JP2004297481A

JP2004297481A - 無線通信システム、無線基地局および無線通信端末

Info

Publication number: JP2004297481A
Application number: JP2003087509A
Authority: JP
Inventors: Susumu Kashiwase; 薦柏瀬
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2003-03-27
Filing date: 2003-03-27
Publication date: 2004-10-21
Also published as: US20050003796A1

Abstract

【課題】シングルキャリア端末とマルチキャリア端末の混在が可能なＣＤＭＡ方式の無線通信システムにおいて、周波数の使用効率の向上を図ることができる無線通信システムを実現する。
【解決手段】無線基地局１１とシングルキャリア端末１２とマルチキャリア端末１３とを備え、周波数チャンネルが複数のタイムスロットにより構成され、無線基地局１１が、タイムスロットに当該タイムスロットを割当てる端末を示すプリアンブル信号を設定するとともに、複数の周波数チャンネルについてプリアンブル信号を非同時に送信し、シングルキャリア端末１２が無線基地局１１から送信される複数の周波数チャンネルを切替えてプリアンブル信号を受信し、該受信したプリアンブル信号に基づいて受信するタイムスロットを検出する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）方式の無線通信システムに係り、特に、シングルキャリア端末とマルチキャリア端末の混在が可能な無線通信システム、並びにその無線通信システムを実現するための無線基地局および無線通信端末に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のＣＤＭＡ無線通信システムとして、例えば３ＧＰＰ２（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．３ｇｐｐ２．ｏｒｇ）において公開されているＣ．Ｓ００２４で規定される「ＨＲＰＤ」規格に基づくものが知られている。このシステムでは、無線基地局（以下、単に基地局と称する）から無線通信端末（以下、単に端末と称する）へ向かう順方向の通信方式に時分割多重（ＴＤＭＡ）方式を用いてパケット通信を行う。該システムで使用される端末には、端末から基地局へ向かう上り方向通信と基地局から端末へ向かう下り方向通信とで１組の周波数チャンネル（キャリア）を介してデータの送受信を行うシングルキャリア端末が使用される。
【０００３】
また、近年、高速な無線データ通信システムとしてベストエフォート型の高速パケットデータに最適化したｃｄｍａ２０００１ｘＥＶ−ＤＯ方式がある（例えば、特許文献１参照）。ｃｄｍａ２０００１ｘＥＶ−ＤＯにおけるアクセスネットワークは、送信データがない場合を除いて常に最大電力で送信され、ネットワークからのデータ送信はＴＤＭＡ（ＴｉｍｅＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅＡｃｃｅｓｓ）で行われる。すなわち、ある瞬間には１ユーザに対してのみデータを送信していることになる。この時のトラヒックチャネルのデータレートは適応変調方式により可変となる。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−３４４５６０号公報
【０００５】
また、順方向の通信方式にＣＤＭＡ方式を用いてパケット通信を行うＣＤＭＡ無線通信システムとして、例えば３ＧＰＰ２規格のＣ．Ｓ０００１またはＣ．Ｓ０００５の「ＳｐｒｅａｄＲａｔｅ３（ＳＲ３）」に基づくものが知られている。このシステムでは、同時に複数の周波数チャンネルを用いて順方向のパケット通信を行う。これにより、例えば、チップレートが１．２２８８ＭＨｚである周波数チャンネルを同時に３つ使用して通信を行なうことにより、３．６８６４ＭＨｚの通信速度でパケット通信を行うことができる。該システムで使用される端末には、同時に複数の周波数チャンネルを介してデータの受信を行うマルチキャリア端末が使用される。
【０００６】
また、上記したシングルキャリア端末とマルチキャリア端末の混在使用が可能なＣＤＭＡ無線通信システムも知られている。このシステムでは、基地局は順方向通信用に複数の周波数チャンネルを使用する。そして、シングルキャリア端末は、そのいずれか１つの固定された周波数チャンネルを介してデータを受信する。一方、マルチキャリア端末は、同時に複数の周波数チャンネルを介してデータを受信することが可能である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した従来のシングルキャリア端末とマルチキャリア端末の混在システムでは、周波数の使用効率が悪いという問題がある。この理由は、各周波数チャンネルへのシングルキャリア端末の割当て数の偏り、トラフィックの偏りなどによって、ある特定の周波数チャンネルに対して、空きが生じたり、低レートの通信による占有が生じたりするためである。
【０００８】
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、シングルキャリア端末とマルチキャリア端末の混在が可能なＣＤＭＡ方式の無線通信システムにおいて、周波数の使用効率の向上を図ることができる無線通信システムを提供することにある。
【０００９】
また、本発明の他の目的は、その無線通信システムを実現するための無線基地局および無線通信端末を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の無線通信システムは、無線基地局と、１つの周波数チャンネルを使用してパケット通信が可能な第１の無線通信端末と、同時に複数の周波数チャンネルを使用してパケット通信が可能な第２の無線通信端末とを備えた無線通信システムであって、前記周波数チャンネルが複数のタイムスロットにより構成され、前記無線基地局が、前記タイムスロットに当該タイムスロットを割当てる端末を示すプリアンブル信号を設定するとともに、複数の周波数チャンネルについて前記プリアンブル信号を非同時に送信し、前記第１の無線通信端末が前記無線基地局から送信される複数の周波数チャンネルを切替えて前記プリアンブル信号を受信し、該受信したプリアンブル信号に基づいて受信するタイムスロットを検出することを特徴としている。
【００１１】
請求項２に記載の無線基地局は、無線通信端末に複数の周波数チャンネルを使用して情報を送信する無線基地局であって、前記周波数チャンネルが複数のタイムスロットにより構成され、前記タイムスロットに当該タイムスロットを割当てる端末を示すプリアンブル信号を設定する情報設定手段と、複数の周波数チャンネルについて前記プリアンブル信号を非同時に送信する送信手段とを備えたことを特徴としている。
【００１２】
請求項３に記載の無線通信端末は、１つの周波数チャンネルを使用してパケット通信が可能な無線通信端末であって、前記周波数チャンネルが複数のタイムスロットにより構成され、前記タイムスロットには当該タイムスロットを割当てる端末を示すプリアンブル信号が設定され、無線基地局から送信される複数の周波数チャンネルを切替えて前記プリアンブル信号を受信する受信手段と、該受信したプリアンブル信号に基づいて受信するタイムスロットを検出する検出手段とを備えたことを特徴としている。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照し、本発明の一実施形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態による無線通信システム１０の構成を示すブロック図である。この無線通信システム１０はＣＤＭＡ方式を用いている。図１において、無線通信システム１０は、基地局１１とシングルキャリア端末１２とマルチキャリア端末１３とを備える。
【００１４】
基地局１１は、端末への順方向通信用に複数の周波数チャンネルを使用する。シングルキャリア端末１２（第１の無線通信端末）は、そのいずれか１つの周波数チャンネルを介してデータを受信する。マルチキャリア端末１３（第２の無線通信端末）は、同時に複数の周波数チャンネルを介してデータを受信することが可能である。
【００１５】
図２は、本実施形態によるチャンネル構造の例を示す図である。この例では３つの周波数チャンネル（周波数ｃｈ１〜３）を用いている。図２において、各周波数ｃｈ１〜３には複数のタイムスロット（ＴＳ）が時分割多重されている。各ＴＳは、プリアンブル部分１０１とトラヒックチャンネル（個別情報チャンネル）部分１０２と共通制御情報チャンネル部分１０３とパイロットチャンネル部分１０４とを有する。図２に示すように、プリアンブル部分１０１とパイロットチャンネル部分１０４は、周波数ｃｈ１〜３の相互間でいずれも時間的に重ならないように配置される。
【００１６】
プリアンブル部分１０１には各端末に対応するインデックス情報が設定される。各端末は、受信したプリアンブル部分１０１のインデックス情報から、当該ＴＳが自己に割当てられたものであるか否かを判別することができる。すなわち、プリアンブル部分１０１の信号（プリアンブル信号）は、当該ＴＳを割当てる端末を示す信号として機能する。
パイロットチャンネル部分１０４には、同期を維持するための信号（パイロット信号）が設定される。各端末は、任意の間隔でパイロット信号を適宜受信する。
共通制御情報チャンネル部分１０３には、呼出しや同報情報が設定されている。この共通制御情報チャンネル部分１０３の情報は、周波数ｃｈ１〜３のそれぞれに共通となっている。従って、いずれかの周波数チャンネルの共通制御チャンネル部分１０３の情報が端末で受信されればよい。
【００１７】
基地局１１は、上記図２の各送信情報の設定を行う情報設定手段と、複数の周波数チャンネルについてプリアンブル信号を非同時に送信する送信手段とを備えている。
シングルキャリア端末１２は、基地局１１から送信される複数の周波数チャンネルを切替えてプリアンブル信号を受信する受信手段と、該受信したプリアンブル信号に基づいて受信するタイムスロットを検出する検出手段とを備えている。
【００１８】
次に、上記した図２のチャネル構造により、図１の無線通信システム１０の各端末１２，１３が自己用のＴＳを認識する動作を説明する。
シングルキャリア端末１２は、周波数ｃｈ１、周波数ｃｈ２、周波数ｃｈ３の順で受信する周波数チャネルを切替えながら、巡回して各周波数チャンネルのプリアンブル部分１０１のインデックス情報を取得する。そして、該インデックス情報の取得の都度、当該ＴＳが自己に割当てられたものであるか否かを判定する。この判定の結果、自己用のＴＳであった場合には、その時点で周波数チャネルの切替えを一時停止し、当該ＴＳのデータ受信を行う。次いで、この自己用ＴＳのデータ受信が完了した後、周波数チャネルの切替えを再開して各周波数チャンネルのプリアンブル部分１０１のインデックス情報の取得を行う。
【００１９】
マルチキャリア端末１３は、同時に３つの周波数ｃｈ１〜３のデータ受信が可能なので、チャネル切替なしで周波数ｃｈ１、周波数ｃｈ２、周波数ｃｈ３の順で巡回して各周波数チャンネルのプリアンブル部分１０１のインデックス情報を取得する。そして、該インデックス情報の取得の都度、当該ＴＳが自己に割当てられたものであるか否かを判定し、各周波数ｃｈ１〜３の自己用ＴＳについてのデータ受信を随時行う。
【００２０】
次に、図３を参照して、図１に示す無線通信システム１０におけるＴＳ割当てに係る動作を説明する。図３は、図１に示す無線通信システム１０におけるＴＳ割当てスケジューリングの例を示す図である。このスケジューリングは、基地局１１によって行われる。
図３の例では、上記図２のチャンネル構造により、８ユーザ（ユーザＡ〜Ｈ）の端末を収容している。ユーザＡ，Ｂは、マルチキャリア端末１３のユーザである。ユーザＣ〜Ｈは、シングルキャリア端末１２のユーザである。
【００２１】
マルチキャリア端末１３のユーザＡ，Ｂには、各周波数ｃｈ１〜３ともに一定の周期でＴＳが割当てられる。図３においてはユーザＡにはＴＳ１が、ユーザＢにはＴＳ２がそれぞれ割当てられている。
【００２２】
シングルキャリア端末１２のユーザＣ〜Ｈには、マルチキャリア端末１３のユーザＡ，Ｂに割当てられた時間以外の時間のＴＳが割当てられる。ここで、本実施形態では、特定のシングルキャリア端末１２のユーザに対して、使用する周波数チャネルを固定することなく動的に変更し、複数の周波数チャネルに渡ってＴＳを割り当てる。但し、シングルキャリア端末１２は同時には一つの周波数チャネルしか受信できないので、周波数チャネル間で時間的に重なっていないＴＳについてのみを割当てるようにする。
【００２３】
例えば、図３において、ユーザＤには、先ず周波数ｃｈ２のＴＳ３が割当てられる。そして、周波数ｃｈ２のＴＳ４〜ＴＳ７まではユーザＧに割当てられる。この結果、周波数ｃｈ２はユーザＧのトラフックに占有されることになる。そこで、周波数ｃｈ３で空きとなっていたＴＳ７をユーザＤに割当てる。この周波数ｃｈ３のＴＳ７は、ユーザＤに割当て済みの周波数ｃｈ２のＴＳ３とは時間的に重なっていない。これにより、ユーザＤのシングルキャリア端末１２は、周波数ｃｈ１からｃｈ３まで順次チャネルを切替えて各周波数チャネルのプリアンブル信号を受信し、受信したプリアンブル信号に基づいて、先ず、周波数ｃｈ２のＴＳ３を検出して該ＴＳ３のデータを受信する。次いで、周波数ｃｈ３のＴＳ７を検出して該ＴＳ７のデータを受信する。
【００２４】
上述したように本実施形態によれば、特定のシングルキャリア端末に対して、使用する周波数チャネルを固定することなく動的に変更することができるので、周波数チャネルに限定されることなく空きのＴＳを適宜、適切なシングルキャリア端末に割当てることができる。また、各シングルキャリア端末をそれぞれ複数の周波数チャンネルに割当ることによって、マルチキャリア端末に対してチャンネル資源の割当てを増加させることが可能となるという効果も得られる。
【００２５】
また、ある周波数チャネルを使用しているシングルキャリア端末の通信状態がいずれも悪化した場合には、他の周波数チャンネルを使用することによって、該シングルキャリア端末の通信速度の低下を防ぐことが可能となり、セクタースループットの低下を防止することができる。また、ある周波数チャネルのみにシングルキャリア端末が集中することも防ぐことができるので、同様にセクタースループットの低下が防止される。
【００２６】
以上、本発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、特定の第１の無線通信端末（シングルキャリア端末）に対して、使用する周波数チャネルを固定することなく動的に変更することができるので、シングルキャリア端末（第１の無線通信端末）とマルチキャリア端末（第２の無線通信端末）の混在が可能なＣＤＭＡ方式の無線通信システムにおいて、周波数の使用効率の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による無線通信システム１０の構成を示すブロック図である。
【図２】同実施形態によるチャンネル構造の例を示す図である。
【図３】図１に示す無線通信システム１０におけるＴＳ割当てスケジューリングの例を示す図である。
【符号の説明】
１０…無線通信システム、１１…無線基地局、１２…シングルキャリア端末（第１の無線通信端末）、１３…マルチキャリア端末（第２の無線通信端末）

Claims

無線基地局と、１つの周波数チャンネルを使用してパケット通信が可能な第１の無線通信端末と、同時に複数の周波数チャンネルを使用してパケット通信が可能な第２の無線通信端末とを備えた無線通信システムであって、
前記周波数チャンネルが複数のタイムスロットにより構成され、
前記無線基地局が、前記タイムスロットに当該タイムスロットを割当てる端末を示すプリアンブル信号を設定するとともに、複数の周波数チャンネルについて前記プリアンブル信号を非同時に送信し、
前記第１の無線通信端末が前記無線基地局から送信される複数の周波数チャンネルを切替えて前記プリアンブル信号を受信し、該受信したプリアンブル信号に基づいて受信するタイムスロットを検出する、
ことを特徴とする無線通信システム。
無線通信端末に複数の周波数チャンネルを使用して情報を送信する無線基地局であって、
前記周波数チャンネルが複数のタイムスロットにより構成され、
前記タイムスロットに当該タイムスロットを割当てる端末を示すプリアンブル信号を設定する情報設定手段と、
複数の周波数チャンネルについて前記プリアンブル信号を非同時に送信する送信手段と、
を備えたことを特徴とする無線基地局。
１つの周波数チャンネルを使用してパケット通信が可能な無線通信端末であって、
前記周波数チャンネルが複数のタイムスロットにより構成され、前記タイムスロットには当該タイムスロットを割当てる端末を示すプリアンブル信号が設定され、
無線基地局から送信される複数の周波数チャンネルを切替えて前記プリアンブル信号を受信する受信手段と、
該受信したプリアンブル信号に基づいて受信するタイムスロットを検出する検出手段と、
を備えたことを特徴とする無線通信端末。