(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のキャリアを用いて、複数の移動局に対して時分割多重により送信データをそれぞれ送信する基地局であって、
各移動局に２以上のキャリアを割当てるキャリア割当て手段と、
前記割り当てたキャリアのうち、少なくとも一つのキャリアに対応する要求伝送速度を各移動局から受信する受信手段と、
前記移動局からそれぞれ受信した前記要求伝送速度に基づいて、各キャリア毎に各移動局の評価関数を求める評価関数更新手段と、
各キャリアにおいて、各時分割毎にデータを送信する移動局を前記評価関数に基づいて決定する選択手段と
を具備することを特徴とする基地局。
【請求項２】
データ送信に用いる前記複数のキャリアの内、一の移動局に対しては、周波数の差が予め設定されている所定値以上である２以上のキャリアを選択することを特徴とする請求項１に記載の基地局。
【請求項３】
前記評価関数は、前記移動局から通知された前記要求伝送速度を当該移動局の平均伝送速度で割った値であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の基地局。
【請求項４】
前記平均伝送速度は、キャリア毎に独立して求められる値であることを特徴とする請求項３に記載の基地局。
【請求項５】
前記平均伝送速度は、全てのキャリアにおける前記平均伝送速度を総合して求める共通の平均伝送速度であることを特徴とする請求項３に記載の基地局。
【請求項６】
データ送信に用いられたキャリアに対する前記評価関数の算出には、それぞれキャリア毎に独立して求められる前記平均伝送速度を使用し、一方、データ送信に用いられていないキャリアに対する前記評価関数の算出には、前記データ送信に用いられたキャリアにおける前記評価関数の算出に使用される前記平均伝送速度よりも小さい値を使用することを特徴とする請求項３に記載の基地局。
【請求項７】
基地局から発せられた複数のキャリアを受信する受信手段と、
各キャリアの受信状態に応じて各キャリア毎に要求伝送速度をそれぞれ求める要求伝送速度算出手段と、
各キャリアを特定する情報と当該キャリアの前記要求伝送速度とを対応付けて前記基地局へ送信する送信手段と
を具備することを特徴とする移動局。
【請求項８】
受信した複数の前記キャリアのうち、周波数の差が予め設定されている所定値以上である２以上のキャリアを選択して、選択したキャリアに対してのみ前記要求伝送速度の算出を行うことを特徴とする請求項７に記載の移動局。
【請求項９】
前記通知手段は、前記要求伝送速度が最も高い前記要求伝送速度と当該要求伝送速度に対応するキャリアの特定情報とを前記基地局へ通知することを特徴とする請求項７又は請求項８に記載の移動局。
【請求項１０】
複数のキャリアを用いて、複数の移動局に対して時分割多重により送信データをそれぞれ送信する無線通信方法であって、
各移動局に２以上のキャリアを割当てるステップと、
前記割り当てたキャリアのうち、少なくとも一つのキャリアに対応する要求伝送速度を各移動局から受信するステップと、
前記移動局からそれぞれ受信した前記要求伝送速度に基づいて、各キャリア毎に各移動局の評価関数を求めるステップと、
各キャリアにおいて、各時分割毎にデータを送信する移動局を前記評価関数に基づいて決定するステップと
を具備することを特徴とする無線通信方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、セルラ移動通信等に用いられる基地局及び移動局並びに無線通信方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、次世代の高速無線通信方式としてcdma2000 1x-EV DO方式が開発されている。
上記cdma2000 1x-EV DO方式は、Qualcomm社によるcdma2000 1xの拡張方式であるHDR（High Data Rate）方式を標準化した方式として、電波産業会ARIBにおいてStd.T-64 1S-2000 C.S.0024“cdma2000 High Rate Packet Data Air Interface Specification"で標準化されているもので、現在国内ではKDDI社によりサービスされているcdmaOne方式（国内ではARIB T-53、北米、韓国等ではEIA/TIA/IS-95等）を拡張し、第３世代方式（３Ｇ）に対応させたcdma2000 1x方式を更にデータ通信に特化して通信速度を改善することを目的とした方式である。
なお、cdma2000 lx-EV DOにおいて、EVはEvolution、DOはData onlyの意である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
cdma2000 1x-EV DO方式では、移動局から受信した受信状態を通知する情報に基づいて、基地局が当該移動局へ送信するデータの変調方式を切り替えることにより、当該移動局の受信状態が良好な時は誤り耐性が低いが高速な通信速度、受信状態が悪いときは低速だが誤り耐性の高い通信速度を使用することが可能となっている。
この方式では、下りデータ通信速度は、従来のcdmaOne方式のように受信状態を示す希望波電力対干渉波電力比（ＣＩＲ）の瞬時の値で単純に決定されるのではなく、予測や過去の下りデータ伝送の誤り率等の統計データによる補正等により変化する。すなわち、現在普及している通信方式であるＣＤＭＡでは、cdma2000 1x-EV DO方式のように、場所によるデータ通信速度の変化がそれほど顕著でないことから、受信状態等の判断も、基地局から受信するパイロット信号から求めたEc/Io（パイロット信号強度対全受信信号強度）、ＣＩＲ等の瞬時値に基づいて行う程度のものであった。
【０００４】
これに対し、cdma2000 1x-EV DO方式では、予測や過去の下りデータ伝送の誤り率等の統計データによる補正等を考慮して求められた極めて正確なデータ通信速度を直接的に示す要求伝送速度（ＤＲＣ；Data Rate Control Bit）をテーブルとして移動局側が備え、このテーブルに基づいて、上記要求伝送速度を移動局から前記基地局へ通知するようになっている。これにより、上記した種々の通信速度でのデータ通信が行われる。
【０００５】
また、cdma2000 1x-EV DO方式の下り方向（基地局から移動局への方向）では、時間を1/600秒単位（以下、「分割時間」あるいは「スロット」という）に分割し、その時間内では一つの移動局だけとの通信を行い、通信相手の移動局を時間により切り替えることにより複数の移動局と通信を行う、時分割多重アクセス（TDMA；time division multiplex access）を採用している。これにより、常に、個々の移動局に対して最大の電力を持ってデータ送信を行うことが可能となり、移動局間で行うデータ通信を最速の通信速度で行うことができる。
【０００６】
この時分割多重アクセスにおいて、基地局側は移動局側から通知された要求伝送速度に基づいて各移動局毎に通信状態を評価し、この評価結果に基づいて、どの移動局に次のスロットを使用してデータを送信するかを決定している。なお、このスロットの割当てはスケジューリングと呼ばれている。
従来、各移動局は自己に割り当てられた固定の１キャリアのみを用いてデータ通信を行うように構成されていたため、各キャリアにおけるスケジューリングは、そのキャリアが割り当てられた移動局の中で行われるものであった。
【０００７】
このように、従来においては各キャリアにおけるスケジューリングは、当該キャリアが割り当てられた限られた移動局の間で行われていたため、例えば、１つのキャリアに対して通信状態の良好な移動局が集中し、一方、他のキャリアには通信状態の良くない移動局が集中した場合に、有効な手だてがなく、自局が使用しているキャリアを十分に有効活用して下りデータの送信をすることが難しいといった問題があった。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、一の移動局が使用できるキャリアを複数キャリアに増やすことにより、各キャリアにおいてスケジューリングを行う対象となる移動局の幅を広げ、下りデータ送信を効率よく実施できる基地局及び移動局並びに無線通信方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、複数のキャリア（搬送波）を用いて、複数の移動局に対して時分割多重により送信データをそれぞれ送信する基地局であって、各移動局に２以上のキャリアを割当てるキャリア割当て手段と、前記割り当てたキャリアのうち、少なくとも一つのキャリアに対応する要求伝送速度（例えば、ＤＲＣ）を各移動局から受信する受信手段（例えば、後述する実施形態における要求伝送速度受信部６０４）と、前記移動局からそれぞれ受信した前記要求伝送速度に基づいて、各キャリア毎に各移動局の評価関数を求める評価関数更新手段（例えば、後述する実施形態における評価関数更新部６０５）と、各キャリアにおいて、各時分割毎にデータを送信する移動局を前記評価関数に基づいて決定する選択手段（例えば、後述する実施形態における移動局選択部６０６）とを具備することを特徴とする基地局を提供する。
【００１０】
なお、上述のキャリア割当て手段は、予め各移動局に対して２以上のキャリアを割り当てて、割り当てたキャリアをその移動局に対して送出するような動作を行っても良いし、また、各移動局に対して得に固定のキャリアを割り当てるのではなく、全ての移動局に対して自局が使用しているキャリアを送出するような処理を行っても良い。
具体的には、例えば、自局が４つのキャリアを用いて下りデータを送信している場合、一の移動局に対して予め使用するキャリアを決定して、決定したキャリアのみを送出しても良いし、全ての移動局に対して４つのキャリアを送出するようにしてもよい。即ち、本発明では、基地局が一の移動局に対して２以上のキャリア（搬送波）を送出しており、また、自局が送出した２以上のキャリアに対する要求伝送速度を移動局から受信できるような構成になっていればよい。
なお、後述の実施形態においては、基地局側においては自局が使用する全てのキャリアを全ての移動局に対して送出し、移動局側でこれらのキャリアの中から要求伝送速度の測定対象とするキャリアを選択するような場合について説明している。
【００１１】
また、請求項１に記載の基地局において、データ送信に用いる前記複数のキャリアの内、一の移動局に対しては、周波数の差が予め設定されている所定値以上である２以上のキャリアを選択することを特徴とする。
【００１２】
また、請求項１又は請求項２に記載の基地局において、前記評価関数は、前記移動局から通知された前記要求伝送速度を当該移動局の平均伝送速度で割った値であることを特徴とする。
【００１３】
また、請求項３に記載の基地局において、前記平均伝送速度は、キャリア毎に独立して求められる値であることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項３に記載の基地局において、前記平均伝送速度は、全てのキャリアにおける前記平均伝送速度を総合して求める共通の平均伝送速度であることを特徴とする。
【００１５】
また、請求項３に記載の基地局において、データ送信に用いられたキャリアに対する前記評価関数の算出には、それぞれキャリア毎に独立して求められる前記平均伝送速度を使用し、一方、データ送信に用いられていないキャリアに対する前記評価関数の算出には、前記データ送信に用いられたキャリアにおける前記評価関数の算出に使用される前記平均伝送速度よりも小さい値を使用することを特徴とする。
【００１６】
上記目的を達成するために、本発明は、基地局から発せられた複数のキャリアを受信する受信手段と、各キャリアの受信状態に応じて各キャリア毎に要求伝送速度をそれぞれ求める要求伝送速度算出手段と、各キャリアを特定する情報と当該キャリアの前記要求伝送速度とを対応付けて前記基地局へ送信する送信手段とを具備することを特徴とする移動局を提供する。
【００１７】
また、請求項７に記載の移動局において、受信した複数の前記キャリアのうち、周波数の差が予め設定されている所定値以上である２以上のキャリアを選択して、選択したキャリアに対してのみ前記要求伝送速度の算出を行うことを特徴とする。
【００１８】
また、請求項７又は請求項８に記載の移動局において、前記通知手段は、前記要求伝送速度が最も高い前記要求伝送速度と当該要求伝送速度に対応するキャリアの特定情報とを前記基地局へ通知することを特徴とする。
【００１９】
また、上記目的を達成するために、本発明は、複数のキャリアを用いて、複数の移動局に対して時分割多重により送信データをそれぞれ送信する無線通信方法であって、各移動局に２以上のキャリアを割当てるステップと、前記割り当てたキャリアのうち、少なくとも一つのキャリアに対応する要求伝送速度を各移動局から受信するステップと、前記移動局からそれぞれ受信した前記要求伝送速度に基づいて、各キャリア毎に各移動局の評価関数を求めるステップと、各キャリアにおいて、各時分割毎にデータを送信する移動局を前記評価関数に基づいて決定するステップとを具備することを特徴とする無線通信方法を提供する。
【００２０】
なお、本発明の移動局としては、いわゆるＣＤＭＡ（符号分割多重接続）方式やＰＤＣ（Personal Digital Cellular System）方式の携帯電話機やＰＨＳ（Personal Handyphone System）（登録商標）のほか、ＰＤＡ（Personal Digital Assistants：個人用情報機器）と称される携帯型の端末も含むものとする。ここで、ＰＤＡの場合、通信手段を内蔵しているもののほか、外部から通信手段を接続するものであっても、本発明の特徴とする後述の発呼（着呼、通信）処理をＰＤＡ本体で行うものについては本発明に含めるものとする。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照し、本発明の一実施形態について説明する。
まず、本発明の一実施形態に係る基地局と移動局との間で行われるデータ通信の概略について図１を参照して説明する。
【００２２】
図１において、符号１０は基地局であり、符号２０ａ、２０ｂは移動局である。基地局１０は、それぞれ異なる周波数の搬送波であるキャリアｆ１〜ｆ３を用いて複数の移動局へ同時に下りデータを送信することができる。
ここでは、移動局２０ａに対してデータの伝送媒体であるキャリアｆ１とｆ２とが予め割当てられており、一方、移動局２０ｂに対してキャリアｆ１とｆ３とが予め割り当てられている。これにより、移動局２０ａに対してはキャリアｆ１又は／及びｆ２を用いて下りデータを送信することができ、移動局２０ｂに対してはキャリアｆ１及び／又はｆ２を用いて下りデータを送信することができる。なお、ここで各移動局に割当てられているキャリアは、各周波数の差が所定値Δf以上となっている。即ち、|ｆ１−ｆ２|≧Δｆ，|ｆ１−ｆ３|≧Δfの関係式が成り立っている。
【００２３】
各移動局２０ａ、２０ｂは、それぞれ自己に割り当てられてたキャリアによって通知される共通チャネルの受信品質（例えば、希望波電力対干渉波電力比ＣＩＲや誤り率等）を求め、更にこの受信品質に基づいて要求伝送速度を算出し、この要求伝送速度を基地局１０へ送信する。
即ち、移動局２０ａはキャリアｆ１及びｆ２に対する要求伝送速度をそれぞれ算出し、算出した要求伝送速度をそれぞれのキャリアの識別子と対応付けて基地局１０へ送信する。同様に、移動局２０ｂはキャリアｆ１及びｆ３に対する要求伝送速度をそれぞれ算出し、算出した要求伝送速度とキャリア識別子とを対応付けて基地局１０へ送信する。なお、受信品質及び要求伝送速度の求め方については、後述する。
【００２４】
基地局１０は、移動局２０ａ及び２０ｂからそれぞれに割り当てたキャリアに対する要求伝送速度を受信すると、これらを各キャリア毎に分け、各キャリア毎に各移動局の評価関数を求める。
具体的には、キャリアｆ１においては、移動局２０ａ及び２０ｂに割り当てられているため、各移動局からそれぞれ要求伝送速度を受信し、これらの要求伝送速度に基づいて各移動局における評価関数を求める。
同様に、キャリアｆ２については移動局２０ａから受信した要求伝送速度に基づいて評価関数を求め、キャリアｆ３については移動局２０ｂから受信した要求伝送速度に基づいて評価関数を求める。
そして、各キャリア毎に求めた評価関数のうち、最も高い値を示した移動局に対して当該キャリアを用いて下りデータを送信するようスケジューリングを行う。
【００２５】
例えば、キャリアｆ１において、移動局２０ａの評価関数が移動局２０ｂの評価関数よりも高ければ、基地局１０はキャリアｆ１を用いて移動局２０ａに対して下りデータを送信することを決定する。
また、キャリアｆ２については移動局２０ａからのみ要求伝送速度が送信されてくるので、キャリアｆ２を用いて移動局２０ａに対して下りデータを送信することを決定する。
【００２６】
ここで、上述したようにスケジューリングが行われると、移動局２０ａについては、キャリアｆ１及びｆ２を用いての下りデータ送信が同時に行われることとなる。この場合、例えば移動局２０ａが２つのキャリアから同時に下りデータを受信できる機能を備えていれば、移動局２０ａに対してキャリアｆ１及びｆ２を用いた下りデータの送信が行われることとなる。他方、移動局２０ａが複数のキャリアから同時に下りデータを受信できる機能を備えていなかった場合には、基地局は移動局２０ａの評価関数が最も高かったキャリア、例えば、キャリアｆ１における移動局２０ａの評価関数と、キャリアｆ２における移動局２０ａの評価関数とを比較し、評価関数が高かった方のキャリアを用いて移動局２０ａへと下りデータを送信する。
【００２７】
一方、移動局２０ｂについては、キャリアｆ１が移動局２０ａへのデータ送信に使用されるとすれば、キャリアｆ３を用いて下りデータを送信しすようスケジューリングが行われる。
一方、キャリアｆ１を使用して移動局２０ａへの下りデータ送信が行われないとすれば、キャリアｆ１及びｆ３における移動局２０ｂの評価関数を比較し、評価関数が高い方のキャリアを用いて移動局２０ｂへ下りデータが送信される。なお、移動局２０ｂが複数のキャリアによって送信される下りデータを同時に受信できるような機能を有している場合には、キャリアｆ１及びｆ３によって下りデータが移動局２０ｂに対して送信される。
【００２８】
なお、上述したように、基地局側において各移動局にそれぞれのキャリアを割り当てるのではなく、移動局側でキャリアを任意に選択するようにしてもよい。この場合、基地局側ではそれぞれの移動局に対してキャリアｆ１〜ｆ３を送出しており、移動局側でその内のいくつかを選択し、選択したキャリアに対してのみ、要求伝送速度等を求める。なお、移動局において、基地局から送出されている全てのキャリアについて要求伝送速度を求めるようにしても良い。
【００２９】
次に、本発明における基地局及び移動局の構成及び動作について図２〜図５を参照して詳しく説明する。
【００３０】
《移動局》
まず、本発明の第１の実施形態に係る移動局について図２を参照して説明する。図２は、測定対象とするキャリアと、要求伝送速度を報告するキャリア数と、下り個別キャリアを受信待機するキャリア数が同値である場合を考慮したときの移動局の内部構成を示したブロック図である。
なお、移動局は、以下に示す一連の処理を実施する前に
▲１▼要求伝送速度ＤＲＣを求めるキャリア数
▲２▼同時に個別チャネルを受信できるキャリア数
を「マルチキャリア対応度情報」として、上り個別チャネル送信部３０９を介して基地局に通知する。
また、本実施形態では、基地局側が移動局に特定の２以上のキャリアを割り当てるのではなく、移動局が要求伝送速度の測定対象とするキャリアを選択する場合について述べる。
【００３１】
まず、基地局側から発せられた複数のキャリアは、アンテナ３０１を介して受信され、周波数分波／合成器３０８を介して、キャリア毎にキャリア毎処理部３１０に分配される。
【００３２】
測定下り共通チャネル設定部３０７は、基地局から受信した複数のキャリアのうち、伝送品質を測定する２以上のキャリアを選択する。
この時、測定下り共通チャネル受信部３０７は、周波数の差が予め設定されている所定値以上である２以上のキャリアを選択する。
選択の手順としては、例えば、１キャリア目を任意に選び、２キャリア目以降のキャリアは前キャリアの周波数＋Δｆとなるようなキャリアを選択するようにしてもよい。なお、Δｆは、周波数選択性フェージングを考慮して、受信信号間の変動の相関が小さい値を選択しても良い。
具体的には、希望波電力対干渉波電力比ＣＩＲ、誤り率等の瞬時値の相関が小さい値となるキャリアを選択する。
【００３３】
そして、測定下り共通チャネル設定部３０７は、測定対象キャリアを選択すると、選択したキャリアの送受信に必要な制御情報（移動局識別子、移動局符号等）Ａを、周波数分波／合成器３０８、下り個別チャネル受信部３０２、下り共通チャネル受信部３０３、要求伝送速度送信部３０６、及び上り個別チャネル送信部３０９に通知して送受信の設定を行う。
【００３４】
基地局側から受信した測定対象キャリアは、キャリア毎にキャリア毎処理部３１０内の下り共通チャネル受信部３０３によって受信され、品質評価部３０４によって希望波電力対干渉波電力比ＣＩＲ、誤り率等の品質評価が行われ、その評価結果が要求伝送速度算出部３０５に通知される。
具体的には、品質評価部３０４は、Ec/Io（パイロット信号強度対全受信信号強度)に基づいて、以下に示す（１）式により希望波電力対干渉波電力比ＣＩＲを算出する。
ＣＩＲ=(Ec/lo)/(１-Ec/lo)                （１）
更に、上述の式に基づいて求めたＣＩＲに基づいて、次の受信スロットタイミング(ここで、1スロットは1.66ms=1/600秒)におけるＣＩＲ（以下、予測ＣＩＲ値と称する）値を予測する。ここでの予測の方法については、特に限定しないが、線形予測等の方法が例として挙げられる。
なお、ここで何スロット後のＣＩＲを予測すればよいかを指示する情報は、当該移動局の電源オン時に基地局から送信されてくる種々の制御信号に含まれている。
そして、品質評価部は上述した手法により予測ＣＩＲを算出すると、この予測ＣＩＲを品質結果として要求伝送速度算出部３０５へ出力する。
【００３５】
要求伝送速度算出部３０５は、品質評価部３０４から出力された評価結果から要求伝送速度ＤＲＣを算出する。具体的には、要求伝送速度算出部３０５は、予測ＣＩＲと要求伝送速度ＤＲＣとが直接的に対応付けたテーブルを備えており、このテーブルを参照して、品質評価部３０４から通知された評価結果であるＣＩＲに対応する要求伝送速度ＤＲＣを求める。
なお、要求伝送速度ＤＲＣ（Data Rate Control Bit）とは、予測や過去の下りデータ伝送の誤り率等の統計データによる補正等を考慮して求められた極めて正確なデータ伝送速度を直接的に示すものである。
【００３６】
このようにして算出された要求伝送速度ＤＲＣは、要求伝送速度送信部３０６を介して測定を実施した各キャリアから無線基地局へ通知される。なお、複数キャリア分の要求伝送速度ＤＲＣの送信を、測定対象キャリア中の１キャリアにより行うようにしてもよい。
即ち、図１に示した移動局２０ａを例に挙げて説明すれば、キャリアｆ１によってキャリアｆ１の要求伝送速度ＤＲＣを送信するとともに、キャリアｆ２によってキャリアｆ２の要求伝送速度ＤＲＣを送信するようにしてもよいし、いずれかのキャリア、例えばキャリアｆ１によってキャリアｆ１及びｆ２の要求伝送速度ＤＲＣをまとめて送信してもよい。
【００３７】
そして、移動局は測定対象キャリア毎に下り個別チャネル受信部３０２を受信待機状態にしておき、下り個別チャネルを受信すると下り信号合成部３１１に出力する。下り信号合成部３１１は、複数キャリアで受信した下り個別チャネルを１つの信号に合成する。
【００３８】
次に、本発明の第２の実施形態に係る移動局について図３を参照して説明する。図３は、本発明の第２の実施形態に係る移動局の内部構成を示すブロック図である。
【００３９】
本実施形態における移動局は、図２に示した第１の実施形態に係る移動局と異なり、測定対象とするキャリア数と、要求伝送速度を報告するキャリア数と、下り個別キャリアを受信待機するキャリア数とがそれぞれ異なる。
このため、本実施形態における移動局は、図３に示すように、下り共通チャネル４０３、下り個別チャネル受信部４０６、要求伝送速度送信部４０８を各々必要数分のみに抑えた構成となっている。
また、移動局は、以下に示す処理を実施する前に、
▲１▼移動局が同時に要求伝送速度を求められるキャリア数
▲２▼同時に個別チャネルを受信できるキャリア数
を「マルチキャリア対応度情報」として、上り個別チャネル送信部３０９を介して基地局に通知する。
【００４０】
以下、本実施形態における移動局を構成する各部について詳しく説明する。なお、上述した第１の実施形態における移動局と同様の構成要素については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００４１】
まず、基地局から発せられた複数のキャリアは、アンテナ３０１により受信される。測定下り共通チャネル設定部３０７は、移動局が測定する複数キャリアを選択し、測定対象キャリアの送受信に必要な制御情報（移動局識別子、移動局符号等）を周波数分波／合成器３０８、下り共通チャネル受信部３０３、下り個別チャネル受信部３０２、要求伝送速度送信部３０６、上り個別チャネル送信部３０９に通知して、送受信に必要な設定を行う。
【００４２】
基地局側から受信した測定対象キャリアは、キャリア毎にそれぞれ異なる下り共通チャネル受信部３０３によって受信され、品質評価部３０４によって希望波電力対干渉波電力比ＣＩＲ、誤り率等の品質評価が行われ、その評価結果が要求伝送速度算出部４０５に通知される。
要求伝送速度算出部４０５は、各品質評価部３０４から受け取った評価結果に基づいて各キャリア毎に要求伝送速度ＤＲＣを算出し、要求伝送速度ＤＲＣが高いものから順に予め設定されている個数分選択し、選択した要求伝送速度ＤＲＣとそのキャリア識別符号とを対応付けて（図中の情報Ｂ）、下り個別チャネル受信部３０２及び要求伝送速度送信部３０６へ送信する。
【００４３】
要求伝送速度送信部３０６は、要求伝送速度ＤＲＣが最高であるキャリアを介して、要求伝送速度算出部４０５において選択されたキャリア識別符号と要求伝送速度ＤＲＣとを基地局へ送信する。なお、複数キャリア分の要求伝送速度ＤＲＣの送信を、測定対象キャリア毎の要求伝送速度３０６を用いて同時に並行して行っても良い。
下り個別チャネル受信部３０２は、指示されたキャリアと要求伝送速度ＤＲＣとに基づいて受信待機状態に入り、下り個別チャネルを受信すると、下り信号合成部３１１に出力する。下り信号合成部３１１は、複数キャリアで受信した下り信号を１つの信号に合成する。
【００４４】
次に、本発明の第３の実施形態に係る移動局について図４を参照して説明する。本実施形態に係る移動局は、上述した第２の実施形態において、下り個別チャネル受信部３０２の数を１つにし、下り信号合成部３１１を構成要素から外している。
即ち、本実施形態に係る移動局では、下り共通チャネル受信部３０３によって受信された測定対象キャリアは、品質評価部３０４によって希望波電力対干渉波電力比ＣＩＲ、誤り率等の品質評価が行われ、要求伝送速度算出部５０５へ出力される。要求伝送速度算出部５０５は、入力された複数の要求伝送速度のうち、要求伝送速度が最良である１キャリア分のキャリア識別子と要求伝送速度とを要求伝送速度送信部３０６へ出力する。要求伝送速度送信部３０６は受け取った要求伝送速度及びキャリア識別子とを対応付けて基地局へ送信する。
一方、要求伝送速度算出部４０５は、上記キャリア識別子と要求伝送速度の情報Ｂを、個々の下り個別チャネル受信部３０２へそれぞれ出力する。この情報を受けて、下り個別チャネル受信部５０６は受信待機に入る。
このように、基地局に対して要求伝送速度ＤＲＣが最も高かったキャリア識別子とその要求伝送速度ＤＲＣとを送信するようにしても良い。このようにすることで、基地局が受信する要求伝送速度の数が減少するため、基地局側で行われるスケジューリングの処理を軽減させることができる。
また、移動局側からすれば、上述した第１及び第２の実施形態に係る移動局に比べて構成要素を減らすことができるので、コスト低減、小型化を図ることができる。
【００４５】
《基地局》
次に、本発明の一実施形態に係る基地局について図５を参照して説明する。
図５は、本発明の一実施形態に係る基地局の内部構成を示すブロック図である。
図５において、アンテナ６０１を介して受信される各移動局からの要求伝送速度ＤＲＣは、周波数分波／合成器６０２によってキャリア毎に分波され、各要求伝送速度受信部６０４へキャリア毎に出力される。要求伝送速度受信部６０４は、各移動局の識別情報と対応付けられている要求伝送速度ＤＲＣを取得すると、この情報を評価関数更新部６０５へ通知する。この結果、移動局から受信した各キャリアに対する要求伝送速度ＤＲＣは、該当するキャリアの評価関数更新部６０５に入力される。
【００４６】
キャリア毎に設けられている評価関数更新部６０５は、移動局の識別子と要求伝送速度ＤＲＣとを取得すると、これらの情報に基づいて自己が管理している評価関数管理テーブルを更新する。
この評価関数管理テーブルは図５に示すように、移動局毎に要求伝送速度と評価関数とが対応付けられているテーブルである。なお、評価関数の算出手法についての詳細は、後述する。
なお、上記評価関数管理テーブルの更新時において、要求伝送速度ＤＲＣを移動局から受信できなかった場合には、要求伝送速度を予め設定されている固定値α（例えばα＝０）に更新する。なお、移動局から要求伝送速度を受信できなかった等の判断は、移動局キャリア対応制御部６０９が基地局と移動局との通信を監視していることから判断される。
【００４７】
キャリア毎に用意されている移動局選択部６０６は、評価関数更新部６０５が管理する評価関数管理テーブルを検索して、評価関数が最大値をとる移動局を選択し、この移動局の識別子と要求伝送速度ＤＲＣとを対応付けて移動局キャリア対応制御部６０９へ出力する。
【００４８】
移動局キャリア対応制御部６０９は各キャリア毎に設けられている移動局選択部６０６から、評価関数が最高値を示していた移動局識別子とその要求伝送速度ＤＲＣとを取得すると、この情報を下り送信バッファ部６１０と下り個別チャネル送信部６０７へ出力する。下り送信バッファ部６１０は、選択された移動局の送信待ちデータを、選択されたキャリアに対応して設けられている下り個別チャネル送信部６０７に配信する。ここで、配信するデータ量は、配信先である移動局に対応付けられて取得した要求伝送速度ＤＲＣに相当する分量とする。
【００４９】
各キャリアの下り個別チャネル送信部６０７は、配信データを下り送信バッファ部６１０から取得すると、取得した下りデータの送信先移動局に対して下り個別チャネル送信信号を生成し、この下り個別チャネル送信信号は周波数分波／合成器６０２で合成されてアンテナ６０１から送信される。これにより、各キャリアにおいて最も通信品質の高い移動局に対して下りデータが送信される。
【００５０】
なお、図２〜図５において、情報Ａは受信すべき移動局の情報（識別子、移動局符号等）、情報Ｂはマルチキャリア対応度情報、情報Ｃは移動局が選択した測定対象キャリアの情報、情報Ｄは移動局選択部６０６によって選択された移動局、キャリア識別子、要求伝送速度ＤＲＣとが対応付けられた情報、情報Ｅ及びＦは移動局識別子と受信した要求伝送速度ＤＲＣとを対応付けた情報をそれぞれ示している。
【００５１】
次に、各キャリア毎に設けられた評価関数更新部６０５が算出する評価関数について述べる。
まず、キャリアｆｉ（ｉ＝１，２，３…）における評価関数は、以下に示す（２）式によって求めることができる。
評価関数＝ＤＲＣｉ／Ｒｉ                  （２）
上記式において、ＤＲＣｉはキャリアｆｉの要求伝送速度ＤＲＣであり、Ｒｉはキャリアｆｉの平均伝送速度である。
更に、スロットｔにおける上記キャリアｆｉにおける平均伝送速度は、以下の（３）式で与えられる。
Ri(t)＝Ri(t-1)×{1-(1/tc)}＋f(ri(t),A)×1/tc          （３）
【００５２】
上記（３）式において、Ri（t）は時刻tにおける平均伝送速度、Ri（t-1）は時刻t-1における平均伝送速度、1-(1/tc)は過去の平均伝送速度を忘れていく率（忘却率）、1/tcは新しく下り受信を受けた分を記憶する率（記憶率）である。また、f(ri(t),A)は、ri(t)とＡとからなる関数であり、Ａは移動局が同時に監視しているキャリア数、ri(t)はキャリアｆiにおいて時刻tに下り送信を行った伝送速度を示している。以下、このf(ri(t),A)の項の設定の手法について説明する。
【００５３】
まず、上述の平均伝送速度を求める式におけるf(ri(t),A)の項を
（１）キャリア毎に独立して求めた平均伝送速度
（２）全てのキャリアにおける前記平均伝送速度を総合して求める共通の平均伝送速度
とする２つの場合に大別して説明する。
【００５４】
（１）キャリア毎に独立して求めた平均伝送速度とした場合
《手法１―１》
f(ri(t),A)の項として、それぞれキャリアf1，f2において時刻tに下り送信を行った伝送速度r1(t) ，r2(t)を用いることにより、各キャリア毎に独立して求めた平均伝送速度を用いて評価関数を求める。
例えば、図１に示した移動局２０ａを例に挙げて説明すると、キャリアｆ１及びキャリアｆ２における移動局２０ａの評価関数は、以下のようになる。
R1(t)＝R1(t-1)×{1-(1/tc)}＋r1(t)×1/tc
R2(t)＝R2(t-1)×{1-(1/tc)}＋r2(t)×1/tc
このように、各キャリア毎に平均伝送速度を独立した値とすることにより、各キャリアにおいて要求伝送速度ＤＲＣが最大となるタイミングで、評価関数が最大となり、下り信号を受信できることとなる。
【００５５】
（２）全てのキャリアにおける前記平均伝送速度を総合して求める共通の平均伝送速度とした場合
《手法２−１》
全てのキャリアにおける前記平均伝送速度を総合して求める共通の平均伝送速度を用いる。
例えば、f(ri(t),A)の項として、以下の（４）式に示すように、下り送信の伝送速度総和を監視中のキャリア数Ａで割った“キャリア平均伝送速度”を用いる。
f(ri(t),A)＝{Σri(t)}/A              （４）
上記式においてΣri(t)は、時刻ｔの下り送信の伝送速度の総和であり、Ａは当該移動局が測定対象としているキャリア数である。
例えば、今、図１に示した移動局２０ａを例に挙げて説明すると、移動局２０ａが測定対象としているキャリア数は２であり、また、現在のキャリアｆ１の下り送信伝送速度が1.2Mbps、キャリアｆ２の下り送信伝送速度が1.2Mbpsであった場合、
f(ri(t),A)＝（1.2Mbps＋1.2Mbps）／2＝1.2Mbps          （５）
となる。そして、上記（５）で求められた1.2Mbpsの値を（３）式のf(ri(t),A)の項に代入することによりR1(t)，R2(t)をそれぞれ求め、求めたこれらの平均伝送速度を用いて各キャリアにおける評価関数を算出する。
【００５６】
《手法２−２》
f(ri(t),A)の項として、以下の（６）式に示すように、測定対象キャリアの内、最も高い伝送速度を用いる。
f(ri(t),A)＝max(ri(t))              （６）
例えば、今、図１に示した移動局２０ａを例に挙げて説明すると、キャリアｆ１の下り送信伝送速度が150kbps、キャリアｆ２の下り送信伝送速度が1.5Mbpsであった場合は、
f(ri(t),A)＝max(ri(t))＝1.5Mbps                （７）
となる。そして、上記1.5Mbpsを（３）式のf(ri(t),A)の項に代入することによりそれぞれのキャリアにおけるRi(t)を求め、求めたこれらの平均伝送速度を用いて各キャリアにおける評価関数を算出する。
【００５７】
《手法２−３》
f(ri(t),A)の項として、以下の（８）式に示すように、下り送信伝送速度の総和を用いる。
f(ri(t),A)＝Σri(t)                  （８）
例えば、今、図１に示した移動局２０ａを例に挙げて説明すると、移動局２０ａが測定対象としているキャリア数は２であり、また、現在のキャリアｆ１の下り送信伝送速度が150kbps、キャリアｆ２の下り送信伝送速度が1.5Mbpsであるとすると、
f(ri(t),A)＝150kbps＋1.5Mbps＝1.65kbps                （９）
となる。そして、上記（９）式で求められた1.65kbpsの値を（３）式のf(ri(t),A)の項に代入することにより、R1(t)，R2(t)をそれぞれ求め、求めたこれらの平均伝送速度を用いて各キャリアにおける評価関数を算出する。
【００５８】
なお、上述した手法２−２及び手法２−３では、できる限り平均伝送速度Ｒｉが高くなるようにri(t)を選んでいる。これにより、各移動局にスロットが公平に割り当てられるようになるが、通信状態が最も優れている移動局に対して積極的に下りデータを送信するというマルチキャリア本来の利点が活かされていない。
これに対し、手法２−１によれば、キャリア当たりの平均値を用いるため、平均伝送速度Ｒｉの値が各キャリアにおいて平均した値となり、このようなマルチキャリアの利点を活かしながらも、且つ、各移動局に公平に下りデータ送信を行うことができる。
【００５９】
《他の手法》
下り受信に成功したキャリア（データ送信に用いられたキャリア）と、下り受信に成功していないキャリア（データ送信に用いられていないキャリア）とで異なるf(ri(t),A)を用いる。
例えば、下り受信に成功したキャリアではf(ri(t),A)として、上述した手法１−１で用いた当該キャリア独自に求められる送信伝送速度ri(t)を用い、一方、下り受信に失敗したキャリアでは、f(ri(t),A)として下り受信に成功したキャリアで用いるri(t)の値よりも小さな値を用いる。
この下り受信に成功したキャリアで用いるri(t)の値よりも小さな値の求め方としては、下り受信に成功したキャリアのri(t)の最小値を、下り受信に失敗したキャリアのf(ri(t),A)として用いたり、また、さらにこの値に予め設定した１よりも小さい数値を乗算することにより求められる値を用いてもよい。
【００６０】
また、例えば、ri(t)に設定する値を予め離散的に用意しておき、これらの値のうち、下り受信に成功したキャリアのri(t)から予め設定された所定段階レートダウンした値を、下り受信に失敗したキャリアの共通f(ri(t),A)項として用いても良い。
具体的には、予め離散的に用意されている値が、38.4kbps, 76.8kbps, 157.6kbps, 2.4Mbpsであり、下り受信に成功したキャリアのri(t)が157.6kbpsであり、２段階レートダウンした値を用いると設定されていた場合には、
下り受信に失敗したキャリアの共通f(ri(t),A)項として、38.4kbpsを用いる。
【００６１】
このようにして、下り受信に成功したキャリアと、失敗したキャリアとで、平均伝送速度Ｒの設定値を異なる値とすることにより、下り受信に成功していないキャリアにおける平均伝送速度を増加しすぎることを抑えることができ、下り受信に失敗したキャリアにおける評価関数の値を低下させすぎることがない。
従って、下り受信に失敗したキャリアにおいては、下り受信を成功させる可能性を高くすることができる。
【００６２】
以上、この発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【００６３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の基地局によれば、各移動局に２以上のキャリアを割当てるキャリア割当て、割り当てたキャリアのうち、少なくとも一つのキャリアに対応する要求伝送速度を各移動局から受信し、移動局からそれぞれ受信した前記要求伝送速度に基づいて、各キャリア毎に各移動局の評価関数を求め、各キャリアにおいて、各時分割毎にデータを送信する移動局を評価関数に基づいて決定するので、一の移動局が使用できるキャリアが複数キャリアに増え、１つのキャリアを使用してデータ送信を行う移動局の選択幅を広げることができる。これにより、下りデータ送信を効率よく実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る基地局と移動局との間で行われるデータ通信について概略説明するための無線ネットワーク構成図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る移動局の概略構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係る移動局の概略構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の第３の実施形態に係る移動局の概略構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る基地局の概略構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１０…基地局、２０ａ，２０ｂ…移動局、３０１，６０１…アンテナ、３０２…下り個別チャネル受信部、３０３…下り共通チャネル受信部、３０４，５０４…品質評価部、３０５，４０５，５０５…要求伝送速度算出部、３０６…要求伝送速度送信部、３０７…測定下り共通チャネル設定部、３０８，６０２…周波数分波／合成器、３０９…上り個別チャネル送信部、３１０，６０３…キャリア毎処理部、３１１…下り信号合成部、６０４…要求伝送速度受信部、６０５…評価関数更新部、６０６…移動局選択部、６０７…下り個別チャネル送信部、６０８…下り共通チャネル送信部、６０９…移動局キャリア対応制御部、６１０…下り送信バッファ部、６１１…移動局キャリア情報受信部
【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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