テーブル１３６のデータ構造がＵＬプロファイル設定テーブル１３５と異なるのは、ＤＬ−Ｂｕｒｓｔ領域では、使用する変調符号化方式が同じデータを１つのブロックに纏めて送信するためである。【０１４３】
図２１は、第１のＤＬプロファイル設定処理の流れを示す模式図である。図２１に示すＤＬプロファイル設定テーブル１３６ａ，１３６ｂは、図１９に示したＤＬプロファイル設定処理の実行によって、ＤＬプロファイル設定テーブル１３６が更新されていく様子を示したものである。【０１４４】
ＤＬプロファイル設定テーブル１３６ａに示すように、まず移動局２００，２００ａ，２００ｂ，２００ｃそれぞれに対し、伝送レートが最低のＢｕｒｓｔプロファイルが仮設定される。ここでは、移動局２００，２００ａ，２００ｂ，２００ｃに、変調符号化方式がＱＰＳＫ（ＣＣ）１／２のＢｕｒｓｔプロファイルが仮設定されている。【０１４５】
ここで、ＤＬプロファイル設定テーブル１３６ａの状態でサブチャネル数の合計がＤＬ−Ｂｕｒｓｔ領域で割り当て可能なサブチャネル数を超えているとすると、ＤＬプロファイル設定テーブル１３６ｂに示すように、伝送レートが最低の移動局のうちＳＩＮＲが最大の移動局のＢｕｒｓｔプロファイルが変更される。ここでは、移動局２００，２００ａ，２００ｂ，２００ｃのうちＳＩＮＲが１５ｄＢである移動局２００のＢｕｒｓｔプロファイルが、一段階だけ伝送レートの大きいもの（ＱＰＳＫ（ＣＣ）２／３）に変更されている。なお、この変更に伴って、各Ｂｕｒｓｔプロファイルに対する総データ量と必要なサブチャネル数も変化する。【０１４６】
このようにして、まず各移動局に伝送レートが最低のＢｕｒｓｔプロファイルを仮設定する。そして、無線リソースを確保できない場合には、その時点での伝送レートが最低でＳＩＮＲが最大の移動局について伝送レートを一段階だけ引き上げる。これを、無線リソースを確保できるまで繰り返す。これにより、各移動局宛てのデータをできる限り低い伝送レートで送信することができ、移動局側での受信成功確率が高くなる。【０１４７】
図２２は、第２のＤＬプロファイル設定処理の手順を示すフローチャートである。以下、図２２に示す処をステップ番号に沿って説明する。
［ステップＳ７１］制御部１３０は、送受信データ量テーブル１３３を参照して、次の無線フレームで送信するデータの宛先の移動局を特定する。そして、制御部１３０は、特定した移動局それぞれに対し、プロファイル候補テーブル１３１で定義されたＢｕｒｓｔプロファイルのうち伝送レートが最低のものを仮設定する。また、制御部１３０は、仮設定したＢｕｒｓｔプロファイルを用いた場合に必要となるサブチャネル数を計算する。【０１４８】
［ステップＳ７２］制御部１３０は、必要となるサブチャネル全てを、次の無線フレームのＤＬ−Ｂｕｒｓｔ領域に確保可能か判断する。確保可能な場合には、仮設定されたＢｕｒｓｔプロファイルが正式に設定されて、プロファイル設定処理が終了する。確保不可の場合には、処理がステップＳ７３に進められる。【０１４９】
［ステップＳ７３］制御部１３０は、仮設定されたＢｕｒｓｔプロファイルの中で伝送レートが最低のものが仮設定されている移動局を抽出する。ここで複数の移動局が抽出された場合には、その中から移動局情報テーブル１３２に記載されたＳＩＮＲが最大のものを１つ抽出する。【０１５０】
［ステップＳ７４］制御部１３０は、ステップＳ７３で抽出した移動局に仮設定しているＢｕｒｓｔプロファイルを、その移動局に適用可能な上限のＢｕｒｓｔプロファイルに変更し、必要なサブチャネル数を再計算する。その後、処理がステップＳ７２に進められる。なお、上限のＢｕｒｓｔプロファイルとは、移動局情報テーブル１３２に記載されたＳＩＮＲがプロファイル候補テーブル１３１に記載されたＳＩＮＲ閾値の条件を具備する範囲で、伝送レートが最大のものである。【０１５１】
このようにして、無線基地局１００は、送信データの宛先となる移動局それぞれに対し、伝送レートが最低のＢｕｒｓｔプロファイルを仮設定する。次に、仮設定したＢｕｒｓｔプロファイルを用いた場合に、無線リソースを確保可能か判断する。確保不可の場合、仮設定しているＢｕｒｓｔプロファイルの伝送レートが小さくＳＩＮＲが大きい（無線品質が高い）移動局を優先して、適用するＢｕｒｓｔプロファイルを適用可能な範囲で伝送レートが最大のものに置き換える。これにより、必要な無線リソースが少なくなる。そして、無線リソースを確保可能か再判断し、確保可能になると、仮設定したＢｕｒｓｔプロファイルを正式に設定する。【０１５２】
従って、移動局２００，２００ａ，２００ｂ，２００ｃ宛てのデータ全て送信するための無線リソースを確保可能な範囲で、できる限り伝送レートを下げることができる。このとき、伝送レートを一段階ずつ引き上げずに１回で上限まで引き上げるため、処理をより高速に実行できる。【０１５３】
図２３は、第２のＤＬプロファイル設定処理の流れを示す模式図である。図２３に示すＤＬプロファイル設定テーブル１３６ｃ，１３６ｄは、図２２に示したＤＬプロファイル設定処理の実行によって、ＤＬプロファイル設定テーブル１３６が更新されていく様子を示したものである。【０１５４】
ＤＬプロファイル設定テーブル１３６ｃに示すように、まず、移動局２００，２００ａ，２００ｂ，２００ｃそれぞれに対し、伝送レートが最低のＢｕｒｓｔプロファイルが仮設定される。ここでは、移動局２００，２００ａ，２００ｂ，２００ｃに、変調符号化方式がＱＰＳＫ（ＣＣ）１／２のＢｕｒｓｔプロファイルが仮設定されている。【０１５５】
ここで、ＤＬプロファイル設定テーブル１３６ｃの状態でサブチャネル数の合計がＤＬ−Ｂｕｒｓｔ領域で割り当て可能なサブチャネル数を超えているとすると、ＤＬプロファイル設定テーブル１３６ｄに示すように、伝送レートが最低の移動局のうちＳＩＮＲが最大の移動局のＢｕｒｓｔプロファイルが変更される。ここでは、移動局２００，２００ａ，２００ｂ，２００ｃのうちＳＩＮＲが１５ｄＢである移動局２００のＢｕｒｓｔプロファイルが、ＳＩＮＲ閾値の条件を具備する範囲で伝送レートが最大のもの（１６ＱＡＭ（ＣＣ）３／４）に変更されている。なお、この変更に伴って、各Ｂｕｒｓｔプロファイルに対する総データ量と必要なサブチャネル数も変化する。【０１５６】
このようにして、まず各移動局に伝送レートが最低のＢｕｒｓｔプロファイルを仮設定する。そして、無線リソースを確保できない場合には、その時点での伝送レートが最低でＳＩＮＲが最大の移動局について伝送レートを上限まで引き上げる。これを、無線リソースを確保できるまで繰り返す。これにより、各移動局宛てのデータを低い伝送レートで送信することができ、移動局側での受信成功確率が高くなる。【０１５７】
このような無線通信システムを用いることで、無線基地局１００は通信相手である移動局２００，２００ａ，２００ｂ，２００ｃの観点も考慮して、より適切な変調符号化方式を選択することが可能となる。【０１５８】
すなわち、上りリンク通信では移動局２００，２００ａ，２００ｂ，２００ｃが送信予定のデータを全て受信するための無線リソースを確保できる範囲で、各移動局の総送信電力が小さくなるように制御することができる。従って、移動局２００，２００ａ，２００ｂ，２００ｃの消費電力を抑制することができる。【０１５９】
また、下りリンク通信では、移動局２００，２００ａ，２００ｂ，２００ｃ宛てのデータを全て送信するための無線リソースを確保可能な範囲で、伝送レートが低くなるように制御することができる。従って、移動局２００，２００ａ，２００ｂ，２００ｃの受信成功確率を向上させ、より安定した無線通信を実現することができる。【０１６０】
なお、本実施の形態では無線基地局と移動局とが通信を行う移動通信システムの例を挙げたが、本実施の形態の適応変調符号化制御を固定無線通信システムなど他の種類の通信システムに応用することも容易である。また、本実施の形態ではＩＥＥＥ８０２．１６ｅの通信規格を採用したが、本実施の形態の適応変調符号化制御を他の通信規格に応用することも容易である。特に、ＴＤＤ以外の方式を用いることが考えられる。【０１６１】
また、本実施の形態の適応変調符号化制御で使用可能な変調符号化方式は、上記の具体的な変調符号化方式に限られない。特に、Ｂｕｒｓｔプロファイルで変調方式・符号化方式・符号化レートの一部のみを可変な要素として定義し、他の要素は固定とするようにしてもよい。また、本実施の形態では上りリンク通信と下りリンク通信とで別々の変調符号化方式を使用可能としたが、上りリンク通信と下りリンク通信とで共通の変調符号化方式を使用するようにしてもよい。また、本実施の形態では移動局から無線基地局に報告する送信電力レベルを１サブチャネル当たりの値としてが、１サブキャリア当たりの値としてもよい。【０１６２】
上記については単に本発明の原理を示すものである。さらに、多数の変形、変更が当業者にとって可能であり、本発明は上記に示し、説明した正確な構成および応用例に限定されるものではなく、対応するすべての変形例および均等物は、添付の請求項およびその均等物による本発明の範囲とみなされる。
【符号の説明】
【０１６３】
１，２，３，４  無通信装置
１ａ  受信部
１ｂ  送信部
１ｃ  制御部
【図１】
2009122518.tif 000003
【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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【国際調査報告】
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