JP2008245190A - 無線通信システム、無線通信端末、無線基地局及び無線通信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】無線通信端末から無線基地局へチャネル（バンド）品質情報を通知可能なチャネル数が制限される場合に、スループットの低下を防止する。
【解決手段】無線通信端末１００は、決定されたバンド選択方法に応じて無線基地局２００にバンド品質情報を通知可能なバンド数までのバンドを選択し、選択されたバンドのバンド品質情報、及び決定されたバンド選択方法を無線基地局２００に通知する。無線基地局２００は、通知されたバンド品質情報及びバンド選択方法に応じて、バンド品質情報が通知されないバンドのバンド品質情報を判定する。無線基地局２００は、通知されたバンド選択方法がバンド品質情報の低い順にバンドを選択する下位選択方法である場合、バンド品質情報が通知されないバンドのバンド品質情報が、通知されたバンド品質情報中の最高値以上であると判定する。
【選択図】図８

Description

本発明は、無線基地局と、無線基地局によって割り当てられる複数のチャネルのいずれかを用いて無線基地局と通信する無線通信端末とを備える無線通信システム、当該無線通信システムにおける無線通信端末、無線基地局及び無線通信方法に関する。

従来、無線通信システムにおいて伝送レートを向上させる技術として、適応変調・符号化（ＡＭＣ）が知られている。ＡＭＣでは、伝搬路状態の良い時にはスループットが高い変調方式・符号化方式の変調クラスが適用され、伝送路状態が悪い時にはスループットが低い変調方式・符号化方式の変調クラスが適用される。

このため、ＡＭＣを使用する無線通信システムでは、受信側は、送信側によって送信された無線信号の受信品質を測定し、測定した受信品質を送信側に通知する。送信側は、受信側から通知された受信品質に応じて、変調クラスを選択する。

また、多数のサブキャリアを使用する通信方式として、直交周波数分割多重アクセス（ＯＦＤＭＡ）が知られている。ＯＦＤＭＡでは、複数のサブキャリアからなるサブチャネル（以下、単に「チャネル」という）が無線通信端末に動的に割り当てられる。

ＯＦＤＭＡ及びＡＭＣを使用する無線通信システムにおいては、チャネル毎に異なる変調クラスを適用可能である（例えば、非特許文献１参照）。したがって、無線基地局は、無線通信端末に割り当て可能なすべてのチャネルについて、無線通信端末における受信品質を把握していることが望ましい。

しかし、無線通信端末に割り当て可能なすべてのチャネルについて無線通信端末から無線基地局へ受信品質を通知すると、上り方向のトラフィック量が増加する。そこで、無線通信端末から無線基地局へ、受信品質が良い（上位の）チャネルについてのみ、受信品質を通知する手法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
"ＩＥＥＥ ８０２．１６ｅ−２００５"、［ｏｎｌｉｎｅ］、２００６年２月、［平成１９年３月１９日検索］、＜インターネットＵＲＬ： ｈｔｔｐ：／／ｓｔａｎｄａｒｄｓ．ｉｅｅｅ．ｏｒｇ／ｇｅｔｉｅｅｅ８０２／ｄｏｗｎｌｏａｄ／８０２．１６ｅ−２００５．Ｐｄｆ＞ 特開２００５−２４４９５８号公報

しかしながら、無線基地局は、必ずしも無線通信端末から受信品質を通知されたチャネルを当該無線通信端末との通信に用いるとは限らない。すなわち、無線基地局は、無線通信端末から受信品質を通知されていないチャネルを用いて当該無線通信端末と通信する場合がある。

この場合、無線基地局は、受信品質を通知されていないチャネルに対し、より確実に通信可能な低い変調クラスを適用する。したがって、無線基地局と無線通信端末との通信のスループットが低下するという問題があった。

上記問題点に鑑み、本発明は、無線基地局が無線通信端末における受信品質に応じて変調クラスを決定する無線通信システムにおいて、無線通信端末から無線基地局へ受信品質を通知可能なチャネル数が制限される場合に、スループットの低下を防止することが可能な無線通信システム、無線通信端末、無線基地局及び無線通信方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の第１の特徴は、無線基地局（無線基地局２００）と、前記無線基地局によって割り当てられる複数のチャネル（例えば、バンド１〜バンド７）のいずれかを用いて前記無線基地局と通信する無線通信端末（無線通信端末１００）とを備える無線通信システムであって、前記無線通信端末は、前記無線基地局から受信した無線信号の受信品質（例えば、ＣＩＮＲ）をチャネル毎に測定する測定部（ＣＩＮＲ測定部１０２）と、測定された前記受信品質に基づき、測定された前記受信品質を示す品質情報を前記無線基地局に通知すべきチャネルの選択方法（バンド選択方法）を決定する選択方法決定部（バンド選択方法決定部１０４）と、決定された前記選択方法に応じて、前記無線基地局に品質情報を通知可能なチャネル数（例えば、５バンド）までのチャネルを選択する選択部と、決定された前記選択方法、及び選択された前記チャネルの品質情報を前記無線基地局に通知する通知部（ＲＥＰ−ＲＳＰメッセージ生成部１０５）とを備え、前記無線基地局は、通知された前記選択方法及び前記品質情報に応じて、前記品質情報が通知されないチャネルの品質情報を判定する判定部（バンドＭＣＳ決定部２０５）と、通知された前記品質情報及び判定された前記品質情報に応じて、前記複数のチャネルのそれぞれに適用する変調クラスを決定する変調クラス決定部（バンドＭＣＳ決定部２０５）とを備え、前記判定部は、通知された前記選択方法が前記品質情報の低い順にチャネルを選択する下位選択方法（下位５バンド選択方法）である場合、前記品質情報が通知されないチャネルの品質情報が、通知された前記品質情報中の最高値以上であると判定することを要旨とする。

このような特徴によれば、無線通信端末は、測定した受信品質に応じて、品質情報を無線基地局に通知すべきチャネルの選択方法を決定する。選択方法は、品質情報の低い順にチャネルを選択する下位選択方法を含む。無線基地局は、通知された選択方法が下位選択方法である場合、品質情報が通知されないチャネルの品質情報が、通知された品質情報中の最高値以上であると判定する。

つまり、無線基地局は、無線通信端末から品質情報を通知されていないチャネルを用いて当該無線通信端末と通信する場合であっても、当該チャネルに対して、より高い変調クラスを適用できる。したがって、無線基地局が無線通信端末における受信品質に応じて変調クラスを決定する無線通信システムにおいて、無線通信端末から無線基地局へ受信品質を通知可能なチャネル数が制限される場合に、スループットの低下が防止される。

本発明の第２の特徴は、本発明の第１の特徴に係り、前記選択方法決定部は、前記無線基地局によって割り当てられる前記複数のチャネルの数が、前記無線基地局に品質情報を通知可能なチャネル数よりも大きい場合に、前記下位選択方法、又は前記品質情報の高い順にチャネルを選択する上位選択方法（上位５バンド選択方法）を前記選択方法として決定することを要旨とする。

本発明の第３の特徴は、本発明の第２の特徴に係り、前記選択方法決定部は、測定された前記受信品質に対応する変調クラスを前記チャネル毎に判定し、前記上位選択方法によって前記通知可能なチャネル数までのチャネルが選択された場合における最高の変調クラスである第１変調クラスと、前記下位選択方法によって前記通知可能なチャネル数までのチャネルが選択された場合における最高の変調クラスである第２変調クラスとが等しいか否かを判定し、前記第１変調クラスと前記第２変調クラスとが等しいと判定された場合、前記下位選択方法を前記選択方法として決定し、前記第１変調クラスと前記第２変調クラスとが異なると判定された場合、前記上位選択方法を前記選択方法として決定する請求項２に記載の無線通信システム。

本発明の第４の特徴は、本発明の第２の特徴に係り、前記選択方法決定部は、前記上位選択方法によって前記通知可能なチャネル数までのチャネルが選択された場合におけるスループットを前記チャネル毎に判定するとともに、判定した前記スループットから前記複数のチャネルの合計スループットである第１合計スループットを算出し、前記下位選択方法によって前記通知可能なチャネル数までのチャネルが選択された場合におけるスループットを前記チャネル毎に判定するとともに、判定した前記スループットから前記複数のチャネルの合計スループットである第２合計スループットを算出し、前記第２合計スループットが前記第１合計スループットよりも大きいか否かを判定し、前記第２合計スループットが前記第１合計スループットよりも大きいと判定された場合、前記下位選択方法を前記選択方法として決定し、前記第２合計スループットが前記第１合計スループット以下であると判定された場合、前記上位選択方法を前記選択方法として決定することを要旨とする。

本発明の第５の特徴は、無線基地局によって割り当てられる複数のチャネルのいずれかを用いて前記無線基地局と通信する無線通信端末であって、前記無線基地局から受信した無線信号の受信品質をチャネル毎に測定する測定部と、測定された前記受信品質に基づき、測定された前記受信品質を示す品質情報を前記無線基地局に通知すべきチャネルの選択方法を決定する選択方法決定部と、決定された前記選択方法に応じて、前記無線基地局に品質情報を通知可能なチャネル数までのチャネルを選択する選択部と、決定された前記選択方法、及び選択された前記チャネルの品質情報を前記無線基地局に通知する通知部とを備え、前記選択方法は、前記品質情報の低い順にチャネルを選択する下位選択方法を含むことを要旨とする。

本発明の第６の特徴は、無線通信端末に割り当てた複数のチャネルのいずれかを用いて前記無線通信端末と通信する無線基地局であって、前記無線通信端末によって通知された品質情報及び選択方法に応じて、前記品質情報が通知されないチャネルの品質情報を判定する判定部と、通知された前記品質情報及び判定された前記品質情報に応じて、前記複数のチャネルのそれぞれに適用する変調クラスを決定する変調クラス決定部とを備え、前記品質情報は、前記無線通信端末が受信した無線信号の受信品質を示し、前記判定部は、通知された前記選択方法が前記品質情報の低い順にチャネルを選択する下位選択方法である場合、前記品質情報が通知されないチャネルの品質情報が、通知された前記品質情報中の最高値以上であると判定することを要旨とする。

本発明の第７の特徴は、無線基地局と、前記無線基地局によって割り当てられる複数のチャネルのいずれかを用いて前記無線基地局と通信する無線通信端末とによって実行される無線通信方法であって、前記無線通信端末が、前記無線基地局から受信した無線信号の受信品質をチャネル毎に測定するステップ（ステップＳ２０２）と、前記無線通信端末が、測定された前記受信品質に基づき、測定された前記受信品質を示す品質情報を前記無線基地局に通知すべきチャネルの選択方法を決定するステップ（ステップＳ２０４）と、前記無線通信端末が、決定された前記選択方法に応じて、前記無線基地局に品質情報を通知可能なチャネル数までのチャネルを選択するステップ（ステップＳ２０６、ステップＳ２０８）と、前記無線通信端末が、決定された前記選択方法、及び選択された前記チャネルの品質情報を前記無線基地局に通知するステップ（ステップＳ２０７、ステップＳ２０９、ステップＳ２１０）と、前記無線基地局が、通知された前記選択方法及び前記品質情報に応じて、前記品質情報が通知されないチャネルの品質情報を判定するステップ（ステップＳ５０４、ステップＳ５０９）と、前記無線基地局が、通知された前記品質情報及び判定された前記品質情報に応じて、前記複数のチャネルのそれぞれに適用する変調クラスを決定するステップ（ステップＳ５０８）とを備え、前記判定するステップでは、通知された前記選択方法が前記品質情報の低い順にチャネルを選択する下位選択方法である場合、前記品質情報が通知されないチャネルの品質情報が、通知された前記品質情報中の最高値以上であると判定することを要旨とする。

本発明によれば、無線基地局が無線通信端末における受信品質に応じて変調クラスを決定する無線通信システムにおいて、無線通信端末から無線基地局へ受信品質を通知可能なチャネル数が制限される場合に、スループットの低下を防止することが可能な無線通信システム、無線通信端末、無線基地局及び無線通信方法を提供できる。

次に、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。以下の実施形態における図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。

（１） 無線通信システムの概略構成
まず、本実施形態に係る無線通信システムの概略構成について説明する。図１は、本実施形態に係る無線通信システムの概略構成図である。

図１に示すように、本実施形態に係る無線通信システムは、無線通信端末１００及び無線基地局２００を備える。本実施形態では、無線通信端末１００及び無線基地局２００は、ＷｉＭＡＸ規格（ＩＥＥＥ ８０２．１６ｅ−２００５）に基づく構成を有している。

具体的には、無線通信端末１００及び無線基地局２００は、上述したＯＦＤＭＡ及びＡＭＣをサポートしている。ＷｉＭＡＸ規格において、ＡＭＣが用いられるチャネルは「バンド」と呼ばれる。

無線通信端末１００は、無線基地局２００によって送信された無線信号のＣＩＮＲ（Carrier to Interference and Noise Ratio）をバンド毎に測定し、測定したＣＩＮＲを無線基地局２００に通知する。ＷｉＭＡＸ規格ではＣＩＮＲの通知に、レポート・レスポンス・メッセージ（以下、「ＲＥＰ−ＲＳＰメッセージ」）と呼ばれるＭＡＣメッセージが用いられる。無線基地局２００は、無線通信端末１００から通知されたＣＩＮＲに応じて、変調クラス（ＭＣＳ（Modulation and Coding Scheme））を選択する。

図２は、図１に示した無線通信システムで用いられる通信フレームの構成を示す図である。

図２に示すように、通信フレームは、下りリンク（ＤＬ）の通信に用いられるＤＬサブフレームと、上りリンク（ＵＬ）の通信に用いられるＵＬサブフレームとを有する。ＤＬサブフレーム及びＵＬサブフレームは、１フレーム期間内に時分割で設けられる。すなわち、ＤＬ及びＵＬの通信が互いに異なる時間帯で行われる。

さらに、ＤＬサブフレーム及びＵＬサブフレームのそれぞれは、ＡＭＣを使用する期間（以下、「ＡＭＣ期間」）を有する。ＡＭＣ期間は、一定周波数毎に分割された１２個のバンドを有する。ＤＬサブフレームのバンド１とＵＬサブフレームのバンド１とは対になり、１つの無線通信端末が使用する。バンド２〜バンド１２についても同様である。

ＤＬサブフレームは、複数の無線通信端末に報知される報知情報であるＤＬ−ＭＡＰを有する。ＤＬ−ＭＡＰは、バンドの割り当て情報を含む。

（２） 無線通信端末の構成
次に、無線通信端末１００の構成について説明する。図３は、無線通信端末１００の構成を示す機能ブロック図である。なお、以下では、本発明と関連する部分について主に説明する。

図３に示すように、無線通信端末１００は、無線通信部１０１、ＣＩＮＲ測定部１０２、バンドＭＣＳ決定部１０３、バンド選択方法決定部１０４、ＲＥＰ−ＲＳＰメッセージ生成部１０５、ＭＡＣ ＰＤＵ（Protocol Data Unit）処理部１０６、ＰＨＹ ＰＤＵ処理部１０７、ＭＡＰ処理部１０８、データキュー管理部１０９及び上位レイヤ処理部１１０を備える。

無線通信部１０１は、無線信号の送信又は受信を行う。無線通信部１０１には、ＬＮＡ、パワーアンプ、アップコンバータ及びダウンコンバータなどが含まれる。

ＭＡＰ処理部１０８は、無線基地局２００から報知されるＤＬ−ＭＡＰを取得し、無線通信端末１００宛のバンド割り当て情報を取得する。これにより、ＭＡＰ処理部１０８は、無線通信端末１００に割り当てられたバンド（以下、適宜「割り当てバンド」と呼ぶ）の数を判定する。

ＣＩＮＲ測定部１０２は、ＭＡＰ処理部１０８によって判定された各割り当てバンドについてＣＩＮＲを測定する。

バンドＭＣＳ決定部１０３は、ＣＩＮＲ測定部１０２によって測定されたＣＩＮＲに対応するＭＣＳを割り当てバンド毎に決定する。具体的には、バンドＭＣＳ決定部１０３は、ＣＩＮＲとＭＣＳとを対応付けたテーブルを予め記憶しており、当該テーブルを用いて各割り当てバンドのＣＩＮＲからＭＣＳを決定する。バンドＭＣＳ決定部１０３は、割り当てバンドを識別するバンド番号、及び割り当てバンドのＣＩＮＲを記録したバンド情報テーブルを記憶する。

バンド選択方法決定部１０４は、バンドＭＣＳ決定部１０３によって決定されたＭＣＳから算出されるスループットや、ＭＡＰ処理部１０８によって判定された割り当てバンド数を元に、無線基地局２００にＣＩＮＲを通知するバンドの選択方法を決定する。

ＷｉＭＡＸ規格においては、無線通信端末１００から無線通信端末１００へ、ＣＩＮＲを通知可能なバンド数は５つに制限される。本実施形態では、バンド選択方法決定部１０４は、ＣＩＮＲの上位５つのバンドを選択する上位５バンド選択方法、又はＣＩＮＲの下位５つのバンドを選択する下位５バンド選択方法のいずれかをバンド選択方法として決定する。

ＲＥＰ−ＲＳＰメッセージ生成部１０５は、バンド情報テーブルと、バンド選択方法決定部１０４によって決定されたバンド選択方法とに基づいて、無線基地局２００に通知するバンド情報（バンド番号及びＣＩＮＲ）をバンド情報テーブルから選択する。選択されたバンド情報は、ＲＥＰ−ＲＳＰメッセージに格納される。

なお、ＭＡＣ ＰＤＵ処理部１０６は、上位データ(例えば、ＩＰパケット)とＭＡＣ ＰＤＵとの変換処理を行う。ＭＡＣ ＰＤＵ処理部１０６は、ＭＡＣメッセージを生成するとともに、生成したＭＡＣ ＰＤＵにＭＡＣヘッダを付加する。

ＰＨＹ ＰＤＵ処理部１０７は、ＰＨＹ ＰＤＵとＭＡＣ ＰＤＵとの変換処理等を行う。データキュー管理部１０９は、送信用と受信用のデータキューを管理する。

図４は、無線通信端末１００に記憶されるバンド情報テーブルの構成の一例を示す図である。

図４に示すように、バンド情報テーブルは、割り当てバンド毎に、バンド番号とＣＩＮＲとを対応付けたバンド情報を記憶する。図４では、全１２バンドのうちバンド１〜バンド７の７つのバンドが無線通信端末１００に割り当てられている例を示している。

バンド１〜バンド７において、ＣＩＮＲが低い順にソートすると、バンド７、バンド３、バンド６、バンド２、バンド４、バンド５、バンド１となる。

ＲＥＰ−ＲＳＰメッセージ生成部１０５は、下位５バンド選択方法が決定された場合、バンド７、バンド３、バンド６、バンド２、バンド４のバンド情報を選択する。

一方、ＲＥＰ−ＲＳＰメッセージ生成部１０５は、上位５バンド選択方法が決定された場合、バンド６、バンド２、バンド４、バンド５、バンド１のバンド情報を選択する。

（３） ＲＥＰ−ＲＳＰメッセージの構成
次に、上述したＲＥＰ−ＲＳＰメッセージの構成について説明する。図５は、ＲＥＰ−ＲＳＰメッセージの構成を示す図である。

図５に示すように、ＲＥＰ−ＲＳＰメッセージは、１２ビットのBand Bitmapフィールド、５ビットのＣＩＮＲフィールド、１ビットのBand Selection Modeフィールド、及び２ビットのNon useフィールドを有する。ＣＩＮＲフィールドは、上述したように５つ設けられている。

図５においては、Band Selection Modeフィールドが追加されている点で、ＷｉＭＡＸ規格におけるＲＥＰ−ＲＳＰメッセージとは異なっている。すなわち、本実施形態では、ＷｉＭＡＸ規格における３ビットのNon useフィールドのうち１ビットをBand Selection Modeフィールドに使用している。

なお、上位５バンド選択方法の場合、Band Selection Modeフィールドに０が設定され、下位５バンド選択方法の場合、Band Selection Modeフィールドに１が設定される。

（４） 無線基地局の構成
次に、無線基地局２００の構成について説明する。図６は、無線基地局２００の構成を示す機能ブロック図である。

図６に示すように、無線基地局２００は、無線通信部２０１、ＰＨＹ ＰＤＵ処理部２０２、ＭＡＣ ＰＤＵ処理部２０３、ＲＥＰ−ＲＳＰメッセージ取得部２０４、バンドＭＣＳ決定部２０５、ＭＡＣスケジューラ２０６、ＭＡＰ生成部２０７、データキュー管理部２０８及び上位レイヤ処理部２０９を備える。

ＲＥＰ−ＲＳＰメッセージ取得部２０４は、無線通信端末１００によって通知されたＲＥＰ−ＲＳＰメッセージを取得する。ＲＥＰ−ＲＳＰメッセージ取得部２０４は、ＲＥＰ−ＲＳＰメッセージに格納された情報を抽出する。

バンドＭＣＳ決定部２０５は、各バンドのＣＩＮＲからＭＣＳを決定する。具体的には、バンドＭＣＳ決定部２０５は、ＲＥＰ−ＲＳＰメッセージ取得部２０４によって抽出された情報に応じて、無線通信端末１００から通知されなかったバンドのＣＩＮＲを判定する。

バンドＭＣＳ決定部２０５は、ＣＩＮＲとＭＣＳとを対応付けたテーブルを予め記憶しており、当該テーブルを用いて各割り当てバンドのＣＩＮＲからＭＣＳを決定する。バンドＭＣＳ決定部１０３は、割り当てバンドを識別するバンド番号、割り当てバンドのＣＩＮＲ、及び割り当てバンドに適用するＭＣＳを記録したバンド情報テーブルを記憶する。

データキュー管理部２０８は、送信用と受信用のデータキューを管理する。ＭＡＣスケジューラ２０６は、送信用データキューのデータを、各無線通信端末の各バンドのＭＣＳを指標として、最適なバンドへの割り当てを行う。

ＭＡＰ生成部２０７は、ＭＡＣスケジューラ２０６で決定された割り当て情報に基づき、ＭＡＰを生成する。

なお、無線通信部２０１は、無線信号の送信又は受信を行う。無線通信部２０１には、ＬＮＡ、パワーアンプ、アップコンバータ及びダウンコンバータなどが含まれる。

ＰＨＹ ＰＤＵ処理部２０２は、ＰＨＹ ＰＤＵとＭＡＣ ＰＤＵとの変換処理等を行う。ＭＡＣ ＰＤＵ処理部２０３は、上位データ(例えば、ＩＰパケット)とＭＡＣ ＰＤＵとの変換処理を行う。

図７は、無線基地局２００に記憶されるバンド情報テーブルの構成の一例を示す図である。

図７では、図４の下位５バンド（バンド２，３，４，６，７）が通知された場合のバンド情報テーブルの構成を示している。この場合、バンドＭＣＳ決定部２０５は、下位５バンドのＣＩＮＲに基づき、バンド１及びバンド５のＣＩＮＲを判定する。

バンド１及びバンド５のＣＩＮＲは、少なくとも下位５バンドのＣＩＮＲ以上である。本実施形態では、バンドＭＣＳ決定部２０５は、下位５バンドのＣＩＮＲにおける最高のＣＩＮＲ（２０ｄＢ）をバンド１及びバンド５のＣＩＮＲとして設定する。この結果、バンド１及びバンド５に対して、高いＭＣＳ（６４ＱＡＭ ３／４）が適用される。

なお、上位５バンド選択方法におけるバンドＭＣＳ決定部２０５の動作は、ＷｉＭＡＸ規格に従った動作となる。具体的には、上位５バンド選択方法においてバンドＭＣＳ決定部２０５は、無線通信端末１００によって通知されなかったバンドに適用するＭＣＳを最低のＭＣＳ（ＱＰＳＫ １／２）に設定する。

（５） 無線通信システムの動作
次に、図８〜図１３を用いて、上述した無線通信システムの動作について説明する。

（５．１） 無線通信システムの概略動作
図８は、上述した無線通信システムの概略動作を示すシーケンス図である。ここでは、無線通信端末１００に、図４に示したバンド情報テーブルが記憶されているものとする。

ステップＳ１０１において、無線通信端末１００は、下位５バンド選択方法をバンド選択方法として決定する。

ステップＳ１０２において、無線通信端末１００は、下位５つのＣＩＮＲ及びバンド選択方法を無線基地局２００に通知する。

ステップＳ１０３において、無線基地局２００は、ステップＳ１０２で受信した情報に基づき、ＭＡＣスケジューリングを実行する。具体的には、無線基地局２００は、各割り当てバンドに適用するＭＣＳを決定する。

ステップＳ１０４において、ＤＬ−ＭＡＰメッセージを用いて、各割り当てバンドに適用するＭＣＳの情報を含む割り当て情報を無線通信端末１００に通知する。

（５．２） 無線通信端末の動作
図９は、無線通信端末１００の動作を示すフローチャートである。

ステップＳ２０１において、無線通信端末１００は、無線基地局２００からＤＬ−ＭＡＰを受信する。無線通信端末１００は、受信したＤＬ−ＭＡＰに応じて、割り当てバンド数を含む割り当て情報を取得する。

ステップＳ２０２において、無線通信端末１００は、各割り当てバンドのＣＩＮＲを測定する。

ステップＳ２０３において、無線通信端末１００は、割り当てバンド数が、無線基地局２００に通知可能なバンド数（５バンド）よりも大きいか否かを判定する。割り当てバンド数が５よりも大きいと判定された場合、ステップＳ２０４に進む。割り当てバンド数が５以下であると判定された場合、ステップＳ２０８に進む。

ステップＳ２０４において、無線通信端末１００は、上位５バンド選択方法又は下位５バンド選択方法のいずれかをバンド選択方法として決定する。バンド選択方法決定処理の詳細については後述する。

ステップＳ２０５において、無線通信端末１００は、ステップＳ２０４で上位５バンド選択方法又は下位５バンド選択方法のいずれがバンド選択方法として決定されたかを判定する。上位５バンド選択方法がバンド選択方法として決定された場合、ステップＳ２０８に進む。下位５バンド選択方法がバンド選択方法として決定された場合、ステップＳ２０６に進む。

ステップＳ２０６において、無線通信端末１００は、ステップＳ２０２で測定されたＣＩＮＲのうち下位５つのＣＩＮＲを選択し、選択したＣＩＮＲをＲＥＰ−ＲＳＰメッセージに設定する。

ステップＳ２０７において、無線通信端末１００は、ＲＥＰ−ＲＳＰメッセージのBand Selection Modeフィールドに１を設定する。

一方、ステップＳ２０８において、無線通信端末１００は、ステップＳ２０２で測定されたＣＩＮＲのうち上位５つのＣＩＮＲを選択し、選択したＣＩＮＲをＲＥＰ−ＲＳＰメッセージに設定する。

ステップＳ２０９において、無線通信端末１００は、ＲＥＰ−ＲＳＰメッセージのBand Selection Modeフィールドに０を設定する。

ステップＳ２１０において、無線通信端末１００は、ＲＥＰ−ＲＳＰメッセージを無線基地局２００に送信する。

（５．２．１） バンド選択方法決定処理（パターン１）
図１０は、バンド選択方法決定処理、すなわち、図９のステップＳ２０４の詳細を示すフローチャートである。ここでは、確実にスループット向上が見込めるが、下位５バンドが選択される頻度が少ない方法について説明する。

ステップＳ３０１〜ステップＳ３０３において、バンドＭＣＳ決定部１０３は、各ＣＩＮＲからＭＣＳを判定する。これにより、各バンドについてのＭＣＳが決定される。

ステップＳ３０４において、バンド選択方法決定部１０４は、下位５バンドを選択した場合の最上位ＭＣＳと、全バンド中の最上位ＭＣＳとが等しいか否かを判定する。下位５バンドを選択した場合の最上位ＭＣＳと、全バンド中の最上位ＭＣＳとが等しいと判定された場合、ステップＳ３０５に進む。一方、下位５バンドを選択した場合の最上位ＭＣＳと、全バンド中の最上位ＭＣＳとが異なると判定された場合、ステップＳ３０６に進む。

ステップＳ３０５において、バンド選択方法決定部１０４は、下位５バンド選択方法をバンド選択方法として決定する。

ステップＳ３０６において、バンド選択方法決定部１０４は、上位５バンド選択方法をバンド選択方法として決定する。

（５．２．２） バンド選択方法決定処理（パターン２）
図１１及び図１２は、図１０と異なるバンド選択方法決定処理を示すフローチャートである。図１１及び図１２に示すバンド選択方法決定処理は、割り当てバンド数が安定している場合にスループット向上が見込める方法である。

ステップＳ４０１において、無線通信端末１００は、所定数のフレームにおける平均割り当てバンド数が、現在（現フレーム）の割り当てバンド数に一致しているか否かを判定する。

所定数のフレームにおける平均割り当てバンド数が、現在の割り当てバンド数に一致していると判定された場合、ステップＳ４０２に進む。一方、所定数のフレームにおける平均割り当てバンド数が、現在の割り当てバンド数に一致していないと判定された場合、ステップＳ４０３に進む。

すなわち、安定的に５バンド以上の割り当てがされている場合にのみ、バンド選択方法が下位５バンド選択方法に決定される可能性がある。バンド数が極端に増減するような場合には、下位バンドのＣＩＮＲを無線基地局２００に通知するメリットがないためである。

ステップＳ４０３において、無線通信端末１００は、上位５バンド選択方法をバンド選択方法として決定する。

ステップＳ４０２〜ステップＳ４０７において、無線通信端末１００は、上位５バンド選択時の各バンドのＭＣＳ及びスループットを算出する。

具体的には、ステップＳ４０４において、無線通信端末１００は、あるバンドについて、当該バンドが上位５バンドに該当するか否かを判定する。上位５バンドに該当すると判定された場合、ステップＳ４０５に進む。上位５バンドに該当しないと判定された場合、ステップＳ４０６に進む。

ステップＳ４０５において、無線通信端末１００は、当該バンドのＣＩＮＲに対応するＭＣＳを決定する。

ステップＳ４０６においては、無線通信端末１００は、当該バンドのＭＣＳを最低のＭＣＳに設定する。

ステップＳ４０７において、無線通信端末１００は、ステップＳ４０５又はステップＳ４０６で得られたＭＣＳに対応するスループットを取得する。無線通信端末１００は、ＭＣＳとスループットとを対応付けたテーブルを予め記憶しており、当該テーブルを用いてＭＣＳに対応するスループットを取得する。

ステップＳ４０４〜ステップＳ４０７の処理が各バンドについて完了すると、ステップＳ４０９に進む。

ステップＳ４０９において、無線通信端末１００は、ステップＳ４０２〜ステップＳ４０７で得られた各バンドのスループットの合計値を算出する。

次に、ステップＳ４１０〜ステップＳ４１５において、無線通信端末１００は、下位５バンド選択時の各バンドのＭＣＳ及びスループットを算出する。

具体的には、ステップＳ４１１において、無線通信端末１００は、あるバンドについて、当該バンドが下位５バンドに該当するか否かを判定する。下位５バンドに該当すると判定された場合、ステップＳ４１２に進む。下位５バンドに該当しないと判定された場合、ステップＳ４１３に進む。

ステップＳ４１２において、無線通信端末１００は、当該バンドのＣＩＮＲに対応するＭＣＳを決定する。

ステップＳ４１３においては、無線通信端末１００は、当該バンドのＭＣＳを、下位５バンド中の最高のＭＣＳに設定する。

ステップＳ４１４において、無線通信端末１００は、ステップＳ４１２又はステップＳ４１３で得られたＭＣＳに対応するスループットを取得する。

ステップＳ４１１〜ステップＳ４１４の処理が各バンドについて完了すると、ステップＳ４１６に進む。

ステップＳ４１６において、無線通信端末１００は、ステップＳ４１０〜ステップＳ４１５で得られた各バンドのスループットの合計値を算出する。

ステップＳ４１７において、無線通信端末１００は、ステップＳ４１６で算出した合計スループットが、ステップＳ４０９で算出した合計スループットよりも大きいか否かを判定する。ステップＳ４１６で算出した合計スループットがステップＳ４０９で算出した合計スループットよりも大きいと判定された場合、ステップＳ４１８に進む。ステップＳ４１６で算出した合計スループットがステップＳ４０９で算出した合計スループット以下であると判定された場合、ステップＳ４１９に進む。

ステップＳ４１８において、無線通信端末１００は、下位５バンド選択方法をバンド選択方法として決定する。

ステップＳ４１９において、無線通信端末１００は、上位５バンド選択方法をバンド選択方法として決定する。

（５．３） 無線基地局の動作
図１３は、無線基地局２００の動作を示すフローチャートである。

ステップＳ５０１において、無線基地局２００は、無線通信端末１００からＲＥＰ−ＲＳＰメッセージを受信する。

ステップＳ５０２において、無線基地局２００は、ステップＳ３０１で受信したＲＥＰ−ＲＳＰメッセージから、最大で５バンド分のＣＩＮＲを取得する。

ステップＳ５０３において、無線基地局２００は、ＲＥＰ−ＲＳＰメッセージのBand Selection Modeフィールドが１であるか否かを判定する。Band Selection Modeフィールドが１である場合、ステップＳ５０４に進む。一方、Band Selection Modeフィールドが０である場合、ステップＳ５０５に進む。

ステップＳ５０４において、無線基地局２００は、ステップＳ３０１で受信したＲＥＰ−ＲＳＰメッセージに格納されていないバンドのＣＩＮＲを、ＲＥＰ−ＲＳＰメッセージに格納されている最大のＣＩＮＲに設定する。

ステップＳ５０５〜ステップＳ５１０において、無線基地局２００は、各バンドのＭＣＳを決定する。ＣＩＮＲが既知のバンドは当該ＣＩＮＲからＭＣＳが決定され、ＣＩＮＲが未知のバンドは最低ＭＣＳに設定される。

具体的には、ステップＳ５０６及びステップＳ５０７において、無線基地局２００は、あるバンドについて、当該バンドのＣＩＮＲが設定されているか否かを判定する。当該バンドのＣＩＮＲが設定されていると判定された場合、ステップＳ５０８に進む。当該バンドのＣＩＮＲが設定されていないと判定された場合、ステップＳ５０９に進む。

ステップＳ５０８において、無線基地局２００は、当該バンドのＣＩＮＲからＭＣＳを決定する。

ステップＳ５０９において、無線基地局２００は、当該バンドのＭＣＳを最低のＭＣＳに設定する。

ステップＳ５０６〜ステップＳ５０９の処理が各バンドについて完了すると、ステップＳ５１１に進む。

ステップＳ５１１において、無線基地局２００は、各バンドのＭＣＳに基づくＭＡＣスケジューリングを行う。

ステップＳ５１２において、無線基地局２００は、割り当て結果をＤＬ−ＭＡＰとして無線通信端末１００に送信する。

（６） 作用・効果
無線通信端末１００は、測定したＣＩＮＲに応じて、無線基地局２００にＣＩＮＲを通知すべきバンドの選択方法を決定する。バンド選択方法は、ＣＩＮＲの低い順にバンドを選択する下位５バンド選択方法を含む。無線基地局２００は、通知されたバンド選択方法が下位５バンド選択方法である場合、ＣＩＮＲが通知されないバンドのＣＩＮＲが、通知されたＣＩＮＲ中の最高値以上であると判定する。

つまり、無線基地局２００が、無線通信端末１００からＣＩＮＲを通知されていないバンドを当該無線通信端末１００に割り当てる場合であっても、当該バンドに対して、より高いＭＣＳを適用可能となる。したがって、無線基地局２００が無線通信端末１００におけるＣＩＮＲに応じてＭＣＳを選択する無線通信システムにおいて、無線通信端末１００から無線基地局２００へＣＩＮＲを通知可能なバンド数が制限される場合に、スループットの低下を防止できる。

また、無線通信端末１００は、無線基地局２００によって割り当てられるバンド数が、無線基地局２００にＣＩＮＲを通知可能なバンド数よりも大きい場合に、下位５バンド選択方法又は上位５バンド選択方法をバンド選択方法として決定する。したがって、無線基地局２００においてＣＩＮＲが未知となるバンドが発生する場合に限り、下位５バンド選択方法を使用可能とすることができる。

さらに、無線通信端末１００は、上位５バンド選択時における最高のＭＣＳと、下位５バンド選択時における最高のＭＣＳとが等しい場合、下位５バンド選択方法をバンド選択方法として決定する。一方、上位５バンド選択時における最高のＭＣＳと、下位５バンド選択時における最高のＭＣＳとが異なる場合、上位５バンド選択方法をバンド選択方法として決定する。したがって、スループットの向上が期待できる場合に限り、下位５バンド選択方法を使用可能となる。

あるいは、無線通信端末１００は、下位５バンド選択時における合計スループットが上位５バンド選択時における合計スループットよりも大きい場合、下位５バンド選択方法をバンド選択方法として決定する。一方、無線通信端末１００は、下位５バンド選択時における合計スループットが上位５バンド選択時における合計スループット以下である場合、上位５バンド選択方法をバンド選択方法として決定する。したがって、スループットの向上が期待できる場合に限り、下位５バンド選択方法を使用可能となる。

［その他の実施形態］
上記のように、本発明は実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなる。

上述した実施形態では、無線通信端末１００がＣＩＮＲを測定していたが、ＣＩＮＲに限らず、ＲＳＳＩなどを測定してもよい。

また、上述した実施形態では、無線通信端末１００が無線基地局２００へＣＩＮＲを通知していたが、ＣＩＮＲに代えて、ＣＩＮＲに対応するＭＣＳを無線基地局２００に通知してもよい。

上述した実施形態では、ＷｉＭＡＸ規格に基づく無線通信システムについて説明したが、ＷｉＭＡＸ規格に基づく無線通信システムに限らず、他のマルチキャリア通信システムであってもよい。

このように本発明は、ここでは記載していない様々な実施形態等を包含するということを理解すべきである。したがって、本発明はこの開示から妥当な特許請求の範囲の発明特定事項によってのみ限定されるものである。

本発明の実施形態に係る無線通信システムの概略構成図である。 図１に示した無線通信システムで用いられる通信フレームの構成を示す図である。 本発明の実施形態に係る無線通信端末の構成を示す機能ブロック図である。 本発明の実施形態に係る無線通信端末に記憶されるバンド情報テーブルの構成の一例を示す図である。 本発明の実施形態に係る無線通信端末が無線基地局に送信するＲＥＰ−ＲＳＰメッセージの構成を示す図である。 本発明の実施形態に係る無線基地局の構成を示す機能ブロック図である。 本発明の実施形態に係る無線基地局に記憶されるバンド情報テーブルの構成の一例を示す図である。 本発明の実施形態に係る無線通信システムの概略動作を示すシーケンス図である。 本発明の実施形態に係る無線通信端末の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係る無線通信端末が実行するバンド選択方法決定処理（パターン１）の詳細を示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係る無線通信端末が実行するバンド選択方法決定処理（パターン２）の詳細を示すフローチャートである（その１）。 本発明の実施形態に係る無線通信端末が実行するバンド選択方法決定処理（パターン２）の詳細を示すフローチャートである（その２）。 本発明の実施形態に係る無線基地局の動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１００…無線通信端末、１０１…無線通信部、１０２…ＣＩＮＲ測定部、１０３…バンドＭＣＳ決定部、１０４…バンド選択方法決定部、１０５…ＲＥＰ−ＲＳＰメッセージ生成部、１０６…ＭＡＣ ＰＤＵ処理部、１０７…ＰＨＹ ＰＤＵ処理部、１０８…ＭＡＰ処理部、１０９…データキュー管理部、１１０…上位レイヤ処理部、２００…無線基地局、２０１…無線通信部、２０２…ＰＨＹ ＰＤＵ処理部、２０３…ＭＡＣ ＰＤＵ処理部、２０４…ＲＥＰ−ＲＳＰメッセージ取得部、２０５…バンドＭＣＳ決定部、２０６…ＭＡＣスケジューラ、２０７…ＭＡＰ生成部、２０８…データキュー管理部、２０９…上位レイヤ処理部

Claims (7)

1. 無線基地局と、前記無線基地局によって割り当てられる複数のチャネルのいずれかを用いて前記無線基地局と通信する無線通信端末とを備える無線通信システムであって、
   前記無線通信端末は、
   前記無線基地局から受信した無線信号の受信品質をチャネル毎に測定する測定部と、
   測定された前記受信品質に基づき、測定された前記受信品質を示す品質情報を前記無線基地局に通知すべきチャネルの選択方法を決定する選択方法決定部と、
   決定された前記選択方法に応じて、前記無線基地局に品質情報を通知可能なチャネル数までのチャネルを選択する選択部と、
   決定された前記選択方法、及び選択された前記チャネルの品質情報を前記無線基地局に通知する通知部とを備え、
   前記無線基地局は、
   通知された前記選択方法及び前記品質情報に応じて、前記品質情報が通知されないチャネルの品質情報を判定する判定部と、
   通知された前記品質情報及び判定された前記品質情報に応じて、前記複数のチャネルのそれぞれに適用する変調クラスを決定する変調クラス決定部とを備え、
   前記判定部は、通知された前記選択方法が前記品質情報の低い順にチャネルを選択する下位選択方法である場合、前記品質情報が通知されないチャネルの品質情報が、通知された前記品質情報中の最高値以上であると判定する無線通信システム。
2. 前記選択方法決定部は、前記無線基地局によって割り当てられる前記複数のチャネルの数が、前記無線基地局に品質情報を通知可能なチャネル数よりも大きい場合に、前記下位選択方法、又は前記品質情報の高い順にチャネルを選択する上位選択方法を前記選択方法として決定する請求項１に記載の無線通信システム。
3. 前記選択方法決定部は、
   測定された前記受信品質に対応する変調クラスを前記チャネル毎に判定し、
   前記上位選択方法によって前記通知可能なチャネル数までのチャネルが選択された場合における最高の変調クラスである第１変調クラスと、前記下位選択方法によって前記通知可能なチャネル数までのチャネルが選択された場合における最高の変調クラスである第２変調クラスとが等しいか否かを判定し、
   前記第１変調クラスと前記第２変調クラスとが等しいと判定された場合、前記下位選択方法を前記選択方法として決定し、
   前記第１変調クラスと前記第２変調クラスとが異なると判定された場合、前記上位選択方法を前記選択方法として決定する請求項２に記載の無線通信システム。
4. 前記選択方法決定部は、
   前記上位選択方法によって前記通知可能なチャネル数までのチャネルが選択された場合におけるスループットを前記チャネル毎に判定するとともに、判定した前記スループットから前記複数のチャネルの合計スループットである第１合計スループットを算出し、
   前記下位選択方法によって前記通知可能なチャネル数までのチャネルが選択された場合におけるスループットを前記チャネル毎に判定するとともに、判定した前記スループットから前記複数のチャネルの合計スループットである第２合計スループットを算出し、
   前記第２合計スループットが前記第１合計スループットよりも大きいか否かを判定し、
   前記第２合計スループットが前記第１合計スループットよりも大きいと判定された場合、前記下位選択方法を前記選択方法として決定し、
   前記第２合計スループットが前記第１合計スループット以下であると判定された場合、前記上位選択方法を前記選択方法として決定する請求項２に記載の無線通信システム。
5. 無線基地局によって割り当てられる複数のチャネルのいずれかを用いて前記無線基地局と通信する無線通信端末であって、
   前記無線基地局から受信した無線信号の受信品質をチャネル毎に測定する測定部と、
   測定された前記受信品質に基づき、測定された前記受信品質を示す品質情報を前記無線基地局に通知すべきチャネルの選択方法を決定する選択方法決定部と、
   決定された前記選択方法に応じて、前記無線基地局に品質情報を通知可能なチャネル数までのチャネルを選択する選択部と、
   決定された前記選択方法、及び選択された前記チャネルの品質情報を前記無線基地局に通知する通知部とを備え、
   前記選択方法は、前記品質情報の低い順にチャネルを選択する下位選択方法を含む無線通信端末。
6. 無線通信端末に割り当てた複数のチャネルのいずれかを用いて前記無線通信端末と通信する無線基地局であって、
   前記無線通信端末によって通知された選択方法及び品質情報に応じて、前記品質情報が通知されないチャネルの品質情報を判定する判定部と、
   通知された前記品質情報及び判定された前記品質情報に応じて、前記複数のチャネルのそれぞれに適用する変調クラスを決定する変調クラス決定部とを備え、
   前記品質情報は、前記無線通信端末が受信した無線信号の受信品質を示し、
   前記判定部は、通知された前記選択方法が前記品質情報の低い順にチャネルを選択する下位選択方法である場合、前記品質情報が通知されないチャネルの品質情報が、通知された前記品質情報中の最高値以上であると判定する無線基地局。
7. 無線基地局と、前記無線基地局によって割り当てられる複数のチャネルのいずれかを用いて前記無線基地局と通信する無線通信端末とによって実行される無線通信方法であって、
   前記無線通信端末が、前記無線基地局から受信した無線信号の受信品質をチャネル毎に測定するステップと、
   前記無線通信端末が、測定された前記受信品質に基づき、測定された前記受信品質を示す品質情報を前記無線基地局に通知すべきチャネルの選択方法を決定するステップと、
   前記無線通信端末が、決定された前記選択方法に応じて、前記無線基地局に品質情報を通知可能なチャネル数までのチャネルを選択するステップと、
   前記無線通信端末が、決定された前記選択方法、及び選択された前記チャネルの品質情報を前記無線基地局に通知するステップと、
   前記無線基地局が、通知された前記選択方法及び前記品質情報に応じて、前記品質情報が通知されないチャネルの品質情報を判定するステップと、
   前記無線基地局が、通知された前記品質情報及び判定された前記品質情報に応じて、前記複数のチャネルのそれぞれに適用する変調クラスを決定するステップとを備え、
   前記判定するステップでは、通知された前記選択方法が前記品質情報の低い順にチャネルを選択する下位選択方法である場合、前記品質情報が通知されないチャネルの品質情報が、通知された前記品質情報中の最高値以上であると判定する無線通信方法。