JP2009290339A - 基地局および無線通信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 アンカーチャネルおよびエクストラチャネルに割り当てるＰＲＵの周波数の領域を区分けすることで、隣接するＰＲＵによるアンカーチャネルへの干渉を低減し、通信の安定性の向上を図ることを目的とする。
【解決手段】
本発明の基地局１２０は、ＯＦＤＭＡ方式を用いて、１または複数の端末装置１１０と無線通信を行う基地局であって、データの通信に用いるエクストラチャネル１８２と、エクストラチャネルが割り当てられるＰＲＵ１７０の位置を示すマップを含むアンカーチャネル１８０と、をＰＲＵに割り当てるチャネル割当部２２０を備え、チャネル割当部は、所定周波数領域１９０のＰＲＵにアンカーチャネルを割り当て、当該所定周波数領域以外の周波数１９２のＰＲＵに前記エクストラチャネルを割り当てることを特徴とする。
【選択図】 図３

Description

本発明は、ＯＦＤＭＡ方式を用いた無線通信が可能な基地局および無線通信方法に関する。

近年、ＰＨＳ(Personal Handy phone System)や携帯電話等に代表される端末装置が普及し、場所や時間を問わず通話や情報入手が可能となった。特に昨今では、入手可能な情報量も増加の一途を辿り、大容量のデータをダウンロードするため高速かつ高品質な無線通信方式が取り入れられるようになってきた。

これらのような無線通信においては、送受信を行うために信号を二重化する必要がある。二重化の方式としては、時分割によって送受信を切り換えるＴＤＤ（Time Division Duplex：時分割複信）、周波数を異ならせて送受信を二重化するＦＤＤ（Frequency Division Duplex：周波数分割復信）が代表的である。また同時に複数の端末装置と通信をする多元接続のための方式としては、時分割して複数の端末装置を切り換えるＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access：時分割多元接続）、周波数帯域を分割するＦＤＭＡ（Frequency Division Multiple Access：周波数分割多元接続）、端末装置ごとに異なる符号を乗算するＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access：符号分割多重接続）が代表的である。

例えば、高速デジタル通信を可能とする次世代ＰＨＳ通信規格として、ＡＲＩＢ（Association of Radio Industries and Businesses） ＳＴＤ Ｔ９５（非特許文献１）やＰＨＳ ＭｏＵ（Memorandum of Understanding）があり、このような通信規格では、OFDMA/TDMA TDD Broadband Wireless Access System（次世代ＰＨＳシステム）を策定しつつある。

ＯＦＤＭＡ(Orthogonal Frequency Division Multiple Access:直交周波数分割多元接続)は、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing:直交周波数分割多重）において多元接続を行うものである。ＯＦＤＭはＦＤＭ（Frequency Division Multiple:周波数分割多重）を発展させた方式であり、周波数軸上でキャリア信号を多数のサブキャリアに分割し、隣接するサブキャリア間で信号波の位相を直交させることにより、サブキャリアの帯域を一部重ね合わせて周波数帯域を有効利用する方式である。ＯＦＤＭでは全てのサブキャリアを１つの端末装置が占有するが、ＯＦＤＭＡでは数個（例えば２４個）のサブキャリアをグループ化してサブチャネルを構成し、複数の端末装置で全てのサブチャネルを共有することにより多元接続を行う。サブチャネルは、例えば１８ＭＨｚの周波数帯域を２０個に分割することとなる。

さらに次世代ＰＨＳシステムでは、ＯＦＤＭＡに加えて、ＴＤＭＡによる多元接続を行う。ＴＤＭＡは、周波数を時間軸で複数のタイムスロットに分割し、複数の相手と通信を行う方式である。現状では、上り（Up Link：端末装置から基地局）と下り（Down Link：基地局から端末装置）をそれぞれ４つに分割することが想定されている。すなわち次世代ＰＨＳシステムでは、周波数軸と時間軸の両方で通信ブロックに細分化し、多数の端末装置に通信ブロックを動的に割り当てて効率的に通信を行う。１つのサブチャネルにおける１つのタイムスロットによって定まる通信ブロックをＰＲＵ（Physical Resource Unit）と称し、１つの基地局あたり８０個のＰＲＵを利用することが想定されている。

上述のように基地局は２０個のサブチャネルを利用できるが、そのうちの１つのサブチャネルは制御チャネル（ＣＣＨ）として利用し、残りのサブチャネルを端末装置に対して動的に割り当てる（ＤＣＡ：Dynamic Channel Assign）。通信に利用されるサブチャネルに含まれるＰＲＵには、アンカーチャネルもしくはエクストラチャネルが割り当てられる。アンカーチャネルは端末装置ごとに１つ割り当てられ、その端末装置に対するエクストラチャネルが割り当てられたＰＲＵのマップを含んでいる。エクストラチャネルは実際にデータを内包するチャネルであって、データ量や通信状況に応じて１つの端末装置に複数のエクストラチャネルが割り当てられる。このようにアンカーチャネルに含まれるマップによってエクストラチャネルの割り当てを通知することをＦＭ−ｍｏｄｅ（Fast access channel based on Map-Mode）と称する。

アンカーチャネルは、全ＰＲＵに対してキャリアセンスを行うことにより求められた最も通信品質のよいＰＲＵに割り当てられる。エクストラチャネルは、基本的にはキャリアセンスが行われないが、通信が行われていないＰＲＵをその基地局が新たに使用する場合にはキャリアセンスを行ってから割り当てられる。このように、基地局はアンカーチャネルを介してエクストラチャネルの位置および数を動的に変更することができるため、大容量のデータを高速に送受信することが可能となる。

しかし、ＯＦＤＭＡ方式におけるＰＲＵは、隣接するＰＲＵからの干渉を受けやすいという問題がある。無線通信における干渉を防止する提案としてさまざまな提案がなされている。例えば特許文献１では、ダウンリンクフレームをほぼ同一サイズのリソースブロックに分割して、送信データをリソースブロック内で先頭からスケジュールし、リソースブロックを超える容量のデータは他のセクタに割り当てられたリソースブロックの終端から送信されるようにスケジュールする。これにより同一チャネルセクタにおいて延々と通信を行うことを防止し、同一チャネルの干渉を低減させることができるとしている。
特表２００６−５１５１４１号公報 ARIB（Association of Radio Industries and Businesses） STD-T95

上述したようにＯＦＤＭＡ／ＴＤＭＡ ＴＤＤシステムにおいては、従来のＴＤＭＡ−ＴＤＤに比してさらに多くの端末装置（ユーザ）と、多くの通信ブロック（ＰＲＵ）を用いて通信を行うことができる。しかし、端末装置ごとに通信状況や基地局からの距離が異なり、それに伴って変調方式や電力、遅延量が異なる場合があるため、隣接するＰＲＵ同士で干渉が生じる場合がある。遅延量についてはＴＤＭＡにおけるガードバンドによって有効に干渉を防止しうる。しかしＯＦＤＭＡではサブキャリアの周波数帯域を重複させているため、変調方式や電力が大きく異なると、隣接するＰＲＵの電波の影響を受けてしまう。

干渉によってエクストラチャネルにエラーが検出されると、ＡＲＱ（Automatic Repeat reQuest）やＨＡＲＱ（Hybrid-Automatic Repeat reQuest）などの再送要求を行って補填することができる。しかしアンカーチャネルは、エクストラチャネルの数および位置の情報（マップ）を含んでいるため、アンカーチャネルが他のＰＲＵからの干渉により利用できなくなれば、通信自体が不可能となる。

一方、上述したように、アンカーチャネルはキャリアセンスを遂行することによって割り当てを行い、アンカーチャネルのＰＲＵの位置は通信を切断するまで変更しない。このため、キャリアセンスを行った時点での所定のＰＲＵに対する干渉の有無は判断できるが、次以降のフレームタイミングでの当該所定のＰＲＵに対する干渉の有無を判断することはできない。したがって、通信中にアンカーチャネルを割り当てたＰＲＵの通信状況が悪化したとしても、これに対処することはできない。

具体的な事例として、エクストラチャネルは動的に割り当てられるため、キャリアセンスの結果に基づいてアンカーチャネルが割り当てられた後に当該アンカーチャネルに隣接する（特に、周波数軸方向に隣接する）ＰＲＵに他の端末装置のエクストラチャネルが割り当てられることがある。特にエクストラチャネルが高出力の変調方式（例えば２５６ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation））を用いる場合には、アンカーチャネルは他の端末装置のエクストラチャネルよって干渉を受け、通信が行えなくなるおそれがある。

本発明は、このような問題に鑑み、１の端末装置が利用するアンカーチャネルおよびエクストラチャネルが割り当てられるＰＲＵの位置を工夫することで、アンカーチャネルが受ける干渉を最小限に抑えることができ、安定して通信を行うことが可能な基地局および無線通信方法を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明の代表的な構成は、ＯＦＤＭＡ方式を用いて、１または複数の端末装置と無線通信を行う基地局であって、データの通信に用いるエクストラチャネルと、エクストラチャネルが割り当てられるＰＲＵの位置を示すマップを含むアンカーチャネルと、をＰＲＵに割り当てるチャネル割当部を備え、チャネル割当部は、所定周波数領域のＰＲＵにアンカーチャネルを割り当て、当該所定周波数領域以外のＰＲＵに前記エクストラチャネルを割り当てることを特徴とする。

上記の構成により、所定周波数領域のＰＲＵにはアンカーチャネルのみが割り当てられるため、アンカーチャネルを割り当てるＰＲＵの周波数の領域と、エクストラチャネルを割り当てるＰＲＵの周波数の領域とを確実に区分することができる。したがって、アンカーチャネルが割り当てられた後に、当該アンカーチャネルに隣接するＰＲＵに他の端末装置のエクストラチャネルが割り当てられることがないため、エクストラチャネルによるアンカーチャネルへの干渉を防止することができる。これにより、通信の安定性の向上を図ることが可能になる。

上記の所定周波数領域は、制御チャネルが割り当てられる周波数領域に隣接しているとよい。

制御チャネルは間欠的に送信されるため、制御チャネル送信後から次の制御チャネル送信前までは制御チャネルは通信が行われない。このため、制御チャネルが割り当てられているＰＲＵは隣接するＰＲＵへの干渉が少ない。したがって、上記の構成によれば、アンカーチャネルへの干渉を低減することでき、通信の安定性の向上を図ることが可能となる。

上記の所定周波数領域は、当該基地局が利用する周波数のうち、最も高い周波数または最も低い周波数に偏っているとよい。

所定周波数領域を、当該基地局が利用する周波数の中間の領域にした場合、アンカーチャネルが割り当てられたＰＲＵは、当該ＰＲＵの所定周波数領域よりも高い周波数および低い周波数のＰＲＵに割り当てられたエクストラチャネルからの干渉を受ける可能性がある。これに対し、上記構成によれば、アンカーチャネルが割り当てられたＰＲＵに隣接するＰＲＵの数を、所定周波数領域を周波数の中間にした場合の半分にすることができ、アンカーチャネルへの隣接するエクストラチャネルによる干渉を低減することが可能となる。

本発明の代表的な他の構成は、ＯＦＤＭＡ方式を用いて、１または複数の端末装置と、基地局とを用いた無線通信方法であって、基地局は、データの通信に用いるエクストラチャネルと、エクストラチャネルが割り当てられるＰＲＵの位置を示すマップを含むアンカーチャネルと、をＰＲＵに割り当てる場合に、所定周波数領域のＰＲＵにアンカーチャネルを割り当て、アンカーチャネルを割り当てた所定周波数領域以外のＰＲＵにエクストラチャネルを割り当てることを特徴とする。

上述した基地局における技術的思想に対応する構成要素やその説明は、当該無線通信方法にも適用可能である。

本発明にかかる基地局および無線通信方法によれば、１の端末装置が利用するアンカーチャネルおよびエクストラチャネルが割り当てられるＰＲＵの位置を工夫することで、アンカーチャネルへの干渉を最小限に抑えることができ、安定して通信を行うことが可能となる。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

ＰＨＳ端末や携帯電話等に代表される端末装置は、所定間隔をおいて固定配置される無線通信装置（基地局）と無線で通信を行う無線通信システムを構築する。本実施形態では、理解を容易にするため無線通信システム全体を説明し、その後、無線通信装置としての基地局、および端末装置としてのＰＨＳ端末の具体的構成を説明する。また、本実施形態では、端末装置としてＰＨＳ端末を挙げているが、かかる場合に限らず、携帯電話、ノート型パーソナルコンピュータ、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、デジタルカメラ、音楽プレイヤー、カーナビゲーション、ポータブルテレビ、ゲーム機器、ＤＶＤプレイヤー、リモートコントローラ等無線通信可能な様々な電子機器を端末装置として用いることもできる。

（無線通信システム１００）
図１は、無線通信システムの概略的な接続関係を示した図である。当該無線通信システム１００は、ＰＨＳ端末１１０（１１０Ａ、１１０Ｂ）と、基地局１２０（１２０Ａ、１２０Ｂ）と、ＩＳＤＮ(Integrated Services Digital Network)回線、インターネット、専用回線等で構成される通信網１３０と、中継サーバ１４０とを含んで構成される。

上記無線通信システム１００において、ユーザが自身のＰＨＳ端末１１０Ａから他のＰＨＳ端末１１０Ｂへの通信回線の接続を行う場合、ＰＨＳ端末１１０Ａは、通信可能範囲内にある基地局１２０Ａに無線接続要求を行う。無線接続要求を受信した基地局１２０Ａは、通信網１３０を介して中継サーバ１４０に通信相手との通信接続を要求し、中継サーバ１４０は、他のＰＨＳ端末１１０Ｂの位置登録情報を参照し、ＰＨＳ端末１１０Ｂの無線通信範囲内にある例えば基地局１２０Ｂを選択して基地局１２０Ａと基地局１２０Ｂとの通信経路を確保し、ＰＨＳ端末１１０ＡとＰＨＳ端末１１０Ｂの通信を確立する。

このような無線通信システム１００においては、ＰＨＳ端末１１０と基地局１２０との通信速度および通信品質を向上させるため様々な技術が採用されている。本実施形態では、例えば、ＡＲＩＢ ＳＴＤ Ｔ９５やＰＨＳ ＭｏＵ等の次世代ＰＨＳ通信技術が採用され、ＰＨＳ端末１１０と基地局１２０との間ではＯＦＤＭＡ／ＴＤＭＡ−ＴＤＤ方式に基づいた無線通信が実行される。本実施形態では、このような無線通信におけるＭＣＳ（Modulation and Coding Scheme）や通信チャネルのマップ、エラー情報といった制御情報を伝送するアンカーチャネルを所定周波数領域のＰＲＵに割り当て、通信の安定性の向上を図る。以下、このような無線通信システム１００における基地局１２０の具体的構成について述べる。

（基地局１２０）
図２は、基地局の概略的な構成を示したブロック図である。基地局１２０は、基地局制御部２１０と、基地局メモリ２１２と、基地局無線通信部２１４と、基地局有線通信部２１６とを含んで構成される。

基地局制御部２１０は、中央処理装置（ＣＰＵ）を含む半導体集積回路により基地局１２０全体を管理および制御する。また、基地局制御部２１０は、基地局メモリ２１２のプログラムを用いて、ＰＨＳ端末１１０の通信網１３０や他のＰＨＳ端末１１０への通信接続を制御する。

基地局メモリ２１２は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ、不揮発性ＲＡＭ、フラッシュメモリ、ＨＤＤ等で構成され、基地局制御部２１０で処理されるプログラムや時刻情報等を記憶する。

基地局無線通信部２１４は、ＰＨＳ端末１１０との通信を確立し、データの送受信を行う。また、ＰＨＳ端末１１０との通信品質に応じて効率のよい通信を行うための最適なＭＣＳを決定し、アンカーチャネル１８０を通じてＰＨＳ端末１１０にそのＭＣＳを要求することもできる。

基地局有線通信部２１６は、通信網１３０を介して中継サーバ１４０を含む様々なサーバと接続することができる。

また、本実施形態において基地局制御部２１０は、チャネル割当部２２０としても機能する。上述したようにＯＦＤＭＡ／ＴＤＭＡ−ＴＤＤ方式では、周波数軸と時間軸の両方で通信ブロックに細分化し、多数の端末装置に通信ブロックを動的に割り当てて効率的に通信を行う。１つのサブチャネルにおける１つのタイムスロットによって定まる通信ブロックをＰＲＵ（Physical Resource Unit）と称している。

チャネル割当部２２０は、ＰＲＵにエクストラチャネル（EXtra CHannel 以下ＥＸＣＨと称する）とアンカーチャネル（ANchor CHannel 以下ＡＮＣＨと称する）とを割り当てる。ＡＮＣＨは端末装置ごとに１つ割り当てられ、その端末装置に対するＥＸＣＨが割り当てられたＰＲＵのマップを含んでいる。ＥＸＣＨは実際にデータを内包するチャネルであって、データ量や通信状況に応じて１つの端末装置に複数のＥＸＣＨが割り当てられる。

上記のＰＲＵの割当では、チャネル割当部２２０は、所定周波数領域のＰＲＵにＡＮＣＨを割り当て、ＡＮＣＨを割り当てた所定周波数領域以外のＰＲＵにＥＸＣＨを割り当てる。これにより、ＡＮＣＨを割り当てるＰＲＵの周波数の領域と、ＥＸＣＨを割り当てるＰＲＵの周波数の領域とを確実に区分することができる。したがって、ＡＮＣＨがＰＲＵに割り当てられた後に、当該ＡＮＣＨに隣接するＰＲＵに他のＰＨＳ端末１１０のＥＸＣＨが割り当てられないため、ＥＸＣＨによるＡＮＣＨへの干渉を防止することが可能となる。

図３は、ＯＦＤＭＡ方式を用いた無線通信において送受信されるデータのフレーム構成を説明するための図であり、図３（ａ）は従来のＰＲＵ割当によるフレーム構成を示しており、図３（ｂ）は本実施形態にかかるＰＲＵ割当によるフレーム構成を示している。ＯＦＤＭＡ（またはＯＦＤＭ）では、時間軸方向と周波数方向とに２次元化したマップを有し、周波数軸方向には均一のベースバンド距離をおいて複数のサブチャネル１６０が配され、各サブチャネル１６０には、タイムスロット（ＴＤＭＡスロット）１６２毎にＰＲＵ１７０が配される。

例えばＯＦＤＭのキャリアの有効周波数帯域が１８ＭＨｚであり、これを４８０のサブキャリアに分割し、２４のサブキャリアを束ねて１つのサブチャネル１６０を構成すると、１つのキャリアに２０のサブチャネル１６０が構成され、１つのサブチャネル１６０の占有帯域は９００ｋＨｚとなる。また、例えば１つのタイムスロットは５ｍｓｅｃであるとすれば、ＴＤＤによって上りと下りに分割するとそれぞれ２．５ｍｓｅｃとなる。そしてＴＤＭＡによって２．５ｍｓｅｃを４分割しているため、１つのタイムスロット１６２は６２５μｓｅｃとなる。

したがって、ＰＲＵ１７０はベースバンド距離に応じた９００ｋＨｚの占有帯域と時分割による６２５μｓｅｃの時間長で定義される。また、特定のＰＨＳ端末１１０との通信に利用されるフレームは、制御信号に関するＡＮＣＨ１８０とデータを格納するＥＸＣＨ１８２とから構成される。

ＡＮＣＨ１８０は、ＦＭ−Ｍｏｄｅの制御信号であり、例えばＭＩ（Mcs Indicator）、ＭＲ（Mcs Requirement）、ＡＣＫフィールド、マップを含んでいる。ここで、ＭＩは、データを変調したときのＭＣＳのＭＣＳ識別子を示している。ＭＲは、自体へ送信されるデータのＭＣＳ要求である。時間的な観点で説明すると、ＭＩは当該ＭＣＳ識別子と同時に送信されるデータの変調に用いたＭＣＳを示し、ＭＲは次回以降に所望するＭＣＳを示している。ＡＣＫフィールドは、復調されたデータのエラー検出結果を示している。また、マップは、基地局１２０からＰＨＳ端末１１０への送信フレームにのみ存在し、ＥＸＣＨ１８２の割当を示す。

ＡＮＣＨ１８０は１つのＰＨＳ端末１１０ごとに個別に割り当てられ、１つのＰＲＵ１７０を占有する。かかるＡＮＣＨ１８０へは、基地局１２０のキャリアセンスの結果に基づき、通信品質の高いＰＲＵ１７０が割り当てられる。ここで、キャリアセンスは、ＰＨＳ端末１１０との送受信が遂行されるフレームのＰＲＵ１７０における信号対干渉雑音比（ＳＩＮＲ：Signal to Interference and Noise Ratio）やビットエラーレートに基づいて行われる。

ＥＸＣＨ１８２は、ＦＭ−Ｍｏｄｅにおける通信路としてユーザ毎に割り当てられるＰＲＵ１７０であり、図３に破線で示されるように１つのＰＨＳ端末１１０に複数割り当てることができる。かかるＥＸＣＨ１８２へは、ＰＲＵ１７０が他のユーザに利用されているかどうかを判定するキャリアセンスの結果に基づき割り当てられる。そして、割り当てられた結果は、上述したようにＡＮＣＨ１８０のマップに示される。

また図３においては、当該基地局１２０が利用する周波数のうち、最も高い周波数領域のＰＲＵ１７０には制御チャネル１８４（ＣＣＨ：Control CHannel 以下ＣＣＨと称する）が割り当てられている。かかるＣＣＨ１８４は基地局１２０から間欠的に送信されており、ＰＨＳ端末１１０は、ＣＣＨ１８４を受信することにより、通信対象の候補となる基地局１２０の識別子（ＣＳＩＤ）と受信電界強度（ＲＳＳＩ）を認識することができる。なお本実施形態では、ＣＣＨ１８４は最も高い周波数領域のＰＲＵ１７０に割り当てられているがこれに限定されるものではなく、かかる領域以外のＰＲＵ１７０に割り当てることも可能である。

従来におけるＡＮＣＨ１８０およびＥＸＣＨ１８２へのＰＲＵ１７０の割当では、基地局１２０のキャリアセンスの結果に基づき、通信品質の高いＰＲＵ１７０にＡＮＣＨ１８０を、他のユーザに利用されていないＰＲＵ１７０にＥＸＣＨ１８２を割り当てていた。その結果、図３（ａ）に示すように、ＡＮＣＨ１８０が割り当てられたＰＲＵ１７０に、ＥＸＣＨ１８２が割り当てられたＰＲＵ１７０が隣接していた。かかるＥＸＣＨ１８２が高出力の変調方式（例えば２５６ＱＡＭ）を用いている場合、ＡＮＣＨ１８０へのＥＸＣＨ１８２による干渉が生じ、通信品質が低下してしまう。

上記の問題を解決するために、本実施形態においては図３（ｂ）に示すように、チャネル割当部２２０は、所定周波数領域１９０のＰＲＵ１７０にＡＮＣＨ１８０を割り当て、ＡＮＣＨ１８０を割り当てた所定周波数領域以外の領域１９２のＰＲＵ１７０にＥＸＣＨ１８２を割り当てる。

上記のようにＡＮＣＨ１８０を割り当てるＰＲＵ１７０の周波数の領域と、ＥＸＣＨ１８２を割り当てるＰＲＵ１７０の周波数の領域とを区分することにより、所定周波数領域１９０のＰＲＵ１７０にはＡＮＣＨ１８０のみが割り当てられ、ＡＮＣＨ１８０が割り当てられた後の当該ＡＮＣＨ１８０に隣接するＰＲＵ１７０へのＥＸＣＨ１８２の割当を回避することができる。したがって、ＥＸＣＨ１８２によるＡＮＣＨ１８０への干渉を低減でき、通信の安定性の向上を図ることが可能になる。

上記のＡＮＣＨ１８０を割り当てるＰＲＵ１７０の所定周波数領域１９０は、ＣＣＨ１８４が割り当てられる周波数領域に隣接しているとよく、更に好ましくは、当該基地局１２０が利用する周波数のうち、最も高い周波数または最も低い周波数に偏っているとよい。

ＣＣＨ１８４は間欠的に送信されるため、通信を行っていない場合がある。したがって、ＣＣＨ１８４が割り当てられているＰＲＵ１７０は隣接するＰＲＵ１７０への干渉が少ないため、かかるＰＲＵ１７０にＡＮＣＨ１８０を割り当てることにより、ＡＮＣＨ１８０が割り当てられたＰＲＵ１７０への干渉を低減することできる。

また所定周波数領域１９０を、当該基地局１２０が利用する周波数のうち最も高い周波数または最も低い周波数に偏らせることにより、所定周波数領域１９０に隣接するＰＲＵ１７０の数を減らすことができる。したがって、隣接するＰＲＵ１７０によるＡＮＣＨ１８０が割り当てられたＰＲＵ１７０への干渉を低減することが可能となる。

さらには、ＡＮＣＨ１８０を割り当てるための所定周波数領域１９０に隣接して、ＡＮＣＨ１８０もＥＸＣＨ１８２も割り当てない空白領域１９４を設けてもよい。ＡＮＣＨ１８０とＥＸＣＨ１８２とが周波数軸方向に隣接することによってＡＮＣＨ１８０の通信品質が低下するところ、ＡＮＣＨ１８０の割当を所定周波数領域１９０に限定したとしても、その境界においてはＡＮＣＨ１８０とＥＸＣＨ１８２とが隣接することとなってしまう。しかし、上記のように空白領域１９４を設けることにより、さらに確実にＡＮＣＨ１８０とＥＸＣＨ１８２とを分離することができ、干渉を極めて低減させることが可能となる。

なお本実施形態においては、ＡＮＣＨ１８０を割り当てるための所定周波数領域１９０には２つのサブチャネル１６０が配されているがこれに限定されるものではなく、配するサブチャネル１６０の数は任意に設定することが可能である。例えば、基地局１２０を人口密度が低い地域に設置する場合、配するサブチャネル１６０の数を１とする。これにより、所定周波数領域以外の領域１９２に配されるサブチャネル１６０の数が増し、ＥＸＣＨ１８２を割り当てるＰＲＵ１７０を増やすことができる。したがって、ＰＨＳ端末１１０と基地局１２０との通信速度向上させることが可能となる。また例えば繁華街のように接続数が多い場所にある基地局１２０においては、所定周波数領域１９０に割り当てるサブチャネル１６０の数を増やすことにより、同時接続数を増やしながらＡＮＣＨ１８０の切れにくい安定した通信を行うことができる。

なお所定周波数領域１９０に割り当てる帯域（サブチャネル１６０の数）は、基地局１２０ごとにパラメータとして半固定的に設定することができる。また、遠隔操作によってサブチャネルの数を切り換えたり、端末の接続数に応じて動的に変更させることもできる。

以上説明した無線通信システム１００では、ＡＮＣＨ１８０を割り当てるＰＲＵ１７０の周波数の領域と、ＥＸＣＨ１８２を割り当てるＰＲＵ１７０の周波数の領域とが区分され、基地局１２０は、所定周波数領域１９０のＰＲＵ１７０にＡＮＣＨ１８０を割り当て、ＡＮＣＨ１８０を割り当てた所定周波数領域以外の領域１９２のＰＲＵ１７０にＥＸＣＨ１８２を割り当てることとなる。これにより、ＥＸＣＨ１８２による、ＡＮＣＨ１８０への干渉を低減でき、通信の安定性の向上を図ることが可能になる。次に、上述した基地局１２０を用いて無線通信を行う無線通信方法を説明する。

（無線通信方法）
図４は、本実施形態にかかる無線通信方法の処理の流れを示したフローチャートである。基地局１２０は、ＣＣＨ１８４に隣接したＰＲＵ１７０、すなわち所定周波数領域１９０のＰＲＵ１７０に対してキャリアセンスを行い、干渉が少なく通信品質の高いＰＲＵ１７０にＡＮＣＨ１８０を割り当てる（Ｓ３００：ＡＮＣＨ割当ステップ）。次に、基地局１２０は、所定周波数領域以外の領域１９２のＰＲＵ１７０に対してキャリアセンスを行い、ＰＲＵ１７０が他のユーザに利用されているかどうかを判定し、他のユーザに利用されていないＰＲＵ１７０にＥＸＣＨ１８２を割り当てる（Ｓ３０２：ＥＸＣＨ割当ステップ）。

そして、ＥＸＣＨ１８２のＰＲＵ１７０の位置および数を割当情報として、ＡＮＣＨ１８０のマップに書き込み、端末装置（ＰＨＳ端末１１０）ごとに通知する（Ｓ３０４：マップ書込みステップ）。ＰＨＳ端末１１０はＡＮＣＨ１８０を読み取り、これに含まれるマップに従ってＥＸＣＨ１８２を取得することによって通信を行う。このとき、ＡＮＣＨ１８０に対する干渉が極めて低減されていることから、安定した通信を行うことができる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

なお、本明細書の無線通信方法における各工程は、必ずしもフローチャートとして記載された順序に沿って時系列に処理する必要はなく、並列的あるいはサブルーチンによる処理を含んでもよい。

本発明は、ＯＦＤＭＡ方式を用いた無線通信が可能な基地局および無線通信方法に利用可能である。

無線通信システムの概略的な接続関係を示した図である。 基地局の概略的な構成を示したブロック図である。 ＯＦＤＭＡ方式を用いた無線通信において送受信されるデータのフレーム構成を説明するための図である。 本実施形態にかかる無線通信方法の処理の流れを示したフローチャートである。

符号の説明

１００ …無線通信システム
１１０ …ＰＨＳ端末
１２０ …基地局
１３０ …通信網
１４０ …中継サーバ
１６０ …サブチャネル
１６２ …タイムスロット
１７０ …ＰＲＵ
１８０ …ＡＮＣＨ
１８２ …ＥＸＣＨ
１８４ …ＣＣＨ
１９０ …所定周波数領域
１９２ …所定周波数領域以外の領域
１９４ …空白領域
２１０ …基地局制御部
２１２ …基地局メモリ
２１４ …基地局無線通信部
２１６ …基地局有線通信部
２２０ …チャネル割当部

Claims (4)

1. ＯＦＤＭＡ方式を用いて、１または複数の端末装置と無線通信を行う基地局であって、
   データの通信に用いるエクストラチャネルと、該エクストラチャネルが割り当てられるＰＲＵの位置を示すマップを含むアンカーチャネルと、をＰＲＵに割り当てるチャネル割当部を備え、
   前記チャネル割当部は、所定周波数領域のＰＲＵに前記アンカーチャネルを割り当て、当該所定周波数領域以外のＰＲＵに前記エクストラチャネルを割り当てることを特徴とする基地局。
2. 前記所定周波数領域は、制御チャネルが割り当てられる周波数領域に隣接していることを特徴とする請求項１に記載の基地局。
3. 前記所定周波数領域は、当該基地局が利用する周波数のうち、最も高い周波数または最も低い周波数に偏っていることを特徴とする請求項１または２に記載の基地局。
4. ＯＦＤＭＡ方式を用いて、１または複数の端末装置と、基地局とを用いた無線通信方法であって、
   前記基地局は、
   データの通信に用いるエクストラチャネルと、該エクストラチャネルが割り当てられるＰＲＵの位置を示すマップを含むアンカーチャネルと、をＰＲＵに割り当てる場合に、
   所定周波数領域のＰＲＵに前記アンカーチャネルを割り当て、
   前記アンカーチャネルを割り当てた前記所定周波数領域以外のＰＲＵに前記エクストラチャネルを割り当てることを特徴とする無線通信方法。

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