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JP4527067B2 - 移動局、送信方法及び移動通信システム - Google Patents

移動局、送信方法及び移動通信システム Download PDF

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Description

本発明は、送信装置、受信装置および移動通信システム並びに送信制御方法に関する。
ＩＭＴ−２０００（International Mobile Telecommunication 2000）の次世代の移動通信方式である第４世代移動通信方式（４Ｇ）の開発が進められている。第４世代移動通信方式では、セルラシステムを始めとするマルチセル環境から、ホットスポットエリアや屋内などの孤立セル環境までを柔軟にサポートし、さらに双方のセル環境で周波数利用効率の増大を図ることが望まれている。
第４世代移動通信方式において移動局から基地局へのリンク（以下、上りリンクと呼ぶ）については、以下の無線アクセス方式が提案されている。シングルキャリア伝送方式では、例えばＤＳ−ＣＤＭＡ(direct sequence code division multiple access) 方式、ＩＦＤＭＡ(Interleaved Frequency Division Multiple Access) 方式、可変拡散率・チップ繰り返しファクタ(VSCRF-CDMA: Variable Spreading and Chip Repetition Factors-CDMA) 方式が提案されている。マルチキャリア伝送方式では、例えばＯＦＤＭ(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 方式、Ｓｐｒｅａｄ ＯＦＤＭ、マルチキャリア符号分割多元接続(MC-CDMA: Multi-Carrier Code Division Multiple Access) 方式、ＶＳＦ−Ｓｐｒｅａｄ ＯＦＤＭ(Variable Spreading Factor Spread OFDM) 方式が提案されている。
シングルキャリア方式は、端末の消費電力に関して、ピーク電力が小さいので、送信電力増幅器のバックオフを小さくでき、電力効率がよい。
シングルキャリア方式の一例として、ＶＳＣＲＦ−ＣＤＭＡ方式について、図１を参照して説明する（例えば、特許文献１参照）。
拡散部１は、符号乗算部２と、符号乗算部２と接続された繰り返し合成部８と、繰り返し合成部８と接続された移相部１０とを備える。
符号乗算部２は、送信信号に拡散符号を乗算する。例えば、乗算器４は、所与の符号拡散率ＳＦの下で定められたチャネリゼーションコードを送信信号に乗算する。さらに、乗算器６は、スクランブルコードを送信信号に乗算する。
繰り返し合成部８は、拡散後の送信信号を、時間的に圧縮し、所定数回（ＣＲＦ回）反復する。チップ繰り返しが適用された送信信号は、くしの歯状の周波数スペクトラムを示す。繰り返し数ＣＲＦが１に等しい場合の構成および動作は、通常のＤＳ−ＣＤＭＡ方式の場合と等しくなる。
移相部１０は、移動局毎に固有に設定された所定の周波数分だけ送信信号の位相をずらす（シフトさせる）。
ＶＳＣＲＦ−ＣＤＭＡ方式において、ＣＲＦ＞１の場合、例えばＣＲＦ＝４の場合には、図２Ａに示すように、各ユーザの使用する周波数スペクトラムが、くしの歯状に全帯域にまたがって分散配置される。この場合、ユーザ固有の周波数オフセットが、割り当てられた帯域幅よりも小さくなる。
一方、ＣＲＦ＝１の場合には、図２Ｂに示すように、各ユーザの使用するスペクトラムが、ブロック上にまとまって配置される。この場合、ユーザ固有の周波数オフセットが、割り当てられた帯域幅よりも大きくなる。
また、周波数領域で、くしの歯状の周波数スペクトラムを得る無線アクセス方式が提案されている（例えば、非特許文献１および２参照）。
この無線アクセス方式を適用する送信装置３０は、図３に示すように、拡散されたデータ系列が入力されるＦＦＴ部１２と、ＦＦＴ部１２と接続されたレート変換部１４と、レート変換部１４と接続された周波数領域信号生成部１６と、周波数領域信号生成部１６と接続されたＩＦＦＴ部１８と、ＩＦＦＴ部１８と接続されたＧＩ付加部２０と、ＧＩ付加部２０と接続されたフィルタ２２とを備える。
高速フーリエ変換（ＦＦＴ）部１２は、拡散されたデータ系列をＱチップ毎にブロック化して高速フーリエ変換を行うことにより、周波数領域に変換する。その結果、周波数領域においてＱ個のシングルキャリアの信号が得られる。ここで、拡散されたデータ系列は、図１を参照して説明した拡散部１において、乗算器６の出力信号に相当する。
レート変換部１４は、Ｑ個のシングルキャリアの信号を所定数回、例えばＣＲＦ回繰り返す。その結果、Ｎｓｕｂ＝Ｑ×ＣＲＦ個のシングルキャリアの信号が生成する。
周波数領域信号生成部１６は、くしの歯状のスペクトラムとなるように周波数軸上で各シングルキャリアの信号をシフトさせる。例えば、ＣＲＦ＝４に相当する処理を行う場合には、各シングルキャリアの信号の間に零を３つ配置する。その結果、図２Ａおよび図２Ｂを参照して説明したくしの歯状の周波数スペクトラムが形成される。
ＩＦＦＴ部１８は、周波数軸上で各シングルキャリアの信号をシフトさせることにより得られたくしの歯状のスペクトラムを高速逆フーリエ変換する。
ガードインターバル付加部２０は、送信する信号にガードインターバルを付加する。ガードインターバルは、伝送するシンボルの先頭または末尾の一部を複製することによって得られる。フィルタ２２は、送信信号に対して帯域制限を行う。
一方、マルチキャリア方式は、シンボル長が長く、ガードインターバルを設けることにより、マルチパス環境で良好な受信品質を得ることができる。
一例として、ＯＦＤＭ方式について、図４を参照して説明する。
図４は、ＯＦＤＭ方式の送信装置に使用される送信部のブロック図である。
送信部４０は、拡散前の送信信号が入力される直並列（Ｓ／Ｐ）変換部３２と、直並列変換部３２と接続されたサブキャリアマッピング部３４と、サブキャリアマッピング部３４と接続されたＩＦＦＴ部３６と、ＩＦＦＴ部３６と接続されたＧＩ付加部３８とを備える。
直並列変換部（Ｓ／Ｐ）３２は、直列的な信号系列を並列的な複数の信号系列に変換する。
サブキャリアマッピング部３４は、直並列変換部３２において並列的な信号系列に変換された各信号を各サブキャリアに割り当てる。例えば、サブキャリアマッピング部３４は、周波数ダイバーシチ効果を得るために、図５Ａに示すように、各ユーザに対して飛び飛びのサブキャリアを割り当てる。また、サブキャリアマッピング部３４は、図５Ｂに示すように各ユーザに対して連続したサブキャリアを割り当てる。
高速逆フーリエ（ＩＦＦＴ）変換部３６は、入力された信号を高速逆フーリエ変換し、ＯＦＤＭ方式の変調を行う。
ガードインターバル付加部３８は、送信する信号にガードインターバルを付加し、ＯＦＤＭ方式におけるシンボルを作成する。
特開２００４−２９７７５６号公報 M.Schnell, I.Broeck, and U. Sorger, "A promising new wideband multiple-access scheme for future mobile communication," European Trans. on Telecommun. (ETT), vol. 10, no. 4, pp.417-427, July/Aug. 1999. R. Dinis, D. Falconer, C.T. Lam, and M. Sabbaghian, "A Multiple Access Scheme for the Uplink of Broadband Wireless Systems," in Proc. Globecom2004, Dec. 2004.
しかしながら、上述した背景技術には以下の問題がある。
シングルキャリア方式は、シンボル長が小さいため、マルチパス干渉により、特に高速信号伝送時に受信品質が劣化する問題がある。
また、マルチキャリア方式は、端末の消費電力に関して、ピーク電力が大きくなるため、バックオフを大きくする必要があり、電力効率が悪くなる問題がある。
そこで本発明においては、シングルキャリア型の無線アクセス方式とマルチキャリア型の無線アクセス方式とを切り替えることができる送信装置、受信装置および移動通信システム並びに送信制御方法を提供することを目的としている。
本移動局は、
複数のサブキャリアが含まれたシステム帯域のうちの少なくとも一部の部分帯域において、一定間隔で離散的に選択したサブキャリアに、パイロット信号をマッピングするマッピング部と、
前記マッピング部においてマッピングしたパイロット信号を送信する送信部と
を備え、
前記マッピング部は、基地局装置から指定された周波数および帯域幅であって、かつ他の移動局から送信されるパイロット信号と周波数軸上において直交するような周波数および帯域幅に応じて、部分帯域を設定する。
本送信方法は、
複数のサブキャリアが含まれたシステム帯域のうちの少なくとも一部の部分帯域において、一定間隔で離散的に選択したサブキャリアに、パイロット信号をマッピングするステップと、
マッピングしたパイロット信号を送信するステップと
を備え、
前記マッピングするステップは、基地局装置から指定された周波数および帯域幅であって、かつ他の移動局から送信されるパイロット信号と周波数軸上において直交するような周波数および帯域幅に応じて、部分帯域を設定する。
本移動通信システムは、
複数のサブキャリアが含まれたシステム帯域のうちの少なくとも一部の部分帯域において、一定間隔で離散的に選択したサブキャリアにパイロット信号をマッピングし、当該パイロット信号を送信する移動局と、
前記移動局からのパイロット信号を受信する基地局と
を備え、
前記移動局は、前記基地局装置から指定された周波数および帯域幅であって、かつ他の移動局から送信されるパイロット信号と周波数軸上において直交するような周波数および帯域幅に応じて、部分帯域を設定する。
本発明の実施例によれば、シングルキャリア型の無線アクセス方式とマルチキャリア型の無線アクセス方式とを切り替えることができる送信装置、受信装置および移動通信システム並びに送信制御方法を実現できる。
次に、本発明を実施するための最良の形態を、以下の実施例に基づき図面を参照しつつ説明する。
なお、実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を用い、繰り返しの説明は省略する。
本発明の実施例にかかる移動通信システムは、移動局と、移動局と無線による通信が可能である基地局とを備える。
本発明の実施例にかかる送信装置について説明する。
送信装置は、例えば移動局に備えられ、上りチャネルを送信する。
本実施例にかかる送信装置は、セルラ環境およびローカルエリア環境において使用される。
セルラ環境は、図６Ａに示すように、セル（セクタ）をカバーする基地局、例えば基地局２００１、２００２、２００３、２００４および２００５と、基地局２００１と無線通信が可能である移動局３００とを備える。セルラ環境は、ローカルエリア環境と比較してセル半径が大きく、移動局の送信電力が大きくなる。また、セルラ環境では実現できるデータレートは周りのセルからの干渉などにより小さくなる。
したがって、セルラ環境では、上りリンクの無線アクセス方式として、シングルキャリア方式を使用した方が、マルチキャリア方式を使用した場合より有利である。
一方、ローカルエリア環境、例えば屋内、ホットスポットなどの環境は、図６Ｂに示すように、セル（セクタ）をカバーする基地局、例えば基地局２００６と、基地局２００６と無線通信が可能である移動局３００とを備える。ローカルエリア環境は、セルラ環境と比較してセル半径が小さく、移動局の消費電力は小さくなる。また、ローカルエリア環境では実現できるデータレートは比較的大きくなる。
したがって、ローカルエリア環境では、上りリンクの無線アクセス方式として、マルチキャリア方式を使用した方が、シングルキャリア方式を使用した場合より有利である。
次に、本実施例にかかる送信装置について、図７を参照して説明する。
本実施例にかかる送信装置１００は、シンボル系列が入力される拡散およびチャネルコード部１０２と、拡散およびチャネルコード部１０２と接続された切り替え部１０６と、切り替え部１０６と接続された高速フーリエ変換（ＦＦＴ）部１０８および直並列（Ｓ／Ｐ）変換部１１０と、ＦＦＴ部１０８およびＳ／Ｐ変換部１１０と接続されたレート変換部１１２とを備える。
また、本実施例にかかる送信装置１００は、レート変換部１１２と接続された周波数領域信号生成部１１４と、周波数領域信号生成部１１４と接続された逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）部１１６と、ＩＦＦＴ部１１６と接続されたガードインターバル（ＧＩ）付加部１１８と、ＧＩ付加部１１８と接続されたフィルタ１２０とを備える。
また、本実施例にかかる送信装置１００は、拡散およびチャネルコード部１０２および周波数領域信号生成部１１４と接続されたデータ変調・拡散率・チャネル符号化制御部１０４と、周波数領域信号生成部１１４と接続された無線リソース割り当て制御部１２２と備える。切り替え部１０６は、フィルタ１２０と接続される。
また、データ変調・拡散率・チャネル符号化制御部１０４には各ユーザに対するＭＣＳ(Modulation and Coding Scheme)情報が入力され、無線リソース割り当て制御部１２２には各物理チャネルへの無線リソース割り当てを示す報知情報および各ユーザに対するスケジューリング結果を示す情報が入力される。
データ変調・拡散率・チャネル符号化制御部１０４は、拡散およびチャネルコード部１０２において適用される直交符号の拡散率を決定し、決定された拡散率の直交符号とセル固有のスクランブルコードとを、入力された各ユーザに対するＭＣＳ情報とともに、拡散およびチャネルコード部１０２に入力する。
例えば、データ変調・拡散率・チャネル符号化制御部１０４は、セルラセル環境では、セルラセル環境に対応する拡散率の直交符号とセル固有のスクランブルコードとを決定する。また、データ変調・拡散率・チャネル符号化制御部１０４は、ローカルエリア環境では、ローカルエリア環境に対応する拡散率の直交符号とセル固有のスクランブルコードとを決定する。また、データ変調・拡散率・チャネル符号化制御部１０４は、サブキャリアのセットの数を周波数領域信号生成部１１４に入力する。
拡散およびチャネルコード部１０２は、入力されたＭＣＳ情報にしたがって、入力された２値の情報系列に、ターボ符号、畳み込み符号などの誤り訂正符号を適用してチャネル符号化を行い、チャネル符号化されたデータを変調する。さらに、拡散およびチャネルコード部１０２は、入力された拡散率の直交符号とセル固有のスクランブルコードとを用いて拡散処理を行うことにより、拡散されたチップ系列を生成し、切り替え部１０６に入力する。
切り替え部１０６は、基地局２００から通知された無線アクセス方式を示す情報がシングルキャリア方式であるかマルチキャリア方式であるかを判断する。また、切り替え部１０６は、通知された無線アクセス方式を示す情報がシングルキャリア方式であると判断した場合には入力された拡散されたチップ系列をＦＦＴ部１０８に入力し、マルチキャリア方式であると判断した場合には入力された拡散されたチップ系列をＳ／Ｐ変換部１１０に入力する。また、切り替え部１０６は、通知された無線アクセス方式を示す情報をフィルタ１２０に入力する。
例えば、切り替え部１０６は、基地局２００からの報知情報に基づいてアクセス方式を決定する。この場合、基地局２００は、後述する無線アクセス方式決定部４０２において、各ユーザ（移動局）にシングルキャリア方式を使用させるかマルチキャリア方式を使用させるかを決定し、図８に示すように、決定された無線アクセス方式を示す制御情報を通知する。
また、例えば、切り替え部１０６は、セル毎に決定された無線アクセス方式に基づいて、シングルキャリア方式であるかマルチキャリア方式であるかを判断するようにしてもよい。この場合、基地局２００に備えられた受信装置の無線アクセス方式決定部４０２は、セル構成に応じて、基地局毎に上りリンクの無線アクセス方式を固定的に予め決定する。
例えば、基地局２００が設置される段階で、無線アクセス方式決定部４０２は、セル構成、例えばセルの半径、隣接セルの有無などに応じて、使用する無線アクセス方式を決定する。例えば、セル半径が大きい場合にはシングルキャリア方式を使用する、またセル半径が小さい場合にはマルチキャリア方式を使用するように決定する。無線アクセス決定部４０２は、決定されたアクセス方式を示す情報を、図９に示すように全ユーザの共通制御情報として移動局３００に報知する。
このようにすることにより、基地局が設置される段階で決定されるため、構成および制御が容易である。
また、例えば、切り替え部１０６は、ユーザ（移動局）毎に決定された無線アクセス方式に基づいて、シングルキャリア方式であるかマルチキャリア方式であるかを判断するようにしてもよい。この場合、各ユーザの基地局までの距離に応じてアクセス方式を切り替えるようにしてもよいし、各ユーザの送信電力の余裕に応じてアクセス方式を切り替えるようにしてもよい。
例えば、各ユーザの基地局２００までの距離に応じてアクセス方式を切り替える場合、各ユーザの基地局２００までの距離に相当する量として、例えばパスロスを使用する。この場合、移動局３００は下りリンクで、例えば下りパイロット信号の受信電力を使用してパスロスを測定し、測定されたバスロスを示す情報を上りリンクで基地局２００に通知する。
基地局２００に備えられた受信装置の無線アクセス方式決定部４０２は、受信したパスロスの値が、所定の閾値よりも大きい場合、自基地局２００と移動局３００との距離が大きいと判断しシングルキャリア方式を使用することを決定し、図１０に示すように、移動局３００に通知する。
また、基地局２００に備えられた受信装置の無線アクセス方式決定部４０２は、受信したパスロスが、所定の閾値よりも小さい場合、自基地局２００と移動局３００との距離が小さいと判断しマルチキャリア方式を使用することを決定し、図１０に示すように、移動局３００に通知する。
このようにすることにより、移動局と基地局との距離に応じて、移動局毎に無線アクセス方式を制御することができる。
また、移動局側で、測定したパスロスに基づいて、シングルキャリア方式を使用するか、マルチキャリア方式を使用するかを決定し、その結果を基地局２００に通知するようにしてもよい。
また、例えば、各ユーザの送信電力の余裕に応じてアクセス方式を切り替える場合、各ユーザの送信電力の余裕を示す値として、例えば、最大許容送信電力−現在の送信電力を用いる。この場合、移動局は、「最大許容送信電力−現在の送信電力」を示す値を基地局に通知する。
基地局２００に備えられた受信装置の無線アクセス方式決定部４０２は、受信した「最大許容送信電力−現在の送信電力」を示す値が、所定の閾値よりも小さい場合、送信電力の余裕が小さいと判断し、シングルキャリア方式を使用することを決定し、図１０に示すように、移動局３００に通知する。
また、基地局２００に備えられた受信装置の無線アクセス方式決定部４０２は、受信した「最大許容送信電力−現在の送信電力」を示す値が、所定の閾値よりも大きい場合、送信電力の余裕が大きいと判断し、マルチキャリア方式を使用することを決定し、図１０に示すように、移動局３００に通知する。
このようにすることにより、移動局毎の能力に応じて、アクセス方式を制御することができる。
また、移動局３００は、最大許容送信電力を示す情報と、現在の送信電力を示す情報とを送信し、基地局２００に備えられた受信装置の無線アクセス方式決定部４０２は「最大許容送信電力−現在の送信電力」を計算し、この計算値に基づいて、無線アクセス方式を制御するようにしてもよい。
また、移動局側で、送信電力の余裕に基づいて、シングルキャリア方式を使用するかマルチキャリア方式を使用するかを決定し、基地局２００に通知するようにしてもよい。
また、切り替え部１０６は、ユーザ（移動局）毎に決定された無線アクセス方式に基づいて、図１１に示すように、割り当てを希望する所定の周波数帯域を使用して伝搬路状態測定用信号、例えばパイロット信号を送信するようにしてもよい。例えば、切り替え部１０６は、システムに割り当てられた周波数帯域のうち、指定の周波数帯域のみで伝搬路状態測定用信号を送信する。具体的には、例えばシステムに２０ＭＨｚの周波数帯域が割り当てられている場合には、例えば移動局（送信装置）は、２０ＭＨｚ、１０ＭＨｚ、５ＭＨｚで送信できるものにクラス分けされる。この場合、切り替え部１０６は、ユーザ（移動局）毎に決定された無線アクセス方式に基づいて、自移動局（送信装置）のクラスに相当する周波数帯域のみで伝搬路測定用信号を送信する。
受信装置４００の無線リソース割り当て決定部４０４は、伝搬路測定用信号を送信した移動局（送信装置）に対して、伝搬路測定用信号の送信された周波数帯域に基づいて、周波数帯域の割り当てを行う。
すなわち、各移動局（送信装置）はパイロット信号を送信し、基地局（受信装置）はそのパイロット信号を測定し、自基地局と移動局との伝搬路状態を測定し、周波数帯域の割り当てを行う。移動局は、システムに割り当てられた全周波数帯域に対してパイロット信号を送信する必要はなく、予め決定された所定の帯域でパイロット信号を送信する。基地局では、各ユーザからパイロット信号を受信するが、その周波数帯域の範囲内で割り当てるべき帯域があれば割り当て、その決定された周波数帯域を示す情報を、送信装置に送信する。
また、受信装置４００側で、無線アクセス方式決定部４０２において、伝搬路状態測定用信号を送信する周波数帯域を決定し、該周波数帯域を示す情報を送信するようにしてもよい。
また、切り替え部１０６はパイロット信号生成部を備え、該パイロット信号生成部は、ユーザ（移動局）毎に決定された無線アクセス方式に基づいて、決定された無線アクセス方式がシングルキャリア方式である場合に、基地局に対してデータチャネルの希望（最大）送信帯域幅を示す情報、送信を行おうとするデータ量を示す情報およびデータレートを示す情報のうち少なくとも１つの情報を基地局に送信するようにしてもよい。また、パイロット信号生成部は、パイロット信号の希望（最大）送信帯域幅を示す情報を基地局に送信するようにしてもよい。
例えば、パイロット信号生成部は、パイロット信号の希望（最大）送信帯域幅を示す情報およびデータチャネルの希望（最大）送信帯域幅を示す情報、送信を行おうとするデータ量を示す情報およびデータレートを示す情報のうち少なくとも１つの情報を、衝突許容チャネルにより基地局に送信する。例えば、最大の送信帯域幅は５ＭＨｚであり、希望送信帯域幅はこの５ＭＨｚよりも小さい値となる。
例えば、図１２Ａに示すように、W＿ａｂｌｅを移動局が送信可能な最大帯域幅、Ｗｐ＿ｒｅｑをパイロット信号の希望最大送信帯域幅、Ｗｄ＿ｒｅｑをデータチャネルの希望（最大）送信帯域幅とする。パイロット信号生成部は、Ｗｄ＿ｒｅｑ＜＝Ｗ＿ａｂｌｅの範囲で、送信しようとするデータ量、データレートに基づいて、Ｗｄ＿ｒｅｑを決定する。また、パイロット信号生成部は、Ｗｄ＿ｒｅｑ＜＝Ｗｐ＿ｒｅｑ＜＝Ｗ＿ａｂｌｅの範囲で、Ｗｐ＿ｒｅｑを決定する。
また、切り替え部１０６は、伝搬路状態測定用信号の送信帯域幅を、システムで定めた最小送信帯域幅の整数倍または２ｎ倍とするようにしてもよい。
この場合、切り替え部１０６は、最大送信電力または「最大送信電力−ΔＰ」で送信した場合に予測される受信ＳＩＮＲが、所要受信ＳＩＮＲを上回ることのできる最大の送信帯域幅で送信する。例えば、切り替え部１０６は、予測される受信ＳＩＮＲを、基地局（受信装置）と移動局（送信装置）との間の平均パスロスおよび基地局における平均干渉電力に基づいて算出する。
例えば、図１２Ｂに示すように、最大送信帯域幅が５ＭＨｚで、最小送信帯域幅が１．２５ＭＨｚである場合に、各送信帯域幅、すなわち１．２５ＭＨｚ、２．５ＭＨｚおよび３．７５ＭＨｚにおいて、伝搬路状態測定用信号の所要ＳＩＮＲを満たす送信帯域幅は１．２５ＭＨｚと２．５ＭＨｚである。したがって、所要受信ＳＩＮＲを上回ることのできる最大の送信帯域幅は、２．５ＭＨｚとなる。
この場合、最小送信帯域幅で送信しても、所要ＳＩＮＲを実現できないと予測される場合であっても、送信帯域幅は、最小送信帯域幅以下にはせず、最小送信帯域幅で送信する。
伝搬路状態測定用信号の所要ＳＩＮＲは、報知チャネルでセル全体に通知される。
また、切り替え部１０６は、データチャネルに対する所要品質、例えば所要ＳＩＮＲとは別に、伝搬路状態測定用信号に対する所要品質を設定するようにしてもよい。
この場合、各所要品質は、基地局装置より報知チャネルを用いて、セクタ配下の移動局に通知される。例えば、基地局装置は、データチャネルに対する所要品質を、個別制御チャネルを用いて通知する。
切り替え部１０６は、データチャネルの割り当てが無く、伝搬路状態測定用信号のみを送信する場合には、伝搬路測定用信号の所要品質に基づいた送信電力制御を行う。例えば、切り替え部１０６は、パイロット信号のみを送信する場合の所要品質に基づく送信電力制御により決まる送信電力で送信する。例えば、図１２Ｃに示すように、切り替え部１０６は、伝搬路状態の測定に必要十分な低い所要品質を設定する。このようにすることにより、パイロット信号による干渉を低減でき、全体としてスループットを向上させることができる。
切り替え部１０６は、データチャネルの割り当てがある場合には、送信フレーム内に時間多重されたデータ部、伝搬路状態測定用信号部とも、データチャネルの所要品質に基づいて送信電力制御を行う。例えば、図１２Ｄに示すように、切り替え部１０６は、データチャネルの割り当てがある場合、データ部と同じ電力で送信する。この場合、データ部には、高効率な変調方式・符号化率が用いられるため、高い所要品質が設定される。切り替え部１０６は、高精度なチャネル推定が必要なためパイロット信号も高い送信電力で送信する。
具体的には、データチャネルの割り当てがあり、データチャネルの割り当て帯域幅が、伝搬路状態測定用信号の送信帯域幅よりも狭い場合、切り替え部１０６は、図１２Ｅに示すように、伝搬路状態測定用信号の送信電力を、伝搬路状態測定用信号の送信帯域幅において、データチャネルの所要品質、例えば所要ＳＩＮＲを満足できる送信電力に制御する。
送信電力に余裕が無く、所要品質を満足できない場合、切り替え部１０６は、図１２Ｆに示すように、最大送信電力に制御する。
基地局２００は、移動局から送信された情報、例えばパイロット信号の希望（最大）送信帯域幅に基づいて、移動局が送信するパイロット信号の送信周波数帯域幅（送信帯域幅）、中心周波数を決定し、該決定されたパイロット信号の送信帯域幅を示す情報と中心周波数を示す情報とを移動局に通知する。
パイロット信号生成部は、通知された送信帯域幅を示す情報、中心周波数を示す情報にしたがって、パイロット信号を送信する。また、パイロット信号生成部は、周波数ブロックのＩＤが通知された場合には、通知された周波数ブロックのＩＤにより指定された送信帯域幅および中心周波数にしたがって、パイロット信号を送信する。この場合、パイロット信号生成部は、周波数ホッピング方式により、パイロット信号を送信するようにしてもよい。さらに、パイロット信号生成部は、指定された帯域毎に送信する帯域を変更して、周波数ホッピングしてパイロット信号を送信するようにしてもよい。
ＦＦＴ部１０８は、拡散されたデータ系列をＱチップ毎にブロック化して高速フーリエ変換を行うことにより、周波数領域に変換し、レート変換部１１２に入力する。その結果、周波数領域においてＱ個のシングルキャリアの信号が得られる。
直並列変換部（Ｓ／Ｐ）１１０は、Ｑ個毎に直列的な信号系列（ストリーム）を並列的な複数の信号系列に変換し、レート変換部１１２に入力する。
レート変換部１１２は、ＦＦＴ部１０８から出力されたＱ個のシングルキャリアの信号を所定数回、例えばＣＲＦ回繰り返す。その結果、Ｎｓｕｂ＝Ｑ×ＣＲＦ個のシングルキャリアの信号が生成する。また、レート変換部１１２は、直並列変換部（Ｓ／Ｐ）１１０から出力された並列的なＱ個の信号系列毎に周波数領域信号生成部１１４に入力する。
一方、無線リソース割り当て制御部１２２は、基地局２００より通知された各物理チャネルへの無線リソース割り当てを示す報知情報および各ユーザに対するスケジューリングの結果を示す情報に基づいて、各物理チャネルに割り当てる周波数ブロックおよび時間を制御する。
また、無線リソース割り当て制御部１２２は、各物理チャネルに周波数ブロックおよび時間を割り当てる場合に、複数の周波数ブロックのトランスミッション タイム インターバル(TTI: Transmission Time Interval)長を単位としたある時間に対して、無線リソースを割り当てるように制御するようにしてもよい。
ここで、共有データチャネルのスケジューリングについて、図１３−図１４を参照して説明する。共有データチャネルは、後述するが、基地局２００におけるスケジューリングに基づいて割り当てられる。
周波数ブロックは、図１３に示すように、固定的に周波数が割り当てられる周波数分割多元接続での時間領域におけるスケジューリングの制御情報に基づいて割り当てられる。この場合、高速データレートのユーザに対しては複数の周波数ブロックが割り当てられる。このようにすることにより、各ユーザは予め割り当てられた周波数ブロックのみを使用する。このため、送信装置１００は、受信装置４００がチャネル状態情報(CQI: Channel Quality Indicator)を測定できるように送信する他の周波数ブロックのパイロットチャネルを予め送信する必要がない。
最適な周波数ブロックの帯域幅としては、例えば、１．２５−５ＭＨｚである。周波数ブロックの帯域幅を広くすることにより、周波数ブロック内でマルチユーザダイバーシチの効果を大きくすることができる。
シングルキャリア伝送が行われる場合には、データレートにしたがって、各ユーザに対して割り当てられる帯域幅は可変としてもよい。
また、あるユーザのトラヒックサイズが周波数ブロックのペイロードサイズよりも大きい場合には、１周波数ブロックが排他的に１ユーザにより使用されるようにしてもよい。
周波数ブロック上に配置されたさらに狭いFDMA(localized FDMA)が、複数の低データレートユーザにより使用される。すなわち、図２Ａおよび図２Ｂを参照して説明したように、各ユーザの使用するスペクトラムが、ブロック上にまとめて、周波数ブロック内に配置される。また、各ユーザの使用する周波数スペクトラムが、くしの歯状に周波数ブロック内にまたがって、分散配置されるようにしてもよい。他のユーザは、くしの歯状のスペクトラムを使用する。共有データチャネルに対しては、主にlocalized FDMAを使用するようにしてもよい。
また、図１４に示すように、１つの帯域、例えば周波数ブロックを複数のユーザに割り当てるようにしてもよい。この場合は、くしの歯状の周波数スペクトルを用いた周波数多重あるいは１フレームの中に複数のユーザが以下の説明のように多重される。ＴＴＩには、チップ情報がある単位で、時分割で格納されている。このチップ情報を単位として送信する周波数を変更する。このように、ある帯域に複数のユーザを割り当て、周波数ホッピングを使用して送信する。このように、ある周波数帯域を複数ユーザに割り当てることにより、他セル（セクタ）からの干渉を平均化することができる。このため、ある周波数帯域において、ユーザを切り替えて送信した場合よりも、時間的に他セル（セクタ）からの干渉の変動を小さくできる。
例えば、図１５に示すように、基地局２００のカバーするエリアが３のセクタ、セクタ２５０１、２５０２および２５０３により構成され、セクタ２５０１には移動局Ａ３００１が在圏し、セクタ２５０３には移動局Ｂ３００２、移動局Ｃ３００３、移動局Ｄ３００４および移動局Ｅ３００５が在圏している場合について説明する。
ユーザ毎に周波数ブロックを割り当てた場合、隣接セクタの自移動局に近い位置に他の移動局が存在すると干渉電力が大きくなり、遠い位置に他のユーザが存在しても干渉電力は小さい。
例えば、セクタ２５０１に在圏する移動局Ａ３００１については、隣接するセクタ２５０３に在圏し、移動局Ａ３００１の近傍に位置する移動局Ｄ３００４からの干渉電力は大きくなるが、遠くに位置している移動局Ｅ３００５からの干渉電力は小さい。したがって、図１６Ａに示すように、干渉電力は時間に対して変動する。
一方、くしの歯状の周波数スペクトルを用いる周波数多重や周波数ホッピングを行う場合、図１６Ｂに示すように、干渉電力の合計は平均化されほぼ一定となるため、干渉電力の時間に対する変動は小さくなる。この場合、１ユーザ当たりの送信電力は小さくなるが、複数タイムスロットに渡って連続的に割り当てることにより、ユーザあたりの効率は変わらず、他セル（セクタ）からの干渉の変動は小さくなる。
また、周波数ブロックは、図１７に示すように、時間領域および周波数領域におけるスケジューリングの制御情報に基づいて割り当てられるようにしてもよい。
この場合、受信装置４００がチャネル状態情報(CQI: Channel Quality Indicator)を測定するために送信されるパイロットチャネルが全ての周波数ブロック上で伝送される。すなわち、全てのチャネル帯域幅上で伝送される。
また、あるユーザのトラヒックサイズが周波数ブロックのペイロードサイズよりも大きい場合には、１周波数ブロックが排他的に１ユーザにより使用される。
低データレートのユーザが複数である場合には、１周波数ブロックが複数のユーザにより使用される。この場合、直交する周波数スペクトラム、すなわち周波数ブロック上に配置されたさらに狭いFDMA(localized FDMA)またはくしの歯状のスペクトラム(distributed FDMA)が、同じ周波数ブロック内に適用される。すなわち、図２Ａおよび図２Ｂを参照して説明したように、各ユーザの使用するスペクトラムが、ブロック上にまとめて、周波数ブロック内に配置される。また、各ユーザの使用する周波数スペクトラムが、くしの歯状に周波数ブロック内にまたがって、分散配置されるようにしてもよい。このようにすることにより、マルチユーザ干渉を低減できる。
例えば、最適な周波数ブロックの帯域幅としては、０．３１２５−１．２５ＭＨｚである。周波数ブロックの帯域幅を狭くすることにより、周波数領域でのチャネルのスケジューリングにより、マルチユーザダイバーシチの効果を大きくすることができる。
シングルキャリア伝送が行われる場合には、データレートにしたがって、各ユーザに対して割り当てられる帯域幅は可変としてもよい。
周波数ブロック上に配置されたさらに狭いFDMA(localized FDMA)が、複数の低データレートユーザにより使用される。
また、時間領域および周波数領域においてスケジューリングを行う場合に、周波数ブロックをグループ化するようにしてもよい。このようにすることにより、パイロットチャネルのオーバヘッドを減少させることができる。
また、図１８に示すように、伝搬路状態に基づいて、帯域幅を変えるようにしてもよい。例えば、システムに割り当てられた周波数帯域を複数の周波数ブロックに分割して割り当てる。この場合、伝搬状態がよい場合は、複数の周波数ブロック、例えば２個の周波数ブロックが割り当てられ（ユーザＡ、ＢおよびＣ）、伝搬状態がよくない場合には、よい場合よりも少ない周波数ブロックが割り当てられる（ユーザＤ）。このように割り当てられた周波数帯域においてシングルキャリア伝送が行われる。このようにすることにより、全体の効率を向上させることができる。
周波数ブロックのグループ化について、図１９を参照して説明する。
周波数ブロックのグループ化を行わない場合には、周波数ブロック上に配置されたさらに狭いFDMA(localized FDMA)またはくしの歯状のスペクトラムが、複数の低データレートユーザにより使用される。
周波数ブロックのグループ化を行う場合には、飛び飛びの周波数ブロックがグループ化される場合(Distributed grouping)と、連続した周波数ブロックをグループ化する場合(Localized grouping)がある。
このように、予め周波数ブロックをグループ化し、周波数領域のスケジューリングを行うことにより、ＣＱＩ測定に使用されるパイロットチャネルのオーバヘッドを減少させることができる。
例えば基地局２００に備えられた受信装置の無線リソース割り当て決定部４０４は、衝突型チャネル(Contention-based channel)、例えばランダムアクセスチャネル、予約パケットチャネルに割り当てられる周波数と時間とを、チャネルロードなどに応じて決定し、下りリンクの報知チャネルで各移動局に通知する。例えば、無線リソース割り当て決定部４０４は、送信する信号が衝突型のチャネルである場合に、割り当てられた周波数帯域のうち少なくとも一部の帯域を利用するように無線リソースを割り当てることを決定する。
また、基地局２００に備えられた受信装置の無線リソース割り当て決定部４０４は、チャネル状態に応じて、スケジューリングを行い、スケジューリング型のチャネル(Scheduled channel)、例えば共有データチャネルなどに割り当てられる周波数と時間とを決定し、下りリンクの報知チャネルで各移動局に通知する。共有データチャネルでは、トラヒックデータ、レイヤ３制御メッセージが伝送される。また、共有データチャネルを用いて通信を行う場合にＨ−ＡＲＱ(hybrid automatic repeat request)を適用するようにしてもよい。
また、基地局２００に備えられた受信装置の無線リソース割り当て決定部４０４は、スケジューリングを行い、スケジューリング型のチャネル、例えば制御情報を送信するチャネル（以下、共有制御チャネルと呼ぶ）に割り当てられる周波数と時間とを決定し、下りリンクの報知チャネルで各移動局に通知する。
無線リソース割り当て制御部１２２は、衝突型チャネルとスケジューリング型のチャネルとを多重するように制御する。例えば、無線リソース割り当て部１２２は、図２０Ａに示すように、衝突型チャネルとスケジューリング型のチャネルとを時間多重するように制御する。この場合、無線リソース割り当て制御部１２２は、適応ＴＴＩ長制御を行い、ＴＴＩ長を長く設定するようにしてもよい。このようにすることにより、ＴＴＩ全体の長さに占める共有制御チャネルの割合を低下させることができるため、共有制御チャネルのオーバヘッドを減少させることができる。
また、例えば、無線リソース割り当て部１２２は、図２０Ｂに示すように衝突型チャネルとスケジューリング型のチャネルとを周波数多重するように制御するようにしてもよい。
また、例えば、無線リソース割り当て部１２２は、図２０Ｃに示すように衝突型チャネルとスケジューリング型のチャネルとを時間多重と周波数多重とを混在させるように制御するようにしてもよい。この場合、無線リソース割り当て制御部１２２は、適応ＴＴＩ長制御を行い、ＴＴＩ長を長く設定するようにしてもよい。このようにすることにより、ＴＴＩ全体の長さに占める共有制御チャネルの割合を低下させることができるため、共有制御チャネルのオーバヘッドを減少させることができる。
周波数領域信号生成部１１４は、くしの歯状のスペクトラムとなるように周波数軸上で各シングルキャリアの信号をシフトさせる。例えば、ＣＲＦ＝４に相当する処理を行う場合には、各シングルキャリアの信号または信号系列の間に零を３つ配置する。また、周波数領域信号生成部１１４は、入力された無線リソースの割り当て情報にしたがって、物理チャネルの種類に応じて、各物理チャネルに無線リソースを割り当てる。このようにシングルキャリア方式を使用する場合には、ＣＲＦの値と、各シングルキャリアの信号をシフトさせるオフセットの値とを変更し、ユーザ数を変更する。
また、周波数領域信号生成部１１４は、並列的なＱ個の信号系列毎にマッピングを行い、周波数成分に信号系列を直接配置し、マッピングされた信号毎に無線リソースを割り当てる。
ＩＦＦＴ部１１６は、周波数軸上で各シングルキャリアの信号をシフトさせることにより得られたくしの歯状のスペクトラムを高速逆フーリエ変換し、シングルキャリア方式の送信スペクトラム波形を生成する。
また、ＩＦＦＴ部１１６は、複数のサブキャリアからなるマルチキャリアの信号を高速逆フーリエ変換し、ＯＦＤＭ方式の変調を行い、マルチキャリア方式の送信スペクトラム波形を生成する。
ガードインターバル（ＧＩ）付加部１１８は、送信する信号にガードインターバルを付加し、シングルキャリア方式およびマルチキャリア方式の一方のシンボルを作成する。ガードインターバルは、伝送するシンボルの先頭または末尾の一部を複製することによって得られる。
フィルタは、切り替え部１０６により通知された無線アクセス方式を示す情報に基づいて帯域制限を行う。帯域制限された信号は送信される。
次に、本実施例にかかる受信装置４００について、図２１を参照して説明する。
受信装置４００は、例えば基地局に備えられ、下りチャネルを送信する。
本実施例にかかる受信装置は、上述したセルラ環境およびローカルエリア環境において使用される。
次に、本実施例にかかる受信装置４００は、シングルキャリア方式およびマルチキャリア方式の無線アクセス方式により送信された信号を受信することができる。また、受信装置４００は、無線アクセス方式決定部４０２と、無線リソース割り当て決定部４０４とを備える。
無線アクセス方式決定部４０２は、自受信装置４００が設置された環境に基づいて、移動局３００に使用させる無線アクセス方式を決定する。
例えば、無線アクセス決定部４０２は、設置された環境がセルラセル環境である場合、シングルキャリア方式を使用させることを決定し、移動局３００に通知する。また、例えば、無線アクセス決定部４０２は、設置された環境がローカルエリア環境である場合、マルチキャリア方式を使用させることを決定し、移動局３００に通知する。
例えば、基地局２００が設置される段階で、無線アクセス方式決定部４０２は、セル構成、例えばセルの半径、隣接セルの有無などに応じて、使用する無線アクセス方式を決定する。例えば、セル半径が大きい場合にはシングルキャリア方式を使用する、またセル半径が小さい場合にはマルチキャリア方式を使用するように決定する。無線アクセス決定部４０２は、決定されたアクセス方式を示す情報を、全ユーザの共通制御情報として移動局３００に報知する。
このようにすることにより、基地局が設置される段階で決定されるため、構成および制御が容易である。
また、各ユーザの基地局までの距離に応じてアクセス方式を切り替えるようにしてもよいし、各ユーザの送信電力の余裕に応じてアクセス方式を切り替えるようにしてもよい。
例えば、各ユーザの基地局２００までの距離に応じてアクセス方式を切り替える場合、各ユーザの基地局２００までの距離に相当する量として、例えばパスロスを使用する。この場合、移動局３００は下りリンクで、例えば下りパイロット信号の受信電力を使用してパスロスを測定し、測定されたバスロスを示す情報を上りリンクで基地局２００に通知する。
無線アクセス方式決定部４０２は、受信したパスロスの値が、所定の閾値よりも大きい場合、自基地局２００と移動局３００との距離が大きいと判断しシングルキャリア方式を使用することを決定し、移動局３００に通知する。
また、無線アクセス方式決定部４０２は、受信したパスロスが、所定の閾値よりも小さい場合、自基地局２００と移動局３００との距離が小さいと判断しマルチキャリア方式を使用することを決定し、移動局２００に通知する。
このようにすることにより、移動局と基地局との距離に応じて、移動局毎に無線アクセス方式を制御することができる。
また、例えば、各ユーザの送信電力の余裕に応じてアクセス方式を切り替える場合、各ユーザの送信電力の余裕を示す値として、例えば、最大許容送信電力−現在の送信電力を用いる。この場合、移動局は、「最大許容送信電力−現在の送信電力」を示す値を基地局に通知する。
無線アクセス方式決定部４０２は、受信した「最大許容送信電力−現在の送信電力」を示す値が、所定の閾値よりも小さい場合、送信電力の余裕が小さいと判断し、シングルキャリア方式を使用することを決定し、移動局３００に通知する。
また、無線アクセス方式決定部４０２は、受信した「最大許容送信電力−現在の送信電力」を示す値が、所定の閾値よりも大きい場合、送信電力の余裕が大きいと判断し、マルチキャリア方式を使用することを決定し、移動局３００に通知する。
このようにすることにより、移動局毎の能力に応じて、アクセス方式を制御することができる。
また、移動局３００は、最大許容送信電力を示す情報と、現在の送信電力を示す情報とを送信し、無線アクセス方式決定部４０２は「最大許容送信電力−現在の送信電力」を計算し、この計算値に基づいて、無線アクセス方式を制御するようにしてもよい。
無線リソース割り当て決定部４０４は、各物理チャネルへの無線リソースの割り当てを決定し、移動局３００に通知する。
また、無線リソース割り当て部４０４は、各ユーザに対してスケジューリングを行い、その結果を移動局３００に通知する。
無線リソース割り当て制御部４０４は、各物理チャネルに周波数ブロックおよび時間を割り当てる場合に、複数の周波数ブロックのＴＴＩ(Transmission Time Interval)長を単位としたある時間に対して、無線リソースを割り当てるようにしてもよい。
また、無線リソース割り当て部４０４は、共有データチャネルについてスケジューリングを行う。
無線リソース割り当て部４０４は、図１３に示すように、固定的に周波数が割り当てられる周波数分割多元接続での時間領域におけるスケジューリングを行い、制御情報を生成する。この場合、高速データレートのユーザに対しては複数の周波数ブロックが割り当てられる。このようにすることにより、各ユーザは予め割り当てられた周波数ブロックのみを使用する。このため、送信装置１００は、受信装置４００がチャネル状態情報(CQI: Channel Quality Indicator)を測定できるように送信する他の周波数ブロックのパイロットチャネルを予め受信する必要がない。
例えば、最適な周波数ブロックの帯域幅としては、１．２５−５ＭＨｚである。周波数ブロックの帯域幅を広くすることにより、周波数ブロック内でマルチユーザダイバーシチの効果を大きくすることができる。
シングルキャリア伝送が行われる場合には、データレートにしたがって、各ユーザに対して割り当てられる帯域幅は可変としてもよい。
また、あるユーザのトラヒックサイズが周波数ブロックのペイロードサイズよりも大きい場合には、１周波数ブロックが排他的に１ユーザにより使用されるようにしてもよい。
また、図１７に示すように、伝搬路状態に基づいて、帯域幅を変えるようにしてもよい。
周波数ブロック上に配置されたさらに狭いFDMA(localized FDMA)が、複数の低データレートユーザにより使用されるようにしてもよい。すなわち、図２Ａおよび図２Ｂを参照して説明したように、各ユーザの使用するスペクトラムが、ブロック上にまとめて、周波数ブロック内に配置される。また、各ユーザの使用する周波数スペクトラムが、くしの歯状に周波数ブロック内にまたがって、分散配置されるようにしてもよい。他のユーザは、くしの歯状のスペクトラムを使用する。共有データチャネルに対しては、主にlocalized FDMAが使用されるようにしてもよい。
また、無線リソース割り当て部４０４は、図１８に示すように、時間領域および周波数領域におけるスケジューリングを行い、制御情報を生成するようにしてもよい。
この場合、チャネル状態情報(CQI: Channel Quality Indicator)を測定するために送信されるパイロットチャネルが全ての周波数ブロック上で伝送される。すなわち、全てのチャネル帯域幅上で伝送される。
また、あるユーザのトラヒックサイズが周波数ブロックのペイロードサイズよりも大きい場合には、１周波数ブロックが排他的に１ユーザにより使用される。
低データレートのユーザが複数である場合には、１周波数ブロックが複数のユーザにより使用される。この場合、直交する周波数スペクトラム、すなわち周波数ブロック上に配置されたさらに狭いFDMA(localized FDMA)またはくしの歯状のスペクトラム(distributed FDMA)が、同じ周波数ブロック内に適用される。すなわち、図２Ａおよび図２Ｂを参照して説明したように、各ユーザの使用するスペクトラムが、ブロック上にまとめて、周波数ブロック内に配置される。また、各ユーザの使用する周波数スペクトラムが、くしの歯状に周波数ブロック内にまたがって、分散配置されるようにしてもよい。このようにすることにより、マルチユーザ干渉を低減できる。
例えば、最適な周波数ブロックの帯域幅としては、０．３１２５−１．２５ＭＨｚである。周波数ブロックの帯域幅を狭くすることにより、周波数領域でのチャネルのスケジューリングにより、マルチユーザダイバーシチの効果を大きくすることができる。
シングルキャリア伝送が行われる場合には、データレートにしたがって、各ユーザに対して割り当てられる帯域幅は可変としてもよい。
周波数ブロック上に配置されたさらに狭いFDMA(localized FDMA)が、複数の低データレートユーザにより使用されるようにしてもよい。
この場合、周波数ブロックをグループ化するようにしてもよい。このようにすることにより、パイロットチャネルのオーバヘッドを減少させることができる。
また、図１４に示すように、１つの帯域、例えば周波数ブロックを複数のユーザに割り当てるようにしてもよい。この場合は、くしの歯状の周波数スペクトルを用いた周波数多重、あるいは１フレームの中に複数のユーザが以下の説明のように多重される。ＴＴＩには、チップ情報がある単位で、時分割で格納されている。このチップ情報を単位として送信する周波数を変更する。このように、ある帯域に複数のユーザを割り当て、周波数ホッピングを使用して送信する。このようにある周波数帯域を複数ユーザに割り当てることにより、他セル（セクタ）からの干渉を平均化することができる。このため、ある周波数帯域において、ユーザを切り替えて送信するよりも。時間的に他セル（セクタ）からの干渉の変動を小さくできる。
周波数ブロックのグループ化について、図１９を参照して説明する。
周波数ブロックのグループ化を行わない場合には、周波数ブロック上に配置されたさらに狭いFDMA(localized FDMA)またはくしの歯状のスペクトラムが、複数の低データレートユーザにより使用される。
周波数ブロックのグループ化を行う場合には、飛び飛びの周波数ブロックがグループ化される場合(Distributed grouping)と、連続した周波数ブロックをグループ化する場合(Localized grouping)がある。
このように、予め周波数ブロックをグループ化し、周波数領域のスケジューリングを行うことにより、ＣＱＩ測定に使用されるパイロットチャネルのオーバヘッドを減少させることができる。
例えば、無線リソース割り当て決定部４０４は、衝突型チャネル(Contention-based channel)、例えばランダムアクセスチャネル、予約パケットチャネルに割り当てられる周波数と時間とを、チャネルロードなどに応じて決定し、下りリンクの報知チャネルで各移動局に通知する。例えば、無線リソース割り当て決定部４０４は、送信する信号が衝突型のチャネルである場合に、割り当てられた周波数帯域のうち少なくとも一部の帯域を利用するように無線リソースを割り当てることを決定する。
また、無線リソース割り当て決定部４０４は、チャネル状態に応じて、スケジューリングを行い、スケジューリング型のチャネル(Scheduled channel)、例えば共有データチャネルなどに割り当てられる周波数と時間とを決定し、下りリンクの報知チャネルで各移動局に通知する。共有データチャネルでは、トラヒックデータ、レイヤ３制御メッセージが伝送される。
例えば、無線リソース割り当て決定部４０４は、チャネル状態、例えばＣＱＩ測定結果に基づいて、チャネルをグループ化して、割り当てる。このようにすることにより、パイロットチャネルのオーバヘッドを低減することができる。
また、共有データチャネルを用いて通信を行う場合にＨ−ＡＲＱ(hybrid automatic repeat request)を適用するようにしてもよい。
また、無線リソース割り当て決定部４０４は、スケジューリングを行い、スケジューリング型のチャネル、例えば共有制御チャネルに割り当てられる周波数と時間とを決定し、下りリンクの報知チャネルで各移動局に通知する。
次に、伝搬路状態に基づいて、帯域幅を変えるように割り当てを行う受信機の構成について、図２２を参照して詳細に説明する。
この受信機４００は、図２１を参照して説明した受信機と同様の構成である。
この受信機４００の無線リソース割り当て決定部４０４は、受信特性測定部４０６と、受信特性測定部４０６と接続されたランキング部４０８と、ランキング部４０８と接続された周波数ブロック割り当て部４１０と、周波数ブロック割り当て部４１０と接続された送信電力決定部４１２と、送信電力決定部４１２と接続されたＭＣＳ決定部４１４とを備える。
受信特性測定部４０６は、全てのユーザに対して、各周波数ブロックにおける受信特性、例えば受信ＳＩＮＲを測定する。全てのユーザは帯域全体においてパイロット信号を送信している。受信特性測定部４０６は、各帯域の受信状態、例えば受信ＳＩＮＲを測定する。また、受信特性測定部４０６は、図２３Ａに示すように、ユーザが帯域全体（システム帯域幅）のうちの一部の周波数帯域を用いてパイロット信号を送信している場合には、予め決定された周波数帯域の割り当て単位毎、例えば周波数ブロック毎に受信ＳＩＮＲを測定する。すなわち、受信特性測定部４０６は、予め決定された周波数帯域の割り当て単位を測定単位として、送信されたパイロット信号の受信特性を測定する。
また、受信特性測定部４０６は、図２３Ｂに示すように、ユーザが帯域全体のうちの一部の周波数帯域を用いてパイロット信号を送信している場合には、その帯域における受信状態を測定するようにしてもよい。すなわち、受信特性測定部４０６は、希望割り当て単位、例えばパイロット信号の送信周波数を測定単位として、送信されたパイロット信号の受信特性を測定する。
ランキング部４０８は、測定された受信特性に基づいて、優先度を求め、所定の順番に並び替える。例えば、受信ＳＩＮＲの高い順に並び替え、ランキングテーブルを作成する。また、ランキング部４０８は、各移動局から送信されるパイロット信号の基地局における受信状態、すなわち受信装置における伝搬路状態測定用信号の受信電力、各移動局から送信しようとするデータの種類および送信待ち時間、各移動局の最大送信電力のうち少なくとも１つに基づいて、ランキングテーブルを作成するようにしてもよい。その結果、周波数帯域の割り当て単位毎に、周波数帯域を割り当てる移動局が決定される。
周波数ブロック割り当て部４１０は、作成されたランキングテーブルに基づいて、周波数ブロックを割り当てる。例えば、周波数ブロック割り当て部４１０は、ランキングテーブルを参照し、優先度の高いユーザに対応する周波数ブロックの仮割り当てを行う。また、周波数ブロック割り当て部４１０は、最大の優先度に対応するユーザに対して仮割り当てされた周波数ブロックと、隣接する周波数ブロックを割り当てる。また、周波数ブロック割り当て部４１０は、割り当てたユーザ、および周波数ブロックに対応する優先度を除いて、改めて優先度の順に並び替えランキングテーブルを作成し、同様の処理を行う。このように、各送信装置に対する受信特性に基づいて、同一装置に対して、連続した周波数帯が割り当てられる。
この場合、周波数ブロック割り当て部４１０は、図２４Ａに示すように、パイロット信号の送信周波数の範囲内で、周波数帯域を割り当てる。さらに、周波数ブロック割り当て部４１０は、図２４Ｂに示すように、周波数帯域の割り当て単位、例えば周波数ブロックの整数倍で、周波数帯域を割り当てるようにしてもよい。
また、移動局が、帯域割り当て単位毎に、周波数ポッピングしてパイロット信号を送信する場合に、周波数ブロック割り当て部４１０は、図２５Ａに示すように、パイロットが送信されている帯域に対してスケジューリングを行い、データチャネルの割り当てを行うようにしてもよい。また、パイロット信号を送信する帯域が時間の経過とともにずれるように指定される。この場合、周波数割り当て部４１０は、パイロット信号が送信された帯域毎に、データチャネルを決定する。この場合、スケジューリング周期は長周期化する。
例えば、時間ｔ（Ｔｉｍｅ ｔ）では、全ての移動局、例えばＭＳ１、ＭＳ２、ＭＳ３およびＭＳ４は同じ帯域でパイロット信号を送信する。周波数ブロック割り当て部４１０は、同じ帯域でパイロット信号を送信した移動局間でスケジューリングを行う。この場合、ＭＳ１、ＭＳ２、ＭＳ３およびＭＳ４間でスケジューリングが行われ、ＭＳ３にデータチャネルが割り当てられる。
時間ｔ＋１（Ｔｉｍｅ ｔ＋１）では、時間ｔにおいてパイロット信号が送信された帯域とは異なる帯域で、ＭＳ１、ＭＳ２、ＭＳ３およびＭＳ４はパイロット信号を送信する。例えば、ＭＳ１、ＭＳ２、ＭＳ３およびＭＳ４は、時間ｔにおいてパイロット信号が送信された帯域に隣接する帯域でパイロット信号を送信する。周波数ブロック割り当て部４１０は、同じ帯域でパイロット信号を送信した移動局間でスケジューリングを行う。この場合、ＭＳ１、ＭＳ２、ＭＳ３およびＭＳ４間でスケジューリングが行われ、ＭＳ２にデータチャネルが割り当てられる。
時間ｔ＋２（Ｔｉｍｅ ｔ＋２）では、時間ｔ＋１においてパイロット信号が送信された帯域とは異なる帯域で、ＭＳ１、ＭＳ２、ＭＳ３およびＭＳ４はパイロット信号を送信する。例えば、ＭＳ１、ＭＳ２、ＭＳ３およびＭＳ４は、時間ｔ＋１においてパイロット信号が送信された帯域に隣接する帯域でパイロット信号を送信する。周波数ブロック割り当て部４１０は、同じ帯域でパイロット信号を送信した移動局間でスケジューリングを行う。この場合、ＭＳ１、ＭＳ２、ＭＳ３およびＭＳ４間でスケジューリングが行われ、ＭＳ２にデータチャネルが割り当てられる。以下、同様にデータチャネルの割り当てが行われる。
また、各移動局が独立に、周波数ポッピングしてパイロット信号を送信する場合に、周波数ブロック割り当て部４１０は、図２５Ｂに示すように、周波数割り当て単位毎に、その帯域でパイロット信号を送信している移動局間でスケジューリングを行い、データチャネルを割り当てるようにしてもよい。例えば、ある移動局は、すでに割り当てられた帯域に隣接する帯域が割り当てられる。
例えば、時間ｔ（Ｔｉｍｅ ｔ）では、移動局、例えばＭＳ３、ＭＳ４、ＭＳ４およびＭＳ６は互いに異なる帯域でパイロット信号を送信し、ＭＳ１はＭＳ３およびＭＳ４がパイロット信号を送信した帯域でパイロット信号を送信し、ＭＳ２はＭＳ５およびＭＳ６がパイロット信号を送信した帯域でパイロット信号を送信する。
周波数ブロック割り当て部４１０は、各帯域でパイロット信号を送信した移動局間でスケジューリングを行う。周波数ブロック割り当て部４１０は、帯域割り当て単位毎にスケジューリングを行う。例えば、周波数ブロック割り当て部４１０は、ＭＳ１とＭＳ３との間でスケジューリングを行いＭＳ１にデータチャネルを割り当て、ＭＳ１とＭＳ４との間でスケジューリングを行いＭＳ４にデータチャネルを割り当て、ＭＳ２とＭＳ５との間でスケジューリングを行いＭＳ５にデータチャネルを割り当て、ＭＳ２とＭＳ６との間でスケジューリングを行いＭＳ６にデータチャネルを割り当てる。
時間ｔ＋１（Ｔｉｍｅ ｔ＋１）では、移動局、例えばＭＳ３、ＭＳ４、ＭＳ４およびＭＳ６は互いに異なる帯域でパイロット信号を送信する。例えば、時刻ｔにおいてパイロット信号を送信した帯域に隣接する帯域でパイロット信号を送信する。また、移動局、例えばＭＳ１およびＭＳ２は互いに異なる帯域でパイロット信号を送信する。例えば、時刻ｔにおいてパイロット信号を送信した帯域に隣接する帯域でパイロット信号を送信する。
周波数ブロック割り当て部４１０は、各帯域でパイロット信号を送信した移動局間でスケジューリングを行う。周波数ブロック割り当て部４１０は、帯域割り当て単位毎にスケジューリングを行う。例えば、周波数ブロック割り当て部４１０は、ＭＳ２とＭＳ６との間でスケジューリングを行いＭＳ２にデータチャネルを割り当て、ＭＳ２とＭＳ３との間でスケジューリングを行いＭＳ２にデータチャネルを割り当て、ＭＳ１とＭＳ４との間でスケジューリングを行いＭＳ４にデータチャネルを割り当て、ＭＳ１とＭＳ５との間でスケジューリングを行いＭＳ５にデータチャネルを割り当てる。
時間ｔ＋２（Ｔｉｍｅ ｔ＋２）では、移動局、例えばＭＳ３、ＭＳ４、ＭＳ４およびＭＳ６は互いに異なる帯域でパイロット信号を送信する。例えば、時刻ｔ＋１においてパイロット信号を送信した帯域に隣接する帯域でパイロット信号を送信する。また、移動局、例えばＭＳ１およびＭＳ２は互いに異なる帯域でパイロット信号を送信する。例えば、時刻ｔ＋１においてパイロット信号を送信した帯域に隣接する帯域でパイロット信号を送信する。
周波数ブロック割り当て部４１０は、各帯域でパイロット信号を送信した移動局間でスケジューリングを行う。周波数ブロック割り当て部４１０は、帯域割り当て単位毎にスケジューリングを行う。例えば、周波数ブロック割り当て部４１０は、ＭＳ１とＭＳ５との間でスケジューリングを行いＭＳ５にデータチャネルを割り当て、ＭＳ１とＭＳ６との間でスケジューリングを行いＭＳ６にデータチャネルを割り当て、ＭＳ２とＭＳ３との間でスケジューリングを行いＭＳ２にデータチャネルを割り当て、ＭＳ２とＭＳ４との間でスケジューリングを行いＭＳ４にデータチャネルを割り当てる。
また、各移動局が独立に、周波数ホッピングしてパイロット信号を送信する場合に、周波数ブロック割り当て部４１０は、図２５Ｃに示すように、パイロットが送信されていない帯域の受信特性（受信品質）は過去の受信品質を用い、各周波数割り当て単位において、データチャネルを割り当てるようにしてもよい。この場合、同じ周波数帯域で、パイロットを送信する移動局が複数いるようにしてもよい。
例えば、時間ｔ（Ｔｉｍｅ ｔ）では、移動局、例えばＭＳ１、ＭＳ２、ＭＳ３およびＭＳ４は互いに異なる帯域でパイロット信号を送信する。
周波数ブロック割り当て部４１０は、各帯域でパイロット信号を送信した移動局間でスケジューリングを行う。周波数ブロック割り当て部４１０は、帯域割り当て単位毎にスケジューリングを行う。
時間ｔ＋１（Ｔｉｍｅ ｔ＋１）では、移動局、例えばＭＳ１、ＭＳ２、ＭＳ３およびＭＳ４は互いに異なる帯域でパイロット信号を送信する。例えば、時刻ｔにおいてパイロット信号を送信した帯域に隣接する帯域でパイロット信号を送信する。
周波数ブロック割り当て部４１０は、各帯域でパイロット信号を送信した移動局間でスケジューリングを行う。周波数ブロック割り当て部４１０は、パイロット信号が送信されていない帯域の受信特性（受信品質）は過去の受信品質を用い、帯域割り当て単位毎にスケジューリングを行う。
時間ｔ＋２（Ｔｉｍｅ ｔ＋２）では、移動局、例えばＭＳ１、ＭＳ２、ＭＳ３およびＭＳ４は互いに異なる帯域でパイロット信号を送信する。例えば、時刻ｔ＋１においてパイロット信号を送信した帯域に隣接する帯域でパイロット信号を送信する。
周波数ブロック割り当て部４１０は、各帯域でパイロット信号を送信した移動局間でスケジューリングを行う。周波数ブロック割り当て部４１０は、パイロット信号が送信されていない帯域の受信特性（受信品質）は過去の受信品質を用い、帯域割り当て単位毎にスケジューリングを行う。
伝搬路状態の変動が小さい場合に、パイロット信号を送信する帯域が固定された場合、その帯域の伝搬路状態が悪い場合には受信特性が悪いままである。このように、パイロット信号を送信する帯域を変更することにより、基地局における受信特性を改善することができる。
また、周波数割り当て帯域にデータチャネルを割り当てた場合、図２６に示すように、一度割り当てた帯域は、その受信状態がある程度の変化量以上にならない限りは、変更を行わない。すなわち、周波数ブロック割り当て部４１０は、一度割り当てた周波数帯域について、その周波数帯域における、割り当てた送信装置の伝搬路状態測定用信号の受信電力が、予め指定された閾値を超えて変化するまで、同一の送信局にその周波数帯域を時間的に連続して割り当て続ける。このようにすることにより、他セル（セクタ）からの干渉の変動を低減できる。受信機４００では、ＡＭＣの適用の前に、受信状態に応じて、変調方式などの変更が行われる。変調方式などの決定が行われた後に、状態が変化すると正しく受信できない。すなわち、上りリンクでは、受信状態は他セル（セクタ）干渉、特に近くに存在するユーザからの干渉により生じる。例えば、図１５において、移動局Ａ３００１が送信している場合に、隣接するセクタ２５０３に在圏している移動局Ｄ３００４が送信している場合には、移動局Ａ３００１は、移動局Ｄ３００４からの干渉の影響を受ける。
また、移動局Ａ３００１が送信している場合に、隣接するセクタ２５０３に在圏している移動局Ｂ３００２が送信している場合には、移動局Ａ３００１は、移動局Ｂ３００２からの干渉の影響を受ける。移動局Ａ３００１は、そのときの希望波と干渉波の比に応じて、変調方式を決定する。ここで、移動局Ｂ３００２に割り当てていた周波数帯域が移動局Ｃ３００４に切り替えられた場合には、干渉量が増大する。移動局Ａ３００１は、移動局Ｂ３００２の干渉信号を想定してＭＣＳを決定したが、周波数帯域の割り当てが、突然移動局Ｃ３００３に切り替わることによって、隣接セクタからの干渉量が増大し、最初に決定された変調方式では、受信局は受信できない。
このようなことを避けるために、一度割り当てた帯域は、その受信状態がある程度の変化量以上にならない限りは、変更を行わない。受信状態がある程度の変化量以上になった場合、例えば、変動幅がある閾値以上になった場合、帯域を開放し、各移動局の伝搬路状態などに基づいて、再割り当てが行われる。
送信電力決定部４１２は、周波数帯域を割り当てた移動局に対して、上りリンクの送信電力を指定する。この場合、周波数帯域を割り当てた移動局（送信機）に対して，割り当てた周波数帯域幅に基づいて、上りリンクの送信電力を指定する。例えば、移動局（送信機）が送信できる最大電力量は決まっている。例えば、図２７Ａに示すように、ある割り当て帯域に対する送信電力がＸである場合について説明する。その割り当て帯域を広くし、例えば２倍にした場合には、図２７Ｂに示すように送信電力は１／２倍になり、Ｘ／２となる。このように、割り当てられた帯域幅に応じて、送信電力を決定する。送信電力決定部４１２は、スケジューリングの結果と、送信電力を示す情報を送信機に送信する。これらの情報は、無線リソース割り当て制御部１２２に入力される。
例えば、ある割り当て帯域に対する送信電力のピークがＸである場合、その割り当て帯域を広くし、例えば２倍にした場合には、送信電力のピークはＸ／２となる。
送信電力決定部４１２は、スケジューリングの結果と、送信電力を示す情報を送信機に送信する。これらの情報は、無線リソース割り当て制御部１２２に入力される。その結果、移動局は、割り当てられた周波数帯域において、最大送信電力で、上りリンクの信号伝送を行う。
このように、ある帯域に電力を集中させて送信することにより、希望波電力を大きくできる。特に、基地局(受信装置)から遠い場所に位置する移動局に対して、ある帯域に電力を集中させて送信させることにより、基地局側で高い電力で受信できるため、受信品質を向上させることができる。
また、送信電力決定部４１２は、割り当てようとする帯域における干渉電力を測定し、その干渉電力を使用して、所望の希望波電力対干渉電力比が所望の値となるように送信電力を指定するようにしてもよい。
この場合、所望の希望波電力対干渉電力比を得る送信電力が、移動局の出力できる送信電力以上となる場合がある。この場合には移動局の出力できる送信電力を指定する。一方、所望の希望波電力対干渉電力比を得る送信電力が、移動局の出力できる送信電力以下である場合には、所望の希望波電力対干渉電力比を得る送信電力を指定する。
このようにすることにより、基地局側での受信品質に基づいて、送信電力の制御を行うことができる。
また、移動局は、割り当てられた周波数帯域において、最大送信電力で、上りリンクの信号伝送を行う。このようにすることにより、基地局側で高い電力で受信できるため、受信品質を向上させることができる。
また、送信電力は、移動局が、割り当てられた周波数帯域幅によらず、一定の送信電力密度で、上りリンクの信号伝送を行うようにしてもよい。例えば、図２８Ａおよび図２８Ｂに示すように、無線リソース割り当て制御部１２２は、所定の周波数帯域幅における送信電力に基づいて、その所定の周波数帯域よりも狭い帯域が割り当てられた場合にも、その送信電力で送信する。このように帯域あたり一定の電力で送信することにより、他セル（セクタ）に与える干渉の影響を小さくできる。
また、移動局の存在する位置に応じて、切り替えるようにしてもよい。すなわち、割り当てられた周波数帯域において、最大送信電力で上りリンクの信号伝送を行うか、割り当てられた周波数帯域幅によらず一定の送信電力密度で上りリンクの信号伝送を行うかを決定し、決定された方法より送信電力を決定し、決定された送信電力を示す情報の通知を行うようにしてもよい。
基地局が、周波数帯域を割り当てた移動局に対して、上りリンクの信号伝送における、変調方法、および誤り訂正符号化率を指定するようにしてもよい。
また、上りリンクの信号伝送における、変調方法および誤り訂正符号化率は、基地局のＭＣＳ決定部４１４において、希望波電力と干渉電力の比に基づいて決定するようにしてもよい。ここで、希望波電力、干渉電力とも、瞬時値あるいは平均値のいずれかを用いる。例えば、指定した送信電力、および伝搬路状態測定用信号の受信電力に基づいて、周波数帯域を割り当てた送信装置が信号を送信した場合に、割り当てた周波数帯域において推定される、送信装置が送信した信号の受信装置における受信電力および干渉電力に基づいて、瞬時値および平均値のいずれか１つが使用され、受信電力と干渉電力との比に基づいて、変調方法、誤り訂正符号化率が決定される。
例えば、移動局が、割り当てられた周波数帯域において、最大送信電力で、上りリンクの信号伝送を行う場合について説明する。上りリンクの場合、干渉電力の変動が大きい。瞬時の受信電力に基づいて変調方式が決定されると、送信するまでの時間により、干渉電力のレベルが変動する。したがって、このような信号伝送が行われている場合、受信電力、希望波電力、干渉電力ともに平均値を用いる。
一方、移動局が、割り当てられた周波数帯域幅によらず、一定の送信電力密度で、上りリンクの信号伝送を行う場合について説明する。このように、干渉電力の変動が小さいように制御が行われている場合には、受信電力、希望波電力、干渉電力ともに瞬時値を用いる。
また、ＭＣＳ決定部４１４は、送信を許可した移動局がデータチャネルを送信する場合のＭＣＳの指定を行う場合に、図２９に示すように、受信特性測定部４０６において周波数帯域の割り当て単位毎に受信ＳＩＮＲが測定された場合には、割り当てられた帯域における、周波数帯域の割り当て単位毎に測定されたパイロットの信号の受信品質に基づいてＭＣＳを指定するようにしてもよい。例えば、割り当て単位毎に測定された受信ＳＩＮＲを用いて、それらの平均のＳＩＮＲ，最も高いＳＩＮＲ、最も低いＳＩＮＲのいずれか１つに基づいて、ＭＣＳを指定する。
また、伝搬路状態に基づいて、帯域幅を変えるように割り当てを行う受信機を、図３０のように構成するようにしてもよい。
この受信機４００は、図２１を参照して説明した受信機と同様の構成であり、図２２を参照して説明した受信機と、受信特性測定部４０６と接続されたパイロット信号指定部４１６を備える点で異なる。
パイロット信号指定部４１６は、移動局から送信されたデータチャネルの希望（最大）送信周波数帯域幅を示す情報、送信を行おうとするデータ量を示す情報およびデータレートを示す情報のうち少なくとも１つの情報を受信する。また、パイロット信号指定部４１６は、移動局からパイロット信号の希望（最大）送信帯域幅を示す情報を受信する。パイロット信号指定部４１６は、その移動局に対して、パイロット信号の送信帯域幅を指定する。例えば、パイロット信号指定部４１６は、各移動局に対してパイロット信号の希望（最大）送信帯域幅を示す情報に基づいて、パイロット信号の送信帯域幅と中心周波数とを決定し、決定されたパイロット信号の送信帯域幅および中心周波数を示す情報を、対応する各移動局に送信する。また、パイロット信号指定部４１６は、周波数ブロックのＩＤを送信することにより、決定されたパイロット信号の送信帯域幅および中心周波数を示す情報を対応する各送信装置に通知するようにしてもよい。この場合、パイロット信号指定部４１６は、複数の周波数ブロックを指定するようにしてもよい。
例えば、パイロット信号指定部４１６は、図３１に示すように、基地局との距離が大きいなどの理由により、希望する最大の帯域幅（希望（最大）送信帯域幅）で移動局がパイロット信号を送信した場合に、パイロット信号の受信品質が不十分であると判断した場合には、移動局の希望する最大帯域幅よりも狭いパイロット信号の帯域幅を指定する。例えば、パイロット信号指定部４１６は、各移動局の最大送信電力、各移動局と基地局との間のパスロスに基づいて、パイロット信号の送信帯域幅を指定する。
また、パイロット信号指定部４１６は、各移動局のパイロット信号の送信帯域幅と中心周波数の指定を行う場合、図３２に示すように、周波数領域において、基地局において観測される各移動局のパイロット信号の受信電力に偏りが生じない、または小さくなるように指定する。例えば、パイロット信号指定部４１６は、各移動局のパイロット信号の受信電力の偏りを示す基準値を予め決定し、この基準値以下となるように、各移動局に対して、パイロット信号の送信帯域幅および中心周波数の決定を行う。この場合、パイロット信号指定部４１６は、各移動局のパイロット信号の送信帯域および基地局における受信電力に基づいて、基地局における各移動局のパイロット信号の上りリンクの総受信電力を求め、該送受信電力が周波数領域において偏りが小さくなるように、各移動局パイロット信号の送信帯域幅および中心周波数を指定する。
また、パイロット信号指定部４１６は、例えば移動局に対して、パイロット信号をＩＦＤＭＡ方式により送信させる場合には、図３３Ａに示すように、各周波数成分が過不足なく使用されるように、各移動局のパイロット信号の周波数帯域および繰り返し係数（Ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ ｆａｃｔｏｒ)を決定する。すなわち、周波数シフト量が決定され、周波数分割多重方式により送信される。この場合、同じユーザが重なる帯域がないように周波数オフセットが与えられる。例えば、パイロット信号指定部４１６は、各移動局の送信するパイロット信号の中心周波数および送信帯域幅を指定する際に、繰り返し係数の残数に基づいて指定する。この場合、パイロット信号指定部４１６は、パイロット信号の中心周波数、周波数帯域幅および繰り返し係数を指定し、通知する。
また、パイロット信号指定部４１６は、各周波数帯で、伝搬路測定用信号を送信する移動局数に偏りが生じないように、伝搬路測定用信号の送信帯域を割り当てる。例えば、パイロット信号指定部４１６は、送信帯域の広い移動局から、伝搬路測定用信号の送信帯域を割り当てる。この場合、例えば、送信帯域幅が、最小送信帯域幅の２ｎである。
例えば、１０ＭＨｚのシステム帯域幅に、５ＭＨｚ、２．５ＭＨｚ、１．２５ＭＨｚの送信帯域幅となる移動局数が、Ｎ５、Ｎ２．５、Ｎ１．２５である場合について説明する。この場合、最小送信帯域幅、例えば周波数ブロック帯域幅は１．２５ＭＨｚとする。
（１）変数Φ５ＭＨｚ、Φ２．５ＭＨｚおよびΦ１．２５ＭＨｚに、それぞれ乱数を与える。ここで、与える乱数は整数である。
（２）ｎ５番目の送信帯域幅５ＭＨｚの移動局に対して、周波数ブロックＩＤ、（Φ５ＭＨｚ＋ｎ５）ｍｏｄ（１０／５）×（１０／５）から５／１．２５＝４ブロックを割り当てる。
（３）ｎ２５番目の送信帯域幅２．５ＭＨｚの移動局に対して、周波数ブロックＩＤ、（Φ５ＭＨｚ＋Ｎ５＋ｎ２．５）ｍｏｄ（１０／５）×（１０／５）＋（Φ２．５ＭＨｚ＋ｎ２．５）ｍｏｄ（５／２．５）×（５／２．５）から２．５／１．２５＝２ブロックを割り当てる。
（４）ｎ２５番目の送信帯域幅２．５ＭＨｚの移動局に対して、周波数ブロックＩＤ、（Φ５ＭＨｚ＋Ｎ５＋Ｎ２．５＋ｎ１．２５）ｍｏｄ（１０／５）×（１０／５）＋（Φ２．５ＭＨｚ＋Ｎ２．５＋ｎ１．２５）ｍｏｄ（５／２．５）×（５／２．５）＋（Φ１．２５ＭＨｚ＋Ｎ２．５＋ｎ１．２５）ｍｏｄ（２．５／１．２５）×（２．５／１．２５から１．２５／１．２５＝１ブロックを割り当てる。
例えば、Ｎ５＝３、Ｎ２５＝３、Ｎ１．２５＝４、Φ５ＭＨｚ、Φ２．５ＭＨｚ、Φ１．２５ＭＨｚ＝０の場合、セクタにおける帯域の割り当ては、図３３Ｂに示すように、送信帯域幅の広い移動局から順次割り当てられる。
パイロット信号指定部４１６は、移動局の移動によるパスロスの変化や、ハンドオーバにより、セクタ内の移動局数および送信帯域幅が変化するため、所定の一定周期で上述した割り当てを実行する。
受信特性測定部４０６は、図３４に示すように、移動局が希望（最大）送信周波数帯域幅を用いてパイロットを送信している場合には、データチャネルの希望周波数帯域幅（希望割り当て帯域幅）を測定単位として、受信ＳＩＮＲを測定する。
周波数ブロック割り当て部４１０は、測定された受信ＳＩＮＲ、パイロット信号の送信帯域およびデータチャネルの希望周波数帯域幅を示す情報に基づいて、パイロット信号の送信帯域の範囲内で、各移動局に周波数帯域を割り当てる。この場合、周波数ブロック割り当て部４１０は、予め決定された周波数割り当て単位、例えば周波数ブロックを単位として割り当てるようにしてもよい。
ＭＣＳ決定部４１４は、図３５に示すように、送信を許可した移動局に対して、割り当て帯域におけるパイロット信号の受信品質に基づいて、ＭＣＳを指定する。
次に、本実施例にかかる送信装置１００の動作について、図３６を参照して説明する。
基地局２００は、移動局３００が使用する無線アクセス方式を決定し、移動局３００に通知する。
最初に、無線アクセス方式を示す情報が受信される（ステップＳ１３０２）。
次に、切り替え部１０６は、受信された無線アクセス方式を示す情報がシングルキャリア方式であるか否かを判断する（ステップＳ１３０４）。
受信された無線アクセス方式を示す情報がシングルキャリア方式である場合（ステップＳ１３０４：ＹＥＳ）、切り替え部１０６は、シングルキャリア方式に切り替える。すなわち、切り替え部１０６は、入力された拡散されたチップ系列をＦＦＴ部１０８に入力する。
次に、周波数領域信号生成部１１４は、送信データが衝突型チャネルであるか否かを判断する（ステップＳ１３０８）。
送信データが衝突型チャネルである場合（ステップＳ１３０８：ＹＥＳ）、周波数領域信号生成部１１４は、入力された無線リソース割り当て情報にしたがって、衝突型チャネルに無線リソースを割り当てる。無線リソースが割り当てられた送信データは送信される（ステップＳ１３１０）。
一方、送信データが衝突型チャネルでない場合、すなわちスケジューリング型のチャネルである場合（ステップＳ１３０８：ＮＯ）、周波数領域信号生成部１１４は、入力された無線リソース割り当て情報にしたがって、スケジューリング型のチャネルに無線リソースを割り当てる。無線リソースが割り当てられた送信データは送信される（ステップＳ１３１２）。
一方、受信された無線アクセス方式を示す情報がマルチキャリア方式である場合（ステップＳ１３０４：ＮＯ）、切り替え部１０６は、マルチキャリア方式に切り替える。すなわち、切り替え部１０６は、入力された拡散されたチップ系列をＳ／Ｐ変換部１１０に入力する（ステップＳ１３１４）。
次に、周波数領域信号生成部１１４は、送信データが衝突型チャネルであるか否かを判断する（ステップＳ１３１６）。
送信データが衝突型チャネルである場合（ステップＳ１３１６：ＹＥＳ）、周波数領域信号生成部１１４は、入力された無線リソース割り当て情報にしたがって、衝突型チャネルに無線リソースを割り当てる。無線リソースが割り当てられた送信データは送信される（ステップＳ１３１８）。
一方、送信データが衝突型チャネルでない場合、すなわちスケジューリング型のチャネルである場合（ステップＳ１３１６：ＮＯ）、周波数領域信号生成部１１４は、入力された無線リソース割り当て情報にしたがって、スケジューリング型のチャネルに無線リソースを割り当てる。無線リソースが割り当てられた送信データは送信される（ステップＳ１３２０）。
次に、本実施例にかかる受信装置４００の動作について、図３７を参照して説明する。
最初に、無線アクセス方式決定部４０２は、移動局３００が使用する無線アクセス方式を決定する。
次に、無線アクセス方式決定部４０２が、移動局３００が使用する無線アクセス方式としてシングルキャリア方式を決定した場合について説明する。
受信特性測定部４０６は、全てのユーザに対して、各周波数ブロックにおける優先度、例えば受信ＳＩＮＲを計測する（ステップＳ２６０２）。優先度は、各ユーザに対して周波数ブロック数分求められる。
次に、ランキング部４０８は、（ユーザ数×周波数ブロック数）の優先度を高い順にランキングし、ユーザと周波数ブロックとを対応付けて、ランキングテーブルの作成を行う（ステップＳ２６０４）。
各ユーザが全帯域を使用してパイロットチャネルを送信した場合、ランキングテーブルのランクはユーザ数×周波数ブロック数だけある。各ユーザがパイロットを送信する周波数帯域が異なる場合には、ユーザがパイロットチャネルを送信しない周波数ブロックに対応するランクはない。例えば、あるユーザが８個の周波数ブロックのうち、５個の周波数ブロックでパイロットチャネルを送信した場合、３個の周波数ブロックに対応するランクはない。
次に、周波数ブロック割り当て部４１０は、高い優先度から、その優先度に対応するユーザに対応する周波数ブロックの仮割り当てを行う（ステップＳ２６０６）。
周波数ブロック割り当て部４１０は、ランキングテーブルを参照し、ランクの高い順に、対応するユーザに周波数ブロックを割り当てる。例えば、ランキング表によれば、ランクの１位は、ユーザＡで対応する周波数ブロックは４である。この場合、周波数ブロック４には、ユーザＡでランクが一位であることを示す“Ａ１”が記載される。同様に、周波数ブロック５には、ユーザＡでランクが２位であることを示す“Ａ２”が記載される。以下同様にして、周波数ブロックの仮割り当てが行われる。
次に、周波数ブロック割り当て部４１０は、最大の優先度に対応するユーザに対して仮割り当てされた周波数ブロックのうち、隣接する周波数ブロックの割り当てを行う（ステップＳ２６０８）。
帯域を割り当てる場合、ユーザＡについては、周波数ブロック３から５と、８が仮割り当てされている。しかし、シングルキャリア方式であるので、ランクの一番高い周波数ブロックを含む帯域を割り当てる。したがって、ユーザＡには、周波数ブロック３から５が割り当てられる。
次に、周波数ブロック割り当て部４１０は、全周波数ブロックが割り当て済みか、または全ユーザが割り当て済みであるか否かを判断する（ステップＳ２６１０）。
全周波数ブロックが割り当て済みか、または全ユーザが割り当て済みである場合（ステップＳ２６１０：ＹＥＳ）、周波数ブロックが割り当てられた各ユーザに対して、送信電力およびＭＣＳを決定する（ステップＳ２６１４）。
一方、全周波数ブロックが割り当て済みか、または全ユーザが割り当て済みでない場合（ステップＳ２６１０：ＮＯ）、周波数ブロック割り当て部４１０は、割り当てたユーザの優先度を除いて、改めて優先度を高い順にランキングを行い（ステップＳ２６１２）、ステップＳ２６０６に戻る。
この場合、周波数ブロック３から５には、ユーザＡが割り当てられたので、周波数ブロック３から５を除いて、上述した処理と同様の処理を行う。
このように、伝搬路状態のよい帯域をユーザ毎に割り当てる。同一ユーザには、とびとびの帯域とならないように、連続した帯域を割り当てることができる。
次に、本実施例にかかる他の受信装置４００の動作について、図３８を参照して説明する。ここでは、図３０を参照して説明した受信装置４００の動作について説明する。上述したように、基地局が受信装置４００を備え、移動局が送信装置１００を備える。
最初に、無線アクセス方式決定部４０２は、移動局３００が使用する無線アクセス方式を決定する。
ここでは、無線アクセス方式決定部４０２が、移動局３００が使用する無線アクセス方式としてシングルキャリア方式を決定した場合について説明する。
パイロットチャネル生成部は、基地局に対してデータチャネルの希望（最大）送信周波数帯域幅を示す情報、送信を行おうとするデータ量を示す情報およびデータレートを示す情報のうち少なくとも１つの情報を基地局に送信する。また、パイロットチャネル生成部は、パイロット信号の希望最大送信帯域幅を示す情報を通知する（ステップＳ３８０２）。
パイロット信号指定部４１６は、パイロット信号の希望最大送信帯域幅を示す情報に基づいて、移動局が送信するパイロット信号の中心周波数、周波数帯域幅を決定し（ステップＳ３８０４）、該決定されたパイロット信号の中心周波数、周波数帯域幅を示す情報を移動局に通知する（ステップＳ３８０６）。また、パイロット信号指定部４１６は、周波数ブロックのＩＤを送信することにより、決定されたパイロット信号の送信帯域幅および中心周波数を示す情報を対応する各送信装置に通知するようにしてもよい。この場合、パイロット信号指定部４１６は、複数の周波数ブロックを指定するようにしてもよい。例えば、パイロットチャネル指定部４１６は、各移動局の最大送信電力、各移動局と基地局との間のパスロスに基づいて、送信帯域幅を指定する。
パイロットチャネル生成部は、通知された中心周波数、周波数帯域幅を示す情報にしたがって、パイロット信号を送信する（ステップＳ３８０８）。この場合、パイロット信号生成部は、周波数ホッピング方式により、パイロット信号を送信するようにしてもよい。
次に、受信特性測定部４０６は、パイロット信号の受信ＳＩＮＲを測定する。また、周波数ブロック割り当て部４１０は、パイロット信号の受信ＳＩＮＲに基づいて、周波数帯域を割り当てる移動局を決定する。また、ＭＣＳ決定部４１４は、周波数帯域を割り当てて送信を許可する移動局に対して、ＭＣＳを決定する（ステップＳ３８１０）。ここで、送信電力決定部４１２は、周波数帯域を割り当てて送信を許可する移動局に対して、送信電力を決定するようにしてもよい。
次に、無線リソース割り当て部４０４は、送信を許可する移動局に対して、データチャネルの割り当て帯域（チャンク、周波数ブロック）を示す情報、使用するＭＣＳを通知する（ステップＳ３８１２）。
基地局から送信されたデータチャネルの割り当て帯域を示す情報は無線リソース割り当て制御部１２２に入力され、ＭＣＳの情報は拡散およびチャネルコード部１０２に入力される。
拡散およびチャネルコード部１０２は、入力されたＭＣＳ情報にしたがって、入力された２値の情報系列に、ターボ符号、畳み込み符号などの誤り訂正符号を適用してチャネル符号化を行い、チャネル符号化されたデータを変調する。
周波数領域信号生成部１１４は、割り当てられた帯域幅に応じて、データサイズを決定する。ユーザＩＤ、ＭＣＳ、新規／再送の区分、データサイズを示す情報は、制御チャネルに多重される。その結果、送信フレームが生成される（ステップＳ３８１４）。
次に、移動局はデータチャネルの送信を行う（ステップＳ３８１６）。
移動局から送信されたデータチャネルは、基地局で復調・復号が行われる（ステップＳ３８１８）。
基地局は、データチャネルの復調・復号結果に基づいて、ＡＣＫ／ＮＡＣＫを送信する。
本発明にかかる送信装置、受信装置および移動通信システム並びに送信制御方法は、パケット伝送を行う移動通信システムに適用できる。
ＶＳＣＲＦ−ＣＤＭＡ方式の送信機に使用される拡散部を示すブロック図である。 移動局の送信信号の周波数スペクトラムの一例を示す図である。 移動局の送信信号の周波数スペクトラムの一例を示す図である。 シングルキャリア伝送を行う送信機を示す部分ブロック図である。 マルチキャリア伝送を行う送信機を示す部分ブロック図である。 移動局の送信信号の周波数スペクトラムの一例を示す図である。 移動局の送信信号の周波数スペクトラムの一例を示す図である。 セルラ環境を示す説明図である。 ローカルエリア環境を示す説明図である。 本発明の一実施例にかかる送信装置を示す部分ブロック図である。 シングルキャリア方式とマルチキャリア方式との切り替え方法を示す説明図である。 シングルキャリア方式とマルチキャリア方式との切り替え方法を示す説明図である。 シングルキャリア方式とマルチキャリア方式との切り替え方法を示す説明図である。 上りリンクの伝搬路状態測定用信号の送信方法を示す説明図である。 データチャネルおよびパイロット信号の希望最大送信帯域幅の通知を示す説明図である。 最大送信電力で送信した場合に予測される伝搬路状態測定用信号の受信ＳＩＮＲを示す説明図である。 データチャネルの割り当てが無く、伝搬路状態測定用信号のみを送信する場合における送信電力制御を示す説明図である。 データチャネルの割り当てがある場合における送信電力制御示す説明図である。 データチャネルの割り当てがある場合における伝搬路状態測定用信号の送信電力制御の一例を示す説明図である。 データチャネルの割り当てがある場合における伝搬路状態測定用信号の送信電力制御の一例を示す説明図である。 共有データチャネルのスケジューリングを示す説明図である。 共有データチャネルのスケジューリングを示す説明図である。 他の移動局からの干渉を示す説明図である。 干渉電力の変動を示す説明図である。 干渉電力の変動を示す説明図である。 共有データチャネルのスケジューリングを示す説明図である。 共有データチャネルのスケジューリングを示す説明図である。 共有データチャネルのスケジューリングを示す説明図である。 本発明の一実施例にかかる送信装置における無線リソースの割り当てを示す説明図である。 本発明の一実施例にかかる送信装置における無線リソースの割り当てを示す説明図である。 本発明の一実施例にかかる送信装置における無線リソースの割り当てを示す説明図である。 本発明の一実施例にかかる受信装置を示す部分ブロック図である。 本発明の一実施例にかかる受信装置を示す部分ブロック図である。 本発明の一実施例にかかる受信装置における、各移動局の送信するパイロット信号の受信ＳＩＮＲの測定を示す説明図である。 本発明の一実施例にかかる受信装置における、各移動局の送信するパイロット信号の受信ＳＩＮＲの測定を示す説明図である。 本発明の一実施例にかかる受信装置における、移動局に対するデータチャネルの送信のための周波数帯域の割り当てを示す説明図である。 本発明の一実施例にかかる受信装置における、移動局に対するデータチャネルの送信のための周波数帯域の割り当てを示す説明図である。 本発明の一実施例にかかる受信装置における、移動局に対するデータチャネルの送信のための周波数帯域の割り当てを示す説明図である。 本発明の一実施例にかかる受信装置における、移動局に対するデータチャネルの送信のための周波数帯域の割り当てを示す説明図である。 本発明の一実施例にかかる受信装置における、移動局に対するデータチャネルの送信のための周波数帯域の割り当てを示す説明図である。 周波数帯域の再割り当てを示す説明図である。 送信電力の決定を示す説明図である。 送信電力の決定を示す説明図である。 送信電力の決定を示す説明図である。 送信電力の決定を示す説明図である。 本発明の一実施例にかかる受信装置における、送信を許可した移動局に対するデータチャネル送信時のＭＣＳの指定を示す説明図である。 本発明の一実施例にかかる受信装置を示す部分ブロック図である。 本発明の一実施例にかかる受信装置における、各移動局のパイロット信号の中心周波数と帯域幅の指定を示す説明図である。 本発明の一実施例にかかる受信装置における、各移動局のパイロット信号の中心周波数と帯域幅の指定を示す説明図である。 本発明の一実施例にかかる受信装置における、各移動局のパイロット信号の中心周波数と帯域幅の指定を示す説明図である。 本発明の一実施例にかかる受信装置における、各移動局のパイロット信号の送信帯域の割り当てを示す説明図である。 本発明の一実施例にかかる受信装置における、各移動局の送信するパイロット信号の受信ＳＩＮＲの測定を示す説明図である。 本発明の一実施例にかかる受信装置における、送信を許可した移動局に対するデータチャネル送信時のＭＣＳの指定を示す説明図である。 本発明の一実施例にかかる送信装置の動作を示すフローチャートである。 本発明の一実施例にかかる受信装置の動作を示すフローチャートである。 本発明の一実施例にかかる移動通信システムの動作を示すフロー図である。
符号の説明
１ 拡散部
２ 符号乗算部
３ 移相部
３０、４０、１００ 送信装置
２００、２００１、２００２、２００３、２００４、２００５、２００６ 基地局
３００ 移動局
４００ 受信装置

Claims (9)

  1. 複数のサブキャリアが含まれたシステム帯域のうちの少なくとも一部の部分帯域において、一定間隔で離散的に選択したサブキャリアに、パイロット信号をマッピングするマッピング部と、
    前記マッピング部においてマッピングしたパイロット信号を送信する送信部と
    を備え、
    前記マッピング部は、基地局装置から指定された周波数および帯域幅であって、かつ他の移動局から送信されるパイロット信号と周波数軸上において直交するような周波数および帯域幅に応じて、部分帯域を設定することを特徴とする移動局。
  2. 前記マッピング部は、周波数ホッピング方式によりパイロット信号をマッピングすることを特徴とする請求項１に記載の移動局。
  3. 前記送信部は、パイロット信号に対して送信電力制御を実行することを特徴とする請求項１または２に記載の移動局。
  4. 前記送信部は、パイロット信号の帯域幅に応じて送信電力制御を実行することを特徴とする請求項３に記載の移動局。
  5. 複数のサブキャリアが含まれたシステム帯域のうちの少なくとも一部の部分帯域において、一定間隔で離散的に選択したサブキャリアに、パイロット信号をマッピングするステップと、
    マッピングしたパイロット信号を送信するステップと
    を備え、
    前記マッピングするステップは、基地局装置から指定された周波数および帯域幅であって、かつ他の移動局から送信されるパイロット信号と周波数軸上において直交するような周波数および帯域幅に応じて、部分帯域を設定することを特徴とする送信方法。
  6. 前記マッピングするステップは、周波数ホッピング方式によりパイロット信号をマッピングすることを特徴とする請求項５に記載の送信方法。
  7. 前記送信するステップは、パイロット信号に対して送信電力制御を実行することを特徴
    とする請求項５または６に記載の送信方法。
  8. 前記送信するステップは、パイロット信号の帯域幅に応じて送信電力制御を実行することを特徴とする請求項７に記載の送信方法。
  9. 複数のサブキャリアが含まれたシステム帯域のうちの少なくとも一部の部分帯域において、一定間隔で離散的に選択したサブキャリアにパイロット信号をマッピングし、当該パイロット信号を送信する移動局と、
    前記移動局からのパイロット信号を受信する基地局と
    を備え、
    前記移動局は、前記基地局装置から指定された周波数および帯域幅であって、かつ他の移動局から送信されるパイロット信号と周波数軸上において直交するような周波数および帯域幅に応じて、部分帯域を設定することを特徴とする移動通信システム。
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