JP5660705B2 - COMMUNICATION DEVICE, RADIO COMMUNICATION SYSTEM, AND FREQUENCY ALLOCATION METHOD - Google Patents

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Description

本発明は、通信装置、無線通信システムおよび周波数割当方法に関する。 The present invention relates to a communication device, a wireless communication system , and a frequency allocation method.

近年、次世代の移動通信システムの研究が盛んに行われており、特に移動局から基地局への伝送となる上り回線では限られた周波数帯域でより大きな伝送容量を達成することが求められている。例えば、同一セルに複数の移動局が存在する環境における多重化方式の一つとして、周波数帯域全体をリソースブロック(RB:Resource Block)と呼ばれる割り当て単位に分割し、各移動局に互いに異なるRBを割り当てて同時に通信を行うFDM(Frequency Divsion Multiplexing:周波数分割多重化)方式のスケジューリングがある。しかし、この方式では、ある移動局が使用しているRBは、その他の移動局に割り当てられないため、多数の移動局が存在する場合に各移動局が使用できる帯域幅は厳しく制限される。この様な場合に帯域幅を変更せずに伝送容量を向上する手法として、チャネル状態に応じて変調方式や誤り訂正符号の符号化率を変更し伝送ビットレートを増加させるAMC(Adaptive Modulation and Coding:適応変調符号化方式)が挙げられる。   In recent years, research on next-generation mobile communication systems has been actively conducted, and in particular, it is required to achieve a larger transmission capacity in a limited frequency band in the uplink for transmission from a mobile station to a base station. Yes. For example, as one of multiplexing schemes in an environment where a plurality of mobile stations exist in the same cell, the entire frequency band is divided into allocation units called resource blocks (RBs), and different RBs are assigned to each mobile station. There is an FDM (Frequency Division Multiplexing) type scheduling in which allocation is performed and communication is simultaneously performed. However, in this method, since an RB used by a certain mobile station is not assigned to other mobile stations, the bandwidth that can be used by each mobile station when there are many mobile stations is severely limited. In such a case, as a technique for improving the transmission capacity without changing the bandwidth, the AMC (Adaptive Modulation and Coding) that increases the transmission bit rate by changing the modulation scheme and the coding rate of the error correction code according to the channel state. : Adaptive modulation and coding system).

しかしながら、AMCにおいて変調方式をQPSK(Quaternary Phase Shift Keying:4相位相偏移変調)から16QAM(16−ary Quadrature Amplitude Modulation:16値直交振幅変調)のようなより多値のものへ変更すると、一度に送信できるビット数を増加できる、すなわちビットレートを増加できる。しかしながら変調信号点の信号間距離が狭くなることから、1ビット当たりに多くの送信エネルギーが必要となってしまう。そのため、充分な送信エネルギーが得られないと誤り率が増加してスループットが低下する。また、同様に誤り訂正符号の符号化率においても符号化率が高くなるにつれビットレートは増加するが誤り訂正符号の誤り訂正能力が低下してしまうため、ビット誤り率が増加してしまう。したがって、AMCによってスループットを向上させるためには、各変調方式、各符号化率においてビット誤り率特性を把握した上で、所望のビットレートを得るために必要な送信電力を用いてビット誤り率を十分に低く抑える必要があり、送信装置の能力により送信電力には制限があるため、高い信号対雑音電力比(SNR:Signal to Noise power Ratio)が要求される。   However, once the modulation scheme in AMC is changed from QPSK (Quaternary Phase Shift Keying) to more multi-valued one such as 16QAM (16-ary Quadrature Amplitude Modulation). Can increase the number of bits that can be transmitted, i.e., increase the bit rate. However, since the inter-signal distance of the modulation signal point becomes narrow, a large amount of transmission energy is required per bit. Therefore, if sufficient transmission energy cannot be obtained, the error rate increases and the throughput decreases. Similarly, as the coding rate of the error correction code increases, the bit rate increases as the coding rate increases, but the error correction capability of the error correction code decreases, and the bit error rate increases. Therefore, in order to improve the throughput by AMC, after grasping the bit error rate characteristics in each modulation method and each coding rate, the bit error rate is set by using the transmission power necessary for obtaining a desired bit rate. A high signal-to-noise power ratio (SNR) is required because transmission power is limited depending on the capability of the transmission apparatus.

マルチユーザ環境においてFDM方式を用いた場合、互いに他の移動局に割り当てられた周波数を避けるように周波数スペクトルの割当が行われる。この為、ある周波数スペクトルのSNRが良好であるにも関わらず、その周波数スペクトルが他の移動局に既に割り当てられている場合、SNRの低い周波数スペクトルが割り当てられてしまうことがあるという問題がある。この問題に対し、移動局間で周波数スペクトルの一部が重複することを許容して割当を行い、各移動局に伝搬路利得の高い、最適な周波数スペクトルを割り当てることが可能であるスペクトル重複リソースマネジメント(SORM:Spectrum−Overlapped Resource Management)技術が提案されている(例えば、非特許文献1)。   When the FDM scheme is used in a multi-user environment, frequency spectrum allocation is performed so as to avoid frequencies allocated to other mobile stations. For this reason, there is a problem that a frequency spectrum with a low SNR may be assigned when the frequency spectrum is already assigned to another mobile station even though the SNR of a certain frequency spectrum is good. . In response to this problem, spectrum overlapping resources that allow allocation of a part of the frequency spectrum between mobile stations and assign an optimum frequency spectrum with a high channel gain to each mobile station. Management (SORM: Spectrum-Overlapped Resource Management) technology has been proposed (for example, Non-Patent Document 1).

SORM技術では重複した干渉を非線形繰り返し等化処理により除去することを前提に、希望信号のエネルギーを活用することで各受信装置が所望周波数にスペクトルを割り当てながらも受信装置間でのIUI(Inter‐User Interference:ユーザ間干渉)を除去し移動局毎の復号データを得ることができる。   In the SORM technique, on the premise that redundant interference is removed by non-linear iterative equalization processing, each receiving device allocates a spectrum to a desired frequency by utilizing the energy of the desired signal, but the IUI (Inter- User Interference (inter-user interference) can be removed and decoded data for each mobile station can be obtained.

横枕他、「ダイナミックスペクトル制御を用いたスペクトル重複リソースマネジメント」電子情報通信学会2008年総合大会論文集、B−5−51、2008年3月Yokomakura et al., “Spectrum Overlapping Resource Management Using Dynamic Spectrum Control”, IEICE Proceedings of the 2008 General Conference, B-5-51, March 2008

しかしながら、非特許文献1に記載のSORM技術においては、各移動局への割当が同じ帯域に偏りすぎた場合、重複する帯域が過剰に多くなり、受信側における非線形繰り返し等化処理による干渉の分離能力が低下し、特性が劣化することが起こりうるという問題がある。また、非特許文献1においては、ユーザ当たりのシンボル数が「512」、ユーザ数が「2」であるので、各移動局に割り当てられる周波数帯域幅の合計は、512×2=1024である。そして、システム帯域幅、すなわちFFT(Fast Fourier Transform;高速フーリエ変換)ポイント数は、「1024」であり、各移動局に割り当てられる周波数帯域幅の合計と等しくなっているため、重複を許容して周波数スペクトルを割り当てると、逆に割り当てられない帯域が発生し周波数帯域の一部を有効に利用できていないという問題がある。   However, in the SORM technique described in Non-Patent Document 1, if the allocation to each mobile station is too biased to the same band, the overlapping band becomes excessive, and the interference is separated by nonlinear iterative equalization processing on the receiving side. There is a problem that the capability is lowered and the characteristics can be deteriorated. In Non-Patent Document 1, since the number of symbols per user is “512” and the number of users is “2”, the total frequency bandwidth allocated to each mobile station is 512 × 2 = 1024. The system bandwidth, that is, the number of FFT (Fast Fourier Transform) points is “1024”, which is equal to the sum of the frequency bandwidths allocated to each mobile station. When a frequency spectrum is allocated, there is a problem that a band that cannot be allocated is generated and a part of the frequency band cannot be used effectively.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、スペクトル重複による特性劣化を起こすことなく、全ての移動局のスループットの合計であるセルスループットを向上させることができる通信装置、無線通信システムおよび周波数割当方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object without causing characteristic degradation by the spectral overlap, the communication device capable of improving the cell throughput is the total throughput of all mobile stations is to provide a wireless communication system, and a frequency allocation method.

(1)この発明は上述した課題を解決するためになされたもので、本発明の無線通信システムは、送信信号を周波数信号に変換し、当該装置に割り当てられた周波数スペクトルに配置して送信する複数の送信装置と、前記複数の送信装置が送信した信号を受信し、前記送信装置の信号間の干渉を除去して、前記送信装置毎の信号に分離する受信装置とを具備する無線通信システムであって、前記受信装置は、前記複数の送信装置の各々に割り当てる周波数スペクトルが互いに重複する帯域の幅が所定の値よりも小さくなるように、前記複数の送信装置の各々に周波数スペクトルを割り当てることを特徴とする。 (1) The present invention has been made to solve the above-described problems, and the wireless communication system of the present invention converts a transmission signal into a frequency signal, and arranges and transmits the signal in a frequency spectrum assigned to the device. A wireless communication system comprising: a plurality of transmission devices; and a reception device that receives signals transmitted by the plurality of transmission devices, removes interference between signals of the transmission devices, and separates the signals for each transmission device The receiving device assigns the frequency spectrum to each of the plurality of transmitting devices such that the width of the frequency spectrum assigned to each of the plurality of transmitting devices is smaller than a predetermined value. It is characterized by that.

(2)また、本発明の無線通信システムは、上述の無線通信システムであって、前記所定の値は、前記無線通信システムのシステム帯域幅に対する所定の割合の帯域幅であることを特徴とする。 (2) Moreover, the radio | wireless communications system of this invention is the above-mentioned radio | wireless communications system, Comprising: The said predetermined value is a bandwidth of the predetermined ratio with respect to the system bandwidth of the said radio | wireless communications system, It is characterized by the above-mentioned. .

(3)また、本発明の無線通信システムは、上述の無線通信システムであって、前記受信装置は、前記重複している帯域幅が前記所定の値未満の場合は、スペクトルの重複を許容する割当を行い、前記所定の値以上の場合は、以後重複を許容しない割り当てを行うことを特徴とする。 (3) Moreover, the radio | wireless communications system of this invention is the above-mentioned radio | wireless communications system, Comprising: The said receiving apparatus accept | permits duplication of a spectrum, when the said overlapping bandwidth is less than the said predetermined value. An allocation is performed, and if the value is equal to or greater than the predetermined value, allocation that does not allow duplication is performed thereafter.

(4)また、本発明の無線通信システムは、上述の無線通信システムであって、前記所定の値は、いずれかの前記送信装置に割り当てられている周波数スペクトルの合計の帯域幅に対する所定の割合の帯域幅であることを特徴とする。 (4) Moreover, the radio | wireless communications system of this invention is the above-mentioned radio | wireless communications system, Comprising: The said predetermined value is a predetermined ratio with respect to the total bandwidth of the frequency spectrum allocated to one of the said transmitters. Bandwidth.

(5)また、本発明の無線通信システムは、上述の無線通信システムであって、前記重複している帯域幅の割合が前記所定の割合未満の場合は、スペクトルの重複を許容する割当を行い、前記所定の割合以上の場合は、重複を許容しない割り当てを行うことを特徴とする。 (5) The wireless communication system of the present invention is the above-described wireless communication system, and performs allocation that allows spectrum overlap when the overlapping bandwidth ratio is less than the predetermined ratio. When the ratio is equal to or greater than the predetermined ratio, the allocation is performed without allowing duplication.

(6)また、本発明の無線通信システムは、上述のいずれかの無線通信システムであって、前記所定の値は、受信した信号から前記送信装置毎の信号への分離が、前記受信装置において所望の品質で行えるように、前記送信装置から前記受信装置への伝搬路特性に基づき算出した値であることを特徴とする。 (6) Further, the wireless communication system of the present invention is any one of the wireless communication systems described above, wherein the predetermined value is obtained by separating the received signal into the signal for each transmitting device in the receiving device. It is a value calculated based on a propagation path characteristic from the transmitting device to the receiving device so that it can be performed with desired quality.

(7)また、本発明の基地局装置は、送信信号を周波数信号に変換し、当該装置に割り当てられた周波数スペクトルに配置して送信する複数の移動局装置が送信した信号を受信し、前記移動局装置の信号間の干渉を除去して、前記移動局装置毎の信号に分離する基地局装置であって、前記複数の移動局装置の各々に割り当てる周波数スペクトルが互いに重複する帯域の幅が所定の値よりも小さくなるように、前記複数の移動局装置の各々に周波数スペクトルを割り当てることを特徴とする。 (7) Moreover, the base station apparatus of the present invention receives a signal transmitted from a plurality of mobile station apparatuses that convert a transmission signal into a frequency signal, and arrange and transmit the signal in a frequency spectrum allocated to the apparatus, A base station apparatus that removes interference between signals of mobile station apparatuses and separates the signals for each of the mobile station apparatuses, and has a width of a band in which frequency spectra assigned to each of the plurality of mobile station apparatuses overlap each other. A frequency spectrum is allocated to each of the plurality of mobile station apparatuses so as to be smaller than a predetermined value.

(8)また、本発明の周波数割当方法は、送信信号を周波数信号に変換し、当該装置に割り当てられた周波数スペクトルに配置して送信する複数の送信装置と、前記複数の送信装置が送信した信号を受信し、前記送信装置の信号間の干渉を除去して、前記送信装置毎の信号に分離する受信装置とを具備する無線通信システムにおける周波数割当方法であって、前記受信装置が、前記複数の送信装置の各々に割り当てる周波数スペクトルが互いに重複する帯域の幅が所定の値よりも小さくなるように、前記複数の送信装置の各々に周波数スペクトルを割り当てる過程を有することを特徴とする。 (8) Further, in the frequency allocation method of the present invention, a transmission signal is converted into a frequency signal, arranged in a frequency spectrum allocated to the device, and transmitted, and the plurality of transmission devices transmit A frequency allocation method in a wireless communication system comprising: a reception device that receives a signal, removes interference between signals of the transmission device, and separates the signal into signals for each transmission device, wherein the reception device The method includes a step of assigning a frequency spectrum to each of the plurality of transmission devices such that a bandwidth of a frequency spectrum assigned to each of the plurality of transmission devices is smaller than a predetermined value.

この発明によれば、スペクトル重複による特性劣化を起こすことなく、セルスループットを向上させることができる。   According to the present invention, cell throughput can be improved without causing characteristic deterioration due to spectrum overlap.

本発明の第1の実施形態における無線通信システムの概略構成を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows schematic structure of the radio | wireless communications system in the 1st Embodiment of this invention. 同実施形態における移動局装置11〜14および基地局装置15の構成を示す概略ブロック図である。It is a schematic block diagram which shows the structure of the mobile station apparatuses 11-14 and the base station apparatus 15 in the embodiment. 同実施形態における送信装置である送信部102の構成を示す概略ブロック図である。It is a schematic block diagram which shows the structure of the transmission part 102 which is a transmitter in the embodiment. 同実施形態における受信装置である受信部503および制御部501の構成を示す概略ブロック図である。It is a schematic block diagram which shows the structure of the receiving part 503 and the control part 501 which are the receivers in the embodiment. 同実施形態におけるスケジューリング部308の動作例を示す図(その1)である。FIG. 6 is a diagram (part 1) illustrating an operation example of a scheduling unit 308 in the embodiment. 同実施形態におけるスケジューリング部308の動作例を示す図(その2)である。FIG. 11B is a diagram illustrating an example of an operation of the scheduling unit 308 in the embodiment (No. 2). 同実施形態におけるスケジューリング部308の動作例を示す図(その3)である。FIG. 11 is a diagram (part 3) illustrating an operation example of the scheduling unit 308 in the embodiment. 同実施形態におけるスケジューリング部308の動作例を示す図(その4)である。FIG. 11 is a diagram (part 4) illustrating an operation example of the scheduling unit 308 in the embodiment. 同実施形態におけるスケジューリング部308の動作を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining operation | movement of the scheduling part 308 in the embodiment. 本発明の第2の実施形態における受信部503と制御部501aとの構成を示す概略ブロック図である。It is a schematic block diagram which shows the structure of the receiving part 503 and the control part 501a in the 2nd Embodiment of this invention. 同実施形態におけるスケジューリング部308aの動作例を示す図(その1)である。FIG. 6 is a diagram (part 1) illustrating an operation example of a scheduling unit 308a in the embodiment. 同実施形態におけるスケジューリング部308aの動作例を示す図(その2)である。FIG. 8B is a diagram illustrating an example of an operation of the scheduling unit 308a in the embodiment (No. 2). 同実施形態におけるスケジューリング部308aの動作例を示す図(その3)である。FIG. 11 is a diagram (part 3) illustrating an operation example of the scheduling unit 308a in the same embodiment; 同実施形態におけるスケジューリング部308aの動作例を示す図(その4)である。FIG. 11 is a diagram (part 4) illustrating an operation example of the scheduling unit 308a in the same embodiment; 同実施形態におけるスケジューリング部308aの動作を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining operation | movement of the scheduling part 308a in the embodiment.

以下の各実施形態では、基地局装置の受信アンテナが1本であるが、基地局装置が複数の受信アンテナを有していても、「同じ帯域に割り当てられるスペクトル数>受信アンテナ本数」となる場合を重複と定義することで、本発明を適用することが可能である。   In each of the following embodiments, the base station apparatus has one receiving antenna. However, even if the base station apparatus has a plurality of receiving antennas, “the number of spectrums allocated to the same band> the number of receiving antennas”. By defining a case as overlapping, the present invention can be applied.

[第1の実施形態]
第1の実施形態では、システム帯域全体を埋めるように割当を行う場合を想定し、「システム帯域」に対して「重複している帯域」の割合が一定値以下となるように割当を行う。すなわち本実施形態では、スケジューリングを開始する前に予めシステム帯域幅に対してスペクトルの重複を分離し所望の通信品質が得ることができる重複の量を「許容重複帯域幅」として定め、実際に割り当てられるスペクトルの重複数が「許容重複帯域幅」の値以内に収まるように割当を行うことを特徴とする。
[First Embodiment]
In the first embodiment, assuming that the allocation is performed so as to fill the entire system band, the allocation is performed so that the ratio of the “duplicated band” to the “system band” is equal to or less than a certain value. That is, in this embodiment, before starting scheduling, the amount of overlap that can be obtained by separating the spectrum overlap from the system bandwidth in advance and obtaining the desired communication quality is defined as “allowable overlap bandwidth” and actually assigned. It is characterized in that the allocation is performed so that the overlapped spectrums are within the value of “allowable overlapping bandwidth”.

以下、図面を参照して、本発明の第1の実施形態について説明する。図1は、本実施形態における無線通信システムの概略構成を示す概念図である。図1に示すように、本実施形態における無線通信システム10は、送信装置を備える移動局装置11、12、13、14、受信装置を備える基地局装置15を備える。ここでは、同一セル内の移動局装置数UをU=4としているが、Uの値はセルの状況に合わせて、その他の値であってもよい。図1の無線通信システムでは、移動局装置11〜14から基地局装置15への上りリンクの通信に、スペクトル重複リソースマネジメント(SORM)を使用している。すなわち、各移動局装置11〜14が、基地局装置15に対して信号を送信する際に、一部の周波数信号を移動局装置間で重複させて信号を送信し、基地局装置15が干渉抑圧機能を用いて、スペクトル重複による干渉を抑圧する。これにより、各移動局装置11〜14は、受信状況の良好な周波数が互いに重複していても、良好な周波数を使用して伝送を行うことができる。   Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a conceptual diagram showing a schematic configuration of a wireless communication system in the present embodiment. As illustrated in FIG. 1, the wireless communication system 10 according to the present embodiment includes mobile station apparatuses 11, 12, 13, and 14 including a transmission apparatus, and a base station apparatus 15 including a reception apparatus. Here, the number U of mobile station apparatuses in the same cell is set to U = 4, but the value of U may be other values according to the situation of the cell. In the wireless communication system of FIG. 1, spectrum overlap resource management (SORM) is used for uplink communication from the mobile station apparatuses 11 to 14 to the base station apparatus 15. That is, when each mobile station apparatus 11-14 transmits a signal to the base station apparatus 15, a part of the frequency signal is transmitted between the mobile station apparatuses to transmit the signal, and the base station apparatus 15 interferes. Use the suppression function to suppress interference caused by spectrum overlap. Thereby, each mobile station apparatus 11-14 can transmit using a favorable frequency, even if the frequency with a favorable reception condition overlaps mutually.

図2は、移動局装置11〜14および基地局装置15の構成を示す概略ブロック図である。移動局装置11〜14は、同一の構成を有するので、ここでは代表して移動局装置11のみについて説明する。移動局装置11は、制御部101、送信部102、受信部103を備える。基地局装置15は、制御部501、送信部502、受信部503を備える。移動局装置11の制御部101は、送信部102、受信部103を制御して、基地局装置15との間で通信を行う。送信部102は、送信信号を周波数信号に変換し、当該移動局装置11に割り当てられた周波数スペクトルに、周波数信号を割り当てて基地局装置15に送信する。受信部103は、当該移動局装置11に割り当てられた周波数スペクトルを示すスペクトル割当情報を、基地局装置15から受信する。   FIG. 2 is a schematic block diagram illustrating configurations of the mobile station apparatuses 11 to 14 and the base station apparatus 15. Since the mobile station apparatuses 11 to 14 have the same configuration, only the mobile station apparatus 11 will be described here as a representative. The mobile station apparatus 11 includes a control unit 101, a transmission unit 102, and a reception unit 103. The base station apparatus 15 includes a control unit 501, a transmission unit 502, and a reception unit 503. The control unit 101 of the mobile station device 11 controls the transmission unit 102 and the reception unit 103 to communicate with the base station device 15. The transmission unit 102 converts the transmission signal into a frequency signal, assigns the frequency signal to the frequency spectrum assigned to the mobile station device 11, and transmits the frequency signal to the base station device 15. The receiving unit 103 receives from the base station apparatus 15 spectrum allocation information indicating the frequency spectrum allocated to the mobile station apparatus 11.

基地局装置15の制御部501は、送信部502、受信部503を制御して、各移動局装置11〜14との間で通信を行う。特に、制御部501は、各移動局装置11〜14に対して上りリンクに用いる周波数スペクトルを割り当てる。送信部502は、制御部501が各移動局装置11〜14に割り当てた周波数スペクトルを示すスペクトル割当情報を、各移動局装置11〜14に送信する。受信部503は、各移動局装置11〜14が送信した信号を受信し、移動局装置11〜14の信号間の干渉を除去して、各移動局装置11〜14毎の信号に分離する。   The control unit 501 of the base station device 15 controls the transmission unit 502 and the reception unit 503 to communicate with the mobile station devices 11 to 14. In particular, the control unit 501 assigns the frequency spectrum used for the uplink to each mobile station apparatus 11-14. Transmitting section 502 transmits spectrum allocation information indicating the frequency spectrum allocated to each mobile station apparatus 11-14 by control section 501 to each mobile station apparatus 11-14. The receiving unit 503 receives signals transmitted by the mobile station apparatuses 11 to 14, removes interference between signals of the mobile station apparatuses 11 to 14, and separates the signals for the mobile station apparatuses 11 to 14.

図3は、本実施形態における送信装置である送信部102の構成を示す概略ブロック図である。送信部102は、符号部201、インターリーブ部202、変調部203、DFT(Discrete Fourier Transform:離散フーリエ変換)部204、スペクトルマッピング部205、IDFT(Inverse DFT:逆離散フーリエ変換)部206、パイロット信号生成部207、パイロット多重部208、CP(Cyclic Prefix:サイクリックプレフィックス)挿入部209、D/A(Digital to Analog:ディジタル/アナログ)変換部210、無線部211、送信アンテナ212を備える。   FIG. 3 is a schematic block diagram illustrating a configuration of the transmission unit 102 which is a transmission apparatus according to the present embodiment. The transmission unit 102 includes an encoding unit 201, an interleaving unit 202, a modulation unit 203, a DFT (Discrete Fourier Transform) unit 204, a spectrum mapping unit 205, an IDFT (Inverse DFT) unit 206, a pilot signal A generation unit 207, a pilot multiplexing unit 208, a CP (Cyclic Prefix) insertion unit 209, a D / A (Digital to Analog) conversion unit 210, a radio unit 211, and a transmission antenna 212 are provided.

符号部201は、入力された送信データを構成する送信データビットを、誤り訂正符号化して、符号データビットを生成する。インターリーブ部202は、符号データビットのビットの順番(時間順)を並び変える。変調部203は、インターリーブ部202より並び替えられた符号ビットを、変調方式に応じた信号点にマッピングして、変調信号(送信信号)を生成する。ここで変調方式は、BPSK(Binary PSK;2相位相偏移変調)、QPSKなどである。DFT部204は、変調信号を離散フーリエ変換して、周波数信号に変換する。   The encoding unit 201 performs error correction encoding on the transmission data bits constituting the input transmission data to generate code data bits. The interleave unit 202 rearranges the order of the code data bits (time order). Modulation section 203 maps the code bits rearranged by interleaving section 202 to signal points according to the modulation scheme, and generates a modulated signal (transmission signal). Here, the modulation scheme is BPSK (Binary PSK; two-phase phase shift keying), QPSK, or the like. The DFT unit 204 performs discrete Fourier transform on the modulated signal to convert it into a frequency signal.

スペクトルマッピング部205は、基地局装置15から通知されるスペクトル割当情報を制御部101から受け、該スペクトル割当情報に基づき、当該移動局装置に割り当てら得た周波数スペクトルに、周波数信号を配置する。IDFT部206は、配置された周波数信号を逆離散フーリエ変換して、時間信号に変換する。パイロット信号生成部207は、基地局装置15において伝搬路特性を推定するための既知のパイロット信号を生成する。パイロット多重部208は、パイロット信号生成部207が生成したパイロット信号を、IDFT部206より得られた時間信号と多重する。CP挿入部209は、パイロット多重部208が多重した信号にサイクリックプレフィックス(CP)を挿入する。D/A変換部210は、サイクリックプレフィックスが挿入された信号を、ディジタル信号からアナログ信号に変換する。無線部211は、D/A変換部210が変換したアナログ信号を、無線周波数にアップコンバートし、送信アンテナ212から基地局装置15に送信する。   The spectrum mapping unit 205 receives the spectrum allocation information notified from the base station device 15 from the control unit 101, and arranges frequency signals in the frequency spectrum allocated to the mobile station device based on the spectrum allocation information. The IDFT unit 206 performs inverse discrete Fourier transform on the arranged frequency signal to convert it into a time signal. Pilot signal generation section 207 generates a known pilot signal for estimating propagation path characteristics in base station apparatus 15. Pilot multiplexing section 208 multiplexes the pilot signal generated by pilot signal generation section 207 with the time signal obtained from IDFT section 206. CP insertion section 209 inserts a cyclic prefix (CP) into the signal multiplexed by pilot multiplexing section 208. The D / A converter 210 converts the signal with the cyclic prefix inserted from a digital signal to an analog signal. The radio unit 211 up-converts the analog signal converted by the D / A conversion unit 210 to a radio frequency and transmits the radio signal from the transmission antenna 212 to the base station apparatus 15.

図4は、本実施形態における受信装置である受信部503および制御部501の構成を示す概略ブロック図である。図4に示す受信部503は、最大移動局数をUとした場合の構成を示す。受信部503は、受信アンテナ301、無線部302、A/D変換部303、CP除去部304、パイロット分離部305、伝搬路推定部306、バッファ310、第1のDFT部311、スペクトルデマッピング部312、第1の復号処理部330−1〜第Uの復号処理部330−Uを備える。第1の復号処理部330−1〜第Uの復号処理部330−Uの各々は、ソフトキャンセル部313、等化部314、IDFT部315、復調部316、デインターリーブ部317、復号部318、インターリーブ部319、ソフトレプリカ生成部320、第2のDFT部321、干渉抽出部322、判定部323を備えている。制御部501は、許容重複帯域幅算出部307、スケジューリング部308、スペクトル割当情報生成部309を備える。   FIG. 4 is a schematic block diagram illustrating configurations of the reception unit 503 and the control unit 501 which are reception devices in the present embodiment. The receiving unit 503 shown in FIG. 4 shows a configuration when the maximum number of mobile stations is U. The reception unit 503 includes a reception antenna 301, a radio unit 302, an A / D conversion unit 303, a CP removal unit 304, a pilot separation unit 305, a propagation path estimation unit 306, a buffer 310, a first DFT unit 311 and a spectrum demapping unit. 312 includes a first decoding processing unit 330-1 to a U-th decoding processing unit 330-U. Each of the first decoding processing unit 330-1 to the U-th decoding processing unit 330-U includes a soft cancellation unit 313, an equalization unit 314, an IDFT unit 315, a demodulation unit 316, a deinterleave unit 317, a decoding unit 318, An interleaving unit 319, a soft replica generation unit 320, a second DFT unit 321, an interference extraction unit 322, and a determination unit 323 are provided. The control unit 501 includes an allowable overlapping bandwidth calculation unit 307, a scheduling unit 308, and a spectrum allocation information generation unit 309.

無線部302は、受信アンテナ301を介して、移動局装置400からの信号を受信し、ダウンコンバートしてベースバンド信号を生成する。A/D変換部303は、ベースバンド信号を、ディジタル信号にアナログ/ディジタル変換する。CP除去部304は、A/D変換部303により変換されたディジタル信号からサイクリックプレフィックス(CP)を除去する。パイロット分離部305は、サイクリックプレフィックスが除去されたディジタル信号から、各移動局装置11〜14のパイロット信号を分離する。伝搬路推定部306は、分離された各移動局装置11〜14からのパイロット信号を用いて、移動局装置11〜14それぞれについて、各送信アンテナ212から基地局装置15への伝搬路特性を推定する。伝搬路推定部306は、推定した伝搬路特性を、ソフトキャンセル部313、等化部314、許容重複帯域幅算出部307、スケジューリング部308に出力する。   Radio section 302 receives a signal from mobile station apparatus 400 via reception antenna 301, down-converts it, and generates a baseband signal. The A / D conversion unit 303 performs analog / digital conversion of the baseband signal into a digital signal. The CP removal unit 304 removes a cyclic prefix (CP) from the digital signal converted by the A / D conversion unit 303. Pilot separation section 305 separates the pilot signals of mobile station apparatuses 11 to 14 from the digital signal from which the cyclic prefix has been removed. The propagation path estimation unit 306 estimates propagation path characteristics from each transmission antenna 212 to the base station apparatus 15 for each of the mobile station apparatuses 11 to 14 using the separated pilot signals from the mobile station apparatuses 11 to 14. To do. The propagation path estimation unit 306 outputs the estimated propagation path characteristics to the soft cancellation unit 313, the equalization unit 314, the allowable overlapping bandwidth calculation unit 307, and the scheduling unit 308.

許容重複帯域幅算出部307は、伝搬路特性(例えば、受信SNR)に基づきシステム帯域内で許容される許容重複帯域幅を求めてスケジューリング部308に出力する。例えば、特定の変調方式、符号化率を用いたときに、誤り率が一定の値以下となるような許容重複帯域幅の値、システム帯域幅と平均受信SNRに応じた許容重複帯域幅の値を許容重複帯域幅算出部307に予め設定しておく。許容重複帯域幅算出部307は、受信した信号について受信SNRの周波数方向平均値を平均受信SNRとして算出し、上述の設定を用いて、算出した平均受信SNRと、当該無線通信システムのシステム帯域幅とに応じた許容重複帯域幅を決定する。   The allowable overlapping bandwidth calculation unit 307 obtains an allowable overlapping bandwidth allowed in the system band based on the propagation path characteristic (for example, reception SNR), and outputs it to the scheduling unit 308. For example, when a specific modulation scheme and coding rate are used, an allowable overlap bandwidth value such that the error rate is a certain value or less, and an allowable overlap bandwidth value according to the system bandwidth and the average received SNR Is set in advance in the allowable overlapping bandwidth calculation unit 307. The allowable overlapping bandwidth calculation unit 307 calculates the average value of the received SNR in the frequency direction for the received signal as the average received SNR, and uses the above setting to calculate the calculated average received SNR and the system bandwidth of the wireless communication system. The allowable overlapping bandwidth is determined in accordance with.

スケジューリング部308は、各移動局装置11〜14がどのサブキャリアを使用するかというスペクトル割当を伝搬路推定部306から与えられる伝搬路特性に基づき決定する。この際、一部のスペクトルの重複を許容し、複数の移動局装置の各々に割り当てる周波数スペクトルが互いに重複する帯域の幅が、所定の値以下となるようにスペクトル割当を決定するスケジューリングを行う。特に、本実施形態においては、上述の所定の値は、無線通信システム10のシステム帯域幅に対する所定の割合の帯域幅である許容重複帯域幅である。ここで、許容重複帯域幅(スペクトルの数)は許容重複帯域幅算出部307より与えられる。なお、スケジューリング部308の詳細については、後述する。スペクトル割当情報生成部309は、スケジューリング部308が決定したスペクトル割当を示すスペクトル割当情報を生成し、各移動局装置11〜14にフィードバックするために送信部502に出力する。同時に、スペクトル割当情報生成部309は、次の伝送機会においてスペクトルデマッピング部312において周波数信号を元に戻すためのマッピング情報として、スペクトル割当情報をバッファ310に保存する。   Scheduling section 308 determines the spectrum allocation as to which subcarriers each mobile station apparatus 11 to 14 uses based on the propagation path characteristics given from propagation path estimation section 306. At this time, scheduling is performed in which spectrum allocation is determined so that the overlapping of a part of the spectrum is allowed and the width of the band in which the frequency spectrum allocated to each of the plurality of mobile station apparatuses overlaps is equal to or less than a predetermined value. In particular, in the present embodiment, the predetermined value described above is an allowable overlapping bandwidth that is a predetermined ratio of bandwidth to the system bandwidth of the wireless communication system 10. Here, the allowable overlapping bandwidth (number of spectra) is given from the allowable overlapping bandwidth calculation unit 307. Details of the scheduling unit 308 will be described later. The spectrum allocation information generation unit 309 generates spectrum allocation information indicating the spectrum allocation determined by the scheduling unit 308 and outputs the spectrum allocation information to the transmission unit 502 for feedback to the mobile station apparatuses 11 to 14. At the same time, the spectrum allocation information generation unit 309 stores the spectrum allocation information in the buffer 310 as mapping information for restoring the frequency signal in the spectrum demapping unit 312 at the next transmission opportunity.

第1のDFT部311は、パイロット分離部305においてパイロット信号を分離した受信信号を、離散フーリエ変換して周波数信号に変換する。スペクトルデマッピング部312は、前の伝送機会の際に得られていたマッピング情報をバッファ310から取り出し、該マッピング情報に基づき、第1のDFT部311が変換して得られた周波数信号から各移動局装置11〜14の信号を分離する。スペクトルデマッピング部312は、分離した各移動装置11〜14の信号を、それぞれ、各移動局装置11〜14に対応する復号処理部330−1〜330−Uに出力する。   The first DFT unit 311 performs discrete Fourier transform on the received signal obtained by separating the pilot signal in the pilot separation unit 305 to convert it into a frequency signal. The spectrum demapping unit 312 extracts the mapping information obtained at the time of the previous transmission opportunity from the buffer 310 and, based on the mapping information, moves each movement from the frequency signal obtained by the conversion by the first DFT unit 311. The signals of the station apparatuses 11 to 14 are separated. The spectrum demapping unit 312 outputs the separated signals of the mobile devices 11 to 14 to the decoding processing units 330-1 to 330-U corresponding to the mobile station devices 11 to 14, respectively.

なお、この段階では単にマッピング情報に基づき、各移動局装置11〜14が周波数信号を配置した周波数スペクトルの信号を、移動局装置11〜14毎に抽出するだけであるから、送信時に重複していた一部の周波数信号に関しては互いに干渉として残っている。例えば、ある周波数スペクトルに、移動局装置11と13とが周波数信号を配置しているときは、スペクトルデマッピング部312は、その周波数スペクトルの信号を、移動局装置11に対応した復号処理部である第1の復号処理部330−1と、移動局装置13に対応した復号処理部である第3の復号処理部330−3とに出力する。   At this stage, based on the mapping information, each mobile station apparatus 11-14 simply extracts the frequency spectrum signal in which the frequency signal is arranged for each mobile station apparatus 11-14, and therefore, it is duplicated during transmission. Some of the frequency signals remain as interference with each other. For example, when the mobile station apparatuses 11 and 13 place frequency signals in a certain frequency spectrum, the spectrum demapping unit 312 converts the frequency spectrum signal into a decoding processing unit corresponding to the mobile station apparatus 11. The data is output to a certain first decoding processing unit 330-1 and a third decoding processing unit 330-3 that is a decoding processing unit corresponding to the mobile station device 13.

第1の復号処理部330−1から第Uの復号処理部330−Uは、対応する移動局装置が異なるだけで、同じ構成であるので、ここでは、移動局装置11に対応する第1の復号処理部330−1についてのみ説明し、その他の復号処理部については説明を省略する。第1の復号処理部330−1のソフトキャンセル部313は、スペクトルデマッピング部312により元の配置に戻された各移動局装置11の受信信号から、第2のDFT部321、および干渉抽出部322より得られた自身の信号のレプリカおよび他の移動局装置からの干渉レプリカをキャンセルし、残差を等化部314に入力する。なお、1回目はレプリカを生成できないので、何もキャンセルしない。   The first decoding processing unit 330-1 to the U-th decoding processing unit 330-U have the same configuration except for the corresponding mobile station devices. Therefore, here, the first decoding processing unit 330-1 to the U-th decoding processing unit 330-U corresponds to the mobile station device 11. Only the decoding processing unit 330-1 will be described, and description of the other decoding processing units will be omitted. The soft cancellation unit 313 of the first decoding processing unit 330-1 uses the second DFT unit 321 and the interference extraction unit from the received signal of each mobile station apparatus 11 returned to the original arrangement by the spectrum demapping unit 312. The replica of its own signal obtained from 322 and the interference replica from another mobile station apparatus are canceled, and the residual is input to the equalization unit 314. Since the replica cannot be generated for the first time, nothing is canceled.

等化部314は、ソフトキャンセル部313から出力された残差およびソフトレプリカ生成部320から得られるレプリカ、伝搬路推定部306が推定した伝搬路特性を用いて所望成分を再構成し、無線伝搬路による信号の歪みを補償する等化処理を行う。IDFT部315は、等化処理された信号を、逆離散フーリエ変換して時間信号に変換する。復調部316は、この時間信号を復調して、各符号ビットの信頼性を表す対数尤度比(LLR:Log Likelihood Ratio)にする。ここで、対数尤度比は、符号ビットが1である確率と0である確率の比の自然対数(底がe(ネピア数)の対数)で表現される。   The equalization unit 314 reconstructs a desired component using the residual output from the soft cancellation unit 313, the replica obtained from the soft replica generation unit 320, and the channel characteristics estimated by the channel estimation unit 306, and performs radio propagation. Equalization processing is performed to compensate for signal distortion caused by the path. The IDFT unit 315 performs inverse discrete Fourier transform on the equalized signal to convert it into a time signal. The demodulator 316 demodulates the time signal to obtain a log likelihood ratio (LLR) representing the reliability of each code bit. Here, the log likelihood ratio is expressed by a natural logarithm of the ratio of the probability that the sign bit is 1 and the probability that the sign bit is 0 (base is the logarithm of e (Napier number)).

デインターリーブ部317は、復調部316により得られた各符号ビットの対数尤度比について、移動局装置11のインターリーブ部202で施されたインターリーブによる並びを元に戻し、復号部318に出力する。復号部318は、各符号ビットの対数尤度比について、最大事後確率(MAP:Maximum A Posteriori)推定に基づく誤り訂正処理を行い、尤度の向上した符号ビットの外部LLRと、情報ビットの事後LLRを出力する。ここで、外部LLRは、誤り訂正処理により、尤度の向上した符号ビットの対数尤度比である符号ビットの事後LLRから、復号部318に入力された符号ビットの対数尤度比を減算した値であり、誤り訂正処理のみで向上した信頼性を表す。また、情報ビットは、符号ビットを復号して得られるビットであり、移動局装置11〜14(第1の復号処理部330−1では移動局装置11)の送信データを構成する送信データビットに対応する。   The deinterleaving unit 317 restores the sequence of interleaving performed by the interleaving unit 202 of the mobile station apparatus 11 to the log likelihood ratio of each code bit obtained by the demodulating unit 316 and outputs the result to the decoding unit 318. The decoding unit 318 performs error correction processing based on the maximum a posteriori (MAP) estimation for the log likelihood ratio of each code bit, and performs the external LLR of the code bit with improved likelihood and the a posteriori of the information bit. Outputs LLR. Here, the external LLR subtracts the log-likelihood ratio of the code bit input to the decoding unit 318 from the a posteriori LLR of the code bit, which is the log-likelihood ratio of the code bit with improved likelihood, by error correction processing. This value represents the reliability improved only by error correction processing. The information bits are bits obtained by decoding the code bits, and are transmitted data bits constituting the transmission data of the mobile station apparatuses 11 to 14 (the mobile station apparatus 11 in the first decoding processing unit 330-1). Correspond.

復号部318は、外部LLRを、繰り返し処理に利用されるようにインターリーブ部319に入力し、情報ビットの事後LLRを送信ビットの判定に使用されるように、判定部323に出力する。インターリーブ部319は、外部LLRに対して、移動局装置11のインターリーブ部202と同様の並び替えを行うインターリーブを施す。ソフトレプリカ生成部320は、インターリーブが施された外部LLRから得られる信頼性に基づいた振幅を有するソフトレプリカを生成する。ソフトレプリカ生成部320は、得られたソフトレプリカを、等化部314に出力するとともに、ソフトキャンセルのために第2のDFT部321に出力する。   The decoding unit 318 inputs the external LLR to the interleaving unit 319 so as to be used for the iterative process, and outputs the post-LLR of the information bits to the determination unit 323 so that it is used for the determination of the transmission bits. Interleaving section 319 performs interleaving for rearrangement similar to that performed by interleaving section 202 of mobile station apparatus 11 for the external LLR. The soft replica generation unit 320 generates a soft replica having an amplitude based on the reliability obtained from the interleaved external LLR. The soft replica generation unit 320 outputs the obtained soft replica to the equalization unit 314 and also outputs it to the second DFT unit 321 for soft cancellation.

第2のDFT部321は、ソフトレプリカを離散フーリエ変換して、周波数信号に変換する。第2のDFT部321は、得られた周波数信号を、自身の信号のキャンセルのためにソフトキャンセル部313に入力するとともに、移動局装置の信号間の干渉をキャンセルするために他の移動局装置12〜14に対応した復号処理部である第2から第Uの復号処理部330−2〜330−Uにおける干渉抽出部322に出力する。干渉抽出部322は、他の復号処理330−2〜330−Uから受けた周波数信号のうち、移動局装置11の信号に対する干渉信号となっているものを、スペクトル割当情報に基づき抽出し、ソフトキャンセル部313に出力する。   The second DFT unit 321 performs discrete Fourier transform on the soft replica to convert it into a frequency signal. The second DFT unit 321 inputs the obtained frequency signal to the soft cancel unit 313 for canceling its own signal, and other mobile station devices for canceling interference between signals of the mobile station device. It outputs to the interference extraction part 322 in the 2nd to Uth decoding process part 330-2-330-U which is a decoding process part corresponding to 12-14. The interference extraction unit 322 extracts the frequency signal received from the other decoding processes 330-2 to 330-U that is an interference signal for the signal of the mobile station apparatus 11 based on the spectrum allocation information, The data is output to the cancel unit 313.

これら第1の復号処理部330−1が備える各部による処理を、同じ信号に対して予め決められた回数繰り返し、最後に復号部318により得られた情報ビットの事後LLRを判定部323が硬判定することで移動局装置11の送信データを検出する。なお、予め決められた回数だけ繰り返すのではなく、例えば、全ての情報ビットの事後LLRの絶対値が、予め決められた値より大きくなるまで繰り返すなど、繰り返しの終了条件を設定しておき、該条件が満たされるまで繰り返すようにしてもよい。   The processing by each unit included in the first decoding processing unit 330-1 is repeated a predetermined number of times for the same signal, and the determination unit 323 finally determines the a posteriori LLR of the information bits obtained by the decoding unit 318. By doing so, the transmission data of the mobile station apparatus 11 is detected. Instead of repeating a predetermined number of times, for example, repeating until the absolute value of the posterior LLR of all information bits becomes larger than a predetermined value, a repetition end condition is set, It may be repeated until the condition is satisfied.

第1の復号処理部330−1から第Uの復号処理部330−Uの各々が、上述のように繰り返しの処理を行うことで、各移動局装置11〜14に所望の周波数スペクトルを割り当てながらも移動局装置11〜14間でのIUI(Inter User Interference:ユーザ間干渉)を除去し移動局装置11〜14毎の送信データを得ることができる。   While each of the first decoding processing unit 330-1 to the U-th decoding processing unit 330-U performs iterative processing as described above, while assigning a desired frequency spectrum to each mobile station apparatus 11-14, In addition, IUI (Inter User Interference) between the mobile station apparatuses 11 to 14 can be removed, and transmission data for each of the mobile station apparatuses 11 to 14 can be obtained.

図5から図8は、本実施形態におけるスケジューリング部308の動作例を示す図である。なお、以下に説明する手順は、一例であり、システム帯域幅に対し、スペクトルの重複を分離し所望の通信品質が得ることができる最大の重複離散周波数ポイント数を「許容重複帯域幅」として定め、実際に割り当てられる周波数スペクトルが移動局装置間で重複する帯域幅が許容重複帯域幅に収まるように割当を行う手順であれば、他の如何なる手順を用いてもよい。   5 to 8 are diagrams illustrating an operation example of the scheduling unit 308 in the present embodiment. The procedure described below is an example, and the maximum number of overlapping discrete frequency points at which desired communication quality can be obtained by separating spectrum overlap with respect to the system bandwidth is defined as “allowable overlap bandwidth”. Any other procedure may be used as long as the allocation is performed so that the bandwidth in which the frequency spectrum that is actually allocated overlaps between the mobile station apparatuses falls within the allowable overlapping bandwidth.

ここではスケジューリング方法として、スペクトル重複を許容するSORMスケジューリングとスペクトル重複を許容しないFDMスケジューリングを使い分ける手法を用いる。スケジューリング部308は、スケジューリング時にシステム帯域内でスペクトルが重複する離散周波数の数(サブキャリア数)のカウントを行い、同サブキャリア数が許容重複帯域幅に達するまでは、SORMスケジューリングによりスペクトルの割当を行い、重複するサブキャリア数が許容重複帯域幅に達した後は、FDMスケジューリングにより割当を行う。スケジューリングの終了は全移動局が割当可能な帯域幅に達するか、割当可能な空き帯域が無くなった時点である。   In this case, as a scheduling method, a method of using SORM scheduling that allows spectrum overlap and FDM scheduling that does not allow spectrum overlap is used. The scheduling unit 308 counts the number of discrete frequencies (number of subcarriers) with overlapping spectrum in the system band at the time of scheduling, and allocates spectrum by SORM scheduling until the number of subcarriers reaches the allowable overlapping bandwidth. After the number of overlapping subcarriers reaches the allowable overlapping bandwidth, allocation is performed by FDM scheduling. Scheduling ends when all mobile stations reach an allocatable bandwidth or when there is no more free bandwidth that can be allocated.

割当の基準として、移動局毎にシステム帯域全ての受信SINR(Signal to Interference and Noise power Ratio;信号対干渉雑音電力比)や通信路容量等により与えられる伝搬路特性の値を用いる。スケジューリングを行う順番は、全移動局と周波数帯域との組み合わせのうち、伝搬路特性値の高い順に割当を行ってもよいし、移動局毎に1割当単位ずつ伝搬路特性値の高い周波数帯域から順に割当を行っても良い。   As a reference for allocation, the value of propagation path characteristics given by the received SINR (Signal to Interference and Noise power Ratio), communication path capacity, etc. of all system bands is used for each mobile station. The order of scheduling may be assigned in descending order of the propagation path characteristic value among the combinations of all mobile stations and frequency bands, or from the frequency band with the high propagation path characteristic value for each mobile station by one allocation unit. Allocation may be performed in order.

ここでは、システム帯域を周波数方向に12の割当単位に分割し、移動局の送信電力から決定される割当限界帯域幅は、全ての移動局で5としている。また、許容重複帯域幅算出部307から与えられた許容重複帯域幅を6とする。
図5は、SORMスケジューリングを行ったことにより許容重複帯域幅に達した時点でのスペクトル割当である。移動局装置11には、図中で右肩上がりの斜線でハッチングされた割当単位、すなわち周波数の低い方から、5、9、10、11番目の割当単位が割り当てられている。移動局装置12には、図中で網掛けでハッチングされた割当単位、すなわち周波数の低い方から、2、5、8、12番目の割当単位が割り当てられている。移動局装置13には、図中で右肩下がりの斜線でハッチングされた割当単位、すなわち周波数の小さい方から、1、2、6、9番目の割当単位が割り当てられている。移動局装置14には、図中で斜め格子状にハッチングされた割当単位、すなわち周波数の小さい方から、2、6、7、8番目の割当単位が割り当てられている。
Here, the system band is divided into 12 allocation units in the frequency direction, and the allocation limit bandwidth determined from the transmission power of the mobile station is set to 5 for all mobile stations. Further, the allowable overlapping bandwidth given from the allowable overlapping bandwidth calculation unit 307 is 6.
FIG. 5 shows spectrum allocation when the allowable overlapping bandwidth is reached by performing the SORM scheduling. The mobile station apparatus 11 is assigned with allocation units hatched with slanting lines in the figure, ie, the fifth, ninth, tenth and eleventh allocation units from the lowest frequency. The mobile station apparatus 12 is assigned with allocation units hatched by shading in the figure, ie, 2, 5, 8, and 12th allocation units from the lowest frequency. The mobile station apparatus 13 is assigned with allocation units hatched with slanting diagonal lines in the figure, that is, allocation units 1, 2, 6, and 9 from the lowest frequency. The mobile station apparatus 14 is assigned with allocation units hatched in a diagonal lattice pattern in the figure, that is, allocation units 2, 6, 7, and 8 from the lowest frequency.

図6は、図5のスペクトル割当状態で、各割当単位の割り当ての重複状態を示す図である。ここまでのスケジューリングで、スケジューリング部308が、最後に移動局装置14に8番目の割当単位を割り当てたとすると、これまで重複していた帯域は2、5、6、9、10番目の割当単位の5ポイントであった為、SORMスケジューリングが可能だったが、8番目の割当単位も重複したことにより許容重複帯域幅の6に達したため、スケジューリング部308は、SORMスケジューリングを終了し、以後のスケジューリングは重複を許容しないFDMスケジューリングにて行う。   FIG. 6 is a diagram showing an overlapping state of allocation of each allocation unit in the spectrum allocation state of FIG. If the scheduling unit 308 finally allocates the eighth allocation unit to the mobile station apparatus 14 in the scheduling so far, the overlapping bandwidths up to now are the second, fifth, sixth, ninth and tenth allocation units. Since it was 5 points, SORM scheduling was possible. However, because the 8th allocation unit also overlapped, the allowable overlapping bandwidth of 6 was reached, so the scheduling unit 308 finished the SORM scheduling, This is performed by FDM scheduling that does not allow duplication.

図7は、図5のSORMスケジューリングを行った後に、重複を許容しないFDMスケジューリングを行った場合のスペクトル割当の例を示す図である。また、図8は、図7のスペクトル割当状態で、各割当単位の割り当ての重複状態を示す図である。SORMスケジューリングが終わった時点では、図5に示すように、周波数の小さい方から3、4、12番目の3つの割当単位が空き帯域となっている。そのため、スケジューリング部308は、これらの割当単位に対し、割当可能帯域数にスペクトル割当が達していない移動局装置11、12、13の各々を割り当てる。これにより、空き帯域は無くなり、これ以上のFDMスケジューリングが不可能となるので、スケジューリング部308は、スケジューリングを終了する。結果、スペクトルはシステム帯域の全ての割当単位に割り当てられ、内2、5、6、8、9、10番目の割当単位がスペクトル重複している。このため、この場合の重複帯域幅は「6」となり、許容重複帯域幅に収まる範囲で割り当てられている。   FIG. 7 is a diagram illustrating an example of spectrum allocation when FDM scheduling that does not allow duplication is performed after performing the SORM scheduling of FIG. 5. FIG. 8 is a diagram showing an overlapping state of allocation of each allocation unit in the spectrum allocation state of FIG. When the SORM scheduling is completed, as shown in FIG. 5, the third, fourth, and twelfth allocation units from the lowest frequency are free bands. Therefore, the scheduling unit 308 allocates each of the mobile station apparatuses 11, 12, and 13 whose spectrum allocation has not reached the number of allocatable bands to these allocation units. As a result, there is no free bandwidth and no further FDM scheduling is possible, and the scheduling unit 308 ends the scheduling. As a result, the spectrum is assigned to all the allocation units of the system band, and the 2, 5, 6, 8, 9, and 10th allocation units are spectrum overlapping. For this reason, the overlapping bandwidth in this case is “6”, and is allocated within a range that falls within the allowable overlapping bandwidth.

図5から図8におけるスケジューリング方法では、平均受信SINRやQoS(Quality of Service)などを考慮した各移動局装置の割当の優先度、通信路容量等の伝搬路特性を基準とし、PF(Propotional Fairness)やMax CIR(Maximum Carrier to Interference power Ratio)、RR(Round Robin)等を用いる。
なお、各移動局装置の割当可能帯域幅は、スケジューリング部308が予め記憶していてもよいし、各移動局装置が基地局装置15と通信を開始する際に、その移動局装置が割当可能帯域幅を示す情報を基地局装置15に通知し、通知された情報が示す値をスケジューリング部308が記憶するようにしてもよい。
In the scheduling methods in FIG. 5 to FIG. 8, the PF (Proportional Fairness) is based on propagation path characteristics such as allocation priority and communication path capacity of each mobile station apparatus in consideration of average received SINR, QoS (Quality of Service), and the like. ), Max CIR (Maximum Carrier to Interference power Ratio), RR (Round Robin), or the like.
Note that the assignable bandwidth of each mobile station device may be stored in advance by the scheduling unit 308, or can be assigned when each mobile station device starts communication with the base station device 15. Information indicating the bandwidth may be notified to the base station apparatus 15, and the scheduling unit 308 may store the value indicated by the notified information.

図9は、本実施形態におけるスケジューリング部308の動作を説明するフローチャートである。まず、スケジューリング部308は、各移動局装置の伝搬路特性H(u=1、2、・・・、U)と、各移動局装置の送信可能電力から決定される移動局装置毎に異なる割当可能帯域幅W(u=1、2、・・・、U)と、さらに許容重複帯域幅Xを取得する(S1)。なお、伝搬路特性Hは、伝搬路推定部306より取得し、割当可能帯域幅Wは、予めスケジューリング部308が記憶していたものを読み出し、許容重複帯域幅Xは許容重複帯域幅算出部307において決定されたものを取得する。スケジューリング部308は取得した情報を基に、まずスペクトル重複の可能なSORMスケジューリングを行う(S2)。ここで、割当帯域幅がWに達していない移動局装置がないときは(S3−No)スケジューリングを終了するが、Wに達していない移動局装置が存在するときは(S3−Yes)、ステップS4に遷移して、スケジューリングを続行する。 FIG. 9 is a flowchart for explaining the operation of the scheduling unit 308 in the present embodiment. First, the scheduling unit 308 is different for each mobile station apparatus determined from the propagation path characteristics H u (u = 1, 2,..., U) of each mobile station apparatus and the transmittable power of each mobile station apparatus. An allocatable bandwidth W u (u = 1, 2,..., U) and an allowable overlapping bandwidth X are acquired (S1). The propagation path characteristic H u is acquired from the propagation path estimation unit 306, the allocatable bandwidth W u is read from the scheduling unit 308, and the allowable overlapping bandwidth X is calculated as the allowable overlapping bandwidth. What is determined in the unit 307 is acquired. Based on the acquired information, the scheduling unit 308 first performs SORM scheduling that allows spectrum overlap (S2). Here, when there is no mobile station apparatus whose allocated bandwidth has not reached W u (S3-No), scheduling is terminated, but when there is a mobile station apparatus that has not reached W u (S3-Yes). Then, the process proceeds to step S4 to continue scheduling.

ステップS4では、スケジューリング部308は、システム帯域内で重複して割り当てられている帯域のポイント数を確認し、重複許容帯域幅Xに達していないときは(S4−No)、ステップS2に戻ってSORMのスケジューリングを続行し、達しているときは(S4−Yes)、スペクトル重複を許容しないFDMスケジューリング、すなわちステップS5へと移行する。ステップS5では、スケジューリング部308は、割当帯域がWに達していない移動局装置のみでFDMスケジューリングを行う。FDMスケジューリングの終了条件はシステム帯域内の空き帯域がすべて埋まるか、全ての移動局の割当帯域が割当可能帯域幅Wに達した時である(S6)。 In step S4, the scheduling unit 308 confirms the number of points of the band allocated redundantly in the system band. When the overlapping allowable bandwidth X has not been reached (S4-No), the scheduling unit 308 returns to step S2. The scheduling of the SORM is continued, and when it is reached (S4-Yes), the process proceeds to FDM scheduling that does not allow spectrum overlap, that is, step S5. In step S5, the scheduling unit 308 performs FDM scheduling only with a mobile station apparatus whose allocated bandwidth has not reached W u . The FDM scheduling end condition is when all the free bandwidths in the system bandwidth are filled or the allocated bandwidth of all mobile stations reaches the allocatable bandwidth W u (S6).

このように、本実施形態では、システム帯域内で重複しているスペクトルの数が許容範囲内に収まるよう割当を行うことで、各移動局装置が広帯域にスペクトルを割り当てることを可能としながらも、重複したスペクトルを分離できるように制御することができるので、スペクトル重複による特性劣化を起こすことなく、セルスループットを向上させることができる   As described above, in the present embodiment, while performing allocation so that the number of spectra overlapping in the system band falls within the allowable range, each mobile station apparatus can allocate a spectrum in a wide band, Since it is possible to control so that overlapping spectra can be separated, cell throughput can be improved without causing characteristic deterioration due to spectrum overlapping.

[第2の実施形態]
第2の実施形態では、スケジューリングが任意の時点で終了した場合に過剰に重複することを防ぐため、既に割り当てられた帯域内における重複率を考慮しながらスケジューリングを行う。すなわち、システム帯域内の「使用される帯域」に対して「重複する帯域」の割合が一定値以下になるようにする。
ここでは、システム帯域全体における割当の最小単位をリソースブロックとする。一般に、周波数領域でのスケジューリングは、基地局装置が各移動局装置に対しシステム帯域内含まれる各リソースブロックを1つずつ最も利得の高いものから割り当てていく。本実施形態では、この1つずつ割り当てていく際に、次に割り当てられるリソースブロックが既に割当済と仮定し、重複が増加してしまう場合の重複率を予想重複率として算出し、それを許容重複率と比較しながら割り当てていく。このとき、「予想重複率=(既に重複している帯域幅+リソースブロックの帯域幅)/割当済の帯域幅」と定義する。この予想重複率が許容重複率より低ければ、次の割当では重複を許容し、許容重複率より高くなる場合は、次の割当では重複を許容しない。
[Second Embodiment]
In the second embodiment, in order to prevent excessive duplication when scheduling ends at an arbitrary time point, scheduling is performed in consideration of the duplication rate in an already allocated band. That is, the ratio of the “duplicate bandwidth” to the “used bandwidth” in the system bandwidth is set to be equal to or less than a predetermined value.
Here, a minimum unit of allocation in the entire system band is a resource block. In general, in scheduling in the frequency domain, the base station apparatus assigns each resource block included in the system band to each mobile station apparatus one by one from the highest gain. In this embodiment, when allocating one by one, it is assumed that the resource block to be allocated next has already been allocated, and the duplication rate when duplication increases is calculated as the expected duplication rate and allowed. Assign while comparing with the overlap rate. At this time, it is defined as “expected duplication rate = (already duplicated bandwidth + resource block bandwidth) / allocated bandwidth”. If this expected duplication rate is lower than the allowable duplication rate, duplication is allowed in the next allocation, and if it is higher than the allowable duplication rate, duplication is not allowed in the next allocation.

なお、以下に説明する手順は、一例であり、「重複する帯域の数/割り当てられた帯域の数」が許容重複率に収まるよう割り当てるスケジューリング方法であれば、他の如何なるスケジューリング方法を用いてもよい。例えば、先に重複を許容するスケジューリングで次に割り当てる予定のリソースブロックを決定し、そのリソースブロックが他の移動局装置に割当済みだった場合にのみ予想重複率の計算を行ってもよい。   Note that the procedure described below is an example, and any other scheduling method can be used as long as the scheduling method allocates “the number of overlapping bands / the number of allocated bands” within an allowable overlapping rate. Good. For example, the resource block scheduled to be allocated next may be determined first by scheduling that allows overlap, and the expected overlap rate may be calculated only when the resource block has already been allocated to another mobile station apparatus.

本実施形態における無線通信システムは、移動局装置11〜14と、基地局装置15aとを備える。移動局装置11〜14の構成は、図2に示す移動局装置11〜14と同様であるので、説明を省略する。基地局装置15aは、図2に示す基地局装置15とは、スケジューリングを行なう制御部501が制御部501aである点が異なる。図10は、本実施形態における受信部503と制御部501aとの構成を示す概略ブロック図である。同図において、図4と同じ部分には同一の符号(301〜307、309〜323、330−1〜330−U、503)を付し、説明を省略する。制御部501aは、許容重複率算出部324a、スケジューリング部308a、スペクトル割当情報生成部309を備える。   The wireless communication system in the present embodiment includes mobile station apparatuses 11 to 14 and a base station apparatus 15a. The configuration of mobile station apparatuses 11-14 is the same as that of mobile station apparatuses 11-14 shown in FIG. The base station apparatus 15a differs from the base station apparatus 15 shown in FIG. 2 in that the control unit 501 that performs scheduling is the control unit 501a. FIG. 10 is a schematic block diagram illustrating the configuration of the reception unit 503 and the control unit 501a in the present embodiment. 4, the same parts as those in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals (301 to 307, 309 to 323, 330-1 to 330-U, 503), and description thereof is omitted. The control unit 501a includes an allowable duplication rate calculation unit 324a, a scheduling unit 308a, and a spectrum allocation information generation unit 309.

許容重複率算出部324aは、伝搬路特性(例えば、受信SNR)に基づきシステム帯域内で許容される許容重複率を求めてスケジューリング部308aに出力する。例えば、特定の変調方式、符号化率を用いたときに、誤り率が一定の値以下となるように、平均受信SNRに応じた許容重複率の値を許容重複率算出部324aに予め設定しておく。許容重複率算出部324aは、この設定に従い、受信した信号に関する受信SNRの周波数方向平均値に応じた許容重複率を決定する。   The allowable duplication rate calculation unit 324a obtains the allowable duplication rate allowed in the system band based on the propagation path characteristics (for example, reception SNR), and outputs it to the scheduling unit 308a. For example, when a specific modulation scheme and coding rate are used, an allowable duplication rate value corresponding to the average received SNR is set in advance in the allowable duplication rate calculation unit 324a so that the error rate becomes a certain value or less. Keep it. The allowable duplication rate calculation unit 324a determines the allowable duplication rate according to the average value in the frequency direction of the received SNR regarding the received signal according to this setting.

スケジューリング部308aは、スケジューリング部308と同様に、一部のスペクトルの重複を許容し、複数の移動局装置の各々に割り当てる周波数スペクトルが互いに重複する帯域の幅が、所定の値以下となるようにスペクトル割当を決定する。ただし、本実施形態においては、上述の所定の値は、いずれかの移動局装置に割り当てられている周波数スペクトルの合計の帯域幅に対する所定の割合(許容重複率)の帯域幅である。より具体的にあh、スケジューリング部308aは、許容重複率算出部324aから与えられた許容重複率と「予想重複率=(既に重複している帯域幅+1割当単位」/割当済の帯域幅」で与えられる予想重複率とから「予想重複率<許容重複率」を満たすか否かを判定し、満たすときは、重複を許容するスケジューリングを、満たさないときは、重複を許容しないスケジューリングを行うことにより周波数スペクトルを移動局装置11〜14へ割り当てる。   Similar to the scheduling unit 308, the scheduling unit 308a allows overlapping of a part of the spectrum so that the frequency band allocated to each of the plurality of mobile station apparatuses has a band width that is equal to or less than a predetermined value. Determine the spectrum allocation. However, in the present embodiment, the above-mentioned predetermined value is a bandwidth of a predetermined ratio (allowable overlap rate) with respect to the total bandwidth of the frequency spectrum allocated to any mobile station apparatus. More specifically, the scheduling unit 308a determines the allowable duplication rate given from the allowable duplication rate calculation unit 324a and “expected duplication rate = (already overlapping bandwidth + 1 allocation unit) / allocated bandwidth”. Judgment is made based on the expected duplication rate given in (1) or not, and if it is met, scheduling that allows duplication is performed. If not, scheduling that does not allow duplication is performed. Thus, the frequency spectrum is assigned to the mobile station apparatuses 11-14.

図11から図14は、本実施形態におけるスケジューリング部308aの動作例を示す図である。ここでは、システム帯域を周波数方向に12の割当単位に分割しており、許容重複率を50%としている。図11から図14において、右肩上がりの斜線でハッチングされた矩形は、その矩形が位置するリソースブロックが移動局装置11に割り当てられていることを示す。同様に、網掛けでハッチングされた矩形は、その矩形が位置するリソースブロックが移動局装置12に割り当てられたことを示し、右肩下がりの斜線でハッチングされた矩形は、その矩形が位置するリソースブロックが移動局装置13に割り当てられたことを示し、斜め格子状にハッチングされた矩形は、その矩形が位置するリソースブロックが移動局装置14に割り当てられたことを示す。   11 to 14 are diagrams illustrating an operation example of the scheduling unit 308a in the present embodiment. Here, the system band is divided into 12 allocation units in the frequency direction, and the allowable duplication rate is 50%. In FIG. 11 to FIG. 14, a rectangle hatched with a diagonal line that rises to the right indicates that the resource block in which the rectangle is located is allocated to the mobile station apparatus 11. Similarly, a hatched rectangle indicates that the resource block in which the rectangle is located is allocated to the mobile station apparatus 12, and a rectangle hatched with a slanting diagonal line indicates the resource in which the rectangle is located. A block that is assigned to the mobile station apparatus 13 is indicated by a hatched rectangle, and a resource block in which the rectangle is located is assigned to the mobile station apparatus 14.

図11と図12は、重複を許容しない割当を行なうケースを表している。図11では、移動局装置11〜14に対する割当を行っている途中で、割当済みとなっている帯域が9ポイント(1、2、5、6、7、8、9、10、11番目の割当単位)ある中でスペクトルが重複している帯域が4ポイント(2、5、8、9番目の割当単位)存在する状態となっている。この場合、予想重複率は「(4(重複数)+1(割当単位))/9(割当済み帯域)=55.5%」であるため、「予想重複率(55.5%)>許容重複率(50%)」となり、上述の予想重複率<許容重複率」を満たさないので、スケジューリング部308aは、次の割当では重複を許容しない。そこで、スケジューリング部308aは、例えば、図12に示すように、空き帯域である3番目の割当単位に割り当てる。これにより割当済み帯域は10ポイント(1、2、3、5、6、7、8、9、10、11番目の割当単位)、重複数は4ポイント(2、5、8、9番目の割当単位)となるため、実際の重複率は「4/10=40.0%」となり「実際の重複率(40%)<許容重複率(50%)」となり、過剰な重複を回避することができる。   FIG. 11 and FIG. 12 show a case where assignment that does not allow duplication is performed. In FIG. 11, while the allocation to the mobile station apparatuses 11 to 14 is being performed, the allocated band has 9 points (1, 2, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11th allocation). (Unit) There are 4 points (2, 5, 8, 9th allocation unit) where there are overlapping spectrums. In this case, since the expected duplication rate is “(4 (duplication multiple) +1 (allocation unit)) / 9 (allocated bandwidth) = 55.5%”, “expected duplication rate (55.5%)> allowable duplication” Rate (50%) ”and does not satisfy the above-described expected duplication rate <allowable duplication rate”, the scheduling unit 308a does not allow duplication in the next allocation. Therefore, for example, the scheduling unit 308a allocates to a third allocation unit that is a free band as illustrated in FIG. As a result, the allocated bandwidth is 10 points (1, 2, 3, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11th allocation unit), and the overlapping number is 4 points (2, 5, 8, 9th allocation). Therefore, the actual duplication rate is “4/10 = 40.0%”, so that “actual duplication rate (40%) <allowable duplication rate (50%)”, and excessive duplication can be avoided. it can.

図13と図14は、重複を許容する割当を行なうケースを表している。図13では、移動局装置11〜14に対する割当を行っている途中で、割当済みとなっている帯域が11ポイント(1、2、4、5、6、7、8、9、10、11、12番目の割当単位)ある中でスペクトルが重複している帯域が4ポイント(2、5、8、9番目の割当単位)存在する状態となっている。この場合、予想重複率は「(4(重複数)+1(割当単位))/11(割当済み帯域)=45.5%」であるため、「予想重複率(45.5%)<許容重複率(50%)」となり、上述の「予想重複率<許容重複率」を満たすので、スケジューリング部308aは、次の割当では重複が許容される。そこで、スケジューリング部308aは、例えば、図14に示すように、既に移動局装置14を割当済みである6番目の割当単位に、移動局装置11を割り当てる。   FIG. 13 and FIG. 14 show a case where assignment that allows duplication is performed. In FIG. 13, 11 points (1, 2, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, The twelfth allocation unit) is in a state where there are four points (2, 5, 8, and 9th allocation units) where the spectrum overlaps. In this case, since the expected duplication rate is “(4 (duplication number) +1 (allocation unit)) / 11 (allocated bandwidth) = 45.5%”, “expected duplication rate (45.5%) <allowable duplication” Rate (50%) ”, which satisfies the above-mentioned“ expected duplication rate <allowable duplication rate ”, the scheduling unit 308a allows duplication in the next allocation. Therefore, for example, as illustrated in FIG. 14, the scheduling unit 308 a allocates the mobile station apparatus 11 to the sixth allocation unit to which the mobile station apparatus 14 has already been allocated.

以上の図11から図14の割当を繰り返していき、例えば、全ての移動局の割当帯域が割当可能帯域幅に達したときに割当を終了する。なお、このスケジューリング方法では、常に割り当てられた帯域の合計に対し、重複する帯域の割合が許容重複率より低くなっているので、その他の終了条件であっても、最終的な割当は、割り当てられた帯域の合計に対し、重複する帯域の割合をつねに許容重複率より低く抑えることが可能となる。   The above-described allocation in FIG. 11 to FIG. 14 is repeated. For example, the allocation ends when the allocated bandwidth of all mobile stations reaches the allocatable bandwidth. In this scheduling method, since the ratio of the overlapping band is lower than the allowable overlapping ratio with respect to the total allocated band at all times, the final allocation is not performed even under other termination conditions. It is possible to always keep the ratio of overlapping bands lower than the allowable overlapping rate with respect to the total of the bands.

図11から図14におけるスケジューリング方法は、平均受信SINRやCQI(Channel Quality Indicator;チャネル品質指標)、通信路容量等の伝搬路特性を基準とし、PF(Propotional Fairness)やMax CIR(Maximum Carrier to Interference power Ratio)、RR(Round Robin)等を用いる。
なお、各移動局装置の割当可能帯域幅は、第1の実施形態と同様に、スケジューリング部308aが予め記憶していてもよいし、各移動局装置が基地局装置15aと通信を開始する際に、移動局装置が割当可能帯域幅を示す情報を基地局装置15aに通知し、通知された情報が示す値をスケジューリング部308aが記憶するようにしてもよい。
The scheduling methods in FIGS. 11 to 14 are based on propagation characteristics such as average received SINR, CQI (Channel Quality Indicator) and channel capacity, and PF (Proportional Fairness) or Max CIR (Maximum Carrier to Interferer). power Ratio), RR (Round Robin) or the like is used.
Note that the allocatable bandwidth of each mobile station apparatus may be stored in advance by the scheduling unit 308a as in the first embodiment, or when each mobile station apparatus starts communication with the base station apparatus 15a. In addition, the mobile station apparatus may notify the base station apparatus 15a of information indicating the allocatable bandwidth, and the scheduling unit 308a may store the value indicated by the notified information.

図15は、本実施形態におけるスケジューリング部308aの動作を説明するフローチャートである。まず、スケジューリング部308aは、各移動局の伝搬路特性H(u=1、2、・・・、U)と、各移動局の送信可能電力から決定される移動局毎に異なる割当可能帯域幅W(u=1、2、・・・、U)と、さらに許容重複率Yを取得する(S11)。なお、伝搬路特性Hは、伝搬路推定部306より取得し、割当可能帯域幅Wは、予めスケジューリング部308aが記憶していたものを読み出し、許容重複率Yは許容重複率算出部324aにおいて決定されたものを取得する。 FIG. 15 is a flowchart for explaining the operation of the scheduling unit 308a in the present embodiment. First, the scheduling unit 308a assigns different allocable bands for each mobile station determined from the propagation path characteristics H u (u = 1, 2,..., U) of each mobile station and the transmittable power of each mobile station. The width W u (u = 1, 2,..., U) and the allowable overlap rate Y are acquired (S11). The propagation path characteristic H u is acquired from the propagation path estimation unit 306, the allocatable bandwidth W u is read from the scheduling unit 308a, and the allowable overlap rate Y is the allowable overlap rate calculation unit 324a. Get what was determined in.

次に、スケジューリング部308aは、既に割当済の割当帯域の状況を確認し予想重複率Zを算出する(S12)。ただし初回は、まだ割当が行われていない為、予想重複率Zは0%とする。そして導出された予想重複率Zと許容重複率Yを比較し(S13)、「Z<Y」であれば(S13−Yes)、重複を許容するスケジューリングを行い(S14)、「Z<Y」でなければ(S13−No)、重複を許容しないスケジューリングを行う(S15)。そしてスケジューリングが任意の割当終了条件を満たせばスケジューリングを終了し(S16−Yes)、割当終了条件を満たしていなければ(S16−No)、ステップS12の予想重複率Zの算出へ戻り、以後同様のスケジューリングを繰り返す。ここで割当終了条件は例えば、各移動局の送信電力に応じた割当可能帯域場Wuが全て満たされることで良く、システム帯域幅が全て割当済みになることでも良い。   Next, the scheduling unit 308a confirms the status of the allocated bandwidth that has already been allocated, and calculates the expected overlap rate Z (S12). However, since the allocation is not yet performed for the first time, the expected overlap rate Z is set to 0%. Then, the derived expected duplication rate Z and the allowable duplication rate Y are compared (S13), and if “Z <Y” (S13-Yes), scheduling that allows duplication is performed (S14), and “Z <Y”. If not (S13-No), scheduling that does not allow duplication is performed (S15). If the scheduling satisfies an arbitrary allocation end condition, the scheduling ends (S16-Yes). If the scheduling end condition is not satisfied (S16-No), the process returns to the calculation of the expected overlap rate Z in step S12. Repeat scheduling. Here, the allocation end condition may be, for example, that all the allocatable bandwidth fields Wu corresponding to the transmission power of each mobile station are satisfied, or that all the system bandwidths have been allocated.

本実施形態では、システム帯域内で割り当てられた帯域に対し重複しているスペクトルが許容範囲内収まるよう割当を行うことで、スペクトルが重複しすぎない範囲での広帯域な伝送ができる。
なお、上述の第1および第2の実施形態では、各移動局の割当可能帯域幅は、その移動局の送信電力により決まるとして説明したが、移動局が要求した帯域幅により決まっても良いし、移動局が要求したサービスに応じた帯域幅としてもよいし、これらの組み合わせであってもよい。
In the present embodiment, wideband transmission can be performed in a range where the spectrum does not overlap too much by performing allocation so that the spectrum that overlaps the band allocated within the system band is within the allowable range.
In the first and second embodiments described above, the allocatable bandwidth of each mobile station has been described as being determined by the transmission power of the mobile station, but may be determined by the bandwidth requested by the mobile station. The bandwidth may be in accordance with the service requested by the mobile station, or a combination thereof.

また、図2における制御部101、制御部501、および図10における制御部501aの機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより各部の処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。   Also, a program for realizing the functions of the control unit 101, the control unit 501, and the control unit 501a in FIG. 2 is recorded on a computer-readable recording medium, and the program recorded on the recording medium is stored in the computer. The processing of each unit may be performed by reading it into the system and executing it. Here, the “computer system” includes an OS and hardware such as peripheral devices.

また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
以上、この発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
The “computer-readable recording medium” refers to a storage device such as a flexible medium, a magneto-optical disk, a portable medium such as a ROM and a CD-ROM, and a hard disk incorporated in a computer system. Furthermore, the “computer-readable recording medium” dynamically holds a program for a short time like a communication line when transmitting a program via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line. In this case, a volatile memory in a computer system serving as a server or a client in that case, and a program that holds a program for a certain period of time are also included. The program may be a program for realizing a part of the functions described above, and may be a program capable of realizing the functions described above in combination with a program already recorded in a computer system.
The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and includes design changes and the like within a scope not departing from the gist of the present invention.

本発明は、携帯電話を移動局装置とする無線通信システムである移動体通信システムに用いて好適であるが、これに限定されない。   The present invention is suitable for use in a mobile communication system that is a radio communication system using a mobile phone as a mobile station device, but is not limited to this.

10…無線通信システム
11、12、13、14…移動局装置
15…基地局装置
101…制御部
102…送信部
103…受信部
201…符号部
202…インターリーブ部
203…変調部
204…DFT部
205…スペクトルマッピング部
206…IDFT部
207…パイロット信号生成部
208…パイロット多重部
209…CP挿入部
210…D/A変換部
211…無線部
212…送信アンテナ
301…受信アンテナ
302…無線部
303…A/D変換部
304…CP除去部
305…パイロット分離部
306…伝搬路推定部
307…許容重複帯域幅算出部
308、308a…スケジューリング部
309…スペクトル割当情報生成部
310…バッファ
311…第1のDFT部
312…スペクトルデマッピング部
313…ソフトキャンセル部
314…等化部
315…IDFT部
316…復調部
317…デインターリーブ部
318…復号部
319…インターリーブ部
320…ソフトレプリカ生成部
321…第2のDFT部
322…干渉抽出部
323…判定部
324a…許容重複率算出部
330−1…第1の復号処理部
330−2…第2の復号処理部
330−U…第Uの復号処理部
501、501a…制御部
502…送信部
503…受信部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Wireless communication system 11, 12, 13, 14 ... Mobile station apparatus 15 ... Base station apparatus 101 ... Control part 102 ... Transmission part 103 ... Reception part 201 ... Encoding part 202 ... Interleaving part 203 ... Modulation part 204 ... DFT part 205 ... spectrum mapping unit 206 ... IDFT unit 207 ... pilot signal generation unit 208 ... pilot multiplexing unit 209 ... CP insertion unit 210 ... D / A conversion unit 211 ... radio unit 212 ... transmission antenna 301 ... reception antenna 302 ... radio unit 303 ... A / D conversion unit 304 ... CP removal unit 305 ... pilot separation unit 306 ... propagation path estimation unit 307 ... allowable overlapping bandwidth calculation unit 308, 308a ... scheduling unit 309 ... spectrum allocation information generation unit 310 ... buffer 311 ... first DFT Unit 312 ... spectrum demapping unit 313 Canceling unit 314 ... equalizing unit 315 ... IDFT unit 316 ... demodulating unit 317 ... deinterleaving unit 318 ... decoding unit 319 ... interleaving unit 320 ... soft replica generating unit 321 ... second DFT unit 322 ... interference extracting unit 323 ... determination Unit 324a ... allowable duplication rate calculation unit 330-1 ... first decoding processing unit 330-2 ... second decoding processing unit 330-U ... Uth decoding processing unit 501, 501a ... control unit 502 ... transmission unit 503 ... Receiver

Claims (8)

複数の端末装置の各々に対して、自装置との通信に使用する周波数帯域の割り当てを行うスケジューリング部を備える通信装置であって、A communication device including a scheduling unit that assigns a frequency band to be used for communication with its own device for each of a plurality of terminal devices,
前記スケジューリング部は、少なくとも一部の前記端末装置間で前記周波数帯域の一部が重複するように割り当てを行う場合に、互いに重複する帯域幅が所定の値よりも小さくなるように前記周波数帯域を割り当てること  The scheduling unit allocates the frequency band so that overlapping bandwidths are smaller than a predetermined value when allocation is performed so that a part of the frequency band overlaps among at least some of the terminal devices. Assigning
を特徴とする通信装置。  A communication device characterized by the above.
互いに一部の周波数帯域で重複し、かつ重複する前記周波数帯域の帯域幅が所定の値よりも小さい複数の周波数信号を受信し、受信した前記周波数信号から生成するレプリカ信号を用いて前記周波数信号のキャンセル処理を行い、前記周波数信号毎に分離する受信部を備えることReceiving a plurality of frequency signals that overlap with each other in a part of the frequency bands, and the bandwidths of the overlapping frequency bands are smaller than a predetermined value, and using the replica signal generated from the received frequency signals, the frequency signal A receiving unit that performs the canceling process and separates each frequency signal.
を特徴とする通信装置。  A communication device characterized by the above.
前記所定の値は、前記通信装置が使用可能なシステム帯域幅に対して予め定められた割合の帯域幅であることを特徴とする請求項1または2に記載の通信装置Wherein the predetermined value, the communication apparatus according to claim 1 or 2, wherein the communication device is a bandwidth of a predetermined rate in pairs on the system bandwidth available. 前記所定の値は、前記周波数帯域の合計の帯域幅に対して予め定められた割合の帯域幅であることを特徴とする請求項1または2に記載の通信装置。 Wherein the predetermined value, the communication apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that in pairs the total bandwidth of the frequency band is the bandwidth of a predetermined ratio. 前記重複している帯域幅の割合が、前記通信装置が使用可能なシステム帯域幅に対して予め定められた割合未満の場合は、重複を許容する割り当てを行い、前記所定の割合以上の場合は、以後重複を許容しない割り当てを行うことを特徴とする請求項1に記載の通信装置Percentage of bandwidth that the overlap, if less than the rate that the communication device is predetermined by pairs on the system bandwidth available, allocates to permit duplication, if the predetermined ratio or more 2. The communication apparatus according to claim 1, wherein allocation is performed so as not to allow duplication thereafter. 前記所定の値は、
前記端末装置と自装置との間の伝搬路特性に基づき算出した値であること
を特徴とする請求項1に記載の通信装置。
The predetermined value is
The communication device according to claim 1 , wherein the communication device is a value calculated based on a propagation path characteristic between the terminal device and the device itself .
送信信号を周波数信号に変換し、装置に割り当てられた周波数スペクトルに配置して送信する複数の端末装置と、前記複数の端末装置が送信した信号を受信し、前記端末装置の信号間の干渉を除去して、前記端末装置毎の信号に分離する基地局装置とを具備する無線通信システムであって、
前記基地局装置は、前記複数の端末装置の各々に割り当てる周波数スペクトルが互いに重複する帯域の幅が所定の値よりも小さくなるように、前記複数の端末装置の各々に周波数スペクトルを割り当てること
を特徴とする無線通信システム。
Converts the transmission signal into a frequency signal, received a plurality of terminal devices and transmits the arranged frequency spectrum allocated to the own device, a signal in which the plurality of terminal device transmits, interference between signals of the terminal device And a base station device that separates the signal into signals for each terminal device, and a wireless communication system comprising:
The base station apparatus allocates a frequency spectrum to each of the plurality of terminal apparatuses so that a width of a band in which the frequency spectrum allocated to each of the plurality of terminal apparatuses overlaps becomes smaller than a predetermined value. A wireless communication system.
複数の端末装置の各々に対して、自装置との通信に使用する周波数帯域の割り当てを行う通信装置における周波数割当方法であって、A frequency allocation method in a communication apparatus that allocates a frequency band to be used for communication with the own apparatus for each of a plurality of terminal apparatuses,
少なくとも一部の前記端末装置間で前記周波数帯域の一部が重複するように割り当てを行う場合に、互いに重複する帯域幅が所定の値よりも小さくなるように前記周波数帯域を割り当てる過程を有すること  A process of allocating the frequency band so that overlapping bandwidths are smaller than a predetermined value when allocating so that a part of the frequency band overlaps among at least some of the terminal devices;
を特徴とする周波数割当方法。  A frequency allocation method characterized by the above.
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