JP5448012B2 - 無線通信システム、その通信方法、基地局および移動局 - Google Patents
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図3(A)、(B)および(C)は、それぞれ本発明の第1実施例、第2実施例および第3実施態例によるリソース割当制御方法を示すフローチャートである。ここでは説明を簡略化するために、2つの無線通信装置がそれぞれ制御するセルは互いに干渉が生じうる隣接セルであり、各セルは図1(B)と同様に周波数分割および時間分割によるリソース構成を有するものとする。これらのセルのRACHリソースはそれぞれの無線通信装置により配置される。ただし、本発明は、LTEに限らず、周波数分割および時間分割されたリソース構成のアクセス方式(FTDMA)を用いる無線通信システムで適用可能である。
図4は本発明の第1実施例によるリソース割当制御方法を適用したRACHリソースおよびUL−SCHリソースの割当例を示すリソース構成図である。ここでは、セルAとセルBとが時間領域で完全には同期していない場合を仮定している。すなわち、セルAの時間リソースt1,t2・・・を基準とすれば、セルBの時間リソースt1,t2・・・は時間方向に若干進んでおり完全には一致していない。このために、一方のセルの1つの時間リソースが他方のセルでは2つの時間リソースにまたがっている。たとえばセルAの時間リソースt7は、セルBの時間リソースt6およびt7の両方に重なっている。
図5は本発明の第2実施例によるリソース割当制御方法を適用したRACHリソースおよびUL−SCHリソースの割当例を示すリソース構成図である。ここでは説明の整合性を維持するために、図4のセルAと同じ周波数−時間位置にRACHリソースおよび緩衝領域リソースが配置されているものとする。
図6は複数の隣接セルが存在する場合のセル構成の一例を示す図であり、図7(A)は本発明の第3実施例によるリソース割当制御方法を説明するための緩衝領域リソース候補と持続的干渉回避パターンとを模式的に示すリソース構成図であり、図7(B)は本実施例によるリソース割当制御方法を適用した緩衝領域リソースの割当例を示すリソース構成図である。ここでは説明の整合性を維持するために、図4のセルAと同じ周波数−時間位置にRACHリソースが配置されているものとする。
セルB用の緩衝領域リソースに示すように、RACHリソース情報に基づく緩衝領域リソース候補の組を1つ置きに残す(あるいは削除する)。具体的には、当初の緩衝領域リソース候補の組は(FB#4、t3+t4),(FB#4、t8+t9)、(FB#4、t13+t14)・・・であるが、これらを1つ置きに除外する(あるいは残す)パターンに従って、図7(B)のリソース組(FB#4、t3+t4),(FB#4、t13+t14)・・・を最終的に緩衝領域リソースとして設定する。この例のパターンでは、緩衝領域の周期は10リソース、幅は2リソース、緩衝領域の残存率は1/2である。
セルC用の緩衝領域リソースに示すように、RACHリソース情報に基づく緩衝領域リソース候補の組を2つ置きに残す(あるいは1つ置きに2つずつ除外する)。具体的には、当初の緩衝領域リソースの組は(FB#3、t5+t6),(FB#3、t10+t11)、(FB#3、t15+t16)・・・であるが、これらを2つ置きに残すパターンに従って、図7(B)のリソース組(FB#3、t5+t6),・・・を最終的に緩衝領域リソースとして設定する。この例のパターンでは、緩衝領域の周期は15リソース、幅は2リソース、緩衝領域の残存率は1/3である。
セルD用の緩衝領域リソースに示すように、RACHリソース情報に基づく緩衝領域リソース候補の組のうち前のリソースを残す(あるいは除外する)組と後のリソースを残す(あるいは削除する)組とを交互に切り替える。具体的には、当初の緩衝領域リソースの組は(FB#2、t4+t5),(FB#2、t9+t10)、(FB#2、t14+t15)・・・であるが、これらを1組毎に残すリソースの位置を前後で切り替えるパターンに従って、図7(B)のリソース(FB#2、t4),(FB#2、t10),(FB#2、t14),・・・を最終的に緩衝領域リソースとして設定する。この例のパターンでは、緩衝領域の周期は4あるいは6リソース、幅は1リソース、緩衝領域の残存率は1/2である。
セルE用の緩衝領域リソースに示すように、RACHリソース情報に基づく緩衝領域リソース候補の組のうち前のリソースを残す(あるいは除外する)組と後のリソースを残す(あるいは削除する)組とを2つ置きに交互に切り替え、それ以外の緩衝領域リソースを削除する。具体的には、当初の緩衝領域リソースの組は(FB#1、t1+t2),(FB#1、t6+t7)、(FB#1、t11+t12)・・・であるが、これらを3組毎に残すリソースの位置を前後で切り替え、それ以外を削除するパターンに従って、図7(B)のリソース(FB#1、t1),(FB#1、t17),・・・を最終的に緩衝領域リソースとして設定する。この例のパターンでは、緩衝領域の周期は14あるいは16リソース、幅は1リソース、緩衝領域の残存率は1/4である。
図8は本発明を実装した無線通信装置を含む無線通信システムの概略的構成を示すブロック図である。ここでは無線通信装置10および11を含む複数の無線通信装置がネットワーク12により通信可能に接続されているものとする。また、無線通信装置10および11はそれぞれセルAおよびセルBを制御し、セルAおよびBは図4に示すリソース構成を有するものとする。各無線通信装置は、上述した第1から第3実施形態によるチャネル割当制御のいずれかを適用してUL−SCHスケジューリングを実行する。
図9は本発明によるリソース割当制御装置を実装する無線通信装置の構成を示すブロック図である。無線通信装置は複数の移動局と無線通信する物理層デバイスとしての無線送受信部101を有する。無線送受信部101は、RACHリソース制御部102が指定したRACHリソース情報をブロードキャストチャネルBCHによりブロードキャストし、これにより各移動局のRACH送信が可能となる。
図10は図8に示す移動局の構成を示すブロック図である。移動局UEは、基地局eNBあるいは無線通信装置と無線通信する物理層デバイスとしての無線送受信部201を有する。無線送受信部201は、無線通信装置からブロードキャストされているRACHリソース情報を受信してRACH制御部202へ出力する。RACH制御部202は、受信したRACHリソース情報に従って、同期外れ時あるいは送信データ発生時に無線送受信部201によりRACH送信を実行する。RACH制御部202は、このRACH送信に対する応答を無線通信装置から受信することで上り同期を確立する。
図11は、図8〜図10に示す無線通信システムにおけるリソース再配置動作を示すシーケンス図である。まずセルAの無線通信装置10のRACHリソース制御部102がRACHリソースの再配置を行うと(ステップS40)、セル間リソース管理部104は新たなRACHリソース情報を隣接セルBの無線通信装置11へ通知し(ステップS41)、さらに無線送受信部101によってセルAに位置する移動局UE1へ通知する(ステップS42)。
図12は本発明の第1実施例によるリソース割当制御方法を示すフローチャートである。隣接するセルの各々を制御する基地局eNBは、RACHリソース制御部102によりRACHスケジューリング情報および現在占有されているRACHリソースを他方の基地局eNBへレポートすることにより、セル間のRACHリソース情報を共有する(ステップS301)。続いて、各基地局eNBの緩衝領域リソース設定部105は、RACH関連情報測定部103からのRACH干渉レベルが所定しきい値より大きいか否かを判断する(ステップS302)。RACH干渉が大きければ(ステップS302のYES)、緩衝領域リソース設定部105は隣接セルのRACHリソース情報から当該隣接セルに対する緩衝領域リソースを設定する(ステップS303)。UL−SCHスケジューラ106は、緩衝領域リソースをUL−SCH送信に割り当てないように、すなわち自局のRACHリソースおよび緩衝領域リソース以外のリソースにUL−SCH送信を割り当てるようにスケジューリングを行う(ステップS304)。RACH干渉が小さければ(ステップS302のNO)、緩衝領域リソースを設定することなく、自局のRACHリソース以外のリソースにUL−SCH送信を割り当てるようにスケジューリングを行う(ステップS304)。
本発明の第2実施例によれば、基地局eNBは次のように動作する。
・基地局eNBは、現在使用されているRACHスケジューリング情報を隣接セルへレポートする。
・基地局eNBは、隣接セルのRACHリソースおよびその近傍のリソースを上り緩衝領域リソースとして保持する。この上り緩衝領域リソースは、VoIP移動局UEあるいは、セルの中央に位置することで隣接セルへのパス損失が大きい移動局UEによって使用可能である。
・あるいは、基地局eNBは、送信パワー要求が低い移動局UE(たとえば、VoIPを行う移動局など)に割り当てる。これはステップS404のYES、ステップS406のNO、ステップS408という処理フローに対応する。
・あるいは、基地局eNBは、当該リソース領域を使用しないままにしておく。これはステップS404のNO、ステップS406のNO、ステップS408という処理フローに対応する。
・あるいは、基地局eNBは、干渉が大きいことを示すパワー制御信号のような過負荷インジケータが受信されないときには、高速データ送信の移動局UEを割り当てる。これはステップS402のNO、ステップS408という処理フローに対応する。
本発明の第3実施例によれば、他のセルのRACHリソース情報と当該他のセルへの持続的な干渉を回避するパターンとに基づいて当該他のセルに対する緩衝領域リソースを決定する。
・時間領域におけるランダムパターンに従って他のセルへの持続的な干渉を回避する;
・周波数領域におけるランダムパターンに従って他のセルへの持続的な干渉を回避する;
・セル領域におけるランダムパターンに従って他のセルへの持続的な干渉を回避する;
・時間領域、周波数領域およびセル領域の任意の組み合わせにおけるランダムパターンに従って他のセルへの持続的な干渉を回避する。
12 ネットワーク
101 無線送受信部
102 RACHリソース制御部
103 RACH関連情報測定部
104 セル間リソース管理部
105 緩衝領域リソース設定部
106 UL−SCHスケジューラ
107 L2処理部
108 L3処理部
109 間引き制御部
201 無線送受信部
202 RACH制御部
203 UL−SCH制御部
204 L2処理部
205 L3処理部
206 パス損失測定部
RACH ランダムアクセスチャネル
UL−SCH 上りリンク共有チャネル
Claims (4)
- 第1の基地局、第2の基地局及び移動局を含む無線通信システムであって、
前記第1の基地局は、該第1の基地局におけるランダムアクセスチャネル(RACH)のリソース配置に関する情報を前記第2の基地局に送信し、
上り通信用のリソースにおける前記第2の基地局からの通信が前記第1の基地局に与える干渉レベルが許容範囲内である場合には、前記第2の基地局は、前記第1の基地局におけるRACHのリソース配置で上り通信用のリソースを決定し、
上り通信用のリソースにおける前記第2の基地局からの通信が前記第1の基地局に与える干渉レベルが許容範囲外である場合には、前記第2の基地局は、前記第1の基地局におけるRACHのリソース配置とは異なるリソース配置で上り通信用のリソースを決定し、
前記移動局は、前記上り通信用のリソースにより前記第2の基地局と通信する、
ことを特徴とする無線通信システム。 - 第1の基地局、第2の基地局及び移動局を含む無線通信システムの通信方法であって、
前記第1の基地局が、該第1の基地局におけるランダムアクセスチャネル(RACH)のリソース配置に関する情報を前記第2の基地局に送信し、
上り通信用のリソースにおける前記第2の基地局からの通信が前記第1の基地局に与える干渉レベルが許容範囲内である場合には、前記第2の基地局が、前記第1の基地局におけるRACHのリソース配置で上り通信用のリソースを決定し、
上り通信用のリソースにおける前記第2の基地局からの通信が前記第1の基地局に与える干渉レベルが許容範囲外である場合には、前記第2の基地局が、前記第1の基地局におけるRACHのリソース配置とは異なるリソース配置で上り通信用のリソースを決定し、
前記移動局が、前記上り通信用のリソースにより前記第2の基地局と通信する、
ことを特徴とする通信方法。 - 移動局を含む無線通信システムにおける基地局であって、
他の基地局におけるランダムアクセスチャネル(RACH)のリソース配置に関する情報を受信する受信部と、
上り通信用のリソースにおける通信が前記他の基地局に与える干渉レベルが許容範囲内である場合には、前記他の基地局におけるRACHのリソース配置で上り通信用のリソースを決定し、上り通信用のリソースにおける通信が前記他の基地局に与える干渉レベルが許容範囲外である場合には、前記他の基地局におけるRACHのリソース配置とは異なるリソース配置で上り通信用のリソースを決定するリソース決定部と、
前記上り通信用のリソースにより前記移動局と通信する通信部と、
を備えることを特徴とする基地局。 - 第1の基地局と第2の基地局とを含む無線通信システムにおける移動局であって、
上り通信用のリソースにおける前記第2の基地局からの通信が前記第1の基地局に与える干渉レベルが許容範囲内である場合に前記第1の基地局におけるランダムアクセスチャネル(RACH)のリソース配置になるように前記第2の基地局が決定した上り通信用のリソースに関する情報を受信し、上り通信用のリソースにおける前記第2の基地局からの通信が前記第1の基地局に与える干渉レベルが許容範囲外である場合に前記第1の基地局におけるRACHのリソース配置とは異なるリソース配置になるように前記第2の基地局が決定した上り通信用のリソースに関する情報を受信する手段と、
前記上り通信用のリソースにより前記第2の基地局と通信する手段と、
を備えることを特徴とする移動局。
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