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CN101151831A - 多载波通信装置和多载波通信方法 - Google Patents

多载波通信装置和多载波通信方法 Download PDF

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CN101151831A
CN101151831A CNA2006800103177A CN200680010317A CN101151831A CN 101151831 A CN101151831 A CN 101151831A CN A2006800103177 A CNA2006800103177 A CN A2006800103177A CN 200680010317 A CN200680010317 A CN 200680010317A CN 101151831 A CN101151831 A CN 101151831A
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CN
China
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subcarrier
carriers
assigning sub
subcarriers
quality
Prior art date
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Withdrawn
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CNA2006800103177A
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松尾英范
西尾昭彦
今村大地
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

公开了多载波通信方法，能够防止随着对新的移动台装置分配副载波而发生降低了另外的移动台装置的吞吐量。在该多载波通信方法中，获得从BS(100a)分配给MS(150a)的多个已分配副载波中的任意副载波的接收质量信息，以及从BS(100b)能够新分配给MS(150a)的多个可分配副载波中的任意副载波的接收质量信息。然后，基于接收质量信息，从多个已分配副载波中选择释放副载波，从多个可分配副载波中选择新分配副载波。新分配副载波具有与多个已分配副载波中除释放副载波以外的任何副载波不同的频率。然后，指示BS(100a)进行所选择的释放副载波的释放，并指示BS(100b)对MS(150a)分配所选择的新分配副载波。

Description

多载波通信装置和多载波通信方法
技术领域
本发明涉及多载波通信装置和多载波通信方法，特别涉及在将通信区域分割为多个小区的蜂窝系统中所使用的多载波通信装置和多载波通信方法。
背景技术
在蜂窝系统中，在由于某个基站装置所容纳的移动台装置(即与某个基站装置建立了无线链路连接的移动台装置)的数目增多而业务量集中的情况下(以下，将这种基站装置称为“高业务量基站装置”)，高业务量基站装置在容纳新的移动台装置时，有时通过强制已容纳的移动台装置中的任意移动台装置进行越区切换，从而分散负荷(例如，参照专利文献1)。但是，作为其结果，有时被强制越区切换到周边的基站装置的移动台装置的接收质量会恶化。此时，被强制进行越区切换的移动台装置的吞吐量会降低。
另外，近年来，以具有抗干扰和抗衰落特征的OFDM(OrthogonalFrequency Division Multiplexing)方式为代表的多载波方式备受关注。在多载波方式中，能够将多个副载波中的任意副载波分配给某个移动台装置，将其它副载波分配给其它移动台装置。因此，在多载波方式的蜂窝系统中，高业务基站装置能够释放(deallocate)在分配给已容纳的移动台装置的副载波中，例如接收质量比较差的副载波，并将所释放的副载波分配给新的移动台装置，从而能够减轻释放了一部分副载波的移动台装置的吞吐量的降低。
(专利文献1)特开平10-51836号公报
发明内容
本发明需要解决的问题
作为在多载波方式的蜂窝系统中为了实现基站装置的负荷分散而可采用的方法之一，例如有以下方法，即，随着高业务量(traffic)基站装置释放副载波，周边的基站装置将在本站中可使用的多个副载波中的任意副载波，分配给释放了副载波的移动台装置。
然而，在采用前述的方法时，有时已从高业务量基站装置分配给某个移动台装置的副载波的频率，与从周边的基站装置新分配给该移动台装置的副载波的频率相同。此时，从一方的基站装置发送的信号干扰从另一方的基站装置发送的信号，使该移动台装置的吞吐量降低。
本发明的目的是提供多载波通信装置和多载波通信方法，能够防止随着对新的移动台装置分配副载波而发生其它移动台装置的吞吐量的降低。
解决问题的方案
本发明的多载波通信装置所采用的结构包括：获得单元，对从第一基站装置分配给移动台装置的多个分配副载波中的任意副载波以及第二基站装置能够新分配给移动台装置的多个可分配副载波中的任意副载波，获得接收质量值；选择单元，基于所获得的接收质量值而选择第一副载波以及第二副载波，该第一副载波是多个分配副载波中的副载波，该第二副载波是多个可分配副载波中的副载波，并且具有与多个分配副载波中除第一副载波外的任何副载波都不同的频率；以及指示单元，指示第一基站装置释放所选择的第一副载波，并且指示第二基站装置对移动台装置分配所选择的第二副载波。
本发明的基站装置所采用的结构包括：分配单元，对移动台装置分配副载波；获得单元，对所述分配单元已分配给移动台装置的多个分配副载波中的任意副载波以及其它基站装置能够新分配给移动台装置的多个可分配副载波中的任意副载波，获得接收质量值；选择单元，基于所获得的接收质量值而选择第一副载波以及第二副载波，该第一副载波是多个分配副载波中的副载波，该第二副载波是多个可分配副载波中的副载波，并且具有与多个分配副载波中除第一副载波之外的任何副载波都不同的频率；释放单元，释放所选择的第一副载波；以及指示单元，指示其它基站装置对移动台装置分配所选择的第二副载波。
本发明的多载波通信方法包括：获得步骤，获得从第一基站装置已分配给移动台装置的多个分配副载波中的任意副载波以及第二基站装置能够新分配给移动台装置的多个可分配副载波中的任意副载波的接收质量值；选择步骤，基于所获得的接收质量值而选择第一副载波以及第二副载波，该第一副载波是多个分配副载波中的副载波，该第二副载波是多个可分配副载波中的副载波，并且具有与多个分配副载波中除第一副载波之外的任何副载波都不同的频率；以及指示步骤，指示第一基站装置释放所选择的第一副载波，并且指示第二基站装置对移动台装置分配所选择的第二副载波。
发明的有益效果
根据本发明，能够防止随着对新的移动台装置分配副载波而发生其它移动台装置的吞吐量的降低。
附图说明
图1是表示本发明实施方式1的蜂窝系统的结构的图。
图2是表示本发明实施方式1的基站装置的结构的方框图。
图3是表示本发明实施方式1的移动台装置的结构的方框图。
图4是用于说明本发明实施方式1的调度单元的动作步骤的流程图。
图5A是表示本发明实施方式1的调度单元的动作的具体例的图。
图5B是表示本发明实施方式1的调度单元的动作的具体例的图。
图6是用于说明本发明实施方式2的调度单元的动作步骤的流程图。
图7A是表示本发明实施方式2的调度单元的动作的具体例的图。
图7B是表示本发明实施方式2的调度单元的动作的具体例的图。
图8是用于说明本发明实施方式3的调度单元的动作步骤的流程图。
图9A是表示本发明实施方式3的调度单元的动作的具体例的图。
图9B是表示本发明实施方式3的调度单元的动作的具体例的图。
图9C是表示本发明实施方式3的调度单元的动作的具体例的图。
图10是用于说明本发明实施方式4的调度单元的动作步骤的流程图。
图11A是表示本发明实施方式4的调度单元的动作的具体例的图。
图11B是表示本发明实施方式4的调度单元的动作的具体例的图。
图11C是表示本发明实施方式4的调度单元的动作的具体例的图。
图12是用于说明本发明实施方式5的调度单元的动作步骤的流程图。
图13是用于说明本发明实施方式5的MCS级别与接收质量测定值之间的关系的图。
图14是表示本发明的另一个的实施方式的蜂窝系统的结构的图。
具体实施方式
下面，使用附图详细地说明本发明的实施方式。
(实施方式1)
图1是表示本发明实施方式1的蜂窝系统的结构的图。图1的蜂窝系统包括分别配置在彼此相邻的两个小区的基站装置(BS)100a和100b。
在本实施方式中，以下面的例子进行说明，即，在位于两个小区的边界附近的移动台装置(MS)150a与BS100a进行通信时，位于BS100a的小区内的MS150b开始与BS100a进行通信的情况。
下面，依序说明BS100a和MS150a的各个结构。另外，优选地，BS100b具有与BS100a相同的结构，MS150b具有与MS150a相同的结构。
如图2所示，BS100a包括以下单元，即，天线102、发送/接收双工器104、GI(Guard Interval)除去单元106、FFT(Fast Fourier Transform)单元108、解调单元110、解码单元112、调度单元114、编码单元116、调制单元118、业务量测量单元120、开关单元122、质量请求信号生成单元124、串并行转换(S/P)单元126、副载波选择单元128、IFFT(Inverse Fast FourierTransform)单元130和GI插入单元132。
发送/接收双工器104通过天线102接收从MS150a或MS150b发送的无线信号。然后，对接收的无线信号进行规定的无线接收处理(例如，下变频、A/D转换等)，从而获得基带信号。
另外，发送/接收双工器104对由GI插入单元132插入了GI的信号，进行规定的无线发送处理(例如，D/A转换、上变频等)，从而生成无线信号。发送/接收双工器104将所生成的无线信号通过天线102发送到MS150a或MS150b。
GI除去单元106除去GI，该GI被插入在由发送/接收双工器104获得的基带信号的规定位置。FFT单元108对由GI除去单元106除去了GI的信号进行FFT处理。解调单元110对进行了FFT处理的信号进行解调。解码单元112对由解调单元110所解调的信号进行解码。所解码的信号作为接收数据而被输出。另外，在解码信号中包括MS150a或MS150b所生成的后述的控制信号时，该控制信号被输出到调度单元114。
在作为业务量测量单元120的业务测量的结果，收到业务量集中的通知时，调度单元114基于解码单元112所解码的控制信号而生成释放信息和分配信息，将释放信息通知给本装置的副载波选择单元128，并将分配信息通知给周边BS。另外，释放信息和分配信息也被输出到编码单元116。
这里，释放信息是用于指示某个MS进行已分配的副载波的释放的信号，释放信息表示被释放的副载波(以下称为“释放副载波”)。另外，分配信息是用于在释放副载波的同时，指示BS100b进行副载波的新分配的信号。分配信息表示被新分配的副载波(以下称为“新分配副载波”)。被通知了分配信息的BS100b对新分配副载波分配发往MS150a的信号，并对分配后的信号进行IFFT处理，由IFFT处理后的信号生成无线信号，将该无线信号发送到MS150a。释放信息和分配信息的生成的详细说明将后述。
编码单元116在输入了发往MS150a或MS150b的发送数据时，对发送数据进行编码，在从质量请求信号生成单元124输入了质量请求信号时，对质量请求信号进行编码，在从调度单元114输入了分配信息和释放信息时，对分配信息和释放信息进行编码。
调制单元118对通过编码单元116的编码处理而获得的信号进行调制。S/P单元126对由调制单元118调制过的信号进行串并行转换。
业务量测量单元120使用由调制单元118调制的信号，测量本站的业务量。在测量的业务量为规定级别(level)以上时，通过开关单元122，业务量测量单元120的输出被连接到质量请求信号生成单元124的输入。由此，对调度单元114和质量请求信号生成单元124通知业务量的集中。
在作为业务量测量单元120的业务量测量的结果而被通知业务量的集中时，质量请求信号生成单元124生成用于请求MS150a报告每个副载波的接收质量值的质量请求信号，并将它输出到编码单元116。
副载波选择单元128选择K个(K为2以上的整数)副载波中的任意副载波，并将所选择的副载波分配给通过S/P单元126进行了串并行转换的信号。
更具体地说，例如在所有副载波f1～fK被分配给发往MS150a的信号时被通知了释放信息，副载波选择单元128释放在所有副载波f1～fK中释放信息所示的释放副载波。然后，副载波选择单元128将释放副载波以外的副载波分配给发往MS150a的信号。并且，将所有的释放副载波分配给发往MS150b的信号。在所有的释放副载波分配给新的MS，即MS150b时，能够维持频率利用效率。另外，也可以只将一部分释放副载波分配给发往MS150b的信号。
另外，有时从周边BS(例如BS100b)对副载波选择单元128通知分配信息。在下面的情况下利用该分配信息，即，为了减轻周边BS的负荷，BS100a新分配用来代替释放副载波的新分配副载波，该释放副载波为原来被分配给周边BS所容纳的MS，后来被释放。
IFFT单元130对被分配了副载波f1～fK的信号，进行IFFT处理。GI插入单元132在由IFFT单元130进行了IFFT处理的信号的规定的位置插入GI。
如图3所示，MS150a包括以下单元，即，天线152、发送/接收双工器154、GI除去单元156、FFT单元158、副载波选择单元160、信道估计单元162、解调单元164、解码单元166、接收质量测定单元168、编码单元170、调制单元172、S/P单元174、IFFT单元176和GI插入单元178。
发送/接收双工器154通过天线152接收从BS100a或BS100b发送的无线信号。然后，对所接收的无线信号进行规定的无线接收处理，从而获得基带信号。
另外，发送/接收双工器154对由GI插入单元178插入了GI的信号进行规定的无线发送处理，从而生成无线信号。发送/接收双工器154将所生成的无线信号通过天线152发送到BS100a或BS100b。
GI除去单元156除去GI，该GI被插入在由发送/接收双工器154获得的基带信号的规定位置。FFT单元158对由GI除去单元156除去了GI的信号进行FFT处理。
副载波选择单元160基于从解码单元166所通知的释放信息和分配信息，从副载波f1～fK中选择被分配给本台的副载波。这里，被选择的副载波包括从BS100a分配的副载波和从BS100b分配的副载波。副载波选择单元160将由BS100a分配了副载波而发送的信号和由BS100b分配了副载波而发送的信号，输出到信道估计单元162。在以下的说明中，将前者的信号称为“BS100a的信号”，将后者的信号称为“BS100b的信号”。
信道估计单元162分别使用从副载波选择单元160输入的前述两个信号，即BS100a的信号和BS100b的信号来进行信道估计，从而获得在与BS100a进行通信时所使用的信道所对应的信道估计结果，以及对应于在与BS100b进行通信时所使用的信道的信道估计结果。所获得的信道估计结果与前述两个信号一起被输出到解调单元164。
解调单元164使用在与BS100a进行通信时所使用的信道所对应的信道估计值来进行信道补偿后，对BS100a的信号进行解调。另外，解调单元164使用对应于在与BS100b进行通信时所使用的信道的信道估计值来进行信道补偿后，对BS100b的信号进行解调。
解码单元166对解调单元164解调过的信号进行解码。所解码的信号作为接收数据而被输出。另外，所解码的信号中包括释放信息和分配信息时，释放信息和分配信息被输出到副载波选择单元160。还有，所解码的信号中包括质量请求信号时，质量请求信号被输出到接收质量测定单元168。
接收质量测定单元168基于从解码单元166输入的质量请求信号，测定由解调单元164解调过的信号的接收质量，并生成用于表示所测定的接收质量的接收质量信息。在本实施方式中，分别测定在与BS100a进行通信时所使用的信道中的各个副载波的接收质量，和在与BS100b进行通信时所使用的信道中的各个副载波的接收质量。然后生成接收质量信息，该接收质量信息表示所测定的接收质量的测定值，或者表示从所测定的接收质量直接或间接导出的数值。
另外，在本实施方式和后续的各个实施方式中，将表示所测定的接收质量的测定值以及从所测定的接收质量直接或间接导出的数值总称为“接收质量值”。
另外，作为接收质量的测定值，例如可以列举：SNR(Signal to NoiseRatio)、SIR(Signal to Interference Ratio)、SINR(Signal to Interference and NoiseRatio)、CIR(Carrier to Interference Ratio)、CNR(Carrier to Noise Ratio)、CINR(Carrier to Interference and Noise Ratio)、RS SI(Received Signal StrengthIndicator)、接收功率值、干扰功率值、差错率、传输率、吞吐量等。另外，作为从所测定的接收质量直接或间接导出的数值，例如可以举MCS(Modulation and Coding Scheme：调制编码方式)级别等。
在发送数据被输入时，编码单元170对发送数据进行编码。另外，在输入了接收质量测定单元168所生成的接收质量信息时，编码单元170对接收质量信息进行编码。调制单元172对通过编码单元170的编码而获得的信号进行调制。S/P单元174对由调制单元172调制的信号进行串并行转换。IFFT单元176对由S/P单元174进行了串并行转换的信号进行IFFT处理。GI插入单元178在由IFFT单元176进行了IFFT处理的信号的规定的位置插入GI。
在包括BS100b和MS150b和具有上述结构的BS100a和MS150a的蜂窝系统中，例如，如图1所示，首先MS150b为了与BS100a开始通信，将表示期望吞吐量的期望吞吐量信息作为控制信号发送到BS100a(步骤ST1)。BS100a在从MS150b接收到期望吞吐量信息时，对已在进行通信的MS150a请求接收质量的报告(步骤ST2)。
MS150a基于接收质量报告的请求而生成接收质量信息，并将它发送到BS100a(步骤ST3)。接收了接收质量的报告的BS100a决定分配给MS150b的副载波，以能够满足从MS150b接收的期望吞吐量信息所示的期望吞吐量。与此同时，BS100a分别决定应从MS150a释放的副载波(释放副载波)以及应由BS100b新分配给MS150a的副载波(新分配副载波)。然后，BS100a分别生成用于表示释放副载波的释放信息和表示新分配副载波的分配信息，并将它发送到MS150a。与此同时，BS100a将分配信息发送到BS100b(步骤ST4)。
为了实现蜂窝系统中的前述动作，BS100a的调度单元114基于以下说明的步骤来进行动作。图4是用于说明调度单元114的动作步骤的一个例子的流程图。
首先，获得从MS150b发送的期望吞吐量信息(步骤ST10)。然后，基于期望吞吐量信息所示的期望吞吐量，即MS150b所需的吞吐量，决定所需副载波数NNEw，即，应当分配给MS150b的副载波的数目(步骤ST20)。接着，决定释放副载波数NDEALLOCATE(步骤ST30)。在本实施方式中，释放副载波数NDEALLOCATE和所需副载波数NNEW是相同数目。但也可以将释放副载波数NDEALLOCATE决定为小于所需副载波数NNEW的数目。
另外，分别获得MS150a所生成的接收质量信息Qai和Qbj(步骤ST40)。接收质量信息Qai表示MS150a从BS100a接收的副载波fi(i为1到K的任意整数)的接收质量的测定值，或者从该测定值导出的数值。接收质量信息Qbj表示MS150a从BS100b接收的副载波fj(j为1到K的任意整数)的接收质量的测定值，或者从该测定值导出的数值。
然后，计算与副载波对Pij对应的质量差Dij，该副载波对Pij由副载波fi和fj构成(步骤ST50)。质量差Dij能够表示副载波fj的接收质量比副载波fi的接收质量好多少。
另外，在本实施方式中，通过从接收质量信息Qbj的值减去接收质量信息Qai的值而可获得质量差Dij。由此，例如在接收质量信息Qai和Qbj表现出接收质量信息Qai和Qbi所示的值越大，接收状态越良好的情况下，质量差Dij能够表示副载波fj的接收质量比副载波fi的接收质量好多少。
另外，在接收质量信息Qai和Qbj表现出接收质量信息Qai和Qbj所示的值越大，接收状态越差的情况下，也可以通过从接收质量信息Qai的值减去接收质量信息Qbj的值来获得质量差Dij。
另外，在本实施方式中，对由具有相互相同的频率的副载波fi和fj构成的副载波对Pij，计算质量差Dij。在BS100a已分配给MS150a的所有副载波(以下称为“已分配副载波”)的频带(以下称为“已分配频带”)与BS100b能够新分配给MS150a的所有副载波(以下称为“可分配副载波”)的频带(以下称为“可分配频带”)相互相同的情况下，使用此计算方法较好。
然后，在步骤ST60，搜索在所有副载波对Pij的列表中具有最大的质量差Dij的副载波对PMAX。这样，因为搜索使质量差Dij最大的副载波对PMAX，所以能够提高以副载波为单位的强制越区切换的效果。
另外，在接收质量信息Qai和Qbj表现出接收质量信息Qai和Qbi所示的值越大，接收状态越差的情况下，也可以搜索具有最小的质量差Dij的副载波对MMIN。
并且，在步骤ST60，在搜索出副载波对PMAX时，通过将副载波对计数值(count)加1，而更新副载波对计数值。另外，副载波对计数值的初始值是0。
然后，比较更新后的副载波对计数值和释放副载波数NDEALLOCATE(步骤ST70)。在副载波对计数值未达到释放副载波数NDEALLOCATE时(步骤ST70：“否”)，从副载波对Pij的列表中除掉副载波对PMAX(步骤ST80)后，回到步骤ST60的处理。
另外，在更新后的副载波对计数值达到释放副载波数NDEALLOCATE时(ST70：“是”)，作为分配信息和释放信息，生成表示作为副载波对PMAX而被搜索出的所有副载波对Pij的信息(步骤ST90)。然后，将所生成的分配信息通知给周边BS，即BS100b(步骤ST100)。由此指示BS100b将副载波fj新分配给MS150a，该副载波fj包含在作为副载波对PMAX而被搜索出的副载波对Pij中。
并且，将所生成的释放信息通知给副载波选择单元128(步骤ST110)。由此指示BS100a的副载波选择单元128，从MS150a释放副载波fi，该副载波fi包含于作为副载波对PMAX而被搜索出的副载波对Pij中。
并且，所生成的释放信息和分配信息也被通知给编码单元116(步骤ST111)。由此，释放信息和分配信息被发送到MS150a，因此MS150a能够知道在从BS100a和BS100b进行发送时是分别使用哪些副载波。
接着，使用图5A和图5B说明基于前述的动作步骤的调度单元114的动作的具体例。这里，如图5A所示，以下面的例子进行说明，即，BS100a的已分配频带与BS100b的可分配频带相同，并且各个频带包含10个副载波f1～f10的情况。
调度单元114获得各个副载波f1～f10的接收质量信息Qai和Qbj，并计算各个副载波对Pij的质量差Dij其结果，在所有副载波对Pij中，与副载波f6对应的副载波对P66的质量差D66最大，即6。因此，首先选择副载波对P66作为副载波对PMAX。另外，在除副载波对P66之外的所有副载波对Pij中，具有最大的质量差Dij的副载波对是副载波对P1010。因此，选择副载波对P1010作为第二个副载波对PMAX。例如在将释放副载波数NDEALLOCATE设定为5时，在上述两个副载波对P66和P1010之后，依序选择副载波对P77、P33和P22。
这样，根据本实施方式，基于各个副载波fi和fj的接收质量信息Qai和Qbj，从多个已分配副载波中选择释放副载波，同时从多个可分配副载波中，选择频率与多个已分配副载波的任何一个都不同的新分配副载波，并指示BS100a的副载波选择单元128释放所选择的释放副载波，同时指示BS100b将所选择的新分配副载波分配给MS150a。因此，能够防止从高业务量状态的BS100a已分配给MS150a的已分配副载波的频率与BS100b新分配给MS150a的新分配副载波的频率相同的情况，从而能够防止MS150a的吞吐量的降低。
(实施方式2)
以下，说明本发明的实施方式2。本实施方式的蜂窝系统、BS和MS的各个结构与在实施方式1所说明的结构相同。因此省略各个结构的说明。本实施方式只在为了实现在实施方式1说明的蜂窝系统的动作(步骤ST1～4)而进行的调度单元114的动作步骤这方面，与实施方式1不同。
为了实现蜂窝系统中的前述的动作，BS100a的调度单元114基于以下说明的步骤来进行动作。图6是用于说明调度单元114的动作步骤的一个例子的流程图。
首先，进行在实施方式1所说明的步骤ST10～40。
在步骤ST40之后的步骤ST51，计算与副载波对Pij对应的质量差Dij，该副载波对Pij由副载波fi和fj构成。质量差Dij能够表示副载波fj的接收质量比副载波fi的接收质量好多少。
另外，在本实施方式中，通过从接收质量信息Qbj的值减去接收质量信息Qai的值而可获得质量差Dij。由此，例如在接收质量信息Qai和Qbj表现出接收质量信息Qai和Qbi所示的值越大，接收状态越良好的情况下，质量差Dij能够表示副载波fj的接收质量比副载波fi的接收质量好多少。
另外，在通过接收质量信息Qai和Qbj表现出接收质量信息Qai和Qbj所示的值越大，接收状态越差的情况下，也可以通过从接收质量信息Qai的值减去接收质量信息Qbj的值来获得质量差Dij。
另外，在本实施方式中，对由具有相互不同的频率的副载波fi和fj构成的副载波对Pij，计算质量差Dij。在可分配频带所包含的各个副载波fj的频率与已分配频带所包含的任何副载波fi都不同的情况下，换言之，在已分配频带和可分配频带完全不重复的情况下，使用该计算方法较好。
在步骤ST51之后，进行在实施方式1所说明的步骤ST60～111。
接着，使用图7A和图7B说明基于前述动作步骤的调度单元114的动作的具体例。这里，如图7A所示，以下面的例子进行说明，即，BS100a的已分配频带与BS100b的可分配频带完全不重复，并且已分配频带包含副载波f1～f5，可分配频带包含副载波f6～f10的情况。
调度单元114对各个副载波f1～f5获得接收质量信息Qai，并且对各个副载波f6～f10获得接收质量信息Qbj。其结果，在所有的副载波对Pij中，通过从与副载波f7对应的接收质量信息Qb7的值减去与副载波f3对应的接收质量信息Qa3的值而得出的质量差D37最大，即9。因此，首先选择副载波对P37作为副载波对PMAX。另外，在除副载波对P37之外的所有副载波对Pij中，具有最大的质量差Dij的副载波对是副载波对P110。因此，选择副载波对P110作为第二个副载波对PMAX。
这样，根据本实施方式，即使在已分配频带与可分配频带彼此不重复的情况下，也能够提高以副载波为单位的强制越区切换的效果。
(实施方式3)
下面说明本发明的实施方式3。本实施方式的蜂窝系统、BS和MS的各个结构与在实施方式1所说明的结构相同。因此省略各个结构的说明。本实施方式只在为了实现在实施方式1说明的蜂窝系统的动作(步骤ST1～4)而进行的调度单元114的动作步骤方面，与实施方式1不同。
为了实现蜂窝系统中的前述的动作，BS100a的调度单元114基于以下说明的步骤来进行动作。图8是用于说明调度单元114的动作步骤的一个例子的流程图。
首先，进行在实施方式1所说明的步骤ST10～40。
在步骤ST40之后的步骤ST41，构成A和B的两个组。组A由以下的可分配副载波构成，即，频率与已分配频带所包含的任意已分配副载波相同的可分配副载波。另外，组B由以下的可分配副载波构成，即，频率与已分配频带所包含的任何已分配副载波不同的可分配副载波。
然后分别计算与副载波对Pij对应的质量差DAij和DBij，该副载波对Pij由副载波fi和fj构成(步骤ST52)。对由具有相互相同频率的副载波fi和fj构成的副载波对Pij，计算质量差DAij。此时，可分配副载波属于组A。对由具有相互不同频率的副载波fi和fj构成的副载波对Pij，计算质量差DBij。此时，可分配副载波属于组B。
质量差DAij和DBij都能够表示副载波fj的接收质量比副载波fi的接收质量好多少。
另外，在本实施方式中，通过从接收质量信息Qbj的值减去接收质量信息Qai的值而都能够获得质量差DAij和DBij。由此，例如在接收质量信息Qai和Qbj表现出接收质量信息Qai和Qbj所示的值越大，接收状态越好的情况下，质量差DAij和DBij能够表示副载波fj的接收质量比副载波fi的接收质量好多少。
另外，在接收质量信息Qai和Qbj表现出接收质量信息Qai和Qbj所示的值越大，接收状态越差的情况下，也可以通过从接收质量信息Qai的值减去接收质量信息Qbj的值来获得质量差DAij和DBij。
然后，在步骤ST61，搜索在所有的副载波对Pij的列表中具有最大的质量差DAij的副载波对PAMAX，并且搜索在所有的副载波对Pij的列表中具有最大的质量差DBij的副载波对PBMAX。
另外，在接收质量信息Qai和Qbj表现出接收质量信息Qai和Qbj所示的值越大，接收状态越差的情况下，也可以搜索具有最小的质量差DAij和DBij的副载波对MAMIN和MBMIN。
然后，在步骤ST62，比较副载波对PAMAX的质量差和副载波对PBMAX的质量差。然后，在副载波对PAMAX和PBMAX中选择具有较大的质量差的一方作为副载波对PMAX(步骤ST63)。
并且，在步骤ST63，在选择了副载波对PMAX时，通过将副载波对计数值加1，更新副载波对计数值。另外，副载波对计数值的初始值是0。
在步骤ST63之后，进行在实施方式1所说明的步骤ST70～111。但是，在本实施方式中，在步骤ST80之后进行下述的步骤ST81和ST82。
在步骤ST81，判断是否选择了副载波对PAMAX和PBMAX中的副载波对PBMAX作为副载波对PMAX。在选择了副载波对PBMAX作为副载波对PMAX时(ST81：“是”)，通过将具有与副载波对PMAX的已分配副载波相同的频率的可分配副载波从组A移动到组B，从而更新组A和B(步骤ST82)。进行组的更新后，回到步骤ST52。另一方面，在选择了副载波对PAMAX作为副载波对PMAX时(ST81：“否”)，不进行组的更新而回到步骤ST52。
接着，使用图9A、图9B和图9C，说明基于前述动作步骤的调度单元114的动作的具体例。这里，如图9A所示，以下面的例子进行说明情况，即，BS100a的已分配频带与BS100b的可分配频带的一部分相同，并且已分配频带包含副载波f1～f5，可分配频带包含副载波f1～f10的情况。
调度单元114获得各个副载波f1～f5的接收质量信息Qai以及各个副载波f1～f10的接收质量信息Qbj，并且计算各个副载波对Pij的质量差DAij和DBij。
其结果，如图9B所示，在计算出的所有质量差DAij中，与副载波f5对应的副载波对P55的质量差DA55最大，即为4。另外，在计算出的所有质量差DBij中，通过从与副载波f7对应的接收质量信息Qb7的值减去与副载波f3对应的接收质量信息Qa3的值而获得的质量差DB37最大，即为9。
然后，在调度单元114，比较质量差DA55和质量差DB37。在该比较中，质量差DB37的值大于质量差DA55的值，因此选择与质量差D37对应的副载波对P37作为副载波对PMAX。也就是说，选择副载波对P37的已分配副载波(副载波f3)作为释放副载波，选择副载波对P37的可分配副载波(副载波f7)作为新分配副载波。
在上述的例子中，副载波对PMAX的可分配副载波(副载波f7)属于组B。因此，在继续进行副载波对PMAX的搜索和选择时，如图9C所示，通过将频率与副载波对PMAX的已分配副载波(副载波f3)相同的可分配副载波(副载波f3)从组A移动到组B，从而更新组A和B。然后，重新计算质量差DAij和DBij。
这样，根据本实施方式，搜索质量差DAij和DBij最大的副载波对PAMAX和PBMAX，因此，即使在已分配频带与可分配频带一部分重复的情况下，也能够提高以副载波为单位的强制越区切换的效果。
另外，根据本实施方式，在选择了由具有相互不同的频率的已分配副载波和可分配副载波构成的副载波对作为副载波对PMAX，并且频率与所选择的副载波对PMAX的已分配副载波相同的可分配副载波存在时，将频率与副载波对PMAX的已分配副载波相同的可分配副载波，从组A移动到组B，而更新组A和B。因此，在需要进行多个释放副载波和新分配副载波的选择时，能够扩大其选择对象，能够进一步提高强制越区切换的效果。
(实施方式4)
下面，说明本发明的实施方式4。本实施方式的蜂窝系统、BS和MS的各个结构与在实施方式1所说明的结构相同。因此省略各个结构的说明。本实施方式只在为了实现在实施方式1说明的蜂窝系统的动作(步骤ST1～4)而进行的调度单元114的动作步骤方面，与实施方式1不同。
为了实现蜂窝系统中的前述的动作，BS100a的调度单元114基于以下说明的步骤来进行动作。图10是用于说明调度单元114的动作步骤的一个例子的流程图。图10的动作步骤基本上与在实施方式3中说明的动作步骤(图8)相同。图10的动作步骤在步骤ST40和步骤ST52之间进行步骤ST42方面，与图8的动作步骤不同。
在步骤ST42，构成A、B、C的三个组。组A由以下的可分配副载波构成，即，频率与已分配频带所包含的任意已分配副载波相同的可分配副载波。另外，组B由以下的可分配副载波构成，即，频率与已分配频带所包含的任何已分配副载波不同的可分配副载波。组C由包含于可分配频带以外的频带中的副载波构成。
接着，使用图11A、图11B和图11C，说明基于前述的动作步骤的调度单元114的动作的具体例。这里，如图11A所示，以下面的例子进行说明，即，BS100a的已分配频带与BS100b的可分配频带的一部分相同，BS100b的通信频带中存在可分配频带以外的频带，并且已分配频带包含副载波f1～f5，可分配频带包含副载波f1～f3和f7～f10的情况。
调度单元114获得各个副载波f1～f5的接收质量信息Qai以及各个副载波f1～f3和f7～f10的接收质量信息Qbj，并且计算各个副载波对Pij的质量差DAij和DBij。
其结果，如图11B所示，在计算出的所有DAij中，与副载波f3对应的副载波对P33的质量差DA33最大，即为2。另外，在计算出的所有质量差DBij中，通过从与副载波f7对应的接收质量信息Qb7的值减去与副载波f3对应的接收质量信息Qa3的值而获得的质量差DB37最大，即为9。
然后，在调度单元114，比较质量差DA33和质量差DB37。在该比较中，质量差DB37的值大于质量差DA33的值，因此选择与质量差D37对应的副载波对P37作为副载波对PMAX。也就是说，选择副载波对P37的已分配副载波(副载波f3)作为释放副载波，选择副载波对P37的可分配副载波(副载波f7)作为新分配副载波。
在上述的例子中，副载波对PMAX的可分配副载波(副载波f7)属于组B。因此，在继续进行副载波对PMAX的搜索和选择时，如图11C所示，通过将频率与副载波对PMAX的已分配副载波(副载波f3)相同的可分配副载波(副载波f3)从组A移动到组B，从而更新组A和B。然后，重新计算质量差DAij和DBij。
这样，根据本实施方式，搜索质量差DAij和DBij最大的副载波对PAMAX和PBMAX，因此即使在已分配频带与可分配频带一部分重复的情况下，也能够提高以副载波为单位的强制越区切换的效果。
另外，根据本实施方式，在选择了由具有相互不同的频率的已分配副载波和可分配副载波构成的副载波对作为副载波对PMAX，并且频率与所选择的副载波对PMAX的已分配副载波相同的可分配副载波存在时，将频率与副载波对PMAX的已分配副载波相同的可分配副载波从组A移动到组B，而更新组A和B。因此，在需要进行多个释放副载波和新分配副载波的选择时，能够扩大其选择对象，能够进一步提高强制越区切换的效果。
(实施方式5)
下面，说明本发明的实施方式5。本实施方式的蜂窝系统、BS和MS的各个结构与在实施方式1所说明的结构相同。因此省略各个结构的说明。本实施方式只在为了实现在实施方式1说明的蜂窝系统的动作(步骤ST1～4)而进行的调度单元114的动作步骤方面，与实施方式1不同。
为了实现蜂窝系统中的前述的动作，BS100a的调度单元114基于以下说明的步骤来进行动作。图12是用于说明调度单元114的动作步骤的一个例子的流程图。
首先，进行在实施方式1所说明的步骤ST10～30。
在步骤ST30之后，在步骤ST43，作为MS150a所生成的接收质量信息Qai，分别获得测定值信息Mai和MCS级别信息Lai。该测定值信息Mai表示接收质量的测定值，该MCS级别信息Lai表示与该测定值对应的MCS级别。并且，作为MS150a所生成的接收质量信息Qbj，分别获得测定值信息Mbj和MCS级别信息Lbj。该测定值信息Mbj表示接收质量的测定值，该MCS级别信息Lbj表示与该测定值对应的MCS级别。
然后，分别计算与副载波对Pij对应的测定差Mij和级别差Lij，该副载波对Pij由副载波fi和fj构成(步骤ST53)。测定差Mij和级别差Lij都能够表示副载波fj的接收质量比副载波fi的接收质量好多少。
另外，在本实施方式中，通过从测定值信息Mbj的的值减去测定值信息Mai的值，从而能够获得测定差Mij。由此，例如在测定值信息Mai和Mbj表现出测定值信息Mai和Mbj所示的值越大，接收状态越良好的情况下，测定差Mij能够表示副载波fj的接收质量比副载波fi的接收质量好多少。
另外，在测定值信息Mai和Mbj表现出测定值信息Mai和Mbj所示的值越大，接收状态越差的情况下，也可以通过从测定值信息Mai的值减去测定值信息Mbj的值来获得测定差Mij。
另外，在本实施方式中，通过从MCS级别信息Lbj的值减去MCS级别信息Lai的值而能够获得级别差Lij。由此，例如在MCS级别信息Lai和Lbj表现出MCS级别信息Lai和Lbj所示的值越大，接收状态越良好的情况下，级别差Lij能够表示副载波fi的接收质量比副载波fi的接收质量好多少。
另外，在MCS级别信息Lai和Lbj表现出MCS级别信息Lai和Lbj所示的值越大，接收状态越差的情况下，也可以通过从MCS级别信息Lai的值减去MCS级别信息Lbj的值来获得级别差Lij。
另外，在本实施方式中，对由具有相互相同的频率的副载波fi和fj构成的副载波对Pij，计算测定差Mij和级别差Lij。在BS100a的已分配频带和BS100b的可分配频带相互相同时，使用此计算方法较好。
在步骤ST53之后，在步骤ST64，搜索在所有副载波对Pij的列表中具有最大的级别差Lij的副载波对PMAX。
另外，在MCS级别信息Lai和Lbj表现出MCS级别信息Lai和Lbj所示的值越大，接收状态越差的情况下，也可以搜索具有最小的级别差Lij的副载波对MMIN。
在步骤ST64之后，在步骤ST65中，判定是否搜索出多个副载波对PMAX。在搜索出多个副载波对PMAX时(ST65：“是”)，在搜索出的多个副载波对PMAX中，选择具有最大的测定差Dij的副载波对PMAX(步骤ST66)。并且，在步骤ST66，在选择具有最大的测定差Dij的副载波对PMAX时，通过将副载波对计数值加1，而更新副载波对计数值。然后，进至在实施方式1所说明的步骤ST70以后的处理。这里，副载波对计数值的初始值是0。
另外，在测定值信息Mai和Mbj表现出测定值信息Mai和Mbj所示的值越大，接收状态越差的情况下，也可以选择具有最小的测定差Mij的副载波对MMIN。
另一方面，在仅搜索出一个副载波对PMAX时(ST65：“否”)，选择该副载波对PMAX。并且通过在副载波对计数值加1，从而副载波对计数被更新。然后，进至在实施方式1所说明的步骤ST70以后的处理。
这样，根据本实施方式，同时使用测定值信息Mai、Mbj和MCS级别差信息Lai、Lbj。MCS级别有可能在接收质量的测定值之差较大时相同，也有可能在接收质量的测定值之差较小时不同。在表示更具体的例子的图13中，与副载波f1对应的测定差M11大于与副载波f2对应的测定差M22。但是，虽然与副载波f1对应的级别差L11是0(MMCS1-MMCS1)，但与副载波f2对应的级别差L22大于0(MMCS2-MMCS1)。因此，通过同时使用多种接收质量信息，能够提高副载波对PMAX的选择(即释放副载波和新分配副载波的选择)的精确度。
以上，说明了本发明的各个实施方式。
另外，本发明的多载波通信装置和多载波通信方法不限于前述的各个实施方式，能够进行种种变更而实施。
例如，多载波通信装置和多载波通信方法可适用于图14所示的蜂窝系统中。在图14的蜂窝系统中，在实施方式1～5中说明的BS100a正在与MS150c和150d进行通信。MS150c位于BS100a的小区与BS100c的小区的边界附近，MS150d位于BS100a的小区与BS100d的小区的边界附近。BS100c正在与BS150e进行通信，而BS100d正在与MS150f进行通信。
在这样的通信状况下，在BS100a还与其它MS开始通信时，BS100a能够根据在实施方式1～5的其中一个实施方式中说明的动作步骤，个别地对MS150c和MS150d适当地进行以副载波为单位的强制越区切换。
另外，在前述的各个实施方式中，说明了将多载波通信装置和多载波通信方法适用于BS150a的情况。但是，也能够将多载波通信装置和多载波通信方法适用于BS的上级装置的无线网络控制装置。
另外，这里，举例说明了由硬件构成本发明的情况，但本发明也可以由软件实现。例如，以编程语言描述本发明的多载波通信方法的算法，并通过将该程序存储于存储器，以信息处理来执行，从而能够实现与本发明的多载波通信装置同样的功能。
另外，用于上述实施方式的说明中的各功能块通常被作为集成电路的LSI来实现。这些块既可以被单独地集成为一个芯片，也可以一部分或全部被集成为一个芯片。
虽然此处称为LSI，但根据集成程度，可以被称为IC、系统LSI、超大LSI(Super LSI)、特大LSI(Ultra LSI)。
另外，实现集成电路化的方法不仅限于LSI，也可使用专用电路或通用处理器来实现。也可以使用可在LSI制造后编程的FPGA(Field ProgrammableGate Array)，或者可重构LSI内部的电路单元的连接和设定的可重构处理器。
再者，随着半导体的技术进步或随之派生的其它技术的出现，如果能够出现替代LSI集成电路化的新技术，当然可利用新技术进行功能块的集成化。还存在着适用生物技术等的可能性。
本说明书是基于2005年3月28日申请的日本专利申请第2005-090814号。其内容全部包含于此。
工业实用性
本发明的多载波通信装置和多载波通信方法可适用于在将通信区域分割为多个小区的蜂窝系统中所使用的基站装置和无线网络控制装置等。

Claims (11)

1.一种多载波通信装置，包括：
获得单元，对已从第一基站装置分配给移动台装置的多个分配副载波中的任意副载波以及第二基站装置能够新分配给移动台装置的多个可分配副载波中的任意副载波，获得接收质量值；
选择单元，基于所获得的接收质量值而选择第一副载波以及第二副载波，该第一副载波是多个分配副载波中的副载波，该第二副载波是多个可分配副载波中的副载波，并且具有与多个分配副载波中除第一副载波之外的任何副载波都不同的频率；以及
指示单元，指示第一基站装置释放第一副载波，并且指示第二基站装置对移动台装置分配所选择的第二副载波。
2.如权利要求1所述的多载波通信装置，其中，
所述选择单元包括：
计算单元，计算多个分配副载波中的任意副载波的接收质量值与多个可分配副载波中的任意副载波的接收质量值之间的差值；以及
搜索单元，基于所计算出的差值，搜索第一副载波和第二副载波。
3.如权利要求2所述的多载波通信装置，其中，
所述计算单元通过从多个可分配副载波中的任意副载波的接收质量值减去多个分配副载波中的任意副载波的接收质量值来计算差值；
所述搜索单元搜索副载波对，该副载波对由分配副载波和可分配副载波构成，使所计算的差值为最大。
4.如权利要求3所述的多载波通信装置，其中，
所述计算单元对同一频率副载波对计算差值，该同一频率副载波对由具有相互相同的频率的分配副载波和可分配副载波构成，
所述搜索单元搜索所计算的差值为最大的同一频率副载波对。
5.如权利要求3所述的多载波通信装置，其中，
所述计算单元对不同频率副载波对计算差值，该不同频率副载波对由具有相互不同的频率的分配副载波和可分配副载波构成，
所述搜索单元搜索所计算的差值为最大的同一频率副载波对。
6.如权利要求3所述的多载波通信装置，其中，
多个可分配副载波包括：频率与多个分配副载波中的任意分配副载波相同的同一频率副载波；以及频率与多个分配副载波中的任何副载波都不同的不同频率副载波，
所述计算单元通过从同一频率副载波的接收质量值减去频率与同一频率副载波相同的分配副载波的接收质量值，从而计算与同一频率副载波对应的差值，并通过从不同频率副载波的接收质量值减去多个分配副载波的接收质量值，从而计算与不同频率副载波对应的差值，
所述搜索单元搜索使与同一频率副载波对应的差值为最大的第一副载波对，并搜索使与不同频率副载波对应的差值为最大的第二副载波对，比较与同一频率副载波对应的差值的最大值和与不同频率副载波对应的差值的最大值，基于比较结果选择所搜索出的第一副载波对和第二副载波对的其中一方。
7.如权利要求3所述的多载波通信装置，其中，
频率与多个分配副载波中的任意分配副载波相同的可分配副载波构成第一组，频率与多个分配副载波的任何一个都不同的可分配副载波构成第二组，
所述搜索单元在搜索出的副载波对的可分配副载波包含在第二组时，使频率与搜索出的副载波对的分配副载波相同的可分配副载波，从第一组移动到第二组，从而更新第一组和第二组，
所述计算单元从构成了更新后的第二组的多个可分配副载波中的任意可分配副载波的接收质量值，减去构成了更新后的第一组的多个分配副载波中的任意分配副载波的接收质量值。
8.如权利要求3所述的多载波通信装置，其中，
所述获得单元获得调制编码方式级别和接收质量测定值作为接收质量值，
所述计算单元从多个可分配副载波中的任意可分配副载波的调制编码方式级别，减去多个分配副载波中的任意分配副载波的调制编码方式级别来计算第一差值，
并从多个可分配副载波中的任意可分配副载波的接收质量测定值，减去多个分配副载波中的任意分配副载波的接收质量测定值来计算第二差值，
所述搜索单元搜索使所计算的第一差值为最大的副载波对，在搜索出多个使第一差值为最大的副载波对时，从搜索出的多个副载波对中，选择使所计算的第二差值为最大的副载波对。
9.一种无线网络控制装置，包括权利要求1所述的多载波通信装置。
10.一种基站装置，包括：
分配单元，对移动台装置分配副载波；
获得单元，对已由所述分配单元分配给移动台装置的多个分配副载波中的任意副载波以及其它基站装置能够新分配给移动台装置的多个可分配副载波中的任意副载波，获得接收质量值；
选择单元，基于所获得的接收质量值而选择第一副载波以及第二副载波，该第一副载波是多个分配副载波中的副载波，该第二副载波是多个可分配副载波中的副载波，并且具有与多个分配副载波中除第一副载波之外的任何副载波都不同的频率；
释放单元，释放所选择的第一副载波；以及
指示单元，指示其它基站装置对移动台装置分配所选择的第二副载波。
11.一种多载波通信方法，包括：
获得步骤，获得已从第一基站装置分配给移动台装置的多个分配副载波中的任意副载波以及第二基站装置能够新分配给移动台装置的多个可分配副载波中的任意副载波的接收质量值；
选择步骤，基于所获得的接收质量值而选择第一副载波以及第二副载波，该第一副载波是多个分配副载波中的副载波，该第二副载波是多个可分配副载波中的副载波，并且具有与多个分配副载波中除第一副载波之外的任何副载波都不同的频率；以及
指示步骤，指示第一基站装置释放所选择地第一副载波，并且指示第二基站装置对移动台装置分配所选择的第二副载波。
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