JP2013239843A - Radio communication system, radio communication device and radio communication method - Google Patents

Radio communication system, radio communication device and radio communication method Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve a stable communication and a frequency utilization efficiency by ensuring SINR (signal-to-interference and noise ratio) of an occupied bandpass.SOLUTION: A radio communication system comprises: a plurality of base stations; and a plurality of terminal stations for communicating with the base stations, and in the system, a plurality of base stations communicate with a plurality of terminal stations via wireless lines while sharing same frequency bandpass. The base station comprises: a shared bandpass for allowing mutual interference by sharing a part or all of same frequency bandpass; bandpass assigning means for assigning a bandpass divided into the occupied bandpass which does not interfere with each other, by occupying a part of the same frequency bandpass, respectively; power assigning means for assigning different powers to each of the shared bandpass and the occupied bandpass; and date assigning means for arranging date in the shared bandpass and the occupied bandpass respectively. The date assigning means changes a ratio of time region for a frame which arranges data in each bandpass according to a distribution of base stations or traffics in regions of each bandpass.

Description

本発明は、複数の基地局が面的に展開された無線アクセスシステムにおいて、各基地局が柔軟に無線リソース割り当てを行うための無線通信システム、無線通信装置および無線通信方法に関する。   The present invention relates to a radio communication system, a radio communication apparatus, and a radio communication method for each base station to flexibly allocate radio resources in a radio access system in which a plurality of base stations are expanded.

近年の光アクセス等の普及に伴った様々な大容量サービスに対応するため、無線通信の伝送速度の向上が要求されている。占有する周波数帯域と伝送速度とは比例するため、周波数帯域を拡大する事でこれを実現する事ができる。しかし、実際の周波数資源は有限であるため、周波数帯域の拡大には限界がある。周波数帯域を増加することなく伝送速度を向上する方法として、1シンボルあたり2ビットを伝送するQPSKから1シンボルあたり6ビットを伝送する64QAMのような変調多値数の大きい変調方式を用いる方法がある。しかし、多値数の増加に伴い信号点間距離が減少する事でノイズによる誤りやハードウェアの特性による誤りが発生しやすくなり、良好な通信の実現に高い信号対雑音比が必要となるため、この方法で伝送速度を大きく向上させることは難しい。また、面的にサービスを展開する場合、十分な数のチャネルを用意できないため、複数チャネルによる周波数リユースが困難となり、セル間干渉がシステム容量を劣化させる大きな要因となる。   In order to cope with various large-capacity services accompanying the recent spread of optical access and the like, it is required to improve the transmission speed of wireless communication. Since the occupied frequency band is proportional to the transmission speed, this can be realized by expanding the frequency band. However, since the actual frequency resources are limited, there is a limit to the expansion of the frequency band. As a method for improving the transmission speed without increasing the frequency band, there is a method using a modulation method having a large modulation multi-value number such as QPSK that transmits 2 bits per symbol to 64QAM that transmits 6 bits per symbol. . However, since the distance between signal points decreases as the number of multi-values increases, errors due to noise and errors due to hardware characteristics tend to occur, and a high signal-to-noise ratio is required to achieve good communication. It is difficult to greatly improve the transmission speed by this method. In addition, when a service is deployed in a plane, a sufficient number of channels cannot be prepared, so frequency reuse by a plurality of channels becomes difficult, and inter-cell interference is a major factor that degrades system capacity.

そこで、周波数資源を有効に利用しながらもセル間干渉を回避する手法として、非特許文献1に記載されているFractional Frequency Reuse(FFR)がある。例えば、セルをセル中心領域とセルエッジ領域に分割し、セル間干渉の比較的小さいセル中心領域では全帯域を割り当て、一方セル間干渉の比較的大きいセルエッジ領域では全帯域を分割し占有帯域として割り当て、周波数繰り返しを行うことによりセル間干渉を回避する。さらにセルエッジ領域において一つの占有帯域を割り当てられる基地局では、送信電力一定の条件下で、帯域幅が減少した分の余剰の電力を送信帯域に振り向けることで、送信電力密度を増加する。このように周波数繰り返し係数(Reuse Factor:RF)及び送信電力を柔軟に制御することにより、セル間干渉を回避しながら周波数資源を効率よく利用可能となる。   Thus, as a technique for avoiding inter-cell interference while effectively using frequency resources, there is Fractional Frequency Reuse (FFR) described in Non-Patent Document 1. For example, a cell is divided into a cell center area and a cell edge area, and the entire band is allocated in the cell center area where the inter-cell interference is relatively small, while the entire band is divided and allocated as the occupied band in the cell edge area where the inter-cell interference is relatively large. Inter-cell interference is avoided by performing frequency repetition. Further, in the base station to which one occupied band is allocated in the cell edge region, the transmission power density is increased by diverting the surplus power corresponding to the reduced bandwidth to the transmission band under the condition of constant transmission power. Thus, by flexibly controlling the frequency repetition factor (Reuse Factor: RF) and transmission power, it is possible to efficiently use frequency resources while avoiding inter-cell interference.

図12は、FFRにおけるフレーム構成及び周波数帯域と電力の割り当て例を示す図である。図13は、FFRにおける周波数の割り当て例を示す図である。ここでは、3つの基地局がそれぞれ異なる3つの占有帯域を割り当てられる場合を例にとって説明する。各基地局は一定の時間長を持つデータフレームを単位としてデータを送信する。各データフレームの先頭にはタイミング同期やチャネル推定を実施するためのトレーニング信号、及び宛先となる端末局の割り当て情報等を含む制御信号がある。次に、基地局#1〜基地局#3が全帯域を共有(f1+f2+f3)し、データを割り当てる領域を有する。この領域は主にSINR(Signal to Interference Noise power Ratio:信号対干渉雑音電力比)の良好な端末局のデータが割り当てられるため、当該領域をセル中心ゾーンとする。   FIG. 12 is a diagram illustrating a frame configuration, frequency band, and power allocation example in FFR. FIG. 13 is a diagram illustrating an example of frequency allocation in FFR. Here, a case will be described as an example where three base stations can be assigned three different occupied bands. Each base station transmits data in units of data frames having a certain length of time. At the head of each data frame is a control signal including a training signal for performing timing synchronization and channel estimation, and allocation information of a destination terminal station. Next, base station # 1 to base station # 3 share the entire band (f1 + f2 + f3), and have an area for allocating data. Since this region is mainly assigned terminal station data having a good signal-to-interference noise power ratio (SINR), this region is defined as a cell center zone.

その次には、各基地局がそれぞれ互いにセル間干渉を与えないように、全帯域を分割した占有帯域f1、f2、f3による領域がある。これをセルエッジゾーンとし、当該領域に主にセル中心ゾーンに比べてSINRの小さい端末局のデータを割り当てる。このとき、占有帯域f1、f2、f3は共有帯域に比べて、帯域幅は3分の1となる。各基地局において送信可能な電力が一定である場合、帯域幅を削減したことにより電力に余裕が生じるため、その電力をそれぞれの占有帯域に振り向けることが可能であり、この場合、電力密度を共有帯域のものに比べ3倍まで高めることができる。こうすることにより、セルエッジゾーンに位置する端末局のSNR(Signal to Noise power Ratio:信号対雑音電力比)を向上することが可能になる。   Next, there are areas of occupied bands f1, f2, and f3 obtained by dividing the entire band so that each base station does not cause inter-cell interference with each other. This is set as a cell edge zone, and data of a terminal station having a SINR smaller than that of the cell center zone is assigned to the area. At this time, the bandwidths of the occupied bands f1, f2, and f3 are one-third that of the shared band. When the power that can be transmitted in each base station is constant, there is a margin in power due to the reduction in bandwidth, so it is possible to direct that power to each occupied band. It can be increased up to 3 times compared to the shared bandwidth. This makes it possible to improve the SNR (Signal to Noise power Ratio) of the terminal station located in the cell edge zone.

このような割り当てを面的に俯瞰すると、図13のようになる。セル中心ゾーンにおいては、共有帯域f1+f2+f3によって1周波数繰り返しを行い、セルエッジゾーンでは占有帯域f1、f2、f3によって3周波数繰り返しを行う。これにより、セル中心及びセルエッジゾーンの両領域においてセル間干渉を回避しながら通信を行うことが可能となる。   An overview of such assignment is shown in FIG. In the cell center zone, one frequency repetition is performed using the shared band f1 + f2 + f3, and in the cell edge zone, three frequency repetitions are performed using the occupied bands f1, f2, and f3. As a result, communication can be performed while avoiding inter-cell interference in both the cell center and the cell edge zone.

図14は、FFRにおける無線通信装置の構成例を示す。図14において、1はネットワーク、10は基地局、11はネットワークインターフェース、12はMAC層処理部、13は送信処理部、14は受信処理部、15は通信制御部、16はスイッチ、17はアンテナ、18は無線リソース管理部、20は端末局である。ここで、図14における構成は各基地局及び各端末局がそれぞれ1本のアンテナを備えている場合を示しているが、2本以上であっても構わない。もちろん基地局10及び端末局20が異なるアンテナ本数であっても構わない。   FIG. 14 shows a configuration example of a wireless communication apparatus in FFR. In FIG. 14, 1 is a network, 10 is a base station, 11 is a network interface, 12 is a MAC layer processing unit, 13 is a transmission processing unit, 14 is a reception processing unit, 15 is a communication control unit, 16 is a switch, and 17 is an antenna. , 18 are radio resource management units, and 20 is a terminal station. Here, the configuration in FIG. 14 shows a case where each base station and each terminal station are each provided with one antenna, but there may be two or more. Of course, the base station 10 and the terminal station 20 may have different numbers of antennas.

次に動作を説明する。まず基地局10側から端末局20側に信号を送信するダウンリンクについて説明する。ネットワーク1より端末局20宛てのダウンリンクのデータがネットワークインターフェース11を介し基地局10に入力され、続いてMAC層処理部12に入力される。MAC層処理部12に入力されたデータは個別バッファ等に一時的に保持される。尚、実際のハードウェアでは物理的なバッファは同じであっても構わず、論理的に個別に管理されていればよい。MAC層処理部12は、基地局10の通信相手先となる端末局20を把握し、当該端末局に対応するデータを先の個別バッファより読み出し、データをデータフレーム上に配置するための処理等を実施する。   Next, the operation will be described. First, the downlink for transmitting a signal from the base station 10 side to the terminal station 20 side will be described. Downlink data addressed to the terminal station 20 from the network 1 is input to the base station 10 via the network interface 11 and then input to the MAC layer processing unit 12. Data input to the MAC layer processing unit 12 is temporarily stored in an individual buffer or the like. In actual hardware, the physical buffers may be the same, as long as they are logically managed individually. The MAC layer processing unit 12 grasps the terminal station 20 that is a communication partner of the base station 10, reads data corresponding to the terminal station from the individual buffer, and arranges the data on the data frame. To implement.

ここで、無線リソース管理部18において、端末局20のデータに割り当てる周波数帯域及び電力、すなわち無線リソースを決定する。まず、MAC層処理部12ではアップリンクの通信等を用いて事前に取得した基地局10と端末局20の間の品質を無線リソース管理部18に入力する。無線リソース管理部18では、当該品質情報を基に、周波数帯域及び電力といった無線リソースの割り当て、さらにはデータフレーム上のいずれのゾーンに割り当てるかを決定する。例えば、図12に示すように周波数帯域及び電力の割り当ての場合、端末局の受信品質が条件を満たせば全帯域を共有するセル中心ゾーンへ、一方で条件を満たさなければ電力密度を3倍にし、占有帯域のみを用いるセルエッジゾーンへとデータを割り当てる。このようにして決定した端末局のデータに対応する無線リソース情報をMAC層処理部12へ入力し、さらにMAC層処理部12は送信すべきデータを当該無線リソース情報とともに送信処理部13へと出力する。   Here, the radio resource management unit 18 determines the frequency band and power allocated to the data of the terminal station 20, that is, the radio resource. First, the MAC layer processing unit 12 inputs the quality between the base station 10 and the terminal station 20 acquired in advance using uplink communication or the like to the radio resource management unit 18. Based on the quality information, the radio resource management unit 18 determines allocation of radio resources such as a frequency band and power, and further, which zone on the data frame is allocated. For example, as shown in FIG. 12, in the case of frequency band and power allocation, if the reception quality of the terminal station satisfies the condition, the cell center zone shares the entire band, while if the condition is not satisfied, the power density is tripled. Data is allocated to the cell edge zone using only the occupied band. The radio resource information corresponding to the terminal station data determined in this way is input to the MAC layer processing unit 12, and the MAC layer processing unit 12 outputs the data to be transmitted to the transmission processing unit 13 together with the radio resource information. To do.

送信処理部13は、無線回線で送信する無線パケットを生成して変調処理を行う。ここで、例えばOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing:直交波周波数分割多重)ないしはOFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access:直交周波数分割多元接続)変調方式を用いるのであれば、各信号系列の信号に対して周波数成分ごとに変調処理、周波数軸上の信号から時間軸上の信号に変換するIFFT処理、ガードインターバルの挿入やOFDMシンボル間の波形整形処理、D/A変換、無線周波数信号へのアップコンバート、帯域外の周波数成分を除去するためのフィルタ処理等が行われ、送信すべき電気的な信号を生成する。このとき、基地局10及び端末局20が複数本のアンテナを備え、MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)による空間多重伝送を行うのであれば、変調処理とIFFT処理の間に送信ウェイトの乗算処理を実施してもよい。   The transmission processing unit 13 generates a wireless packet to be transmitted through a wireless line and performs modulation processing. Here, for example, if OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) or OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) modulation method is used, frequency components for signals of each signal sequence Modulation processing every time, IFFT processing to convert the signal on the frequency axis to the signal on the time axis, insertion of guard interval and waveform shaping between OFDM symbols, D / A conversion, up-conversion to radio frequency signal, out of band A filter process or the like for removing the frequency component is performed to generate an electrical signal to be transmitted. At this time, if the base station 10 and the terminal station 20 are provided with a plurality of antennas, and perform spatial multiplexing transmission by MIMO (Multiple-Input Multiple-Output), transmission weight multiplication processing between the modulation processing and IFFT processing May be implemented.

また、送信ウェイトの生成には、基地局10と端末局20の各アンテナ間のチャネル情報を必要とするが、本図ではその情報の取得ルートを明示せずに、チャネルフィードバック等の既存の技術で取得できているものとする。このように各種の送信信号処理が施された送信信号は、送信処理部13側へ切り替えられたスイッチ16を経由し、アンテナ17を通して各端末局20に向けて送信される。これによりダウンリンクの通信が行われる。   In addition, in order to generate transmission weights, channel information between the antennas of the base station 10 and the terminal station 20 is required. In this figure, an existing technique such as channel feedback is not shown without clearly indicating the acquisition route of the information. It is assumed that it has been acquired in The transmission signals that have been subjected to various types of transmission signal processing in this way are transmitted toward each terminal station 20 through the antenna 17 via the switch 16 switched to the transmission processing unit 13 side. Thereby, downlink communication is performed.

次に、端末局20側から基地局10側に信号を送信するアップリンクについて説明する。端末局20からアップリンクの信号が基地局10にて受信されると、受信信号はアンテナ17を通して受信処理部側14側へ切り替えられたスイッチ16を経由し、受信処理部14に入力される。受信処理部14では、無線周波数の信号からベースバンドの信号へのダウンコンバート、帯域外の周波数成分を除去するためのフィルタリング、A/D変換、OFDM(A)を用いる場合にはFFT処理により時間軸上の信号を周波数軸上の信号に変換(各周波数成分の信号に分離)する等の、各種信号処理が施される。そのようにして処理が施された信号に対してさらに復調処理を施し、再生されたデータをMAC層処理部12へ出力する。   Next, an uplink for transmitting a signal from the terminal station 20 side to the base station 10 side will be described. When an uplink signal is received by the base station 10 from the terminal station 20, the received signal is input to the reception processing unit 14 via the antenna 17 via the switch 16 switched to the reception processing unit 14 side. The reception processing unit 14 performs down-conversion from a radio frequency signal to a baseband signal, filtering to remove out-of-band frequency components, A / D conversion, and FFT processing when using OFDM (A). Various signal processing such as conversion of the signal on the axis into a signal on the frequency axis (separation into signals of each frequency component) is performed. The signal thus processed is further demodulated, and the reproduced data is output to the MAC layer processing unit 12.

また、MIMO伝送を実施する場合には、復調処理を実施する前に、受信信号処理が施された信号から各周波数成分に分離されたチャネル推定用の既知信号(無線パケットの先頭に付与されるプリアンブル信号等)を取得し、各端末局20のアンテナと、基地局10の各アンテナとの間のチャネル情報を周波数成分ごとに推定し、その推定結果から受信ウェイトを生成し、当該受信ウェイトを前述の各種信号処理を施した周波数成分ごとの受信信号に対し乗算し、各端末局が同一周波数・同一時刻に送信した信号系列を分離する。   In addition, when performing MIMO transmission, a known signal for channel estimation (added to the head of a radio packet) separated into each frequency component from a signal subjected to received signal processing before performing demodulation processing. A preamble signal, etc.), channel information between the antenna of each terminal station 20 and each antenna of the base station 10 is estimated for each frequency component, a reception weight is generated from the estimation result, and the reception weight is calculated. The received signal for each frequency component subjected to the above-described various signal processings is multiplied, and the signal series transmitted at the same frequency and the same time by each terminal station is separated.

MAC層処理部12は、MAC層に関する処理(例えば、ネットワークインターフェース11に対して入出力するデータと、無線回線上で送受信されるデータとの変換、MAC層のヘッダ情報の終端など)を行う。また、ひとつのデータフレームを用いて通信を行う端末局の組み合わせを含む各種スケジューリング処理を行い、スケジューリング結果を通信制御部15に出力する。MAC層処理部12にて処理された受信データは、ネットワークインターフェース11を介して外部機器ないしはネットワーク1に出力される。また、送信元の端末局の管理や、全体のタイミング制御など、全体の通信に係る制御を通信制御部15が管理する。上記通信方法を、各基地局10が、回線設計上信号を受信可能な各端末局10に対して個別に実施する。   The MAC layer processing unit 12 performs processing related to the MAC layer (for example, conversion between data input / output to / from the network interface 11 and data transmitted / received on a wireless line, termination of MAC layer header information, and the like). In addition, various scheduling processes including combinations of terminal stations that perform communication using one data frame are performed, and scheduling results are output to the communication control unit 15. The reception data processed by the MAC layer processing unit 12 is output to an external device or the network 1 via the network interface 11. In addition, the communication control unit 15 manages control related to overall communication such as management of a transmission source terminal station and overall timing control. The above-described communication method is individually performed for each terminal station 10 in which each base station 10 can receive a signal in line design.

図15は、FFRにおけるスケジューリング処理動作を示すフローチャートである。割り当て処理を開始すると、まずデータバッファから読み込み(ステップS81)、当該データの宛先端末局を把握する(ステップS82)。そして基地局10と端末局20間の通信品質を把握する(ステップS83)。ここで、通信品質は、基地局と端末局とで事前に共有できている既知の制御信号を用いて測定することが可能である。また、基地局が通信品質を把握する方法として、端末局において測定した通信品質を基地局へフィードバックする方法や、基地局が直接的に端末局からの制御信号から通信品質を測定する方法がある。これらは、WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access)やLTE(Long term Evolution)そしてWiFi(Wireless Fidelity)等の各種無線通信規格によってそれぞれ定められており、その測定方法や通知の方法はいかなる手段であって構わない。通信品質には例えばSINRがあるが、SNRやその他の基準を用いて構わない。次に、通信品質が条件を満たすか否かを判定し(ステップS84)、条件を満たす(Yes)場合には当該端末局には全帯域を割り当て(ステップS85)、さらに電力を割り当て(ステップS86)、当該端末局に対応するデータをセル中心ゾーンに割り当てる(ステップS87)。一方、条件を満たさない(No)場合、当該端末局には占有帯域のみを割り当て(ステップS88)、さらに電力を割り当て(ステップS89)、当該端末局に対応するデータをセルエッジゾーンに割り当てる(ステップS90)。   FIG. 15 is a flowchart showing the scheduling processing operation in FFR. When the allocation process is started, the data is first read from the data buffer (step S81), and the destination terminal station of the data is grasped (step S82). Then, the communication quality between the base station 10 and the terminal station 20 is grasped (step S83). Here, the communication quality can be measured using a known control signal that can be shared in advance between the base station and the terminal station. As a method for the base station to grasp the communication quality, there are a method for feeding back the communication quality measured at the terminal station to the base station, and a method for the base station directly measuring the communication quality from the control signal from the terminal station. . These are defined by various wireless communication standards such as WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access), LTE (Long term Evolution), and WiFi (Wireless Fidelity), and the measurement method and notification method are any means. I do not care. The communication quality includes, for example, SINR, but SNR and other standards may be used. Next, it is determined whether or not the communication quality satisfies the condition (step S84). If the condition is satisfied (Yes), the entire bandwidth is allocated to the terminal station (step S85), and further power is allocated (step S86). ), Data corresponding to the terminal station is assigned to the cell center zone (step S87). On the other hand, if the condition is not satisfied (No), only the occupied band is allocated to the terminal station (step S88), further power is allocated (step S89), and data corresponding to the terminal station is allocated to the cell edge zone (step). S90).

ここで、例えば通信品質にSINRを用いるのであれば、所定の閾値を条件として設け、SINRが閾値以上となるか否かを判定してもよいし、もしくは閾値に対してある一定の範囲内にて収まるか否か、を判定することとしてもよい。続いて、データフレーム上の各ゾーンにデータを全て割り当てたか、もしくはバッファから読み出すべきデータがなくなったかを判定し(ステップS91)、Yesの場合、割り当てを終了し、一方、Noの場合はステップS81に戻り、次のデータバッファから読み込み、以降の割り当て処理を実施する。   Here, for example, if SINR is used for communication quality, a predetermined threshold may be set as a condition, and it may be determined whether the SINR is equal to or greater than the threshold, or within a certain range with respect to the threshold. It is good also as determining whether it fits. Subsequently, it is determined whether all data has been allocated to each zone on the data frame or there is no more data to be read from the buffer (step S91). If yes, the allocation is terminated, whereas if no, step S81 is performed. Return to, read from the next data buffer, and perform the subsequent allocation processing.

このように、FFRでは柔軟に周波数資源及び電力を割り当てることによってセル間干渉を回避することが可能になる一方、セルエッジ領域では周波数帯を完全に分割するため、周波数利用効率が低下してしまうという問題がある。   As described above, in FFR, it is possible to avoid inter-cell interference by allocating frequency resources and power flexibly. On the other hand, since the frequency band is completely divided in the cell edge region, the frequency utilization efficiency is reduced. There's a problem.

このような問題を解決する方法として非特許文献2に記載の方法がある。図16は、占有帯域に加え、他セルの占有帯域と一部オーバーラップを許容する共有帯域を定義し、共有帯域にもデータを追加で割り当てる例を示す図である。共有帯域ではセル相互に同一チャネル干渉を与えることになるが、占有帯域の受信品質は高く維持されているため、誤り訂正符号化によって当該セル間干渉への耐性を高めることが可能である。これにより周波数利用効率の向上を図るものである。   There is a method described in Non-Patent Document 2 as a method for solving such a problem. FIG. 16 is a diagram illustrating an example in which, in addition to the occupied band, a shared band that allows partial overlap with the occupied band of another cell is defined, and data is additionally allocated to the shared band. In the shared band, co-channel interference is provided between cells, but since the reception quality of the occupied band is maintained high, it is possible to increase resistance to inter-cell interference by error correction coding. As a result, the frequency utilization efficiency is improved.

3GPP; Huawei, "Soft frequency reuse scheme for UTRAN LTE", R1-050507, May 2005.3GPP; Huawei, "Soft frequency reuse scheme for UTRAN LTE", R1-050507, May 2005. 増野, 秋元, 中津川, "OFDMA無線システムにおけるサブキャリヤオーバーラップに関する一検討," 電子情報通信学会総合大会講演論文集 2008年, pp.516, Mar.2008Masuno, Akimoto, Nakatsugawa, "A Study on Subcarrier Overlap in OFDMA Wireless Systems," IEICE General Conference Proceedings 2008, pp.516, Mar.2008

しかしながら、非特許文献2に記載の従来技術では、各周波数帯域に均等に電力を割り当てるため、共有帯域が他のセルに与える同一チャネル干渉の影響が大きく、占有帯域におけるSNRの劣化が大きいという問題がある。これは、符号化による誤り訂正能力の低下につながるおそれがある。周波数利用効率を改善するためには、一部の周波数帯域の重複を許容した割り当て法が有効であるが、互いに同等の電力密度を割り当てると、それぞれの共有帯域が占有帯域へ干渉を及ぼし、占有帯域におけるSINRが劣化するという問題がある。さらに、占有帯域のSINRの劣化は誤り訂正能力の低下を招き、共有帯域の復号が困難となる結果につながるという問題もある。   However, in the related art described in Non-Patent Document 2, since power is equally allocated to each frequency band, the influence of the co-channel interference that the shared band gives to other cells is large, and the degradation of SNR in the occupied band is large. There is. This may lead to a decrease in error correction capability due to encoding. In order to improve frequency utilization efficiency, an allocation method that allows the overlap of some frequency bands is effective. However, when the same power density is allocated to each other, each shared band interferes with the occupied band and occupies it. There is a problem that SINR in the band deteriorates. Furthermore, there is a problem that the degradation of the SINR of the occupied band leads to a decrease in error correction capability, which leads to the difficulty of decoding the shared band.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、占有帯域のSINR(信号対干渉雑音電力比)を確保し、安定した通信と周波数利用効率を向上させることができる無線通信システム、無線通信装置および無線通信方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and ensures a SINR (signal to interference noise power ratio) of an occupied band, and can improve stable communication and frequency utilization efficiency. An object is to provide a communication device and a wireless communication method.

本発明は、複数の基地局と、前記基地局と通信を行う複数の端末局より構成され、前記複数の基地局が前記複数の端末局と無線回線を介して同一周波数帯域を共用しながら通信を行う無線通信システムであって、前記基地局は、前記同一周波数帯域の一部ないしは全てを共有して相互の干渉を許容する共有帯域と、前記同一周波数帯域の一部をそれぞれ占有して互いに干渉しない占有帯域とに分割した帯域を前記基地局及び前記端末局に対して割り当てる帯域割り当て手段と、前記共有帯域と前記占有帯域にそれぞれ異なる電力を割り当てる電力割り当て手段と、前記共有帯域と前記占有帯域にデータをそれぞれに配置するデータ割り当て手段とを備え、前記データ割り当て手段は、各帯域の領域内のトラフィックまたは前記端末局の分布に応じて、各帯域に前記データを配置するフレームの時間領域の比率を変更することを特徴とする。   The present invention includes a plurality of base stations and a plurality of terminal stations that communicate with the base stations, and the plurality of base stations communicate with the plurality of terminal stations while sharing the same frequency band via a radio line. The base station is configured to share a part or all of the same frequency band and allow mutual interference and a part of the same frequency band to occupy each other. Band allocation means for allocating a band divided into occupied bands that do not interfere to the base station and the terminal station, power allocation means for allocating different power to the shared band and the occupied band, and the shared band and the occupied Data allocating means for allocating data to each band, and the data allocating means is arranged to distribute traffic within the area of each band or distribution of the terminal stations. Flip it, and changes the ratio of the time domain of a frame to place the data in each band.

本発明は、前記帯域割り当て手段は、前記共有帯域または前記占有帯域の品質を評価する品質測定手段と、前記品質測定手段において評価した帯域毎の品質が所定の条件を満たすか否かを判定する品質判定手段とを含み、前記品質判定手段において前記共有帯域の品質が条件を満たすと判断された場合に前記共有帯域の割り当てを実施することを特徴とする。   In the present invention, the band allocation unit determines whether the quality of the shared band or the occupied band is evaluated, and whether the quality of each band evaluated by the quality measurement unit satisfies a predetermined condition. And a quality determination unit, wherein the shared band allocation is performed when the quality determination unit determines that the quality of the shared band satisfies a condition.

本発明は、前記電力割り当て手段は、前記共有帯域または前記占有帯域の品質を評価する品質測定手段と、前記品質測定手段において評価した帯域毎の品質が所定の条件を満たすか否かを判定する品質判定手段とを含み、前記品質判定手段において前記共有帯域または前記占有帯域の品質が所定の条件を満たすように前記共有帯域または前記占有帯域への電力割り当てを実施することを特徴とする。   In the present invention, the power allocation unit determines whether the quality of the shared band or the occupied band is evaluated, and whether the quality of each band evaluated by the quality measurement unit satisfies a predetermined condition. And a quality determination unit, wherein the quality determination unit performs power allocation to the shared band or the occupied band so that a quality of the shared band or the occupied band satisfies a predetermined condition.

本発明は、前記基地局は、隣接する基地局が測定した品質の情報を取得する隣接基地局情報取得手段を備え、前記帯域割り当て手段は、自局において測定した前記共有帯域または前記占有帯域の品質と、隣接する基地局における前記共有帯域または前記占有帯域の品質が所定の条件を満たすと判断された場合に前記共有帯域の割り当てを実施することを特徴とする。   In the present invention, the base station includes an adjacent base station information acquisition unit that acquires information on quality measured by an adjacent base station, and the band allocation unit includes the shared band or the occupied band measured by the own station. The shared band allocation is performed when it is determined that the quality and the quality of the shared band or the occupied band in an adjacent base station satisfy a predetermined condition.

本発明は、前記基地局は、隣接する基地局が測定した品質の情報を取得する隣接基地局情報取得手段を備え、前記電力割り当て手段は、自局において測定した前記共有帯域または前記占有帯域の品質と、隣接する基地局における前記共有帯域または前記占有帯域の品質が所定の条件を満たすように前記共有帯域または前記占有帯域への電力割り当てを実施することを特徴とする。   In the present invention, the base station includes an adjacent base station information acquisition unit that acquires information on quality measured by an adjacent base station, and the power allocation unit includes the shared band or the occupied band measured in the local station. Power allocation to the shared band or the occupied band is performed so that the quality and the quality of the shared band or the occupied band in adjacent base stations satisfy a predetermined condition.

本発明は、複数の基地局と、前記基地局と通信を行う複数の端末局より構成され、前記複数の基地局が前記複数の端末局と無線回線を介して同一周波数帯域を共用しながら通信を行う無線通信システムにおいて前記基地局として動作する無線通信装置であって、前記同一周波数帯域の一部ないしは全てを共有して相互の干渉を許容する共有帯域と、前記同一周波数帯域の一部をそれぞれ占有して互いに干渉しない占有帯域とに分割した帯域を前記基地局及び前記端末局に対して割り当てる帯域割り当て手段と、前記共有帯域と前記占有帯域にそれぞれ異なる電力を割り当てる電力割り当て手段と、前記共有帯域と前記占有帯域にデータをそれぞれに配置するデータ割り当て手段とを備え、前記データ割り当て手段は、各帯域の領域内のトラフィックまたは前記端末局の分布に応じて、各帯域に前記データを配置するフレームの時間領域の比率を変更することを特徴とする。   The present invention includes a plurality of base stations and a plurality of terminal stations that communicate with the base stations, and the plurality of base stations communicate with the plurality of terminal stations while sharing the same frequency band via a radio line. A wireless communication apparatus that operates as the base station in a wireless communication system that performs a shared bandwidth that allows mutual interference by sharing a part or all of the same frequency band, and a part of the same frequency band. Band allocating means for allocating bands divided into occupied bands that do not interfere with each other to the base station and the terminal station, power allocating means for allocating different power to the shared band and the occupied band, and Data allocating means for allocating data to the shared band and the occupied band, respectively, and the data allocating means Click or according to the distribution of the terminal station, and changing the ratio of the time domain of a frame to place the data in each band.

本発明は、複数の基地局と、前記基地局と通信を行う複数の端末局より構成され、前記複数の基地局が前記複数の端末局と無線回線を介して同一周波数帯域を共用しながら通信を行う無線通信システムが行う無線通信方法であって、前記基地局が、前記同一周波数帯域の一部ないしは全てを共有して相互の干渉を許容する共有帯域と、前記同一周波数帯域の一部をそれぞれ占有して互いに干渉しない占有帯域とに分割した帯域を前記基地局及び前記端末局に対して割り当てる帯域割り当てステップと、前記基地局が、前記共有帯域と前記占有帯域にそれぞれ異なる電力を割り当てる電力割り当てステップと、前記基地局が、前記共有帯域と前記占有帯域にデータをそれぞれに配置するデータ割り当てステップとを有し、前記データ割り当てステップでは、各帯域の領域内のトラフィックまたは前記端末局の分布に応じて、各帯域に前記データを配置するフレームの時間領域の比率を変更することを特徴とする。   The present invention includes a plurality of base stations and a plurality of terminal stations that communicate with the base stations, and the plurality of base stations communicate with the plurality of terminal stations while sharing the same frequency band via a radio line. A wireless communication method performed by a wireless communication system, wherein the base station shares a part or all of the same frequency band and allows mutual interference and a part of the same frequency band. A band allocating step of allocating a band divided into occupied bands that do not interfere with each other to the base station and the terminal station; and power for the base station to allocate different power to the shared band and the occupied band, respectively. An allocation step, and a data allocation step in which the base station allocates data in the shared band and the occupied band, respectively, In-up, according to the distribution of traffic or the terminal station in the region of each band, and changing the ratio of the time domain of a frame to place the data in each band.

本発明によれば、共有帯域に、占有帯域とは異なる電力密度を割り当てることにより占有帯域のSINR(信号対干渉雑音電力比)を確保し、安定した通信と周波数利用効率を向上させることができるという効果が得られる。   According to the present invention, it is possible to secure SINR (signal to interference noise power ratio) of the occupied band by assigning a power density different from the occupied band to the shared band, and to improve stable communication and frequency utilization efficiency. The effect is obtained.

本発明の第1の実施形態におけるフレーム構成及び周波数帯域と電力の割り当て例を示す図である。It is a figure which shows the example of a frame structure in the 1st Embodiment of this invention, a frequency band, and electric power allocation. 本発明の第1の実施形態における周波数の割り当て例を示す図である。It is a figure which shows the example of frequency allocation in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態におけるスケジューリングの事前処理手順を示す図である。It is a figure which shows the pre-processing procedure of the scheduling in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態におけるスケジューリング処理手順を示す図である。It is a figure which shows the scheduling procedure in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態におけるデータフレームの時間領域設定を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the time-domain setting of the data frame in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態における占有帯域・共有帯域及び電力密度の割り当て例を示す図である。It is a figure which shows the example of allocation of the occupation band / shared band and power density in the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態におけるスケジューリングの事前処理手順を示す図である。It is a figure which shows the pre-processing procedure of the scheduling in the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施形態におけるスケジューリング処理手順を示す図である。It is a figure which shows the scheduling processing procedure in the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4の実施形態における無線通信装置の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the radio | wireless communication apparatus in the 4th Embodiment of this invention. 本発明の第4の実施形態におけるスケジューリングの事前処理手順を示す図である。It is a figure which shows the pre-processing procedure of the scheduling in the 4th Embodiment of this invention. 本発明の第4の実施形態におけるスケジューリング処理手順を示す図である。It is a figure which shows the scheduling procedure in the 4th Embodiment of this invention. FFRにおけるフレーム構成及び周波数帯域と電力の割り当て例を示す図である。It is a figure which shows the example of a frame structure in FFR, and the allocation of a frequency band and electric power. FFRにおける周波数の割り当て例を示す図である。It is a figure which shows the example of allocation of the frequency in FFR. FFRにおける無線通信装置の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the radio | wireless communication apparatus in FFR. FFRにおけるスケジューリング処理手順を示す図である。It is a figure which shows the scheduling process procedure in FFR. 従来技術におけるフレーム構成及び周波数帯域と電力の割り当て例を示す図である。It is a figure which shows the example of a frame structure in a prior art, and the allocation of a frequency band and electric power.

<第1の実施形態>
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態による無線通信システムを説明する。図1は、本発明の第1の実施形態におけるフレーム構成及び周波数帯域と電力の割り当て例を示す図である。図2は、このときの面的な周波数の割り当て例を示す図である。ここでは、端末局の受信品質に従い、共有帯域及び占有帯域を割り当てる場合を例にとって説明する。本実施形態における無線通信装置の構成は図14に示すものと同様であるが、無線リソース管理部18において、測定した端末局の受信品質を用いて割り当てる占有帯域幅と共有帯域幅を決定し、さらに共有帯域が他セルの占有帯域へ与える干渉を抑えるようにそれぞれの電力を決定する点が従来とは異なる。加えて、各帯域を割り当てる領域内のトラフィックまたは端末局の分布に応じて、各帯域にデータを配置するフレームの時間領域の比率を変更することを特徴とする。
<First Embodiment>
Hereinafter, a wireless communication system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram illustrating an example of the frame configuration, frequency band, and power allocation in the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram showing an example of planar frequency allocation at this time. Here, a case where a shared band and an occupied band are allocated according to the reception quality of the terminal station will be described as an example. The configuration of the wireless communication apparatus in the present embodiment is the same as that shown in FIG. 14, but the radio resource management unit 18 determines the occupied bandwidth and the shared bandwidth to be allocated using the measured reception quality of the terminal station, Furthermore, the point that each power is determined so as to suppress the interference that the shared band gives to the occupied band of other cells is different from the conventional one. In addition, the ratio of the time domain of the frame in which data is allocated to each band is changed according to the traffic in the area to which each band is allocated or the distribution of terminal stations.

また、図1に示すように、図12に示した従来のFFRのフレーム構成とは異なり、セル中心ゾーンt1とセルエッジゾーンt3だけでなく、占有帯域と共有帯域の両方を割り当てるゾーンを設ける。これを帯域共有ゾーンt2とする。セル中心ゾーンt1では全ての帯域を共有し(f1+f2+f3)、セルエッジゾーンではそれぞれの各基地局で使用するひとつの周波数帯域をそれぞれ3つの周波数帯域に分割し、周波数帯域101(f1)は基地局#1、周波数帯域102(f2)は基地局#2、周波数帯域103(f3)は基地局#3を占有帯域としてセルエッジゾーンt3に割り当てる。帯域共有ゾーンでは、基地局#1には占有帯域101に加え、共有帯域102を(f1+f2)、基地局#2には占有帯域102に加え、共有帯域103を(f2+f3)、基地局#3には占有帯域103に加え、共有帯域101を(f1+f3)割り当てるものとする。ただし、占有帯域、共有帯域に割り当てるフレームの時間領域をトラフィック量または、端末局の分布に応じて制御する。そして、セル中心ゾーンt1と帯域共有ゾーンt2とセルエッジゾーンt3とを加算した値が一定の時間Tとなるようにする。   Also, as shown in FIG. 1, unlike the conventional FFR frame configuration shown in FIG. 12, not only the cell center zone t1 and cell edge zone t3 but also a zone for allocating both occupied bandwidth and shared bandwidth is provided. This is defined as a band sharing zone t2. In the cell center zone t1, all bands are shared (f1 + f2 + f3), and in the cell edge zone, one frequency band used by each base station is divided into three frequency bands, and the frequency band 101 (f1) is a base station. # 1, the frequency band 102 (f2) is assigned to the cell edge zone t3 with the base station # 2 and the frequency band 103 (f3) assigned to the base station # 3 as the occupied band. In the band sharing zone, in addition to the occupied band 101 for the base station # 1, the shared band 102 is (f1 + f2), for the base station # 2, in addition to the occupied band 102, the shared band 103 is (f2 + f3), and to the base station # 3. In addition to the occupied bandwidth 103, the shared bandwidth 101 is assigned (f1 + f3). However, the time domain of the frame allocated to the occupied band and the shared band is controlled according to the traffic amount or the distribution of terminal stations. Then, a value obtained by adding the cell center zone t1, the band sharing zone t2, and the cell edge zone t3 is set to a certain time T.

また、各共有帯域では占有帯域とは異なる電力密度を割り当て、他セルの占有帯域への干渉を低減する。これを図2のように面的に俯瞰した場合、従来のFFRでは境界となっていた領域を帯域共有ゾーンとすることになり、当該領域における周波数利用効率の改善を図ることが可能になる。当該帯域共有ゾーンでは、各帯域(f1、f2、f3)は一部の隣接するセル間から干渉を受けることになるが、共有帯域に占有帯域よりも小さい電力を割り当てていれば、その干渉の影響は小さく抑えられる。   In addition, each shared band is assigned a power density different from the occupied band to reduce interference with the occupied bands of other cells. When this is viewed from the surface as shown in FIG. 2, a region that is a boundary in the conventional FFR is set as a band sharing zone, and it is possible to improve frequency utilization efficiency in the region. In the band sharing zone, each band (f1, f2, f3) receives interference from some adjacent cells, but if the shared band is assigned power smaller than the occupied band, The impact is kept small.

次に、図3を参照して、スケジューリングの事前処理動作を説明する。図3は、第1の実施形態におけるスケジューリング処理動作を示すフローチャートである。まず、基地局は、割り当て処理を開始すると、データバッファからデータを読み込み(ステップS1)、当該データの宛先端末局を把握する(ステップS2)。そして、基地局は、基地局と端末局間の通信品質を把握する(ステップS3)。ここで、通信品質は、基地局と端末局とで事前に共有できている既知の制御信号を用いて測定することが可能である。また、基地局が通信品質を把握する方法として、端末局において測定した通信品質を基地局へフィードバックする方法や、基地局が直接的に端末局からの制御信号から通信品質を測定する方法がある。これらは、WiMAXやLTEそしてWiFi等の各種無線通信規格によってそれぞれ定められており、その測定方法や通知の方法はいかなる手段であって構わない。通信品質には例えばSINRがあるが、SNRやその他の基準を用いて構わない。次に、基地局は、全帯域における通信品質が条件を満たすか否かを判定し(ステップS4)、条件を満たす(Yes)場合には当該端末局には全帯域を共有帯域として割り当て(ステップS5)、続けて電力を割り当て(ステップS6)、当該端末局に対応するデータをセル中心ゾーンに割り当てる(ステップS7)。   Next, the scheduling pre-processing operation will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a flowchart showing the scheduling processing operation in the first embodiment. First, when starting the allocation process, the base station reads data from the data buffer (step S1) and grasps the destination terminal station of the data (step S2). Then, the base station grasps the communication quality between the base station and the terminal station (step S3). Here, the communication quality can be measured using a known control signal that can be shared in advance between the base station and the terminal station. As a method for the base station to grasp the communication quality, there are a method for feeding back the communication quality measured at the terminal station to the base station, and a method for the base station directly measuring the communication quality from the control signal from the terminal station. . These are respectively defined by various wireless communication standards such as WiMAX, LTE, and WiFi, and any measurement method or notification method may be used. The communication quality includes, for example, SINR, but SNR and other standards may be used. Next, the base station determines whether or not the communication quality in the entire band satisfies the condition (step S4). If the condition is satisfied (Yes), the base station allocates the entire band as a shared band (step S4). S5) Subsequently, power is allocated (step S6), and data corresponding to the terminal station is allocated to the cell center zone (step S7).

一方、条件を満たさない(No)場合、基地局は、当該端末局には占有帯域のみを割り当て(ステップS8)、続けて電力を割り当てる(ステップS9)。ここで、例えば通信品質にSINRを用いるのであれば、占有帯域及び共有帯域それぞれに所定の閾値を条件として設け、SINRが閾値以上となるか否かを判定してもよいし、もしくは閾値に対してある一定の範囲内にて収まるか否か、を判定することとしてもよい。   On the other hand, if the condition is not satisfied (No), the base station allocates only the occupied band to the terminal station (step S8) and then allocates power (step S9). Here, for example, if SINR is used for communication quality, a predetermined threshold may be provided for each of the occupied band and the shared band, and it may be determined whether the SINR is equal to or greater than the threshold. It is also possible to determine whether or not it falls within a certain range.

次に、基地局は、占有帯域における通信品質が条件を満たすか否かを判定し(ステップS10)、条件を満たす(Yes)場合は、占有帯域の品質が十分良く、共有帯域を用いる場合の受信誤りを誤り訂正符号によりカバー可能であると考えられることから、追加で共有帯域を割り当て(ステップS11)、さらに当該共有帯域に電力を割り当てる(ステップS12)。このとき、共有帯域幅及び電力は、予め定められた所定の値でも良いし、共有帯域における通信品質や、共有帯域が他の占有帯域に与える干渉量などに基づき割り当てても良く、その設定方法はいかなるものであって構わない。続いて、基地局は、バッファより読み込んだ当該端末局に対応するデータを共有ゾーンに割り当てる(ステップS13)。   Next, the base station determines whether or not the communication quality in the occupied band satisfies the condition (step S10). If the condition is satisfied (Yes), the quality of the occupied band is sufficiently good and the shared band is used. Since it is considered that a reception error can be covered by an error correction code, a shared band is additionally allocated (step S11), and power is allocated to the shared band (step S12). At this time, the shared bandwidth and power may be predetermined values, or may be assigned based on the communication quality in the shared band, the amount of interference that the shared band gives to other occupied bands, and the like. Can be anything. Subsequently, the base station allocates data corresponding to the terminal station read from the buffer to the shared zone (step S13).

一方、条件を満たさない(No)場合、基地局は、最低限の通信品質を確保するため、当該端末局には占有帯域のみを割り当てるものとし、当該端末局に対応するデータをセルエッジゾーンに割り当てる(ステップS14)。続いて、基地局は、バッファから読み出すべきデータがなくなったかを判定し(ステップS15)、Yesの場合、割り当てを終了し、一方、Noの場合は最初のステップS1に戻り、次のデータバッファから読み込み、以降の割り当て処理を実施する。   On the other hand, if the condition is not satisfied (No), the base station allocates only the occupied band to the terminal station in order to ensure the minimum communication quality, and the data corresponding to the terminal station is assigned to the cell edge zone. Assign (step S14). Subsequently, the base station determines whether there is no more data to be read from the buffer (step S15). If Yes, the base station ends the allocation. On the other hand, if No, the base station returns to the first step S1 and starts from the next data buffer. Read and execute the subsequent allocation process.

次に、図4を参照して、スケジューリング処理動作を説明する。図4は、図3に示す事前処理後に行われるスケジューリング処理動作を示すフローチャートである。まず、割り当て処理を開始すると、基地局は、各ゾーン用のデータバッファからデータを取得し(ステップS21)、各ゾーンに割り当てる時間比率を決定する(ステップS22)。続いて、基地局は、各ゾーン用のデータバッファからデータを読み出し、各ゾーンにデータと電力を割り当てる(ステップS23)。   Next, the scheduling processing operation will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a flowchart showing a scheduling processing operation performed after the preliminary processing shown in FIG. First, when the allocation process is started, the base station acquires data from the data buffer for each zone (step S21), and determines the time ratio allocated to each zone (step S22). Subsequently, the base station reads data from the data buffer for each zone, and allocates data and power to each zone (step S23).

次に、図5を参照して、データフレームへの時間領域設定について説明する。図5は、データフレームへの時間領域設定動作を示す図である。データバッファは、セル中心ゾーン用バッファと、帯域共有ゾーン用バッファと、セルエッジゾーン用バッファが設けられている。時間領域の設定は、各バッファに記憶されているデータのデータ長に比例した時間比率を設定する。例えば、セル中心ゾーンの時間領域t1、帯域共有ゾーンの時間領域t2、セルエッジゾーンに時間領域t3と、セル中心ゾーン用バッファのデータ長L1、帯域共有ゾーン用バッファのデータ長L2、セルエッジゾーン用バッファのデータ長L3とが、t1:t2:t3=L1:L2:L3を満たすように設定する。図5に示す例では、帯域共有ゾーン用バッファのデータ長L2が最も大きく、セル中心ゾーン用バッファのデータ長L1が最も小さいため、L2>L3>L1の関係になるように時間領域が設定されることになる。   Next, with reference to FIG. 5, time domain setting for a data frame will be described. FIG. 5 is a diagram showing a time domain setting operation for a data frame. The data buffer includes a cell center zone buffer, a band sharing zone buffer, and a cell edge zone buffer. The time area is set by setting a time ratio proportional to the data length of the data stored in each buffer. For example, the time zone t1 of the cell center zone, the time zone t2 of the bandwidth sharing zone, the time zone t3 of the cell edge zone, the data length L1 of the cell center zone buffer, the data length L2 of the bandwidth sharing zone buffer, the cell edge zone The buffer data length L3 is set so as to satisfy t1: t2: t3 = L1: L2: L3. In the example shown in FIG. 5, since the data length L2 of the band sharing zone buffer is the largest and the data length L1 of the cell center zone buffer is the smallest, the time domain is set so that L2> L3> L1. Will be.

このようにして割り当てた共有帯域及び占有帯域に誤り訂正符号により符号化されたデータを割り当て、変調処理を施したのち送信する。各基地局の無線エリア内の、帯域共有ゾーンに位置する端末局では、一部のセル間において干渉を許容した帯域を含めて受信処理することになるが、誤り訂正復号による誤り訂正効果により、受信品質が低い(SINRの小さい)と予想される共有帯域における誤り発生を抑圧することができる。しかも、従来の帯域共有方法とは異なり、共有帯域における電力密度を小さくすることで、占有帯域への干渉を低減し、占有帯域における受信品質を向上できるため、誤り訂正の効果を改善する。その結果、周波数利用効率を高めることが可能になる。   Data encoded by the error correction code is allocated to the shared band and the occupied band allocated in this way, and after being subjected to modulation processing, the data is transmitted. In the terminal station located in the band sharing zone in the radio area of each base station, reception processing is performed including a band that allows interference between some cells, but due to the error correction effect by error correction decoding, It is possible to suppress the occurrence of errors in the shared band that is expected to have low reception quality (small SINR). Moreover, unlike the conventional band sharing method, by reducing the power density in the shared band, interference with the occupied band can be reduced and the reception quality in the occupied band can be improved, so that the error correction effect is improved. As a result, frequency utilization efficiency can be increased.

<第2の実施形態>
図6は、本発明の第2の実施形態における占有帯域・共有帯域及び電力密度の割り当て例を示す図である。本実施形態では、予め複数の共有ゾーン、及びセル中心ゾーンとセルエッジゾーンが定められており、基地局と端末局の通信品質に基づいて割り当てる無線リソースを決定する場合を例として説明する。本実施形態における無線通信装置の構成は図14に示すものと同様であるが、無線リソース管理部18において、測定した端末局の受信品質を用いて割り当てる占有帯域幅と共有帯域幅を決定し、さらに共有帯域が他セルの占有帯域へ与える干渉を抑えるようにそれぞれの電力を決定する点が従来とは異なる。
<Second Embodiment>
FIG. 6 is a diagram illustrating an allocation example of the occupied band / shared band and power density according to the second embodiment of the present invention. In the present embodiment, a case will be described as an example in which a plurality of shared zones, a cell center zone, and a cell edge zone are determined in advance, and radio resources to be allocated are determined based on communication quality between the base station and the terminal station. The configuration of the wireless communication apparatus in the present embodiment is the same as that shown in FIG. 14, but the radio resource management unit 18 determines the occupied bandwidth and the shared bandwidth to be allocated using the measured reception quality of the terminal station, Furthermore, the point that each power is determined so as to suppress the interference that the shared band gives to the occupied band of other cells is different from the conventional one.

図6に示す表には、6つの無線リソース割り当てパターンが用意され、それぞれ異なる占有帯域・共有帯域及び電力密度の値が用意されている。ここでは、図1に示すように、ひとつの周波数帯域が3つに分割されている場合の例とする。占有帯域幅が1/3、共有帯域幅を2/3〜0まで段階的に設定する。一方、割り当てる電力をそれぞれの帯域幅に従い異なる電力密度となるように設定する。ここでは、基地局の送信可能な電力が一定であるとし、割り当てる総電力が各パターンにおいて一定値となるようにしているが、必ずしもそうである必要はない。このように設定した無線リソース割り当てパターンに従い、端末局宛てのデータに対してスケジューリング処理を実施する。   In the table shown in FIG. 6, six radio resource allocation patterns are prepared, and different occupied band / shared band and power density values are prepared. Here, as shown in FIG. 1, it is assumed that one frequency band is divided into three. The occupied bandwidth is set to 1/3 and the shared bandwidth is set in steps from 2/3 to 0. On the other hand, the allocated power is set to have different power density according to each bandwidth. Here, it is assumed that the power that can be transmitted by the base station is constant, and the total power to be allocated is a constant value in each pattern, but this is not necessarily the case. In accordance with the radio resource allocation pattern set in this way, scheduling processing is performed on the data addressed to the terminal station.

次に、図7を参照して、スケジューリングの事前処理動作を説明する。図7は、第2の実施形態におけるスケジューリングの事前処理動作を示すフローチャートである。まず、基地局は、割り当て処理を開始すると、まずデータバッファからデータを読み込み(ステップS31)、当該データの宛先端末局を把握する(ステップS32)。そして、基地局は、基地局と端末局間の通信品質を把握する(ステップS33)。ここで、通信品質とは、例えばSINRがあるが、SNRやその他の基準を用いて構わない。   Next, the scheduling pre-processing operation will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a flowchart showing a scheduling pre-processing operation in the second embodiment. First, when starting the allocation process, the base station first reads data from the data buffer (step S31) and grasps the destination terminal station of the data (step S32). Then, the base station grasps the communication quality between the base station and the terminal station (step S33). Here, the communication quality includes, for example, SINR, but SNR and other standards may be used.

次に、基地局は、最大値がMである繰り返し変数mに1を代入し(ステップS34)、割り当てパターンの決定処理を行う。割り当てパターンmの場合における占有帯域と共有帯域、及び電力を仮に割り当てた(ステップS35)後、m=Mであるか、もしくは占有帯域と共有帯域それぞれの通信品質を仮割り当て後の推定値を基に評価し、条件を満たすか否かを判定する(ステップS36)。ここで、例えば通信品質にSINRを用いるのであれば、占有帯域及び共有帯域それぞれに所定の閾値を条件として設け、SINRが閾値以上となるか否かを判定してもよいし、もしくは閾値に対してある一定の範囲内にて収まるか否か、を判定することとしてもよい。また、仮割り当て後のSINRないしはSNRの推定値は、電力の初期値に対して仮割り当てによる電力の変動の差分を増減させることで求めることが可能である。   Next, the base station assigns 1 to the repetition variable m whose maximum value is M (step S34), and performs assignment pattern determination processing. After allocating the occupied band, shared band, and power in the case of the allocation pattern m (step S35), m = M, or based on the estimated values after the tentative allocation of the communication quality of the occupied band and the shared band. To determine whether or not the condition is satisfied (step S36). Here, for example, if SINR is used for communication quality, a predetermined threshold may be provided for each of the occupied band and the shared band, and it may be determined whether the SINR is equal to or greater than the threshold. It is also possible to determine whether or not it falls within a certain range. Further, the estimated value of SINR or SNR after temporary allocation can be obtained by increasing or decreasing the difference in power fluctuation due to temporary allocation with respect to the initial value of power.

判定ステップにて条件を満たさない(No)場合、基地局は、変数mに1を追加し(ステップS37)、ステップS35に戻る。一方、判定ステップにて条件を満たす(Yes)場合、当該端末局へのデータを第mゾーンへ割り当て(ステップS38)、各ゾーンにデータを割り当てたか否か、もしくはバッファに送信すべきデータが残っていないか否かを判定し(ステップS39)、Yesの場合、割り当て処理を終了する。一方Noの場合、最初のステップS31に戻り、以降の割り当て処理を実施する。   When the condition is not satisfied in the determination step (No), the base station adds 1 to the variable m (step S37) and returns to step S35. On the other hand, when the condition is satisfied in the determination step (Yes), the data to the terminal station is assigned to the mth zone (step S38), whether or not the data is assigned to each zone, or the data to be transmitted remains in the buffer. (Yes in step S39), if yes, the allocation process is terminated. On the other hand, in the case of No, the process returns to the first step S31 and the subsequent allocation process is performed.

<第3の実施形態>
図8は、本発明の第3の実施形態におけるスケジューリング処理動作を示すフローチャートである。本実施形態の特徴は、これまでに説明した実施形態とは異なり、事前の割り当て処理を実施せず、データを処理した順にフレームに割り当てるところにある。その結果、各ゾーンにおける時間比率が変化することになる。図8を参照して、第3の実施形態におけるスケジューリング処理動作を説明する。まず、基地局は、割り当て処理を開始すると、データバッファからデータを読み込み(ステップS41)、当該データの宛先端末局を把握する(ステップS42)。そして、基地局は、基地局と端末局間の通信品質を把握する(ステップS43)。ここで、通信品質とは、例えばSINRがあるが、SNRやその他の基準を用いて構わない。次に、基地局は、全帯域における通信品質が条件を満たすか否かを判定し(ステップS44)、条件を満たす(Yes)場合には当該端末局には全帯域を共有帯域として割り当て(ステップS45)、続けて電力を割り当て(ステップS46)、当該端末局に対応するデータをセル中心ゾーンに割り当てる(ステップS47)。
<Third Embodiment>
FIG. 8 is a flowchart showing the scheduling processing operation in the third embodiment of the present invention. The feature of the present embodiment is that, unlike the embodiments described so far, the prior allocation process is not performed, and the data is allocated to the frames in the order of processing. As a result, the time ratio in each zone changes. With reference to FIG. 8, the scheduling processing operation in the third embodiment will be described. First, when starting the allocation process, the base station reads data from the data buffer (step S41) and grasps the destination terminal station of the data (step S42). Then, the base station grasps the communication quality between the base station and the terminal station (step S43). Here, the communication quality includes, for example, SINR, but SNR and other standards may be used. Next, the base station determines whether or not the communication quality in all bands satisfies the condition (step S44). If the condition is satisfied (Yes), the base station allocates the entire band as a shared band (step S44). S45) Subsequently, power is allocated (step S46), and data corresponding to the terminal station is allocated to the cell center zone (step S47).

一方、条件を満たさない(No)場合、基地局は、当該端末局には占有帯域のみを割り当て(ステップS48)、続けて電力を割り当てる(ステップS49)。ここで、例えば通信品質にSINRを用いるのであれば、占有帯域及び共有帯域それぞれに所定の閾値を条件として設け、SINRが閾値以上となるか否かを判定してもよいし、もしくは閾値に対してある一定の範囲内にて収まるか否か、を判定することとしてもよい。   On the other hand, if the condition is not satisfied (No), the base station allocates only the occupied band to the terminal station (step S48) and then allocates power (step S49). Here, for example, if SINR is used for communication quality, a predetermined threshold may be provided for each of the occupied band and the shared band, and it may be determined whether the SINR is equal to or greater than the threshold. It is also possible to determine whether or not it falls within a certain range.

次に、基地局は、占有帯域における通信品質が条件を満たすか否かを判定し(ステップS50)、条件を満たす(Yes)場合は、占有帯域の品質が十分良く、共有帯域を用いる場合の受信誤りを誤り訂正符号によりカバー可能であると考えられることから、追加で共有帯域を割り当て(ステップS51)、さらに当該共有帯域に電力を割り当てる(ステップS52)。このとき、共有帯域幅及び電力は、予め定められた所定の値でも良いし、共有帯域における通信品質や、共有帯域が他の占有帯域に与える干渉量などに基づき割り当てても良く、その設定方法はいかなるものであって構わない。続いて、基地局は、バッファより読み込んだ当該端末局に対応するデータを共有ゾーンに割り当てる(ステップS53)。   Next, the base station determines whether or not the communication quality in the occupied band satisfies the condition (step S50). If the condition is satisfied (Yes), the quality of the occupied band is sufficiently good and the shared band is used. Since it is considered that the reception error can be covered by the error correction code, a shared band is additionally allocated (step S51), and further, power is allocated to the shared band (step S52). At this time, the shared bandwidth and power may be predetermined values, or may be assigned based on the communication quality in the shared band, the amount of interference that the shared band gives to other occupied bands, and the like. Can be anything. Subsequently, the base station allocates data corresponding to the terminal station read from the buffer to the shared zone (step S53).

一方、条件を満たさない(No)場合、基地局は、最低限の通信品質を確保するため、当該端末局には占有帯域のみを割り当てるものとし、当該端末局に対応するデータをセルエッジゾーンに割り当てる(ステップS54)。続いて、基地局は、「割り当て済みのデータサイズ≧フレームの許容サイズ」を満たすか、または、バッファに読み出すべきデータがなくなったか否かを判定し(ステップS55)、Yesの場合、割り当てを終了し、一方、Noの場合は最初のステップS41に戻り、次のデータバッファから読み込み、以降の割り当て処理を実施する。このように、処理した順にフレームに詰め込むことになり、結果的に時間比率が変化することになる。   On the other hand, if the condition is not satisfied (No), the base station allocates only the occupied band to the terminal station in order to ensure the minimum communication quality, and the data corresponding to the terminal station is assigned to the cell edge zone. Assign (step S54). Subsequently, the base station determines whether “allocated data size ≧ allowable frame size” is satisfied, or whether there is no more data to be read in the buffer (step S55). On the other hand, in the case of No, the process returns to the first step S41 to read from the next data buffer and perform the subsequent allocation process. In this way, the frames are packed in the order of processing, and as a result, the time ratio changes.

このようにして割り当てた共有帯域及び占有帯域に誤り訂正符号により符号化されたデータを割り当て、変調処理を施したのち送信する。各基地局の無線エリア内の、帯域共有ゾーンに位置する端末局では、一部のセル間において干渉を許容した帯域を含めて受信処理することになるが、誤り訂正復号による誤り訂正効果により、受信品質が低い(SINRの小さい)と予想される共有帯域における誤り発生を抑圧することができる。しかも、従来の帯域共有方法とは異なり、共有帯域における電力密度を小さくすることで、占有帯域への干渉を低減し、占有帯域における受信品質を向上できるため、誤り訂正の効果を改善する。その結果、周波数利用効率を高めることが可能になる。   Data encoded by the error correction code is allocated to the shared band and the occupied band allocated in this way, and after being subjected to modulation processing, the data is transmitted. In the terminal station located in the band sharing zone in the radio area of each base station, reception processing is performed including a band that allows interference between some cells, but due to the error correction effect by error correction decoding, It is possible to suppress the occurrence of errors in the shared band that is expected to have low reception quality (small SINR). Moreover, unlike the conventional band sharing method, by reducing the power density in the shared band, interference with the occupied band can be reduced and the reception quality in the occupied band can be improved, so that the error correction effect is improved. As a result, frequency utilization efficiency can be increased.

<第4の実施形態>
図9は、本発明の第4の実施形態における無線通信装置の構成を示すブロック図である。本実施形態の特徴は、図14に示す従来の装置構成に加え、基地局連携制御部19を備えることにより、隣接する複数の基地局において連携動作が可能となり、それぞれ取得した端末局との通信品質に関する情報を相互に交換しながら割り当てる無線リソースを決定するところにある。基地局連携制御部19は、ネットワークインターフェース11を介して自基地局と端末局間の通信品質及び無線リソースの割り当てに関する情報を隣接する基地局へ送信し、また隣接する基地局と端末局の通信品質及び無線リソースの割り当てに関する情報を受信することを可能とする。また、無線リソース管理部18において、自基地局において測定した通信品質と、隣接する基地局から取得した通信品質情報を用いて割り当てる占有帯域幅と共有帯域幅を決定し、さらに共有帯域が他セルの占有帯域へ与える干渉を抑えるようにそれぞれの電力を決定する。本実施形態では、上記の点を除き、図14に示すものと同様の構成である。
<Fourth Embodiment>
FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of a wireless communication apparatus according to the fourth embodiment of the present invention. The feature of this embodiment is that the base station cooperation control unit 19 is provided in addition to the conventional apparatus configuration shown in FIG. 14, thereby enabling a cooperative operation in a plurality of adjacent base stations, and communication with each acquired terminal station. A radio resource to be allocated is determined while exchanging information on quality. The base station cooperation control unit 19 transmits information on communication quality and radio resource allocation between the base station and the terminal station to the adjacent base station via the network interface 11, and communication between the adjacent base station and the terminal station. It is possible to receive information on quality and radio resource allocation. Further, the radio resource management unit 18 determines the occupied bandwidth and the shared bandwidth to be allocated using the communication quality measured in the own base station and the communication quality information acquired from the adjacent base station. Each power is determined so as to suppress interference to the occupied band. This embodiment has the same configuration as that shown in FIG. 14 except for the above points.

これまでに説明した実施形態では、自基地局が通信相手となる端末局の品質のみを考慮して無線リソースを割り当てるが、これでは他の基地局と通信を行う端末局に与える干渉量が変化してしまう恐れがある。そこで本実施形態では、自基地局において測定した通信品質と、隣接端末局において測定した通信品質を複数の基地局との間で交換し、相互の通信品質情報を割り当ての基準として用いることにより、システム全体として最適な無線リソースを割り当てることを可能とする。   In the embodiments described so far, the radio resource is allocated considering only the quality of the terminal station with which the base station is a communication partner, but this changes the amount of interference given to the terminal station that communicates with other base stations. There is a risk of doing. Therefore, in this embodiment, the communication quality measured in the own base station and the communication quality measured in the adjacent terminal station are exchanged with a plurality of base stations, and the mutual communication quality information is used as a reference for allocation. It is possible to allocate optimal radio resources for the entire system.

次に、図10を参照して、スケジューリングの事前処理動作を説明する。図10は、第4の実施形態におけるスケジューリングの事前処理動作を示すフローチャートである。まず、基地局10は、割り当て処理を開始すると、データバッファからデータを読み込み(ステップS61)、当該データの宛先端末局を把握する(ステップS62)。そして、基地局10は、基地局10と端末局20間の第1の通信品質を把握する(ステップS63)。ここで、通信品質とは、例えばSINRがあるが、SNRやその他の基準を用いて構わない。次に、基地局10の無線リソース管理部18は、隣接する基地局が上記までの手順で取得した第2の通信品質を、基地局連携制御部19を介して取得する(ステップS64)。このとき、第2の通信品質を取得する対象の隣接基地局は任意の局数であって構わない。そして、無線リソース管理部18は、第1の通信品質と第2の通信品質が同時に条件を満たすように占有帯域・共有帯域、及びそれぞれの電力を割り当てる(ステップS65)。   Next, the scheduling pre-processing operation will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a flowchart showing a scheduling pre-processing operation in the fourth embodiment. First, when starting the allocation process, the base station 10 reads data from the data buffer (step S61) and grasps the destination terminal station of the data (step S62). And the base station 10 grasps | ascertains the 1st communication quality between the base station 10 and the terminal station 20 (step S63). Here, the communication quality includes, for example, SINR, but SNR and other standards may be used. Next, the radio resource management unit 18 of the base station 10 acquires the second communication quality acquired by the adjacent base station according to the above procedure via the base station cooperation control unit 19 (step S64). At this time, the adjacent base station from which the second communication quality is acquired may be an arbitrary number of stations. And the radio | wireless resource management part 18 allocates an occupied band and a shared band, and each electric power so that 1st communication quality and 2nd communication quality satisfy | fill conditions simultaneously (step S65).

ここで、例えば通信品質にSINRを用いるのであれば、占有帯域及び共有帯域それぞれに所定の閾値を条件として設け、自局が設定した電力(S)と、他局が設定した電力により受ける干渉電力(I)から算出したSINRの推定値が閾値以上となるか否かを判定してもよいし、もしくは閾値に対してある一定の範囲内にて収まるか否か、を判定することとしてもよい。また、ここでの無線リソースの割り当て方法は、上述した実施形態に基づいても構わないし、その他の方法であって構わない。   Here, for example, if SINR is used for the communication quality, a predetermined threshold is provided for each of the occupied band and the shared band, and the interference power received by the power (S) set by the own station and the power set by the other station It may be determined whether the estimated value of SINR calculated from (I) is equal to or greater than a threshold value, or whether it is within a certain range with respect to the threshold value. . Also, the radio resource allocation method here may be based on the above-described embodiment, or may be another method.

次に、割り当てられた無線リソースに、宛先となる端末局20に対応するデータを割り当て(ステップS66)、データフレーム上の各ゾーンにデータを割り当てたか否か、もしくはバッファに送信すべきデータが残っていないか否かを判定し(ステップS67)、Yesの場合、割り当て処理を終了する。一方Noの場合、最初のステップS61に戻り、以降の割り当て処理を実施する。   Next, data corresponding to the destination terminal station 20 is allocated to the allocated radio resource (step S66), and whether data is allocated to each zone on the data frame, or data to be transmitted remains in the buffer. (Yes in step S67), and if yes, the assignment process is terminated. On the other hand, in the case of No, the process returns to the first step S61 and the subsequent allocation process is performed.

次に、図11を参照して、スケジューリング処理動作を説明する。図11は、図10に示す事前処理後に行われるスケジューリング処理動作を示すフローチャートである。まず、基地局は、各ゾーン用のデータバッファ量またはそれを基にしたフレームの時間比率を取得し(ステップS71)、隣接基地局の各ゾーン用のデータバッファ量またはそれを基にしたフレームの時間比率を取得する(ステップS72)。続いて、基地局は、各ゾーンに割り当てる各基地局共通の時間比率を決定する(ステップS73)。そして、各ゾーン用のデータバッファからデータを読み出し各ゾーンにデータ・電力を割り当てる(ステップS74)。   Next, the scheduling processing operation will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a flowchart showing a scheduling processing operation performed after the preliminary processing shown in FIG. First, the base station obtains the data buffer amount for each zone or the time ratio of the frame based on it (step S71), and the data buffer amount for each zone of the adjacent base station or the frame based on it. A time ratio is acquired (step S72). Subsequently, the base station determines a time ratio common to each base station to be assigned to each zone (step S73). Then, data is read from the data buffer for each zone, and data and power are allocated to each zone (step S74).

このようにして割り当てた共有帯域及び占有帯域に誤り訂正符号により符号化されたデータを割り当て、変調処理を施したのち送信する。各基地局の無線エリア内の、帯域共有ゾーンに位置する端末局では、一部のセル間において干渉を許容した帯域を含めて受信処理することになるが、誤り訂正復号による誤り訂正効果により、受信品質が低い(SINRの小さい)と予想される共有帯域における誤り発生を抑圧することができる。しかも、従来の帯域共有方法とは異なり、共有帯域における電力密度を小さくすることで、占有帯域への干渉を低減し、占有帯域における受信品質を向上できるため、誤り訂正の効果を改善する。さらには、複数の基地局が連携することで自基地局のものと併せて隣接する基地局における通信品質情報を把握することが可能となり、システム全体において最適な無線リソースを割り当てることが可能となる。その結果、周波数利用効率を高めることが可能になる。   Data encoded by the error correction code is allocated to the shared band and the occupied band allocated in this way, and after being subjected to modulation processing, the data is transmitted. In the terminal station located in the band sharing zone in the radio area of each base station, reception processing is performed including a band that allows interference between some cells, but due to the error correction effect by error correction decoding, It is possible to suppress the occurrence of errors in the shared band that is expected to have low reception quality (small SINR). Moreover, unlike the conventional band sharing method, by reducing the power density in the shared band, interference with the occupied band can be reduced and the reception quality in the occupied band can be improved, so that the error correction effect is improved. Furthermore, it becomes possible to grasp the communication quality information in the adjacent base station together with that of the own base station by cooperating with a plurality of base stations, and it is possible to allocate the optimum radio resources in the entire system. . As a result, frequency utilization efficiency can be increased.

以上説明したように、スケジューリングの事前処理として、通信品質を参照しながら、共有帯域または占有帯域に割り当てるとともに、それぞれの帯域に対して電力を割り当てるために、各トラフィック量に基づいて時間比率を変更して、データを割り当てるようにした。また、時間比率を意識せず、データが入力された順に割り当てを実施するようにした。さらに、基地局連携が可能な構成では基地局相互のトラフィック量を基に共通の時間比率を制御するようにした。各セルが独立して各ゾーンを設定すると、セル間においてゾーン設定にずれが生じ、干渉が増大するという問題を解決することができる。   As described above, as scheduling pre-processing, while referring to communication quality, assign to shared band or occupied band, and change the time ratio based on each traffic volume to allocate power to each band And assigned the data. In addition, allocation was performed in the order in which data was input without regard to the time ratio. Furthermore, in a configuration in which base station cooperation is possible, a common time ratio is controlled based on the traffic volume between base stations. If each cell sets each zone independently, it is possible to solve the problem that the zone setting shifts between the cells and interference increases.

このように、割り当てる時間率を変更する制御を行うことによって、占有帯域よりも小さい電力密度で共有帯域に割り当て、与干渉を低減、占有帯域の品質向上を行うだけでは、セル内でトラフィックまたは端末局の分布に偏りがある場合に、各セル内の領域にデータを効率良く収容できないという問題を解決することができる。   In this way, by performing control to change the time ratio to be allocated, it is possible to allocate traffic to a shared band with a power density smaller than the occupied band, reduce interference, and improve the quality of the occupied band. When the station distribution is uneven, it is possible to solve the problem that the data cannot be efficiently accommodated in the area in each cell.

なお、図1における処理部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより無線通信処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ(RAM)のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。   Note that a program for realizing the function of the processing unit in FIG. 1 is recorded on a computer-readable recording medium, and the program recorded on the recording medium is read into a computer system and executed to execute wireless communication processing. You may go. Here, the “computer system” includes an OS and hardware such as peripheral devices. The “computer-readable recording medium” refers to a storage device such as a flexible medium, a magneto-optical disk, a portable medium such as a ROM and a CD-ROM, and a hard disk incorporated in a computer system. Further, the “computer-readable recording medium” refers to a volatile memory (RAM) in a computer system that becomes a server or a client when a program is transmitted via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line. In addition, those holding programs for a certain period of time are also included.

また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク(通信網)や電話回線等の通信回線(通信線)のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であってもよい。   The program may be transmitted from a computer system storing the program in a storage device or the like to another computer system via a transmission medium or by a transmission wave in the transmission medium. Here, the “transmission medium” for transmitting the program refers to a medium having a function of transmitting information, such as a network (communication network) such as the Internet or a communication line (communication line) such as a telephone line. The program may be for realizing a part of the functions described above. Furthermore, what can implement | achieve the function mentioned above in combination with the program already recorded on the computer system, what is called a difference file (difference program) may be sufficient.

複数の基地局が面的に展開された無線アクセスシステムにおいて、各基地局が柔軟に無線リソース割り当てを行うことが不可欠な用途に適用できる。   In a radio access system in which a plurality of base stations are expanded, it is applicable to uses where it is indispensable for each base station to flexibly allocate radio resources.

1・・・ネットワーク
10・・・基地局
11・・・ネットワークインターフェース
12・・・MAC層処理部
13・・・送信処理部
14・・・受信処理部
15・・・通信制御部
16・・・スイッチ
17・・・アンテナ
18・・・無線リソース管理部
19・・・基地局連携制御部
20・・・端末局
101・・・基地局#1の占有帯域
102・・・基地局#2の占有帯域
103・・・基地局#3の占有帯域
201・・・セル中心ゾーン
202・・・帯域共有ゾーン
203・・・セルエッジゾーン
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Network 10 ... Base station 11 ... Network interface 12 ... MAC layer process part 13 ... Transmission process part 14 ... Reception process part 15 ... Communication control part 16 ... Switch 17 ... Antenna 18 ... Radio resource manager 19 ... Base station cooperation controller 20 ... Terminal station 101 ... Occupied band 102 of base station # 1 ... Occupied base station # 2 Band 103 ... Occupied band 201 of the base station # 3 ... Cell center zone 202 ... Band sharing zone 203 ... Cell edge zone

Claims (7)

複数の基地局と、前記基地局と通信を行う複数の端末局より構成され、前記複数の基地局が前記複数の端末局と無線回線を介して同一周波数帯域を共用しながら通信を行う無線通信システムであって、
前記基地局は、
前記同一周波数帯域の一部ないしは全てを共有して相互の干渉を許容する共有帯域と、前記同一周波数帯域の一部をそれぞれ占有して互いに干渉しない占有帯域とに分割した帯域を前記基地局及び前記端末局に対して割り当てる帯域割り当て手段と、
前記共有帯域と前記占有帯域にそれぞれ異なる電力を割り当てる電力割り当て手段と、
前記共有帯域と前記占有帯域にデータをそれぞれに配置するデータ割り当て手段と
を備え、
前記データ割り当て手段は、各帯域の領域内のトラフィックまたは前記端末局の分布に応じて、各帯域に前記データを配置するフレームの時間領域の比率を変更することを特徴とする無線通信システム。
Wireless communication comprising a plurality of base stations and a plurality of terminal stations communicating with the base station, wherein the plurality of base stations communicate with the plurality of terminal stations while sharing the same frequency band via a radio channel A system,
The base station
A band that is divided into a shared band that allows part or all of the same frequency band and allows mutual interference, and an occupied band that occupies a part of the same frequency band and does not interfere with each other, and the base station Bandwidth allocating means for allocating to the terminal station;
Power allocation means for allocating different power to the shared band and the occupied band;
Data allocation means for allocating data to each of the shared band and the occupied band,
The wireless communication system, wherein the data allocating means changes a time domain ratio of a frame in which the data is arranged in each band in accordance with traffic in each band area or a distribution of the terminal stations.
前記帯域割り当て手段は、
前記共有帯域または前記占有帯域の品質を評価する品質測定手段と、
前記品質測定手段において評価した帯域毎の品質が所定の条件を満たすか否かを判定する品質判定手段とを含み、
前記品質判定手段において前記共有帯域の品質が条件を満たすと判断された場合に前記共有帯域の割り当てを実施することを特徴とする請求項1に記載の無線通信システム。
The bandwidth allocation means includes
Quality measuring means for evaluating the quality of the shared band or the occupied band;
Quality judgment means for judging whether the quality of each band evaluated in the quality measurement means satisfies a predetermined condition,
The wireless communication system according to claim 1, wherein the shared band is allocated when the quality determination unit determines that the quality of the shared band satisfies a condition.
前記電力割り当て手段は、
前記共有帯域または前記占有帯域の品質を評価する品質測定手段と、
前記品質測定手段において評価した帯域毎の品質が所定の条件を満たすか否かを判定する品質判定手段とを含み、
前記品質判定手段において前記共有帯域または前記占有帯域の品質が所定の条件を満たすように前記共有帯域または前記占有帯域への電力割り当てを実施することを特徴とする請求項1に記載の無線通信システム。
The power allocation means is
Quality measuring means for evaluating the quality of the shared band or the occupied band;
Quality judgment means for judging whether the quality of each band evaluated in the quality measurement means satisfies a predetermined condition,
The wireless communication system according to claim 1, wherein the quality determination unit performs power allocation to the shared band or the occupied band so that a quality of the shared band or the occupied band satisfies a predetermined condition. .
前記基地局は、隣接する基地局が測定した品質の情報を取得する隣接基地局情報取得手段を備え、
前記帯域割り当て手段は、
自局において測定した前記共有帯域または前記占有帯域の品質と、隣接する基地局における前記共有帯域または前記占有帯域の品質が所定の条件を満たすと判断された場合に前記共有帯域の割り当てを実施することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の無線通信システム。
The base station comprises an adjacent base station information acquisition means for acquiring quality information measured by an adjacent base station,
The bandwidth allocation means includes
Allocation of the shared band is performed when it is determined that the quality of the shared band or the occupied band measured in the own station and the quality of the shared band or the occupied band in an adjacent base station satisfy a predetermined condition The wireless communication system according to claim 1, wherein the wireless communication system is a wireless communication system.
前記基地局は、隣接する基地局が測定した品質の情報を取得する隣接基地局情報取得手段を備え、
前記電力割り当て手段は、
自局において測定した前記共有帯域または前記占有帯域の品質と、隣接する基地局における前記共有帯域または前記占有帯域の品質が所定の条件を満たすように前記共有帯域または前記占有帯域への電力割り当てを実施することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の無線通信システム。
The base station comprises an adjacent base station information acquisition means for acquiring quality information measured by an adjacent base station,
The power allocation means is
Allocation of power to the shared band or the occupied band so that the quality of the shared band or the occupied band measured in the own station and the quality of the shared band or the occupied band in an adjacent base station satisfy a predetermined condition The wireless communication system according to claim 1, wherein the wireless communication system is implemented.
複数の基地局と、前記基地局と通信を行う複数の端末局より構成され、前記複数の基地局が前記複数の端末局と無線回線を介して同一周波数帯域を共用しながら通信を行う無線通信システムにおいて前記基地局として動作する無線通信装置であって、
前記同一周波数帯域の一部ないしは全てを共有して相互の干渉を許容する共有帯域と、前記同一周波数帯域の一部をそれぞれ占有して互いに干渉しない占有帯域とに分割した帯域を前記基地局及び前記端末局に対して割り当てる帯域割り当て手段と、
前記共有帯域と前記占有帯域にそれぞれ異なる電力を割り当てる電力割り当て手段と、
前記共有帯域と前記占有帯域にデータをそれぞれに配置するデータ割り当て手段と
を備え、
前記データ割り当て手段は、各帯域の領域内のトラフィックまたは前記端末局の分布に応じて、各帯域に前記データを配置するフレームの時間領域の比率を変更することを特徴とする無線通信装置。
Wireless communication comprising a plurality of base stations and a plurality of terminal stations communicating with the base station, wherein the plurality of base stations communicate with the plurality of terminal stations while sharing the same frequency band via a radio channel A wireless communication device operating as the base station in a system,
A band that is divided into a shared band that allows part or all of the same frequency band and allows mutual interference, and an occupied band that occupies a part of the same frequency band and does not interfere with each other, and the base station Bandwidth allocating means for allocating to the terminal station;
Power allocation means for allocating different power to the shared band and the occupied band;
Data allocation means for allocating data to each of the shared band and the occupied band,
The wireless communication apparatus, wherein the data allocating unit changes a time domain ratio of a frame in which the data is arranged in each band according to traffic in each band area or a distribution of the terminal stations.
複数の基地局と、前記基地局と通信を行う複数の端末局より構成され、前記複数の基地局が前記複数の端末局と無線回線を介して同一周波数帯域を共用しながら通信を行う無線通信システムが行う無線通信方法であって、
前記基地局が、前記同一周波数帯域の一部ないしは全てを共有して相互の干渉を許容する共有帯域と、前記同一周波数帯域の一部をそれぞれ占有して互いに干渉しない占有帯域とに分割した帯域を前記基地局及び前記端末局に対して割り当てる帯域割り当てステップと、
前記基地局が、前記共有帯域と前記占有帯域にそれぞれ異なる電力を割り当てる電力割り当てステップと、
前記基地局が、前記共有帯域と前記占有帯域にデータをそれぞれに配置するデータ割り当てステップと
を有し、
前記データ割り当てステップでは、各帯域の領域内のトラフィックまたは前記端末局の分布に応じて、各帯域に前記データを配置するフレームの時間領域の比率を変更することを特徴とする無線通信方法。
Wireless communication comprising a plurality of base stations and a plurality of terminal stations communicating with the base station, wherein the plurality of base stations communicate with the plurality of terminal stations while sharing the same frequency band via a radio channel A wireless communication method performed by the system,
A band that the base station shares a part or all of the same frequency band and allows mutual interference and a band that occupies a part of the same frequency band and does not interfere with each other Assigning bandwidth to the base station and the terminal station;
A power allocation step in which the base station allocates different power to the shared band and the occupied band;
The base station has a data allocation step for arranging data in the shared band and the occupied band, respectively.
In the data allocation step, the ratio of the time domain of the frame in which the data is arranged in each band is changed according to the traffic in the area of each band or the distribution of the terminal stations.
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