JP2010278928A - 無線端末、無線基地局、及び無線通信方法、 - Google Patents

無線端末、無線基地局、及び無線通信方法、 Download PDF

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Abstract

【課題】無線端末から無線基地局への上り信号のデータ量に配慮したリユースゾーン選択を行うことである。
【解決手段】OFDMA等の周波数再利用を適用した無線通信システムにおける無線通信方法である。第1の時間帯または第2の時間帯のうち、無線端末に割り当てられた時間帯を特定し、特定した時間帯で送信される信号の品質を無線端末が測定する測定段階と、その無線端末が、測定した信号の品質に基づいて選択した第1の時間帯または第2の時間帯のうちのいずれかを示す選択情報、または特定した時間帯で送信される信号について測定した品質情報を無線基地局に通知する通知段階とを含む。
【選択図】図7

Description

本発明は、無線端末、無線基地局、及び無線通信方法に関する。これらの無線端末、無線基地局、及び無線通信方法は、例えば直交周波数多元接続方式(OFDMA;Orthogonal Frequency Division Multiple Access)に対応するものであってもよい。
近年、IEEE802.16標準やLTE(Long Term Evolution)等の多くの無線通信システムにおいて、無線通信方式の1例として、直交周波数多元接続(OFDMA;Orthogonal Frequency Division Multiple Access)が利用されている。
OFDMAでは、無線リソースを有効利用するために部分的周波数再利用(FFR;Fractional Frequency Reuse)を用いる場合がある。
FFRを適用する場合、無線端末と無線基地局は、ある時間帯では、隣接する他の無線基地局と共通する周波数帯域を用いて無線通信を行う。また、無線端末と無線基地局は、別の時間帯では、隣接する他の無線基地局とは異なる周波数帯域を用いて、または時分割によって無線通信を行う。
図1は、FFRを適用した場合における周波数帯域の空間的な配置を示す図である。また、図2は、図1に示した各周波数帯域の関係を示す図である。
図1には、無線基地局(BS)1〜3が配置され、それを中心に3つのセル11〜13が形成されている。各セル11〜13で使用される周波数帯域は、そのセルの中心部と周辺部では異なる。各BS1〜BS3は、中心部では、図2の下側に示したように、共通の周波数帯域Aを利用して無線端末と通信する(リユース1)。また、各BS1〜BS3は、周辺部では、図2の上側に示したように、共通の周波数帯域Aを3分割した相異なる周波数帯域B〜Dをそれぞれ利用して無線端末と通信する(リユース3)。例えば、BS1は、セル11の中心部では、周波数帯域Aを利用して無線端末と通信し、セル11の周辺部では、周波数帯域Bを利用して無線端末と通信する。
このように周波数を配置することにより、周波数利用効率が高いリユース1の周波数配置と、隣接するセルとの干渉を低減してスループットを向上したリユース3の周波数配置とを合わせて利用することができる。
つまり、各セルの中心部では、周辺セルの中心部からは離れているため、干渉が小さく、同一周波数を配置することができるので、リユース1で周波数を配置する。一方、各セルの周辺部では、同一周波数を利用するリユース1を適用してしまうと、周辺セルからの干渉が大きく、スループットが低下するので、隣接するセルの周波数と異なる周波数を配置するリユース3で周波数を配置する。これにより、中心部では周波数利用効率を高めつつ、周辺部では干渉を低減することができるので、システム全体のスループットを向上できる。
図3は、OFDMAにFFRを適用した場合のフレームマッピング例を示す図である。図3に示したフレームは、例えばBS1のフレームマッピングであり、ダウンリンク(DL)サブフレームとアップリンク(UL)サブフレームとを有する。DLサブフレームは、周波数帯域Aに対応するリユース1ゾーン(周波数帯域Aが利用される期間)と、周波数帯域Bに対応するリユース3ゾーン(周波数帯Bが利用される期間)とを含む。
すなわち、無線基地局(例えば、BS1)は、ある時間帯(図3のリユース1ゾーン)では、隣接する他の無線基地局(この場合、図1のBS2、3)と共通する周波数帯域(図2の周波数帯域A)を用いて無線端末と無線通信を行う。また、無線基地局は、別の時間帯(図3のリユース3ゾーン)では、隣接する他の無線基地局とは異なる周波数帯域(図2の周波数帯域B)を用いて無線端末と無線通信を行う。
また、無線基地局(例えば、BS1)は、上記の別の時間帯(図3のリユース3ゾーン)では、その時間帯をさらに分割した、隣接する他の無線基地局とは異なる時間帯を用いて無線通信を行うことも可能である。
上記のようにOFDMAにFFRを適用した場合、セル内における無線通信(例えば、無線端末からのULサブフレームの送信)にリユース1ゾーンを用いるか、リユース3ゾーンを用いるか決定する。
図4は、従来のリユースゾーン決定方法を説明するための図である。この方法では、無線端末(MS)は、無線基地局(BS)から受信したDL信号(DLサブフレーム)41のうち、リユース1ゾーンの信号42の受信品質を測定する。
そして、無線基地局は、無線端末により測定された受信品質(測定値)が一定の閾値以上である場合、アップリンク信号送信時にMSをULリユース1ゾーンに割り当てる。すなわち、MSはULサブフレーム45のリユース1ゾーンでUL信号46を送信する。
一方、受信品質(測定値)が一定の閾値より低い場合、無線基地局は、アップリンク信号送信時にMSをULリユース3ゾーンに割り当てる。すなわち、MSはULサブフレーム45のリユース3ゾーンでUL信号47を送信する。なお、無線端末に対していずれのリユースゾーンが割り当てられていても、受信品質を測定する対象の信号は、リユース1ゾーンで送信される信号42で変わらない。
図5は、従来の他のリユースゾーン決定方法を説明するための図である。この方法では、UL信号(ULサブフレーム)51のリユース1ゾーンを用いて測定用の信号52がMSから送信される。BSは、このUL信号の測定用信号52の受信品質を測定し、アップリンクのFFRの振り分け結果をMSに指示する。
即ち、測定した受信品質が閾値以上である場合、無線基地局は、MSにリユース1ゾーンを割り当てる。すなわち、MSはULサブフレーム55のリユース1ゾーンを用いてUL信号56を送信する。
一方、受信品質が閾値よりも低い場合、無線基地局は、MSにリユース3ゾーンを割り当てる。すなわち、MSはULサブフレーム55のリユース3ゾーンでUL信号57を送信する。
なお、図5では、リユース1ゾーンの所定の時間において、全サブチャンネルを用いて測定用信号を送信している。
特開2002−320262号公報
IEEE Std 802.16(tm)-2004 IEEE Std 802.16(tm)-2005 Mobile WiMAX - Part I: A Technical Overview and Performance Evaluation (August, 2006)
しかし、リユース1ゾーンとリユース3ゾーンとの間では伝搬環境が異なる。
図4に示したように、DLサブフレーム41のリユース1ゾーンの信号42の受信品質を測定し、ULサブフレーム45におけるリユースゾーン46または47の割り当てを決定する方法では、リユースゾーン3を用いた通信品質が不明であり、正確なリユースゾーンの決定ができない。その結果、スループットが低下するという問題がある。
また、図5に示したように、ULサブフレーム51で測定用の信号52を送信する方法では、その信号の分、アップリンクのデータ用にアサインできるはずの無線リソースが少なくなり、スループットが低下してしまうという問題がある。
そこで、1側面では、無線端末から無線基地局への上り信号のデータ量に配慮したリユースゾーン選択を実現することを目的とする。なお、アップリンクにアサインされたパイロットやデータの受信品質を測定し、その測定結果に基づき、リユースゾーンの割り当てを行う方法も考えられる。しかし、これらのアップリンクの信号は、パワーコントロールされることもあり、BSから遠いMSでも受信品質がよく見えてしまうこともある。
一実施形態による無線通信方法は、無線基地局が、第1の時間帯において、隣接する他の無線基地局と共通する周波数帯域を用いて無線端末と無線通信を行い、第2の時間帯において、隣接する他の無線基地局とは異なる周波数帯域を用いて、または前記第2の時間帯をさらに分割した隣接する他の無線基地局とは異なる時間帯を用いて無線端末と無線通信を行う無線通信システムにおける無線通信方法である。該無線通信方法は、第1の時間帯又は第2の時間帯のうち、無線端末に割当てられた時間帯を特定し、特定した時間帯で送信される信号の品質を無線端末が測定する測定段階と、その無線端末が、測定した信号の品質に基づいて選択した第1の時間帯又は第2の時間帯のうちのいずれかを示す選択情報、又は、特定した時間帯で送信される信号について測定した品質情報を無線基地局に通知する通知段階とを含む。
他の実施形態による無線端末は、無線基地局が、第1の時間帯において、隣接する他の無線基地局と共通する周波数帯域を用いて無線端末と無線通信を行い、第2の時間帯において、隣接する他の無線基地局とは異なる周波数帯域を用いて、または前記第2の時間帯をさらに分割した隣接する他の無線基地局とは異なる時間帯を用いて無線端末と無線通信を行う無線通信システムにおける無線端末である。該無線端末は、第1の時間帯または第2の時間帯のうち、無線端末に割り当てられた時間帯を特定し、特定した時間帯で送信される信号の品質を測定する測定部と、前記測定部が測定した信号の品質にもとづいて選択した第1の時間帯または第2の時間帯のうちのいずれかを示す選択情報、または特定した時間帯で送信される信号について測定した品質情報を無線基地局に通知する通知部とを有する。
さらに他の実施形態による無線基地局は、無線基地局が、第1の時間帯において、隣接する他の無線基地局と共通する周波数帯域を用いて無線端末と無線通信を行い、第2の時間帯において、隣接する他の無線基地局とは異なる周波数帯域を用いて、または前記第2の時間帯をさらに分割した隣接する他の無線基地局とは異なる時間帯を用いて無線端末と無線通信を行う無線通信システムにおける無線基地局である。該無線基地局は、前記無線端末が測定した信号の品質にもとづいて選択した第1の時間帯または第2の時間帯のうちのいずれかを示す選択情報、または特定した時間帯で送信される信号について測定した品質情報を受け取る受取部を有する。
さらに他の実施形態による無線通信システムは、無線基地局が、第1の時間帯において、隣接する他の無線基地局と共通する周波数帯域を用いて無線端末と無線通信を行い、第2の時間帯において、隣接する他の無線基地局とは異なる周波数帯域を用いて、または前記第2の時間帯をさらに分割した隣接する他の無線基地局とは異なる時間帯を用いて無線端末と無線通信を行う無線通信システムである。前記無線端末が、第1の時間帯または第2の時間帯のうち、無線端末に割り当てられた時間帯を特定し、特定した時間帯で送信される信号の品質を測定し、測定した信号の品質に基づいて選択した第1の時間帯または第2の時間帯のうちのいずれかを示す選択情報、または特定した時間帯で送信される信号について測定した品質情報を無線基地局に通知することを特徴とする。
無線端末から無線基地局への上り信号のデータ量に配慮したリユースゾーン選択を行うことができる。
部分的周波数再利用(FFR)における周波数帯域の空間的な配置例を示す図である。 図1のFFRで利用する周波数帯域の関係を示す図である。 基地局(BS)1におけるフレーム構成例を示す図である。 従来の無線通信方法を示す図である。 従来の他の無線通信方法を示す図である。 無線通信方法の参考例を示す図である。 第1の実施形態による無線通信方法を示すフローチャートである。 第1の実施形態による無線端末の構成例を示すブロック図である。 第1の実施形態による基地局の構成例を示すブロック図である。 第2の実施形態による無線通信方法を示すフローチャートである。 第2の実施形態による無線通信方法を示すフローチャートである。 第2の実施形態による無線通信方法を示すフローチャートである。 第3の実施形態による無線通信方法を示すフローチャートである。 第3の実施形態による無線通信方法を示すフローチャートである。 第3の実施形態による無線通信方法を示すフローチャートである。 実施形態の特徴を説明するためのフレーム構成図である。 第2または第3の実施形態による無線端末の構成例を示すブロック図である。 第2または第3の実施形態による無線基地局の構成例を示すブロック図である。 MCSテーブルの一例を示す図である。 実施形態の適用例で用いる基地局及び無線端末の配置を示す図である。 実施形態の適用例によるMCSの割り当て及び送信ビット数を示す図である。 周波数分割による実施例を示す図である。 周波数分割による実施例を示す図である。 周波数分割による実施例を示す図である。 時分割による実施例を示す図である。 時分割による実施例を示す図である。 時分割による実施例を示す図である。 第4の実施形態を適用するマルチホップリレーネットワークの一部を示す図である。 第4の実施形態を説明するためのフレーム構成図である。 第4の実施形態による無線端末の構成を示すブロック図である。 第4の実施形態による基地局の構成を示すブロック図である。
以下、図面を参照して実施形態を詳細に説明する。各セルにリユース1ゾーンとリユース3ゾーンがある場合を例にとって説明するが、リユースゾーンは3つ以上あってもよい。また、周波数再利用係数は4以上であっても、3未満であってもよい。
アップリンク(またはダウンリンク)で利用するリユースゾーンをより正確に決定するためには、リユース1ゾーンとリユース3ゾーンの信号品質を両方とも測定して用いることが考えられる。
例えば、図6に示したように、DL信号(DLサブフレーム)61のリユース1ゾーンの信号62の信号品質と、リユース3ゾーンの信号63の信号品質とをMSにより測定する。その測定結果に基づきアップリンク(またはダウンリンク)に利用するリユースゾーンを決定することができる。例えば、MSが測定したリユース1ゾーンとリユース3ゾーンの信号品質の測定結果を両方ともBSにフィードバックして、それに基づきどちらのリユースゾーンを利用するかBSが決定することが考えられる。
しかし、かかる構成では、MSからBSにフィードバックする情報量が大きくなり、アップリンクの通信容量を消費してしまう。また、MSは、リユース1ゾーン、リユース3ゾーンの双方についてリユースゾーン選択のための受信信号の品質測定をすることとなり、負荷が高まる。
そこで、MSでリユース1ゾーンまたはリユース3ゾーンのいずれか一方について制限してリユースゾーン選択のための測定を行い、測定結果に基づきその次に用いるリユースゾーンを選択し、選択結果又は測定結果をBSにフィードバックする。リユースゾーン1、リユースゾーン3の双方について品質測定を行い、測定した双方の品質測定結果をBSに送信しなくてよい。例えば、リユース3ゾーンを割り当てられたMSは、リユース3ゾーンを用いて送信される信号(例えば、個別パイロット信号)の受信品質を測定する。受信品質が所定の閾値より低い場合、そのままリユース3ゾーンを用いる。一方、受信品質が所定の閾値よりも高い場合、リユースゾーン3を用いた通信からリユース1ゾーンを用いた通信に変更する。
また、両ゾーンにおいて、受信品質が所定の閾値よりも低い場合、伝搬環境が回復し、受信品質が所定の閾値以上になるまで、無線リソースの割り当てを行わないこととしてもよい。
これにより、各リユースゾーンの伝搬環境に合わせて適切なリユースゾーンを決定でき、スループットが向上する。
また、アップリンクではリユース1ゾーン、リユース3ゾーンのいずれかの品質測定結果、またはゾーン選択結果とMCS選択結果のみを送信すれば良い。
また、リユースゾーンの選択のために上り品質測定用の信号を送信しなくてもよいので、その分もスループットが向上する。
[第1の実施形態]
図7を参照して、第1の実施形態による無線通信方法を説明する。
本実施形態による無線通信方法は、無線端末が割り当てられたリユースゾーンに応じた、第1の時間帯または第2の時間帯のうちいずれか一方に制限して信号の品質を測定する測定段階を含む(ステップA1)。
ここで、第1の時間帯(例えば、リユース1ゾーン)では、BSの無線エリアの中心部に位置するMSとの間で無線通信が行われる。また、第2の時間帯(例えば、リユース3ゾーン)は、BS無線エリアの中心から離れた場所に位置するMSとの間で無線通信が行われる。
MSが測定する信号は、例えばOFDMAのサブフレームに含まれる個別パイロット信号である。MSが測定する信号の受信品質は、例えば搬送波レベル対干渉・雑音比(CINR)である。
また、本無線通信方法は、測定段階で測定した第1の時間帯または第2の時間帯の信号の品質に基づき、他の信号を通信するリユースゾーンを選択する選択段階を含む(ステップA2)。
この選択は、たとえば所定の閾値との比較により行うことができるが、その他の適切なアルゴリズムを用いてもよい。例えば、選択するリユースゾーンの識別情報とともに、変更後の変調・符号化方式(MCS)を選択してもよい。他の信号とは、例えばアップリンク信号(送信データ)である。
さらに、本無線通信方法は、選択段階で選択したリユースゾーンを示す情報をBSに通知する通知段階を含む(ステップA3)。
リユースゾーンの選択情報は、例えば、変更先のリユースゾーンを識別する情報である。変更後のMCSを選択した場合は、選択したMCSを示すMCS情報をリユースゾーンの選択情報とともに通知してもよい。
図8を参照して、第1の実施形態による無線端末100を説明する。
無線端末100は、無線基地局と無線通信を行う無線通信部101を有する。無線通信部101は、測定部103と結合しており、受信信号を復調した信号を測定部103に送る。
無線端末100は、無線端末100に割り当てられたリユースゾーン(リユース1ゾーンまたはリユース3ゾーンのうちいずれか)に応じた第1の時間帯または第2の時間帯の信号の品質を測定する測定部103をさらに有する。即ち、MSは、リユース1ゾーンが割当てられている場合は第1の時間帯の信号の品質を測定し、リユース3ゾーンが割当てられている場合は、第2の時間帯の信号の品質を測定する。測定する信号は、例えば個別パイロット信号である。測定する信号の受信品質は、例えば搬送波レベル対干渉・雑音比(CINR)である。測定部103は、選択部105と結合しており、測定した信号の品質を送る。
無線端末100は、測定部103が測定した信号の品質に基づき、データ通信を行うためのリユースゾーンを選択する選択部105をさらに有する。この選択は、たとえば所定の閾値との比較により行うことができるが、その他の適切なアルゴリズムを用いてもよい。例えば、リユースゾーンとともに、変更後のMCSを選択することもできる。他の信号とは、例えばアップリンク信号である。選択部105は、通知部107と結合されており、選択したリユースゾーンの識別情報を通知部に出力する。
無線端末100は、選択部105が選択したリユースゾーンを示すリユースゾーン情報を通知する通知部107をさらに有する。リユースゾーン情報は、例えば、変更先のリユースゾーンを識別する情報である。変更後のMCSを選択した場合は、選択したMCSを示すMCS情報をともに通知してもよい。通知部107は、無線通信部101と結合されており、選択したリユースゾーンを示す信号を、無線通信部101を介して無線基地局に送信する。
図9を参照して、第1の実施形態による無線基地局200を説明する。
無線基地局200は、無線端末(例えば、図8の無線端末100)と無線通信を行う無線通信部201を有する。無線通信部201は、受取部203と結合され、受信信号を復号した信号を送る。この信号には、無線端末に割り当てられたリユースゾーン(リユース1ゾーン、リユース3ゾーン)に応じた第1の時間帯または第2の時間帯の信号の品質に基づき無線端末が選択した、データ通信を行うためのリユースゾーンを示すリユースゾーン情報が含まれている。
また、無線基地局200は、このリユースゾーン情報の通知を受け取る受取部203を有する。受取部203は、受け取ったリユースゾーン情報を無線通信部201に通知する。また、受取部は、リユースゾーン情報とともにMCS情報が送られてきている場合には、このMCS情報も受け取る。無線通信部201は、このリユースゾーン情報(及びMCS情報)に基づき、無線端末と無線通信する無線リソースをスケジューリングする。
[第2の実施形態による無線通信方法]
次に、図10Aないし図10Cを参照して、第2の実施形態による通信方法を説明する。図10Aないし図10Cは、第2の実施形態による通信方法を示すフローチャートである。
本実施形態では、MSがゾーンとMCSを選択して、選択したゾーン情報とMCS情報をBSに通知する。他の実施形態では、MSが信号品質を測定して、測定した信号品質をBSに通知し、BSがゾーンとMCSを決定してもよい。
第2の実施形態による通信方法は、リユースゾーンが依然として割り当てられていないスタートから始まる。
ステップB1において、MSはリユース1ゾーンのダウンリンク信号の受信品質α1を測定する。受信品質を測定する対象は、例えば個別パイロット信号である。
ステップB1に続きステップB3において、MSはリユース3ゾーンのダウンリンク信号の受信品質α3を測定する。
ステップB3に続きステップB5において、MSは測定した受信品質α1とα3を比較する。リユース1ゾーンの下り受信品質α1が、リユース3ゾーンの下り受信品質α3以上であれば、ステップB7に進む。
ステップB7において、MSは、所属ゾーンをリユース1ゾーンとして、MCSテーブルに基づきMCSを選択する。MCSテーブルは図15を参照してより詳しく説明する。
ステップB7に続きステップB9において、MSは、ゾーン情報とMCS結果をBSに通知する。
ステップB9に続きステップB11において、MSは、次フレームも通信するか判断する。次フレームも通信するときは、ステップB35(図10C参照)に進む。図10Cについては、後で詳しく説明する。
一方、ステップB11において、次フレームは通信しないときは、本方法は終了する。
また、ステップB5において、リユース1ゾーンの下り受信品質α1が、リユース3ゾーンの下り受信品質α3よりも低ければ、ステップB13に進む。
ステップB13において、MSは、所属ゾーンをリユース3ゾーンとして、リユース3ゾーンでのMCSをMCSテーブルに基づき選択する。
ステップB13に続きステップB15において、ゾーン情報とMCS結果をBSに通知する。
ステップB15に続きステップB17において、MSは、次フレームも通信するか判断する。次フレームも通信するときは、ステップB19(図10B参照)に進む。
一方、ステップB17において、次フレームは通信しないときは、本方法は終了する。
ステップB19において、MSは、リユース3ゾーンの下り受信品質α3を測定する。
ステップB19に続きステップB21において、MSは、リユース3ゾーンの下り受信品質α3を、リユース3ゾーンにおいてリユース1ゾーンとリユース3ゾーンの境界を決める閾値A3と比較する。そして、α3が閾値A3以上であれば、ステップB23に進む。
ステップB23において、MSは、所属ゾーンをリユース1ゾーンとして、MCSは伝搬環境が最も悪いときに適用するMCS(例えば、FECレートが1/2のQPSK)とする。
ステップB23に続きステップB25において、MSは、ゾーン情報とMCS結果をBSに通知する。
ステップB25に続きステップB27において、MSは、次フレームも通信するか判断する。次フレームも通信するとき、ステップS35(図10C参照)に進む。図10Cについては、後で詳しく説明する。
一方、ステップB27において、次フレームは通信しないとき、本方法は終了する。
ステップB21において、リユース3ゾーンの下り受信品質α3が、リユース1ゾーンとリユース3ゾーンの境界を決める閾値A3より低ければ、ステップB29に進む。
ステップB29において、所属ゾーンをリユース3ゾーンとして、リユース3ゾーンでのMCSをMCSテーブルに基づき選択する。
ステップB29に続きステップB31において、MSは、ゾーン情報とMCS結果をBSに通知する。
ステップB31に続きステップB33において、MSは、次フレームも通信するか判断する。次フレームも通信する場合は、ステップB19に戻り、上記のプロセスを繰り返す。
一方、ステップB33において、次フレームは通信しない場合、本方法は終了する。
次に図10Cを説明する。
ステップB35において、MSは、リユース1ゾーンの下り受信品質α1を測定する。
ステップB35に続きステップB37において、MSは、リユース1ゾーンの下り受信品質α1を、リユース1ゾーンにおいてリユース1ゾーンとリユース3ゾーンの境界を決める閾値A1と比較する。そして、α1が閾値A1以上であれば、ステップB39に進む。
ステップB39において、MSは、所属ゾーンをリユース1ゾーンとして、MCSは伝搬環境が最も悪いときに適用するMCS(例えば、FECレートが1/2のQPSK)とする。
ステップB39に続きステップB41において、MSは、ゾーン情報とMCS結果をBSに通知する。
ステップB41に続きステップB43において、MSは、次フレームも通信するか判断する。次フレームも通信するとき、ステップB35に戻る。
一方、ステップB43において、次フレームは通信しないとき、本方法は終了する。
ステップB37において、リユース1ゾーンの下り受信品質α1が、リユース1ゾーンにおいてリユース1ゾーンとリユース3ゾーンの境界を決める閾値A1より低ければ、ステップB45に進む。
ステップB45において、所属ゾーンをリユース3ゾーンとして、リユース3ゾーンでのMCSをMCSテーブルに基づき選択する。
ステップB45に続きステップB47において、MSは、ゾーン情報とMCS結果をBSに通知する。
ステップB47に続きステップB49において、MSは、次フレームも通信するか判断する。次フレームも通信する場合は、ステップB19(図10B参照)に戻り、上記のプロセスを繰り返す。
一方、ステップB49において、次フレームは通信しない場合、本方法は終了する。
[第3の実施形態による無線通信方法]
次に、図11A、図11B、図11Cを参照して、第3の実施形態による通信方法を説明する。図11A、図11B、図11Cは、第3の実施形態による通信方法を示すフローチャートである。
この通信方法では、セルのエリアを次の4エリアに分割する。第1のエリアは、リユース1ゾーンのうちBSに近いエリアである。第2のエリアは、リユース1ゾーンのうちBSから遠いエリア、すなわちリユース3ゾーンに近いエリアである。第3のエリアは、リユース3ゾーンのうちBSに近いエリア、すなわちリユース1ゾーンに近いエリアである。第4のエリアは、リユース3ゾーンのうちBSから遠いエリア、すなわちセルエッジに近いエリアである。
そして、第1のエリアでは、リユース1ゾーンの受信品質のみを測定する。第2のエリアでは、リユース1ゾーンの受信品質とリユース3ゾーンの受信品質を両方とも測定する。第3のエリアでも、リユース1ゾーンの受信品質とリユース3ゾーンの受信品質を両方とも測定する。第4のエリアでは、リユース3ゾーンの受信品質のみを測定する。
これにより、MSによる受信品質の測定を削減することができる。
本実施形態では、MSがゾーンとMCSを選択して、選択したゾーン情報とMCS情報をBSに通知する。他の実施形態では、MSが信号品質を測定して、測定した信号品質をBSに通知し、BSがゾーンとMCSを決定してもよい。
第3の実施形態による通信方法は、スタートから始まる。
ステップC1において、MSは、リユース1ゾーンのダウンリンク信号の受信品質α1を測定する。受信品質を測定する対象は、例えば個別パイロット信号である。
ステップC1に続きステップC3において、MSはリユース3ゾーンのダウンリンク信号の受信品質α3を測定する。受信品質を測定する対象は、例えば個別パイロット信号である。
ステップC3に続きステップC5において、MSは測定した受信品質α1とα3を比較する。リユース1ゾーンの下り受信品質α1が、リユース3ゾーンの下り受信品質α3以上であれば、ステップC7に進む。
ステップC5に続きステップC7において、MSは、所属ゾーンをリユース1ゾーンとし、MCSをMCSテーブルから選択する。
ステップC7に続きステップC9において、MSは、ゾーン情報とMCS結果情報をBSに通知する。
ステップC9に続きステップC11において、MSは、リユース1ゾーンの下り受信品質α1を、リユース1ゾーンの中におけるBSとの遠近を決めるための所定の閾値A1と比較する。そして、ステップC11において、受信品質α1が閾値A1以上であれば、ステップC13に進む。また、受信品質α1が閾値A1より低ければ、ステップC15に進む。
ステップC13おいて、MSは、次フレームも通信するか判断する。そして、次フレームも通信する場合、ステップC27(図11B)に進む。一方、通信すべき次フレームがない場合、本方法は終了する。
ステップC15において、MSは、次フレームも通信するか判断する。そして、次フレームも通信する場合、ステップC1に戻り、上記のプロセスを繰り返す。一方、通信すべき次フレームがない場合、本方法は終了する。
一方ステップC5において、リユース1ゾーンの下り受信品質α1が、リユース3ゾーンの下り受信品質α3より低ければ、ステップC17に進む。
ステップC17において、MSは、所属ゾーンをリユース3ゾーンとし、MCSをMCSテーブルから選択する。
ステップC17に続きステップC19において、MSは、ゾーン情報とMCS結果情報をBSに通知する。
ステップC19に続きステップC21において、MSは、リユース3ゾーンの下り受信品質α3を、リユース3ゾーンの中におけるBSとの遠近を決めるための所定の閾値A3と比較する。そして、ステップC21において、受信品質α3が閾値A3以上であれば、ステップC23に進む。また、受信品質α3が閾値A3より低ければ、ステップC25に進む。
ステップC23おいて、MSは、次フレームも通信するか判断する。そして、次フレームも通信する場合、ステップC39に進む。一方、通信すべき次フレームがない場合、本方法は終了する。
ステップC25において、MSは、次フレームも通信するか判断する。そして、次フレームも通信する場合、ステップC1に戻り、上記のプロセスを繰り返す。一方、通信すべき次フレームがない場合、本方法は終了する。
ステップC27(図11B)において、MSは、リユース1ゾーンの下り信号の受信品質α1を測定する。受信品質を測定する対象は、例えば個別パイロット信号である。
ステップC27に続きステップC29において、MSは、所属ゾーンをリユース1ゾーンとし、MCSをMCSテーブルから選択する。
ステップC29に続きステップC31において、MSは、ゾーン情報とMCS結果情報をBSに通知する。
ステップC31に続きステップC33において、MSは、リユース1ゾーンの下り受信品質α1を、リユース1ゾーンの中におけるBSからの遠近を決めるための所定の閾値A1と比較する。そして、ステップC33において、受信品質α1が閾値A1以上であれば、ステップC35に進む。また、受信品質α1が閾値A1より低ければ、ステップC37に進む。ステップC33においては、MSがリユース1ゾーンのうちリユース3ゾーンに遠い側にいるか近い側にいるか判断していることになる。
ステップC35において、MSは、次フレームも通信するか判断する。そして、次フレームも通信する場合、ステップC27に戻り、上記のプロセスを繰り返す。一方、通信すべき次フレームがない場合、本方法は終了する。
ステップC37において、MSは、次フレームも通信するか判断する。そして、次フレームも通信する場合、ステップC1(図11A)に戻る。一方、通信すべき次フレームがない場合、本方法は終了する。
一方、ステップC23(図11A)に続きステップC39において、MSは、リユース3ゾーンの下り受信品質α3を測定する。
ステップC39に続きステップC41において、MSは、所属ゾーンをリユース3ゾーンとし、MCSをMCSテーブルから選択する。
ステップC41に続きステップC43において、MSは、ゾーン情報とMCS結果情報をBSに通知する。
ステップC43に続きステップC45において、MSは、リユース1ゾーンの下り受信品質α3を、リユース3ゾーンの中におけるBSとの遠近を決めるための所定の閾値A3と比較する。そして、ステップC45において、受信品質α3が閾値A3以上であれば、ステップC47に進む。また、受信品質α3が閾値A3より低ければ、ステップC49に進む。ステップC45においては、MSがリユース3ゾーンのうちリユース1ゾーンに近い側にいるか判断していることになる。
ステップC47おいて、MSは、次フレームも通信するか判断する。そして、次フレームも通信する場合、ステップC13に戻り、上記のプロセスを繰り返す。一方、通信すべき次フレームがない場合、本方法は終了する。
ステップC49において、MSは、次フレームも通信するか判断する。そして、次フレームも通信する場合、ステップC1に戻り、上記のプロセスを繰り返す。一方、通信すべき次フレームがない場合、本方法は終了する。
[第2、第3の実施形態の補足説明]
次に、図12を参照して第2、第3の実施形態の補足説明を行う。図12は、第2または第3の実施形態において用いられるフレーム構成図である。先に説明したように、MSはリユース3ゾーンに所属すると仮定する。MSは、ダウンリンクのリユース3ゾーンの信号121の受信品質を測定する。そして、その値が所定の閾値よりも低い場合、アップリンクの送信をリユース3ゾーンから別ゾーン(例えば、リユース1ゾーン)へ変更せず、引き続きリユース3ゾーンを使用できると判断する。そして、ULリユース3ゾーンにおいて、図12の参照符号122で示すようなバースト割り当てを行う。
このような動作を行う無線端末の構成例を、図13を参照して説明する。
図13は、第2、または第3の実施形態による無線端末300の構成例を示すブロック図である。
無線端末300は、以下に説明する構成要素を有している。
アンテナ部301は、無線基地局との間で無線信号の送受信を行う。スイッチ部303は、アンテナ部301に接続され、信号の送受信を切り替える。無線受信部305は、スイッチ部303に接続され、受信した無線信号を増幅しベースバンド信号に変換するダウンコンバータを有する。
CP除去部307は、無線受信部305に接続され、ベースバンド信号からCP部を抽出・除去する。FFT処理部309は、CP除去部307に接続され、CP除去後のOFDMA信号を高速フーリエ変換(FFT)処理してデータを取り出す。パイロット抽出部311は、FFT処理後の信号からパイロット(Pilot)信号を抽出する。
チャネル推定部313は、パイロット抽出部311に接続され、抽出したパイロット信号から伝搬環境を推定(Channel Estimation)する。復調部315は、チャネル推定部313で推定された伝搬環境を利用して、FFT部309からのデータを補正し復調する。
復号部317は、復調部315が復調したデータを復号する。コーデック(CODEC)部319は、復号部317が復号したデータを音声等の信号に変換する。
ヒューマンインターフェース部321は、無線端末300のキーボタン、マイク、スピーカー等(図示せず)からの信号をコーデック部319へ接続するためのインターフェースを提供する。受信品質測定部322は、復調部315の信号から下り受信品質を測定する。閾値設定部323は、ゾーン及びMCSを選択するための閾値を設定する。
ゾーン選択部324は、受信品質測定部322からの品質情報と閾値設定部323からの閾値(ゾーン設定情報)とから、無線端末が所属するリユースゾーン(所属ゾーン)を選択する。MCS選択部325は、受信品質測定部322からの品質情報と閾値設定部323からの閾値(MCS設定情報)とからMCSを選択しその情報(MCS情報)をゾーン・MCS情報通知部326に送る。ゾーン・MCS情報通知部326は、ゾーン選択部324からの所属ゾーン情報と、MCS選択部325からのMCS情報とから、ゾーン・MCS情報を作成する。
送信バッファ部327は、コーデック部319からの上り信号と、ゾーン・MCS情報通知部326で作成されたゾーン・MCS情報とをバッファする。符号部329は、送信バッファ部327からの信号を符号処理する。パイロット生成部331は、上りパイロット(Pilot)信号を生成する。
Rang−BWRQ−FFB等生成部333は、Ranging信号、Bandwidth Request信号、Fast Feedback信号等を生成する。シンボルマッパ部335は、符号部329からの信号と、パイロット生成部331からのパイロット信号と、Rang−BWRQ−FFB等生成部333からの信号をシンボルに変換する。IFFT部337は、シンボルマッパ部335からの出力信号を逆高速フーリエ変換(IFFT)処理してOFDMA信号にする。
CP挿入部339は、IFFT部337からのOFDMA信号にCP部を挿入する。無線送信部341は、CP部を挿入した信号を無線信号に変換するアップコンバータと増幅器とを有する。
無線端末300では、下り信号を復調した後、受信品質測定部323が下り信号の受信品質を測定して、無線基地局に送信することもできる。受信品質の測定対象は、例えば個別パイロット信号でもよい。受信品質は、例えば搬送波レベル対干渉・雑音比(CINR)であってもよい。
そして、測定した受信品質は、品質情報作成部325において品質情報に変換される。品質情報は、例えば受信レベルの値を示すデータ(例えば、10dBの場合、0x0a)である。
品質情報は上りのデータと共に基地局へ送信される。
図14は、第2、または第3の実施形態による無線基地局400の構成例を示すブロック図である。
無線基地局400は、次の構成要素を有する。
アンテナ部401は、無線基地局との間で無線信号の送受信を行う。スイッチ部403は、アンテナ部401に接続され、信号の送受信を切り替える。無線受信部405は、スイッチ部403に接続され、受信した無線信号を増幅しベースバンド信号に変換するダウンコンバータを有する。
CP除去部407は、無線受信部405からのベースバンド信号からCP部を抽出・除去する。FFT処理部409は、CP除去部407からのOFDMA信号を高速フーリエ変換(FFT)処理してデータを取り出す。パイロット抽出部411は、FFT処理後の信号からパイロット信号を抽出する。
チャネル推定部413は、抽出したパイロット信号から伝搬環境を推定する。復調部415は、チャネル推定部413で推定した伝搬環境を利用してFFT部409からのデータを補正し復調する。復号部417は、復調したデータを復号する。
ゾーン・MCS情報抽出部419は、復号部417からの信号から、無線端末が送信したゾーン・MCS情報を抽出する。フレームスケジューラ部427は、ゾーン・MCS情報抽出部419からのゾーン・MCS情報と、IPネットワークインターフェース部429からのサービス品質情報(QoS)とに基づき、下りバーストマッピング及び上りバーストマッピングを作成する。IPネットワークインターフェース部429は、復号部417が復号したデータをMACレイヤ・プロトコルデータユニット(MAC-PDU)、MACレイヤ・サービスデータユニット(MAC-SDU)、インターネットプロトコル(IP)パケット等に変換し、アクセスサービスゲートウェイ(ASN-GW)とのインターフェースを提供する。
送信バッファ部431は、フレームスケジューラ427によるスケジューリングに基づき、データをバッファする。符号部433は、送信バッファ部431から送られてきた信号を符号化する。FCH,DL/UL−MAP生成部435は、FCH、DL/UL−MAP信号を生成する。
パイロット/プリアンブル生成部437は、下りパイロット信号とプリアンブル信号とを生成する。シンボルマッパ部439は、符号部433からの符号化された信号と、FCH,DL/UL−MAP生成部435からの信号と、パイロット/プリアンブル生成部437からの信号とを、適用する変調方式によりシンボルに変換してマッピングする。IFFT部441は、シンボルマッパ部439からの信号を逆高速フーリエ変換(IFFT)処理してOFDMA信号にする。
CP挿入部443は、IFFT処理をした信号にCP部を挿入する。無線送信部445は、信号を無線信号に変換するアップコンバータと増幅器とを有する。
無線基地局400では、上り信号を復調・復号後、ゾーン・MCS情報抽出部419により、無線端末が選択したゾーンを示すゾーン情報とMCSを示すMCS情報とを抽出する。
なお、図13及び図14を参照して説明した実施形態では、MSがゾーンとMCSを決定して、決定したゾーン情報とMCS情報をBSに通知するものと仮定した。
他の実施形態では、MSがゾーン情報のみを決定し、ゾーン情報とともに品質情報をBSに通知し、BSがMCSを決定することもできる。この場合、ゾーン決定部、閾値設定部をMSに設け、MCS決定部をBSに設けることもできる。
また、図14を参照して説明した無線基地局400では、上り信号を復調、復号後、下り品質情報抽出部419で、無線端末で測定された下り信号の受信品質を示す品質情報を抽出する。実施形態によっては、上り信号を復調後、復号をせずに無線端末で測定された下り信号の受信品質を示す品質情報を抽出することも可能である。
次に、MCS選択部が変調・符号化方式(MCS;Modulation and Coding Scheme)の選択に用いるMCSテーブルを説明する。図15は、MCSテーブルの一例を示す図である。
図15のMCSテーブルは、受信品質としてCINRを用いた例であり、変調方式、FECレート、CINR、ビット/シンボルレートの対応関係を示している。図15に示すように、例えば、CINRが14[dB]の場合は、変調方式QPSK、FECレート1/2がMCSとして選択される。
次に、上記実施形態の適用による効果を、無線通信システムの一例を挙げて、図16及び図17を参照して説明する。この例では、IEEE802.16標準(WiMAX)の適用を前提とするが、上記のおとり、上記実施形態の適用はIEEE802.16標準には限定されない。
図16は、本無線通信システム例におけるMSの配置を示す図である。図16に示したように、セル161に配置された無線通信システムには、1台のBSと、10台のMS1〜20がある。MS1〜20のうち、MS1〜10はリユース1ゾーン162にあり、MS11〜20はリユース3ゾーン163にあるものと仮定する。
なお、実際のサービスエリアには、隣接セルも存在するが、説明を簡単にするため省略する。
データ送信用スロットは、10スロットとし、この10スロットの間にはMCSは変化しないものとする。10スロットをシンボル数に換算すると480シンボルとなる。例えば、MCSがQPSK(1/3)である場合、送信データビット数Xは、
X=2×(1/3)×480=321[ビット]
である。
図17は、図16の無線通信システム例について、従来技術と実施形態をそれぞれ適用した場合に得られる送信ビット数を計算した結果を示す図である。受信品質としてCINRを用いるものとする。また、簡単のため、測定した受信品質は全て、リユースゾーンを変更するための閾値よりも大きく、リユースゾーンの変更は行われないものとする。
リユース1ゾーンは、従来技術でも実施形態でも、リユース1ゾーンの信号の受信品質からリユースゾーンの割り当て、及びMCSの選択を行うため、送信ビット数は同じとなる。例えば、MS1についてCINRは、従来技術でも実施形態でも15.0[dB]となる。
一方、リユース3は、従来技術では、実施形態と比較して、CINR値が低い値となっている。例えば、MS11について、CINRは、従来技術では14.0[dB]であるが、実施形態では19.0[dB]となっている。その理由は、一般的に、リユース3ゾーン用の信号は、セル周辺部まで到達するように、リユース1ゾーンの信号と比較して、送信パワーを大きくしているからである。つまり、リユース3ゾーン信号は、リユース1ゾーン信号に比べて、サブキャリア当たりの送信パワーが大きい。本例では、送信パワーの差によるCINRの差が5[dB]であるものとした。つまり、実施形態において測定するCINR値は、従来技術において測定するCINR値より5[dB]高いものとした。
測定したCINRに基づくMCSの選択は、例えば図15に示したMCSテーブルを用いる。
その結果、例えば、MS11について、従来技術では、CINR=14.0[dB]であるから、MCSはQPSK(1/2)となり、送信ビット数=480[ビット]となる。一方、実施形態では、CINR=19.0[dB]であるから、MCSは16QAM(1/2)となり、送信ビット数=960[ビット]となる。
同様に、MS11からMS20についてMCS及び送信ビット数を求める。
その結果、従来技術による総送信ビット数は7,356[ビット]であるのに対し、実施形態による総送信ビット数は10,874[ビット]となる。実施形態を適用すると、従来技術に比べて、総送信ビット数が約1.5倍になり、スループットが上昇することがわかる。
[変形例]
上記の通り、本実施形態ではリユース3ゾーンの受信品質を測定する。この測定方法には図18A乃至図19Cに示す通り、いろいろなバリエーションが考えられる。以下、これらのバリエーションを実施例として説明する。
なお、図18A乃至図18Cは、リユース3ゾーンにおいて、無線基地局が、隣接する他の無線基地局とは異なる周波数帯域を用いて無線通信を行う場合である。
また、図19A乃至図19Cは、リユース3ゾーンにおいて、無線基地局が、隣接する他の無線基地局とは時分割により無線通信を行う場合である。
変形例1
図18Aに変形例1を示す。MSがリユース1ゾーンとリユース3ゾーンの下り受信品質α1、α3を測定して、リユースゾーンを選択するものである。詳細動作フローは第2、及び、第3の実施形態のフロー参照。ただし、MSが、所属するリユースゾーンの下り受信品質を測定する際、全サブチャンネルの受信品質の平均(参照符号181で示した)からリユースゾーンを選択する例である。
本例では、MSがリユース3ゾーンの例を示したが、MSがリユース1ゾーンに所属する場合は、リユース1ゾーンの受信品質の平均(図示せず)からリユースゾーンを選択する。
変形例2
図18Bに変形例2を示す。MSがリユース1ゾーンとリユース3ゾーンの下り受信品質α1、α3を測定して、リユースゾーンを選択するものである。詳細動作フローは第2、及び、第3の実施形態のフロー参照。ただし、MSが、所属するリユースゾーンの下り受信品質を測定する際、上りで使用するサブチャンネルのみの受信品質の平均(参照符号183で示した)から、リユースゾーンを選択する例である。これにより、上りで使用するサブチャンネルの伝搬環境をより正確に反映できる。
本例では、MSがリユース3ゾーンに所属している例を示したが、MSがリユース1ゾーンに所属している場合には、リユース1ゾーンの上りで使用するサブチャンネルのみの受信品質の平均(図示せず)からリユースゾーンを選択する。
変形例3
図18Cに実施例3を示す。MSがリユース1ゾーンとリユース3ゾーンの下り受信品質α1、α3を測定して、リユースゾーンを選択するものである。詳細動作フローは第2、及び、第3の実施形態のフロー参照。ただし、MSが、所属するリユースゾーンの下り受信品質を測定する際、上りで使用するサブチャンネルのみで、かつ下りサブフレームの時間的に最後の受信品質の平均(参照符号185で示した)から、リユースゾーンを選択する例である。これにより、上りで使用するサブチャンネルの伝搬環境をより正確に反映できる。
本例では、MSがリユース3ゾーンに所属している例を示したが、MSがリユース1ゾーンに所属している場合には、リユース1ゾーンの上りで使用するサブチャンネルのみで、かつ下りサブフレームの時間的に最後の受信品質の平均(図示せず)からリユースゾーンを選択する。
変形例4
無線基地局は、リユース3ゾーンの時間帯では、その時間帯をさらに分割した、隣接する他の無線基地局とは異なる時間帯を用いて無線通信を行うことも可能である。図19A乃至図19Cは、リユース3ゾーンの時間帯を時間軸方向に3分割している。無線基地局は、分割された時間帯のうち、隣接する他の無線基地局とは異なる時間帯を用いて、リユース3ゾーンの無線端末と通信を行う。
図19Aに実施例4を示す。MSがリユース1ゾーンとリユース3ゾーンの下り受信品質α1、α3を測定して、リユースゾーンを選択するものである。詳細動作フローは第2、及び、第3の実施形態のフロー参照。ただし、MSが、所属するリユースゾーンの下り受信品質を測定する際、3分割されたリユース3ゾーンのうち、真ん中の時間帯を用いて、全サブチャンネルの受信品質の平均(参照符号191で示した)からリユースゾーンを選択する例である。
本例では、MSがリユース3ゾーンの例を示したが、MSがリユース1ゾーンに所属する場合は、リユース1ゾーンの受信品質の平均(図示せず)からリユースゾーンを選択する。
変形例5
図19Bに実施例5を示す。MSがリユース1ゾーンとリユース3ゾーンの下り受信品質α1、α3を測定して、リユースゾーンを選択するものである。詳細動作フローは第2、及び、第3の実施形態のフロー参照。ただし、MSが、所属ゾーンするリユースゾーンの下り受信品質を測定する際、上りで使用するサブチャンネルのみの受信品質の平均(参照符号193で示した)から、リユースゾーンを選択する例である。これにより、上りで使用するサブチャンネルの伝搬環境をより正確に反映できる。
本例では、MSがリユース3ゾーンに所属している例を示したが、MSがリユース1ゾーンに所属している場合には、リユース1ゾーンの上りで使用するサブチャンネルのみの受信品質の平均(図示せず)からリユースゾーンを選択する。
変形例6
図19Cに実施例6を示す。MSがリユース1ゾーンとリユース3ゾーンの下り受信品質α1、α3を測定して、リユースゾーンを選択するものである。詳細動作フローは第2、及び、第3の実施形態のフロー参照。ただし、MSが、所属するリユースゾーンの下り受信品質を測定する際、上りで使用するサブチャンネルのみで、かつ下りサブフレームの時間的に最後の受信品質の平均(参照符号195で示した)から、リユースゾーンを選択する例である。これにより、上りで使用するサブチャンネルの伝搬環境をより正確に反映できる。
本例では、MSがリユース3ゾーンに所属している例を示したが、MSがリユース1ゾーンに所属している場合には、リユース1ゾーンの上りで使用するサブチャンネルのみで、かつ下りサブフレームの時間的に最後の受信品質の平均(図示せず)からリユースゾーンを選択する。
[第3の実施形態]
次に、図20乃至図23を参照して、第3の実施形態を説明する。この実施形態は、図20に示すように、BSを中心としてセル201が形成されているものとする。リユース1ゾーン202の周りのリユース3ゾーン203内の不感地帯204に無線端末MS2が存在し、リユース3ゾーン203内の無線端末MS1がマルチホップリレーとして通信を行う場合である。
図21に示すように、MS1とMS2が通信を行う際、MS2が下りサブルレームのリユース1ゾーンとリユース3ゾーンのトランスペアレントゾーンの下り受信品質α1、α3を測定して、リユースゾーンを選択するものである。詳細動作フローは第2、及び、第3の実施形態のフロー参照。ただし、その時、全サブチャンネルの受信品質の平均から、リユースゾーンを選択する。
本例では、MS2がリユース3ゾーンの例を示したが、MS2がリユース1ゾーンに所属する場合は、リユース1ゾーンの受信品質の平均(図示せず)からリユースゾーンを選択する。
図22は、第3の実施形態による無線端末500の構成例を示すブロック図である。
無線端末500の構成要素について順に説明する。
リレー制御情報検出部503は、復調部501から出力される復調信号から、本機がリレー端末として動作するかどうかを選択するリレー制御情報を検出する。
アクセスゾーン・トランスペアレントゾーン受信品質測定部504は、復調部501からの信号とリレー制御情報検出部503からの情報により、アクセスゾーン、またはトランスペアレントゾ−ンの下り受信品質を測定する。
閾値設定部505は、MCSを選択するための閾値を設定する。
ゾーン選択部506は、アクセスゾーン・トランスペアレントゾーン下り品質情報抽出部504からの下り品質情報と、閾値設定部505からの閾値(ゾーン設定情報)とに基づき所属ゾーンを選択する。
MCS選択部507は、アクセスゾーン・トランスペアレントゾーン下り品質情報抽出部504からの下り品質情報と、閾値設定部505からの閾値(MCS設定情報)とからMCSを選択する。
ゾーン・MCS情報作成部508は、ゾーン選択部506からの所属ゾーンと、MCS選択部507からのMCSとから、ゾーン・MCS情報を作成して、送信バッファ部509に送る。
その他の構成要素は、図13に示した無線端末300の対応する構成要素と基本的に同様である。
図23は、第4の実施形態による無線基地局600の構成例を示すブロック図である。
無線基地局600の構成要素について順に説明する。
ゾーン・MCS情報抽出部603は、復号部601からMS毎に送られてくるゾーン・MCS情報を抽出する。
フレームスケジューラ部611は、ゾーン・MCS情報抽出部603からのゾーン・MCS情報と、IPネットワークインターフェース部613からのサービス品質情報(QoS)とに基づき、下りバーストマッピングと上りバーストマッピングを作成する。
その他の構成要素は、図14に示した無線端末400の対応する構成要素と同様である。
無線基地局600では、図14に示した無線基地局400と同様に、上り信号を復調・復号後、ゾーン・MCS情報抽出部603により、無線端末で選択されたゾーン及びMCSを示すゾーン・MCS情報を抽出する。
図22及び図23を参照して説明した実施形態では、MSがゾーンとMCSを選択して、選択したゾーン情報とMCS情報をBSに通知している。この場合、MCS選択部、ゾーン選択部、閾値設定部をMSに設け、ゾーン情報及びMCS情報をBSに通知するようにしている。
他の実施形態では、MSが信号品質を測定して、測定した信号品質を品質情報としてBSに通知し、BSがゾーンとMCSを決定してもよい。
上記の第4の実施形態では、MS2が下りサブフレームのリユース3ゾーンのトランスペアレントゾーンの下り受信品質を測定する際、全サブチャンネルの受信品質の平均から、リユースゾーンを選択するものとした。
他の実施例として、図18Bを参照して説明したように、上りで使用するサブチャンネルのみの受信品質の平均からリユースゾーンを選択することもできる。
他の実施例として、図18Cを参照して説明したように、上りで使用するサブチャンネルのみで、かつ下りサブフレームの時間的に最後の受信品質の平均から、リユースゾーンを選択することもできる。
無線基地局が、隣接する他の無線基地局とは異なる周波数帯域を用いて無線通信を行う替わりに、隣接する他の無線基地局とは時分割により無線通信を行うこともできる。
一実施例として、図19Aを参照して説明したように、所属するリユースゾーンの下り受信品質を測定する際、全サブチャンネルの受信品質の平均からリユースゾーンを選択することもできる。
他の実施例として、図19Bを参照して説明したように、上りで使用するサブチャンネルのみの受信品質の平均から、リユースゾーンを選択することもできる。
他の実施例として、図19Cを参照して説明したように、上りで使用するサブチャンネルのみで、かつ下りサブフレームの時間的に最後の受信品質の平均から、リユースゾーンを選択することもできる。
以上、実施の形態について詳述したが、特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。
以上の実施例1〜6を含む実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
(付記1)
無線基地局が、第1の時間帯において、隣接する他の無線基地局と共通する周波数帯域を用いて無線端末と無線通信を行い、第2の時間帯において、隣接する他の無線基地局とは異なる周波数帯域を用いて、または前記第2の時間帯をさらに分割した隣接する他の無線基地局とは異なる時間帯を用いて無線端末と無線通信を行う無線通信システムにおける無線通信方法であって、
第1の時間帯または第2の時間帯のうち、無線端末に割り当てられた時間帯を特定し、特定した時間帯で送信される信号の品質を無線端末が測定する測定段階と、
その無線端末が、測定した信号の品質に基づいて選択した第1の時間帯または第2の時間帯のうちのいずれかを示す選択情報、または、特定した時間帯で送信される信号について測定した品質情報を無線基地局に通知する通知段階とを含む無線通信方法。
(付記2)
変調・符号化方式を選択し、選択した変調・符号化方式を前記選択情報とともに通知する段階をさらに有する、付記1に記載の無線通信方法。
(付記3)
測定段階において、第2の時間帯の信号の品質を測定する場合、前記信号の全サブチャンネルにおける平均値、上り通信に使用するサブチャンネルにおける平均値、または上り通信に使用するサブチャンネルのうち前記第2の時間帯の最後のもの平均値により品質を測定する、付記1または2に記載の無線通信方法。
(付記4)
無線基地局が、第1の時間帯において、隣接する他の無線基地局と共通する周波数帯域を用いて無線端末と無線通信を行い、第2の時間帯において、隣接する他の無線基地局とは異なる周波数帯域を用いて、または前記第2の時間帯をさらに分割した隣接する他の無線基地局とは異なる時間帯を用いて無線端末と無線通信を行う無線通信システムにおける無線端末であって、
第1の時間帯または第2の時間帯のうち、無線端末に割り当てられた時間帯を特定し、特定した時間帯で送信される信号の品質を測定する測定部と、
前記測定部が測定した信号の品質にもとづいて選択した第1の時間帯または第2の時間帯のうちのいずれかを示す選択情報、または特定した時間帯で送信される信号について測定した品質情報を無線基地局に通知する通知部と
を有する無線端末。
(付記5)
変調・符号化方式を選択し、選択する変調符号化選択部をさらに有し、
前記通知部は、前記変調符号化選択部が選択した変調・符号化方式を前記選択情報とともに通知する、付記4に記載の無線端末。
(付記6)
前記測定部は、第1または第2の時間帯の信号の品質を測定する場合、前記信号の全サブチャンネルにおける平均値、上り通信に使用するサブチャンネルにおける平均値、または上り通信に使用するサブチャンネルのうち前記第2の時間帯の最後のもの平均値により品質を測定する、付記4または5に記載の無線端末。
(付記7)
前記無線端末をリレー端末として動作させるかを示すリレー制御情報を検出するリレー制御情報検出部をさらに有し、
前記測定部は、アクセスゾーンまたはトランスペアレントゾーンの信号の品質を測定できる、付記4乃至6いずれか一項に記載の無線端末。
(付記8)
無線基地局が、第1の時間帯において、隣接する他の無線基地局と共通する周波数帯域を用いて無線端末と無線通信を行い、第2の時間帯において、隣接する他の無線基地局とは異なる周波数帯域を用いて、または前記第2の時間帯をさらに分割した隣接する他の無線基地局とは異なる時間帯を用いて無線端末と無線通信を行う無線通信システムにおける無線基地局であって、
前記無線端末が測定した信号の品質にもとづいて選択した第1の時間帯または第2の時間帯のうちのいずれかを示す選択情報、または特定した時間帯で送信される信号について測定した品質情報を受け取る受取部
を有する無線基地局。
(付記9)
前記受取部は、前記無線端末が前記選択情報とともに通知した変調・符号化方式を受け取る、付記8に記載の無線基地局。
(付記10)
無線基地局が、第1の時間帯において、隣接する他の無線基地局と共通する周波数帯域を用いて無線端末と無線通信を行い、第2の時間帯において、隣接する他の無線基地局とは異なる周波数帯域を用いて、または前記第2の時間帯をさらに分割した隣接する他の無線基地局とは異なる時間帯を用いて無線端末と無線通信を行う無線通信システムであって、
前記無線端末が、
第1の時間帯または第2の時間帯のうち、無線端末に割り当てられた時間帯を特定し、特定した時間帯で送信される信号の品質を測定し、
測定した信号の品質に基づいて選択した第1の時間帯または第2の時間帯のうちのいずれかを示す選択情報、または特定した時間帯で送信される信号について測定した品質情報を無線基地局に通知することを特徴とする無線通信システム。
100 無線端末
101 無線通信部
103 測定部
105 選択部
107 通知部
200 無線基地局
201 無線通信部
203 受取部
300 無線端末
301 アンテナ部
303 スイッチ部
305 無線受信部
307 CP除去部
309 FFT処理部
311 パイロット抽出部
313 チャネル推定部
315 復調部
317 復号部
319 コーデック(CODEC)部
321 ヒューマンインターフェース部
322 受信品質測定部
323 閾値設定部
324 ゾーン選択部
325 MCS選択部
326 ゾーン・MCS情報通知部
327 送信バッファ部
329 符号部
331 パイロット生成部
333 Rang-BWRQ-FFB等生成部
335 シンボルマッパ部
337 IFFT部
339 CP挿入部
341 無線送信部
400 無線基地局
401 アンテナ部
403 スイッチ部
405 無線受信部
407 CP除去部
409 FFT処理部
411 パイロット抽出部
413 チャネル推定部
415 復調部
417 復号部
419 ゾーン・MCS情報抽出部
427 フレームスケジューラ部
429 IPネットワークインターフェース部
431 送信バッファ部
433 符号部
435 FCH, DL/UL-MAP生成部
437 パイロット/プリアンブル生成部
439 シンボルマッパ部
441 IFFT部
443 CP挿入部
445 無線送信部
500 無線端末
501 復調部
503 リレー制御情報検出部
504 アクセスゾーン・トランスペアレントゾーン受信品質測定部
505 閾値設定部
506 ゾーン選択部
507 MCS選択部
508 ゾーン・MCS情報作成部
509 送信バッファ部
600 無線基地局
603 ゾーン・MCS情報抽出部
611 フレームスケジューラ部
613 IPネットワークインターフェース部

Claims (4)

  1. 無線基地局が、第1の時間帯において、隣接する他の無線基地局と共通する周波数帯域を用いて無線端末と無線通信を行い、第2の時間帯において、隣接する他の無線基地局とは異なる周波数帯域を用いて、または前記第2の時間帯をさらに分割した隣接する他の無線基地局とは異なる時間帯を用いて無線端末と無線通信を行う無線通信システムにおける無線通信方法であって、
    第1の時間帯または第2の時間帯のうち、無線端末に割り当てられた時間帯を特定し、特定した時間帯で送信される信号の品質を無線端末が測定する測定段階と、
    その無線端末が、測定した信号の品質に基づいて選択した第1の時間帯または第2の時間帯のうちのいずれかを示す選択情報、または特定した時間帯で送信される信号について測定した品質情報を無線基地局に通知する通知段階と
    を含む無線通信方法。
  2. 無線基地局が、第1の時間帯において、隣接する他の無線基地局と共通する周波数帯域を用いて無線端末と無線通信を行い、第2の時間帯において、隣接する他の無線基地局とは異なる周波数帯域を用いて、または前記第2の時間帯をさらに分割した隣接する他の無線基地局とは異なる時間帯を用いて無線端末と無線通信を行う無線通信システムにおける無線端末であって、
    第1の時間帯または第2の時間帯のうち、無線端末に割り当てられた時間帯を特定し、特定した時間帯で送信される信号の品質を測定する測定部と、
    前記測定部が測定した信号の品質にもとづいて選択した第1の時間帯または第2の時間帯のうちのいずれかを示す選択情報、または特定した時間帯で送信される信号について測定した品質情報を無線基地局に通知する通知部と
    を有する無線端末。
  3. 無線基地局が、第1の時間帯において、隣接する他の無線基地局と共通する周波数帯域を用いて無線端末と無線通信を行い、第2の時間帯において、隣接する他の無線基地局とは異なる周波数帯域を用いて、または前記第2の時間帯をさらに分割した隣接する他の無線基地局とは異なる時間帯を用いて無線端末と無線通信を行う無線通信システムにおける無線基地局であって、
    前記無線端末が測定した信号の品質にもとづいて選択した第1の時間帯または第2の時間帯のうちのいずれかを示す選択情報、または特定した時間帯で送信される信号について測定した品質情報を受け取る受取部
    を有する無線基地局。
  4. 無線基地局が、第1の時間帯において、隣接する他の無線基地局と共通する周波数帯域を用いて無線端末と無線通信を行い、第2の時間帯において、隣接する他の無線基地局とは異なる周波数帯域を用いて、または前記第2の時間帯をさらに分割した隣接する他の無線基地局とは異なる時間帯を用いて無線端末と無線通信を行う無線通信システムであって、
    前記無線端末が、
    第1の時間帯または第2の時間帯のうち、無線端末に割り当てられた時間帯を特定し、特定した時間帯で送信される信号の品質を測定し、
    測定した信号の品質に基づいて選択した第1の時間帯または第2の時間帯のうちのいずれかを示す選択情報、または特定した時間帯で送信される信号について測定した品質情報を無線基地局に通知することを特徴とする無線通信システム。
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