JP5211974B2 - 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。

無線通信システムの例として、複数の基地局を配置して、隣接する複数の無線エリアを形成する例を挙げて説明する。

この例では、特に、周波数の利用効率について改善を図った周波数軸方向のＦＦＲを適用した場合の周波数の面的な配置の様子を図１により説明する。図１は、基地局ＢＳ１からＢＳ３の３つの基地局のセル配置の例を示す図である。

図２は、周波数軸方向のＦＦＲを適用した場合の周波数配置の例を示す。図２において、基地局ＢＳ１〜ＢＳ３のそれぞれの基地局の中心付近に位置する端末との無線通信は、いずれも同一周波数帯Ａ(図２（Ｂ）)を利用する。また、基地局の周辺部は、上記周波数帯Ａを３分割したような周波数帯Ｂ，Ｃ，Ｄを利用する（図２（Ａ））。例えば、基地局ＢＳ１は、周波数帯Ｂを利用する。

このように周波数を配置することで、周波数利用効率の最も良い周波数配置(これをリユース１と呼ぶ)と、干渉を低減してスループットを向上した周波数配置(これをリユース３と呼ぶ)のそれぞれの良い点を混合することができる。

すなわち、基地局の中心付近は干渉が低く同一周波数を用いることができるので、リユース１で周波数を配置し、基地局の周辺部は同一周波数であるリユース１では干渉が大きく、スループットが低下するので、リユース３で別の周波数を用いる。これにより、最も周波数利用効率の高いリユース１も使用しつつ、周辺部では干渉を低減することができるので、スループットが向上できる。

図３に、一般的な直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ:Orthogonal Frequency Division Multiple Access）に周波数軸方向のＦＦＲを適用した場合のフレーム構成の例を示す。縦軸にサブチャネル方向、横軸にシンボル方向を示している。図３に示す例は、基地局ＢＳ１に対するフレームマッピングであり、リユース３のシンボル方向(時間軸方向)ゾーンは、３つの基地局それぞれに１／３に分割された周波数帯域が割り当てられている。

一方、図４は、時間軸方向にＦＦＲを適用した場合の周波数配置図である。周波数の面的な配置は図１に示したと同じであるが、周波数帯域が図４に示すように周波数基地局ＢＳ２〜ＢＳ４に対してそれぞれ共通する周波数帯域となる。

図５は、図４に対応して時間軸方向のＦＦＲを適用した場合のＯＦＤＭＡのフレーム構成の例を示す。フレーム内での適用周波数の期間が１／３に時間分割して割り当てられるようにしている点が、先の図３に示した周波数軸方向ＦＦＲとは異なる点である。

従来技術として、特許文献１に示される発明がある。この文献では、データ量に基づいて基地局の送信電力を変化させ、リユース１とリユース３のゾーンの大きさを変化させることが示される。
特開2007-274042号公報

上記のように、ＯＦＤＭＡ方式においてＦＦＲを適用する場合、従来は、無線フレーム内のリユース１のゾーンと、リユース３のゾーンの境界は、固定である。

しかし、この発明者は、境界を固定的に決定すると、状況によっては、スループットを低下させてしまうことに気づいた。例えば、リユース１ゾーンで送信すべきデータ量がリユースゾーン３で送信すべきデータ量より多い場合、リユースゾーン３では無線リソースに空きが生じ、無線リソースを浪費しまうこともおこりえる。このため、送信したいビット数が、送信バッファでオーバーフローして送れないという問題が生じることもある。

よって、本願発明は、無線リソースの有効利用を図ることを目的とする。

第１の案では、第１の期間では、隣接する基地局と共通する周波数を用いて第１の無線端末群との間で無線通信を行い、第２の期間では、隣接する基地局と共通しない周波数を用いて第２の無線端末群との間で無線通信を行う無線通信装置において、前記第１の期間と前記第２の期間の時間配分を調整する制御部と、該制御部により調整された時間配分に従って、前記第１の無線端末群と前記第２の無線端末群との間で無線通信を行う無線通信部と、を備えたことを特徴とする無線通信装置を用いる。

第２の案では、第１の期間では、隣接する１又は複数の基地局と共通する周波数を用いて第１の無線端末群との間で無線通信を行い、第２の期間に含まれる複数の部分期間のうち、前記隣接する１又は複数の基地局が、排他的に送信を行う各部分期間では送信を行わず、該第２の期間に含まれ、該各部分期間とは異なる部分期間であって、該隣接する基地局が送信を行わない第２の部分期間において、第２の無線端末群との間で無線通信を行う無線通信装置において、前記第１の期間と前記第２の期間の時間配分を調整し、調整された第２の期間内の部分期間を前記第２の部分期間として適用する制御部と、該制御部により調整された時間配分に従って、前記第１の無線端末群と前記第２の無線端末群との間で無線通信を行う無線通信部と、を備えたことを特徴とする無線通信装置を用いる。

本発明によれば、無線リソースの有効利用を図ることができる。

以下に図面を参照して実施例について説明する。なお、実施例は発明の理解のためのものであり、実施例の適用がこれに限定されるものではない。

この実施例では、基地局（無線通信装置）は、第１の期間（例えば、リユース１で無線通信を行う期間（図３のＡ参照））では、隣接する基地局と共通する周波数を用いて第１の無線端末群との間で無線通信を行い、第２の期間（例えば、リユース３で無線通信を行う期間（図３のＢ参照））では、隣接する基地局と共通しない周波数を用いて第２の無線端末群との間で無線通信を行う。

そして、この基地局は、第１の期間と第２の期間の時間配分を調整する制御部を備え、この制御部により調整された時間配分に従って、第１の無線端末群と第２の無線端末群との間で無線通信を行う無線通信部を更に備えるようにする。

これにより、第１の期間と第２の期間と境界（時間的な境界）を可変とすることができ、無線リソースの有効利用を図る途が開けることとなる。

また、基地局（無線通信装置）は、第１の期間（例えば、リユース１で無線通信を行う期間（図５のＡ参照））では、隣接する１又は複数の基地局と共通する周波数を用いて第１の無線端末群との間で無線通信を行い、第２の期間（例えば、リユース３で無線通信を行う期間のＢ〜Ｄ参照)に含まれる複数の部分期間のうち、隣接する１又は複数の基地局が、排他的に送信を行う各部分期間（例えば、図５のＣ，Ｄ）では送信を行わず、第２の期間に含まれ、この各部分期間とは異なる部分期間であって、隣接する基地局が送信を行わない第２の部分期間（図５のＢ参照）において、第２の無線端末群との間で無線通信を行うものであってもよい。

そして、この基地局は、第１の期間と第２の期間の時間配分を調整し、調整された第２の期間内の部分期間を第２の部分期間として適用する制御部と、この制御部により調整された時間配分に従って、前記第１の無線端末群と前記第２の無線端末群との間で無線通信を行う無線通信部とを備えるようにする。

これにより、第１の期間と第２の期間と境界（時間的な境界）を可変とすることができ、無線リソースの有効利用を図る途が開けることとなる。

図６は、実施例を適用する基地局装置の構成例を示すブロック図である。

ダウンリンクＤＬ側とアップリンクＵＬ側は、共用器スイッチ２を通して切り替えられて送受アンテナ１に接続される。

送受アンテナ１で受信されたアップリンク信号が、無線受信部３で中間周波信号に変換される。中間周波信号はＣＰ除去部４に入力され、サイクリックプリフィックス（ＣＰ）が除去される。

ついで、ＦＦＴ部５で、送信側ＩＦＦＴに対応してフーリエ変換（ＦＦＴ）され、時間軸上の信号に変換される。

ＦＦＴ部５の出力は、パイロット抽出部６と、復調部７に入力する。パイロット抽出部６でパイロット信号が抽出され、チャネル推定部８で、抽出されパイロット信号を基準にチャネル推定が行われ、その推定に基づいて復調部７で、移動局側で用いられ変調方式に対応する復調が行われベースバンド信号が得られる。

復調部７からのベースバンド信号は復号部９で、移動局側での符号化に対応する復号化が行われる。

復号部９で復号化された信号は、ＩＰネットワークインタフェース１２を通して他の基地局装置に送られる。

さらに、復号部９で復号化された信号は、復号化された信号に含まれる下り伝播環境を示すデータが、下り伝播環境データ抽出部１０で抽出され、フレームスケジュール機能部１１に送られる。

フレームスケジュール機能部１１は、送信バッファ部１３からの下り方向の送信データの読出し、フレームフォーマットへの周波数配置を行なうマップ生成部１７に対してのゾーン境界位置設定を制御する。

かかるフレームスケジュール機能部１１の機能については後に更に詳細に実施例を説明する。

送信バッファ部１３から読み出される下り方向送信データは、符号化部１４で符号化され、シンボルマッパ部１５に送られる。

シンボルマッパ部１５は、パイロット信号及びプリアンブル生成部１６で生成されるパイロット信号及びプリアンブル信号を入力し、更にマップ生成部１７で生成されるデータ領域の周波数軸方向及びシンボル方向のチャネル配置信号を入力する。

シンボルマッパ部１５は、マップ生成部１７からのチャネル配置信号に従って、パイロット信号及びプリアンブル信号と、下り送信データをフレームフォーマットに当てはめて出力する。

シンボルマッパ部１５の出力は、ＩＦＦＴ部１８で逆フーリエ変換され、周波数領域信号に変換される。ＩＦＦＴ部１８で逆フーリエ変換された信号に、ＣＰ挿入部１９でサイクリックプリフィックス（ＣＰ）が挿入され、無線送信部２０で無線周波数信号に変換され、共用器スイッチ２を経由して送受共用アンテナ１から放射される。

図７は、図６におけるフレームスケジュール機能部１１を中心とする、実施例の特徴部の詳細構成を説明する図である。また、図８は、図７に示す構成の動作フローであり、送信フレーム毎に実行される。

図７において、各基地局は、先のフレーム送信時のそれぞれの移動端末における受信品質情報がフィードバックされる。そして、かかるフィードバックされる受信品質情報に基づき送信バッファ１３において、リユース１ゾーン１３０とリユース３ゾーン１３１とにそれぞれの移動端末を振り分け帰属させ、対応する移動端末に向けた送信データをバッファする。

したがって、フレームスケジュール機能部１１のフレームスケジューラ１１２は、設定においてリユース１ゾーンに属する無線端末（移動端末）ＭＳに向けた、送信バッファ部１３内の送信データ１３０のデータ量（ＭＳ＃１Ａ〜ＭＳ＃ｎＡ）を取得する（ステップＳ１:図８）。

ついで、リユース１ゾーンに属する無線端末ＭＳに対する変調及び符号化スキーム（ＭＣＳ：Modulation and Coding Scheme）を取得する（ステップＳ２）。

ここで、ＭＣＳは、次のようにして求められる。

フレームスケジュール機能部１１は、レジスタ１１０を有している。レジスタ１１０には、リユース１ゾーンに属する無線端末ＭＳ（ＭＳ＃１Ａ〜＃ｎＡ）とリユース２ゾーンに属する無線端末ＭＳ（ＭＳ＃１Ｂ〜＃ｍＢ）のそれぞれの下りの伝搬環境（ＣＩＮＲ）情報を下り伝播環境データ抽出部１０から受取る。

フレームスケジュール機能部１１は、ＭＣＳテーブル１１１を有している。

ＭＣＳテーブル１１１の拡大説明図が、図９に示される。図９において、ＣＩＮＲの範囲毎にＭＣＳと１スロットの送信ビット数が対応づけられている。

例えば、ＣＩＮＲが１０〜１５ｄＢの範囲内にある場合は、ＭＣＳとして１６ＱＡＭの変調方式が採用され、１スロットの送信ビット数は１９２ビットとであることが、読取れる。

したがって、先の送信フレーム時にリユース１ゾーンに属する無線端末ＭＳの対応するレジスタ１１０に設定されているＣＩＮＲが、ＭＣＳテーブル１１１を参照していずれの範囲にあるかを判定して対応するＭＣＳが求められる。

図８に戻り、先にステップＳ１で取得した送信バッファ１３内のデータ量をステップＳ２で取得したＭＣＳを考慮して送信するに必要なスロット(シンボル)数に変換する（ステップＳ３）。

かかる処理をリユース１ゾーンに属する全ての無線端末ＭＳについて行う（ステップＳ４、ＹＥＳ）。

ついで、上記ステップＳ１〜Ｓ４における処理と同様の処理をリユース３ゾーンに属する無線端末ＭＳについて行う。

すなわち、リユース３ゾーンに属する無線端末ＭＳの送信バッファ１３内のデータ量（ＭＳ＃１Ｂ〜ＭＳ＃ｍＢ）を取得する（ステップＳ５）。リユース３ゾーンに属するＭＣＳを取得し（ステップＳ６）、取得したＭＣＳを考慮してスロット数に変換する（ステップＳ７）。これをリユース３ゾーンの全無線端末ＭＳに対して行う（ステップＳ８、Ｙｅｓ）。

ここで、具体例により、変換部１１２Ａで行われるステップＳ３及びステップＳ７の変換処理を説明する。

例えば、リユース１ゾーンに属する５つの無線端末ＭＳ１〜ＭＳ５のユーザーが存在し、送信バッファ１３にバッファされたそれらの占有するバイト量が以下であったと仮定する。

無線端末ＭＳ１の送信バッファ内のデータ量が１００[Byte]
無線端末ＭＳ２の送信バッファ内のデータ量が５０[Byte]
無線端末ＭＳ３の送信バッファ内のデータ量が１００[Byte]
無線端末ＭＳ４の送信バッファ内のデータ量が２００[Byte]
無線端末ＭＳ５の送信バッファ内のデータ量が５０[Byte]
また、初期の伝播環境（CINR）値から先のフレーム送信時に無線端末ＭＳ１,２,３、及び５がリユース１のゾーンへ、無線端末ＭＳ４がリユース３のゾーンへ振り分けられ、伝搬環境(CINR)がそれぞれ以下の値になったと仮定する。

無線端末ＭＳ１の伝搬環境(CINR)が７[dB]
無線端末ＭＳ２の伝搬環境(CINR)が１３[dB]
無線端末ＭＳ３の伝搬環境(CINR)が３８[dB]
無線端末ＭＳ４の伝搬環境(CINR)が２６[dB]
無線端末ＭＳ５の伝搬環境(CINR)が１１[dB]
なお、以下の計算における固定量はWiMAX（Worldwide Interoperability for Microwave Access）のFUSCの場合とする。

無線端末ＭＳ１は、伝搬環境（CINR）=７[dB]であるので、図９に示したＭＣＳテーブル１１１の拡大図に表示されたとおり、前記伝播環境に対応するＭＣＳは項０２にあるＱＰＳＫ(３/４)を採用する。

ここで、１スロットで通信可能なビット数Ｚは次式で求められる。

Ｚ＝Ａ×Ｃ×Ｓ
但し、Ａは、変調レートを示し、ＢＰＳＫは１、ＱＰＳＫは２、８ＰＳＫは３、１６ＱＡＭは４、６４ＱＡＭは６となる。

Ｃは、符号化レートを示す。

さらに、Ｓは、１スロット当たりのシンボル数を示し、先に述べたようにWiMAXのダウンリンクＤＬのFUSCの場合は９６シンボル（＝１サブチャネル（subchannel）（=４８サブキャリア[subcarrier])×２シンボル（symbol））である。

したがって、上記式Ｚ＝Ａ×Ｃ×Ｓに当てはめると
１スロットで送信可能なビット数Ｚは、
Ｚ＝２ビット/シンボル×３/４×９６シンボル＝１４４ビットである。

一方、無線端末ＭＳ１の送信バッファ１内のデータ量は１００バイトなので、１００バイトを送信するのに必要なスロット数を算出すると、
１００バイトの送信に必要なスロット数ＳＬは、
ＳＬ＝１００バイト×８ビット/バイト÷ １４４ビット/スロット≒５．６スロット
となり、約５．６スロットを割り当てることになる。

以下、同様に計算すると、無線端末ＭＳ２〜ＭＳ５の各基地局に必要とされるスロット数は以下のようになる。

無線端末ＭＳ２は、２．１スロット、
無線端末ＭＳ３は、１．７スロット、
無線端末ＭＳ４は、４．２スロット、
無線端末ＭＳ５は、２．１スロットとなる
このように求められた移動局のそれぞれのリユース１ゾーンのスロット数及びリユース３ゾーンのスロット数がリユース１ゾーンΣ計算部１１２Ｃ、リユース３ゾーンΣ計算部１１２Ｄに入力される。

かかるユース１ゾーンΣ計算部１１２Ｃ、リユース３ゾーンΣ計算部１１２Ｄへの入力の振り分けは、ゾーン判定部１１２Ｂによりレジスタ１１０の読出しと同期して行われる。

図７において、リユース１ゾーンΣ計算部１１２Ｃは、ゾーン判定部１１２Ｂの出力により振り分け入力されたリユース１ゾーンに属する無線端末ＭＳ＃１Ａ〜ｍＡの送信データ量（バッファ内データ量）に対応するスロット数の合計スロット数（＝ΣＡ）を計算する（ステップＳ９）。

同様にリユース３ゾーンΣ計算部１１２Ｄは、ゾーン判定部１１２Ｂの出力により振り分け入力されたリユース３ゾーンに属する無線端末ＭＳ＃１Ｂ〜＃ｍＢの送信データ量（バッファ内データ量）に対応するスロット数の合計スロット数（＝ΣＢ）を計算する（ステップＳ１０）。

ついで、ゾーン位置決定部１１２Ｅは、リユース１ゾーンΣ計算部１１２Ｃとリユース３ゾーンΣ計算部１１２Ｄの出力を入力し、リユース１ゾーンの合計スロット数（＝ΣＡ）とリユース３ゾーンの合計スロット数（＝ΣＢ）の比（＝ΣＡ）からリユース１ゾーンの合計スロット数（＝ΣＡ）の割合比ΣＡ/(ΣＡ＋ΣＢ)に対応するように、リユース１とリユース３の境界位置とする（ステップＳ１１）。

このように、フレームスケジューラ１１２のゾーン位置決定部１１２Ｅで求めた境界位置の情報を送信バッファ１３と、マップ生成部１７に渡す（ステップＳ１２）。

なお、境界位置の決定方法は、これに限られず、外部入力により設定変更を行うようにすることもできる。

ここで、上記ゾーン位置決定部１１２Ｅで求められる境界位置を具体例で以下に説明する。

上記した５つの無線端末ＭＳ１〜ＭＳ５を想定する。リユース１ゾーンΣ計算部１１２Ｃでユース１ゾーンに振り分けられた無線端末ＭＳ１, ＭＳ２, ＭＳ３, ＭＳ５の合計スロット数を計算すると、リユース１ゾーンの合計スロット数＝5.6+2.1+1.7+2.1 ＝１１．５スロットとなる。

また、リユース３ゾーンΣ計算部１１２Ｄで計算されるリユース３ゾーンの合計スロット数を求めると、リユース３ゾーンに属する基地局はＭＳ４のみであるので、４．２スロットである。

ついで、ゾーン位置決定部１１２Ｅでそれらの比率を取ると、
(リユース１ゾーンの合計スロット数) ： (リユース３ゾーンの合計スロット数)＝１１．５：４．２≒８：３ になる。

よって、ダウンリユース１ゾーンとリユース３ゾーンの境界位置が８対３になるように設定する。

これに対応して、送信バッファ１３は、下り方向送信データＤＬをリユース１ゾーンとリユース３ゾーンに対して、８対３になるように分配して送信バッファ１３に格納する。

一方、マップ生成部１７は、フレームスケジューラ１１２からの境界位置情報に従って、図３又は図５を簡略して図１０に示すダウンリンクのサブフレームにおいて、シンボル方向に８:３の位置Ｘをリユース１ゾーンとリユース３ゾーンの境界位置とする。

このように境界付けられたリユース１ゾーンの領域に、リユース１ゾーンに属する無線端末向けの送信データを配置する。

一方、リユース３ゾーンの領域には、リユース３ゾーンに属する無線端末向けの送信データを実施例として、周波数軸方向ＦＦＲとするか時間軸方向ＦＦＲとするかにより、図３又は図５のようにリユース３ゾーンに属する無線端末向けの送信データを配置する。

すなわち、周波数軸方向ＦＦＲとする場合は、図２に示したように、ダウンリンクＤＬサブフレームのリユース３ゾーンに属する無線端末の数でサブチャンネル（周波数軸方向）を均等に周波数分割してそれぞれの無線端末に割り当てる。

一方、時間軸方向ＦＦＲとする場合は、図４に示したようにリユース３ゾーンに属する無線端末の数でリユース３ゾーンを時間軸方向(シンボル方向)に均等に時分割してそれぞれの無線端末に割り当てる。

そして、各無線端末は、割り当てられた無線リソースを用いて基地局との間で無線通信を行うこととなる。

図１１は、更に別の実施例を示すシステム図であり、複数の基地局ＢＳの上位にゲートウエイ１００を設け、ゲートウエイ１００を通して、自基地局の境界位置情報と他基地局の境界位置情報を交換するようにしたシステムである。

図１１では、簡略化のため、基地局ＢＳ１と基地局ＢＳ３についてのみゲートウエイ１００に送信する自基地局の境界位置情報１０１，１０２、ゲートウエイ１００から受信する他基地局の境界位置情報１０３，１０４を示している。

図１２は、図１１の実施例システムに対応し、図６におけるフレームスケジュール機能部１１を中心とする、実施例の特徴部の詳細構成を説明する図である。

先の実施例の対応する図７の構成と異なる点は、フレームスケジューラ１１２のゾーン位置決定部１１２Ｅが、ゲートウエイ１００に自基地局の境界位置情報を送信し、ゲートウエイ１００から他基地局の境界位置情報を受信する構成が示されている点である。

さらに、図１３は、かかる図１２の構成に対応する動作フローである。図１３において、ステップ１〜ステップ１１までは、先の実施例動作を示す図８のフローで説明したと同様である。異なる点は、次のようである。

すなわち、各基地局ＢＳは、自基地局ＢＳのゾーン境界位置情報を上位に位置するゲートウエイ（ASN-GW）１００へ通知する（ステップＳ２０）。一方で、周辺基地局ＢＳからの境界位置情報をゲートウエイ１００から受信する（ステップＳ２１）。

図１１において、簡単化のために、基地局ＢＳ１とＢＳ３についてのみ、ゲートウエイ（ASN-GW）１００と送受する情報項目を示している。

すなわち、基地局ＢＳ１からゲートウエイ（ASN-GW）１００には、基地局ＢＳ１の境界情報１０１が送られ、ゲートウエイ（ASN-GW）１００から基地局ＢＳ１へは、境界情報１０３が送られる。

同様に、基地局ＢＳ２からゲートウエイ（ASN-GW）１００には、基地局ＢＳ３の境界情報１０２が送られ、ゲートウエイ（ASN-GW）１００から基地局ＢＳ３へは、境界情報１０４が送られる。

基地局のフレームスケジューラ１１２のゾーン位置決定部１１２Ｅは、ゲートウエイ１００から送られるリユース１ゾーンに属する自基地局と他基地局のＮセル分の境界位置情報の加算平均値を求める（ステップＳ２２）。

この平均値は、自式により求められる。

リユース１ゾーンのＮセルの位置情報の平均値＝（１/Ｎ）×Σ（(ΣＡ)）
同様に、リユース３ゾーンに属する自基地局と他基地局のＮセル分の境他位置情報の加算平均値を求める（ステップＳ２３）。

この平均値は、自式により求められる。

リユース３ゾーンのＮセルの位置情報の平均値＝（１/Ｎ）×Σ（(ΣＢ)）
ついで、ゾーン位置決定部１１２は、リユース１ゾーンのＮセルの位置情報の平均値とリユース３ゾーンのＮセルの位置情報の平均値の比率を次式で求め、境界位置を定める（ステップＳ２４）。

｛(1/Ｎ)×Σ((ΣＡ))｝/{((1/Ｎ)×Σ((ΣＡ)))＋(1/Ｎ)×Σ((ΣＢ)))}
ゾーン位置決定部１１２Ｅは、このように決定された比率で定められ境界位置情報をマップ生成部１７に送る。

マップ生成部１７は、ゾーン位置決定部１１２Ｅから送られる境界位置情報によりダウンリンクのサブフレームに設定されるリユース１ゾーンとリユース３ゾーンに、先に図７について説明したと同様にして、周波数軸方向ＦＦＲ或いは、時間軸方向ＦＦＲに基づいて、送信バッファ１３からの送信データを配置する。

（付記１）
第１の期間では、隣接する基地局と共通する周波数を用いて第１の無線端末群との間で無線通信を行い、第２の期間では、隣接する基地局と共通しない周波数を用いて第２の無線端末群との間で無線通信を行う無線通信装置において、
前記第１の期間と前記第２の期間の時間配分を調整する制御部と、
該制御部により調整された時間配分に従って、前記第１の無線端末群と前記第２の無線端末群との間で無線通信を行う無線通信部と、
を備えたことを特徴とする無線通信装置。

（付記２）
付記１において、
前記制御部は、前記第１の無線端末群についての送信データの第１のバッファ量と前記第２の無線端末群についての送信データの第２のバッファ量との関係に基づいて前記時間配分を制御する、
ことを特徴とする無線通信装置。

（付記３）
付記２において、
前記制御部は、バッファ量が多いことを前記時間配分を増大させる要素として用い、前記バッファ量が少ないことを前記時間配分を減少させる要素として用いる、
ことを特徴とする無線通信装置。

（付記４）
付記２において、
前記制御部は、無線端末との間の無線品質に応じて変調方式を切り替える適応変調制御を行い、
前記無線端末の無線品質が良いと前記第１の無線端末群に属させ、前記無線端末の無線品質が悪いと前記第２の無線端末群に属させる場合に、前記第１の無線端末群に対して前記第２の無線端末群と比べてより高速な変調方式が適用されることに基づく送信時間の短縮を前記第１の期間に対する前記時間配分を小さくする方向に作用させる要素として用いる、
ことを特徴とする無線通信装置。

（付記５）
第１の期間では、隣接する基地局と共通する周波数を用いて第１の無線端末群との間で無線通信を行い、第２の期間では、隣接する基地局と共通しない周波数を用いて第２の無線端末群との間で無線通信を行う無線通信方法であって、
前記第１の期間と前記第２の期間の時間配分を調整し、
前記調整された時間配分に従って、前記第１の無線端末群と前記第２の無線端末群との間で無線通信を行う、
ことを特徴とする無線通信方法。

（付記６）
第１の期間では、隣接する１又は複数の基地局と共通する周波数を用いて第１の無線端末群との間で無線通信を行い、第２の期間に含まれる複数の部分期間のうち、前記隣接する１又は複数の基地局が、排他的に送信を行う各部分期間では送信を行わず、該第２の期間に含まれ、該各部分期間とは異なる部分期間であって、該隣接する基地局が送信を行わない第２の部分期間において、第２の無線端末群との間で無線通信を行う無線通信装置において、
前記第１の期間と前記第２の期間の時間配分を調整し、調整された第２の期間内の部分期間を前記第２の部分期間として適用する制御部と、
該制御部により調整された時間配分に従って、前記第１の無線端末群と前記第２の無線端末群との間で無線通信を行う無線通信部と、
を備えたことを特徴とする無線通信装置。

（付記７）
送信フレーム毎に、周波数軸方向とシンボル方向で規定される領域を、隣接する基地局に共通する周波数を第１の無線端末群に割り当てる第１の領域と、隣接する基地局に共通しない周波数を第２の無線端末群に割り当てる第２の領域に分割配分したフレームを用いる無線通信装置であって、
前記第１及び第２の無線端末群のそれぞれの無線端末の送信データを保持する送信バッファと、
前記第１の領域と第２の領域の配分の境界位置を設定するフレームスケジューラ部を有し、
前記フレームスケジューラ部は、
先のフレーム送信時における前記第１の領域に属する前記第１の無線端末群のそれぞれの無線端末に対する前記送信バッファ内の送信データ量と、下り伝播環境情報を取得し、前記下り伝播環境情報に対応して予め定められた変調及び符号化スキームに基づき、前記送信データ量に必要なスロット数の前記第１の無線端末群に対する第１の集積値を求め、
前記第２の領域に属する前記第２の無線端末群に属する前記第２の無線端末群のそれぞれの無線端末に対する前記送信バッファ内の送信データ量と、下り伝播環境情報を取得し、前記下り伝播環境情報に対応して予め定められた変調及び符号化スキームに基づき、前記送信データ量に必要なスロット数の前記第１の無線端末群に対する第２の集積値を求め、
前記第１の集積値と第２の集積値の割合比に対応して、新たな送信フレームにおける前記第１の領域と第２の領域の配分の境界位置を決定する、
ことを特徴とする無線通信装置。

（付記８）
付記７において、
前記フレームスケジューラ部は、
前記第１の集積値及び第２の集積値のそれぞれに対し、他の基地局における第１の集積値及び第２の集積値との間の平均値を求め、
前記求めた第１の集積値の平均値及び第２の集積値の平均値の割合比に対応して、新たな送信フレームにおける前記第１の領域と第２の領域の配分の境界位置を決定する、
ことを特徴とする無線通信装置。

（付記９）
付記７又は８において、
前記第２の領域を前記第２の無線端末群の複数の無線端末に、シンボル方向に均等配分することを特徴とする無線通信装置。

（付記１０）
付記７又は８において、
前記第２の領域を前記第２の無線端末群の複数の無線端末に、周波数軸方向に均等配分することを特徴とする無線通信装置。

（付記１１）
送信フレーム毎に、前記周波数軸方向とシンボル方向で規定される領域を、隣接する基地局に共通する周波数を第１の無線端末群に割り当てる第１の領域と、隣接する基地局に共通しない周波数を第２の無線端末群に割り当てる第２の領域に分割配分する周波数帯域再配分方法であって、
先のフレーム送信時における前記第１の領域に属する前記第１の無線端末群のそれぞれの無線端末に対する送信データ量と、下り伝播環境情報を取得するステップと、
前記下り伝播環境情報に対応して予め定められた変調及び符号化スキームに基づき、前記送信データ量に必要なスロット数の前記第１の無線端末群に対する第１の集積値を求めるステップと、
前記第２の領域に属する前記第２の無線端末群に属する前記第２の無線端末群のそれぞれの無線端末に対する送信データ量と、下り伝播環境情報を取得するステップと、
前記下り伝播環境情報に対応して予め定められた変調及び符号化スキームに基づき、前記送信データ量に必要なスロット数の前記第１の無線端末群に対する第２の集積値を求めるステップと、
前記第１の集積値と第２の集積値の割合比に対応して、新たな送信フレームにおける前記第１の領域と第２の領域の配分の境界位置を決定するステップを有する、
ことを特徴とする周波数再配分方法。

（付記１２）
付記１１において、
さらに、前記第１の集積値及び第２の集積値のそれぞれに対し、他の基地局における第１の集積値及び第２の集積値との間の平均値を求めるステップと、
前記求めた第１の集積値の平均値及び第２の集積値の平均値の割合比に対応して、新たな送信フレームにおける前記第１の領域と第２の領域の配分の境界位置を決定するステップを有する、
ことを特徴とする周波数再配分方法。

（付記１３）
付記１１又は１２において、
前記第２の領域を前記第２の無線端末群の複数の無線端末に、シンボル方向に均等配分するステップを有することを特徴とする周波数再配分方法。

（付記１４）
付記１１又は１２において、
前記第２の領域を前記第２の無線端末群の複数の無線端末に、周波数軸方向に均等配分するステップを有することを特徴とする周波数再配分方法。

（付記１５）
それぞれ無線セル領域を有し、前記無線セル領域内の無線端末と通信を行う複数の無線基地局を有する無線通信システムであって、
前記複数の無線基地局のそれぞれは、
送信フレーム毎に、周波数軸方向とシンボル方向で規定される領域を、隣接する基地局に共通する周波数を第１の無線端末群に割り当てる第１の領域と、隣接する基地局に共通しない周波数を第２の無線端末群に割り当てる第２の領域に分割配分したフレームを用い、
前記第１及び第２の無線端末群のそれぞれの無線端末の送信データを保持する送信バッファと、
前記第１の領域と第２の領域の配分の境界位置を設定するフレームスケジューラ部を有し、
前記フレームスケジューラ部は、
先のフレーム送信時における前記第１の領域に属する前記第１の無線端末群のそれぞれの無線端末に対する前記送信バッファ内の送信データ量と、下り伝播環境情報を取得し、前記下り伝播環境情報に対応して予め定められた変調及び符号化スキームに基づき、前記送信データ量に必要なスロット数の前記第１の無線端末群に対する第１の集積値を求め、
前記第２の領域に属する前記第２の無線端末群に属する前記第２の無線端末群のそれぞれの無線端末に対する前記送信バッファ内の送信データ量と、下り伝播環境情報を取得し、前記下り伝播環境情報に対応して予め定められた変調及び符号化スキームに基づき、前記送信データ量に必要なスロット数の前記第１の無線端末群に対する第２の集積値を求め、
前記第１の集積値と第２の集積値の割合比に対応して、新たな送信フレームにおける前記第１の領域と第２の領域の配分の境界位置を決定する、
ことを特徴とする無線通信システム。

（付記１６）
付記１５において、
前記フレームスケジューラ部は、
前記第１の集積値及び第２の集積値のそれぞれに対し、他の基地局における第１の集積値及び第２の集積値との間の平均値を求め、
前記求めた第１の集積値の平均値及び第２の集積値の平均値の割合比に対応して、新たな送信フレームにおける前記第１の領域と第２の領域の配分の境界位置を決定する、
ことを特徴とする無線通信システム。

（付記１７）
付記１５又は１６において、
前記第２の領域を前記第２の無線端末群の複数の無線端末に、周波数軸方向に均等配分することを特徴とする無線通信システム。

（付記１８）
付記１５又は１６において、
前記第２の領域を前記第２の無線端末群の複数の無線端末に、シンボル方向に均等配分することを特徴とする無線通信システム。

基地局ＢＳ１〜ＢＳ３の３つの基地局のセル配置の例を示す図である。 周波数軸方向のＦＦＲを適用した場合の周波数配置の例を示す図である。 直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）に周波数軸方向のＦＦＲを適用した場合のフレーム構成例を示す図である。 時間軸方向のFFRを適用した場合の周波数配置の例を示す図である。 図４に対応して時間軸方向のＦＦＲを適用した場合のＯＦＤＭＡのフレーム構成の例を示す図である。 実施例を適用する基地局装置の構成例ブロック図である。 図６におけるフレームスケジュール機能部１１を中心とする、実施例の特徴部の詳細構成を説明する図である。 図７に示す構成の動作フローを示す図である。 ＭＣＳテーブルの拡大説明図である。 図３又は図５を簡略してダウンリンクのサブフレームを示す図である。 別の実施例を示すシステム図である。 図１１の実施例システムに対応し、図６におけるフレームスケジュール機能部を中心とする、実施例の特徴部の詳細構成を説明する図である。 図１２の構成に対応する動作フローを示す図である。

符号の説明

１０ 下り伝播環境データ抽出部
１１ フレームスケジュール機能部
１３ 送信バッファ部
１７ マップ生成部１
１１０ レジスタ
１１１ ＭＣＳテーブル
１１２ フレームスケジューラ
１１２Ａ 変換部
１１２Ｂ ゾーン判定部
１１２Ｃ リユース１ゾーンΣ計算部
１１２Ｄ リユース３ゾーンΣ計算部
１１２Ｅ ゾーン位置決定部
１００ ゲートウエイ

Claims (10)

1. 第１の期間では、隣接する基地局と共通する周波数を用いて第１の無線端末群との間で無線通信を行い、第２の期間では、隣接する基地局と共通しない周波数を用いて第２の無線端末群との間で無線通信を行う無線通信装置において、
   前記第１の期間と前記第２の期間の時間配分を調整し，且つ前記第２の期間では，前記隣接する基地局と共通する複数の周波数を時間方向に分割して配分する制御部と、
   該制御部により調整された時間配分に従って、前記第１の無線端末群と前記第２の無線端末群との間で無線通信を行う無線通信部と、
   を備えたことを特徴とする無線通信装置。
2. 請求項１において、
   前記制御部は、前記第１の無線端末群についての送信データの第１のバッファ量と前記第２の無線端末群についての送信データの第２のバッファ量との関係に基づいて前記時間配分を制御する、
   ことを特徴とする無線通信装置。
3. 請求項２において、
   前記制御部は、バッファ量が多いことを前記時間配分を増大させる要素として用い、前記バッファ量が少ないことを前記時間配分を減少させる要素として用いる、
   ことを特徴とする無線通信装置。
4. 請求項２において、
   前記制御部は、無線端末との間の無線品質に応じて変調方式を切り替える適応変調制御を行い、
   前記無線端末の無線品質が良いと前記第１の無線端末群に属させ、前記無線端末の無線品質が悪いと前記第２の無線端末群に属させる場合に、前記第１の無線端末群に対して前記第２の無線端末群と比べてより高速な変調方式が適用されることに基づく送信時間の短縮を前記第１の期間に対する前記時間配分を小さくする方向に作用させる要素として用いる、
   ことを特徴とする無線通信装置。
5. 第１の期間では、隣接する基地局と共通する周波数を用いて第１の無線端末群との間で無線通信を行い、第２の期間では、隣接する基地局と共通しない周波数を用いて第２の無線端末群との間で無線通信を行う基地局を用いた無線通信方法であって、
   前記第１の期間と前記第２の期間の時間配分を調整し、
   さらに，前記第２の期間で，前記隣接する基地局と共通する複数の周波数を時間方向に分割して配分し，
   前記調整された時間配分に従って、該基地局と、前記第１の無線端末群、前記第２の無線端末群との間で無線通信を行う、
   ことを特徴とする無線通信方法。
6. 第１の期間では、隣接する１又は複数の基地局と共通する周波数を用いて第１の無線端末群との間で無線通信を行い、第２の期間に含まれる複数の部分期間のうち、前記隣接する１又は複数の基地局が、排他的に送信を行う各部分期間では送信を行わず、該第２の期間に含まれ、該各部分期間とは異なる部分期間であって、該隣接する基地局が送信を行わない第２の部分期間において、第２の無線端末群との間で無線通信を行う無線通信装置であって，
   前記第１の期間と前記第２の期間の時間配分を調整し、調整された第２の期間内の部分期間を前記第２の部分期間として適用する制御部と、
   該制御部により調整された時間配分に従って、前記第１の無線端末群と前記第２の無線端末群との間で無線通信を行う無線通信部と、
   を備えたことを特徴とする無線通信装置。
7. 送信フレーム毎に、周波数軸方向とシンボル方向で規定される領域を、隣接する基地局に共通する周波数を第１の無線端末群に割り当てる第１の領域と、隣接する基地局に共通しない周波数を第２の無線端末群に割り当てる第２の領域に分割配分したフレームを用いる無線通信装置であって、
   前記第１及び第２の無線端末群のそれぞれの無線端末の送信データを保持する送信バッファと、
   前記第１の領域と第２の領域の配分の境界位置を設定するフレームスケジューラ部を有し、
   前記フレームスケジューラ部は、
   先のフレーム送信時における前記第１の領域に属する前記第１の無線端末群のそれぞれの無線端末に対する前記送信バッファ内の送信データ量と、下り伝播環境情報を取得し、前記下り伝播環境情報に対応して予め定められた変調及び符号化スキームに基づき、前記送信データ量に必要なスロット数の前記第１の無線端末群に対する第１の集積値を求め、
   前記第２の領域に属する前記第２の無線端末群に属する前記第２の無線端末群のそれぞれの無線端末に対する前記送信バッファ内の送信データ量と、下り伝播環境情報を取得し、前記下り伝播環境情報に対応して予め定められた変調及び符号化スキームに基づき、前記送信データ量に必要なスロット数の前記第１の無線端末群に対する第２の集積値を求め、
   前記第１の集積値と第２の集積値の割合比に対応して、新たな送信フレームにおける前記第１の領域と第２の領域の配分の境界位置を決定する、
   ことを特徴とする無線通信装置。
8. 請求項７において、
   前記フレームスケジューラ部は、
   前記第１の集積値及び第２の集積値のそれぞれに対し、他の基地局における第１の集積値及び第２の集積値との間の平均値を求め、
   前記求めた第１の集積値の平均値及び第２の集積値の平均値の割合比に対応して、新たな送信フレームにおける前記第１の領域と第２の領域の配分の境界位置を決定する、
   ことを特徴とする無線通信装置。
9. 請求項７又は８において、
   前記第２の領域を前記第２の無線端末群の複数の無線端末に、周波数軸方向に均等配分することを特徴とする無線通信装置。
10. 請求項７又は８において、
    前記第２の領域を前記第２の無線端末群の複数の無線端末に、時間軸方向に均等配分することを特徴とする無線通信装置。

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