WO2007126065A1

WO2007126065A1 - 移動体通信システム、基地局装置及び移動体通信システムの周波数割当方法

Info

Publication number: WO2007126065A1
Application number: PCT/JP2007/059202
Authority: WO
Inventors: Youhei Murakami; Masamitsu Nishikido; Takeshi Nakano; Yutaka Ootsuki
Original assignee: Kyocera Corporation
Priority date: 2006-04-27
Filing date: 2007-04-27
Publication date: 2007-11-08
Also published as: JP2007300192A; CN101433121B; KR20090006184A; US20120182953A1; CN101433121A; EP2023646A1; KR101123466B1; US8553613B2; EP2023646A4; JP4823756B2; US20100027482A1

Abstract

　ＯＦＤＭＡ移動体通信システムの基地局装置１２において、周波数帯記憶部２２は、通信品質に係る所定の条件に対応付けて、移動局装置に割当可能な複数の周波数帯を記憶している。通信品質取得部３７は、移動局装置との通信における通信品質を取得する。周波数割当部２４は、通信品質取得部３７より取得される通信品質に基づいて周波数帯記憶部２２からいずれかの周波数帯を選択し、選択した周波数帯を示すチャネル情報を移動局装置に通知する。そして、移動局装置は、基地局装置１２の周波数割当部２４から通知されるチャネル情報に係る周波数帯において基地局装置１２との通信を行う。

Description

明細書

移動体通信システム、基地局装置及び移動体通信システムの周波数割当方法

技術分野

[0001] 本発明は、移動体通信システム、基地局装置及び移動体通信システムの周波数割当方法に関し、特に、直交周波数分割多重による通信を行う移動体通信システム、基地局装置及び移動体通信システムの周波数割当方法に関する。

背景技術

[0002] OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing)は、マルチキャリア変調方式の一種であり、互いに直行し合う複数の副搬送波（サブキャリア）に、分割したデータを乗せて通信を行う方式である。各サブキャリアは、それぞれ QPSK (Quadrature Ph ase Shift Keying) , QAM (Quadrature Amplitude Modulation)等で変調される。サブキャリアが互いに直行すると、図 1に示すように、各サブキャリアの周波数においてはその他のサブキャリアの電力はゼロになるため、互いの波形が重なるように密にサブキャリアを並べることが可能となり、使用する周波数帯域を節約することができる。さらに、データを各サブキャリアに割り振るため、各サブキャリアにおけるデータ伝送レートを単一キャリアによる場合と比較して下げることができ、シンボルごとにガードインタ一バルと呼ばれる遅延波を吸収する時間を設けることが可能となる。

[0003] また、マルチパス環境下においてはある特定周波数の受信レベルが落ちるフエ一ジング現象が起こりうる力 OFDMではデータを各サブキャリアに分散させているため、一部のデータが欠落してもインターリーブや誤り訂正によりその影響を減らすことができる。 OFDMは、通常、 FDMA (Frequency Division Multiple Access)や TDM A (Time Division Multiple Access)などの多重接続方式と組み合わせて利用される。

[0004] これに対して、 OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access)は、図 2 に示すように、キャリアを複数のサブキャリアに分割する点で OFDMと共通するが、すべてのサブキャリアを全ユーザが共有し、任意の複数のサブキャリアをグループ化してサブチャネルと位置づけ、任意のタイミングで適応的に各ユーザにサブチャネルを割り当てることにより多重接続を実現する方式である。

[0005] なお、特開 2005— 229468号公報には、通信相手の装置から無線周波数帯域と送信周波数を与える制御信号を受信し、当該制御信号に応じて、 OFDMにより変調された無線送信信号の無線周波数帯域と送信周波数を変更可能とする技術が開示されている。

[0006] この技術によれば、例えば、無線伝送信号ごとに無線周波数帯域と送信周波数を規定する制御信号を複数のカメラに与え、各カメラが与えられた制御信号に応じて無線伝送信号の周波数帯域や中心周波数を変更することができるようになる。その結果、広帯域チャネルと狭帯域チャネルを割り当てる受信機の出力チャネルを任意に変更できるようになり、限られた周波数帯域を有効利用することのできるワイヤレス力メラシステムを実現することが可能となる。

発明の開示

[0007] OFDMAを採用する移動体通信システムでは、基地局装置及び移動局装置との間で生じる周波数オフセットやジッタが原因となって、隣接サブチャネル間で ICI (Int er Carrier Interference)が生じる場合がある。すなわち、図 3に示すように各通信チヤネルのサブキャリアが隣接していなければ ICIは発生しにくいが、図 4に示すようにサブキャリアが隣接していれば ICIによりサブキャリアの直交性がくずれ通信品質が劣ィ匕することになる。

[0008] 例えば、図 5に示すように、基地局装置 12のカバーエリアの端（セルエッジ）部分に位置する移動局装置 14bは、 S/N (信号対雑音）レベルが低いため周波数ジッタによる ICIの影響を受けやすくなる。逆に、基地局装置 12の近くに位置する移動局装置 14a， 14cは、 SZNレベルが高いため ICIの影響を受けにくい。

[0009] 従来、 ICIによる通信品質の劣化を解消するためには、周波数の利用効率又は通信のスループットのいずれか一方を犠牲にする必要があった。すなわち、 ICIの発生を抑制するために隣接する通信チャネルの間に常に所定のガードバンドを設けると、データの誤り率が低下するため通信のスループットは向上する力周波数の利用効率が低下してしまうという問題があった。一方、ガードバンドを設ける代わりにデータの再送や誤り訂正を行うようにすると、周波数の利用効率は向上するが、通信のスル一プットが低下してしまうという問題があった。

[0010] 本発明は、上記従来の課題に鑑みてなされたものであり、 OFDMAによる無線通信において、周波数利用効率の向上とスループットの向上を両立させた適切な周波数の割り当てを可能とする移動体通信システム、基地局装置及び移動体通信システムの周波数割当方法を提供することを目的とする。

[0011] 上記目的を達成するために、本発明に係る移動体通信システムは、複数の移動局装置と、該各移動局装置と所定の周波数帯において直交周波数分割多重による通信を行う基地局装置と、を含む移動体通信システムであって、前記基地局装置は、通信品質に係る所定の条件に対応付けて、前記各移動局装置に割当可能な複数の周波数帯を記憶する周波数帯記憶部と、前記各移動局装置との通信における通信品質を取得する通信品質取得部と、前記通信品質取得部により取得される前記各通信品質に基づいて、前記周波数帯記憶部から前記各移動局装置に割り当てる周波数帯を選択するとともに、該選択した周波数帯を示すチャネル情報を該移動局装置に通知する周波数割当部と、を含み、前記各移動局装置は、前記周波数割当部により通知されるチャネル情報に係る周波数帯において前記基地局装置との通信を行うことを特徴としている。

[0012] 本発明に係る基地局装置は、複数の移動局装置それぞれと所定の周波数帯におレ、て直交周波数分割多重による通信を行う基地局装置であって、通信品質に係る所定の条件に対応付けて、前記各移動局装置に割当可能な複数の周波数帯を記憶する周波数帯記憶部と、前記各移動局装置との通信における通信品質を取得する通信品質取得部と、前記通信品質取得部により取得される前記各通信品質に基づいて、前記周波数帯記憶部から前記各移動局装置に割り当てる周波数帯を選択するとともに、該選択した周波数帯を示すチャネル情報を該移動局装置に通知する周波数割当部と、を含むことを特徴としている。

[0013] また、本発明に係る移動体通信システムの周波数割当方法は、複数の移動局装置と、該各移動局装置と所定の周波数帯において直交周波数分割多重による通信を行う基地局装置と、を含む移動体通信システムの周波数割当方法であって、前記基地局装置において、通信品質に係る所定の条件に対応付けて、前記各移動局装置に割当可能な複数の周波数帯を周波数帯記憶部に記憶させるステップと、前記各移動局装置との通信における通信品質を取得する通信品質取得ステップと、前記通信品質取得ステップにおいて取得される前記各通信品質に基づいて、前記周波数帯記憶部から前記各移動局装置に割り当てる周波数帯を選択するとともに、該選択した周波数帯を示すチャネル情報を該移動局装置に通知する周波数割当ステップと、前記各移動局装置おいて、前記周波数割当部により通知されるチャネル情報に係る周波数帯において前記基地局装置との通信を行うステップと、を含むことを特徴としている。

[0014] 本発明では、基地局装置において、通信品質に係る所定の条件に対応付けて、割当可能な複数の周波数帯を記憶している。そして、各移動局装置との通信における通信品質に基づいて、その移動局装置に割り当てる周波数帯を選択する。また、選択した周波数帯を示すチャネル情報を移動局装置に通知する。そうすると、基地局装置からチャネル情報を通知された移動局装置は、そのチャネル情報に係る周波数帯において基地局装置との通信を行う。本発明によれば、 OFDMAによる無線通信において、割当可能な複数の周波数帯を通信品質に係る条件と適切に対応付けておくことが可能であり、各移動局装置との通信における通信品質に基づいて、周波数利用効率の向上とスループットの向上を両立させた適切な周波数の割り当てを行うことができる。

[0015] また、本発明の一態様では、前記周波数帯記憶部に記憶される各周波数帯の間には、前記通信品質に応じた所定幅のガードバンドが設けられている。こうすれば、各周波数帯の間に設けるガードバンドの数及び帯域幅を削減することが可能となり、周波数利用効率を向上させることができるようになる。また、 ICIの発生するおそれのない高品質な通信を行う移動局装置には、各周波数帯の間にガードバンドを設けていない部分の周波数を割り当て、 ICIの発生するおそれのある低品質な通信を行う移動局装置には、その品質に応じた適切な帯域幅を持つガードバンドが設けられた部分の周波数を割り当てることが可能となり、データの誤り率を抑えてスループットを向上させることができるようになる。

[0016] また、本発明の一態様では、前記通信品質取得部は、前記各移動局装置に割り当てられた周波数帯における受信信号に係る所望信号レベルと干渉信号レベルとの大きさの違いを取得する。こうすれば、当該信号レベルの大きさの違いに基づいて、各移動局装置に適切な周波数の割り当てを行うことができるようになる。

[0017] また、本発明の一態様では、前記通信品質取得部は、前記各移動局装置に割り当てられた周波数帯と該移動局装置から受信される信号の周波数帯との周波数差 (周波数オフセット）を取得する。こうすれば、当該周波数オフセットの大きさに基づいて、各移動局装置に適切な周波数の割り当てを行うことができるようになる。

図面の簡単な説明

[0018] [図 1]図 1は、 OFDMの周波数スペクトルを示す図である。

[図 2]図 2は、 OFDMAにおけるサブチャネルの一例を示す図である。

[図 3]図 3は、 OFMDAにおいて、各サブチャネル間にガードバンドを設けた例を示す図である。

[図 4]図 4は、 OFDMAにおいて、通信品質の低下により隣接サブチャネル間で干渉が発生する例を示す図である。

[図 5]図 5は、本発明の実施の形態に係る移動体通信システムの構成図である。

[図 6]図 6は、本発明の実施の形態に係る基地局装置の機能ブロック図である。

[図 7]図 7は、周波数帯記憶部における通信品質と割当周波数との対応関係の一例を示す図である。

[図 8]図 8は、周波数帯記憶部における通信品質と割当周波数との対応関係の一例を示す図である。

[図 9]図 9は、本発明の実施の形態に係る移動局装置の機能ブロック図である。

[図 10]図 10は、 AFCの機能ブロック図である。

[図 11]図 11は、 S/N比に基づく周波数割り当て処理を説明するフローチャートである。

[図 12]図 12は、周波数オフセットに基づく周波数割り当て処理を説明するフローチヤートである。

発明を実施するための最良の形態

[0019] 以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図 5は、本発明の実施の形態に係る移動体通信システム 10の構成を示す図である。移動体通信システム 10 は、少なくとも 1つの基地局装置 12及び複数の移動局装置 14を含んで構成される。

[0020] 図 6は、基地局装置 12の機能ブロック図である。図 6に示すように、基地局装置 12 は、制御部 20、無線通信部 30、回線インターフェース 40を含む。基地局装置 12は、複数の移動局装置 14それぞれと OFDMAによる無線信号の送受信を行うとともに、他の複数の基地局装置それぞれと回線インターフェース 40を介してパケットの送受信を行う。

[0021] 無線通信部 30は、アンテナ 31、送信部 32、受信部 33、 OFDM変調部 34、 OFD M復調部 35、信号処理部 36及び通信品質取得部 37を含む。アンテナ 31は、送信部 32及び受信部 33に接続される。

[0022] 受信部 33は、ローノイズ増幅器、ダウンコンバータ等を備え、アンテナ 31で受信される移動局装置 14力の OFDM信号をベースバンド OFDM信号にダウンコンバートし、ベースバンド OFDM信号を増幅して OFDM復調部 35及び通信品質取得部 3 7に出力する。 OFDM復調部 35は、受信部 33から入力されるベースバンド OFDM 信号をディジタル信号に変換した後、 OFDMの復調を行って各サブキャリア信号を抽出し、抽出した各サブキャリア信号を信号処理部 36及び通信品質取得部 37に出力する。

[0023] OFDM変調部 34は、信号処理部 36から入力される各サブキャリア信号を OFDM 変調によりベースバンド OFDM信号に変換して送信部 32に出力する。送信部 32は、アップコンバータ、電力増幅器等を備え、 OFDM変調部 34から入力されるベースバンド OFDM信号を無線周波数にアップコンバートし、送信出力レベルにまで増幅してアンテナ 31に出力する。

[0024] 信号処理部 36は、信号変換回路等を備え、 OFDM変調部 34、 OFDM復調部 35 、通信品質取得部 37及び回線インターフェース 40と接続されている。信号処理部 3 6は、通信品質取得部 37から入力される通信品質に係る情報に基づいて、 OFDM 復調部 35から入力される各サブキャリア信号からデータを分離及び抽出し、回線ィンターフェース 40に出力する。また、信号処理部 36は、回線インターフェース 40から入力される複数のデータを各サブキャリア信号に変換し、 OFDM変調部 34に出力する。

[0025] 通信品質取得部 37は、受信部 33、 OFDM復調部 35、信号処理部 36及び周波数割当部 24と接続され、各移動局装置との通信における通信品質を取得する。すなわち、通信品質取得部 37は、 OFDM復調部 35から入力される各サブキャリア信号及び受信部 33から入力される OFDM信号の受信電力値等に基づいて、移動局装置毎に、基地局装置 12へのアップリンクにおけるサブキャリア毎の伝送路のひずみ、 S /N比或いは周波数オフセット等の通信品質を求める。そして、通信品質取得部 37 は、それら通信品質に係る情報を周波数割当部 24及び信号処理部 36に出力する。

[0026] 制御部 20は、周波数帯記憶部 22及び周波数割当部 24を含み、基地局装置 12全体の制御を行う。また、制御部 20は、 CPU及びメモリ等によって構成される。

[0027] 周波数帯記憶部 22は、通信品質に係る所定の条件に対応付けて、各移動局装置 14に割当可能な複数の周波数帯を記憶する。通信品質に係る所定の条件は、受信信号に係る所望信号レベルと干渉信号レベルとの大きさの違い、例えば S/N比に係る条件であってもよいし、各移動局装置 14から受信される信号の周波数帯との周波数差 (周波数オフセット）に係る条件であってもよい。また、周波数帯記憶部 22に記憶される各周波数帯の間には、通信品質に応じた所定幅のガードバンドを設けるようにしてもよい。

[0028] 図 7 (a)は、周波数帯記憶部 22に記憶される通信品質（S/N比）と割当可能な周波数帯との対応関係の一例を示す図である。周波数帯記憶部 22には、 S/N比に係る所定の条件に対応付けて、割当可能な複数のサブチャネル # 1， # 2， # 3 · · · に係る周波数帯が記憶されている。すなわち、図 7 (a)では、 S/N比が高いという条件に対応付けて高い周波数からなるサブチャネルが記憶され、 SZN比が低いという条件に対応付けて低い周波数からなるサブチャネルが記憶されている。

[0029] 一般に、 S/N比が高いほど周波数ジッタは生じにくく ICIは発生しにくいため、図 7

(a)におけるサブチャネル # 1と # 2のように高レ、S/N比に対応付けられたサブチヤネルの間にはガードバンドを設ける必要がない。仮に設ける必要があるとしても、帯域幅の狭いガードバンドを設けるだけでよい。一方、 SZN比が低い場合には周波数ジッタにより ICIが発生しやすレ、。このため、図 7 (a)におけるサブチヤネノレ # 2と # 3、及びサブチャネル # 3と # 4のように低レ、S/N比に対応付けられたサブチャネルが隣接する場合には、その S/N比に応じて ICIの発生を防ぐために十分な帯域幅を持つガードバンドを設ける必要がある。

[0030] 図 7 (b)は、図 7 (a)と同じぐ周波数帯記憶部 22に記憶される SZN比と割当可能な周波数帯との対応関係の一例を示す図である。周波数帯記憶部 22には、図 7 (a) と異なり、 SZN比が高いという条件に対応付けて周波数帯域中央付近のサブチヤネルが記憶され、 SZN比が低いという条件に対応付けて周波数帯域端付近のサブチャネルが記憶されてレ、る。図 7 (b)におけるサブチャネル # 2と # 3のように高レ、SZN 比に対応付けられたサブチャネルの間にはガードバンドを設ける必要がない。一方、サブチャネル # 1と # 2、及びサブチャネル # 3と # 4のように低レ、SZN比に対応付けられたサブチャネルが隣接する場合には、その S/N比に応じた十分な帯域幅を持つガードバンドを設ける必要がある。

[0031] 割当可能な複数の周波数帯を S/N比等の通信品質に係る条件と適切に対応付けて記憶しておくことにより、各周波数帯に係るサブチャネル間に設けるガードバンドの数及び帯域幅を削減することが可能となり、周波数利用効率を向上させることができるようになる。また、 S/N比が高く ICIの発生するおそれの低い移動局装置には、ガードバンドを設けていない又は帯域幅の狭いガードバンドを設けた部分のサブチャネルを割り当て、 S/N比が低く ICIの発生するおそれの高い移動局装置には、その S/N比に応じた十分な帯域幅を持つガードバンドを設けた部分の周波数を割り当てることが可能となり、データの誤り率を抑えてスループットを向上させることができるよつになる。

[0032] 一方、図 8 (a)は、周波数帯記憶部 22に記憶される通信品質 (周波数オフセット）と割当可能な周波数帯との対応関係の一例を示す図である。周波数帯記憶部 22には、周波数オフセットに係る所定の条件に対応付けて、割当可能な複数のサブチヤネノレ # 1 , # 2, # 3 · · ·に係る周波数帯が記憶されている。すなわち、図 8 (a)では、周波数オフセットが小さいという条件に対応付けて高い周波数からなるサブチャネルが記憶され、周波数オフセットが大きいという条件に対応付けて低い周波数からなるサブチャネルが記憶されてレ、る。 [0033] 一般に、周波数オフセットが小さいほどサブキャリアの直交性が保たれやすく ICIが発生しにくいため、図 8 (a)におけるサブチャネル # 1と # 2のように小さい周波数オフセットに対応付けられたサブチャネルの間にはガードバンドを設ける必要がない。仮に設ける必要があるとしても、幅の狭いガードバンドを設けるだけでよい。一方、周波数オフセットが大きい場合にはサブキャリアの直交性がくずれやすく ICIが発生しやすレ、。このため、図 8 (a)におけるサブチャネル # 2と # 3、及びサブチャネル # 3と # 4のように大きい周波数オフセットに対応付けられたサブチャネルが隣接する場合には、その周波数オフセットに応じて ICIの発生を防ぐために十分な帯域幅を持つガードバンドを設ける必要がある。

[0034] 図 8 (b)は、図 8 (a)と同じぐ周波数帯記憶部 22に記憶される周波数オフセットと割当可能な周波数帯との対応関係の一例を示す図である。周波数帯記憶部 22には、図 8 (a)と異なり、周波数オフセットが小さいという条件に対応付けて周波数帯域中央付近のサブチャネルが記憶され、周波数オフセットが大きいという条件に対応付けて周波数帯域端付近のサブチャネルが記憶されている。図 8 (b)におけるサブチャネル # 2と # 3のように小さい周波数オフセットに対応付けられたサブチャネルの間にはガードバンドを設ける必要がなレ、。一方、サブチャネル # 1と # 2、及びサブチャネル # 3と # 4のように大きい周波数オフセットに対応付けられたサブチャネルが隣接する場合には、その周波数オフセットに応じた十分な帯域幅を持つガードバンドを設ける必要がある。

[0035] 割当可能な複数の周波数帯を周波数オフセット等の通信品質に係る条件と適切に対応付けて記憶しておくことにより、各周波数帯に係るサブチャネル間に設けるガードバンドの数及び帯域幅を削減することが可能となり、周波数利用効率を向上させることができるようになる。また、周波数オフセットが小さく ICIの発生するおそれの低い移動局装置には、ガードバンドを設けていない又は帯域幅の狭いガードバンドを設けた部分のサブチャネルを割り当て、周波数オフセットが大きく ICIの発生するおそれの高い移動局装置には、その周波数オフセットに応じた十分な帯域幅を持つガードバンドを設けた部分の周波数を割り当てることが可能となり、データの誤り率を抑えてスループットを向上させることができるようになる。 [0036] 周波数割当部 24は、通信品質取得部 37及び周波数帯記憶部 22と接続され、通信品質取得部 37から入力される各移動局装置 14との通信における通信品質に基づいて、周波数帯記憶部 22から各移動局装置 14に割り当てる周波数帯を選択する。そして、選択した周波数帯を示すチャネル情報を各移動局装置 14に通知する。なお、通信品質取得部 37により入力される通信品質とは、前記の通り、基地局装置 12 へのアップリンクにおけるサブキャリア毎の伝送路のひずみ、 SZN比或いは周波数オフセット等である。また、各移動局装置 14に通知するチャネル情報には、選択された周波数帯又はサブチャネル内の各サブキャリア周波数が含まれるようにしてもよいし、選択された周波数帯又はサブチャネルを特定するための識別情報が含まれるようにしてもよい。

[0037] ここで、周波数割当部 24が、 SZN比に基づいて各移動局装置 14に割り当てる周波数を選択する処理を、図 5及び図 7 (a)に示す例に基づいて説明する。図 5には、移動局装置 14a, 14cは基地局装置 12の付近に位置し、移動局装置 14bはセルェッジ付近に位置する例が示されている。また、図 7 (a)に示す周波数帯記憶部 22には、 S/N比が高いという条件に対応付けて高い周波数からなるサブチャネル # 1 , # 2が記憶され、 S/N比が低いという条件に対応付けて低い周波数からなるサブチャネル # 3， # 4が記憶されている。この場合において、通信品質取得部 37は、移動局装置 14a, 14cについては高レ、 S/N比を、移動局装置 14bについては低い S/ N比をそれぞれ取得する。そして、周波数割当部 24は、図 7 (a)に示す周波数帯記憶部 22から、高い S/N比に対応付けられたサブチャネル # 1 , # 2に係る周波数帯を選択し、該周波数帯を示すチャネル情報 (サブチャネル # 1， # 2)を移動局装置 1 4a, 14cに対してそれぞれ通知する。一方、移動局装置 14bに対しては、低い S/N 比に対応付けられたサブチャネル # 4に係る周波数帯を選択し、該周波数帯を示すチャネル情報（サブチャネル # 4)を通知する。

[0038] このようにして、 S/N比が高く ICIの発生するおそれの低い移動局装置 14a， 14c には、ガードバンドを設けていない又は帯域幅の狭いガードバンドを設けた部分のサブチャネル # 1 , # 2を割り当て、 SZN比が低く ICIの発生するおそれの高い移動局装置 14bには、十分な帯域幅を持つガードバンドを設けた部分のサブチャネル # 4 を割り当てる。なお、かかる処理は、移動局装置 14が基地局装置 12とリンクを確立する際、或いは通信中における任意のタイミングで実行される。

[0039] 図 9は、移動局装置 14の機能ブロック図である。図 9に示すように、移動局装置 14 は、制御部 50、無線通信部 60、記憶部 80、操作部 82及び表示部 84を含む。移動局装置 14は、基地局装置 12と OFDMAによる無線信号の送受信を行うとともに、基地局装置 12の周波数割当部 24から通知されるチャネル情報により示される周波数帯にぉレ、て前記基地局装置との通信を行う。

[0040] 記憶部 80は、制御部 50のワークメモリとして動作する。また、記憶部 80は、制御部

50によって行われる各種処理に関するプログラムやパラメータ等を保持する。操作部 82は、例えばテンキー等であり、ユーザから電話番号や文字列の入力を受けて制御部 50に出力する。表示部 84は、例えば液晶表示装置によって構成され、制御部 50 力入力される信号に従って文字や画像等の情報を表示する。制御部 50は、 CPU 及びメモリ等から構成され、移動局装置 14全体の制御を行う。

[0041] 無線通信部 60は、アンテナ 61、送信部 62、受信部 63、 OFDM変調部 64、 OFD M復調部 65、信号処理部 66及び AFC70 (Automatic Frequency Control)を含む。アンテナ 61は、送信部 62及び受信部 63に接続される。

[0042] 受信部 63は、ローノイズ増幅器、ダウンコンバータ等を備え、アンテナ 61で受信される基地局装置 12からの OFDM信号をベースバンド OFDM信号にダウンコンバートし、ベースバンド OFDM信号を増幅して OFDM復調部 65に出力する。また、受信部 63は、ベースバンド OFDM信号からシンボルタイミングを検出し、当該シンボルタイミングに応じた周波数を持つ信号を基準信号として AFC70に出力する。 OFDM 復調部 65は、受信部 63から入力されるベースバンド OFDM信号をディジタル信号に変換した後、 OFDMの復調を行って各サブキャリア信号を抽出し、抽出した各サブキャリア信号を信号処理部 36に出力する。

[0043] AFC70は、受信部 63及び OFDM変調部 64に接続され、受信部 63から入力される基準信号に基づいて、ベースバンド OFDM信号のシンボルタイミングに同期した周波数を持つ信号 (以下、シンボル周波数信号）を OFDM変調部 64に出力する。図 10は、 AFC70の機能ブロック図である。図 10に示すように、 AFC70は、位相比較器 72、ループフィルタ 74 (積分回路/ローパスフィルタ）、電圧制御発振器 76 (V CO : Voltage Controlled Oscillator)を含み、外部から入力される基準信号に完全に同期した周波数信号を出力することができる。位相比較器 72は、外部から入力される基準信号と電圧制御発振器 76からフィードバックされる周波数信号との位相差を検出し、その位相差成分をパルス上の位相差信号としてループフィルタ 74に出力する。ループフィルタ 74は、位相比較器 72から入力される位相差信号の高周波成分を遮断し、直流化された信号を電圧制御発振器 76に出力する。電圧制御発振器 76は、制御端子に加えられる電圧に応じて発振周波数を変化させる発振器である。電圧制御発振器 76は、ループフィルタ 74から加えられる制御電圧に応じて発振周波数を調節し、 AFC70に入力される基準信号に完全に同期した周波数を持つ周波数信号を出力する。

[0044] OFDM変調部 64は、送信部 62、信号処理部 66及び AFC70と接続され、 AFC7 0から入力されるシンボル周波数信号に基づいて、信号処理部 66から入力される各サブキャリア信号を OFDM変調によりベースバンド OFDM信号に変換し、ベースバンド OFDM信号を送信部 62に出力する。これにより、移動局装置 14が送信する OF DM信号のシンボルタイミングが基地局装置 12から受信された OFDM信号のシンポルタイミングに同期され、移動局装置 14と基地局装置 12との間の周波数ずれが解消される。送信部 62は、アップコンバータ、電力増幅器等を備え、 OFDM変調部 64 力入力されるベースバンド OFDM信号を無線周波数にアップコンバートし、送信出力レベルにまで増幅してアンテナ 61に出力する。

[0045] なお、移動局装置 14は、基地局装置 12からチャネル情報を通知されたとき、すなわち基地局装置 12との通信に使用する新たな周波数帯の割り当てを受けたときには、当該チャネル情報に基づいて、以後の通信で使用する各サブキャリア周波数を決定する。これにより、移動局装置 14は、基地局装置 12が新たに割り当てた周波数帯において基地局装置 12との通信を行うことができる。

[0046] 次に、 S/N比に基づいて移動局装置 14に周波数を割り当てる処理を図 11のフロ一チャートを用いて説明する。本処理は、移動局装置 14が基地局装置 12とリンクを確立する際、或いは移動局装置 14との通信中における任意のタイミングで実行される。周波数帯記憶部 22には、予め S/N比に係る所定の条件に対応付けて、各移動局装置 14に割当可能な複数の周波数帯が記憶されているものとする。

[0047] 基地局装置 12において本処理が開始されると、受信部 33は、 S100においてアンテナ 31で受信された移動局装置 14からの OFDM信号を、通信品質取得部 37に出力する。

[0048] 次に、通信品質取得部 37は、受信部 33から入力される OFDM信号の受信電力値等に基づいて、移動局装置 14の S/N比を求め（S102)、当該 SZN比を周波数割当部 24に出力する。周波数割当部 24は、通信品質取得部 37から入力される移動局装置 14の S/N比に基づいて、周波数帯記憶部 22から当該移動局装置 14に割り当てる周波数帯を選択する（S 104)。

[0049] そして、基地局装置 12は、選択した周波数帯を示すチャネル情報 (例えばサブチャネル番号を含む情報）を移動局装置 14に通知する（S110)。基地局装置 12からチャネル情報を通知された移動局装置 14は、当該チャネル情報により示される周波数帯において、基地局装置 12と以降の通信を行う。

[0050] 一方、図 12は、周波数オフセットに基づいて移動局装置 14に周波数を割り当てる処理を示す図である。以下、図 11において説明した処理と同一の処理については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。周波数帯記憶部 22には、予め周波数オフセットに係る所定の条件に対応付けて、各移動局装置 14に割当可能な複数の周波数帯が記憶されているものとする。

[0051] 通信品質取得部 37は、受信部 33から入力される OFDM信号の受信電力値等に基づいて、移動局装置 14の周波数オフセットを求め（S106)、当該周波数オフセットを周波数割当部 24に出力する。周波数割当部 24は、通信品質取得部 37から入力される移動局装置 14の周波数オフセットに基づいて、周波数帯記憶部 22から当該移動局装置 14に割り当てる周波数帯を選択する（S108)。

[0052] 以上に述べた移動体通信システムによれば、 OFDMAによる無線通信において、周波数利用効率の向上とスループットの向上を両立させた適切な周波数の割り当てを行うこと力 Sできる。

[0053] なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。例えば、本発明は、移動体通信システムだけでなぐ基地局装置と複数の端末装置を含んで構成される

OFDMAによるあらゆる種類の無線通信システムに適用可能である。

[0054] また、日本国特許出願第 2006— 124195号（2006年 4月 27日出願）の全内容力 S

、参照により、本願明細書に組み込まれている。

産業上の利用可能性

[0055] 以上のように、本発明に係る移動体通信システム、基地局装置及び移動体通信システムの周波数割当方法は、 OFDMAによる無線通信において、周波数利用効率の向上とスループットの向上を両立させた適切な周波数の割り当てを実現できるため

、移動体通信などの無線通信において有用である。

Claims

請求の範囲

[1] 複数の移動局装置と、該各移動局装置と所定の周波数帯において直交周波数分割多重による通信を行う基地局装置と、を含む移動体通信システムであって、前記基地局装置は、

通信品質に係る所定の条件に対応付けて、前記各移動局装置に割当可能な複数の周波数帯を記憶する周波数帯記憶部と、

前記各移動局装置との通信における通信品質を取得する通信品質取得部と、前記通信品質取得部により取得される前記各通信品質に基づレ、て、前記周波数帯記憶部から前記各移動局装置に割り当てる周波数帯を選択するとともに、該選択した周波数帯を示すチャネル情報を該移動局装置に通知する周波数割当部と、を含み、

前記各移動局装置は、前記周波数割当部により通知されるチャネル情報に係る周波数帯において前記基地局装置との通信を行う、

ことを特徴とする移動体通信システム。

[2] 請求項 1に記載の移動体通信システムにおいて、

前記周波数帯記憶部に記憶される各周波数帯の間には、前記通信品質に応じた所定幅のガードバンドが設けられている、

ことを特徴とする移動体通信システム。

[3] 請求項 1又は 2に記載の移動体通信システムにおいて、

前記通信品質取得部は、前記各移動局装置に割り当てられた周波数帯における受信信号に係る所望信号レベルと干渉信号レベルとの大きさの違いを取得する、ことを特徴とする移動体通信システム。

[4] 請求項 1又は 2に記載の移動体通信システムにおいて、

前記通信品質取得部は、前記各移動局装置に割り当てられた周波数帯と該移動局装置力受信される信号の周波数帯との周波数差を取得する、

ことを特徴とする移動体通信システム。

[5] 複数の移動局装置それぞれと所定の周波数帯において直交周波数分割多重による通信を行う基地局装置であって、通信品質に係る所定の条件に対応付けて、前記各移動局装置に割当可能な複数の周波数帯を記憶する周波数帯記憶部と、

前記各移動局装置との通信における通信品質を取得する通信品質取得部と、前記通信品質取得部により取得される前記各通信品質に基づいて、前記周波数帯記憶部から前記各移動局装置に割り当てる周波数帯を選択するとともに、該選択した周波数帯を示すチャネル情報を該移動局装置に通知する周波数割当部と、を含むことを特徴とする基地局装置。

複数の移動局装置と、該各移動局装置と所定の周波数帯において直交周波数分割多重による通信を行う基地局装置と、を含む移動体通信システムの周波数割当方法であって、

前記基地局装置において、

通信品質に係る所定の条件に対応付けて、前記各移動局装置に割当可能な複数の周波数帯を周波数帯記憶部に記憶させるステップと、

前記各移動局装置との通信における通信品質を取得する通信品質取得ステップと前記通信品質取得ステップにおいて取得される前記各通信品質に基づいて、前記周波数帯記憶部から前記各移動局装置に割り当てる周波数帯を選択するとともに、該選択した周波数帯を示すチャネル情報を該移動局装置に通知する周波数割当ステツプと、

前記各移動局装置おいて、前記周波数割当ステップにより通知されるチャネル情報に係る周波数帯において前記基地局装置との通信を行うステップと、

を含むことを特徴とする移動体通信システムの周波数割当方法。