JP4847537B2 - 無線通信装置 - Google Patents

Description

本発明は、音声通話の瞬断を短くし、報知データの効果的な伝送を可能にするための構成を有する無線通信装置に関する。

3GPPシステムの次世代システムとして現在基本検討が行なわれているEUTRAN(Evolved UTRAN)では、リアルタイムの音声データは、無線区間でも音声パケットとして伝送される。ユーザデータとしては、音声パケットのようなリアルタイム(RT)データの他に、電子メールデータ、Webデータ、FTPサーバーからのダウンロードデータ等のノンリアルタイム(NRT)データがある。音声パケット以外のこれらのNRTデータは、遅延要求特性はあまり厳しくなく、また、データサイズも大きく変化し、FTPサーバーからのダウンロードデータ、画像データ等はサイズが大きくなる。一方、リアルタイムの音声データは、一般に20〜30msごとに、アナログ音声波形データが音声符号化されパケットデータ化されたものであり、各音声パケットのサイズは小さい。音声パケット伝送の際に要求されるのは、低伝送遅延特性、低伝送ゆらぎ特性である。また、無線区間で伝送する場合、音声パケットのペイロードサイズに対し、無線区間での伝送制御に関連する付随制御信号のサイズが、NRTデータの場合に比べ、相対的に大きくなる。そのため、制御信号送信に因るオーバヘッドを低減した効率良い音声パケットの伝送のために、無線区間における音声パケットの伝送は、事前に割当てられた時間区間において事前に決められた周期で事前に決められたサブバンドを使用する長期無線リソース事前予約型送信に基づくようにし、各パケット単位のスケジューリング送信は基本的には適用されないようにすることが考えられている。

図１及び図２は、長期無線リソース事前予約型送信の概念を示す図である。
図１は、音声パケットが長期無線リソース事前予約型送信方法に基づき送信される概念を時間領域の観点で示している。図１に示されるように、時間軸が、決められた長さの時間区間に分けられ、各時間区間では複数個（図１で示す例では６個）の音声パケットが送信される。各音声パケットは、規則正しく、一定の周期（例 ２０ｍｓごと）で送信される。ある時間区間内で送信される各音声パケットには共通の変調方式、符号化率が最適される。図１では、最初の時間区間では、ＱＰＳＫ、符号化率Ｒ＝１／３が適用された音声パケットが送信される。次の時間区間内では、ＱＰＳＫ、符号化率Ｒ＝２／３が適用された音声パケットが送信される。更に次の時間区間内では、ＱＰＳＫ、符号化率Ｒ＝１／３が適用された音声パケットが送信される。

図２は、端末ごとの音声パケットへの無線リソースの割り当て方法の概念を時間領域と周波数領域の両方の観点で示す図である。
図２においては、データを送信するためのフレームは、時間方向と周波数方向に２次元的な広がりを持っている。２次元的な広がりを持つサブフレーム内に、各端末への音声パケットが配置される。どの端末へのパケットをサブフレームのどの部分に配置するかは、基地局側のスケジューラによって決定される。長期無線リソース事前予約型送信では、音声パケットごとに、スケジューラが毎回無線リソースの割り当てを決めるのではなくて、ある端末への音声パケットは、ある一定の長さの時間区間ごとに、複数の音声パケット単位でスケジュールされる。

更に、各時間区間で送信される音声パケットに適用できる変調方式や誤り訂正符号化率の範囲を制限したり、適用する変調方式と符号化率を音声パケット伝送のために使用する無線リソースの場所（時間方向と周波数方向の２次元的広がりを持った無線リソース内の位置）に関連させることで、無線区間で伝送する制御信号の量を可能な限り少なくすることが考えられている。音声パケット伝送中に端末の無線伝搬環境が変わった場合は、適用する変調方式/符号化率の変更が行なわれる。

EUTRANにおいて、異なる基地局がそれぞれカバーするセル間にまたがるハンドオーバでは、ハードハンドオーバを行なう。WCDMAシステムにおけるソフトハンドオーバのようなMake-before-breakタイプのハンドオーバとは異なり、ハードハンドオーバでは、通信を行なっていたセルの基地局との回線接続が切れたのち、移動先セルの基地局との回線がつながる。ハンドオーバを行なう直前にハンドオーバ先セルの基地局のシステム情報等を入手するなどすることによって、端末がネットワークに初めて接続する時の初期セルサーチの所要時間と比較し、短い時間でハンドオーバを行なうことが可能であるが、ハンドオーバ中にユーザデータ伝送の断状態が生じる。

EUTRANにおけるダウンリンクでは、通常のp-t-p（Point To Point）タイプのユニキャストデータの他に、ニュース、天気予報、地域の情報、TV放送等の多数のユーザが同時に受信するようなマルチキャスト/ブロードキャストデータ（以下、MBMS（Multimedia Broadcast Multicast Service）データと示す）も送信される。MBMSデータには、ある基地局内だけで送信するものと、隣接する複数の基地局から同時に送信するものがある。以降、前者をセル固有MBMSデータ、後者をセル共通（又はセルグループ共通）MBMSデータと記す。セル共通MBMSデータは広範囲のエリア（最大の場合で、一つの移動体通信事業者がサービスを提供する全エリア）で送信されるものと、狭いエリア（例えば、市町村レベルの行政区分単位）で送信されるものがある。また、MBMSデータのうちmulticast typeのものは、無線リソースの利用効率の向上のため、対象とする各MBMSデータの受信に加入するユーザがいるセル内だけで送信することも考えられている。

EUTRANにおける無線区間では、セル共通MBMSデータは、同一のデータを同じ時間に同じ周波数（サブバンド）で、対象となる複数の基地局から同時に送信し、端末側でこれら複数の基地局からの同一データを同時に受信し、無線部で合成することを考えている。基本的に、MBMSデータは、端末がセル内のどこにいても受信できることを前提に送信され、複数基地局からの同時送信と端末側での合成という伝送方法を採用することで、基地局におけるMBMSデータ送信出力を過度に大きくしなくても、セル端近傍にいる端末でも十分データを受信できるようになる。

図３は、ダウンリンクにおけるセル共通MBMSデータの送信方法の概念を示す図である。
基地局１のセル１と基地局２のセル２の境界辺りにいる端末１は、基地局１からのセル共通MBMSデータ＃１と、基地局２からのセル共通MBMSデータ＃１とを受信する。基地局２のセル２と基地局３のセル３の境界付近にいる端末２は、基地局２からのセル共通MBMSデータ＃２と基地局３からのセル共通MBMSデータ＃２を受信する。図３の下側に記載されているのは、各セル内へのダウンリンクデータへの無線リソースの割り当て例である。セル１内では、セル共通MBMSデータ＃１には、ロングＣＰ（サイクリックプリフィクス）サブフレームの右端に無線リソースが割り当てられている。ここで、セル共通MBMSデータ＃１は、セル１とセル２内で共通に送信されるデータであるため、セル２内でも、セル共通MBMSデータ＃１に割り当てられる無線リソースは、セル１内と同じで、ロングＣＰサブフレームの右端となっている。同様に、セル共通MBMSデータ＃２には、セル２とセル３内において、同様に、ロングＣＰサブフレームの中央部分の無線リソースが割り当てられている。

EUTRANの無線区間のダウンリンクでは、OFDM信号が使用されるが、OFDM信号シンボルごとに付加されるサイクリックプリフィクス（以下ＣＰと記す。Guard Intervalと内容は同じ）の長さは２種類用意され、ＣＰ長が異なるOFDMシンボルで構成される２種類のサブフレームが使用される。長いＣＰを有するOFDMシンボルだけで構成されるサブフレームをロングＣＰサブフレーム、短いＣＰを有するOFDMシンボルだけで構成されるサブフレームをショートＣＰサブフレームとする。ロングＣＰサブフレームもショートＣＰサブフレームも同じ長さであるが、サブフレーム内のOFDMシンボル数が異なる。EUTRANのダウンリンクでは、ロングＣＰサブフレームとショートＣＰサブフレームは同じRF（Radio Frequency）キャリア上で時間多重される。

図４は、ダウンリンクにおけるショートＣＰサブフレームとロングＣＰサブフレームの時間多重送信の概念を示す図である。
ショートＣＰサブフレームには、図４の場合、ユニキャストデータとセル固有MBMSデータが割り当てられ、ロングＣＰサブフレームには、セル共通MBMSデータと、音声データ等の低遅延要求のデータが割り当てられている。但し、音声データ等の低遅延要求のデータはショートＣＰサブフレームも含め全てのサブフレームで送信される（図４では、記述を省略している）。ショートＣＰサブフレームもロングＣＰサブフレームも同じ０．５ｍｓの長さであるが、ショートＣＰサブフレームの時間方向の有効シンボル数が７シンボルであるのに対し、ロングＣＰサブフレームの時間方向の有効シンボル数は６シンボルである。これは、ＣＰの長さが、ロングＣＰサブフレームのほうが長いので、同じ長さのサブフレームに収納できる有効シンボル数が、ロングＣＰサブフレームのほうが少なくなるためである。ＣＰの長さを変えるのは、セルの境界付近や、そのやや外側にいる端末にもデータを正確に伝送するためには、遠くにいる端末が受ける大きな伝搬遅延差を吸収することができるだけの長さのＣＰが必要となるからである。

複数の基地局から同時送信され端末側で合成されるセル共通MBMSデータの送信には、ロングＣＰサブフレームが使用され、通常のユニキャストデータやある基地局内だけで送信されるセル固有MBMSデータの送信には、ショートＣＰサブフレームが使用される。但し、一部のユニキャストデータと一部のセル固有MBMSデータは、ロングＣＰサブフレームでも送信される場合がある（図４では記述を省略している）。

図５は、音声パケットを含むユニキャストデータ及び、セル固有MBMSデータに対するダウンリンク送信スケジューリングの概念を示す図である。
各ショートＣＰサブフレームにどのようにデータパケットを割り振るかは、基地局パケットスケジューラ１０が決定する。パケットスケジューラには、リアルタイム（RT）や音声のパケットをスケジュールするRT／音声パケットスケジューラ１１と、ノンリアルタイムユニキャストデータをスケジュールするNRTユニキャストパケットスケジューラ１２が設けられる。各データにサブフレームの無線リソースを割り振る場合には、遅延要求特性が厳しいリアルタイム音声パケットに対し、優先的に無線リソースを割り当て、残りの無線リソースをノンリアルタイムデータに割り当てる。

ショートＣＰサブフレームが連続的に使用されている時に、ロングＣＰサブフレームを使用してセル共通MBMSデータの送信を行なう場合、ショートＣＰサブフレームの使用を一時中断し、ロングＣＰサブフレームを使用することになるが、端末側受信部における信号処理を考慮し、ロングＣＰサブフレームが使用される直前に、その使用を予告するための共通制御信号がダウンリンクで送信される。また、セル共通MBMSデータを送信するロングＣＰサブフレームでは、音声データ等遅延特性要求が厳しいRTデータも送信される。音声パケットは、長期無線リソース事前予約型送信にしたがって送信されるようになると考えられるため、事前に決められた送信タイミングパターンで音声パケットが送信されている時に、ロングＣＰサブフレームが使用された場合（ある端末向けの音声パケットを送信するタイミングとロングＣＰサブフレームを使用するタイミングが重なった場合）、ロングＣＰサブフレームでも音声パケットを送信する必要がある。

図６及び図７は、同期チャネルへの無線リソースの割り当て例を示す図である。
EUTRANでは、システム帯域幅（基地局が無線区間で送信・受信する伝送帯域幅）が最大２０ＭＨｚであり、現時点では、端末の送受信最小帯域幅が１０ＭＨｚに設定されている。端末は、最低でも１０MHz幅の信号を受信する能力が求められる。但し。１０MHｚ幅の信号に含まれるユーザデータ全て（制御信号を除く）を同時に復号することは必須条件としては求められていない。システム帯域幅としては、２０ＭＨｚの他に１５ＭＨｚ, １０ＭＨｚ、５ＭＨｚ、２．５ＭＨｚ、（１．６ＭＨｚ、１．６７ＭＨｚ）、１．２５ＭＨｚがサポートされることが考えられている。実際のセル展開において、システム帯域幅が異なる基地局が隣接することもありうる。システム帯域幅や端末の受信可能周波数帯域幅に係わらず端末が初期セルサーチやハンドオーバを行いやすくするために、無線区間で送信される同期チャネルや報知情報信号チャネル（セル、基地局の情報などを伝送する報知情報チャネル。以下、報知チャネルと記す）は、システム伝送帯域の中心に配置される（図６）。また、システム帯域幅が２０ＭＨｚの場合は、同期チャネルや報知チャネルは、２０ＭＨｚ幅を２つの１０ＭＨｚ幅に分けて考え、それぞれの１０ＭＨｚ幅の中心に配置することも一つの案として考えられている（図７）。同期チャネル、報知チャネルがシステム帯域幅の中心に配置されている場合で、端末が初期セルサーチや隣接セルへのハンドオーバを行なう時、端末はシステム帯域幅の中心周波数に自身の受信中心周波数を設定して対象セルへの同期処理を行い、同期がとれた後、データの送受信を行なうために、必要によっては基地局側の指示に従って、受信中心周波数の変更を行なう。

無線区間でのデータ伝送中にハードハンドオーバを行なう場合、データ伝送の断時間が生じる。NRTデータ伝送中の場合、ハンドオーバの間はデータ伝送を中断しても、ユーザの立場ではほとんど問題がない。しかし、音声パケットの伝送中断は、音声通話の短時間の中断を意味するため、理想的には音声パケット伝送を中断するわけにはいかないが、基地局切替に伴い音声パケット伝送に中断時間が生じる。この結果、音声会話に一時的に支障をきたす。したがって、音声パケットによる音声通話中のハードハンドオーバを短時間で行なう必要がある。

図８及び図９は、音声通話中のハンドオーバによる問題を説明する図である。
システム帯域幅が異なる基地局間でハードハンドオーバを行なう場合、又は、端末の受信信号帯域幅がハードハンドオーバ先のセルの基地局のシステム帯域幅よりも狭い場合、音声通話中の端末は、ハンドオーバの際、ハンドオーバ先のセルのダウンリンクで送信されている同期チャネルを補足した後にハンドオーバ先の基地局に同期をとり、ハンドオーバ先のセルにおいてダウンリンク音声パケットの送信に使用されているサブバンドを受信できるようにするため、ハンドオーバ先のセルで音声パケット送信のために使用されているサブバンドの位置によっては、受信中心周波数の切替を行なう必要がある。この結果、ハンドオーバ時の音声通話断時間は、ハンドオーバに要する時間よりも長くなる可能性がある。

図８は、ダウンリンクの帯域幅が２０ＭＨｚであり、受信端末の受信帯域幅が１０ＭＨｚである場合を示している。同期チャネルは、ダウンリンクの帯域の中央部分にあり、現在受信端末が受信している音声パケットが図８の最上部のように、セル＃１においてダウンリンクの帯域の右端に位置しているとする。ハンドオーバする場合には、（１）において、セル＃１からの音声パケットの受信を中止し、隣接セル＃２へのハンドオーバを開始する。（２）において、セル＃２へのハンドオーバをするために、セル＃２で伝送される同期チャネルを受信できるように、受信中心周波数を受信端末が変更する。（３）において、セル＃２へのハンドオーバ完了後、隣接セル＃２における音声パケット伝送部（受信すべき音声パケットが割り当てられている無線リソース）を用いて、送信される音声パケットを受信できるように、受信端末が受信中心周波数を変更する。そして、（４）で、音声パケットの受信を再開する。

図９は、ダウンリンクの帯域幅が２０ＭＨｚであり、受信端末の受信帯域が１０ＭＨｚで、同期チャネルが周波数軸上に２箇所に設けられている場合を示している。（１）で、受信端末は、セル＃１からの音声パケットの受信を中止し、隣接セル＃２へハンドオーバを開始する。（２）で、セル＃２へのハンドオーバ完了後、隣接セル＃２における音声パケット伝送部を用いて送信される音声パケットを受信できるように、受信端末の受信中心周波数を変更する。（３）で、音声パケットの受信を再開する。

図１０は、ダウンリンクにおけるセル共通MBMSデータに対するスケジューリングの概念を示す図である。
複数の基地局１６、１７から同時に送信されるセル共通MBMSデータを送信するために、関与する各基地局１６、１７において、ダウンリンクで連続して送信されるショートＣＰサブフレームの間にロングＣＰサブフレームが挿入（時間多重）される。このロングＣＰサブフレームにおいて送信されるセル共通MBMSデータは、他の関与する基地局１６、１７からも同一のデータが同時に送信され、端末側の無線部で合成されるため、それぞれの基地局から同じタイミングで送信されるロングＣＰサブフレーム内の同じサブバンドを使って送信される必要がある。そのため、そのセル共通MBMSデータを、そのロングＣＰサブフレーム内のどのサブバンドで送信するかを決めるのは基地局ではなく、その上位に位置するaGW(access gateway；WCDMAネットワークにおけるRNC相当)１５となる。また、音声パケットのようなRTデータは、長期無線リソース事前予約型送信にしたがって送信され、そのロングＣＰサブフレーム内でも送信される。aGW１５は、セル共通MBMSデータを送信するにあたり、送信に関与する全基地局１６、１７に対し、どのタイミングでどのサブバンドで送信するかを指示する。指示された基地局１６、１７は指定されたタイミングにおいてロングＣＰサブフレームを挿入し、このロングＣＰサブフレーム内の指示されたサブバンドを用いて指定されたセル共通MBMSデータを送信する。但し、aGW１５は、各基地局に対しセル共通MBMSデータ送信の指示を行なう前に、送信のために使用できる無線リソースが各基地局１６、１７においてどの程度あるかの情報を把握する必要がある。また、場合によっては、そのMBMSデータの受信に加入する端末がその基地局が受け持つセル内に存在するかどうかの確認も行なう。そのため、送信すべきMBMSデータがネットワーク側からaGW１５に到着した際、各基地局に対し、無線リソース情報等をaGW１５へ送ることを要求する。各基地局１６、１７からのそれぞれの無線リソース情報がaGW１５に集まったら、aGW１５は、セル共通MBMSデータを送信するタイミング/サブバンドの指示情報と送信するMBMSデータを各基地局に送る。

図１１〜図１３は、音声パケットとMBMSデータのスケジューリングに関する問題を説明する図である。
１個のロングＣＰサブフレームを用いて送信されるMBMSデータの数（種類）は複数ある場合があり、それぞれのMBMSデータの受信に加入するユーザ端末が各セルで存在したりしなかったりする。このような場合、加入するユーザ端末がいないMBMSデータは、そのセルでは送信しないこともある。MBMSデータごとに、あるセルでは送信したりしなかったりするために、aGWは各基地局から送られてくる情報を元に効率が良いスケジューリング/無線リソース割り当てを行なう。各基地局において、長期無線リソース事前予約型送信で音声パケット送信を行なっており、この音声パケット送信に使用しているサブバンドは、MBMSデータ送信時において共有できない。そのため、各基地局において音声パケット送信に使用しているサブバンドが異なっている場合、複数の基地局から同一のセル共通MBMSデータを同じタイミングで同じサブバンドで送信しようとした際、関与する基地局（このMBMSデータを送信する基地局）が多くなるにしたがって、aGWは、このMBMSデータを送信するのに使用するサブバンドを決めるのが難しくなる。図１１で、隣接した３つのセルにおいて、同一のセル共通MBMSデータが送信される例を示す。この例において、説明を簡易化するために、各セルのダウンリンクの伝送帯域は３つのサブバンドに分割されるものとする。図１１で示される各基地局において、図１２でしめすように、ダウンリンクで音声パケットを伝送するサブバンドが固定的に割り当てられており、かつ、３つの基地局において音声パケットを伝送するサブバンドの位置が互いに異なるものと仮定する。この仮定された状況において、セル共通MBMSデータを送信する場合、３つの基地局において同じサブバンドの位置を使って同一のMBMSデータを送信できる場所を見つける必要があるが、図１２で示す例では、そのような場所は見つからない。このような状況において、敢えてセル共通MBMSデータを送信するなら、３つの基地局のうちの２つの基地局から送信しなければならない。このセル共通MBMSデータを送信しない残り１つの基地局のセル内に、特に、そのセル内においてセル端から十分離れた場所に、そのMBMSデータを受信したい端末があっても、受信できなくなる可能性が高くなる。別の例を図１３で示すと、ここでは３つの基地局それぞれにおいて、それぞれの基地局が独立して別個に音声パケット伝送部を割り当てており、特定のサブバンドを音声パケット伝送用に割り当てているわけではないが、この場合も、図１２の例の場合と同様、３つの基地局において同じサブバンドの位置を使って同一のMBMSデータを送信できる場所を見つける必要があるが、そのような場所をすぐに見つけ出すのは容易ではない。

非特許文献１には、EUTRANに関する規定が記述されている。
３ＧＰＰ ＴＲ２５．８１４

本発明の目的の１つの側面は、ハンドオーバの際に、ハンドオーバ先の同期チャネルの補足から、許容される遅延時間が短いデータの受信までに要する時間を短くすることである。

また、本発明の１つの側面は、複数の基地局から同じバンド位置で同じフレーム位置でデータを送信することを容易にすることである。
また、音声通話の瞬断時間を短くすること、報知データの効果的な伝送を可能とする構成を有する無線通信装置を提供することである。

本発明では、無線通信装置は、第１のデータは、同期チャネルを送信するサブバンドを含む所定帯域を、該所定帯域外に対して優先して用いて送信し、第２のデータは、該所定帯域外を、該所定帯域に対して優先して用いて送信する送信制御部、を備え、該第１のデータは、該第２のデータに対して許容される遅延時間が短い、ことを特徴とする無線通信装置を用いる。

また、本発明では、第１のサブバンド、第２のサブバンドを送信帯域として用いる無線通信装置において、複数のサブフレームについて同じサブフレーム位置で、同じサブバンドで、かつ、同じ端末宛に送信を行うデータについて、該第２のサブバンドに比べて該第１のサブバンドで送信される率を高くするように制御する送信制御部、を備えたことを特徴とする無線通信装置を用いる。

長期無線リソース事前予約型送信の概念を示す図（その１）である。 長期無線リソース事前予約型送信の概念を示す図（その２）である。 ダウンリンクにおけるセル共通MBMSデータの送信方法の概念を示す図である。 ダウンリンクにおけるショートＣＰサブフレームとロングＣＰサブフレームの時間多重送信の概念を示す図である。 音声パケットを含むユニキャストデータ及び、セル固有MBMSデータに対するダウンリンク送信スケジューリングの概念を示す図である。 同期チャネルへの無線リソースの割り当て例を示す図（その１）である。 同期チャネルへの無線リソースの割り当て例を示す図（その２）である。 音声通話中のハンドオーバによる問題を説明する図（その１）である。 音声通話中のハンドオーバによる問題を説明する図（その２）である。 ダウンリンクにおけるセル共通MBMSデータに対するスケジューリングの概念を示す図である。 音声パケットとMBMSデータのスケジューリングに関する問題を説明する図（その１）である。 音声パケットとMBMSデータのスケジューリングに関する問題を説明する図（その２）である。 音声パケットとMBMSデータのスケジューリングに関する問題を説明する図（その３）である。 本発明の原理を説明する図（その１）である。 本発明の原理を説明する図（その２）である。 本発明の原理を説明する図（その３）である。 本発明の原理を説明する図（その４）である。 本発明の効果を説明する図（その１）である。 本発明の効果を説明する図（その２）である。 本発明の効果を説明する図（その３）である。 音声パケットの配置例を示す図（その１）である。 音声パケットの配置例を示す図（その２）である。 音声パケットの配置例を示す図（その３）である。 音声パケットの配置例を示す図（その４）である。 音声パケットの配置例を示す図（その５）である。 音声パケットの配置例を示す図（その６）である。 音声パケットの配置例を示す図（その７）である。 音声パケットの配置例を示す図（その８）である。 アップリンクとダウンリンクが周波数分割複信(FDD: Frequency Division Duplex)で送受信される場合の音声パケットの配置の仕方の一例を示した図である。 本発明の実施形態に従った基地局のブロック構成例を示す図である。 本発明の実施形態に従ったaGWのブロック構成例を示す図である。 本発明の実施形態に従った（移動）端末のブロック構成例を示す図である。

図１４〜図１７は、本発明の原理を説明する図である。
本発明においては、音声パケット（許容される遅延時間がＮＲＴ等に対して短いデータ）は、各セルにおいて、同期チャネル送信に使用するサブバンドと同じサブバンド、あるいは、同期チャネル送信に使用するサブバンドの両隣接サブバンドで送信する。すなわち、この例では、同期チャネルの送信を行うサブバンド及び隣接するサブバンドを所定帯域としている。

図１４は、本発明の第１の原理を説明する図である。
図１４においては、同期チャネルがシステム帯域（送信帯域）の中央付近の同期チャネル伝送用サブバンドを用いて送信されている。しかし、同期チャネルは、サブフレームの当該サブバンドのすべての領域を使っているわけではないので、同期チャネルが送信されるサブフレームのサブバンドにおいて、無線リソースが空いている。そこで、音声パケットを伝送する部分（音声パケット伝送部）として、同期チャネルが伝送されるサブバンドであって、サブフレーム中の無線リソースが空いている部分を割り当てる。

あるいは、図１５の第２の原理のように、図１４のように、同期チャネルと同じサブバンドのみを用いるのではなく、同期チャネルのサブバンドと同じサブバンドと、これに隣接するサブバンドを用いて、音声パケットを送信するようにする。ここで、同期チャネルと同じはサブチャネルは、同期チャネルと相性のよい他のチャネルに割り当て、音声パケットの送信に用いないこととしてもよい。また、ここでは隣接するサブチャネルまでを所定帯域としているが、好ましくは、この周波数帯域の幅を端末が同時に受信（受信周波数の再設定（例えばローカル周波数の変更）が必要とされない受信）できる帯域幅以下とする。

更に、図１６に示されるように、システム帯域内の２つのサブバンドを用いて同期チャネルが伝送される場合には、これら２つの、同期チャネルが伝送されるサブバンドを用いて音声パケットを送る。あるいは、図１７のように、同期チャネルの２つのサブバンドと、これらに隣接するサブバンドとを用いて音声パケットを伝送する。

このように、同期チャネルと音声パケットの送信周波数を同じにしておく或いは近づけておくと、ハードハンドオーバ時に同期チャネルを捕捉すると、端末は、自身の受信帯域を変更することなく音声通話を開始できるので、ハンドオーバにかかる時間を短く出来、音声通話の断の時間を短くすることが出来る。

尚、この例では、音声等のＲＴのようにＮＲＴ等に対して許容される遅延時間の短いデータ（第１データ）を所定の周波数帯域（同期チャネルを送信する帯域を含むサブチャネル）で送信し、この所定の領域外では送信しないこととしたが、送信を許容することもできる。即ち、第１のデータ（ここでは音声データ）を所定の周波数帯域内で送信される率を所定の周波数帯域外で送信される率よりも大きくする（例えば２：１に設定する等）ことで、結果的に、同期チャネルの補足から第１のデータを受信可能となるまでの時間が短くなる可能性を高めることができる。

先の例では、この率を１：０に設定したものである。もちろん、このように設定することで、第１のデータの送信状況とは独立して第２のデータを所定の周波数帯域外で送信することができるため、スケジューリングの面で好適である。

図１８〜図２０は、複数のセル（無線基地局）から同じ内容のマルチキャストデータを送信する場合の動作を説明する図である。
EUTRANにおけるシステム帯域幅は、２０、１５、１０、５、２．５、１．２５ＭＨｚ等複数のものがサポートされるが、これらのシステム帯域幅に共通する事のひとつは、同期チャネルと報知チャネルがシステム伝送帯域の中心で送信されることである。

ロングＣＰサブフレームでも、送信すべき音声パケットとその送信形態を考慮した場合、各セルにおいて、音声パケットが異なるサブバンドで送信されるより、共通した場所（サブバンド）で送信されるなら（図１８）、aGWは、セル共通MBMSデータを送信すべきタイミングとサブバンドの位置の決定を容易に行なえるようになる(図１９)。すなわち、音声パケットの送信サブバンドが予めわかっているので、セル共通MBMSデータに、セル間で共通のサブバンドを振り分けようとする場合、従来技術で述べたような、音声パケットへランダムに無線リソース割り付けが行われていることによって、セル間で共通なサブバンドが見つからないということにはならないということである。これは、同一のMBMSデータを送信する基地局の数が多いほど、かつ、同じタイミングで送信されるロングＣＰサブグレームを用いて送信されるセル共通MBMSデータの数(種類)が多くなるほど効果が増加する。全セルで共通するのは、同期チャネル/報知チャネルを送信する位置であるので、同期チャネルを伝送するサブバンド、あるいは、その両隣接サブバンドで音声パケットを伝送するのは有効となる。

尚、音声パケットは、複数のサブフレームについて同じサブフレーム位置で、同じサブバンドで、かつ、同じ端末宛に送信を行うデータの１例として示している。
また、この例では、音声パケットは、第１のサブバンド内で送信し、第２のサブバンド内では送信しないこととしたが、第１のサブバンド内で送信される率を第２のサブバンド内で送信される率に対して高めることとしてもよい。第２のサブバンド内でのチャネルの割り当ての自由度が、第１のサブバンド内でのチャネルの割り当ての自由度に比べて高くなるので、複数の無線基地局から同じバンド位置でデータを送信可能な領域を見出すことが容易となる。

好ましくは、同じバンド位置でかつ、同じフレーム位置でデータを送信を行うことがある複数の無線基地局群の各無線基地局で共通してこのような送信制御を行う。
更に、EUTRANでは、システム帯域幅が異なる基地局が隣接することもあり得るし、端末の受信信号帯域幅がシステム帯域幅よりも狭いこともあり得る。このような場合、異なる基地局間のハンドオーバの際、ハンドオーバ先のセルのダウンリンクで送信される同期チャネルを受信するために、端末における受信中心周波数を変更する必要が生じる場合がある。更に、音声通話状態でのハンドオーバにおいて、ハンドオーバ先における音声パケット伝送のためのサブバンドの位置によっては、ハンドオーバ先のセルの基地局への同期が完了した後、ハンドオーバ先での音声通話を再開するために、端末は再び、受信中心周波数を変更する必要がある。しかしながら、音声パケットを伝送するサブバンドが、全セルにおいて同期チャネルを伝送するサブバンド、あるいは、その両隣接サブバンドに設定した場合、音声通話中のハンドオーバであっても受信中心周波数の変更を行なう必要がないので、ハンドオーバ時に伴う音声通話断時間を最小にすることが可能になる（図２０）。図２０に示されるように、（１）において、移動端末は、セル＃１からの音声パケットの受信を中止し、隣接セル＃２へのハンドオーバを開始する。（２）において、セル＃２へのハンドオーバ完了後、隣接セルから音声パケットの受信を再開する。このとき、本発明を使えば、受信端末の受信帯域の周波数を同期チャネルを受信していた周波数から変更する必要がない。 図２１〜図２８は、音声パケットの配置例を示す図である。

図２１に音声パケットの一例を示す。同期チャネルは、システム伝送帯域の中心で送信されるが、全てのサブフレームで送信されるとは限らず、一定の時間周期（例. １０又は２０サブフレームごと）でサブフレームに挿入され送信される。各サブフレームにおいて、同期チャネルが送信されるサブバンドと同じ場所にあるサブバンドで音声パケットを送信する。ひとつのサブバンドにおいて、単数又は複数の端末向けの音声パケットを送信する。但し、音声パケットの伝送は、このサブバンド内で行なうが、このサブバンドにおいては、非音声データの送信も可能とする。非音声データには、通常のNRTユーザデータ、報知チャネル、ページング信号などが含まれる。図２２では、セル共通MBMSデータを送信するためにロングＣＰサブフレームが挿入され、このロングＣＰサブフレーム内に複数のセル共通MBMSデータが挿入された様子を示す。

図２３は、同期チャネルのサブバンドに隣接するサブバンドも用いて音声パケットを送信する場合の一例を示す。同期チャネルは、システム伝送帯域の中心で送信されるが、全てのサブフレームで送信されるとは限らず、一定の時間周期（例. １０又は２０サブフレームごと）でサブフレームに挿入され送信される。各サブフレームにおいて、同期チャネルが送信されるサブバンドと同じ場所にあるサブバンド、同期チャネルが送信されるサブバンドの両隣接サブバンドと同じ場所にあるサブバンドで音声パケットを送信する。ひとつのサブバンドにおいて、単数又は複数の端末向けの音声パケットを送信する。但し、音声パケットの伝送は、このサブバンド内で行なうが、このサブバンドにおいては、非音声データの送信も可能とする。非音声データには、通常のNRTユーザデータ、報知チャネル、ページング信号などが含まれる。図２４では、セル共通MBMSデータを送信するためにロングＣＰサブフレームが挿入され、このロングＣＰサブフレーム内に複数のセル共通MBMSデータが挿入された様子を示す。

図２５は、同期チャネルがシステム帯域内に２箇所配置されている場合の音声パケットの配置例を示す。同期チャネルが送信されるサブフレームおいて、システム伝送帯域内の２ヶ所のサブバンドにおいて同期チャネルが送信される。同期チャネルは、全てのサブフレームで送信されるとは限らず、一定の時間周期（例.１０又は２０サブフレームごと）でサブフレームに挿入され送信される。各サブフレームにおいて、同期チャネルが送信されるサブバンドと同じ場所にあるサブバンドで音声パケットを送信する。ひとつのサブバンドにおいて、単数又は複数の端末向けの音声パケットを送信する。但し、音声パケットの伝送は、このサブバンド内で行なうが、このサブバンドにおいては、非音声データの送信も可能とする。非音声データには、通常のNRTユーザデータ、報知チャネル、ページング信号などが含まれる。図２６では、セル共通MBMSデータを送信するためにロングＣＰサブフレームが挿入され、このロングＣＰサブフレーム内に複数のセル共通MBMSデータが挿入された様子を示す。

図２７及び図２８は、アップリンクとダウンリンクが時間分割複信(TDD: Time Division Duplex)で交互に送受信される場合の音声パケットの配置の仕方の一例を示した図である。

図２７においては、アップリンクのサブフレームとダウンリンクのサブフレームが交互に送られている。同期チャネルは、ダウンリンクのショートＣＰサブフレームのシステム帯域の中心部分に一定時間周期で送信される。図２７の時間分割複信の場合、アップリンクとダウンリンクのサブフレームは、同じシステム帯域を共用しているので、音声パケットは、同期チャネルと同じ周波数のサブバンドを用いて送受信される。ひとつのサブバンドにおいて、単数又は複数の端末向けの音声パケットを送信する。図２７には、明示されていないが、音声パケットの伝送は、このサブバンド内で行なうが、このサブバンドにおいては、非音声データの送信も可能とする。非音声データには、通常のNRTユーザデータ、報知チャネル、ページング信号などが含まれる。図２８では、セル共通MBMSデータを送信するためにロングＣＰサブフレームが挿入され、このロングＣＰサブフレーム内に複数のセル共通MBMSデータが挿入された様子を示す。

図２９は、アップリンクとダウンリンクが周波数分割複信(FDD: Frequency Division Duplex)で送受信される場合の音声パケットの配置の仕方の一例を示した図である。
図２９においては、アップリンクのサブフレームとダウンリンクのサブフレームは、互いにデュプレックス周波数だけ離れた周波数にあるシステム帯域を使って送信される。同期チャネルは、ダウンリンクのショートＣＰサブフレームのシステム帯域の中心部分に一定時間周期で送信される。図２９の周波数分割複信(FDD)の場合、アップリンクでの音声パケットを送信する場所は、ダウンリンクで同期チャネルが送信されているサブバンド位置からデュプレックス周波数離れたサブバンドとする。ダウンリンクにおいて、同期チャネルがシステム帯域の中心の位置で伝送される場合、アップリンクで音声パケットが送信される場所は、アップリンクの伝送システム帯域の中心とする。ひとつのサブバンドにおいて、単数又は複数の端末からの音声パケットを送信する。音声パケットの伝送は、このサブバンド内で行なうが、このサブバンドにおいては、非音声データの送信も可能とする。非音声データには、通常のNRTユーザデータ、報知チャネル、ページング信号などが含まれる。図２９には明示されていないが、ダウンリンクにおいて、セル共通MBMSデータを送信するためにロングＣＰサブフレームが挿入され、このロングＣＰサブフレーム内に複数のセル共通MBMSデータが挿入された伝送も可能である。

図３０は、本発明の実施形態に従った基地局のブロック構成例を示す図である。
図３０において、ショートＣＰサブフレーム生成部１２、ロングＣＰサブフレーム生成部１４には、それぞれ、チャネルコーディング部（例えばターボ符号化部）、インタリーブ部、無線フレームのサイズにデータが収まるようにするためのレートマッチング部等が含まれる。また、変調部１６には、ＯＦＤＭ信号を生成するためのＩＦＦＴ回路等が含まれる。ＨＡＲＱ(Hybrid Automatic Repeat reQuest）等のデータ再送機能部は、スケジューラ１１に含まれる。

無線リソース管理部１０には、aGWからセル共通MBMSデータ送信予告が通知され、無線リソース管理部１０からaGWへは、無線リソース使用状況報告がなされる。無線リソース管理部１０は、スケジューラ１１に無線リソースをMBMSにどのように割り当てるかを通知する。送信制御部として機能するスケジューラ１１には、セル共通MBMSデータ無線リソース割り当て情報や、音声データ、ユニキャストデータ、セル固有MBMSデータが、aGWから入力される。スケジューラ１１は、ロングＣＰサブフレーム送信予告信号、音声データ、ユニキャストデータ、セル固有MBMSデータをショートＣＰサブフレーム生成部１２に入力する。また、スケジューラ１１は、音声データやユニキャストデータをロングＣＰサブフレーム生成部１４に入力する。また、スケジューラ１１は、セル共通MBMSデータに割り振った無線リソースをセル共通MBMSデータ処理部／データバッファ１３に送る。セル共通MBMSデータ処理部／データバッファ１３には、aGWからセル共通MBMSデータが入力される。セル共通MBMSデータ処理部／データバッファ１３からロングＣＰサブフレーム生成部１４へは、セル共通MBMSデータが入力される。ロングＣＰサブフレーム生成部１４には、そのほかに、パイロット信号、制御信号等が入力される。ショートＣＰサブフレーム生成部１２には、パイロット信号、制御信号等、同期チャネルが入力される。

ショートＣＰサブフレーム生成部１２及び、ロングＣＰサブフレーム生成部１４から時間多重部１５には、それぞれ、ショートＣＰサブフレーム、ロングＣＰサブフレームが入力される。時間多重部１５は、スケジューラ１１からの時間多重制御信号に従って、サブフレームを時間多重し、変調部１６、無線部１７を介して送信アンテナに送る。

尚、変調部１６には、１２、１４からの時間多重データが入力されるが、その際、各サブチャネルに対応するデータが順に入力される。例えば、図１４に示したように、同期チャネル伝送用サブバンドの左側のバンドに対応する各サブチャネル対応のデータ、同期チャネル伝送用サブバンドに対応するサブチャネルに対応するデータ（同期信号、音声パケット）、同期チャネル伝送用サブバンドの右側のバンドに対応する各サブチャネル対応のデータが、順に変調部１６のＩＦＦＴ処理部に入力され、周波数領域の信号を時間領域の信号に変換し、無線部１７に与えられる。

図３１は、本発明の実施形態に従ったaGWのブロック構成図である。
セル共通MBMSデータは、セル共通MBMSデータバッファ２０に格納され、セル共通MBMSデータ送信制御部２１からの指示により、セル共通MBMSデータが、各基地局＃１〜＃Ｎに送られる。また、セル共通MBMSデータ送信制御部２１から各基地局＃１〜＃Ｎには、セル共通MBMSデータ無線リソース割り当て情報、及び、セル共通MBMSデータ送信予告が送られる。また、各基地局＃１〜＃ＮからセルMBMSデータ送信制御部２１へは、無線リソース使用状況報告が通知される。

図３２は、本発明の実施形態に従った（移動）端末のブロック構成図である。
音声パケット、ユニキャストデータ、制御信号は、それぞれチャネルコーディング部２５〜２７において、コーディングされ、多重部２８で多重される。多重された信号と、パイロット信号は、物理チャネル生成部２９において、物理チャネルにマッピングされ、変調部３０、無線部３１を介して、送信アンテナに送られる。

Claims (7)

1. 第１のデータ、第２のデータを送信する無線通信装置において、
   該第１のデータは、同期チャネルを送信するサブバンドを含む所定帯域を、該所定帯域外に対して優先して用いて送信し、該第２のデータは、該所定帯域外を、該所定帯域に対して優先して用いて送信する送信制御部、
   を備え、該第１のデータは、該第２のデータに対して許容される遅延時間が短い、
   ことを特徴とする無線通信装置。
2. 第１のサブバンド、第２のサブバンドを送信帯域として用いる無線通信装置において、
   複数のサブフレームについて同じサブフレーム位置で、同じサブバンドで、かつ、同じ端末宛に送信を行うデータについて、該第１のサブバンドと該第２のサブバンドを用いて送信し、該第２のサブバンドに比べて該第１のサブバンドで送信される率を高くするように制御する送信制御部、
   を備えたことを特徴とする無線通信装置。
3. 送信周波数帯域を複数のサブバンドに分割して、該サブバンドに同期チャネルを配置して通信を行う無線通信装置において、
   該同期チャネルが存在するサブバンド周辺のサブバンドを固定的に用いて音声パケットを送信する音声パケット送信手段を
   備えることを特徴とする無線通信装置。
4. 前記音声パケットは、前記同期チャネルと同じ周波数のサブバンドを用いて送信されることを特徴とする請求項３に記載の無線通信装置。
5. 前記音声パケットは、前記同期チャネルと同じ周波数のサブバンドと、これの両隣のサブバンドを用いて送信されることを特徴とする請求項３に記載の無線通信装置。
6. アップリンクの信号の信号帯域が、ダウンリンクの信号の信号帯域の周波数と所定周波数分異なる通信システムに適用され、
   アップリンクで送る音声パケットは、ダウンリンクの同期チャネルのサブバンドから該所定周波数分異なる、アップリンクの信号帯域内のサブバンドを用いて送信されることを特徴とする請求項３に記載の無線通信装置。
7. 前記無線通信装置は、時分割でアップリンク信号とダウンリンク信号とを送受信する通信システムに適用されることを特徴とする請求項３に記載の無線通信装置。

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