JP5156334B2 - 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、ＦＤＭＡ（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。特に、近年では、ＯＦＤＭＡ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）等の直交周波数分割多元接続方式を用いた無線通信システムが注目されている。

かかる直交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１８参照）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１９参照）とが知られている。

前者の構成（図１８参照）では、ある周波数帯域全体を複数のセル１乃至３が試用するため、他セルからの干渉が少ない場合には、高いピークスループットを実現できるが、隣接セルでも同じ周波数帯域を使用するため、セル間干渉が大きくなり、セル端に位置する移動端末（ユーザ）に対して十分な通信品質（伝送速度や呼損率等）を提供できないという問題点がある。

一方、後者の構成（図１９参照）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になり、セル間でトラフィックが均一でない場合には、無線リソースを十分に活用できない等という問題点がある。

そこで、図２０に示すように、各セルを、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、複数のセルにおいて共通に使用される周波数帯域Ｆ４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

上述の従来技術では、音声通信を対象としているため、セル間干渉の時間変動が比較的緩やかである。

しかしながら、データ通信では、トラフィックの性質上、特に、１対１のリンクでは、短いパケットを断続的に送信するため、周囲に与える干渉の変動量が大きくなるという特徴がある。

一方で、データ通信では、再送処理を行うことができるという特徴も有するが、データ送信時点よりも前の干渉量に基づいて、送信電力やＭＣＳ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ｃｏｄｉｎｇ ｓｅｔｓ）を決定するため、干渉量の変動量が大きい状況は好ましくないという課題があった。

さらに、ＯＦＤＭＡ方式の利用を想定した場合、ＦＤＭＡ方式では不可能であった「完全直交チャネル（後述）」及び「準直交チャネル（後述）」の両方を同一無線通信システムの同一周波数帯域内で実現することが可能となる。

そこで、本発明は、上記の課題に鑑み、セル間干渉の少ない通信を提供すると共に、セル間干渉の変動量を抑制す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、前記外側領域で使用可能なサブチャネルとして完全直交チャネルを割り当て、前記内側領域で使用可能なサブチャネルとして準直交チャネルを割り当てるように構成されている割り当て制御部を具備し、隣接するセルの外側領域で使用可能なサブチャネルとして割り当てられている前記完全直交チャネルに含まれるサブキャリア同士は、全て直交するように構成されており、隣接するセルの内側領域で使用可能なサブチャネルとして割り当てられている前記準直交チャネルに含まれるサブキャリア同士は、一部で重複し、一部で直交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、前記割り当て制御部は、予め設定している所定閾値よりも所望波受信電力の低い移動端末に対して前記外側領域で使用可能なサブチャネルを割り当て、該所定閾値よりも所望波受信電力の高い移動端末に対して前記内側領域で使用可能なサブチャネルを割り当て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、前記内側領域は、複数に分割されており、前記割り当て制御部は、分割された前記複数の内側領域で使用可能なサブチャネルとして、それぞれ使用率が異なる前記準直交チャネルを割り当て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、前記割り当て制御部は、各セルの外側領域に存在する移動端末に対して、データフレーム構造において少なくとも１つの完全直交チャネルと少なくとも１つのシンボルとの組み合わせによって規定されるバースト割り当てパターンで、無線リソースを割り当てるように構成されており、前記バースト割り当てパターンは、全てのセル間で同一であってもよい。

本発明の第１の特徴において、前記割り当て制御部は、ハンドオーバ呼を、前記外側領域で使用可能なサブチャネルに割り当て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、前記内側領域は、複数に分割されており、前記割り当て制御部は、ハンドオーバ呼を、分割された該複数の内側領域のうちの１つで使用可能なサブチャネルに割り当て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、前記割り当て制御部は、データフレーム構造において、ハンドオーバ呼を、プリアンブルが割り当てられている領域に近い領域に割り当て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、前記割り当て制御部は、移動端末によって通知された下りリンクにおける通信品質に基づいて、該移動端末に対して、前記内側領域或いは前記外側領域のいずれかで使用可能なサブチャネルを割り当て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、前記割り当て制御部は、各セルの外側領域に存在する移動端末に対して、データフレーム構造において少なくとも１つの完全直交チャネルと少なくとも１つのシンボルとの組み合わせによって規定されるバースト割り当てパターンで、無線リソースを割り当てるように構成されており、前記割り当て制御部は、電波状況に応じて、バースト割り当てパターンを変更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、前記割り当て制御部は、少なくとも１つの報知信号を、前記外側領域で使用可能なサブチャネルに割り当て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、前記割り当て制御部は、前記外側領域で使用可能なサブチャネルの一部を、報知信号伝送用に独占的に割り当てる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、無線通信装置が、前記外側領域で使用可能なサブチャネルとして完全直交チャネルを割り当て、前記内側領域で使用可能なサブチャネルとして準直交チャネルを割り当てる工程を有し、隣接するセルの外側領域で使用可能なサブチャネルとして割り当てられている前記完全直交チャネルに含まれるサブキャリア同士は、全て直交するように構成されており、隣接するセルの内側領域で使用可能なサブチャネルとして割り当てられている前記準直交チャネルに含まれるサブキャリア同士は、一部で重複し、一部で直交するように構成されていることを要旨とする。

本発明によると、セル間干渉の少ない通信を提供すると共に、セル間干渉の変動量を抑制す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の実施形態に係る無線通信システム）
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つの移動局（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、本実施形態に係る無線通信システムでは、図２０に示すように、１つのセルが、内側領域と外側領域とに分割されている。

ここで、内側領域では、隣接するセルの内側領域で用いられる周波数帯域と共通の周波数帯域（図２０の例では、Ｆ４）が用いられており、外側領域では、隣接するセルの外側領域で用いられる周波数帯域と重複しない周波数帯域（図２０の例では、セル１の外側領域においてＦ１、セル２の外側領域においてＦ２、セル３の外側領域においてＦ３）が用いられている。

また、本実施形態に係る無線通信システムでは、基地局（無線通信装置）が、複数の移動端末に対して、かかる基地局配下のセルの外側領域或いは内側領域で使用可能なサブチャネルを割り当てるように構成されている。

本実施形態では、分かりやすくするために、サブチャネルが周波数方向で直交する場合の例について説明するが、本発明は、かかる例に限定されることなく、サブチャネルが時間方向で直交する場合や、サブチャネルが時間方向と周波数方向の組み合わせで直交する場合の例に対しても適用可能である。

本実施形態に係る無線通信システムにおける基地局は、図１に示すように、シンボルマッピング部１１と、割り当て部１２と、ＩＦＦＴ１３と、並列／直列変換部１４と、ガード区間挿入部１５と、ＤＡＣ／ＲＦ回路１６と、アンテナ１７、２１と、ＡＤＣ／ＲＦ回路２２と、ガード区間除去部２３と、並列／直列変換部２４と、ＦＦＴ２５と、信号抽出部２６と、シンボルマッピング部２７と、割り当て制御部３０割り当て制御部３０とを備える。

シンボルマッピング部１１は、適用される変調方式に基づいて、入力された送信信号系列（ビット系列）を、シンボルにマッピングして出力するように構成されている。

割り当て部１２は、割り当て制御部１３からの指示に従って、シンボルマッピング部１１から入力されたシンボルにマッピングされた送信信号系列を、「完全直交チャネル」或いは「準直交チャネル」に含まれる（周波数軸上に並ぶ）サブキャリアに割り当てた後に、出力するように構成されている。

ＩＦＦＴ１３は、上述のように、割り当て部１２から入力された複数のサブキャリアに対して逆フーリエ変換を行うことによって得られた時間信号（デジタル信号）を出力するように構成されている。

並列／直列変換部１４は、逆フーリエ変換後の時間信号（デジタル信号）に対して並列／直列変換を行うように構成されている。

カード区間挿入部１５は、並列／直列変換部１４から入力された時間信号（デジタル信号）に対して、ガードインターバルを挿入するように構成されている。

ＡＤＣ／ＲＦ回路１６は、ガードインターバル挿入後の時間信号（デジタル信号）をアナログ信号に変換した後、増幅・周波数変換等の必要なアナログ処理を実行して得られたＯＦＤＭ信号（アナログ信号）を、アンテナ１７を介して送信するように構成されている。

一方、アンテナ２１が、ＯＦＤＭ信号（アナログ信号）を受信した場合、ＡＤＣ／ＲＦ回路２２は、受信したＯＦＤＭ信号（アナログ信号）に対して、増幅・周波数変換等の必要なアナログ処理を実行した後、デジタル信号に変換するように構成されている。

ガード区間除去部２３は、ＡＤＣ／ＲＦ回路２２から入力されたデジタル信号からガードインターバルを除去するように構成されている。

並列／直列変換部２４は、カードインターバル除去後のデジタル信号に対して、並列／直列変換を行うように構成されている。

ＦＦＴ２５は、並列／直列変換部２４から入力されたデジタル信号に対してフーリエ変換を行うことによって、各サブキャリアを取り出すように構成されている。

信号抽出部２６は、割り当て制御部３０からの指示に従って、ＦＦＴ２５から入力された各サブキャリアから、シンボルを抽出するように構成されている。

シンボルデマッピング部２７は、信号抽出部２６によって抽出されたシンボルに対してデマッピングを行うことによって、受信信号系列を得るように構成されている。

割り当て制御部３０は、セルの外側領域で使用可能なサブチャネルとして「完全直交チャネル」を割り当て、セルの内側領域で使用可能なサブチャネルとして「準直交チャネル」を割り当てるように構成されている。

すなわち、割り当て制御部３０は、通信相手となる移動端末が、セルの外側領域或いは内側領域のどちらに存在するかによって、サブチャネル化の方法を制御するように構成されている。

具体的には、割り当て制御部３０は、セルの外側領域では、完全直交チャネルによりサブチャネル化を行い、セルの内側領域では、準直交チャネルによるサブチャネル化を行う。

ここで、隣接するセルの外側領域で使用可能なサブチャネルとして割り当てられている「完全直交チャネル」に含まれるサブキャリア同士は、全て直交するように構成されている。

また、隣接するセルの内側領域で使用可能なサブチャネルとして割り当てられている「準直交チャネル」に含まれるサブキャリア同士は、一部で重複し、一部で直交するように構成されている。

以下、「完全直交チャネル」及び「準直交チャネル」について、具体的な例を挙げて説明する。本実施形態では、ＯＦＤＭＡ方式を採用している無線通信システムとして、ＩＥＥＥ８０２.１６に基づく無線通信システムを例示して説明を行うものとする。ただし、本発明は、かかる無線通信システムに限定されるものではなく、ＯＦＤＭＡ方式を採用する一般のシステムに対しても適用することができる。

一般に、ＯＦＤＭＡ方式を採用する無線通信システムでは、１つの周波数帯域が、非常に多数のサブキャリア（周波数）によって構成されているため、個々のサブキャリアについて「どの移動局（ユーザ）に使用させる（割り当てる）か」を制御することは、制御上の容易性や制御信号量を考慮すると効率的ではない。

そこで、かかる無線通信システムでは、複数のサブキャリア（周波数）を組み合わせてグループ化し、移動端末（ユーザ）に対する無線リソース（サブキャリア）の割り当てを、かかるグループ単位で行うように構成されている。

図２に示すように、ＩＥＥＥ８０２.１６では、このように複数のサブキャリア（周波数）を組み合わせたグループを「サブチャネル」という。

そして、このサブチャネルの組み合わせパターンは、「ＩＤｃｅｌｌ」と呼ばれるパラメータにより決定される。

図２の例では、「ＩＤｃｅｌｌ＝１」の場合、サブチャネル１が、サブキャリア１、２、３によって構成されており、サブチャネル２が、サブキャリア４、５、６によって構成されており、サブチャネル３が、サブキャリア７、８、９によって構成されている。

また、「ＩＤｃｅｌｌ＝２」の場合、サブチャネル１が、サブキャリア１、４、７によって構成されており、サブチャネル２が、サブキャリア２、５、８によって構成されており、サブチャネル３が、サブキャリア３、６、９によって構成されている。

ここで、隣接するセルＡ及びＢにおける「ＩＤｃｅｌｌ」が同じである場合、セルＡ配下の移動端末Ａ及びセルＢ配下の移動端末Ｂの両者に対して同じサブチャネルを割り当てると、移動端末Ａ及び移動端末Ｂに割り当てられる全てのサブキャリア（周波数）が同じになる。

一方、隣接するセルＡ及びＢにおける「ＩＤｃｅｌｌ」が同じである場合、セルＡ配下の移動端末Ａ及びセルＢ配下の移動端末Ｂの両者に対して異なるサブチャネルを割り当てると、移動端末Ａ及び移動端末Ｂに割り当てられる全てのサブキャリア（周波数）は異なるようになる。

例えば、図３（ａ）に示すように、隣接するセルＡ及びＢにおける「ＩＤｃｅｌｌ」が同じである場合、セルＡ配下の移動端末Ａに対して割り当てられるサブチャネルｓｃ１を構成する全てのサブキャリア（周波数）とセルＢ配下の移動端末Ｂに対して割り当てられるサブチャネルｓｃ２を構成する全てのサブキャリア（周波数）とが完全に直交するため、かかるセルＡ及びＢの間では、「完全直交チャネル」によりサブチャネル化が行われていると表現する。

すなわち、かかる場合、隣接するセルＡ、Ｂの外側領域で使用可能なサブチャネルとして割り当てられている完全直交チャネルｓｃ１、ｓｃ２に含まれるサブキャリア同士は、全て直交するように構成されている。

一方、図３（ｂ）に示すように、隣接するセルＡ及びＢの「ＩＤｃｅｌｌ」が異なる場合、セルＡ配下の移動端末Ａに対して割り当てるサブチャネルｓｃ１及びセルＢ配下の移動端末Ｂに対して割り当てるサブチャネルｓｃ２が異なっている場合であっても、移動端末Ａ及び移動端末Ｂに割り当てられるサブキャリアの一部が重複することになる。

例えば、隣接するセルＡ及びＢの「ＩＤｃｅｌｌ」が異なる場合、セルＡで使用されるサブチャネルｓｃ１に含まれるサブキャリア（周波数）とセルＢで使用されるサブチャネルｓｃ２に含まれるサブキャリア（周波数）との間では、一部で直交関係が成立するが、一部で重複関係が成立しているため、両者を「準直交チャネル」という。

すなわち、隣接するセルＡ、Ｂの内側領域で使用可能なサブチャネルとして割り当てられている準直交チャネルｓｃ１、ｓｃ２に含まれるサブキャリア同士は、一部で重複し、一部で直交するように構成されている。

また、割り当て制御部３０は、セルの外側領域で使用可能なサブチャネル（完全直交チャネル）の各々を、図４に示すように、各セルにおける専用チャネルとして割り当てるように構成されていてもよい。

図４に示すように、例えば、割り当て制御部３０は、プリアンブルが割り当てられる領域に、セルの外側領域に存在する移動端末の情報を保存し、続く領域に、セルの内側領域に存在する移動端末の情報を保存するように、データフレーム構造を構築することができる。

そして、割り当て制御部３０は、セルの内側領域で使用可能なサブチャネルとして、隣接セルとは異なる「ＩＤｃｅｌｌ」に対応するサブチャネルを割り当て、セルの外側領域で使用可能なサブチャネルとして、隣接セルと共通の「ＩＤｃｅｌｌ」に対応するサブチャネルのうち、自セルに割り当てられているサブチャネルを割り当てることができる。

ここで、割り当て制御部３０は、セルの外側領域或いは内側領域で使用可能なサブチャネルとして割り当てるサブチャネルを変えているが、例えば、予め設定している所定閾値よりも所望波受信電力の低い移動端末に対しては外側領域で使用可能なサブチャネルを割り当て、かかる所定閾値よりも所望波受信電力の高い移動端末に対しては内側領域で使用可能なサブチャネルを割り当てるように構成されていてもよい。

第１の実施形態に係る基地局によれば、セルの外側領域では、完全直交チャネルによりサブチャネル化を行い、セルの内側領域では、準直交チャネルによるサブチャネル化を行うように構成されている。

このように、各セルを二重構造とすることにより、セルの外側領域では、セル間干渉の少ない通信を提供することができ、セルの内側領域では、ＭＣＳが適切に選択された状況を作ることが可能になる。

セルの外側領域で、セル間干渉の少ない通信を提供することが可能となるのは、完全直交チャネルを利用すること、及び、これらのサブチャネルに対して適切な再利用距離を設定することによる。

一方で、セルの内側領域で、ＭＣＳが適切に選択された状況を作ることが可能となるのは、以下の理由による。

従来、基地局は、送信する時点以前の干渉量に基づいて、送信電力やＭＣＳを決定していたため、干渉量の変動が大きい状況は、好ましくなかった。

セルの内側領域に存在する移動端末に対して完全直交チャネルを割り当てると、隣接するセルで同じサブチャネルが使用されているか否かに応じて、更には、かかるサブチャネルが使用される場所（特に、上りリンクにおいて）に応じて、かかる移動端末における被干渉量が大きく変動すると予想される。

一方、セルの内側領域に存在する移動端末に対して準直交チャネルを割り当てると、隣接するセルで使用されているサブチャネルから少しずつ干渉を受けることになるため、かかる移動端末における被干渉量全体としては、変動量が小さくなり、ＭＣＳを効率よく動作させることができる。

さらに、隣接するセルで使用されるサブチャネル同士が直交していない場合、隣接するセルで使用されるサブチャネル同士が直交している場合に比べて、各移動端末における被干渉量が大きくなる。

したがって、本実施形態に係る基地局によれば、隣接するセル間の境界で使用されるサブチャネル同士を直交させること（隣接するセル間の境界で使用可能なサブチャネルとして完全直交チャネルを割り当てること）により、干渉量が非常に小さいサブチャネルを確保することができ、基地局との距離が長い移動端末や、屋内等の受信電力が小さい移動端末に対しても良好な通信を提供することができる。

また、本実施形態に係る基地局によれば、予め設定している所定閾値よりも所望波受信電力の低い移動端末に対してはセルの外側領域で使用可能なサブチャネルを割り当て、かかる所定閾値よりも所望波受信電力の高い移動端末に対してはセルの内側領域で使用可能なサブチャネルを割り当てるように構成されている。

このようなサブチャネルの割り当てを行うことにより、以下のような効果が得られる。

全てのセルの全域で、完全直交チャネルを使用して通信を行う場合に比べて、隣接するセルにおける特定サブチャネルの使用の開始や終了が、セルの内側領域に存在する移動端末が受けるセル間干渉量の変動に大きく影響しないため、干渉量の変動量が予想しやすくなる。

データ通信においては、セル間干渉量の推定量に基づいて、送信電力の制御やＭＣＳの選択が行われるため、セル間干渉量をより確かに推定することができることで、これらの制御がより効果的に動作し、高いシステムスループットが得られると予想される。

一方で、全てのセルの全域で、準直交チャネルを使用して通信を行う場合に比べて、セルの外側領域において完全直交チャネルを用いる場合には、セル間干渉量の少ない通信を提供することができ、特に、セル端に位置する移動端末に対するアウテージレートを低減することができる。

また、本実施形態に係る基地局によれば、単なる完全直交チャネルと準直交チャネルとの併用ではなく、これらが「リユースパーティション」という概念に基づき、セル内で使用可能なサブチャネルの実質的な再利用距離を短くすることで、高いシステムスループットを実現することができる。

（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。

本発明の第２の実施形態では、図５に示すように、セルの内側領域が、複数に分割されており、割り当て制御部３０は、分割された複数の内側領域で使用可能なサブチャネルとして、使用率の異なる準直交チャネルを割り当てるように構成されている。

この場合、割り当て制御部３０は、使用率の高い準直交チャネルを使用する領域を、使用率の低い準直交チャネルを使用する領域よりも内側とする。

図５の例では、割り当て制御部３０は、使用率６０％の準直交チャネルを内側領域Ｂで使用可能なサブチャネルとして割り当て、使用率９０％の準直交チャネルを内側領域Ａで使用可能なサブチャネルとして割り当てている。

例えば、割り当て制御部３０は、より高い受信電力の移動端末に対して、使用率の高い準直交チャネルを割り当てることができる。

このように構成することによって、使用率の高い準直交チャネルが、効率的に各セルで使用されることになり、高いシステムスループットを達成することが可能になる。

また、割り当て制御部３０は、各領域で使用可能な準直交チャネルの使用率を、適応的に変更することができる。

例えば、割り当て制御部３０は、各領域で使用可能な準直交チャネルの使用率について、同一周波数帯域を利用する周辺セルのブロッキング率に基づいて決定してもよいし、周辺セルの設定値と測定された観測情報とに基づいて、エリアスループットが最大になるように決定してもよい。

また、割り当て制御部３０は、再利用距離の異なる複数の完全直交チャネルを設定してもよい。

（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１及び第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。

上述のように、第１及び第２の実施形態では、割り当て制御部３０は、各セルの外側領域で使用可能なサブチャネルを固定的に割り当てるように構成されている。

かかる場合、簡易な制御による運用が可能になるが、あるセルで、トラフィックが少なく未使用のサブチャネルが多数あり、かつ、隣接するセルで、トラフィックが多くサブチャネルが足りない場合に、これらの未使用のサブチャネルを、他のセルで使用可能にすることで、より高いシステムスループットを達成できるにも係わらず、必要以上に無線リソースを制限することで、トラフィックの高いセルで十分な伝送速度を実現することができない移動端末が多数発生することになる可能性がある。

一方で、これらのサブチャネルの他セルでの使用を許可すると、セル端に存在する移動端末が、通信を行いたい場合に、他セルからの干渉により、かかるサブチャネルを使用することができなくなる可能性がある。

このため、セル端に存在する移動端末のアウテージレートに影響を与えない範囲で、複数のセル間で準専用チャネルを共有させることが好ましい。

そこで、第３の実施形態では、割り当て制御部３０は、各セルで使用可能なサブチャネルとして完全直交チャネルを割り当てる際に、図６に示すように、専用チャネルと準専用チャネルとに分類して割り当てるように構成されている。

ここで、専用チャネルは、各セルにおいて専用に割り当てられたサブチャネルであり、準専用チャネルは、一定の条件の下で複数のセルにおいて共有されるサブチャネルである。

具体的には、各セルにおいて、割り当て制御部３０は、原則として、「他セルで使用可能なサブチャネル（完全直交チャネル）として割り当てられている準専用チャネル」、「自セルで使用可能なサブチャネル（完全直交チャネル）として割り当てられている準専用チャネル」、「自セルで使用可能なサブチャネル（完全直交チャネル）として割り当てられている専用チャネル」という優先順位で、移動端末に対するサブチャネルの割り当てを行うように構成されている。

そして、割り当て制御部３０は、「自セルで使用可能なサブチャネル（完全直交チャネル）として割り当てられている専用チャネル」の全てを移動端末に対して割り当ててしまった場合、」、「自セルで使用可能なサブチャネル（完全直交チャネル）として割り当てられている準専用チャネル」の他セルによる使用を禁止する。

この結果、各セルにおけるブロッキング率の低減につながる。

図７に、各セルにおいて、割り当て制御部３０が、「専用チャネル」及び「準専用チャネル」を割り当てる例について示す。図７の例では、割り当て制御部３０は、隣接するセルにおいて使用可能なサブチャネル（完全直交チャネル）として、異なる「専用チャネル」及び「準専用チャネル」を割り当てるように構成されている。

また、割り当て制御部３０は、有線ネットワークを介して、準専用チャネルの使用の許可及び禁止を行うことができる。

さらに、割り当て制御部３０は、完全直交チャネルのトラフィック負荷の低いセルで使用可能なサブチャネルとして割り当てられている準専用チャネルから順に割り当てるように構成されていてもよい。

ここで、割り当て制御部３０は、有線ネットワークを介して、かかるトラフィック負荷を把握するように構成されていてもよい。

さらに、割り当て制御部３０は、「準専用チャネル」及び「専用チャネル」の運用方法として、他セルにおける「準専用チャネル」の割り当て閾値を高くしてもよい。

ここで、割り当て制御部３０は、「準専用チャネル」を割り当てる基準としては、準専用チャネル全体の干渉レベルに対する受信電力比を使用するように構成されていてもよい。

或いは、割り当て制御部３０は、セル１における準専用チャネルの割り当て閾値を、セル１における専用チャネルでの干渉レベルから決定するように構成されていてもよい。

さらに、割り当て制御部３０は、データフレーム毎に状況を監視し、当該割り当て閾値を上回る状況が発生すると、「準専用チャネル」を割り当てることができないように構成されていてもよい（一度、「準専用チャネル」が割り当てられると、そのまま使い続けてよいと言うことではない）。

この結果、自セルにおいて、トラフィック負荷が低い場合は、割り当て制御部３０は、トラフィック負荷の高いセルで使用可能なサブチャネルとしてとなるように「準専用チャネル」を割り当て、各セルにおけるトラフィック負荷が上昇すると、セル間干渉レベルが上昇し、各セルにおいて他セルで使用可能なサブチャネルとして割り当てられている「準専用チャネル」が使用しにくい状況となる。

また、ＩＥＥＥ８０２.１６で規定されている下りリンクでは、割り当て制御部３０は、図８に示すように、各セルに存在する移動端末に対して、データフレーム構造において少なくとも１つのサブチャネル（サブチャネル番号）と少なくとも１つのシンボル（ＯＦＤＭシンボル番号、サブチャネルの割り当て時間に相当する）との組み合わせによって規定されるバースト割り当てパターンで、無線リソースを割り当てるように構成されている。

このような移動端末への無線リソースの割り当て単位を「バースト」と呼ぶ。各セルにおいて使用可能なサブチャネルとして「準専用チャネル」が割り当てられている場合、かかるバースト割り当てパターンは、全てのセル間で同一である。

図９（ａ）に示すように、全てのセル間で、バースト割り当てパターンが統一されていないと、サブチャネル単位で直交化を図っても、バースト単位で見ると、隣接するセルで使用可能なサブチャネル同士で直交化がなされる保証がないためである。

一方、図９（ｂ）に示すように、全てのセル間で、バースト割り当てパターンが統一されている場合は、バースト単位で見ても、隣接するセルで使用可能なサブチャネル同士で直交化がなされている。

（第４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乃至第３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。

上述の第１乃至第３の実施形態では、割り当て制御部３０が、移動端末における受信電力等に基づいて、セルの内側領域或いは外側領域のいずれかで使用可能なサブチャネルを割り当てるように構成されていた。

このことは、概念的には、割り当て制御部３０が、セルにおける移動端末の位置に従って、割り当てられるサブチャネルを決定することを意味する。

しかし、ハンドオーバ呼を送受信している移動端末（高速で移動している移動端末）の位置は、刻々と変化する。

そのため、高速で移動している移動端末自身が受ける干渉量や、高速で移動している移動端末の移動によって周囲に与える干渉量によるシステムスループットへの影響が大きくなることが予想される。

そこで、本実施形態では、割り当て制御部３０は、移動端末における受信電力のみではなく、移動端末の移動速度についての情報も利用して、セルの内側領域或いは外側領域のいずれかで使用可能なサブチャネルを割り当てるように構成されている。

以下に、ハンドオーバ呼に対するサブチャネルの割り当て方法について示す。ここで、ハンドオーバ呼には、セル外からハンドオーバしてきた移動端末によって送受信される呼に加えて、高速で移動している移動端末によって送受信される呼も含まれるものとする
また、割り当て制御部３０は、ハンドオーバ呼を、セルの外側領域で使用可能なサブチャネルに割り当てるように構成されていてもよい。

図１０に示すように、セルの内側領域で使用可能なサブチャネルについては、統計的に、セル端からの干渉電力が大きいので、移動端末が、セル端に移動すると切れやすく、サブチャネルの切り替えの可能性が大きい。

また、サブチャネルの切り替えには、サブチャネルのサーチや、制御信号のやり取りが必要である。

さらに、サブチャネルの切り替えの頻度が高いと、セル間干渉の変動が激しくなり、干渉量を予測しにくくなる。

また、特に、上りリンクにおいては、隣接するセルにおけるセル付近の移動端末への干渉量を増加させるため、システムスループットの低下に対する影響が大きいという問題がある。

このため、割り当て制御部３０は、ハンドオーバ呼専用のサブチャネルを設けない場合は、ハンドオーバ呼を、セルの外側領域で使用可能なサブチャネルに割り当てることが好ましい。

また、セルの内側領域が、複数に分割されており、割り当て制御部３０が、ハンドオーバ呼を、分割された複数の内側領域のうちの１つで使用可能なサブチャネルに割り当てるように構成されていてもよい
かかる場合、割り当て制御部３０は、移動端末における被干渉量或いは当該移動端末により他セルに与える干渉量が所定閾値よりも大きくなった場合、隣接するセルでのサブチャネルの使用状況に依存しない準直交チャネルを使用することが好ましい。

上述の例では、割り当て制御部３０は、ハンドオーバ呼専用のサブチャネルを設けない方式について説明した。かかる方式では、簡易に制御が可能である。

一方で、上述の例では、割り当て制御部３０が、ハンドオーバ呼に対してセルの外側領域で使用可能なサブチャネルを割り当てているため、例えば、ハンドオーバ呼が多い場合に、セル端に存在する移動端末に提供可能な通信品質が著しく制限される可能性がある。

そこで、セルの内側領域を複数に分割し、分割された複数の内側領域の一部で使用可能なサブチャネルを、ハンドオーバ呼専用のサブチャネルとして用いる方法が考えられる。

ただし、特定のサブチャネルを、ハンドオーバ呼専用のサブチャネルとすると、ハンドオーバ呼が存在しない場合に、かかるサブチャネル（無線リソース）が有効に活用されないため、通常は、かかる特定のサブチャネルを、使用率の低い共有チャネルとして使用する。

また、割り当て制御部３０は、ハンドオーバ呼に当該サブチャネルを割り当てる率については、自セル及び周辺セルでのハンドオーバ呼の状況に応じて適応的に変動させてもよい。

具体的には、割り当て制御部３０は、ハンドオーバ呼が多く存在する場合には、ハンドオーバ呼以外に対して当該サブチャネルを割り当てる率を低くするようにし、ハンドオーバ呼が少ない場合には、ハンドオーバ呼以外に対して当該サブチャネルを割り当てる率が高くなるように制御する。

また、割り当て制御部３０は、当該サブチャネルを割り当てる率について、各セルにおけるトラフィック量も考慮して決定するように構成されていてもよい。

また、割り当て制御部３０は、ハンドオーバ呼専用のサブチャネルを設けた場合においても、ハンドオーバ呼専用のサブチャネル以外のサブチャネルを、ハンドオーバ呼に対して割り当てるように構成されていてもよい。

かかる場合、割り当て制御部３０は、ハンドオーバ呼が、どちらのサブチャネル（ハンドオーバ呼専用のサブチャネル、或いは、ハンドオーバ呼専用のサブチャネル以外のサブチャネル）を使用するかについては、各セルの内側領域における現在のハンドオーバ呼の占有率やハンドオーバ呼の受信電力等に基づいて決定するように構成されていてもよい。

また、上述の実施形態においては、ハンドオーバ呼に割り当てるサブチャネルのデータフレーム構造内の位置については、原理的には、どの位置に割り当てても動作上致命的な問題にはならない。

ＷｉＭＡＸでは、既知信号は、データフレーム構造の先頭のプリアンブルが割り当てられる領域及びデータが割り当てられる領域に、分散して配置されている。

そして、これらの既知信号を利用して、時間同期や周波数同期の獲得や、チャネル推定等を行う。

高速で移動している移動端末は、時間の経過に対するチャネル変動が早いため、当該移動端末で使用される無線リソース（ハンドオーバ呼送受信用無線リソース（サブチャネル及びＯＦＤＭシンボル））が、プリアンブルが割り当てられている領域から時間的に離れた領域に割り当てられると、当該プリアンブルを有効に活用できず、受信品質の劣化を招きやすいと考えられる。

そこで、本実施形態では、割り当て制御部３０は、以下のように、データフレーム構造において、ハンドオーバ呼を割り当てる領域を決定する。

例えば、図４に示すように、割り当て制御部３０は、プリアンブルが割り当てられている領域部に続く領域に、セル境界付近に存在する移動端末及びハンドオーバを行っている移動端末の情報を保存し、続く領域に、セル近傍に存在する移動端末の情報を保存するように、データフレーム構造を構築する。

このように、データフレーム構造において、ハンドオーバ呼を、プリアンブルが割り当てられている領域に近い領域に割り当てることが好ましい。

高速で移動している移動端末は、時間の経過によるチャネル変動が大きいため、当該移動端末によって使用可能な無線リソース（ハンドオーバ呼送受信用無線リソース）が、データフレーム構造の後ろの部分に割り当てられた場合、プリアンブルで推定したサブチャネルと、ハンドオーバ呼が割り当てられた領域におけるサブチャネルとの間での変化量が大きく、プリアンブルを用いたチャネル推定値を効果的に利用することが困難である。

一方、静止している移動端末は、時間の経過によるチャネル変動が少なく、当該移動端末によって使用可能な無線リソースが、データフレーム構造の後ろの領域に割り当てられた場合であっても、プリアンブルを効果的に利用して、チャネル推定値を求めることが可能である。

よって、ハンドオーバ呼を、プリアンブルが割り当てられている領域に近くに配置し、静止している移動端末（固定端末）で使用可能な無線リソースを、その後に配置することにより、全ての移動端末が高いチャネル推定精度のチャネル推定値を得ることができる。

（第５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乃至第４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。

上述の第１乃至第４の実施形態では、各セルにおけるサブチャネルの使用方法について説明した。各セルでは、通常、複数の移動端末によって送受信される通信が多重されている。

本発明の第５の実施形態では、図１１に示す基本的な例を用いて、複数の移動端末によって送受信される通信の多重方法について説明する。

１つ目の方法として、割り当て制御部３０は、図１１に示すように、予めサイズを固定し、セルの外側領域で使用可能な無線リソースが割り当てられる領域Ａ、セルの内側領域で使用可能な無線リソースが割り当てられる領域Ｂ及びリザーブ領域Ｃ（他セルへの干渉を低減し、自セルにおけるサブチャネルの使用率を下げるために、当該セルで使用できない無線リソースの領域）を設けたデータフレーム構造を構築してもよい。

かかる場合、図１２に示すように、割り当て制御部３０は、各セルに存在する移動端末に対して、バースト割り当てパターン１から４によって無線リソース（サブチャネル及びＯＦＤＭシンボル）を割り当て可能か否かについて順に確認していき、最初に割り当て可能なバースト割り当てパターンに従って無線リソースを割り当てる。

ここで、割り当て制御部３０は、無線リソースを割り当て可能であるか否かについては、各セル内での他の移動端末の使用状況や受信電力やＳＩＮＲ等により判断する。

また、各セルにおいてトラフィック量が少なく、無線リソースの割り当て対象の移動端末が非常に高速な伝送速度を要求している場合等においては、割り当て制御部３０は、複数のバースト割り当てパターンで無線リソース（複数のバーストに対応する無線リソース）を割り当てるように構成されていてもよい。

この際、割り当て制御部３０は、データフレーム構造内で、連続した領域（バースト）に対応する無線リソースを割り当てることが望ましい。

２つ目の方法として、図１３に示すように、割り当て制御部３０は、各セルに存在する移動端末の数が増えるにつれて、上述の領域（バースト）を分割して使用するデータフレーム構造を構築してもよい。

かかる場合、割り当て制御部３０は、特定の移動端末に対して割り当てる領域（バースト）を決定する。

そして、割り当て制御部３０は、かかる領域（バースト）を、該領域に対応する無線リソースを割り当てる移動端末の数に応じて均等に、或いは、各移動端末によって要求された伝送速度等に応じて分割して、各移動端末に対して分割された領域に対応する無線リソースを割り当てるように構成されている。

かかる割り当て方法においては、特に、セルの内側領域で使用可能な無線リソースが割り当てられている領域が複数用意されている場合においては、割り当て制御部３０は、各移動端末で使用される無線リソースを割り当てる領域を決定する際に、他のセル内の移動端末の状況を考慮する必要がある。

具体的には、割り当て制御部３０は、各領域に対して均等（或いは規定の比率）の移動端末で使用される無線リソースを割り当てるようにし、受信電力がより大きい移動端末或いは（ＣＩＮＲ−所要品質）がより高い移動端末で使用される無線リソースを、使用率の高い領域に対して割り当てるように構成されていてもよい。

この場合、割り当て制御部３０は、各領域（バースト）において、一度に割り当て可能な最大多重移動端末数を予め決定しておくようにしてもよい。

（第６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乃至第５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。

上述の第１乃至第５の実施形態では、下りリンクにおいては、受信側が移動端末であるため、基地局は、直接、ＳＩＮＲ（特に、干渉量）を観測することができない。

したがって、基地局は、移動端末における被干渉量を取得或いは推定する必要がある。

具体的には、割り当て制御部３０は、上りリンクにおける受信電力や干渉電力に応じて、移動端末で使用可能な無線リソース（サブチャネル及びＯＦＤＭシンボル）として、セルの内側領域或いはセルの外側領域で使用可能な無線リソース（サブチャネル及びＯＦＤＭシンボル）を割り当てることができる。

一方で、割り当て制御部３０は、移動端末に対して、特定のフォーマットで、下りリンクにおける通信品質を報告させることもできる。

また、割り当て制御部３０は、上りリンクにおける受信電力から、移動端末に対して割り当てるサブチャネルの候補を限定し、これらの候補に対するＣＱＩ（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）情報等の通信品質の測定と通知を移動端末に対して要求し、報告されたＣＱＩ情報に基づいて、サブチャネルを割り当照るように構成されていてもよい。

このとき、セルの内側領域で使用可能な無線リソースに係る通信品質については、かかる内側領域内では一定とみなせるため、かかる内側領域で使用可能なサブチャネル毎の通信品質（チャネル状態）を測定する必要はない。

また、上述の例では、基地局が、上述の通信品質を推定する方法、或いは、専用の制御信号を使用して当該通信品質を取得するする方法について説明した。

ＩＥＥＥ８０２.１６では、移動端末は、初期の周波数帯域利用要求を行う際に、ＣＤＭＡコードを送信するように構成されている。ここで、送信されるＣＤＭＡコードは、予め用意された複数のコードの中からランダムに選択される。

さらに、移動端末は、データを送信していない時においても、周期的に、ＣＤＭＡコードを送信し、送信タイミングや送信電力や周波数オフセットを調節するように構成されている。

このとき、送信されＣＤＭＡコードは、予め用意された複数のコード（先に説明した所期の周波数帯域利用要求を行う際のコードとは異なる）の中からランダムに選択される。

また、割り当て制御部３０は、この予め用意されたＣＤＭＡコードのセットを、更に、複数のグループに分割し、所望のサブチャネルやサブチャネルの種類（完全直交チャネルや準直交チャネル）と対応付けを行っておく。

そして、割り当て制御部３０は、移動端末側の受信電力や干渉の状況に従い、所望のサブチャネルを選択し、このサブチャネルに対応するコードを送信する。

このように、レンジングコードを用いることで、ＣＱＩ情報の伝送用の制御チャネルを別途用意することもなく、ＣＱＩ情報を伝送することが可能となる。
（第７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乃至第６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。

上述の第１乃至第６に係る実施形態では、同一の無線通信システムの複数の基地局が、特定の周波数帯域内のサブキャリア（周波数）を用いて通信を行う例について説明したが、本発明の第７の実施形態では、図１４に示すように、異なる無線通信システムＡ、Ｂの基地局Ａ、Ｂが、同一の周波数帯域内のサブキャリア（周波数）を用いて通信を行うように構成されている。

ここで、同一の無線通信システムの複数の基地局が、特定の周波数帯域内のサブキャリア（周波数）を用いて通信を行う場合には、両者によって用いられるデータフレーム構造同士で、完全直交チャネルが割り当てられている領域及び準直交チャネルが割り当てられている領域を同じ配置にすることは、当該無線通信システムにおける集中制御によって容易に可能である。

これに対して、本実施形態のように、異なる無線通信システムＡ、Ｂの基地局Ａ、Ｂが、同一の周波数帯域内のサブキャリア（周波数）を用いて通信を行う場合、図１５（ａ）に示すように、基地局Ａによって用いられるデータフレーム構造と無線通信システムＢで用いられるデータフレーム構造との間で、完全直交チャネルが割り当てられている領域及び準直交チャネルが割り当てられている領域を同じ配置とすることは、両無線通信システムの運用者が異なるため困難である。したがって、本発明の効果が小さくなってしまう可能性がある。

かかる問題点を解決するために、本実施形態では、割り当て制御部３０は、以下の方法によって、完全直交チャネルが割り当てられている領域及び準直交チャネルが割り当てられている領域の配置を決定するように構成されている。

第１の方法として、割り当て制御部３０は、各エリアにおいて共存している無線通信システムの数によって、かかる配置（バースト割り当てパターン）を決定するように構成されていてもよい。

具体的には、割り当て制御部３０は、各エリアにおいて共存している無線通信システムの数と、上述の配置（完全直交チャネルが割り当てられている領域及び準直交チャネルが割り当てられている領域の比率）との対応関係を予め決めておき、かかる対応関係を利用して、かかる配置を決定するように構成されていてもよい。

ここで、割り当て制御部３０は、周囲の電波状況に応じて、各エリアにおいて共存している無線通信システムの数を判断するように構成されていてもよいし、共通制御チャネルを用いて、他の無線通信システムの基地局との間で通信を行うことによって、各エリアにおいて共存している無線通信システムの数を判断するように構成されていてもよい。

第２の方法として、割り当て制御部３０は、完全直交チャネルが割り当てられている領域の比率がより大きい無線通信システムの配置に、完全直交チャネルが割り当てられている領域の比率がより小さい無線通信システムの配置をあわせるように構成されていてもよい。

（第８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乃至第７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。

面展開を行う無線通信システムにおいて、セルのカバレッジを制限する要因の１つとして、報知信号の到達距離が挙げられる。

そのため、通常、面展開を行う無線通信システムでは、異なる無線通信システムＡ、Ｂの基地局Ａ、Ｂ間の干渉を考慮の上、想定するカバーエリアの全ての地点で、報知信号が受信されるように、基地局の配置、サブチャネルの割り当て及び報知信号の伝送パラメータの決定を行うように構成されている。

したがって、これらの報知信号は、干渉レベルの低いサブチャネルを確保し易い完全直交サブチャネルを用いて送信されることが好ましい。

さらに、異なる無線通信システムの基地局が、特定の周波数帯域内のサブキャリア（周波数）を用いて通信を行う場合には、同一の無線通信システムの基地局が、特定の周波数帯域内のサブキャリア（周波数）を用いて通信を行う場合とは異なり、他の基地局からの干渉量を事前に見積もり、基地局の配置、サブチャネルの割り当て及び報知信号の伝送パラメータの決定を行うことは難しい。

したがって、割り当て制御部３０は、以下の方法で、報知信号に対するサブチャネルの割り当てを行うように構成されている。

第１の方法として、割り当て制御部３０は、少なくとも１つの報知信号を、各セルの外側領域で使用可能なサブチャネルに割り当てるように構成されていてもよい。

例えば、図１６に示すように、基地局Ａの割り当て制御部３０は、データフレーム構造における完全直交チャネルが割り当てられる領域に対応する無線リソースを、無線通信システムＡにおける報知信号を送信するための無線リソースとして割り当て、基地局Ｂの割り当て制御部３０は、データフレーム構造における完全直交チャネルが割り当てられる領域に対応する無線リソースを、無線通信システムＢにおける報知信号を送信するための無線リソースとして割り当てる。

第２の方法として、割り当て制御部３０は、各セルの外側領域で使用可能なサブチャネルの一部を、報知信号伝送用に独占的に割り当てるように構成されていてもよい。

具体的には、各無線通信システムの割り当て制御部３０は、制御チャネルとして使用されている完全直交チャネルを認識し、かかる完全直交チャネルについては、データ伝送用に使用しないようにする。

なお、各無線通信システムの割り当て制御部３０は、同一の無線通信システム内の周辺の基地局を利用して、かかる完全直交チャネルを認識するように構成されていてもよい。

（第９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乃至第８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。

上述の第１乃至第８の実施形態に係る無線通信システムでは、割り当て制御部３０は、データフレーム構造において、完全直交チャネルが割り当てられている領域と、準直交チャネルが割り当てられている領域とを、時間軸方向（ＯＦＤＭシンボル方向）で分離するように構成されている（図４、図１６等参照）。

これに対して、本実施形態に係る無線通信システムでは、図１７に示すように、割り当て制御部３０は、データフレーム構造において、完全直交チャネルが割り当てられている領域と、準直交チャネルが割り当てられている領域とを、周波数軸方向（サブチャネル方向）で分離するように構成されている。

本実施形態は、異なる無線通信システムの基地局が、特定の周波数帯域内のサブキャリア（周波数）を用いて通信を行う場合であっても、同一の無線通信システムの基地局が、特定の周波数帯域内のサブキャリア（周波数）を用いて通信を行う場合であっても、適用可能である。

（その他の実施形態）
本発明は、上述の実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から、当業者には、様々な代替的な実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。

例えば、本実施形態において、割り当て制御部３０を有する無線通信装置として、基地局を例に挙げて説明したが、割り当て制御部３０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。

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。

第１乃至第９の実施形態に係る基地局の機能ブロック図である。 第１乃至第９の実施形態に係る無線通信システムで用いられるサブキャリア及びサブチャネルの概念を説明するための図である。 第１乃至第９の実施形態に係る無線通信システムで用いられる直交チャネル及び準直交チャネルの概念を説明するための図である。 第１の実施形態に係る無線通信システムで用いられるデータフレーム構造の一例について説明する図である。 第２の実施形態に係る無線通信システムにおけるサブチャネルの割り当て方法について説明するための図である。 第３の実施形態に係る無線通信システムで用いられるデータフレーム構造の一例について説明する図である。 第３の実施形態に係る無線通信システムにおけるセル構成の一例を示す図である。 第３の実施形態に係る無線通信システムで用いられるバースト割り当てパターンの一例を示す図である（その１）。 第３の実施形態に係る無線通信システムで用いられるバースト割り当てパターンの一例を示す図である（その２）。 第４の実施形態に係る無線通信システムにおけるハンドオーバ時の移動端末の動作を説明するための図である。 第５の実施形態に係る無線通信システムで用いられるバースト割り当てパターンの一例を示す図である（その１）。 第５の実施形態に係る無線通信システムで用いられるバースト割り当てパターンの一例を示す図である（その２）。 第５の実施形態に係る無線通信システムで用いられるバースト割り当てパターンの一例を示す図である（その３）。 第７及び第８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。 第７の実施形態に係る無線通信システムで用いられるデータフレーム構造の一例について説明する図である。 第８の実施形態に係る無線通信システムで用いられるデータフレーム構造の一例について説明する図である。 第９の実施形態に係る無線通信システムで用いられるデータフレーム構造の一例について説明する図である。 従来の周波数帯域の割り当て方法を説明するための図である（その１）。 従来の周波数帯域の割り当て方法を説明するための図である（その２）。 従来の周波数帯域の割り当て方法を説明するための図である（その３）。

符号の説明

１１…シンボルマッピング部
１２…割り当て部
１３…ＩＦＦＴ
１４…並列／直列変換部
１５…ガード区間挿入部
１６…ＤＡＣ／ＲＦ回路
１７…アンテナ
２１…アンテナ
２２…ＡＤＣ／ＲＦ回路
２３…ガード区間除去部
２４…並列／直列変換部
２５…ＦＦＴ
２６…信号抽出部
２７…シンボルデマッピング部
３０…割り当て制御部

Claims (12)

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、
   前記外側領域で使用可能なサブチャネルとして完全直交チャネルを割り当て、前記内側領域で使用可能なサブチャネルとして準直交チャネルを割り当てるように構成されている割り当て制御部を具備し、
   隣接するセルの外側領域で使用可能なサブチャネルとして割り当てられている前記完全直交チャネルに含まれるサブキャリア同士は、全て直交するように構成されており、
   隣接するセルの内側領域で使用可能なサブチャネルとして割り当てられている前記準直交チャネルに含まれるサブキャリア同士は、一部で重複し、一部で直交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. 前記割り当て制御部は、予め設定している所定閾値よりも所望波受信電力の低い移動端末に対して前記外側領域で使用可能なサブチャネルを割り当て、該所定閾値よりも所望波受信電力の高い移動端末に対して前記内側領域で使用可能なサブチャネルを割り当てる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. 前記内側領域は、複数に分割されており、
   前記割り当て制御部は、分割された前記複数の内側領域で使用可能なサブチャネルとして、それぞれ使用率が異なる準直交チャネルを割り当てるように構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の無線通信装置。
4. 前記割り当て制御部は、各セルの外側領域に存在する移動端末に対して、データフレーム構造において少なくとも１つの完全直交チャネルと少なくとも１つのシンボルとの組み合わせによって規定されるバースト割り当てパターンで、無線リソースを割り当てるように構成されており、
   前記バースト割り当てパターンは、全てのセル間で同一であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の無線通信装置。
5. 前記割り当て制御部は、ハンドオーバ呼を、前記外側領域で使用可能なサブチャネルに割り当てるように構成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の無線通信装置。
6. 前記内側領域は、複数に分割されており、
   前記割り当て制御部は、ハンドオーバ呼を、分割された該複数の内側領域のうちの１つで使用可能なサブチャネルに割り当てるように構成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の無線通信装置。
7. 前記割り当て制御部は、データフレーム構造において、ハンドオーバ呼を、プリアンブルが割り当てられている領域に近い領域に割り当てるように構成されていることを特徴とする請求項５又は６に記載の無線通信装置。
8. 前記割り当て制御部は、移動端末によって通知された下りリンクにおける通信品質に基づいて、該移動端末に対して、前記内側領域或いは前記外側領域のいずれかで使用可能なサブチャネルを割り当てるように構成されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の無線通信装置。
9. 前記割り当て制御部は、各セルの外側領域に存在する移動端末に対して、データフレーム構造において少なくとも１つの完全直交チャネルと少なくとも１つのシンボルとの組み合わせによって規定されるバースト割り当てパターンで、無線リソースを割り当てるように構成されており、
   前記割り当て制御部は、電波状況に応じて、バースト割り当てパターンを変更するように構成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の無線通信装置。
10. 前記割り当て制御部は、少なくとも１つの報知信号を、前記外側領域で使用可能なサブチャネルに割り当てるように構成されていることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の無線通信装置。
11. 前記割り当て制御部は、前記外側領域で使用可能なサブチャネルの一部を、報知信号伝送用に独占的に割り当てるように構成されていることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の無線通信装置。
12. 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、
    無線通信装置が、前記外側領域で使用可能なサブチャネルとして完全直交チャネルを割り当て、前記内側領域で使用可能なサブチャネルとして準直交チャネルを割り当てる工程を有し、
    隣接するセルの外側領域で使用可能なサブチャネルとして割り当てられている前記完全直交チャネルに含まれるサブキャリア同士は、全て直交するように構成されており、
    隣接するセルの内側領域で使用可能なサブチャネルとして割り当てられている前記準直交チャネルに含まれるサブキャリア同士は、一部で重複し、一部で直交するように構成されていることを特徴とする無線通信方法。

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