JP4855962B2 - 無線通信システム、及び無線通信方法 - Google Patents

Description

本発明は、無線基地局と移動局間の無線通信システム、及び無線通信方法に関する。

無線基地局と移動局との間において、ＬＴＥ（Long Term Evolution）による無線通信システムが提案されている（以下の非特許文献１）。

ＬＴＥでは、パケット交換型のアクセス方式が採用され、上りリンク（移動局から無線基地局）、下りリンク（無線基地局から移動局）ともに周波数領域のスケジューリングによる無線リソースの割り当てが行われる。以下、非特許文献１に記載されたＬＴＥの上りリンクを例にして説明する。

図８は、無線通信システムの概念図である。無線通信システムは、無線基地局（以下、「基地局」）１００と移動局２００から構成される。

上りリンクでは、移動局２００から基地局１００に、ランダムアクセスチャネル、上りリンクリファレンスチャネル、上りリンク共有データチャネル、上りリンク制御チャネルが伝送される。

ランダムアクセスチャネルは、通信開始時やハンドオーバ時の初期アクセス時に用いられ、上りリンクの移動局２００と基地局１００との間で同期を確立するために利用される。

上りリンクリファレンスチャネルは、共有データチャネルや制御チャネルの復調処理、スケジューリングのための通信品質（チャネル状態、例えば、希望信号電力と非希望信号電力との比（ＳＩＲ、ＳＮＲ等）など）の測定、送信タイミング制御のための遅延プロファイル測定に用いられるチャネルである。

上りリンク共有データチャネルは、トラフィックデータ（情報ビット）の伝送に用いられるチャネルであり、基地局１００のスケジューリングにより割り当てられた無線リソースを用いて伝送される。

上りリンク制御チャネルは、共有データチャネルの受信処理に必要な情報（データサイズや再送制御情報）や、スケジューリング要求（トラフィックの情報量や情報種別等）を伝送するために用いられるチャネルである。

一方、下りリンクでは、基地局１００から移動局２００に下りリンク制御チャネルが伝送される。下りリンク制御チャネルは、基地局１００がスケジューリングにより割り当てた上りリンクの共有データチャネルの割り当て情報（スケジューリング情報）や、上りリンク共有データチャネルのＡＣＫ／ＮＡＣＫ結果等を伝送するために用いられるチャネルである。

図９は、上りリンクのフレームフォーマットの例を示す図である（以下の非特許文献２）。各シンボルには、シンボルデータの後部がコピーされてＣＰ（Cyclic Prefix）として前半部に挿入される。リファレンスチャネルや、共有データチャネル等は、所定領域のシンボルに挿入されて、移動局２００から基地局１００に伝送される。尚、同図に示すように、共有データチャネル復調用のリファレンスチャネルは「＃４」と「＃１１」のシンボルに挿入され、１４個のシンボルにより「１ｍｓ」の送信間隔のフレームが構成される。

図１０は、上りリンクフレームフォーマットを時間軸（横軸）と周波数軸（縦軸）の２次元で表したものである。システム帯域幅は複数の帯域に分割され、分割された帯域と送信間隔で区切られた１つのブロックにより無線リソースブロックが定義される。上りリンクのスケジューリングは、各無線リソースブロックにユーザを割り当てることで行われる。図１０に示す例では、システム帯域の両端の無線リソースブロックに制御チャネルが割り当てられており、共有データチャネルに付随せずに制御データチャネルが伝送される。

図１１は、基地局１００において各ユーザからの信号を同期して受信する場合のタイミング例を示す図である。一般に、上りリンクの場合、無線リソースブロックは異なるタイミングで送信されるため基地局１００においてブロックを受信するタイミングは異なる。一方、基地局１００では各シンボルに対してＦＦＴを行う場合の切り出し範囲は固定である。そこで、基地局１００は、送信タイミング制御により、各ユーザのシンボル範囲内に基地局１００固定のＦＦＴ切り出し範囲が収まるように、ユーザ（移動局２００）毎の送信タイミングを制御している。尚、かかる送信タイミング制御は、遅延プロファイルから得られる遅延時間を元に生成される送信タイミング制御情報を基地局１００から移動局２００に送信し、この情報に基づいて移動局２００が送信タイミングを調整する等により行われる。

図１１に示すように、同期状態となった受信信号は、基地局１００において固定タイミングで一括してＦＦＴを行い、それぞれの無線リソースブロックに分離する。一方、同期状態とならなかった受信信号が存在する場合、その受信信号はＦＦＴ処理後に周波数特性が直交しなくなり、他のユーザの受信信号に対して干渉を与える。

ＯＦＤＭの場合に、受信信号をＦＦＴ処理しそのスペクトラムを図示すると、あるサブキャリアのＮＵＬＬ点（最も信号電力が低い点）で隣接するサブキャリアがピークとなる。この場合、受信信号の周波数特性が直交する関係となり、各サブキャリアでは干渉が発生しない。

しかし、ＦＦＴ切り出し範囲内に、あるユーザの受信信号が収まりきれないと、あるサブキャリアのＮＵＬＬ点で、隣接するサブキャリアがピークとならない。この場合、周波数特性が直交しないため干渉が発生する。

他方、ＬＴＥの上りリンクでは、ランダムアクセスチャネル（以下、「ＲＡＣＨ」）も、無線リソースブロックに多重される。図１２は、ＲＡＣＨの多重化方法の例を示す図である。同図に示すように、ＲＡＣＨを６個の無線リソースブロックを使用して、「１０ｍｓ」の送信間隔でＲＡＣＨを送信することが、以下の非特許文献１で決められている。

図１３は、ＲＡＣＨのフレームフォーマットの例を示す図である（以下の非特許文献１）。ＲＡＣＨの送信は、０．１ｍｓ間隔のＣＰと、０．８ｍｓ間隔のＲＡＣＨとでフレームが構成され、更に、０．１ｍｓ間隔のガードタイムが設けられている。
3GPP TR 25.814 V7.1.0 (2006-09) 3GPP R1-070266, Texas Instruments, "Summary of Reflector Discussions on EUTRA DM RS," January 2007.

ＲＡＣＨは、移動局２００から基地局１００に向けて最初に送信されるチャネルデータであり、上述したように初期アクセス時など同期が外れた状態で送信される。同期が外れた状態で送信されることにより、他の無線リソースブロックのチャネルの信号と、周数特性を直交させることが困難となる。一方で、ＲＡＣＨは図１３に示すようにガードタイムを設けることで、次の送信間隔に対して干渉の発生を防止することができる。

しかし、ガードタイムを設けたとしても、図１３に示すように、ＲＡＣＨと同じ送信タイミングで信号が送信されると、互いに干渉を及ぼし合うことになる。

図１４は、ＲＡＣＨ信号が隣接する無線リソースブロックに与える干渉を模式的に表わした図である。通常、送信信号のスペクトラムは矩形ではなく、一定の広がりを持った形状となる。隣接リソースブロックの信号も同様に広がりを持った形状となるが、互いに同期がとれている場合には、スペクトラムの広がり成分も周波数軸上で直交するため互いに干渉しない。しかし、ＲＡＣＨなどの非同期で送信する信号は周波数特性が直交せず、とくにＲＡＣＨのすぐ隣に位置する無線リソースブロック（＃ｍ＋２と、＃ｍ＋９）に信号が割り当てられた場合に、ＲＡＣＨによる干渉は非常に大きく、その信号の伝送特性は大幅に劣化するという問題が生じる。

そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、非同期チャネルを送信する場合でも伝送効率を向上させるようにした無線通信システムや無線通信方法を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の一実施態様によれば、移動局と無線基地局から構成される無線通信システムにおいて、前記無線基地局には、システム帯域を周波数領域において複数の無線リソースブロックに分割し、分割されたある無線リソースブロックにおいて、周波数特性が他のチャネルと直交しない第１チャネルが割り当てられたとき、前記第１のチャネルに隣接する前記無線リソースブロックには前記他のチャネルを割り当てないようにスケジューリングし、前記スケジューリングされたスケジューリング情報を作成するスケジューリング処理部と、前記スケジューリング処理部で作成されたスケジューリング情報を前記移動局に送信する送信部とを備え、前記スケジューリング情報に基づいて、前記移動局は前記無線基地局にチャネル信号を送信し、前記無線基地局は前記移動局からの送信された前記チャネル信号を受信することを特徴とする。

上記目的を達成するために本発明の他の実施態様によれば、移動局と無線基地局から構成される無線通信システムにおける無線通信方法おいて、前記無線基地局には、システム帯域を周波数領域において複数の無線リソースブロックに分割し、分割されたある無線リソースブロックにおいて、周波数特性が他のチャネルと直交しない第１チャネルが割り当てられたとき、前記第１のチャネルに隣接する前記無線リソースブロックには前記他のチャネルを割り当てないようにスケジューリングして、前記スケジューリングされたスケジューリング情報を作成し、前記スケジューリング処理部で作成されたスケジューリング情報を前記移動局に送信し、前記スケジューリング情報に基づいて、前記移動局は前記無線基地局にチャネル信号を送信し、前記無線基地局は前記移動局からの送信された前記チャネル信号を受信する、ことを特徴とする。

本発明によれば、非同期チャネルを送信する場合でも伝送効率を向上させた無線通信システムや無線通信方法を提供することができる。

以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態を説明する。

本無線通信システムは移動局１０と基地局５０とから構成され、図１は移動局１０、図２は基地局５０の構成例を示す図である。

移動局１０は、ＲＡＣＨ信号生成部１１と、リファレンス信号生成部１２と、制御チャネル生成部１３と、ターボ符号器１４と、データ変調部１５と、第１〜第４のＤＦＴ（Discrete Fourier Transform：離散フーリエ変換）１６〜１９と、マルチプレクサ（ＭＵＸ）２０と、サブキャリアマッピング部２１と、ＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform）２２と、ＣＰ挿入部２３と、無線送信部（Ｔｘ）２４と、送信アンテナ２５と、受信アンテナ３１と、無線受信部（Ｒｘ）３２と、制御チャネル復号部３３と、上りリンク送信制御部３４とを備える。

ＲＡＣＨ信号生成部１１はランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）の信号を生成し、第１のＤＦＴ１６に出力する。リファレンス信号生成部１２は上りリンクのリファレンスチャネルの信号を生成し、第２のＤＦＴ１７に出力する。制御チャネル生成部１３は、トラフィックデータの情報量とその情報種別を示す情報とが入力されて、制御チャネルの信号を生成する。生成された制御チャネルの信号は第３のＤＦＴ１８に出力される。

ターボ符号器１４は入力されたトラフィックデータに対して符号化を施し、データ変調部１５は、符号化されたトラフィックデータに対して変調を施す。尚、ターボ符号器１４とデータ変調部１５により、上りリンクの共有データチャネルの信号が生成される。生成された上りリンクの共有データチャネルの信号は、第４のＤＦＴ１９に出力される。

第１〜第４のＤＦＴ１６〜１９は、入力された各信号に対して離散フーリエ変換を行い、時間領域の信号を周波数領域の信号に変換する。マルチプレクサ２０は、変換後の各信号を多重化し、サブキャリアマッピング部２１に出力する。

サブキャリアマッピング部２１は、多重化された信号に対して任意のサブキャリアにマッピングすることで任意の周波数の無線リソースに多重化信号をマッピングする。マッピングされた信号は、ＩＦＦＴ部２２に出力される。

ＩＦＦＴ部２２は、マッピングされた周波数領域の信号を再び時間領域の信号に再変換し、ＣＰ挿入部２３に出力する。なお、ＤＦＴ１６〜１９と、サブキャリアマッピング部２１と、ＩＦＦＴ部２２とにより、生成した信号を任意の周波数の無線リソースで伝送する、所謂ＤＦＴ−Ｓｐｒｅａｄ−ＯＦＤＭが構成される。

時間領域に戻された信号はＣＰ挿入部２３でＣＰ（Cyclic Prefix）が付加され、無線送信部（Ｔｘ）２４でＲＦ信号に変換されて送信アンテナ２５から送信される。

無線受信部３２（Ｒｘ）は、受信アンテナ３１から受信した信号をＲＦ信号からデジタル信号に変換して制御チャネル復号部３３に出力する。

制御チャネル復号部３３は、基地局５０からのスケジューリング情報や、上り共有データチャネルに対するＡＣＫ／ＮＡＣＫ結果、送信タイミング制御情報等が抽出される。制御チャネルの復号には、下りリンクのリファレンスチャネルが用いられる。

上りリンク送信制御部３４は、抽出されたスケジューリング情報や、上りリンク共有データチャネルに対するＡＣＫ／ＮＡＣＫ結果、送信タイミング制御情報等に基づいて、各信号生成部１１等や、マルチプレクサ２０や、サブキャリアマッピング部２１などを制御する。

図２は基地局５０の構成例を示す図である。基地局５０は、受信アンテナ５１と、無線受信部（Ｒｘ）５２と、ＣＰ除去部５３と、ＦＦＴ部５４と、サブキャリアデマッピング部５５と、デマルチプレクサ５６と、ＲＡＣＨ相関検出部５７と、第１及び第２の周波数等化部５８，６１と、第１及び第２のＩＤＦＴ部５９，６２と、制御チャネル復号部６０、共有データチャネル復号部６３と、チャネル推定部６４と、チャネル状態測定部６５と、遅延プロファイル測定部６６と、上りリンクスケジューラ部６７と、制御チャネル生成部６８と、無線送信部（Ｔｘ）６９とを備える。

無線受信部５２は、受信アンテナ５１で受信した上りリンクのＲＦ信号をベースバンド信号に変換し、ＣＰ除去部５３に出力する。

ＣＰ除去部５３は、ベースバンド信号に付加されたＣＰを所定のタイミングで除去し、除去後の信号をＦＦＴ部５４に出力する。

ＦＦＴ部５４は、高速フーリエ変換により、システム帯域幅全体を時間領域の信号から周波数領域の信号に変換して、変換後の信号をサブキャリアデマッピング部５５に出力する。

サブキャリアデマッピング部５５はマッピングされているサブキャリアを多重化信号に戻し、デマルチプレクサ５６は多重化信号を各々所定のチャネルに分配する。

ＲＡＣＨ相関検出部５７は、デマルチプレクサ５６からのＲＡＣＨの信号から、ＲＡＣＨの送信の有無、送信された場合のプリアンブルの検出、さらに相関検出と同時に求められる遅延プロファイルから送信タイミング制御情報を生成する。ＲＡＣＨの送信結果（送信の有無）に関する情報は、上りリンクスケジューラ部６７に出力される。

第１及び第２の周波数等化部５８，６１は、チャネル推定部６４からのチャネル推定値を用いて、チャネル補償による受信処理（伝送により発生した位相の回転等を元の送信状態に戻す）を行う。処理後の制御チャネルの信号は、第１のＩＤＦＴ５９と、制御チャネル復号部６０により復号処理される。また、処理後の共有データチャネルの信号は、第２のＩＤＦＴ６２と、共有データチャネル復号部６３により復号処理される。

チャネル推定部６４は、デマルチプレクサ５６から出力された上りリファレンス信号から、チャネル推定値を求める。チャネル推定値は、第１及び第２の周波数等化部５８，６１、チャネル状態測定部６５、及び遅延プロファイル測定部６６に出力される。

チャネル状態測定部６５は、チャネル推定値から通信品質（チャネル状態）を測定し、測定した値をチャネル情報として上りスケジューラ部６７に出力する。チャネル情報は、例えば、ユーザ毎（あるいは、無線リソースブロック毎）のリファレンス信号の受信電力値Ｓや、信号対干渉電力比ＳＩＲなどである。

遅延プロファイル測定部６６は、チャネル推定値から、遅延プロファイルを測定する。測定された遅延プロファイルは、上りリンクの送信タイミング制御に用いられる。測定した遅延プロファイルは、上りリンクスケジューラ部６７に出力される。

上りリンクスケジューラ部６７は、ＲＡＣＨ相関検出部５７からのＲＡＣＨの検出結果、制御チャネル復号部６０からの制御チャネル、共有データチャネル復号部６３からのＡＣＫ／ＮＡＣＫ結果（共有データチャネルに対するＡＣＫ／ＮＡＣＫ結果）、チャネル状態測定部６５からのチャネル情報（通信品質）、遅延プロファイル測定部６６からの上りリンクの送信タイミング制御情報、を基にしてスケジュール処理を行い、スケジュール情報（各移動局１０に対する無線リソースの割り当て情報）を生成する。なお、本実施例では、主としてチャネル状態測定部６５からのチャネル情報を利用して後述するスケジュール手順が実行される。

上りリンクスケジューラ部６７は、生成したスケジュール情報、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ結果、送信タイミング制御情報を制御チャネル生成部６８に出力する。制御チャネル生成部６８は、スケジュール情報等から制御チャネルを生成する。生成された制御チャネルは、無線送信部（Ｔｘ）６９においてＲＦ信号に変換された後、送信アンテナ７１から送信される。

図３は、スケジューリング手順の例を示す図である。本スケジューリング手順は、ＬＴＥの上りリンクを想定したもので、基地局５０の上りリンクスケジューラ部６７で実行される。かかるスケジューリング手順の実行により、無線リソースブロックに対するチャネルの割り当てが行われる。

まず、上りリンクスケジューラ部（以下、「スケジューラ部」）６７は、本手順の実行を開始すると（Ｓ１０）、チャネル状態測定部６５から通知されたチャネル情報を基に、ユーザ毎および無線リソースブロック毎にスケジューリング係数（優先順位）を計算し（Ｓ１１）、最も高いスケジューリング係数を有するユーザの順にランキングする（Ｓ１２）。

例えば、スケジューラ部６７は、ユーザ毎等の受信電力の値Ｓから、最も高い受信電力値Ｓを有するユーザから順にランキングする。受信電力値Ｓに代えて、信号対干渉電力比ＳＩＲ等でもよい。そして、最も高いランキングを有するユーザから順番に、以下の手順で無線リソースブロックの割り当てを行う。

スケジューラ部６７は、ユーザ数を示す「ｋ」に「１」をセットした（Ｓ１３）後、ランクが「ｋ」番目のユーザが低遅延特性を必要とするデータを送信するか否かを判別し、低遅延特性を必要とする場合、非同期チャネルに隣接する無線リソースブロックを割り当て対象から除外し（Ｓ１４）、それ以外の無線リソースブロックをスケジューリング対象として「ｋ」番目のユーザの信号を割り当てる（Ｓ１５）。

移動局１０（図１参照）の制御チャネル生成部１３では送信されるデータの種別情報から制御チャネルを生成しているため、基地局５０の制御チャネル復号部６０で復号される情報にはデータ種別の情報が含まれる。

スケジューラ部６７では、このデータ種別の情報から、低遅延特性を必要とする（優先度の高い）データか否かを判別することができる。優先度の高いデータとは、例えば、送信データがリアルタイムサービスのパケットデータ（ＶｏＩＰや、ゲーム等）や、周期的な無線リソースの割り当てを行うＰｅｒｓｉｓｔｅｎｔ ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇが適用されるパケットデータ、制御チャネルなどのチャネルデータである。

そして、スケジューラ部６７は、「ｋ」番目のユーザがこのようなデータを用いて通信を行う場合には、ＲＡＣＨなどの非同期チャネルに隣接する無線リソースブロックを割り当て対象から除外し、それ以外のブロックに割り当てを行う。

図４は割り当ての例を示す図である。同図は、横軸は周波数軸を示し、各ブロックが無線リソースブロックを示す。ＲＡＣＨが斜線で示す無線リソースブロックに割り当てられているときに、低遅延特性を必要とするデータは、ＲＡＣＨが割り当てられた無線リソースブロックに隣接するブロック（Ｓ_１１、Ｓ_２１、Ｓ_１２、Ｓ_１３の４ブロック）には割り当てないようにし、それ以外のブロックに割り当てる。図４の例では、左右２ブロックづつを隣接ブロックとしているが、１ブロックづつでもよいし、３、４等のブロックでもよい。

このように、低遅延特性を必要とするデータをＲＡＣＨなどの非同期チャネルに隣接する無線リソースブロックに割り当てると、干渉により正確に信号を再現できずに再送制御が必要となる場合がある。

そこで、このようなことを回避するためにかかる無線リソースブロックには「ｋ」番目のユーザの信号を割り当てないようにする。

図３に戻り、次いで、スケジューラ部６７は、割り当てた無線リソースブロックのチャネル情報を基に、伝送レート（変調多値数、符号化率）を算出し、閾値以上の場合には非同期チャネルに隣接する無線リソースブロックの割り当てを無効にする（Ｓ１６）。

例えば、以下のような処理を行う。すなわち、スケジューラ部６７は、図５（Ａ）に示すように、これまで割り当てた無線リソースブロックのチャネル情報から、各ユーザの電力値Ｓの平均値Ｓ_ＡＶを求める。そして、スケジューラ部６７は、図５（Ｂ）に示すように、その平均値Ｓ_ＡＶと伝送レートとの対応関係を示すテーブル６７１から伝送レートを求める。例えば、スケジューラ部６７は、平均電力値Ｓ_ＡＶが「１０ｄＢ」のとき、伝送レート「３」をテーブル６７１から取得する。伝送レートはテーブル６７１内において予め決められた値であり、テーブル６７１内の値から変調多値数と符号化率（誤り訂正前後におけるビット数の比率）とが決定される。

図５（Ｂ）の例では、伝送レートが「３」のとき、変調多値数は「６」（６４ＱＡＭを示す多値数）で符号化率は「０．５」となる。勿論、値等は一例でありそれ以外の値であっても本実施例は実施可能である。

算出した（テーブル６７１から取得した）伝送レートが高い値を有するときは、「６４ＱＡＭ」など、他の方式と比較して誤り率が高い変調方式が選択されやすく、かつ、誤り訂正の符号化率の高い方式が選択されやすい。かかる伝送レートは、干渉の影響により誤りが発生しやすい。

そこで、伝送レートの高いチャネルをＲＡＣＨに隣接する無線リソースブロックに割り当てないようにすることで、再送制御等を行わせずに、上りリンクの伝送効率を向上させるようにする。

尚、図５（Ｂ）に示すテーブル６７１は、スケジューラ部６７内に保持されてもよいし、基地局５０内の他のブロックにあってもよい。

図３に戻り、次いでスケジューラ部６７は、割り当てた無線リソースブロックの中で、非同期チャネルに隣接する無線リソースブロックの割合が閾値以上の場合には、非同期チャネルに隣接する無線リソースブロックの割り当てを無効にする（Ｓ１７）。

図６は、かかる場合の無線リソースブロックの割り当て例を示す図である。ＲＡＣＨの左６個の無線リソースブロックに「ｋ」番目のユーザの割り当てを行ったときに、割り当てた無線リソースブロック数とＲＡＣＨに隣接するブロックの比率は、「２／６」となり、スケジューラ部６７はこの値と閾値と比較する。閾値以上のとき、隣接ブロックの比率が高くなり誤り率も高くなる。

つまり、スケジューラ部６７は、非同期チャネルに隣接する無線リソースブロックには、狭帯域のチャネルを割り当てないようにスケジューリングを行う。例えば、非同期チャネルに隣接するブロックＳ１１に共有データチャネルを割り当てたとき、非同期チャネルからの干渉を受けると誤り率が高くなる。しかし、広帯域にチャネル割り当てが行われ、その一部の帯域が非同期チャネルに隣接する無線リソースブロックである場合には、非同期チャネルの干渉を受けたとしてもその影響は軽微であり、誤り訂正復号により伝送誤りが発生する確率は低くなる。

図３に戻り、スケジューラ部６７は、「ｋ」に「１」加算し（Ｓ１８）、当該送信間隔内に多重されるすべてのユーザに対する割り当てを行ったか否か判断し（Ｓ１９）、割り当てを行った場合（Ｓ１９でＹ）、処理を終了させ（Ｓ２０）、行っていない場合（Ｓ１９でＮ）、再びＳ１４に移行し上述の処理を繰り返す。

このように、基地局５０の上りスケジューリング部６７では、ある無線リソースブロックにおいて他のチャネルと周波数特性が直交しないチャネルが割り当てられ、そのチャネルに隣接する無線リソースブロックにはチャネルを割り当てないようにスケジューリング処理が行われる。周波数特性が直交しないチャネルに隣接する無線リソースブロックには共有データチャネル等の他のチャネルが割り当てられないため、干渉の発生が低減し、伝送効率を向上させることができる。

上述したように、このようにスケジューリングされたスケジューリング情報は制御チャネル生成部６８を介して基地局５０から移動局１０に送信される。以後、このスケジューリング情報に基づいて、移動局１０から基地局５０へ、つまり、上り方向へのチャネルの送信が行われる。

次に、他の例について説明する。

上述したスケジューリング手順のＳ１６において、スケジューラ部６７は帯域あたりの伝送レートの高いチャネルを割り当てないようにスケジューリングを行った。逆に、帯域あたりの伝送レートの低いチャネルを割り当てないようにスケジューリングを行う処理も考えられる。上りリンクにおいて、基地局５０は、セル端の移動局１０が他セルに及ぼす干渉の影響を考慮して各移動局１０に対して送信電力制御を行う場合がある。このとき、セル端に位置する伝送レートの低い移動局１０に対して送信電力が低く抑えられるために、伝送誤りが発生しやすくなる。かかる場合に、伝送レートの低いチャネルを非同期チャネルに隣接する無線リソースブロックに割り当てないようにすることで、上りリンクの伝送効率を向上させることができる。

具体的には、図７に示すように、送信電力制御が行われている場合、スケジューラ部６７は割り当てた無線リソースブロックのチャネル情報を基に伝送レート（変調多値数と符号化率）を算出し、閾値以下のとき、非同期チャネルに隣接する無線リソースブロックに割り当てないようにする（Ｓ２１）。伝送レートをテーブル６７１から取得する点等は、図３に示す例と同様である。

また、上述した例では、帯域あたりの伝送レート（変調多値数と符号化率）の高いユーザに対して、非同期チャネルに隣接する無線リソースブロックの割り当てを無効にするようにした。勿論、伝送レート以外にも、例えば、伝播損失（Ｐａｔｈ Ｌｏｓｓ）、ＵＥ Ｐｏｗｅｒ Ｈｅａｄｒｏｏｍ（移動局１０の最大送信電力と現在の送信電力との差）、移動局１０の送信電力、上り送信電力制御（ＴＰＣ）における目標（Ｔａｒｇｅｔ）ＳＩＲ、上りＴＰＣにおける目標受信電力Ｓ、移動局１０から報告されるチャネル情報（ＣＱＩ：Channel Quality Indicator）、変調多値数（変調多値数のみで制御する場合）、上りリンクのアンテナ多重伝送（ＭＩＭＯ：Multiple Input Multiple Output）の有無等も、割り当てを無効にするか否かの指標となり得る。これらの情報は、制御チャネル復号部６０からの制御チャネルや、チャネル状態測定部６５からのチャネル情報に含まれている情報である。また、これらのパラメータによって伝送レートが高くなる場合だけでなく、逆に伝送レートが低くなる場合も、上述した例と同様に実施可能で同様の作用効果を奏する。

更に、上述した例では、通信品質（チャネル状態）に基づいてスケジュールの優先順位（スケジュール係数）を決定しているが、例えば、Ｒｏｕｎｄ Ｒｏｂｉｎスケジューラのようにチャネル状態とは関係なく、スケジュール係数を決定するようにしてもよい。

更に、上述した例では、低遅延特性を有する（優先度の高い）データ（Ｓ１４）か、伝送レートが閾値以上の場合（Ｓ１６）か、割り当てた無線リソースブロック中で非同期チャネルに隣接するブロックの割合が閾値以上の場合（Ｓ１７）に、無線リソースブロックの割り当てを無効にするようにした。このように３つの条件ではなく、いずれか一つの処理でスケジューリング手順が実行されて、かかる処理が終了するとスケジューリング手順の処理を終了させるようにしてもよい。あるいは、このように３つの条件ではなく、常に非同期チャネルに隣接する無線リソースブロックを割り当ての対象から除外するという考えでスケジューリング手順を行ってもよい。いずれにしても、ある無線リソースブロックにおいて他のチャネルと周波数特性が直交しないチャネルが割り当てられ、そのチャネルに隣接する無線リソースブロックにはチャネルを割り当てないようにスケジューリングすればよい。

更に、上述したいずれの例でも、非同期チャネルとしてＲＡＣＨを例にした。勿論、それ以外の非同期チャネルとして、例えば、ブロードキャストで送信されるチャネルなどでも同様に実施可能で同様の作用効果を奏する。

以上まとめると付記のようになる。

（付記１）
移動局と無線基地局から構成される無線通信システムにおいて、
前記無線基地局には、システム帯域を周波数領域において複数の無線リソースブロックに分割し、分割されたある無線リソースブロックにおいて、周波数特性が他のチャネルと直交しない第１チャネルが割り当てられたとき、前記第１のチャネルに隣接する前記無線リソースブロックには前記他のチャネルを割り当てないようにスケジューリングし、前記スケジューリングされたスケジューリング情報を作成するスケジューリング処理部と、
前記スケジューリング処理部で作成されたスケジューリング情報を前記移動局に送信する送信部とを備え、
前記スケジューリング情報に基づいて、前記移動局は前記無線基地局にチャネル信号を送信し、前記無線基地局は前記移動局からの送信された前記チャネル信号を受信することを特徴とする無線通信システム。

（付記２）
前記第１のチャネルは、ランダムアクセスチャネルであることを特徴とする付記１記載の無線通信システム。

（付記３）
前記スケジューリング処理部は、前記第１のチャネルに隣接する前記無線リソースブロックには伝送レートが閾値以上の前記チャネルを割り当てないようにスケジューリングする、ことを特徴とする付記１記載の無線通信システム。

（付記４）
前記伝送レートは、前記移動局から送信されたチャネル情報に基づいて、変調多値数と符号化率とから算出された値であることを特徴とする付記３記載の無線通信システム。

（付記５）
前記スケジューリング処理部は、前記基地局が前記移動局との間で送信電力制御を行っているとき、前記第１のチャネルに隣接する前記無線リソースブロックには伝送レートが閾値以下の前記チャネルを割り当てないようにスケジューリングすることを特徴とする付記１記載の無線通信システム。

（付記６）
前記スケジューリング処理部は、前記第１のチャネルに隣接する前記無線リソースブロックには低遅延特性を必要とする前記チャネルを割り当てないようにスケジューリングすることを特徴する付記１記載の無線通信システム。

（付記７）
前記低遅延特性を必要とする前記チャネルは、音声やゲームを含むリアルタイムサービスのパケットデータであることを特徴とする付記６記載の無線通信システム。

（付記８）
前記スケジューリング処理部は、前記第１のチャネルに隣接する前記無線リソースブロックには、狭帯域のチャネルを割り当てないようにスケジューリングすることを特徴とする付記１記載の無線通信システム。

（付記９）
前記スケジューリング処理部は、割り当てた前記無線リソースブロックの中で、前記第１のチャネルに隣接する前記無線リソースブロックの割合が閾値以上のとき、前記第１のチャネルに隣接する前記無線リソースブロックを割り当てないようにすることで、前記狭帯域のチャネルを割り当てないようにスケジューリングすることを特徴とする付記８記載の無線通信システム。

（付記１０）
移動局と無線基地局から構成される無線通信システムにおける無線通信方法おいて、
前記無線基地局には、システム帯域を周波数領域において複数の無線リソースブロックに分割し、分割されたある無線リソースブロックにおいて、周波数特性が他のチャネルと直交しない第１チャネルが割り当てられたとき、前記第１のチャネルに隣接する前記無線リソースブロックには前記他のチャネルを割り当てないようにスケジューリングして、前記スケジューリングされたスケジューリング情報を作成し、
スケジューリング情報を前記移動局に送信し、
前記スケジューリング情報に基づいて、前記移動局は前記無線基地局にチャネル信号を送信し、前記無線基地局は前記移動局からの送信された前記チャネル信号を受信する、
ことを特徴とする無線通信方法。

図１は移動局の構成例を示す図である。 図２は基地局の構成例を示す図である。 図３はスケジューリング手順に例を示す図である。 図４は無線リソースブロックへの割り当て例を示す図である。 図５（Ａ）は無線リソースブロックへの割り当て例を示し、同図（Ｂ）はテーブルの例を示す図である。 図６は無線リソースブロックへの割り当て例を示す図である。 図７はスケジューリング手順の他の例を示す図である。 図８は無線通信システムの概念図を示す図である。 図９は上りリンクのフレームフォーマットの例を示す図である。 図１０は上りリンクの多重化法の例を示す図である。 図１１は同期状態での基地局における受信タイミングの例を示す図である。 図１２はランダムアクセスチャネルの多重化法の例を示す図である。 図１３はランダムアクセスチャネルのフレームフォーマットの例を示す図である。 図１４はランダムアクセスチャネルが他のチャネルに与える干渉を説明するための図である。

符号の説明

１０ 移動局、 １１ ＲＡＣＨ信号生成部、 １３ 制御チャネル生成部、 ２１ サブキャリアマッピング部、 ５０ 基地局、 ６０ 制御チャネル復号部、 ６３ 共有データチャネル復号部、 ６５ チャネル状態測定部、 ６７ 上りリンクスケジューラ部

Claims (12)

1. 移動局と無線基地局から構成される無線通信システムにおいて、
   前記無線基地局には、システム帯域を周波数領域において複数の無線リソースブロックに分割し、分割された無線リソースブロックにおいて、周波数特性が他のチャネルと直交しない第１のチャネルが割り当てられた無線リソースブロックに隣接する無線リソースブロックには前記他のチャネルを割り当てないようにスケジューリングし、前記スケジューリングされたスケジューリング情報を作成するスケジューリング処理部と、
   前記スケジューリング処理部で作成されたスケジューリング情報を前記移動局に送信する送信部とを備え、
   前記スケジューリング情報に基づいて、前記移動局は前記無線基地局にチャネル信号を送信し、前記無線基地局は前記移動局から送信された前記チャネル信号を受信することを特徴とする無線通信システム。
2. 前記第１のチャネルは、ランダムアクセスチャネルであることを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
3. 前記スケジューリング処理部は、前記第１のチャネルが割り当てられた無線リソースブロックに隣接する前記無線リソースブロックには伝送レートが閾値以上の前記他のチャネルを割り当てないようにスケジューリングすることを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
4. 前記スケジューリング処理部は、前記無線基地局が前記移動局との間で送信電力制御を行っているとき、前記第１のチャネルが割り当てられた無線リソースブロックに隣接する前記無線リソースブロックには伝送レートが閾値以下の前記他のチャネルを割り当てないようにスケジューリングすることを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
5. 前記スケジューリング処理部は、前記第１のチャネルが割り当てられた無線リソースブロックに隣接する前記無線リソースブロックには低遅延特性を必要とする前記他のチャネルを割り当てないようにスケジューリングすることを特徴する請求項１記載の無線通信システム。
6. 前記低遅延特性を必要とする前記他のチャネルは、リアルタイムサービスのパケットデータが伝送されるチャネルであることを特徴とする請求項５記載の無線通信システム。
7. 前記スケジューリング処理部は、割り当てられた前記無線リソースブロックの数に対して前記第１のチャネルが割り当てられた無線リソースブロックに隣接する前記無線リソースブロックの割合が閾値以上のとき、前記第１のチャネルが割り当てられた無線リソースブロックに隣接する前記無線リソースブロックに前記他のチャネルを割り当てないようにスケジューリングすることを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
8. 移動局と無線基地局から構成される無線通信システムにおける無線通信方法おいて、
   前記無線基地局には、システム帯域を周波数領域において複数の無線リソースブロックに分割し、分割された無線リソースブロックにおいて、周波数特性が他のチャネルと直交しない第１のチャネルが割り当てられた無線リソースブロックに隣接する無線リソースブロックには前記他のチャネルを割り当てないようにスケジューリングして、前記スケジューリングされたスケジューリング情報を作成し、
   作成されたスケジューリング情報を前記移動局に送信し、
   前記スケジューリング情報に基づいて、前記移動局は前記無線基地局にチャネル信号を送信し、前記無線基地局は前記移動局からの送信された前記チャネル信号を受信する、
   ことを特徴とする無線通信方法。
9. 移動局と無線通信を行う無線基地局において、
   システム帯域を周波数領域において複数の無線リソースブロックに分割し、分割された無線リソースブロックにおいて、周波数特性が他のチャネルと直交しない第１のチャネルが割り当てられた無線リソースブロックに隣接する無線リソースブロックには前記他のチャネルを割り当てないようにスケジューリングし、前記スケジューリングされたスケジューリング情報を作成するスケジューリング処理部と、
   前記スケジューリング処理部で作成されたスケジューリング情報を前記移動局に送信する送信部と、
   前記スケジューリング情報に基づいて前記移動局から送信されたチャネル信号を受信する受信部と
   を備えることを特徴とする無線基地局。
10. 移動局と無線通信を行う無線基地局における無線通信方法であって、
    システム帯域を周波数領域において複数の無線リソースブロックに分割し、分割された無線リソースブロックにおいて、周波数特性が他のチャネルと直交しない第１のチャネルが割り当てられた無線リソースブロックに隣接する無線リソースブロックには前記他のチャネルを割り当てないようにスケジューリングし、前記スケジューリングされたスケジューリング情報を作成し、
    前記作成されたスケジューリング情報を前記移動局に送信し、
    前記スケジューリング情報に基づいて前記移動局から送信されたチャネル信号を受信する、
    ことを特徴とする無線通信方法。
11. 無線基地局と無線通信を行う移動局において、
    システム帯域が周波数領域において複数の無線リソースブロックに分割され、分割された無線リソースブロックにおいて、周波数特性が他のチャネルと直交しない第１のチャネルが割り当てられた無線リソースブロックに隣接する無線リソースブロックには前記他のチャネルが割り当てられないようにスケジューリングされ、前記スケジューリングされたスケジューリング情報を前記無線基地局から受信する受信部と、
    前記受信したスケジューリング情報に基づいて、前記無線基地局にチャネル信号を送信する送信部と
    を備えることを特徴とする移動局。
12. 無線基地局と無線通信を行う移動局における無線通信方法であって、
    システム帯域が周波数領域において複数の無線リソースブロックに分割され、分割された無線リソースブロックにおいて、周波数特性が他のチャネルと直交しない第１のチャネルが割り当てられた無線リソースブロックに隣接する無線リソースブロックには前記他のチャネルが割り当てられないようにスケジューリングされ、前記スケジューリングされたスケジューリング情報を前記無線基地局から受信し、
    前記受信したスケジューリング情報に基づいて、前記無線基地局にチャネル信号を送信する
    ことを特徴とする無線通信方法。

Images