JP2007295356A

JP2007295356A - Ｏｆｄｍａ通信装置

Info

Publication number: JP2007295356A
Application number: JP2006121941A
Authority: JP
Inventors: Mamoru Machida; 守町田
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2006-04-26
Filing date: 2006-04-26
Publication date: 2007-11-08
Also published as: EP1850547A2; CN101064578B; US20100260163A1; CN101064578A

Abstract

【目的】ＯＦＤＭＡ通信方式におけるセル内全帯域の更なる有効活用を課題とする。
【構成】ＯＦＤＭＡ標準に従うＭＡＣ制御の下で、プリアンブル生成部と、ブロードキャスト生成部と、バースト生成部と、前記各部からの各データを所要の物理層フォーマット上に多重するデータ多重処理部と、該多重データを複数のサブキャリアにより直交周波数分割多重変調するＯＦＤＭ部とを備え、送信データをＯＦＤＭＡ信号に変調して送信するＯＦＤＭＡ通信装置であって、複数種のプリアンブルパターンを４つ以上のサブキャリアグループＳＣＧｆ０〜ＳＣＧｆ５に割当てるキャリア割当手段と、複数種のプリアンブルパターンを各複数のサブパターン要素のグループに分割して該複数のサブパターン要素のグループを物理層フォーマット上で時間多重させるシンボル割当手段とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明はＯＦＤＭＡ通信装置に関し、更に詳しくは、送信データに所定のプリアンブルデ−タとブロードキャストデータを多重し、それらの全体をＯＦＤＭ変調して複数の受信装置（移動局）に送信するＯＦＤＭＡ通信装置に関する。

ＷｉＭＡＸ（Worldwide Interoperability for Microwave Access）によるIEEE802.16-2004規格では、変調方式に直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ：Orthogonal Frequency Division Muultiplexing)方式を用いており、各データが使用する周波数を時間で分ける方法を用いている。一方、モバイルブロードバンドシステムに関するIEEE802.16e規格では直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ：Orthogonal Frequency Division Muule Access）方式を用いており、ＯＦＤＭ方式の時間に加えてサブキャリアでも各データを分けられる。

図８にＯＦＤＭＡ物理層のフレームフォーマットを示す。縦軸はサブチャネルの論理番号、横軸はＯＦＤＭシンボルの番号である。下りサブフレームは、プリアンブルと、フレーム制御ヘッダ(ＦＣＨ：Frame Control Header），下り回線割り当て情報（ＤＬ＿ＭＡＰ）及び上り回線割り当て情報（ＵＬ＿ＭＡＰ）を含むブロードキャストメッセージと、複数の下りデータバーストにより構成される。上りサブフレームは複数の上りデータバーストにより構成される。

プリアンブルは、受信側が下りサブフレームに周波数及び時間同期を取るための同期（ｓｙｎｃ）データを含み、全チャネル一斉に送信される。プリアンブルパターンは複数種用意されており、一定の長さを有する。ＦＣＨは、後に続く最初のバーストのプロファイル（コーディング方法，長さ等）を規定する。ＤＬ＿ＭＡＰは下りサブフレームにおけるデータバーストのマッピング情報を含み、ＵＬ＿ＭＡＰは上りサブフレームにおけるデータバーストのマッピング情報を含む。各データバーストは整数個のＯＦＤＭシンホルで構成され、ＤＬ−ＭＡＰで規定されたバーストプロファイルに従う変調方式（ＱＰＳＫ，１６ＱＡＭ，６４ＱＡＭ）、符号化方式、符号化率が割り当てられる。なお、プリアンブルはＢＰＳＫにより、ブロードキャストはＱＰＳＫにより変調される。

図９はｗｉＭＡＸ標準に従うプリアンブルの送信イメージを示す図で、図８の下りサブフレームの一部分を簡略化して示している。セル内の全帯域（例えば２０ＭＨｚ）をＮ＋１（例えば２０４８）個のサブキャリアリＳＣｆ０〜ＳＣｆＮで分割すると共に、リユースファクタに従って最大３種のプリアンブルパターンＰ０〜Ｐ３を送信可能である。図は各プリアンブルパターンＰ０〜Ｐ３に３つのサブキャリアグループＳＣＧｆ０〜ＳＣＧｆ２を割り当てた場合を示している。

挿入図（ａ）にＯＦＤＭＡ変調前のプリアンブル多重信号を示す。一例のプリアンブルパターンＰ０は６つのサブパターン要素Ｐ００〜Ｐ０５で構成されており、それぞれはＳＣＧｆ０に対応する各サブキャリアＳＣｆ０，ＳＣｆ３，ＳＣｆ６，…等に対応するよう分散配置されている。即ち、Ｐ００はＳＣｆ０に、Ｐ０１はＳＣｆ３に、Ｐ０２はＳＣｆ６に割り当てられる。プリアンブルパターンＰ１，Ｐ２についても同様である。

図１０（Ａ）にセルを３つのセクタに分割した場合の使用例を示す。ＷｉＭＡＸ標準ではリユースファクタを利用してセクタ構成を実現可能であるが、サブキャリアグループの分割数は最大３つとなっている。図１０（Ａ）の例では、セクタ１には移動局ＭＳＡ，ＭＳＢが在圏し、セクタ３には移動局ＭＳＣが在圏する。基地局ＢＳはセル内全帯域をサブ
キャリア分割及び時分割することで３つのセクタ１〜３を干渉無しに収容できる。

基地局ＢＳでセクタ１〜３にＳＣＧｆ０〜ＳＣＧｆ２を割り当てた場合、各セクタ１〜３におけるプリアンブルＰ０〜Ｐ３の受信イメージは図１０（Ｂ）のようになる。移動局ＭＳＡ，ＭＳＢではＳＣＧｆ０の受信レベルが相対的に高いことにより、自局がセクタ１に在圏していることを容易に認識できる。移動局ＭＳＣではＳＣＧｆ２の受信レベルが相対的に高いことにより、自局がセクタ３にいることを容易に認識できる。更に、プリアンブルパターンを受信解析することで自局の在圏セクタを確認できる。

一方、ＦＣＨ以降のエリアの帯域使用は自由であり、例えばＯＦＤＭ方式と同様にセル内全帯域をセクタ１で使ってもよい。又は図１０（Ｂ）に示す如く、例えば移動局ＭＳＡのデータバーストにサブキャリアＳＣｆ０〜ＳＣｆ６の帯域を割り当て、ＭＳＢのデータバーストにサブキャリアＳＣｆ９〜ＳＣｆ１２の帯域を割り当て、ＭＳＣのデータバーストにサブキャリアＳＣｆ６〜ＳＣｆ１１の帯域を割り当てても良い。但し、サブキャリアが重複するデータバーストは時分割多重される。

なお、従来は、下りサブフレーム内に同期化プリアンブルとセル探索プリアンブルとを設けることで、時間及び周波数の同期化と、セル探索とを効率よく行う移動通信システムが知られている（特許文献１）。
特表２００６−５０７７５３

このように、ＯＦＤＭＡ通信では、多値変調，ＯＦＤＭ方式の採用により、１回のタイミングで大量のデータを送信可能であると共に、マルチパス環境に強い特徴がある。しかし、ＷｉＭＡＸ標準では最大３種のプリアンブルパターンしか送信できないため、１回の送信データが少なく、セクタ数が多いようなシステムへの適用は不向きであった。例えば、セル内にトラフィック量の少ない多くのセクタを収容したい場合があり、このような用途には不向きであった。または、ハンドオーバを必要としないシステムで隣り合った各エリア内では小容量のデータ通信を確保すれば良い場合等では、プリアンブルパターン数が３つでは少ないと言う問題があった。

本発明は上記従来技術の問題点に鑑みなされたもので、その目的は、ＯＦＤＭＡ通信方式におけるセル内全帯域の更なる有効活用が図れるＯＦＤＭＡ通信装置を提供することにある。

本発明の第１の態様によるＯＦＤＭＡ通信装置は、ＯＦＤＭＡ標準に従うメディアアクセス（ＭＡＣ）制御の下で、複数種のプリアンブルパターンを生成するプリアンブル生成部と、ブロードキャストデータを生成するブロードキャスト生成部と、送信データに対応するデータバーストを生成するバースト生成部と、前記各部からの各データを所要の物理層フォーマット上に多重するデータ多重処理部と、該多重データを複数のサブキャリアにより直交周波数分割多重変調するＯＦＤＭ部とを備え、送信データをＯＦＤＭＡ信号に変調して送信するＯＦＤＭＡ通信装置であって、前記複数種のプリアンブルパターンをグループ毎に隣接する複数のサブキャリアで構成される複数のサブキャリアグループに割当てるキャリア割当手段を備える。従って、プリアンブルパターン毎に一塊りの周波数帯域（サブキャリアグループ）を割り当て可能となり、各プリアンブルパターンの取扱が容易となる。

本発明の第２の態様によるＯＦＤＭＡ通信装置は、ＯＦＤＭＡ標準に従うメディアアクセス制御の下で、複数種のプリアンブルパターンを生成するプリアンブル生成部と、ブロードキャストデータを生成するブロードキャスト生成部と、送信データに対応するデータバーストを生成するバースト生成部と、前記各部からの各データを所要の物理層フォーマット上に多重するデータ多重処理部と、該多重データを複数のサブキャリアにより直交周波数分割多重変調するＯＦＤＭ部とを備え、送信データをＯＦＤＭＡ信号に変調して送信するＯＦＤＭＡ通信装置であって、前記複数種のプリアンブルパターンを４つ以上のサブキャリアグループに割当てるキャリア割当手段と、前記複数種のプリアンブルパターンを各複数のサブパターン要素のグループに分割して該複数のサブパターン要素のグループを物理層フォーマット上で時間多重させるシンボル割当手段とを備える。

本発明では、各プリアンブルパターンを４つ以上のサブキャリアグループに割当てることで、サブキャリアの有効活用を図ると共に、１回でで送信しきれないプリアンブルパターンを時間方向に分割して各パターン要素を複数回に分けて送信する。従って、使用できるプリアンブルパターン数を大幅に増加できる。

本発明の第３の態様では、前記キャリア割当手段は、複数種のプリアンブルパターンをグループ毎に隣接しない複数のサブキャリアで構成される４つ以上のサブキャリアグループに割当てる。本発明では、サブキャリアグルークを構成する各サブキャリアが周波数軸上で隣接しないため、プリアンブルパターン送信の耐干渉性が向上する。

本発明の第４の態様では、前記キャリア割当手段は、複数種のプリアンブルパターンをグループ毎に隣接する複数のサブキャリアで構成される４つ以上のサブキャリアグループに割当てる。従って、プリアンブルパターン毎に一塊りの周波数帯域（サブキャリアグループ）を割り当て可能となり、各プリアンブルパターンの取扱が容易となる。

本発明の第５の態様では、前記プリアンブル生成部、ブロードキャスト生成部及びバースト生成部に対し、１又は２以上のサブキャリアグループに対応させてＤＴＸ指示を作用させ、当該サブキャリアグループに対応する各サブキャリアの送信を停止させるキャリア停止手段を備える。こにより空き状態となった帯域（セクタ）をＯＦＤＭ又はＯＦＤＭＡを使用するような他のシステムによって利用可能となる。

本発明の第６の態様では、前記物理層フォーマット上の１又は２以上のサブキャリアグループに対応するプリアンブルパターン領域にＮｕｌｌデータを多重させることで、各対応するプリアンブルパターンの送信を停止させるプリアンブル停止手段を備える。本発明によれば、プリアンブルパターンの送信を停止して未使用となった送信帯域（当該サブキャリアグループ）を他のサブキャリアグループ（セクタ）に付加可能となる。

本発明の第７の態様では、前記ブロードキャスト生成部及びバースト生成部に作用し、前記プリアンブルの送信が停止されたサブキャリアグループのデータバースト送信領域を他のサブキャリアフループのデータバースト送信領域として使用可能に変更させる帯域割当手段を備える。従って、大容量レートから小容量レートまでの様々な通信要求に幅広く対応できる。

本発明の第８の態様によるＯＦＤＭＡ通信装置は、自局の管轄セルを複数のセクタに分割し、各セクタに異なるサブキャリアグループを割り当てたものである。従って、セル内に多くのセクタを収容ででき、セル内全帯域の更なる有効活用が図れる。

以上述べた如く本発明によれば、ＯＦＤＭＡ通信方式におけるセル内全帯域の更なる有
効活用が図れ、ＯＦＤＭＡ通信方式を採用するシステムの普及、拡大に寄与するところが極めて大きい。

以下、添付図面に従って本発明に好適なる実施の形態を詳細に説明する。なお、全図を通して同一符号は同一又は相当部分を示すものとする。図１は実施の形態によるＯＦＭＡ送信部のブロック図である。図において、１０は外部ネットワークＮＷからの信号を受け取り、ＭＡＣ処理部２０に転送するネットワークインタフェース部（ＮＷＩＦ）、２０は本システムのリソース管理とＷｉＭＡＸ標準に基づくＭＡＣ（Media Access Control)レイヤ機能を実現するＭＡＣ処理部、３０は同じく物理層の機能を実現するＰＨＹ処理部である。

ＰＨＹ処理部３０は、プリアンブル生成部３１と、ブロードキャスト生成部３２と、バースト生成部３３と、多重処理部（ＭＵＸ）３４と、シリアル／パラレル変換部（Ｓ／Ｐ）３５と、逆フ−リェ変換部（ＩＦＦＴ）３６と、パラレル／シリアル変換部（Ｐ／Ｓ）３７とを含む。

プリアンブル生成部３１は、ＭＡＣ処理部２０から指示に従い、複数のプリアンブルシンボルを生成する。ブロードキャスト生成部３２は、ＭＡＣ処理部２０からの指示に従い、所定のブロードキャストデータの生成及びＰＨＹレイヤ処理を行う。バースト生成部３３は、ＭＡＣ処理部２０からの指示に従い送信データのＰＨＹレイヤ処理を行う。多重処理部３４は、ＭＡＣ処理部２０からの多重フォーマット（使用領域）指示に従い、上記各生成部３１〜３３からの各信号を多重する。Ｓ／Ｐ変換部３５は、多重信号のＳ／Ｐ変換を行い、ＩＦＦＴ部３６では、ＭＡＣ処理部２０からの指示パラメータに従ってパラレル信号の高速逆フーリエ変換を行う。Ｐ／Ｓ変換部３７は、ＩＦＦＴ出力をシリアル変換して時間軸状の送信信号を生成する。ｌｐこの送信信号は、Ｄ／Ａ変換器４１でアナログ信号に変換され、無線送信部４２で周波数変換及び増幅され、アンテナ４３より送信される。

ＭＡＣ処理部２０は、上記基本的なＭＡＣレイヤ機能に加え、本発明によるキャリア割当部２１と、シンボル割当部２２と、キャリア停止部２３と、プリアンブル停止部２４と、帯域割当部２５とを更に含む。

キャリア割当部２１は、複数種のプリアンブルパターンをグループ毎に隣接する又は隣接しない複数のサブキャリアで構成される複数のサブキャリアグループに割当てる。シンボル割当部２２は、複数種のプリアンブルパターンを各複数のサブパターン要素のグループに分割して該複数のサブパターン要素のグループを物理層フォーマット上で時間多重させる。キャリア停止部２３は、プリアンブル生成部３１、ブロードキャスト生成部３２及びバースト生成部３３に対し、１又は２以上のサブキャリアグループに対応させてＤＴＸ指示を作用させ、当該サブキャリアグループに対応する各サブキャリアの送信を停止させる。プリアンブル停止部２４は、プリアンブルパターン領域にＮｕｌｌデータを多重させることで、各対応するプリアンブルパターンの送信を停止させる。帯域割当部２５は、ブロードキャスト生成部２１及びバースト生成部３３に作用し、プリアンブルの送信が停止されたサブキャリアグループのデータバースト送信領域を他のサブキャリアフループのデータバースト送信領域として使用可能に変更させる。

ＭＡＣ処理部２０にはシリアルインタフェース（ＳＩＦ）２６を介して外部の無線リンク管理装置５０が接続されている。無線リンク管理装置５０は、ＭＡＣ層に接続してユーザ毎の送信データトラフィック量を観測し、通信量の大／小や有／無を判定したり、保守者の指示に従ってセクタ毎の通信帯域を変更したりする制御を行う。

図２は第１の実施の形態による物理層のフレームフォーマットを示す図で、複数種のプリアンブルパターンをグループ毎に隣接する複数のサブキャリアで構成される複数のサブキャリアグループに割当てる場合を示している。

この例のプルアンブル生成部３１では、ＭＡＣ処理部２０からのプリアンブル生成指示に従い、例えば３種類のプリアンブルパターンＰ０〜Ｐ３を生成すると共に、多重処理部３４では、キャリア割当部２１によりＭＡＣ処理部２０を介して指示された多重フォーマットに従い、各プリアンブルパターンをグループ毎に隣接する複数のサブキャリアで構成される複数のサブキャリアグループに割当てる。

挿入図（ａ）にプリアンブル多重信号のフォーマットを示す。最初にプリアンブルパターンＰ０の各サブパターン要素Ｐ００〜Ｐ０５が時間多重され、次にプリアンブルパターンＰ１の各サブパターン要素Ｐ１０〜Ｐ１５が時間多重され、次にプリアンブルパターンＰ２の各サブパターン要素Ｐ２０〜Ｐ２５が時間多重されている。

これらを後段のＩＦＦＴ部３６に係る構成で逆フーリェ変換すると、プリアンブルパターンＰ０にはサブキャリアグループＳＣＧｆ０の隣接する各サブキャリアＳＣｆ０〜ＳＣｆ５が割り当てられ、次のプリアンブルパターンＰ１にはサブキャリアグループＳＣＧｆ１の隣接するサブキャリアＳＣｆ６〜ＳＣｆ１１が割り当てられる。次のプリアンブルパターンＰ２についても同様である。

本第１の実施の形態により、セル内の全帯域を、グループを構成する各サブキャリアが隣接する態様で３つのサブキャリアグループＳＣＧｆ０〜ＳＣＧf２に分け、それぞれをセクタ１〜３に割当てることにより、各セクタ１〜３には図２に示すようなプリアンブルパターンＰ０〜Ｐ２が周波数分割多重（ＦＤＤ）の態様により送信される。従って、セクタ単位のプリアンブルパターンの取扱が容易となる。

図３は第２の実施の形態による物理層のフレームフォーマットを示す図で、複数種のプリアンブルパターンを、グループ毎に隣接しない複数のサブキャリアで構成される４つ以上（図では６つ）のサブキャリアグループＳＣＧｆ０〜ＳＣＧｆ５に割当てると共に、該複数種のプリアンブルパターンを各複数のサブパターン要素のグループに分割して該複数のサブパターン要素のグループを物理層フォーマット上で時間多重させる場合を示している。

この例のプルアンブル生成部３１では、キャリア割当部２１からのＭＡＣ処理部２０を介したプリアンブル生成指示に従い、例えば６種類のプリアンブルパターンＰ０〜Ｐ５を生成すると共に、多重処理部３４では、シンボル割当部２２がＭＡＣ処理部２０を介して指示した多重フォーマットに従い、各プリアンブルパターンを各２つのサブパターン要素のグループＰ００〜Ｐ０２，Ｐ０〜Ｐ０５等に分割し、該複数のサブパターン要素のグループを時間軸方向に２多重する。

挿入図（ａ）にプリアンブル多重信号のフォーマットを示す。６つのプリアンブルパターンＰ０〜Ｐ５は、グループ毎に隣接しない複数のサブキャリアで構成される各サブキャリアグループＳＣＧｆ０〜ＳＣＧｆ５に対応付けて配列されている。例えば、プリアンブルパターンＰ０に着目すると、該プリアンブルパターンＰ０は前半部の各サブパターン要素Ｐ００〜Ｐ０２が隣接しないグループと、後半部の各サブパターン要素Ｐ０３〜Ｐ０５が隣接しないグループとに２分割されると共に、最初に前半部の各サブパターン要素Ｐ００〜Ｐ０２のグループがサブキャリアグループＳＧｆ０を構成する各サブキャリアＳＣｆ０，ＳＣｆ６，ＳＣｆ１２の位置対応に多重され、次に後半部の各サブパターン要素Ｐ０
３〜Ｐ０５のグループが同じく各サブキャリアＳＣｆ０，ＳＣｆ６，ＳＣｆ１２の位置対応に多重される。

これらを後段のＩＦＦＴ部３６に係る構成で逆フーリェ変換すると、前半部（ＭＵＸ出力１）の各サブパターン要素Ｐ００〜Ｐ０２には、隣接しない各サブキャリアＳＣｆ０，ＳＣｆ６，ＳＣｆ１２が割り当てられ、次の後半部（ＭＵＸ出力２）の各サブパターン要素Ｐ０３〜Ｐ０５にも同じく隣接しない各サブキャリアＳＣｆ０，ＳＣｆ６，ＳＣｆ１２が割り当てられる。これにより、プリアンブルパターンＰ０は時間軸上の２回（時間軸シンボル数が２）に分けて送信される。他のプリアンブルパターンＰ１〜Ｐ５についても同様である。

図４（Ａ）に第２の実施の形態によるセクタ分割例を示す。セル内全帯域を６つのサブキャリアグループＳＣＧｆ０〜ＳＣＧf５に分け、それぞれをセクタ１〜５に割当てている。従って、この場合の基地局ＢＳは、マルチパスに強いと言うＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ方式の特徴を維持しつつ、６つのセクタを収容できる。

なお、図４（Ａ）に一例のセル分割例を示したが、これに限らない。ＢＳの管轄セルが半径数ｋｍであるとすると、該セル内に点在する任意位置及びサイズのセクタを効率よく収容できる。

図４（Ｂ）にサブキャリアグループ数と時間軸シンボル数との関係を示す。サブキャリアグループ数が１〜３（図２，図９）の場合は時間軸シンボル数は１個で足りる。サブキャリアグループ数が４〜６（図３，図５）の場合は時間軸シンボル数は２個で足りる。以下同様にして進み、一般にサブキャリアグループ数が任意整数Ｎ個の場合は時間軸シンボル数はＮ／３（小数点以下切捨）個で足りる。

図５は第３の実施の形態による物理層のフレームフォーマットを示す図で、複数種のプリアンブルパターンを、グループ毎に隣接する複数のサブキャリアで構成される４つ以上（図では６つ）のサブキャリアグループＳＣＧｆ０〜ＳＣＧｆ５に割当てると共に、該複数種のプリアンブルパターンを各複数のサブパターン要素からなるグループに分割して該複数のサブパターン要素のグループを物理層フォーマット上で時間多重させる場合を示している。

この例のプルアンブル生成部３１では、キャリア割当部２１からのＭＡＣ処理部２０を介したプリアンブル生成指示に従い、例えば６種類のプリアンブルパターンＰ０〜Ｐ５を生成すると共に、多重処理部３４では、シンボル割当部２２がＭＡＣ処理部２０を介して指示した多重フォーマットに従い、各プリアンブルパターンを各２つのサブパターン要素のグループＰ００〜Ｐ０２，Ｐ０３〜Ｐ０５等に分割し、該複数のサブパターン要素のグループを時間軸方向に２多重する。

挿入図（ａ）にプリアンブル多重信号のフォーマットを示す。６つのプリアンブルパターンＰ０〜Ｐ５は、グループ毎に隣接する複数のサブキャリアで構成される各サブキャリアグループＳＣＧｆ０〜ＳＣＧｆ５に対応付けて配列されている。例えば、プリアンブルパターンＰ０に着目すると、該プリアンブルパターンＰ０は前半部の各サブパターン要素Ｐ００〜Ｐ０２が隣接するグループと、後半部の各サブパターン要素Ｐ０３〜Ｐ０５が隣接するグループとに２分割されると共に、最初に前半部の各サブパターン要素Ｐ００〜Ｐ０２のグループがサブキャリアグループＳＧｆ０を構成する各サブキャリアＳＣｆ０，ＳＣｆ１，ＳＣｆ２の位置対応に多重され、次に後半部の各サブパターン要素Ｐ０３〜Ｐ０５のグループが同じく各サブキャリアＳＣｆ０，ＳＣｆ１，ＳＣｆ２の位置対応に多重される。

これらを後段のＩＦＦＴ部３６に係る構成で逆フーリェ変換すると、前半部（ＭＵＸ出力１）の各サブパターン要素Ｐ００〜Ｐ０２には、隣接する各サブキャリアＳＣｆ０，ＳＣｆ１，ＳＣｆ２が割り当てられ、次の後半部（ＭＵＸ出力２）の各サブパターン要素Ｐ０３〜Ｐ０５にも隣接する各サブキャリアＳＣｆ０，ＳＣｆ１，ＳＣｆ２が割り当てられる。これにより、プリアンブルパターンＰ０は時間軸上の２回（時間軸シンボル数が２）に分けて送信される。他のプリアンブルパターンＰ１〜Ｐ５についても同様である。

本実施の形態によりセル内全帯域を６つのサブキャリアグループＳＣＧｆ０〜ＳＣＧf５に分け、それぞれをセクタ１〜６に割当てた場合は、各セクタ１〜６にプリアンブルパターンＰ０〜Ｐ５が周波数分割多重（ＦＤＤ）の態様で送信される。

図６は第４の実施の形態による物理層のフレームフォーマットを示す図で、プリアンブル生成部３１、ブロードキャスト生成部３２及びバースト生成部３３に対し、１又は２以上のサブキャリアグループ（セクタ）に対応させてＤＴＸ指示を作用させ、当該サブキャリアグループに対応する各サブキャリアの送信を停止させることで、当該サブキャリアグループ（セクタ）における通信を未使用状態（空き空間）にする場合を示している。

今、ＭＡＣ処理部２０からの指示に従い図５と同様のフレームフォーマットで通信していたとする。この状態で、例えばセクタ５，６の送信を停止したい場合は、キャリア停止部２３からＭＡＣ処理部２０を介してプリアンブル生成部３１，ブロードキャスト生成部３２及びバースト生成部３３に送信停止ＤＴＸの指示を行う。これに伴い各生成部３１〜３３ではＮｕｌｌデータ（ＮＵＬ）を生成する。多重処理部３４はセクタ５，６の物理層フォーマットに基づきセクタ５，６の各対応エリアにＮｕｌｌデータを展開する。Ｎｕｌｌデータは、結果として当該データ部分のサブキャリアが送信されない作用を有する。

挿入図（ａ）にこの場合におけるプリアンブルパターンの多重例を示す。この多重例は上記図５で述べた多重方法と同様であるが、図６ではセクタ５，６に対応するプリアンブルエリアにＮｕｌｌデータが多重されている。

後段のＳ／Ｐ３５，ＩＦＦＴ３６，Ｐ／Ｓ３７に係る部分では、Ｎｕｌｌデータが多重された部分のサブキャリア成分が出力信号に多重されないように逆ＦＦＴ変換を行い、これによってＮｕｌｌデータに対応する部分のサブキャリアの送信電力が停止される。ブロードキャストエリア、データバーストエリアについても同様である。その結果、この場合のセクタ５，６の無線空間には当該キャリア成分が送信されず、ＯＦＤＭＡ通信の空き空間となる。

図７は第５の実施の形態による物理層のフレームフォーマットを示す図で、物理層フォーマット上の１又は２以上のサブキャリアグループ（セクタ）に対応するプリアンブルパターン領域にＮｕｌｌデータを多重することで、各対応するプリアンブルパターンの送信を停止させると共に、ブロードキャスト生成部３２及びバースト生成部３３に作用し、プリアンブルの送信が停止されたサブキャリアグループ（セクタ）のデータバースト送信領域（通信帯域）を他の送信データの多いサブキャリアフループ（セクタ）のデータバースト送信領域として使用可能に変更する場合を示している。

今、ＭＡＣ処理部２０からの指示に従い図５と同様のフレームフォーマットで通信していたとする。この状態で、例えばセクタ１，３の送信データが多く、セクタ２，５の送信データが無い場合には、プリアンブル停止部２４がＭＡＣ処理部２０を介してプリアンブル生成部３１に送信停止ＤＴＸの指示を行う。これに伴いプリアンブル生成部３１ではＮｕｌｌデータ（ＮＵＬ）を生成し、多重処理部３４はセクタ２，５の物理層フォーマット
に基づきセクタ５，６の各プリアンブルエリアにＮｕｌｌデータを展開する。Ｎｕｌｌデータは、結果として当該データ部分のサブキャリアが送信されない作用を有する。従って、この例ではセクタ２，５に対するプリアンブルパターンのみの送信が停止される。

更に、無線帯域割当部２５は、例えば無線リンク管理装置５０から指示に従い、ＭＡＣ処理部２０を介してブロードキャスト生成部３２，バースト生成部３３及び多重処理部３４に対して、セクタ２，５の空き通信帯域をそれぞれ送信データが多いセクタ１，３に割当てる（追加する）指示を行う。多重処理部３４では、指示された物理層フォーマットに従い、ブロードキャスト及びデータバーストの多重処理を行い、これら最終的に図７に示すフォーマットで送信される。セクタ２，５のプリアンブルパターンは送信されないが、セクタ１，３のプリアンブルパターンはそのまま送信されており、セクタ２，５の付加帯域はセクタ１，３のプリアンブル同期の下で運用される。

これにより、例えばセクタ１のユーザＡは、そのままセクタ１の通信帯域を使用し、新たなユーザＢについては、セクタ２で空きとなった通信帯域を使用できる。セクタ３には隣接するセクタ４を挟んでセクタ５で空きとなった通信帯域が付加されるが、両帯域はＤＬ＿ＭＡＰによるブロードキャスト指示の下で適正に使用される。

なお、上記各実施の形態では、数値例を伴って具体的に説明したが、本発明はこれらに限定されない。

また、上記本発明に好適なる複数の実施の形態を述べたが、本発明思想を逸脱しない範囲内で各部の構成、制御、処理及びこれらの組合せの様々な変更が行えることは言うまでも無い。

実施の形態による送信部のブロック図である。第１の実施の形態による物理層のフレームフォーマットを示す図である。第２の実施の形態による物理層のフレームフォーマットを示す図である。第２の実施の形態によるセクタ分割例を示す図である。第３の実施の形態による物理層のフレームフォーマットを示す図である。第４の実施の形態による物理層のフレームフォーマットを示す図である。第５の実施の形態による物理層のフレームフォーマットを示す図である。ＯＦＤＭＡ物理層のフレームフォーマットを示す図（１）である。ＯＦＤＭＡ物理層のフレームフォーマットを示す図（２）である。セルを３分割した場合の使用例を示す図である。

符号の説明

１０ネットワークインタフェース部（ＮＷＩＦ）
２０ＭＡＣ処理部
３０ＰＨＹ処理部
３１プリアンブル生成部
３２ブロードキャスト生成部
３３バースト生成部
３４多重処理部（ＭＵＸ）
３５シリアル／パラレル変換部（Ｓ／Ｐ）
３６逆フ−リェ変換部（ＩＦＦＴ）
３７パラレル／シリアル変換部（Ｐ／Ｓ）
５０無線リンク管理装置

Claims

ＯＦＤＭＡ標準に従うメディアアクセス制御の下で、複数種のプリアンブルパターンを生成するプリアンブル生成部と、ブロードキャストデータを生成するブロードキャスト生成部と、送信データに対応するデータバーストを生成するバースト生成部と、前記各部からの各データを所要の物理層フォーマット上に多重するデータ多重処理部と、該多重データを複数のサブキャリアにより直交周波数分割多重変調するＯＦＤＭ部とを備え、送信データをＯＦＤＭＡ信号に変調して送信するＯＦＤＭＡ通信装置であって、
前記複数種のプリアンブルパターンをグループ毎に隣接する複数のサブキャリアで構成される複数のサブキャリアグループに割当てるキャリア割当手段を備えることを特徴とするＯＦＤＭＡ通信装置。
ＯＦＤＭＡ標準に従うメディアアクセス制御の下で、複数種のプリアンブルパターンを生成するプリアンブル生成部と、ブロードキャストデータを生成するブロードキャスト生成部と、送信データに対応するデータバーストを生成するバースト生成部と、前記各部からの各データを所要の物理層フォーマット上に多重するデータ多重処理部と、該多重データを複数のサブキャリアにより直交周波数分割多重変調するＯＦＤＭ部とを備え、送信データをＯＦＤＭＡ信号に変調して送信するＯＦＤＭＡ通信装置であって、
前記複数種のプリアンブルパターンを４つ以上のサブキャリアグループに割当てるキャリア割当手段と、
前記複数種のプリアンブルパターンを各複数のサブパターン要素のグループに分割して該複数のサブパターン要素のグループを物理層フォーマット上で時間多重させるシンボル割当手段とを備えることを特徴とするＯＦＤＭＡ通信装置。
前記キャリア割当手段は、複数種のプリアンブルパターンをグループ毎に隣接しない複数のサブキャリアで構成される４つ以上のサブキャリアグループに割当てることを特徴とする請求項２記載のＯＦＤＭＡ通信装置。
前記キャリア割当手段は、複数種のプリアンブルパターンをグループ毎に隣接する複数のサブキャリアで構成される４つ以上のサブキャリアグループに割当てることを特徴とする請求項２記載のＯＦＤＭＡ通信装置。
前記プリアンブル生成部、ブロードキャスト生成部及びバースト生成部に対し、１又は２以上のサブキャリアグループに対応させてＤＴＸ指示を作用させ、当該サブキャリアグループに対応する各サブキャリアの送信を停止させるキャリア停止手段を備えることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一つに記載のＯＦＤＭＡ通信装置。
前記物理層フォーマット上の１又は２以上のサブキャリアグループに対応するプリアンブルパターン領域にＮｕｌｌデータを多重させることで、各対応するプリアンブルパターンの送信を停止させるプリアンブル停止手段を備えることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一つに記載のＯＦＤＭＡ通信装置。
前記ブロードキャスト生成部及びバースト生成部に作用し、前記プリアンブルの送信が停止されたサブキャリアグループのデータバースト送信領域を他のサブキャリアフループのデータバースト送信領域として使用可能に変更させる帯域制御手段を備えることを特徴とする請求項７記載のＯＦＤＭＡ通信装置。
自局の管轄セルを複数のセクタに分割し、各セクタに異なるサブキャリアグループを割り当てたことを特徴とする請求項１乃至７の何れか一つに記載のＯＦＤＭＡ通信装置。