(57)【要約】【課題】通信端末での電池残量が少なくなった場合に、通信端末の送信品質の低下を抑制しつつ、通信端末の電池の消費電力を低減することが可能な技術を提供する。【解決手段】変調方式決定部３８０は、電池を有し、当該電池から供給される電力を使用して動作を行う通信端末が送信に使用する多値変調方式を決定する。送信レベル制御部３８１は、通信端末の送信信号レベルを制御する。通信端末の電池についての電池残量がしきい値よりも少なくなると、変調方式決定部３８０が、変調多値数が小さくなるように通信端末の多値変調方式を変更し、送信レベル制御部３８１が、変調方式決定部３８０での多値変調方式の変更に応じて通信端末の送信信号レベルを小さくする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信端末を制御する端末制御装置であって、
電池を有し、当該電池から供給される電力を使用して動作を行う第１通信端末が送信に使用する多値変調方式である第１多値変調方式を決定する変調方式決定部と、
前記第１通信端末の送信信号レベルである第１送信信号レベルを制御する送信レベル制御部と
を備え、
前記第１通信端末の電池についての電池残量が第１しきい値よりも少なくなると、
前記変調方式決定部が、変調多値数が小さくなるように前記第１多値変調方式を変更し、
前記送信レベル制御部が、前記変調方式決定部での前記第１多値変調方式の変更に応じて前記第１送信信号レベルを小さくする、端末制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の端末制御装置であって、
前記第１通信端末の送信周波数帯域である第１送信周波数帯域を決定する帯域決定部をさらに備え、
前記第１通信端末の電池についての電池残量が前記第１しきい値よりも少なくなると、
前記第１通信端末の送信電力が低減されるように、前記変調方式決定部での前記第１多値変調方式の変更に応じて、前記送信レベル制御部が前記第１送信信号レベルを小さくしかつ前記帯域決定部が前記第１送信周波数帯域を広げる、端末制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載の端末制御装置であって、
前記変調方式決定部は、電池を有し、当該電池から供給される電力を使用して動作を行う第２通信端末が送信に使用する多値変調方式である第２多値変調方式も決定し、
前記帯域決定部は、前記第２通信端末の送信周波数帯域である第２送信周波数帯域も決定し、
前記第２通信端末の電池についての電池残量が第２しきい値以上であって、前記第１通信端末の電池についての電池残量が前記第１しきい値よりも少なくなると、
前記帯域決定部が、前記第１通信端末の前記第１送信周波数帯域を広げることに応じて、前記第２通信端末の前記第２送信周波数帯域を狭くし、
前記変調方式決定部が、前記帯域決定部が前記第２送信周波数帯域を狭くすることに応じて、変調多値数が大きくなるように前記第２通信端末の前記第２多値変調方式を変更する、端末制御装置。
【請求項４】
通信端末を制御する端末制御装置であって、
電池を有し、当該電池から供給される電力を使用して動作を行う第１通信端末が送信に使用する多値変調方式である第１多値変調方式を決定する変調方式決定部と、
前記第１通信端末の送信信号レベルである第１送信信号レベルを制御する送信レベル制御部と、
前記第１通信端末の送信周波数帯域である第１送信周波数帯域を決定する帯域決定部と
を備え、
前記第１多値変調方式の変調多値数が２M（Ｍは１以上の整数）の場合であって、かつ前記第１通信端末の電池についての電池残量が第１しきい値以上の場合に、前記第１通信端末の伝送レートをＮ倍（Ｎは２以上の整数）にする第１の状況では、前記変調方式決定部が変調多値数が２(M×N)となるように前記第１多値変調方式を変更し、前記送信レベル制御部が前記変調方式決定部での前記第１多値変調方式の変更に応じて前記第１送信信号レベルを大きくし、
前記第１多値変調方式の変調多値数がＭの場合であって、かつ前記第１通信端末の電池についての電池残量が前記第１しきい値よりも少ない場合に、前記第１通信端末の伝送レートをＮ倍にする第２の状況では、前記帯域決定部が前記第１送信周波数帯域をＮ倍し、
前記第２の状況において前記第１送信周波数帯域がＮ倍されることによって前記第１通信端末の送信電力が増加する量が、前記第１の状況において前記第１多値変調方式の変更に応じて前記第１送信信号レベルが大きくされることによって前記第１通信端末の送信電力が増加する量よりも小さい、端末制御装置。
【請求項５】
請求項４に記載の端末制御装置であって、
前記変調方式決定部は、電池を有し、当該電池から供給される電力を使用して動作を行う第２通信端末が送信に使用する多値変調方式である第２多値変調方式も決定し、
前記帯域決定部は、前記第２通信端末の送信周波数帯域である第２送信周波数帯域も決定し、
前記第２通信端末の電池についての電池残量が第２しきい値以上であって、前記第１通信端末の電池についての電池残量が前記第１しきい値よりも少ない場合に、前記第１通信端末の伝送レートをＮ倍にする前記第２の状況では、
前記帯域決定部が、前記第１通信端末の前記第１送信周波数帯域をＮ倍にすることに応じて、前記第２通信端末の前記第２送信周波数帯域を狭くし、前記変調方式決定部が、前記帯域決定部が前記２送信周波数帯域を狭くすることに応じて、変調多値数が大きくなるように前記第２通信端末の前記第２多値変調方式を変更する、端末制御装置。
【請求項６】
請求項２及び請求項４のいずれか一つに記載の端末制御装置であって、
前記第１通信端末の電池についての電池残量が、前記第１しきい値よりも少なくなり、その後当該第１しきい値よりも小さい第３しきい値よりも少なくなると、
前記変調方式決定部が、前記第１通信端末が使用可能な多値変調方式のうち変調多値数が最小の多値変調方式となるように前記第１多値変調方式を変更し、
前記送信レベル制御部が、前記変調方式決定部での前記第１多値変調方式の変更に応じて前記第１送信信号レベルを小さくし、
前記帯域決定部が前記第１送信周波数帯域を狭くする、端末制御装置。
【請求項７】
請求項１及び請求項４のいずれか一つに記載の端末制御装置であって、
前記端末制御装置は、前記第１通信端末と通信を行う基地局に設けられている、端末制御装置。
【請求項８】
請求項１及び請求項４のいずれか一つに記載の端末制御装置であって、
前記端末制御装置は、前記第１通信端末と通信を行う基地局を制御するゲートウェイ装置に設けられている、端末制御装置。
【請求項９】
請求項１及び請求項４のいずれか一つに記載の端末制御装置によって制御される前記第１通信端末である通信端末であって、
前記第１通信端末の電池の電池残量を検出する電池残量検出部と、
前記電池残量検出部で検出される電池残量が前記第１しいき値よりも少ないか否かを判定する判定部と
を備える、通信端末。
【請求項１０】
請求項１及び請求項４のいずれか一つに記載の端末制御装置と、
前記第１通信端末と
を備える、通信システム。
【請求項１１】
電池を有し、当該電池から供給される電力を使用して動作を行う通信端末を制御する制御方法であって、
前記通信端末の電池についての電池残量がしきい値よりも少なくなると、
（ａ）前記通信端末が送信に使用する多値変調方式を、変調多値数が小さくなるように変更する工程と、
（ｂ）前記工程（ａ）での前記多値変調方式の変更に応じて前記通信端末の送信信号レベルを小さくする工程と
を備える、通信端末の制御方法。
【請求項１２】
電池を有し、当該電池から供給される電力を使用して動作を行う通信端末を制御する制御方法であって、
（ａ）前記通信端末において送信に使用される多値変調方式の変調多値数が２M（Ｍは１以上の整数）であって、前記通信端末の電池についての電池残量がしきい値以上の場合に、前記通信端末の伝送レートをＮ倍（Ｎは２以上の整数）にする工程と、
（ｂ）前記通信端末において前記多値変調方式の変調多値数が２Mであって、前記通信端末の電池についての電池残量がしきい値よりも少ない場合に、前記通信端末の伝送レートをＮ倍にする工程と
を備え、
前記工程（ａ）では、前記多値変調方式が、変調多値数が２(M×N)となるように変更されるともに、当該多値変調方式の変更に応じて前記通信端末の送信信号レベルが大きくされ、
前記工程（ｂ）では、前記通信端末の送信周波数帯域がＮ倍され、
前記工程（ｂ）において前記送信周波数帯域がＮ倍にされることによって前記通信端末の送信電力が増加する量が、前記工程（ａ）において前記多値変調方式の変更に応じて前記送信信号レベルが大きくされることによって前記通信端末の送信電力が増加する量よりも小さい、通信端末の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信端末の電池の消費電力を低減する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１，２には、通信端末の電池の消費電力を低減する技術が開示されている。特許文献１，２の技術では、通信端末の電池についての電池残量が零となり当該通信端末が動作できなくなることを防止するために、通信端末での電池残量が少なくなると、通信端末の電池の消費電力を低減している。
【０００３】
また非特許文献１には、ＷｉＭＡＸ（Worldwide Interoperability for Microwave Access）と呼ばれる、ＯＦＤＭＡ（Orthogonal Frequency Division Multiple Access）方式で通信を行う無線通信技術が開示されている。また、非特許文献２には、次世代ＰＨＳ（Personal Handyphone System）についての規格が記載されている。この規格はＸＧＰ（eXtended Global Platform）と呼ばれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２２０４３７号公報
【特許文献２】特開２０００−１７４６９６号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】“IEEE Standard for Local and metropolitan area networks Part 16:Air Interface for Fixed and Mobile Broadband Wireless Access Systems Amendment 2:Physical and Medium Access Control Layers for Combined Fixed and Mobile Operation in Licensed Bands and Corrigendum 1”、IEEE Std 802.16eTM-2005 and IEEE Std 802.16TM-2004/Cor1-2005、２００６年２月２８日、ＩＥＥＥ
【非特許文献２】“OFDMA/TDMA TDD Broadband Wireless Access System(Next Generation PHS) ARIB STANDARD”、ARIB STD-T95 Version1.1、平成２０年６月６日、社団法人電波産業会
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
さて、通信端末の送信信号レベルを小さくすると、通信端末の送信電力が低減することから、通信端末の送信信号レベルを小さくすることによって、通信端末の電池の消費電力を低減することができる。しかしながら、この場合には、通信端末での送信品質が低下する可能性がある。
【０００７】
そこで、本発明は上述の点に鑑みて成されたものであり、通信端末での電池残量が少なくなった場合に、通信端末の送信品質の低下を抑制しつつ、通信端末の電池の消費電力を低減することが可能な技術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】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明に係る端末制御装置は、通信端末を制御する端末制御装置であって、電池を有し、当該電池から供給される電力を使用して動作を行う第１通信端末が送信に使用する多値変調方式である第１多値変調方式を決定する変調方式決定部と、前記第１通信端末の送信信号レベルである第１送信信号レベルを制御する送信レベル制御部とを備え、前記第１通信端末の電池についての電池残量が第１しきい値よりも少なくなると、前記変調方式決定部が、変調多値数が小さくなるように前記第１多値変調方式を変更し、前記送信レベル制御部が、前記変調方式決定部での前記第１多値変調方式の変更に応じて前記第１送信信号レベルを小さくする。
【０００９】
また、本発明に係る端末制御装置の一態様では、前記第１通信端末の送信周波数帯域である第１送信周波数帯域を決定する帯域決定部がさらに設けられ、前記第１通信端末の電池についての電池残量が前記第１しきい値よりも少なくなると、前記第１通信端末の送信電力が低減されるように、前記変調方式決定部での前記第１多値変調方式の変更に応じて、前記送信レベル制御部が前記第１送信信号レベルを小さくしかつ前記帯域決定部が前記第１送信周波数帯域を広げる。
【００１０】
また、本発明に係る端末制御装置の一態様では、前記変調方式決定部は、電池を有し、当該電池から供給される電力を使用して動作を行う第２通信端末が送信に使用する多値変調方式である第２多値変調方式も決定し、前記帯域決定部は、前記第２通信端末の送信周波数帯域である第２送信周波数帯域も決定し、前記第２通信端末の電池についての電池残量が第２しきい値以上であって、前記第１通信端末の電池についての電池残量が前記第１しきい値よりも少なくなると、前記帯域決定部が、前記第１通信端末の前記第１送信周波数帯域を広げることに応じて、前記第２通信端末の前記第２送信周波数帯域を狭くし、前記変調方式決定部が、前記帯域決定部が前記第２送信周波数帯域を狭くすることに応じて、変調多値数が大きくなるように前記第２通信端末の前記第２多値変調方式を変更する。
【００１１】
また、本発明に係る端末制御装置は、通信端末を制御する端末制御装置であって、電池を有し、当該電池から供給される電力を使用して動作を行う第１通信端末が送信に使用する多値変調方式である第１多値変調方式を決定する変調方式決定部と、前記第１通信端末の送信信号レベルである第１送信信号レベルを制御する送信レベル制御部と、前記第１通信端末の送信周波数帯域である第１送信周波数帯域を決定する帯域決定部とを備え、前記第１多値変調方式の変調多値数が２M（Ｍは１以上の整数）の場合であって、かつ前記第１通信端末の電池についての電池残量が第１しきい値以上の場合に、前記第１通信端末の伝送レートをＮ倍（Ｎは２以上の整数）にする第１の状況では、前記変調方式決定部が変調多値数が２(M×N)となるように前記第１多値変調方式を変更し、前記送信レベル制御部が前記変調方式決定部での前記第１多値変調方式の変更に応じて前記第１送信信号レベルを大きくし、前記第１多値変調方式の変調多値数がＭの場合であって、かつ前記第１通信端末の電池についての電池残量が前記第１しきい値よりも少ない場合に、前記第１通信端末の伝送レートをＮ倍にする第２の状況では、前記帯域決定部が前記第１送信周波数帯域をＮ倍し、前記第２の状況において前記第１送信周波数帯域がＮ倍されることによって前記第１通信端末の送信電力が増加する量が、前記第１の状況において前記第１多値変調方式の変更に応じて前記第１送信信号レベルが大きくされることによって前記第１通信端末の送信電力が増加する量よりも小さい。
【００１２】
また、本発明に係る端末制御装置の一態様では、前記変調方式決定部は、電池を有し、当該電池から供給される電力を使用して動作を行う第２通信端末が送信に使用する多値変調方式である第２多値変調方式も決定し、前記帯域決定部は、前記第２通信端末の送信周波数帯域である第２送信周波数帯域も決定し、前記第２通信端末の電池についての電池残量が第２しきい値以上であって、前記第１通信端末の電池についての電池残量が前記第１しきい値よりも少ない場合に、前記第１通信端末の伝送レートをＮ倍にする前記第２の状況では、前記帯域決定部が、前記第１通信端末の前記第１送信周波数帯域をＮ倍にすることに応じて、前記第２通信端末の前記第２送信周波数帯域を狭くし、前記変調方式決定部が、前記帯域決定部が前記２送信周波数帯域を狭くすることに応じて、変調多値数が大きくなるように前記第２通信端末の前記第２多値変調方式を変更する。
【００１３】
また、本発明に係る端末制御装置の一態様では、前記第１通信端末の電池についての電池残量が、前記第１しきい値よりも少なくなり、その後当該第１しきい値よりも小さい第３しきい値よりも少なくなると、前記変調方式決定部が、前記第１通信端末が使用可能な多値変調方式のうち変調多値数が最小の多値変調方式となるように前記第１多値変調方式を変更し、 前記送信レベル制御部が、前記変調方式決定部での前記第１多値変調方式の変更に応じて前記第１送信信号レベルを小さくし、前記帯域決定部が前記第１送信周波数帯域を狭くする。
【００１４】
また、本発明に係る端末制御装置の一態様では、前記端末制御装置は、前記第１通信端末と通信を行う基地局に設けられている。
【００１５】
また、本発明に係る端末制御装置の一態様では、前記端末制御装置は、前記第１通信端末と通信を行う基地局を制御するゲートウェイ装置に設けられている。
【００１６】
また、本発明に係る通信端末は、上記の端末制御装置によって制御される上記の第１通信端末である通信端末であって、前記第１通信端末の電池の電池残量を検出する電池残量検出部と、前記電池残量検出部で検出される電池残量が上記の第１しいき値よりも少ないか否かを判定する判定部とを備える。
【００１７】
また、本発明に係る通信システムは、上記の端末制御装置と、上記の第１通信端末とを備える。
【００１８】
また、本発明に係る通信端末の制御方法は、電池を有し、当該電池から供給される電力を使用して動作を行う通信端末を制御する制御方法であって、前記通信端末の電池についての電池残量がしきい値よりも少なくなると、（ａ）前記通信端末が送信に使用する多値変調方式を、変調多値数が小さくなるように変更する工程と、（ｂ）前記工程（ａ）での前記多値変調方式の変更に応じて前記通信端末の送信信号レベルを小さくする工程とを備える。
【００１９】
また、本発明に係る通信端末の制御方法は、電池を有し、当該電池から供給される電力を使用して動作を行う通信端末を制御する制御方法であって、（ａ）前記通信端末において送信に使用される多値変調方式の変調多値数が２M（Ｍは１以上の整数）であって、前記通信端末の電池についての電池残量がしきい値以上の場合に、前記通信端末の伝送レートをＮ倍（Ｎは２以上の整数）にする工程と、（ｂ）前記通信端末において前記多値変調方式の変調多値数が２Mであって、前記通信端末の電池についての電池残量がしきい値よりも少ない場合に、前記通信端末の伝送レートをＮ倍にする工程とを備え、前記工程（ａ）では、前記多値変調方式が、変調多値数が２(M×N)となるように変更されるともに、当該多値変調方式の変更に応じて前記通信端末の送信信号レベルが大きくされ、前記工程（ｂ）では、前記通信端末の送信周波数帯域がＮ倍され、前記工程（ｂ）において前記送信周波数帯域がＮ倍にされることによって前記通信端末の送信電力が増加する量が、前記工程（ａ）において前記多値変調方式の変更に応じて前記送信信号レベルが大きくされることによって前記通信端末の送信電力が増加する量よりも小さい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、通信端末の電池についての電池残量が少なくなると、通信端末で使用される多値変調方式の変調多値数が小さくなり、それに応じて通信端末の送信信号レベルが小さくなる。したがって、通信端末の電池残量が少なくなった場合に、当該通信端末での送信品質の低下を抑制しつつ、当該通信端末での電池の消費電力を低減することができる。
【００２１】
また、本発明の一態様によれば、通信端末の電池についての電池残量が少なくなると、通信端末の送信電力が低減されるように、多値変調方式の変更に応じて送信信号レベルが小さくされかつ送信周波数帯域が広げられる。したがって、電池残量が少なくなった場合に、通信端末での送信品質の低下を抑制するとともに、通信端末での伝送レートの低下を抑制しつつ、通信端末での電池の消費電力を低減することができる。
【００２２】
また、本発明の一態様によれば、電池残量が十分な通信端末については、電池残量が少なくなった通信端末の送信周波数帯域が広げられることに応じて、送信周波数帯域が狭くされ、それに応じて、変調多値数が大きくなるように多値変調方式が変更される。したがって、電池残量が少なくなった通信端末の送信周波数帯域を確保しつつ、電池残量が十分な通信端末での伝送レートの低下を抑制することができる。
【００２３】
また、本発明によれば、通信端末の電池残量が少ない場合には、通信端末の送信電力の増加が少ない方法、つまり、送信周波数帯域をＮ倍にすることによって、伝送レートをＮ倍にしているため、電池残量が少ない場合に電池の消費電力を低減することができる。一方で、通信端末の電池残量が十分な場合には、通信端末の多値変調方式の変調多値数を２(M×N)とすることによって伝送レートをＮ倍にしているため、システムの周波数帯域を有効利用することができる。
【００２４】
また、本発明の一態様によれば、通信端末の電池についての電池残量がさらに少なくなると、通信端末で使用される多値変調方式が、変調多値数が最小のものに変更され、それに応じて通信端末の送信信号レベルが小さくなり、さらに送信周波数帯域が狭くなる。したがって、通信端末の電池残量が非常に少ない場合に、通信端末での電池の消費電力を十分に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施の形態に係る通信システムの構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る通信端末の構成を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る基地局の構成を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態に係るＴＤＤフレームの構成を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る通信システムの動作を示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施の形態に係る通信システムの動作を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施の形態に係る基地局の動作を示すフローチャートである。
【図８】本発明の実施の形態に係る通信端末の状態の一例を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態に係る通信端末の状態の一例を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態に係る通信端末の状態の一例を示す図である。
【図１１】本発明の実施の形態に係る通信システムの動作を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の実施の形態に係る通信システムの動作を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の実施の形態に係る基地局の動作を示すフローチャートである。
【図１４】本発明の実施の形態に係る通信端末の状態の一例を示す図である。
【図１５】本発明の実施の形態に係る通信端末の状態の一例を示す図である。
【図１６】本発明の実施の形態に係る通信端末の状態の一例を示す図である。
【図１７】本発明の実施の形態に係る通信システムの変形例の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図１は本発明の実施の形態に係る通信システム１の構成を示す図である。本実施の形態に係る通信システム１は、例えば、ＷｉＭＡＸに準拠した通信システムである。図１に示されるように、通信システム１は、それぞれが通信端末２とＯＦＤＭＡ方式で通信する複数の基地局３と、「ＡＳＮ（Access Service Network）ゲートウェイ」と呼ばれるゲートウェイ装置４と、サーバ装置５とを備えている。ゲートウェイ装置４は、複数の基地局３とネットワーク６を通じて接続されており、当該複数の基地局３を制御する。またゲートウェイ装置４は、ネットワーク７を通じてサーバ装置５と接続されている。各基地局３は、ゲートウェイ装置４を通じて、他の基地局３及びサーバ装置５と通信することができる。
【００２７】
図２は各通信端末２の構成を示す図である。図２に示されるように、通信端末２は、アンテナ２０と、送受信切替部２１と、送信アンプ２２と、受信アンプ２３と、送信信号処理部２４と、受信信号処理部２５とを備えている。通信端末２は、さらに、電池２６と、電池残量検出部２７と、記憶部２８と、制御部２９とを備えている。
【００２８】
送受信切替部２１は、制御部２９の制御によって、送信アンプ２２及び受信アンプ２３のどちらか一方にアンテナ２０を接続することによって、通信端末２の送信及び受信を切り替える。
【００２９】
送信アンプ２２は、送信信号処理部２４から入力される搬送帯域の送信信号を増幅してアンテナ２０に入力する。これにより、アンテナ２０から送信信号が無線送信される。本実施の形態では、通信端末２と基地局３とはＯＦＤＭＡ方式で通信することから、アンテナ２０からの送信信号はＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）信号となる。受信アンプ２３は、アンテナ２０で受信される、基地局３からのＯＦＤＭ信号を増幅して受信信号処理部２５に入力する。
【００３０】
電池２６は、通信端末２の電源電力を出力する。つまり、通信端末２は、電池２６から供給される電力を使用して動作を行う。電池残量検出部２７は、電池２６の出力電圧を検出し、当該出力電圧に基づいて電池２６についての電池残量を求める。電池残量検出部２７は、定期的に、例えば数秒ごとに電池残量を求める。
【００３１】
記憶部２８は、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）等で構成されており、プログラム等の各種情報を記憶する。電池残量検出部２７で検出された電池残量は記憶部２８に記憶される。
【００３２】
送信信号処理部２４は、制御部２９で生成される送信用の複素シンボルに対してＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform）処理を行って、ベースバンドのＯＦＤＭ信号を生成する。送信信号処理部２４は、生成したベースバンドのＯＦＤＭ信号に対してアップコンバートを行って搬送帯域のＯＦＤＭ信号を生成する。この搬送帯域のＯＦＤＭ信号は、搬送帯域の送信信号として送信アンプ２２に入力される。
【００３３】
受信信号処理部２５は、受信アンプ２３から出力されるＯＦＤＭ信号に対してダウンコンバートを行って、ベースバンドのＯＦＤＭ信号を生成する。そして、受信信号処理部２５は、ベースバンドのＯＦＤＭ信号に対してＦＦＴ（Fast Fourier Transform）処理を行って、サブキャリアごとに複素シンボルを生成する。この複素シンボルは制御部２９に入力される。
【００３４】
制御部２９は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＤＳＰ（Digital Signal Processor）等で構成されており、通信端末２の全体動作を統括的に管理する。制御部２９の各種機能は、制御部２９のＣＰＵやＤＳＰが記憶部２８内のプログラムを実行することによって実現される。
【００３５】
制御部２９は、受信信号処理部３５から入力される複素シンボルを、基地局３が送信に使用する多値変調方式に基づいてビットデータに変換する。これより、制御部２９では、基地局３が通信端末２に送信したビットデータが取得される。また、制御部２９は、基地局３からのビットデータ等に基づいて、送信用のビットデータを生成する。そして、制御部２９は、生成した送信用のビットデータを、通信端末２の送信周波数帯域における各サブキャリアに割り当てる。制御部２９は、送信周波数帯域の各サブキャリアについて、当該サブキャリアに割り当てたビットデータを、通信端末２が送信に使用する多値変調方式に応じた複素シンボルに変換する。この送信用の複素シンボルは送信信号処理部２４に入力される。
【００３６】
なお、通信端末２の送信周波数帯域、言い換えれば、通信端末２が送信に使用するサブキャリアは基地局３で決定される。また、通信端末２が送信に使用する多値変調方式も基地局３で決定される。「多値変調方式」という用語には、ＢＰＳＫ（Binary Phase Shift Keying）が含まれない場合があるが、本願発明での「多値変調方式」はＢＰＳＫをも含む概念である。本実施の形態に係る通信システム１では、通信端末２が送信に使用することが可能な多値変調方式としては、例えば、６４ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）、１６ＱＡＭ及びＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）の３種類がある。以後、通信端末２が使用可能な多値変調方式を「使用可能変調方式」と呼び、そのうちの通信端末２が実際に使用する多値変調方式を「使用変調方式」と呼ぶことがある。なお、当然に使用可能変調方式にＢＰＳＫを含めても良い。
【００３７】
また、制御部２９は、記憶部２８から電池残量を定期的に、例えば数秒ごとに読み出す。そして、制御部２９は、電池残量が少ないかどうかを判定する。このように、制御部２９は、電池２６についての電池残量が少ないかどうかを判定する判定部としても機能する。制御部２９において電池残量が少ないと判定された場合には、通信端末２から、基地局３及びゲートウェイ装置４を通じてサーバ装置５にアラームが通知される。このアラームの通知に関しては、後で詳細に説明する。
【００３８】
次に基地局３の構成について説明する。図３は各基地局３の構成を示す図である。図３に示されるように、基地局３は、アンテナ３０と、送受信切替部３１と、送信アンプ３２と、受信アンプ３３と、送信信号処理部３４と、受信信号処理部３５とを備えている。基地局３は、さらに、記憶部３６と、ネットワーク通信部３７と、制御部３８とを備えている。
【００３９】
送受信切替部３１は、制御部３８の制御によって、送信アンプ３２及び受信アンプ３３のどちらか一方にアンテナ３０を接続することによって、基地局３の送信及び受信を切り替える。
【００４０】
送信アンプ３２は、送信信号処理部３４から入力される搬送帯域の送信信号（搬送帯域のＯＦＤＭ信号）を増幅してアンテナ３０に入力する。これにより、アンテナ３０から送信信号が無線送信される。受信アンプ３３は、アンテナ３０で受信される、通信端末２からのＯＦＤＭ信号を増幅して受信信号処理部３５に入力する。
【００４１】
記憶部３６は、ＲＯＭやＲＡＭ等で構成されており、プログラム等の各種情報を記憶する。ネットワーク通信部３７は、ゲートウェイ装置４と通信を行う。ネットワーク通信部３７は、ゲートウェイ装置４から受信したデータを制御部３８に出力するとともに、制御部３８からのデータをゲートウェイ装置４に送信する。
【００４２】
送信信号処理部３４は、制御部３８で生成される送信用の複素シンボルに対してＩＦＦＴ処理を行って、ベースバンドのＯＦＤＭ信号を生成する。送信信号処理部３４は、生成したベースバンドのＯＦＤＭ信号に対してアップコンバートを行って搬送帯域のＯＦＤＭ信号を生成する。この搬送帯域のＯＦＤＭ信号は送信アンプ３２に入力される。
【００４３】
受信信号処理部３５は、受信アンプ３３から出力されるＯＦＤＭ信号に対してダウンコンバートを行って、ベースバンドのＯＦＤＭ信号を生成する。そして、受信信号処理部３５は、ベースバンドのＯＦＤＭ信号に対してＦＦＴ処理を行って、サブキャリアごとに複素シンボルを生成する。この複素シンボルは制御部３８に入力される。
【００４４】
制御部３８は、ＣＰＵやＤＳＰ等で構成されており、基地局３の全体動作を統括的に管理する。制御部３８の各種機能は、制御部３８のＣＰＵやＤＳＰが記憶部３６内のプログラムを実行することによって実現される。
【００４５】
制御部３８は、受信信号処理部３５から入力される複素シンボルを、通信端末２の使用変調方式に基づいてビットデータに変換する。これより、制御部３８では、通信端末２が基地局３に送信したビットデータが取得される。そして、制御部３８は、取得した通信端末２からのビットデータのうち、ゲートウェイ装置４向けのデータをネットワーク通信部３７に出力する。
【００４６】
また、制御部３８は、通信対象の各通信端末２について、当該通信端末２への送信用のビットデータを、ネットワーク通信部３７からのデータ等に基づいて生成する。そして、制御部３８は、通信対象の各通信端末２について、当該通信端末２に割り当てた周波数帯域における各サブキャリアに送信用のビットデータを割り当てる。そして、制御部３８は、各サブキャリアついて、当該サブキャリアに割り当てたビットデータを、基地局３が送信に使用する多値変調方式に応じた複素シンボルに変換する。この送信用の複素シンボルは送信信号処理部３４に入力される。
【００４７】
さらに、制御部３８には、図３に示されるように、機能ブロックとしての変調方式決定部３８０、送信レベル制御部３８１及び帯域決定部３８２が設けられている。
【００４８】
変調方式決定部３８０は、通信対象の各通信端末２について、使用可能変調方式から使用変調方式を決定する。変調方式決定部３８０は、例えば、通信端末２からの送信信号についてのＣＩＮＲ（Carrier to Interference plus Noise Ratio：信号対干渉雑音比）を求めて、当該ＣＩＮＲに基づいて当該通信端末２の使用変調方式を決定する。具体的には、変調方式決定部３８０は、通信端末２についてのＣＩＮＲがしきい値α１以上の場合には、当該通信端末２の使用変調方式に６４ＱＡＭを採用する。変調方式決定部３８０は、通信端末２についてのＣＩＮＲがしきい値α２以上（α２＜α１）であってしきい値α１未満の場合には、当該通信端末２の使用変調方式に１６ＱＡＭを採用する。変調方式決定部３８０は、通信端末２についてのＣＩＮＲがしきい値α３以上（α３＜α２）であってしきい値α２未満の場合には、当該通信端末２の使用変調方式にＱＰＳＫを採用する。
【００４９】
変調方式決定部３８０は、通信端末２の使用変調方式を決定すると、当該使用変調方式を示すビットデータを生成する。このビットデータを「使用変調方式通知信号」と呼ぶ。通信端末２の使用変調方式を示す使用変調方式通知信号は、当該通信端末２向けの送信信号に含められて、当該通信端末２に送信される。
【００５０】
通信端末２では、制御部２９が基地局３からの使用変調方式通知信号を取得すると、制御部２９は、当該使用変調方式通知信号が示す使用変調方式に基づいて、基地局３向けの複素シンボルを生成する。このように、通信端末２での使用変調方式は基地局３によって制御される。なお、ＣＩＮＲについては、通信端末２からのパイロット信号等の既知信号に基づいて求めることができる。
【００５１】
送信レベル制御部３８１は、通信端末２の送信信号レベル、言い換えれば送信信号の振幅を制御する。送信レベル制御部３８１は、通信端末２の送信信号レベルを制御するための送信レベル制御信号を生成する。この送信レベル制御信号は、通信端末２の送信信号レベルの変化量を例えば単位ｄＢで示している。送信レベル制御部３８１で生成された、通信端末２についての送信レベル制御信号は、当該通信端末２向けの送信信号に含められて、当該通信端末２に送信される。
【００５２】
通信端末２では、制御部２９が基地局３からの送信レベル制御信号を取得すると、制御部２９は、当該送信レベル制御信号が示す変化量（例えば＋６ｄＢ）だけ、基地局３向けの複素シンボルの振幅を変化させる。これにより、当該通信端末２の送信アンプ３２の送信信号レベルが、送信レベル制御信号が示す変化量だけ変化する。その結果、当該通信端末２の送信電力が、送信レベル制御信号が示す変化量だけ変化する。このように、通信端末２の送信信号レベルは基地局３によって制御される。
【００５３】
帯域決定部３８２は、通信端末２の送信周波数帯域を決定する。言い換えれば、帯域決定部３８２は、通信端末２が送信に使用するサブキャリアを決定する。帯域決定部３８２は、通信端末２の送信周波数帯域を決定すると、当該送信周波数帯域を示すビットデータを生成する。このビットデータを「送信帯域通知信号」と呼ぶ。通信端末２の送信周波数帯域を示す送信帯域通知信号は、当該通信端末２向けの送信信号に含められて、当該通信端末２に送信される。
【００５４】
通信端末２では、制御部２９が基地局３からの送信帯域通知信号を取得すると、制御部２９は、当該送信帯域通知信号が示す送信周波数帯域における各サブキャリアに対して、基地局３向けのビットデータを割り当てる。そして、制御部２９は、送信帯域通知信号が示す送信周波数帯域における各サブキャリアについて、当該サブキャリアに割り当てたビットデータを、使用変調方式に応じた複素シンボルに変換する。これにより、通信端末２は、送信帯域通知信号が示す送信周波数帯域を用いて基地局３と通信を行うようになる。このように、通信端末２の送信周波数帯域は基地局３によって制御される。
【００５５】
以上のような構成を有する通信システム１では、基地局３と通信端末２との間の双方向通信にはＴＤＤ（Time Division Duplexing：時分割複信）方式が使用される。図４は基地局３と通信端末２との間で使用されるＴＤＤフレーム１００の構成を示す図である。
【００５６】
図４に示されるように、ＴＤＤフレーム１００は、基地局３から通信端末２へ信号を送信するための下りサブフレーム１０１と、通信端末２から基地局３に信号を送信するための上りサブフレーム１０２とで構成されている。そして、ＴＤＤフレーム１００内には、基地局３が送信から受信に切り替える際のガード時間であるＴＧＧ（Transmit Transition Gap）と、基地局３が受信から送信に切り替える際のガード時間であるＲＴＧ（Receive Transition Gap）が設けられている。
【００５７】
下りサブフレーム１０１と上りサブフレーム１０２のそれぞれは、ＯＦＤＭシンボルの番号で与えられる時間軸と、サブチャネルの番号で与えられる周波数軸とから成る２次元で表現される。ここで、ＯＦＤＭＡ方式では、複数のサブキャリアが複数のサブチャネルにグループ分けされ、通信端末２へのサブキャリアの割り当ては、サブチャネル単位で行われる。ＯＦＤＭＡ方式では、各通信端末２に対する無線リソースの割り当てが、周波数軸と時間軸とで表現される２次元で行われる。
【００５８】
下りサブフレーム１０１には、例えば、プリアンブル領域１０１ａ、ＦＣＨ（Frame Control Header）領域１０１ｂ、ＤＬ−ＭＡＰ（Downlink Map）メッセージ１０１ｃ、ＵＬ−ＭＡＰ（Uplink Map）メッセージ１０１ｄ及び下りバースト領域１０１ｅが配置される。下りサブフレーム１０１における、プリアンブル領域１０１ａ等の各領域の範囲は、サブチャネル数とＯＦＤＭシンボル数とで決定される。
【００５９】
一方で、上りサブフレーム１０２には、例えば、レンジング領域１０２ａ、ＣＱＩＣＨ領域１０２ｂ、ＡＣＫ領域１０２ｃ、及び上りバースト領域１０２ｄが配置される。下りサブフレーム１０１と同様に、上りサブフレーム１０２における、レンジング領域１０２ａ等の各領域の範囲は、サブチャネル数とＯＦＤＭシンボル数とで決定される。
【００６０】
プリアンブル領域１０１ａには、通信端末２が基地局３との同期をとるために必要な信号が含められる。ＦＣＨ領域１０１ｂには、ＤＬ−ＭＡＰメッセージ１０１ｃの長さと、そこで使用されている誤り訂正符号の方式及び繰り返し符号の繰り返し数を示すＤＬＦＰ（Downlink Frame Prefix）などが含められる。通信端末２はＤＬＦＰの内容に従ってＤＬ−ＭＡＰメッセージ１０１ｃを復調する。
【００６１】
下りバースト領域１０１ｅには、ＤＬ−ＭＡＰメッセージ１０１ｃによって、少なくとも一つの通信端末２が割り当てられている。下りバースト領域１０１ｅには、割り当てられている少なくとも一つの通信端末２へのデータが含められる。
【００６２】
ＤＬ−ＭＡＰメッセージ１０１ｃは、それが属する下りサブフレーム１０１において通信を行う各通信端末２に対する無線リソースの割り当てを示している。ＤＬ−ＭＡＰメッセージ１０１ｃには、下りバースト領域１０１ｅにどの通信端末２が割り当てられているのか、下りバースト領域１０１ｅに割り当てられた各通信端末２について、下りバースト領域１０１ｅのどの領域が割り当てられているかなどの情報が含まれている。したがって、ＤＬ−ＭＡＰメッセージ１０１ｃによって、それが属する下りサブフレーム１０１で通信を行う通信端末２と、当該通信端末２と通信を行う際に使用される周波数帯域（サブチャネル）と、当該通信端末２と通信を行う時間帯とが特定される。各通信端末２では、制御部２９が、取得したＤＬ−ＭＡＰメッセージ１０１ｃの内容を解析することによって、自装置向けのデータが基地局３からどの時間帯（ＯＦＤＭシンボル）でどの周波数帯域（サブチャネル）を使用して送信されるかを知ることができる。その結果、各通信端末２では、基地局３からの自装置向けのデータを適切に取得することができる。
【００６３】
ＵＬ−ＭＡＰメッセージ１０１ｄは、それが属する下りサブフレーム１０１に続く上りサブフレーム１０２において通信対象となる各通信端末２に対する無線リソースの割り当てを示している。ＵＬ−ＭＡＰメッセージ１０１ｄには、上りバースト領域１０２ｄに対してどの通信端末２が割り当てられているのか、上りバースト領域１０２ｅに対して割り当てられている各通信端末２について、上りバースト領域１０２ｅのどの領域が割り当てられているかなどの情報が含まれている。したがって、ＵＬ−ＭＡＰメッセージ１０１ｄによって、それが属する下りサブフレーム１０１に続く上りサブフレーム１０２において通信を行う通信端末２と、当該通信端末２が送信に使用するサブチャネル（送信周波数帯域）と、当該通信端末２が送信を行う時間帯とが特定される。各通信端末２では、制御部２９が、取得したＵＬ−ＭＡＰメッセージ１０１ｄの内容を解析することによって、基地局３向けのデータをどの時間帯でどの周波数帯域を使用して送信するべきかを知ることができる。上述の基地局３で生成される、使用変調方式通知信号、送信レベル制御信号及び送信帯域通知信号はＵＬ−ＭＡＰメッセージ１０１ｄに含められる。
【００６４】
上りバースト領域１０２ｄには、ＵＬ−ＭＡＰメッセージ１０１ｄによって、少なくとも一つの通信端末２が割り当てられている。上りバースト領域１０２ｄには、それに割り当てられている少なくとも一つの通信端末２が送信するデータが含められる。基地局３は、上りバースト領域１０２ｄが占める周波数帯域から、通信対象の各通信端末２の送信周波数帯域を決定する。
【００６５】
レンジング領域１０２ａには、帯域要求やレンジングを行うための信号が含められる。ＣＱＩＣＨ領域１０２ｂにはチャネル品質情報が含められる。ＡＣＫ領域１０２ｃには、基地局３からのＨＡＲＱ（Hybrid Automatic Repeat Request）に対するＡＣＫ（Acknowledgement）あるいはＮＡＣＫ（Negative Acknowledgement）が含められる。
【００６６】
本実施の形態に係る通信システム１では、以上のような構成を有するＴＤＤフレーム１００が使用されて、通信端末２と基地局３との間の通信が行われる。
【００６７】
＜通信端末の電池残量が少なくなった場合の通信システムの動作＞
本実施の形態に係る通信システム１では、通信端末２が有する電池２６について電池残量が少なくなると、当該通信端末２に対する基地局３の制御によって、当該通信端末２では、電池２６の消費電力が低減されるようになる。そして、当該通信端末２での電池残量がさらに少なくなって当該電池残量が非常に少なくなると、当該通信端末２に対する基地局３の制御によって、当該通信端末２の送信電力が非常に小さくなる。その結果、電池残量が非常に少なくなった通信端末２では、電池２６の消費電力がさらに低減されるようになる。以下に、通信システム１でのこの動作について説明する。以下では、一例として、基地局３が３つの通信端末２（以後、通信端末２Ａ〜２Ｃと呼ぶ）と通信している場合に、通信端末２Ａだけにおいて電池残量が少なくなった場合の通信システム１の動作について説明する。
【００６８】
図５は、通信端末２Ａにおいて電池残量がある程度少なくなった場合の通信システム１の動作を示すフローチャートである。図６は、通信端末２Ａにおいて電池残量が非常に少なくなった場合の通信システム１の動作を示すフローチャートである。
【００６９】
図５に示されるように、ステップｓ１において、通信端末２Ａの制御部２９が、記憶部２８内の電池２６の電池残量がしきい値ｔｈ１よりも少なくなったと判定すると、制御部２９は、ステップｓ２において、記憶部２８内の第１アラームフラグをオンにする。この第１アラームフラグは、通信端末２において電池残量がある程度少なくなっていることを示すための情報である。第１アラームフラグが、オン（例えば“１”）のときには電池残量がある程度少ないことを意味している。第１アラームフラグをオンにするかどうかのしきい値ｔｈ１は例えば３０％に設定される。つまり、電池残量が３０％よりも少なくなると第１アラームフラグはオンとなる。ここで、電池残量がＸ％ということは、電池２６の現在の電荷量が、新しいもの電荷量、あるいは電池２６が二次電池であれば充電が完了したもの電荷量に対してＸ％であることを意味する。
【００７０】
次にステップｓ３において、制御部２９は、第１アラームフラグがオンになったことを通知するための第１アラーム通知信号を生成する。この第１アラーム通知信号は、サーバ装置５向けの送信信号に含められて、通信端末２Ａから送信される。
【００７１】
次にステップｓ４において、サーバ装置５が、通信端末２Ａからの第１アラーム通知信号を基地局３及びゲートウェイ装置４を通じて受信すると、ステップｓ５において、サーバ装置５は、通信端末２Ａの電池残量がある程度少ないことを通知するための通知信号を、ゲートウェイ装置４を通じて、通信端末２Ａと通信する基地局３に送信する。基地局３は、この通知信号を受信すると、ステップｓ６において、通信端末２Ａに対して、その電池２６の消費電力を低減するための制御（以後、「電池消費低減制御」と呼ぶ）を行う。
【００７２】
図７は電池消費低減制御を行う基地局３の動作を示すフローチャートである。図７に示されるように、電池消費低減制御では、まずステップｓ２１において、制御部３８の変調方式決定部３８０は、通信端末２Ａの現在の使用変調方式を確認する。変調方式決定部３８０は、現在の使用変調方式が、使用可能変調方式のうち、変調多値数が最小の多値変調方式ではない場合には、つまり６４ＱＡＭあるいは１６ＱＡＭの場合には、ステップｓ２２において、変調多値数が小さくなるように通信端末２Ａの使用変調方式を変更する。本実施の形態では、変調多値数が１段階だけ小さくなるように使用変調方式を変更する。具体的には、現在の使用変調方式が６４ＱＡＭの場合には使用変調方式を１６ＱＡＭに変更し、現在の使用変調方式が１６ＱＡＭの場合には使用変調方式をＱＰＳＫに変更する。そして、変調方式決定部３８０は、変更後の使用変調方式を通知するための使用変調方式通知信号を生成する。この使用変調方式通知信号は通信端末２Ａに送信される。
【００７３】
なお、基地局３は、通信端末２に対して電池消費低減制御を行う際には、ＣＩＮＲに基づいて当該通信端末２の使用変調方式を決定しない。基地局３は、電池消費低減制御以外、つまり通常制御を通信端末２に対して行う際には、上述のようにして、ＣＩＮＲに基づいて当該通信端末２の使用変調方式を決定する。
【００７４】
次にステップｓ２３において、送信レベル制御部３８１は、ステップｓ２２での使用変調方式の変更に応じて、通信端末２Ａの送信信号レベルを小さくする。
【００７５】
ここで、一般的に、通信システムでは、多値変調方式の種類ごとに、その多値変調方式を用いて送信する際に送信品質が良好となるためのＣＩＮＲの指標値が定められている。一例を挙げれば、送信品質が良好となるためには、ＣＩＮＲが、６４ＱＡＭでは１８ｄＢ、１６ＱＡＭでは１２ｄＢ、ＱＰＳＫでは６ｄＢ必要であるといった、ＣＩＮＲの指標値が定められている。ＣＩＮＲに基づいて使用変調方式を決定する際に用いられる上述のしきい値α１，α２，α３は、このＣＩＮＲの指標値が設定される。
【００７６】
例えば、しきい値α１には、６４ＱＡＭで送信した場合に送信品質が良好となるために最低必要なＣＩＮＲである１８ｄＢが設定される。しきい値α２には、１６ＱＡＭで送信した場合に送信品質が良好となるために最低必要なＣＩＮＲである１２ｄＢが設定される。しきい値α３には、ＱＰＳＫで送信した場合に送信品質が良好となるために最低必要なＣＩＮＲである６ｄＢが設定される。以後、ある多値変調方式で送信した場合に送信品質が良好となるために最低必要なＣＩＮＲを、当該多値変調方式についての「最低必要ＣＩＮＲ」と呼ぶ。
【００７７】
したがって、多値変調方式を６４ＱＡＭから１６ＱＡＭに変更する場合には、それらの最低必要ＣＩＮＲの差分だけ、つまり６ｄＢだけＣＩＮＲが低下したとしても良好な送信品質を維持することができる。逆に言うと、送信品質を維持しながら多値変調方式を１６ＱＡＭから６４ＱＡＭに変更するためには、それらの最低必要ＣＩＮＲの差分だけ、つまり６ｄＢだけＣＩＮＲを大きくする必要がある。
【００７８】
同様に、多値変調方式を１６ＱＡＭからＱＰＳＫに変更する場合には、それらの最低必要ＣＩＮＲの差分だけ、つまり６ｄＢだけＣＩＮＲが低下したとしても良好な送信品質を維持することができる。逆に言うと、送信品質を維持しながら多値変調方式をＱＰＳＫから１６ＱＡＭに変更するためには、それらの最低必要ＣＩＮＲの差分だけ、つまり６ｄＢだけＣＩＮＲを大きくする必要がある。
【００７９】
以上の点に鑑みて、ステップｓ２３においては、通信端末２Ａの電池２６の消費電力を低減するために、ステップｓ２２での使用変調方式の変更に応じて通信端末２Ａの送信信号レベルを６ｄＢ（６４ＱＡＭと１６ＱＡＭの最低必要ＣＩＮＲの差分、１６ＱＡＭとＱＰＳＫの最低必要ＣＩＮＲの差分）だけ小さくする。つまり、当該送信信号レベルを１／４倍にする。これにより、通信端末２Ａの送信電力が６ｄＢ小さくなって通信端末２ＡについてのＣＩＮＲが６ｄＢ低下するものの、使用変調方式の変調多値数が小さくなっているため、通信端末２Ａの送信品質を維持することができる。
【００８０】
なお、通信端末２の送信信号レベルを６ｄＢ上げると、通信端末２の送信信号のＣＩＮＲも６ｄＢ向上することから、通信端末２の送信信号レベルを６ｄＢ上げることによって、当該通信端末２の送信品質を維持しつつ、当該通信端末２の使用変調方式をＱＰＳＫから１６ＱＡＭに、あるいは１６ＱＡＭから６４ＱＡＭに変更することができる。
【００８１】
ステップｓ２３では、送信レベル制御部３８１が、通信端末２Ａの送信信号レベルを６ｄＢだけ小さくするための送信レベル制御信号を生成する。この送信レベル制御信号は通信端末２Ａに送信される。
【００８２】
なお、最低必要ＣＩＮＲには、例えば、それに対応する多値変調方式で送信された信号を受信して得られる受信信号についてのビットエラーレートが所定値以下となるために最低必要なＣＩＮＲが設定される。
【００８３】
次にステップｓ２４において、制御部３８の帯域決定部３８２は、通信端末２Ａの送信周波数帯域を広げることが可能かを判断する。帯域決定部３８２は、例えば、上述の上りバースト領域１０２ｄにおいて使用していない周波数帯域（サブチャネル）がある場合や、基地局３が通信する他の通信端末２Ｂ，２Ｃの送信周波数を狭くして伝送レートを低減できる場合には、通信端末２Ａの送信周波数帯域を広げることができる。また、他の通信端末２Ｂ，２Ｃの伝送レートを低減できない場合であっても、通信端末２Ｂ，２Ｃについて、変調多値数が大きくなるように多値変調方式を変更し、この変更に応じて、ＣＩＮＲが必要量だけ大きくなるように送信信号レベルを上げるとともに送信周波数帯域を狭くすることによって、通信端末２Ｂ、２Ｃの伝送レートを維持できる場合には、通信端末２Ａの送信周波数を広げることができる。
【００８４】
ステップｓ２４において、帯域決定部３８２は、通信端末２Ａの送信帯域周波数を広げることが可能であると判断すると、ステップｓ２５において、ステップｓ２２での多値変調方式の変更に応じて通信端末２Ａの送信周波数帯域を広げる。具体的には、帯域決定部３８２は、通信端末２Ａの送信周波数帯域を２倍に広げる。ステップｓ２２では、通信端末２Ａの使用変調方式の変調多値数が１／４倍となるため、このままでは通信端末２Ａの伝送レートが１／２倍になってしまう。そこで、通信端末２Ａの送信周波数帯域を２倍に広げることによって、通信端末２Ａの伝送レートを維持することができる。帯域決定部３８２は、変更後の送信周波数帯域を通知するための送信帯域通知信号を生成する。この送信帯域通知信号は通信端末２Ａに送信される。
【００８５】
なお、ステップｓ２５において、上りバースト領域１０２ｄにおいて空きの周波数帯域が少ない等の理由で、通信端末２Ａの送信周波数帯域が２倍まで広げることができない場合には、可能なだけ広げるだけでも良い。この場合であっても、使用変調方式の変調多値数の低下による伝送レートの低下を抑制することができる。
【００８６】
上述のステップｓ２１において、通信端末２Ａの現在の使用変調方式が、使用可能変調方式のうち変調多値数が最小の多値変調方式の場合には、つまりＱＰＳＫの場合には、ステップｓ２６において、変調方式決定部３８０は通信端末２Ａの現在の使用変調方式を維持し、送信レベル制御部３８１は通信端末２Ａの現在の送信信号レベルを維持し、帯域決定部３８２は通信端末２Ａの現在の送信周波数帯域を維持する。
【００８７】
また上述のステップｓ２４において、通信端末２Ａの送信周波数帯域が広げられない場合には、帯域決定部３８２は通信端末２Ａの現在の送信周波数帯域を維持する。この場合には、ステップｓ２２での使用変調方式の変調多値数の低減によって通信端末２Ａの伝送レートが低下することになる。
【００８８】
図８は通信端末２Ａの電池残量がしきい値ｔｈ１よりも少なくなる直前の通信端末２Ａ〜２Ｃの使用変調方式、送信周波数帯域、その帯域幅、送信電力、伝送レートの一例を示す図である。図９は、通信端末２Ａの電池残量がしきい値ｔｈ１よりも少なくなって上述のステップｓ２５が実行された直後の通信端末２Ａ〜２Ｃの使用変調方式、送信周波数帯域、その帯域幅、送信電力、伝送レートの一例を示す図である。
【００８９】
図８，９と後述の図１０，１４〜１６では、「端末２Ａ〜２Ｃ」がそれぞれ通信端末２Ａ〜２Ｃを示しており、「帯域幅」が送信周波数帯域の帯域幅を示している。また、送信電力、送信周波数帯域の帯域幅及び伝送レートの値は、通信端末２Ａ〜２Ｃの間での相対値を示している。
【００９０】
図８の例では、通信端末２Ａの電池残量が少なくなる前においては、通信端末２Ａ〜２Ｃの使用変調方式は、それぞれ、１６ＱＡＭ、ＱＰＳＫ、ＱＰＳＫとなっている。また、通信端末２Ａ〜２Ｃの送信周波数帯域の帯域幅はすべて“１０”となっている。また、通信端末２Ａ〜２Ｃの伝送レートは、それぞれ、“２００”、“１００”、“１００”となっている。そして、通信端末２Ａ〜２Ｃの送信電力は、それぞれ、“４０”、“１０”、“１０”となっている。
【００９１】
このような通信端末２Ａ〜２Ｃと基地局３が通信している場合において、通信端末２Ａの電池残量がしきい値ｔｈ１よりも少なくなると、上述のステップｓ２２において、通信端末２Ａの使用変調方式が１６ＱＡＭからＱＰＳＫに変更される。そして、ステップｓ２３において、通信端末２Ａの送信信号レベルが６ｄＢ小さくされる。その後、ステップｓ２５において、通信端末２Ｂ，２Ｃの送信周波数帯域が１／２倍にされるとともに、通信端末２Ａの送信周波数帯域が２倍にされる。このとき、通信端末２Ｂ，２Ｃの使用変調方式がＱＰＳＫから１６ＱＡＭに変更され、この変更に応じて、通信端末２Ｂ，２Ｃの送信信号レベルが６ｄＢ大きくされる。その結果、通信端末２Ａ〜２Ｃの多値変調方式、送信周波数帯域、その帯域幅、送信電力、伝送レートは図９のようになる。
【００９２】
図９に示されるように、通信端末２Ａの伝送レートについては、１６ＱＡＭからＱＰＳＫに変更されることによって１／２倍となるものの、送信周波数帯域（送信に使用されるサブキャリアの数）が２倍となるため、結局、電池残量が少なくなる前の値、つまり“２００”が維持されている。通信端末２Ａの送信電力については、送信信号レベルが１／４倍になるとともに送信周波数帯域が２倍となっているため、結局、電池残量が少なくなる前の１／２倍、つまり“２０”となっている。したがって、通信端末２Ａの電池２６の消費電力が低減する。
【００９３】
一方で、電池残量が十分な通信端末２Ｂ，２Ｃについては、送信品質を維持しながら使用変調方式をＱＰＳＫから１６ＱＡＭに変更するために送信信号レベルを６ｄＢ（４倍）大きくし、さらに送信周波数帯域を１／２倍にしていることから、通信端末２Ｂ，２Ｃの送信電力は、通信端末２Ａの電池残量が少なくなる前の値の２倍、つまり“２０”となっている。通信端末２Ｂ，２Ｃの伝送レートについては、ＱＰＳＫから１６ＱＡＭに変更されることによって２倍となるものの、送信周波数帯域が１／２倍となるため、結局、通信端末２Ａの電池残量が少なくなる前の値、つまり“１００”が維持されている。
【００９４】
このように、通信端末２Ａの電池残量がしきい値ｔｈ１より少なくなると、電池消費低減制御が行われて、通信端末２Ａの使用変調方式の変調多値数が小さくなり、それに応じて通信端末２Ａの送信信号レベルが小さくなる。したがって、通信端末２Ａの電池残量が少なくなった場合に、通信端末２Ａの送信品質の低下を抑制しつつ、通信端末２Ａの電池２６の消費電力を低減することができる。
【００９５】
また、電池消費低減制御では、ステップｓ２３，ｓ２５において、通信端末２Ａの送信電力が低減されるように、ステップｓ２２での通信端末２Ａの使用変調方式の変更に応じて通信端末２Ａの送信信号レベルが小さくされつつ通信端末２Ａの送信周波数帯域が広げられる。そのため、通信端末２Ａについて、電池残量が少なくなった場合に、送信品質の低下を抑制するとともに、伝送レートの低下を抑制しつつ電池２６の消費電力を低減することができる。
【００９６】
また、図９に示されるように、電池残量が十分な通信端末２Ｂ，２Ｃについては、電池残量が少なくなった通信端末２Ａの送信周波数帯域が広げられることに応じて、送信周波数帯域が狭くされ、その送信周波数帯域が狭くされることに応じて、変調多値数が大きくなるように使用変調方式が変更される。したがって、電池残量が少なくなった通信端末２Ａの送信周波数帯域を確保しつつ、電池残量が十分な通信端末２Ｂ，２Ｃでの伝送レートの低下を抑制することができる。
【００９７】
上述の図５のステップｓ６の後に、通信端末２Ａの電池残量がさらに少なくなり、図６に示されるように、ステップｓ１１において、通信端末２Ａの制御部２９が、記憶部２８内の電池２６の電池残量がしきい値ｔｈ２（＜ｔｈ１）よりも少なくなったと判定すると、制御部２９は、ステップｓ１２において、記憶部２８内の第２アラームフラグをオンにする。この第２アラームフラグは、通信端末２において電池残量が非常に少なくなっていること、言い換えれば、当該電池残量が無くなりそうになっていることを示すための情報である。第２アラームフラグが、オン（例えば“１”）のときには電池残量が非常に少なくなっていることを意味している。第２アラームフラグをオンにするかどうかのしきい値ｔｈ２は例えば１０％に設定される。
【００９８】
次にステップｓ１３において、制御部２９は、第２アラームフラグがオンになったことを通知するための第２アラーム通知信号を生成する。この第２アラーム通知信号は、サーバ装置５向けの送信信号に含められて、通信端末２Ａから送信される。
【００９９】
次にステップｓ１４において、サーバ装置５が、通信端末２Ａからの第２アラーム通知信号を基地局３及びゲートウェイ装置４を通じて受信すると、ステップｓ１５において、サーバ装置５は、通信端末２Ａの電池残量が非常に少なくなっていることを通知するための通知信号を、ゲートウェイ装置４を通じて、通信端末２Ａと通信する基地局３に送信する。基地局３は、この通知信号を受信すると、ステップｓ１６において、通信端末２Ａに対して、その送信電力を非常に小さくするための制御（以後、「最低送信電力制御」と呼ぶ）を行う。
【０１００】
最低送信電力制御では、変調方式決定部３８０が、通信端末２Ａの使用可能変調方式のうち変調多値数が最小の多値変調方式を、本例ではＱＰＳＫを通信端末２Ａの使用変調方式に決定する。このとき、ステップｓ６の前の使用変調方式がＱＰＳＫ以外であって、ステップｓ６において使用変調方式が変更される場合には、この変更に応じて、送信レベル制御部３８１は通信端末２Ａの送信信号レベルを小さくする。具体的には、使用変調方式が１６ＱＡＭからＱＰＳＫに変更される場合には、送信信号レベルを６ｄＢ小さくし、使用変調方式が６４ＱＡＭからＱＰＳＫに変更される場合には、送信信号レベルを１２ｄＢ小さくする。そして、帯域決定部３８２は、通信端末２Ａの送信周波数帯域の帯域幅が予め定められた最低帯域幅となるように、当該送信周波数帯域を設定する。この最低帯域幅は、通信端末２の使用変調方式が変調多値数が最小の多値変調方式（本例ではＱＰＳＫ）に設定された場合において、当該通信端末２の送信周波数帯域として基地局３が設定できる、予め定められた最低の帯域幅である。言い換えれば、最低帯域幅は、通信端末２の使用変調方式の変調多値数が最小に設定された場合において、基地局３が通信端末２の伝送レートとして最低限必要な値を確保するために必要な、予め定められた送信周波数帯域の帯域幅である。例えば、最低帯域幅には、１サブチャネル分の帯域幅が採用される。これにより、通信端末２Ａは、伝送レートが低くなるものの、送信電力を十分に小さくした状態で基地局３と通信することができる。よって、電池残量が非常に少ない場合には、通信端末２Ａの伝送レートを犠牲にしつつ、通信端末２Ａでの電池２６の消費電力を十分に低減することができる。
【０１０１】
図１０は、通信端末２Ａ〜２Ｃが上述の図９のような状態において、通信端末２Ａに対して最低送信電力制御が行われた後の通信端末２Ａ〜２Ｃの使用変調方式、送信周波数帯域、その帯域幅、送信電力、伝送レートを示す図である。
【０１０２】
図１０に示されるように、通信端末２Ａの使用変調方式は、変調多値数が最小のＱＰＳＫとなっている。そして、通信端末２Ａの送信周波数帯域の帯域幅が最低帯域幅の“１０”に設定されている。したがって、通信端末２Ａの送信周波数帯域が１／２倍となっている。その結果、通信端末２Ａの送信電力及び伝送レートは１／２倍となっている。
【０１０３】
なお、通信端末２Ａに対して最低送信電力制御を行った後に、通信端末２Ｂ，２Ｃの使用変調方式、送信周波数帯域及び送信信号レベルを、図１０に示されるように、通信端末２Ａの電池残量がしきい値ｔｈ１よりも少なくなる前の状態（図８の状態）に戻すことが望ましい。これにより、通信端末２Ｂ，２Ｃの伝送レートを維持しつつ、通信端末２Ｂ，２Ｃの電池２６の消費電力を低減できる。
【０１０４】
このように、通信端末２Ａの電池２６についての電池残量がさらに少なくなり、当該電池残量がほとんど無くなった場合において、通信端末２Ａの使用変調方式を、変調多値数が最小のものに変更し、それに応じて通信端末２Ａの送信信号レベルを小さくし、さらに通信端末２Ａの送信周波数帯域を狭くすることによって、通信端末２Ａの電池残量が非常に少ない場合に、通信端末２Ａでの電池２６の消費電力を十分に低減することができる。
【０１０５】
＜電池残量が回復した場合の通信システムの動作＞
次に通信端末２Ａの電池残量が回復した場合の通信システム１の動作について説明する。図１１は当該動作を示すフローチャートである。通信端末２Ａの電池残量は、電池２６が新しいもの交換されたり、二次電池の電池２６が充電されると、回復することになる。
【０１０６】
図１１に示されるように、ステップｓ３１において、通信端末２Ａの制御部２９が、記憶部２８内の電池２６の電池残量がしきい値ｔｈ３以上になったと判定すると、制御部２９は、ステップｓ３２において、記憶部２８内の第１及び第２アラームフラグをオフにする。このしきい値ｔｈ３は、電池残量が回復したかどうかを判定するためのしきい値である。しきい値ｔｈ３は、電池残量が少なくなったことを判定するための上述のしきい値ｔｈ１と同じであっても良いが、両者のしきい値にヒステリシスを持たせるために、しきい値ｔｈ１よりも大きい値に設定することが望ましい。しきい値ｔｈ３は例えば４０％に設定される。
【０１０７】
次にステップｓ３３において、制御部２９は、第１及び第２アラームフラグがオフになったことをサーバ装置５に通知するためのアラーム解除通知信号を生成する。このアラーム解除通知信号は、サーバ装置５向けの送信信号に含められて、通信端末２Ａから送信される。
【０１０８】
次にステップｓ３４において、サーバ装置５が、通信端末２Ａからのアラーム解除通知信号を基地局３及びゲートウェイ装置４を通じて受信すると、ステップｓ３５において、サーバ装置５は、通信端末２Ａの電池残量が回復したことを通知するための通知信号を、ゲートウェイ装置４を通じて、通信端末２Ａと通信する基地局３に送信する。基地局３は、この通知信号を受信すると、ステップｓ３６において、通信端末２Ａに対して通常制御を行う。通常制御においては、通信端末２Ａの使用変調方式はＣＩＮＲに基づいて決定される。例えば、通信端末２Ａの現在の使用変調方式がＱＰＳＫであって、通信端末２ＡのＣＩＮＲがα２（１２ｄＢ）以上α１（１８ｄＢ）未満の場合には、通信端末２Ａの使用変調方式がＱＰＳＫから１６ＱＡＭに変更される。
【０１０９】
＜通信端末がハンドオーバした後の通信システムの動作＞
次に通信端末２Ａがハンドオーバを行った後の通信システム１の動作について説明する。図１２は当該動作を示すフローチャートである。図１２に示されるように、ステップｓ４１において通信端末２Ａがハンドオーバを行うと、ステップｓ４２において、通信端末２Ａの制御部２９は、記憶部２８内の第１及び第２アラームフラグの状態を確認する。
【０１１０】
ステップｓ４２において、第１及び第２アラームフラグがともにオンであると、つまり、通信端末２Ａの電池残量が非常に少ない場合には、ステップｓ４３において、通信端末２Ａは、基地局３及びゲートウェイ装置４を通じてサーバ装置５に上述の第２アラーム通知信号を送信する。
【０１１１】
次にステップｓ４４において、サーバ装置５は、第２アラーム通知信号を受信すると、通信端末２Ａの電池残量が非常に少なくなっていることを通知するための通知信号を、ゲートウェイ装置４を通じて、通信端末２Ａのハンドオーバ先の基地局３に送信する。ハンドオーバ先の基地局３は、この通知信号を受信すると、ステップｓ４５において、通信端末２Ａに対して上述の最低送信電力制御を行う。
【０１１２】
一方で、ステップｓ４２において、第１アラームフラグのみがオンであると、つまり、通信端末２Ａの電池残量がある程度少なくなっている場合には、ステップｓ４６において、通信端末２Ａは、基地局３及びゲートウェイ装置４を通じてサーバ装置５に上述の第１アラーム通知信号を送信する。
【０１１３】
次にステップｓ４７において、サーバ装置５は、第１アラーム通知信号を受信すると、通信端末２Ａの電池残量がある程度少なくなっていることを通知するための通知信号を、ゲートウェイ装置４を通じて、通信端末２Ａのハンドオーバ先の基地局３に送信する。ハンドオーバ先の基地局３は、この通知信号を受信すると、ステップｓ４８において、通信端末２Ａに対して上述の電池消費低減制御を行う。
【０１１４】
＜通信端末の伝送レートを大きくする場合の基地局の動作＞
次に通信端末２Ａの伝送レート（送信ビットレート）を大きくする場合の基地局３の動作について説明する。図１３は当該動作を示すフローチャートである。図１３に示されるように、ステップｓ５１において、基地局３の制御部３８は、上りサブフレーム１０２のレンジング領域１０２ａに含まれる、通信端末２Ａからの帯域要求によって、通信端末２Ａの伝送レートを大きくする、例えばＮ倍（Ｎは２以上の整数）にする必要が発生したと判定すると、ステップｓ５２において、制御部３８は、過去のサーバ装置５からの上述の通知信号に基づいて、通信端末２Ａの電池残量の状態を判断する。
【０１１５】
ステップｓ５２において、通信端末２Ａの電池残量が非常に少ないと判断されると（電池残量＜しきい値ｔｈ２）、制御部３８は、電池２６の消費電力が増大して電池残量がすぐに零になることを防止するために、ステップｓ５３において、通信端末２Ａの使用変調方式及び送信周波数帯域を変更せずに、通信端末２Ａの伝送レートを維持する。
【０１１６】
ステップｓ５２において、通信端末２Ａの電池残量がある程度少ないと判断されると（しきい値ｔｈ２≦電池残量＜しきい値ｔｈ１）、ステップｓ５４において、帯域決定部３８２は、上述の図７のステップｓ２４と同様に、通信端末２Ａの送信周波数帯域を広げることが可能かを判断する。そして、帯域決定部３８２は、通信端末２Ａの送信周波数帯域を広げることが可能である場合には、ステップｓ５５において、通信端末２Ａの送信周波数帯域をＮ倍に広げて、Ｎ倍に広げた送信周波数帯域を示す送信帯域通知信号を生成する。この送信帯域通知信号は通信端末２Ａに送信される。なお、通信端末２Ａの送信周波数帯域をＮ倍にできない場合には、帯域決定部３８２は、通信端末２Ａの送信周波数帯域を可能なだけ広げる。ステップｓ５４において、通信端末２Ａの送信周波数帯域を広げることができないと判断されると、上述のステップｓ５３が実行されて、通信端末２Ａの伝送レートが維持される。
【０１１７】
ステップｓ５２において、通信端末２Ａの電池残量が十分にあると判断されると（しきい値ｔｈ１≦電池残量）、ステップｓ５６において、変調方式決定部３８０が、変調多値数が大きくなるように通信端末２Ａの使用変調方式を変更することが可能かを判断する。例えば、現在の使用変調方式がＱＰＳＫや１６ＱＡＭであれば、変調多値数が大きくなるように使用変調方式を変更することができる。変調方式決定部３８０は、変調多値数が大きくなるように使用変調方式を変更することが可能である場合には、ステップｓ５７において、変調多値数がＮ乗されるように使用変調方式を変更する。つまり、変調方式決定部３８０は、使用変調方式の現在の変調多値数が２M（Ｍは１以上の整数）のとき、変調多値数が２(M×N)となるように使用変調方式を変更する。例えば、Ｎ＝２の場合であって、現在の使用変調方式がＱＰＳＫ（変調多値数＝４＝２2）の場合には、使用変調方式を１６ＱＡＭ（変調多値数＝１６＝２(2×2)）に変更する。また、Ｎ＝３の場合であって、現在の使用変調方式がＱＰＳＫ（変調多値数＝４＝２2）の場合には、使用変調方式を６４ＱＡＭ（変調多値数＝６４＝２(2×3)）に変更する。なお、変調多値数が２(M×N)となるように使用変調方式を変更できない場合には、変調方式決定部３８０は、変調多値数ができるだけ大きくなるように使用変調方式を変更する。ステップｓ５６において、変調多値数が大きくなるように通信端末２Ａの使用変調方式を変更することができないと判断されると、上述のステップｓ５３が実行されて、通信端末２Ａの伝送レートが維持される。
【０１１８】
ステップｓ５７が実行されると、ステップｓ５８において、送信レベル制御部３８１は、送信品質を維持するために、ステップｓ５６での使用変調方式の変更に応じて、通信端末２Ａの送信信号レベルを大きくする。例えば、ステップｓ５６において、使用変調方式がＱＰＳＫから６４ＱＡＭに変更された場合には、送信信号レベルを１２ｄＢ大きくする。また、ステップｓ５６において、使用変調方式がＱＰＳＫから１６ＱＡＭに変更された場合には、送信信号レベルを６ｄＢ大きくする。送信レベル制御部３８１は、送信信号レベルを大きくするための送信レベル制御信号を生成する。この送信レベル制御信号は通信端末２Ａに送信される。
【０１１９】
図１４はステップｓ５１が実行される直前の通信端末２Ａ〜２Ｃの使用変調方式、送信周波数帯域、その帯域幅、送信電力、伝送レートの一例を示す図である。図１５は、ステップｓ５１において通信端末２Ａの伝送レートを２倍にする必要が発生したと判断された後にステップｓ５５が実行された直後の通信端末２Ａ〜２Ｃの使用変調方式、送信周波数帯域、その帯域幅、送信電力、伝送レートの一例を示す図である。図１６は、ステップｓ５１において通信端末２Ａの伝送レートを２倍にする必要が発生したと判断された後にステップｓ５８が実行された直後の通信端末２Ａ〜２Ｃの使用変調方式、送信周波数帯域、その帯域幅、送信電力、伝送レートの一例を示す図である。
【０１２０】
図１４の例では、ステップｓ５１の実行前の通信端末２Ａ〜２Ｃの使用変調方式はすべてＱＰＳＫとなっている。また、通信端末２Ａ〜２Ｃの送信周波数帯域の帯域幅はすべて“１０”となっている。また、通信端末２Ａ〜２Ｃの伝送レートはすべて“１００”となっている。そして、通信端末２Ａ〜２Ｃの送信電力はすべて“１０”となっている。
【０１２１】
このような通信端末２Ａ〜２Ｃと基地局３が通信している場合において、ステップｓ５２において通信端末２Ａの電池残量がある程度少ないと判断されると、ステップｓ５５において、通信端末２Ｂ、２Ｃの送信周波数帯域が１／２倍に狭められるとともに、通信端末２Ａの送信周波数帯域が２倍に広げられる。このとき、通信端末２Ｂ，２Ｃの使用変調方式がＱＰＳＫから１６ＱＡＭに変更され、この変更に応じて、通信端末２Ｂ，２Ｃの送信信号レベルが６ｄＢ大きくされる。その結果、通信端末２Ａ〜２Ｃの多値変調方式、送信周波数帯域、その帯域幅、送信電力、伝送レートは図１５のようになる。図１５に示されるように、通信端末２Ａでは、送信周波数帯域が２倍になったことに応じて、伝送レート及び送信電力がともに２倍になっている。
【０１２２】
一方で、図１４の状態の通信端末２Ａ〜２Ｃと基地局３が通信している場合において、ステップｓ５２において通信端末２Ａの電池残量が十分であると判断されると、ステップｓ５７において、通信端末２Ａの使用変調方式が、その変調多値数が２乗されるようにＱＰＳＫから１６ＱＡＭに変更される。そして、ステップｓ５８において、通信端末２Ａの送信品質を維持するために、使用変調方式がＱＰＳＫから１６ＱＡＭに変更されたことに応じて通信端末２Ａの送信信号レベルが６ｄＢ大きくされる。その結果、通信端末２Ａ〜２Ｃの多値変調方式、送信周波数帯域、その帯域幅、送信電力、伝送レートは図１６のようになる。図１６に示されるように、通信端末２Ａでは、使用変調方式の変調多値数が２2倍になったことに応じて伝送レートが２倍になり、送信信号レベルが４倍になったことに応じて送信電力が４倍になっている。
【０１２３】
このように、本実施の形態では、使用変調方式の変調多値数が２Mである通信端末２Ａの伝送レートをＮ倍にする場合において、通信端末２Ａの送信周波数帯域をＮ倍にする際（ステップｓ５５）の通信端末２Ａの送信電力の増加量（図１４，１５の例では“１０”）は、変調多値数が２(M×N)となるように通信端末２Ａの使用変調方式を変更し、この変更に応じて送信信号レベルを大きくする際（ステップｓ５７，ｓ５８）の通信端末２Ａの送信電力の増加量（図１４，１６の例では“３０”）よりも小さくなっている。したがって、通信端末２の電池残量が少ない場合に、ステップｓ５５を実行することによって、通信端末２Ａの送信電力の増加が少ない方法で通信端末２Ａの伝送レートをＮ倍にすることができる。よって、通信端末２Ａの電池残量が少ない場合に、その電池２６の消費電力を低減することができる。
【０１２４】
一方で、通信端末２Ａの電池残量が十分な場合には、通信端末２Ａの送信周波数帯域を広げることなく、通信端末２Ａの使用変調方式の変調多値数を２(M×N)とすることによって通信端末２Ａの伝送レートをＮ倍にしているため、通信システム１の周波数帯域を有効利用することができる。
【０１２５】
＜変形例＞
上記の例では、通信端末２は、電池残量が少なくなると、サーバ装置５向けの第１アラーム通知信号あるいは第２アラーム通知信号を生成し、それをサーバ装置５に送信している。そして、サーバ装置５が基地局３に対して当該通信端末２の電池残量が少なくなったことを通知している。本発明の実施の形態はこれに限られず、通信端末２が、電池残量が少なくなったことを直接基地局３に通知しても良い。この場合には、通信端末２は、基地局３向けの第１アラーム通知信号あるいは第２アラーム通知信号を生成する。基地局３は、自装置向けの第１アラーム通知信号を受信すると、通信端末２に対して電池消費低減制御を行う。また基地局３は、自装置向けの第２アラーム通知信号を受信すると、通信端末２に対して最低送信電力制御を行う。
【０１２６】
また、上記の例では、基地局３に対して、変調方式決定部３８０、送信レベル制御部３８１及び帯域決定部３８２を有する、通信端末２を制御する端末制御装置が設けられていたが、図１７に示されるように、当該端末制御装置をゲートウェイ装置４に設けても良い。つまり、ゲートウェイ装置４が、基地局３を通じて、通信端末２の使用変調方式、送信信号レベル及び送信周波数帯域を制御しても良い。この場合には、ゲートウェイ装置４で生成された使用変調方式通知信号、送信レベル制御信号及び送信帯域通知信号は、基地局３を通じて通信端末２に送信される。
【０１２７】
また、上述のしきい値ｔｈ１〜ｔｈ３については、複数の通信端末２の間で同じ値を採用しても良いし、通信端末２の個体差を考慮して各通信端末２に個別に設定しても良い。
【０１２８】
また、上記の例では、通信端末２についての使用可能変調方式として、６４ＱＡＭ、１６ＱＡＭ及びＱＰＳＫの３種類の多値変調方式が採用されていたが、２種類の多値変調方式を採用しても良いし、４種類以上の多値変調方式を採用しても良い。また、使用可能変調方式として、６４ＱＡＭ、１６ＱＡＭ及びＱＰＳＫ以外の多値変調方式、例えば８ＰＳＫや２５６ＱＡＭを採用しても良い。
【０１２９】
また、上記の例では、本発明の実施の形態として、ＷｉＭＡＸに準拠した通信システムについて説明したが、本願発明は、他の通信システム、例えば、ＬＴＥ（Long Term Evolution）に準拠した通信システムや、上述の非特許文献２に記載されている次世代ＰＨＳに準拠した通信システムにも適用することができる。
【符号の説明】
【０１３０】
１  通信システム
２  通信端末
３  基地局
４  ゲートウェイ装置
２６  電池  
２７  電池残量検出部
２９  制御部
３８０  変調方式決定部
３８１  送信レベル制御部
３８２  帯域決定部
【図１】
2011233980.tif 000003
【図２】
2011233980.tif 000004
【図３】
2011233980.tif 000005
【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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