JP2010118733A - 無線フレーム制御装置、無線通信装置および無線フレーム制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ＯＦＤＭＡ方式の下りリンクの無線フレームにおいて、各々異なる制約を有する複数のリソースブロック割り当て方法のうちからいずれかのリソースブロック割り当て方法を用いて端末局に対するリソースブロックの割り当てを行う際に、周波数利用効率の向上を図る。
【解決手段】各々異なる制約を有する複数のアロケーションタイプのうちからいずれかのアロケーションタイプを用いて端末局に対するＲＢの割り当てを行うＲＢ割り当て部１０と、アロケーションタイプｘに従って割り当てられたＲＢの割り当て情報から、アロケーションタイプｙによるＲＢの割り当て情報へ変換することができるか否かを判断し、変換可能な場合には、ＲＢの割り当て情報に対するアロケーションタイプの変換を行うＲＢ割り当て情報変換可否チェック部２０とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、無線フレーム制御装置、無線通信装置および無線フレーム制御方法に関する。

近年、高速かつ広帯域の無線伝送を実現する次世代の移動通信方式として、例えば３ＧＰＰ（Third Generation Partnership Project）の標準規格の一つである「ＬＴＥ（Long Term Evolution）」が知られている（例えば、非特許文献１参照）。ＬＴＥでは、下りリンク（基地局から端末局方向のリンク）の無線伝送方式として直交周波数分割多元接続（Orthogonal Frequency Division Multiple Access：ＯＦＤＭＡ）方式を用いる。ＯＦＤＭＡ方式は、周波数が互いに直交する複数のサブキャリアから構成される広帯域信号を用いて通信を行うマルチキャリア伝送方式の一つであり、ユーザ（端末局）毎に異なるサブキャリアを使用することで、一基地局と複数のユーザとの間の多元接続を実現する。

図８は、ＯＦＤＭＡ方式の下りリンクの無線フレームの構成例を示す図である。図８に示される無線フレームは、ＬＴＥに準拠している。図８において一無線フレームは、複数のサブフレームから構成される。一サブフレームは２つのスロットから構成される。一スロットは、図９に示されるように、リソースブロック（Resource block：ＲＢ）が周波数方向に連結された構成となっている。一ＲＢは、例えばサブキャリア間隔が１５ｋＨｚの場合、「周波数方向に１２個のサブキャリア×時間方向に７個のＯＦＤＭＡシンボル」または「周波数方向に１２個のサブキャリア×時間方向に６個のＯＦＤＭＡシンボル」のいずれかの構成が可能である。ＯＦＤＭＡ方式では、各ユーザ宛のパケットをサブフレーム内のどのＲＢに配置するかを示す配置情報を、サブフレーム毎に決定する。基地局の送信機は、その配置情報に従って、下りリンクのパケット送信に使用する無線リソースを決定する。各端末局の受信機は、その配置情報に従って、サブフレーム内の自局宛のパケットを受信する。

ＬＴＥでは、サブフレームにおけるＲＢの端末局への割り当て方法として、アロケーションタイプ（Allocation type）０，１，２（localized）及び２（distributed）の４つが定められている（例えば、非特許文献２参照）。各アロケーションタイプにはそれぞれ異なる制約が設けられており、端末局に対してＲＢを割り当てる際には、いずれかのアロケーションタイプに従ってその制約下で端末局へのＲＢ割り当てを行わなければならない。以下、各アロケーションタイプについて簡単に説明する。

［アロケーションタイプ０］
アロケーションタイプ０では、リソースブロックグループ（Resource block group：ＲＢＧ）の単位で、ＲＢが端末局へ割り当てられる。リソースブロックグループは、周波数軸上で連続した複数のＲＢから構成される。図１０の例では、ＲＢＧは周波数軸上で連続した３個のＲＢから構成されており、端末局には該ＲＢＧ単位でＲＢが割り当てられる。

［アロケーションタイプ１］
アロケーションタイプ１では、同一サブセット（Subset）において、ＲＢの単位で、ＲＢが端末局へ割り当てられる。図１１の例では、３つのサブセット（サブセット数はＲＢＧサイズと同じ）が設けられ、同一端末局には同一サブセットにおいてＲＢ単位でＲＢが割り当てられる。各サブセットには、ＲＢＧの単位で、順繰りにＲＢが配置される。

［アロケーションタイプ２（localized）］
アロケーションタイプ２（localized）では、論理周波数軸上のＲＢの単位で、ＲＢが端末局へ割り当てられる。但し、同一端末局に割り当てられたＲＢは、全て周波数軸上で連続している必要がある。そして、図１２に例示されるように、物理周波数軸上では、論理周波数軸上と全く同じようにマッピングされる。アロケーションタイプ２（localized）によれば、ＲＢ割り当ての始点と終点だけを論理周波数軸上で表せばよく、端末局に通知するＲＢ割り当て情報の情報量を削減することができる。

［アロケーションタイプ２（distributed）］
アロケーションタイプ２（distributed）では、論理周波数軸上のＲＢの単位で、ＲＢが端末局へ割り当てられる。但し、同一端末局に割り当てられたＲＢは、全て周波数軸上で連続している必要がある。そして、図１３に例示されるように、物理周波数軸上では、所定のパタンでマッピングされる。
3GPP TS 36.211，"Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA)；Physical channels and modulation" 3GPP TS 36.213，"Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA)；Physical channels and modulation"

しかし、上述したアロケーションタイプを固定的に使用すると、ＲＢの割り当ての自由度がかなり制限されるので、周波数利用効率が低下する恐れがある。

本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、ＯＦＤＭＡ方式の下りリンクの無線フレームにおいて、各々異なる制約を有する複数のリソースブロック割り当て方法のうちからいずれかのリソースブロック割り当て方法を用いて端末局に対するリソースブロックの割り当てを行う際に、周波数利用効率の向上を図ることのできる無線フレーム制御装置、無線通信装置および無線フレーム制御方法を提供することにある。

上記の課題を解決するために、本発明に係る無線フレーム制御装置は、直交周波数分割多元接続方式の下りリンクの無線フレームを制御する無線フレーム制御装置において、各々異なる制約を有する複数のリソースブロック割り当て方法のうちからいずれかのリソースブロック割り当て方法を用いて端末局に対するリソースブロックの割り当てを行うリソースブロック割り当て手段と、第１のリソースブロック割り当て方法に従って割り当てられたリソースブロックの割り当て情報から、第２のリソースブロック割り当て方法によるリソースブロックの割り当て情報へ変換することができるか否かを判断し、変換可能な場合には、リソースブロックの割り当て情報に対するリソースブロック割り当て方法の変換を行うリソースブロック変換手段と、を備えたことを特徴とする。

本発明に係る無線フレーム制御装置においては、前記第１のリソースブロック割り当て方法は、周波数軸上で連続した複数のリソースブロックから構成されるリソースブロックグループの単位で、リソースブロックを端末局へ割り当てるものであり、前記第２のリソースブロック割り当て方法は、リソースブロックグループの単位で順繰りにリソースブロックが配置される複数のサブセットのうちから同一のサブセットにおいて、リソースブロックの単位で、リソースブロックを端末局へ割り当てるものであることを特徴とする。

本発明に係る無線フレーム制御装置においては、前記第１のリソースブロック割り当て方法は、周波数軸上で連続した複数のリソースブロックから構成されるリソースブロックグループの単位で、リソースブロックを端末局へ割り当てるものであり、前記第２のリソースブロック割り当て方法は、物理周波数軸上と一致した論理周波数軸上のリソースブロックの単位で、周波数軸上で連続したリソースブロックを端末局へ割り当てるものであることを特徴とする。

本発明に係る無線フレーム制御装置においては、前記リソースブロック割り当て手段は、宛先の端末局毎に、パケットバッファに蓄積されているパケット量および各パケットのサイズに基づいて、リソースブロックの割り当てを行うことを特徴とする。

本発明に係る無線フレーム制御装置においては、前記リソースブロック割り当て手段は、下りリンクの無線チャネルの状態に基づいて、リソースブロックの割り当てを行うことを特徴とする。

本発明に係る無線通信装置は、直交周波数分割多元接続方式の無線通信装置において、前述のいずれかの無線フレーム制御装置と、前記無線フレーム制御装置により決定された各端末局に対するリソースブロックの割り当ての情報に従って、無線フレーム内のリソースブロックに対する各端末局宛の送信パケットの配置を行うＯＦＤＭＡ送信部と、を備えたことを特徴とする。

本発明に係る無線フレーム制御方法は、直交周波数分割多元接続方式の下りリンクの無線フレームを制御する無線フレーム制御方法であって、各々異なる制約を有する複数のリソースブロック割り当て方法のうちから第１のリソースブロック割り当て方法を用いて端末局に対する第１のリソースブロックの割り当てを行うリソースブロック割り当てステップと、第１のリソースブロック割り当て方法に従って割り当てられたリソースブロックの割り当て情報から、第２のリソースブロック割り当て方法によるリソースブロックの割り当て情報へ変換することができるか否かを判断し、変換可能な場合には、リソースブロックの割り当て情報に対するリソースブロック割り当て方法の変換を行うリソースブロック変換ステップと、を含むことを特徴とする。

本発明に係る無線フレーム制御方法においては、前記リソースブロック変換ステップによるリソースブロックの割り当ての結果に対し、さらに前記第２のリソースブロック割り当て方法を用いて端末局に対するリソースブロックの割り当てを行う第２のリソースブロック割り当てステップを含むことを特徴とする。

本発明に係る無線フレーム制御方法においては、前記リソースブロック変換ステップにおいて、前記第２のリソースブロック割り当て方法によるリソースブロックの割り当て情報へ変換不可能な場合には、当該端末局へのリソースブロックの割り当てを前記第１のリソースブロック割り当て方法によるもので決定することを特徴とする。

本発明によれば、ＯＦＤＭＡ方式の下りリンクの無線フレームにおいて、各々異なる制約を有する複数のリソースブロック割り当て方法のうちからいずれかのリソースブロック割り当て方法を用いて端末局に対するリソースブロックの割り当てを行う際に、周波数利用効率の向上を図ることができるという効果が得られる。

以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るＯＦＤＭＡ方式の無線基地局装置１の概略構成を示すブロック図である。図１には、下りリンク（基地局から端末局方向のリンク）の送信に係る概略構成を示している。

図１において、無線基地局装置１は、パケットバッファ２とＯＦＤＭＡ送信部３と無線フレーム制御部４を有する。パケットバッファ２は、各端末局へ送信するパケットを一時的に蓄積する。ＯＦＤＭＡ送信部３は、ＯＦＤＭＡ方式により、各端末局へ送信するパケットを無線フレーム内のリソースブロック（ＲＢ）に配置して無線送信する。無線フレーム制御部４は、無線フレーム毎に、各端末局に割り当てるＲＢを決定し、どの端末局にどのＲＢを割り当てたのかを示すＲＢ割り当て情報をＯＦＤＭＡ送信部３へ渡す。ＯＦＤＭＡ送信部３は、そのＲＢ割り当て情報に従って、無線フレーム内のＲＢに対する各端末局宛の送信パケットの配置を行う。

無線フレーム制御部４は、端末局に対するＲＢ割り当てにおいて、送信パケット情報または無線チャネル情報を利用する。送信パケット情報は、宛先の端末局毎に、パケットバッファ２に蓄積されているパケット量および各パケットのサイズを有する。無線チャネル情報は、下りリンクの無線チャネルの状態を表す情報であり、ＣＱＩ（Channel Quality Indicator：チャネル品質情報）信号が利用可能である。

無線フレーム制御部４は、ＬＴＥに準拠したアロケーションタイプ０，１，２（localized）及び２（distributed）のうちからいずれかを用いて、端末局に対するＲＢ割り当てを行う。

図２は、本実施形態に係る無線フレーム制御部４の構成を示すブロック図である。図２において、無線フレーム制御部４は、各々異なるアロケーションタイプによる複数のＲＢ割り当て部１０と、ＲＢ割り当て情報変換可否チェック部２０を有する。

図２には、アロケーションタイプｘによるＲＢ割り当て部（“Allocation type x 割り当て部”）１０−ｘと、アロケーションタイプｙによるＲＢ割り当て部（“Allocation type ｙ 割り当て部”）１０−ｙが例示されている。“Allocation type x 割り当て部”１０−ｘは、アロケーションタイプｘに従って、端末局に対するＲＢ割り当てを行う。“Allocation type ｙ 割り当て部”１０−ｙは、アロケーションタイプｙに従って、端末局に対するＲＢ割り当てを行う。

各ＲＢ割り当て部１０は、送信パケット情報または無線チャネル情報に基づいて、利用可能なＲＢのうちから端末局に割り当てるＲＢを選択する。送信パケット情報は、ＲＢ割り当て先の端末局に対して何個のＲＢを割り当てるのかを判断するために、利用可能である。無線チャネル情報は、ＲＢ割り当て先の端末局に対してＲＢ毎にどれくらいのデータ量が伝送可能かを判断するために、利用可能である。

ＲＢ割り当て情報変換可否チェック部２０は、あるアロケーションタイプに従って割り当てられたＲＢの割り当て情報から、他のアロケーションタイプへ変換することができるか否かを判断し、変換可能な場合には、ＲＢ割り当て情報に対するアロケーションタイプの変換を行う。

次に、図２に示される無線フレーム制御部４の動作を説明する。
まず、“Allocation type x 割り当て部”１０−ｘは、送信パケット情報または無線チャネル情報に基づいて、利用可能なＲＢのうちから端末局に割り当てるＲＢをアロケーションタイプｘに従って端末局毎に選択する。“Allocation type x 割り当て部”１０−ｘは、その選択結果を含むＲＢ割り当て情報（集合Ｓ）をＲＢ割り当て情報変換可否チェック部２０へ渡す。ＲＢ割り当て情報（集合Ｓ）は、利用可能なＲＢの全情報を含み、且つ、アロケーションタイプｘに従って割り当てられたＲＢの割り当て情報を含む。
である。

次いで、ＲＢ割り当て情報変換可否チェック部２０は、ＲＢ割り当て情報（集合Ｓ）のうちアロケーションタイプｘに従って割り当てられたＲＢの割り当て情報から、アロケーションタイプｙへ変換することができるか否かを端末局毎に判断する。

ＲＢ割り当て情報変換可否チェック部２０は、その判断の結果、アロケーションタイプｙへ変換不可能である場合には、ＲＢ割り当て情報（集合Ｓ）のうちアロケーションタイプｘに従って割り当てられたＲＢの割り当て情報から、アロケーションタイプｙへ変換不可能である端末局に係るＲＢの割り当て情報を取り出してＲＢ割り当て情報（集合Ｓ’）に含める。ＲＢ割り当て情報変換可否チェック部２０は、ＲＢ割り当て情報（集合Ｓ’）を出力する。ＲＢ割り当て情報（集合Ｓ’）は、アロケーションタイプｘに従って割り当てられたＲＢの割り当て情報から構成される。ＲＢ割り当て情報変換可否チェック部２０は、ＲＢ割り当て情報（集合Ｓ）からＲＢ割り当て情報（集合Ｓ’）を削除する。

一方、ＲＢ割り当て情報変換可否チェック部２０は、アロケーションタイプｙへ変換可能である場合には、ＲＢ割り当て情報（集合Ｓ）のうち、アロケーションタイプｘに従って割り当てられ、且つ、アロケーションタイプｙへ変換可能である端末局に係るＲＢの割り当て情報を、アロケーションタイプｙに変換する。

ＲＢ割り当て情報変換可否チェック部２０は、ＲＢ割り当て情報（集合Ｓ）のうち、アロケーションタイプｘからアロケーションタイプｙへ変換されたＲＢの情報を含み、且つ、アロケーションタイプｘからアロケーションタイプｙへ変換不可能なＲＢの情報を削除した、ＲＢ割り当て情報（集合Ｓ−集合Ｓ’）を、“Allocation type ｙ 割り当て部”１０−ｙへ渡す。

次いで、“Allocation type ｙ 割り当て部”１０−ｙは、ＲＢ割り当て情報（集合Ｓ−集合Ｓ’）のうち未割り当てのＲＢについて、アロケーションタイプｙに従って端末局への割り当てを行う。以降、同様に、他のアロケーションタイプへの変換の可否判断およびアロケーションタイプの変換が繰り返される。

次に、本実施形態に係るいくつかの実施例を説明する。

図３は、図１に示す無線フレーム制御部４の実施例１（無線フレーム制御部４−１）である。図３において、無線フレーム制御部４−１は、アロケーションタイプ０によるＲＢ割り当て部（“Allocation type ０ 割り当て部”）１０−０と、アロケーションタイプ１によるＲＢ割り当て部（“Allocation type １ 割り当て部”）１０−１と、ＲＢ割り当て情報変換可否チェック部２０−１を有する。

“Allocation type ０ 割り当て部”１０−０は、アロケーションタイプ０に従って、端末局に対するＲＢ割り当てを行う。“Allocation type ０ 割り当て部”１０−０は、その割り当て結果を含むＲＢ割り当て情報１００をＲＢ割り当て情報変換可否チェック部２０−１へ渡す。

ＲＢ割り当て情報変換可否チェック部２０−１は、ＲＢ割り当て情報１００のうちアロケーションタイプ０に従って割り当てられたＲＢの割り当て情報から、アロケーションタイプ１へ変換することができるか否かを判断し、変換可能な場合には、アロケーションタイプ０のＲＢ割り当て情報に対するアロケーションタイプ１への変換を行う。ＲＢ割り当て情報変換可否チェック部２０−１は、ＲＢ割り当て情報１００のうちアロケーションタイプ０に従って割り当てられたＲＢの割り当て情報から、アロケーションタイプ１へ変換不可能である端末局に係るＲＢの割り当て情報を取り出してＲＢ割り当て情報１０１として出力する。ＲＢ割り当て情報１０１は、アロケーションタイプ０に従って割り当てられたＲＢの割り当て情報から構成される。

また、ＲＢ割り当て情報変換可否チェック部２０−１は、ＲＢ割り当て情報１００のうち、アロケーションタイプ０からアロケーションタイプ１へ変換されたＲＢの情報を含み、且つ、アロケーションタイプ０からアロケーションタイプ１へ変換不可能なＲＢの情報を削除した、ＲＢ割り当て情報１０２を、“Allocation type １ 割り当て部”１０−１へ渡す。

“Allocation type １ 割り当て部”１０−１は、ＲＢ割り当て情報１０２のうち未割り当てのＲＢについて、アロケーションタイプ１に従って端末局への割り当てを行う。“Allocation type １ 割り当て部”１０−１は、その割り当て結果を含むＲＢ割り当て情報１０３を出力する。

図４は、図３に示すＲＢ割り当て情報変換可否チェック部２０−１に係るＲＢ割り当て情報変換可否判断処理のフローチャートである。図４において、ＲＢ割り当て情報変換可否チェック部２０−１は、アロケーションタイプ０に従って割り当てられたＲＢの割り当て情報に対し、端末局毎に、アロケーションタイプ１へ変換可能か否かを判断する。ここでは、判断対象の端末局を「端末局ａ」とする。

まず、ステップＳ０では、リソースブロックグループ（ＲＢＧ）を識別するためのＲＢＧ番号に対応する変数ｉを０（ＲＢＧ番号「０」に対応）に初期化する。ステップＳ１では、変数ｉがＲＢＧの個数「Ｎ_ＲＢＧ」に一致するか否かを判断する。この結果、変数ｉがＲＢＧの個数「Ｎ_ＲＢＧ」に一致する場合には、ステップＳ２に進み、端末局ａに対してアロケーションタイプ０によるＲＢの割り当てがないと判断する。

ステップＳ１の結果、変数ｉがＲＢＧの個数「Ｎ_ＲＢＧ」に一致しない場合には、ステップＳ３に進み、ｉ番ＲＢＧが端末局ａに割り当てられているか否かを判断する。この結果、ｉ番ＲＢＧが端末局ａに割り当てられていない場合には、ステップＳ４に進み、変数ｉに１加算する。その後、ステップＳ１に戻る。

ステップＳ３の結果、ｉ番ＲＢＧが端末局ａに割り当てられている場合には、ステップＳ５に進み、変数ｊに変数ｉの値を代入する。次いで、ステップＳ６では、変数ｉに１加算する。

次いで、ステップＳ７では、変数ｉがＲＢＧの個数「Ｎ_ＲＢＧ」に一致するか否かを判断する。この結果、変数ｉがＲＢＧの個数「Ｎ_ＲＢＧ」に一致する場合には、ステップＳ８に進む。ステップＳ８では、端末局ａに関し、送信パケットサイズと使用するＭＣＳ（Modulation and Coding Scheme）から求まる送信に必要なＲＢ数（所要ＲＢ数）と、アロケーションタイプ０で割り当てられたＲＢＧの総ＲＢ数（ＲＢＧ数×ＲＢＧ内ＲＢ数）とを比較する。この結果、アロケーションタイプ０で割り当てられたＲＢＧの総ＲＢ数が所要ＲＢ数よりも多い場合には、ステップＳ９に進み、端末局ａについて、アロケーションタイプ０に従って割り当てられたＲＢの割り当て情報をアロケーションタイプ１に変換可能であると判断する。なお、ＭＣＳは、変調方式、符号化率及び空間多重化の組み合わせのことを指す。

一方、ステップＳ８の結果、アロケーションタイプ０で割り当てられたＲＢＧの総ＲＢ数が所要ＲＢ数以下である場合には、ステップＳ１０に進み、端末局ａについて、アロケーションタイプ０に従って割り当てられたＲＢの割り当て情報をアロケーションタイプ１に変換不可能であると判断する。

ステップＳ７の結果、変数ｉがＲＢＧの個数「Ｎ_ＲＢＧ」に一致しない場合には、ステップＳ１１に進み、ｉ番ＲＢＧが端末局ａに割り当てられているか否かを判断する。この結果、ｉ番ＲＢＧが端末局ａに割り当てられていない場合には、ステップＳ６に戻る。

ステップＳ１１の結果、ｉ番ＲＢＧが端末局ａに割り当てられている場合には、ステップＳ１２に進む。ステップＳ１２では、ｉ番ＲＢＧが属するサブセットとｊ番ＲＢＧが属するサブセットとが、同じであるか否かを判断する。この結果、同じサブセットである場合には、ステップＳ６に戻る。一方、同じサブセットではない場合には、ステップＳ１０に進み、端末局ａについて、アロケーションタイプ０に従って割り当てられたＲＢの割り当て情報をアロケーションタイプ１に変換不可能であると判断する。

図５は、実施例１に係るＲＢ割り当て情報の変換例である。この例では、ＲＢＧサイズ（サブセット数）は３である。図５において、まずアロケーションタイプ０では、端末局ａに対し、３個のＲＢＧ（ＲＢ番号が、０から２のＲＢＧと、９から１１のＲＢＧと、２７から２９のＲＢＧ）が割り当てられている。これら３個のＲＧＢは、いずれも０番サブセットに属する。従って、端末局ａについて、アロケーションタイプ０に従って割り当てられたＲＢの割り当て情報は、アロケーションタイプ１に変換可能である。これにより、端末局ａに対し、アロケーションタイプ０で割り当てられた３個のＲＢＧ（ＲＢ番号が、０から２のＲＢＧと、９から１１のＲＢＧと、２７から２９のＲＢＧ）を、アロケーションタイプ１のＲＢ割り当て情報に変換する。さらに、端末局ａについて、所要ＲＢ数を確認し、３個のＲＢＧの総ＲＢ数（９個のＲＢ）で余剰がある場合には、余剰のＲＢ分を端末局ａの割り当てから解放する。これにより、余剰のＲＢ分が他の端末局に対して割り当て可能となり、周波数利用効率の向上を図ることができる。

本実施例１によれば、まずアロケーションタイプ０で端末局にＲＢを割り当てし、この後、アロケーションタイプ０からアロケーションタイプ１への変換を試みる。これにより、アロケーションタイプ０によって不要なＲＢが割り当てられていた端末局に対し、アロケーションタイプ１で余剰のＲＢ分を解放し、効率的なＲＢ割り当てを行うことができるので、周波数利用効率の向上を図ることが可能になる。また、最初にアロケーションタイプ０を適用することで、端末局にとって無線環境のよい周波数帯域を連続的に割り当てることができる。つまり、本実施例１では、端末局にとって無線環境のよい周波数帯域を連続的に割り当てることを第１のＲＢ割り当て条件とし、次いで、その第１の割り当て条件を保ちつつアロケーションタイプ１へ変更可能な端末局に対してアロケーションタイプ１への変更を行うことにより周波数利用効率の向上を図ることを第２のＲＢ割り当て条件としている。

図６は、図１に示す無線フレーム制御部４の実施例２（無線フレーム制御部４−２）である。なお、図６において、実施例１の図３の各部に対応する部分には同一の符号を付している。

図６において、無線フレーム制御部４−２は、アロケーションタイプ０によるＲＢ割り当て部（“Allocation type ０ 割り当て部”）１０−０と、アロケーションタイプ１によるＲＢ割り当て部（“Allocation type １ 割り当て部”）１０−１と、アロケーションタイプ２（distributed）によるＲＢ割り当て部（“Allocation type ２（distributed） 割り当て部”）１０−２と、ＲＢ割り当て情報変換可否チェック部２０−１，２０−２を有する。

“Allocation type ２（distributed） 割り当て部”１０−２は、アロケーションタイプ２（distributed）に従って、端末局に対するＲＢ割り当てを行う。“Allocation type ２（distributed） 割り当て部”１０−２は、その割り当て結果であるＲＢ割り当て情報２００を出力する。ＲＢ割り当て情報２００は、アロケーションタイプ２（distributed）に従って割り当てられたＲＢの割り当て情報から構成される。また、“Allocation type ２（distributed） 割り当て部”１０−２は、アロケーションタイプ２（distributed）によるＲＢ割り当て後において未割り当てのＲＢの情報（空きＲＢ情報）を“Allocation type ０ 割り当て部”１０−０へ渡す。

“Allocation type ０ 割り当て部”１０−０は、その空きＲＢ情報に基づいて、アロケーションタイプ０に従って端末局に対するＲＢ割り当てを行う。“Allocation type ０ 割り当て部”１０−０は、その割り当て結果を含むＲＢ割り当て情報２０１をＲＢ割り当て情報変換可否チェック部２０−２へ渡す。

ＲＢ割り当て情報変換可否チェック部２０−２は、ＲＢ割り当て情報２０１のうちアロケーションタイプ０に従って割り当てられたＲＢの割り当て情報から、アロケーションタイプ２（localized）へ変換することができるか否かを判断し、変換可能な場合には、アロケーションタイプ０のＲＢ割り当て情報に対するアロケーションタイプ２（localized）への変換を行う。ＲＢ割り当て情報変換可否チェック部２０−２は、ＲＢ割り当て情報２０１のうちアロケーションタイプ０からアロケーションタイプ２（localized）へ変換されたＲＢの情報を取り出して、ＲＢ割り当て情報２０２として出力する。ＲＢ割り当て情報２０２は、アロケーションタイプ２（localized）に従って割り当てられたＲＢの割り当て情報から構成される。

また、ＲＢ割り当て情報変換可否チェック部２０−２は、ＲＢ割り当て情報２０１のうち、アロケーションタイプ０からアロケーションタイプ２（localized）へ変換されたＲＢの情報を削除した、ＲＢ割り当て情報２０３を、ＲＢ割り当て情報変換可否チェック部２０−１へ渡す。

ＲＢ割り当て情報変換可否チェック部２０−１は、ＲＢ割り当て情報２０３のうちアロケーションタイプ０に従って割り当てられたＲＢの割り当て情報から、アロケーションタイプ１へ変換することができるか否かを判断し、変換可能な場合には、アロケーションタイプ０のＲＢ割り当て情報に対するアロケーションタイプ１への変換を行う。ＲＢ割り当て情報変換可否チェック部２０−１は、ＲＢ割り当て情報２０３のうちアロケーションタイプ０に従って割り当てられたＲＢの割り当て情報から、アロケーションタイプ１へ変換不可能である端末局に係るＲＢの割り当て情報を取り出して、ＲＢ割り当て情報２０４として出力する。ＲＢ割り当て情報２０４は、アロケーションタイプ０に従って割り当てられたＲＢの割り当て情報から構成される。

また、ＲＢ割り当て情報変換可否チェック部２０−１は、ＲＢ割り当て情報２０３のうち、アロケーションタイプ０からアロケーションタイプ１へ変換されたＲＢの情報を含み、且つ、アロケーションタイプ０からアロケーションタイプ１へ変換不可能なＲＢの情報を削除した、ＲＢ割り当て情報２０５を、“Allocation type １ 割り当て部”１０−１へ渡す。なお、ＲＢ割り当て情報変換可否チェック部２０−１に係るＲＢ割り当て情報変換可否判断処理は、図４と同様である。

“Allocation type １ 割り当て部”１０−１は、ＲＢ割り当て情報２０５のうち未割り当てのＲＢについて、アロケーションタイプ１に従って端末局への割り当てを行う。“Allocation type １ 割り当て部”１０−１は、その割り当て結果を含むＲＢ割り当て情報２０６を出力する。

図７は、図６に示すＲＢ割り当て情報変換可否チェック部２０−２に係るＲＢ割り当て情報変換可否判断処理のフローチャートである。図７において、ＲＢ割り当て情報変換可否チェック部２０−２は、アロケーションタイプ０に従って割り当てられたＲＢの割り当て情報に対し、端末局毎に、アロケーションタイプ２（localized）へ変換可能か否かを判断する。ここでは、判断対象の端末局を「端末局ａ」とする。

まず、ステップＳ２０では、ＲＢＧを識別するためのＲＢＧ番号に対応する変数ｉを０（ＲＢＧ番号「０」に対応）に初期化する。ステップＳ２１では、変数ｉがＲＢＧの個数「Ｎ_ＲＢＧ」に一致するか否かを判断する。この結果、変数ｉがＲＢＧの個数「Ｎ_ＲＢＧ」に一致する場合には、ステップＳ２２に進み、端末局ａに対してアロケーションタイプ０によるＲＢの割り当てがないと判断する。

ステップＳ２１の結果、変数ｉがＲＢＧの個数「Ｎ_ＲＢＧ」に一致しない場合には、ステップＳ２３に進み、ｉ番ＲＢＧが端末局ａに割り当てられているか否かを判断する。この結果、ｉ番ＲＢＧが端末局ａに割り当てられていない場合には、ステップＳ２４に進み、変数ｉに１加算する。その後、ステップＳ２１に戻る。

ステップＳ２３の結果、ｉ番ＲＢＧが端末局ａに割り当てられている場合には、ステップＳ２５に進み、変数ｉに１加算する。

次いで、ステップＳ２６では、変数ｉがＲＢＧの個数「Ｎ_ＲＢＧ」に一致するか否かを判断する。この結果、変数ｉがＲＢＧの個数「Ｎ_ＲＢＧ」に一致する場合には、ステップＳ２７に進む。ステップＳ２７では、端末局ａに関し、送信パケットサイズと使用するＭＣＳから求まる送信に必要なＲＢ数（所要ＲＢ数）と、アロケーションタイプ０で割り当てられたＲＢＧの総ＲＢ数（ＲＢＧ数×ＲＢＧ内ＲＢ数）とを比較する。この結果、アロケーションタイプ０で割り当てられたＲＢＧの総ＲＢ数が所要ＲＢ数よりも多い場合には、ステップＳ２８に進み、端末局ａについて、アロケーションタイプ０に従って割り当てられたＲＢの割り当て情報をアロケーションタイプ２（localized）に変換可能であると判断する。

一方、ステップＳ２７の結果、アロケーションタイプ０で割り当てられたＲＢＧの総ＲＢ数が所要ＲＢ数以下である場合には、ステップＳ２９に進み、端末局ａについて、アロケーションタイプ０に従って割り当てられたＲＢの割り当て情報をアロケーションタイプ２（localized）に変換不可能であると判断する。

ステップＳ２６の結果、変数ｉがＲＢＧの個数「Ｎ_ＲＢＧ」に一致しない場合には、ステップＳ３０に進み、ｉ番ＲＢＧが端末局ａに割り当てられているか否かを判断する。この結果、ｉ番ＲＢＧが端末局ａに割り当てられている場合には、ステップＳ２５に戻る。

ステップＳ３０の結果、ｉ番ＲＢＧが端末局ａに割り当てられていない場合には、ステップＳ３１に進み、変数ｉに１加算する。次いで、ステップＳ３２では、変数ｉがＲＢＧの個数「Ｎ_ＲＢＧ」に一致するか否かを判断する。この結果、変数ｉがＲＢＧの個数「Ｎ_ＲＢＧ」に一致する場合には、ステップＳ２７に進み、上述の方法により、端末局ａについて、アロケーションタイプ０に従って割り当てられたＲＢの割り当て情報をアロケーションタイプ２（localized）に変換可能か否かを判断する。

ステップＳ３２の結果、変数ｉがＲＢＧの個数「Ｎ_ＲＢＧ」に一致しない場合には、ステップＳ３３に進み、ｉ番ＲＢＧが端末局ａに割り当てられているか否かを判断する。この結果、ｉ番ＲＢＧが端末局ａに割り当てられていない場合には、ステップＳ３１に戻る。

ステップＳ３３の結果、ｉ番ＲＢＧが端末局ａに割り当てられている場合には、ステップＳ２９に進み、端末局ａについて、アロケーションタイプ０に従って割り当てられたＲＢの割り当て情報をアロケーションタイプ２（localized）に変換不可能であると判断する。一方、ステップＳ３３の結果、ｉ番ＲＢＧが端末局ａに割り当てられていない場合には、ステップＳ３１に戻る。

本実施例２によれば、まずアロケーションタイプ２（distributed）で端末局にＲＢを割り当てる。この後、未割り当てのＲＢについて、アロケーションタイプ０で端末局にＲＢを割り当てし、この後、アロケーションタイプ０からアロケーションタイプ２（localized）またはアロケーションタイプ１への変換を試みる。これにより、アロケーションタイプ０によって不要なＲＢが割り当てられていた端末局に対し、アロケーションタイプ２（localized）またはアロケーションタイプ１で余剰のＲＢ分を解放し、効率的なＲＢ割り当てを行うことができるので、周波数利用効率の向上を図ることが可能になる。また、アロケーションタイプ０から、まずアロケーションタイプ２（localized）への変換を試みることにより、アロケーションタイプ０で確保された端末局にとって無線環境のよい連続的な周波数帯域を維持しやすくなる。

上述したように本実施形態によれば、端末局にＲＢを割り当てる際に、アロケーションタイプを可変させることができるので、ＲＢの割り当ての自由度が大きく、トラヒックパタンやマルチパスによる周波数特性などに適応したＲＢの割り当てを行うことができる。これにより、ＲＢの浪費を防止し、周波数利用効率の向上を図ることが可能になる。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。

本発明の一実施形態に係るＯＦＤＭＡ方式の無線基地局装置１の概略構成を示すブロック図である。 同実施形態に係る無線フレーム制御部４の構成を示すブロック図である。 図１に示す無線フレーム制御部４の実施例１である。 図３に示すＲＢ割り当て情報変換可否チェック部２０−１に係るＲＢ割り当て情報変換可否判断処理のフローチャートである。 実施例１に係るＲＢ割り当て情報の変換例である。 図１に示す無線フレーム制御部４の実施例２である。 図６に示すＲＢ割り当て情報変換可否チェック部２０−２に係るＲＢ割り当て情報変換可否判断処理のフローチャートである。 ＯＦＤＭＡ方式の下りリンクの無線フレームの構成例を示す図である。 図８に示す無線フレーム内のスロットの構成を示す概念図である。 ＬＴＥのアロケーションタイプ０による端末局へのＲＢ割り当ての例である。 ＬＴＥのアロケーションタイプ１による端末局へのＲＢ割り当ての例である。 ＬＴＥのアロケーションタイプ２（localized）による端末局へのＲＢ割り当ての例である。 ＬＴＥのアロケーションタイプ２（distributed）による端末局へのＲＢ割り当ての例である。

符号の説明

１…無線基地局装置、２…パケットバッファ、３…ＯＦＤＭＡ送信部、４…無線フレーム制御部、１０…ＲＢ割り当て部、２０…ＲＢ割り当て情報変換可否チェック部

Claims (9)

1. 直交周波数分割多元接続方式の下りリンクの無線フレームを制御する無線フレーム制御装置において、
   各々異なる制約を有する複数のリソースブロック割り当て方法のうちからいずれかのリソースブロック割り当て方法を用いて端末局に対するリソースブロックの割り当てを行うリソースブロック割り当て手段と、
   第１のリソースブロック割り当て方法に従って割り当てられたリソースブロックの割り当て情報から、第２のリソースブロック割り当て方法によるリソースブロックの割り当て情報へ変換することができるか否かを判断し、変換可能な場合には、リソースブロックの割り当て情報に対するリソースブロック割り当て方法の変換を行うリソースブロック変換手段と、
   を備えたことを特徴とする無線フレーム制御装置。
2. 前記第１のリソースブロック割り当て方法は、周波数軸上で連続した複数のリソースブロックから構成されるリソースブロックグループの単位で、リソースブロックを端末局へ割り当てるものであり、
   前記第２のリソースブロック割り当て方法は、リソースブロックグループの単位で順繰りにリソースブロックが配置される複数のサブセットのうちから同一のサブセットにおいて、リソースブロックの単位で、リソースブロックを端末局へ割り当てるものである、
   ことを特徴とする請求項１に記載の無線フレーム制御装置。
3. 前記第１のリソースブロック割り当て方法は、周波数軸上で連続した複数のリソースブロックから構成されるリソースブロックグループの単位で、リソースブロックを端末局へ割り当てるものであり、
   前記第２のリソースブロック割り当て方法は、物理周波数軸上と一致した論理周波数軸上のリソースブロックの単位で、周波数軸上で連続したリソースブロックを端末局へ割り当てるものである、
   ことを特徴とする請求項１に記載の無線フレーム制御装置。
4. 前記リソースブロック割り当て手段は、宛先の端末局毎に、パケットバッファに蓄積されているパケット量および各パケットのサイズに基づいて、リソースブロックの割り当てを行うことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の無線フレーム制御装置。
5. 前記リソースブロック割り当て手段は、下りリンクの無線チャネルの状態に基づいて、リソースブロックの割り当てを行うことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の無線フレーム制御装置。
6. 直交周波数分割多元接続方式の無線通信装置において、
   請求項１から５のいずれか１項に記載の無線フレーム制御装置と、
   前記無線フレーム制御装置により決定された各端末局に対するリソースブロックの割り当ての情報に従って、無線フレーム内のリソースブロックに対する各端末局宛の送信パケットの配置を行うＯＦＤＭＡ送信部と、
   を備えたことを特徴とする無線通信装置。
7. 直交周波数分割多元接続方式の下りリンクの無線フレームを制御する無線フレーム制御方法であって、
   各々異なる制約を有する複数のリソースブロック割り当て方法のうちから第１のリソースブロック割り当て方法を用いて端末局に対する第１のリソースブロックの割り当てを行うリソースブロック割り当てステップと、
   第１のリソースブロック割り当て方法に従って割り当てられたリソースブロックの割り当て情報から、第２のリソースブロック割り当て方法によるリソースブロックの割り当て情報へ変換することができるか否かを判断し、変換可能な場合には、リソースブロックの割り当て情報に対するリソースブロック割り当て方法の変換を行うリソースブロック変換ステップと、
   を含むことを特徴とする無線フレーム制御方法。
8. 前記リソースブロック変換ステップによるリソースブロックの割り当ての結果に対し、さらに前記第２のリソースブロック割り当て方法を用いて端末局に対するリソースブロックの割り当てを行う第２のリソースブロック割り当てステップを含むことを特徴とする請求項７に記載の無線フレーム制御方法。
9. 前記リソースブロック変換ステップにおいて、前記第２のリソースブロック割り当て方法によるリソースブロックの割り当て情報へ変換不可能な場合には、当該端末局へのリソースブロックの割り当てを前記第１のリソースブロック割り当て方法によるもので決定することを特徴とする請求項７又は請求項８に記載の無線フレーム制御方法。

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