JP2009200862A - リソース割り当て方法、無線通信システム、端末及び基地局 - Google Patents

Abstract

【課題】 従来のＯＦＤＭＡシステムでは、御情報の送信に際しては送信データ量を変更せず、時間長の異なる物理フレーム上で制御情報を送る際にリソースに未使用領域が発生してリソース使用効率が低下していた。
【解決手段】
前記制御信号を送信するＣＤＭＡ方式のリソースとデータ信号を送信するＯＦＤＭＡ方式のリソースとを、上りの複数フレームの中でフレーム長が長いフレームに割り当てる。
【選択図】 図１２

Description

本発明は、ＯＦＤＭＡ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）で上り・下りでフレーム構成を合わせて通信を行う無線システムにおいて、上り・下りの制御情報通信用のリソースを設けた無線通信方式であって、セルラ通信を実現する無線通信方式及び無線通信システムに関する。

セルラ無線通信システムは、一般には、図１に示すように、複数の基地局装置と複数の端末装置から構成される。基地局装置１０１は、有線回線によってネットワーク１０２に接続する。端末装置１０３，１０４，１０５，１０６は無線によって基地局装置２０１に接続し、ネットワーク２０２と通信できる仕組みになっている。

また、基地局と有効に通信を行うためには一定以上の無線伝搬環境が必要であり、一般には基地局までの距離が支配項となる。ある基地局と通信可能な範囲をセルと呼び、遮蔽物が存在しない場合は１０７のような円形となる。端末装置は無線伝搬環境が最良の基地局と通信を行うため、図１の例では基地局１０１のセル内に存在する端末装置１０３，１０４，１０５，１０６は基地局１０１を通信先とする。

セルラ無線のように基地局あたりの通信端末数が多い場合、図２のように基地局は方向の異なる指向性ビーム２０１，２０２，２０３を用いて、同時に複数端末と通信を行うことがある。このような場合、１つのセルは指向性ビームの数だけ論理的に分割され、この論理的分割単位をセクタと呼ぶ。

図２はＣＤＭＡ２０００ １ｘＥＶ−ＤＯシステムの例でセクタ数は３であり、端末装置１０３，１０６はビーム２０１を使って、１０４，１０５は各々ビーム２０２，２０３を使って基地局１０１と通信を行う。以降、ビーム２０１，２０２，２０３に対応するセクタをセクタ１，２，３と定義する。なお、以降はセルを単位として説明を行うが、本発明はセクタを単位としても一般性を失わない。

このようなセルラ無線通信システムにおける無線アクセス方式として、ＯＦＤＭＡやＣＤＭＡ方式が知られている。ＣＤＭＡは１９９０年代から商用化が始まっており、ＯＦＤＭＡは高速通信に適した方式として近年研究開発が進んでいる。

ＣＤＭＡは互いに殆ど相関のない符号（拡散符号）を用いて通信を多重化する方式である。概念図を図３に示す。ＣＤＭＡシステムにおいては、同じ時間・周波数３０１を用いて複数の端末１０４，１０５，１０６が同時に通信を行うことができる。送信側の端末１０４，１０５，１０６は各々拡散符号３０２，３０３，３０４を乗じたものを送信しており、受信側の基地局１０１では、受信信号に例えば拡散符号３０２を乗じることで端末１０４以外からの信号は抑圧し、端末１０４の信号は強調して受信することができる。同様に、対応する拡散符号を乗じることにより、多重化された信号の分離・受信が可能となる。このようにＣＤＭＡでは時間・周波数リソースを共用できるため、複数の端末が同時多重的に通信することに強いというメリットがあるが、干渉を完全には除去できないため、残留する干渉成分により通信品質が劣化するというデメリットがある。

一方ＯＦＤＭＡはＦＤＭＡの一種であり、互いに異なる時間・周波数リソースを用いることで通信を多重化する方式である。端末毎の帯域を更に細かい単位（サブキャリアと呼ぶ）に分割し、それらサブキャリアの間隔を一定にすることでＦＦＴによる高速処理を可能にしている点がＦＤＭＡとは異なる。具体的には送信側が伝送するデータを周波数領域で作り、ＩＦＦＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）により時間領域の信号に変換して無線信号として送信し、受信側がＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）により、時間領域から周波数領域の信号に変換して元の情報を取り出す。

ＯＦＤＭＡによる多重接続の概念図を図４に示す。ＯＦＤＭＡシステムにおいては、複数の端末１０４，１０５，１０６が各々異なる時間・周波数リソース４０１，４０２，４０３を用いて信号を送信しており、受信側の基地局１０１では、例えば時間・周波数リソース４０１の復調・復号処理を行うことで端末１０４の信号のみを受信することができる。同様に、対応する時間・周波数リソースを選択することにより、多重化された信号の分離・受信が可能となる。このようにＯＦＤＭＡでは時間・周波数リソースを占有できるため端末あたりの通信品質を最大化できるというメリットがあるが、リソースの共有が許されないために同時多重的に通信できる端末の数が厳密に制限されてしまうというデメリットがある。

ＯＦＤＭＡにおける上り通信のシーケンスを図５に示す。送信データを所持している場合、端末は通信先の基地局へ先ず上りＯＦＤＭ用の時間・周波数リソース（以降ＯＦＤＭリソースと呼ぶ）の割当要求５０１を行う。基地局側はそれを受け、他端末の割当要求も勘案して該端末への割当リソース（有無を含む）を決定する処理５０２を行う。リソースの割当があった場合、基地局はリソース割当通知５０３にて該端末へ割り当てたリソースの位置を通知する。

割当通知を受けた場合、端末は指定されたリソースにて上りデータの送信５０４を行い、基地局はそのリソースを復調・復号して受信の成否を再送制御情報５０５として該端末へ返信する。端末は再送制御情報５０５が受信失敗を示していた場合はデータの再送を行い、受信成功を示していた場合はそのデータの送信を終了する。割当通知５０３でリソースの割当を受けられなかった場合、端末はデータ送信を行わない。

以上のように、ＯＦＤＭＡとＣＤＭＡは通信における特性が異なるため、双方をサポートするシステムが検討されている。標準化団体である３ＧＰＰ２では、ＵＭＢ（Ｕｌｔｒａ Ｍｏｂｉｌｅ Ｂｒｏａｄｂａｎｄ）の主要な方式として、非特許文献１，非特許文献２に示すように、ＯＦＤＭをベースとしながらも上り通信では指定した時間・周波数リソースでＣＤＭＡによる同時多重接続を許可し、多重度に優れるＣＤＭＡ方式で大部分の制御情報を送信する方式が採用されている。

ＣＤＭＡに使用される時間・周波数リソース（以降ＣＤＭＡ Ｓｅｇｍｅｎｔと呼ぶ）はＯＦＤＭＡリソースと互いに重複しないように確保される。ＣＤＭＡ Ｓｅｇｍｅｎｔ確保の概念図を図６に示す。ＵＭＢではＨ−ＡＲＱ（Ｈｙｂｒｙｄ Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｒｅｐｅａｔ ｒｅＱｕｅｓｔ）による再送制御が採用されており、その再送周期であるインタレースに合わせてＣＤＭＡ Ｓｅｇｍｅｎｔを配置するとＯＦＤＭリソースとの共存が容易となる。

そこで、基地局はＣＤＭＡ Ｓｅｇｍｅｎｔの位置を予めビットマップとして端末側へ報知し、端末はその中から指定された１つ以上のＳｅｇｍｅｎｔを選択してＣＤＭＡ方式で制御情報を送信する。よって、ＵＭＢのシステムにおいて図５におけるリソース割り当て要求５０１は上りＣＤＭＡ Ｓｅｇｍｅｎｔで、リソース割当通知５０３は下りのＯＦＤＭＡリソースで（データ部分とＴＤＭで）送信される。

このようなシステムにおける制御情報の通信について、図７を用いて説明する。端末側は、パイロット電力の測定や基地局からのフィードバックを通じて上り・下り各々に関し通信品質の良いセクタを判定して各々のデータ通信先の候補であるＡｃｔｉｖｅ Ｓｅｔを構成し、その中で最も通信品質の良い１つを選択してデータ通信先とする。このデータ通信先をＳｅｒｖｉｎｇ Ｓｅｃｔｏｒと呼ぶ。

基地局７０１，７０２，７０３は、セクタ毎にどの端末でも受信が可能であり、システム帯域幅やＣｙｃｌｉｃ Ｐｒｅｆｉｘ長等の基本的な制御情報を送信するＰｒｅａｍｂｌｅ７０４と、自らをＳｅｒｖｉｎｇ Ｓｅｃｔｏｒとする端末のみが受信可能であり、ＯＦＤＭＡリソースの割当情報等を送信するＯＦＤＭ制御ブロック７０５の２通りで制御情報を送信する。

端末７０６は、基本的に前記のようにＣＤＭＡ Ｓｅｇｍｅｎｔを用いて各Ａｃｔｉｖｅ Ｓｅｔの基地局へ制御情報７０７を送信する他、Ｓｅｒｖｉｎｇ Ｓｅｃｔｏｒに対してはリソースの割当を受けた場合に限りＯＦＤＭＡで制御情報を送信することもある。図７は端末７０６が基地局７０１と７０２をＡｃｔｉｖｅ Ｓｅｔとし、うち７０１をＳｅｒｖｉｎｇ Ｓｅｃｔｏｒとした場合の例である。端末７０６は上りの制御情報７０７を各々のＣＤＭＡ Ｓｅｇｍｅｎｔを使って基地局７０１，７０２へ送信し、Ｓｅｒｖｉｎｇ Ｓｅｃｔｏｒである基地局７０１はＯＦＤＭブロックを使った制御情報を端末７０６へ送信する。

上り・下りのフレーム構成を図８に示す。システム情報を含むＰｒｅａｍｂｌｅ８０１は、システムの構成情報を知らない端末も受信できるよう特定の帯域で送信される。また、Ｐｒｅａｍｂｌｅ８０１の受信は通信開始の基本となるため、全送信電力でＰｒｅａｍｂｌｅ８０１のみを送信することで受信品質を向上する。このため、Ｐｒｅａｍｂｌｅ８０１は他のデータ送信用フレーム８０２とＴＤＭ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）で送信されており、Ｐｒｅａｍｂｌｅ８０１を先頭とした次のＰｒｅａｍｂｌｅ８０１までの間８０３をＳｕｐｅｒｆｒａｍｅと呼ぶ。

一方、ＣＤＭＡ Ｓｅｇｍｅｎｔは一般のデータとＯＦＤＭＡで共存するため、Ｐｒｅａｍｂｌｅ８０１の分だけ上りと下りでタイミングがずれることになる。再送制御の観点から、タイミングを合わせた方が制御が容易となるため、ＵＭＢでは上りと下りのデータ送信用フレーム長を同一とし、Ｓｕｐｅｒｆｒａｍｅ８０３の上り先頭フレーム８０４（以降ＲＬ Ｆｒａｍｅ０と呼ぶ）のみデータ送信フレーム長＋Ｐｒｅａｍｂｌｅ長とする。ＵＭＢにおいては、Ｐｒｅａｍｂｌｅ長はデータ送信フレーム長と同一で８ＯＦＤＭ Ｓｙｍｂｏｌのため、ＲＬ Ｆｒａｍｅ０は他の２倍の１６Ｓｙｍｂｏｌという長さを持っている。

３ＧＰＰ２ Ｃ．Ｐ００８４−０ ｖ０．８８ Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｌａｙｅｒ ｆｏｒ Ｕｌｔｒａ Ｍｏｂｉｌｅ Ｂｒｏａｄｂａｎｄ （ＵＭＢ） Ａｉｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ １．１１．３ ３ＧＰＰ２ Ｃ．Ｐ００８４−０ ｖ０．６ Ｏｖｅｒｖｉｅｗ ａｎｄ Ｕｐｐｅｒ Ｌａｙｅｒｓ ｆｏｒ Ｕｌｔｒａ Ｍｏｂｉｌｅ Ｂｒｏａｄｂａｎｄ （ＵＭＢ） Ａｉｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ ７．１

前記のようなＲＬ Ｆｒａｍｅ０で送信を行う場合、図９のようにＯＦＤＭＡデータは２倍の長さ全てを使ってデータを送信するのに対し、ＣＤＭＡ ＳｅｇｍｅｎｔはＲＬ Ｆｒａｍｅ０の後半のみを利用することが非特許文献１の３．１．３．４．４項及び３．１．３．２．３項に記述されている。よって、ＣＤＭＡ Ｓｅｇｍｅｎｔの手前半分は未使用のままであり、リソースの使用効率を低下させる一因となっていた。

すなわち、従来のＯＦＤＭＡシステムでは、Ｐｒｅａｍｂｌｅの存在により上りに発生する時間長の異なる物理フレームに対し、一過性のデータパケット通信に対しては時間長に対応した量のデータを送信していた。しかし、制御情報の送信に際しては送信データ量を変更せず、時間長の異なる物理フレーム上で制御情報を送る際にリソースに未使用領域が発生してリソース使用効率が低下していた。

図１０を用いて端末の動作フローを説明する。まず、端末は、現在がＣＤＭＡ Ｓｅｇｍｅｎｔの送信タイミングか否かを判定する（１００１）。送信タイミングの場合、現在がＲＬ Ｆｒａｍｅ０に該当するか否かを判定し（１００２）、該当する場合はＲＬ Ｆｒａｍｅ０の後半８Ｓｙｍｂｏｌのみ、該当しない場合はそのフレーム８Ｓｙｍｂｏｌを使って制御情報を送信する。この送信タイミング及びＲＬ Ｆｒａｍｅ０の判定は、例えばＰｒｅａｍｂｌｅで送信される現在時刻の情報や図６のビットマップを用いることで実現できる。

次に、その時間に自分に新規リソースの割当があるか否かを判定する（１００３）。割当があった場合、指定された周波数リソースが今回のＣＤＭＡ Ｓｅｇｍｅｎｔ送信に割り当てられた帯域と一致するかを判定し（１００４）、一致した場合は制御情報の受信エラーと判断して新規データ送信は行わず、一致しなかった場合は指定されたリソースで新規データ送信を開始する。

新規リソースの割当有無の判定は、例えばＯＦＤＭＡ制御ブロック７０４を参照すること、ＣＤＭＡ Ｓｅｇｍｅｎｔの一致判定は例えば図６のビットマップを用いることで実現できる。また、現在通信中（再送制御中）のデータがある場合、それらの再送を行う。データ送信に際し、現在がＲＬ Ｆｒａｍｅ０に該当するならば１６Ｓｙｍｂｏｌをかけて、該当しないならば８Ｓｙｍｂｏｌをかけて送信を行う。

上述の課題を解決するために、本発明に係るリソース割り当て方法は、端末と基地局との間で、下り通信ではデータ信号及び制御信号をＯＦＤＭＡ方式のリソースで送受信し、上り通信ではデータ信号をＯＦＤＭＡ方式のリソースで、制御信号をＣＤＭＡ方式のリソースで送受信する無線通信システムにおけるリソース割り当て方法であり、前記無線通信システムにおいて信号を送受信する上りフレームは、第一のフレーム長を有する複数の第一フレームと、前記第一のフレーム長よりも長い第二のフレーム長を有する第二フレームとを備え、前記制御信号を送信するＣＤＭＡ方式のリソースと前記制御信号以外の信号を送信するリソースとを前記第二フレームに割り当てることを特徴とする。

また、本発明に係る無線通信システムは、端末と基地局との間で、下り通信ではデータ信号及び制御信号をＯＦＤＭＡ方式のリソースで送受信し、上り通信ではデータ信号をＯＦＤＭＡ方式のリソースで、制御信号をＣＤＭＡ方式のリソースで送受信する無線通信システムにおいて、上りフレームは、第一のフレーム長を有する複数の第一フレームと、前記第一のフレーム長よりも長い第二のフレーム長を有する第二フレームとを備え、前記端末のプロコトル部は、前記制御信号を送信するフレームが前記第二フレームである場合、ＣＤＭＡ方式のリソースで前記制御信号を送信し、前記第二フレームにおける残りのリソースで前記制御信号以外の信号を送信するよう制御することを特徴とする。

また、本発明に係る端末は、基地局と、データ信号をＯＦＤＭＡ方式のリソースで、制御信号をＣＤＭＡ方式のリソースで送受信する端末において、無線送受信回路と、ＯＦＤＭ送信回路と、ＯＦＤＭ受信回路と、ＯＦＤＭ制御部と、プロコトル部と、メモリとを有し、前記上りフレームは、第一のフレーム長を有する複数の第一フレームと、前記第一のフレーム長よりも長い第二のフレーム長を有する第二フレームとを備え、前記プロコトル部は、前記制御信号を送信するフレームが前記第二フレームである場合、ＣＤＭＡ方式のリソースで前記制御信号を送信し、前記第二フレームにおける残りのリソースで前記制御信号以外の信号を送信するよう制御することを特徴とする。

また、本発明に係る基地局は、上りフレームが第一のフレーム長を有する複数の第一フレームと前記第一のフレーム長よりも長い第二のフレーム長を有する第二フレームとを備える端末と、データ信号及び制御信号をＯＦＤＭＡ方式のリソースで送受信する基地局において、無線送受信回路と、ＯＦＤＭ送信回路と、ＯＦＤＭ受信回路と、ＯＦＤＭ制御部と、プロコトル部と、メモリとを有し、前記ＯＦＤＭ受信回路は、ＯＦＤＭＡ方式のリソースで送信されたデータ信号が入力されるサブキャリア・デマッピング部と、ＣＤＭＡ方式のリソースで送信された制御信号が入力されるＣＤＭ分離部とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、新規のデータ送信機会や通信中のデータの受信成功率を向上し、システムスループットを向上することが可能となる。または、基地局が取得する制御情報の精度や数を増加させ、システムをより正確に・柔軟に制御することが可能となる。

本技術によれば、周期的に発生するリソースの未使用部分を端末の通信品質改善や付加的な制御情報の導入に活用することができる。

特に、ＲＬ Ｆｒａｍｅ０におけるＣＤＭＡ Ｓｅｇｍｅｎｔが存在する周波数の前半部分で、再送のない新規のユーザデータを送信することにより、新規データ送信の機会が増えるためシステムスループットの向上が期待できる。

また、ＲＬ Ｆｒａｍｅ０におけるＣＤＭＡ Ｓｅｇｍｅｎｔが存在する周波数の前半部分で、通信中の（再送が完了していない）ユーザのデータの一部を送信することにより、通信中のデータの受信成功確率向上するため、システムスループットの向上が期待できる。

また、ＲＬ Ｆｒａｍｅ０におけるＣＤＭＡ Ｓｅｇｍｅｎｔが存在する周波数の前半部分で、ＣＤＭＡ Ｓｅｇｍｅｎｔで送信するデータのコピーを重複送信することにより、ＣＤＭＡ Ｓｅｇｍｅｎｔの通信品質が向上し、基地局がより正確に制御情報を取得することができる。よって、課題は解決される。

また、ＲＬ Ｆｒａｍｅ０におけるＣＤＭＡ Ｓｅｇｍｅｎｔが存在する周波数の前半部分で、ＣＤＭＡ Ｓｅｇｍｅｎｔで送信する制御情報よりも長周期が許容される追加の制御情報を送信することにより基地局が取得できる制御情報が増加し、システムをより柔軟に制御することができる。よって、課題は解決される。

本発明を適用した無線通信システムの第１の実施例を、図１１〜１７を使って説明する。第１の実施例では、ＲＬ Ｆｒａｍｅ０におけるＣＤＭＡ Ｓｅｇｍｅｎｔ手前の空き領域を使って、再送のない新規のデータ送信を行う。基地局はＣＤＭＡ Ｓｅｇｍｅｎｔの部分を示すリソース割当情報を端末側へ送信し、端末は指定された周波数帯域においてＣＤＭＡ Ｓｅｇｍｅｎｔのない時間のみを使ってデータ送信を行う。

図１１は本発明からなる第１の実施例のシーケンス図を示している。まず、基地局は前記ＲＬ Ｆｒａｍｅ０の未使用領域をＯＦＤＭＡ通信に使用可能な旨１１０１を端末側へ報知しておく。未使用領域もリソース割り当ての候補に含めることを希望する端末は、基地局へ新規データ送信用として未使用領域を使用する旨の希望１１０２を通知する。

動作５０１，５０３は図５と同様だが、上りリソース割当１１０３においてＲＬ Ｆｒａｍｅ０の未使用リソースも割当の対象とする点、５０４のデータ送信がＲＬ Ｆｒａｍｅ０でも８Ｓｙｍｂｏｌになることがある点、５０５の再送制御情報を受けても端末が再送を行わない（再送無し）ことがある点が異なる。

図１２を用いて端末の動作フローを説明する。判定１００１〜１００４は図１０と同様である。１００４で指定リソースがＣＤＭＡ Ｓｅｇｍｅｎｔであることを検出した後、更に現在がＲＬ Ｆｒａｍｅ０であるかを判定し（１２０１）、ＲＬ Ｆｒａｍｅ０である場合のみ新規データ送信を行う点が異なる。ただし、このリソースは継続的に使用できるものではないため、再送がなく一回きりで完了する通信を行う点が通常の割当と異なる。

第１の実施例における時間・周波数リソースの使用状況を、図１３を用いて説明する。図９において未使用であったリソースの一部または全てが新規のデータ通信に使用されており、リソースの使用効率が向上していることが確認できる。

第１の実施例における端末装置のブロック図を図１４に示す。端末は、アンテナ１４００に接続された無線送受信回路１４０１と、無線送受信回路１４０１に接続されたＯＦＤＭ送信回路１４１０およびＯＦＤＭ受信回路１４２０と、これらのＯＦＤＭの送受信回路１４１０，１４２０に接続されたＯＦＤＭ制御部１４３０およびプロトコル処理部１４４０と、バス１４０２に接続されたプロセッサ１４０３、メモリ１４０４、表示部１４０５および入力部１４０６とからなっている。

メモリ１４０４には、プロセッサ１４０３が実行する各種の制御ルーチン、アプリケーションプログラムが用意されている。端末ユーザは、入力部１４０６に用意された入力操作ボタンと表示部１４０５を利用して、画面選択、電話番号や宛先アドレスの選択、データ入力、送受信操作を行う。メモリ１４０４から読み出された送信データは、プロトコル処理部１４４０で送信パケットに変換され、ＯＦＤＭ送信回路１４１０に入力される。

ＯＦＤＭ送信回路１４１０は、送信パケットをサブパケットに変換して、無線送受信回路１４０１に出力する。無線送受信回路１４０１は、送信サブパケットを無線区間の信号に変換し、電力増幅した後、アンテナ１４００から基地局に送信する。また、アンテナ１４００で受信した基地局からの受信信号は、無線送受信回路１４０１でベースバンド・シンボルに変換した後、ＯＦＤＭ受信回路１４２０に入力される。

ＯＦＤＭ受信回路１４２０は下りＯＦＤＭＡ受信データの復号処理を実行する。ＯＦＤＭ受信回路１４２０で復号された受信データは、プロトコル処理部１４４０を介してメモリ１４０４上の受信バッファに出力される。受信バッファに蓄積された受信データは、プロセッサ１４０３によって処理され、アプリケーションに応じて、メモリ１４０４上の特定のファイル領域または表示部１４０５に転送される。ＯＦＤＭ制御部１４３０は、ＯＦＤＭ送信回路１４１０およびＯＦＤＭ受信回路１４２０と連携して、図１２で説明したデータ送信処理を実行する。

図１５は、ＯＦＤＭ制御部１４３０、ＯＦＤＭ送信回路１４１０、ＯＦＤＭ受信回路１４２０の１実施例を示す。

ＯＦＤＭ送信回路１４１０は、符号器１４１１と、レピティション部１４１２と、変調器１４１３と、サブキャリアマッピング部１４１４と、逆離散フーリエ変換（ＩＤＦＴ）部１４１５と、制御シンボル付加部１４１６と、ＣＤＭ多重化部１４１７とからなる。

符号器１４１１は、例えば、送信データをターボ符号化し、冗長ビット付きの送信パケットを生成する。レピティション部１４１２は、符号器１４１１から出力された送信パケットを複数のサブパケットに分割し、ＯＦＤＭ制御部１４３０からの指令に従って、先頭のサブパケットから順に循環的に出力する。変調器１４１３は、レピティション部１４１２から出力されたサブパケット（データチャネルの信号）とＯＦＤＭ制御部１４３０から出力された制御チャネル、パイロットチャネルの信号とを変調する。サブキャリアマッピング部１４１４は、変調器１４１３から出力された複数チャネルの変調シンボル列をそれぞれＯＦＤＭの所定のサブキャリアにマッピングする。制御シンボル付加部１４１６は、サブキャリアマッピング部１４１４に接続された逆離散フーリエ変換（ＩＤＦＴ）部１４１５と、ＩＤＦＴ部１４１５から出力されたデータシンボルに、例えば、ＣＰ（Continuous Pilot）など、基地局の受信回路で必要とする同期シンボル、その他の制御シンボルを付加して、無線送受信回路１４０１に出力する。ＣＤＭ多重化部１４１７は、ＯＦＤＭ制御部１４３０がＣＤＭＡチャネルで送信する複数種類の信号を多重化する。ＣＤＭ多重化部１４１７の出力は、サブキャリアマッピング部１４１４の出力と共に、ＩＤＦＴ部１４１５に入力される。

一方、ＯＦＤＭ受信回路１４２０は、離散フーリエ変換（ＤＦＴ）部１４２１と、サブキャリア・デマッピング部１４２２と、復調器１４２３と、デレピティション部１４２４と、復号器１４２５と、誤り検出部１４２６とからなる。

離散フーリエ変換（ＤＦＴ）部１４２１は、無線送受信回路１４０１から入力される受信ベースバンド・シンボルをフーリエ変換する。サブキャリア・デマッピング部１４２２は、ＤＦＴ部１４２１の出力から、複数の予め指定されたサブキャリア上の信号列を抽出する。復調器１４２３は、サブキャリア・デマッピング部１４２２から出力されたデータチャネル、制御チャネル、パイロットチャネルの信号列を復調する。デレピティション部１４２４は、復調器１４２３からデータチャネルの復調シンボル列として出力されるサブパケットを受信順に合成する。復号器１４２５は、デレピティション部１４２４の出力から受信データを復号する。誤り検出部１４２６は、復号器１４２５に接続される。誤り検出部１４２６は、復号器１４２５で受信データの復号に成功したか否かを検出し、検出結果をＯＦＤＭ制御部１４３０に通知すると共に、復号に成功した受信データをプロトコル処理部１４４０に転送する。

ＯＦＤＭ制御部１４３０は、通信制御部１４３１とＨＡＲＱ制御部１４３２とを含む。通信制御部１４３１には、復調器１４２３から並列的に出力される制御チャネルおよびパイロットチャネルの複数の復調シンボル列が入力されている。

通信制御部１４３１は、制御チャネルの１つであるＦ−ＳＣＣＨの復調シンボル列から、基地局が送信したリソース割当てメッセージ（ＦＬＡＭ、ＲＬＡＭ）を検出し、ＦＬＡＭ、ＲＬＡＭが示すリソース割当て情報をＨＡＲＱ制御部１４３２に通知すると共に、制御チャネルの１つであるＦ−ＡＣＫＣＨの復調シンボル列から、基地局が送信したＡＣＫ／ＮＡＫを抽出して、これをＨＡＲＱ制御部１４３２に通知する。また、通信制御部１４３１は、基地局に送信すべきリソース割当て要求、その他の情報を生成して、変調器１４１３に出力する。

ＨＡＲＱ制御部１４３２は、通信制御部１４３１を介して基地局から通知されたリソース割当て情報に基づいて、ＨＡＲＱ制御を実行する。ＨＡＲＱ制御部１４３２は、データ受信時には、誤り検出部１４２６から出力される復号結果の判定信号に従ってＡＣＫ／ＮＡＫを生成し、これを変調器１４１３に出力する。また、データ送信時には、通信制御部１４３１を介して基地局から通知されたＡＣＫ／ＮＡＫに従って、レピティション部１４１２を制御し、ＮＡＫを受信した場合は、再送回数が制限値に達するまで、再送制御モードに応じた所定のフレームタイミングで、サブパケットを再送する。

なお、ＲＬ Ｆｒａｍｅ０においては、プロトコル処理部１４４０の指示により、ＨＡＲＱ制御部１４３２が２倍の長さに対応したサブパケット（データチャネルの信号）を出力するようにレピティション部１４１２を制御し、通信制御部１４３１が後半のみにＣＤＭＡ Ｓｅｇｍｅｎｔを出力するようにＣＤＭ多重化部１４１７を制御する。

図１２のフローはＲＬ Ｆｒａｍｅ０のＣＤＭＡ Ｓｅｇｍｅｎｔ手前のリソースを用いたデータ送信について説明しているが、図１４，１５ではプロトコル処理部１４４０がこのフローを実施する主体となる。

プロトコル処理部１４４０は、ＲＬ Ｆｒａｍｅ０において通信制御部１４３１がＣＤＭＡ Ｓｅｇｍｅｎｔと重複するリソースの割当を検出した場合、符号化後にＲＬ Ｆｒａｍｅ０の前半（８Ｓｙｍｂｏｌ）で送りきれる程度のデータをメモリ１４０４から読み出して符号器１４１１へ入力し、前半のみにそのデータが出力されるようにＨＡＲＱ制御部１４３２を介してレピティション部１４１２を制御する。

第１の実施例における基地局装置のブロック図を図１６に示す。基地局は、アンテナ１６００に接続された無線送受信回路１６０１と、無線送受信回路１６０１に接続されたＯＦＤＭ送信回路１６１０およびＯＦＤＭ受信回路１６２０と、これらのＯＦＤＭの送受信回路１６１０、１６２０に接続されたＯＦＤＭ制御部１６３０およびプロトコル処理部１６４０と、バス１６０２に接続されたプロセッサ１６０３、メモリ１６０４からなっている。

メモリ１６０４には、プロセッサ１６０３が実行する各種の制御ルーチンが用意されている。メモリ１６０４から読み出された送信データは、プロトコル処理部１６４０で送信パケットに変換され、ＯＦＤＭ送信回路１６１０に入力される。

ＯＦＤＭ送信回路１６１０は、送信パケットをサブパケットに変換して、無線送受信回路１６０１に出力する。無線送受信回路１６０１は、送信サブパケットを無線区間の信号に変換し、電力増幅した後、アンテナ１６００から端末に送信する。また、アンテナ１６００で受信した端末からの受信信号は、無線送受信回路１６０１でベースバンド・シンボルに変換した後、ＯＦＤＭ受信回路１６２０に入力される。ＯＦＤＭ受信回路１６２０は上りＯＦＤＭＡ受信データの復号処理を実行する。ＯＦＤＭ受信回路１６２０で復号された受信データは、プロトコル処理部１６４０を介してメモリ１６０４上の受信バッファに出力される。受信バッファに蓄積された受信データは、プロセッサ１６０３によって処理されメモリ１４０９上の特定のファイル領域に転送され、その後ネットワークへ転送される。ＯＦＤＭ制御部１６３０は、ＯＦＤＭ送信回路１６１０およびＯＦＤＭ受信回路１６２０と連携して、図１２で説明したデータ送信処理に対応する受信処理を実行する。

図１６は、ＯＦＤＭ制御部１６３０、ＯＦＤＭ送信回路１６１０、ＯＦＤＭ受信回路１６２０の１実施例を示す。ＯＦＤＭ送信回路１６１０は、符号器１６１１と、複数のレピティション部１６１２と、変調器１６１３と、サブキャリアマッピング部１６１４と、逆離散フーリエ変換（ＩＤＦＴ）部１６１５と、制御シンボル付加部１６１６とからなる。レピティション部１６１２は、インタレース番号と対応しており、ＯＦＤＭ制御部１６３０によって、フレーム期間毎に異なったレピティション部が選択される。

符号器１６１１は、送信データをターボ符号化し、冗長ビット付きの送信パケットを生成する。複数のレピティション部１６１２は、それぞれが符号器１６１１から出力された送信パケットを複数のサブパケット変換し、ＯＦＤＭ制御部１６３０からの指令に従って、先頭のサブパケットから順に循環的に出力する。変調器１６１３は、レピティション部１６１２から出力されたサブパケット（データチャネル信号）とＯＦＤＭ制御部１６３０から出力された制御チャネル、パイロットチャネルの信号を変調する。サブキャリアマッピング部１６１４は、変調器１６１３から出力された複数チャネルの変調シンボル列をそれぞれＯＦＤＭの所定のサブキャリアにマッピングする。逆離散フーリエ変換（ＩＤＦＴ）部１６１５は、サブキャリアマッピング部１６１４に接続される。制御シンボル付加部１６１６は、ＩＤＦＴ部１６１５から出力されたデータシンボルに、例えば、ＣＰ（Continuous Pilot）など、端末の受信回路で必要とする同期シンボル、その他の制御シンボルを付加して、無線送受信回路１６３０に出力する。

一方、ＯＦＤＭ受信回路１６２０は、無線送受信回路１６０１から入力される受信ベースバンド・シンボルをフーリエ変換する離散フーリエ変換（ＤＦＴ）部１６２１と、ＤＦＴ部１６２１の出力から、複数の予め指定されたサブキャリア上の信号列を抽出するサブキャリア・デマッピング部１６２２と、サブキャリア・デマッピング部１６２２から出力されたデータチャネル、制御チャネル、パイロットチャネルの信号列を復調する復調器１６２３と、それぞれ復調器１６２３からデータチャネルの復調シンボル列として出力されるサブパケットを受信順に合成する複数のデレピティション部１６２４と、デレピティション部１６２４の出力から受信データを復号する復号器１６２５と、復号器１６２５に接続された誤り検出部１６２６と、ＤＦＴ部１６２１に接続されたＣＤＭ分離部１６２７とからなる。

デレピティション部１６２４も、インタレース番号と対応しており、ＯＦＤＭ制御部１６３０によって、フレーム期間毎に異なったデレピティション部が選択される。誤り検出部１６２６は、復号器１６２５で受信データの復号に成功したか否かを検出し、検出結果をＯＦＤＭ制御部１６３０に通知すると共に、復号に成功した受信データをプロトコル処理部１６４０に転送する。

基地局のＯＦＤＭ制御部１６３０は、通信制御部１６３１と、ＨＡＲＱ制御部１６３２と、管理テーブル１６３３を含む。管理テーブル１６３３には、例えば、インタレース管理情報、周波数リソース（サブキャリア）管理情報が記憶されている。通信制御部１６３１には、復調器１６２３から並列的に出力される制御チャネルおよびパイロットチャネルの複数の復調シンボル列と、ＣＤＭ分離部１６２７から出力されたＣＤＭＡの受信信号と、プロトコル制御部からの送受信制御信号が入力されている。

通信制御部１６３１は、Ｒ−ＡＣＫＣＨの復調シンボル列から、端末が送信したＡＣＫ／ＮＡＫを抽出すると、これをＨＡＲＱ制御部１６３２に通知する。通信制御部１６３１は、上り制御チャネルの復調シンボル列から、端末が送信したリソース割当て要求を検出した時、管理テーブル１６３３を参照して、リソース割当て情報を示すＲＬＡＭを生成し、プロトコル制御部からデータ送信要求を受信した時は、ＦＬＡＭを生成する。

これらのリソース割当てメッセージは、ＨＡＲＱ制御部１６３２に通知され、ＨＡＲＱ制御部１６０２から、所定のタイミングで端末に送信される。また、通信制御部１６３１は、端末に送信すべきパイロット信号、各種の制御チャネル情報を生成して、変調器１６１３に出力する。

ＨＡＲＱ制御部１６３２は、通信制御部１６３１から通知されたＦＬＡＭ、ＲＬＡＭに基づいて、ＨＡＲＱ再送制御を開始し、管理テーブル１６３３が示すインタレース情報に従って、フレーム期間毎に異なったレピティション部１６１２、デレピティション部１６２４を選択する。ＨＡＲＱ制御部１６３２は、端末からのデータ受信時に、誤り検出部１６２６から出力される復号結果の判定信号に従ってＡＣＫ／ＮＡＣを生成し、これを管理テーブル１６３３が示すインタレース情報に従った所定のフレーム期間に、変調器１６１３に出力する。また、データ送信時には、通信制御部１６３１を介して端末から通知されたＡＣＫ／ＮＡＫに従って、レピティション部１６１２を制御し、ＮＡＫを受信した場合は、再送回数が制限値に達するまで、制御モードに応じた所定のフレームタイミングで、サブパケットを再送する。

なお、ＲＬ Ｆｒａｍｅ０においては、プロトコル処理部１６４０の指示により、ＨＡＲＱ制御部１６３２が２倍の長さに対応したサブパケット（データチャネルの信号）を格納してから復号器１６２５へ入力するようにデレピティション部１６２４を制御し、ＤＦＴ部１６２１の出力のうち後半のみがＣＤＭ分離部１６２７へ入力されるように例えばＤＦＴ部１６２１を制御してＣＤＭＡ Ｓｅｇｍｅｎｔを取得する。

図１２のフローはＲＬ Ｆｒａｍｅ０のＣＤＭＡ Ｓｅｇｍｅｎｔ手前のリソースを用いたデータ送信について説明しているが、図１６，１７ではプロトコル処理部１６４０がこのフローを実施する主体となる。プロトコル処理部１６４０は、例えば管理テーブル１６３３からＣＤＭＡ Ｓｅｇｍｅｎｔの存在するＲＬ Ｆｒａｍｅ０のリソース割当であることを確認した場合、ＣＤＭＡ Ｓｅｇｍｅｎｔに含まれる周波数リソースを示すリソース割当情報を生成・送信するように通信制御部１６３１、ＨＡＲＱ制御部１６３２を制御する。また、ＲＬ Ｆｒａｍｅ０におけるＣＤＭＡ Ｓｅｇｍｅｎｔが送信される周波数の受信に際しては、前半はサブキャリア・デマッピング部１６２２へ入力してデータ受信処理が行われるよう、後半はＣＤＭ分離部１６２７へ入力して制御情報を受信処理が行われるよう、ＤＦＴ部１６２１の出力先を制御する。

本実施例によれば、ＲＬ Ｆｒａｍｅ０におけるＣＤＭＡ Ｓｅｇｍｅｎｔ手前の空き領域を使って新規のデータ送信を行うことが可能となる。この結果、新規データ送信の機会が増加するため、システムスループットの向上が期待できる。

本発明を適用した無線通信システムの第２の実施例を、図１８，１９，２０，２１を使って説明する。第２の実施例では、ＲＬ Ｆｒａｍｅ０におけるＣＤＭＡ Ｓｅｇｍｅｎｔ手前の空き領域を使って、既に通信中のデータと同じ符号語に属するデータを追加で送信する。基地局はＣＤＭＡ Ｓｅｇｍｅｎｔの部分を示すリソース割当情報を端末側へ送信し、端末は指定された周波数帯域においてＣＤＭＡ Ｓｅｇｍｅｎｔのない時間のみを使って追加データの送信を行う。

図１８は本発明からなる第２の実施例のシーケンス図を示している。５０１，５０３〜５０５，１１０１，１１０３は図１１と同様であり、未使用領域もリソース割り当ての候補に含めることを希望するデータ通信中（再送中）の端末が基地局へ追加データ送信用として未使用領域を使用する旨の希望１８０１を通知する点が異なる。

図１９は本発明からなる第２の実施例の動作フローを示している。１００１〜１００４，１２０１は図１２と同様であり、ＲＬ Ｆｒａｍｅ０でＣＤＭＡ Ｓｅｇｍｅｎｔに含まれるリソースの割り当てを受けた際に、更に通信中のデータの有無を判定し（１９０１）、ある場合のみそのデータと同じ符号語に属する追加のデータ送信を行う点が異なる。元のリソースの送信データのコピーを送信し、受信側で電力的に合成することで受信品質を向上させても、同じ符号語に属する別のデータを送信し、受信側で符号化率を実効的に下げることで復号の成功率を向上させても良い。

本発明からなる第２の実施例における時間・周波数リソースの使用状況を、図２０を用いて説明する。図９において未使用であったリソースの一部または全てが通信中のデータ通信の追加に使用されており、リソースの使用効率が向上していることが確認できる。

なお、図１８では追加データの使用リソースの指定に割り当て通知５０３を用いたが、省略することも出来る。このことを説明するため、まず図２１を用いて端末側のサブキャリアマッピング部１４２２で行われる、ＣＤＭＡ Ｓｅｇｍｅｎｔを考慮した使用リソース決定の詳細を述べる。ＣＤＭＡ Ｓｅｇｍｅｎｔが存在する場合、基地局はＣＤＭＡ Ｓｅｇｍｅｎｔと同じ広さの論理リソース２１０１を確保しておく。周波数ダイバーシチの観点から、論理リソースから物理リソースへのマッピング（Ｐｅｒｍｕｔａｔｉｏｎ）はフレーム毎に変化するが、ＣＤＭＡ ＳｅｇｍｅｎｔはＰｅｒｍｕｔａｔｉｏｎとは別に決まる連続した物理リソースを使用するため、ＣＤＭＡ Ｓｅｇｍｅｎｔの予定リソースにマッピングされるＯＦＤＭＡ用リソース２１０２が発生する。

ここで、同じ広さの論理リソースを最初に確保しているため、予定リソースの外側に２１０２の合計と同じ広さのＣＤＭＡ用リソース２１０３が存在する。これらを入れ替えて使用することで、ＣＤＭＡ Ｓｅｇｍｅｎｔ用に連続した周波数リソースを確保しつつＰｅｒｍｕｔａｔｉｏｎを行うことができる。このように入れ替えが行われた端末に対して、ＣＤＭＡ Ｓｅｇｍｅｎｔ内の入れ替え前のリソースを割り当てるとすることで、割り当て通知５０３を送ることなく追加送信用のリソースを割り当てることが出来る。

本実施例によれば、ＲＬ Ｆｒａｍｅ０におけるＣＤＭＡ Ｓｅｇｍｅｎｔ手前の空き領域を使って再送が完了していない既存の通信（パケット）の追加データの送信が可能となる。この結果、既存の通信が復号を成功する可能性が高くなるため、システムスループットの向上が期待できる。

なお、実施例２は実施例１と組み合わせて利用しても良い。これは、例えば図１９の通信中のデータ有無の判定動作１９０１において、結果が真であれば既存通信の追加送信、偽であれば新規データ送信とすることで実現が可能である。

本発明を適用した無線通信システムにおける第３の実施例を、図２２，２３，２４を使って説明する。第３の実施例では、ＲＬ Ｆｒａｍｅ０におけるＣＤＭＡ Ｓｅｇｍｅｎｔ手前の空き領域を使って、後半に送信する制御情報のコピーを送信する。端末はＣＤＭＡ Ｓｅｇｍｅｎｔの周波数帯域において、前半にも同じ情報のコピーを送信する。

図２２は本発明からなる第３の実施例のシーケンス図を示している。５０１〜５０５は図５と同様であり、基地局がＲＬ Ｆｒａｍｅ０の未使用領域をＣＤＭＡ通信に使用可能な旨２２０１を端末側へ報知しておく点が異なる。図１１や図１８と異なり、未使用領域をＯＦＤＭＡデータの割り当てには用いないためリソース割り当て動作も図５と同様のものとなる。

図２３は本発明からなる第３の実施例の動作フローを示している。１００１〜１００４は図１０と同様であり、ＲＬ Ｆｒａｍｅ０ではＣＤＭＡ Ｓｅｇｍｅｎｔで送信する制御情報を後半だけでなく前半にもコピーする点が異なる。

本発明からなる第３の実施例における時間・周波数リソースの使用状況を、図２４を用いて説明する。図９において未使用であったリソース全てが制御情報のコピーの送信に使用されており、リソースの使用効率が向上していることが確認できる。
本実施例によれば、ＲＬ Ｆｒａｍｅ０におけるＣＤＭＡ Ｓｅｇｍｅｎｔ手前の空き領域を使って、本来の位置で送られる制御情報のコピーを送信することが可能となる。この結果、ＣＤＭＡ Ｓｅｇｍｅｎｔで送信される制御情報の受信精度が向上するため、システムをより正確に制御することが可能となる。

ここで、図２５を使ってＣＤＭＡ Ｓｅｇｍｅｎｔの周期に関して考察する。図２５は８つのインタレース中に２つのＣＤＭＡ Ｓｅｇｍｅｎｔを含む場合であり、各ＣＤＭＡ Ｓｅｇｍｅｎｔ（灰色の帯）は図のように時間方向（縦軸下方向）に対して８フレームの周期で発生している。一方、網掛けで交互に区切ったものがＳｕｐｅｒｆｒａｍｅであり、２５フレームの周期でＲＬ Ｆｒａｍｅ０が発生する。この例では、時間方向には丁度９Ｓｕｐｅｒｆｒａｍｅが含まれている。

仮にインタレースの中で時間的に早い方をＣＤＭＡ Ｓｅｇｍｅｎｔ１、他方をＣＤＭＡ Ｓｅｇｍｅｎｔ２と呼ぶと、ＣＤＭＡ Ｓｅｇｍｅｎｔ１は最初のＳｕｐｅｒｆｒａｍｅでＲＬ Ｆｒａｍｅ０で送信されており、その手前にリソースの未使用領域２５０１が発生している。ここで、領域の発生頻度に注目すると、図のように８と２５の最小公倍数である２００フレーム周期で発生していることが確認できる。

また、ＣＤＭＡ Ｓｅｇｍｅｎｔ２も５つ目のＳｕｐｅｒｆｒａｍｅにおいて未使用領域２５０２が発生している。例えばＵＭＢのように、インタレースの数とＳｕｐｅｒｆｒａｍｅの構成フレーム数が互いに疎な場合、どのＣＤＭＡ Ｓｅｇｍｅｎｔに対しても同じ周期でこの未使用領域が発生することは、簡単な計算から確認することができる。この周期性を利用して、未使用領域をＣＤＭＡ Ｓｅｇｍｅｎｔで送信しているものよりも長周期の制御情報を送信することに利用することができる。例えばこのように２００フレーム周期の場合、ＶｏＩＰ（Ｖｏｉｃｅ ｏｖｅｒ ＩＰ）サービスを利用している場合におけるＫｅｅｐ−Ａｌｉｖｅ情報（無発声時間におけるセッション維持のための最低限の情報）の送信が考えられる。

本発明からなる第４の実施例を、図２６，２７，２８を使って説明する。第４の実施例では、ＲＬ Ｆｒａｍｅ０におけるＣＤＭＡ Ｓｅｇｍｅｎｔ手前の空き領域を使って、本来のＣＤＭＡ Ｓｅｇｍｅｎｔの周期よりも長周期の追加の制御情報を送信する。端末はＣＤＭＡ Ｓｅｇｍｅｎｔの周波数帯域において、前半部分に追加の制御情報を送信する。

図２６は本発明からなる第４の実施例のシーケンス図を示している。５０１〜５０５，２２０１は図２２と同様であり、基地局からＲＬ Ｆｒａｍｅ０の未使用領域をＣＤＭＡ通信に使用可能な旨２２０１を受けた際、追加の制御情報の送信を希望する端末が、未使用領域を使って追加の制御情報の送信希望通知２６０１を基地局側へ通知する点が異なる。

図２７は本発明からなる第４の実施例の動作フローを示している。１００１〜１００４は図１０と同様であり、ＲＬ Ｆｒａｍｅ０では本来ＣＤＭＡ Ｓｅｇｍｅｎｔで送信する制御情報を後半で送信することに加え、それよりも長周期の追加の制御情報を前半で送信する点が異なる。本発明からなる第４の実施例における時間・周波数リソースの使用状況を、図２８を用いて説明する。図９において未使用であったリソース全てが追加の制御情報の送信に使用されており、リソースの使用効率が向上していることが確認できる。

本実施例によれば、ＲＬ Ｆｒａｍｅ０におけるＣＤＭＡ Ｓｅｇｍｅｎｔ手前の空き領域を使って、本来送られる制御情報に加え、更に長周期の追加の制御情報を送信することが可能となる。この結果、基地局側が取得できる情報量が増加し、システムをより正確に制御することが可能となると期待される。

なお、実施例４は実施例３と組み合わせて利用しても良い。これは、例えば図２５の追加制御情報の送信希望通知２５０１に対して、既存の制御情報の通信に使用する符号とは別の符号を割り当て、追加の制御情報の送信には新規に割り当てられた符号を用いることで、基地局側で制御情報の内容を判断することが可能となる。

本発明によれば、他と長さの異なる物理フレームを有し、その部分に時間・周波数リソースの未使用領域が発生することがあるセルラ通信システムにおいて、未使用領域をデータや制御情報の送信に活用し、システムスループットの向上やシステムのより精度の高い制御を行うことができる。

ＯＦＤＭセルラシステムの構成を示す模式図。 指向性ビームにより基地局の通信範囲を分割した模式図。 ＣＤＭＡによる多重通信の概要を示す模式図。 ＣＤＭＡによる多重通信の概要を示す模式図。 ＯＦＤＭＡにおける端末へのリソース割り当ておよび再送制御動作の基本シーケンスを示す図。 基地局のＣＤＭＡ Ｓｅｇｍｅｎｔの送信位置指定方法を示す図。 基地局及び端末から送信される制御情報を示す模式図。 ＵＭＢのＳｕｐｅｒｆｒａｍｅ構成を示す模式図。 Ｓｕｐｅｒｆｒａｍｅ先頭でＣＤＭＡ Ｓｅｇｍｅｎｔを送信する際の送信内容を示す模式図。 端末側の上り送信信号の構成方法を示すフロー図。 第１の実施例におけるシーケンス図。 第１の実施例における端末側の上り送信信号の構成方法を示すフロー図。 本発明の第１の実施例においてＳｕｐｅｒｆｒａｍｅ先頭でＣＤＭＡ Ｓｅｇｍｅｎｔを送信する際の送信内容を示す模式図。 端末構成を示すブロック図。 端末構成を示すブロック図。 基地局構成例を示すブロック図。 基地局構成例を示すブロック図。 第２の実施例におけるシーケンス図。 第２の実施例における端末側の上り送信信号の構成方法を示すフロー図。 第２の実施例においてＳｕｐｅｒｆｒａｍｅ先頭でＣＤＭＡ Ｓｅｇｍｅｎｔを送信する際の送信内容を示す模式図。 端末側における論理→物理リソースのマッピングとＣＤＭＡ Ｓｅｇｍｅｎｔとの関係を示す模式図 第３の実施例におけるシーケンス図。 第３の実施例における端末側の上り送信信号の構成方法を示すフロー図。 第３の実施例においてＳｕｐｅｒｆｒａｍｅ先頭でＣＤＭＡ Ｓｅｇｍｅｎｔを送信する際の送信内容を示す模式図。 リソース領域の周期性を示す模式図。 第４の実施例におけるシーケンス図。 第４の実施例における端末側の上り送信信号の構成方法を示すフロー図。 本発明の第４の実施例においてＳｕｐｅｒｆｒａｍｅ先頭でＣＤＭＡ Ｓｅｇｍｅｎｔを送信する際の送信内容を示す模式図。

符号の説明

１０１...基地局装置
１０２...ネットワーク
１０３，１０４，１０５，１０６...端末装置
１０７...基地局の通信範囲（セル）
２０１，２０２，２０３...指向性ビーム
３０１...端末装置が共用する時間・周波数リソース
３０２，３０３，３０４...拡散符号
４０１...端末装置１０４が占有する時間・周波数リソース
４０２...端末装置１０５が占有する時間・周波数リソース
４０３...端末装置１０６が占有する時間・周波数リソース
５０１...端末から基地局への上りＯＦＤＭリソース割り当て要求
５０２...上りＯＦＤＭリソースの割り当て動作
５０３...基地局から端末への上りＯＦＤＭリソース割り当て通知
５０４...端末から基地局への上りデータ送信動作
５０５...基地局から端末への上りデータ受信結果通知
７０１，７０２，７０３...基地局
７０４...基地局が端末へ報知する下り制御情報（Ｐｒｅａｍｂｌｅ）
７０５...基地局が自らをデータ送信先とする端末のみへ報知する下り制御情報
７０６...端末
７０７...端末が基地局へ送信報知する上り制御情報
８０１...Ｓｕｐｅｒｆｒａｍｅ Ｐｒｅａｍｂｌｅ
８０２...標準的な長さのデータ送信フレーム
８０３...Ｓｕｐｅｒｆｒａｍｅ長
８０４...上りのＳｕｐｅｒｆｒａｍｅ先頭のフレーム（ＲＬ Ｆｒａｍｅ０）
１００１...ＣＤＭＡ Ｓｅｇｍｅｎｔの送信タイミング判定動作
１００２...ＲＬ Ｆｒａｍｅ０との一致判定動作
１００３...リソース割当の有無の判定動作
１００４...指定リソースとＣＤＭＡ Ｓｅｇｍｅｎｔとの一致判定動作
１１０１...ＲＬ Ｆｒａｍｅ０の未使用領域をＯＦＤＭＡとして使用する通信の許可通知
１１０２...ＲＬ Ｆｒａｍｅ０の未使用領域を新規データ送信として使用する旨の希望通知
１１０３...ＲＬ Ｆｒａｍｅ０の割り当てを含む上りＯＦＤＭリソースの割り当て動作
１２０１...ＲＬ Ｆｒａｍｅ０との一致判定動作
１８０１...ＲＬ Ｆｒａｍｅ０の未使用領域を既存データ通信の追加送信として使用する旨の希望通知
１９０１...通信中（ＨＡＲＱの完了していない通信が存在）か否かの判定動作
２２０１...ＲＬ Ｆｒａｍｅ０の未使用領域をＣＤＭＡとして使用する通信の許可通知
２５０１...ＣＤＭＡ Ｓｅｇｍｅｎｔ１とＲＬ Ｆｒａｍｅ０が一致する位置
２５０２...ＣＤＭＡ Ｓｅｇｍｅｎｔ２とＲＬ Ｆｒａｍｅ０が一致する位置
２６０１...ＲＬ Ｆｒａｍｅ０の未使用領域で追加的な制御情報を送信する旨の希望通知。

Claims (20)

1. 端末と基地局との間で、下り通信ではデータ信号及び制御信号をＯＦＤＭＡ方式のリソースで送受信し、上り通信ではデータ信号をＯＦＤＭＡ方式のリソースで、制御信号をＣＤＭＡ方式のリソースで送受信する無線通信システムにおけるリソース割り当て方法であり、
   前記無線通信システムにおいて信号を送受信する上りフレームは、第一のフレーム長を有する複数の第一フレームと、前記第一のフレーム長よりも長い第二のフレーム長を有する第二フレームとを備え、
   前記制御信号を送信するＣＤＭＡ方式のリソースと前記制御信号以外の信号を送信するリソースとを前記第二フレームに割り当てることを特徴とするリソース割り当て方法。
2. 前記制御信号以外の信号を送信するリソースは、前記データ信号を送信するＯＦＤＭＡ方式のリソースであることを特徴とする請求項１記載のリソース割り当て方法。
3. 前記制御信号以外の信号を送信するリソースは、他のリソースで送信される他の制御信号のコピー送信に用いられることを特徴とする請求項１記載のリソース割り当て方法。
4. 前記無線通信システムにおいて信号を送受信する下りフレームは、第三のフレーム長を有する複数の第三フレームを備え、
   前記第一のフレーム長は、前記第三のフレーム長と略同一であることを特徴とする請求項１記載のリソース割り当て方法。
5. 前記第一フレームは、ＯＦＤＭＡ方式のリソース又はＣＤＭＡ方式のリソースの何れか一方が割り当てられることを特徴とする請求項１記載のリソース割り当て方法。
6. 前記基地局は、前記第二フレームでＯＦＤＭＡ方式のデータ信号の送受信が可能であることを前記端末に通知し、
   前記通知を受信した端末のうち、前記第二のフレームでＯＦＤＭＡ方式のデータ信号の送受信を希望する端末は、上りリソース割り当ての候補に前記第二フレームを含めることを前記基地局に通知することを特徴とする請求項２記載のリソース割り当て方法。
7. 前記基地局は、上り通信のリソース割り当てを前記端末へ送信し、
   前記端末に割り当てられたリソースがＣＤＭＡ方式のリソースである場合、前記端末は通信中のフレームが第一フレームであるか第二フレームであるかを判定し、
   前記判定の結果が第二フレームである場合、前記端末は前記第二フレームに割り当てられたＣＤＭＡ方式のリソースで制御信号を送信し、前記第二フレームに割り当てられたＯＦＤＭＡ方式のリソースでデータ信号を送信することを特徴とする請求項２記載のリソース割り当て方法。
8. 前記第二フレームの前半をＯＦＤＭＡ方式のリソース、前記第二フレームの後半をＣＤＭＡ方式のリソースに割り当てることを特徴とする請求項２記載のリソース割り当て方法。
9. 前記第二フレームに割り当てられたＯＦＤＭＡ方式のリソースは、新規データ通信用リソースであることを特徴とする請求項２記載のリソース割り当て方法。
10. 前記第二フレームに割り当てられたＯＦＤＭＡ方式のリソースは、再送制御中の既存通信の追加送信用リソースであることを特徴とする請求項２記載のリソース割り当て方法。
11. 前記第二フレームに割り当てられたＯＦＤＭＡ方式のリソースは、再送制御中の既存通信が存在しない場合は新規のデータ通信用のリソースであることを特徴とする請求項２記載のリソース割り当て方法。
12. 端末と基地局との間で、下り通信ではデータ信号及び制御信号をＯＦＤＭＡ方式のリソースで送受信し、上り通信ではデータ信号をＯＦＤＭＡ方式のリソースで、制御信号をＣＤＭＡ方式のリソースで送受信する無線通信システムにおいて、
    上りフレームは、第一のフレーム長を有する複数の第一フレームと、前記第一のフレーム長よりも長い第二のフレーム長を有する第二フレームとを備え、
    前記端末のプロコトル部は、前記制御信号を送信するフレームが前記第二フレームである場合、ＣＤＭＡ方式のリソースで前記制御信号を送信し、前記第二フレームにおける残りのリソースで前記制御信号以外の信号を送信するよう制御することを特徴とする無線通信システム。
13. 前記残りのリソースは、前記データ信号を送信するＯＦＤＭＡ方式のリソースであることを特徴とする請求項１２記載の無線通信システム。
14. 前記残りのリソースは、他のリソースで送信される他の制御信号のコピー送信に用いられることを特徴とする請求項１２記載の無線通信システム。
15. 前記端末のプロコトル部は、
    前記第二フレームに割り当てられたＯＦＤＭＡ方式のリソースで送信可能なデータ信号をメモリから読み出し、
    前記読み出されたデータ信号を符号化器へ出力することを特徴とする請求項１３記載の無線通信システム。
16. 前記端末のレピティションブは、前記符号化器へ出力されたデータ信号のフレーム中の位置を制御することを特徴とする請求項１２記載の無線通信システム。
17. 基地局と、データ信号をＯＦＤＭＡ方式のリソースで、制御信号をＣＤＭＡ方式のリソースで送受信する端末において、
    無線送受信回路と、ＯＦＤＭ送信回路と、ＯＦＤＭ受信回路と、ＯＦＤＭ制御部と、プロコトル部と、メモリとを有し、
    前記上りフレームは、第一のフレーム長を有する複数の第一フレームと、前記第一のフレーム長よりも長い第二のフレーム長を有する第二フレームとを備え、
    前記プロコトル部は、前記制御信号を送信するフレームが前記第二フレームである場合、ＣＤＭＡ方式のリソースで前記制御信号を送信し、前記第二フレームにおける残りのリソースで前記制御信号以外の信号を送信するよう制御することを特徴とする端末。
18. 前記制御信号以外の信号を送信するリソースは、前記データ信号を送信するＯＦＤＭＡ方式のリソースであることを特徴とする請求項１７記載の端末。
19. 前記制御信号以外の信号を送信するリソースは、他のリソースで送信される他の制御信号のコピー送信に用いられることを特徴とする請求項１７記載の端末。
20. 上りフレームが第一のフレーム長を有する複数の第一フレームと前記第一のフレーム長よりも長い第二のフレーム長を有する第二フレームとを備える端末と、データ信号及び制御信号をＯＦＤＭＡ方式のリソースで送受信する基地局において、
    無線送受信回路と、ＯＦＤＭ送信回路と、ＯＦＤＭ受信回路と、ＯＦＤＭ制御部と、プロコトル部と、メモリとを有し、
    前記ＯＦＤＭ受信回路は、
    ＯＦＤＭＡ方式のリソースで送信されたデータ信号が入力されるサブキャリア・デマッピング部と、
    ＣＤＭＡ方式のリソースで送信された制御信号が入力されるＣＤＭ分離部とを備えることを特徴とする基地局。

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