WO2002052883A1 - Terminal de communication, station de base et procede de communication - Google Patents

Terminal de communication, station de base et procede de communication Download PDF

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Toshiyuki Uehara
Kenichi Miyoshi
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Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
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    • H04W48/20—Selecting an access point

Definitions

  • the present invention relates to a communication terminal device, a base station device, and a communication method, and more particularly to a communication terminal device, a base station device, and a communication method suitable for use in CDMA (Code Division Multiple Access) communication.
  • CDMA Code Division Multiple Access
  • FCS Full Cell Selection
  • a communication terminal device selects one base station device from a plurality of base station devices and performs communication.
  • the communication terminal apparatus compares the reception quality of known signals transmitted from a plurality of base station apparatuses, and communicates with the base station apparatus that has transmitted the known signal with the best reception quality.
  • the communication terminal apparatus measures the reception quality of the known signal, selects the base station that transmitted the known signal with the highest reception quality, and changes the base station with which the communication is performed.
  • a connection request is transmitted to the base station device that has transmitted the known signal.
  • the base station apparatus determines radio resource allocation and a communication method from the reception quality information of the known signal transmitted from the communication terminal apparatus, and performs communication with the communication terminal apparatus.
  • the communication method indicates the setting of the signal transmitted by the base station apparatus, such as the modulation method of the signal to be transmitted, the coding rate, the spreading factor in the CDMA communication, the number of multicodes, and the like.
  • a communication terminal apparatus transmits reception quality information of a known signal transmitted from a base station apparatus of a communication partner to this base station apparatus, and transmits a known signal transmitted from a base station apparatus which is not communicating. Signal reception quality information is not transmitted to these base station devices. And, when changing the partner base station device that performs communication, The reception quality of the known signal of the base station device that desires new communication is transmitted to this base station device.
  • An object of the present invention is to provide a communication terminal device, a base station device, and a communication method capable of promptly determining an appropriate radio resource allocation and a communication method and performing communication in communication between the base station device and the communication terminal device. It is to provide that. It is an object of the present invention to provide a communication terminal apparatus in which reception quality information of a known signal is transmitted to a plurality of base stations that may communicate, in addition to the base station that is performing communication, To the base station device, and accumulates reception quality information of communication terminals other than the communication terminal that is communicating with the base station apparatus, and when a connection request is received from the communication terminal, allocates wireless resources from the accumulated reception quality information.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a communication terminal apparatus according to Embodiment 1 of the present invention
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a base station apparatus according to the above embodiment
  • FIG. FIG. 4 is a diagram showing exchanges of communication between a base station apparatus and a communication terminal apparatus according to the embodiment
  • FIG. 4 is a diagram showing the exchange of communication between the communication terminal device and the base station device after changing the base station device for communication
  • FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration of a communication terminal device according to Embodiment 2 of the present invention
  • FIG. 6 is a diagram illustrating communication between a base station device and a communication terminal device according to the above embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram showing the exchange of communication between the communication terminal device and the base station device after changing the base station device for communication
  • FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a base station apparatus according to Embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of the communication terminal device according to the above-described embodiment.
  • a communication terminal apparatus receives a known signal transmitted from a plurality of base station apparatuses, transmits reception quality information of each known signal to each base station apparatus, The communication terminal accumulates and averages the reception quality information, and when a connection request is received from the communication terminal, allocates radio resources (for example, slot, frequency band, code or transmission power) to the communication terminal device, transmission rate (for example, it determines a modulation method, a coding rate, a spreading factor or the number of multi-codes) and communicates with the communication terminal.
  • radio resources for example, slot, frequency band, code or transmission power
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a communication terminal device according to Embodiment 1 of the present invention. is there.
  • communication terminal apparatus 100 includes a plurality of CIR calculating sections 101-1 to 101-n, a plurality of transmitting sections 102-1 to 102-n, and an antenna 100. It is mainly composed of three.
  • the CIR calculators 1 0 1— 1 to 1 0 1—n are each a complex correlation unit 110, a desired wave power measurement unit 111, an interference wave power measurement unit 112, and a division unit 1 1 It is mainly composed of three.
  • the complex correlator 110 converts a known signal transmitted from a base station apparatus which is a communication partner candidate into a baseband signal obtained by frequency-converting the known signal to a paceband frequency into a known signal which discriminates the signal of each base station apparatus. Then, the complex value is multiplied to obtain an amplitude value, which is output to the desired wave power measuring section 111 and the interference wave power measuring section 112.
  • Desired-wave power measuring section 111 averages the amplitude value with a predetermined number of symbols to calculate the desired-wave power value. Then, desired wave power measurement section 111 outputs the desired wave power value to interference wave power measurement section 112 and division section 113.
  • the interference wave power measurement unit 112 calculates the interference wave power value by subtracting the amplitude value obtained from the desired wave power value from the received amplitude value, and outputs it to the division unit 113.
  • Dividing section 113 calculates the CIR value by dividing the desired wave power value by the interference wave power value, and outputs the calculated CIR value to transmitting section 102-1.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of the base station apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the base station apparatus 200 includes an antenna 201, a receiving section 202, a CIR extracting section 203, an averaging section 204, a transmission control section 205, and a transmitting section. It is mainly composed of part 206.
  • Receiving section 202 receives a radio signal transmitted from a communication terminal apparatus via antenna 201, performs processing necessary for obtaining data such as conversion to baseband frequency, demodulation, decoding, and the like. The obtained received signal is output to CIR extracting section 203.
  • CIR extracting section 203 extracts CIR information corresponding to the known signal transmitted from the own station from the received signal, and outputs the information to averaging section 204.
  • Averaging section 204 averages the CIR information in a predetermined time unit and outputs the result to transmission control section 205.
  • the transmission control unit 205 determines the allocation of radio resources and the transmission rate (for example, modulation scheme, coding rate, spreading factor, or number of multicodes) from the averaged CIR information.
  • the transmission unit 206 transmits data via the antenna 201 using the communication method output from the transmission control unit 205. Further, transmitting section 206 transmits a known signal via antenna 201.
  • FIG. 3 is a diagram showing exchange of communications between the base station apparatus and the communication terminal apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the communication terminal device 300 is mainly composed of the communication terminal device 100 described above.
  • the base station devices 320, 330 and 340 are mainly composed of the base station device 200 described above.
  • a communication terminal device 300 is a base station device 3 that is a candidate for a communication partner.
  • a desired signal-to-interference wave ratio (hereinafter, referred to as “CIR”) value of the known signal PL322 received from 20 is obtained, and the obtained CIR322 is transmitted to the base station apparatus 320.
  • the communication terminal device 30 ⁇ obtains the CIR value of the known signal PL 331 received from the base station device 330 that is a candidate for the communication partner, and converts the obtained CIR value 33 2 into the base station device.
  • the communication terminal apparatus 300 obtains the CIR value of the known signal PL 3 41 received from the base station apparatus 34 0 as a communication partner candidate, and converts the obtained CIR 3 42 into the base station apparatus 3 4 Send to 0.
  • communication terminal apparatus 300 When communication terminal apparatus 300 starts communication with base station apparatus 320, communication terminal apparatus 300 transmits a known signal transmitted from base station apparatus 320 selected as a communication partner. No. PL 3 21 is received, and CIR 3 22 which is received quality information of the received known signal PL 3 21 is transmitted to the base station apparatus 3 20.
  • the base station apparatus 320 transmits radio resources allocated from the CIR 322 to the communication terminal apparatus 300 or a transmission rate of a signal to be transmitted, for example, a modulation scheme, a coding rate, a spreading rate in a CDMA communication scheme, or the like. Determines the number of multi-codes and transmits the data to the communication terminal device.
  • the communication terminal apparatus 300 when the communication terminal apparatus 300 starts communication with the base station apparatus 320, the communication terminal apparatus 300 receives the known signal PL331 from the base station apparatus 330 that has not started communication, and The base station apparatus transmits CIR 332, which is reception quality information of the knowledge signal PL 331, to the base station apparatus 330. Similarly, CIR 342 which is reception quality information of known signal PL 341 is transmitted to base station apparatus 340.
  • the base station device 330 When the communication terminal device 300 changes the selected communication partner from the base station device 320 to the base station device 330, the base station device 330 requests a communication from the communication terminal device 300. After receiving the CIR information, the radio resources allocated to the communication terminal device 300 or the transmission rate of the signal to be transmitted from the CIR information transmitted from the communication terminal device 300 in the past, such as the modulation scheme, coding rate, and CDMA communication The spreading factor or the number of multicodes in the system is determined, and the data is transmitted to communication terminal apparatus 300.
  • FIG. 4 is a diagram showing communication exchanges between the communication terminal device and the base station device after changing the base station device with which communication is performed.
  • the communication terminal device 300 starts communication with the base station device 330, and after receiving data from the base station device 330, the base station device 320 and the base station
  • the known signal PL 3 21 and PL 3 1 reception quality information CIR 3 22 and CIR 3 42 are continuously transmitted to the device 340.
  • a known signal transmitted from a plurality of base station apparatuses is received, and the reception of the known signal is performed by each base station apparatus that has transmitted the known signal.
  • the base station device Radio resource allocation and transmission rate can be determined based on the reception quality information of the transmitted known signal, so that in the communication between the base station apparatus and the communication terminal apparatus, appropriate radio resource allocation and transmission rate Can be determined and communicated.
  • the communication terminal apparatus measures reception quality information of known signals for a plurality of base station apparatuses that may perform communication, other than the base station apparatus performing communication, respectively.
  • the reception quality information measured in the past is provided to the base station device that desires communication, and the base station device transmits the reception quality information based on the reception quality information transmitted from the communication terminal device.
  • Communication with the communication terminal is performed by allocating resources and determining the transmission rate.
  • FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a communication terminal device according to Embodiment 2 of the present invention. However, components having the same configuration as in FIG. 1 are assigned the same reference numerals as in FIG. 1 and detailed description is omitted.
  • the communication terminal apparatus 500 of FIG. 5 includes an averaging section 500-1—1 to 501—n, a base station selecting section 502, and a transmitting section 503, and receives a known signal.
  • the communication terminal apparatus according to the first embodiment is different from the communication terminal apparatus according to the first embodiment in that quality information is averaged, and reception quality information of a known signal transmitted from a base station apparatus that desires communication is selected and transmitted to the base station apparatus.
  • ⁇ 11 Calculator 1 0 1—1 to: L 0 1—n calculates the CIR value of a known signal transmitted from each base station device as a communication partner candidate, and obtains an averaging unit 5 0 1-1 -5 0 1 — n and output to base station selection section 5 0 2.
  • the averaging units 501-1-1 to 501-n average the CIR values of the known signals in predetermined time units and output the result to the base station selection unit 502.
  • the base station selecting section 502 compares the CIR values output from the CIR calculating sections 101-1 to 1101-n, selects the base station apparatus having the best CIR value, and selects the selected base station.
  • the information to be transmitted to the device and the averaged CER value information corresponding to the selected base station are output to the transmitting section 503.
  • Transmitting section 503 performs processing necessary for wireless transmission such as modulation, coding, and frequency conversion as a transmission signal using the connection request between the selected CIR information and the selected base station apparatus, and transmits the signal via antenna 103. .
  • FIG. 6 is a diagram showing communication exchange between the base station apparatus and the communication terminal apparatus according to Embodiment 2 of the present invention.
  • the communication terminal device 600 mainly includes the communication terminal device 500 described above. Further, base station apparatuses 610, 620, and 630 determine the radio resources to be allocated to communication terminal apparatus 600 or the transmission rate of the signal to be transmitted from the CIR value transmitted from communication terminal apparatus 600, and transmit the data to the communication terminal apparatus. A base station device that transmits to device 600.
  • communication terminal apparatus 600 obtains a CIR value of known signal PL 611 received from base station apparatus 610, and calculates an average of the CIR values. Further, communication terminal apparatus 600 obtains the CIR value of known signal PL 621 received from base station apparatus 620, and calculates the average of the CIR values. Further, communication terminal apparatus 600 obtains the CIR value of known signal PL 631 received from base station apparatus 630, and calculates the average value of CIR.
  • communication terminal apparatus 600 When communication terminal apparatus 600 starts communication with base station apparatus 610, communication terminal apparatus 600 transmits to base station apparatus 610 CIR 612 which is an average value of CIR of known signal PL 611.
  • the base station apparatus 610 determines a radio resource to be allocated from the CIR 612 to the communication terminal apparatus 600 or a transmission rate of a signal to be transmitted, for example, a modulation scheme, a coding rate, a spreading factor or a multi-code number in a CDMA communication scheme, and the like.
  • the data is transmitted to the communication terminal device.
  • communication terminal apparatus 600 when communication terminal apparatus 600 is starting communication with base station apparatus 610, communication terminal apparatus 600 obtains a CIR value of known signal PL 621 received from base station apparatus 620, and calculates an average value of CER values. Further, communication terminal apparatus 600 obtains the CIIU direct of known signal PL 631 received from base station apparatus 630, and calculates the average value of CIR. When the communication terminal apparatus 600 changes the communication partner from the base station apparatus 6 10 to the base station apparatus 6 20, the communication terminal apparatus 6 0 0 requests the base station apparatus 6 2 0 for communication and the CIR value. Send
  • the base station device 600 After receiving the communication request, the base station device 600 receives the communication request from the communication terminal device 600, and then determines the communication terminal from the averaged CIR information transmitted from the communication terminal device 600.
  • the radio resources to be allocated to the device 600 or the transmission rate of the signal to be transmitted for example, the modulation method, the coding rate, the spreading factor or the number of multicodes in the CDMA communication method, and the like are determined, and the data is transmitted to the communication terminal device 6. Send to 0 0.
  • FIG. 7 is a diagram showing communication exchanges between the communication terminal device and the base station device after changing the base station device for communication.
  • the communication terminal device 600 transmits a CIR 622 to the base station device 620, and the base station device 620 determines a radio resource allocation and a communication method from the CIR 622.
  • the communication terminal device 600 receives the data.
  • the average value of the reception quality information of the known signals PL 611 and PL 631 is calculated even after the communication with the base station apparatus 6 20 is started.
  • the communication terminal apparatus receives the known signals transmitted from the plurality of base station apparatuses and calculates the average value of the reception quality information.
  • the communication terminal device changes the base station device with which it actually communicates, it transmits the calculated average value to the base station device, so that the base station device determines the radio resource allocation and the communication method. Therefore, in the communication between the base station apparatus and the communication terminal apparatus, it is possible to promptly determine an appropriate radio resource allocation and a communication method and perform communication.
  • the communication terminal apparatus and the base station apparatus of the present embodiment it is necessary to perform averaging calculation of reception quality information in the base station apparatus by performing averaging calculation of reception quality information in the communication terminal apparatus. Therefore, the configuration of the base station apparatus can be simplified.
  • the averaging method is not particularly limited, and an averaging method using a forgetting factor or the like can be performed.
  • the information on the reception quality of the known signal is averaged.
  • the information on the reception quality may be accumulated and transmitted, or the accumulated reception quality information may be stored in other than averaging. It may be used in a method.
  • the base station apparatus instructs parameters (for example, averaging time) relating to averaging of reception quality information calculated by the communication terminal apparatus, and the communication terminal apparatus performs communication.
  • the reception quality information of the known signal is also measured in advance for a plurality of base station apparatuses that may communicate with each other, and the average value of the reception quality information according to the instruction from the base station apparatus Is to provide the averaged reception quality information to the base station device that desires communication when changing the base station device of the communication partner.
  • FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a base station apparatus according to Embodiment 3 of the present invention.
  • the base station apparatus 800 in FIG. 8 includes a transmission unit 8001, and is different from the base station apparatus according to the second embodiment in that it transmits a reception signal averaging instruction of a known signal to a communication terminal apparatus. .
  • the transmission control unit 205 assigns a radio resource or a transmission rate (for example, a modulation method, a coding rate, a spreading rate, or the number of multicodes) from the CER information output from the CIR extracting unit 203. To determine.
  • a radio resource or a transmission rate for example, a modulation method, a coding rate, a spreading rate, or the number of multicodes
  • the transmission unit 8001 transmits data via the antenna 201 using the communication method output from the transmission control unit 205. Further, transmitting section 801 transmits a known signal via antenna 201. Also, the transmitting unit 8001 transmits an instruction of averaging time information of the CIR value of the known signal to be transmitted.
  • FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of a communication terminal apparatus according to Embodiment 3 of the present invention. It is. However, components having the same configuration as in FIG. 1 are assigned the same reference numerals as in FIG. 1 and detailed description is omitted.
  • the communication terminal device 900 in FIG. 9 includes an extraction unit 901-1-1 to 901-n and an averaging unit 902- ;!
  • This embodiment is different from the base station apparatus of the second embodiment in that the base station apparatus according to the second embodiment includes the following: averaging of reception quality information of known signals in accordance with an averaging instruction transmitted from the base station apparatus.
  • the extraction units 9 0 1—1 to 9 0 1—n extract averaging instructions from the baseband signal whose received signal is frequency-converted to the baseband frequency, and each of them extracts the averaging unit 9 0 2-1-9 0 2—Output to n.
  • the extraction units 91_1_1 to 91_n output the base-spread signals to the CIR calculation units 101_1_1 to 101_n, respectively.
  • the averaging unit 9 02-1 to 9 02-n averages the CIR value of the known signal with the averaging time of the instruction output from the extracting unit 9 0 1-1 to 9 0 1-n, and base station Output to the selector 502.
  • the base station apparatus indicates a parameter (for example, an averaging time) related to averaging of reception quality information, and the communication terminal apparatus
  • a parameter for example, an averaging time
  • the communication terminal apparatus By calculating the average value of the reception quality information according to the instructions from the base station equipment, it is possible to cope with the propagation path environment when there is a possibility of communicating with multiple base station apparatuses in different propagation path environments.
  • the reception quality information of the known signal can be averaged, and in the communication between the base station apparatus and the communication terminal apparatus, it is possible to promptly determine an appropriate radio resource allocation and communication scheme and perform communication.
  • the base station communicates with communication terminal devices with different moving speeds, the averaging time required to determine the appropriate radio resource allocation and communication method in averaging the reception quality information of the known signal.
  • the averaging time of the reception quality information of the known signal can be set for each communication terminal device.
  • the communication terminal apparatus of the present invention measures the CIR value of the known signal and transmits it to the base station apparatus.
  • the present invention is not limited to this, and may be any information that indicates the reception quality of a known signal.
  • it may be an SIR (Signal to Interference Ratio) value or information indicating a transmittable rate.
  • the CIR is averaged.
  • the present invention can be used without using the average as long as the method uses the past CIR.
  • the radio resource allocation and communication method determined by the base station apparatus from the reception quality information of the known signal are not limited to the modulation method and coding rate of the signal to be transmitted, the spreading rate in CDMA communication, and the number of multicodes. Any communication method that can be determined by the base station apparatus may be used.
  • a change in reception quality on the mobile station side is predicted from the difference between the received reception quality information and the reception quality information received immediately before, and radio resources and transmission rates are allocated. You can also. In addition, it is also possible to use a plurality of pieces of reception quality information to predict the tendency of a change in reception quality and to assign a radio resource and a transmission rate.
  • the mobile station apparatus of the present invention accumulates reception quality information, obtains a difference between the current reception quality information and the immediately preceding reception quality information, and transmits the difference to the base station apparatus.
  • the base station device can also allocate a radio resource and a transmission rate by predicting a change in reception quality from a difference in reception quality information sent from the mobile station device.
  • the base station apparatus can use a plurality of pieces of reception quality information to predict the change in the reception quality on the mobile station side, and allocate radio resources and transmission rates.
  • each base station that receives a known signal transmitted from a plurality of base station apparatuses and transmits the known signal Transmitting the reception quality information of the known signal to the station equipment Therefore, when the communication terminal device changes the base station device with which the communication is actually performed, the base station device promptly determines appropriate radio resource allocation and transmission rate and communicates with the communication terminal device. Can be.
  • the present invention is suitable for use in communication terminal apparatuses and base station apparatuses that perform CDMA (Code Division Multiple Access) communication.
  • CDMA Code Division Multiple Access

Description

明 細 書 通信端末装置、 基地局装置及び通信方法 技術分野
本発明は、 通信端末装置、 基地局装置及び通信方法に関し、 特に C D MA (Code Division Multiple Access)通信に用いて好適な通信端末装置、 基 地局装置及び通信方法に関する。 背景技術
従来の C D MA方式を用いる移動通信システムにおいて、 通信端末装置が複 数の基地局装置から一つの基地局装置を選択して通信を行う方式として ： FCS (Fast Cell Selection)がある。 F C Sでは、 通信端末装置は、複数の基地局装置 から送信された既知信号の受信品質を比較し、 受信品質が最も良い既知信号を 送信した基地局装置と通信を行う。
例えば、 通信端末装置は、 既知信号の受信品質を測定して、 最も受信品質の 高い既知信号を送信した基地局を選択して通信する基地局を変更する場合、 改 めて最も高い受信品質の既知信号を送信した基地局装置に接続要求を送信する。 そして、 基地局装置は、 通信端末装置から送信された既知信号の受信品質情 報から無線リソース割り当てと通信方式を決定して通信端末装置と通信を行う。 ここで、 通信方式は、 送信する信号の変調方式、 符号化率や C D MA通信にお ける拡散率、 マルチコ一ド数等の基地局装置が送信する信号の設定を示す。 しかしながら、 従来の装置においては、 通信端末装置は、 通信相手の基地局 装置から送信された既知信号の受信品質情報をこの基地局装置に送信し、 通信 していない基地局装置から送信された既知信号の受信品質情報をこれらの基地 局装置には送信しない。 そして、 通信を行う相手基地局装置を変更する時に、 新しく通信を希望する基地局装置の既知信号の受信品質をこの基地局装置に送 信する。
従来の装置において、伝播路に高速なフエ一ジング等による変動がある場合、 通信端末装置が既知信号の受信品質情報を測定し、 送信しても、 基地局装置が 使用する際には、伝播路の状況は大きく変化している可能性があり、基地局は、 その受信品質情報から無線リソース割り当てと通信方式を決定して通信を行う ことになり、 通信を行うのに十分な条件を設定できず、 送信直後に基地局装置 が送信した信号が通信端末装置において正しく受信されない問題がある。 発明の開示
本発明の目的は、 基地局装置と通信端末装置との通信において、 すみやかに 適切な無線リソース割り当てと通信方式を決定して通信することのできる通信 端末装置、 基地局装置及び通信方法を提供することを提供することである。 この目的は、通信端末装置において、通信を行っている基地局装置以外にも、 通信を行う可能性のある複数の基地局装置に対して既知信号の受信品質情報を、 それそれの基地局装置に送信し、 基地局装置において通信を行っている通信端 末以外の通信端末の受信品質情報を蓄積し、 通信端末から接続要求があつた場 合に、 蓄積した受信品質情報から無線リソースの割り当てや伝送レートを決定 すること、 または通信端末装置において、 通信を行っている基地局装置以外に も、 通信を行う可能性のある複数の基地局装置に対して既知信号の受信品質情 報を蓄積し、 通信を行う基地局を変更する場合に、 接続を要求する基地局に蓄 積した受信品質情報を送信し、 接続を要求された基地局は、 蓄積した受信品質 情報を受信して無線リソース割り当てと通信方式を決定することにより達成さ れる。 図面の簡単な説明 図 1は、本発明の実施の形態 1に係る通信端末装置の構成を示すプロック図、 図 2は、 上記実施の形態に係る基地局装置の構成を示すプロック図、 図 3は、 上記実施の形態に係る基地局装置及び通信端末装置の通信のやりと りを示す図、
図 4は、 通信を行う基地局装置を変更した後の通信端末装置と基地局装置と の通信のやりとりを示す図、
図 5は、本発明の実施の形態 2に係る通信端末装置の構成を示すプロック図、 図 6は、 上記実施の形態に係る基地局装置及び通信端末装置の通信のやりと りを示す図、
図 7は、 通信を行う基地局装置を変更した後の通信端末装置と基地局装置と の通信のやりとりを示す図、
図 8は、 本発明の実施の形態 3に係る基地局装置の構成を示すプロヅク図、 及び、
図 9は、上記実施の形態に係る通信端末装置の構成を示すプロック図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明の実施の形態について、 図面を用いて説明する。
(実施の形態 1 )
本発明の実施の形態 1では、 通信端末装置は、 複数の基地局装置から送信さ れた既知信号を受信して、各既知信号の受信品質情報を各基地局装置に送信し、 基地局装置は、 この受信品質情報を蓄積して平均化し、 通信端末から接続要求 があった場合に、通信端末装置に割り振る無線リソース (例えば、 スロヅ ト、 周 波数帯、 コードまたは送信電力)、 伝送レート （例えば、 変調方式、 符号化率、 拡散率またはマルチコ一ド数） を決定して通信端末装置と通信を行う。
次に、 本発明の実施の形態 1に係る通信端末装置の構成について説明する。 図 1は、 本発明の実施の形態 1に係る通信端末装置の構成を示すプロック図で ある。
図 1において、 通信端末装置 1 0 0は、 複数の C I R算出部 1 0 1— 1〜 1 0 1 _ nと、 複数の送信部 1 0 2— 1〜1 0 2— nと、 アンテナ 1 0 3とから 主に構成される。 C I R算出部 1 0 1— 1〜1 0 1— nは、 それそれ複素相関 部 1 1 0と、 希望波電力測定部 1 1 1と、 干渉波電力測定部 1 1 2と、 除算部 1 1 3とから主に構成される。
複素相関部 1 1 0は、 通信相手の候補である基地局装置から送信された既知 信号がペースバンド周波数に周波数変換されたべ一スパンド信号に、 各基地局 装置の信号を区別する既知パ夕一ンを複素乗算して、 振幅値を求めて希望波電 力測定部 1 1 1及び干渉波電力測定部 1 1 2に出力する。
希望波電力測定部 1 1 1は、 振幅値を所定のシンボル数で平均化を行い、 希 望波電力値を算出する。 そして、 希望波電力測定部 1 1 1は、 希望波電力値を 干渉波電力測定部 1 1 2及び除算部 1 1 3に出力する。
干渉波電力測定部 1 1 2は、 受信した振幅値から希望波電力値から得られた 振幅値を減算して干渉波電力値を算出し、 除算部 1 1 3に出力する。 除算部 1 1 3は、 希望波電力値を干渉波電力値で除算して C I R値を算出し、 送信部 1 0 2— 1に出力する。
このように、 0 1 1^算出部1 0 1—1〜； L 0 1— nは、 各基地局装置から送 信された既知信号の C I R値を求めて送信部 1 0 2— 1〜1 0 2— nに出力す る。 送信部 1 0 2— 1〜： 1 0 2— nは、 C I R値情報に符号化、 変調、 及び周 波数変換等の無線送信に必要な処理を行い、アンテナ 1 0 3を介して送信する。 次に、 本発明の実施の形態 1に係る基地局装置の構成について説明する。 図 2は、本発明の実施の形態 1に係る基地局装置の構成を示すプロック図である。 図 2において、 基地局装置 2 0 0は、 アンテナ 2 0 1と、 受信部 2 0 2と、 C I R抽出部 2 0 3と、 平均化部 2 0 4と、 送信制御部 2 0 5と、 送信部 2 0 6 とから主に構成される。 受信部 2 0 2は、 アンテナ 2 0 1を介して通信端末装置から送信された無線 信号を受信し、 ベースバンド周波数に変換、 復調、 復号等のデータを得るため に必要な処理を行い、 得られた受信信号を C I R抽出部 2 0 3に出力する。 C I R抽出部 2 0 3は、 受信信号から自局の送信した既知信号に対応する C I R 情報を抽出して平均化部 2 0 4に出力する。 平均化部 2 0 4は、 C I R情報を 所定の時間単位で平均化して送信制御部 2 0 5に出力する。
送信制御部 2 0 5は、 平均化した C I R情報から無線リソースの割り当てや 伝送レート （例えば、 変調方式、 符号化率、 拡散率またはマルチコード数） を 決定する。 送信部 2 0 6は、 送信制御部 2 0 5から出力された通信方式で、 ァ ンテナ 2 0 1を介してデータを送信する。 また、 送信部 2 0 6は、 アンテナ 2 0 1を介して既知信号を送信する。
次に、 基地局装置と通信端末装置間の信号のやり取りについて説明する。 図
3は、 本発明の実施の形態 1に係る基地局装置及び通信端末装置の通信のやり とりを示す図である。 通信端末装置 3 0 0は、 上記説明の通信端末装置 1 0 0 から主に構成される。 また、 基地局装置 3 2 0 , 3 3 0及び 3 4 0は、 上記説 明の基地局装置 2 0 0から主に構成される。
図 3において、 通信端末装置 3 0 0は、 通信相手の候補である基地局装置 3
2 0から受信した既知信号 P L 3 2 1の希望波対干渉波比 （以下「C I R」 と いう）値を求め、得られた C I R 3 2 2を基地局装置 3 2 0に送信する。また、 通信端末装置 3 0◦は、 通信相手の候補である基地局装置 3 3 0から受信した 既知信号 P L 3 3 1の C I R値を求め、 得られた Cェ R 3 3 2を基地局装置 3
3 0に送信する。 また、 通信端末装置 3 0 0は、 通信相手の候補である基地局 装置 3 4 0から受信した既知信号 P L 3 4 1の C I R値を求め、 得られた C I R 3 4 2を基地局装置 3 4 0に送信する。
通信端末装置 3 0 0が基地局装置 3 2 0と通信を開始する場合、 通信端末装 置 3 0 0は、 通信相手として選択した基地局装置 3 2 0から送信された既知信 号 P L 3 2 1を受信し、 受信した既知信号 P L 3 2 1の受信品質情報である C I R 3 2 2を基地局装置 3 2 0に送信する。 基地局装置 3 2 0は、 C I R 3 2 2から通信端末装置 3 0 0に割り当てる無線リソースまたは送信する信号の伝 送レート、 例えば、 変調方式、 符号化率、 C D MA通信方式における拡散率ま たはマルチコ一ド数等を決定してデータを通信端末装置に送信する。
また、通信端末装置 3 0 0は、基地局装置 3 2 0と通信を開始している時に、 通信を開始していない基地局装置 3 3 0の既知信号 P L 3 3 1を受信して、 既 知信号 P L 3 3 1の受信品質情報である C I R 3 3 2を基地局装置 3 3 0に送 信する。 同様に、 基地局装置 3 4 0に既知信号 P L 3 4 1の受信品質情報であ る C I R 3 4 2を送信する。
通信端末装置 3 0 0が、 選択する通信相手を基地局装置 3 2 0から基地局装 置 3 3 0に変更する場合、 基地局装置 3 3 0は、 通信端末装置 3 0 0から通信 のリクエストを受け取った後、 過去に通信端末装置 3 0 0から送信された C I R情報から通信端末装置 3 0 0に割り当てる無線リソースまたは送信する信号 の伝送レート、 例えば、 変調方式、 符号化率、 C D MA通信方式における拡散 率またはマルチコード数等を決定して、 データを通信端末装置 3 0 0に送信す る。
図 4は、 通信を行う基地局装置を変更した後の通信端末装置と基地局装置と の通信のやりとりを示す図である。 図 4において、 通信端末装置 3 0 0は、 基 ±也局装置 3 3 0と通信を開始し、 デ一夕を基地局装置 3 3 0から受信した後も 基地局装置 3 2 0及び基地局装置 3 4 0にそれそれの既知信号 P L 3 2 1及び P L 3 1の受信品質情報 C I R 3 2 2及び C I R 3 4 2を送信し続ける。 このように、 本実施の形態の通信端末装置及び基地局装置によれば、 複数の 基地局装置から送信された既知信号を受信し、 既知信号を送信した各基地局装 置に既知信号の受信品質情報をそれそれ送信することにより、 通信端末装置が 実際に通信相手となる基地局装置を変更する場合に、 基地局装置は、 あらかじ め送信した既知信号の受信品質情報より無線リソースの割り当てや伝送レ一ト を決定することができるので、 基地局装置と通信端末装置との通信において、 すみやかに適切な無線リソースの割り当てや伝送レートを決定して通信するこ とができる。
(実施の形態 2 )
本発明の実施の形態 2の通信端末装置は、 通信を行っている基地局装置以外 で、 通信を行う可能性のある複数の基地局装置に対する既知信号の受信品質情 報をそれそれ測定し、 通信相手の基地局装置を変更する場合に、 過去に測定し た受信品質情報を、 通信を希望する基地局装置に提供し、 基地局装置は、 通信 端末装置から送信された受信品質情報から無線リソ一スの割り当てや伝送レ一 トを決定して通信端末装置と通信を行う。
図 5は、 本発明の実施の形態 2に係る通信端末装置の構成を示すプロック図 である。 但し、 図 1と同一の構成となるものについては、 図 1と同一番号を付 し、 詳しい説明を省略する。
図 5の通信端末装置 5 0 0は、 平均化部 5 0 1— 1〜5 0 1— nと、 基地局 選択部 5 0 2と、 送信部 5 0 3とを具備し、 既知信号の受信品質情報を平均化 して通信を希望する基地局装置から送信された既知信号の受信品質情報を選択 してその基地局装置に送信する点が実施の形態 1の通信端末装置と異なる。 〇1 1算出部1 0 1—1〜： L 0 1— nは、 通信相手の候補となる各基地局装 置から送信された既知信号の C I R値を求めて平均化部 5 0 1 - 1 - 5 0 1— nと基地局選択部 5 0 2に出力する。
平均化部 5 0 1— 1〜5 0 1— nは、 既知信号の C I R値を所定の時間単位 で平均化して基地局選択部 5 0 2に出力する。基地局選択部 5 0 2は、 C I R 算出部 1 0 1— 1 ~ 1 0 1— nから出力された C I R値を比較し、 C I R値が 最も良い基地局装置を選択して、 選択した基地局装置に送信すべき情報と選択 した基地局に対応する平均化された Cェ R値情報を送信部 5 0 3に出力する。 送信部 503は、 選択した C I R情報と選択した基地局装置との接続要求を 送信信号として、 変調、 符号化、 及び周波数変換等の無線送信に必要な処理を 行い、 アンテナ 103を介して送信する。
次に、 基地局装置と通信端末装置間の信号のやり取りについて説明する。 図 6は、 本発明の実施の形態 2に係る基地局装置及び通信端末装置の通信のやり とりを示す図である。 通信端末装置 600は、 上記説明の通信端末装置 500 から主に構成される。 また、 基地局装置 610, 620及び 630は、 通信端 末装置 600から送信された CIR値から通信端末装置 600に割り当てる無 線リソースまたは送信する信号の伝送レ一トを決定してデータを通信端末装置 600に送信する基地局装置である。
図 6において、 通信端末装置 600は、 基地局装置 610から受信した既知 信号 PL 611の CIR値を求め、 CIR値の平均値を算出する。 また、 通信 端末装置 600は、 基地局装置 620から受信した既知信号 P L 621の C I R値を求め、 CIR値の平均値を算出する。 また、 通信端末装置 600は、 基 地局装置 630から受信した既知信号 PL 631の C IR値を求め、 CIRの 平均値を算出する。
通信端末装置 600が基地局装置 610と通信を開始する場合、 通信端末装 置 600は、 既知信号 P L 611の C I Rの平均値である C IR612を基地 局装置 610に送信する。基地局装置 610は、 C I R 612から通信端末装 置 600に割り当てる無線リソースまたは送信する信号の伝送レート、例えば、 変調方式、 符号化率、 CDMA通信方式における拡散率またはマルチコード数 等を決定してデ一夕を通信端末装置に送信する。
また、通信端末装置 600は、基地局装置 610と通信を開始している時に、 基地局装置 620から受信した既知信号 P L 621の C I R値を求め、 Cェ R 値の平均値を算出する。 また、 通信端末装置 600は、 基地局装置 630から 受信した既知信号 PL 631の C IIU直を求め、 C IRの平均値を算出する。 通信端末装置 6 0 0が、 通信相手を基地局装置 6 1 0から基地局装置 6 2 0 に変更する場合、 通信端末装置 6 0 0は、 基地局装置 6 2 0に通信の要求と C I R値を送信する。
基地局装置 6 2 0は、 通信の要求を受信した後に、 通信端末装置 6 0 0から 通信のリクエストを受け取った後、 通信端末装置 6 0 0から送信された平均化 された C I R情報から通信端末装置 6 0 0に割り当てる無線リソースまたは送 信する信号の伝送レート、 例えば、 変調方式、 符号化率、 C D MA通信方式に おける拡散率またはマルチコード数等を決定して、 データを通信端末装置 6 0 0に送信する。
図 7は、 通信を行う基地局装置を変更した後の通信端末装置及び基地局装置 の通信のやりとりを示す図である。 図 7において、 通信端末装置 6 0 0は、 基 地局装置 6 2 0に C I R 6 2 2を送信し、 基地局装置 6 2 0は、 C I R 6 2 2 から無線リソース割り当てと通信方式を決定して通信端末装置 6 0 0とデータ をそう受信する。基地局装置 6 2 0と通信を開始した後も既知信号 P L 6 1 1 及び P L 6 3 1の受信品質情報の平均値を算出する。
このように、 本実施の形態の通信端末装置及び基地局装置によれば、 通信端 末装置が、 複数の基地局装置から送信された既知信号を受信し、 受信品質情報 の平均値を計算して算出し、 通信端末装置が実際に通信相手となる基地局装置 を変更する場合に、 算出した平均値を基地局装置に送信することにより、 基地 局装置は、 無線リソース割り当てと通信方式を決定することができるので、 基 地局装置と通信端末装置との通信において、 すみやかに適切な無線リソース割 り当てと通信方式を決定して通信することができる。
また、 本実施の形態の通信端末装置及び基地局装置によれば、 通信端末装置 において、 受信品質情報の平均化計算を行うことにより、 基地局装置において 受信品質情報の平均化計算を行う必要がないので、 基地局装置の構成を簡略ィ匕 できる。 なお、 平均化の方法は特に限定せず、 忘却係数を用いた平均化の方法等を行 うこともできる。
また、 本実施の形態では、 既知信号の受信品質の情報を平均化しているが、 受信品質の情報を蓄積して送信しても良いし、 蓄積しておいた受信品質情報を 平均化以外の方法で使用しても良い。
(実施の形態 3 )
本発明の実施の形態 3の基地局装置は、 通信端末装置が算出する受信品質情 報の平均化に関わるパラメ一夕 (例えば、 平均化時間)を指示し、 通信端末装置 は、 通信を行っている基地局装置以外で、 通信を行う可能性のある複数の基地 局装置に対してもあらかじめ既知信号の受信品質情報をそれそれ測定し、 基地 局装置からの指示に従って受信品質情報の平均値を算出し、 通信相手の基地局 装置を変更する場合に、 平均化した受信品質情報を、 通信を希望する基地局装 置に提供することである。
図 8は、 本発明の実施の形態 3に係る基地局装置の構成を示すプロック図で ある。但し、図 2と同一の構成となるものについては、図 2と同一番号を付し、 詳しい説明を省略する。 図 8の基地局装置 8 0 0は、 送信部 8 0 1を具備し、 既知信号の受信品質情報の平均化指示を通信端末装置に送信する点が実施の形 態 2の基地局装置と異なる。
送信制御部 2 0 5は、 C I R抽出部 2 0 3から出力された Cェ R情報から無 線リソースの割り当てや伝送レート （例えば、 変調方式、 符号化率、 拡散率ま たはマルチコード数） を決定する。
送信部 8 0 1は、 送信制御部 2 0 5から出力された通信方式で、 アンテナ 2 0 1を介してデ一夕を送信する。 また、 送信部 8 0 1は、 アンテナ 2 0 1を介 して既知信号を送信する。 また、 送信部 8 0 1は、 送信する既知信号の C I R 値の平均化時間情報の指示を送信する。
図 9は、 本発明の実施の形態 3に係る通信端末装置の構成を示すプロック図 である。 但し、 図 1と同一の構成となるものについては、 図 1と同一番号を付 し、 詳しい説明を省略する。 図 9の通信端末装置 9 0 0は、 抽出部 9 0 1 - 1 〜9 0 1— nと、 平均化部 9 0 2— ;！〜 9 0 2— nとを具備し、 基地局装置か ら送信された平均化指示に従って既知信号の受信品質情報の平均化を行う点が 実施の形態 2の基地局装置と異なる。
抽出部 9 0 1— 1 ~ 9 0 1— nは、 受信信号がベースバンド周波数に周波数 変換されたベースバンド信号から平均化指示を抽出してそれそれ平均化部 9 0 2 - 1 - 9 0 2— nに出力する。 また、 抽出部 9 0 1 _ 1〜9 0 1—nは、 ベ 一スパンド信号をそれそれ C I R算出部 1 0 1 _ 1〜1 0 1— nに出力する。 平均化部 9 0 2— 1〜9 0 2— nは、 既知信号の C I R値を抽出部 9 0 1— 1〜9 0 1—nから出力された指示の平均化時間で平均化して基地局選択部 5 0 2に出力する。
このように、 本実施の形態の通信端末装置及び基地局装置によれば、 基地局 装置は、 受信品質情報の平均化に関わるパラメ一夕 (例えば、 平均化時間)を指 示し、 通信端末装置は、 基地局装置からの指示に従って受信品質情報の平均値 を算出することにより、 異なる伝播路環境にある複数の基地局装置と通信を行 う可能性がある場合に、 伝播路環境に対応して既知信号の受信品質情報を平均 ィ匕することができ、 基地局装置と通信端末装置との通信において、 すみやかに 適切な無線リソース割り当てと通信方式を決定して通信することができる。 例えば、 基地局が、 移動速度の異なる通信端末装置と通信を行う場合では、 既知信号の受信品質情報を平均化において、 適切な無線リソース割り当てと通 信方式を決定するために必要な平均化時間が異なるが、 適切な平均化時間を通 信端末装置毎に送信することにより、 既知信号の受信品質情報の平均化時間を 通信端末装置毎に設定することができる。
なお、 本発明の通信端末装置は、 既知信号の C I R値を測定して基地局装置 に送信し、 基地局装置は、 この C I R値から無線リソース割り当てと通信方式 を決定しているが、 これに限らず、 既知信号の受信品質を示す情報であればよ い。 例えば S I R (Signal to Interference Ratio) 値や伝送可能なレート を示す情報等でもよい。
なお、 上記では、 C I Rを平均化しているが、 平均化でなくても、 過去の C I Rを使った方法であれば、 本発明を使用することができる。 また、 基地局装置が既知信号の受信品質情報から決定する無線リソース割り 当てと通信方式は、 送信する信号の変調方式、 符号化率や C D MA通信におけ る拡散率、 マルチコード数に限らず、 基地局装置が決定できる通信方式であれ ばよい。
また、 本発明の基地局装置では、 受信した受信品質情報と 1つ前に受信した 受信品質情報の差分から移動局側での受信品質の変化を予測して無線リソース や伝送レートの割り当てを行うこともできる。 また、 複数の受信品質情報を用 いて受信品質の変化の傾向を予測して、 無線リソースや伝送レートの割り当て を行うこともできる。
また、 本発明の移動局装置では、 受信品質情報を蓄積し、 現在の受信品質情 報と 1つ前の受信品質情報の差分を求めて、 基地局装置に送信を行う。基地局 装置は、 移動局装置から送られてきた受信品質情報の差分から受信品質の変化 を予測して無線リソースや伝送レートの割り当てを行うこともできる。 また、 基地局装置は、 移動局側での受信品質の予測に複数の受信品質情報を用いて受 信品質の変化の傾向を予測して、 無線リソースや伝送レートの割り当てを行う こともできる。 以上の説明から明らかなように、 本発明の通信端末装置、 基地局装置及び通 信方法によれば、 複数の基地局装置から送信された既知信号を受信し、 既知信 号を送信した各基地局装置に既知信号の受信品質情報をそれそれ送信すること により、 通信端末装置が実際に通信相手となる基地局装置を変更する場合に、 基地局装置は、 すみやかに適切な無線リソースの割り当てや伝送レ一トを決定 して通信端末装置と通信することができる。
本明細書は、 2000年 12月 27日出願の特願 2000— 399440に 基づくものである。 この内容をここに含めておく。 産業上の利用可能性
本発明は、 CDMA (Code Division Multiple Access)通信を行う通信 端末装置及び基地局装置に用いて好適である。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 通信相手の候補である複数の基地局装置から送信された既知信号の受信品 質を基地局装置毎にそれそれ測定する受信品質測定手段と、 前記既知信号の受 信品質の情報を、 前記既知信号を送信した基地局装置毎にそれぞれ送信する送 信手段と、 前記複数の基地局装置から実際に通信相手となる基地局装置を選択 する選択手段と、 を具備する通信端末装置。
2 . 既知信号を送信する送信手段と、 通信端末装置から送信された前記既知信 号に基づく受信品質の情報を平均化する平均化手段と、 前記通信端末装置から 自局が通信相手と選択された場合に、 平均化した受信品質の情報に基づいて前 記通信端末装置との通信における無線リソース割り当てと通信方式を決定する 決定手段と、 を具備する基地局装置であって、 前記通信端末装置は、 通信相手 の候補である複数の基地局装置から送信された既知信号の受信品質を基地局装 置毎にそれそれ測定する受信品質測定手段と、 前記既知信号の受信品質の情報 を、 前記既知信号を送信した基地局装置毎にそれぞれ送信する送信手段と、 前 記複数の基地局装置から実際に通信相手となる基地局装置を選択する選択手段 と、 を具備する。
3 . 通信相手の候補である複数の基地局装置から送信された既知信号の受信品 質を候補毎にそれそれ測定する受信品質測定手段と、 前記受信品質の情報を蓄 積する蓄積手段と、 前記複数の基地局装置から実際に通信相手となる基地局装 置を選択する選択手段と、 前記蓄積した受信品質の情報を前記選択した基地局 装置に送信する送信手段と、 を具備することを特徴とする通信端末装置。
4 . 蓄積手段は、 受信品質の情報を平均化し、 送信手段は、 選択手段が選択し た基地局装置に前記平均化した受信品質の情報を送信する請求の範囲第 3項に 記載の通信端末装置。
5 . 蓄積手段は、 基地局装置から送信された指示に従って受信品質の情報を平 均化する請求の範囲第 4項に記載の通信端末装置。
6 . 既知信号を送信する送信手段と、 通信端末装置から送信された受信品質の 情報に基づいて前記通信端末装置との通信における無線リソース割り当てと通 信方式を決定する決定手段と、 を具備する基地局装置であって、 前記通信端末 装置は、 通信相手の候補である複数の基地局装置から送信された既知信号の受 信品質を候補毎にそれそれ測定する受信品質測定手段と、 前記受信品質の情報 を蓄積する蓄積手段と、 前記複数の基地局装置から実際に通信相手となる基地 局装置を選択する選択手段と、 前記蓄積した受信品質の情報を前記選択した基 ±也局装置に送信する送信手段と、 を具備する。
7 . 既知信号と平均化の指示とを送信する送信手段と、 通信端末装置から送信 された受信品質の情報に基づいて前記通信端末装置との通信における無線リソ ース割り当てと通信方式を決定する決定手段と、 を具備する基地局装置であつ て、 前記通信端末装置は、 通信相手の候補である複数の基地局装置から送信さ れた既知信号の受信品質を候補毎にそれそれ測定する受信品質測定手段と、 基 地局装置から送信された指示に従って前記受信品質の情報を平均化して蓄積す る蓄積手段と、 前記複数の基地局装置から実際に通信相手となる基地局装置を 選択する選択手段と、 選択手段が選択した基地局装置に前記平均化した受信品 質の情報を送信する送信手段と、 を具備する。
8 . 通信端末装置側において、 通信相手の候補である複数の基地局装置から送 信された既知信号の受信品質を候補毎にそれそれ測定し、 前記受信品質の情報 を蓄積し、 前記複数の基地局装置から実際に通信相手となる基地局装置を選択 し、 前記蓄積した受信品質の情報のうち、 前記選択した基地局装置から送信さ れた既知信号の受信品質情報を前記選択した基地局装置に送信し、 基地局装置 側において、 前記受信品質の情報に基づいて前記通信端末装置との通信におけ る無線リソース割り当てと通信方式を決定して通信を行う通信方法。
9 . 通信端末装置側において、 通信相手の候補である複数の基地局装置から送 信された既知信号の受信品質を候補毎にそれそれ測定し、 前記既知信号の受信 品質の情報を候補毎に送信し、 前記受信品質の情報から実際に通信相手となる 基地局装置を選択し、 前記選択された基地局装置側において、 前記受信品質の 情報に基づいて前記通信端末装置との通信における無線リソース割り当てと通 信方式を決定して通信を行う通信方法。
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