(57)【要約】【課題】端末の消費電力上限を考慮した周波数帯域数を端末に割り当て、通信システム全体としてのスループットを向上させる技法を提供する。【解決手段】基地局(200)は、無線通信端末の消費電流に基づく値の上限を示す情報と、無線通信端末から要求された周波数帯の数を取得する情報取得部(224)と、取得した消費電力上限を示す情報に基づき、前記無線通信端末に割り当てるべき周波数帯の数を決定するバンド数決定部(221)と、第１の周波数帯の数が第２の周波数帯の数以下の場合は、第１の周波数帯の数を、無線通信端末に割り当てるべき周波数帯の数に設定し、第１の周波数帯の数が第２の周波数帯を超える場合は、第２の周波数帯の数を、無線通信端末に割り当てるべき周波数帯の数に設定するバンド数設定部(222)とを有する。【選択図】図２
2008252309.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局と無線通信端末との間で無線通信を行う無線通信方法において、
前記無線通信端末が、前記無線通信端末の受信状態を示す情報を測定する受信状態測定ステップと、
前記無線通信端末が、前記受信状態を示す情報に基づき、前記基地局に要求すべき第１の周波数帯の数を決定する第１の周波数帯数決定ステップと、
前記無線通信端末が、前記基地局に要求すべき前記第１の周波数帯の数を示す情報を前記基地局に送信する送信ステップと、
前記基地局が、前記無線通信端末から送信された前記第１の周波数帯の数を示す情報を受信する受信ステップと、
前記無線通信端末の消費電流に基づく値の上限を示す情報を取得する取得ステップと、
前記取得した消費電流に基づく値の上限を示す情報に基づき、前記無線通信端末に割り当てるべき第２の周波数帯の数を決定する第２の周波数帯数決定ステップと、
前記第１の周波数帯の数が前記第２の周波数帯の数以下の場合は、前記第１の周波数帯の数を、前記無線通信端末に割り当てるべき周波数帯の数に設定し、前記第１の周波数帯の数が前記第２の周波数帯を超える場合は、前記第２の周波数帯の数を、前記無線通信端末に割り当てるべき周波数帯の数に設定する周波数帯数設定ステップと、
を有することを特徴とする無線通信方法。
【請求項２】
請求項１に記載の無線通信方法において、
前記送信ステップが、前記第１の周波数帯の数と共に、前記無線通信端末の受信状態を示す情報を前記基地局に送信し、
前記受信ステップが、前記基地局から送信された前記第１の周波数帯の数と共に、前記無線通信端末の受信状態を示す情報を受信し、
前記無線通信方法は、
前記基地局が、前記無線通信端末の受信状態を示す情報、および、前記割り当てるべき周波数帯の数に基づき、該割り当てるべき周波数帯の各々の位置を設定する位置設定ステップをさらに有する、
ことを特徴とする無線通信方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の無線通信方法において、
前記基地局が、複数の無線通信端末から送信された、前記第１の周波数帯の数を示す情報を、複数受信したとき、前記基地局が、前記複数の無線通信端末が使用すべき、第２の周波数帯の数の和が、所定の周波数帯の数を超えた場合に、前記複数の無線通信端末のうち、消費電流に基づく値の上限が大きい無線通信端末から優先的に周波数帯の数を設定する第２の周波数帯数設定ステップ、
をさらに有することを特徴とする無線通信方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の無線通信方法において、
前記基地局が、前記無線通信端末の移動速度に関する情報を取得する移動速度情報取得ステップと、
前記基地局が、前記無線通信端末の移動速度に関する情報に基づき、該無線通信端末に周波数を割り当てるときに使用される周波数割当方式を決定する周波数割当方式決定ステップと、
をさらに有することを特徴とする無線通信方法。
【請求項５】
基地局と無線通信端末との間で無線通信を行う無線通信システムにおいて、
前記無線通信端末が、
前記無線通信端末の受信状態を示す情報を測定する受信状態測定部と、
前記測定された受信状態を示す情報に基づき、前記基地局に要求すべき第１の周波数帯の数を決定するバンド数決定部と、
前記基地局に要求すべき前記第１の周波数帯の数を示す情報を前記基地局に送信する送信部とを有し、
前記基地局が、
前記無線通信端末から送信された前記第１の周波数帯の数を示す情報を受信する受信部と、
前記無線通信端末の消費電流に基づく値の上限を示す情報を取得する電力情報取得部と、
前記取得した消費電流に基づく値の上限を示す情報に基づき、前記無線通信端末に割り当てるべき第２の周波数帯の数を決定するバンド数決定部と、
前記第１の周波数帯の数が前記第２の周波数帯の数以下の場合は、前記第１の周波数帯の数を、前記無線通信端末に割り当てるべき周波数帯の数に設定し、前記第１の周波数帯の数が前記第２の周波数帯を超える場合は、前記第２の周波数帯の数を、前記無線通信端末に割り当てるべき周波数帯の数に設定するバンド数設定部とを有する、
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項６】
無線通信端末と無線通信を行う基地局において、
前記無線通信端末の消費電流に基づく値の上限を示す情報と、該無線通信端末から要求された周波数帯の数を取得する端末情報取得部と、
前記取得した消費電流に基づく値の上限を示す情報に基づき、前記無線通信端末に割り当てるべき周波数帯の数を決定するバンド数決定部と、
前記第１の周波数帯の数が前記第２の周波数帯の数以下の場合は、前記第１の周波数帯の数を、前記無線通信端末に割り当てるべき周波数帯の数に設定し、前記第１の周波数帯の数が前記第２の周波数帯を超える場合は、前記第２の周波数帯の数を、前記無線通信端末に割り当てるべき周波数帯の数に設定するバンド数設定部と、
を有することを特徴とする基地局。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信方法、無線通信システムおよび基地局に関し、特に、端末の消費電力上限を考慮した周波数帯域数を端末に割り当て、通信システム全体としてのスループットを向上させる無線通信方法、無線通信システムおよび基地局に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、スループットの向上を目的として開発・研究が進んでいる無線通信システムとして、直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）方式がある。直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）無線通信システムでは、端末からのＣＮ値(Carrier to noise Ratio)や受信電力から伝播路推定情報を計算し、受信マルチキャリア信号の使用周波数帯域全域の中で伝送路状態が良好な周波数領域を特定する。無線端末は、伝播路状態が良好なサブチャネルを選択することにより、伝播路状態の良好な周波数領域を特定し、このサブチャネル情報を基地局に通知する。これにより、使用周波数帯域の中で伝播路状態の良好な領域のみが無線端末から基地局側に通知されるため、通信品質が向上し、通信システムのスループットを向上させることができ、また、無線端末の消費電力を抑えることができる（特許文献１を参照されたい。）。
【０００３】
また、無線通信システムにおける受信局が、伝送誤り発生に備えて複数の周波数帯域を予約する従来技術がある。例えば、受信局が、伝送誤り発生状況の測定結果に基づく伝送誤り発生状況を、通信相手の無線伝送装置に報告することで、必要な無線伝送帯域を予約する技法（特許文献２を参照されたい。）が提案されている。
【特許文献１】特開2005-244598号公報
【特許文献２】特開2002-051050号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の技術では、基地局が、端末から与えられたＣＮ値(Carrier to noise Ratio)や受信電力に基づいて伝播路推定情報を計算することで、受信マルチキャリア信号の使用周波数帯域全体における良好な周波数領域を特定し、この特定した良好な周波数帯域を端末に通知する構成であるため、端末からの帯域要求が、良好な周波数領域に集中してしまうという問題がある。また、特許文献２の技法では、端末が複数の帯域を予約して、当該無線リソースを占有してしまった場合は、他の端末はそのリソースを使用することができず、通信システム全体としてのスループットを向上させることができないという問題がある。
【０００５】
また、基地局は、端末から与えられたＣＮ値から伝播路状態を推定し、良好な周波数領域を特定しているが、その帯域において端末が実現不可能な送信電力を送出することになった場合、端末は期待通りのパフォーマンスを実現することができなくなる。即ち、送信電力の限界のために、１つの端末に確保した周波数帯域の一部しか使用されず、未使用の帯域が存在するにもかかわらず、その占有された未使用の帯域を他の端末が利用できないため、他の端末は帯域制限されてしまう。従って、システム全体のパフォーマンスが低下してしまうという問題がある。
【０００６】
本発明の目的は、端末の消費電流上限および消費電力上限を考慮した周波数帯域数を端末に割り当て、通信システム全体としてのスループットを向上させる技法（方法、装置、システム）を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した諸課題を解決すべく、第１の発明による無線通信方法は、
基地局と無線通信端末との間で無線通信を行う無線通信方法であって、
前記無線通信端末が、前記無線通信端末の受信状態を示す情報（例えばＣＩＮＲ／ＳＩＮＲ）を測定する受信状態測定ステップと、
前記無線通信端末が、前記受信状態を示す情報に基づき、前記基地局に要求すべき第１の周波数帯の数（例えば、OFDMAのサブキャリア数）を決定する第１の周波数帯数決定ステップと、
前記無線通信端末が、前記基地局に要求すべき前記第１の周波数帯の数を示す情報を前記基地局に送信する送信ステップと、
前記基地局が、前記無線通信端末から送信された前記第１の周波数帯の数を示す情報を受信する受信ステップと、
前記無線通信端末の消費電流に基づく値の上限を示す情報を取得する取得ステップと、
前記取得した消費電流に基づく値の上限を示す情報に基づき、前記無線通信端末に割り当てるべき第２の周波数帯の数を決定する第２の周波数帯数決定ステップと、
前記第１の周波数帯の数が前記第２の周波数帯の数以下の場合は、前記第１の周波数帯の数を、前記無線通信端末に割り当てるべき周波数帯の数に設定し、前記第１の周波数帯の数が前記第２の周波数帯を超える場合は、前記第２の周波数帯の数を、前記無線通信端末に割り当てるべき周波数帯の数に設定する周波数帯数設定ステップと、
を有することを特徴とする。
【０００８】
また、第２の本発明による無線通信方法は、
前記送信ステップが、前記第１の周波数帯の数と共に、前記無線通信端末の受信状態を示す情報を前記基地局に送信し、
前記受信ステップが、前記基地局から送信された前記第１の周波数帯の数と共に、前記無線通信端末の受信状態を示す情報を受信し、
前記無線通信方法は、
前記基地局が、前記無線通信端末の受信状態を示す情報、および、前記割り当てるべき周波数帯の数に基づき、該割り当てるべき周波数帯の各々の位置を設定する位置設定ステップをさらに有する、
ことを特徴とする。
【０００９】
また、第３の本発明による無線通信方法は、
前記基地局が、複数の無線通信端末から送信された、前記第１の周波数帯の数を示す情報を、複数受信したとき、前記基地局が、前記複数の無線通信端末が使用すべき、第２の周波数帯の数の和が、所定の周波数帯の数を超えた場合に、前記複数の無線通信端末のうち、消費電流に基づく値の上限が大きい無線通信端末から優先的に周波数帯の数を設定する第２の周波数帯数設定ステップ、
をさらに有することを特徴とする。
【００１０】
また、第４の本発明による無線通信方法は、
前記基地局が、前記無線通信端末の移動速度に関する情報を取得する移動速度情報取得ステップと、
前記基地局が、前記無線通信端末の移動速度に関する情報に基づき、該無線通信端末に周波数を割り当てるときに使用される周波数割当方式（例えば、直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）のＢａｎｄＡＭＣを使用すべきか、或いは、ＢａｎｄＰＵＳＣを使用すべきか）を決定する周波数割当方式決定ステップと、
をさらに有することを特徴とする。
【００１１】
上述したように本発明の解決手段を無線通信方法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装置（システム、基地局、無線通信装置など）、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。
【００１２】
例えば、本発明をシステムとして実現させた第５の発明による無線通信システムは、
基地局と無線通信端末との間で無線通信を行う無線通信システムであって、
前記無線通信端末が、
前記無線通信端末の受信状態を示す情報（例えばＣＩＮＲ／ＳＩＮＲ）を測定する受信状態測定部と、
前記測定された受信状態を示す情報に基づき、前記基地局に要求すべき第１の周波数帯の数（例えば、OFDMAのサブキャリア数）を決定するバンド数決定部と、
前記基地局に要求すべき前記第１の周波数帯の数を示す情報を前記基地局に送信する送信部とを有し、
前記基地局が、
前記無線通信端末から送信された前記第１の周波数帯の数を示す情報を受信する受信部と、
前記無線通信端末の消費電流に基づく値の上限を示す情報を取得する電力情報取得部と、
前記取得した消費電流に基づく値の上限を示す情報に基づき、前記無線通信端末に割り当てるべき第２の周波数帯の数を決定するバンド数決定部と、
前記第１の周波数帯の数が前記第２の周波数帯の数以下の場合は、前記第１の周波数帯の数を、前記無線通信端末に割り当てるべき周波数帯の数に設定し、前記第１の周波数帯の数が前記第２の周波数帯を超える場合は、前記第２の周波数帯の数を、前記無線通信端末に割り当てるべき周波数帯の数に設定するバンド数設定部とを有する、
ことを特徴とする。
【００１３】
また、第６の本発明による基地局は、
無線通信端末と無線通信を行う基地局であって、
前記無線通信端末の消費電流に基づく値の上限を示す情報と、該無線通信端末から要求された周波数帯の数を取得する端末情報取得部と、
前記取得した消費電力上限を示す情報に基づき、前記無線通信端末に割り当てるべき周波数帯の数を決定するバンド数決定部と、
前記第１の周波数帯の数が前記第２の周波数帯の数以下の場合は、前記第１の周波数帯の数を、前記無線通信端末に割り当てるべき周波数帯の数に設定し、前記第１の周波数帯の数が前記第２の周波数帯を超える場合は、前記第２の周波数帯の数を、前記無線通信端末に割り当てるべき周波数帯の数に設定するバンド数設定部と、
を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、端末による要求バンド数、および、端末の消費電流および消費電力上限を考慮したバンド（周波数帯域数）割り当てを行うことによって、通信システム全体のスループットを向上させることできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以降、諸図面を参照しながら、本発明の実施態様を詳細に説明する。図１に、本発明の一実施態様によるＯＦＤＭＡ通信方式を使用する無線通信端末のブロック図を示す。図に示すように、無線通信端末１００は、アンテナＡＮＴ、ＲＦ部１１０、Ａ／Ｄ変換部１２０、モデム部１３０、電源部１４０、制御部１５０、記憶部１６０、操作部（インターフェース部）１７０、受信状態測定部１８０を具える。制御部１５０はバンド数決定部１５１を具える。ＲＦ部１１０は、受信時にはアンテナＡＮＴから受信した無線信号を処理し、送信時にはＡ／Ｄ変換部１２０によりデジタル／アナログ変換された信号を処理してＡＮＴから送信する。即ち、ＲＦ部１１０、Ａ／Ｄ変換部１２０、モデム部１３０により基地局との電波の送受信やエンコード、デコードを行う。ＯＦＤＭＡ方式はマルチキャリア通信のため、モデム部１３０にてＦＦＴ(First Fourier Transform)、ＩＦＦＴ(Inverse FFT)などの処理を行う。制御部１５０は、受信したデータ等に基づき情報を操作したり、表示したり、その情報を記憶部１６０に格納したりするように制御する。端末によってはノートPCなどの別の機器とのインターフェースを行う機能を持ち、得られた情報を送受信することもできる。また、制御部１５０は、自端末の最大消費電流を記憶部１６０に格納するように制御する機能、および、電源部１４０から自端末の電池残量を算出する機能を有する。受信状態測定部１８０は、ＲＦ部１１０、Ａ／変換部１２０、モデム部１３０において受信信号からＣＮ値を測定・算出して、記憶部１６０に格納させる。バンド数決定部１５１は、測定・算出されたＣＮ値に基づき、通信相手である基地局に要求すべき周波数帯の数（バンド数＝サブキャリアの数）を決定する。
【００１６】
図２は、本発明の一実施態様によるＯＦＤＭＡ通信方式を使用する基地局（装置）のブロック図である。図に示すように、基地局２００は、電源部２１０、制御部２２０、記憶部２３０、ネットワーク部２４０、モデム部２５０、Ａ／Ｄ変換部２６０、ＲＦ部２７０およびアダプティブアレイアンテナＡＡＡを具える。制御部２２０は、バンド数決定部２２１、バンド数設定部２２２、バンド位置設定部２２３および情報取得部（端末情報取得部）２２４を含む。また、アダプティブアレイアンテナＡＡＡは、６つのアンテナＡＮＴ１−６から構成される。この６本のアンテナに対する信号の処理を行うためにアンテナの本数分の、ＲＦ部２７０はＲＦ回路ＲＦ１−６を含み、Ａ／Ｄ変換部２６０はＡ／Ｄ変換器Ａ／Ｄ１−６を含む。このように、基地局２００は、アダプティブアレイアンテナ技術を用いたビームフォーミングやＭＩＭＯ（Multi Input Multi Output）技術を実現するために複数のアンテナで構成されている。また、受信したデータは制御部２２０により制御される。基地局２００は、図示しないその他の基地局やサーバとネットワークにて接続されるため、ネットワーク部２４０を保持している。
【００１７】
情報取得部２２４は、通信相手の無線通信端末の消費電流に基づく値の上限を示す情報を取得する。この消費電流に基づく値の上限を示す情報とは、無線通信端末における最大消費電流（容量）であったり、無線通信端末の電源に基づく最大消費電力（値）が含まれる。また、情報取得部２２４は、無線通信端末から要求された周波数帯の数を取得する。例えば、情報取得部２２４は、無線通信端末から、消費電流に基づく値の上限を示す情報として消費電流ＩＤを受信し、記憶部２３０に格納された消費電流ＩＤに最大消費電流を関連付けたテーブル（図９）を参照して、当該無線通信端末の消費電流に基づく値の上限を取得することができる。また、無線通信端末から消費電流ＩＤを取得する場合だけでなく、情報取得部２２４は、別の基地局や上位の装置（基地局制御装置）から、例えばハンドオーバー時に、無線通信端末の種類を特定する情報など取得し、これらの情報に基づき、端末種類と関連付けた図９のテーブルを参照して、最大消費電流および消費電力上限を取得することも可能である。
【００１８】
バンド数決定部２２１は、情報取得部２２４により取得した消費電流に基づく値の上限を示す情報に基づき、無線通信端末に割り当てるべき周波数帯の数を決定（算出）する。バンド数設定部２２２は、無線通信端末から要求された周波数帯数が、バンド数決定部２２１で決定された周波数帯数以下の場合は、前記第１の周波数帯の数を、前記無線通信端末に割り当てるべき周波数帯の数に設定する。バンド位置設定部２２３は、無線通信端末から取得した当該無線通信端末の受信状態を示す情報、および、バンド数設定部２２２で決定した「割り当てるべき周波数帯の数」に基づき、割り当てるべき周波数帯の各々の位置を設定する。
【００１９】
図３は、本発明で使用されるＯＦＤＭＡのバンド割り当て方式であるBandAMC方式の説明図である。BandAMC(band Adaptive Modulation and Coding)方式とは物理サブキャリアの周波数軸上に配置されたサブキャリアが、論理サブキャリアの周波数軸上に同じ位置で配置されるものである。例えば、BandAMC方式では、連続して配置された物理サブキャリアＣ１，Ｃ２、Ｃ３，Ｃ４，Ｃ５は、論理サブキャリア配置においては、連続してＣ１，Ｃ２、Ｃ３，Ｃ４，Ｃ５の順序で配置される。BandAMC方式のほかにPUSC(Partial Usage of Sub-channels)方式と呼ばれる割り当て方式がある。図４は、ＯＦＤＭＡのバンド割り当て方式であるPUSC方式の説明図である。図に示すように、物理サブキャリアの周波数軸上に配置されたサブキャリアが、論理サブキャリアの周波数軸上においては全くのランダムな配置に変更されるものである。例えば、PUSC方式では、連続して配置された物理サブキャリアＣ１，Ｃ２、Ｃ３，Ｃ４，Ｃ５は、論理サブキャリア配置においては、通常は連続せずに、Ｃ２，Ｃ１、Ｃ５，Ｃ４のようにランダムな順序で配置される。BandAMC方式においては、物理サブキャリアと論理サブキャリアが同じ位置にあるため、ビームフォーミングを行う場合に利用され、端末の速度が大きくない場合にはビームフォーミング効果を大きく得ることができる。PUSC方式は物理サブキャリアと論理サブキャリアが全く別の配置になるため、移動時にはFadingの影響を受けにくいことがわかっている。
【００２０】
図５は、本発明の一実施態様による無線通信端末で実行される処理のフローチャートである。図に示すように、ステップＳ１にて、端末はDL-MAP(Downlink-MAP)を受信する。DL-MAPを受信した端末は、送信元である基地局に自端末のＣＩＮＲや送信電力を通知する。そのため、使用周波数における各バンド（サブキャリア）のＣＩＮＲを測定する（ステップＳ２）。このような受信状態を示す情報であり、伝播路情報の指標となるＣＩＮＲから、演算手段(CPU,MPUなどのプロセッサ)を用いて要求バンド数を決定する（ステップＳ３）。
【００２１】
端末はあらかじめ自分がどういう端末、例えば携帯電話型であるとかPCMCIAカード型であるといったことを知ることができる。携帯電話であれば使用する電源はリチイムイオン電池であり、その消費電流はどの携帯電話においてもある程度一定である。図９に例としてあげた消費電流テーブルを参照すれば、自端末が該当する携帯電話の消費電流ＩＤ＝１を読み取ることできる。図９のテーブルは基地局側でも保持されており、端末から送信された消費電流ＩＤによって、バンド数を決めるために用いられる。ステップＳ４にて、図９のテーブルの自分の端末の消費電流ＩＤを読み出した端末は、ステップＳ５にて端末の送信電力を測定する。その後、ステップＳ６にて、端末はＣＩＮＲ、送信電力、要求バンド数、消費電流ＩＤを基地局へ送信する。
【００２２】
図１０は、基地局に送信するメッセージフォーマットを示す図である。図１０（ａ）は、従来のメッセージフォーマットであり、図１０（ｂ）が本発明に対応するために一部を変更したメッセージフォーマットである。図１０（ａ）に示すように、MAC情報を格納するMACヘッダ（帯域幅要求ヘッダ）、データが格納されたペイロード、エラーチェックをするためのCRCから構成されている。従来のMACヘッダは、フィールド位置ｆｆ１に帯域増加要求(BWIR)を含むが、本発明では、図１０（ｂ）のように、帯域増加要求(BWIR)に代えて電流閾値(CTH: Current Threshold)、つまり消費電流ＩＤを送信することとする。以上が端末の動作である。
【００２３】
図６は、本発明の一実施態様による基地局で実行される処理のフローチャートである。図に示すように、ステップＳ１１にて、端末より通知されたＣＩＮＲ、要求バンド数、消費電流ＩＤを受信する。次にステップＳ１２にて、受信した内容から、動作可能バンド数を算出するが、これの詳細は図７を参照して後述する。その後、ステップＳ１３にて、端末ＣＩＮＲおよび動作可能バンド数から、動作可能バンド位置を算出するが、これの詳細は図８を参照して後述する。次に、ステップＳ１４にて、動作可能バンド数、及び、バンド位置により、その端末の使用バンド（バンド数、バンド位置）を決定する。最後にステップＳ１５にて、使用バンドの内容（バンド数、バンド位置など）を端末に報知して処理を終える。
【００２４】
＜バンド数決定処理＞
図７は、動作可能バンド数を決定する処理のフローチャートである。図に示すように、ステップＳ２１にて、BandAMC方式の最大バンド（サブキャリア）数は２４バンドであるため、それを設定する。ステップＳ２２にて、バンド数決定ループＬＰ１を開始する。ステップＳ２３では、基地局があらかじめ保持しているテーブル（図９）から、消費電流ＩＤに一致するTmp_Band数を読み出す。その後、ステップＳ２４にて、Tmp_Band数が端末から送信された要求バンド数以下であるか否かを判定し、以下である場合は、ステップＳ２５に進み、要求バンド数をTmp動作可能バンド数に設定する。Tmp_Band数が端末から送信された要求バンド数以下でない場合、即ち、Tmp_Band数が要求バンド数より大きければ、ステップＳ２７に進み、Tmp_Band数をTmp動作可能バンド数に設定する。こうすることにより、要求バンド数がその端末で実現できる最大のバンド数を超えないように制限できる。ステップＳ２６は、各端末全ての端末に対して処理が行われたかというループ終了条件を満たすまでループＬＰ１を繰り返し、終了条件を満たす場合（即ち、全ての端末の処理が終わった場合）、ループ処理を抜けて、後続のステップに進む。
【００２５】
各端末の使用バンド数がBandAMC方式の最大バンド数である「２４」を超えてしまわないように制限する必要がある。そのために、ステップ２８にて、各端末のTmp動作可能バンド数の合計値「Sum(Tmp動作可能バンド数)」がTotal Band Num以上であるか否かを判定する。「Sum(Tmp動作可能バンド数)」がTotal Band Num以上であれば、Tmp動作可能バンド数が大きいものから優先して、動作可能バンド数を決定する。次にステップＳ３０にて、全ての端末が基地局に送信できるよう、図９のテーブル内にある保障バンド数を満たすように調整する。例えば、最大の動作可能バンド数を持つものから抜き取ることにしてもいいし、最大の動作可能バンド数を持つものは優先して、2番目、3番目のものからバンド数を割り当てることも考えられる。各端末のTmp動作可能バンド数がTotal Band Numよりも少なければ、BandAMC方式の最大バンド数を超えることはないため、動作可能バンド数決定処理を終了する。
【００２６】
＜バンド位置決定処理＞
図８は、本発明の一実施態様による動作可能バンド位置を決定する処理のフローチャートである。図に示すように、ステップＳ３１では、各端末のバンド位置決定ループＬＰ２を開始する。ステップＳ３２にて、各端末において、所定の順位、ここでは上位5番目までのＣＩＮＲとそのバンドを決定する。その後、ステップＳ３３にて、最大ＣＩＮＲとなる最大バンド位置をセンターにして動作可能バンド数から帯域を決定する。ここで、動作可能バンド数が偶数の場合には暫定的に周波数の大きい方をセンター位置とする。決定した帯域が端末同士でぶつかってしまう場合が生じ得る。そこで、ステップＳ３４にて、決定した帯域が端末間で重なる（衝突する）か否かを判定する。端末間で決定した帯域（バンド）が重なると判定した場合は、ステップＳ３５にて、伝播路状況がいいものを優先するために、最大ＣＩＮＲが大きいほうを優先してバンド割当処理を行う。また、各端末の合計帯域が、最大数である２４バンドを超えてはいけないという制約を守るために、ステップＳ３６にて、求めた帯域（バンド）が２４バンドを超えてしまうか否かを判定する。超えている場合は、ステップＳ３７に進み、２４バンドを超えないように、求めた帯域群のセンター位置をずらして調整する。ステップＳ３８は、各端末全ての端末に対して処理が行われたかというループ終了条件を満たすまでループＬＰ２を繰り返し、終了条件を満たす場合（即ち、全ての端末の処理が終わった場合）、ループ処理を抜けて、処理を終える。
【００２７】
本発明による無線通信方法によって周波数割当を行った場合の具体的な例を図１２、図１３に示す。図１２は、端末（ＳＳ）が基地局（ＢＳ）に送信するデータと、基地局（ＢＳ）が本発明の処理によって設定する適用帯域とバンド位置を示す図である。図１３は、決定した適用帯域とバンド位置を示す図である。図１２では、例として３人のユーザがいるとして、そのユーザの使用している端末の消費電流、及び、伝播路状況（ＣＩＮＲ）、要求帯域幅を基地局側に通知し、その情報から基地局が端末毎のバンド数とその位置を決定する。ここでＣＩＮＲと書いているが、実際には２４バンド分のＣＩＮＲがあり、今回は最大のＣＩＮＲを抽出したものと仮定する。ユーザＡはＣＩＮＲが非常に良いため、帯域要求も１２バンドと高い帯域幅を要求しているが、ＵＳＢ端末であるため消費電流が300mAと低く、送信電力を多バンド数分送信することができない。そこで、本発明の割当技法によって適用帯域は３バンドとなる。同様に、ユーザＢの場合は、ＣＩＮＲが15dBと程々に良く、端末もモデム型でAC電源から安定的に電力が供給されるため十分な帯域を確保することができる。ユーザＢにおいては帯域要求も１０バンドと図９のテーブルにあるモデム型端末の帯域幅よりも小さいため、当該要求がそのまま使用される。ユーザＣの場合は、ＣＩＮＲがそれほど高くなく、要求帯域も若干低く設定されている。携帯電話端末型であるため、消費電流も700mAと８バンドの送信を行うには十分であるため、適用帯域においてもそのまま使用される。バンド位置については図１３のように配置される。ＣＩＮＲのいいほうを優先し、帯域外に出ないよう最適な位置を設定する。ここで、ユーザＢとユーザＡの間に何も送信しない帯域ができている。これについては全体のスループットを上げるためにも図のフローチャートの最後に、Total適用帯域が24bandより下回る場合には救済措置として、動作可能バンド数を超えないように、ユーザBのバンド数を増やすことを行っても良い。この場合は2band増やすことができる。例としては非常に簡単なものをあげているが、ユーザが同じ端末を使い、同じ要求帯域を要求した場合にも、ＣＩＮＲで判定できるようになっているため、優先順位をつけることができる。また、大きな要求帯域をもった端末が多く存在したとしても、動作可能バンド数がTotal Band Numである「２４」を超えないように設定されているし、ＳＤＭＡ(Spatial Division Multiple Access)が実装されるのであれば、使用できるバンド数は空間多重数が２であれば、４８バンド、空間多重数が３であれば７２バンドとなる。従って、ＳＤＭＡではバンド数は多くなるため、汎用性が高くなる。
【００２８】
以上が本発明の実施例であるが、本発明において１人のユーザが２４バンド使用することができる場合に、ＧＰＳ(Global Positioning System)情報等により、その端末が移動していない、もしくは10km未満の低速移動中であれば、BandAMC方式を用い、その端末が10km以上の中〜高速移動中であれば、速度依存性に強いPUSC方式を用いるというように、端末の移動状況に応じた割当処理をすることにより、システムスループットをさらに向上させることも可能になる。
【００２９】
本発明の効果・利点を再度説明する。本発明によれば、端末側の送信できる電力情報を基地局が入手することにより、伝播路推定による伝播路状態の良好な領域と、その端末が最大送信電力において送信できる電力の帯域と、基地局と端末間での電力制御による送信電力要求とを基地局にて照らし合わせ、最大のパフォーマンスを実現できる要求を端末に出すことで、端末の消費電流および消費電力を下げ、システム上のスループットを最大限に向上させることができる。また、全帯域を利用できる場合には、決められた帯域から部分的に必要となるサブキャリアを無作為に抽出するPUSC（Partially Used Subchannelization）方式を実現することにより、周波数ダイバーシティ効果による中速〜高速移動にかけての速度依存によるパフォーマンスの劣化をなくすことができる。
【００３０】
図１１は、本発明の技法によるバンド割り当てを説明する図である。図１１（ａ）は、比較のために通常のBandAMC方式によるバンド割当を示したものである。通常のBandAMC方式では、使用帯域内において各端末の使用するバンドＢ１，Ｂ３，Ｂ５，Ｂ６、Ｂ８をばらばらに配置してしまうため、全周波数帯域Ｂ１〜Ｂ８をもって送信しなければならない。即ち、見掛け上の帯域が大きくなるため、それに伴い消費電流が大きくなってしまう。このように、同じ送信電力で帯域が広がることによって、端末の消費電流は大きくなり、端末の動作時間や、端末が装着されたPC等の動作時間が減る可能性があり、また、ものによっては端末、もしくは装着されたPCのリセットが発生するケースも考えられる。その場合に、送信電力を下げることで対応可能ではあるが、送信電力低下による、通信品質の劣化が出てくる可能性があるため、送信電力はそのままで通信を行いたい。
【００３１】
そこで、本発明の技法を使えば、図１１（ｂ）に示すように、端末が５バンドを使用する場合に、ばらばらの位置のバンドで送信するのではなく、バンドＢ３〜Ｂ７のように、隙間無く、連続してバンドをそろえることで、見掛け上の帯域を狭く（小さく）することができ、従って、端末の消費電流も低く抑えることができるようになる。
【００３２】
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。例えば、各部、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。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の一実施態様によるＯＦＤＭＡ通信方式を使用する無線通信端末のブロック図である。
【図２】本発明の一実施態様によるＯＦＤＭＡ通信方式を使用する基地局（装置）のブロック図である。
【図３】本発明で使用されるＯＦＤＭＡのバンド割り当て方式であるBandAMC方式の説明図である。
【図４】ＯＦＤＭＡのバンド割り当て方式であるPUSC方式の説明図である。
【図５】本発明の一実施態様による無線通信端末で実行される処理のフローチャートである。
【図６】本発明の一実施態様による基地局で実行される処理のフローチャートである。
【図７】動作可能バンド数を決定する処理のフローチャートである。
【図８】本発明の一実施態様による動作可能バンド位置を決定する処理のフローチャートである。
【図９】端末種類と最大消費電流とを関連付けたテーブルである。
【図１０】基地局に送信するメッセージフォーマットを示す図である。
【図１１】本発明の技法によるバンド割り当てを説明する図である。
【図１２】端末（ＳＳ）が基地局（ＢＳ）に送信するデータと、基地局（ＢＳ）が本発明の処理によって設定する適用帯域とバンド位置を示す図である。
【図１３】決定した適用帯域とバンド位置を示す図である。
【符号の説明】
【００３４】
１００  無線通信端末
１１０  ＲＦ部
１２０  Ａ／Ｄ変換部
１３０  モデム部
１４０  電源部
１５０  制御部
１５１  バンド数決定部
１６０  記憶部
１７０  操作部
１８０  受信状態測定部
ＡＮＴ  アンテナ
２００  基地局
２１０  電源部
２２０  制御部
２２１  バンド数決定部
２２２  バンド数設定部
２２３  バンド位置設定部
２２４  情報取得部
２３０  記憶部
２４０  ネットワーク部
２５０  モデム部
２６０  Ａ／Ｄ変換部
２７０  ＲＦ部
ＲＦ１−６  ＲＦ回路
Ａ／Ｄ１−６  Ａ／Ｄ変換器
ＡＡＡ  アダプティブアレイアンテナ
ＡＮＴ１−６  アンテナ
ｆｆ１  フィールド位置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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