JP2008301308A

JP2008301308A - 割当方法およびそれを利用した基地局装置

Info

Publication number: JP2008301308A
Application number: JP2007146403A
Authority: JP
Inventors: Nobuhiro Masaoka; 伸博正岡; Noriaki Kojima; 則章児島; Seiya Ota; 晴也太田
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2007-06-01
Filing date: 2007-06-01
Publication date: 2008-12-11

Abstract

【課題】
時分割多重技術と周波数多重技術とを組み合わせた通信方式において、効率的な無線リソースの割り当てを行うこと。
【解決手段】
制御部１０７は、複数のサブチャネルを周波数多重したタイムスロットを時分割多重してフレームを形成する。制御部１０７は、無線リソース割当部１０７２に指示を送り、スケジューリング周期で所定のサブチャネルとタイムスロットで指定されるサブチャネルブロックにおいてスケジューリング割当を実行する。また、フレーム周期で、他のサブチャネルブロックにおいて定期的割当を実行する。
【選択図】図５

Description

本発明は、端末装置に無線リソースを割り当てる技術に関し、特にOFDMA（Orthogonal Frequency Division Multiple Access）に好適な無線リソースの割当方法およびそれを利用した基地局装置に関する。

PHS（Personal Handyphone System）のような移動体通信システムにおいては、図１に示すような4スロット多重のTDMA-TDD（Time Division Multiple Access- Time Division Duplex）方式を使用して、端末装置（PS：Personal Station）に通信の単位となる無線リソースを割り当てて、基地局装置（CS：Cell Station）との間で通信が行われる。

従来の無線リソースの割り当て方法では、制御を容易にするため、フレームの先頭から順に上りと下りのタイムスロットを端末装置に割り当てるようになっている。（例えば、非特許文献１）
ARIB STANDARD RCR STD-28-1「第二世代コードレス電話システム標準規格」,4.1版,（1/2分冊）

ところで、最近の移動体通信システムでは、データ通信のように、従来の音声通信に比べて高速、大容量のデータ伝送が要求されるようになっており、周波数利用効率のさらなる向上が求められている。このためPHSにおいても、TDMA-TDD技術にOFDMA技術を組み合わせて、一つのタイムスロットに複数の端末装置を周波数多重する通信方式の検討が行われている。

この通信方式では、時間方向にタイムスロットが多重され、周波数方向にサブチャネルが多重されてフレームが構成されるため、従来の無線リソースの割り当て方法のごとく、時間方向のみ考慮してフレームの先頭から順にタイムスロットを端末装置に割り当てていくだけではなく、周波数方向も考慮した新たな無線リソースの割り当て方法が望まれている。

本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、時分割多重技術と周波数多重技術とを組み合わせた通信方式において、効率的な無線リソースの割り当てを実行する割当方法およびそれを利用した基地局装置を提供することを目的とする。

本発明のある態様は、基地局装置である。この基地局装置は、時分割多重された第１のタイムスロットと第２のタイムスロットを含むフレームを形成し、前記第１のタイムスロットおよび第２のタイムスロットは、それぞれ複数のサブチャネルの周波数多重により構成され、前記サブチャネルを端末装置に割り当てて通信を行う基地局装置であって、前記第１のタイムスロットの複数のサブチャネルの中から任意のサブチャネルを端末装置に割り当てると共に、前記第２のタイムスロットの複数のサブチャネルの中から任意のサブチャネルを端末装置に割り当てる第１割当部と、前記第１割当部で割り当てたサブチャネルを除き、前記第１のタイムスロットの複数のサブチャネルの中から任意のサブチャネルを端末装置に割り当てると共に、前記第２のタイムスロットの複数のサブチャネルの中から任意のサブチャネルを端末装置に割り当てる第２割当部と、を備えることをその要旨とする。

また、前記基地局装置は、第１のフレームと第２のフレームを含む複数のフレームに対し前記割り当てを行い、前記第１割当部は、前記第１のフレームにおける第１のタイムスロットのサブチャネル及び前記第２のフレームにおける第１のタイムスロットのサブチャネルに、同じ端末装置を割り当て、前記第２割当部は、前記第１のフレームにおける第１のタイムスロットのサブチャネル及び前記第２のフレームにおける第１のタイムスロットのサブチャネルに、異なる端末装置を割り当てる、ことが望ましい。

また、前記基地局装置は、第１のフレームと第２のフレームを含む複数のフレームに対し前記割り当てを行い、前記第１割当部は、前記第１のフレームにおける第１のタイムスロットのサブチャネル及び前記第２のフレームにおける第１のタイムスロットのサブチャネルに、異なる端末装置を割り当て、前記第２割当部は、前記第１のフレームにおける第１のタイムスロットのサブチャネル及び前記第２のフレームにおける第１のタイムスロットのサブチャネルに、同じ端末装置を割り当てる、ことが望ましい。

また、端末装置が要求する通信品質に応じて、前記第１割当部による割り当てと、第２割当部による割り当てとを適用することが望ましい。

また、前記基地局装置は、前記第１割当部あるいは第２割当部が異なる端末装置を割り当てる、サブチャネルおよびタイムスロットに関する情報を、前記異なる端末装置のそれぞれに、送信することを特徴とすることが望ましい。

また、前記基地局装置は、前記第１割当部あるいは第２割当部が割り当てた異なる端末装置のそれぞれと、間欠的に通信することが望ましい。

本発明によれば、フレームにおける周波数方向の配置を考慮して空き無線リソースを端末装置に割り当てるため、効率な割当を実現することが可能となる。

本発明を具体的に説明する前に概要について述べる。本発明の実施の形態は、第二世代コードレス電話システムのように、TDMA−TDD方式により複数の端末装置を接続する基地局装置である。第二世代コードレス電話システムでは図１に示すように、上り通信（端末装置から基地局装置）について４つのタイムスロット、下り通信（基地局装置から端末装置）について４つのタイムスロットによってTDMAフレーム（以下、フレーム）が構成され、さらにフレームが連続して配置されている。本実施の形態においては上り通信と下り通信は対称であるため、以下においては、説明の便宜上、上り通信のみ説明を行う。

基地局装置は、さらに図２に示すように、OFDMAも適用し、一つのタイムスロットに複数の端末装置を割り当てる。図２は横軸の方向に時間軸上のタイムスロットの配置を示し、縦軸の方向に周波数軸上のサブチャネルの配置を示す。すなわち、横軸の多重化がTDMAに相当し、縦軸の多重化がOFDMAに相当する。図２には１フレームにおける第１タイムスロット（図中、T1と表示）から第４タイムスロット（図中、T4と表示）が含まれている。また、図２には各タイムスロットにおける第１サブチャネル（図中、SC1と表示）から第１６サブチャネル（図中、SC16と表示）が含まれている。図２では第１タイムスロットの第２サブチャネルに端末装置Ａが、第２タイムスロットの第２サブチャネルから第４サブチャネルに端末装置Ｂが、第３タイムスロットの第１６サブチャネルに端末装置Ｃが、そして第４タイムスロットの第１３サブチャネルから第１５サブチャネルに端末装置Dがそれぞれ割り当てられている。また、図２では第１サブチャネルを制御チャネル専用サブチャネルとして確保しており、図中では第１タイムスロットの第１サブチャネルに割り当てた制御チャネルを第１基地局装置が使用している。

図３は、図２においてタイムスロットとサブチャネルで特定される通信チャネル（以下、サブチャネルブロック）の構成を示す概念図である。図３の横方向は、時間軸であり、縦方向は、周波数軸を示している。「１」から「２９」の番号は、サブキャリアの番号を示す。このようにサブチャネルは、OFDMのマルチキャリア信号によって構成されている。図中、「TS」は、トレーニングシンボルに相当し、同期検出用のシンボル「STS」、伝送路特性の推定用シンボル「LTS」等の既知信号を含む。「GS」は、ガードシンボルに相当し、ここに実効的な信号は配置されない。「PS」はパイロットシンボルに相当し、既知信号によって構成される。「SS」はシグナルシンボルに相当し、制御用の信号が配置される。「DS」はデータシンボルに相当し、送信すべきデータである。「GT」はガードタイムに相当し、実効的な信号は配置されない。

データシンボルには上位ネットワーク層のPDU(Protocol Data Unit)が格納される。例えば、MAC層のPDUは、MAC層の制御情報を格納するPCI(Protocol Control Information)とMAC層において送信すべきデータを格納するSDU(Service Data Unit)から構成される。

基地局装置は、複数のサブチャネルブロックのそれぞれを端末装置に割り当てることによって、複数の端末装置との通信を行う。ここで、複数の端末装置との通信で送受されるデータには、複数の種類がある。また、種類に応じて要求される通信速度や遅延時間は異なる。このように要求が異なる端末装置に対して、同じ規則に基づいてサブチャネルブロックを割り当てると、割当の効率が低下する。

短い遅延時間が要求される場合、定期的にサブチャネルブロックを割り当てるのが好ましいが、短い遅延時間を要求しない端末装置に対して同様の割当を実行すると、無駄な割当が発生する。一方、短い遅延時間が要求されない場合、所定の周期でサブチャネルブロックを時分割共有するのが好ましいが、短い遅延時間を要求する端末装置に対して同様の割当を実行すると、遅延時間に対する要求を満足しない端末装置が出現する。

したがって、本発明の実施の形態における基地局装置においては、複数のサブチャネルブロックのうちの一部における割当規則（以下、当該規則に対応した割当を「定期的割当」という）と、残りにおける割当規則（以下、当該規則に対応した割当を「スケジューリング割当」という）とを別々に実行する。定期的割当とは、基地局装置が、各端末装置に対して、例えば、フレーム周期にてサブチャネルブロックを定期的に割り当てることに相当する。また、スケジューリング割当とは、基地局装置が、各端末装置に対して、サブチャネルブロックを任意に割り当てることに相当する。これにより、定期的割当によるサブチャネルブロックを短い遅延時間を要求する端末装置に割り当て、スケジューリング割当によるサブチャネルブロックを短い遅延時間を要求しない端末装置に割り当てることで、伝送効率を向上させることができる。

図４は、本発明の実施の形態における移動体通信システム１００の構成を示す概念図である。移動体通信システムは基地局装置１と端末装置２を含む。図４では端末装置２で総称される第１端末装置２ａ、第２端末装置２ｂおよび第３端末装置２ｃの３台を図示しているが、２台以下、もしくは４台以上の端末装置が存在してもよい。

基地局装置１は、一端に無線ネットワークを介して端末装置２を接続し、他端に図示しない有線ネットワークを接続する。また、端末装置２は、無線ネットワークを介して基地局装置１と接続する。基地局装置１は、複数の端末装置２に対してサブチャネルブロックを割り当てることによって、複数の端末装置２との通信を実行する。具体的には、端末装置２が基地局装置１に対して無線リソース割当の要求信号を送信し、基地局装置１は、受信した要求信号に応答して、端末装置２にサブチャネルブロックを割り当てる。

図５は、図４の基地局装置１の構成を示す概念図である。図５において、アンテナ１００は、無線周波数の信号を送受信する。

無線部１０１は、受信時にアンテナ１００で受信した無線周波数のマルチキャリア信号を周波数変換し、ベースバンド信号を導出し、受信部１０４に出力する。また、送信時に送信部１０２からのベースバンド信号を周波数変換し、無線周波数のマルチキャリア信号を導出する。なお、ベースバンド信号は、同相成分（In-phase）と直交成分（Quadrature-phase）から形成されるが、説明を簡略化するため図５では、ひとつの信号線のみ記載する。また、無線部１０１は、AGC(Auto Gain Contorol)やA/D（Analog/Digital）変換部を含む。

送信部１０２は、無線リソース割当部１０７２の指示により、変調部１０３から送られてきた周波数領域信号を複数のサブチャネルに割り当てて周波数領域のマルチキャリア信号を形成し、これを時間領域信号に変換して、無線部１０１に出力する。なお、周波数領域信号から時間領域信号への変換にはIFFT（Inversed Fast Fourier Transform）を利用する。

変調部１０３は、IF部１０６からの入力に対して変調を行い、送信部１０２に出力する。変調方式としては、BPSK（Binary Phase Shift Keying）、QPSK（Quadrature Phase Shift Keying）、16QAM（Quadrature Amplitude Modulation）、32QAM、64QAM、256QAMなどを用いる。また、変調部１０３は、IF部１０６からの入力に対して、制御部１０７から受理した制御情報を付加して、上位ネットワーク層から順に各ネットワーク層のPDUを形成していき、最終的に図３に示すサブチャネルブロックを構成する。

受信部１０４は、無線部１０１から送られてきた時間領域信号を周波数領域のマルチキャリア信号に変換し、これを各サブキャリアごとの周波数領域信号に分離し、復調部１０５に出力する。なお、時間領域信号から周波数領域のマルチキャリア信号への変換にはFFT（Fast Fourier Transform）を利用する。

復調部１０５は、受信部１０４からの入力に対して復調を行い、IF部に出力する。また、復調部１０５は、受信部１０４からの入力に対して、下位ネットワーク層から順に各ネットワーク層の制御情報を抽出して制御部１０７に出力する。

IF部１０６は、図示していないネットワークに接続され、受信時に復調部１０５において復調した信号を図示していないネットワークに出力する。また、IF部１０６は、送信時にネットワークからデータを入力し、これを変調部１０３に出力する。

制御部１０７は、基地局装置１全体のタイミングの制御等を行う。また制御部１０７は、通信量測定部１０７１と無線リソース割当部１０７２を含む。

通信量測定部１０７１は、例えば、送信バッファや受信バッファに蓄積されたデータ量を監視することによって、通信量を測定する。

無線リソース割当部１０７２は、フレーム内の割り当て可能な無線リソースである空きサブチャネルブロックを管理し、端末装置２にサブチャネルブロックを割り当てる。サブチャネルブロックの割り当ては、図２に示すタイムスロットの番号（T1からT4）とサブチャネルの番号（SC1からSC16）を端末装置２に通知することで行う。無線リソース割当部１０７２は、サブチャネルブロックの割当として、定期的割当とスケジューリング割当を実行する。特に、無線リソース割当部１０７２は、各サブチャネルブロックに対して、定期的割当の実行あるいはスケジューリング割当の実行を予め対応づける。

図６は、各サブチャネルブロックと定期的割当およびスケジューリング割当の対応関係の一例を示す概念図である。無線リソース制御部１０７２は、例えば、図６における空白の長方形で示されるサブチャネルブロックにおいて、定期的割当を実行する。これらのサブチャネルブロックにおいては、例えば、フレーム周期にサブチャネルブロックを端末装置２に割り当てる。サブチャネルブロックの割当は、定期的になるようになされればよく、フレーム周期だけに限らず、フレーム周期より長い周期にてなされてもよく、フレーム周期よりも短い周期にてなされてもよい。また、定期的割当を実行するサブチャネブロックは、トラヒックに応じて動的に選択されてもよいが、ここでは、説明を明瞭にするために、予め固定的に選択されているものとする。

また、無線リソース割当部１０７２は、定期的割当の対象となるサブチャネルブロック以外のサブチャネルブロックにおいて（図６において斜線模様の網掛けをした長方形で示す）、スケジューリング割当を実行する。これらサブチャネルブロックにおいては、フレームごとの割当対象サブチャネルブロックに異なる端末装置２を割り当てる。例えば、図６のサブチャネルブロック（サブチャネルSC3、タイムスロット：T1）において、フレーム１では端末装置２ａが割り当てられると、続くフレーム２の対応するサブチャネルブロックでは端末装置２ｂが割り当てられる。すなわち、定期的割当では、フレーム１およびフレーム２とも対応するサブチャネルブロックでは同じ端末装置２ａが割り当てられるのに対し、スケジューリング割当では、フレーム１に端末装置２ａが割り当てられると、フレーム２の対応するサブチャネルブロックには異なる端末装置２ｂが割り当てられる。

無線リソース割当部１０７２は、複数のフレームをひとつの単位（以下、スケジューリング周期単位）として、スケジューリング割当を実行する。例えば、ひとつの単位は「４０」フレームに規定される。無線リソース割当部１０７２は、サブチャネルごとに、フレームに含まれる上りと下りタイムスロット各々一つ、合計「８０」のタイムスロットのそれぞれに対する端末装置２の割当を決定し、所定期間経過後、無線リソース割当部１０７２は、次の「４０」フレームに対する端末装置２の割当を決定する。「４０」フレームのうち、どのフレームに含まれるタイムスロットに割り当てられるかは任意であり、スケジューリング周期ごと無線リソース１０７２が決定し、その結果を端末装置２に通知する。

なお、これまでの説明では、予め定期的割当を行うサブチャネルブロックを選択した後、定期的割当の対象サブチャネルブロック以外のサブチャネルブロックを、スケジューリング割当を行うサブチャネルブロックに対応付けたが、その逆でもよい。すなわち、予めスケジューリング割当を行うサブチャネルブロックを選択した後、スケジューリング割当の対象サブチャネルブロック以外のサブチャネルブロックを、定期的割当を行うサブチャネルブロックに対応付けてもよい。

また、無線リソース割当部１０７２が定期的割当を実行するサブチャネルブロックを選択する際、図６の１点鎖線で囲まれるサブチャネルブロックのごとく、スケジューリング割当の対象となるサブチャネルブロックを含まないサブチャネルを優先的に選択してもよい。

定期的割当を実行する際、時間方向に連続しているサブチャネルブロックを確保できる可能性が高まり、端末装置２が広帯域の無線リソースを要求してきた場合に、時間方向に連続しているサブチャネルブロックをスロット連結割当することで伝送効率を向上させることができるからである。ここでスロット連結割当とは、先頭サブチャネルブロックに格納されるPDUのみPCIを配置し、続くサブチャネルブロックに格納されるPDUではPCIを配置しないことを含む。

図７は、定期的割当の一例として基地局装置１が端末装置２に無線リソースを新規に割り当てる場合の制御信号の送受信を示すシーケンス図である。

制御部１０７は、新規接続のため無線リソースの割り当てを希望する端末装置２から、無線リソース獲得要求SCCH（Signaling Control Channel）を受信する。

制御部１０７は、無線リソース割当部１０７２に指示を送る。無線リソース割当部１０７２は、この端末装置２に割り当てるサブチャネルブロックを決定し、そのタイムスロット番号およびサブチャネル番号を制御部１０７に出力する。その際、無線リソース獲得要求SCCHには、定期的割当を希望するか、あるいはスケジューリング割当を希望するかが示された情報を含まれており、無線リソース割当部１０７２は、その情報をもとに、定期的割当あるいはスケジューリング割当を決定する。具体的な情報としては、遅延許容時間、必要とする帯域などがある。制御部１０７は、無線リソース割当部１０７２から受理したタイムスロット番号およびサブチャネル番号を無線リソース割当SCCHに含め、端末装置２に送信する（S101）。

端末装置２は、受信した無線リソース割当SCCHに含まれる情報をもとに、送信電力制御などTCH（Traffic Channel）同期を確立するために必要な処理を行ったのち、基地局装置１にタイムスロット番号およびサブチャネル番号で指定されたサブチャネルブロックを用いて通信を実行する（S102）。

図８（ａ）は、無線リソース獲得要求SCCHのメッセージフォーマットの概念図である。無線リソース獲得要求SCCHは、メッセージの種別を判別する「メッセージ識別子」と、端末装置２が割り当てを希望するサービスフローを識別する「サービスフロー識別子」を含む。

図８（ｂ）は、無線リソース割当SCCHのメッセージフォーマットの概念図である。無線リソースSCCHは、メッセージの種別を判別する「メッセージ識別子」と、端末装置２に割り当てたサービスフローを識別する「サービスフロー識別子」と、端末装置２に割り当てられたサブチャネルブロックを指定する「スロット番号」および「サブチャネル番号」と、端末装置２に割り当てられたサブチャネルブロックを含むサブチャネルにおいて、基地局装置１がスケジューリング割当を行っているか否かを示す「スケジューリング表示」を含む。

制御部１０７は、スケジューリング周期単位で、スケジューリングされたサブチャネルブロックを共有している端末装置２に対して、スケジューリング構造に関する情報を通知する。

図９は、基地局装置１が端末装置２にスケジューリング構造に関する情報を通知する場合の制御信号の送受信を示すシーケンス図である。

制御部３０は、スケジューリング周期単位ごとに、スケジューリングされたサブチャネルブロックを共有している端末装置２に対して、スケジューリング情報報知SCHBCCHを報知する（S200、S201）。スケジューリング情報報知SCHBCCHによって、多重ユーザ数およびスケジューリング周期が通知される。なお、図９では説明の便宜上別のステップとして示されているが、スケジューリング情報報知SCHBCCHは、1回だけ送信される。

スケジューリング情報報知SCHBCCHに続いて、制御部３０は、端末装置２ａに対して、スケジューリングタイムスロット通知SCHSCCHを通知する（S202）とともに、端末装置２ｂに対して、スケジューリングタイムスロット通知SCHSCCHを通知する（S203）。スケジューリングタイムスロット通知SCHSCCHによって、無線リソース割当部１０７２がスケジューリング周期期間内において割り当てたサブチャネルブロックが通知され、端末装置２ａと端末装置2ｂは使用すべきサブチャネルブロックを認識する。なお、スケジューリングタイムスロット通知SCHSCCHの内容は、スケジューリング周期期間内のみ有効である。その後、端末装置２ａと基地局装置１とが、指定されたサブチャネルブロック（サブチャネルSC2、タイムスロットT2）にて通信を実行し（S204）、端末装置２ｂと基地局装置１とが、指定されたサブチャネルブロック（サブチャネルSC2、タイムスロットT2）にて通信を実行する（S205）。

図１０（ａ）は、スケジューリング情報報知SCHBCCHのメッセージフォーマットの概念図である。スケジューリング情報報知SCHBCCHは、メッセージの種別を判別する「メッセージ識別子」とスケジューリングされたサブチャネルブロックを共有している端末装置２の数を示す「多重ユーザ数」、スケジューリングの周期を表す「スケジューリング周期」を含む。

図１０（ｂ）は、スケジューリングタイムスロット通知SCHSCCHのメッセージフォーマットの概念図である。スケジューリングタイムスロット通知SCHSCCHは、メッセージの種別を判別する「メッセージ識別子」と、対象サービスフローを識別する「サービスフロー識別子」と、スケジューリングされたサブチャネルブロックに関する情報をビットマップ形式で表す「タイムスロットマップ」を含む。

図１０（ｃ）は、タイムスロットマップのフォーマットを示す概念図である。スケジューリング周期は「４０」フレームであり、フレームあたり上り／下りそれぞれひとつのサブチャネルブロックを割り当てるため、タイムスロットマップには「８０」のサブチャネルブロックが含まれる。このようなサブチャネルブロックには「１」から「８０」の番号が付与されており、図１０（ｃ）では、「#1」から「#80」で示す。また、割り当てられているサブチャネルブロックは「１」で示され、それ以外のサブチャネルブロックは「０」で示される。

図１１は、スケジューリングタイムスロットの構造を示す概念図である。図１１では、サブチャネル「SC2」、タイムスロット「T2」で指定されるサブチャネルブロックのスケジューリングタイムスロット構造を示す。

図１１の上段は、サブチャネル「SC2」におけるフレームの概念図である。「第１フレーム」は、スケジューリング周期の先頭フレームである。各フレームの下り「T2」タイムスロットから、下りのスケジューリングタイムスロットを構成する。これを図１１の中段に示す。また、各フレームの上り「T2」タイムスロットから、上りのスケジューリングタイムスロットを構成する。これを図１１の下段に示す。

図１１に示すように、制御部１０７は、下りスケジューリングタイムスロットの先頭タイムスロットでスケジューリング情報報知SCHBCCHを報知し、「多重ユーザ数」分のスケジューリングタイムスロット通知SCHSCCHを各端末装置２に通知する。図１１では、ふたつの端末装置２（図１１において、端末装置X、端末装置Yと示す）がサブチャネル「SC2」、タイムスロット「T2」で指定されるサブチャネルブロックを共有しているとしているため、制御部１０７は、下りのスケジューリングタイムスロットの２番目と３番目でスケジューリングタイムスロット通知SCHSCCHを通知している。

スケジューリングタイムスロットのサブチャネルブロックが割り当てられた複数の端末装置２は、そのサブチャネルブロックを共有し、基地局装置１と間欠通信を行う。図１１では、端末装置Xがスケジューリングタイムスロットの４番目に割り当てられ、端末装置Yがスケジューリングタイムスロットの６番目に割り当てられ、それぞれ基地局装置１と間欠通信を行っている。

制御部１０７は、通信量測定部１０７１で測定した通信量に応じて、定期的割当とスケジューリング割当とを切り換える。定期的割当を実行している端末装置２の通信量が第１しきい値より小さくなれば、制御部１０７は、端末装置２にスケジューリング割当を実行すること決定する。一方、スケジューリング割当を実行している端末装置２の通信量が第２しきい値より大きくなれば、制御部１０７は、端末装置２に定期的割当を実行することを決定する。第１しきい値と第２しきい値は同じでもよく、第１しきい値のほうが第２しきい値より小さくてもよい。

図１２は、基地局装置１がスケジューリング割当を実行している端末装置２を定期的割当へ変更する場合の制御信号の送受信を示すシーケンス図である。

端末装置２ａが指定されたサブチャネルブロック（サブチャネルSC2、タイムスロットT2）で通信を行っており（S300）、端末装置２ｂが指定されたサブチャネルブロック（サブチャネルSC2、タイムスロットT2）で通信を行っている（S301）。制御部１０７は、通信量測定部１０７１で端末装置２ｂの通信量の増大を検出すると（S302）、無線リソース割当部１０７２に指示を送る。無線リソース割当部１０７２は、この端末装置２ｂに割り当てるサブチャネルブロックを決定し、そのタイムスロット番号およびサブチャネル番号を制御部１０７に出力する。制御部１０７は、無線リソース割当部１０７２から受理したタイムスロット番号およびサブチャネル番号をTCH変更指示に含め、端末装置２ｂに対して送信する（S303）。

端末装置２ｂは、変更を了承するとTCH変更応答を基地局装置１へ送信する（S304）。制御部１０７は、TCH変更応答を受信すると、制御部１０７は、無線リソース割当部１０７２に指示を送る。無線リソース割当部１０７２は、決定したサブチャネルブロックをもとに、この端末装置２ｂに定期的割当を実行する。

端末装置２ｂは、受信したTCH変更指示に含まれる情報をもとに、送信電力制御などTCH（Traffic Channel）同期を確立するために必要な処理を行ったのち、基地局装置１とタイムスロット番号およびサブチャネル番号で指定されたサブチャネルブロック（SC2、T1〜4）を用いて通信を実行する（S305）。なお、端末装置2ｂに定期的割当を実行する際、サブチャネルSC2のタイムスロットT1〜４までが確保できているので、スロット連結割当を行って端末装置２ｂに割り当ててもよい。

図１３（ａ）は、TCH変更指示のメッセージフォーマットの概念図である。TCH変更指示は、メッセージの種別を判別する「メッセージ識別子」と、変更の対象となるサービスフローを識別する「サービスフロー識別子」と、変更された無線リソースに関する情報からなる「変更セット」を含む。

図１３（ｂ）は、変更セットのフォーマットを示す概念図である。変更セットは、無線リソースが減少あるいは増加あるいは置換されたかを示す「変更内容」と、変更された無線リソースの数（N）を表す「変更リソース数」と、変更されたサブチャネルブロックを指定する「スロット番号」および「サブチャネルブロック番号」、そして、そのサブチャネルブロックを含むサブチャネルにおいて、基地局装置１がスケジューリング割当を行っているか否かを示す「スケジューリング表示」からなる組み合わせを、無線リソースの数（N）個だけ含む。

図１３（ｃ）は、TCH変更応答のメッセージ応答を示す概念図である。TCH変更応答は、メッセージの種別を判別する「メッセージ識別子」と、変更応答の対象となるサービスフローを識別する「サービスフロー識別子」を含む。

以上の構成による基地局装置１の動作を説明する。図１４は、基地局装置１によるスケジューリング割当と定期的割当との変更手順を示すフローチャートである。端末装置２が定期的割当の無線リソースを使用している場合（S400のY）、通信量が第１しきい値よりも小さくなれば（S401のY）、制御部１０７は、スケジューリング割当の無線リソースへの切替を決定する（S402）。通信量が第１しきい値よりも小さくなければ（S401のN）、制御部１０７は、切替を決定しない。

一方、端末装置２が定期的割当の無線リソースを使用していない場合（S400のN）、通信量が第２しきい値よりも大きくなれば（S403のY）、制御部１０７は、定期的割当の無線リソースへの切替を決定する（S404）。通信量が第２しいき値よりも大きくなければ（S404のN）、制御部１０７は、切替を決定しない。

図１５は、基地局装置によるスケジューリング割当の実行手順を示すフローチャートである。制御部１０７は、サブチャネルブロックの割当を決定し（S500）、タイマを初期化する（S501）。所定のタイミングでスケジューリング情報報知SCHBCCHを報知する（S502）とともに、スケジューリングタイムスロット通知SCHSCCHを送信する（S503）。スケジューリング周期が終了しなければ（S504のN）制御部１０７は待機する。スケジューリング周期が終了して（S504のY）、通信終了しなければ（S505のN）、ステップ500に戻る。通信が終了すれば（S505のY）、処理を終了する。

図１６は、基地局装置１による定期的割当のおけるサブチャネル優先選択の手順を示すフローチャートである。制御部１０７は、サブチャネル番号を「２」に設定する（S600）。なお、本発明の実施の形態では、図２に示すように第１サブチャネルを制御チャネル専用サブチャネルとして確保しているため、サブチャネル番号の初期化で「２」に設定したが、第１サブチャネルも端末装置２に割り当てるなら「１」を設定する。

制御部１０７は、スケジューリング割当が実施されたサブチャネルでなく（S601のN）、必要な無線リソースが確保できれば（S602のY）、処理を終了する。該当するサブチャネルがスケジューリング割当の実施されたサブチャネルであるか（S601のY）、あるいは必要な無線リソースが確保できないと（S602のN）、サブチャネル番号がサブチャネル数以下の場合（S603のY）、サブチャネル番号に１を加算し（S604）、ステップ601に戻る。一方、サブチャネル番号がサブチャネル数以下でない場合（S605のN）、割当不可を通知して、処理を終了する。

このような本発明の実施の形態によれば、以下の通りの作用効果を享受することができる。

制御部１０７は、無線リソース割当部１０７２に指示を送り、複数のサブチャネルブロックのうちの所定のサブチャネルブロックにおいて定期的割当を実行しつつ、残りのサブチャネルブロックにおいてスケジューリング割当を実行する。これにより、通信についてのさまざまな要求を有する端末装置に対して、効率的な割当を実行できる。また、定期的割当によって遅延時間を短くでき、スケジューリング割当によって通信量に応じた調整を容易に実行できる。また、定期的割当とスケジューリング割当を組み合わせることによって、柔軟な割当を実行できる。

また、制御部１０７は、複数の端末装置に対して共通のスケジューリング情報報知SCHSCCHと、各端末装置に対するスケジューリングタイムスロット通知SCHSCCHとを別々に送信するので、効率的に情報を送信できる。

また、制御部１０７は、スケジューリング割当を行った複数の端末装置と間欠通信を行うため、短い遅延時間を要求しない複数の端末装置との伝送効率を向上させることができる。

以上、本発明を実施するための最良の形態について説明をしてきたが、本発明は、この実施の形態の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に規定された本発明の適用範囲にあり、上述した実施の形態の構成が備える機能を達成可能であれば、いろいろな変形が可能である。

例えば、本発明の実施の形態においてスケジューリング情報報知SCHBCCHなどは同期を確立したTCHで端末装置２に送信されるとして説明したが、これにかぎらず、図３に示すシグナルシンボルに含めて端末装置２に送信してもよい。

TDMAフレーム構成を示す概念図 OFDMAによる周波数多重化されたタイムスロットを示す概念図サブチャネルブロックの構成を示す概念図本発明の実施の形態に係る通信システムの構成を示す概念図本発明の実施の形態に係る基地局装置の構成を示す概念図各サブチャネルブロックと定期的割当およびスケジューリング割当の対応関係の一例を示す概念図無線リソースを新規に割り当てる場合の制御信号の送受信を示すシーケンス図無線リソース獲得要求SCCHのメッセージフォーマットの概念図スケジューリング構造に関する情報を通知する場合の制御信号の送受信を示すシーケンス図スケジューリング情報報知SCHBCCHおよびスケジューリングタイムスロット通知のメッセージフォーマットの概念図スケジューリングタイムスロットの構造を示す概念図定期的割当へ変更する場合の制御信号の送受信を示すシーケンス図 TCH変更指示およびTCH変更応答のメッセージフォーマットの概念図スケジューリング割当と定期的割当との変更手順を示すフローチャートスケジューリング割当の実行手順を示すフローチャート定期的割当のおけるサブチャネル優先選択の手順を示すフローチャート

符号の説明

１０１無線部
１０２送信部
１０３変調部
１０４受信部
１０５復調部
１０６ IF部
１０７制御部
１０７１通信量測定部
１０７２無線リソース割当部

Claims

時分割多重された第１のタイムスロットと第２のタイムスロットを含むフレームを形成し、
前記第１のタイムスロットおよび第２のタイムスロットは、それぞれ複数のサブチャネルの周波数多重により構成され、
前記サブチャネルを端末装置に割り当てて通信を行う基地局装置であって、
前記第１のタイムスロットの複数のサブチャネルの中から任意のサブチャネルを端末装置に割り当てると共に、前記第２のタイムスロットの複数のサブチャネルの中から任意のサブチャネルを端末装置に割り当てる第１割当部と、
前記第１割当部で割り当てたサブチャネルを除き、前記第１のタイムスロットの複数のサブチャネルの中から任意のサブチャネルを端末装置に割り当てると共に、
前記第２のタイムスロットの複数のサブチャネルの中から任意のサブチャネルを端末装置に割り当てる第２割当部と、
を備えることを特徴とする基地局装置。
前記基地局装置は、第１のフレームと第２のフレームを含む複数のフレームに対し前記割り当てを行い、
前記第１割当部は、前記第１のフレームにおける第１のタイムスロットのサブチャネル及び前記第２のフレームにおける第１のタイムスロットのサブチャネルに、同じ端末装置を割り当て、
前記第２割当部は、前記第１のフレームにおける第１のタイムスロットのサブチャネル及び前記第２のフレームにおける第１のタイムスロットのサブチャネルに、異なる端末装置を割り当てる、
ことを特徴とする請求項１に記載の基地局装置。
前記基地局装置は、第１のフレームと第２のフレームを含む複数のフレームに対し前記割り当てを行い、
前記第１割当部は、前記第１のフレームにおける第１のタイムスロットのサブチャネル及び前記第２のフレームにおける第１のタイムスロットのサブチャネルに、異なる端末装置を割り当て、
前記第２割当部は、前記第１のフレームにおける第１のタイムスロットのサブチャネル及び前記第２のフレームにおける第１のタイムスロットのサブチャネルに、同じ端末装置を割り当てる、
ことを特徴とする請求項１に記載の基地局装置。
端末装置が要求する通信品質に応じて、前記第１割当部による割り当てと、第２割当部による割り当てとを適用することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の基地局装置
前記基地局装置は、前記第１割当部あるいは第２割当部が異なる端末装置を割り当てる、サブチャネルおよびタイムスロットに関する情報を、前記異なる端末装置のそれぞれに、送信することを特徴とすることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の基地局装置。
前記基地局装置は、前記第１割当部あるいは第２割当部が割り当てた異なる端末装置のそれぞれと、間欠的に通信することを特徴とする請求項２または請求項３に記載の基地局装置。