JP2008079156A - Ofdma方式の通信システム及び通信方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】基地局10から複数の端末のうちの少なくとも1つの端末20に対し通信を行うダウンリンク期間であるダウンリンクフレームを生成するダウンリンクフレーム生成部14と、複数の端末のうちの少なくとも1つの端末20から基地局10に対し通信を行うアップリンク期間であるアップリンクフレームを生成するアップリンクフレーム生成部24と、を備えており、ダウンリンクフレームとアップリンクフレームとは対称な構成とする。
【選択図】図3
Description
図8は送信側に用いられるOFDM変調装置の構成を示すブロック図である。OFDM変調装置には、送信データが入力される。この送信データは、シリアル/パラレル変換部201に供給されて、低速な複数の伝送シンボルからなるデータに変換される。つまり、伝送情報を分割して、複数の低速なデジタル信号を生成する。このパラレルデータは、逆高速フーリエ変換(IFFT)部202に供給される。
特許文献1には、下り回線(ダウンリンク)の通信を広帯域チャネルにより行い、上り回線(アップリンク)の通信を狭帯域チャネルにより行う、帯域幅の異なる非対称のチャネルによる通信方法が示されている。
図11は、特許文献1における端末装置と基地局の間の伝送制御の構成である。アクセス方式としてOFDMA方式が適用され、上り回線と下り回線とで、1フレーム内の異なるタイムスロットが時分割で使用される。
この例では、使用可能周波数帯B0の下側と上側には、各広帯域チャンネルCH1〜CH4の帯域幅よりも狭いガードバンド部B1及びB2が存在し、このB1,B2に、広帯域チャンネルCH1〜CH4よりも帯域幅が狭い狭帯域チャンネルCH5,CH6を配置している。
図13は、特許文献2の通信システムの構成を示す模式図である。基地局(BTS)と移動局(MS)との間で、OFDMA方式を採用した通信が行われる。
下り方向のユーザチャネル及び上り方向のユーザチャネルのそれぞれが含むタイムスロット数は、固定されておらず、ユーザチャネルの割り当て結果に基づいて、境界線の位置が決定される。
しかしながら、ダウンリンクフレームとアップリンクフレームのMAP情報をそれぞれ送信しなければならないため、MAP情報の情報量が多く、この情報量の分の通信リソースが減少してしまう。そのうえ、MAP情報を決めるための基地局の処理負荷が大きいという問題点がある。
前記基地局から前記複数の端末のうちの少なくとも1つの端末に対し通信を行うダウンリンク期間であるダウンリンクフレームと、前記基地局から前記複数の端末のうちの少なくとも1つの端末に対し通信を行うアップリンク期間であるアップリンクフレームと、を対称な構成にして通信することを特徴とする(請求項7)。
本通信システムは、基地局(CS:cell station)と複数の端末(PS:personal station)との間において、各周波数帯毎に複数のサブチャネルで構成されたフレームによって通信を行うOFDMA方式の通信システムである。図1は、本発明の実施の形態に係る通信システムにおいて、基地局及び端末の送信機能を示すブロック図である。
上記フレームは、基地局から端末への通信を行うダウンリンク期間のタイムスロットと、端末から基地局への通信を行うアップリンク期間のタイムスロットとが隣り合うように配置されている。
図2において、ダウンリンク期間及びアップリンク期間は、共に周波数軸に対して、28個の周波数帯に分割されている。最初の周波数帯に割り当てられるサブチャネルは、コントロールサブチャネルと呼ばれ、制御チャネル(CCH)で使用している。
なお、上記の最初の周波数帯は、最も高い周波数帯あるいは最も低い周波数帯のどちらでも良い。
さらに、このトラフィックサブチャネルは、アンカーサブチャネルとエクストラサブチャネルと呼ばれるサブチャネルにより構成されている。
図4に示すように、1つの周波数帯は、ダウンリンクの4つのサブチャネルとアップリンクの4つのサブチャネルで構成されており、全体の時間軸上の長さは例えば5msである。
PSはパイロットシンボルであり、搬送波の絶対位相を正しく識別するために位相の基準を得るための既知の信号波形や、既知のデータのことである。
Sub channel payloadはサブチャネルペイロードであり、物理層(PHY)のデータを収容する部分である。
アンカーサブチャネルのサブチャネルペイロードの構成は、MAP、ACKCH、PHYペイロードなどの各フィールドで構成されている。そして、各エクストラサブチャネルのサブチャネルペイロードに収容されたPHYペイロードがこれに連結される。最後のエクストラサブチャネルの終わりの部分はCRCフィールドが設けられている。
例えば、第n番目のトラフィックサブチャネルに対応するビットが“1”であれば、この第n番目のトラフィックサブチャネルは当該端末に割り当てられて使用可能であることを通知する。また、第n番目のトラフィックサブチャネルに対応するビットが“0”であれば、この第n番目のトラフィックサブチャネルは当該端末では使用不可能であることを通知する。
例えば、図3のフレーム構成の例におけるMAP情報は次のようになる。
ユーザ1の端末に対して送信されるMAP情報のビット配列は、「01010111110000101・・・1000」となる。
また、ユーザ2の端末に対して送信されるMAP情報のビット配列は、「00000000000011000101・・・」となる。
アンカーサブチャネルのサブチャネルペイロードの構成は、RMAP、ACKCH、PC、PHYペイロードなどの各フィールドで構成されている。そして、各エクストラサブチャネルのサブチャネルペイロードに収容されたPHYペイロードがこれに連結される。最後のエクストラサブチャネルの終わりの部分はCRCフィールドが設けられている。
例えば、基地局からある端末へダウンリンクにて送信されたMAP情報(MAPのビット配列)が「10110・・・」であるときに、第3番目のサブチャネルを端末側が使用できないと判断した場合には、第3番目のビットを“0”とする。よって、この場合は「10010・・・」という配列のRMAPをアップリンクにて基地局側に返信する。
基地局は、(1)のダウンリンク期間におけるアンカーサブチャネルに含まれるMAPフィールドで、端末に対して通信権を通知する((1)のタイミングで指示する)。
次に、通知されたMAP情報には、使用するエクストラサブチャネルが指示されており、この使用を指示されたエクストラサブチャネルを用いて(2)あるいは(3)のフレーム(のタイミング)で通信を行う。
次に、(2)あるいは(3)のフレームのどちらで通信を行うかは、基地局と端末の接続の初期段階で決定され、復調の処理速度が遅い端末などの条件により、通信可能なフレームが(2)あるいは(3)と決定される。なお、一度決定されれば、(2)あるいは(3)のフレームのどちらで通信を行うかは通信終了まで変わらない。
しかしながら、本実施の形態の通信システムにおいては図3に示すようにダウンリンク期間のフレームであるダウンリンクフレームとアップリンク期間のフレームであるアップリンクフレームとが連続して、且つ対称な構成となっているので、アップリンクのサブチャネル割り当てをダウンリンクと共通にしておけば、MAP情報を例えばダウンリンクのみで基地局から端末に通知することにより、アップリンクにおけるMAP情報の通知は不要になり、本来のデータを通信するペイロード部を多く確保することができ、スループットを向上できる。
これによって、通信リソースの減少を抑えることができるので、基地局10の処理負担を減らすことができる。さらに、従来のPHSシステムとの互換性を維持することもできる。
11、21 QoS制御部
12、22 スケジューラ
13、23 帯域割当部
14 ダウンリンクフレーム生成部
15、25 変調部
16、26 送信部
17、27 通信管理部
20 端末
24 アップリンクフレーム生成部
S1〜S4 タイムスロット
C1〜C4 コントロールサブチャネル
T1〜T108 トラフィックサブチャネル
Claims (10)
- 基地局と複数の端末との間において1つ又は複数のサブチャネルを用いて通信を行うOFDMA方式の通信システムにおいて、
前記基地局から前記複数の端末のうちの少なくとも1つの端末に対し通信を行うダウンリンク期間であるダウンリンクフレームを生成するダウンリンクフレーム生成部と、
前記複数の端末のうちの少なくとも1つの端末から前記基地局に対し通信を行うアップリンク期間であるアップリンクフレームを生成するアップリンクフレーム生成部と、
を備え、
前記ダウンリンクフレームと前記アップリンクフレームとは対称な構成であることを特徴とする通信システム。 - 前記ダウンリンクフレームを構成する前記サブチャネル数と前記アップリンクフレームを構成する前記サブチャネル数は同じであることを特徴とする請求項1に記載の通信システム。
- 前記ダウンリンクフレームと前記アップリンクフレームとが連続して構成されることを特徴とする請求項1又は2に記載の通信システム。
- 前記ダウンリンクフレーム及び前記アップリンクフレームは、前記基地局の制御チャネルとして使用されるコントロールサブチャネルとデータを送信するトラフィックサブチャネルとによって構成され、
前記トラフィックサブチャネルは、
各端末毎に使用可能又は使用不可能なサブチャネルが示された情報を含み各端末に割り当てられた第1のサブチャネルと、
実際に使用するデータを含む第2のサブチャネルと、によって構成されることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の通信システム。 - 前記複数の各端末毎の使用可能又は使用不可能なサブチャネルが示された情報が、前記第1のサブチャネルに含まれ、前記ダウンリンク期間に前記基地局から前記各端末へそれぞれ通知されることを特徴とする請求項4に記載の通信システム。
- 前記情報で使用可能とされたサブチャネルの内、当該端末で使用するサブチャネルと使用しないサブチャネルとが区別されて前記第1のサブチャネルに含まれ、前記アップリンク期間に前記各端末から前記基地局へそれぞれ通知されることを特徴とする請求項4又は5に記載の通信システム。
- 基地局と複数の端末との間において1つ又は複数のサブチャネルを用いて通信を行うOFDMA方式の通信方法において、
前記基地局から前記複数の端末のうちの少なくとも1つの端末に対し通信を行うダウンリンク期間であるダウンリンクフレームと、前記基地局から前記複数の端末のうちの少なくとも1つの端末に対し通信を行うアップリンク期間であるアップリンクフレームと、を対称な構成にして通信することを特徴とする通信方法。 - 前記ダウンリンクフレームを構成する前記サブチャネル数と前記アップリンクフレームを構成する前記サブチャネル数は同じであることを特徴とする請求項7に記載の通信方法。
- 前記各端末毎に使用可能又は使用不可能なサブチャネルが示された情報を、前記ダウンリンク期間で前記各端末へ通知するステップを含むことを特徴とする請求項7又は8に記載の通信方法。
- 前記ダウンリンク期間で前記各端末へ前記情報を通知した後、使用可能とされたサブチャネルの内、当該端末で使用するサブチャネルと使用しないサブチャネルが区別されて、前記アップリンク期間で前記各端末から前記基地局へ通知されるステップを含むことを特徴とする請求項9に記載の通信方法。
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