JP4986702B2 - 割当方法およびそれを利用した基地局装置 - Google Patents

Description

本発明は、スケジューリング技術に関し、特に通信対象の端末装置に対するチャネルの割当方法およびそれを利用した基地局装置に関する。

一般的に、ワイヤレス通信においては、限りある周波数資源の有効利用が望まれている。特に、携帯電話や第二世代コードレス電話システムの普及に伴い、その要請はさらに高まっている。この要請に応えるための技術のひとつが、ＯＦＤＭＡ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式である。ＯＦＤＭＡとは、端末装置からの送信信号をそれぞれを直交する周波数帯域に割り当てることによって、同一タイミングにおいて、基地局装置と複数の端末装置との間で通信を実行する技術である。一般的に、ＯＦＤＭＡにおいては、それぞれの周波数帯に複数の端末装置を割り当てるためのスケジューリング処理が必要となる。従来、複数の周波数帯のうち、信号対雑音比の高い周波数帯に端末装置を割り当てていた（例えば、特許文献１参照。）。
特表２００５−５０２２１８号公報

一般的に、高速通信においては、１台の端末装置に複数の周波数帯を割当てる場合がある。このような場合、複数の周波数帯における信号対雑音比の平均値をもとに、端末装置に割当てるべき周波数帯を選択する。ここで、信号対雑音比の平均値が高い場合であっても、周波数選択性フェ−ジングなどの影響により、信号対雑音比が低い周波数帯が含まれる場合があり、再送が多発する可能性がある。しかしながら、このような周波数帯へのチャネル割り当てを禁止すると、リソースの有効活用が図れないといった課題がある。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その総括的な目的は、リソースを有効活用する端末装置の割当方法、およびそれを利用した基地局装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の基地局装置は、複数のサブキャリアによって構成されるサブキャリアブロックを複数含む周波数帯のうち、少なくともひとつのサブキャリアブロックを端末装置に割り当てる基地局装置であって、それぞれのサブキャリアブロックに含まれた複数のサブキャリアのうち、少なくとも一部のサブキャリアの干渉電力を測定する測定部と、測定部によって測定されたサブキャリアの干渉電力から、それぞれのサブキャリアブロックに対する干渉電力の平均値と、平均値に対する干渉電力のばらつきの程度を示す統計値とを導出する導出部と、導出部によって導出された平均値と統計値とにもとづいて、少なくともひとつのサブキャリアブロックを端末装置に割り当てる割当部と、を備える。

この態様によると、少なくともひとつのサブキャリアブロックを端末装置に割り当てる際に、平均値だけでなく統計値も使用することによって、必要とされる通信品質に応じた割当てが可能となり、リソースを有効活用できる。

割当部は、導出部によって導出された平均値が所定のしきい値よりも小さい場合、導出部によって導出された統計値が小さいサブキャリアブロックから順に、端末装置を割り当ててもよい。ここで、「平均値が所定のしきい値より小さい」とは、複数のサブキャリアの干渉電力を合計した値が所定のしきい値より小さいことを含む。なお、平均値は、干渉電力についての値であるため、小さいほど、品質が良いことを示す。この場合、統計値が小さいサブキャリアブロックから順に割り当てることによって、サブキャリアブロックを割り当てられた端末装置は、少ない再送回数で通信を実行できる。また、これにより、割り当てられていたサブキャリアブロックが早く開放されるため、システムリソースを有効に活用できる。

サブキャリアブロックの割当要求と端末装置が必要とする要求品質とが含まれた信号を端末装置から受信する受信部をさらに備えてもよい。割当部は、受信部によって割当要求が含まれた信号を新たに受信したときに、受信部によって受信された信号に含まれた要求品質を満たすサブキャリアブロックが他の端末装置にすでに割り当てられている場合、他の端末装置が必要とする要求品質と、新たに割り当てるべき端末装置が必要とする要求品質とに応じて、サブキャリアブロックの割り当てを切替えてもよい。この場合、他の端末装置が必要とする要求品質と、新たに割り当てるべき端末装置が必要とする要求品質とに応じて、サブキャリアブロックの割り当てを切替えることによって、システムリソースを有効活用できる。

割当部は、要求品質に対する所要平均値と所要統計値との関係を記憶する記憶部と、受信部によって割当要求が含まれた信号を新たに受信したときに、受信部によって受信された信号に含まれた要求品質を満たすサブキャリアブロックが他の端末装置にすでに割り当てられている場合、記憶部に記憶された関係を参照しながら、他の端末装置が必要とする要求品質と、新たに割り当てるべき端末装置が必要とする要求品質のそれぞれに対応する所要平均値と所要統計値とを選択する選択部と、いずれの端末装置にも割り当てられていない未使用サブキャリアブロックの平均値と統計値が他の端末装置の所要平均値と所要統計値より共に小さい場合、他の端末装置に割り当てるサブキャリアブロックを未使用サブキャリアブロックに切り替え、新たに割り当てるべき端末装置に他の端末装置に割り当てられていたサブキャリアブロックを割り当てる割当実行部と、を有してもよい。このように、いずれの端末装置にも割り当てられていない未使用のサブキャリアブロックの平均値と統計値が他の端末装置の所要平均値と所要統計値より共に小さい場合、他の端末装置に割り当てるサブキャリアブロックを未使用のサブキャリアブロックに切り替え、新たに割り当てるべき端末装置に他の端末装置に割り当てられていたサブキャリアブロックを割り当てることによって、サブキャリアブロックを割り当てられない端末装置を低減でき、システムリソースを最適に分配できる。

受信部によって受信される信号に含まれる要求品質は、通信の実行に必要な所要周波数帯域幅を含んでもよい。割当部は、要求品質に含まれた所要周波数帯域幅が所定の幅より狭い場合、導出部によって導出された統計値にかかわらず、所定のしきい値より小さい平均値となるサブキャリアブロックのうち、大きい平均値となるサブキャリアブロックから順に、端末装置に割り当ててもよい。このように、要求品質に含まれた所要周波数帯域幅が所定の幅より狭い場合、平均値が大きく通信品質が悪い場合であっても、通信の実行が可能であるため、所定のしきい値より小さい平均値となるサブキャリアブロックのうち、大きい平均値となるサブキャリアブロックから順に、端末装置に割り当てることによって、所要周波数帯域幅の広い通信が必要とされる端末装置のためのサブキャリアブロックを温存でき、システムリソースを最適に配分できる。

受信部によって受信される信号に含まれる要求品質は、通信の遅延を許容できる度合いを示す遅延許容度を含んでもよい。割当部は、要求品質に含まれた遅延許容度が所定の許容度より大きい場合、統計値に関するしきい値より小さい統計値となるサブキャリアブロックのうち、大きい統計値となるサブキャリアブロックから順に、端末装置に割り当ててもよい。この場合、要求品質に含まれた遅延許容度が所定の許容度より大きい場合、通信に遅延が生じたとしても有効に通信が実行されるため、統計値に関するしきい値より小さい統計値となるサブキャリアブロックのうち、大きい統計値となるサブキャリアブロックから順に、端末装置に割り当てることによって、遅延許容度が比較的小さい通信が必要とされる端末装置のためのサブキャリアブロックを温存でき、システムリソースを最適に配分できる。

本発明の別の態様は、割当方法である。この方法は、複数のサブキャリアによって構成されるサブキャリアブロックに対する干渉電力の平均値と、平均値に対する干渉電力のばらつきの程度を示す統計値とを導出し、導出された平均値と統計値とにもとづいて、少なくともひとつのサブキャリアブロックを端末装置に割り当てる。

本発明の別の態様は、プログラムである。このプログラムは、コンピュータに実行させるためのプログラムであって、複数のサブキャリアによって構成されるサブキャリアブロックに対する干渉電力の平均値と、平均値に対する干渉電力のばらつきの程度を示す統計値とを導出するステップと、導出された平均値と統計値とにもとづいて、少なくともひとつのサブキャリアブロックを端末装置に割り当てるステップと、を含む。

割り当てるステップは、導出された平均値が所定のしきい値よりも小さい場合、導出された統計値が小さいサブキャリアブロックから順に、端末装置を割り当ててもよい。

サブキャリアブロックの割当要求と端末装置が必要とする要求品質とが含まれた信号を端末装置から受信するステップをさらに含んでもよい。割り当てるステップは、受信するステップにおいて割当要求が含まれた信号を新たに受信したときに、受信された信号に含まれた要求品質を満たすサブキャリアブロックが他の端末装置にすでに割り当てられている場合、他の端末装置が必要とする要求品質と、新たに割り当てるべき端末装置が必要とする要求品質とに応じて、サブキャリアブロックの割り当てを切替えてもよい。

割り当てるステップは、要求品質に対する所要平均値と所要統計値との関係を記憶するステップと、受信するステップによって割当要求が含まれた信号を新たに受信したときに、受信された信号に含まれた要求品質を満たすサブキャリアブロックが他の端末装置にすでに割り当てられている場合、記憶するステップで記憶された関係をもちいて、他の端末装置が必要とする要求品質と、新たに割り当てるべき端末装置が必要とする要求品質のそれぞれに対応する所要平均値と所要統計値とを選択するステップと、いずれの端末装置にも割り当てられていない未使用サブキャリアブロックの平均値と統計値が他の端末装置の所要平均値と所要統計値より共に小さい場合、他の端末装置に割り当てるサブキャリアブロックを未使用サブキャリアブロックに切り替え、新たに割り当てるべき端末装置に他の端末装置に割り当てられていたサブキャリアブロックを割り当てる切替ステップと、を有してもよい。

受信するステップによって受信される信号に含まれる要求品質は、通信の実行に必要な所要周波数帯域幅を含んでもよい。割り当てるステップは、要求品質に含まれた所要周波数帯域幅が所定の幅より狭い場合、導出するステップによって導出された統計値にかかわらず、所定のしきい値より小さい平均値となるサブキャリアブロックのうち、大きい平均値となるサブキャリアブロックから順に、端末装置に割り当ててもよい。

受信するステップによって受信される信号に含まれる要求品質は、通信の遅延を許容できる度合いを示す遅延許容度を含んでもよい。割り当てるステップは、要求品質に含まれた遅延許容度が所定の許容度より大きい場合、統計値に関するしきい値より小さい統計値となるサブキャリアブロックのうち、大きい統計値となるサブキャリアブロックから順に、端末装置に割り当ててもよい。

本発明の別の態様は、基地局装置である。この基地局装置は、複数のサブキャリアによって構成されるサブキャリアブロックを複数含む周波数帯のうち、少なくともひとつのサブキャリアブロックを端末装置に割り当てることによって、当該端末装置との通信を実行する場合に、通信において許容される遅延の程度が示された遅延許容度を取得する取得部と、各サブキャリアブロックに含まれた複数のサブキャリアのうち、少なくとも一部のサブキャリアの干渉電力を測定する測定部と、測定部によって測定されたサブキャリアの干渉電力から、各サブキャリアブロックに対する干渉電力のばらつきの程度を示す統計値を導出する導出部と、導出部によって導出された統計値と、取得部によって取得された遅延許容度とをもとに、少なくともひとつのサブキャリアブロックを端末装置に割り当てる割当部と、を備える。

本発明の別の態様は、割当方法である。この方法は、複数のサブキャリアによって構成されるサブキャリアブロックを複数含む周波数帯のうち、少なくともひとつのサブキャリアブロックを端末装置に割り当てることによって、当該端末装置との通信を実行する場合に、通信において許容される遅延の程度が示された遅延許容度を取得し、複数のサブキャリアによって構成されるサブキャリアブロックに対する干渉電力のばらつきの程度を示す統計値を導出し、導出された統計値と取得した遅延許容度とをもとに、少なくともひとつのサブキャリアブロックを端末装置に割り当てる。

本発明の別の態様は、プログラムである。このプログラムは、コンピュータに実行させるためのプログラムであって、複数のサブキャリアによって構成されるサブキャリアブロックを複数含む周波数帯のうち、少なくともひとつのサブキャリアブロックを端末装置に割り当てることによって、当該端末装置との通信を実行する場合に、通信において許容される遅延の程度が示された遅延許容度を取得するステップと、複数のサブキャリアによって構成されるサブキャリアブロックに対する干渉電力のばらつきの程度を示す統計値を導出するステップと、導出された統計値と取得した遅延許容度とにもとづいて、少なくともひとつのサブキャリアブロックを端末装置に割り当てるステップと、を含む。

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、無線通信における周波数の有効活用ができる。

本発明を具体的に説明する前に、概要を述べる。本発明の実施形態は、通信システムに関する。この通信システムは、次世代のコードレス電話システムに好適である。次世代のコードレス電話システムは、高速通信を実現できるシステムが望まれており、ＯＦＤＭＡ方式や種々の誤り訂正方式が適用される。ＯＦＤＭＡ方式においては、複数の端末装置にそれぞれ異なる周波数帯域を割り当てて使用させる方式である。本実施形態においては、端末装置が要求する通信品質に応じて、割り当てるべき周波数帯域を選択する。割り当てるべき周波数帯域は、周波数帯域内の干渉電力の平均値と、平均値に対するばらつきの程度を示す分散値などの統計値に応じて、選択される。これにより、システムリソースを最適に分配できることとなる。詳細は後述する。

図１は、本発明の実施形態に係る通信システム１００の構成例を示す図である。通信システム１００は、基地局装置１０と、端末装置２０で代表される第１端末装置２０ａと第２端末装置２０ｂと第３端末装置２０ｃとを含む。以下において、基地局装置１０は、ＯＦＤＭＡを用いて端末装置２０と通信を実行する場合について説明する。なお、上り通信、もしくは、下り通信のいずれか一方にＯＦＤＭＡを適用し、他方をＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）やＳＤＭＡ（Ｓｐａｃｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）などの他の方式を適用してもよい。なお、説明の便宜上、３台の端末装置２０を図示したが、２台以下、もしくは、４台以上の端末装置２０が存在してもよい。

図２は、図１の通信システム１００におけるサブキャリアブロック２００の割当例を示す図である。通信システム１００には、１０ＭＨｚの幅を有し、複数のサブキャリアブロック２００を含む周波数帯２１０が用いられる。周波数帯２１０は、Ｎ個の第１サブキャリアブロック２００ａ〜第ｎサブキャリアブロック２００ｎを含む。サブキャリアブロック２００は、第１サブキャリアブロック２００ａ〜第ｎサブキャリアブロック２００ｎを代表するものとする。それぞれのサブキャリアブロック２００は、Ｍ個のサブキャリアを含む。したがって、周波数帯２１０は、Ｎ×Ｍ個のサブキャリアを含むこととなる。なお、以下においては、説明の便宜上、Ｎ、Ｍを２以上の整数として説明する。また、説明の便宜上、それぞれのサブキャリアブロック２００に含まれるサブキャリアの個数はＭとしたが、サブキャリアブロック２００は、それぞれ異なる個数のサブキャリアを含んでいてもよい。

第１チャネル割当例２２０は、サブキャリアブロック２００ごとに１台の端末装置２０を割り当てた場合を示す。すなわち、通信システム１００においては、最大Ｎ個の端末装置２０を割り当てることができる。第２チャネル割当例２３０は、２つの端末装置２０にそれぞれサブキャリアブロック２００を割当て、それぞれの端末装置２０に、異なる個数のサブキャリアブロック２００が割り当てられることを示している。第２チャネル割当例２３０は、帯域をあまり必要としない低速通信を要求する第１端末装置２０ａと、多くの帯域を必要とする高速通信を要求する第２端末装置２０ｂが同時に通信を実行するような場合に適用される。このように割り当てることによって、端末装置２０が要求するサービスの態様に柔軟に対応でき、システムリソースを最適に配分できる。第３チャネル割当例２４０は、１つの端末装置２０に全帯域を割当てた場合を示す。より高速な通信を要求する端末装置２０が存在し、その通信の際に、他の基地局装置１０からのチャネル割当要求がないような場合に、第３チャネル割当例２４０のように割り当てることによって、高速通信が可能となる。

以上のごとく、サブキャリアブロック２００ごとに端末装置２０に使用させる周波数帯を割り当てることで、端末装置２０と基地局装置１０との間の電波環境や要求されるサービス品質に応じた割当が可能となる。これにより、高速通信を可能にしつつ、システムリソースを最適化できる通信システム１００が実現できることとなる。なお、以下においては、説明の便宜上、第１チャネル割当例２２０に示した割り当て例にもとづいて説明を行なう。

図１に戻る。端末装置２０は、通信を開始する際に、基地局装置１０に対してチャネル割当を要求する。チャネル割当の要求は、複数のサブキャリアブロック２００のうちの所定のサブキャリアブロック２００が属する予め定められた周波数帯を用いて、割当要求信号を送信することによって実行される。割当要求信号は、割り当てるべきサブキャリアブロック２００の品質を示す要求品質にかかる情報を含む。要求品質については後述する。基地局装置１０は、端末装置２０から割当要求信号を受け、その端末装置２０に割当てるべきチャネルを選択する。チャネルの選択は、以下の手順で実行される。

（１）基地局装置１０は、端末装置２０から割り当て要求に関する信号を受信したことを契機として、その信号の周波数帯を含むすべてのサブキャリアブロック２００について、干渉強度を測定する。なお、干渉強度だけでなく、信号強度を測定してもよい。また、信号強度対干渉強度比を導出してもよい。さらに、基地局装置１０は、測定された干渉電力から、サブキャリアブロック２００に対する干渉強度の平均値、および、分散値などの統計値を計算する。ここで、干渉強度の平均値が平均値に関する第１しきい値（以下、「第１しきい値」もしくは「γ」と表記する。）より大きい場合すなわち品質が悪い場合、もしくは、干渉強度の統計値が統計値に関する第２しきい値（以下、「第２しきい値」もしくは「δ」と表記する。）より大きい場合、基地局装置１０は、端末装置２０にいずれのサブキャリアブロック２００も割り当てない。このような場合に割り当てたとしても、通信が正常に実行されず、無線通信における周波数が無駄に使用されるからである。なお、第１しきい値、および、第２しきい値は、それぞれ、通信を正常に実行が可能であるか否かの境界を示すように設定される。また、平均値、統計値は、端末装置２０から受信した信号の属するサブキャリアブロック２００以外のサブキャリアブロック２００についても計算される。なお、干渉強度のかわりに信号強度対干渉強度比を比較対象とする場合、しきい値との大小関係は、上述した場合と反対の関係になる。すなわち、信号強度対干渉強度比の平均値が平均値に関するしきい値より小さい場合、基地局装置１０は、端末装置２０にいずれのサブキャリアブロック２００も割り当てないこととなる。以下においては、説明の便宜上、干渉強度を比較対象として、サブキャリアブロック２００の品質を判定するとして説明する。なお、干渉強度のかわりに信号強度対干渉強度比を用いる場合、上述したように、比較の際の大小関係を反転すればよい。この場合であっても、干渉強度を用いる場合と同様の効果が得られることは当業者に理解されるところである。

（２）基地局装置１０は、サブキャリアブロック２００ごとに、割当要求信号を送信した端末装置２０を割り当てることができるか否かについて判定する。この判定処理は、第１判定処理と、第２判定処理から構成される。第１判定処理は、割当要求信号に含まれる要求品質と、サブキャリアブロック２００ごとに計算された干渉強度の平均値と統計値とを比較することによって、干渉強度の平均値と統計値が要求品質を満たすか否かについて判定する。第２判定処理は、第１判定処理によって要求品質を満たすとされたサブキャリアブロック２００がいずれの端末装置２０にも割り当てられていないことを確認する。基地局装置１０は、割り当てることができると判定されたサブキャリアブロック２００を割当候補として登録する。

（３）基地局装置１０は、判定の結果、割当候補となったサブキャリアブロック２００の個数に応じて、割り当て処理を実行する。割当候補が１つのみである場合、基地局装置１０は、その割当候補のサブキャリアブロック２００に端末装置２０を割り当てる。割当候補が複数である場合、基地局装置１０は、原則として、最も良い品質を有するサブキャリアブロック２００に端末装置２０を割り当てる。最も良い品質を有するサブキャリアブロック２００とは、割当候補となったサブキャリアブロック２００のうち、平均値、統計値が最も小さいサブキャリアブロック２００を含む。なお、基地局装置１０は、端末装置２０における要求品質が高い品質を要求していない場合、「例外処理」として、最も良い品質を有するサブキャリアブロック２００以外のサブキャリアブロック２００に端末装置２０を割り当てる。詳細は後述する。

（４）割当候補の数が０である場合、基地局装置１０は、他の端末装置２０にすでに割り当てられているサブキャリアブロック２００のうち、割当要求信号を送信した端末装置２０の要求仕様を満たすサブキャリアブロック２００が存在するか否かを判定する。さらに、いずれの端末装置２０にも割り当てられていない未使用サブキャリアブロックが存在し、かつ、未使用サブキャリアブロックが他の端末装置２０の要求仕様を満たすか否かを確認する。これらの条件を満たす場合、基地局装置１０は、他の端末装置２０に割り当てるサブキャリアブロック２００を未使用サブキャリアブロックに切り替える。さらに、基地局装置１０は、他の端末装置２０に割り当てられていたサブキャリアブロック２００を、割当要求信号を送信した端末装置２０に割り当てる。条件を満たさない場合、基地局装置１０は、端末装置２０の割り当てを許可しない。

（５）割り当ての許可、不許可が判定された後、基地局装置１０は、端末装置２０に対して、割り当ての諾否を示す信号を送信する。割り当てられた場合、基地局装置１０と端末装置２０は通信を開始できることとなる。

図３は、図１の基地局装置１０の構成例を示す図である。基地局装置１０は、受信部３０と、ベースバンド処理部３２と、送信部３４と、チャネル割当部４０と、メモリ５０とを含む。受信部３０は、割当要求信号を端末装置２０から受信する。この信号は、所定のサブキャリアブロック２００を用いて送信されてもよい。また、サブキャリアブロック２００が端末装置２０に割り当てられた後、受信部３０は、データ通信に関する信号を端末装置２０から受信する。また、受信部３０は、受信した信号に対してＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）処理を実行することにより、所定のサブキャリアブロック２００を複数のサブキャリアブロックから分離し、ベースバンド処理部３２に送る。

ベースバンド処理部３２は、受信部３０によってＦＦＴ処理などが実行された信号に対して、所定の復調処理を実行し、また、誤り訂正復号処理を実行する。また、割り当ての諾否や割り当てられるサブキャリアブロック２００を示す識別情報などが含まれた信号に対して、誤り訂正符号化処理などの所定の符号化処理を実行し、さらに、所定の変調処理を実行して、送信部３４に送信させる。送信部３４は、ベースバンド処理部３２によって符号化処理された信号に対し、ＩＦＦＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ ＦＦＴ）処理などを実行した後、端末装置２０に送信する。

チャネル割当部４０は、それぞれのサブキャリアブロック２００に含まれた複数のサブキャリアのうち、少なくとも一部のサブキャリアの干渉電力を測定する。また、チャネル割当部４０は、測定されたサブキャリアごとの干渉電力から、それぞれのサブキャリアブロックに対する干渉電力の平均値と、平均値に対する干渉電力のばらつきの程度を示す統計値とを導出する。さらに、チャネル割当部４０は、導出部４４によって導出された平均値と統計値とにもとづいて、端末装置２０に割り当てるサブキャリアブロック２００が存在するか否かについて判定する。この判定の結果に応じて、チャネル割当部４０は、送信部３４に割当てを許可する旨、もしくは、許可しない旨の信号を送信させる。

メモリ５０は、要求品質に対するレベルと、レベルに対する連続通信期間と所要周波数帯域幅と遅延許容度と所要平均値と所要統計値との関係を記憶する。図４は、図３のメモリ５０に記憶される要求品質テーブル３００の構成例を示す図である。要求品質テーブル３００は、レベル情報欄３１０と、連続通信期間欄３２０と、所要周波数帯域幅欄３３０と、遅延許容度欄３４０と、所要平均値欄３５０と、所要統計値欄３６０と、を含む。

レベル情報欄３１０は、要求品質の高さを示す情報を含み、要求品質が高い順にレベル１からレベルＬとして規定されるレベル情報を示す。連続通信期間欄３２０は、連続して通信を実行する期間を含む連続通信期間を示す。期間は、長いほうから順に「長」、「中」、「短」を示す。「長」、「中」は、期間に関する第１期間用しきい値により区別され、また、「中」、「短」は、期間に関する第２期間用しきい値により区別される。所要周波数帯域幅欄３３０は、所要の周波数帯域幅を示す。帯域幅は、広い順に「広」、「中」、「狭」と示され、「広」は高速通信、「狭」は低速通信の場合に適用される。「広」、「中」は、帯域幅に関する第１帯域幅用しきい値により区別され、また、「中」、「狭」は、帯域幅に関する第２帯域幅用しきい値により区別される。遅延許容度欄３４０は、通信の遅延を許容できる度合いが規定された遅延許容度を示す。許容度は、「小」、「大」を含み、それぞれは、許容度に関するしきい値により区別される。なお、遅延許容度は、リアルタイム性と表現されてもよく、遅延許容度が小さいとは、リアルタイム性が高いことを示す。なお、端末装置２０が送信する割当要求信号に含まれる要求品質は、レベル情報のみを含んでもよく、また、連続通信期間、所要周波数帯域幅、遅延許容度を含んでもよい。

所要平均値欄３５０、所要統計値欄３６０は、レベル情報欄３１０と連続通信期間欄３２０と所要周波数帯域幅欄３３０と遅延許容度欄３４０に示された条件で、通信を実行する端末装置２０に割り当てられるべきサブキャリアブロック２００に必要とされる平均値、統計値を示す。所要平均値欄３５０は、必要とされる干渉電力の平均値を示す。所要平均値は、小さいほうから順に「Ａ」、「Ｂ」、または、「Ｃ」と示される。「Ａ」、「Ｂ」は、所要平均値に関する第１平均値用しきい値により区別され、また、「Ｂ」、「Ｃ」は、所要平均値に関する第２平均値用しきい値により区別される。なお、所要平均値「Ｃ」は、「Ａ」、「Ｂ」より大きく、第１平均値用しきい値より小さい平均値を含む。また、所要平均値「Ｃ」は、第１平均値用しきい値より小さい値であれば、平均値に関してそれ以上の品質を問わないことを示す。所要統計値についても、所要平均値と同様に、それぞれ「Ｘ」、「Ｙ」が示される。ここで、ＸとＹの関係は、Ｘ＜Ｙとする。

具体的に説明する。テレビジョン電話やテレビジョン会議などのアプリケーションにおいては、連続通信時間が比較的長く、所要周波数帯域幅も広く、さらに、遅延がほとんど許されないため、レベル１のサブキャリアブロック２００で通信が実行される必要がある。この場合、所要平均値欄３５０、所要統計値欄３６０に示されるように、平均値が小さく、かつ、統計値が小さいことが、割り当てられるサブキャリアブロック２００に望まれる。一方、電子メールなどのアプリケーションは、連続通信時間が比較的短く、また、遅延があっても問題ないため、おおむねレベル４以下のレベルであれば、通信の実行が可能となる。この場合、所要統計値が小さいか、もしくは、所要平均値が小さいことが、割り当てられるサブキャリアブロック２００に望まれる。

図５は、図３のチャネル割当部４０の構成例を示す図である。チャネル割当部４０は、測定部４２と、導出部４４と、判定部４６と、割当実行部４８とを含む。測定部４２は、それぞれのサブキャリアブロックに含まれた複数のサブキャリアのうち、少なくとも一部のサブキャリアの干渉電力を測定する。導出部４４は、測定部４２によって測定されたサブキャリアの干渉電力から、それぞれのサブキャリアブロックに対する干渉電力の平均値と、平均値に対する干渉電力のばらつきの程度を示す統計値とを導出する。

判定部４６は、導出部４４によって導出されたサブキャリアブロック２００ごとの平均値と統計値を受信する。つぎに、判定部４６は、平均値と第１しきい値とを比較する。また、統計値と第２しきい値とを比較する。ここで、平均値が第１しきい値より大きい場合、もしくは、統計値が第２しきい値より大きい場合、判定部４６は、端末装置２０にいずれのサブキャリアブロック２００も割り当てないと判定する。

平均値が第１しきい値より小さく、かつ、統計値が第２しきい値より小さい場合、判定部４６は、メモリ５０にアクセスすることによって、割当要求信号に含まれた要求品質を満たす所要平均値と所要統計値を選択する。つぎに、判定部４６は、サブキャリアブロック２００ごとに、平均値と所要平均値とを比較し、さらに、統計値と所要統計値とを比較する。ここで、判定部４６は、平均値のほうが大きく、さらに、統計値のほうが大きいサブキャリアブロック２００のうち、いずれの端末装置２０にも割り当てられていないサブキャリアブロック２００を割当候補として選択する。

割当候補として選択されたサブキャリアブロック２００が１つのみ存在する場合、割当実行部４８は、割当候補のサブキャリアブロック２００に端末装置２０を割り当てる。割当候補として選択されたサブキャリアブロック２００が２以上存在する場合、割当実行部４８は、原則として、割当候補のサブキャリアブロック２００のなかで、もっともレベルの高い品質となるサブキャリアブロック２００を端末装置２０を割り当てる。割当候補として選択されたサブキャリアブロック２００が２以上存在する場合であっても、以下の場合において、割当実行部４８は、「例外処理」を実行する。

割当実行部４８は、要求品質に対応する所要周波数帯域幅が「狭」である場合、導出部４４によって導出された統計値にかかわらず、割当候補となったサブキャリアブロック２００のうち、より大きい平均値となるサブキャリアブロックに端末装置２０を割り当てる。また、割当実行部４８は、要求品質に対応する遅延許容度が「大」である場合、割当候補となったサブキャリアブロック２００のうち、大きい統計値となるサブキャリアブロックに端末装置２０を割り当てる。

例を用いて具体的に説明する。ここでは、図６に示すようなアプリケーションの通信を端末装置２０から要求されたときに、複数の割当候補のサブキャリアブロック２００のうち、いずれのサブキャリアブロック２００を端末装置２０に割り当てるべきかについて説明する。図６は、図１の端末装置２０におけるアプリケーションごとの所要品質例４００を示す。

所要品質例４００は、アプリケーション欄４１０と、連続通信期間欄４２０と、所要周波数帯域幅欄４３０と、リアルタイム性欄４４０とを含む。それぞれの欄に含まれる情報は、要求品質として、端末装置２０から送信されるものである。

アプリケーション欄４１０は、端末装置２０から要求されたアプリケーションの名称を示し、「電子メール」、「ＴＶ電話・会議」、「音声電話」、「Ｗｅｂ閲覧」、「ファイル転送」、「蓄積映像」、「ストリーミング映像」を含む。なお、これらのアプリケーションには限定されない。

連続通信期間欄４２０は、アプリケーション欄４１０に示されたアプリケーションごとの連続通信期間を示す。連続通信期間欄４２０は、連続通信期間の具体的な値と、かっこ内において「長」、「中」、「短」で示される連続通信期間の程度とを示す。ここでは、「長」と「中」の境界を示す値ｔ１を「６００」とし、また、「中」と「短」の境界を示す値ｔ２を「３０」としている。たとえば、「音声電話」の連続通信期間は、「１８０」であり、ｔ１より小さく、ｔ２以上であるため、「中」となる。また、「ストリーミング映像」の連続通信期間は「６００」であり、ｔ１以上であるため、「長」となる。他も同様である。なお、連続通信期間の程度は、「長」、「短」の２つで表現されてもよい。

所要周波数帯域幅欄４３０は、アプリケーション欄４１０に示されたアプリケーションごとの所要周波数帯域幅を示す。所要周波数帯域幅欄４３０は、所要周波数帯域幅の具体的な値と、かっこ内において「広」、「中」、「狭」で示される所要周波数帯域幅の程度とを示す。ここでは、「広」と「中」の境界を示す値ｆ１を「０．３」とし、また、「中」と「狭」の境界を示す値ｆ２を「０．０１」としている。なお、所要周波数帯域幅の程度は、「広」、「狭」の２つで表現されてもよい。

リアルタイム性欄４４０は、アプリケーション欄４１０に示されたアプリケーションのリアルタイム性を示す。リアルタイム性が高いとは、遅延許容度が遅延許容度に関するしきい値より低いことを示す。また、リアルタイム性が低いとは、遅延許容度が遅延許容度に関するしきい値以上であることを示す。たとえば、アプリケーション欄４１０に示されたアプリケーションが「電子メール」の場合、緊急性を有するアプリケーションではなく、再送処理が実行されて遅延が生じても問題となることはほとんどない。したがって、「電子メール」の場合のリアルタイム性は「低」となり、遅延許容度は遅延許容度に関するしきい値以上となる。一方、アプリケーション欄４１０に示されたアプリケーションが「ＴＶ電話・会議」の場合、遅延はほとんど許容されないため、そのリアルタイム性は「高」となり、遅延許容度は遅延許容度に関するしきい値より小さくなる。

以上の状況のもと、割り当てるべきサブキャリアブロック２００の選び方について以下に４つの例を述べる。ここでは、図７に示すように、統計値と平均値をもとに、サブキャリアブロック２００を４つに分類し、いずれかのサブキャリアブロック２００を選択する場合について説明する。図７は、図１の通信システム１００におけるサブキャリアブロック２００の分類例を示す図である。縦軸は、統計値の大きさを示す。αは、統計値について分類するためのしきい値である。横軸は、平均値の大きさを示す。βは、平均値について分類するためのしきい値である。

この分類例は、パターンＡ領域２６０と、パターンＢ領域２７０と、パターンＣ領域２８０と、パターンＤ領域２９０とを含む。ここで、γは前述した第１しきい値であり、δは前述した第２しきい値である。パターンＡ領域２６０は、統計値に関するしきい値αより小さい統計値となり、かつ、平均値に関するしきい値βより小さい平均値となるサブキャリアブロック２００を含む。パターンＢ領域２７０は、α以上γ未満の統計値となり、かつ、βより小さい平均値となるサブキャリアブロック２００を含む。パターンＣ領域２８０は、αより小さい統計値となり、かつ、β以上δ未満の平均値となるサブキャリアブロック２００を含む。パターンＤ領域２９０は、α以上γ未満の統計値となり、かつ、β以上δ未満の平均値となるサブキャリアブロック２００を含む。

（１）端末装置２０から要求されたアプリケーションが、「ＴＶ電話・会議」のように、所要周波数帯域幅が「広」であり、かつ、リアルタイム性は「高」である場合、パターンＡ領域２６０のサブキャリアブロック２００にしか割り当てられない。「ＴＶ電話・会議」のようなリアルタイム性の高いアプリケーションには、再送処理による遅延がほとんど許容されないため、品質の良い帯域を使用する必要がある。したがって、未使用のサブキャリアブロック２００が他に存在していたとしても、割当実行部４８は、パターンＡ領域２６０のサブキャリアブロック２００にのみ、その端末装置２０を割り当てる。

（２）端末装置２０から要求されたアプリケーションが、「音声電話」のように、所要周波数帯域幅が「狭」であり、かつ、リアルタイム性は「高」である場合、統計値に関するしきい値αより小さい統計値となるサブキャリアブロック２００であれば、平均値の大小にかかわらず、割り当てることができる。αより小さい統計値であれば、すなわち、干渉電力のばらつきが小さければ、干渉電力の平均値が大きい場合であっても、送信電力制御や誤り訂正復号などにより、誤りを訂正できる場合があり、再送処理による遅延を低減できるからである。したがって、未使用のサブキャリアブロック２００が複数ある場合、αより小さい統計値となり、かつ、β以上の平均値となるパターンＣ領域２８０のサブキャリアブロック２００に優先的に割り当てる。

前述した「ＴＶ電話・会議」のようなアプリケーションは、パターンＡ領域２６０のサブキャリアブロック２００にしか割り当てられないため、あえて、品質の良いサブキャリアブロック２００を空けておく必要があるからである。ただし、パターンＣ領域２８０のサブキャリアブロック２００が存在せず、パターンＡ領域２６０のサブキャリアブロック２００が存在する場合、品質の良いサブキャリアブロック２００を未使用のままにしておくのは効率が悪い。そのため、このような場合、割当実行部４８は、パターンＡ領域２６０のサブキャリアブロック２００に、その端末装置２０を割り当てる。この場合、サブキャリアブロック２００の占有時間を低減できるため、実質的に、システムリソースを向上できることとなる。

このように、リアルタイム性が高く、かつ、所要周波数帯域幅が狭い場合、割当実行部４８は、統計値に関するしきい値αより小さい統計値となり、かつ、平均値に関するしきい値β以上の平均値となるサブキャリアブロック２００を優先して端末装置２０に割り当てる。このように割り当てることによって、通信の安定性を確保しつつ、リソースを効率的に配分できる。

（３）端末装置２０から要求されたアプリケーションが、「ファイル転送」のように、所要周波数帯域幅が「広」であり、かつ、リアルタイム性は「低」である場合、統計値の大小にかかわらず、割り当てることができる。所要のリアルタイム性が低いアプリケーションの場合、干渉電力にばらつきがあることにより、再送回数が増えたとしても問題がないためである。また、この場合、平均値に関するしきい値βより小さい平均値となるサブキャリアブロック２００に割り当てるほうが、通信時間を低減できるため、システムリソースの効率上望ましい。

したがって、所要周波数帯域幅が「広」であり、かつ、リアルタイム性は「低」である場合、α以上の統計値となり、かつ、βより小さい平均値となるパターンＢ領域２７０のサブキャリアブロック２００に優先して割り当てる。パターンＢ領域２７０のサブキャリアブロック２００が存在せず、パターンＡ領域２６０もしくはパターンＣ領域２８０のサブキャリアブロック２００が単独して存在、もしくは、併存する場合、割当実行部４８は、パターンＣ領域２８０、パターンＡ領域２６０の順に優先して、その端末装置２０を割り当てる。

ここで、パターンＡ領域２６０、パターンＢ領域２７０、パターンＣ領域２８０のいずれのサブキャリアブロック２００も存在せず、パターンＤ領域２９０のサブキャリアブロック２００のみが存在する場合、割当実行部４８は、パターンＤ領域２９０にその端末装置２０を割り当てる。この場合、リアルタイム性は「低」である場合、品質が悪く再送が頻発しても問題がない場合が多い。また、パターンＤ領域２９０のような品質の悪いサブキャリアブロック２００であっても、未使用のままにしておくのは効率的でない。したがって、このような場合、割当実行部４８は、パターンＤ領域２９０のサブキャリアブロック２００にその端末装置２０を割り当てる。

（４）端末装置２０から要求されたアプリケーションが、「Ｗｅｂ閲覧」のように、所要周波数帯域幅が「狭」であり、かつ、リアルタイム性は「低」である場合、統計値、平均値のいずれにもかかわらず、いずれのサブキャリアブロック２００にも割り当てることができる。したがって、未使用のサブキャリアブロック２００が複数ある場合、パターンＤ領域２９０のサブキャリアブロック２００に優先して割り当てる。

パターンＤ領域２９０のサブキャリアブロック２００が存在せず、パターンＡ領域２６０もしくはパターンＢ領域２７０もしくはパターンＣ領域２８０のサブキャリアブロック２００が単独して存在、もしくは、いずれか２つ以上のパターンのサブキャリアブロック２００が併存する場合、割当実行部４８は、パターンＢ領域２７０、パターンＣ領域２８０、パターンＡ領域２６０の順に優先して、その端末装置２０を割り当てる。

このように、リアルタイム性が低く、かつ、所要帯域幅情報が狭い場合に、パターンＤ領域２９０のサブキャリアブロック２００を優先して端末装置２０に割り当てることによって、通信の安定性を確保しつつ、リソースを効率的に配分できる。

なお、連続通信期間欄４２０に示される連続通信期間の程度を用いて、サブキャリアブロック２００の割り当てが判断されてもよい。たとえば、連続通信期間の程度が「長」のアプリケーションを要求された場合、リソース占有期間を短縮させるために、パターンＡ領域２６０のような良好な品質を有するサブキャリアブロック２００を割り当ててもよい。一方、連続通信期間の程度が「短」である場合、多少の誤りが発生しても、リソース占有期間はそれほど長くならないと考えられる。そのため、前述した連続通信期間の程度が「長」のアプリケーションのために良好なサブキャリアブロック２００を空けておくことが望ましい。したがって、連続通信期間の程度が「短」のアプリケーションを要求された場合、悪い品質を有するサブキャリアブロック２００から優先的に、たとえば、パターンＤ領域２９０、パターンＣ領域２８０、パターンＢ領域２７０、パターンＡ領域２６０の順に、サブキャリアブロック２００を割り当ててもよい。このような態様により、通信の安定性を確保しつつ、リソースを効率的に配分できる。

図５に戻る。割当候補として選択されたサブキャリアブロック２００が１つも存在しなかった場合、割当実行部４８は、いずれの端末装置２０にも割り当てられていない未使用サブキャリアブロックが存在するか否かを確認する。未使用サブキャリアブロックが存在する場合、割当実行部４８は、未使用サブキャリアブロックについての平均値と、いずれかのサブキャリアブロック２００に割り当てられた他の端末装置２０の所要平均値とを比較する。また、割当実行部４８は、未使用サブキャリアブロックについての統計値と、いずれかのサブキャリアブロック２００に割り当てられた他の端末装置２０の所要統計値とを比較する。ここで、未使用サブキャリアブロックの平均値と統計値が他の端末装置の所要平均値と所要統計値より共に小さい場合、他の端末装置に割り当てるサブキャリアブロック２００を未使用サブキャリアブロックに切り替える。また、割当実行部４８は、新たに割り当てるべき端末装置２０に他の端末装置２０に割り当てられていたサブキャリアブロック２００を割り当てる。

未使用サブキャリアブロックが存在しない場合、もしくは、未使用サブキャリアブロックの平均値と統計値が他の端末装置の所要平均値と所要統計値より共に小さい場合でない場合、割当実行部４８は、端末装置２０に対して、割り当てを許可しない旨の信号を送信する。

例を用いて説明する。この例においては、４つのサブキャリアブロック２００に４つの端末装置２０を順に割り当てる場合について示す。図８は、本発明の実施形態にかかるサブキャリアブロック２００の品質例を示す図である。図示するごとく、チャネル割当部４０によって第１サブキャリアブロック２００ａ〜第４サブキャリアブロック２００ｄにおける平均値と統計値が導出された結果、それぞれ、平均値欄３８０と統計値欄３９０に示す平均値、統計値となったものとする。なお、すべての平均値は、第１しきい値より小さいものとし、すべての統計値は、第２しきい値より小さいものとする。すなわち、平均値が「Ｃ’」とは、平均値「Ｂ’」または「Ａ’」よりは品質が悪いものの、第１しきい値よりは小さいことを示している。また、「Ａ’」、「Ｂ’」、「Ｃ’」は、図４にの所要平均値欄３５０に示した「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」より、それぞれ小さいものとする。同様に、統計値が「Ｙ’」とは、統計値「Ｘ’」よりは品質が悪いものの、第２しきい値よりは小さいことを示している。また、「Ｘ’」、「Ｙ’」は、図４にの所要統計値欄３６０に示した「Ｘ」、「Ｙ」より、それぞれ小さいものとする。

ここでは、第１端末装置２０ａが最初に割当要求を行ない、順に、第２端末装置２０ｂ〜第４端末装置２０ｄが割当要求を行なうものと仮定して説明する。また、第１端末装置２０ａの要求品質はレベル４であるとする。また、第２端末装置２０ｂ〜第４端末装置２０ｄの要求品質はそれぞれレベル３、２、１であるとする。なお、説明の便宜上、第１端末装置２０ａ〜第４端末装置２０ｄのそれぞれが割当要求を行なってから、割当処理が完了するまで、各サブキャリアブロック２００の平均値と統計値は変化しないものとする。また、第１端末装置２０ａは、第４端末装置２０ｄの割り当てが完了するまで、通信を継続しているものとする。

はじめに、第１端末装置２０ａから割当要求信号を受信した場合について説明する。第１端末装置２０ａの要求品質はレベル４であるため、メモリ５０に記憶された要求品質テーブル３００により、所要平均値は「Ａ」となり、また、所要統計値は「Ｙ」となる。したがって、チャネル割当部４０は、平均値が「Ａ」以下であって、統計値が「Ｙ」以下となる第１サブキャリアブロック２００ａ、もしくは、レベル４より高い要求品質を具備するレベル１〜３に該当するサブキャリアブロック２００のいずれかに割り当てることができる。図示するごとく、この条件を満たし、かつ、いずれの端末装置２０にも割り当てられていないサブキャリアブロック２００として、第１サブキャリアブロック２００ａ〜第４サブキャリアブロック２００ｄが存在する。

ここで、最も品質の高いサブキャリアブロック２００は、レベル１の第３サブキャリアブロック２００ｃとなるが、レベル４を要求品質とする第１端末装置２０ａは、平均値が「Ａ」以下であれば、統計値は問わないため、チャネル割当部４０は、より統計値の大きい第１サブキャリアブロック２００ａに第１端末装置２０ａを割り当てる「例外処理」を実行する。このように割り当てることによって、統計値が小さくより品質の高いサブキャリアブロック２００を、後に高い要求品質にかかる端末装置２０のために、温存できることとなる。

つぎに、第２端末装置２０ｂから割当要求信号を受信した場合について説明する。第２端末装置２０ｂの要求品質はレベル３であるため、メモリ５０に記憶された要求品質テーブル３００により、所要平均値は「Ｃ」以下となり、また、所要統計値は「Ｘ」以下となる。したがって、チャネル割当部４０は、平均値が「Ｃ」以下であって、統計値が「Ｘ」以下となるサブキャリアブロック２００、もしくは、レベル３より高い要求品質を具備するレベル１、２に該当するサブキャリアブロック２００のいずれかに割り当てることができる。図示するごとく、この条件を満たし、かつ、いずれの端末装置２０にも割り当てられていないサブキャリアブロック２００として、第２サブキャリアブロック２００ｂと、第３サブキャリアブロック２００ｃと、第４サブキャリアブロック２００ｄとが存在する。

ここで、最も品質の高いサブキャリアブロック２００は、第３サブキャリアブロック２００ｃとなるが、レベル３を要求品質とする第２端末装置２０ｂは、統計値が「Ｘ」以下であれば、平均値は問わないため、チャネル割当部４０は、より平均値の大きい第２サブキャリアブロック２００ｂに第２端末装置２０ｂを割り当てる。このように割り当てることによって、平均値が小さくより品質の高いサブキャリアブロック２００を、後に高い要求品質にかかる端末装置２０のために、温存できることとなる。

つぎに、第３端末装置２０ｃから割当要求信号を受信した場合について説明する。第３端末装置２０ｃの要求品質はレベル２であるため、メモリ５０に記憶された要求品質テーブル３００により、所要平均値は「Ｂ」以下となり、また、所要統計値は「Ｘ」以下となる。したがって、チャネル割当部４０は、平均値が「Ｂ」以下であって、統計値が「Ｘ」以下となるサブキャリアブロック２００、もしくは、レベル１に該当するサブキャリアブロック２００に割り当てる。図示するごとく、この条件を満たし、かつ、いずれの端末装置２０にも割り当てられていないサブキャリアブロック２００として、第３サブキャリアブロック２００ｃと、第４サブキャリアブロック２００ｄとが存在する。

ここで、最も品質の高いサブキャリアブロック２００は、第３サブキャリアブロック２００ｃとなる。第３端末装置２０ｃの場合、所要平均値は「Ｂ」以下であり、理論上、第２端末装置２０ｂの場合と同様に、所要平均値「Ｂ」を満たす範囲でより悪い平均値「Ｂ’」となる第４サブキャリアブロック２００ｄにも割り当てることができる。しかしながら、第３端末装置２０ｃは、第２端末装置２０ｂの場合と異なり、所要平均値は「Ｃ」ではなく「Ｂ」となる。このような場合にまで、高い品質を有する第３サブキャリアブロック２００ｃを温存することは、リソースの最適配分を妨げることになる。したがって、基地局装置１０は、第３サブキャリアブロック２００ｃに第３端末装置２０ｃを割り当てる。このように割り当てることによって、スループットを向上できる。本実施形態においては、所要平均値が「Ｃ」の場合にかぎって、高い品質を有するサブキャリアブロック２００を温存するといった「例外処理」を適用することによって、システムリソースの有効利用と、スループットの向上とを両立させている。

さいごに、第４端末装置２０ｄから割当要求信号を受信した場合について説明する。図示するごとく、レベル１を満たすサブキャリアブロック２００は、第１サブキャリアブロック２００ａと第３サブキャリアブロック２００ｃの２つとなるが、双方とも、他の端末装置２０にすでに割り当てられている。したがって、チャネル割当部４０は、第１サブキャリアブロック２００ａもしくは第３サブキャリアブロック２００ｃに割り当てられている第１端末装置２０ａもしくは第３端末装置２０ｃを、いずれの端末装置２０にも割り当てられていない第４サブキャリアブロック２００ｄに切替えることができるか否かについて判定する。

ここで、第３端末装置２０ｃの要求品質はレベル２であり、図示するごとく、第４サブキャリアブロック２００ｄにおける平均値「Ｂ’」、統計値「Ｘ’」は、レベル２を満たしている。したがって、チャネル割当部４０は、第３端末装置２０ｃに割り当てるサブキャリアブロック２００を第３サブキャリアブロック２００ｃから第４サブキャリアブロック２００ｄに切替える。さらに、チャネル割当部４０は、第３サブキャリアブロック２００ｃに第４端末装置２０ｄを割り当てる。

前述においては、第３端末装置２０ｃの所要平均値は「Ｂ」以下であるため、「例外処理」を適用せず、より品質の高い第３サブキャリアブロック２００ｃに割り当てた。この結果、第４端末装置２０ｄの割当処理において、切替処理が発生してしまったともいえる。しかしながら、次に割当要求する端末装置２０が求める要求品質がどの程度であるかは予測できないことであるため、前述の処理は、無駄な処理とは言えない。たとえば、さいごに割り当てる第４端末装置２０ｄの要求品質がレベル２以下であった場合、切り替え処理を実行することなく、チャネル割当部４０は、第４サブキャリアブロック２００ｄに第４端末装置２０ｄを割り当てることができる。さらに、より品質の良いサブキャリアブロック２００に割り当てられた第３端末装置２０ｃは、再送回数が低減されるため、スループットが向上し、早期に第３サブキャリアブロック２００ｃを開放することができる。したがって、前述の「例外処理」の適用は、システムリソースの有効活用と、スループットの向上とを両立させる上で欠かせないものとなる。

以上、４つのサブキャリアブロック２００のうち、３つのサブキャリアブロック２００が端末装置２０に割り当てられているような場合においては、上述のごとく、割り当てられるサブキャリアブロック２００を切り替えることによって、システムリソースを有効利用できることとなる。

上述したこれらの構成は、ハードウエア的には、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、その他のＬＳＩで実現でき、ソフトウエア的にはメモリにロードされた通信機能のあるプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウエアのみ、ソフトウエアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。

以上の構成による基地局装置１０の動作を説明する。図９は、図３の基地局装置１０の動作例を示すフローチャートである。図９に示すフローチャートは、基地局装置１０が、いずれかの端末装置２０から割当要求信号を受信したことを契機として実行されてもよい。

まず、受信部３０は、割当要求信号を端末装置２０から受信する（Ｓ１０）。つぎに、チャネル割当部４０は、それぞれのサブキャリアブロック２００に含まれた複数のサブキャリアのうち、少なくとも一部のサブキャリアの干渉電力を測定する（Ｓ１２）。チャネル割当部４０は、測定されたサブキャリアの干渉電力から、それぞれのサブキャリアブロック２００に対する干渉電力の平均値と、統計値とを導出する（Ｓ１４）。つぎに、チャネル割当部４０は、割当要求信号を送信した端末装置２０に割り当てることができるか否かを判定する（Ｓ１６）。判定処理は、メモリ５０にアクセスすることによって、割当要求信号に含まれた要求品質を満たす所要平均値と所要統計値を選択し、サブキャリアブロック２００ごとに、平均値と所要平均値とを比較し、さらに、統計値と所要統計値とを比較すること、および、そのサブキャリアブロック２００がいずれの端末装置２０にも割り当てられていないことを確認することによって実行される。具体的には、チャネル割当部４０は、平均値のほうが大きく、さらに、統計値のほうが大きいサブキャリアブロック２００のうち、いずれの端末装置２０にも割り当てられていない場合、割当可能と判定し、そうでない場合、割当不可能と判定する。

割り当てが可能であると判定された場合（Ｓ１６のＹ）、チャネル割当部４０は、そのサブキャリアブロック２００を割当候補として登録する（Ｓ１８）。一方、割り当て不可能と判定された場合（Ｓ１６のＮ）、Ｓ２０の処理に移る。Ｓ２０の処理においては、すべてのサブキャリアブロック２００についてＳ１６の判定処理を完了したか否かが判断される。すべてのサブキャリアブロック２００についてＳ１６の判定処理を完了している場合（Ｓ２０のＹ）、処理を終了する。完了していない場合（Ｓ２０のＮ）、未完了にかかるサブキャリアブロック２００について、Ｓ１６の判定処理が実行される。

図１０は、図５のチャネル割当部４０の動作例を示すフローチャートである。図１０に示すフローチャートは、図９に示す処理が完了したことを契機として実行されてもよい。

チャネル割当部４０は、登録された割当候補の数に応じて、処理を切り替える（Ｓ３０）。割当候補数が１である場合（Ｓ３０の「１」）、割当候補となったサブキャリアブロック２００に端末装置２０を割り当てる（Ｓ３６）。割当候補数が２以上である場合（Ｓ３０の「２以上」）、チャネル割当部４０は、メモリ５０にアクセスすることによって、割当要求信号に含まれる要求品質に対応する所要周波数帯域幅を確認する（Ｓ３２）。ここで、所要周波数帯域幅が「狭」である場合（Ｓ３２のＹ）、チャネル割当部４０は、割当候補となったサブキャリアブロック２００のうち、より大きい平均値となるサブキャリアブロックに端末装置２０を選択する（Ｓ３４）。さらに、チャネル割当部４０は、選択されたサブキャリアブロック２００を端末装置２０に割り当てる（Ｓ３６）。

所要周波数帯域幅が「狭」でない場合（Ｓ３２のＮ）、チャネル割当部４０は、メモリ５０にアクセスすることによって、割当要求信号に含まれる要求品質に対応する遅延許容度を確認する（Ｓ３８）。ここで、遅延許容度が「大」である場合（Ｓ３８のＹ）、チャネル割当部４０は、割当候補となったサブキャリアブロック２００のうち、大きい統計値となるサブキャリアブロックに端末装置２０を選択する（Ｓ４０）。さらに、チャネル割当部４０は、選択されたサブキャリアブロック２００を端末装置２０に割り当てる（Ｓ３６）。一方、遅延許容度が「大」でない場合（Ｓ３８のＮ）、チャネル割当部４０は、割当候補のサブキャリアブロック２００のなかで、もっともレベルの高い品質となるサブキャリアブロック２００を選択し（Ｓ４２）、そのサブキャリアブロック２００を端末装置２０に割り当てる（Ｓ３６）。

割当候補数が０である場合（Ｓ３０の「０」）、チャネル割当部４０は、以下の処理を実行することによって、切り替え可能であるか否かを判定する（Ｓ４４）。Ｓ４４においては、まず、チャネル割当部４０は、いずれの端末装置２０にも割り当てられていない未使用サブキャリアブロックが存在するか否かを確認する。未使用サブキャリアブロックが存在する場合、割当実行部４８は、未使用サブキャリアブロックについての平均値と、いずれかのサブキャリアブロック２００に割り当てられた他の端末装置２０の所要平均値とを比較する。また、割当実行部４８は、未使用サブキャリアブロックについての統計値と、いずれかのサブキャリアブロック２００に割り当てられた他の端末装置２０の所要統計値とを比較する。ここで、未使用サブキャリアブロックの平均値と統計値が他の端末装置の所要平均値と所要統計値より共に小さい場合、他の端末装置に割り当てるサブキャリアブロック２００を未使用サブキャリアブロックに切り替え可能であると判定し、そうでない場合、切り替え不可能であると判定する。

切り替え可能である判定された場合（Ｓ４４のＹ）、チャネル割当部４０は、他の端末装置に割り当てるサブキャリアブロック２００を未使用サブキャリアブロックに切り替える（Ｓ４６）。また、チャネル割当部４０は、割当要求信号を送信した端末装置２０に割り当てるべきサブキャリアブロック２００として、他の端末装置２０に割り当てられていたサブキャリアブロック２００を選択し（Ｓ４８）、選択されたサブキャリアブロック２００を割り当てる（Ｓ３６）。切り替え不可能である判定された場合（Ｓ４４のＮ）、チャネル割当部４０は、端末装置２０に対して、割り当てを許可しない旨の信号を送信する（Ｓ５０）。

本発明の実施形態によれば、平均値と統計値とにもとづいて、少なくともひとつのサブキャリアブロック２００を端末装置２０に割り当てることによって、通信品質に応じた割当てが可能となり、スループットを向上できる。統計値が小さいサブキャリアブロック２００に割り当てることによって、少ない再送回数で通信を実行でき、スループットを向上できる。また、これにより、割り当てられていたサブキャリアブロックが早く開放されるため、システムリソースを有効に活用できる。

また、いずれの端末装置２０にも割り当てられていない未使用サブキャリアブロックの平均値と統計値が他の端末装置２０の所要平均値と所要統計値より共に小さい場合、他の端末装置に割り当てるサブキャリアブロック２００を未使用サブキャリアブロックに切り替え、新たに割り当てるべき端末装置に他の端末装置に割り当てられていたサブキャリアブロック２００を割り当てることによって、サブキャリアブロック２００を割り当てられない端末装置を低減でき、システムリソースを最適に分配できる。

また、要求品質に含まれた所要周波数帯域幅が所定の幅より狭い場合、平均値が大きく通信品質が悪い場合であっても、通信の実行が可能であるため、所定のしきい値より小さい平均値となるサブキャリアブロックのうち、大きい平均値となるサブキャリアブロックから順に、端末装置に割り当てることによって、所要周波数帯域幅の広い通信が必要とされる端末装置のためのサブキャリアブロックを温存でき、システムリソースを最適に配分できる。

以上、本発明について実施形態をもとに説明した。この実施形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

本発明の実施形態において、基地局装置１０は、サブキャリアブロック２００内に含まれる複数のサブキャリアにおける干渉電力を用いて、干渉電力の平均値、統計値を導出するとして説明した。しかしながらこれに限らず、基地局装置１０は、サブキャリアブロック２００内に含まれる１つのサブキャリアにおける干渉電力の単位時間あたりの平均値、統計値を導出してもよい。また、本発明の実施形態において、通信システム１００は、ＯＦＤＭＡが適用されるとして説明したが、ＦＤＭＡが適用されてもよい。

本発明の実施形態に係る通信システムの構成例を示す図である。 図１の通信システムにおけるサブキャリアブロックの割当例を示す図である。 図１の基地局装置の構成例を示す図である。 図３のメモリに記憶される要求品質テーブルの構成例を示す図である。 図３のチャネル割当部の構成例を示す図である。 図１の端末装置におけるアプリケーションごとの所要品質例を示す。 図１の通信システムにおけるサブキャリアブロックの分類例を示す図である。 本発明の実施形態にかかるサブキャリアブロックの品質例を示す図である。 図３の基地局装置の動作例を示すフローチャートである。 図５のチャネル割当部の動作例を示すフローチャートである。

符号の説明

１０ 基地局装置、 ２０ 端末装置、 ３０ 受信部、 ３２ ベースバンド処理部、 ３４ 送信部、 ４０ チャネル割当部、 ４２ 測定部、 ４４ 導出部、 ４６ 判定部、 ４８ 割当実行部、 ５０ メモリ、 １００ 通信システム、 ２００ サブキャリアブロック、 ３００ 要求品質テーブル、 ４００ 所要品質例。

Claims (11)

1. 複数のサブキャリアによって構成されるサブキャリアブロックを複数含む周波数帯のうち、少なくともひとつのサブキャリアブロックを端末装置に割り当てる基地局装置であって、
   それぞれのサブキャリアブロックに含まれた複数のサブキャリアのうち、少なくとも一部のサブキャリアの干渉電力を測定する測定部と、
   前記測定部によって測定されたサブキャリアの干渉電力から、それぞれのサブキャリアブロックに対する干渉電力の平均値と、前記平均値に対する干渉電力のばらつきの程度を示す統計値とを導出する導出部と、
   前記導出部によって導出された平均値と統計値とにもとづいて、少なくともひとつのサブキャリアブロックを端末装置に割り当てる割当部とを備え、
   前記割当部は、前記導出部によって導出された平均値が所定のしきい値よりも小さい場合、前記導出部によって導出された統計値が小さいサブキャリアブロックから順に、端末装置を割り当てることを特徴とする基地局装置。
2. サブキャリアブロックの割当要求と端末装置が必要とする要求品質とが含まれた信号を端末装置から受信する受信部をさらに備え、
   前記割当部は、前記受信部によって割当要求が含まれた信号を新たに受信したときに、前記受信部によって受信された信号に含まれた要求品質を満たすサブキャリアブロックが他の端末装置にすでに割り当てられている場合、前記他の端末装置が必要とする要求品質と、新たに割り当てるべき端末装置が必要とする要求品質とに応じて、サブキャリアブロックの割り当てを切替えることを特徴とする請求項１に記載の基地局装置。
3. 前記割当部は、
   前記要求品質に対する所要平均値と所要統計値との関係を記憶する記憶部と、
   前記受信部によって割当要求が含まれた信号を新たに受信したときに、前記受信部によって受信された信号に含まれた要求品質を満たすサブキャリアブロックが他の端末装置にすでに割り当てられている場合、前記記憶部に記憶された関係を参照しながら、前記他の端末装置が必要とする要求品質と、新たに割り当てるべき端末装置が必要とする要求品質のそれぞれに対応する所要平均値と所要統計値とを選択する選択部と、
   いずれの端末装置にも割り当てられていない未使用のサブキャリアブロックの平均値と統計値が他の端末装置の所要平均値と所要統計値より共に小さい場合、他の端末装置に割り当てるサブキャリアブロックを未使用のサブキャリアブロックに切り替え、新たに割り当てるべき端末装置に他の端末装置に割り当てられていたサブキャリアブロックを割り当てる割当実行部と、
   を有することを特徴とする請求項２に記載の基地局装置。
4. 前記受信部によって受信される信号に含まれる要求品質は、通信の実行に必要な所要周波数帯域幅を含み、
   前記割当部は、前記要求品質に含まれた所要周波数帯域幅が所定の幅より狭い場合、前記導出部によって導出された統計値にかかわらず、前記所定のしきい値より小さい平均値となるサブキャリアブロックのうち、大きい平均値となるサブキャリアブロックから順に、端末装置に割り当てることを特徴とする請求項２または３に記載の基地局装置。
5. 前記受信部によって受信される信号に含まれる要求品質は、通信の遅延を許容できる度合いを示す遅延許容度を含み、
   前記割当部は、前記要求品質に含まれた遅延許容度が所定の許容度より大きい場合、統計値に関するしきい値より小さい統計値となるサブキャリアブロックのうち、大きい統計値となるサブキャリアブロックから順に、端末装置に割り当てることを特徴とする請求項２または３に記載の基地局装置。
6. 複数のサブキャリアによって構成されるサブキャリアブロックに対する干渉電力の平均値と、前記平均値に対する干渉電力のばらつきの程度を示す統計値とを導出し、導出された平均値と統計値とにもとづいて、少なくともひとつのサブキャリアブロックを端末装置に割り当てる割当方法であって、
   導出された平均値が所定のしきい値よりも小さい場合、導出された統計値が小さいサブキャリアブロックから順に、端末装置を割り当てることを特徴とする割当方法。
7. 複数のサブキャリアによって構成されるサブキャリアブロックに対する干渉電力の平均値と、前記平均値に対する干渉電力のばらつきの程度を示す統計値とを導出するステップと、
   導出された平均値と統計値とにもとづいて、少なくともひとつのサブキャリアブロックを端末装置に割り当てるステップとを備え、
   前記割り当てるステップは、導出された平均値が所定のしきい値よりも小さい場合、導出された統計値が小さいサブキャリアブロックから順に、端末装置を割り当てることをコンピュータに実行させるためのプログラム。
8. 複数のサブキャリアによって構成されるサブキャリアブロックを複数含む周波数帯のうち、少なくともひとつのサブキャリアブロックを端末装置に割り当てることによって、当該端末装置との通信を実行する場合に、通信において許容される遅延の程度が示された遅延許容度と、通信に必要とされる帯域幅が示された所要帯域幅情報とを取得する取得部と、
   各サブキャリアブロックに含まれた複数のサブキャリアのうち、少なくとも一部のサブキャリアの干渉電力を測定する測定部と、
   前記測定部によって測定されたサブキャリアの干渉電力から、各サブキャリアブロックに対する干渉電力の平均値と、前記平均値に対する干渉電力のばらつきの程度を示す統計値とを導出する導出部と、
   前記導出部によって導出された平均値と統計値と、前記取得部によって取得された遅延許容度と所要帯域幅情報とをもとに、少なくともひとつのサブキャリアブロックを端末装置に割り当てる割当部とを備え、
   前記割当部は、遅延許容度に関するしきい値が遅延用しきい値として規定されており、また、帯域幅に関するしきい値が帯域幅用しきい値として規定されており、また、統計値に関するしきい値が統計値用しきい値として規定されており、また、平均値に関するしきい値が平均値用しきい値として規定されており、遅延許容度が遅延用しきい値より小さく、かつ所要帯域幅情報が帯域幅用しきい値以上の場合、平均値が平均値用しきい値より小さく、かつ統計値が統計値用しきい値より小さいサブキャリアブロックを優先して端末装置に割り当てることを特徴とする基地局装置。
9. 複数のサブキャリアによって構成されるサブキャリアブロックを複数含む周波数帯のうち、少なくともひとつのサブキャリアブロックを端末装置に割り当てることによって、当該端末装置との通信を実行する場合に、通信において許容される遅延の程度が示された遅延許容度と、通信に必要とされる帯域幅が示された所要帯域幅情報とを取得する取得部と、
   各サブキャリアブロックに含まれた複数のサブキャリアのうち、少なくとも一部のサブキャリアの干渉電力を測定する測定部と、
   前記測定部によって測定されたサブキャリアの干渉電力から、各サブキャリアブロックに対する干渉電力の平均値と、前記平均値に対する干渉電力のばらつきの程度を示す統計値とを導出する導出部と、
   前記導出部によって導出された平均値と統計値と、前記取得部によって取得された遅延許容度と所要帯域幅情報とをもとに、少なくともひとつのサブキャリアブロックを端末装置に割り当てる割当部とを備え、
   前記割当部は、遅延許容度に関するしきい値が遅延用しきい値として規定されており、また、帯域幅に関するしきい値が帯域幅用しきい値として規定されており、また、統計値に関するしきい値が統計値用しきい値として規定されており、また、平均値に関するしきい値が平均値用しきい値として規定されており、遅延許容度が遅延用しきい値より小さく、かつ所要帯域幅情報が帯域幅用しきい値より小さい場合、平均値が平均値用しきい値以上で、かつ統計値が統計値用しきい値より小さいサブキャリアブロックを優先して端末装置に割り当てることを特徴とする基地局装置。
10. 複数のサブキャリアによって構成されるサブキャリアブロックを複数含む周波数帯のうち、少なくともひとつのサブキャリアブロックを端末装置に割り当てることによって、当該端末装置との通信を実行する場合に、通信において許容される遅延の程度が示された遅延許容度と、通信に必要とされる帯域幅が示された所要帯域幅情報とを取得する取得部と、
    各サブキャリアブロックに含まれた複数のサブキャリアのうち、少なくとも一部のサブキャリアの干渉電力を測定する測定部と、
    前記測定部によって測定されたサブキャリアの干渉電力から、各サブキャリアブロックに対する干渉電力の平均値と、前記平均値に対する干渉電力のばらつきの程度を示す統計値とを導出する導出部と、
    前記導出部によって導出された平均値と統計値と、前記取得部によって取得された遅延許容度と所要帯域幅情報とをもとに、少なくともひとつのサブキャリアブロックを端末装置に割り当てる割当部とを備え、
    前記割当部は、遅延許容度に関するしきい値が遅延用しきい値として規定されており、また、帯域幅に関するしきい値が帯域幅用しきい値として規定されており、また、統計値に関するしきい値が統計値用しきい値として規定されており、また、平均値に関するしきい値が平均値用しきい値として規定されており、遅延許容度が遅延用しきい値以上で、かつ所要帯域幅情報が帯域幅用しきい値以上の場合、平均値が平均値用しきい値より小さく、かつ統計値が統計値用しきい値以上となるサブキャリアブロックを優先して端末装置に割り当てることを特徴とする基地局装置。
11. 複数のサブキャリアによって構成されるサブキャリアブロックを複数含む周波数帯のうち、少なくともひとつのサブキャリアブロックを端末装置に割り当てることによって、当該端末装置との通信を実行する場合に、通信において許容される遅延の程度が示された遅延許容度と、通信に必要とされる帯域幅が示された所要帯域幅情報とを取得する取得部と、
    各サブキャリアブロックに含まれた複数のサブキャリアのうち、少なくとも一部のサブキャリアの干渉電力を測定する測定部と、
    前記測定部によって測定されたサブキャリアの干渉電力から、各サブキャリアブロックに対する干渉電力の平均値と、前記平均値に対する干渉電力のばらつきの程度を示す統計値とを導出する導出部と、
    前記導出部によって導出された平均値と統計値と、前記取得部によって取得された遅延許容度と所要帯域幅情報とをもとに、少なくともひとつのサブキャリアブロックを端末装置に割り当てる割当部とを備え、
    前記割当部は、遅延許容度に関するしきい値が遅延用しきい値として規定されており、また、帯域幅に関するしきい値が帯域幅用しきい値として規定されており、また、統計値に関するしきい値が統計値用しきい値として規定されており、また、平均値に関するしきい値が平均値用しきい値として規定されており、遅延許容度が遅延用しきい値以上で、かつ所要帯域幅情報が帯域用しきい値より小さい場合、平均値が平均値用しきい値以上で、かつ統計値が統計値用しきい値以上となるサブキャリアブロックを優先して端末装置に割り当てることを特徴とする基地局装置。

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