JP4490431B2 - 移動局、基地局及び移動通信方法 - Google Patents

Description

本発明は、移動局、基地局及び移動通信方法に関する。

Ｗ−ＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ−Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）は、国際標準化団体である３ＧＰＰ（Ｔｈｉｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ）が標準化を進めている第三世代移動通信システムにおける無線アクセス方式である。

既に仕様が決定しているＷ−ＣＤＭＡの上りリンクにおける物理チャネルには、図１に示すように、ユーザデータを送信する個別物理データチャネル（ＤＰＤＣＨ：Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄａｔａ ＣＨａｎｎｅｌ）と、個別物理データチャネルに付随する個別物理制御チャネル（ＤＰＣＣＨ：Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ ＣＨａｎｎｅｌ）と、下りパケット高速伝送方式（ＨＳＤＰＡ：Ｈｉｇｈ−Ｓｐｅｅｄ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｐａｃｋｅｔ Ａｃｃｅｓｓ）に従う個別物理制御チャネル（ＨＳ−ＤＰＣＣＨ：Ｈｉｇｈ−Ｓｐｅｅｄ−ＤＰＣＣＨ）がある。

移動局は、ＤＰＤＣＨ及びＤＰＣＣＨを１０ｍｓ長のフレームを用いて送信し、ＨＳ−ＤＰＣＣＨを２ｍｓ長のフレームを用いて送信する。このとき、移動局は、ＤＰＤＣＨ、ＤＰＣＣＨ、ＨＳ−ＤＰＣＣＨをコード多重する。以下、ＤＰＣＣＨとＤＰＤＣＨをまとめて扱うときには「ＤＰＣＨ」という。

更に、３ＧＰＰでは、上りリンクにおける伝送効率の向上を図るために、上り高効率伝送方式（ＥＵＬ：Ｅｎｈａｎｃｅｄ ＵｐＬｉｎｋ）の検討を進めている。上り高効率伝送方式（ＥＵＬ）では、新たな上りチャネルとして、ユーザデータを高効率で送信する個別物理データチャネル（Ｅ−ＤＰＤＣＨ：Ｅｎｈａｎｃｅｄ−ＤＰＤＣＨ）が送信される（例えば、非特許文献１参照）。

［非特許文献１］３ＧＰＰ ＴＲ ２５．８９６ Ｖ６．０．０（２００４−０３）
しかしながら、同一のセルやセクタに在圏している複数の移動局が、異なるタイミングで、Ｅ−ＤＰＤＣＨによりユーザデータを送信した場合、上りリンクの無線リソースを有効に活用できないという新たな課題を生じた。

この課題について図２を用いて具体的に説明する。

図２には、説明を簡単にするために、基地局が管轄するセルに２つの移動局２１０ａ，２１０ｂが在圏する場合を示す。基地局が上り伝送速度として移動局２１０ａ，２１０ｂに瞬時に割り当て可能な最大値は、２Ｍｂｐｓとなっている。

時刻Ｔ０において、移動局２１０ａ，２１０ｂには、送信を要求するユーザデータがないため、基地局は、移動局２１０ａ，２１０ｂに伝送速度を割り当てない。

その後、移動局２１０ａにおいて、移動局２１０ａのＤＰＣＨフレームの先頭（時刻Ｔ１）から送信を要求するユーザデータが、上り伝送速度１Ｍｂｐｓを必要とするデータ量だけ発生する。そのため、基地局は、移動局２１０ａに上り伝送速度１Ｍｂｐｓを割り当てる。移動局２１０ａは、時刻Ｔ１において、Ｅ−ＤＰＤＣＨを用いてユーザデータの送信を開始する。

更に、移動局２１０ｂにおいて、移動局２１０ｂのＤＰＣＨフレームの先頭（時刻Ｔ２）から送信を要求するユーザデータが、上り伝送速度２Ｍｂｐｓを必要とするデータ量だけ発生する。

時刻Ｔ２では、移動局２１０ａのＥ−ＤＰＤＣＨフレームの送信が終了しておらず、移動局２１０ａに１Ｍｂｐｓの伝送速度が割り当てられている。基地局は、割り当て可能な上り伝送速度の最大値が２Ｍｂｐｓであるため、時刻Ｔ２からの送信については、移動局２１０ｂに上り伝送速度として１Ｍｂｐｓだけを割り当てる。これにより、移動局２１０ｂは、時刻Ｔ２において、Ｅ−ＤＰＤＣＨを用いてユーザデータの送信を開始する。

その後、時刻Ｔ３で、移動局２１０ａのＥ−ＤＰＤＣＨフレームの送信が終了する。このとき、１Ｍｂｐｓでユーザデータを送信するだけの上り無線リソースに空きが生じる。

しかし、移動局２１０ｂによるＥ−ＤＰＤＣＨフレームの送信が途中であるため、この空き無線リソースを移動局２１０ｂに割り当てることができない。

そして、時刻Ｔ４に達してから、即ち、移動局２１０ｂのＥ−ＤＰＤＣＨによる次のフレームの先頭で、基地局は、上り伝送速度の最大値２Ｍｂｐｓを移動局２１０ｂに割り当てる。

このように、基地局が、空き無線リソースを移動局に割り当てることができず、上りリンクの無線リソースを有効に活用できない場合があった。

そこで、本発明は、以上の点に鑑みてなされたもので、上り高効率伝送方式に従ってユーザデータを送信する場合に、上りリンクの無線リソースを効率的に使用することができる移動局、基地局及び移動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、移動局であって、上り高効率伝送方式に従ってユーザデータを送信する高効率上りデータチャネルのフレームの送信タイミングが、同一エリア内に在圏する移動局間で一致するように、前記高効率上りデータチャネルのフレームを送信する送信部を備えることを要旨とする。

本発明の第１の特徴において、前記送信部は、前記高効率上りデータチャネルのフレームの送信タイミングを、下りパケット高速伝送方式に従って制御データを送信する高速上り制御チャネルのフレームの送信タイミングに一致させて送信してもよい。

本発明の第２の特徴は、基地局であって、上り高効率伝送方式に従ってユーザデータを送信する高効率上りデータチャネルのフレームの送信タイミングが、同一エリア内に在圏する移動局間で一致するように前記移動局を制御する制御部を備えることを要旨とする。

本発明の第２の特徴において、前記制御部は、前記高効率上りデータチャネルのフレームの送信タイミングを、下りパケット高速伝送方式に従って制御データを送信する高速上り制御チャネルのフレームの送信タイミングに一致させて送信するように前記移動局を制御してもよい。

本発明の第２の特徴において、前記制御部は、前記高速上り制御チャネルのフレームの送信タイミングから、前記高効率上りデータチャネルのフレームの送信を開始するように、前記ユーザデータの送信に用いる上り伝送速度を前記移動局に割り当ててもよい。

本発明の第３の特徴は、移動通信方法であって、上り高効率伝送方式に従ってユーザデータを送信する高効率上りデータチャネルのフレームの送信タイミングが、同一エリア内に在圏する移動局間で一致するように、前記高効率上りデータチャネルのフレームを送信することを要旨とする。

図１は、従来の移動通信システムで用いられる上りチャネルを示す図である。 図２は、従来の移動通信システムにおける課題を説明する図である。 図３は、本発明の第１の実施形態に係る移動通信システムの構成を示す図である。 図４（ａ）乃至図４（ｃ）は、本発明の第１の実施形態に係る移動通信システムにおけるセル及びセクタを示す図である。 図５（ａ）乃び図５（ｂ）は、本発明の第１の一実施形態に係る移動通信システムで用いられる上りリンクにおける物理チャネルを示す図である。 図６は、本発明の第１の実施形態に係る基地局の構成を示すブロック図である。 図７は、本発明の第１の実施形態に係る移動通信システムで用いられるＨＳ−ＤＰＣＣＨフレーム及びＤＰＣＨフレームの送信タイミングを示す図である。 図８は、本発明の第１の実施形態に係る移動通信システムにおける送信要求を説明する図である。 図９は、本発明の第１の実施形態に係る移動通信システムにおける上り伝送速度の割り当てを説明する図である。 図１０は、本発明の第１の実施形態に係る移動局の構成を示すブロック図である。 図１１は、本発明の第１の実施形態に係る移動通信方法の手順を示すシーケンス図である。 図１２は、本発明の第２の実施形態に係る移動通信システムで用いられる下り共有フレームの送信タイミングを示す図である。

（本発明の第１の実施形態に係る移動通信システムの構成）
図３に示すように、本発明の第１の実施形態に係る移動通信システム１００は、移動局１０と基地局２０とを備える。移動通信システム１００は、移動通信システム１００が移動通信サービスを提供するサービスエリアを面的にカバーするセルラシステムを採用している。

具体的には、図４（ａ）に示すように、移動通信システム１００のサービスエリアは、セルと呼ばれる複数のエリアに分割されている。そして、セル２ａ〜２ｇ毎に、そのセルを管轄する基地局２０ａ〜２０ｇが配置されている。基地局２０ａ〜２０ｇは、それぞれセル２ａ〜２ｇに在圏する移動局１０と通信を行う。

更に、図４（ｂ）及び図４（ｃ）に示すように、１つの基地局２０が管轄する１つのセル２を、セクタと呼ばれる更に複数のエリアに分割することもできる。

図４（ｂ）に示すような１つのセル２を３つのセクタ３ａ〜３ｃに分割する３セクタ構成と、図４（ｃ）に示すような１つのセル２を６つのセクタ３ａ〜３ｆに分割する６セクタ構成がある。この場合、基地局２０は、セクタ３ａ〜３ｆ毎にセクタアンテナを設け、各セクタ３ａ〜３ｆに在圏する移動局１０と通信を行う。

図３に示すように、移動局１０と基地局２０との間には、無線通信リンク１が確立される。無線通信リンク１には、移動局１０から基地局２０にデータを送信するための上りリンク１ａと、基地局２０から移動局１０にデータを送信するための下りリンク１ｂがある。

図５に、上りリンク１ａにおいて、移動局１０が基地局２０に送信する複数の物理チャネルのフレームフォーマットとコード多重構成を示す。図５において、横軸は時間を示し、縦軸はコード（拡散符号）を示す。

Ｅ−ＤＰＤＣＨ（Ｅｎｈａｎｃｅｄ−Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄａｔａ Ｃｈａｎｎｅｌ）は、上り高効率伝送方式（ＥＵＬ：Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｕｐｌｉｎｋ）に従ってユーザデータを高効率で送信する高効率上りデータチャネルである。

Ｅ−ＤＰＤＣＨのフレーム（以下「Ｅ−ＤＰＤＣＨフレーム」という）には、図５（ａ）に示すフレーム長が２ｍｓのものと、図５（ｂ）に示すフレーム長が１０ｍｓのものがある。フレーム長が２ｍｓのＥ−ＤＰＤＣＨフレームは時間多重される。

ＨＳ−ＤＰＣＣＨ（Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ−Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ ＣＨａｎｎｅｌ）は、下りパケット高速伝送方式（ＨＳＤＰＡ：Ｈｉｇｈ−Ｓｐｅｅｄ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｐａｃｋｅｔ Ａｃｃｅｓｓ）に従って制御データを送信する高速上り制御チャネルである。ＨＳ−ＤＰＣＣＨのフレーム（以下「ＨＳ−ＤＰＣＣＨフレーム」という）のフレーム長は２ｍｓである。

Ｅ−ＤＰＤＣＨとＨＳ−ＤＰＣＣＨは、移動局１０毎に個別の個別物理チャネルである。

ＤＰＤＣＨは、ユーザデータを送信する個別物理データチャネルである。ＤＰＣＣＨは、ＤＰＤＣＨに付随する個別物理制御チャネルである。ＤＰＤＣＨとＤＰＣＣＨのフレーム長は１０ｍｓである。

移動局１０は、Ｅ−ＤＰＤＣＨ、ＨＳ−ＤＰＣＣＨ、ＤＰＣＣＨ、ＤＰＤＣＨを、異なる４つのコード（拡散符号）を用いてコード多重し、送信する。

次に、基地局２０の構成について詳細に説明する。基地局２０は、図６に示すように、ＨＷＹインターフェース２１と、制御部２２と、ベースバンド信号処理部２３と、送受信部２４と、アンプ部２５と、送受信アンテナ２６とを備える。

ＨＷＹインターフェース２１は、無線制御局とのインターフェースである。ＨＷＹインターフェース２１は、無線制御局と制御データやユーザデータを送受信するように構成されている。

ベースバンド信号処理部２３は、移動局１０に送信するユーザデータ及び制御データに対する信号処理や、移動局１０から受信したベースバンド信号に対する信号処理を行うように構成されている。ベースバンド信号処理部２３は、例えば、誤り訂正符号化、データ変調、拡散、逆拡散、ＲＡＫＥ合成、誤り訂正復号等の信号処理を行う。

送受信部２４は、移動局１０と、無線によりユーザデータ及び制御データを送受信するように構成されている。送受信部２４は、送信するベースバンド信号を無線周波数帯域の信号に変換する。又、送受信部２４は、受信した信号を検波、フィルタリング等によりベースバンド信号に変換する。

アンプ部２５は、信号を増幅し、送受信アンテナ２６を介して移動局１０と信号を送受信する。

制御部２２は、上り高効率伝送方式に従ってユーザデータを送信する高効率上りデータチャネルのフレーム（Ｅ−ＤＰＤＣＨフレーム）の送信タイミングが、同一エリア内に在圏する移動局１０間で一致するように移動局１０を制御する。

エリアの種類には、図４（ａ）に示すようなセル２ａ〜２ｇや、図４（ｂ）及び図４（ｃ）に示すようなセクタ３ａ〜３ｆがある。

制御部２２は、サービスエリアが複数のセル２ａ〜２ｇに分割されている場合には、基地局２０が管轄するセル内に在圏する移動局１０間で送信タイミングが一致するように制御する。

制御部２２は、セルが更に複数のセクタ３ａ〜３ｆに分割されている場合には、基地局２０が管轄するセクタ毎に、各セクタ内に在圏する移動局１０間で送信タイミングが一致するように制御する。

具体的には、制御部２２は、高効率上りデータチャネルのフレーム（Ｅ−ＤＰＤＣＨフレーム）の送信タイミングを、下りパケット高速伝送方式に従って制御データを送信する高速上り制御チャネルのフレーム（ＨＳ−ＤＰＣＣＨフレーム）の送信タイミングに一致させて送信するように、セル又はセクタに在圏する移動局１０を制御できる。

制御部２２は、Ｅ−ＤＰＤＣＨフレームの送信タイミングを、ＨＳ−ＤＰＣＣＨフレームの送信タイミングに一致させて、Ｅ−ＤＰＤＣＨフレームを送信するように移動局１０に指示する。

図７に示すように、ＨＳ−ＤＰＣＣＨフレームの送信タイミングは、同一セル又はセクタ内に在圏する複数の移動局１０ａ〜１０ｎ間で送信タイミングが一致している。即ち、ＨＳ−ＤＰＣＣＨフレームの送信タイミングは、複数の移動局１０ａ〜１０ｎの間で揃えられている。

一方、ＤＰＣＨ（ＤＰＣＣＨ及びＤＰＤＣＨ）のフレームの送信タイミングは、同一セル又はセクタ内に在圏する複数の移動局１０ａ〜１０ｎ間でオフセットされている。各移動局１０ａ〜１０ｎ間のオフセットの単位は、２５６チップである。尚、３８４００チップは１０ｍｓに等しい。

そのため、制御部２２は、Ｅ−ＤＰＤＣＨフレームの送信タイミングを、ＨＳ−ＤＰＣＣＨフレームの送信タイミングに合わせるようにセル又はセクタ内の移動局１０を制御することにより、Ｅ−ＤＰＤＣＨフレームの送信タイミングが、同一セル又はセクタ内に在圏する移動局１０間で一致するように制御できる。

一方、Ｅ−ＤＰＤＣＨフレームの送信タイミングをＤＰＣＨフレームの送信タイミングに合わせてしまうと、同一セル又はセクタ内に在圏する移動局１０間で、Ｅ−ＤＰＤＣＨフレームの送信タイミングは、ＤＰＣＨフレームの送信タイミングに従ってずれを生じてしまう。

制御部２２は、移動局１０からのユーザデータの送信の要求（以下「送信要求」という）に応じて、移動局１０にユーザデータの送信に用いる上り伝送速度を割り当てることにより、移動局の送信タイミングを制御することができる。ここで、上り伝送速度とは、上りチャネルを用いた上りユーザデータの伝送速度をいう。

具体的には、制御部２２は、高速上り制御チャネルのフレーム（ＨＳ−ＤＰＣＣＨフレーム）の送信タイミングから、高効率上りデータチャネルのフレーム（Ｅ−ＤＰＤＣＨフレーム）の送信を開始するように、ユーザデータの送信に用いる上り伝送速度を移動局１０に割り当てる。

以下、図８及び図９を用いて、本実施形態に係る移動通信システムにおける送信要求に応じた制御について具体的に説明する。ここで、送信要求は、移動局１０が保持するユーザデータを基地局２０に送信することを要求するものである。

制御部２２は、セル又はセクタ内に在圏する全ての移動局の状況に応じて、各移動局に上り伝送速度を割り当てる。図８及び図９は、基地局２０がセル２を管轄し、セル２内に複数の移動局１０ａ，１０ｂ，１０ｃが在圏する場合の例を示す。

制御部２２は、移動局１０ａ〜１０ｃの送信バッファに蓄積され、移動局１０ａ〜１０ｃが送信しようとするユーザデータ量、ユーザデータの送信開始を希望する希望開始タイミング、移動局１０ａ〜１０ｃの送信電力等のパラメータに基づいて、各移動局１０ａ〜１０ｃに対して上り伝送速度を割り当てる。

制御部２２は、各移動局１０ａ〜１０ｃに割り当てる同じ時刻の上り伝送速度の合計が、基地局２０がＥ−ＤＰＤＣＨにおけるユーザデータの上り伝送速度をセル２内に在圏する移動局１０ａ〜１０ｃに割り当て可能な最大値以下となるように上り伝送速度を割り当てる。

即ち、制御部２２は、基地局２０が同時に受信可能な上り伝送速度を、Ｅ−ＤＰＤＣＨフレーム毎に移動局１０ａ〜１０ｃに割り当ててスケジューリングを行う。制御部２２は、瞬時に計算を行って、スケジューリングを行う。

制御部２２は、割り当てた上り伝送速度に基づいて、各移動局１０ａ〜１０ｃに上りリンクにおける無線リソースを割り当てる。制御部２２は、割り当てた上り伝送速度や無線リソースを、移動局１０ａ〜１０ｃに通知することにより、移動局１０ａ〜１０ｃを制御する。制御部２２は、割り当てた上り伝送速度や無線リソースを含む制御データを生成し、ベースバンド信号処理部２３に入力する。

例えば、図８に示すように、制御部２２は、移動局１０ａから、希望開始タイミング「時刻Ｔ１」、ユーザデータ量「少量」、送信電力「大」の送信要求４ａを受ける。

また、制御部２２は、移動局１０ｂから、希望開始タイミング「時刻Ｔ１」、ユーザデータ量「多量」、送信電力「大」の送信要求４ｂを受ける。

更に、制御部２２は、移動局１０ｃから、希望開始タイミング「時刻Ｔ３」、ユーザデータ量「多量」、送信電力「小」の送信要求４ｃを受ける。

このような移動局１０ａ〜１０ｃからの送信要求４ａ〜４ｃにより、制御部２２は、移動局１０ａ〜１０ｃがＥ−ＤＰＤＣＨによる送信を希望するユーザデータを保持していることやそのデータ量、希望開始タイミング等を検出する。

なお、送信要求４ａ〜４ｃは、例えば、いずれかの上りチャネルを用いて、希望開始タイミングよりも前のフレームにおいて送信される。

制御部２２は、このような移動局１０ａ〜１０ｃからの送信要求４ａ〜４ｃに応じて、図９に示すように、移動局１０ａ〜１０ｃにユーザデータの送信に用いる上り伝送速度を割り当てる。

図９の例では、基地局２０が上り伝送速度を移動局１０ａ〜１０ｃに割り当て可能な最大値は、２Ｍｂｐｓとなっている。セル２に在圏する全ての移動局１０ａ〜１０ｃにおいて、時刻Ｔ０における送信を要求するユーザデータがないため、制御部２２は、移動局１０ａ〜１０ｃに伝送速度を割り当てない。

即ち、時刻Ｔ０において送信するユーザデータがないため、全移動局１０ａ〜１０ｃには上り伝送速度として０ｂｐｓが割り当てられていることになる。

制御部２２は、移動局１０ａからの送信要求４ａに基づいて、ＨＳ−ＤＰＣＣＨフレームの先頭である時刻Ｔ１から、移動局１０ａが上り伝送速度１Ｍｂｐｓを必要とするユーザデータの送信を希望していると判断する。

更に、制御部２２は、移動局１０ｂからの送信要求４ｂに基づいて、ＨＳ−ＤＰＣＣＨフレームの先頭である時刻Ｔ１から、移動局１０ｂが上り伝送速度２Ｍｂｐｓを必要とするユーザデータの送信を希望していると判断する。

制御部２２は、ＨＳ−ＤＰＣＣＨフレームの送信タイミング、時刻Ｔ１から、移動局１０ａのＥ−ＤＰＤＣＨフレームの送信を開始するように、ユーザデータの送信に用いる上り伝送速度として１Ｍｂｐｓを移動局１０ａに割り当てる。

制御部２２は、移動局１０ｂが２Ｍｂｐｓの上り伝送速度を必要とするユーザデータの送信を希望していることも検出しているが、基地局２０が割り当て可能な上り伝送速度の最大値が２Ｍｂｐｓであり、既に移動局１０ａに１Ｍｂｐｓの上り伝送速度を割り当てたことから、ＨＳ−ＤＰＣＣＨフレームの送信タイミング、時刻Ｔ１から、移動局１０ｂのＥ−ＤＰＤＣＨフレームの送信を開始するように、ユーザデータの送信に用いる上り伝送速度として１Ｍｂｐｓだけを移動局１０ｂに割り当てる。

制御部２２は、送信要求に応じて瞬時に上り伝送速度を割り当て、移動局１０ａ，１０ｂに通知する。これにより、移動局１０ａ，１０ｂは、ＨＳ−ＤＰＣＣＨフレームの送信タイミングでもあり、移動局１０ａ，１０ｂのＥ−ＤＰＤＣＨフレームの送信タイミングでもある時刻Ｔ１から、Ｅ−ＤＰＤＣＨフレームにユーザデータを設定し、ユーザデータの送信を開始する。

このようにして、移動局１０ａ，１０ｂによるＥ−ＤＰＤＣＨフレームの送信タイミングをＨＳ−ＤＰＣＣＨフレームに一致させることができる。

時刻Ｔ２になると、移動局１０ａのＥ−ＤＰＤＣＨフレームを用いたユーザデータの送信が終了する。これにより、１Ｍｂｐｓでユーザデータを送信するだけの上り無線リソースに空きが生じる。

移動局１０ａと移動局１０ｂとの間で、Ｅ−ＤＰＤＣＨフレームの送信タイミングは一致しているため、制御部２２は、時刻Ｔ２から移動局１０ｂが直ちに上り伝送速度２Ｍｂｐｓを用いることができるように、時刻Ｔ１の次のＥ−ＤＰＤＣＨフレームの送信タイミング、時刻Ｔ２から開始するユーザデータの送信に用いる上り伝送速度として２Ｍｂｐｓを割り当てて、空き上りリソースを移動局１０ｂに割り当てる。

制御部２２は、新たに割り当てた上り伝送速度を移動局１０ｂに通知する。これにより、移動局１０ｂは、次のＥ−ＤＰＤＣＨフレームの送信タイミング、時刻Ｔ２から、ユーザデータの上り伝送速度を変更する。

更に、時刻Ｔ３になると、移動局１０ｂのＥ−ＤＰＤＣＨフレームを用いたユーザデータの送信が終了する。これにより、２Ｍｂｐｓでユーザデータを送信するだけの上り無線リソースに空きが生じる。

また、制御部２２は、移動局１０ｃからの送信要求４ｃに基づいて、ＨＳ−ＤＰＣＣＨフレームの先頭である時刻Ｔ３から、移動局１０ｃが上り伝送速度１．５Ｍｂｐｓを必要とするユーザデータの送信を希望していると判断する。

制御部２２は、ＨＳ−ＤＰＣＣＨフレームの送信タイミング、時刻Ｔ３から、移動局１０ｃのＥ−ＤＰＤＣＨフレームの送信を開始するように、ユーザデータの送信に用いる上り伝送速度として１．５Ｍｂｐｓを移動局１０ｃに割り当てる。

制御部２２は、送信要求に応じて瞬時に上り伝送速度を割り当て、移動局１０ｃに通知する。これにより、移動局１０ｃは、ＨＳ−ＤＰＣＣＨフレームの送信タイミングでもあり、移動局１０ｃのＥ−ＤＰＤＣＨフレームの送信タイミングでもある時刻Ｔ３から、Ｅ−ＤＰＤＣＨフレームにユーザデータを設定し、ユーザデータの送信を開始する。

このようにして、移動局１０ｃによるＥ−ＤＰＤＣＨフレームの送信タイミングをＨＳ−ＤＰＣＣＨフレームに一致させることができる。

なお、制御部２２は、他にも、発呼、着呼等の呼制御等の各種制御を行うように構成されている。

移動局１０は、図１０に示すように、バスインターフェース１１と、制御部１２と、ベースバンド信号処理部１３と、送受信部１４と、アンプ部１５と、送受信アンテナ１６と、送信バッファ１１ａとを備える。なお、図１０には、移動局１０における無線通信機能部分のみを示す。

バスインターフェース１１は、他の機能部とのインターフェースである。バスインターフェース１１は、入力部や外部装置等の他の機能部からユーザデータ等を取得し、送信バッファ１１ａに格納するように構成されている。また、バスインターフェース１１は、出力部や外部装置等の他の機能部に移動局１０が受信したユーザデータを出力するように構成されている。

送信バッファ１１ａは、移動局１０が送信するユーザデータが蓄積するように構成されている。

ベースバンド信号処理部１３は、基地局２０に送信するユーザデータ及び制御データに対する信号処理や、基地局２０から受信したベースバンド信号に対する信号処理を行うように構成されている。ベースバンド信号処理部１３は、例えば、誤り訂正符号化、データ変調、拡散、逆拡散、ＲＡＫＥ合成、誤り訂正復号等の信号処理を行う。

送受信部１４は、基地局２０との間で、無線によりユーザデータ及び制御データを送受信するように構成されている。送受信部１４は、送信するベースバンド信号を無線周波数帯域の信号に変換する。また、送受信部１４は、受信した信号を検波、フィルタリング等によりベースバンド信号に変換する。

アンプ部１５は、信号を増幅し、送受信アンテナ１６を介して基地局２０と信号と信号を送受信するように構成されている。

送受信部１４は、上り高効率伝送方式に従ってユーザデータを送信する高効率上りデータチャネルのフレーム（Ｅ−ＤＰＤＣＨフレーム）の送信タイミングが、同一エリア内に在圏する移動局１０間で一致するように、Ｅ−ＤＰＤＣＨフレームを送信する送信部として機能する。

送受信部１４は、サービスエリアが複数のセル２ａ〜２ｇに分割されている場合には、基地局２０が管轄するセル内に在圏する移動局１０間で送信タイミングが一致するように、Ｅ−ＤＰＤＣＨフレームを送信する。

送受信部１４は、セルが更に複数のセクタ３ａ〜３ｆに分割されている場合には、基地局２０が管轄するセクタ毎に、各セクタ内に在圏する移動局１０間で送信タイミングが一致するように、Ｅ−ＤＰＤＣＨフレームを送信する。

具体的には、送受信部１４は、高効率上りデータチャネルのフレーム（Ｅ−ＤＰＤＣＨフレーム）の送信タイミングを、下りパケット高速伝送方式に従って制御データを送信する高速上り制御チャネルのフレーム（ＨＳ−ＤＰＣＣＨフレーム）の送信タイミングに一致させて送信することができる。

図７に示したように、ＨＳ−ＤＰＣＣＨフレームの送信タイミングは、同一セル又はセクタ内に在圏する複数の移動局１０ａ〜１０ｎ間で送信タイミングが一致している。

そのため、送受信部１４は、Ｅ−ＤＰＤＣＨフレームの送信タイミングを、ＨＳ−ＤＰＣＣＨフレームの送信タイミングに合わせて送信することにより、Ｅ−ＤＰＤＣＨフレームの送信タイミングを、同一セル又はセクタ内に在圏する移動局１０間で一致させることができる。

制御部１２は、希望開始タイミングよりも前のフレームにおいて、ユーザデータの送信を基地局２０に要求する。以下、図８及び図９を用いて送受信部１４及び制御部１２が行う処理を説明する。

制御部１２は、送信バッファ１１ａに蓄積されているユーザデータのデータ量に基づいて、基地局２０にユーザデータの送信を要求する。制御部１２は、ユーザデータのデータ量や希望開始タイミング、移動局１０が使用している送信電力等、基地局２０が上り伝送速度を決定するために必要な情報を含む送信要求を生成する。

制御部１２は、送信要求を制御データとしてベースバンド信号処理部１３に入力する。制御部１２は、希望開始タイミングよりも前に、送信要求を生成し、送受信部１４に生成した送信要求を基地局２０に対して送信させる。

制御部１２は、送信要求に応じて基地局２０から割り当てられた上り伝送速度や上りリンクの無線リソースの通知を受ける。ベースバンド信号処理部１３が、基地局２０から受信した制御データを復号し、制御部１２に入力する。制御部１２は、送信した送信要求に応じて、基地局２０から瞬時に割り当てられた上り伝送速度に従って、Ｅ−ＤＰＤＣＨによりユーザデータを送信するように送受信部１４を制御する。

これにより、送受信部１４は、ＨＳ−ＤＰＣＣＨフレームの送信タイミングでもあり、移動局１０のＥ−ＤＰＤＣＨフレームの送信タイミングでもある送信タイミングにおいて、Ｅ−ＤＰＤＣＨフレームにユーザデータを設定し、ユーザデータの送信を開始する。

例えば、図９に示すように、移動局１０ａ〜１０ｃは、それぞれ、Ｅ−ＤＰＤＣＨフレームの送信タイミングを、ＨＳ−ＤＰＣＣＨフレームの送信タイミングである時刻Ｔ１、Ｔ３に一致させて送信することができる。

移動局１０ａの送受信部１４は、制御部１２の制御に従って、割り当てられた上り伝送速度１Ｍｂｐｓで、ユーザデータを含むＥ−ＤＰＤＣＨフレームを時刻Ｔ１から送信する。

移動局１０ｂの送受信部１４は、制御部１２の制御に従って、割り当てられた上り伝送速度１Ｍｂｐｓで、ユーザデータを含むＥ−ＤＰＤＣＨフレームを時刻Ｔ１から送信する。

更に、制御部１２は、時刻Ｔ２からは上り伝送速度を２Ｍｂｐｓに変更するように送受信部１４に指示し、送受信部１４が、指示に従って、時刻Ｔ２から上り伝送速度を２Ｍｂｐｓに変更して、ユーザデータを送信する。

移動局１０ｃの送受信部１４は、制御部１２の制御に従って、割り当てられた上り伝送速度１．５Ｍｂｐｓで、ユーザデータを含むＥ−ＤＰＤＣＨフレームを時刻Ｔ３から送信する。なお、制御部１２は、他にも、発呼、着呼等の呼制御等の各種制御を行う。

（本発明の第１の実施形態に係る移動通信システムの動作）
図１１を参照して、本実施形態に係る移動通信システム１００を用いた移動通信方法の手順について説明する。

ステップＳ１０１において、移動局１０は、送信すべきユーザデータが発生すると、希望開始タイミングよりも前に、基地局２０にユーザデータの送信要求を送信する。

ステップＳ１０２において、基地局２０は、送信要求に応じて、瞬時に移動局１０にユーザデータの送信に用いる上り伝送速度を割り当て、移動局１０に通知する。

ステップＳ１０３において、移動局１０は、送信要求に応じて瞬時に割り当てられた上り伝送速度を用い、Ｅ−ＤＰＤＣＨフレームの送信タイミングを、ＨＳ−ＤＰＣＣＨフレームの送信タイミングに一致させてユーザデータを送信する。

（本発明の第１の実施形態に係る移動通信システムの作用・効果）
このような移動通信システム１００、移動局１０、基地局２０及び移動通信方法（以下、移動通信システム等）によれば、Ｅ−ＤＰＤＣＨフレームの送信タイミングを、同一セルやセクタ内に在圏する移動局１０間で一致させることができる。そのため、上り高効率伝送方式（ＥＵＬ）に従うユーザデータの送信において、上りリンク１ａの無線リソースを効率的に使用することができる。

また、かかる移動通信システム等において、基地局２０の制御部２２は、Ｅ−ＤＰＤＣＨフレームの送信タイミングを、ＨＳ−ＤＰＣＣＨフレームの送信タイミングに一致させて送信するように移動局１０を制御できる。そして、移動局１０の送受信部１４が、Ｅ−ＤＰＤＣＨフレームの送信タイミングを、ＨＳ−ＤＰＣＣＨフレームの送信タイミングに一致させて送信できる。

これによれば、基地局２０は、同一セルやセクタ内に在圏する移動局１０間で送信タイミングが一致しているＨＳ−ＤＰＣＣＨフレームの送信タイミングに、Ｅ−ＤＰＤＣＨフレームの送信タイミングを一致させるように移動局１０を制御し、移動局１０が制御に従って送信タイミングを一致させるだけで、Ｅ−ＤＰＤＣＨフレームの送信タイミングを、同一セクタ又はセル内に在圏する移動局１０間で一致させることができる。よって、上りリンク１ａの無線リソースの効率的な使用を容易に実現できる。

更に、かかる移動通信システム等において、基地局２０の制御部２２は、ＨＳ−ＤＰＣＣＨフレームの送信タイミングから、Ｅ−ＤＰＤＣＨフレームの送信を開始するように、ユーザデータの送信に用いる上り伝送速度を移動局１０に割り当てることができる。このような上り伝送速度の割り当てにより、基地局２０は、移動局１０が送信するＨＳ−ＤＰＣＣＨフレームの送信タイミングに、Ｅ−ＤＰＤＣＨフレームの送信タイミングを一致させることができる。

このように、移動通信システム１００では、同一セル又はセクタ内の全移動局１０のＥ−ＤＰＤＣＨフレームの送信タイミングを統一することにより、即ち、Ｅ−ＤＰＤＣＨフレームの送信タイミングを同一セル又はセクタ内の全移動局間で同期させることにより、同一セルやセクタ内に在圏する移動局間でＥ−ＤＰＤＣＨフレームの送信タイミングが異なることに起因する空き無線リソースの無駄を回避できる。よって、高効率伝送方式（ＥＵＬ）に従って、上り伝送速度を効率的に割り当て、効率的に無線リソースを利用することができる。

従って、移動通信システム１００の通信性能（通信容量や品質等）を向上させることができる。このような移動通信方法は、特に、第３世代移動通信システムであるＷ−ＣＤＭＡやＣＤＭＡ２０００に有効な技術である。

（本発明の第２の実施形態に係る移動通信システム）
図１２を参照して、本発明の第２の実施形態に係る移動通信システムについて説明する。

本実施形態に係る移動通信システムにおいて、移動局１０の送受信部１４は、上り高効率伝送方式に従ってユーザデータを送信する高効率上りデータチャネルのフレームの送信タイミングが、同一エリア内に在圏する移動局間で一致するように、前記高効率上りデータチャネルのフレームを送信するように構成されている。

本実施形態では、上り高効率伝送方式に従ってユーザデータを送信する高効率上りデータチャネルとして、「３ＧＰＰ ＴＳＧ−ＲＡＮ Ｒ１−０５０４６７／Ｒ１−０５０５９１」において規定されている「Ｕｐｌｉｎｋ Ｓｃｈｅｄｕｌｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ：Ｓｈａｒｅｄ Ｄａｔａ Ｃｈａｎｎｅｌ又はＳｈａｒｅｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ」が用いられるように構成されている。

具体的には、移動局１０の送受信部１４は、高効率上りデータチャネル（Ｕｐｌｉｎｋ Ｓｃｈｅｄｕｌｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）のフレームの送信タイミングを、下りパケット高速伝送方式に従って制御データを送信する高速上り制御チャネルのフレームの送信タイミングに一致させて送信する。

本実施形態では、下りパケット高速伝送方式に従って制御データを送信する高速上り制御チャネルのフレームの送信タイミングとして、「３ＧＰＰ ＴＳＧ−ＲＡＮ Ｒ１−０５０５９０」において規定されている「下り共有フレームタイミング」が用いられるように構成されている。

かかる「下り共有フレームタイミング」について、図１２に示す。図１２の例では、例えば、ＴＴＩは、０．５ｍｓ程度の時間であり、「Ｐ」は、共通パイロットシンボルを示し、「Ｄ」は、Ｓｈａｒｅｄ Ｄａｔａ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｙｍｂｏｌを示す。

Ｕｐｌｉｎｋ Ｓｃｈｅｄｕｌｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌの送信タイミングは、同一セル／セクタ（エリア）における移動局間で一致しており、例えば、図１２に示す「下り共有フレームタイミング」から固定のオフセットだけずらされたタイミングとして定義され得る。

また、本実施形態に係る移動通信システムにおいて、基地局２０の制御部２２は、上り高効率伝送方式に従ってユーザデータを送信する高効率上りデータチャネルのフレームの送信タイミングが、同一エリア内に在圏する移動局間で一致するように移動局を制御する。

以上、本発明を実施例により詳細に説明したが、当業者にとっては、本発明が本願中に説明した実施例に限定されるものではないということは明らかである。本発明の装置は、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、本願の記載は、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。

以上説明したように、本発明によれば、上り高効率伝送方式に従ってユーザデータを送信する場合に、上りリンクの無線リソースを効率的に使用することができる移動局、基地局及び移動通信方法を提供することができる。

Claims (4)

1. 上り高効率伝送方式に従ってユーザデータを送信する高効率上りデータチャネルのフレームの送信タイミングが、同一エリア内に在圏する移動局間で一致するように、前記高効率上りデータチャネルのフレームを送信する送信部を備え、
   前記送信部は、前記高効率上りデータチャネルのフレームの送信タイミングを、下りパケット高速伝送方式に従って制御データを送信する高速上り制御チャネルのフレームの送信タイミングに一致させて送信することを特徴とする移動局。
2. 上り高効率伝送方式に従ってユーザデータを送信する高効率上りデータチャネルのフレームの送信タイミングが、同一エリア内に在圏する移動局間で一致するように前記移動局を制御する制御部を備え、
   前記制御部は、前記高効率上りデータチャネルのフレームの送信タイミングを、下りパケット高速伝送方式に従って制御データを送信する高速上り制御チャネルのフレームの送信タイミングに一致させて送信するように前記移動局を制御することを特徴とする基地局。
3. 前記制御部は、前記高速上り制御チャネルのフレームの送信タイミングから、前記高効率上りデータチャネルのフレームの送信を開始するように、前記ユーザデータの送信に用いる上り伝送速度を前記移動局に割り当てることを特徴とする請求項２に記載の基地局。
4. 上り高効率伝送方式に従ってユーザデータを送信する高効率上りデータチャネルのフレームの送信タイミングが、同一エリア内に在圏する移動局間で一致するように、前記高効率上りデータチャネルのフレームを送信するステップを備え、
   前記ステップにおいて、前記高効率上りデータチャネルのフレームの送信タイミングを、下りパケット高速伝送方式に従って制御データを送信する高速上り制御チャネルのフレームの送信タイミングに一致させて送信することを特徴とする移動通信方法。

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