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Title:
WIRELESS BASE STATION AND METHOD FOR WIRELESS COMMUNICATION
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/014141
Kind Code:
A1
Abstract:
A wireless base station has a communication quality detection section (183) to detect the sub-carrier communication quality, a location information acquisition section (182) to acquire the location information indicating a location of a wireless communication terminal at the time when the communication quality of which is detected by the communication quality detection section, a sub-carrier information table storage section (185) to store a sub-carrier information table where sub-carrier numbers, communication quality, and location information are associated with each other, a current location information acquisition section (180) to acquire the current location information indicating a current location of the wireless communication terminal, and an allotment section (189) to allot a communication channel to the wireless communication terminal in accordance with the sub-carrier information table and the current location information.

Inventors:
HONJO MAKOTO (JP)
Application Number:
PCT/JP2008/063192
Publication Date:
January 29, 2009
Filing Date:
July 23, 2008
Export Citation:
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Assignee:
KYOCERA CORP (JP)
HONJO MAKOTO (JP)
International Classes:
H04J1/00; H04J11/00
Foreign References:
JP2007510385A2007-04-19
Attorney, Agent or Firm:
MATSUYAMA, Shu (2-8 Toranomon, 1-chome, Minato-ku Tokyo 01, JP)
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Claims:
 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割り当て可能な通信チャネルにおける通信品質を検出する通信品質検出部と、
 前記通信品質検出部によって前記通信品質が検出された時点の前記無線通信端末の位置を示す位置情報を取得する位置情報取得部と、
 前記通信チャネルを識別する通信チャネル識別子と、前記通信品質検出部によって検出された前記通信品質と、前記位置情報取得部によって取得された前記位置情報とを対応付けたチャネル情報を記憶するチャネル情報記憶部と、
 前記無線通信端末の現在位置を示す現在位置情報を取得する現在位置情報取得部と、
 前記チャネル情報記憶部によって記憶された前記チャネル情報と、前記現在位置情報取得部によって取得された前記現在位置情報とに基づいて、前記無線通信端末に前記通信チャネルを割り当てる通信チャネル割り当て部と
を備え、
 前記通信チャネル割り当て部は、
 前記チャネル情報において所定の通信品質に対応する前記位置情報と、前記現在位置情報との差分を前記通信チャネル毎に算出する差分算出部と、
 前記差分算出部によって算出された前記差分に応じて、前記通信チャネルを前記無線通信端末に割り当てる割り当て制御部と
を備える無線基地局。
 前記差分算出部は、閾値未満の通信品質を前記所定の通信品質として、前記差分を算出し、
 前記割り当て制御部は、前記差分が最大となる通信チャネルを前記無線通信端末に割り当てる請求項1に記載の無線基地局。
 前記通信チャネル割り当て部は、複数の前記無線通信端末に対して前記通信チャネルを割り当てる優先順位を設定する優先順位設定部をさらに備え、
 前記差分算出部は、複数の前記通信チャネルにおける前記差分の合計値を前記無線通信端末毎に算出し、
 前記優先順位設定部は、前記合計値が最小となる無線通信端末に対して、前記優先順位を最も高く設定する請求項2に記載の無線基地局。
 前記無線通信端末とマルチキャリア通信方式に従って通信する無線通信部をさらに備え、
 前記通信チャネル割り当て部は、複数のサブキャリアを前記通信チャネルとして前記無線通信端末に割り当てており、
 前記チャネル情報記憶部は、前記通信品質検出部によって検出された前記通信品質と、前記位置情報取得部によって取得された前記位置情報とを前記サブキャリア毎に記憶し、
 前記差分算出部は、前記差分を前記サブキャリア毎に算出し、
 前記割り当て制御部は、前記差分が最大となるサブキャリアから所定数までのサブキャリアを前記無線通信端末に割り当てる請求項2に記載の無線基地局。
 前記通信チャネル割り当て部は、周波数が連続する複数のサブキャリアを前記通信チャネルとして前記無線通信端末に割り当てる請求項4に記載の無線基地局。
 前記無線通信端末と無線信号を送信及び受信する無線通信部と、
 前記無線信号に基づき、前記無線通信端末が位置する方向と、前記無線通信端末との間の距離とを測定する測定部と
をさらに備え、
 前記位置情報取得部は、前記測定部によって測定された前記方向及び前記距離に基づいて前記位置情報を取得し、
 前記現在位置情報取得部は、前記測定部によって測定された前記方向及び前記距離に基づいて前記現在位置情報を取得する請求項1に記載の無線基地局。
 複数のアンテナ素子を有するアレイアンテナと、
 前記無線通信端末が位置する方向に前記アレイアンテナの指向性を向ける指向性制御部と
をさらに備え、
 前記測定部は、前記指向性に基づいて前記無線通信端末が位置する方向を測定する請求項6に記載の無線基地局。
 前記無線通信部によって送信される前記無線信号の送信電力を制御する送信電力制御部と、
 前記無線通信部によって前記無線信号が送信されるタイミングと、前記無線通信端末によって無線信号が送信されるタイミングとを調整するタイミング調整部と
をさらに備え、
 前記測定部は、前記送信電力、又は前記タイミングの調整量に基づいて、前記無線通信端末との間の距離を測定する請求項6に記載の無線基地局。
 無線通信端末と通信する無線基地局に用いられる無線通信方法であって、
 前記無線通信端末に割り当て可能な通信チャネルにおける通信品質を検出するステップと、
 前記検出するステップによって前記通信品質が検出された時点の前記無線通信端末の位置を示す位置情報を取得するステップと、
 前記通信チャネルを識別する通信チャネル識別子と、前記通信品質検出部によって検出された前記通信品質と、前記位置情報取得部によって取得された前記位置情報とを対応付けたチャネル情報を記憶するステップと、
 前記無線通信端末の現在位置を示す現在位置情報を取得するステップと、
 記憶された前記チャネル情報と、取得された前記現在位置情報とに基づいて、前記無線通信端末に前記通信チャネルを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、
 前記チャネル情報において所定の通信品質に対応する前記位置情報と、前記現在位置情報との差分を前記通信チャネル毎に算出するステップと、
 前記算出するステップにおいて算出された前記差分に応じて、前記通信チャネルを前記無線通信端末に割り当てるステップと
を備える無線通信方法。
Description:
無線基地局及び無線通信方法

 本発明は、無線通信端末と通信する無線 地局、及び当該無線基地局に用いられる無 通信方法に関する。

 従来、無線通信システムにおいて通信速 を向上させる技術の1つとして、適応変調が 知られている。適応変調では、伝搬路の状態 が良い時には通信レートが高い変調方式が適 用され、伝送路の状態が悪い時には通信レー トが低い変調方式が適用される。

 このため、適応変調を使用する無線通信 ステムでは、無線通信端末は、無線基地局 の無線通信の通信品質を測定し、測定した 信品質を無線基地局に通知する。無線基地 は、無線通信端末によって通知された通信 質に応じて変調方式を選択する。

 また、多数のサブキャリアを使用するマ チキャリア通信方式の1つとして、直交周波 数分割多重アクセス(OFDMA)方式が知られてい 。OFDMA方式では、複数のサブキャリアからな るサブチャネル(以下、「通信チャネル」)が 線通信端末に動的に割り当てられる。

 OFDMA方式及び適応変調を使用する無線通 システムにおいては、通信チャネル毎に異 る変調方式を適用可能である。したがって 無線基地局は、無線通信端末に割り当て可 な通信チャネルの中から、通信品質が良好 通信チャネルを当該無線通信端末に割り当 ることが望ましい。

 また、通信品質が良好な通信チャネルを無 通信端末に割り当て可能な技術として、次 ような手法が提案されている(例えば、特許 文献1参照)。具体的には、無線通信端末は、 線基地局によって送信された無線信号の通 品質をサブキャリア毎に測定し、測定した 信品質を無線基地局に通知する。無線基地 は、通信品質が良好なサブチャネルからな 通信チャネルを無線通信端末に割り当てる

特開2005-151567号公報(第18-19頁、第7図)

 ところで、無線基地局によって構成され セルにおいて、干渉源(例えば、他の無線基 地局)からの干渉を受けるエリアや、無線基 局との間に障害物が存在するエリアでは、 定の通信チャネルの通信品質が劣化するこ がある。また、特定の通信チャネルの通信 質が劣化するエリアの周辺に位置する無線 信端末は、当該エリア内に移動して通信品 が劣化する恐れがある。

 上述したチャネル割り当て手法では、無 基地局は、特定の通信チャネルの通信品質 劣化するエリアの周辺に位置する無線通信 末に対して、当該特定の通信チャネルを割 当てる可能性がある。

 このため、上述したチャネル割り当て手 では、特定の通信チャネルの通信品質が劣 するエリアがセル内に存在する場合におい 、無線通信端末に通信チャネルが割り当て れた後に通信品質の劣化が生じやすい問題 あった。

 そこで、本発明は、上述した課題を解決 るためになされたものであり、特定の通信 ャネルの通信品質が劣化するエリアがセル に存在する場合において、通信品質の劣化 抑制することができる無線基地局、及び当 無線基地局に用いられる無線通信方法を提 することを目的とする。

 上述した問題を解決するため、本発明は、 のような特徴を有している。まず、本発明 第1の特徴は、無線通信端末(無線通信端末20 A~20D)と通信する無線基地局(無線基地局10)で って、前記無線通信端末に割り当て可能な 信チャネル(サブチャネル又はサブキャリア) における通信品質を検出する通信品質検出部 (通信品質検出部183)と、前記通信品質検出部 よって前記通信品質が検出された時点の前 無線通信端末の位置を示す位置情報を取得 る位置情報取得部(位置情報取得部182)と、 記通信チャネルを識別する通信チャネル識 子(サブキャリア番号)と、前記通信品質検出 部によって検出された前記通信品質と、前記 位置情報取得部によって取得された前記位置 情報とを対応付けたチャネル情報(サブキャ ア情報テーブル)を記憶するチャネル情報記 部(サブキャリア情報テーブル記憶部185)と 前記無線通信端末の現在位置を示す現在位 情報を取得する現在位置情報取得部(現在位 情報取得部180)と、前記チャネル情報記憶部 によって記憶された前記チャネル情報と、前 記現在位置情報取得部によって取得された前 記現在位置情報とに基づいて、前記無線通信 端末に前記通信チャネルを割り当てる通信チ ャネル割り当て部(割り当て部189)とを備え、 記通信チャネル割り当て部は、前記チャネ 情報において所定の通信品質に対応する前 位置情報と、前記現在位置情報との差分(隣 接度合いA SCxx )を前記通信チャネル毎に算出する差分算出 (差分算出部186)と、前記差分算出部によって 算出された前記差分に応じて、前記通信チャ ネルを前記無線通信端末に割り当てる割り当 て制御部(合計値算出部187、優先順位設定部18 8、割り当て部189)とを備えることを要旨とす 。

 このような特徴によれば、差分算出部は 所定の通信品質に対応する位置情報と、現 位置情報との差分を通信チャネル毎に算出 る。これにより、通信品質が所定の通信品 となる位置と、無線通信端末の現在位置と 間の距離が通信チャネル毎に特定される。

 また、割り当て制御部は、差分算出部に って算出された差分(距離)に応じて、無線 信端末の現在位置に適した通信チャネルを 線通信端末に割り当てる。したがって、通 品質が所定の通信品質となる位置と、無線 信端末の現在位置との間の距離に応じた通 チャネルの割り当てが可能となるので、特 の通信チャネルの通信品質が劣化するエリ がセル内に存在する場合において、通信品 の劣化を抑制することができる。

 本発明の第2の特徴は、本発明の第1の特 に係り、前記差分算出部は、閾値未満の通 品質を前記所定の通信品質として、前記差 を算出し、前記割り当て制御部は、前記差 が最大となる通信チャネルを前記無線通信 末に割り当て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 係り、前記通信チャネル割り当て部は、複 の前記無線通信端末に対して前記通信チャ ルを割り当てる優先順位を設定する優先順 設定部(優先順位設定部188)をさらに備え、前 記差分算出部は、複数の前記通信チャネルに おける前記差分の合計値(合計値A PS01 )を前記無線通信端末毎に算出し、前記優先 位設定部は、前記合計値が最小となる無線 信端末に対して、前記優先順位を最も高く 定することを要旨とする。

 本発明の第4の特徴は、本発明の第2の特 に係り、前記無線通信端末とマルチキャリ 通信方式(OFDMA方式)に従って通信する無線通 部(受信部13、復調・復号部14、送信部15、変 調・符号化部16、送受信制御部17)をさらに備 、前記通信チャネル割り当て部は、複数の ブキャリアを前記通信チャネルとして前記 線通信端末に割り当てており、前記チャネ 情報記憶部は、前記通信品質検出部によっ 検出された前記通信品質と、前記位置情報 得部によって取得された前記位置情報とを 記サブキャリア毎に記憶し、前記差分算出 は、前記差分を前記サブキャリア毎に算出 、前記割り当て制御部は、前記差分が最大 なるサブキャリアから所定数までのサブキ リアを前記無線通信端末に割り当てること 要旨とする。

 本発明の第5の特徴は、本発明の第4の特 に係り、前記通信チャネル割り当て部は、 波数が連続する複数のサブキャリアを前記 信チャネルとして前記無線通信端末に割り てることを要旨とする。

 本発明の第6の特徴は、本発明の第1の特 に係り、前記無線通信端末と無線信号を送 及び受信する無線通信部(受信部13、復調・ 号部14、送信部15、変調・符号化部16、送受 制御部17)と、前記無線信号に基づき、前記 線通信端末が位置する方向と、前記無線通 端末との間の距離とを測定する測定部(測定 181)とをさらに備え、前記位置情報取得部は 、前記測定部によって測定された前記方向及 び前記距離に基づいて前記位置情報を取得し 、前記現在位置情報取得部は、前記測定部に よって測定された前記方向及び前記距離に基 づいて前記現在位置情報を取得することを要 旨とする。

 本発明の第7の特徴は、本発明の第6の特 に係り、複数のアンテナ素子(アンテナ素子1 1)を有するアレイアンテナ(アレイアンテナANT )と、前記無線通信端末が位置する方向に前 アレイアンテナの指向性を向ける指向性制 部(送受信制御部17)とをさらに備え、前記測 部は、前記指向性に基づいて前記無線通信 末が位置する方向を測定することを要旨と る。

 本発明の第8の特徴は、本発明の第6の特 に係り、前記無線通信部によって送信され 前記無線信号の送信電力を制御する送信電 制御部(送受信制御部17)と、前記無線通信部 よって前記無線信号が送信されるタイミン と、前記無線通信端末によって無線信号が 信されるタイミングとを調整するタイミン 調整部(送受信制御部17)とをさらに備え、前 記測定部は、前記送信電力、又は前記タイミ ングの調整量に基づいて、前記無線通信端末 との間の距離を測定することを要旨とする。

 本発明の第9の特徴は、無線通信端末と通 信する無線基地局に用いられる無線通信方法 であって、前記無線通信端末に割り当て可能 な通信チャネルにおける通信品質を検出する ステップ(ステップS12)と、前記検出するステ プによって前記通信品質が検出された時点 前記無線通信端末の位置を示す位置情報を 得するステップ(ステップS13)と、前記通信 ャネルを識別する通信チャネル識別子と、 記通信品質検出部によって検出された前記 信品質と、前記位置情報取得部によって取 された前記位置情報とを対応付けたチャネ 情報を記憶するステップ(ステップS14)と、前 記無線通信端末の現在位置を示す現在位置情 報を取得するステップ(ステップS101)と、記憶 された前記チャネル情報と、取得された前記 現在位置情報とに基づいて、前記無線通信端 末に前記通信チャネルを割り当てるステップ (ステップS103)とを備え、前記割り当てるステ ップは、前記チャネル情報において所定の通 信品質に対応する前記位置情報と、前記現在 位置情報との差分を前記通信チャネル毎に算 出するステップ(ステップS103)と、前記算出す るステップにおいて算出された前記差分に応 じて、前記通信チャネルを前記無線通信端末 に割り当てるステップ(ステップS103)とを備え ることを要旨とする。

 本発明によれば、特定の通信チャネルの 信品質が劣化するエリアがセル内に存在す 場合において、通信品質の劣化を抑制する とができる無線基地局、及び当該無線基地 に用いられる無線通信方法を提供できる。

図1は、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2は、WiMAXにおいてAMCを使用する場合 通信フレームの構成例を示す図である。 図3は、本発明の実施形態に係る無線基 地局の概略構成図である。 図4は、本発明の実施形態に係る無線基 地局の詳細構成図である。 図5は、本発明の実施形態に係る無線基 地局が記憶するサブキャリア情報テーブルの 構成例を示す図である。 図6は、本発明の実施形態に係る無線通 信システムの全体概略動作例を示すシーケン ス図である。 図7は、本発明の実施形態に係る無線基 地局によって実行されるサブチャネル割り当 て動作の動作手順例を示すフローチャートで ある。 図8は、本発明の実施形態に係る無線基 地局が記憶するサブキャリア情報テーブルの 他の構成例を示す図である。

 次に、図面を参照して、本発明の実施形 を説明する。具体的には、(1)全体概略構成 (2)無線基地局の構成、(3)無線基地局の動作 (4)作用・効果について説明する。なお、以 の実施形態における図面の記載において、 一又は類似の部分には同一又は類似の符号 付している。

 (1)全体概略構成
 まず、図1及び図2を用いて、本実施形態に る無線通信システムの概略構成について説 する。

 (1.1)無線通信システムの構成
 図1は、本実施形態に係る無線通信システム 1の概略構成図である。図1に示すように、無 通信システム1は、無線基地局10及び無線通 端末20A~20Dを含む。

 本実施形態では、無線基地局10及び無線 信端末20A~20Dは、IEEE 802.16e(WiMAX;登録商標)に づく構成を有している。具体的には、無線 地局10及び無線通信端末20A~20Dは、OFDMA方式 び適応変調・符号化(AMC)をサポートしている 。

 無線基地局10は、アレイアンテナANT(図3参 照)を備え、アレイアンテナANTを用いたアダ ティブアレイ制御を行う。具体的には、無 基地局10は、無線通信端末20A~20Dの方向にア イアンテナANTの指向性を向けて、無線通信 末20A~20Dと通信する。

 無線通信端末20A~20Dは、無線基地局10によ て送信された無線信号の品質をサブチャネ 毎に測定する。例えば、無線通信端末20A~20D は、無線基地局10によって送信された無線信 のCNR、SNR又はFERを測定する。

 無線基地局10は、無線通信端末20A~20Dから 知される通信品質に応じて、変調方式及び 号化方式を選択する。

 無線通信端末20A~20Dは、無線基地局10との 信に使用されているサブチャネルの通信品 が無線基地局10との通信が継続不可能な値 で低下すると、当該サブチャネルの劣化を すエラー情報を無線基地局10に通知する。

 無線基地局10は、エラー情報が通知され と、エラー情報が通知されたサブチャネル 構成するサブキャリアと、エラー情報を通 した無線通信端末の位置とを検出する。

 無線基地局10は、検出した位置を示す位 情報と、エラー情報が通知されたサブチャ ルを構成するサブキャリアのサブキャリア 号とを対応付けたサブキャリア情報テーブ T1(図5参照)を記憶する。

 図1の例では、無線基地局10によって構成 れるセル(サービスエリア)C1において、特定 のサブキャリアの通信品質が劣化するエリア A1,A2が存在する。

 一例として、エリアA1は、無線基地局10と の間に障害物が存在し、総サブキャリア数102 4のうち、サブキャリア番号1~300のサブキャリ アの通信品質が劣化する。また、エリアA2は セルC1の隣接セルからの干渉により、サブ ャリア番号200~500のサブキャリアの通信品質 劣化する。

 (1.2)通信フレームの構成
 図2は、WiMAXにおいてAMCを使用する場合の通 フレームの構成例を示す図である。

 図2に示すように、通信フレームFは、下 リンク(DL)の通信に用いられるDLサブフレー と、上りリンク(UL)の通信に用いられるULサ 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 レーム期間内に時分割で設けられる。すな ち、TDD(Time Division Duplex)方式が適用されて り、DL及びULの通信が互いに異なる時間帯で 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。図2の例では、AMC期間は 、一定の周波数帯毎に分割された12個のサブ ャネルを有する。

 すなわち、WiMAXにおいてAMCを使用する場 、サブチャネルは、周波数が連続する複数 サブキャリアによって構成される。なお、Wi MAXにおいてAMCが適用されるサブチャネルは、 “バンド”と呼ばれる。

 DLサブフレームのサブチャネル1とULサブ レームのサブチャネル1とは対になり、1つの 無線通信端末に割り当てられる。サブチャネ ル2~サブチャネル12についても同様である。

 なお、DLサブフレームは、無線通信端末20 A~20Dに報知される報知情報であるDL-MAPを有す 。DL-MAPは、サブチャネルの割り当て情報を む。

 (2)無線基地局の構成
 次に、図3~図5を用いて、無線基地局10の構 について説明する。

 (2.1)無線基地局の概略構成
 図3は、無線基地局10の概略構成図である。 3に示すように、無線基地局10は、アレイア テナANT、送受信切替部12、受信部13、復調・ 復号部14、送信部15、変調・符号化部16、送受 信制御部17、及び制御部18を含む。

 アレイアンテナANTは、複数のアンテナ素 11を含む。送受信切替部12は、無線基地局10 おける送信タイミングと受信タイミングと 切り替える。すなわち、送受信切替部12は 送信タイミングにおいて、送信部15からの無 線信号をアレイアンテナANTに伝達する。一方 、受信タイミングにおいて、送受信切替部12 、アレイアンテナANTからの無線信号を受信 13に伝達する。

 受信部13は、送受信切替部12によって伝達 される無線信号の受信処理を行い、受信信号 を出力する。具体的には、受信部13は、無線 号を増幅する低雑音増幅器(LNA)や、無線信 の周波数を低下させるダウンコンバータを む。

 復調・復号部14は、受信部13から出力され る受信信号に対してOFDMA復調及び復号を行う 復調及び復号後の受信信号は、制御部18に 力される。

 一方、変調・符号化部16は、制御部18から の送信信号に対して符号化及びOFDMA変調を行 。

 送信部15は、符号化及び変調後の送信信 の送信処理を行い、無線信号を出力する。 体的には、送信部15は、送信信号の周波数を 上昇させるアップコンバータや、無線信号を 増幅するパワーアンプを含む。

 送受信制御部17は、受信部13及び送信部15 制御する。本実施形態において、送受信制 部17は、無線通信端末20A~20Dが位置する方向 アレイアンテナANTの指向性を向ける指向性 御部を構成する。すなわち、送受信制御部1 7は、各アンテナ素子11において送信又は受信 される無線信号に対してウェイトを乗算する ことによって、無線信号の位相や振幅を制御 する。

 また、本実施形態において、送受信制御 17は、無線信号の送信電力を制御する送信 力制御部を構成する。すなわち、送受信制 部17は、無線通信端末20A~20Dにおける受信レ ルを所定値に維持するために送信電力制御 行う。

 さらに、本実施形態において、送受信制 部17は、送信部15によって無線信号が送信さ れるタイミングと、無線通信端末20A~20Dによ て無線信号が送信されるタイミングとを調 するタイミング調整部を構成する。

 無線信号の伝送遅延は、無線基地局10と 線通信端末20A~20Dとの間の距離に応じて変化 る。このため、送受信制御部17は、伝送遅 によるタイミング誤差を補正するためにタ ミング調整処理(レンジング処理)を実行する 。

 制御部18は、復調・復号部14、変調・符号 化部16、及び送受信制御部17を制御する。以 、制御部18の詳細な構成について説明する。

 (2.2)無線基地局の詳細構成
 図4は、無線基地局10の詳細構成、具体的に 、制御部18の機能ブロック構成図である。 お、以下においては、本発明に関連する点 ついて主に説明する。

 図4に示すように、制御部18は、現在位置 報取得部180、測定部181、位置情報取得部182 通信品質検出部183、サブキャリア情報管理 184、サブキャリア情報テーブル記憶部185、 分算出部186、合計値算出部187、優先順位設 部188、及び割り当て部189を含む。

 測定部181は、送受信制御部17から取得し 情報に基づいて、無線通信端末20A~20Dが位置 る方向と、無線基地局10と無線通信端末20A~2 0Dとの間の距離とを測定する。具体的には、 定部181は、アレイアンテナANTの指向性(例え ば、位相合成パターン)に基づいて、無線通 端末20A~20Dが位置する方向を測定する。

 また、測定部181は、送信電力値又はタイ ング調整量に基づいて、無線基地局10と無 通信端末20A~20Dとの間の距離を測定する。す わち、送信電力値又はタイミング調整量が きいほど、無線基地局10と無線通信端末20A~2 0Dとの間の距離が大きいことになる。

 通信品質検出部183は、無線通信端末20A~20D から受信したエラー情報に基づいて、無線通 信端末20A~20Dに割り当てたサブチャネルにお る通信品質の劣化を検出する。

 位置情報取得部182は、通信品質検出部183 よって通信品質の劣化が検出された時点の 線通信端末の位置を示す位置情報を取得す 。具体的には、位置情報取得部182は、測定 181によって測定された方向データ及び距離 ータに基づいて位置情報を取得する。

 サブキャリア情報テーブル記憶部185は、 信品質の劣化が検出されたサブチャネルを 成する各サブキャリアのサブキャリア番号 、通信品質の劣化が検出された位置(以下、 適宜「品質劣化位置」という)の位置情報と 対応付けたサブキャリア情報テーブルT1を記 憶する。

 サブキャリア情報管理部184は、位置情報 得部182によって取得された位置情報、及び 信品質検出部183によって検出されたサブキ リア毎の通信品質劣化情報に基づいて、サ キャリア情報テーブルT1を蓄積及び更新す 。

 割り当て部189は、無線通信端末20A~20Dの少 なくとも1つにサブチャネル割り当てる場合 サブチャネルが割り当てられる無線通信端 の現在位置を示す現在位置情報を取得する う、現在位置情報取得部180に指示する。

 なお、サブチャネルの割り当ては、新規 通信を開始する無線通信端末がサブチャネ の割り当てを要求する場合に限らず、既に ブチャネルが割り当てられている無線通信 末に再割り当てが行われてもよい。

 現在位置情報取得部180は、現在位置情報 取得指示を割り当て部189から受けると、測 部181によって測定された方向データ及び距 データに基づいて、サブチャネルが割り当 られる無線通信端末の現在位置情報を取得 る。

 ここで、無線基地局10を原点としたxy平面を 定義する。サブチャネルが割り当てられる無 線通信端末の方向をφ PS1 とし、当該無線通信端末と無線基地局10との の距離をL PS1 とすると、当該無線通信端末の位置(現在位 )は、次のように表すことができる。

       (L PS1 cosφ PS1  , L PS1 sinφ PS1 )   ・・・(1)

また、サブキャリア情報管理部184は、サブ キャリア情報テーブルT1をサブキャリア情報 ーブル記憶部185から読み出し、読み出した ブキャリア情報テーブルT1を差分算出部186 伝達する。

 差分算出部186は、サブキャリア情報テー ルT1に含まれる各位置情報と、現在位置情 との差分をサブキャリア毎に算出する。

 ここで、過去に通信品質の劣化が検出され 時点の無線通信端末の方向をφ NG1 とし、当該無線通信端末と無線基地局10との の距離をL NG1 とすると、品質劣化位置は、次のように表す ことができる。

       (L NG1 cosφ NG1  , L NG1 sinφ NG1 )   ・・・(2)

 そして、差分算出部186は、サブチャネルが り当てられる無線通信端末の現在位置と、 質劣化位置との隣接度合いAを算出する。あ るサブキャリアについての隣接度合いA SCxx は、次の式に従って算出される。

     A SCxx ={(L PSx cosφ PSx -L NGx cosφ NGx ) 2 +(L PSx sinφ PSx -L NGx sinφ NGx ) 2 } ・・・(3)

 隣接度合いA SCxx が小さいほど、サブチャネルが割り当てられ る無線通信端末の現在位置と、品質劣化位置 とが近いことになる。

 なお、差分算出部186は、通信品質の劣化 検出されていないサブキャリアについては 所定の最大値(例えば、セル直径の2乗値)を り当てる。また、1つのサブキャリアに複数 の品質劣化位置が存在する場合、差分算出部 186は、それぞれの隣接度合いを算出し、算出 された隣接度合いのうちの最小値を選択する 。

 合計値算出部187は、差分算出部186によって ブキャリア毎に算出された隣接度合いAを取 得し、すべてのサブキャリアについての隣接 度合いの合計値A PS01 を次の式に従って算出する。

     A PS01 = A SC01 + A SC02 + A SC03 +…+ A SCxx  ・・・(4)

 サブチャネルが割り当てられる無線通信 末が複数存在する場合、合計値算出部187は 各無線通信端末について隣接度合いの合計 を算出する。算出された合計値が小さい無 通信端末ほど多くの品質劣化位置が周辺に 在することになる。

 優先順位設定部188は、合計値算出部187に って算出された合計値が小さい無線通信端 に対して、サブチャネルを割り当てる優先 位を高く設定する。

 割り当て部189は、差分算出部186によって 出された隣接度合いと、優先順位設定部188 よって設定された優先順位とに基づいて、 ブチャネルを構成する。具体的には、割り て部189は、サブキャリア毎に算出された隣 度合いを比較して、隣接度合いが最大とな サブキャリアから所定数までのサブキャリ によってサブチャネルを構成する。

 割り当て部189は、構成したサブチャネル 無線通信端末20A~20Dに割り当てる。これによ り、セルC1において品質劣化位置が存在しな サブキャリア、又は品質劣化位置が無線通 端末から遠いサブキャリアが、当該無線通 端末に割り当てられる。

 (2.3)テーブル構成例
 図5は、サブキャリア情報テーブル記憶部185 に記憶されるサブキャリア情報テーブルT1の 成例を示す図である。

 ここでは、無線通信端末の方向データ及 距離データが位置情報としてサブキャリア 報テーブルT1に記憶される例を示している 方向データとしては、アレイアンテナANTの 相合成パターンが記憶される。距離データ しては、送信電力値(パワーアンプのゲイン ントロール値)又はタイミング調整値(レン ング値)が記憶される。

 (3)無線基地局の動作
 次に、図6及び図7を用いて、無線基地局10の 動作について説明する。

 (3.1)無線通信システムの概略動作
 図6は、無線基地局10を含む無線通信システ 1の全体概略動作例を示すシーケンス図であ る。ここでは、無線通信端末20Bがエラー情報 を無線基地局10に送信した後に、無線通信端 20Aがサブチャネルの割り当て要求を無線基 局10に送信する場合の動作について説明す 。

 ステップS11において、無線通信端末20Bは エリアA1(サブキャリア番号1~300のサブキャ アの通信品質が劣化するエリア)に移動し、 ラー情報を無線基地局10に送信する。

 ステップS12において、無線基地局10は、 線通信端末20Bに割り当てていたサブチャネ を構成する各サブキャリアの通信品質劣化 検出する。

 ステップS13において、無線基地局10は、 線通信端末20Bの位置情報を取得する。

 ステップS14において、無線基地局10は、 テップS12において通信品質劣化が検出され 各サブキャリアのサブキャリア番号と、ス ップS13において取得された位置情報とを用 て、サブキャリア情報テーブルT1を更新する 。

 ステップS15において、無線通信端末20Aは サブチャネルの割り当て要求を無線基地局1 0に送信する。

 ステップS16において、無線基地局10は、 線通信端末20A,20Bに対してサブチャネルを割 当てる。具体的には、無線基地局10は、エ アA1内に位置する無線通信端末20Bと、エリア A1の周辺に位置する無線通信端末20Aとに対し 、サブキャリア番号1~300のサブキャリア以 のサブキャリアからなるサブチャネルを割 当てる。

 ステップS17において、無線基地局10は、 テップS16において割り当てたサブチャネル 無線通信端末20A,20Bに通知する。

 (3.2)サブチャネル割り当て動作
 図7は、無線基地局10によって実行されるサ チャネル割り当て動作の動作手順例、具体 には、図6のステップS16の詳細を示すフロー チャートである。

 ここでは、無線基地局10が、無線通信端 20A~20Dのそれぞれに対してサブチャネルを割 当てる(又は割り当て直す)場合の動作につ て説明する。

 ステップS101において、現在位置情報取得部 180は、無線通信端末20A~20Dの現在位置情報を 得する。差分算出部186及び合計値算出部187 、式(3)及び式(4)に従って、無線通信端末20A~2 0Dのそれぞれについて、サブキャリア毎の隣 度合いA SCxx の合計値A PS01 、A PS02 、A PS03 及びA PS04 を算出する。

 ステップS102において、優先順位設定部188は 、ステップS101において算出された合計値A PS01 、A PS02 、A PS03 及びA PS04 に基づいて、無線通信端末20A~20Dにサブチャ ルを割り当てる優先順位を設定する。

 図1においては、例えば、エリアA1内に位 する無線通信端末20Aの優先順位が最も高く 定され、次いで、エリアA1及びエリアA2の周 辺に位置する無線通信端末20Bの優先順位が高 く設定される。エリアA2の周辺に位置する無 通信端末20Cの優先順位は、無線通信端末20B 次に高く設定される。この結果、無線通信 末20Dの優先順位が最も低く設定される。

 ステップS103において、割り当て部189は、 ステップS102において設定された優先順位に って、無線通信端末20A~20Dにサブチャネルを り当てる。また、割り当て部189は、無線通 端末20A~20Dのそれぞれの現在位置と、各サブ チャネルの品質劣化位置との間の距離が遠い 順にサブチャネルを割り当てる。

 具体的には、割り当て部189は、エリアA1( ブキャリア番号100~300のサブキャリアの通信 品質が劣化するエリア)内に位置する無線通 端末20Aに対して、サブキャリア番号1~300のサ ブキャリア以外のサブキャリアからなるサブ チャネルを優先して割り当てる。

 また、割り当て部189は、エリアA1、及び ブキャリア番号200~500のサブキャリアの通信 質が劣化するエリアA2(サブキャリア番号200~ 500のサブキャリアの通信品質が劣化するエリ ア)の周辺に位置する無線通信端末20Bに対し 、サブキャリア番号1~500のサブキャリア以外 のサブキャリアからなるサブチャネルを優先 して割り当てる。

 割り当て部189は、エリアA2の周辺に位置 る無線通信端末20Cに対して、サブキャリア 号200~500のサブキャリア以外のサブキャリア らなるサブチャネルを優先して割り当てる

 ステップS104において、割り当て部189は、 すべてのユーザ(無線通信端末)に対して割り てが完了したか否かを判定する。すべての 線通信端末に対して割り当てが完了してい い場合、ステップS103に処理が戻る。一方、 すべての無線通信端末に対して割り当てが完 了している場合、ステップS105に処理が進む

 ステップS105において、割り当て部189は、 無線通信端末20A~20Dに割り当てるサブキャリ 数が不足しているか否かを判定する。無線 信端末20A~20Dに割り当てるサブキャリア数が 足している場合、ステップS106において、割 り当て部189は、各サブチャネルのサブキャリ ア数を減少させる。

 無線通信端末20A~20Dに割り当てるサブキャ リア数が不足していない場合、ステップS107 処理が進む。ステップS107において、割り当 部189は、未割り当てのサブキャリアが有る 否かを判定する。未割り当てのサブキャリ が有る場合、ステップS108に処理が進む。

 ステップS108において、割り当て部189は、 各サブチャネルのサブキャリア数を増加させ る。

 (4)作用・効果
 以上説明したように、本実施形態によれば 差分算出部186は、サブキャリア毎に、品質 化位置と、無線通信端末20A~20Dの現在位置と の間の距離を算出する。割り当て部189は、算 出された距離が遠いサブキャリアを優先して 無線通信端末20A~20Dに割り当てる。

 したがって、特定のサブキャリア(又はサ ブチャネル)の通信品質が劣化するエリアA1,A2 がセルC1内に存在する場合において、通信品 の劣化を抑制することができる。

 本実施形態によれば、割り当て部189は、 質劣化位置と、無線通信端末20A~20Dの現在位 置との間の距離が最大となるサブキャリアか ら所定数までのサブキャリアからなるサブチ ャネルを当該無線通信端末に割り当てる。

 したがって、サブチャネルの割り当て後 おいて、当該サブチャネルの通信品質が劣 する可能性をさらに低くすることができる

 本実施形態によれば、合計値算出部187は 品質劣化位置と、無線通信端末20A~20Dの現在 位置との間の距離を、すべてのサブキャリア について合計する。優先順位設定部188は、当 該合計値が最小となる無線通信端末に対して 、割り当て優先順位を最も高く設定する。

 したがって、多くの品質劣化位置が周辺 存在する無線通信端末に対して優先的にサ チャネルを割り当てることができる。特に 周波数が連続するサブキャリアからなるサ チャネルを割り当てる場合において、割り て可能なサブキャリアが少ない無線通信端 であっても、周波数が連続するサブキャリ を容易に確保可能となる。

 本実施形態によれば、測定部181は、受信 13によって受信される無線信号、及び送信 15によって送信される無線信号に基づき、無 線通信端末20A~20Dが位置する方向と、無線基 局10と無線通信端末20A~20Dとの間の距離とを 定する。

 したがって、無線通信端末にGPSなどの位 検出装置を設けることなく、無線基地局10 位置情報を取得することができる。

 本実施形態によれば、測定部181は、アレ アンテナANTの指向性に基づいて、無線通信 末20A~20Dが位置する方向を測定する。したが って、無線通信端末20A~20Dの方向が高精度に 出可能となる。

 本実施形態によれば、測定部181は、送信 力値(パワーアンプのゲインコントロール値 )、又はタイミングの調整量(レンジング値)に 基づいて、無線通信端末20A~20Dとの間の距離 測定する。したがって、無線通信端末20A~20D の間の距離が高精度に検出可能となる。

 [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 載したが、この開示の一部をなす論述及び 面はこの発明を限定するものであると理解 べきではない。この開示から当業者には様 な代替実施形態、実施例及び運用技術が明 かとなる。

 上述した実施形態では、差分算出部186が サブキャリア毎に、品質劣化位置と、無線 信端末20A~20Dの現在位置との間の距離を算出 し、割り当て部189が、算出された距離が遠い サブキャリアを優先して無線通信端末20A~20D 割り当てていた。

 しかしながら、差分算出部186が、サブキ リア毎に、品質が良好である位置と、無線 信端末20A~20Dの現在位置との間の距離を算出 し、割り当て部189が、算出された距離が短い サブキャリアを優先して無線通信端末20A~20D 割り当ててもよい。

 上述した実施形態では、無線通信端末20A~ 20Dがエラー情報を無線基地局10に通知してい 。しかしながら、無線通信端末20A~20Dが通信 品質を無線基地局10に通知し、無線基地局10 当該通信品質と閾値とを比較してエラー情 を生成してもよい。

 また、上述した実施形態では、サブキャ ア情報テーブルT1に品質劣化位置が登録さ ていたが、図8に示すように、無線通信端末2 0A~20Dの位置情報と、通信品質とを登録する構 成であってもよい。

 さらに、サブキャリア毎に通信品質及び 置情報が管理される構成に限らず、サブチ ネル毎に通信品質及び位置情報が管理され 構成でもよい。この場合、無線基地局10が 憶する通信品質及び位置情報のそれぞれの 報量を削減することができる。

 上述した実施形態では、無線基地局10に いて無線通信端末20A~20Dの位置を検出してい が、無線通信端末20A~20DがGPSを備える場合に は、GPSを用いて検出された位置情報を無線通 信端末20A~20Dから無線基地局10に通知してもよ い。

 上述した実施形態では、OFDMA方式が適用 れる無線通信システム1を説明したが、OFDMA 式に限らず、FDMA(Frequency Division Multiple Acces s)やSDMA(Space Division Multiple Access)などが適用 れてもよい。

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

 なお、日本国特・BR>柾O願第2007-191167号( 2007年7月23日出願)の全内容が、参照により、 願明細書に組み込まれている。

 以上のように、本発明に係る無線基地局 び無線通信方法は、特定の通信チャネルの 信品質が劣化するエリアがセル内に存在す 場合において、通信品質の劣化を抑制する とができるため、移動体通信などの無線通 において有用である。