JP2005080286A

JP2005080286A - Ｏｆｄｍａ・ｆｄｄ基盤の移動通信システムにおける順方向チャンネルの構成方法及び順方向チャンネルの割当て方法

Info

Publication number: JP2005080286A
Application number: JP2004192270A
Authority: JP
Inventors: Sun-Sim Chun; スンシムチャン; Deuk-Su Lyu; デュクスリュ
Original assignee: Electronics and Telecommunications Research Institute ETRI
Current assignee: Electronics and Telecommunications Research Institute ETRI
Priority date: 2003-09-02
Filing date: 2004-06-29
Publication date: 2005-03-24
Anticipated expiration: 2024-06-29
Also published as: US7257410B2; KR100511554B1; US20050048979A1; KR20050023702A; USRE43930E1; JP4202301B2

Abstract

【課題】制御情報及びトラフィックデータの伝送方法が互いに異なるようにし、ハンドオフ領域の端末には定められた一定のサブキャリアを割当てて、セル間の干渉を最少化する。
【解決手段】順方向チャンネルの構成方法では、まず、セルｃｎ１〜８それぞれの位置関係に基づいて、セルｃｎ１〜８を特定数のパターンに分類し、分類されたパターンが互いに異なるセルの各基地局が、順方向チャンネルの周期内の互いに異なる時点で制御情報を移動端末に伝送し、分類されたパターンが同一のセルの各基地局は、同一の時点で制御情報を移動端末に伝送する。次に、制御情報が伝送された時点の後に、分類されたパターンに関係なく各基地局がトラフィックデータを移動端末に伝送する。また、順方向チャンネルの割当て方法では、移動端末がハンドオフ領域にある場合に、セルに対してサービスが可能なサブキャリアを隣接したセル間に重複しないように割当てる。
【選択図】図５

Description

本発明は順方向チャンネルの構成及び割当て方法に関し、特に、ＯＦＤＭＡ（Orthogonal Frequency Division Multiple Access; 周波数分割多元接続）・ＦＤＤ（Frequency Division Duplex;周波数分割複信）基盤の移動通信システムにおける順方向チャンネルの構成方法及び順方向チャンネルの割当て方法に関する。

一般に、ＯＦＤＭＡ・ＦＤＤ基盤の移動通信システムで全てのセル内に位置する各基地局が順方向に伝送する情報は、大きく制御データとトラフィックデータとに分けることができる。このような情報は、一つの基地局では情報に該当するが、隣接した基地局には干渉となって影響を与える。

例えば、添付した図１に、３個のセル、つまり、セルｃｎ１、セルｃｎ２、及びセルｃｎ３が互いに隣接している場合に、セルｃｎ１内にある基地局ＢＳ１で伝送するデータが影響を与える領域が示されている。セルｃｎ１内に位置する端末であるＭＳ１、ＭＳ２の場合、ＭＳ１は基地局ＢＳ１の領域に位置するため、基地局ＢＳ１のパワー強度が強く、周辺の干渉も弱いが、ＭＳ２は基地局ＢＳ１領域の境界にあるため、ＭＳ２に与える基地局ＢＳ１のパワー強度はＭＳ１に比べて弱く、周辺の干渉は強い。このような状態で、もしセルｃｎ２内に位置する端末、つまり、ＭＳ３がセルｃｎ１内にあるＭＳ２と近接した領域で互いにほぼ同一のサブキャリア（subcarrier）を利用して基地局ＢＳ２から情報伝送を受ける場合、ＭＳ３及びＭＳ２への情報は、隣接セルの間で発生する干渉の影響を多く受ける。

一方、使用者端末の優先順位を定めるスケジューラにより、各使用者端末の優先順位が定められれば、チャンネル割当て部では決まった優先順位に応じて各使用者端末にサブキャリアを割当てる。この時、各使用者端末間の干渉を避けるためのチャンネルの割当て方法として、ホッピングパターン（hopping pattern）を利用してセル間の干渉を一定に均等に分散させたり、または各周期毎に一つの基地局のチャンネルの割当て情報をその他の全ての基地局に知らせて、隣接した他の基地局が重複するチャンネルを隣接した領域に割当てることがないようにする方法がある。

ここでは、ホッピングパターンを利用した干渉分散方式と、伝送時間の差を利用した干渉回避方式とに分けて、既存の方法を説明する。
ホッピングパターンを利用した干渉分散方式の例は特許文献１に開示されており、その内容は次の通りである。

素数２３を基盤とするリード-ソロモン（Reed-Solomon:Ｒ-Ｓ）コードを使用して一つの基本パターンを完成した後に、各セルは、基本パターンに１ずつ足したセル毎に異なるコードを使用してホッピングパターンを作ったり、または全てのセルでそれぞれ異なる基本パターンを使用してホッピングパターンを作る。

Ｒ-Ｓ２３の基本パターンが{０，５，２，１０，４，２０，８，１７，１６，１１，９，２２，１８，２１，１３，１９，３，１５，６，７，１２，１４，１}である場合、基本パターンの集合を構成する各数字は、全てのサブキャリアを２３個のグループに分けた時に各グループを構成するサブキャリアの番号である。例えば、セルｃｎ１で基本パターンを利用して各端末に２３個のグループ毎にサブキャリアを割当てると、セルｃｎ２ではセルｃｎ１の基本パターンに１を足して使用する。セルｃｎ３ではセルｃｎ２のパターンに１を足したパターンをホッピングパターンとして使用する。このような方法により各セルで使用されるホッピングパターンは次の通りになる。

セルのパターンの集合={０，５，２，１０，４，２０，８，１７，１６，１１，９，２２，１８，２１，１３，１９，３，１５，６，７，１２，１４，１}
セルｃｎ２のパターンの集合={１，６，３，１１，５，２１，９，１８，１７，１２，１０，０，１９，２２，１４，２０，４，１６，７，８，１３，１５，２}
セルｃｎ３のパターンの集合={２，７，４，１２，６，２２，１０，１９，１８，１３，１１，１，２０，０，１５，２１，５，１７，８，９，１４，１６，３}

上述の例が、ホッピングパターンを使用して全てのセルが伝送時点で全ての周波数領域を互いに重複することなく均等に使用するために、セル毎に異なるホッピングパターンを使用してセル間の干渉を分散させ、セル間の干渉を一定に均等に分散する方法である。上述では、パターンの増加量が１とされているが、互いに隣接したセル間に１ずつ増加するパターンの代りに、ｎずつ増加するパターン、すなわち、サブキャリア割当てパターンの差が大きくなるパターンの集合を選択することもできる。

しかし、上述の方法では、周辺セルの負荷量が少ない場合には干渉を分散させる効果があるが、周辺セルの負荷量が多い場合には干渉を分散させる効果が得られないという問題がある。

一方、基地局別に伝送時間に差を設けてチャンネルの割当て情報を他の隣接した全ての基地局に伝送する方法では、現在のチャンネルの割当て情報を伝送する基地局は、他の基地局と隣接した領域で使用しようとするチャンネルの割当て情報を知らせ、伝送する番ではない基地局は、隣接した基地局で使用中である干渉を考慮して隣接した基地局と重複するサブキャリアを使わずにチャンネルを割当てる。このようなＴＤＭＡ方式の情報伝送と互いに隣接した領域におけるチャンネル使用方式は、より根本的に干渉が避けられるという点で、ホッピングパターンによる干渉分散方法より効果的である。

しかし、上述のような制御とデータ情報の伝送時間の差を利用した方式は、常に他の基地局のチャンネルの割当て状況を考慮しなければならず、またチャンネルが重複する場合は再び割当てる必要があり、重複したチャンネルは使用できないため、高速パケット情報の伝送には非効率的であるという問題がある。

国際公開第０２／００９４５５号パンフレット

本発明の技術的課題は、上述のような問題を解決するために、制御情報及びトラフィックデータの伝送方法が互いに異なるようにし、ハンドオフ領域の端末には定められた一定のサブキャリアを割当てて、セル間の干渉を最少化する、ＯＦＤＭＡ・ＦＤＤ基盤の移動通信システムにおける順方向チャンネルの構成方法及び順方向チャンネルの割当て方法を提供することにある。

上述の課題を達成するための本発明の一つの特徴による順方向チャンネルの構成方法は、ＦＤＤ（Frequency Division Duplex）基盤の移動通信システムで、複数のセルそれぞれの基地局が移動端末に送信する順方向チャンネルを構成する方法において、ａ）前記複数のセルそれぞれの位置関係に基づいて、前記複数のセルを特定数のパターンに分類する段階、ｂ）前記分類されたパターンが互いに異なるセルの各基地局は、前記順方向チャンネルの周期内の互いに異なる時点で制御情報を移動端末に伝送し、前記分類されたパターンが同一のセルの各基地局は、同一の時点で制御情報を移動端末に伝送する段階、ｃ）前記ｂ）段階で、制御情報が伝送された時点の後に、前記分類されたパターンに関係なく各基地局がトラフィックデータを移動端末に伝送する段階を含む。

前記ａ）段階で、前記複数のセルの位置が隣接せず、セル間の干渉が少ないセルを、同一のパターンとして分類するのが好ましい。また、前記ａ）段階で、前記複数のセルのうちの特定の中心セルを基準として隣接したセルの中で、前記特定のセルを中心に対称をなすセルを、同一のパターンとして分類するのが好ましい。

また、前記ｂ）段階で、前記順方向チャンネルの周期は、前記ａ）段階で分類されたパターンの数の分の制御情報を伝送する時間を含む。

また、前記順方向チャンネルの周期は、前記ａ）段階で分類されたパターンの数の分のトラフィックデータを伝送する時間を含む。

また、前記制御情報及びトラフィックデータは、前記分類されたパターンの数の分だけ交互に伝送されるのが好ましい。

また前記移動端末が自身の属するセルの基地局に呼出しを最初に試みる移動端末である場合、前記基地局が前記移動端末に応答する制御情報は、前記基地局が前記移動端末にトラフィックデータを伝送する区間で伝送されるのが好ましい。

本発明の他の特徴による順方向チャンネルの割当て方法は、ＦＤＤ（Frequency Division Duplex）基盤の移動通信システムで、セル内に位置した移動端末に対して順方向チャンネルを割当てる方法において、

ａ）前記移動端末の位置情報及び電力情報を求めて、前記移動端末がハンドオフ（hand off）領域にあるか否かを判断する段階、ｂ）前記ａ）段階で前記移動端末がハンドオフ領域にあると判断された場合、前記セルに対して特定のサービスが可能なサブキャリアを前記移動端末が使用可能なサブキャリアとして割当てる段階、及びｃ）前記ａ）段階で、前記移動端末がハンドオフ領域でない領域にあると判断された場合、割当て可能なサブキャリア毎に異なるＳＩＲ値を有する情報を利用して前記移動端末が使用可能なサブキャリアを割当てる段階を含む。

前記ｂ）段階で、前記セルに対して特定のサービスが可能なサブキャリアは、前記移動通信システム内に含まれた複数のセルそれぞれの位置関係に基づいて、前記複数のセルを特定数のパターンに分類する場合に、前記分類されたパターンが互いに異なるセルに対して特定のサービスが可能なサブキャリアと重複しないように定めるのが好ましい。

また、前記セルに対して特定のサービスが可能なサブキャリアは、前記分類されたパターンが同一のセルに対して特定のサービスが可能なサブキャリアと同一であるように定めるのが好ましい。

前記ｂ）段階で、前記セルに対して特定のサービスが可能なサブキャリアを除いた他のサブキャリアは、前記セル内のハンドオフ領域にある移動端末に対して全てパンクチャ（puncture）されるのが好ましい。

また、前記セルに対して特定のサービスが可能なサブキャリアは、トラフィックデータの伝送フレームに応じて変更されるのが好ましい。

前記ｃ）段階は、前記割当て可能なサブキャリア毎にＳＩＲ値を測定する段階、及び前記測定されたＳＩＲ値が特定の閾値より大きなサブキャリアを前記移動端末が使用可能なサブキャリアとして割当てる段階を含む。

本発明によれば、隣接したセルのサブキャリアを、セル間の干渉を最少化することができる方法で割当てるので、各セルの伝送容量が増加する。また、ハンドオフ領域でない領域では、各端末が要求する分の様々なデータレートを支援するので、パケットの瞬間的増加という特性を固守しながら、別の端末も資源を均等に流用することができるようにサブキャリアを割当てることができる。

また、ハンドオフ領域でチャンネルを割当てるための方法が、既に基地局間で認知されている状態なので、複雑な基地局間の情報交換が必要ない。

また、隣接した基地局間で制御情報にエラーが発生した時に要求される再伝送要求が減少し、各端末の呼出し要求手続を速い時間内に処理するので、より多くの端末の要求を満たすことができる。

以下、添付した図面を参考にして、本発明の実施例について、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施することができるように詳細に説明する。しかし、本発明は多様な相異した形態に実現することができ、ここで説明する実施例に限定されない。図面においては、本発明を明確に説明するために、説明と関係ない部分は省略した。明細書全体を通じて類似した部分については、同一の図面符号を付けた。

では、添付した図面を参照して、本発明の実施例によるＯＦＤＭＡ・ＦＤＤ基盤の移動通信システムにおける順方向チャンネルの構成方法及び順方向チャンネルの割当て方法について、詳細に説明する。

図２は本発明の実施例による順方向チャンネルを構成するためのセルの位置によるセルパターンの構成図である。

図２に示されているように、一般に、複数のセルは特定のセルｃｎ７を中心に隣接したセル、例えば６個のセルｃｎ１、ｃｎ２、ｃｎ３、ｃｎ４、ｃｎ５、ｃｎ６と、中心セルｃｎ７と隣接しないセル、例えばセルｃｎ８とから構成される。ここで、中心セルｃｎ７と隣接せずに十分に離れているセルｃｎ８を除いては、周辺に隣接した全てのセルｃｎ１〜ｃｎ６と互いに隣接した領域でセル間の干渉が起きる。このような干渉は、中心セルｃｎ７と各隣接セルｃｎ１〜ｃｎ６との間では、ある程度似ているといえる。

また、中心セルｃｎ７を基準にする時、隣接セルｃｎ１〜ｃｎ６間にも干渉が起きる。例えば、セルｃｎ１とセルｃｎ４、セルｃｎ２とセルｃｎ５、セルｃｎ３とｃｎ６等は、他の隣接したセルに比べて相対的に非常に弱い干渉をやり取りしている。

本発明の実施例では、このようにセルの位置によって異なって作用する干渉の影響を順方向チャンネルの構造に反映するために、いくつかのパターンを有するセルに分類する。例えば、図２に示されているように、特定の中心セルｃｎ７を基準にして中心セルｃｎ７との干渉が最も少ないセルｃｎ８を中心セルｃｎ７と同一のパターン（ＡＡパターン）を有するセルとして分類し、中心セルｃｎ７と隣接した６個のセルｃｎ１〜ｃｎ６は、各セル間で干渉が最も弱いセル同士を同一のパターンを有するセルとして分類する。つまり、セルｃｎ１とセルｃｎ４は、中心セルｃｎ７が有するパターン（ＡＡパターン）と異なるパターン（ＢＢパターン）を有するセルとして分類され、セルｃｎ２とセルｃｎ５はまた異なるパターン（ＤＤパターン）、そして、セルｃｎ３とセルｃｎ６はまた異なるパターン（ＥＥパターン）を有するセルとして分類される。

このように、セル間の干渉を避けるために、各セルの位置によってセルパターンを構成した後に、同一のパターンを有するセルにある各基地局は、同一の時点で順方向チャンネルの制御情報を伝送する。したがって、同一の時点で互いに異なる基地局が伝送した順方向チャンネルの制御情報は、同一のパターンを有する各セルの干渉が激しくないため、セル間の干渉の影響をほとんど受けずに伝送することができる。つまり、セル間の干渉が激しいセルに含まれた各基地局は互いに異なるパターンを有し、順方向チャンネルの制御情報を伝送する時点が異なるので、結果的に順方向チャンネルの制御情報の伝送時のセル間の干渉が少なくなる。

上述では、中心セルｃｎ７を基準にして４パターン（ＡＡ、ＢＢ、ＤＤ、ＥＥ）に分類したが、本発明の実施例はこれに限定されず、ＯＦＤＭＡ・ＦＤＤシステムの設計に基づいて、２個、３個、５個、またはそれ以上の数のパターンに分類することができる。

図３は本発明の実施例による順方向チャンネルの構造図である。
図３に示されているように、本発明の実施例による順方向チャンネルは、制御情報及びトラフィックデータが４回にわたって交互に伝送される構造となっている。この時、制御情報はセルに対して分類されたパターンに応じて順に伝送される。例えば、上述の４つのパターンＡＡ、ＢＢ、ＤＤ、ＥＥに分類されたセルのうち、パターンＡＡに該当するセルに含まれた基地局が第１の制御情報の伝送時点で該当制御情報を伝送し、パターンＢＢに該当するセルに含まれた基地局が第２の制御情報の伝送時点で該当制御情報を伝送し、パターンＤＤに該当するセルに含まれた基地局が第３の制御情報の伝送時点で該当制御情報を伝送し、パターンＥＥに該当するセルに含まれた基地局が第４の制御情報の伝送時点で該当制御情報を伝送するのである。

制御情報は、同期情報（Ｓｙｎｃ）、セル毎の認識情報（cell_if）、ページング情報（paging）、パイロット情報（pilot）、及びブロードキャスト情報（broadcasting）から構成され、各制御情報は、１ＯＦＤＭシンボル長で情報を伝達し、ブロードキャスト情報は、呼出し要求時に必要な全ての情報を含む。一方、トラフィックデータは、各制御情報の伝送時点の後にそれぞれ伝送され、トラフィックデータ部分は、１０個程度のＯＦＤＭシンボル長に該当する。

このように、各パターンのセルの基地局が、分類されたパターンに応じて順に制御情報を伝送するので、同一のパターンのセルの基地局が次の制御情報を伝送する時点、すなわち、同一の基地局からの制御情報の伝送周期は、６０ＯＦＤＭシンボル程度である。つまり、１ＯＦＤＭシンボルが０．１ｍｓ程度であれば、制御情報の伝送周期は６ｍｓ程度の周期を有する。例えば、パターンＡＡに分類されたセルｃｎ１、ｃｎ８の基地局が制御情報を１回伝送してから約６ｍｓ後に、次の制御情報を伝送することができる。

一方、基地局に最初の呼出しを試みる端末は、呼出しの試みが成功したか失敗したかを素早く把握しないと、次の試みを行うことができない。このような点を考慮して、最初に呼出しを試みた端末に応答する制御信号（Ind signal）は、６ｍｓ周期を有する制御情報の部分から伝送せず、トラフィックデータを伝送する最初のシンボル区間から伝送するのが好ましい。

上述のように、制御情報が干渉を避けるために一定の周期６ｍｓで互いに異なる伝送時間の差を設けて伝送されるとしても、一般に高速マルチパケットデータを伝送するスケジューラの周期は１ｍｓ程度であるため、制御情報の周期でトラフィックデータを互いに異なる伝送時間の差を設けて同じように伝送することはできない。つまり、上述のように、トラフィックデータにおいても、異なるパターンに分類されたセルの基地局が順にトラフィックデータを伝送することはできないということである。

したがって、本発明の実施例では、全ての基地局のトラフィックデータは、図３に示されているように、全ての基地局が同時に伝送する。この時、トラフィックデータの伝送時にもセル間の干渉が起きるので、このようなセル間の干渉を減少させることが必要である。

一般に、基地局から伝送される情報は、各端末の位置により互いに異なるサブキャリア領域で互いに異なるＳＩＲ（Signal to Interference Ratio）値を有する。サブキャリア毎に異なるＳＩＲ値を有する情報を利用して全ての端末にチャンネルを割当てると、セル内で基地局と近接した領域に位置した端末の伝送可能なデータレートは増加する。しかし、周辺の多数のセルが大きな負荷量で同時にチャンネルを割当てる場合、特にセル間の隣接した領域に位置した端末に伝送されたサブキャリアは、セル間の干渉が加重して互いに衝突を起こしたり、または伝送可能な閾値を満たすことができずに現在の割当て電力量では伝送することができない。このような衝突を防止するために、全ての基地局のチャンネルの割当てを制御する制御装置が別途に存在したり、または伝送可能な閾値を満たすために電力量を増加させる場合には別の問題が発生する。

本発明の実施例では、このようにセル間の隣接した領域で発生する衝突を防止し、基地局と隣接した領域に位置する端末に沢山のデータを伝送する機会を与えるために、セル内に位置する端末を二つの領域に分類する。セル内に位置する端末を二つの領域に分類する方法は様々であるが、ここではハンドオフ領域とハンドオフ領域でない領域との二つの領域に分類する。端末の位置は、添付した図４に示されているように、三つの基地局ＢＳ１、ＢＳ２、ＢＳ３を利用した相対的位置情報Ｐ（ｒ１、ｒ２、ｒ３）を通じて知ることができる。このような端末の位置とハンドオフを実施する際に必要な電力量の変化とを利用して、端末がどの領域に位置しているかを区別することができる。

本発明の実施例では、二つの領域のうち、ハンドオフ領域でない領域に位置する端末には、サブキャリア毎に異なるＳＩＲ値を有する情報を利用して、サブキャリアを端末が要求する分だけ多様に割当て、反面、ハンドオフ領域に位置する端末には、伝送可能なサブキャリアを基地局毎に予め一定に定めて割当て、伝送可能なサブキャリアを除いたその他のサブキャリアはパンクチャする。この時、同一のパターンを有する基地局には同一のサブキャリアが割当てられるように定め、互いに異なるパターンを有する基地局には互いに異なるサブキャリアが割当てられるように定める。

本発明の実施例に基づいて、ハンドオフ領域に位置する端末に伝送可能なサブキャリアを定める方法は次の通りである。

まず、割当て可能な全てのサブキャリアを特定数、例えばＭ個のグループに分け、Ｍ個のグループそれぞれはさらにｎ個のサブキャリアから構成される。すなわち、Ｍ個のグループから構成されたサブキャリアの総数、つまり、割当て可能なサブキャリアの数はＭ×ｎ個である。

次に、各グループを構成するｎ個のサブキャリアのうち、前記で分類された各パターンを有する基地局が互いに衝突せずに同一の時点で伝送可能なサブキャリアの数、つまり、ｍ（ｍ＝ｎ／パターン数）、ｍ＝{ｍ_０、ｍ_１、-------、ｍ_ｍ-１}を定める。

次に、基地局毎に第１のフレームである０番目のフレームに伝送可能な開始サブキャリア、つまり、サービスが可能なサブキャリア（Service possible Sub Carrier:ＳＳＣ）{ＳＳＣ_{０_ｍ０}、ＳＳＣ_{０_ｍ１}、…、ＳＳＣ_{０_ｍｍ-１}}を定める。この時、同一のパターンを有する基地局には同一のＳＳＣが定められ、互いに異なるパターンを有する基地局には互いに異なるＳＳＣが定められる。

このように、各基地局毎に定められたＳＳＣを利用してハンドオフ領域にある端末にトラフィックデータが伝送されると、次のフレームでは、各基地局毎に伝送可能なＳＳＣが変更されて定められる。ＳＳＣは、フレーム１ｍｓ毎に次の式（１）のように変更される。
ＳＳＣ_ｍ０=（ＳＳＣ_{０_ｍ０}+ frame_num）modulo ｎ
・・・・・・・・・・・・・・・・・・
ＳＳＣ_ｍｍ-１=（ＳＳＣ_{０_ｍｍ-１}+frame_num）modulo ｎ（１）

ここで、ｆｒａｍｅ_ｎｕｍは、０番目のフレームを開始フレームの基準にする時に伝送されるフレーム番号である。つまり、フレームが伝送される度にＳＳＣの番号が継続して増加して、グループ内に含まれた最大番号に該当するサブキャリアが定められれば、次のフレームでは最少番号のサブキャリアが定められ、次のフレームからは上述の過程が反復されてフレーム毎に定められるＳＳＣが変更される。

上述のハンドオフ領域に位置する端末に伝送可能なサブキャリアを定める方法について例を挙げて説明する。

例えば、一つのグループ内のサブキャリアの数が８個（ｎ）であれば、全ての基地局が使用可能なグループ内のサブキャリアは{０，１，２，３，４，５，６，７}で表すことができる。

このようなサブキャリアを、セル間の干渉を考慮して分類された基地局のパターンの数、ここでは上述した図２の例を参照して４個（ＡＡ、ＢＢ、ＤＤ、ＥＥ）に分けると、各基地局は２個（ｍ）ずつのサブキャリアを分けて使用することができる。このように、各基地局がハンドオフ領域の端末に伝送可能なサブキャリアは、添付した図５に示されているように、各基地局に対して一定に定めることができる。例えば、同一のパターンを有するセルｃｎ１、ｃｎ４に対しては、１と５のサブキャリアがＳＳＣとして定められ、他のセルｃｎ２、ｃｎ５に対しては２と６のサブキャリアがＳＳＣとして定められ、同様にセルｃｎ３、ｃｎ６に対しては０と４のサブキャリアがＳＳＣとして定められ、中心セルｃｎ７とその他のセルｃｎ８に対しては３と７のサブキャリアがＳＳＣとして定められる。

このように、０番目のフレームに伝送可能なサブキャリアを各基地局別に分けて定めれば、中心セルｃｎ７では３番と７番のサブキャリア以外のサブキャリアは使用することができない。その他のセルでも、それぞれ定められたサブキャリア以外のサブキャリアは使用することができないのは勿論である。このようにして、ハンドオフ領域にある端末に同一の時点でトラフィックデータがそれぞれ伝送されても互いに異なるサブキャリアを使用しているので、セル間の干渉が少なくなる。

上述のように、各セルに対して割当てられたＳＳＣに応じて０番目のフレームからトラフィックデータを伝送した後、次のフレームではそれぞれ異なるＳＳＣに変更される。式（１）を参照すれば、セルｃｎ１、ｃｎ４では２と６のＳＳＣに変更され、セルｃｎ２、ｃｎ５では３と７のＳＳＣに変更され、セルｃｎ３、ｃｎ６では１と５のＳＳＣに変更され、セルｃｎ７、ｃｎ８では４と０のＳＳＣに変更される。この時、セルｃｎ７、ｃｎ８の場合、グループに含まれたサブキャリアが最大７まであるので、変更されたＳＳＣは７以降は再び０から開始されて、０番のサブキャリアに変更されるのである。このような方法で、フレーム毎に伝送する度にハンドオフ領域の端末のためのＳＳＣが変更される。

一方、隣接したセルｃｎ６、ｃｎ７内にそれぞれ含まれた二つの基地局ＢＳ６、ＢＳ７で、それぞれ異なるサブキャリアをハンドオフ領域に割当てる概念が、添付した図６に示されている。

図６を参照すれば、セルｃｎ６には、ハンドオフ領域のためのＳＳＣとして０と４のサブキャリアが割当てられ、セルｃｎ７にはハンドオフ領域のためのＳＳＣとして３と７のサブキャリアが割当てられる。

セルｃｎ６内には二つの端末ＭＳ１、ＭＳ８があり、そのうちＭＳ１はハンドオフ領域でない領域にあるので、伝送可能な全てのサブキャリア、つまり、{１，２，３，４，５，６，７}を全て使用することができる。しかし、ＭＳ８はハンドオフ領域にあるので、既に定められた０と４のサブキャリアだけを使用することができ、その他のサブキャリア、つまり、{１，２，３，５，６，７}は全てパンクチャされて使用することができない。

セルｃｎ７の場合にもセルｃｎ６と同様に、セルｃｎ７内には一つの端末ＭＳ４があり、この端末ＭＳ４はハンドオフ領域にあるので、既に定められた３と７のサブキャリアだけを使用することができ、その他のサブキャリア、つまり、{０，１，２，４，５，６}は全てパンクチャされて使用することができない。

このように、隣接したセルｃｎ６、ｃｎ７の間にハンドオフ領域から伝送可能なサブキャリアを互いに重複しないように定めることによって、各セル内にある基地局Ｂ６、Ｂ７が伝送可能なサブキャリアからのみトラフィック情報を伝送することができるので、セル間の重なる隣接した領域で多く発生するセル間の干渉を避けることができる。

特定の制限されたサブキャリアが割当てられるハンドオフ領域に位置した端末には、少量のトラフィックデータを伝送するので不合理な方法とも考えられるが、これらによって派生するるセル間の干渉の減少により基地局の電力量を減らすことができ、また、全てのセルがハンドオフ領域でない領域でより多量のデータをやり取りすることができる。このような方法により、従来のように、特に基地局間で互いのチャンネルの割当て情報をやり取りする必要がなく、ハンドオフ領域で互いに異なる周波数領域を使用するのと同一の効果が得られるという付加的な利点がある。

以下、図７を参照して、本発明の実施例によるＯＦＤＭＡ・ＦＤＤ基盤の移動通信システムにおける順方向チャンネルの割当て方法について説明する。

チャンネルの割当てに先だって、スケジューラは使用者端末の優先順位を定め、スケジューラによって定められた優先順位の順にチャンネルが割当てられる。

まず、優先順位が最も高い端末に対してチャンネルを割当てるために、優先順位１の端末を選択する（Ｓ１０）。

次に、図４に示されているように、三個の基地局を利用して上記選択された端末の位置情報を求め、また、上記端末に対する電力情報を求める（Ｓ２０）。

その後、段階Ｓ２０で求めた端末の位置情報及び電力情報を利用して上記端末が位置した領域がハンドオフ領域であるか否かを判断する（Ｓ３０）。

段階Ｓ３０で選択された端末がハンドオフ領域でない領域に位置していると判断される場合、選択された端末に対して割当て可能なサブキャリアの全てに対するＳＩＲ値を測定する（Ｓ４０）。つまり、選択された端末がハンドオフ領域でない領域に位置しているので、全てのサブキャリア、上述の例によれば{０，１，２，３，４，５，６，７}に対するＳＩＲ値を測定するのである。

次に、割当て可能なサブキャリアのうちの一つを選択する（Ｓ５０）。好ましくは、選択する順序を予め定めるが、ここでは０から選択するものと仮定する。したがって、段階Ｓ５０は割当てるサブキャリアを０番のサブキャリアと選択することになる。

次に、選択されたサブキャリア、つまり、０番のサブキャリアのＳＩＲ値が特定の閾値より大きいか否かを判断し（Ｓ６０）、ＳＩＲ値が特定の閾値より大きければ、選択されたサブキャリア、つまり、０番のサブキャリアを上記選択された端末が使用可能なサブキャリアとして追加した後（Ｓ７０）、割当て可能なサブキャリアが未だ残っているか否かを判断する（Ｓ８０）。

一方、段階Ｓ６０でＳＩＲ値が特定の閾値以下であれば、選択されたサブキャリアは使用することができないので、上記割当て可能なサブキャリアが未だ残っているか否かを判断する段階Ｓ８０を実行する。

次に、段階Ｓ８０で割当て可能なサブキャリアが未だ残っていれば、残っているサブキャリアのうちの一つ、例えば以前に選択されたサブキャリアである０番のサブキャリアに１を足した１番のサブキャリアを選択し、選択されたサブキャリアのＳＩＲ値を比較して、使用可能なサブキャリアとして追加したり、または捨てる段階Ｓ５０、Ｓ６０、Ｓ７０を実行する。段階Ｓ５０、Ｓ６０、Ｓ７０、Ｓ８０は、割当て可能なサブキャリアがなくなるまで繰り返される。

一方、段階Ｓ３０で選択された端末がハンドオフ領域に位置していると判断される場合、選択された端末に対してパンクチャされるサブキャリアのリストを決定する（Ｓ９０）。例えば、中心セルｃｎ７に対してハンドオフ領域である場合に割当てるよう定められたサブキャリアは３番と７番のサブキャリアなので、パンクチャされるサブキャリアのリストは、図６に示されているように、{０，１，２，４，５，６}になる。

次に、割当て可能な全てのサブキャリアのうちの一つを選択する（Ｓ１００）。ここで、割当て可能な全てのサブキャリアは{０，１，２，３，４，５，６，７}であり、好ましくは、選択する順序を予め定めるのであり、ここでは０から選択するものと仮定する。したがって、段階Ｓ１１０は割当てるサブキャリアを０番のサブキャリアと選択することになる。

その後、選択されたサブキャリア、つまり、０番のサブキャリアがパンクチャされるサブキャリアのリストにあるか否かを判断し（Ｓ１１０）、選択されたサブキャリアがパンクチャされるサブキャリアのリストになければ、選択されたサブキャリア、つまり、０番のサブキャリアを上記選択された端末が使用可能なサブキャリアとして追加した後、割当て可能なサブキャリアが未だ残っている否かを判断する段階Ｓ１２０、Ｓ１３０を実行する。

一方、段階Ｓ１１０で選択されたサブキャリアがパンクチャされるサブキャリアのリストにある場合には、選択されたサブキャリアがパンクチャされるので、上記割当て可能なサブキャリアが未だ残っているか否かを判断する段階Ｓ１３０を実行する。

次に、段階Ｓ８０で割当て可能なサブキャリアが未だ残っていれば、残っているサブキャリアのうちの一つ、例えば以前に選択されたサブキャリアである０番のサブキャリアに１を足した１番のサブキャリアを選択し、選択されたサブキャリアがパンクチャされるサブキャリアのリストにあるかを判断して、使用可能なサブキャリアとして追加したり、または捨てる段階Ｓ１００、Ｓ１１０、Ｓ１２０を実行する。段階Ｓ１００、Ｓ１１０、Ｓ１２０、Ｓ１３０は、割当て可能なサブキャリアがなくなるまで繰り返される。

このように、優先順位１の端末に対するチャンネルの割当てが全て終了すれば、次の優先順位の端末に対してチャンネルの割当てを行うために、次の優先順位の端末を選択した後（Ｓ１４０）、選択された端末に対するチャンネルの割当て段階Ｓ２０〜Ｓ１４０を繰り返して、各端末に対するチャンネルを割当てる。

一方、上述のような本発明の実施例による順方向チャンネルの構成方法及び順方向チャンネルの割当て方法は、プログラムとして実現されてコンピュータで読取り可能な形態の記録媒体（ＣＤＲＯＭ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光磁気ディスクなど）に保存することができる。

以上、本発明の好ましい実施例について詳細に説明したが、本発明はこれに限定されず、様々な変更や変形が可能である。

一般的な移動通信システムでセル間の干渉が起きる概念を示した図である。本発明の実施例による順方向チャンネルを構成するためのセル等の位置によるセルパターンの構成図である。本発明の実施例による順方向チャンネルの構造図である。一般的な移動通信システムで３個の基地局を利用して端末の位置情報を求める概念を示した図である。本発明の実施例による順方向チャンネルの割当て方法により、ハンドオフ領域でセルが使用可能なサブキャリアを定める概念を示した図である。本発明の実施例による順方向チャンネルの割当て方法により、隣接したセル内に含まれた二つの基地局でそれぞれ異なるサブキャリアをハンドオフ領域に割当てる概念を示した図である。本発明の実施例による順方向チャンネルの割当て方法のフローチャートである。

符号の説明

ｃｎ１〜８セル
ＢＳ１〜７基地局
ＭＳ１〜４端末

Claims

ＦＤＤ（周波数分割複信）基盤の移動通信システムで、複数のセルそれぞれの基地局が移動端末に送信する順方向チャンネルの構成方法において、
ａ）前記複数のセルそれぞれの位置関係に基づいて、前記複数のセルを特定数のパターンに分類する段階；
ｂ）前記分類されたパターンが互いに異なるセルの各基地局は、前記順方向チャンネルの周期内の互いに異なる時点で制御情報を前記移動端末に伝送し、前記分類されたパターンが同一のセルの各基地局は、同一の時点で制御情報を前記移動端末に伝送する段階；
ｃ）前記ｂ）段階で、前記制御情報が伝送された時点の後に、前記分類されたパターンに関係なく各基地局がトラフィックデータを前記移動端末に伝送する段階；
を含むことを特徴とする順方向チャンネルの構成方法。
前記ａ）段階で、前記複数のセルの位置が隣接せず、かつ、セル間の干渉が少ないセルを、同一のパターンに分類することを特徴とする請求項１に記載の順方向チャンネルの構成方法。
前記ａ）段階で、前記複数のセルのうちの特定の中心セルを基準として隣接するセルの中で、前記特定の中心セルを中心にして対称をなすセルを、同一のパターンに分類することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の順方向チャンネルの構成方法。
前記ｂ）段階における前記順方向チャンネルの前記周期が、前記ａ）段階で分類されたパターンの数の分の制御情報を伝送する時間を含むことを特徴とする請求項１に記載の順方向チャンネルの構成方法。
前記順方向チャンネルの周期が、前記ａ）段階で分類されたパターンの数の分のトラフィックデータを伝送する時間を含むことを特徴とする請求項４に記載の順方向チャンネルの構成方法。
前記制御情報及び前記トラフィックデータが、前記分類されたパターンの数の分だけ交互に伝送されることを特徴とする請求項５に記載の順方向チャンネルの構成方法。
前記移動端末が自身の属するセルの基地局に呼出しを最初に試みる移動端末である場合、前記基地局が前記呼出しを最初に試みる移動端末に応答する制御情報は、前記基地局が前記呼出しを最初に試みる移動端末にトラフィックデータを伝送する区間で伝送されることを特徴とする請求項１に記載の順方向チャンネルの構成方法。
ＦＤＤ（周波数分割複信）基盤の移動通信システムで、セル内に位置する移動端末に対する順方向チャンネルの割当て方法において、
ａ）前記移動端末の位置情報及び電力情報を求めて、前記移動端末がハンドオフ領域にあるか否かを判断する段階；
ｂ）前記ａ）段階で、前記移動端末がハンドオフ領域にあると判断された場合、前記セルに対して特定のサービスが可能なサブキャリアを前記移動端末が使用可能なサブキャリアとして割当てる段階；及び
ｃ）前記ａ）段階で、前記移動端末がハンドオフ領域でない領域にあると判断された場合、割当て可能なサブキャリア毎に異なるＳＩＲ値を有する情報を利用して前記移動端末が使用可能なサブキャリアを割当てる段階；
を含むことを特徴とする順方向チャンネルの割当て方法。
前記ｂ）段階で、前記セルに対して特定のサービスが可能なサブキャリアは、
前記移動通信システム内に含まれた複数のセルそれぞれの位置関係に基づいて、前記複数のセルを特定数のパターンに分類する場合に、前記分類されたパターンが互いに異なるセルに対して特定のサービスが可能なサブキャリアと重複しないように定めることを特徴とする請求項８に記載の順方向チャンネルの割当て方法。
前記セルに対して特定のサービスが可能なサブキャリアは、前記分類されたパターンが同一のセルに対して特定のサービスが可能なサブキャリアと同一であるように定めることを特徴とする請求項９に記載の順方向チャンネルの割当て方法。
前記ｂ）段階で、前記セルに対して特定のサービスが可能なサブキャリアを除いた他のサブキャリアは、前記セル内のハンドオフ領域にある移動端末に対して全てパンクチャされることを特徴とする請求項８乃至請求項１０のいずれか１項に記載の順方向チャンネルの割当て方法。
前記セルに対して特定のサービスが可能なサブキャリアは、トラフィックデータの伝送フレームに応じて変更されることを特徴とする請求項８乃至請求項１０のいずれか１項に記載の順方向チャンネルの割当て方法。
前記ｃ）段階は、前記割当て可能なサブキャリア毎にＳＩＲ値を測定する段階；及び
前記測定されたＳＩＲ値が特定の閾値より大きなサブキャリアを前記移動端末が使用可能なサブキャリアとして割当てる段階；
を含むことを特徴とする請求項８に記載の順方向チャンネルの割当て方法。
前記複数のセルの位置が隣接せず、かつ、セル間の干渉が少ないセルを、同一のパターンに分類することを特徴とする請求項９に記載の順方向チャンネルの割当て方法。
前記複数のセルのうちの特定の中心セルを基準として隣接するセルの中で、前記中心セルを中心に対称をなすセルを、同一のパターンに分類することを特徴とする請求項９または請求項１４に記載の順方向チャンネルの割当て方法。
ＦＤＤ（周波数分割複信）基盤の移動通信システムで、複数のセルそれぞれの基地局が移動端末に送信する順方向チャンネルを構成する方法を実現するプログラムが保存された記録媒体において、該プログラムが、
ａ）前記複数のセルそれぞれの位置関係に基づいて、前記複数のセルを特定数のパターンに分類する機能；
ｂ）前記分類されたパターンが互いに異なるセルの各基地局は、前記順方向チャンネルの周期内の互いに異なる時点で制御情報を前記移動端末に伝送し、前記分類されたパターンが同一のセルの各基地局は、同一の時点で制御情報を前記移動端末に伝送する機能；
ｃ）前記ｂ）機能により前記制御情報が伝送された時点の後に、前記分類されたパターンに関係なく各基地局がトラフィックデータを前記移動端末に伝送する機能；
を実現することを特徴とする記録媒体。
ＦＤＤ（周波数分割複信）基盤の移動通信システムで、セル内に位置する移動端末に対する順方向チャンネルを割当てる方法を実現するプログラムが記録された記録媒体において、該プログラムが、
ａ）前記移動端末の位置情報及び電力情報を求めて、前記移動端末がハンドオフ領域にあるか否かを判断する機能；
ｂ）前記ａ）機能により前記移動端末がハンドオフ領域にあると判断された場合、前記セルに対して特定のサービスが可能なサブキャリアを前記移動端末が使用可能なサブキャリアとして割当てる機能；及び
ｃ）前記ａ）機能により前記移動端末がハンドオフ領域でない領域にあると判断された場合、割当て可能なサブキャリア毎に異なるＳＩＲ値を有する情報を利用して前記移動端末が使用可能なサブキャリアを割当てる機能；
を実現することを特徴とする記録媒体。