JPWO2008149726A1 - 基地局、無線通信システム及び帯域制御方法 - Google Patents
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Abstract
直交周波数分割多重接続方式で規定されたダウンリンクサブフレーム及びアップリンクサブフレームが備える移動局毎のユーザデータを送受信するためのバースト区間を、周波数軸方向でセクタ数に対応した複数の割り当て領域に分割し、移動局毎のユーザデータを送受信するための割り当て領域を、該移動局が在圏するセクタに対応する割り当て領域に割り当て、該セクタ内のユーザデータの送信に必要な割り当て帯域が当該割り当て領域の通信帯域を超える場合、該セクタを除く他のセクタに対応する割り当て領域に割り当てる。
Description
本発明は直交周波数分割多重接続(Orthogonal Frequency Division Multiple Access:OFDMA)方式を採用する基地局及び無線通信システム並びに該基地局で用いる帯域制御方法に関する。
図1は無線通信システムにおけるセル配置の一例を示す模式図である。
図1に示すように、無線通信システムは、複数の基地局BS(図1に示す例ではBS1、BS2、BS3)を備えた構成である。図1に示す基地局BS1〜B3は、自局が管理するセルを、さらに3つのセクタ(Sector1,2,3)に分割して管理する。移動局MSは、各基地局BSが管理するセクタ1〜3のうち、自局が在圏しているセクタを管理する基地局BSと無線通信を行う。
図1に示す構成において、無線通信システムの周波数再利用率が3(Reuse3)の場合、通常、基地局BS1,BS2,BS3は、隣接するセクタと異なる周波数領域を用いて移動局MSと無線通信を行う。そのため、セクタ間干渉が問題となることはない。
一方、無線通信システムの周波数再利用率が1(Reuse1)の場合、全てのセクタで同一の周波数領域を使用するため、セクタの境界にてセクタ間干渉が発生する。
図2は、例えばIEEE802.16e−2005で規定されたOFDMAフレームの構成例を示す模式図である。
図2の縦軸は周波数軸であり、横軸は時間軸である。周波数軸方向には複数のサブキャリアをまとめたグループ(サブチャネル)が配置され、時間軸方向にはOFDMAシンボルが配置される。
サブチャネルは,複数の物理サブキャリアからなる論理チャネルであり、どのサブキャリアを束ねて1つのサブチャネルを構成するかは任意である。通常,サブチャネル間の干渉を軽減するために、ランダムに配置されたサブキャリアを束ねてサブチャネルを構成する。
なお、IEEE802.16e−2005では、OFDMAフレームにおけるサブキャリアの配置方法について複数のルールが規定されている。以下では、それらのルールのうち、FUSC(Full Usage of Sub-channel)ではなく、PUSC(Partial Usage of Sub-channel)を採用する場合で説明する。但し、本発明はPUSC方式に限定されるものではない。
図2に示すように、ダウンリンクサブフレームは、プリアンブル(Preamble)、FCH(Frame Control Header)、DL−MAP(Downlink map)及びダウンリンクバースト(DL-burst)区間(DL-burst #1、DL-burst #2、…、DL-burst #6)で構成される。図2では図示されていないが、ダウンリンクサブフレームでは、例えばダウンリンクバースト区間(DL-burst #1)やをDL−MAPの領域の一部を使用してUL−MAP(Uplink map)が送信される。
プリアンブルは、フレームの先頭検出や受信品質の計測等に用いられる、予め決められた固定データである。
FCHは、後続するDLマップやULマップが正しく読み取れるように、これらMAP領域で用いている変調方式や符号方式等を各移動局MSに報知するための情報である。
ダウンリンクバースト区間は、下り方向(BSからMS方向)に伝送する各移動局MS宛てのユーザデータの領域である。図2に示す例では、DL-burst #1、DL-burst #2、…、DL-burst #6に個別のユーザデータがそれぞれ割り当てられる。ダウンリンクバースト区間は、図2に示すDL-burst #1、DL-burst #2、…、DL-burst #6の構成に限定されるものではなく、通信中の移動局MS数、移動局MS毎の優先度、各移動局MSが要求する伝送レート等に応じて適宜変更される。
DL−MAPは、下り方向に送信する、ダウンリンクバースト区間における移動局MS毎のユーザデータの位置(ダウンリンクサブフレームにおける周波数領域及び時間)を指定する情報である。
UL−MAPは、上り方向(MSからBS方向)に送信する、アップリンクバースト区間における移動局MS毎のユーザデータの位置(アップリンクサブフレームにおける周波数領域及び時間)を指定する情報である。
移動局MSは、DL−MAP及びUL−MAPで指定されたOFDMAフレーム内の周波数領域(サブチャネル)及び時間領域(時間スロット)を用いて基地局BSとユーザデータの送受信を行う。
アップリンクサブフレームは、コントロールチャネル及びアップリンクバースト(UL-burst)区間(UL-burst #1、UL-burst #2、…、UL-burst #5)で構成される。
コントロールチャネルは、制御用の情報のための領域であり、例えば基地局BSと各移動局MSとを同期させるためのRanging処理で用いる情報が送受信される。
アップリンクバースト区間は、各移動局MSから上り方向に送信するユーザデータの領域である。図2に示す例では、UL-burst #1、UL-burst #2、…、UL-burst #5に個別のユーザデータがそれぞれ割り当てられる。
なお、バースト区間及びコントロールチャネルは、OFDMAフレーム内の任意の位置に配置できる。但し、IEEE802.16e−2005の規定では、ダウンリンクバースト区間を長方形状に設定する必要がある。また、アップリンクバースト区間は、図3の矢印で示すように、各サブチャネルに対して、順次、時間軸方向にユーザデータを全て配置していく必要がある。
ところで、OFDMA方式では、上述したようにサブチャネルに対して複数の物理サブキャリアがランダムに割り当てられる(以下、乱数変換ルールと称す)。ここで、各サブチャネルにどの物理サブキャリアを割り当てるかはセル番号に応じて決定され、各セクタにおいては各サブチャネルに同一の物理サブキャリアが割り当てられる。一方、各基地局BSにおいては各サブチャネルに同一の物理サブキャリアが割り当てられることはない。但し、このような乱数変換ルールは、IEEE802.16e-2005で定義されたDL Zone Switch IEを使用することで、OFDMAフレーム内の任意のシンボルから変更できる。これをZone切り替えと呼ぶ。
OFDMA方式を採用する無線通信システムでは、各セクタで同一の無線チャネル(サブチャネル)を利用すると、セクタ間干渉が発生する。このようなセクタ間干渉を低減する一手法は、例えば特表2004−537875号公報や特表2006−515141号公報で提案されている。
特表2004−537875号公報や特表2006−515141号公報では、ダウンリンクサブフレームを時間軸方向で分割し、各セクタに該分割したブロックを割り当て、各セクタで割り当てられたブロックを利用してユーザデータを送受信することでセクタ間干渉を低減している。
また、IEEE802.16e−2005では、セクタ間干渉を低減する手法としてセグメント化が定義されている。セグメント化とは、例えば1つのOFDMAフレームをセクタ数に合わせて周波数軸方向で3分割し、3つのセクタで異なる周波数領域を使用する方法である。
しかしながら、上述した特表2004−537875号公報や特表2006−515141号公報に記載された手法、あるいはIEEE802.16e−2005で規定されたセグメント化を実施すると、各セクタで使用可能な通信帯域がセルで使用可能な全通信帯域の1/3に制限されてしまう。特に、ダウンリンクサブフレームは、Preamble、FCH、DL−MA及びUL−MAP等の各種のオーバーヘッドを備えているため、ユーザデータの送信に使用可能なダウンリンクバースト区間がセルで使用可能な全通信帯域の1/3以下に低減してしまう。
そこで、本発明は、OFDMA方式を適用した無線通信システムにおいて、同一の無線チャネルを複数の基地局BSで使用する場合でも、通信容量を確保しつつ、他セクタとの干渉を最小限に抑制できる基地局、無線通信システム及び帯域制御方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため本発明では、直交周波数分割多重接続方式で規定されたダウンリンクサブフレーム及びアップリンクサブフレームが備える移動局毎のユーザデータを送受信するためのバースト区間を、周波数軸方向でセクタ数に対応した複数の割り当て領域に分割し、移動局毎のユーザデータを送受信するための割り当て領域を、該移動局が在圏するセクタに対応する割り当て領域に割り当て、該セクタ内のユーザデータの送信に必要な割り当て帯域が当該割り当て領域の通信帯域を超える場合、該セクタを除く他のセクタに対応する割り当て領域に割り当てる。
このようにすると、例えばセルが3つのセクタで構成される場合、各セクタにおけるユーザデータの送信に必要な通信帯域がセルで使用可能な全通信帯域の1/3までは、IEEE802.16e−2005で規定されたセグメント化を実施した場合と同様になる。そのため、セクタ間干渉を低減できる。
一般に、セクタの全通信帯域を占有するユーザデータが連続して発生することは稀であるため、本発明を採用すると、運用時におけるセクタ間干渉の低減効果が十分に期待できる。
次に本発明について図面を参照して説明する。
(第1の実施の形態)
図4は本発明の無線通信システムが備える基地局の第1の実施の形態の構成を示すブロック図である。
図4は本発明の無線通信システムが備える基地局の第1の実施の形態の構成を示すブロック図である。
図4に示すように、第1の実施の形態の基地局BSは、無線ネットワークインターフェース部1、記憶装置2、データ処理装置3および有線ネットワークインターフェース部4を備えている。
無線ネットワークインターフェース部1は、IEEE802.16e−2005に準拠したOFDMAモジュールによって実現される。
記憶装置2には、ROM(Read Only Memory)やRAM(Random Access Memory)等が用いられる。
データ処理装置3は、一般的なコンピュータシステムと同様の構成で実現可能であり、例えばプログラムにしたがって処理を実行するCPU(Central Processing Unit)と、該CPUの処理で必要なデータを一時的に保持する主記憶装置と、後述する本発明の帯域制御方法をCPUに実行させるためのプログラムが格納された記録媒体と、主記憶装置や記録媒体とのインターフェースであるメモリインタフェース部とを備えている。
有線ネットワークインターフェース部4は、例えば10BASE−Tや100BASE−TX等に準拠したLANインターフェース回路によって実現される。有線ネットワークインターフェース部4は、不図示の上位ネットワークと接続され、移動局MSから受信したユーザデータを上位ネットワークへ送信すると共に、上位ネットワークから送信された各移動局MS宛のユーザデータを受信する。
記憶装置2は、セクタ番号記憶部21及びUL割り当て情報記憶部22を備えている。
セクタ番号記憶部21は、自基地局が管理する複数のセクタに付与されたセクタ番号を保持する。
UL割り当て情報記憶部22は、アップリンクサブフレームに対して移動局MS毎に割り当てる帯域を示すUL割り当て情報を保持する。UL割り当て情報は、各移動局MSから受信した、アップリンクサブフレームに対する移動局MS毎の帯域の割り当て要求(UL帯域割り当て要求)に基づいて、データ処理装置3が各移動局MSと事前に調整して決定する。
データ処理装置3は、DL−MAP生成手段31、データフレーム生成手段32、UL−MAP生成手段33及び受信バースト解析手段34を備えている。
受信バースト解析手段34は、各移動局MSから受信した、アップリンクサブフレームに対する移動局MS毎の帯域の割り当て要求(UL帯域割り当て要求)を解析し、必要に応じて後述するダミーデータを生成する。
データフレーム生成手段32は、上位ネットワークから受信した移動局MS毎のユーザデータを一時的に保持すると共に、各移動局MSへ送信する予定のデータ量を管理する。
DL−MAP生成手段31は、記憶装置2のセクタ番号記憶部21からDL−MAPを生成するセクタのセクタ番号を取得し、データフレーム生成手段32から移動局MS毎の送信予定のデータ量を取得する。そして、セクタ番号に対応するセクタ内の各移動局MSに割り当てるバースト区間を指定するためのDL−MAPを生成する。
UL−MAP生成手段33は、記憶装置2のUL割り当て情報記憶部22からUL−MAPの生成に必要な移動局MS毎のUL割り当て情報を取得し、セクタ番号に対応するセクタ内の各移動局MSに割り当てるバースト区間を指定するためのUL−MAPを生成する。
無線ネットワークインターフェース部1は、DL−MAP生成手段31で生成されたDL−MAP、UL−MAP生成手段33で生成されたUL−MAPを送信すると共に、DL−MAP/UL−MAPに基づいてデータフレーム生成手段32から取得したユーザデータを送受信する。
図7は、第1の実施の形態の無線通信システムで用いるダウンリンクサブフレーム及びアップリンクサブフレームの構成例を示す模式図である。
図7に示すように、第1の実施の形態の無線通信システムで用いるダウンリンクサブフレームは、セル内の全移動局MSに対して共通に送信する(周波数再利用率=1(Reuse1))Preamble、FCH、DL−MAP等が配置されるオーバーヘッド領域と、ユーザデータの送信に用いる、セルで使用可能な全通信帯域をセクタ数に応じて分割したデータ(Data)送信領域0,1,2,…とを備えている。
また、アップリンクサブフレームは、コントロールチャネルと、セルで使用可能な全通信帯域をセクタ数に応じて分割した、各移動局MSから送信されたユーザデータを受信するデータ(Data)受信領域0,1,2,…とを備えている。データ送信領域及びデータ受信領域は、上述した割り当て領域に相当する。
次に、図5を用いてDL−MAP生成手段31の動作について説明する。
DL−MAP生成手段31は、データ処理装置3等からの指示によりDL−MAPの生成タイミングを検知すると、オーバーヘッド領域の配置後、他の基地局BSを含む全てのセクタで同じ乱数変換ルールを使用するように、DL Zone Switch IEを用いてダウンリンクバースト区間のZone切り替えを行う(ステップA1)。
次に、DL−MAP生成手段31は、記憶装置2へDL−MAPを生成するセクタ番号を問い合わせる(ステップA2)。DL−MAP生成手段31は、セクタ番号記憶部21からセクタ番号を取得すると、その番号を確認し(ステップA3)、セクタ番号に応じて図5に示すステップA4〜A8、ステップA9〜A13またはステップA14〜A18のいずれかの処理へ移行する。
ステップA3の処理でセクタ番号0を検出した場合、DL−MAP生成手段31は、データ送信領域0に、該セクタ番号に対応するセクタ内の各移動局MSへのユーザデータの送信に用いる領域を割り当てる(ステップA4)。ここで、当該セクタにおけるユーザデータの送信に必要な帯域(割り当て量)がセルで使用可能な全通信帯域の1/3を超える場合(ステップA5の判定結果がYESの場合)、DL−MAP生成手段31は、データ送信領域0に加えてデータ送信領域1にも残りのユーザデータの送信に用いる領域を割り当てる(ステップA6)。さらに、当該セクタにおけるユーザデータの送信に必要な帯域(割り当て量)がセルで使用可能な全通信帯域の2/3を超える場合は(ステップA7の判定結果がYESの場合)、データ送信領域0、1に加えてデータ送信領域2にも残りのユーザデータの送信に用いる領域を割り当てる(ステップA8)。
ステップA3の処理でセクタ番号1を検出した場合、DL−MAP生成手段31は、データ送信領域1に、該セクタ番号に対応するセクタ内の各移動局MSへのユーザデータの送信に用いる領域を割り当てる(ステップA9)。ここで、当該セクタにおけるユーザデータの送信に必要な帯域(割り当て量)がセルで使用可能な全通信帯域の1/3を超える場合(ステップA10の判定結果がYESの場合)、DL−MAP生成手段31は、データ送信領域1に加えてデータ送信領域2にも残りのユーザデータの送信に用いる領域を割り当てる(ステップA11)。さらに、当該セクタにおけるユーザデータの送信に必要な帯域(割り当て量)がセルで使用可能な全通信帯域の2/3を超える場合は(ステップA12の判定結果がYESの場合)、データ送信領域1、2に加えてデータ送信領域0にも残りのユーザデータの送信に用いる領域を割り当てる(ステップA13)。
同様に、ステップA3の処理でセクタ番号2を検出した場合、DL−MAP生成手段31は、データ送信領域2に、該セクタ番号に対応するセクタ内の各移動局MSへのユーザデータの送信に用いる領域を割り当てる(ステップA14)。ここで、当該セクタにおけるユーザデータの送信に必要な帯域(割り当て量)がセルで使用可能な全通信帯域の1/3を超える場合(ステップA15の判定結果がYESの場合)、DL−MAP生成手段31は、データ送信領域2に加えてデータ送信領域0にも残りのユーザデータの送信に用いる領域を割り当てる(ステップA16)。さらに、当該セクタにおけるユーザデータの送信に必要な帯域(割り当て量)がセルで使用可能な全通信帯域の2/3を超える場合は(ステップA17の判定結果がYESの場合)、データ送信領域2、0に加えてデータ送信領域1にも残りのユーザデータの送信に用いる領域を割り当てる(ステップA18)。
次に、図6を用いてUL−MAP生成手段33の動作について説明する。
UL−MAP生成手段33は、コントロールチャネルの配置後、他の基地局BSを含む全てのセクタで同じ乱数変換ルールを使用するように、UL Zone Switch IEを用いてバースト区間のZone切り替えを行う(ステップB1)。
次に、UL−MAP生成手段33は、記憶装置2へUL−MAPを生成するセクタ番号を問い合わせる(ステップB2)。UL−MAP生成手段33は、セクタ番号記憶部21からセクタ番号を取得すると、その番号を確認し(ステップB3)、セクタ番号に応じて図6に示すステップB4〜B8、ステップB9〜B13またはステップB14〜B18のいずれかの処理へ移行する。
ステップB3の処理でセクタ番号0を検出した場合、UL−MAP生成手段33は、データ受信領域0に、該セクタ番号に対応するセクタ内の各移動局MSからのユーザデータの送信に用いる領域を割り当てる(ステップB4)。ここで、当該セクタにおけるユーザデータの送信に必要な帯域(割り当て量)がセルで使用可能な全通信帯域の1/3を超える場合(ステップB5の判定結果がYESの場合)、UL−MAP生成手段33は、データ受信領域0に加えてデータ受信領域1にも残りのユーザデータの送信に用いる領域を割り当てる(ステップB6)。さらに、当該セクタにおけるユーザデータの送信に必要な帯域(割り当て量)がセルで使用可能な全通信帯域の2/3を超える場合は(ステップB7の判定結果がYESの場合)、データ受信領域0、1に加えてデータ受信領域2にも残りのユーザデータの送信に用いる領域を割り当てる(ステップB8)。
ステップB3の処理でセクタ番号1を検出した場合、UL−MAP生成手段33は、データ受信領域1に、該セクタ番号に対応するセクタ内の各移動局MSからのユーザデータの送信に用いる領域を割り当てる(ステップB9)。ここで、当該セクタにおけるユーザデータの送信に必要な帯域(割り当て量)がセルで使用可能な全通信帯域の1/3を超える場合(ステップB10の判定結果がYESの場合)、UL−MAP生成手段33は、データ受信領域1に加えてデータ受信領域2にも残りのユーザデータの送信に用いる領域を割り当てる(ステップB11)。さらに、当該セクタにおけるユーザデータの送信に必要な帯域(割り当て量)がセルで使用可能な全通信帯域の2/3を超える場合は(ステップB12の判定結果がYESの場合)、データ受信領域1、2に加えてデータ受信領域0にも残りのユーザデータの送信に用いる領域を割り当てる(ステップB13)。
同様に、ステップB3の処理でセクタ番号2を検出した場合、UL−MAP生成手段33は、データ受信領域2に、該セクタ番号に対応するセクタ内の各移動局MSからのユーザデータの送信に用いる領域を割り当てる(ステップB14)。ここで、当該セクタにおけるユーザデータの送信に必要な帯域(割り当て量)がセルで使用可能な全通信帯域の1/3を超える場合(ステップB15の判定結果がYESの場合)、UL−MAP生成手段33は、データ受信領域2に加えてデータ受信領域0にも残りのユーザデータの送信に用いる領域を割り当てる(ステップB16)。さらに、当該セクタにおけるユーザデータの送信に必要な帯域(割り当て量)がセルで使用可能な全通信帯域の2/3を超える場合は(ステップB17の判定結果がYESの場合)、データ受信領域2、0に加えてデータ受信領域1にも残りのユーザデータの送信に用いる領域を割り当てる(ステップB18)。
UL−MAP生成手段33は、各セクタ内の全ての移動局MSのユーザデータの送信に用いる領域の割り当てが終了すると、各データ受信領域に空き領域が存在するか否かを確認する(ステップB19)。UL−MAP生成手段33は、データ受信領域内に空き領域が存在する場合は、その領域に予め決められたダミーデータを挿入する(ステップB20)。
次に、セクタ番号が0及び2の場合を例にして、本実施形態のDL−MAP生成手段31及びUL−MAP生成手段33の動作についてより具体的に説明する。
DL−MAP生成手段31は、セクタ番号記憶部21からセクタ番号0を取得すると、図8に示すように、該セクタ番号に対応するセクタ内の各移動局MSのユーザデータの送信に用いる領域をデータ送信領域0の先頭(図の左側)から順次割り当てていく。
ここで、当該セクタにおけるユーザデータの送信に必要な帯域がセルで使用可能な全通信帯域の1/3を超える場合、DL−MAP生成手段31は、その残りのユーザデータの送信に用いる領域をデータ送信領域1の先頭(図の左側)から順次割り当てていく。
さらに、当該セクタにおけるユーザデータの送信に必要な帯域がセルで使用可能な全通信帯域の2/3を超える場合、DL−MAP生成手段31は、その残りのユーザデータの送信に用いる領域をデータ送信領域2の先頭(図の左側)から順次割り当てていく。
一方、UL−MAP生成手段33は、セクタ番号記憶部21からセクタ番号0を取得すると、図10に示すように、該セクタ番号に対応するセクタ内の各移動局MSからのユーザデータの送信に用いる領域をデータ受信領域0の先頭(図の左側)から順次割り当てていく。
ここで、当該セクタにおけるユーザデータの送信に必要な帯域がセルで使用可能な全通信帯域の1/3を超える場合、(ステップB5の判定結果がYESの場合)、UL−MAP生成手段33は、その残りのユーザデータの送信に用いる領域をデータ受信領域1の先頭(図の左側)から順次割り当てていく。
さらに、当該セクタにおけるユーザデータの送信に必要な帯域がセルで使用可能な全通信帯域の2/3を超える場合、UL−MAP生成手段33は、図11に示すように、その残りのユーザデータの送信に用いる領域をデータ受信領域2の先頭(図の左側)から順次割り当てていく。
UL−MAP生成手段33は、各セクタ内の全ての移動局MSのユーザデータの送信に用いる領域の割り当てが終了すると、各データ受信領域に空き領域が存在するか否かを確認する。UL−MAP生成手段33は、データ受信領域内に空き領域が存在する場合は、その領域に予め決められたダミーデータを挿入する。各データ受信領域に空き領域が存在しない場合はダミーデータを挿入しない。
また、DL−MAP生成手段31は、セクタ番号記憶部21からセクタ番号2を取得すると、図12に示すように、該セクタ番号に対応するセクタ内の各移動局MSのユーザデータの送信に用いる領域をデータ送信領域2の先頭(図の左側)から順次割り当てていく。
ここで、当該セクタにおけるユーザデータの送信に必要な帯域がセルで使用可能な全通信帯域の1/3を超える場合、DL−MAP生成手段31は、その残りのユーザデータの送信に用いる領域をデータ送信領域0の先頭(図の左側)から順次割り当てていく。
さらに、当該セクタにおけるユーザデータの送信に必要な帯域がセルで使用可能な全通信帯域の2/3を超える場合、DL−MAP生成手段31は、その残りのユーザデータの送信に用いる領域をデータ送信領域1の先頭(図の左側)から順次割り当てていく。
一方、UL−MAP生成手段33は、セクタ番号記憶部21からセクタ番号2を取得すると、図13に示すように、該セクタ番号に対応するセクタ内の各移動局MSからのユーザデータの送信に用いる領域をデータ受信領域2の先頭(図の左側)から順次割り当てていく。
ここで、当該セクタにおけるユーザデータの送信に必要な帯域がセルで使用可能な全通信帯域の1/3を超える場合、UL−MAP生成手段33は、その残りのユーザデータの送信に用いる領域をデータ受信領域0の先頭(図の左側)から順次割り当てていく。
さらに、当該セクタにおけるユーザデータの送信に必要な帯域がセルで使用可能な全通信帯域の2/3を超える場合、UL−MAP生成手段33は、図14に示すように、その残りのユーザデータの送信に用いる領域をデータ受信領域1の先頭(図の左側)から順次割り当てていく(ステップB18)。
UL−MAP生成手段33は、各セクタ内の全ての移動局MSのユーザデータの送信に用いる領域の割り当てが終了すると、各データ受信領域に空き領域が存在するか否かを確認する(ステップB19)。UL−MAP生成手段33は、データ受信領域内に空き領域が存在する場合は、その領域に予め決められたダミーデータを挿入する。例えば、図14に示すように、データ受信領域0とデータ受信領域1とに空き領域が存在する場合、該空き領域にダミーデータを挿入する。
各セクタにおけるユーザデータの送信で使用する帯域がセルで使用可能な全通信帯域の1/3以下の場合、各セクタにて割り当てられたユーザデータの送信に用いる領域は、図9の(A)〜(C)に示すようになる。この場合、無線通信システムを非セグメント方式で運用していても、IEEE802.16e−2005で規定されたセグメント化を実施した場合と同様に、各セクタで異なる周波数帯域(サブチャネル)が利用されるため、セクタ間干渉が発生しない。
そのため、本実施形態によれば、ダウンリンクサブフレームにおいて、各セクタにおけるユーザデータの送信に必要な帯域がセルで使用可能な全通信帯域の1/3までは、無線通信システムを非セグメント方式で運用していても、IEEE802.16e−2005で規定されたセグメント化を実施した場合と同様の干渉耐性を期待できる。
また、アップリンクサブフレームにおいても、データ受信領域で発生した空き領域にダミーデータを挿入するため、IEEE802.16e−2005の規定では配置できない領域にもデータを配置できる。そのため、アップリンクバースト区間におけるユーザデータの送信に用いる周波数領域を、ダウンリンクサブフレームと同様にセクタに応じて切り替えることができる。
したがって、アップリンクサブフレームにおいても、ダウンリンクサブフレームと同様に、各セクタにおけるユーザデータの送信に必要な帯域がセルで使用可能な全通信帯域の1/3までは、無線通信システムを非セグメント方式で運用していても、IEEE802.16e−2005で規定されたセグメント化を実施した場合と同様の干渉耐性を期待できる。
さらに、本実施形態では、各セクタにおけるユーザデータの送信に必要な帯域がセルで使用可能な全通信帯域の1/3を超えても、他のデータ送信領域やデータ受信領域を利用してユーザデータを送受信できるため、IEEE802.16e−2005で規定されたセグメント化と異なって、各セクタの通信帯域がセルで使用可能な全通信帯域の1/3に制限されることはない。
(第2の実施の形態)
次に本発明の第2の実施の形態について説明する。
次に本発明の第2の実施の形態について説明する。
第1の実施の形態の無線通信システムでは、OFDMAフレームのバースト区間をセクタ数に応じて周波数軸方向で分割した例を示した。第2の実施の形態の無線通信システムは、OFDMAフレームのバースト区間をセクタ数に応じて周波数軸方向で分割すると共に、時間軸方向でもセクタ数に応じて分割する。さらに、本実施形態では時間軸方向で分割した領域の各シンボル境界にて割り当てるセクタを切り替える。すなわち、第2の実施の形態の無線通信システムでは、OFDMAフレームのバースト区間を図15に示すように分割する。
無線通信システムの構成並びにダウンリンクサブフレームが備える複数のデータ送信領域及びアップリンクサブフレームが備える複数のデータ受信領域に対するユーザデータの送信に必要な帯域の割当方法については第1の実施の形態と同様であるため、その説明は省略する。
第1の実施の形態では、セル内で周波数選択性フェージングが発生している場合、該フェージングが発生しているサブチャネルを含むセクタの無線通信環境が悪化する。
本実施形態の無線通信システムは、第1の実施の形態と同様の効果が得られると共に、図15に示すように各周波数領域に割り当てるセクタを時間軸上でも切り替えることで、上述した周波数選択性フェージングにより一部のセクタの無線通信環境が常に悪化する問題を回避できる。
なお、第1の実施の形態及び第2の実施の形態では各セルを3つのセクタに分割する例を示したが、セルの分割数は3に限定されるものではない。また、各セクタに順次割り当てるデータ送信領域やデータ受信領域は、上述した第1の実施の形態や第2の実施の形態で示した例に限定されるものではなく、各セクタに順次割り当てるデータ送信領域やデータ受信領域は任意に設定可能である。
この出願は、2007年5月31日に出願された特願2007−144487号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
Claims (7)
- 直交周波数分割多重接続方式で規定されたダウンリンクサブフレームが備える移動局毎のユーザデータを送信するためのダウンリンクバースト区間を、周波数軸方向でセクタ数に対応した複数のデータ送信領域に分割し、前記移動局毎のユーザデータを送信するための領域を、該移動局が在圏するセクタに対応するデータ送信領域に割り当て、該セクタ内のユーザデータの送信に必要な帯域が当該データ送信領域の通信帯域を超える場合、該セクタを除く他のセクタに対応するデータ送信領域に割り当てるDL−MAP生成手段と、
直交周波数分割多重接続方式で規定されたアップリンクサブフレームが備える移動局毎のユーザデータを送信するためのアップリンクバースト区間を、周波数軸方向でセクタ数に対応した複数のデータ受信領域に分割し、前記移動局毎のユーザデータを送信するための領域を、該移動局が在圏するセクタに対応するデータ受信領域に割り当て、該セクタ内のユーザデータの送信に必要な帯域が当該データ受信領域の通信帯域を超える場合、該セクタを除く他のセクタに対応するデータ受信領域に割り当てるUL−MAP生成手段と、
を有する基地局。 - 前記DL−MAP生成手段は、
前記データ送信領域を、前記セクタ数に応じてさらに時間軸方向で分割し、前記時間軸方向で分割した領域の各シンボル境界にて割り当てるセクタを切り替え、
前記UL−MAP生成手段は、
前記データ受信領域を、前記セクタ数に応じてさらに時間軸方向で分割し、前記時間軸方向で分割した領域の各シンボル境界にて割り当てるセクタを切り替える請求項1記載の基地局。 - 前記UL−MAP生成手段は、
前記移動局毎のユーザデータを送信するための領域を前記データ受信領域に割り当てた後、前記データ受信領域に空き領域がある場合は、該空き領域に予め決められたダミーデータを挿入する請求項1または2記載の基地局。 - 請求項1から3のいずれか1項記載の基地局と、
前記基地局と無線通信を行う移動局と、
を有する無線通信システム。 - 直交周波数分割多重接続方式で規定されたダウンリンクサブフレームが備える移動局毎のユーザデータを送信するためのダウンリンクバースト区間を、周波数軸方向でセクタ数に対応した複数のデータ送信領域に分割し、
前記移動局毎のユーザデータを送信するための領域を、該移動局が在圏するセクタに対応するデータ送信領域に割り当て、該セクタ内のユーザデータの送信に必要な帯域が当該データ送信領域の通信帯域を超える場合、該セクタを除く他のセクタに対応するデータ送信領域に割り当て、
直交周波数分割多重接続方式で規定されたアップリンクサブフレームが備える移動局毎のユーザデータを送信するためのアップリンクバースト区間を、周波数軸方向でセクタ数に対応した複数のデータ受信領域に分割し、
前記移動局毎のユーザデータを送信するための領域を、該移動局が在圏するセクタに対応するデータ受信領域に割り当て、該セクタ内のユーザデータの送信に必要な帯域が当該データ受信領域の通信帯域を超える場合、該セクタを除く他のセクタに対応するデータ受信領域に割り当てる帯域制御方法。 - 前記データ送信領域を、前記セクタ数に応じてさらに時間軸方向で分割し、前記時間軸方向で分割した領域の各シンボル境界にて割り当てるセクタを切り替え、
前記データ受信領域を、前記セクタ数に応じてさらに時間軸方向で分割し、前記時間軸方向で分割した領域の各シンボル境界にて割り当てるセクタを切り替える請求項5記載の帯域制御方法。 - 前記移動局毎のユーザデータを送信するための領域を前記データ受信領域に割り当てた後、前記データ受信領域に空き領域がある場合は、該空き領域に予め決められたダミーデータを挿入する請求項5または6記載の帯域制御方法。
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