WO2007052811A1

WO2007052811A1 - 複数の信号帯域幅を定義する無線通信システムにおける送受信帯域幅設定方法、移動端末および基地局

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Publication number: WO2007052811A1
Application number: PCT/JP2006/322209
Authority: WO
Inventors: Kenichi Higuchi; Hiroyuki Atarashi; Mamoru Sawahashi
Original assignee: Ntt Docomo, Inc.
Priority date: 2005-10-31
Filing date: 2006-10-31
Publication date: 2007-05-10
Also published as: US20090149129A2; KR20080065678A; US20140056264A1; EP1947877A1; JP2007124578A; EP2757735B1; TW200727645A; US8626216B2; US9185687B2; US20080318527A1; EP2757734A1; US20100112951A9; EP2757734B1; CN101352060A; EP2757735A1; EP1947877A4; CN101352060B; KR101314750B1

Abstract

複数の帯域幅を定義する無線通信システムにおいて、複数の帯域幅のそれぞれに対応する種類の移動端末を、システム内に収容し、下り共通チャネルの送信帯域幅として、前記複数の帯域幅のうちの最小の送信帯域幅を設定する。あるいは、無線通信システムに収容されるすべての移動端末に、所定の値以上の帯域幅の処理能力を持たせ、下り共通チャネルの送信帯域幅として、所定の値以下の２以上の送信帯域幅を設定する。後者の場合、移動端末において、受信した下り共通チャネルの帯域幅を識別する。　

Description

明細書複数の信号帯域幅を定義する無線通信システムにおける送受信帯域幅設定方法、移動端末および基地局技術分野

本発明は、複数の異なる信号帯域幅が定義されている無線通信システムで用レ、られる基地局、移動端末、および信^ ¾信方法に関する。背景技術

W— CDMAや HSDPAの後継として、 Ev o l v e d UTRA (E— UTRA) と呼ばれる通信方式が検討されている。 E— UTRAは、複数の帯域幅を拡張可能にサボ一卜する無線アクセス方式であり、既存の 3 G方式との親和性を確保しつつ、 1. 25 MHzから最大 20 MHzまでの帯域幅に対応するものである。

既存の W— CDMAでは、同一システム内において、単一の帯域幅である 5 MH zの帯域幅をサボ一卜し、下り（基地局から端末)、上り（端末から基地局 ) のチャネルを割り振って、転送したいデータを送信していた。発明の開示

発明が解決しょうとする Ι¾

これに対し、 E— UTRAに対応するシステムでは、同一システム内に複数の帯域幅が定義されており、基地局あるレ、は事によつて異なる帯域幅をサポートする。すなわち、各事業者が展開するシステム（場合によっては同一事業者のシステム内のセル）によって使用する帯域幅が異なるという状態が生じる。このような状況で、すべての移動端末が、異なる帯域幅の任意の基地局に接続できるようにする必要がある。

また、移動端末がサポートし得る最低限の最大送受信帯域幅は、端末の実装

、構成のみならず、同期チャネル（SCH) や報知チャネル（BCH) に対応する物理チャネルの構成にも影響するので、重要な課題である。

また、移動端末から異なる帯域幅を利用する任意の基地局へ最初にアクセスする場合の衝突許容チャネルや、移動端末から任意の基地局へ言するパイ口ットチャネルおよびデータチャネルめ送信帯域幅の設定も重要になってくる。そこで、本発明は、複数の帯域幅が定義される無線通信システムにおいて、下りリンクでの適切な帯域幅設定方法、上りリンクでの適切な帯！^定方法を雕することを l¾gとする。

また、このような帯域幅設定方法に応じた移動端末の構成と、基地局の構成をすることをとする。

Ι¾ を解決するための手段

上記課題を実現するために、本発明では、無線通信システムで複数の帯域幅が定義されていることを前提として、

( 1 ) 複数の帯域幅に応じたすべての種類の移動端末を用意する場合、と

( 2 ) すべての移動端末に、ある一定値以上の最大帯域幅を設定する場合のそれぞれの場合について、下りリンクでの共通チャネルの受信帯域幅設定方 ' 法、上りリンクでのパイ口ットチャネルおよびデータチャネルの言帯域幅設定方法とスケジューリング、および上りリンクでの衝突許容チャネルの送信幅の設定方法を提供する。

第 1の側面では、下りリンクでの共通チャネルの帯域幅の設定に関する第 1. の方法として、複数の帯域幅を定義する無,信システムでの^:信帯域幅の設定方法において、

( a ) 複数の帯域幅のそれぞれに対応する種類の移動端末を、前記無線通信システムに収容し、

( b ) 下り共通チャネルの送信帯域幅として、前記複数の帯域幅のうちの最小の言帯域幅を設定する。

第 2の方法として、複数の帯域幅を定義する無^ i信システムにおける送受信帯域幅の設定方法において、

( a ) 無線通信システムに収容されるすべての移動端末に、所定の値以上の帯域幅の処理能力を持たせ、 ( b ) 下り共通チャネルの言帯域幅として、己所定の値以下の 2以上の送信帯域幅を設定する

第 2の側面では、上りリンクでのパイ口ットチャネルおよびデータチャネルの帯域幅の設定に関する第 1の方法どして、複数の帯域幅を定義する無線通信システムでの送受信帯域幅の設定方法にぉレ、て、

( b ) 上りリンクで編己移動端末から; ^言されるパイロットチャネルの送信帯域幅とデータチャネルの最大送信帯域幅として、前記複数の帯域幅のそれぞれに対応する帯域幅を設定する。

第 2の方法として、複数の帯域幅を定義する無線通信システムにおける送受信帯域幅の設定方法において、

( a ) 上りリンクで言されるデータチャネルの送信帯域幅に関して、 mm 数の帯域幅のそれぞれに対応する種類の移動端末を、前記無線通信システムに収容し、

' ( b ) 上りリンクで ^言されるパイロットチャネルの送信帯域幅に関して、前記無線通信システムに収容されるすべての移動端末に、所定の値以上の送信帯域幅の処理能力を持たせる。

第 3の方法として、複数の帯域幅を定義する無線通信システムにおける送受信帯域幅の設定方法において、

( a ) 前記無線通信システムに収容されるすべての移動端末に、上りリンクのパイ口ットチャネルとデータチャネルの言帯域幅として、所定の値以上の送信帯域幅を処理する能力を持たせ、

( b ) 前記無線通信システム内の基地局が利用する帯域幅に応じて、前記移動端末が有する最大送信帯域幅の範囲内で、前記パイ口ッ卜チャネルとデータチャネルの送信帯域幅を選択する。

上記第 1〜第 3の方法において、好ましくは、上りリンクにおいて、パイ口ットチャネルの送信帯域幅を、データチャネルの言帯域幅よりも広く設定する。第 3の側面では、上りリンクでの衝突許容チャネルの送信帯域幅の設定に関する第 1の方法として、複数の帯域幅を定義する無 ϋ¾ί信システムでの送受信帯域幅の設定方法にぉレ、て、

( a ) 無線通信システム内の任意の移動端末から送信される上り衝突許容チヤネルの言帯域幅を、複数の帯域幅のうち最小の言帯域幅に設定する。第 2の方法として、複数の帯域幅を定義する無線通信システムにおける送受信帯域幅の設定方法において、

( a ) 無^ 1信システム内の任意の移動端末から送信される上り衝突許容チヤネルの送信帯域幅を、廳己複数の帯域幅の中の最小送信帯域幅よりも大きい所定の帯域幅の範囲内で設定する。

いずれの方法においても、上記無線通信システム内の基地局は、当該基地局力 S利用する帯域幅の範囲内で、移動局が言する上り衝突許容チャネルの言帯域を指示することとしてもよレ、。

あるいは、無線通信システム内の基地局において、当該基地局が利用する帯域幅の範囲内で、前記移動局からの上り衝突許容チャネルの受信に用いる帯域 '幅をあらかじめ決定しておいてもよレ、。

あるいほ、移動端末の側で、衝突許容チャネルを送信する帯域を、アクセスしょうとする基地局が利用する帯域幅の範囲内で、ランダムに変更してもよい第 4の側面では、複数の帯域幅を定義する無線通信システムで用いられる移動端末装置を提供する。移動端末装置は、

( a ) 基地局へ送信する上りパイロットチャネルと上りデータチャネルの送信帯域幅を設定し、設定した言帯域幅に応じたチャネル生成制御を行なう制御部

を有する。

良好な構成例では、前記制御部は、上りパイロットチャネルを、上りデータチャネルよりも広い帯域幅で送信するように上りリンク送信帯域幅を設定する第 5の側面では、複数の帯域幅を定義する無線通信システムで用いられる移動端末装置は、

( a ) 前記複数の帯域幅のうちの所定の値以上の帯域幅処理能力を備え、

( b ) 無線通信システム内の任意の基地局から受信した下り共通チャネルの帯域幅を識別し、 miした帯域幅に応じて受信信号の処理を制御する受信帯域幅制御部

を有する。、

' 第 6の側面では、複数の帯域幅を定義する無線通信システムで用いられる基地局を提供する。基地局は、

( a ) 複数の移動端末から第 1の帯域幅のパイロットチャネルを受信する受信部と、

( b ) 前記受信したパイロットチャネルに基づいて、周波数軸上でのチャネル状態を測定する測^と、

( c ) 前記測定結果に基づいて、前記移動端末の各々に、前記第 1の帯域幅よりも狭い第 2の帯域幅でデータチャネルの言帯域を割り当てる送信帯域割当部と

'を備える。，発明の効果

本発明によれば、複数の帯域幅を定義する無線通信システムにおいて、下りリンクおょぴ上りリンクで、適切な送受信帯域幅を設定することができる。図面の簡単な説明

図 1は、本発明の前提となる複数の帯域幅をサボ一卜する無線通信システムを説明するための図である。

図 2は、図 1のシステムにおいて、無線通信システムがサポートするすべての帯域幅に対応する種類の移動端末を収容する場合の、下りリンク帯域幅設定方法を示す図である。

図 3 Aは、図 1のシステムにおいて、すべての移動端末に、ある一定値以上の最大送信帯域幅をサポー卜する性能を持たせる場合の下りリンク帯域幅設定方法を示す図である。

図 3 Bは、図 1のシステムにおいて、すべての移動端末に、ある一定値以上の最大送信帯域幅をサポートする性能を持たせる場合の下りリンク帯域幅設定方法を示す図である。

図 4は、図 1のシステムにおいて、無線通信システムがサポートするすべての帯域幅に対応する種類の移動端末を収容する場合の、上りリンク帯域幅設定方法を示す図である。

図 5 Aは、図 1のシステムにおいて、すべての移動端末に、ある一定値以上の最大送信帯域幅をサポー卜する性能を持たせる:^の上りリンク帯域幅設定方法を示す図である。

図 5 Bは、図 1のシステムにおいて、すべての移動端末に、ある一定値以上の最大送信帯域幅をサボ一卜する性能を持たせる場合の上りリンク帯域幅設定方法を示す図である。

図 5 Cは、図 1のシステムにおいて、すべての移動端末に、ある一定値以上の最大言帯域幅をサポートする性能を持たせる場合の上りリンク帯域幅設定方法を示す図である。

図 6 Aは、上りリンクで、パイロットチャネルをデータチャネルよりも広い帯域幅で送信する例を示す図である。

図 6 Bは、上りリンクで、ノ、。ィロットチャネルをデータチャネルよりも広い帯域幅で送信する例を示す図である。 '

図 7 Aは、基地局において、受信したパイロットチャネルに基づいて上りスケジユーリングを行なう方法を説明するための図である。

図 7 Bは、基地局において、受信したパイロットチャネルに基づいて上りスケジュ一リングを行なう方法を説明するための図である。

図 7 Cは、基地局において、受信したパイロットチャネルに基づいて上りスケジユーリングを行なう方法を説明するための図である。

図 8は、複数の帯域幅をサボ一トする無線通信システムで用いられる移動端末の送信機構成の一例を示すプロック図である。

図 9は、複数の帯域幅をサポー卜する無線通信システムで用いられる移動端末の受信機構成の一例を示すプロック図である。

図 1 0は、上りスケジューリングを行なう場合の基地局の構成例を示すプロック図である。

図 1 1 Aは、上りリンクでの衝突許容チャネルの言方法を説明するための図である。

図 1 1 Bは、上りリンクでの衝突許容チャネルの言方法を説明するための図である。符号の説明

1 0 移動端末

1 0 a 移動端末の送信機

1 0 b 移動端末の受信機

2 1 移動端末のパイ口ットチャネル Zデータチャネル送信帯域幅制御部

5 0 移動端末の受信帯域幅制御部

6 0 基地局

' 6 1 パイロッ.トチヤネル受信部

6 2 チャネル状態測定部

' 6 3 データチャネル用送信帯域割当部発明を実施するための最良の形態

良好な実施形態を説明する前に、図 1を参照して、本発明の前提となる無線通信システムの概要を説明する。本発明は、同一システム内で複数の帯域幅が定義されているシステムを前提とする。したがって、基地局（あるいは事業者 ) によって、下りリンクの言帯域幅や、上りリンクの受信帯域幅が異なる。すべての移動端末は、移動にともなって、異なる帯域幅の任意の基地局と接続しなければならない。

図 1において、無綱信システムは、たとえば、 2 0MH z、 1 0MH z、 5 MH z、 2. 5 MH z、 1 . 2 5 MH zという異なる送信帯域幅を利用する基地局 1〜5を含む。各基地局が使用する送信周波数帯幅は、各事業者が利用可能な周波数スペクトラムによって決まる。このような同一システム内での複数の帯域幅のを前提として、移動端末 10を任意の基地局と接続させるためには、

(1) 下りリンクにおける基地局から移動局への共通チャネルの言と、移動端末 ίθの最大帯域幅の設定、

(2) 上りリンにおけるパイロットチャネルおよびデータチャネルの送信とそのスケジューリング、および

(3) 上りリンクにおける衝突許容型チャネルの；^言

を考慮しなければならない。以下で、それぞれについて説明する。

<下りリンクにおける共通チャネルの言と移動端末の最大帯域幅の設定〉複数の送信帯域幅をサボ一卜する無線通信システムの下りリンクで、移動端末 10が任意の基地局から共通（物理）チャネルを受信できるような帯域幅の設定の仕方として、以下の 2つの方法が考えられる。すなわち、

( i) システムがサポートする帯域幅のすべてに応じた種類の移動端末 10を用意し、システムがサポートする複数の帯域幅のうち最小の帯域幅で下り共通 ' (物理）チャネルを送信する、または、

(i i) すべての移動端末 10がサポートすべき最低ラインの最大帯域幅を設定し、この最低ラインの帯域幅以下の 2以上の帯域幅で下り共通（物理）チヤネルを送信する、

という方法である。

第 1の方法では、たとえば、図 1に示すように無線通信システムが 5種類の帯域幅をサポートする場合、移動端末 10についても、 1. 25 MHz対応の移動端末、 2. 5 MHz対応の移動端末、 5 MHz対応の移動端末、 1 OMH z対応の移動端末、および 20 MH z対応の移動端末という 5種類の端末を用意し、システム内に収容する。

この場合、 1. 25MHzの信号帯域幅の信号しか受信できなレ、移動端末 1 0も存在するため、すべての基地局は、そのセルで使用するシステムの帯域幅とは無関係に、同期チャネル（SCH) や報知チャネル（BCH) などの共通チャネルに対応する物理チャネルを、システム内の最も小さい帯域幅である 1 . 2 5 MH z帯域幅で； ^言する。

第 2の方法では、すべての移動端末が少なぐともある一定の最大帯域幅を有する。たとえば、すべての移動端末 1 0が、少なくとも 5 MH z帯域幅、あるレ、は少なくとも 1 0 MH z帯域幅を有するように設計する。

この方法では、システムに収容されるすべての移動端末 1 0が、ある一定直以上の最大帯域幅に対応できるため、基地局は、システムが定義する複数の帯域幅のうち、その一定の最大帯域幅以下の帯域幅で共通チャネルを送信すればよい。 ' .

図 2は、下りリンク信号帯域幅の設定における第 1の方法（i ) をより詳しく説明するための図である。無線通信システムは、図 2の左欄に示すように、セルによって 5種類の異なるシステム帯域幅をサポートし、かつ、すべての帯域幅に対応する種類の移動端末 1 0を収容している。この場合、各セルにおける共通チャネル（S C H、 B C H等）の言帯域幅は、図 2の右欄に示すように、そのセルが利用可能なシステム帯域幅とは無関係に、システム内で最も小さい帯域幅に合わせて、 ' 1 . 2 5 MH zとなっている。

' この方式により、どの種類の移動端末 1 0が、どのセルへ移動しても、基地局からの共通チャネルを受信することができる。

また、すべての基地局が同一の最小信号帯域幅で、同期チャネルや報知チヤネルを送信するので、移動端末 1 0での共通チャネルの復調ゃ復号の方法が簡単かつ統一的になる。さらに、既存の W— C DMA方式の端末や UMT S (W - C DMA) ZGM Sデュアルモード端末は 5 MH zの下り物理チャネル受信性能を有するので、これらの既存システムと新システムとの間でのコモナリティのメリットがあり，両システムのデュアルモードの実現が容易になると考えられる。

図 3 Aおよび図 3 Bは、下りリンク信号帯域幅の設定における第 2の方法（ i i ) を詳しく説明するための図である。図 3 Aの例では、すべての移動端末 1 0がサポートすべき最低限の最大帯域幅を 5 MH zに設定し、図 3 Bの例では、 1 O MH zに設定している。

図 3 Aにおいて、左欄はシステムがサポートする 5種類の帯域幅を示し、右欄は、すべての移動端末 10が最低でも 5MH zの最大帯域幅を有する場合に、各基地局が共通チャネルの送信に用いる信号帯域幅を示す。 1. 25MHz の帯域幅を利用する基地局（事業者).は、その帯域幅で共通チャネルを送信する。 2. 5 MHzの帯域幅を利用する'基地局は、 2. 5MHzまたは 1. 25 MH zで共通チャネルを送信する。移動端末 10は最低でも 5MH zの帯域幅をサポートする^で、いずれの場合も、基地局からの共通チャネルを受信することができる。

5MHz、 1 OMH z, 20 MH z帯域幅を使用する基地局は、すべての移動端末 10に確保された最低ラインの最大帯域幅に合わせて、 5MH zで共通 ' チャネルを送信する。 5 MHzの帯域幅で共通チャネルを送信するので、高いダイバーシチ効果を得ることができる。したがって、移動端末 10でこれらのチャネルを受信するときの受信品質が向上する。また、既存の W— CDMAとのデュアルモードの実現が容易である。

図 3 Aのシステムで、下り共通チャネルが基地局によって 5MHzまたは 1 . 25MHz (または 2. 5 MHz) で言されるので、無線通信システムで 'は、 2種類以上の共通チャネルのフォーマツトを設定する必要がある。また、移動端末 10では、 SCHや BCHを復調、復号する前に、共通チャネルの帯 ' 域幅を検出、 msijする必要がある。これを^する方法として、基地局は、 S CHや BCHなどの共通チャネルの送信に利用する帯域幅に関する情報を、たとえば 1. 25MHzの制御チャネルを別途設けて移動端末 10にあらかじめ通知するという方法がある。あるいは、 SCHや BCHの 1. 25MHz分の帯域め情報を復号し、復号した情報から 5 MH z帯域の SCHや BCHがあると認識したには、再度 5 MHz分の帯域の情報を復号する構成としても良レ、. あるいは、移動端末 10において、ブラインド法によりパラメータ（帯域幅）の推定を行なう構成としてもよレ、。

図 3Bは、図 3 Aと同様であるが、すべての移動端末 10が、最低でも 10 MH zの最大受信帯域幅をサポー卜するため、 5MH z帯域幅を利用する基地局は、共通チャネルを 5 MHzで送信し、 10MHzまたは 20MHzの帯域幅を利用する基地局は、移動端末 10の最低限の受信帯域幅である 10MHz で共通チャネルを； ^言する。このも、移動端末 1 0は、共通チャネルの帯域幅をリする機能を有する。すなわち、図 3 Aの例と同様に、システムでサポートする最低の帯域幅.（たとえば 1 . 2 5 MH z ) の制御チャネルで、帯域幅情報を通知する、あるいはブライジド法により帯域幅の推定を行なうことによって、下り共通チャネルの帯域幅を識別する。

図 3の方法では、すべての移動端末 1 0がある一定レベル以上の最大受信帯域幅を有するので、移動端末 1 0の種類、性能を統一することができる。また、ダイバ一シチ効果による受信品質の向上が期待できる。

なお、図 3 Aおよぴ図 3 Bに示す例では、 S C Hと B C Hは同一の帯域幅で送信されることになつているが、 ^ずしも同じ帯域幅を用いる必要はない。たとえば、 2. . 5 MH zの帯域幅を有する基地局において、 B C Hを 2. 5 MH zで送信し、 3 1 を1 . 2 5 MH zで^ (言してもよレヽ。

<上りリンクにおける言帯域幅と送信スケジューリング〉

次に、上りリンクにおけるパイ口ットチャネルおよびデータチャネルの送信帯域幅と、そのスケジューリングについて説明する。無線通信システムの上り ' リンクで、移動端末 1 0が任意の基地局へパイロットチヤネルおよびデータチャネルを送信するための帯域幅の設定の仕方として、下り共通チャネルの^ と同様に、以下の 2つの方法が考えられる。すなわち、

( i ) システムがサポー卜するすべての帯域幅に応じた種類の移動端末 1 0を用意する、または、

( i i ) すべての移動端末 1 0がサポートすべき最低ラインの最大帯域幅を設 •定する、

という方法である。

図 4は、第 1の方法を採用する場合、すなわち、すべての帯域幅に応じた種類の移動端末 1 0を収容する場合の、上りリンクの送信帯域幅設定方法を示す。左欄は、無線通信システムがサポートする 5種類の帯域幅を、中央の欄は、対応のセルにぉ、て処理可能な移動端末 1 0力らの最大デ一タチヤネルの送信帯域幅を、右欄は、対応のセルにおいて処理可能な移動端末 1 0からのパイ口ットチャネルの言帯域幅を示す。上りリンクで 1. 25MHz〜20MHzまでの間の複数種類の最大送信帯域幅に対応するすべての種類の移動端末 10を収容するので、各移動端末 1ひは、自己がサポートする帯域幅の範囲内で、任意の基地局に対し、その基地局がサポー卜するシステム帯域幅に応じたパイロット信号とデータ信号を送信する。たとえば、 5 MHzの帯域幅をサポートする移動端末 10は、 2. 5MH z帯域幅を利用するセルにおいては、 5 MHzのうちの 2. 5 MHzを使用して、パイ口ット信号やデータ信号を言する。 5MH z以上の帯域幅を使用するセルへ移動したときは、 5 MHzの帯域幅でパイ口ッ小信^データ信号を ^(言する。

なお、 2. 5 MHz以上の帯域幅をサポートする移動端末 10は、パイロットチャネルをデータチャネルよりも広い帯域幅で送信するのが望ましレ、。たとえば、図 6 Aに示すように、パイロットチャネルを 2. 5MHzで送信し、データチャネルを 1. 25 MHzで言する。あるいは、図 6 Bに示すように、パイロットチャネルを 5 MH zで送信し、データチャネルを 2. 5 MHzで送信する。このような構成を採用することによって、基地局側は、受信したパイ 'ロットチャネルを用いて、周波数軸上でチャネル状態（S I R等）に応じたスケジユーリングをすることができる。このパイロットチャネルに基づく'上りスケジユーリングの詳細については、後述する。

図 5 A〜図 5 Cは、第 2の方法を採用する場合、すなわち、すべての移動端末 10に最低ラインの最大送信帯域幅を設定する^^の、上りリンクの送信帯域幅設定方法を示す。図 5 Aの例では、すべての移動端末 10が、パイロットチャネルの^ (言に関しては最低 5 MHzの帯域幅をサポートするが、データチャネル（および制御チャネル）の最大送信帯域幅は、すべての種類の帯域幅に合わせて設定される。一方、図 5 Bの例では、すべての移動端末 10が、パイ口ットチャネルとデータチャネルの双方に関して、最低でも 5MH zの送信帯域幅をサボ一トする。図 5 Cの例では、すべての移動端末 10が、パイロットチャネルとデータチャネルの双方に関して最低 1 OMHzの送信帯域幅をサボ一卜する。

図 5 Aの例では、データチャネルの送信に関しては、システムがサポートするすべての帯域幅に応じた種類の移動端末 10を用意するとしても、パイロットチャネルの^ ί言については、すべての移動端末 10で少なくとも 5ΜΗ ζの最大帯域幅を確保する。これは、たとえば、図 6 Βに示すように、 5 MHz以上の帯域幅をサボ一卜するセルにおいては、移動端末 10は 5MHzでパイ口ットチャネルを;^言し、基地局からのスケジューリング指示に応じて、 2. 5 MHzの帯域幅でデータチャネルを送信する。 2. 5MHzをサポートするセルにおいては、図 6 Aに示すように、 5MHzのうちの 2. 5MHzを使用してパイロットチャネルを送信し、基地局のスケジューリングに応じて、 1. 2 5 MH zの帯域幅でデータチャネルを^ ί言する。

図 7Α〜図 7Cは、パイロットチャネルを用いたスケジューリングを説明するための図である。すべての移動端末 10は、パイロットチャネルの;^言に最低 5 MHzの最大; ^言帯域幅を使用可能とする。図 7 Aに示すように、あるセルにおいて、ユーザ 1〜ユーザ 4の移動端末は、 5MH zの帯域幅でパイ口ットチャネルを送信している（ステップ 1)。

図 7 Bに示すように、基地局は、ユーザ 1〜4からパイロット信号を受信す 'ると、受信したパイロットチャネルを用いて、各ユーザの移動端末 10の周波数軸上でのチャネル状態を測定する（ステップ 2)。たとえば、ユーザ 1の移動端末からのパイロットチャネルは、 5 MHz帯域幅の前半部分で、良好なチヤネル状態を示す。ュ一ザ 2のパイ口ットチャネルは、 5 MH z帯域幅の中心よりも^低い側でピークを示す。ユーザ 3のパイロットチャネルは、 5MHz 帯域幅の後半部分で、良好なチャネル状態を有する。

図 7 Cに示すように、測定したチャネル状態に基づいて、基地局は、周波数軸上でパイ口ットチャネルよりも狭い帯域幅のデータチャネルを、ユーザ 1、 2， 3に割り当てる。図 7 Cの例では、ユーザ 1に 5MH z帯域幅の最初の 1 . 25MH zを割り当て、ュ一ザ 2に、その次の 1. 25MHzを割り当て、ユーザ 3に後半の 2. 5 MH zを割り当てている。この時点でのユーザ 4に対する割り当てはない。各ユーザのデータチャネルの送信に割り当てる帯域幅は、移動端末から送られてくる端末の最大送信帯域幅の情報（ケィパビリティ）に基づいて決定してもよい。各ユーザの移動端末は、基地局からの割り当て指示に基づいて、パイロットチャネルよりも狭い帯域で、データチャネルを i ^言する（ステップ 3 )。

このように、データチャネルの送信能力が低い移動端末であっても、ノ、。イロットチャネルの送信に関しては、すべての移動端末 1 0に一定（たとえば 5 M H z ) の最大送信帯域幅を確保し、データチャネルの送信の帯域幅をそれより小さく設定することによって、チャネル状態に応じた効率的なスケジユーリングが可能になる。この結果、システムのスループットが向上する。

図 5 Bに戻り、この例では、パイロットチャネルとデータチャネルの双方について、すべての移動端末 1 0が少なくとも 5 MH zの最大言帯域幅を有する。図 5 Cの例では、パイロットチャネルとデータチャネルの双方について、すべての移動端末 1 0が少なくとも 1 0 MH zの最大送信帯域幅を有する。いずれの場合も、図 5 Aの場合と同様に、基地局において、受信したパイロットチャネルに基づいて、パイ口ットチャネルよりも狭い帯域でのデータチャネルの送信スケジューリングが可能になり、システムのスループットを向上することができる。

図 8は、移動端末 1 0の言機 1 0 aのブロック構成図である。； ^言機 1 0 aのベースバンド部において、データチャネル処理系列として、入力される送信データの符号ィ匕を行なうチヤネノ H¾P号ィ匕部 2 1とデータ変調部 2 2と帯域制限フィルタ 2 3とを有し、パイロットチャネル処理系列として、パイロット信号生成部 2 4と帯域制限フィルタ 2 5を有する。

図 7 A〜図 7 Cのように基地局において上りスケジュ一リングを行なう^ は、移動局 1 0は、異なる帯域幅のパイロットチャネルとデータチャネルを送信する。この^^、パイロットチャネル Zデータチャネル送信帯域幅制御部 3 1は、下り制御チャネルで通知された基地局の最大受信帯域幅の範囲内で、パイロットチャネルとデータチャネルの送信帯域幅を制御する。制御の方法として、図 7 A〜図 7 Cに示す方法で基地局からのスケジュ一リングで指定される送信帯域幅に基づいてデータチャネルの言帯域幅を設定する方法と、制御部 3 1自体が選択したパイ口ットチャネルおよびデータチャネルの言帯域幅を設定する方法がある。ベースバンド処理されたパイ口ットチャネル信号とデータチャネル信号は、

I F部の DZAコンバータ 2 6に入力され、 I Fフィルタ 2 7を通過する。パイロッ卜とデータの言帯域幅が異なる^は、 I Fフィルタ 2 7の帯域幅は、ノィロットの送信帯域幅に合わせられる。 I Fフィルタ 2 7の出力は、 R F 部のアップコンバータ 2 8に入力され、設定された上りリンク言周波数帯に応じた R F周波舉に変換される。なお、この機能の一部はベースバンド部で行なってもよレ、。 R F変換された信号は、 R Fフィルタ 2 9を通過する。パイ口ットとデ一タの言帯域幅が異なる^は、 R Fフィノレタの帯域幅はパイ口ットの言帯域幅に合わせられる。 R Fフィルタ 2 7の出力はパワーアンプ 3 0 ' で増幅される。データチャネルのほう力；パイ口ットチャネルよりも送信電力が大きいため、データチャネルの送信帯域幅に応じてパワーアンプの大きさが決まる。.増幅された言信号は、送信アンテナから言される。

図 9は、移動端末 1 0の受信機 1 0 bのブロック構成図である。アンテナで受信された R F信号は、 R F部において、ローノイズアンプ（L NA) 4 1、 R Fフィルタ 4 2を経て、ダウンコンバータ 4 3で中間周波数に変換される。 '次いで、 I F部において I Fフィルタ 4 4を通過して DZAコンバータ 4 5でアナログ信に変換される。ベースバンド部で帯域制限フィルタ 4 6、データ復調器 4 7、チャネル復号器 4 8により、フィルタリング、復調、復号される。すべての移動端末 1 0に最低 5 MH zの最大受信帯域幅が確保されている場合は、 R Fフィルタ 4 2と I Fフィルタ 4 4は、既存の W— C DMAとのデュアルモード動作が容易である。

また、移動端末 1 0にある一定以上の最大受信帯域幅が確保されている場合、基地局から受信する共通チャネルの帯域幅が、そのセルで使用ざれる帯域幅によって異なるため、帯域幅に応じたフィルタリング、復調、復号処理を行なう必要がある。受信帯域幅制御部 5 0は、受信帯域幅に応じた設定を行うための制御信号を、帯域制限フィルタ 4 6、データ復調器 4 7、およびチャネル復号器 4 8に供給する。受信帯域幅制御部 5 0は、たとえば下り制御チャネルで通知された帯域幅情報に基づいて、制御する。あるいは、図示はしないが、パラメ一タ推定部を設けて帯域幅の推定を行なう構成としてもよレ、。図 1 0は、複数の帯域幅をサポートする無線通信システムで用いられる基地局の構成例を示すプロック図である。基地局 6 0は、第 1の帯域幅のパイ口ット信号を移動端末 1 0から受信するパイ口ット信号受信部 6 1と、受信したパイロッ卜チャネルに基づいて、各移動端末の周波数軸上でのチャネル状態を測定するチャネル測定部 6 2と、測定結果に基づいて、移動端末の各々に、第 1 の帯域幅よりも狭い第 2の帯域幅でデータチャネルの送信帯域を割り当てるデータチャネル用言帯当部 6 3とを有する。

このような基地局構成は、すべての移動端末がある一定以上の最大送信帯域幅を有する構成を採用する場合に有用である。図 7に示すように、パイロットチャネルに基づく上りスケジューリングを行なうことができるからである。く上りリンクにおける衝突許容チャネルの帯域幅の設定〉

図 1 1 Aおよび図 1 1 Bは、複数の帯域幅をサポー卜する無線通信システムにおいて、移動端末 1 0が最初に墓地局にアクセスする際の上りリンク衝突許容チャネルの言方法を説明するための図である。移動端末が最初に基地局にアクセスする際に、予約チヤネノ^ランダムアクセスチャネルなど、衝突の可 '能性を前提として衝突許容チャネルを言する。無線通信システムが複数の帯域幅をサポートする場合、基地局が利用する帯域幅も移動端末のケィパビリティも異なるため、衝突許容チャネルの送信方法を考慮する必要がある。

図 1 1 Aは、無線通信システムがサポー卜する最小の帯域幅（たとえば 1 . 2 5 MH z ) を衝突許容チャネルの帯域幅として設定する方法を示す。衝突許容チャネルの帯域幅が一律に決まっているので、どの基地局も同じ方法で衝突許容チャネルを受信することになり、システム設計が容易になる。この方法は、システムがサポー卜するすべての帯域幅に応じた種類の移動端末を収容する場合にも、すべての移動端末にある最低ライン以上の最大送信帯域幅を設定する^^にも適用さ tL る。

図 1 1 Αの例では、基地局は 2 O MH zの帯域幅を利用可能である。すべての移動端末 A， B , Cは、最初にこの基地局にアクセスする際に、システムの最小帯域幅である 1 . 2 5 MH _Zで衝突許容チャネルを送信する。

衝突許容チャネルの送信方法として、 ( 1 ) 基地局が利用する全帯域幅のうち、衝突許容チャネルの送信を許可する帯域を、制御チヤネにより移動端末に指示する方法、

( 2 ) 基地局において、全帯域幅のうち衝突許容チャネルの受信を許容する帯域をあらかじめ決めておく方法、 '

( 3 ) 移動端末の側で。衝突許容チャネルを送信する帯域を、アクセスしょうとする基地局が利用する帯域幅の範囲內でランダムに決定する方法

力 ^sめる。

第 1の方法では、基地局は、たどえばスケジューリングで空いている帯域幅を、衝突許容チャネルの送信帯域幅として端末 A， B、 Cに割り当てる。第 2の方法では、両方向矢印で示すように、上り衝突チャネルの受信許容帯域幅をあらかじめ決めておき、この帯域内で受け付ける。この^、上り衝突許容チャネルの受信許容帯域幅を、基地局が利用する全帯域幅の範囲内で、一定時間ごとに、周波数軸上の別の帯域へシフトする構成としてもよい。これにより、一定の狭い帯域の範囲内で衝突許容チャネルを受け付けながらも、広帯域効果を得ることができる。

第 3の方法では、移動端末が上り衝突許容チャネルの送信帯域をランダムに決める。 - .

図 1 1 Bの例では、移動端末 A〜Cは、システムの最小帯域幅よりも大きい所定の帯域幅、たとえば 5 MH zの帯域幅の範囲内で、上り衝突許容チャネルを；^言する。この^も、（1 ) 基地局から指示される帯域で送信する、（2 ) 基地局があらかじめ決定した受信許容帯域幅の範囲内で言する、（3 )移動端末でランダムに決定する、のいずれかの方法を採用することができる。なお，図 1 1 A、図 1 1 Bの例では，システムの帯域幅に対して、上り衝突許容型チャネルへの帯り当て幅を小さく設定しているが、によってはシステムの帯域幅全体を上り衝突許容型チャネルへの帯域として割り当てを行うこともできる。さらに衝突許容型チャネルへの帯域幅の決定は、システム帯域幅の大きさや、上りリンクでアクセスする移動端末の数、衝突許容型チャネルに必要な情報量の大きさに依存して決定される。また、衝突許容型チャネルによりァクセスを行う移動端末は、上り衝突許容型チャネル用に割り当てられた帯域幅が、実際の衝突許輕チャネルの言よりも大きい^^には、移動端末は言する衝突許容型チャネルの周波数を時間的に変化させて言を行うことも可能である. その場合には、周波数ダイバーシチ効果による通信品質の向上を実現することができる。

以上、良好な実施形態に基づいて本発明を説明してきたが、本発明はこれらの例に限定されるものではなく、当業者にとって多様な変形、 ϋ¾]が可能であ

'る。

本国際出願は、 2 0 0 5年 1 0月 3 1日にした日本国特許出願 2 0 0 5— 3 1 7 5 7 2号に基づく優先権を主張するものであり、その全内容は本国際出願に援用されるものとする。

Claims

請求の範囲

1 . 複数の帯域幅を定義する無線通信システムにおける送受信帯域幅の設定方法であって、

前記複数の帯域幅のそれぞれに対応する種類の移動端末を、前記無線通信システムに収容し、,

' 下り共通チャネルの言帯域幅として、廳己複数の帯域幅のうちの最小の送信帯域幅を設定する

ことを«とする送受信帯域幅設定方法。

2. 複数の帯域幅を定義する無線通信システムにおける送受信帯域幅の設定方法であって、

tilt己無線通信システムに収容されるすべての移動端末に、所定の値以上の帯域幅の処理能力を持たせ、

下り共通チャネルの；^言帯域幅として、 ffit己所定の値以下の 2以上の送信帯域幅を設定する

' ことを特徴とする送受信帯域幅設定方法。

3. 前記移動端末において、受信した下り共通チャネルの帯域幅を識別するステップをさらに含むことを特徴とする請求項 2に記載の送受信帯!^定方法

4. 複数の帯域幅を定義する無線通信システムにおける送 ¾信帯域幅の設定方法であって、

前記複数の帯域幅のそれぞれに対応する種類の移動端末を、前記無線通信システムに収容し、

上りリンクで前記移動端末から言されるパイロットチャネルの送信帯域幅とデータチャネルの言帯域幅として、 l己複数の帯域幅のそれぞれに対応する帯域幅を設定する

ことを特徴とする送受信帯域幅設定方法。

5. 複数の帯域幅を定義する無線通信システムにおける送受信帯域幅の設定方法であって、上りリンクで言されるデータチャネルの言帯域幅に関して、 flirt己複数の帯域幅のそれぞれに対応する種類の移動端末を、前記無線通信システムに収容し、

上りリンクで言されるパイ口ット'チャネルの送信帯域幅に関して、前記無線通信システムに収容されるすべての移動端末に、所定の値以上の送信帯域幅の処理能力を持たせる

ことを特徴とする;^信帯域幅設定方法。

6 . 複数の帯域幅を定義する無線通信システムにおける送受信帯域幅の設定方法であって、

編己無線通信システムに収容されるすべての移動端末に、上りリンクのパイ口ットチャネルとデータチャネルの送信帯域幅として、所定の値以上の送信帯域幅を処理する能力を持たせ、

己無線通信システム内の基地局が利用する帯域幅に応じて、己移動端末が有する最大送信帯域幅の範囲内で、前記パイロットチャネルとデータチヤネルの送信帯域幅を選択する

'ことを特徴とする信帯域幅設定方法。

7. 嫌己上りリンクにおいて、廳己パイロットチャネルの送信帯域幅を、前記データチャネルの;^言帯域幅よりも広く設定する

ことを特徴とする請求項 4〜 6のいずれかに記載の送受信帯域幅設定方法。

8 . 前記無線通信システム内の基地局において、受信したパイロットチヤネルを用いて、周波数軸上でチャネル状態を測定し、

前記チャネル状態に基づいて、 tiff己移動端末に上りデータチャネルの送信帯域を割り当てる

ことをとする請求項 7に記載の送受信帯域幅設定方法。

9 . 複数の帯域幅を定義する無線通信システムにおける送受信帯域幅の設定方法であって、

ilt己無線通信システム内の任意の移動端末から言される上り衝突許容チヤネルの送信帯域幅を、前記複数の帯域幅のうち最小の言帯域幅に設定することを特徴とする送受信帯域幅設定方法。

1 0. 複数の帯域幅を定義する無線通信システムにおける送受信帯域幅の設定方法であって、

l己無線通信システム内の任意の移動端末から送信される上り衝突許容チャネルの送信帯域幅を、前記複数の帯域幅の中の最小;^言帯域幅よりも大きい所定の帯域幅の範囲内で設定する

ことを特徴とす信帯域幅設定方法。

1 1 . 前記無線通信システム内の基地局は、当該基地局が利用する帯域幅の範囲内で、前記移動局が送信する上り衝突許容チャネルの送信帯域を指示することを特徴とする請求項 9または 1 0に記載の送受信帯域幅設定方法。

1 2 . 嫌己無線通信システム内の基地局において、当該基地局が利用する帯域幅の範囲内で、

嫌己移動局からの上り衝突許容チャネルの受信に用いる帯域幅をあらかじめ決定しておく

ことを特徴とする請求項 9または 1 0に記載の送受信帯域幅設定方法。

1 3 . 前記上り衝突許容チャネルの受信に用いる帯域幅を、前記基地局が利 '用する帯域幅の範囲内で適宜変更する

ことをとする請求項 1 2に記載の送受信帯域幅設定方法。

1 4. fiflt己移動局は、前記衝突許容チャネルを言する帯域を、アクセスしようとする基地局が利用する帯域幅の範囲内で、ランダムに変更することを特徴とする請求項 1 0または 1 1に記載の送受信帯定方法。

1 5 . 複数の帯域幅を定義する無線通信システムで用いられる移動端末装置であって、

基地局へ；^言する上りパイロットチャネルと上りデータチャネルの送信帯域幅を設定し、設定した送信帯域幅に応じたチャネル生成制御を行なう制御部を有することを特徴とする移動端末装

1 6. 前記制御部は、前記上りパイロットチヤネルを、前記上りデータチヤネルよりも広い帯域幅で送信するように上りリンク送信帯域幅を設定することを特徴とする請求項 1 4に記載の移動端末装置。

1 7. 複数の帯域幅を定義する無線通信システムで用いられる移動端末装置であって、

tins複数の帯域幅のうちの所定の値以上の帯域幅処理能力を備え、

Silt己無線通信システム内の任意の基地局から受信した下り共通チャネルの帯域幅を識別し、識別した帯域幅に応じて受信信号の処理を制御する受信帯域幅制御部

を有することを特徴とする移動端末装置。

1 8. 複数の帯域幅を定義する無線通信システムで用いられる基地局であつて、

複数の移動端末から第 1の帯域幅のパイ口ットチャネルを受信する受信部と、

前記受信したパイロットチャネルに基づいて、周波数軸上でのチャネル状態を測定する測定部と、

tilt己測定結果に基づいて、前記移動端末の各々に、前記第 1の帯域幅よりも狭レヽ第 2の帯域幅でデータチャネルの送信帯域を割り当てる送信帯域割当部とを備えることを特徴とする基地局。