JP2008236675A - 通信制御方法および無線通信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の通信波を１つのアンテナで通信する無線通信装置の上り／下りの無線リソースを別々に管理することにより、通信可能エリア拡大や柔軟な上り／下りのデータレート制御を行い得る通信制御方法および無線通信装置を提供する。
【解決手段】複数の周波数を用いて通信相手の無線通信端末と通信を行うことが可能な無線通信端末１００は、複数の周波数を用いて通信相手の無線通信端末と通信を行う際に、全ての周波数での上り送信パワー合計値が最大送信パワー制限値を超えるか否かを判定し、全ての周波数での上り送信パワー合計値が最大送信パワー制限値を超える場合、全ての周波数での上りデータレートを把握し、把握した上りデータレートに基づいて、送信を停止する上り周波数を決定し、当該決定された上り周波数での上りの送信を停止する。
【選択図】図１

Description

本発明は、無線通信装置（端末）が複数の周波数を用いて通信相手の無線通信装置（基地局）と通信を行うことが可能な通信制御方法、および、複数の周波数を用いて通信相手の無線通信装置（基地局）と通信を行うことが可能な無線通信装置（端末）に関するものである。

近年、無線通信端末（以下、端末ともいう）が処理する情報量の増大化傾向に伴い、１つの端末が複数の周波数（キャリア周波数）を用いてデータ通信を行うマルチキャリア方式の無線通信システムが開発されている。このような無線通信システムでは、端末が使用可能な空きチャネルや空きスロットがある限り、複数の周波数を端末が使用して基地局および該基地局に接続された端末との間で通信を行うことができる。

２つの通信波を１つのアンテナで通信するＴＤＤ方式（Time Division Duplex；時分割複信）対応の従来の無線通信端末（例えば特許文献１参照）は、１つの周波数を時分割したものを交互に上り（アップリンク）チャネルおよび下り（ダウンリンク）チャネルとして使用する際に、通常、アンテナスイッチ等を使用して、上り（アップリンク）状態および下り（ダウンリンク）状態を切り換えるようにしている。そのため、ＴＤＤ方式の無線通信端末は、無線通信端末に１つのチャネル（１つの通信波）を割り当てるときには上りチャネルおよび下りチャネルを同時に１つずつ割り当て、無線通信端末に２つのチャネル（２つの通信波）を割り当てるときには上りチャネルおよび下りチャネルを同時に２つずつ割り当て、上り（アップリンク）チャネルおよび下り（ダウンリンク）チャネルを１セットで管理するようにしている。その際、無線通信システムにおける基地局は、複数の無線通信端末に対して複数の通信波で送信を行うので、１つの無線通信端末と複数波で通信しても下り送信に新たな制約が追加されることはないが、無線通信端末が複数のチャネル(通信波)を１つのアンテナで上り送信するときの全ての通信波の合計送信パワーは、電波法により、最大送信パワー制限値を超えないように制限される。そのため、特許文献１に記載の従来の無線通信端末では、図１４のフローチャートに示すようにして、送信パワー測定値が最大送信パワー制限値を超えるような状況になった場合、チャネルをクローズするために、上りチャネルおよび下りチャネルを同時に停止する。

特開２００４−８８２６９号公報

上記従来の無線通信端末は、「１波上り送信／１波下り受信」を行う際には、図１５に示すように、無線通信ソフトウエアが２つの無線信号処理回路の一方のみを動作させ、ＲＦ回路の送信回路の送信パワー設定を行ってアンテナスイッチおよびアンテナ経由で上り送信信号の１波の送信処理を行うとともに、アンテナおよびアンテナスイッチ経由で受信した下り受信信号をＲＦ回路の受信回路から無線信号処理回路の一方に入力して１波の受信処理を行う。また、上記従来の無線通信端末は、「２波上り送信／２波下り受信」を行う際には、図１６に示すように、無線通信ソフトウエアが２つの無線信号処理回路の両方を動作させ、ＲＦ回路の送信回路の送信パワー設定を行ってアンテナスイッチおよびアンテナ経由で２波の上り送信信号の送信処理を行うとともに、アンテナおよびアンテナスイッチ経由で受信した下り受信信号をＲＦ回路の受信回路から無線信号処理回路の両方に入力して２波の受信処理を行う。したがって、上記従来の無線通信端末においては、２つの上りチャネルで送信するときは、２波使用時の合計送信パワーが最大送信パワー制限値を超えないように、１つの上りチャネルで送信するときよりも、それぞれの上り送信パワーを下げなければならず、例えば半分の送信パワーで送信する場合には、それぞれの受信信号の信号品質（ＳＩＮＲ）が約３ｄＢ下がってしまう。

無線通信システムの仕様や無線通信端末の通信状態によっては、低い送信パワーで２つのチャネルで上り送信するよりも、高い送信パワーで１つのチャネルで上り送信する方が上りのデータレートが高くなることがある。しかし、上記従来のＴＤＤ方式対応の無線通信端末は、２つの下り受信時には、必ず２つの上り送信を行う必要があるため、最高の上りデータレートで送信できないことがある。
また、２つの上り送信よりも、高い送信パワーで１つの上り送信する方が、通信可能エリアが広くなるが、上記従来のＴＤＤ方式対応の無線通信端末は、２つの下り受信時には、必ず２つの上り送信を行う必要があり、２つの通信波を１つのアンテナで上り送信するとき、上りは下りに比べて高出力で送信できないので、上りおよび下りを同時に１つに減らさない限り、通信可能エリアが狭くなってしまう。

無線通信端末のユーザが必要とする上りデータレートが低く、かつ、下りデータレートが高いときは、上り１つと下り２つで通信するのが最も効率が良くなり、空いた上りチャネルを他の高い上りデータレートを必要とする無線通信端末に割り当てることができればさらに効率が良くなる。しかし、上記従来のＴＤＤ方式対応の無線通信端末は、２つの下り受信時には、必ず２つの上り送信を行う必要があるため、効率良く上りチャネル／下りチャネルを割り当てることができない。また、高レートの下り送信を必要とする無線通信端末と、高レートの上り送信を必要とする無線通信端末とが存在するとき、従来のＴＤＤ方式の無線通信システムでは、各無線通信端末に同数の上りチャネルおよび下りチャネルを割り当てるため、無駄が発生する。
また、通信可能エリア境界にいる無線通信端末が複数の上り送信を行うと、その送信パワーは他の無線通信端末にとって大きい妨害波になるので、必要とする上りデータレートが低い場合には、上りの波数を減らした方が無線通信システム全体にとって好ましい。
また、通信可能エリア境界にいる無線通信装置が、複数のトラフィックチャネルで強く送信することによって、隣接エリアへの妨害波を発生させることがある。

本発明は、複数の通信波を１つのアンテナで通信する無線通信装置の上り／下りの無線リソースを別々に管理することにより、通信可能エリア拡大や柔軟な上り／下りのデータレート制御を行い得る通信制御方法を提供することを第１の目的とする。
本発明は、複数の通信波を１つのアンテナで通信する無線通信装置の上り／下りの無線リソースを別々に管理することにより、通信可能エリア拡大や柔軟な上り／下りのデータレート制御を行い得る無線通信装置を提供することを第２の目的とする。

上記第１の目的を達成するため、請求項１に係る通信制御方法は、無線通信装置（端末）が複数の周波数を用いて通信相手の無線通信装置（基地局）と通信を行う際に、全ての周波数での上り送信パワー合計値が最大送信パワー制限値を超えるか否かを判定する第１ステップと、全ての周波数での上り送信パワー合計値が最大送信パワー制限値を超える場合、全ての周波数での上りデータレートを把握する第２ステップと、把握した上りデータレートに基づいて、送信を停止する上り周波数を決定する第３ステップと、当該決定された上り周波数での上りの送信を停止する第４ステップと、を含むことを特徴とする。

前記第３ステップにおいて送信を停止する上り周波数を、最もデータレートが低い上り周波数とすることが、通信可能エリア拡大や柔軟な上り／下りのデータレート制御を行い得る通信制御方法を提供する上で好ましい。

任意のタイミングで、使用中の上り周波数における次のフレームの上りのデータレート予測値と、使用中の上り周波数を１つ停止した場合における次のフレームの上りのデータレート予測値との大小比較を行い、前記データレート予測値よりも前記データレート予測値が大きいときに、前記第３ステップによって決定した上り周波数の送信を前記第４ステップで停止することが、通信可能エリア拡大や柔軟な上り／下りのデータレート制御を行い得る通信制御方法を提供する上で好ましい。

上りデータレートの下限値で送信中の場合には、前記第３ステップにおいて送信を停止する上り周波数を最も送信パワーが高い上り周波数とすることが、通信可能エリア拡大や柔軟な上り／下りのデータレート制御を行い得る通信制御方法を提供する上で好ましい。

通信中の無線通信装置において上りデータレートが不足した場合、接続中の基地局に上り周波数の空きがある場合には、当該上り周波数の空きの獲得処理を行うことが、通信可能エリア拡大や柔軟な上り／下りのデータレート制御を行い得る通信制御方法を提供する上で好ましい。

上記第２の目的を達成するため、請求項１に係る無線通信装置は、複数の周波数を用いて通信相手の無線通信装置と通信を行うことが可能な無線通信装置であって、全ての周波数での上り送信パワー合計値が最大送信パワー制限値を超えるか否かを判定する送信パワー超過判定手段と、全ての周波数での上り送信パワー合計値が最大送信パワー制限値を超える場合、全ての周波数での上りデータレートを把握する上りデータレート把握手段と、把握した上りデータレートに基づいて、送信を停止する上り周波数を決定する周波数決定手段と、当該決定された上り周波数での上りの送信を停止する送信停止手段と、を含むことを特徴とする。

本発明によれば、複数の通信波を１つのアンテナで通信する無線通信装置の上り／下りの無線リソースを別々に管理するので、通信可能エリア拡大や柔軟な上り／下りのデータレート制御を行い得る通信制御方法および無線通信装置を提供することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づき詳細に説明する。
図１は本発明の第１実施形態の通信制御方法を適用する無線通信システムの無線通信装置（端末、以下、無線通信端末とも称する）の構成を示すブロック図である。本実施形態の無線通信端末１００は、図１に示すように、アンテナ１１０と、アンテナスイッチ１２０と、２つのＲＦ回路１３０−１，１３０−２と、２つの無線信号処理回路１４０−１，１４０−２と、無線通信ソフトウエア１５０とから成る。

本実施形態の通信制御方法を適用する無線通信システムとしては、ＴＤＤ方式の無線通信システムが好ましいが、特に、本願出願人らが提唱している「アイ・バースト（ｉＢｕｒｓｔ（登録商標））システム」と称せられるワイヤレス・ブロードバンド・システムに適用することが好ましい。「アイ・バースト（ｉＢｕｒｓｔ（登録商標）））システム」は、マルチキャリアを採用したＴＤＭＡ／ＴＤＤのシステムであり、上り（アップリンク）および下り（ダウンリンク）のタイム・スロット数は、各３タイム・スロットの合計６タイム・スロットで構成されており、上りおよび下りのタイム・スロット長が異なる非対称構成となっており、下りのデータ転送レートに重きをおいた構成である。ｉＢｕｒｓｔ（登録商標））システムのシンボル・レートは５００ｋシンボル／ｓｅｃであり、１キャリアの場合３タイム・スロットの全てを１ユーザが使用した最大データ転送レートは、下りは１０６１ｋｂｐｓになり、上りは３４６ｋｂｐｓになる。また、ｉＢｕｒｓｔ（登録商標））システムで使用する周波数帯域は５ＭＨｚであり、１キャリア当たりの帯域は６２５ｋＨｚであり、ｉＢｕｒｓｔ（登録商標））システムの１フレームは５ｍｓｅｃである。
なお、本実施形態の通信制御方法は、ＴＤＤ方式の無線通信システム以外にも適用可能であり、例えば、異なる通信システムの通信波を１つのアンテナで通信する無線通信装置や、上り／下り１組で管理される無線通信システムに対しても適用することができる。

上記無線通信端末１００において「２波上り送信／２波下り受信」を行う際には、図１に示すように、無線通信ソフトウエア１５０は、２つの無線信号処理回路１４０−１，１４０−２の両方の送信処理を動作させるとともに２つのＲＦ回路１３０−１，１３０−２の送信回路の送信パワー設定を別々に行い、アンテナスイッチ１２０およびアンテナ１１０経由で上り送信信号の２波の送信処理を行うとともに、図１に示すように、アンテナ１１０およびアンテナスイッチ１２０経由で受信した下り送信信号を２つのＲＦ回路１３０−１，１３０−２の受信回路から２つの無線信号処理回路１４０−１，１４０−２のそれぞれに入力して２波の受信処理を行う。

上記無線通信端末１００において「１波上り送信／２波下り受信」を行う際には、図２に示すように、無線通信ソフトウエア１５０は、２つの無線信号処理回路１４０−１，１４０−２の両方を動作させるとともに２つのＲＦ回路１３０−１，１３０−２の送信回路の送信パワー設定を別々に行い（図示例では、一方の送信パワー設定を０にして当該１波を停止させている）、アンテナスイッチ１２０およびアンテナ１１０経由で上り送信信号の１波の送信処理を行うとともに、図１に示すように、アンテナ１１０およびアンテナスイッチ１２０経由で受信した下り送信信号を２つのＲＦ回路１３０−１，１３０−２の受信回路から２つの無線信号処理回路１４０−１，１４０−２のそれぞれに入力して２波の受信処理を行う。

上記無線通信端末１００が図３に示すように構成されている場合、無線通信端末１００において「無線通信システム１での１波上り送信／１波下り受信および無線通信システム２での１波下り受信」を行う際には、図３に示すように、無線通信ソフトウエア１５０は、２つの無線システム処理部である無線システム１処理部１４５−１，無線システム２処理部１４５−２の一方である無線システム１処理部１４５−１の送信処理を動作させるとともに２つのＲＦ回路１３０−１，１３０−２の送信回路の送信パワー設定を別々に行って一方の送信パワー設定を０にして当該１波を停止させ、２システム共通アンテナスイッチ１２５および共通アンテナ１１５経由で上り送信信号の１波の送信処理を行うとともに、図３に示すように、共通アンテナ１１５および２システム共通アンテナスイッチ１２５経由で受信した下り送信信号を２つのＲＦ回路１３０−１，１３０−２の受信回路から無線システム１処理部１４５−１，無線システム２処理部１４５−２のそれぞれに入力して２波の受信処理を行う。

本実施形態の無線通信端末１００は、次の条件を満たすとき、一部のチャネルで上り送信を停止する。
（１）一部チャネルの上り送信を停止させることによって、上りデータレートが向上する状況である。
（２）一部チャネルの上り送信を停止させることによって、通信可能エリアが広くなる状況である。
（３）一部チャネルの上り送信を停止させても、無線通信端末のユーザが必要とする上りデータレートが得られる状況である。
本実施形態の無線通信端末１００およびそれを用いる無線通信システムは、停止された上りチャネルを次のように使用する。
（ａ）当該上りチャネルと対応する下りチャネルを維持するために、たまに最低限の上り送信を実行する。
（ｂ）他の無線通信端末に当該上りチャネルを割り当てる。
（ｃ）何にも使わないで、空けたままにしておく。
以上により、本実施形態の無線通信端末１００は、通信状態や必要とするデータレートに応じて、最適な上りチャネル数／下りチャネル数で通信するようになるため、常に最適なデータレートおよび広い通信可能エリアで、データ通信を行うことができる。

次に、本実施形態の通信制御方法を適用する無線通信システムにおける無線通信端末の動作を具体例に基づいて説明する。

［無線通信システムの具体例］
（イ）上り送信データレートは、変調方法によって、１９．２ｋｂｐｓ，３８．４ｋｂｐｓ，７６．８ｋｂｐｓ，１２９．６ｋｂｐｓ，１７２．８ｋｂｐｓ，２１６．０ｋｂｐｓ，２９２．９ｋｂｐｓ，３４５．６ｋｂｐｓの何れかを選択可能である（図４参照）。
（ロ）ＦＥＲ１％以下で１９．２ｋｂｐｓ，３８．４ｋｂｐｓ，７６．８ｋｂｐｓ，１２９．６ｋｂｐｓ，１７２．８ｋｂｐｓ，２１６．０ｋｂｐｓ，２９２．９ｋｂｐｓ，３４５．６ｋｂｐｓの送信を行うために必要な受信信号の信号品質（ＳＩＮＲ）はそれぞれ、−０．１ｄＢ，１．４ｄＢ，２．９ｄＢ，５．８ｄＢ，７．６ｄＢ，１０．６ｄＢ，１４．０ｄＢ，１５．７ｄＢである（図４参照）。
（ハ）下り受信データレートは、変調方法によって、１０５．６ｋｂｐｓ，１４８．８ｋｂｐｓ，２４４．８ｂｐｓ，３７９．２ｋｂｐｓ，４８４．８ｋｂｐｓ，５９５．２ｋｂｐｓ，７８７．２ｋｂｐｓ，９２１．６ｋｂｐｓ，１０６０．８ｋｂｐｓの何れかを選択可能である（図５参照）。
（ニ）ＦＥＲ１％以下で１０５．６ｋｂｐｓ，１４８．８ｋｂｐｓ，２４４．８ｂｐｓ，３７９．２ｋｂｐｓ，４８４．８ｋｂｐｓ，５９５．２ｋｂｐｓ，７８７．２ｋｂｐｓ，９２１．６ｋｂｐｓ，１０６０．８ｋｂｐｓの受信を行うために必要な受信信号の信号品質（ＳＩＮＲ）はそれぞれ、１．５ｄＢ，３．３ｄＢ，４．８ｄＢ，７．７ｄＢ，９．９ｄＢ，１２．１ｄＢ，１４．２ｄＢ，１５．５ｄＢ，１７．４ｄＢである（図５参照）。
（ホ）計算を簡略化するため、送信パワーを１ｄＢ上げれば受信側で測定される受信信号の信号品質（ＳＩＮＲ）も１ｄＢ上昇すると仮定する。
（ヘ）１つの基地局が同時に取り扱える通信波は８個までであり、無線通信端末は０〜４個の通信波を送受信することができる。
（ト）各通信波は上りおよび下りで時間多重されている（ＴＤＤ方式）。

［通信フレーム構造］
本発明の無線通信システムにおける無線通信端末の通信フレーム構造は図６に示すようになっている。図６において、ｔ０，ｔ１，ｔ２，ｔ３は時刻を示し、ｆ０，ｆ１，ｆ２，・・・，ｆ６，ｆ７はキャリア周波数（チャネル）を示す。時刻ｔ０，ｔ１，ｔ２，ｔ３で送受信されるフレームは上り（アップリンク；図中Ｕｐｌと記載している）と下り（ダウンリンク；図中Ｄｏｗｎｌｉｎｋと記載している）とに分割されており、上り（アップリンク）とよりも下り（ダウンリンク）の方がフレーム長が長い非対称構造になっている。

［ＴＤＤ対応無線通信端末の２波上り送信／２波下り受信時の通信フレーム］
本発明の無線通信システムにおけるＴＤＤ対応無線通信端末の２波上り送信／２波下り受信時の通信フレームは図７に示すようになっている。図中、斜線を付けたフレームは、同一フレーム内で無線通信端末が送受信を行っているフレームである。無線通信端末は、キャリア周波数ｆ０およびキャリア周波数ｆ２のチャネルで上り通信／下り通信を行っている。このとき、ｆ０の上り送信パワーとｆ２の上り送信パワーとの合計送信パワーが最大送信パワー制限値を超えないように、電波法の制限を受ける。

［上り送信停止処理１］
図８は第１実施形態の無線通信端末において実施する上り送信停止処理１を示すフローチャートである。まず、ステップＳ１１では、送信パワー合計値が最大送信パワー制限値を超えるか否かを判定し、送信パワー合計値が最大送信パワー制限値を超えなければそのまま終了し、送信パワー合計値が最大送信パワー制限値を超えた場合にはステップＳ１２に進む。ステップＳ１２では、最も送信パワーが高い上り送信または最もデータレートが低い上り送信を選択し、次のステップＳ１３では、選択した上り送信の停止処理を行う。

［上り送信停止処理１の実施時の通信フレーム］
上り送信停止処理１を実施した場合、無線通信端末の通信フレームは図９に示すようになる。例えば、時刻ｔ１にｆ０の上り送信パワーとｆ２の上り送信パワーとの送信パワー合計値が最大送信パワー制限値を超えた場合、図９に示すように、時刻ｔ２以降において、ｆ０の上り送信およびｆ２の上り送信の一方（図示例の場合、ｆ２の上り送信）を停止させることができる。
さらに、時刻ｔ１におけるｆ０の上り送信パワーが２０ｄＢｍで、 データレートが３８．４ｋｂｐｓで、受信信号の信号品質（ＳＩＮＲ）が１．４ｄＢで、時刻ｔ１におけるｆ２の上り送信パワーが２１ｄＢｍで、データレートが３８．４ｋｂｐｓで、受信信号の信号品質（ＳＩＮＲ）が１．４ｄＢで、最大送信パワー制限値が２３ｄＢｍである場合について検討する。この場合、ｆ０およびｆ２の合計送信パワーが２０ｄＢｍ＋２１ｄＢｍ＝２３．５４ｄＢｍであるため、時刻ｔ２以降ｆ０またはｆ２の送信パワーを下げなければならない。例えば、ｆ２の送信パワーを１ｄＢ下げて２０ｄＢｍにした場合、合計送信パワーは２３ｄＢｍになるので最大送信パワー制限値以下にすることができるが、同時に受信信号の信号品質（ＳＩＮＲ）は０．４ｄＢに下がるため、ｆ２は３８．４ｋｂｐｓを維持できなくなる。だから、ｆ２の上りデータレートは１９．２ｋｂｐｓに下げなければならない。このとき、時刻ｔ２のｆ０およびｆ２の合計上りデータレート予測値は、３８．４ｋｂｐｓ＋１９．２ｋｂｐｓ＝５７．６ｋｂｐｓである。
しかし、時刻ｔ２でｆ２の上り送信を停止させた場合、ｆ０の上り送信は送信パワーを２３ｄＢｍまで上げることができるとともに、受信信号の信号品質（ＳＩＮＲ）も４．４ｄＢ程度を確保することができる。このとき、時刻ｔ２の上りデータレート予測値は７６．８ｋｂｐｓである。
本実施形態の無線通信端末は、上記検討結果に基づき、検討条件のような通信状況である場合には、図９に示すように、時刻ｔ２以降において、ｆ２の上り送信を停止させることができる。

ところで、図８の上り送信停止処理１は、「送信パワー合計値が最大送信パワー制限値を超えるという条件（条件１：必須条件）」が成立したときに１つの上り送信を停止させるようにしているが、必須条件に加えて、以下の条件の１つまたは２つ以上が成立したときに１つの上り送信を停止させるようにしてもよい。
条件２：全ての上り送信を維持した場合の上りデータレート予測値≦一部の上り送信を停止させた場合の上りデータレート予測値
条件３：通信を維持するのに必要な最低上り送信パワー＞現行の上り送信数を減らさずに送信可能な最大送信パワー
条件４：無線通信端末のユーザが必要とする上りデータレート＜一部の上り送信を停止させた場合の上りデータレート予測値

図１０は第１実施形態の無線通信端末において実施する上り送信停止処理２を示すフローチャートである。この上り送信停止処理２は、条件２に対応するものであり、任意のタイミングで実施するものとする。
まず、ステップＳ２１では、次のフレームの上りデータレート予測値をＡとし、次のステップＳ２２では、使用中の１つの上り送信を停止させた場合の上りデータレート予測値をＢとする。次のステップＳ２３では、Ａ＜Ｂであるか否かを判定し、Ａ＜Ｂである場合に限り、ステップＳ２４に進んでＢ計算時に選択した上り送信の停止処理を行う。

図１１は第１実施形態の無線通信端末において実施する上り送信停止処理３を示すフローチャートである。
まず、ステップＳ３１では、送信パワー合計値が最大送信パワー制限値を超えるか否かを判定し、送信パワー合計値が最大送信パワー制限値を超えなければそのまま終了し、送信パワー合計値が最大送信パワー制限値を超えた場合にはステップＳ３２に進む。ステップＳ３２では、これ以上上りデータレートを下げることができない（最低上りデータレートで送信中）か否かを判定し、ＹＥＳ（最低上りデータレートで送信中）である場合のみステップＳ３３に進む。ステップＳ３３では、最も送信パワーが高い上り送信または最もデータレートが低い上り送信を選択し、次のステップＳ３４では、選択した上り送信の停止処理を行う。

図１２は第１実施形態の無線通信端末において実施する上りチャネル獲得処理を示すフローチャートである。この上りチャネル獲得処理は、上り送信停止処理１、上り送信停止処理２、上り送信停止処理３によって停止させた上りチャネルを別の無線通信端末が活用するための処理である。
まず、ステップＳ４１では、無線通信端末において上りデータレートが不足しているか否かを判定し、上りデータレートが不足している場合のみステップＳ４２に進む。ステップＳ４２では、基地局に空きチャネルがあるか否かを問い合わせ、空きチャネルが有った場合のみステップＳ４３に進んで当該上りチャネル獲得処理を行う。

この上りチャネル獲得処理を実施することにより、例えば図１３に示すように、キャリア周波数ｆ０およびキャリア周波数ｆ２を使用していた無線通信端末（２波使用）が時刻ｔ２以降においてｆ２の上り送信を停止させた場合、キャリア周波数ｆ４を使用していた他の無線通信端末（１波使用）は、時刻ｔ２以降のｆ２の上りチャネルを獲得して使用することにより、２波を使用して通信を行うことができるようになる。

本実施形態の通信制御方法および無線通信端末によれば、複数の通信波を１つのアンテナで通信する無線通信装置の上り／下りの無線リソースを別々に管理するので、通信可能エリア拡大や柔軟な上り／下りのデータレート制御を行い得る通信制御方法および無線通信端末を提供することができる。すなわち、
（１）通信可能エリア境界にいる無線通信端末の上りチャネル数を減らすことによって、高レートの下り受信を維持したまま、通信可能エリアを拡大することができる(言い換えれば、複数波の上り送信による通信可能エリア縮小を防止することができる)。
（２）高レートの下り受信を必要とする無線通信端末に多数の下りチャネルを割り当て、高レートの上り送信を必要とする無線通信端末に多数の上りチャネルを割り当てることによって、効率の良い無線リソース管理が可能になる。
（３）通信可能エリア境界にいる無線通信端末の上りチャネル数を減らすことによって、隣接エリアへの妨害波の低減が期待できる。
（４）無線通信端末がセルエッジに移動するような通信状況になっても、無線通信端末から基地局へ電波を確実に到達させ、かつ、所要のデータレートも確保させることができる。
なお、本実施形態では、無線通信端末について説明したが、本発明ではこれに限らす、無線基地局同士の通信においても適用が可能である。この場合、無線基地局が無線通信装置に該当する。

本発明の第１実施形態の通信制御方法を適用する無線通信システムの無線通信端末の構成を示すブロック図である。 第１実施形態の無線通信端末における１波上り送信／２波下り受信時の動作を説明するための図である。 第１実施形態の無線通信端末の他の構成における１波上り送信／２波下り受信時の動作を説明するための図である。 第１実施形態の無線通信システムにおける上りパラメータを示す図である。 第１実施形態の無線通信システムにおける下りパラメータを示す図である。 第１実施形態の無線通信システムにおける無線通信端末の通信フレーム構造を示す図である。 第１実施形態の無線通信システムにおける無線通信端末の２波上り送信／２波下り受信時の通信フレームを示す図である。 第１実施形態の無線通信端末において実施する上り送信停止処理１を示すフローチャートである。 第１実施形態の無線通信端末において上り送信停止処理１を実施した場合の無線通信端末の通信フレームを示す図である。 第１実施形態の無線通信端末において実施する上り送信停止処理２を示すフローチャートである。 第１実施形態の無線通信端末において実施する上り送信停止処理３を示すフローチャートである。 第１実施形態の無線通信端末において実施する上りチャネル獲得処理を示すフローチャートである。 第１実施形態の無線通信端末において上りチャネル獲得処理を実施した場合の無線通信端末の通信フレームを示す図である。 従来の無線通信端末において実施する送受信停止処理を示すフローチャートである。 従来の無線通信端末における１波上り送信／１波下り受信時の動作を説明するための図である。 従来の無線通信端末における２波上り送信／２波下り受信時の動作を説明するための図である。

符号の説明

１００ 無線通信端末（端末）
１１０ アンテナ
１１５ 共通アンテナ
１２０ アンテナスイッチ
１２５ ２システム共通アンテナスイッチ
１３０−１，１３０−２ ＲＦ回路
１４０−１，１４０−２ 無線信号処理回路
１４５−１ 無線システム１処理部
，１４５−２ 無線システム２処理部
１５０ 無線通信ソフトウエア

Claims (6)

1. 無線通信装置が複数の周波数を用いて通信相手の無線通信装置と通信を行う際に、全ての周波数での上り送信パワー合計値が最大送信パワー制限値を超えるか否かを判定する第１ステップと、
   全ての周波数での上り送信パワー合計値が最大送信パワー制限値を超える場合、全ての周波数での上りデータレートを把握する第２ステップと、
   把握した上りデータレートに基づいて、送信を停止する上り周波数を決定する第３ステップと、
   当該決定された上り周波数での上りの送信を停止する第４ステップと、を含むことを特徴とする通信制御方法。
2. 前記第３ステップにおいて送信を停止する上り周波数を、最もデータレートが低い上り周波数とすることを特徴とする請求項１に記載の通信制御方法。
3. 任意のタイミングで、使用中の上り周波数における次のフレームの上りのデータレート予測値と、使用中の上り周波数を１つ停止した場合における次のフレームの上りのデータレート予測値との大小比較を行い、前記データレート予測値よりも前記データレート予測値が大きいときに、前記第３ステップによって決定した上り周波数の送信を前記第４ステップで停止することを特徴とする請求項１に記載の通信制御方法。
4. 上りデータレートの下限値で送信中の場合には、前記第３ステップにおいて送信を停止する上り周波数を最も送信パワーが高い上り周波数とすることを特徴とする請求項１または２に記載の通信制御方法。
5. 通信中の無線通信装置において上りデータレートが不足した場合、上り周波数に空きがある場合には、当該上り周波数の空きの獲得処理を行うことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の通信制御方法。
6. 複数の周波数を用いて通信相手の無線通信装置と通信を行うことが可能な無線通信装置であって、
   全ての周波数での上り送信パワー合計値が最大送信パワー制限値を超えるか否かを判定する送信パワー超過判定手段と、
   全ての周波数での上り送信パワー合計値が最大送信パワー制限値を超える場合、全ての周波数での上りデータレートを把握する上りデータレート把握手段と、
   把握した上りデータレートに基づいて、送信を停止する上り周波数を決定する周波数決定手段と、
   当該決定された上り周波数での上りの送信を停止する送信停止手段と、を含むことを特徴とする無線通信装置。

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