無線通信システム、無線基地局、及び無線通信方法
【課題】制御情報の伝送品質を向上できる無線通信システムを提供する。
【解決手段】基地局制御部１２は、自局に対する無線端末の接続数が所定値に満たない場合、無線端末２に対し、複数の上り制御チャネル要素を割り当てるようにすることを特徴とする。また受信品質が第１の閾値未満の場合に、複数の前記上り制御チャネル要素を前記無線端末２に割り当てる。
【解決手段】基地局制御部１２は、自局に対する無線端末の接続数が所定値に満たない場合、無線端末２に対し、複数の上り制御チャネル要素を割り当てるようにすることを特徴とする。また受信品質が第１の閾値未満の場合に、複数の前記上り制御チャネル要素を前記無線端末２に割り当てる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信システム、無線基地局、及び無線通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＴＥを採用する無線端末は、上り制御チャネル（ＰＵＣＣＨ：Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）で制御情報を無線基地局に送信する。ＬＴＥの規格上、上りリンク（Ｕｐｌｉｎｋ）におけるリソースブロックが、上り制御チャネルに用いられる（非特許文献１）。
【０００３】
上り制御チャネルには、下りリンク（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ）信号のＨＡＲＱのＡＣＫ／ＮＡＣＫ、上りリンクのスケジューリングリクエストを送信する“フォーマット１”と、下りリンクの品質情報を送信する“フォーマット２”とが存在する。“フォーマット１”は、図７に示すように、上り制御チャネルのリソースが、サイクリックシフト（ＣＳ：Ｃｙｃｌｉｃ Ｓｈｉｆｔ、以下「ＣＳ」という。）の値、及び直行カバー系列（ＯＣ：Ｏｒｔｈｏｇｎａｌ Ｃｏｖｅｒ、以下「ＯＣ」という。）の値により３６分割される。具体的には図７では縦軸がＣＳであり、ＣＳは１２の異なる値をとる。また横軸はＯＣであり、ＯＣは３つの異なる値をとる。そしてＣＳとＯＣの組み合わせにより３６個の上り制御チャネル要素が特定される。以下３６分割されたリソースの各々の要素を、「上り制御チャネル要素」という。また、ある上り制御チャネル要素はＣＳとＯＣの組合せにより特定されるため、ここでは当該ＣＳとＯＣの組合せを、「上り制御チャネル要素のアドレス」という。
【０００４】
各無線端末の制御情報は、夫々１つの上り制御チャネル要素に格納される。図７では、上り制御チャネル要素２００にある無線端末の制御情報が格納され、また、上り制御チャネル要素３００には、他の無線端末の制御情報が格納されている。
【０００５】
なお、“フォーマット２”の場合は、ＣＳは１２の異なる値をとり、ＯＣは１つの値をとるため１２分割される。“フォーマット２”も、“フォーマット１”と同様に、各無線端末の制御情報が、夫々１つの上り制御チャネル要素に格納される。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】服部武、諸橋知雄、藤岡雅宣著、「３Ｇ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎのすべて ＬＴＥモバイルブロード方式技術」、丸善、２００９年、ｐ．４３８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
さて、上記の無線端末と、無線基地局とを備える無線通信システムでは、当該無線端末から当該無線基地局へ送信する制御情報の伝送品質を向上することが望まれる。
【０００８】
従って、上記のような点に鑑みてなされた本発明の目的は、制御情報の伝送品質を向上できる無線通信システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために本発明に係る無線通信システムは、
無線基地局と、無線端末と、を備える無線通信システムであって、
前記無線基地局は、
無線信号を受信する基地局送受信部と、
上り制御チャネルに含まれる上り制御チャネル要素のいずれかを前記無線端末に割り当てる基地局制御部と、
を備え、
前記基地局制御部は、自局に対する前記無線端末の接続数が所定値未満の場合、前記無線端末に対し、複数の前記上り制御チャネル要素を割り当てることを特徴とする。
【００１０】
また本発明に係る無線通信システムは、前記基地局制御部が、前記無線端末における受信品質を取得し、該受信品質が第１の閾値未満の場合に、複数の前記上り制御チャネル要素を前記無線端末に割り当てることを特徴とする。
【００１１】
また本発明に係る無線通信システムは、
前記無線端末が、
無線信号を受信する端末送受信部と、
前記無線基地局からの指示に基づいて、割り当てられた上り制御チャネル要素で制御情報を送信するように制御する端末制御部と、
を備えることを特徴とする。
【００１２】
また本発明に係る無線通信システムは、
前記端末制御部が、
前記無線基地局から送信された無線信号の受信品質が第２の閾値以下の場合に、前記無線基地局に対し、複数の前記上り制御チャネル要素を割り当てるように要求することを特徴とする。
【００１３】
また本発明に係る無線通信システムは、前記無線端末が、複数の前記上り制御チャネル要素において同一の制御情報を送信することを特徴とする。
【００１４】
また本発明に係る無線通信システムは、前記無線端末が、複数の前記上り制御チャネル要素において異なる制御情報を送信することを特徴とする。
【００１５】
また本発明に係る無線通信システムは、
無線基地局と、無線端末と、を備える無線通信システムであって、
前記無線基地局は、
無線信号を受信する基地局送受信部と、
上り制御チャネルに含まれる上り制御チャネル要素のいずれかを前記無線端末に割り当てる基地局制御部と、
を備え、
前記基地局制御部は、前記無線端末における受信品質を取得し、該受信品質が第１の閾値未満の場合に、複数の前記上り制御チャネル要素を前記無線端末に割り当てることを特徴とする。
【００１６】
また本発明に係る無線基地局は、
無線信号を受信する基地局送受信部と、
上り制御チャネルに含まれる上り制御チャネル要素のいずれかを無線端末に割り当てる基地局制御部と、
を備え、
前記基地局制御部は、自局に対する前記無線端末の接続数が所定値に満たない場合、前記無線端末に対し、複数の前記上り制御チャネル要素を割り当てることを特徴とする。
【００１７】
また本発明に係る無線基地局は、
無線信号を受信する基地局送受信部と、
上り制御チャネルに含まれる上り制御チャネル要素のいずれかを無線端末に割り当てる基地局制御部と、
を備え、
前記基地局制御部は、前記無線端末における受信品質を取得し、該受信品質が第１の閾値未満の場合に、複数の前記上り制御チャネル要素を前記無線端末に割り当てることを特徴とする。
【００１８】
また本発明に係る無線通信方法は、
無線基地局と、無線端末と、を備える無線通信方法であって、
前記無線基地局が
前記無線端末から送信された無線信号を受信するステップと、
上り制御チャネルに含まれる上り制御チャネル要素のいずれかを前記無線端末に割り当てるステップと、
を含み、
前記割り当てるステップは、前記無線基地局が、自局に対する前記無線端末の接続数が所定値に満たない場合、前記無線端末に対し、複数の前記上り制御チャネル要素を割り当てることを特徴とする。
【００１９】
また本発明に係る無線通信方法は、
無線基地局と、無線端末と、を備える無線通信方法であって、
前記無線基地局が
前記無線端末から送信された無線信号を受信するステップと、
上り制御チャネルに含まれる上り制御チャネル要素のいずれかを前記無線端末に割り当てるステップと、
を含み、
前記割り当てるステップは、前記無線基地局が、前記無線端末における受信品質を取得し、該受信品質が第１の閾値未満の場合に、複数の前記上り制御チャネル要素を前記無線端末に割り当てることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明における無線通信システムによれば、制御情報の伝送品質を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態に係る実施の形態の無線通信システムのブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る無線通信システムの動作を示すフローチャートである。
【図３】本発明の一実施形態に係る上り制御チャネルにおけるリソースの詳細図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る無線通信システムの変形例１に係る動作を示すフローチャートである。
【図５】本発明の一実施形態に係る無線通信システムの変形例２に係る動作を示すフローチャートである。
【図６】本発明の一実施形態に係る無線通信システムの変形例３に係る動作を示すフローチャートである。
【図７】従来技術における上り制御チャネルにおけるリソースの詳細図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００２３】
（実施の形態）
図１は、本発明の一実施形態に係る無線通信システムのブロック図である。本発明の一実施形態に係る無線通信システムは、無線基地局１と、無線基地局１に接続する無線端末２と、無線基地局１に接続する無線端末３とを備える。なお無線端末は、説明の都合上２つ図示しているが、これに限られず、無線端末２だけ備えていてもよく、あるいは３つ以上の無線端末が存在していてもよい。
【００２４】
無線基地局１は、基地局送受信部１１と、基地局制御部１２とを備える。基地局送受信部１１は、無線端末２及び無線端末３とＬＴＥの規格に従い、無線により信号の送受信をする。具体的には基地局送受信部１１は、無線端末２から無線信号及び制御情報を受信し、また無線端末２に係る上り制御チャネル要素のアドレスを無線端末２に送信する。基地局送受信部１１は、無線端末３とも同様の信号の送受信をする。
【００２５】
基地局制御部１２は、無線基地局１に係る各種制御をする。具体的には基地局制御部１２は、基地局送受信部１１が受信した無線信号の品質が、第１の閾値未満であるかを判定する。無線信号の品質は、例えば、受信信号強度（ＲＳＳＩ：Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｓｉｇｎａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ）や信号対干渉雑音比（ＳＩＮＲ：Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ａｎｄ Ｎｏｉｓｅ ｐｏｗｅｒ Ｒａｔｉｏ）の値により推定する。例えば第１の閾値は、ＲＳＳＩでは、−８０ｄｂｍと定められる。また基地局制御部１２は、無線基地局１に接続している無線端末の接続数が、所定値未満であるかを判定する。例えば所定値は、１８と定められる。また基地局制御部１２は、無線端末２及び無線端末３に対して複数の上り制御チャネルを割り当てるように制御する。
【００２６】
無線端末２は、端末送受信部２１と、端末制御部２２とを備える。端末送受信部２１は、無線基地局１と、ＬＴＥの規格に従い、無線により信号の送受信をする。具体的には端末送受信部２１は、無線信号及び制御情報を送信し、また無線端末２に係る上り制御チャネル要素のアドレスを受信する。端末送受信部２１は、制御情報を、無線基地局１から受信した上り制御チャネル要素のアドレスに基づき送信する。
【００２７】
端末制御部２２は、無線端末２に係る制御をする。具体的には端末制御部２２は、受信した上り制御チャネル要素アドレスに基づき、無線端末２に係る制御情報を、複数の上り制御チャネル要素により送信するように制御する。なお、端末制御部２２は、複数の上り制御チャネル要素に同一の制御情報を格納する。なお、後述するように、端末制御部２２は、複数の上り制御チャネル要素に異なる制御情報を格納してもよい。
【００２８】
無線端末３は、端末送受信部３１と、端末制御部３２とを備える。端末送受信部３１及び端末制御部３２は夫々無線端末２の端末送受信部２１及び端末制御部２２に対応し、同一の機能を有する。
【００２９】
次に、本発明に係る無線通信システムについて、図２に示すフローチャートによりその動作を説明する。
【００３０】
はじめに、無線端末２の端末送受信部２１は、無線基地局１にＬＴＥの規格に従い無線信号を送信する（ステップＳ１１）。無線基地局１の基地局送受信部１１は、当該無線信号を受信する（ステップＳ１２）。
【００３１】
次に無線基地局１の基地局制御部１２は、基地局送受信部１１が受信した無線信号の品質が、第１の閾値未満であるかを判定する（ステップＳ１３）。判定の結果、無線信号の品質が第１の閾値未満の場合にはステップＳ１４に進む。判定の結果、無線信号の品質が第１の閾値以上の場合には処理を完了する。
【００３２】
判定の結果、無線信号の品質が第１の閾値未満の場合、基地局制御部１２は、自局、すなわち無線基地局１に接続している無線端末の接続数が、所定値未満であるかを判定する（ステップ１４）。判定の結果、無線端末の接続数が所定値未満の場合にはステップＳ１５に進む。判定の結果、無線端末の接続数が所定値以上の場合には処理を完了する。
【００３３】
判定の結果、無線端末の接続数が所定値未満の場合、基地局制御部１２は、無線端末２に対して複数の上り制御チャネル要素を割り当てる（ステップＳ１５）。このとき基地局制御部１２が割り当てた上り制御チャネルにおけるリソースの詳細図を図３に示す。
【００３４】
図３（ａ）は、上り制御チャネルに係るリソースの詳細図の一例を示す。上り制御チャネル要素２０１〜２０３は、無線端末２に割り当てられ、上り制御チャネル要素３０１は、無線端末３に割り当てられる。上り制御チャネル要素２０１〜２０３のアドレスは、ＯＣが同一であり、ＣＳが各々異なる。また、上り制御チャネル要素２０１〜２０３の間には上り制御チャネル要素１つ分の間隔が隔てられている。これは、上り制御チャネル要素２０１〜２０３の間に一定の間隔を設けることで、信号の遅延耐性を強めるためである。当該間隔は適宜定められ、一定の間隔が上り制御チャネル要素２つ分以上であってもよく、また間隔を空けずに割り当てる上り制御チャネル要素のＣＳが連続していてもよい。
【００３５】
このように基地局制御部１２は、無線端末２に対し、複数の上り制御チャネル要素２０１〜２０３を割り当てる。図３（ａ）において無線端末２には合計３つの上り制御チャネル要素が割り当てられているが、これに限られず、割り当てる数は、２つでもよく、４つ以上でもよい。
【００３６】
図３（ｂ）は、上り制御チャネルにおけるリソースの詳細図の他の一例を示す。図３（ｂ）は、概略としては、無線端末３にも複数の上り制御チャネル要素を割り当てている。図３（ｂ）において図３（ａ）と同一の部分については同一の符号を付し、説明を省略する。図３（ｂ）では、無線端末３に、上り制御チャネル要素３０２が追加して割り当てられている。
【００３７】
また図３（ｃ）は、さらに上り制御チャネルにおけるリソースの詳細図の他の一例を示す。図３（ｃ）は、概略としては、ＣＳを同一にして、ＯＣを異ならせた複数の上り制御チャネル要素を各無線端末に割り当てている。図３（ｃ）において図３（ａ）と同一の部分については同一の符号を付し説明を省略する。図３（ｃ）では、上り制御チャネル要素２０１と、上り制御チャネル要素２０４と、上り制御チャネル要素２０５とが無線端末２に割り当てられ、上り制御チャネル要素３０１と、上り制御チャネル要素３０３とが無線端末３に割り当てられている。上り制御チャネル要素２０１のアドレスと、上り制御チャネル要素２０４のアドレスと、上り制御チャネル要素２０５のアドレスとは、ＣＳが同一であり、ＯＣが異なる。同様に、上り制御チャネル要素３０１のアドレスと、上り制御チャネル要素３０３のアドレスとは、ＣＳが同一であり、ＯＣが異なる。
【００３８】
続いて基地局送受信部１１は、無線端末２に割り当てた上り制御チャネル要素のアドレスを、無線端末２に送信する（ステップＳ１６）。すなわち、ステップＳ１５において、基地局制御部１２は、無線端末２に対して上り制御チャネル要素２０１〜２０３を割り当てたため、基地局送受信部１１は、これらの制御チャネル要素２０１〜２０３のアドレスを、無線端末２に送信する。無線端末２の端末送受信部２１は、上り制御チャネル要素のアドレスを受信する（ステップＳ１７）。
【００３９】
続いて無線端末２の端末制御部２２は、受信した上り制御チャネル要素のアドレスに基づき、無線端末２に係る制御情報を、複数の上り制御チャネル要素により送信するように制御する。そして端末送受信部２１は、当該制御に基づき、無線端末２に係る制御情報を無線基地局１に送信する（ステップＳ１８）。無線基地局１の送受信部１１は、当該制御信号を受信し（ステップＳ１９）、当該制御情報を復号して制御情報を取得し、処理が終了する。
【００４０】
端末制御部２２は、上り制御チャネル要素２０１〜２０３に、同一の制御情報を格納する。このように格納することにより、基地局制御部１２は、制御チャネル信号を上り制御チャネル要素２０１〜２０３から取り出した制御情報を合成して制御情報の誤り訂正をし、より正確な制御情報を取得できる。
【００４１】
このように本発明によれば、ステップＳ１４において基地局制御部１２が、無線基地局１に接続する無線端末数が上り制御チャネル要素の個数と比較して少ない場合に、無線端末に複数の上り制御チャネル要素を割当てて上り制御チャネル要素を活用し、複数の上り制御チャネル要素に格納された制御情報を合成等することにより、制御情報の伝送品質を向上できる。
【００４２】
また、本発明によれば、ステップＳ１３において無線端末２からの無線信号品質が第１の閾値未満の場合であることを複数の上り制御チャネル要素を割り当てる条件としているため、無線信号品質が悪い場合に、基地局制御部１２が無線端末に複数の上り制御チャネル要素を割当て、割当てられた複数の上り制御チャネル要素を合成等することにより、制御情報の伝送品質を向上できる。
【００４３】
なお、端末制御部２２は、上り制御チャネル要素２０１〜２０３に、同一の制御情報ではなく異なる制御情報を格納するようにしてもよい。例えば、上り制御チャネル要素２０１にはスケジューリングリクエスト情報を格納し、上り制御チャネル要素２０２にはコードワード１のＨＡＲＱのＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報を格納し、上り制御チャネル要素２０３にはコードワード２のＨＡＲＱのＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報を格納するようにしてもよい。このようにすることで、各制御情報に割り当て可能な情報容量（ビット数）を増やすことができ、基地局制御部１２は、より精度の高い制御情報を取得することができる。
【００４４】
なお、ステップＳ１３とステップＳ１４とは、順序が逆であってもよい。すなわち無線信号の品質の判定の前に、無線基地局１に接続している無線端末の接続数を判定してもよい。
【００４５】
なお、基地局制御部１２は、ステップＳ１３における判定を行わなくてもよい。この場合、基地局制御部１２は、ステップＳ１４における判定のみに基づいて、複数の上り制御チャネル要素を割り当てるか否かを制御する。
【００４６】
なお、本実施の形態においては、上り制御チャネルが“フォーマット１”で送信される場合について例示して説明したがこれに限られず、上り制御チャネルが“フォーマット２”で送信される場合についても同様に適用できる。
【００４７】
（変形例１）
次に、本発明に係る実施の形態の変形例１を示す。変形例１に示す無線通信システムは、概略として、無線基地局１から送信された無線信号の品質に基づいて、無線端末２が、複数の上り制御チャネル要素を割り当てるように基地局１に要求し、無線基地局１が複数の上り制御チャネル要素を無線端末２に割り当てる。
【００４８】
変形例１における無線通信システムの構成は、図１に示す構成と同一である。ただし、変形例１における端末制御部２２はさらに、無線端末２に割り当てる上り制御チャネル要素を複数にするための割当て要求を生成するように制御する。また変形例１における端末送受信部２１はさらに、当該割当て要求を無線基地局１に送信する。
【００４９】
図４は、本発明に係る無線通信システムの変形例１の動作を示すフローチャートである。また、図４において、図３にて示した動作と同一の動作については同一の符号を付し、説明は省略する。
【００５０】
はじめに無線基地局１の基地局送受信部１１は、無線端末２に無線信号を送信する（ステップＳ２１）。無線端末２の端末送受信部２１は、当該無線信号を受信する（ステップＳ２２）。
【００５１】
次に、無線端末２の端末制御部２２は、端末送受信部２１が受信した無線信号の品質が、第２の閾値未満であるかを判定する（ステップＳ２３）。無線信号の品質は、例えば信号レベルの値により推定する。第２の閾値は、例えば、ＲＳＳＩでは、−８０ｄｂｍと定められる。判定の結果、無線信号の品質が第２の閾値未満の場合にはステップＳ２４に進む。判定の結果、無線信号の品質が第２の閾値以上の場合には処理が完了する。
【００５２】
判定の結果、無線信号の品質が第２の閾値未満の場合、端末制御部２２は、無線端末２に割り当てる上り制御チャネル要素を複数にするための割当て要求を生成するように制御する。そして無線端末２の端末送受信部２１は、当該割当て要求を無線基地局１に送信する（ステップＳ２４）。無線基地局１の基地局送受信部１１は、当該割当て要求を受信する（ステップＳ２５）。
【００５３】
続いて、無線基地局１の基地局制御部１２は、無線基地局１に接続されている端末数の判定を行う。以下のステップＳ１４〜ステップＳ１９に係る動作は図３に示したものと同一である。
【００５４】
このように変形例１にかかる無線通信システムによれば、無線端末２の端末送受信部２１が、無線基地局１から受信した無線信号の無線信号品質に応じて上り制御チャネル要素を増やすように、自ら割り当て要求をするため、無線信号品質が悪い場合に無線端末に複数の上り制御チャネル要素を割当て、割当てられた複数の上り制御チャネル要素を合成等することにより、制御情報の伝送品質を向上できる。
【００５５】
なお、ステップＳ２５と、ステップＳ１４との間に、図２におけるステップＳ１１〜ステップＳ１３、すなわち無線端末２から送信された無線信号の品質の判定の動作があってもよい。この場合は、複数の上り制御チャネル要素を割り当てるための条件として、無線端末２から送信された無線信号の品質が第１の閾値未満であることが追加されることになる。
【００５６】
（変形例２）
次に、本発明に係る実施の形態の変形例２を示す。変形例２に示す無線通信システムは、概略として、下り制御チャネル（ＰＤＣＣＨ：Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）により送信される制御情報のＡｇｌｉｇａｔｉｏｎ Ｌｅｖｅｌ（以下、ＡＬという）の値に基づいて、無線端末２が、複数の上り制御チャネル要素を割り当てるように基地局１に要求し、無線基地局１が複数の上り制御チャネル要素を無線端末２に割り当てる。
【００５７】
変形例２における無線通信システムの構成は、図１に示す構成と同一である。ただし変形例２における端末制御部２２はさらに、端末送受信部２１が受信した制御情報に基づき、無線端末２に割り当てられているＡＬを取得する。また端末制御部２２は、ＡＬが２以上の場合、無線端末２に割り当てる上り制御チャネル要素を複数にするための割当て要求を生成するように制御する。また変形例２における端末送受信部２１はさらに、当該割当て要求を無線基地局１に送信する。
【００５８】
図５は、本発明に係る無線通信システムの変形例２の動作を示すフローチャートである。また、図５において、図３にて示した動作と同一の動作については同一の符号を付し、説明は省略する。
【００５９】
はじめに無線基地局１の基地局送受信部１１は、無線端末２に、下り制御チャネルにより制御情報を送信する（ステップＳ３１）。無線端末２の端末送受信部２１は、当該制御情報を受信する（ステップＳ３２）。
【００６０】
次に、無線端末２の端末制御部２２は、端末送受信部２１が受信した制御情報に基づき、無線端末２に割り当てられているＡＬを取得する。ＡＬは、下り制御チャネルにおける、無線端末２に割り当てられているＣＣＥ（Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｅｌｅｍｅｎｔ）の個数であるため、端末制御部２２は下り制御チャネルをデコードすることによりＡＬを取得する。そして端末制御部２２は、当該ＡＬが、２以上であるか否かを判定する（ステップＳ３３）。当該判定の結果、ＡＬが２以上の場合にはステップＳ２４に進む。判定の結果、ＡＬが２未満の場合には、処理を完了する。なお、ＡＬは、１、２、４、又は８のいずれかの値である。従って、ＡＬが１の場合には処理を完了する。
【００６１】
判定の結果、ＡＬが２以上の場合、端末制御部２２は、無線端末２に割り当てる上り制御チャネル要素を複数にするための割当て要求を生成するように制御する。割当て要求する制御チャネル要素数は、ＡＬの値と同一にする。すなわち、ＡＬが２、４、又は８について夫々、割当て要求する制御チャネル要素数を、２、４、８個とする。そして無線端末２の端末送受信部２１は、当該割当て要求を無線基地局１に送信する（ステップＳ３４）。無線基地局１の基地局送受信部１１は、当該割当て要求を受信する（ステップＳ３５）。
【００６２】
続いて、無線基地局１の基地局制御部１２は、無線基地局１に接続されている端末数の判定を行う。以下のステップＳ１４〜ステップＳ１９に係る動作は図３に示したものと同一である。
【００６３】
このように変形例２にかかる無線通信システムによれば、無線端末２に係るＡＬに応じて上り制御チャネル要素を増やすように、自ら割り当て要求をするため、ＡＬが２以上の無線端末、すなわち伝送の環境が悪い無線端末に複数の上り制御チャネル要素を割当て、割当てられた複数の上り制御チャネル要素を合成等することにより、制御情報の伝送品質を向上できる。
【００６４】
なお、上記ではＡＬの値と、割り当てる上り制御チャネル要素の要求数を同一としたが、これに限られない。例えば、ＡＬの値が２の場合に、割り当てる上り制御チャネル要素の要求数を２とし、ＡＬの値が４の場合には、割り当てる上り制御チャネル要素の要求数をＡＬの値を２の場合と比較して１増加させ３とする。ＡＬの値が８の場合には割り当てる上り制御チャネル要素の要求数をさらに１増加させ、４にする。このように割り当てる要求数は適宜変更することができる。
【００６５】
なお、ステップＳ３５と、ステップＳ１４との間に、図２におけるステップＳ１１〜ステップＳ１３、すなわち無線端末２から送信された無線信号の品質の判定の動作があってもよい。この場合は、複数の上り制御チャネル要素を割り当てるための条件として、無線端末２から送信された無線信号の品質が第１の閾値未満であることが追加されることになる。
【００６６】
（変形例３）
次に、本発明に係る実施の形態の変形例３を示す。変形例３に示す無線通信システムは、無線端末２が、無線基地局１との無線通信を行う前に、無線基地局１によって制御情報を送信する際に基準となる制御チャネル要素が予め割り当てられる。そして、下り制御チャネルにより送信される制御情報のＡＬの値が２以上である場合、無線端末２は、当該基準となる制御チャネル要素から当該ＡＬの値の分だけ連続する複数の上り制御チャネル要素で制御情報を送信する。なお、連続する複数の上り制御チャネル要素とは、ＣＳを同一にして、ＯＣを異ならせた連続する複数の上り制御チャネル要素や、ＯＣを同一にして、ＣＳを異ならせた連続する複数の上り制御チャネル要素を意味する。
【００６７】
変形例３における無線通信システムの構成は、図１に示す構成と同一である。ただし変形例３における端末制御部２２はさらに、端末送受信部２１が受信した制御情報に基づき、無線端末２に割り当てられているＡＬを取得する。また端末制御部２２は、ＡＬの値が２以上の場合、基準となる制御チャネル要素から当該ＡＬの値の分だけ連続する複数の上り制御チャネル要素で端末送受信部２１が制御情報を送信するように制御する。
【００６８】
図６は、本発明に係る無線通信システムの変形例３の動作を示すフローチャートである。はじめに無線端末２の端末送受信部２１は、例えば、基地局１に、位置登録要求を送信する（ステップＳ４１）。無線基地局１の基地局送受信部１１が当該位置登録要求を受信すると（ステップＳ４２）、基地局制御部１２は、位置登録を行うとともに、無線端末２に対して基準となる上り制御チャネル要素を割り当て、割り当てた上り制御チャネル要素のアドレスを、無線端末２に送信し（ステップＳ４３）、無線端末２の端末送受信部２１は、当該上り制御チャネル要素のアドレスを受信する（ステップＳ４４）。その後、無線端末２が、無線基地局１に接続要求し無線通信を開始する（ステップＳ４５）。
【００６９】
無線基地局１の基地局送受信部１１は、無線端末２に、下り制御チャネルにより制御情報を送信する（ステップＳ４６）。無線端末２の端末送受信部２１は、当該制御情報を受信する（ステップＳ４７）。
【００７０】
次に、無線端末２の端末制御部２２は、端末送受信部２１が受信した制御情報に基づき、無線端末２に割り当てられているＡＬを取得する。そして端末制御部２２は、当該ＡＬが、２以上であるか否かを判定する（ステップＳ４８）。当該判定の結果、ＡＬが２以上の場合にはステップＳ４９に進む。判定の結果、ＡＬが２未満の場合には、ステップＳ４Ａに進む。
【００７１】
ステップＳ４９において、無線端末２の端末制御部２２は、基準となる制御チャネル要素から当該ＡＬの値の分だけ連続する複数の上り制御チャネル要素で端末送受信部２１が制御情報を送信するように制御し、端末送受信部２１は、当該制御に基づき、無線端末２に係る制御情報を無線基地局１に送信し、無線基地局１の基地局送受信部１１は、当該制御情報を受信する（ステップＳ４Ｂ）。
【００７２】
一方、ステップＳ４Ａでは、無線端末２の端末制御部２２は、予め割り当てられている基準となる制御チャネル要素で、端末送受信部２１が制御情報を送信するように制御し、端末送受信部２１は、当該制御に基づき、無線端末２に係る制御情報を無線基地局１に送信し、無線基地局１の基地局送受信部１１は、当該制御情報を受信する（ステップＳ４Ｂ）。
【００７３】
本発明を諸図面や実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各部材、各手段、各ステップ等に含まれる機能等は論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の手段やステップ等を１つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。
【符号の説明】
【００７４】
１ 無線基地局
２、３ 無線端末
１１ 基地局送受信部
１２ 基地局制御部
２１、３１ 端末送受信部
２２、３２ 端末制御部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信システム、無線基地局、及び無線通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＴＥを採用する無線端末は、上り制御チャネル（ＰＵＣＣＨ：Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）で制御情報を無線基地局に送信する。ＬＴＥの規格上、上りリンク（Ｕｐｌｉｎｋ）におけるリソースブロックが、上り制御チャネルに用いられる（非特許文献１）。
【０００３】
上り制御チャネルには、下りリンク（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ）信号のＨＡＲＱのＡＣＫ／ＮＡＣＫ、上りリンクのスケジューリングリクエストを送信する“フォーマット１”と、下りリンクの品質情報を送信する“フォーマット２”とが存在する。“フォーマット１”は、図７に示すように、上り制御チャネルのリソースが、サイクリックシフト（ＣＳ：Ｃｙｃｌｉｃ Ｓｈｉｆｔ、以下「ＣＳ」という。）の値、及び直行カバー系列（ＯＣ：Ｏｒｔｈｏｇｎａｌ Ｃｏｖｅｒ、以下「ＯＣ」という。）の値により３６分割される。具体的には図７では縦軸がＣＳであり、ＣＳは１２の異なる値をとる。また横軸はＯＣであり、ＯＣは３つの異なる値をとる。そしてＣＳとＯＣの組み合わせにより３６個の上り制御チャネル要素が特定される。以下３６分割されたリソースの各々の要素を、「上り制御チャネル要素」という。また、ある上り制御チャネル要素はＣＳとＯＣの組合せにより特定されるため、ここでは当該ＣＳとＯＣの組合せを、「上り制御チャネル要素のアドレス」という。
【０００４】
各無線端末の制御情報は、夫々１つの上り制御チャネル要素に格納される。図７では、上り制御チャネル要素２００にある無線端末の制御情報が格納され、また、上り制御チャネル要素３００には、他の無線端末の制御情報が格納されている。
【０００５】
なお、“フォーマット２”の場合は、ＣＳは１２の異なる値をとり、ＯＣは１つの値をとるため１２分割される。“フォーマット２”も、“フォーマット１”と同様に、各無線端末の制御情報が、夫々１つの上り制御チャネル要素に格納される。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】服部武、諸橋知雄、藤岡雅宣著、「３Ｇ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎのすべて ＬＴＥモバイルブロード方式技術」、丸善、２００９年、ｐ．４３８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
さて、上記の無線端末と、無線基地局とを備える無線通信システムでは、当該無線端末から当該無線基地局へ送信する制御情報の伝送品質を向上することが望まれる。
【０００８】
従って、上記のような点に鑑みてなされた本発明の目的は、制御情報の伝送品質を向上できる無線通信システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために本発明に係る無線通信システムは、
無線基地局と、無線端末と、を備える無線通信システムであって、
前記無線基地局は、
無線信号を受信する基地局送受信部と、
上り制御チャネルに含まれる上り制御チャネル要素のいずれかを前記無線端末に割り当てる基地局制御部と、
を備え、
前記基地局制御部は、自局に対する前記無線端末の接続数が所定値未満の場合、前記無線端末に対し、複数の前記上り制御チャネル要素を割り当てることを特徴とする。
【００１０】
また本発明に係る無線通信システムは、前記基地局制御部が、前記無線端末における受信品質を取得し、該受信品質が第１の閾値未満の場合に、複数の前記上り制御チャネル要素を前記無線端末に割り当てることを特徴とする。
【００１１】
また本発明に係る無線通信システムは、
前記無線端末が、
無線信号を受信する端末送受信部と、
前記無線基地局からの指示に基づいて、割り当てられた上り制御チャネル要素で制御情報を送信するように制御する端末制御部と、
を備えることを特徴とする。
【００１２】
また本発明に係る無線通信システムは、
前記端末制御部が、
前記無線基地局から送信された無線信号の受信品質が第２の閾値以下の場合に、前記無線基地局に対し、複数の前記上り制御チャネル要素を割り当てるように要求することを特徴とする。
【００１３】
また本発明に係る無線通信システムは、前記無線端末が、複数の前記上り制御チャネル要素において同一の制御情報を送信することを特徴とする。
【００１４】
また本発明に係る無線通信システムは、前記無線端末が、複数の前記上り制御チャネル要素において異なる制御情報を送信することを特徴とする。
【００１５】
また本発明に係る無線通信システムは、
無線基地局と、無線端末と、を備える無線通信システムであって、
前記無線基地局は、
無線信号を受信する基地局送受信部と、
上り制御チャネルに含まれる上り制御チャネル要素のいずれかを前記無線端末に割り当てる基地局制御部と、
を備え、
前記基地局制御部は、前記無線端末における受信品質を取得し、該受信品質が第１の閾値未満の場合に、複数の前記上り制御チャネル要素を前記無線端末に割り当てることを特徴とする。
【００１６】
また本発明に係る無線基地局は、
無線信号を受信する基地局送受信部と、
上り制御チャネルに含まれる上り制御チャネル要素のいずれかを無線端末に割り当てる基地局制御部と、
を備え、
前記基地局制御部は、自局に対する前記無線端末の接続数が所定値に満たない場合、前記無線端末に対し、複数の前記上り制御チャネル要素を割り当てることを特徴とする。
【００１７】
また本発明に係る無線基地局は、
無線信号を受信する基地局送受信部と、
上り制御チャネルに含まれる上り制御チャネル要素のいずれかを無線端末に割り当てる基地局制御部と、
を備え、
前記基地局制御部は、前記無線端末における受信品質を取得し、該受信品質が第１の閾値未満の場合に、複数の前記上り制御チャネル要素を前記無線端末に割り当てることを特徴とする。
【００１８】
また本発明に係る無線通信方法は、
無線基地局と、無線端末と、を備える無線通信方法であって、
前記無線基地局が
前記無線端末から送信された無線信号を受信するステップと、
上り制御チャネルに含まれる上り制御チャネル要素のいずれかを前記無線端末に割り当てるステップと、
を含み、
前記割り当てるステップは、前記無線基地局が、自局に対する前記無線端末の接続数が所定値に満たない場合、前記無線端末に対し、複数の前記上り制御チャネル要素を割り当てることを特徴とする。
【００１９】
また本発明に係る無線通信方法は、
無線基地局と、無線端末と、を備える無線通信方法であって、
前記無線基地局が
前記無線端末から送信された無線信号を受信するステップと、
上り制御チャネルに含まれる上り制御チャネル要素のいずれかを前記無線端末に割り当てるステップと、
を含み、
前記割り当てるステップは、前記無線基地局が、前記無線端末における受信品質を取得し、該受信品質が第１の閾値未満の場合に、複数の前記上り制御チャネル要素を前記無線端末に割り当てることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明における無線通信システムによれば、制御情報の伝送品質を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態に係る実施の形態の無線通信システムのブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る無線通信システムの動作を示すフローチャートである。
【図３】本発明の一実施形態に係る上り制御チャネルにおけるリソースの詳細図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る無線通信システムの変形例１に係る動作を示すフローチャートである。
【図５】本発明の一実施形態に係る無線通信システムの変形例２に係る動作を示すフローチャートである。
【図６】本発明の一実施形態に係る無線通信システムの変形例３に係る動作を示すフローチャートである。
【図７】従来技術における上り制御チャネルにおけるリソースの詳細図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００２３】
（実施の形態）
図１は、本発明の一実施形態に係る無線通信システムのブロック図である。本発明の一実施形態に係る無線通信システムは、無線基地局１と、無線基地局１に接続する無線端末２と、無線基地局１に接続する無線端末３とを備える。なお無線端末は、説明の都合上２つ図示しているが、これに限られず、無線端末２だけ備えていてもよく、あるいは３つ以上の無線端末が存在していてもよい。
【００２４】
無線基地局１は、基地局送受信部１１と、基地局制御部１２とを備える。基地局送受信部１１は、無線端末２及び無線端末３とＬＴＥの規格に従い、無線により信号の送受信をする。具体的には基地局送受信部１１は、無線端末２から無線信号及び制御情報を受信し、また無線端末２に係る上り制御チャネル要素のアドレスを無線端末２に送信する。基地局送受信部１１は、無線端末３とも同様の信号の送受信をする。
【００２５】
基地局制御部１２は、無線基地局１に係る各種制御をする。具体的には基地局制御部１２は、基地局送受信部１１が受信した無線信号の品質が、第１の閾値未満であるかを判定する。無線信号の品質は、例えば、受信信号強度（ＲＳＳＩ：Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｓｉｇｎａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ）や信号対干渉雑音比（ＳＩＮＲ：Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ａｎｄ Ｎｏｉｓｅ ｐｏｗｅｒ Ｒａｔｉｏ）の値により推定する。例えば第１の閾値は、ＲＳＳＩでは、−８０ｄｂｍと定められる。また基地局制御部１２は、無線基地局１に接続している無線端末の接続数が、所定値未満であるかを判定する。例えば所定値は、１８と定められる。また基地局制御部１２は、無線端末２及び無線端末３に対して複数の上り制御チャネルを割り当てるように制御する。
【００２６】
無線端末２は、端末送受信部２１と、端末制御部２２とを備える。端末送受信部２１は、無線基地局１と、ＬＴＥの規格に従い、無線により信号の送受信をする。具体的には端末送受信部２１は、無線信号及び制御情報を送信し、また無線端末２に係る上り制御チャネル要素のアドレスを受信する。端末送受信部２１は、制御情報を、無線基地局１から受信した上り制御チャネル要素のアドレスに基づき送信する。
【００２７】
端末制御部２２は、無線端末２に係る制御をする。具体的には端末制御部２２は、受信した上り制御チャネル要素アドレスに基づき、無線端末２に係る制御情報を、複数の上り制御チャネル要素により送信するように制御する。なお、端末制御部２２は、複数の上り制御チャネル要素に同一の制御情報を格納する。なお、後述するように、端末制御部２２は、複数の上り制御チャネル要素に異なる制御情報を格納してもよい。
【００２８】
無線端末３は、端末送受信部３１と、端末制御部３２とを備える。端末送受信部３１及び端末制御部３２は夫々無線端末２の端末送受信部２１及び端末制御部２２に対応し、同一の機能を有する。
【００２９】
次に、本発明に係る無線通信システムについて、図２に示すフローチャートによりその動作を説明する。
【００３０】
はじめに、無線端末２の端末送受信部２１は、無線基地局１にＬＴＥの規格に従い無線信号を送信する（ステップＳ１１）。無線基地局１の基地局送受信部１１は、当該無線信号を受信する（ステップＳ１２）。
【００３１】
次に無線基地局１の基地局制御部１２は、基地局送受信部１１が受信した無線信号の品質が、第１の閾値未満であるかを判定する（ステップＳ１３）。判定の結果、無線信号の品質が第１の閾値未満の場合にはステップＳ１４に進む。判定の結果、無線信号の品質が第１の閾値以上の場合には処理を完了する。
【００３２】
判定の結果、無線信号の品質が第１の閾値未満の場合、基地局制御部１２は、自局、すなわち無線基地局１に接続している無線端末の接続数が、所定値未満であるかを判定する（ステップ１４）。判定の結果、無線端末の接続数が所定値未満の場合にはステップＳ１５に進む。判定の結果、無線端末の接続数が所定値以上の場合には処理を完了する。
【００３３】
判定の結果、無線端末の接続数が所定値未満の場合、基地局制御部１２は、無線端末２に対して複数の上り制御チャネル要素を割り当てる（ステップＳ１５）。このとき基地局制御部１２が割り当てた上り制御チャネルにおけるリソースの詳細図を図３に示す。
【００３４】
図３（ａ）は、上り制御チャネルに係るリソースの詳細図の一例を示す。上り制御チャネル要素２０１〜２０３は、無線端末２に割り当てられ、上り制御チャネル要素３０１は、無線端末３に割り当てられる。上り制御チャネル要素２０１〜２０３のアドレスは、ＯＣが同一であり、ＣＳが各々異なる。また、上り制御チャネル要素２０１〜２０３の間には上り制御チャネル要素１つ分の間隔が隔てられている。これは、上り制御チャネル要素２０１〜２０３の間に一定の間隔を設けることで、信号の遅延耐性を強めるためである。当該間隔は適宜定められ、一定の間隔が上り制御チャネル要素２つ分以上であってもよく、また間隔を空けずに割り当てる上り制御チャネル要素のＣＳが連続していてもよい。
【００３５】
このように基地局制御部１２は、無線端末２に対し、複数の上り制御チャネル要素２０１〜２０３を割り当てる。図３（ａ）において無線端末２には合計３つの上り制御チャネル要素が割り当てられているが、これに限られず、割り当てる数は、２つでもよく、４つ以上でもよい。
【００３６】
図３（ｂ）は、上り制御チャネルにおけるリソースの詳細図の他の一例を示す。図３（ｂ）は、概略としては、無線端末３にも複数の上り制御チャネル要素を割り当てている。図３（ｂ）において図３（ａ）と同一の部分については同一の符号を付し、説明を省略する。図３（ｂ）では、無線端末３に、上り制御チャネル要素３０２が追加して割り当てられている。
【００３７】
また図３（ｃ）は、さらに上り制御チャネルにおけるリソースの詳細図の他の一例を示す。図３（ｃ）は、概略としては、ＣＳを同一にして、ＯＣを異ならせた複数の上り制御チャネル要素を各無線端末に割り当てている。図３（ｃ）において図３（ａ）と同一の部分については同一の符号を付し説明を省略する。図３（ｃ）では、上り制御チャネル要素２０１と、上り制御チャネル要素２０４と、上り制御チャネル要素２０５とが無線端末２に割り当てられ、上り制御チャネル要素３０１と、上り制御チャネル要素３０３とが無線端末３に割り当てられている。上り制御チャネル要素２０１のアドレスと、上り制御チャネル要素２０４のアドレスと、上り制御チャネル要素２０５のアドレスとは、ＣＳが同一であり、ＯＣが異なる。同様に、上り制御チャネル要素３０１のアドレスと、上り制御チャネル要素３０３のアドレスとは、ＣＳが同一であり、ＯＣが異なる。
【００３８】
続いて基地局送受信部１１は、無線端末２に割り当てた上り制御チャネル要素のアドレスを、無線端末２に送信する（ステップＳ１６）。すなわち、ステップＳ１５において、基地局制御部１２は、無線端末２に対して上り制御チャネル要素２０１〜２０３を割り当てたため、基地局送受信部１１は、これらの制御チャネル要素２０１〜２０３のアドレスを、無線端末２に送信する。無線端末２の端末送受信部２１は、上り制御チャネル要素のアドレスを受信する（ステップＳ１７）。
【００３９】
続いて無線端末２の端末制御部２２は、受信した上り制御チャネル要素のアドレスに基づき、無線端末２に係る制御情報を、複数の上り制御チャネル要素により送信するように制御する。そして端末送受信部２１は、当該制御に基づき、無線端末２に係る制御情報を無線基地局１に送信する（ステップＳ１８）。無線基地局１の送受信部１１は、当該制御信号を受信し（ステップＳ１９）、当該制御情報を復号して制御情報を取得し、処理が終了する。
【００４０】
端末制御部２２は、上り制御チャネル要素２０１〜２０３に、同一の制御情報を格納する。このように格納することにより、基地局制御部１２は、制御チャネル信号を上り制御チャネル要素２０１〜２０３から取り出した制御情報を合成して制御情報の誤り訂正をし、より正確な制御情報を取得できる。
【００４１】
このように本発明によれば、ステップＳ１４において基地局制御部１２が、無線基地局１に接続する無線端末数が上り制御チャネル要素の個数と比較して少ない場合に、無線端末に複数の上り制御チャネル要素を割当てて上り制御チャネル要素を活用し、複数の上り制御チャネル要素に格納された制御情報を合成等することにより、制御情報の伝送品質を向上できる。
【００４２】
また、本発明によれば、ステップＳ１３において無線端末２からの無線信号品質が第１の閾値未満の場合であることを複数の上り制御チャネル要素を割り当てる条件としているため、無線信号品質が悪い場合に、基地局制御部１２が無線端末に複数の上り制御チャネル要素を割当て、割当てられた複数の上り制御チャネル要素を合成等することにより、制御情報の伝送品質を向上できる。
【００４３】
なお、端末制御部２２は、上り制御チャネル要素２０１〜２０３に、同一の制御情報ではなく異なる制御情報を格納するようにしてもよい。例えば、上り制御チャネル要素２０１にはスケジューリングリクエスト情報を格納し、上り制御チャネル要素２０２にはコードワード１のＨＡＲＱのＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報を格納し、上り制御チャネル要素２０３にはコードワード２のＨＡＲＱのＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報を格納するようにしてもよい。このようにすることで、各制御情報に割り当て可能な情報容量（ビット数）を増やすことができ、基地局制御部１２は、より精度の高い制御情報を取得することができる。
【００４４】
なお、ステップＳ１３とステップＳ１４とは、順序が逆であってもよい。すなわち無線信号の品質の判定の前に、無線基地局１に接続している無線端末の接続数を判定してもよい。
【００４５】
なお、基地局制御部１２は、ステップＳ１３における判定を行わなくてもよい。この場合、基地局制御部１２は、ステップＳ１４における判定のみに基づいて、複数の上り制御チャネル要素を割り当てるか否かを制御する。
【００４６】
なお、本実施の形態においては、上り制御チャネルが“フォーマット１”で送信される場合について例示して説明したがこれに限られず、上り制御チャネルが“フォーマット２”で送信される場合についても同様に適用できる。
【００４７】
（変形例１）
次に、本発明に係る実施の形態の変形例１を示す。変形例１に示す無線通信システムは、概略として、無線基地局１から送信された無線信号の品質に基づいて、無線端末２が、複数の上り制御チャネル要素を割り当てるように基地局１に要求し、無線基地局１が複数の上り制御チャネル要素を無線端末２に割り当てる。
【００４８】
変形例１における無線通信システムの構成は、図１に示す構成と同一である。ただし、変形例１における端末制御部２２はさらに、無線端末２に割り当てる上り制御チャネル要素を複数にするための割当て要求を生成するように制御する。また変形例１における端末送受信部２１はさらに、当該割当て要求を無線基地局１に送信する。
【００４９】
図４は、本発明に係る無線通信システムの変形例１の動作を示すフローチャートである。また、図４において、図３にて示した動作と同一の動作については同一の符号を付し、説明は省略する。
【００５０】
はじめに無線基地局１の基地局送受信部１１は、無線端末２に無線信号を送信する（ステップＳ２１）。無線端末２の端末送受信部２１は、当該無線信号を受信する（ステップＳ２２）。
【００５１】
次に、無線端末２の端末制御部２２は、端末送受信部２１が受信した無線信号の品質が、第２の閾値未満であるかを判定する（ステップＳ２３）。無線信号の品質は、例えば信号レベルの値により推定する。第２の閾値は、例えば、ＲＳＳＩでは、−８０ｄｂｍと定められる。判定の結果、無線信号の品質が第２の閾値未満の場合にはステップＳ２４に進む。判定の結果、無線信号の品質が第２の閾値以上の場合には処理が完了する。
【００５２】
判定の結果、無線信号の品質が第２の閾値未満の場合、端末制御部２２は、無線端末２に割り当てる上り制御チャネル要素を複数にするための割当て要求を生成するように制御する。そして無線端末２の端末送受信部２１は、当該割当て要求を無線基地局１に送信する（ステップＳ２４）。無線基地局１の基地局送受信部１１は、当該割当て要求を受信する（ステップＳ２５）。
【００５３】
続いて、無線基地局１の基地局制御部１２は、無線基地局１に接続されている端末数の判定を行う。以下のステップＳ１４〜ステップＳ１９に係る動作は図３に示したものと同一である。
【００５４】
このように変形例１にかかる無線通信システムによれば、無線端末２の端末送受信部２１が、無線基地局１から受信した無線信号の無線信号品質に応じて上り制御チャネル要素を増やすように、自ら割り当て要求をするため、無線信号品質が悪い場合に無線端末に複数の上り制御チャネル要素を割当て、割当てられた複数の上り制御チャネル要素を合成等することにより、制御情報の伝送品質を向上できる。
【００５５】
なお、ステップＳ２５と、ステップＳ１４との間に、図２におけるステップＳ１１〜ステップＳ１３、すなわち無線端末２から送信された無線信号の品質の判定の動作があってもよい。この場合は、複数の上り制御チャネル要素を割り当てるための条件として、無線端末２から送信された無線信号の品質が第１の閾値未満であることが追加されることになる。
【００５６】
（変形例２）
次に、本発明に係る実施の形態の変形例２を示す。変形例２に示す無線通信システムは、概略として、下り制御チャネル（ＰＤＣＣＨ：Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）により送信される制御情報のＡｇｌｉｇａｔｉｏｎ Ｌｅｖｅｌ（以下、ＡＬという）の値に基づいて、無線端末２が、複数の上り制御チャネル要素を割り当てるように基地局１に要求し、無線基地局１が複数の上り制御チャネル要素を無線端末２に割り当てる。
【００５７】
変形例２における無線通信システムの構成は、図１に示す構成と同一である。ただし変形例２における端末制御部２２はさらに、端末送受信部２１が受信した制御情報に基づき、無線端末２に割り当てられているＡＬを取得する。また端末制御部２２は、ＡＬが２以上の場合、無線端末２に割り当てる上り制御チャネル要素を複数にするための割当て要求を生成するように制御する。また変形例２における端末送受信部２１はさらに、当該割当て要求を無線基地局１に送信する。
【００５８】
図５は、本発明に係る無線通信システムの変形例２の動作を示すフローチャートである。また、図５において、図３にて示した動作と同一の動作については同一の符号を付し、説明は省略する。
【００５９】
はじめに無線基地局１の基地局送受信部１１は、無線端末２に、下り制御チャネルにより制御情報を送信する（ステップＳ３１）。無線端末２の端末送受信部２１は、当該制御情報を受信する（ステップＳ３２）。
【００６０】
次に、無線端末２の端末制御部２２は、端末送受信部２１が受信した制御情報に基づき、無線端末２に割り当てられているＡＬを取得する。ＡＬは、下り制御チャネルにおける、無線端末２に割り当てられているＣＣＥ（Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｅｌｅｍｅｎｔ）の個数であるため、端末制御部２２は下り制御チャネルをデコードすることによりＡＬを取得する。そして端末制御部２２は、当該ＡＬが、２以上であるか否かを判定する（ステップＳ３３）。当該判定の結果、ＡＬが２以上の場合にはステップＳ２４に進む。判定の結果、ＡＬが２未満の場合には、処理を完了する。なお、ＡＬは、１、２、４、又は８のいずれかの値である。従って、ＡＬが１の場合には処理を完了する。
【００６１】
判定の結果、ＡＬが２以上の場合、端末制御部２２は、無線端末２に割り当てる上り制御チャネル要素を複数にするための割当て要求を生成するように制御する。割当て要求する制御チャネル要素数は、ＡＬの値と同一にする。すなわち、ＡＬが２、４、又は８について夫々、割当て要求する制御チャネル要素数を、２、４、８個とする。そして無線端末２の端末送受信部２１は、当該割当て要求を無線基地局１に送信する（ステップＳ３４）。無線基地局１の基地局送受信部１１は、当該割当て要求を受信する（ステップＳ３５）。
【００６２】
続いて、無線基地局１の基地局制御部１２は、無線基地局１に接続されている端末数の判定を行う。以下のステップＳ１４〜ステップＳ１９に係る動作は図３に示したものと同一である。
【００６３】
このように変形例２にかかる無線通信システムによれば、無線端末２に係るＡＬに応じて上り制御チャネル要素を増やすように、自ら割り当て要求をするため、ＡＬが２以上の無線端末、すなわち伝送の環境が悪い無線端末に複数の上り制御チャネル要素を割当て、割当てられた複数の上り制御チャネル要素を合成等することにより、制御情報の伝送品質を向上できる。
【００６４】
なお、上記ではＡＬの値と、割り当てる上り制御チャネル要素の要求数を同一としたが、これに限られない。例えば、ＡＬの値が２の場合に、割り当てる上り制御チャネル要素の要求数を２とし、ＡＬの値が４の場合には、割り当てる上り制御チャネル要素の要求数をＡＬの値を２の場合と比較して１増加させ３とする。ＡＬの値が８の場合には割り当てる上り制御チャネル要素の要求数をさらに１増加させ、４にする。このように割り当てる要求数は適宜変更することができる。
【００６５】
なお、ステップＳ３５と、ステップＳ１４との間に、図２におけるステップＳ１１〜ステップＳ１３、すなわち無線端末２から送信された無線信号の品質の判定の動作があってもよい。この場合は、複数の上り制御チャネル要素を割り当てるための条件として、無線端末２から送信された無線信号の品質が第１の閾値未満であることが追加されることになる。
【００６６】
（変形例３）
次に、本発明に係る実施の形態の変形例３を示す。変形例３に示す無線通信システムは、無線端末２が、無線基地局１との無線通信を行う前に、無線基地局１によって制御情報を送信する際に基準となる制御チャネル要素が予め割り当てられる。そして、下り制御チャネルにより送信される制御情報のＡＬの値が２以上である場合、無線端末２は、当該基準となる制御チャネル要素から当該ＡＬの値の分だけ連続する複数の上り制御チャネル要素で制御情報を送信する。なお、連続する複数の上り制御チャネル要素とは、ＣＳを同一にして、ＯＣを異ならせた連続する複数の上り制御チャネル要素や、ＯＣを同一にして、ＣＳを異ならせた連続する複数の上り制御チャネル要素を意味する。
【００６７】
変形例３における無線通信システムの構成は、図１に示す構成と同一である。ただし変形例３における端末制御部２２はさらに、端末送受信部２１が受信した制御情報に基づき、無線端末２に割り当てられているＡＬを取得する。また端末制御部２２は、ＡＬの値が２以上の場合、基準となる制御チャネル要素から当該ＡＬの値の分だけ連続する複数の上り制御チャネル要素で端末送受信部２１が制御情報を送信するように制御する。
【００６８】
図６は、本発明に係る無線通信システムの変形例３の動作を示すフローチャートである。はじめに無線端末２の端末送受信部２１は、例えば、基地局１に、位置登録要求を送信する（ステップＳ４１）。無線基地局１の基地局送受信部１１が当該位置登録要求を受信すると（ステップＳ４２）、基地局制御部１２は、位置登録を行うとともに、無線端末２に対して基準となる上り制御チャネル要素を割り当て、割り当てた上り制御チャネル要素のアドレスを、無線端末２に送信し（ステップＳ４３）、無線端末２の端末送受信部２１は、当該上り制御チャネル要素のアドレスを受信する（ステップＳ４４）。その後、無線端末２が、無線基地局１に接続要求し無線通信を開始する（ステップＳ４５）。
【００６９】
無線基地局１の基地局送受信部１１は、無線端末２に、下り制御チャネルにより制御情報を送信する（ステップＳ４６）。無線端末２の端末送受信部２１は、当該制御情報を受信する（ステップＳ４７）。
【００７０】
次に、無線端末２の端末制御部２２は、端末送受信部２１が受信した制御情報に基づき、無線端末２に割り当てられているＡＬを取得する。そして端末制御部２２は、当該ＡＬが、２以上であるか否かを判定する（ステップＳ４８）。当該判定の結果、ＡＬが２以上の場合にはステップＳ４９に進む。判定の結果、ＡＬが２未満の場合には、ステップＳ４Ａに進む。
【００７１】
ステップＳ４９において、無線端末２の端末制御部２２は、基準となる制御チャネル要素から当該ＡＬの値の分だけ連続する複数の上り制御チャネル要素で端末送受信部２１が制御情報を送信するように制御し、端末送受信部２１は、当該制御に基づき、無線端末２に係る制御情報を無線基地局１に送信し、無線基地局１の基地局送受信部１１は、当該制御情報を受信する（ステップＳ４Ｂ）。
【００７２】
一方、ステップＳ４Ａでは、無線端末２の端末制御部２２は、予め割り当てられている基準となる制御チャネル要素で、端末送受信部２１が制御情報を送信するように制御し、端末送受信部２１は、当該制御に基づき、無線端末２に係る制御情報を無線基地局１に送信し、無線基地局１の基地局送受信部１１は、当該制御情報を受信する（ステップＳ４Ｂ）。
【００７３】
本発明を諸図面や実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各部材、各手段、各ステップ等に含まれる機能等は論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の手段やステップ等を１つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。
【符号の説明】
【００７４】
１ 無線基地局
２、３ 無線端末
１１ 基地局送受信部
１２ 基地局制御部
２１、３１ 端末送受信部
２２、３２ 端末制御部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線基地局と、無線端末と、を備える無線通信システムであって、
前記無線基地局は、
無線信号を受信する基地局送受信部と、
上り制御チャネルに含まれる上り制御チャネル要素のいずれかを前記無線端末に割り当てる基地局制御部と、
を備え、
前記基地局制御部は、自局に対する前記無線端末の接続数が所定値未満の場合、前記無線端末に対し、複数の前記上り制御チャネル要素を割り当てることを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
前記基地局制御部は、前記無線端末における受信品質を取得し、該受信品質が第１の閾値未満の場合に、複数の前記上り制御チャネル要素を前記無線端末に割り当てることを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記無線端末は、
無線信号を受信する端末送受信部と、
前記無線基地局からの指示に基づいて、割り当てられた上り制御チャネル要素で制御情報を送信するように制御する端末制御部と、
を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の無線通信システム。
【請求項４】
前記端末制御部は、
前記無線基地局から送信された無線信号の受信品質が第２の閾値以下の場合に、前記無線基地局に対し、複数の前記上り制御チャネル要素を割り当てるように要求することを特徴とする請求項３に記載の無線通信システム。
【請求項５】
前記無線端末は、複数の前記上り制御チャネル要素において同一の制御情報を送信することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１に記載の無線通信システム。
【請求項６】
前記無線端末は、複数の前記上り制御チャネル要素において異なる制御情報を送信することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１に記載の無線通信システム。
【請求項７】
無線基地局と、無線端末と、を備える無線通信システムであって、
前記無線基地局は、
無線信号を受信する基地局送受信部と、
上り制御チャネルに含まれる上り制御チャネル要素のいずれかを前記無線端末に割り当てる基地局制御部と、
を備え、
前記基地局制御部は、前記無線端末における受信品質を取得し、該受信品質が第１の閾値未満の場合に、複数の前記上り制御チャネル要素を前記無線端末に割り当てることを特徴とする無線通信システム。
【請求項８】
無線信号を受信する基地局送受信部と、
上り制御チャネルに含まれる上り制御チャネル要素のいずれかを無線端末に割り当てる基地局制御部と、
を備え、
前記基地局制御部は、自局に対する前記無線端末の接続数が所定値に満たない場合、前記無線端末に対し、複数の前記上り制御チャネル要素を割り当てることを特徴とする無線基地局。
【請求項９】
無線信号を受信する基地局送受信部と、
上り制御チャネルに含まれる上り制御チャネル要素のいずれかを無線端末に割り当てる基地局制御部と、
を備え、
前記基地局制御部は、前記無線端末における受信品質を取得し、該受信品質が第１の閾値未満の場合に、複数の前記上り制御チャネル要素を前記無線端末に割り当てることを特徴とする無線基地局。
【請求項１０】
無線基地局と、無線端末と、を備える無線通信方法であって、
前記無線基地局が
前記無線端末から送信された無線信号を受信するステップと、
上り制御チャネルに含まれる上り制御チャネル要素のいずれかを前記無線端末に割り当てるステップと、
を含み、
前記割り当てるステップは、前記無線基地局が、自局に対する前記無線端末の接続数が所定値に満たない場合、前記無線端末に対し、複数の前記上り制御チャネル要素を割り当てることを特徴とする無線通信方法。
【請求項１１】
無線基地局と、無線端末と、を備える無線通信方法であって、
前記無線基地局が
前記無線端末から送信された無線信号を受信するステップと、
上り制御チャネルに含まれる上り制御チャネル要素のいずれかを前記無線端末に割り当てるステップと、
を含み、
前記割り当てるステップは、前記無線基地局が、前記無線端末における受信品質を取得し、該受信品質が第１の閾値未満の場合に、複数の前記上り制御チャネル要素を前記無線端末に割り当てることを特徴とする無線通信方法。
【請求項１】
無線基地局と、無線端末と、を備える無線通信システムであって、
前記無線基地局は、
無線信号を受信する基地局送受信部と、
上り制御チャネルに含まれる上り制御チャネル要素のいずれかを前記無線端末に割り当てる基地局制御部と、
を備え、
前記基地局制御部は、自局に対する前記無線端末の接続数が所定値未満の場合、前記無線端末に対し、複数の前記上り制御チャネル要素を割り当てることを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
前記基地局制御部は、前記無線端末における受信品質を取得し、該受信品質が第１の閾値未満の場合に、複数の前記上り制御チャネル要素を前記無線端末に割り当てることを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記無線端末は、
無線信号を受信する端末送受信部と、
前記無線基地局からの指示に基づいて、割り当てられた上り制御チャネル要素で制御情報を送信するように制御する端末制御部と、
を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の無線通信システム。
【請求項４】
前記端末制御部は、
前記無線基地局から送信された無線信号の受信品質が第２の閾値以下の場合に、前記無線基地局に対し、複数の前記上り制御チャネル要素を割り当てるように要求することを特徴とする請求項３に記載の無線通信システム。
【請求項５】
前記無線端末は、複数の前記上り制御チャネル要素において同一の制御情報を送信することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１に記載の無線通信システム。
【請求項６】
前記無線端末は、複数の前記上り制御チャネル要素において異なる制御情報を送信することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１に記載の無線通信システム。
【請求項７】
無線基地局と、無線端末と、を備える無線通信システムであって、
前記無線基地局は、
無線信号を受信する基地局送受信部と、
上り制御チャネルに含まれる上り制御チャネル要素のいずれかを前記無線端末に割り当てる基地局制御部と、
を備え、
前記基地局制御部は、前記無線端末における受信品質を取得し、該受信品質が第１の閾値未満の場合に、複数の前記上り制御チャネル要素を前記無線端末に割り当てることを特徴とする無線通信システム。
【請求項８】
無線信号を受信する基地局送受信部と、
上り制御チャネルに含まれる上り制御チャネル要素のいずれかを無線端末に割り当てる基地局制御部と、
を備え、
前記基地局制御部は、自局に対する前記無線端末の接続数が所定値に満たない場合、前記無線端末に対し、複数の前記上り制御チャネル要素を割り当てることを特徴とする無線基地局。
【請求項９】
無線信号を受信する基地局送受信部と、
上り制御チャネルに含まれる上り制御チャネル要素のいずれかを無線端末に割り当てる基地局制御部と、
を備え、
前記基地局制御部は、前記無線端末における受信品質を取得し、該受信品質が第１の閾値未満の場合に、複数の前記上り制御チャネル要素を前記無線端末に割り当てることを特徴とする無線基地局。
【請求項１０】
無線基地局と、無線端末と、を備える無線通信方法であって、
前記無線基地局が
前記無線端末から送信された無線信号を受信するステップと、
上り制御チャネルに含まれる上り制御チャネル要素のいずれかを前記無線端末に割り当てるステップと、
を含み、
前記割り当てるステップは、前記無線基地局が、自局に対する前記無線端末の接続数が所定値に満たない場合、前記無線端末に対し、複数の前記上り制御チャネル要素を割り当てることを特徴とする無線通信方法。
【請求項１１】
無線基地局と、無線端末と、を備える無線通信方法であって、
前記無線基地局が
前記無線端末から送信された無線信号を受信するステップと、
上り制御チャネルに含まれる上り制御チャネル要素のいずれかを前記無線端末に割り当てるステップと、
を含み、
前記割り当てるステップは、前記無線基地局が、前記無線端末における受信品質を取得し、該受信品質が第１の閾値未満の場合に、複数の前記上り制御チャネル要素を前記無線端末に割り当てることを特徴とする無線通信方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−３０９４１（Ｐ２０１３−３０９４１Ａ）
【公開日】平成２５年２月７日（２０１３．２．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１６４８２７（Ｐ２０１１−１６４８２７）
【出願日】平成２３年７月２７日（２０１１．７．２７）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月７日（２０１３．２．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月２７日（２０１１．７．２７）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
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