JP5532067B2

JP5532067B2 - 移動局

Info

Publication number: JP5532067B2
Application number: JP2012054271A
Authority: JP
Inventors: 英三石津; 栄治藤田
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2012-03-12
Filing date: 2012-03-12
Publication date: 2014-06-25
Anticipated expiration: 2025-03-02
Also published as: JP2012170090A

Description

本発明は、マルチキャリア通信方法及びマルチキャリア通信システム及びそれに使用される移動局に関し、モノの識別情報を公開し、識別情報から識別情報に対応するモノの情報を参照する際に認証を行うマルチキャリア通信方法及びマルチキャリア通信システム及びそれに使用される移動局に関する。

近年、移動体通信の普及によりユーザ数は爆発的に増加している。このため、これまでに規定された無線帯域では、増加したユーザの収容が困難な状況が予想されている。これにともない第３世代移動通信（Ｗ−ＣＤＭＡ：ＷｉｄｅｂａｎｄＣｏｄｅＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅＡｃｃｅｓｓ）方式の仕様を策定している３ＧＰＰ（３ｒｄＧｅｎｅｒａｔｉｏｎＰａｒｔｎｅｒｓｈｉｐＰｒｏｊｅｃｔ）では、これまでに規定したキャリア周波数（ｆｃ）２ＧＨｚ帯に加え、１．７ＧＨｚ帯および８００ＭＨｚ帯の使用を可能とする仕様化検討が進められている。これは、Ｗ−ＣＤＭＡにおいて使用するキャリア周波数がマルチキャリア化されることを意味している。

一般に、マルチキャリア通信方式はキャリア周波数を中心として規定した周波数帯域を複数の帯域（サブキャリア）に分割し通信を行うものである。このため、各サブキャリアにおける無線伝搬路特性は非常に似かよったものとなる。

なお、特許文献１には、８００ＭＨｚ帯と１．５ＧＨｚ帯を切替え使用するとき、品質劣化を防止することが記載されている。

特開平７−８７５４４号公報

進士昌明：「無線通信の電波伝搬」，電子情報通信学会，Ｐ２３０奥村善久，進士昌明：「移動通信の基礎」，電子情報通信学会，Ｐ６３

図１に示すように、キャリア周波数が２ＧＨｚ、使用帯域幅（ＢＷ）が５ＭＨｚにおけるＷ−ＣＤＭＡを４マルチキャリア化した場合を例にして説明を行う。まず、無線伝播路特性の一つである、伝播損失に着目する。また、距離（ｄ）による伝搬損失（Ｌ）は、（１）式で表わされる（非特許文献１参照）。

Ｌ＝６９．５５＋２６．１６ｌｏｇｆｃ−１３．８２ｌｏｇｈ_１−ａ（ｈ_２）
＋（４４．９−６．５５ｌｏｇｈ_１）ｌｏｇｄ［ｄＢ］
ａ（ｈ_２）＝（１．１ｌｏｇｆｃ−０．７）ｈ_２−（１．５６ｆ−０．８）
…（１）
但し、ｆｃ：キャリア周波数［ＭＨｚ］、ｈ_１：基地局アンテナ高［ｍ］、ｈ_２：移動局アンテナ高［ｍ］、ｄ：伝播距離［ｋｍ］である。

（１）式により、キャリア周波数が高まるにつれて伝播損失が大きくなることがわかる。

ここで、最も周波数差があるｆ_１とｆ_４における伝播損失の差は、基地局、移動局のアンテナ高および伝播距離が同じ場合、約０．０９［ｄＢ］にしかならない。このため、ｆ_１とｆ_４を使用した場合とでは、ほとんど受信電界強度は同一、つまり受信品質も同一と考えられる。このことから、受信品質においてはｆ_１とｆ_４との使用を制御することによるメリットはほとんど存在しない。

また、無線伝播路特性の一つである、最大ドップラー周波数に着目する。ここで、最大ドップラー周波数（ｆｄ）は、移動速度（ｖ）に対して、（２）式で表わされる（非特許文献２参照）。

ｆｄ＝λ／ｖ
＝ｆｃ・ｖ／ｃ
但し、ｃ：光速（３．０×１０^８）、ｆｃ：キャリア周波数である。

（２）式により、キャリア周波数が高まるにつれて最大ドップラー周波数が大きくなることがわかる。ここで、最も周波数差があるｆ_１とｆ_４における最大ドップラー周波数の比は、約０．７５％にしかならない。このため、ｆ_１とｆ_４を使用した場合とでは、ほとんど最大ドップラー周波数は同一と考えられる。

一般に、最大ドップラー周波数が高くなるにつれ受信品質が劣化することが知られているが、この場合、受信品質においてはｆ_１とｆ_４とは、ほぼ同一と考えられ、使用するサブキャリアを制御することによるメリットはほとんど存在しない。

本発明は、上記の点に鑑みなされたものであり、受信品質を向上できるマルチキャリア通信方法に使用される移動局を提供することを総括的な目的とする。

この目的を達成するため、開示の移動局は、同一エリア内で、周波数帯域が異なる複数のキャリア周波数を同時に用いて基地局との通信を行う移動局であって、前記複数のキャリア周波数それぞれの受信品質相当値を検出する検出手段と、検出した受信品質相当値を前記基地局に送信する送信手段と、送信した前記受信品質相当値を基に前記基地局で同時に通信に用いると決定された複数のキャリア周波数のそれぞれで伝送されるデータの比率を示す情報を受信する受信手段と、を有する。

このようなマルチキャリア通信方法によれば、受信品質が高いキャリア周波数で通信が行われ、受信品質を向上できる。

キャリア周波数が２ＧＨｚ、使用帯域幅（ＢＷ）が５ＭＨｚにおけるＷ−ＣＤＭＡを４マルチキャリア化した場合を説明するための図である。使用帯域幅（ＢＷ）が５ＭＨｚにてキャリア周波数が２ＧＨｚおよび８００ＭＨｚのマルチキャリア化を行った場合を説明するための図である。本発明の一実施形態のセル構成を示す図である。本発明の第１実施形態のブロック構成図である。本発明の第１実施形態の動作シーケンスである。本発明の第２実施形態のブロック構成図である。本発明の第２実施形態の動作シーケンスである。本発明の第３実施形態のブロック構成図である。本発明の第３実施形態の動作シーケンスである。本発明の第４実施形態のブロック構成図である。本発明の第４実施形態の動作シーケンスである。本発明の第５実施形態のブロック構成図である。本発明の第５実施形態の動作シーケンスである。本発明の第６実施形態のブロック構成図である。本発明の第６実施形態の動作シーケンスである。

以下、図面に基づいて本発明の実施形態について説明する。

簡易化のためキャリア周波数２ＧＨｚと８００ＭＨｚの２キャリアによるマルチキャリア化を例にして構成を示す。なお、使用するキャリア周波数については、無線伝播路特性が異なるならば、特に上記の周波数である必要はない。

まず、本発明の原理について説明する。図２に示すように、使用帯域幅（ＢＷ）が５ＭＨｚにてキャリア周波数が２ＧＨｚおよび８００ＭＨｚのマルチキャリア化を行った場合、基地局、移動局のアンテナ高および伝播距離が同じとすると、（１）式により、両者の伝播損失の差は約１０．４［ｄＢ］となる。

このため、キャリア周波数が２ＧＨｚに対してキャリア周波数８００ＭＨｚのキャリアを使用することにより高い通信品質を得ることが可能となる。

また、図２に示すように、使用帯域幅（ＢＷ）が５ＭＨｚにてキャリア周波数が２ＧＨｚおよび８００ＭＨｚのマルチキャリア化を行った場合、両者の最大ドップラー周波数の比は、約４０％となる。

このため、キャリア周波数２ＧＨｚに対して、キャリア周波数８００ＭＨｚのキャリアを使用することにより高い通信品質を得ることが可能となる。

本発明は、上記のような無線伝搬路特性が異なることに着目したものである。

図３に本発明の一実施形態のセル構成を示す。同図中、キャリア周波数８００ＭＨｚの基地局１が形成するセル３を破線で示し、キャリア周波数２ＧＨｚの基地局２が形成するセル４を実線で示している。

ここでは、前述のとおりキャリア周波数が高くなるにつれて伝播損失が大きくなることから、図示のように、キャリア周波数２ＧＨｚのセル半径が小さく、キャリア周波数８００ＭＨｚのセル半径が大きいセル構成を採用している。

<第１実施形態>
図４は本発明の第１実施形態のブロック構成図、図５は本発明の第１実施形態の動作シーケンスを示す。図４において、基地局１０では、報知情報送信部１１は報知情報および共通制御情報を出力する。データ送信部１２は制御データおよびユーザデータを出力する。周波数変換部１３は供給される報知情報および共通制御情報、または、制御データおよびユーザデータの送信信号をキャリア周波数２ＧＨｚに変換する。

周波数変換部１４は、供給される報知情報および共通制御情報、または、制御データおよびユーザデータの送信信号をキャリア周波数８００ＭＨｚに変換する。混合部１５は上記キャリア周波数２ＧＨｚと８００ＭＨｚの送信信号を混合してアンテナより送信する。

受信部１６はアンテナで受信した信号を復調して移動局２０が送信した受信電界強度の比較結果を抽出する。使用周波数制御部１７は抽出した受信電界強度の比較結果に基づいてスイッチ１８を制御し、データ送信部１２からの制御データ及びユーザデータを周波数変換部１３，１４のいずれか一方に供給する。

移動局２０では、周波数変換部２１はアンテナで受信した信号をキャリア周波数２ＧＨｚと８００ＭＨｚの成分に分離して、キャリア周波数２ＧＨｚの成分を受信電界強度変換部２２に供給し、キャリア周波数８００ＭＨｚの成分を受信電界強度変換部２３に供給する。受診電界強度測定部２２，２３は、それぞれのキャリア周波数における受信品質相当値としての受信電界強度の測定を行う。

比較情報生成部２４は、受信電界強度の比較を行って比較結果を送信部２５に供給すると共に、比較結果に基づいてスイッチ２６を制御する。送信部２５は受信電界強度の比較結果を報知情報に対応する物理チャネルにマッピングし、アンテナより基地局１０に送信する。

スイッチ２６は周波数変換部２１の出力するキャリア周波数２ＧＨｚと８００ＭＨｚの成分のいずれか一方を受信部２７に供給する。受信部２７は供給される信号の復調を行う。

図５において、基地局１０からの報知情報および共通制御情報は、キャリア周波数２ＧＨｚ、８００ＭＨｚ双方で送信される（ステップＳ１０）。

移動局２０においては、周波数変換部２１で受信信号を２つのキャリア周波数成分に分離する（ステップＳ１１）。受診電界強度測定部２２，２３では、キャリア周波数２ＧＨｚ、８００ＭＨｚそれぞれにおける受信電界強度の測定を行う（ステップＳ１２，Ｓ１３）。

比較情報生成部２４は、受信電界強度の比較を行い（ステップＳ１４）、送信部２５は、受信電界強度の比較結果を報知情報に対応する物理チャネルにマッピングしてキャリア周波数２ＧＨｚで基地局１０に送信する（ステップＳ１５）。なお、移動局１０から受信電界強度の比較結果を送信するキャリア周波数は２ＧＨｚまたは８００ＭＨｚもしくは双方の周波数でも良い。

基地局１０では、受信部１６において、移動局２０から送信された受信電界強度の比較結果を抽出し、使用周波数制御部１７は、受信電界強度の比較結果を使用して、報知情報および共通制御情報以外のデータ（制御データおよびユーザデータ）を送信する周波数を決定する（ステップＳ１６）。

決定手法は、受信電界強度の高い周波数を選択することにより実現される。ここで、選択に使用する受信電界強度は、瞬時データ、一定期間の平均値および移動平均値等が使用可能である。

これにより、報知情報および共通制御情報以外のデータは、受信品質が高いキャリア周波数２ＧＨｚと８００ＭＨｚのいずれか一方から送信される（ステップＳ１７，Ｓ１８）。

移動局２０では、比較結果に基づいてスイッチ２６を制御しており、受信品質が高いキャリア周波数２ＧＨｚと８００ＭＨｚのいずれか一方が受信部２７で復調される（ステップＳ１９，Ｓ２０）。

これにより、移動局２０において受信電界強度が大きい周波数、つまり受信品質の高い周波数にて通信が可能となる。例えば、図３に示すセル構成においては、位置＃１の移動局は、キャリア周波数８００ＭＨｚの基地局１から遠く、キャリア周波数２ＧＨｚの基地局２に近いため、キャリア周波数２ＧＨｚの受信電界強度がキャリア周波数８００ＭＨｚの受信電界強度より大きくなり、キャリア周波数２ＧＨｚで制御データおよびユーザデータの通信に使用される。

また、位置＃２における移動局では、キャリア周波数８００ＭＨｚの基地局１に近く、キャリア周波数２ＧＨｚの基地局２から遠いため、キャリア周波数８００ＭＨｚの受信電界強度が大きくなり、キャリア周波数８００ＭＨｚで制御データおよびユーザデータの通信が行われる。

<第２実施形態>
図６は本発明の第２実施形態のブロック構成図、図７は本発明の第２実施形態の動作シーケンスを示す。図６中、図４と同一部分には同一符号を付す。

図６において、基地局１０では、報知情報送信部１１は報知情報および共通制御情報を出力する。データ送信部１２は制御データ及びユーザデータを出力する。周波数変換部１３は供給される報知情報および共通制御情報、または、制御データおよびユーザデータの送信信号をキャリア周波数２ＧＨｚに変換する。

受信部１６はアンテナで受信した信号を復調して移動局２０が送信した位置情報を抽出する。使用周波数制御部２９は抽出した位置情報と、基地局が有しているセル構成情報に基づいてスイッチ１８を制御し、データ送信部１２からの制御データおよびユーザデータを周波数変換部１３，１４のいずれか一方に供給する。

移動局２０では、位置情報検出部３１にて現在の位置情報の検出を行う。本構成では、ＧＰＳ（ＧｌｏｂａｌＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）３０を使用して移動局２０の位置情報の検出を行っている。検出された位置情報は送信部２５に供給され、送信部２５は位置情報を報知情報に対応する物理チャネルにマッピングして基地局１０に送信する。

周波数変換部２１はアンテナで受信した信号をキャリア周波数２ＧＨｚと８００ＭＨｚの成分に分離して使用周波数制御部３２に供給する。使用周波数制御部３２は、キャリア周波数２ＧＨｚの成分とキャリア周波数８００ＭＨｚの成分のいずれかで伝搬損失の比較結果を受信し、この伝搬損失の比較結果に基づいてスイッチ２６を制御する。スイッチ２６は周波数変換部２１の出力するキャリア周波数２ＧＨｚと８００ＭＨｚの成分のうち、制御データおよびユーザデータを送信しているキャリア周波数成分を受信部２７に供給する。受信部２７は供給される信号の復調を行う。

図７において、基地局１０からの報知情報および共通制御情報は、キャリア周波数２ＧＨｚ、８００ＭＨｚ双方で送信される（ステップＳ３０）。

移動局２０では、基地局１０からの報知情報および共通制御情報を受信すると共に（ステップＳ３１）、位置情報検出部３１にてＧＰＳ情報を受信し（ステップＳ３２）、現在の位置情報の検出を行う（ステップＳ３３）。検出された位置情報は送信部２５に供給され、送信部２５は位置情報を報知情報に対応する物理チャネルにマッピングして、基地局１０に送信する（ステップＳ３４）。なお、移動局１０から位置情報を送信するキャリア周波数は２ＧＨｚまたは８００ＭＨｚもしくは双方の周波数でも良い。

基地局１０では、受信部１６で移動局２０から送信された位置情報を抽出して使用周波数制御部２９に供給する。使用周波数制御部２９は受信した移動局２０の位置情報および基地局の位置情報（セル構成情報）を使用して、キャリア周波数２ＧＨｚ、８００ＭＨｚ双方の伝搬損失を計算し（ステップＳ３５，Ｓ３６）、報知情報および共通制御情報以外のデータ（制御データおよびユーザデータ）を送信する周波数を決定する（ステップＳ３７）。

決定手法は、移動局２０の位置情報および基地局の位置情報を基に（１）式から得られる伝播損失が小さいほうの周波数を選択する。ここで、選択に使用する伝播損失は、瞬時データ、一定期間の平均値および移動平均値等が使用可能である。

これにより、伝搬損失の比較結果から受信品質の高いキャリア周波数２ＧＨｚもしくは８００ＭＨｚからのみ送信され（ステップＳ３８，Ｓ３９）、制御データおよびユーザデータが受信品質の高いキャリア周波数２ＧＨｚもしくは８００ＭＨｚからのみ送信されることとなる（ステップＳ４０，Ｓ４１）。

移動局２０では、受信した伝搬損失の比較結果に基づいてスイッチ２６が制御され（ステップＳ４２）、受信品質が高いキャリア周波数２ＧＨｚと８００ＭＨｚのいずれか一方が受信部２７で復調される（ステップＳ４３，Ｓ４４）。

これにより、移動局において伝播損失が小さい周波数、つまり受信品質の高い周波数にて通信が可能となる。例えば、図３に示すセル構成においては、位置＃１の移動局は、キャリア周波数８００ＭＨｚの基地局１から遠く、キャリア周波数２ＧＨｚの基地局２に近いため、キャリア周波数２ＧＨｚの伝搬損失がキャリア周波数８００ＭＨｚのより小さくなり、キャリア周波数２ＧＨｚで制御データおよびユーザデータの通信に使用される。

また、位置＃２における移動局では、キャリア周波数８００ＭＨｚの基地局１に近く、キャリア周波数２ＧＨｚの基地局２から遠いため、キャリア周波数８００ＭＨｚの伝搬損失が小さくなり、キャリア周波数８００ＭＨｚで制御データおよびユーザデータの通信が行われる。

本実施形態では、位置情報を使用して周波数選択を行っている。このため、受信電界強度を指標として周波数選択を行う第１実施形態に対して、平均的に受診電界強度が高い周波数の選択を行うことが可能となる。一方、第１実施形態では、ビル影等の電波が届きにくい場所において、より通信品質が高い周波数の選択が可能である。

<第３実施形態>
図８は本発明の第３実施形態のブロック構成図、図９は本発明の第３実施形態の動作シーケンスを示す。図８中、図６と同一部分には同一符号を付す。

図８において、基地局１０では、報知情報送信部１１は報知情報および共通制御情報を出力する。データ送信部１２は制御データ及びユーザデータを出力する。周波数変換部１３は供給される報知情報および共通制御情報、または、制御データおよびユーザデータの送信信号をキャリア周波数２ＧＨｚに変換する。

受信部１６はアンテナで受信した信号を復調して移動局２０が送信した位置情報及び移動速度を抽出する。使用周波数制御部３３は抽出した位置情報と、基地局が有しているセル構成情報、及び移動速度に基づいてスイッチ１８を制御し、データ送信部１２からの制御データ及びユーザデータを周波数変換部１３，１４のいずれか一方に供給する。

移動局２０では、位置情報検出部３１にてＧＰＳ３０を使用し、現在の移動局２０の位置情報を検出する。また、移動速度検出部３４ではＧＰＳ３０を使用し、移動局２０の移動速度を検出する。

検出された位置情報及び移動速度は送信部２５に供給され、送信部２５は位置情報を報知情報に対応する物理チャネルにマッピングして基地局１０に送信する。

図９において、基地局１０からの報知情報および共通制御情報は、キャリア周波数２ＧＨｚ、８００ＭＨｚ双方で送信される（ステップＳ５０）。

移動局２０では、基地局１０からの報知情報および共通制御情報を受信すると共に（ステップＳ５１）、位置情報検出部３１にてＧＰＳ情報を受信し（ステップＳ５２）、現在の位置情報の検出を行う（ステップＳ５３）。また、移動速度の検出を行う（ステップＳ５４）。検出された位置情報及び移動速度は送信部２５に供給され、送信部２５は位置情報及び移動速度を報知情報に対応する物理チャネルにマッピングして、基地局１０に送信する（ステップＳ５５）。なお、移動局１０から位置情報を送信するキャリア周波数は２ＧＨｚまたは８００ＭＨｚもしくは双方の周波数でも良い。

基地局１０では、受信部１６で移動局２０から送信された位置情報及び移動速度を抽出して使用周波数制御部２９に供給する。使用周波数制御部２９は受信した移動局２０の位置情報および基地局の位置情報（セル構成情報）を使用して、キャリア周波数２ＧＨｚ、８００ＭＨｚ双方の伝搬損失を計算する（ステップＳ５６，Ｓ５７）。また、キャリア周波数２ＧＨｚ、８００ＭＨｚ双方の最大ドップラー周波数を計算する（ステップＳ５８，Ｓ５９）。

そして、キャリア周波数２ＧＨｚ、８００ＭＨｚそれぞれの伝搬損失と最大ドップラー周波数からキャリア周波数２ＧＨｚ、８００ＭＨｚそれぞれの受信品質を推定し（ステップＳ６０，Ｓ６１）、報知情報および共通制御情報以外のデータ（制御データおよびユーザデータ）を送信する周波数を決定する（ステップＳ６２）。

決定手法は、移動局２０の位置情報および基地局の位置情報、及び移動速度を基に（１）式から伝播損失を求め、（２）式から最大ドップラー周波数を求め、さらに、伝播損失および基地局から送信される各キャリア周波数の送信電力より移動局の受信電界強度を推定し、この受信電界強度と各キャリアにおける最大ドップラー周波数より、受信品質の推定を行う。この結果、受信品質の高いほうの周波数を選択する。ここで、選択に使用する伝播損失および最大ドップラー周波数は、瞬時データ、一定期間の平均値および移動平均値等が使用可能である。

これにより、受信品質の比較結果が受信品質の高いキャリア周波数２ＧＨｚもしくは８００ＭＨｚからのみ送信され（ステップＳ６３，Ｓ６４）、制御データおよびユーザデータが受信品質の高いキャリア周波数２ＧＨｚもしくは８００ＭＨｚからのみ送信されることとなる（ステップＳ４０，Ｓ４１）。

移動局２０では、受信した受信品質の比較結果に基づいてスイッチ２６が制御され（ステップＳ６７）、受信品質が高いキャリア周波数２ＧＨｚと８００ＭＨｚのいずれか一方が受信部２７で復調される（ステップＳ６８，Ｓ６９）。

本実施形態では、位置情報に加え移動速度を使用して周波数選択を行っている。このため、位置情報のみを指標として周波数選択を行う第２実施形態に対して、指標とする情報量が増えるため、周波数選択よる高品質通信をより最適に行うことが可能となる。

<第４実施形態>
図１０は本発明の第４実施形態のブロック構成図、図１１は本発明の第４実施形態の動作シーケンスを示す。図１０中、図４と同一部分には同一符号を付す。図１０において、基地局１０では、報知情報送信部１１は報知情報および共通制御情報を出力する。データ送信部３６は制御データおよびユーザデータを出力する。周波数変換部１３は供給される報知情報および共通制御情報と、制御データおよびユーザデータの送信信号をキャリア周波数２ＧＨｚに変換する。

周波数変換部１４は、供給される報知情報および共通制御情報と、制御データおよびユーザデータの送信信号をキャリア周波数８００ＭＨｚに変換する。混合部１５は上記キャリア周波数２ＧＨｚと８００ＭＨｚの送信信号を混合してアンテナより送信する。

受信部１６はアンテナで受信した信号を復調して移動局２０が送信した受信電界強度の比を抽出する。使用周波数制御部３７は抽出した受信電界強度の比に基づいて分配比率を決定し、データ送信部３６はこの分配比率に従って制御データ及びユーザデータを周波数変換部１３，１４に分配する。

移動局２０では、周波数変換部２１はアンテナで受信した信号をキャリア周波数２ＧＨｚと８００ＭＨｚの成分に分離して、キャリア周波数２ＧＨｚの成分を受信電界強度変換部２２に供給し、キャリア周波数８００ＭＨｚの成分を受信電界強度変換部２３に供給する。受診電界強度測定部２２，２３は、それぞれのキャリア周波数における受信電界強度の測定を行う。

比情報生成部３８は、キャリア周波数２ＧＨｚと８００ＭＨｚの受信電界強度の比を生成して送信部２５に供給すると共に、基地局１０から受信した分配比率に基づいて受信部３９を制御する。送信部２５は受信電界強度の比を報知情報に対応する物理チャネルにマッピングし、アンテナより基地局１０に送信する。受信部３９は、周波数変換部２１の出力するキャリア周波数２ＧＨｚと８００ＭＨｚの成分それぞれを復調し、分配比率に従って合成する。

図１１において、基地局１０からの報知情報および共通制御情報は、キャリア周波数２ＧＨｚ、８００ＭＨｚ双方で送信される（ステップＳ７０）。

移動局２０においては、周波数変換部２１で受信信号を２つのキャリア周波数成分に分離する（ステップＳ７１）。受診電界強度測定部２２，２３では、キャリア周波数２ＧＨｚ、８００ＭＨｚそれぞれにおける受信電界強度の測定を行う（ステップＳ７２，Ｓ７３）。

比情報生成部３８は、受信電界強度の比を算出し（ステップＳ７４）、送信部２５は、受信電界強度の比を報知情報に対応する物理チャネルにマッピングしてキャリア周波数２ＧＨｚで基地局１０に送信する（ステップＳ７５）。なお、移動局１０から受信電界強度の比を送信するキャリア周波数は２ＧＨｚまたは８００ＭＨｚもしくは双方の周波数でも良い。

基地局１０では、受信部１６において、移動局２０から送信された受信電界強度の比を抽出し、使用周波数制御部３７は、受信電界強度の比を使用して、報知情報および共通制御情報以外のデータ（制御データおよびユーザデータ）を送信する各キャリア周波数におけるデータ量の分配比率を決定し（ステップＳ７６）、この分配比率を移動局２０に送信する（ステップＳ７７）。

決定手法は、受信電界強度の比に応じて、受信電界強度が大きい周波数には、多くのデータ量、受信電界強度の低い周波数には、少ないデータ量が送信されるようにする。

また、データの分配比率に関しては、例えば受信電界強度の比から推定されるＢＥＲ（ＢｉｔＥｒｒｏｒＲａｔｅ）等の受信品質が同じになるように、データを符号化する際の誤り訂正符号の符号化率を可変制御することにより決定可能である。なお、符号化率が小さくなるほどＢＥＲは小さくなる。ここで、選択に使用する受信電界強度は、瞬時データ、一定期間の平均値および移動平均値等が使用可能である。

これにより、制御データおよびユーザデータは、キャリア周波数２ＧＨｚと８００ＭＨｚから送信される（ステップＳ７８，Ｓ７９）。

移動局２０では、基地局１０から分配比率を受信し（ステップＳ８０）、受信部３９はキャリア周波数２ＧＨｚと８００ＭＨｚの成分それぞれを復調し（ステップＳ８１，Ｓ８２）、上記分配比率に従って合成する。

これにより、制御データおよびユーザデータは、情報量（データ量）が異なるが、受信品質が同一の環境にて通信可能となる。本実施形態では、受信電界強度の比を使用して各キャリア周波数で送信するデータ量の制御を行っている。このため、受信電界強度を指標として周波数選択を行う第１実施形態に対し、２つの周波数を使用するためより多くのデータ送信が可能となる。さらに、２つの周波数を使用することにより、一方の周波数において著しく受信電界強度が低下し、通信不可能な状況となっても、他方の周波数において通信できる可能性があるので、通信が途切れる可能性を低減できる。

<第５実施形態>
図１２は本発明の第５実施形態のブロック構成図、図１３は本発明の第５実施形態の動作シーケンスを示す。図１２中、図６、図１０と同一部分には同一符号を付す。

図１２において、基地局１０では、報知情報送信部１１は報知情報および共通制御情報を出力する。データ送信部３６は制御データ及びユーザデータを出力する。周波数変換部１３は供給される報知情報および共通制御情報と、制御データおよびユーザデータの送信信号をキャリア周波数２ＧＨｚに変換する。

受信部１６はアンテナで受信した信号を復調して移動局２０が送信した位置情報を抽出する。使用周波数制御部４０は抽出した位置情報と、基地局が有しているセル構成情報に基づいて分配比率を決定し、データ送信部３６はこの分配比率に従って制御データ及びユーザデータを周波数変換部１３，１４に分配する。

移動局２０では、位置情報検出部３１にてＧＰＳ３０を使用して移動局２０の位置情報の検出を行う。検出された位置情報は送信部２５に供給され、送信部２５は位置情報を報知情報に対応する物理チャネルにマッピングして基地局１０に送信する。

周波数変換部２１はアンテナで受信した信号をキャリア周波数２ＧＨｚと８００ＭＨｚの成分に分離して使用周波数制御部４１に供給する。使用周波数制御部４１は、キャリア周波数２ＧＨｚとキャリア周波数８００ＭＨｚの分配比率を基地局１０から受信し、この分配比率に基づいて受信部３９を制御する。受信部３９は、周波数変換部２１の出力するキャリア周波数２ＧＨｚと８００ＭＨｚの成分それぞれを復調し、分配比率に従って合成する。

図１３において、基地局１０からの報知情報および共通制御情報は、キャリア周波数２ＧＨｚ、８００ＭＨｚ双方で送信される（ステップＳ９０）。

移動局２０では、基地局１０からの報知情報および共通制御情報を受信すると共に（ステップＳ９１）、位置情報検出部３１にてＧＰＳ情報を受信し（ステップＳ９２）、現在の位置情報の検出を行う（ステップＳ９３）。検出された位置情報は送信部２５に供給され、送信部２５は位置情報を報知情報に対応する物理チャネルにマッピングして、基地局１０に送信する（ステップＳ９４）。なお、移動局１０から位置情報を送信するキャリア周波数は２ＧＨｚまたは８００ＭＨｚもしくは双方の周波数でも良い。

基地局１０では、受信部１６で移動局２０から送信された位置情報を抽出して使用周波数制御部２９に供給する。使用周波数制御部２９は受信した移動局２０の位置情報および基地局の位置情報（セル構成情報）を使用して、キャリア周波数２ＧＨｚ、８００ＭＨｚ双方の伝搬損失を計算し（ステップＳ９５，Ｓ９６）、伝搬損失の比を求め（ステップＳ９７）、報知情報および共通制御情報以外のデータ（制御データおよびユーザデータ）を送信する各キャリア周波数におけるデータ量の分配比率を決定し（ステップＳ９８）、この分配比率を移動局２０に送信する（ステップＳ９９）。

決定手法は、移動局２０の位置情報および基地局の位置情報を基に（１）式から得られる伝播損失の比に応じて、伝播損失が少ない周波数で多くのデータ量、伝播損失が大きい周波数で少ないデータ量が送信されるように分配比率を決定する。

また、データの分配比率に関しては、例えば伝播損失および基地局から送信される各キャリア周波数の送信電力から移動局における受信電界強度を推定し、受信電界強度から推定されるＢＥＲ等の受信品質が同じになるように、データを符号化する際の誤り訂正符号の符号化率を可変制御することにより決定可能である。ここで、選択に使用する伝播損失は、瞬時データ、一定期間の平均値および移動平均値等が使用可能である。

これにより、制御データおよびユーザデータは、キャリア周波数２ＧＨｚと８００ＭＨｚから送信される（ステップＳ１００，Ｓ１０１）。

移動局２０では、基地局１０から分配比率を受信し（ステップＳ１０２）、受信部３９はキャリア周波数２ＧＨｚと８００ＭＨｚの成分それぞれを復調し（ステップＳ１０３，Ｓ１０４）、上記分配比率に従って合成する。

これにより、制御データおよびユーザデータは、情報量（データ量）が異なるが、受信品質が同一の環境にて通信可能となる。本実施形態では、伝播損失を使用して各キャリア周波数で送信するデータ量の制御を行っている。このため、伝播損失を指標として周波数選択を行う第２実施形態に対し、２つの周波数を使用するためより多くのデータ送信が可能となる。さらに、２つの周波数を使用することにより、一方の周波数において著しく伝播損失が増加し、通信不可能な状況となっても、他方の周波数において通信できる可能性があるので、通信が途切れる可能性を低減することができる。

<第６実施形態>
図１４は本発明の第６実施形態のブロック構成図、図１５は本発明の第６実施形態の動作シーケンスを示す。図１４中、図８、図１０と同一部分には同一符号を付す。

図１４において、基地局１０では、報知情報送信部１１は報知情報および共通制御情報を出力する。データ送信部３６は制御データ及びユーザデータを出力する。周波数変換部１３は供給される報知情報および共通制御情報と、制御データおよびユーザデータの送信信号をキャリア周波数２ＧＨｚに変換する。

受信部１６はアンテナで受信した信号を復調して移動局２０が送信した位置情報及び移動速度を抽出する。使用周波数制御部４３は抽出した位置情報と、基地局が有しているセル構成情報、及び移動速度に基づいて分配比率を決定し、データ送信部３６はこの分配比率に従って制御データ及びユーザデータを周波数変換部１３，１４に分配する。

周波数変換部２１はアンテナで受信した信号をキャリア周波数２ＧＨｚと８００ＭＨｚの成分に分離して使用周波数制御部４４に供給する。使用周波数制御部４４は、キャリア周波数２ＧＨｚとキャリア周波数８００ＭＨｚの分配比率を基地局１０から受信し、この分配比率に基づいて受信部３９を制御する。受信部３９は、周波数変換部２１の出力するキャリア周波数２ＧＨｚと８００ＭＨｚの成分それぞれを復調し、分配比率に従って合成する。

図１５において、基地局１０からの報知情報および共通制御情報は、キャリア周波数２ＧＨｚ、８００ＭＨｚ双方で送信される（ステップＳ１１０）。

移動局２０では、基地局１０からの報知情報および共通制御情報を受信すると共に（ステップＳ１１１）、位置情報検出部３１にてＧＰＳ情報を受信し（ステップＳ１１２）、現在の位置情報の検出を行う（ステップＳ１１３）。また、移動速度の検出を行う（ステップＳ１１４）。検出された位置情報及び移動速度は送信部２５に供給され、送信部２５は位置情報及び移動速度を報知情報に対応する物理チャネルにマッピングして、基地局１０に送信する（ステップＳ１１５）。なお、移動局１０から位置情報を送信するキャリア周波数は２ＧＨｚまたは８００ＭＨｚもしくは双方の周波数でも良い。

基地局１０では、受信部１６で移動局２０から送信された位置情報及び移動速度を抽出して使用周波数制御部４３に供給する。使用周波数制御部４３は受信した移動局２０の位置情報および基地局の位置情報（セル構成情報）を使用して、キャリア周波数２ＧＨｚ、８００ＭＨｚ双方の伝搬損失を計算する（ステップＳ１１６，Ｓ１１７）。また、キャリア周波数２ＧＨｚ、８００ＭＨｚ双方の最大ドップラー周波数を計算する（ステップＳ１１８，Ｓ１１９）。

そして、キャリア周波数２ＧＨｚ、８００ＭＨｚそれぞれの伝搬損失と最大ドップラー周波数からキャリア周波数２ＧＨｚ、８００ＭＨｚそれぞれのＢＥＲ等の受信品質を推定し（ステップＳ１２０，Ｓ１２１）、受信品質の比を求め（ステップＳ１２２）、報知情報および共通制御情報以外のデータ（制御データおよびユーザデータ）を送信する各キャリア周波数におけるデータ量の分配比率を決定し（ステップＳ１２３）、この分配比率を移動局２０に送信する（ステップＳ１２４）。

決定手法は、移動局２０の位置情報および基地局の位置情報、及び移動速度を基に（１）式から伝播損失を求め、（２）式から最大ドップラー周波数を求め、さらに、伝播損失および基地局から送信される各キャリア周波数の送信電力より移動局の受信電界強度を推定し、この受信電界強度と各キャリアにおける最大ドップラー周波数より、受信品質（ＢＥＲ）の推定を行って、受信品質の比を求める。この結果、受信品質の高いほうの周波数には、多くのデータ量、受信品質の低い周波数には、少ないデータ量が送信されるように分配比率を決定する。

また、データの分配比率に関しては、例えば推定されるＢＥＲ等の受信品質が同じになるように、データを符号化する際の誤り訂正符号の符号化率を可変制御することにより決定可能である。

これにより、制御データおよびユーザデータは、キャリア周波数２ＧＨｚと８００ＭＨｚから送信される（ステップＳ１２５，Ｓ１２６）。

移動局２０では、基地局１０から分配比率を受信し（ステップＳ１２７）、受信部３９はキャリア周波数２ＧＨｚと８００ＭＨｚの成分それぞれを復調し（ステップＳ１２８，Ｓ１２９）、上記分配比率に従って合成する。

これにより、制御データおよびユーザデータは、情報量（データ量）が異なるが、受信品質が同一の環境にて通信可能となる。本実施形態では、推定される受信品質を使用して各キャリア周波数で送信するデータ量の制御を行っている。このため、推定される受信品質を指標として周波数選択を行う第３実施形態に対して、２つの周波数を使用するためより多くのデータ送信が可能となる。さらに、２つの周波数を使用することにより、一方の周波数において著しく受信品質が低下し、通信不可能な状況となっても、他方の周波数において通信できる可能性があるので、通信が途切れる可能性を低減することができる。

なお、受信電界強度測定部２２，２３が請求項記載の受信品質相当値検出手段に相当し、送信部２５が通知手段に相当し、位置情報検出部３１が位置情報検出手段に相当し、移動速度検出部３４が移動速度検出手段に相当し、使用周波数制御部１７，２９，３３がキャリア周波数決定手段に相当し、使用周波数制御部３７，４０，４３が分配比率決定手段に相当する。

１，２基地局
３，４セル
１０基地局
１１報知情報送信部
１２，３６データ送信部
１３，１４周波数変換部
１５混合部
１６，２７，３９受信部
１７，２９，３２，３３，３７，４０，４１，４３，４４使用周波数制御部
１８，２６スイッチ
２０移動局
２１周波数変換部
２２，２３受信電界強度変換部
２４比較情報生成部
２５送信部
３１位置情報検出部
３３移動速度検出部

Claims

同一エリア内で、周波数帯域が異なる複数のキャリア周波数を同時に用いて基地局との通信を行う移動局であって、
前記複数のキャリア周波数それぞれの受信品質相当値を検出する検出手段と、
検出した受信品質相当値を前記基地局に送信する送信手段と、
送信した前記受信品質相当値を基に前記基地局で同時に通信に用いると決定された複数のキャリア周波数のそれぞれで伝送されるデータの比率を示す情報を受信する受信手段と、
を有する移動局。