JP4460598B2 - 無線通信装置及び無線通信方法 - Google Patents

Description

本発明は、無線通信装置及び無線通信方法に関する。

従来、ＯＦＤＭＡ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）等の周波数分割多元接続方式を用いた無線通信システムが知られている。

かかる周波数分割多元接続方式を用いた無線通信システムにおいて、隣接する３つのセルが存在する場合、例えば、各セル１乃至３で同じ周波数帯域（ｆＭＨｚ）を使用する構成（図１０参照）と、ある周波数帯域（ｆＭＨｚ）を論理的に３つに分割し、分割された各周波数帯域（ｆ/３ＭＨｚ）を各セル１乃至３に割り当てる構成（図１１参照）とが知られている。

前者の構成（図１０参照）では、ある周波数帯域全体を複数のセル１乃至３が使用するため、ピークスループットを最大限に向上させることができるが、隣接セルでも同じ周波数帯域を使用するため、セル間干渉が起こりやすいという問題点がある。

一方、後者の構成（図１１参照）では、隣接するセル間で異なる周波数帯域を使用するため、セル間干渉を抑制しやすいが、ある周波数帯域を３つに分割しているため、達成可能なピークスループットの上限が、当該周波数帯域全体を使用する場合の１/３になるという問題点がある。

そこで、図１２に示すように、各セル１乃至３を、外側領域と内側領域とに分割し、他セルからの干渉の少ない内側領域には、各セルにおいて使用可能な全周波数帯域Ｆ１乃至Ｆ３を割り当て、他セルからの干渉の大きい外側領域には、各セルで別々に使用される周波数帯域Ｆ１乃至Ｆ３を割り当てる構成が提案されている（特許文献１参照）。
特開２００５−８０２８６号公報

しかしながら、上述の従来技術では、各セル内の複数の領域の各々に対して、各セルにおいて使用可能な全周波数帯域或いは一部の周波数帯域のどちらを割り当てるかについて予め決定しておく必要があった。

すなわち、上述の従来技術では、ある領域に対して、特定の周波数帯域が予め割り当てられている場合、かかる領域では、トラフィック状況等に関係なく、その他の周波数帯域内のサブチャネルを使用することができず、柔軟にかつ有効に周波数帯域を利用することができないという問題点があった。

そこで、本発明は、上記の課題に鑑み、セル内の複数の領域の各々において使用可能周波数帯域として、かかるセルにおいて使用可能な全周波数帯域或いは一部の周波数帯域を割り当てるように構成されている無線通信システムにおいて、周波数帯域の柔軟且つ有効な利用を図ることができる無線通信装置及び無線通信方法を提供することを目的とする。

本発明の第１の特徴は、周波数分割多重方式を変調方式として用い、周波数分割多元接続方式を実現し、セルを内側領域と外側領域とに分割するように構成されている無線通信システムに配置された無線通信装置であって、前記内側領域及び前記外側領域において使用可能な周波数帯域を割り当て、割り当てられた該周波数帯域内のサブチャネルを用いてデータバーストを送信するデータフレームを構築するように構成されている割当制御部を具備し、前記割当制御部は、前記内側領域で使用可能な周波数帯域として、該セルで使用可能な全周波数帯域を割り当て、前記外側領域で使用可能な周波数帯域として、該セルで使用可能な全周波数帯域のうちの特定の周波数帯域を割り当てるように構成されており、前記割当制御部は、前記データフレーム内で前記外側領域に対応するフィールドにおいて、ビットマップパターンを用いて、該外側領域で使用可能な前記特定の周波数帯域を通知するように構成されていることを要旨とする。

本発明の第１の特徴において、前記セルは、複数の外側領域に分割されるように構成されており、前記データフレームは、分割された前記複数の外側領域の各々に対応するフィールドを有するように構成されていてもよい。

本発明の第１の特徴において、前記ビットマップパターンは、前記セルで使用可能な全周波数帯域に対応するビット列によって構成されており、該ビット列を構成する各ビットによって前記外側領域で使用可能な前記特定の周波数帯域を示すように構成されていてもよい。

本発明の第２の特徴は、周波数分割多重方式を変調方式として用い、周波数分割多元接続方式を実現し、セルを複数の領域に分割するように構成されている無線通信システムに配置された無線通信装置であって、前記複数の領域の各々において使用可能な周波数帯域を割り当て、割り当てられた該周波数帯域内のサブチャネルを用いてデータバーストを送信するデータフレームを構築するように構成されている割当制御部を具備し、前記割当制御部は、前記セルに存在する移動端末から受信した通信品質情報に応じて、該移動端末が前記複数の領域のいずれに属するべきかについて決定するように構成されており、前記割当制御部は、前記通信品質情報に応じて、前記複数の領域の各々において使用可能な周波数帯域を割り当てるように構成されていることを要旨とする。

本発明の第３の特徴は、周波数分割多重方式を変調方式として用い、周波数分割多元接続方式を実現し、セルを複数の領域に分割するように構成されている無線通信システムに配置された無線通信装置であって、前記複数の領域の各々において使用可能な周波数帯域を割り当て、割り当てられた該周波数帯域内のサブチャネルを用いてデータバーストを送信するデータフレームを構築するように構成されている割当制御部を具備し、前記割当制御部は、前記複数の領域の各々に属する移動端末の通信品質クラスを管理するように構成されており、前記割当制御部は、前記複数の領域の各々に属する移動端末の数及び該複数の領域の各々に属する移動端末の通信品質クラスに応じて、前記データフレーム内で該複数の領域の各々に対応するフィールドのサイズを変更するように構成されていることを要旨とする。

本発明の第２又は第３の特徴において、前記セルは、内側領域と外側領域とに分割するように構成されており、前記割当制御部は、前記内側領域で使用可能な周波数帯域として、該セルで使用可能な全周波数帯域を割り当て、前記外側領域で使用可能な周波数帯域として、該セルで使用可能な全周波数帯域のうちの特定の周波数帯域を割り当てるように構成されていてもよい。

本発明の第４の特徴は、周波数分割多重方式を変調方式として用い、周波数分割多元接続方式を実現し、セルを内側領域と外側領域とに分割するように構成されている無線通信システムにおける無線通信方法であって、無線通信装置は、前記内側領域及び前記外側領域において使用可能な周波数帯域を割り当て、割り当てられた該周波数帯域内のサブチャネルを用いてデータバーストを送信するデータフレームを構築する工程を有し、前記工程において、前記無線通信装置は、前記内側領域で使用可能な周波数帯域として、該セルで使用可能な全周波数帯域を割り当て、前記外側領域で使用可能な周波数帯域として、該セルで使用可能な全周波数帯域のうちの特定の周波数帯域を割り当て、前記工程において、前記無線通信装置は、前記データフレーム内で前記外側領域に対応するフィールドにおいて、ビットマップパターンを用いて、該外側領域で使用可能な前記特定の周波数帯域を通知することを要旨とする。

本発明によれば、セル内の複数の領域の各々において使用可能周波数帯域として、かかるセルにおいて使用可能な全周波数帯域或いは一部の周波数帯域を割り当てるように構成されている無線通信システムにおいて、周波数帯域の柔軟且つ有効な利用を図ることができる無線通信装置及び無線通信方法を提供することができる。

次に、図面を参照して、本発明のいくつかの実施形態について説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであることに留意すべきである。

（本発明の第１の実施形態）
図１乃至図７を参照して、本発明の第１の実施形態に係る無線通信システムについて説明する。

本発明の第１の実施形態に係る無線通信システムは、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）方式を変調方式として用いるマルチユーザ通信システムである。

本実施形態に係る無線通信システムでは、１つの通信路に含まれている複数のサブキャリアの一部分を１つの移動端末（ユーザ）に対して割り当てることによって、直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）方式が実現されている。

また、かかるＯＦＤＭＡ方式が適用されている無線通信システムでは、少なくとも１つのサブキャリアを有するサブチャネルを用いて高速でデータを送受信するように構成されている。

また、本実施形態に係る無線通信システムは、各セルを複数の領域（例えば、内側領域及び外側領域）に分割するように構成されている。

図１の例では、本実施形態に係る無線通信システムは、セル１を、外側領域Ｚｏｎｅ１、Ｚｏｎｅ２、Ｚｏｎｅ３と、内側領域Ｚｏｎｅ４とに分割するように構成されている。

また、図１の例では、セル１において、基地局１（無線通信装置）が配置されており、移動端末ＵＥ１が内側領域Ｚｏｎｅ４に属しており、移動端末ＵＥ２が外側領域Ｚｏｎｅ２に属しており、移動端末ＵＥ３が外側領域Ｚｏｎｅ１に属している。

本実施形態に係る基地局１は、図２に示すように、アンテナ１０と、受信部１１と、周波数変換部１２と、ＯＦＤＭ復調部１３と、一次復調部１４と、割当制御部１５と、変調部１６と、周波数変換部１７と、送信部１８と、アンテナ１９とを備える。

受信部１１は、アンテナ１０を介して、セル１内に存在する移動端末ＵＥから送信された上りリンク信号を受信するように構成されている。

周波数変換部１２は、受信部１１によって受信された上りリンク信号に対して周波数変換処理を施すように構成されている。

ＯＦＤＭ復調部１３は、周波数変換部１２から出力された信号に対して、ＯＦＤＭ復調処理を施すように構成されている。

一次復調部１４は、ＯＦＤＭ復調部１３から出力された信号に対して、一次復調処理を施すように構成されている。

割当制御部１５は、セル１内の複数の領域の各々（例えば、内側領域Ｚｏｎｅ４及び外側領域Ｚｏｎｅ１乃至３）において使用可能な周波数帯域を割り当て、割り当てられた周波数帯域内のサブチャネルを用いてデータバーストを送信するデータフレームを構築するように構成されている。

ここで、ＩＥＥＥ８０２.１６ｅ規格では、サブチャネルの構成方式として、「ＦＵＳＣ（Ｆｕｌｌ Ｕｓａｇｅ ｏｆ Ｓｕｂｃｈａｎｎｅｌ）方式」や「ＰＵＳＣ（Ｐａｒｔｉａｌ Ｕｓａｇｅ ｏｆ Ｓｕｂｃｈａｎｎｅｌ）方式」が規定されている。

ＦＵＳＣ方式は、各セルにて使用可能な全周波数帯域内のデータバースト送信用に割り当てられた全サブキャリアを使用してサブチャネルを構成する方式である。

一方、ＰＵＳＣ方式は、各セルにて使用可能な全周波数帯域内のデータバースト送信用に割り当てられた全サブキャリアのうちの一部のサブキャリアのみを使用してサブチャネルを構成する方式である。

本実施形態では、割当制御部１５は、ＩＥＥＥ８０２.１６ｅ規格に準拠した「ＰＵＳＣ（Ｐａｒｔｉａｌ Ｕｓａｇｅ ｏｆ Ｓｕｂｃｈａｎｎｅｌ）方式」を用いて構成されてサブチャネルを、各移動端末ＵＥに対する下りバーストデータ送信用のサブチャネルとして割り当てるように構成されている。

ここで、図３を参照して、ＩＥＥＥ８０２.１６ｅ規格で規定されているデータフレームについて説明する。

図３に示すデータフレームの構成において、横軸は、ＯＦＤＭＡシンボルの番号を示し、縦軸は、サブチャネルの論理番号を示す。

図３に示すように、下りリンク用のデータフレームは、「プリアンブル（ｐｒｅａｍｂｌｅ）」及びプリアンブルに続く「フレーム制御ヘッダ（ＦＣＨ：Ｆｒａｍｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｈｅａｄｅｒ）」を含む。

また、下りリンク用のデータフレームに含まれている「ＤＬ-ＭＡＰ」及び「ＵＬ-ＭＡＰ（ＤＬ Ｂｕｒｓｔ＃１に含まれている）」は、それぞれ、下りリンク用のデータフレーム及び上りリンク用のデータフレームにおけるデータバースト（ＤＬ Ｂｕｒｓｔ及びＵＬ Ｂｕｒｓｔ）のマッピング情報を含む。

本実施形態では、セル１で使用可能な周波数帯域が、例えば、論理的に６つの周波数帯域ｆ１乃至ｆ６に分割されているものと仮定し、この分割された周波数帯域を、それぞれ、ｆ１、ｆ２、ｆ３、ｆ４、ｆ５、ｆ６と表す。

また、「ＦＣＨ」は、「ＦＣＨ」を含むフィールドにおいて、上述のように論理的に分割された周波数帯域のうち、どの周波数帯域を使用すべきかについて指定する情報を含む。

図３の例では、「ＦＣＨ」は、フィールド１において、周波数帯域ｆ１及びｆ３を使用すべき旨を指定する情報を含むものとする。

また、ＩＥＥＥ８０２.１６ｅ仕様で規定されているＰＵＳＣ方式が「ＦＣＨ」を含むフィールドにおいて用いられている場合、移動端末ＵＥは、かかるフィールドに対応するセル内の領域（例えば、Ｚｏｎｅ１等）に在圏している限り、「ＦＣＨ」によって指定されている周波数帯域を使用するように構成されている。

また、セルが複数の領域に分割されている場合、すなわち、図４に示すように、下りリンク用のデータフレームが複数のフィールド１乃至２に分割されている場合、各領域において、セル１で使用可能な全周波数帯域を用いるか、或いは、セル１で使用可能な周波数帯域のうち特定の（一部の）周波数帯域を用いるかについて指定する情報を、かかるデータフレーム内に保持する必要がある。

ここで、一般には、ＩＥＥＥ８０２.１６ｅ仕様で規定されているＰＵＳＣ方式が下りリンク用のデータフレーム（全フィールド）で用いられる場合、「ＤＬ-ＭＡＰ」の情報要素である「ＺＯＮＥ Ｓｗｉｔｃｈ ＩＥ」に含まれる「Ｕｓｅ Ａｌｌ ＳＣ ｉｎｄｉｃａｔｏｒ」のビットを、「１」とするか「０」とするかによって、各フィールドに対応する領域において、セル１で使用可能な全周波数帯域を用いるか、或いは、セル１で使用可能な周波数帯域のうち特定の（一部の）周波数帯域を用いるかについて設定している。

例えば、図４の例では、「Ｕｓｅ Ａｌｌ ＳＣ ｉｎｄｉｃａｔｏｒ」＝１と設定されているフィールド２において、セル１で使用可能な全周波数帯域ｆ１乃至６を使用するように設定されている。

また、図４の例では、「Ｕｓｅ Ａｌｌ ＳＣ ｉｎｄｉｃａｔｏｒ」＝０と設定されているフィールド１において、セル１で使用可能な全周波数帯域ｆ１乃至６のうち、特定の（一部の）周波数帯域（「ＦＣＨ」によって指定されている周波数帯域）ｆ３及びｆ６を使用するように設定されている。

また、図５に示すように、割当制御部１５は、内側領域Ｚｏｎｅ４で使用可能な周波数帯域として、セル１で使用可能な全周波数帯域ｆ１乃至ｆ６を割り当て、外側領域Ｚｏｎｅ１乃至３の各々で使用可能な周波数帯域として、セル１で使用可能な全周波数帯域ｆ１乃至ｆ６のうちの特定の（一部の）周波数帯域を割り当てるように構成されている。

例えば、図５及び図６の例では、割当制御部１５は、外側領域Ｚｏｎｅ１で使用可能な周波数帯域として特定の周波数帯域ｆ０、ｆ１を割り当て、外側領域Ｚｏｎｅ２で使用可能な周波数帯域として特定の周波数帯域ｆ０、ｆ１、ｆ３を割り当て、外側領域Ｚｏｎｅ３で使用可能な周波数帯域として特定の周波数帯域ｆ０、ｆ１、ｆ３、ｆ５を割り当てるように構成されている。

すなわち、図５及び図６に示すように、割当制御部１５は、内側領域Ｚｏｎｅ４に対応するフィールドＡにおいて、「Ｕｓｅ Ａｌｌ ＳＣ ｉｎｄｉｃａｔｏｒ」＝１と設定することによって、内側領域Ｚｏｎｅ４に属する移動端末ＵＥに対して、内側領域Ｚｏｎｅ４において、セル１で使用可能な全周波数帯域ｆ１乃至ｆ６を使用することができる旨を通知するように構成されている。

一方、割当制御部１５は、外側領域Ｚｏｎｅ１乃至３に対応するフィールドＢ１乃至Ｂ３に対応するフィールドＢ１乃至Ｂ３において、外側領域Ｚｏｎｅ１乃至３のいずれかに属する移動端末ＵＥに対して、ビットマップパターン（例えば、「ＺＯＮＥ Ｓｗｉｔｃｈ ＩＥ」に含まれるシンタックスである「Ｓｕｂ-Ｃｈａｎｎｅｌ（ＳＣ） Ｂｉｔｍａｐ」）を用いて、外側領域Ｚｏｎｅ１乃至３の各々で使用可能な特定の周波数帯域を通知するように構成されている。

かかるビットマップパターンは、セル１で使用可能な全周波数帯域ｆ１乃至ｆ６に対応するビット列（図７の例では、６ビットからなるビット列）によって構成されており、かかるビット列を構成する各ビットによって外側領域Ｚｏｎｅ１乃至３で使用可能な特定の周波数帯域を示すように構成されている。

図７に示すように、「Ｓｕｂ-Ｃｈａｎｎｅｌ（ＳＣ） Ｂｉｔｍａｐ」において「００１００１」と設定されているフィールドに対応する外部領域では、周波数帯域ｆ３及びｆ６を使用することができることを意味する。

ここで、割当制御部１５は、セル１で使用可能な全周波数帯域を割り当てないように決定した領域に対応するフィールドにおいては、「Ｕｓｅ Ａｌｌ ＳＣ ｉｎｄｉｃａｔｏｒ」の代わりに、「Ｓｕｂ-Ｃｈａｎｎｅｌ（ＳＣ） Ｂｉｔｍａｐ」を設定するように構成されていてもよい。

また、割当制御部１５は、セル１で使用可能な全周波数帯域を割り当てないように決定した領域に対応するフィールドにおいては、「Ｕｓｅ Ａｌｌ ＳＣ ｉｎｄｉｃａｔｏｒ」＝「０」と設定した上で、「Ｓｕｂ-Ｃｈａｎｎｅｌ（ＳＣ） Ｂｉｔｍａｐ」を設定するように構成されていてもよい。

また、割当制御部１５は、セル１で使用可能な全周波数帯域を割り当てるように決定した領域に対応するフィールドにおいても、「Ｓｕｂ-Ｃｈａｎｎｅｌ（ＳＣ） Ｂｉｔｍａｐ」を設定するように構成されていてもよい。かかる場合、割当制御部１５は、「Ｓｕｂ-Ｃｈａｎｎｅｌ（ＳＣ） Ｂｉｔｍａｐ」の全てのビットに対して「１」を設定する。

なお、割当制御部１５は、構築したデータフレームを変調部１６に送出するように構成されている。

変調部１６は、割当制御部１５から送出されたデータフレームに対して変調するように構成されている。

周波数変換部１７は、変調部１６から出力された信号に対して周波数変更処理を施すように構成されている。

送信部１８は、周波数変換部１７から出力された信号を、アンテナ１９を介して、各移動端末ＵＥへ送信するように構成されている。

本実施形態に係る基地局１によれば、セル１を内側領域Ｚｏｎｅ４と外側領域Ｚｏｎｅ１乃至３とに分割した無線通信システムにおいて、内側領域Ｚｏｎｅ４に対応するフィールドにおいて、「Ｕｓｅ Ａｌｌ ＳＣ ｉｎｄｉｃａｔｏｒ」＝１と設定することによって、セル１で使用可能な全周波数帯域ｆ１乃至ｆ６を用いることを通知し、外側領域Ｚｏｎｅ１乃至３の各々に対応するフィールドにおいて、「Ｓｕｂ-Ｃｈａｎｎｅｌ（ＳＣ） Ｂｉｔｍａｐ」を用いて、外側領域Ｚｏｎｅ１乃至３の各々で使用可能な特定の周波数帯域を通知するデータフレームを構築することができるため、周波数帯域の柔軟で有効な利用を図ることができる。

また、本実施形態に係る基地局１によれば、セルの外側領域が複数の領域に分割されている場合においても、かかる複数の領域の各々に対して、特定の周波数帯域を割り当てることができ、周波数帯域の柔軟で有効な利用を図ることができる。

さらに、本実施形態に係る基地局１によれば、各ビットと使用可能な周波数帯域を対応させて保持する「Ｓｕｂ-Ｃｈａｎｎｅｌ（ＳＣ） Ｂｉｔｍａｐ」を用いることで、各領域において使用可能な周波数帯域を容易に設定することができる。

（第２の実施形態）
以下、本実施形態に係る無線通信システムについて、上述の第１の実施形態に係る無線通信システムとの相違点について主として説明する。

本実施形態に係る無線通信システムでは、図８（ａ）に示すように、セルは、複数の領域Ｚｏｎｅ１乃至４に分割されるように構成されている。

また、図８（ａ）及び（ｂ）の例では、データフレーム内のフィールド２が領域Ｚｏｎｅ１に対応しており、データフレーム内のフィールド４が領域Ｚｏｎｅ２に対応しており、データフレーム内のフィールド３が領域Ｚｏｎｅ３に対応している。

割当制御部１５は、セル１に存在する移動端末ＵＥ１乃至ＵＥ４から受信した通信品質情報に応じて、移動端末ＵＥ１乃至ＵＥ４が複数の領域Ｚｏｎｅ１乃至４のいずれに属するべきかについて決定するように構成されている。

具体的には、割当制御部１５は、通信品質情報が近い移動端末ＵＥ同士を同じ領域に属するように決定する。

通信品質情報としては、例えば、下りリンクにおけるＣＱＩ（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）を用いることができる。ＣＱＩの例としては、ＣＩＮＲ（Ｃａｒｒｉｅｒ-ｔｏ-Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ｐｌｕｓ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）、ＲＳＳＩ（Ｒｅｃｅｉｖｅｒ Ｓｉｇｎａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）、ＲＴＤ（Ｒｏｕｎｄ Ｔｒｉｐ Ｄｅｌａｙ）等がある。

また、割当制御部１５は、上述の通信品質情報に応じて、複数の領域Ｚｏｎｅ１乃至３の各々において使用可能な周波数帯域を割り当てるように構成されている。

具体的には、割当制御部１５は、通信品質情報（例えば、当該領域に属する移動端末の通信品質情報の平均値）が所定条件より悪い（例えば、ＣＩＮＲが所定閾値よりも低い）移動端末ＵＥが属する領域に対しては、使用可能な周波数帯域の数を減らし（例えば、使用可能な周波数帯域が所定閾値よりも少ないフィールドに対応させ）、通信品質情報（例えば、当該領域に属する移動端末の通信品質情報の平均値）が所定条件より良い（例えば、ＣＩＮＲが所定閾値よりも高い）移動端末ＵＥが属する領域に対しては、使用可能な周波数帯域の数を増やす（例えば、使用可能な周波数帯域が所定閾値よりも多いフィールドに対応させる）。

なお、本実施形態においても、割当制御部１５は、内側領域で使用可能な周波数帯域として、セルで使用可能な全周波数帯域を割り当て、外側領域で使用可能な周波数帯域として、かかるセルで使用可能な全周波数帯域のうちの特定の周波数帯域を割り当てるように構成されていてもよい。

かかる場合、割当制御部１５は、上述の通信品質情報に応じて、複数の外側領域の各々において使用可能な周波数帯域を割り当てるように構成されていてもよい。

（第３の実施形態）
以下、本実施形態に係る無線通信システムについて、上述の第２の実施形態に係る無線通信システムとの相違点について主として説明する。

本実施形態において、割当制御部１５は、複数の領域Ｚｏｎｅ１乃至３の各々に属する移動端末ＵＥの通信品質（ＱｏＳ：Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ）クラスを管理するように構成されている。

本実施形態では、かかる通信品質クラスとしては、「ＥｒｔＰＳ（重み付け係数：５）」と、「ＵＧＳ（重み付け係数：４）」と、「ｒｔＰＳ（重み付け係数：３）」と、「ｎｒｔＰＳ（重み付け係数：２）」と、「ＢＥ（重み付け係数：１）」とが設定され得る。

図９（ａ）の例では、領域Ｚｏｎｅ１に属する移動端末ＵＥの通信品質クラスは「ｒｔＰＳ」及び「ＵＧＳ」であり、領域Ｚｏｎｅ２に属する移動端末ＵＥの通信品質クラスは「ＥｒｔＰＳ」及び「ＢＥ（Ｂｅｓｔ Ｅｆｆｏｒｔ）」であり、領域Ｚｏｎｅ３に属する移動端末ＵＥの通信品質クラスは「ＢＥ（Ｂｅｓｔ Ｅｆｆｏｒｔ）」である。

また、割当制御部１５は、複数の領域Ｚｏｎｅ１乃至３の各々に属する移動端末ＵＥの数及び複数の領域Ｚｏｎｅ１乃至３の各々に属する移動端末の通信品質クラスに応じて、データフレーム内で複数の領域Ｚｏｎｅ１乃至３の各々に対応するフィールド２乃至４のサイズを変更するように構成されている。

例えば、割当制御部１５は、下式によって、領域Ｚｏｎｅ１に対応するフィールド３のサイズ（データフレーム全体に対する占有割合）を決定する。
（フィールドのサイズ）＝（当該フィールドに対応する領域に属する移動端末ＵＥの通信品質クラスに対応する重み付け係数の総和）÷（セル内に在圏する全移動端末ＵＥの通信品質クラスに対応する重み付け係数の総和）

したがって、割当制御部１５は、フィールド３のサイズ（データフレーム全体に対する占有割合）を、「１/２＝{４（ＵＧＳ）＋３（ｒｔＰＳ）}÷{４（ＵＧＳ）＋３（ｒｔＰＳ）＋５（ＥｒｔＰＳ）＋１（ＢＥ）×２}」と決定する。

同様に、割当制御部１５は、フィールド２のサイズ（データフレーム全体に対する占有割合）を、「３/７＝{５（ＥｒｔＰＳ）＋１（ＢＥ）}÷{４（ＵＧＳ）＋３（ｒｔＰＳ）＋５（ＥｒｔＰＳ）＋１（ＢＥ）×２}」と決定する。

さらに、割当制御部１５は、フィールド１のサイズ（データフレーム全体に対する占有割合）を、「１/１４＝{１（ＢＥ）}÷{４（ＵＧＳ）＋３（ｒｔＰＳ）＋５（ＥｒｔＰＳ）＋１（ＢＥ）×２}」と決定する。

この結果に基づいて、割当制御部１５は、図９（ｂ）に示すデータフレームにおける各フィールドのサイズを動的に変更する。

（その他の実施形態）
例えば、上述の実施形態では、割当制御部１５を有する無線通信装置として「基地局」が用いられる例について説明したが、割当制御部１５を有する無線通信装置は、基地局を制御する無線制御装置や交換局等の上位装置でも構わない。

また、上述の実施形態では、セルを３つ又は４つに分割する例について説明したが、セルを分割する複数の領域の数は、これらに限らず、複数であれば構わない。

以上、上述の実施形態を用いて本発明について詳細に説明したが、当業者にとっては、本発明が本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではないということは明らかである。本発明は、特許請求の範囲の記載により定まる本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更態様として実施することができる。従って、本明細書の記載は、例示説明を目的とするものであり、本発明に対して何ら制限的な意味を有するものではない。

本発明の第１の実施形態に係る無線通信システムの全体構成図である。 本発明の第１の実施形態に係る基地局の機能ブロック図である。 ＩＥＥＥ８０２.１６ｅで規定されているデータフレームの一例を示す図である。 ＩＥＥＥ８０２.１６ｅで規定されているデータフレームの一例を示す図である。 本発明の第１の実施形態に係る基地局による周波数帯域の割り当て方法を説明するための図である。 本発明の第１の実施形態に係る無線通信システムで使用されるデータフレームの一例を示す図である。 本発明の第１の実施形態に係る無線通信システムで使用されるデータフレーム内の「Ｚｏｎｅ Ｓｗｉｔｃｈ ＩＥ」のフォーマットの一例を示す図である。 本発明の第２の実施形態に係る無線通信システムを説明するための図である。 本発明の第３の実施形態に係る無線通信システムを説明するための図である。 従来技術に係る無線通信システムにおける周波数帯域の割り当て方法を説明するための図である。 従来技術に係る無線通信システムにおける周波数帯域の割り当て方法を説明するための図である。 従来技術に係る無線通信システムにおける周波数帯域の割り当て方法を説明するための図である。

符号の説明

１０…アンテナ
１１…受信部
１２…周波数変換部
１３…ＯＦＤＭ復調部
１４…一次復調部
１５…割当制御部
１６…変調部
１７…周波数変換部
１８…送信部
１９…アンテナ

Claims (5)

1. 周波数分割多重方式を変調方式として用い、周波数分割多元接続方式を実現し、セルを内側領域と外側領域とに分割するように構成されている無線通信システムに配置された無線通信装置であって、
   前記内側領域及び前記外側領域において使用可能な周波数帯域を割り当て、割り当てられた該周波数帯域内のサブチャネルを用いてデータバーストを送信するデータフレームを構築するように構成されている割当制御部を具備し、
   前記外側領域は、複数の外側領域にさらに分割され、前記データフレームは、前記複数の外側領域の各々に対応するフィールドを有するように構成され、
   前記割当制御部は、前記内側領域で使用可能な周波数帯域として、該セルで使用可能な全周波数帯域を割り当て、前記複数の外側領域の各々で使用可能な周波数帯域として、該セルで使用可能な全周波数帯域のうちの一部の周波数帯域を前記外側領域毎に適宜割り当てるように構成されており、
   前記割当制御部は、ビットマップパターンを用いて、前記複数の外側領域の各々について、該外側領域で使用可能な周波数帯域として割り当てた前記一部の周波数帯域を通知するように構成されていることを特徴とする無線通信装置。
2. 前記ビットマップパターンは、前記セルで使用可能な全周波数帯域に対応するビット列によって構成されており、該ビット列を構成する各ビットによって前記外側領域で使用可能な前記一部の周波数帯域を示すように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
3. 周波数分割多重方式を変調方式として用い、周波数分割多元接続方式を実現し、セルを複数の領域に論理的に分割するように構成されている無線通信システムに配置された無線通信装置であって、
   前記複数の領域の各々において使用可能な周波数帯域を割り当て、割り当てられた該周波数帯域内のサブチャネルを用いてデータバーストを送信するデータフレームを構築するように構成されている割当制御部を具備し、
   前記データフレームは、前記複数の領域の各々に対応するフィールドを有するように構成され、
   前記割当制御部は、前記セルに存在する移動端末から受信した通信品質情報に応じて、該移動端末が前記複数の領域のいずれに属するべきかについて決定するように構成されており、
   前記割当制御部は、前記通信品質情報が所定条件よりも悪い移動端末が属する領域に対しては、使用可能な周波数帯域が閾値よりも少ないフィールドに対応させ、前記通信品質情報が所定条件よりも良い移動端末が属する領域に対しては、使用可能な周波数帯域が閾値よりも多いフィールドに対応させるように構成されていることを特徴とする無線通信装置。
4. 周波数分割多重方式を変調方式として用い、周波数分割多元接続方式を実現し、セルを複数の領域に論理的に分割するように構成されている無線通信システムに配置された無線通信装置であって、
   前記複数の領域の各々において使用可能な周波数帯域を割り当て、割り当てられた該周波数帯域内のサブチャネルを用いてデータバーストを送信するデータフレームを構築するように構成されている割当制御部を具備し、
   前記データフレームは、前記複数の領域の各々に対応するフィールドを有するように構成され、
   前記割当制御部は、前記複数の領域の各々に属する移動端末のＱｏＳクラスを管理するように構成されており、
   前記割当制御部は、前記複数の領域の各々に属する移動端末の数及び該複数の領域の各々に属する移動端末のＱｏＳクラスに基づき、前記データフレーム内で該複数の領域の各々に対応するフィールドのサイズを、該フィールドに対応する領域に属する移動端末のＱｏＳクラスに対応する重み付け係数の総和で、前記セル内に在圏する全移動端末のＱｏＳクラスに対応する重み付け係数の総和を除算した結果によって決定するように構成されていることを特徴とする無線通信装置。
5. 周波数分割多重方式を変調方式として用い、周波数分割多元接続方式を実現し、セルを内側領域と外側領域とに分割するように構成されている無線通信システムにおける無線通信方法であって、
   無線通信装置は、前記内側領域及び前記外側領域において使用可能な周波数帯域を割り当て、割り当てられた該周波数帯域内のサブチャネルを用いてデータバーストを送信するデータフレームを構築する工程を有し、
   前記外側領域は、複数の外側領域にさらに分割され、前記データフレームは、前記複数の外側領域の各々に対応するフィールドを有するように構成され、
   前記工程において、前記無線通信装置は、前記内側領域で使用可能な周波数帯域として、該セルで使用可能な全周波数帯域を割り当て、前記複数の外側領域の各々で使用可能な周波数帯域として、該セルで使用可能な全周波数帯域のうちの一部の周波数帯域を前記外側領域毎に適宜割り当て、
   前記工程において、前記無線通信装置は、ビットマップパターンを用いて、前記複数の外側領域の各々について、該外側領域で使用可能な周波数帯域として割り当てた前記一部の周波数帯域を通知することを特徴とする無線通信方法。

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