JP4378368B2 - Mobile communication system, base station apparatus, mobile station apparatus, and multicarrier communication method - Google Patents
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Description
本発明は、移動体通信システム、基地局装置、移動局装置、およびマルチキャリア通信方法に関し、特に、複数のチャネルそれぞれにおいてマルチキャリア伝送を行う周波数分割多元接続方式に関する。 The present invention relates to a mobile communication system, a base station apparatus, a mobile station apparatus, and a multicarrier communication method, and more particularly to a frequency division multiple access scheme that performs multicarrier transmission in each of a plurality of channels.
OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing:直交周波数分割多重)に代表されるマルチキャリア伝送方式は、1チャネル分の伝送データを周波数の異なる複数の搬送波(サブキャリアと呼ばれる。)に分配して伝送する方式である。同伝送方式を用いた伝送チャネル(サブチャネルと呼ばれる。)を周波数方向に複数配置すれば、伝送速度に優れた周波数分割多元接続を実現することができる。たとえば、OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access:直交周波数分割多元接続)は、OFDMの特徴を活かした多元接続方式である。かかる多元接続方式では、フェージングなどの影響により隣接するサブチャネルの帯域同士が重なり合う、いわゆる隣接チャネル干渉を防ぐため、周波数方向に隣り合うサブチャネルの間に所定幅のガードバンド(ガード帯域)を設けている。 A multi-carrier transmission system represented by OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) is a system in which transmission data for one channel is distributed and transmitted to a plurality of carrier waves (called subcarriers) having different frequencies. is there. If a plurality of transmission channels (referred to as sub-channels) using the same transmission method are arranged in the frequency direction, frequency division multiple access with an excellent transmission rate can be realized. For example, OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) is a multiple access scheme that utilizes the characteristics of OFDM. In such a multiple access method, in order to prevent so-called adjacent channel interference in which adjacent subchannel bands overlap due to fading or the like, a guard band (guard band) having a predetermined width is provided between adjacent subchannels in the frequency direction. ing.
なお、下記特許文献1には、基地局サブシステムにおいて、無線資源を経時方向に分割し、各ユーザへの無線資源の割り当てを柔軟かつ動的に制御する技術が開示されている。
一般に、周波数方向に隣り合う2つ以上のサブチャネルが同一の装置に割り当てられた場合、それらの間で隣接チャネル干渉が発生することはきわめて稀である。それら各サブチャネルに係る送信信号は、送信源が共通し、またキャリア周波数も近いため、無線伝搬路で受けるフェージングの影響にほとんど差が出ず、それら各信号のキャリア周波数の変位量がほぼ同程度になるからである。 In general, when two or more subchannels adjacent in the frequency direction are assigned to the same apparatus, it is very rare that adjacent channel interference occurs between them. Since the transmission signals related to these subchannels have the same transmission source and close carrier frequencies, there is almost no difference in the influence of fading on the wireless propagation path, and the displacement amount of the carrier frequency of these signals is almost the same. It is because it becomes a grade.
しかし、複数のサブチャネルを用いた周波数分割多元接続(たとえば、OFDMA)方式を適用した従来の移動体通信システムでは、周波数方向に隣り合う2つ以上のサブチャネルを同一の移動局装置に割り当てる場合にも、それら各サブチャネルの間に一律にガードバンドを設けている。このため、ガードバンド分だけ通信帯域の損失が生じており、限られた周波数資源を有効に利用できていなかった。 However, in a conventional mobile communication system to which a frequency division multiple access (for example, OFDMA) scheme using a plurality of subchannels is applied, two or more subchannels adjacent in the frequency direction are assigned to the same mobile station apparatus. In addition, a guard band is uniformly provided between the subchannels. For this reason, the communication band is lost by the guard band, and the limited frequency resources cannot be used effectively.
本発明は、上記従来の課題に鑑みてなされたものであり、周波数利用効率を高め、データの伝送速度を向上させることができる移動体通信システム、基地局装置、移動局装置、およびマルチキャリア通信方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described conventional problems. A mobile communication system, a base station apparatus, a mobile station apparatus, and multicarrier communication capable of improving frequency use efficiency and improving data transmission speed. It aims to provide a method.
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、複数のサブチャネルを用いた周波数分割多元接続方式により通信を行う基地局装置と複数の移動局装置とを含み、前記基地局装置は、少なくとも2つの前記サブチャネルを割当チャネルとして前記各移動局装置に割り当てるチャネル割当手段を備え、前記各移動局装置は、前記割当チャネルを用いて前記基地局装置と通信を行う、移動体通信システムであって、周波数方向に隣り合う前記各サブチャネルの間には、所定幅のガード帯域が設けられており、前記基地局装置は、前記割当チャネルのうち、周波数方向に隣り合う2つ以上のサブチャネルを選出する第1隣接チャネル選出手段を含み、前記第1隣接チャネル選出手段により選出される前記2つ以上のサブチャネルそれぞれの間に設けられた前記ガード帯域をさらに用いて、前記各移動局装置と通信を行い、前記各移動局装置は、前記割当チャネルのうち、周波数方向に隣り合う2つ以上のサブチャネルを選出する第2隣接チャネル選出手段を含み、前記第2隣接チャネル選出手段により選出される前記2つ以上のサブチャネルそれぞれの間に設けられた前記ガード帯域をさらに用いて、前記基地局装置と通信を行うことを特徴としている。 In order to achieve the above object, a mobile communication system according to the present invention includes a base station apparatus that performs communication by a frequency division multiple access scheme using a plurality of subchannels and a plurality of mobile station apparatuses, and the base station An apparatus comprises channel allocating means for allocating at least two subchannels to each mobile station apparatus as allocation channels, and each mobile station apparatus communicates with the base station apparatus using the allocated channel. In the communication system, a guard band having a predetermined width is provided between the subchannels adjacent to each other in the frequency direction, and the base station apparatus includes two of the allocated channels adjacent to each other in the frequency direction. First subchannel selection means for selecting the above subchannels, and the two or more subchannels selected by the first adjacent channel selection means. The guard band provided between each of the mobile station apparatuses further communicates with each of the mobile station apparatuses, and each of the mobile station apparatuses includes two or more subchannels adjacent in the frequency direction among the allocated channels. And further using the guard band provided between each of the two or more sub-channels selected by the second adjacent channel selection means, the second adjacent channel selection means for selecting the base station apparatus, It is characterized by communication.
本発明によれば、通信に用いる少なくとも2つのサブチャネルのうち、周波数方向に隣り合う2つ以上のサブチャネルが存在する場合、それらのサブチャネルそれぞれの間に設けられたガード帯域をさらに用いて通信を行うようにする。こうすれば、隣接チャネル干渉の防止に本来必要のないガード帯域を通信帯域として利用でき、データの伝送速度を向上させることができる。 According to the present invention, when there are two or more subchannels adjacent to each other in the frequency direction among at least two subchannels used for communication, the guard band provided between each of these subchannels is further used. Make communication. In this way, a guard band that is not originally necessary for preventing adjacent channel interference can be used as a communication band, and the data transmission speed can be improved.
また、前記基地局装置は、前記割当チャネルのうち、該割当チャネルに係る他のいずれのサブチャネルとも周波数方向に隣接しないサブチャネルを選出する非隣接チャネル選出手段と、前記割当チャネルに係るいずれかのサブチャネルと周波数方向に隣接する空きサブチャネルを選出する隣接空きチャネル選出手段と、をさらに含み、前記チャネル割当手段は、前記非隣接チャネル選出手段により選出されるサブチャネルに代えて、前記隣接空きチャネル選出手段により選出される空きサブチャネルのいずれかを、前記各移動局装置に割り当ててもよい。こうすれば、より多くのガード帯域を通信帯域として利用することが可能となり、データの伝送速度をさらに向上させることができる。 Further, the base station apparatus includes: a non-adjacent channel selection unit that selects a sub-channel that is not adjacent to any other sub-channel related to the allocation channel among the allocation channels; and any one related to the allocation channel And an adjacent empty channel selection means for selecting an empty subchannel adjacent to the subchannel in the frequency direction, wherein the channel allocation means replaces the subchannel selected by the non-adjacent channel selection means with the adjacent channel. Any of the free subchannels selected by the free channel selection means may be allocated to each mobile station device. This makes it possible to use more guard bands as communication bands and further improve the data transmission speed.
なお、前記周波数分割多元接続は、直交周波数分割多元接続であってもよい。 The frequency division multiple access may be orthogonal frequency division multiple access.
また、本発明に係る基地局装置は、複数のサブチャネルを用いた周波数分割多元接続方式により、少なくとも2つの前記サブチャネルを用いて複数の移動局装置それぞれと通信を行う基地局装置であって、周波数方向に隣り合う前記各サブチャネルの間には、所定幅のガード帯域が設けられており、前記各移動局装置との通信に用いる前記少なくとも2つのサブチャネルのうち、周波数方向に隣り合う2つ以上のサブチャネルを選出する隣接チャネル選出手段を含み、前記隣接チャネル選出手段により選出される前記2つ以上のサブチャネルそれぞれの間に設けられた前記ガード帯域をさらに用いて、前記各移動局装置と通信を行うことを特徴としている。 A base station apparatus according to the present invention is a base station apparatus that communicates with each of a plurality of mobile station apparatuses using at least two subchannels by a frequency division multiple access scheme using a plurality of subchannels. A guard band having a predetermined width is provided between each of the subchannels adjacent in the frequency direction, and of the at least two subchannels used for communication with each of the mobile station apparatuses, adjacent in the frequency direction. Each of the movements further includes adjacent channel selection means for selecting two or more subchannels, and further using the guard band provided between each of the two or more subchannels selected by the adjacent channel selection means. It is characterized by communicating with a station device.
また、本発明に係る移動局装置は、複数のサブチャネルを用いた周波数分割多元接続方式により、少なくとも2つの前記サブチャネルを用いて基地局装置と通信を行う移動局装置であって、周波数方向に隣り合う前記各サブチャネルの間には、所定幅のガード帯域が設けられており、前記基地局装置との通信に用いる前記少なくとも2つのサブチャネルのうち、周波数方向に隣り合う2つ以上のサブチャネルを選出する隣接チャネル選出手段を含み、前記隣接チャネル選出手段により選出される前記2つ以上のサブチャネルそれぞれの間に設けられた前記ガード帯域をさらに用いて、前記基地局装置と通信を行うことを特徴としている。 A mobile station apparatus according to the present invention is a mobile station apparatus that communicates with a base station apparatus using at least two of the subchannels by a frequency division multiple access scheme using a plurality of subchannels. A guard band having a predetermined width is provided between each of the subchannels adjacent to each other, and two or more of the at least two subchannels used for communication with the base station apparatus are adjacent in the frequency direction. Including an adjacent channel selection means for selecting a subchannel, and further using the guard band provided between each of the two or more subchannels selected by the adjacent channel selection means to communicate with the base station apparatus It is characterized by doing.
また、本発明に係るマルチキャリア通信方法は、複数のサブチャネルを用いた周波数分割多元接続方式により、少なくとも2つの前記サブチャネルを用いて他の通信装置と通信を行う通信装置におけるマルチキャリア通信方法であって、周波数方向に隣り合う前記各サブチャネルの間には、所定幅のガード帯域が設けられており、前記他の通信装置との通信に用いる前記少なくとも2つの通信チャネルのうち、周波数方向に隣り合う2つ以上のサブチャネルを選出する隣接チャネル選出ステップを含み、前記隣接チャネル選出ステップにおいて選出される前記2つ以上のサブチャネルそれぞれの間に設けられた前記ガード帯域をさらに用いて、前記他の通信装置と通信を行うことを特徴としている。 Also, the multicarrier communication method according to the present invention is a multicarrier communication method in a communication device that communicates with another communication device using at least two subchannels by a frequency division multiple access method using a plurality of subchannels. A guard band having a predetermined width is provided between the sub-channels adjacent in the frequency direction, and the frequency direction of the at least two communication channels used for communication with the other communication device is An adjacent channel selection step for selecting two or more subchannels adjacent to each other, further using the guard band provided between each of the two or more subchannels selected in the adjacent channel selection step, It communicates with said other communication apparatus, It is characterized by the above-mentioned.
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施形態に係る移動体通信システムの全体構成図である。同図に示すように、移動体通信システム1は、基地局装置10と複数の移動局装置12(ここでは3つとする。)を含んで構成されている。
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a mobile communication system according to an embodiment of the present invention. As shown in the figure, the
各移動局装置12は、基地局装置10と無線通信を行うものであり、たとえば可搬型の携帯電話機や携帯情報端末である。ここでは、TDD(Time Division Duplex:時分割複信)方式により基地局装置10とデータの送受信を行い、またTDMA(Time Division Multiple Access:時分割多元接続)方式およびOFDMA方式により多重通信を行う。さらに、基地局装置10は、後述するようにアダプティブアレイアンテナを備えており、このアダプティブアレイアンテナを用いて、同一のタイムスロットおよび同一のキャリア周波数において、複数の移動局装置12のそれぞれとSDMA(Space Division Multiple Access:空間分割多元接続)方式による多重通信を行う。こうして、きわめて高い周波数利用効率で複数の移動局装置12と双方向通信を行うようにしている。
Each
図4は、TDMA/TDDによるタイムスロット構成(1TDMAフレーム分)およびOFDMAによるサブチャネル構成の一例を示す図である。同図に示すように、ダウンリンク(基地局装置10から移動局装置12に向かう無線伝送路)およびアップリンク(移動局装置12から基地局装置10に向かう無線伝送路)は、それぞれ4つのタイムスロットから構成されている。また、各タイムスロットは、それぞれ28のサブチャネルから構成されており、そのうち1つは制御チャネル(CCH:Control Channel)として、残りの27サブチャネルは通信チャネル(TCH:Traffic Channel)として使用される。また、周波数方向に隣り合う各サブチャネルの間には、隣接チャネル干渉を防ぐために所定幅のガードバンド(図示せず)が設けられている。
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a time slot configuration (for one TDMA frame) based on TDMA / TDD and a subchannel configuration based on OFDMA. As shown in the figure, the downlink (radio transmission path from the
基地局装置10は、ダウンリンクおよびアップリンクそれぞれにおいて、通信チャネルとして使用される計108のサブチャネル(27サブチャネル×4スロット)のうち、少なくとも一部のサブチャネルを各移動局装置12に割り当てる。具体的には、図4に示すように、1つのアンカーサブチャネル(ASCH:Anchor Sub Channel)と、1または複数のエクストラサブチャネル(ESCH:Extra Sub Channel)を各移動局装置12に割り当てる。
The
ASCHは、リンク確立時(通信開始時)に決定され、CCHを用いて各移動局装置12に通知されるサブチャネルであり、1または複数のESCHを示すMAP情報(108ビットのビット列)やその他の制御情報などを送受信するために使用されるものである。一方、ESCHは、リンク確立後に決定され、ASCHを用いて各移動局措置12に通知されるMAP情報により特定されるサブチャネルであり、主に通信データの送受信に使用されるものである。なお、同図に示すように、スロット番号の対応するダウンリンクスロットとアップリンクスロット(DL#1とUL#1、DL#2とUL#2、・・・)には、ASCH、ESCHが対称的に割り当てられる。
ASCH is a subchannel that is determined when a link is established (communication start) and is notified to each
以下では、基地局装置10および移動局装置12の構成・動作について説明する。
Hereinafter, configurations and operations of the
図2は、基地局装置10および移動局装置12の機能ブロック図である。同図に示すように、基地局装置10は、アダプティブアレイアンテナ20、受信部22、FFT(Fast Fourier Transform:高速フーリエ変換)部24、複合部26、制御部28、分配部34、IFFT(Inverse Fast Fourier Transform:逆高速フーリエ変換)部36、送信部38を含んで構成されている。
FIG. 2 is a functional block diagram of the
アダプティブアレイアンテナ20は、複数のアンテナの配列であり、各移動局装置12から送信される無線信号を各アンテナで受信し、受信した信号を受信部22に出力する。また、送信部38から入力される信号を各アンテナから送信するものである。なお、受信および送信は、時分割で切り替えられる。
The
受信部22は、ローノイズ増幅器、ダウンコンバータ、空間分割処理部、時分割処理部、シンボル同期部、A/Dコンバータを含んで構成されており、受信信号から各移動局装置12からのベースバンドOFDM信号に係る標本値を分離抽出するものである。すなわち、アダプティブアレイアンテナ20から入力される信号は、空間分割多重(SDMA)、時分割多重(TDMA)、および直交周波数分割多重(OFDMA)されたものであるため、受信部22は、入力信号を増幅およびダウンコンバートした後に、アダプティブアレイアンテナ20のウェイト制御に係る空間分割処理および時分割処理を施す。次に、分離された信号に対してシンボル同期およびガードインターバル(GI:Guard Interval)信号の除去などを行い、ベースバンドOFDM信号を得る。そして、ベースバンドOFDM信号をA/D変換した後、その標本値をFFT部24に出力する。
The receiving unit 22 includes a low-noise amplifier, a down converter, a space division processing unit, a time division processing unit, a symbol synchronization unit, and an A / D converter. The baseband OFDM from each
FFT部24は、受信部22から入力される標本値に対してFFTを行い、OFDMシンボルの各サブキャリア成分を取得するものである。
The
複合部26は、FFT部24から入力されるOFDMシンボルの各サブキャリア成分を、所定数のサブキャリアごとに複合(結合)してシンボル列を生成するとともに、そのシンボル列を復号して各移動局装置12からの受信データを取得するものである。こうして得られた各受信データは、図示しない上位装置に出力される。
The combining
ここで、複合部26が各移動局装置12からの受信データを取得する処理についてさらに詳細に説明する。複合部26は、チャネル割当部32によるサブチャネルの割当状況を参照しながら、1サブチャネル分のサブキャリアごとにOFDMシンボルを結合し、各サブチャネルに係るシンボル列を生成する。また、後述する隣接判定部30による判定(隣接チャネル選出部40による選出)の結果、チャネル割当部32が各移動局装置12に割り当てた少なくとも2つのサブチャネル(以下、割当チャネルと称する。)のうち、周波数方向に隣り合う2つ以上のサブチャネルが存在すると判定される場合には、さらにそれら2つ以上のサブチャネルそれぞれの間に設けられた各ガードバンドにおけるサブキャリアについてもOFDMシンボルを結合し、各ガードバンドに係るシンボル列を生成する。そして、生成したそれらシンボル列を復号して、各サブチェネルに係る受信データに加え、さらに各ガードバンドに係る受信データを取得する。なお、この場合、各移動局装置12は、当該各ガードバンドにおけるサブキャリアを用いてデータを送信している。
Here, the process in which the
図5(a)は、サブチャネルのみに係る送受信データの一例を示す図である。同図に示すように、従来は、割当チャネルのうち、周波数方向に隣り合う2つ以上のサブチャネルが存在する場合にも、それら各サブチャネルの間に一律にガードバンドを設けていた。前述のとおり、かかる場合には隣接チャネル干渉は発生することはきわめて稀であるため、ガードバンド分だけ通信帯域の損失が生じていた。 FIG. 5A is a diagram illustrating an example of transmission / reception data related to only a subchannel. As shown in the figure, conventionally, even when there are two or more subchannels adjacent to each other in the frequency direction among the allocated channels, a guard band is uniformly provided between the subchannels. As described above, in such a case, it is extremely rare that adjacent channel interference occurs, and therefore, a communication band loss has occurred for the guard band.
一方、図5(b)は、本実施形態における、サブチャネルに係る送受信データにガードバンドに係る送受信データをさらに加えた例を示す図である。同図に示すように、本実施形態に係る移動体通信システム1では、割当チャネルのうち、周波数方向に隣り合う2つ以上のサブチャネルが存在する場合には、それら各サブチャネルの間に従来設けられていたガードバンドを通信帯域として用いるため、従来と比べて同図(b)に示す拡張分だけ伝送領域(ペイロード)を増やすことができ、データの伝送速度を向上させることができる。
On the other hand, FIG.5 (b) is a figure which shows the example which further added the transmission / reception data which concerns on the guard band to the transmission / reception data which concerns on this embodiment in this embodiment. As shown in the figure, in the
制御部28は、受信部22、FFT部24、複合部26、分配部34、IFFT部36、送信部38などと接続されており、基地局装置10全体の制御を行うものである。たとえば、受信部22や送信部38におけるサブチャネルの周波数や送受信タイミング、FFT部24におけるFFTの実行タイミングや演算対象範囲、複合部26における受信データの複合タイミングなどを制御する。また、隣接判定部30およびチャネル割当部32を含んでおり、各移動局装置12に対するASCHやESCHなどのチャネル割り当てを制御する。なお、制御部28は、CPU(Central Processing Unit:中央処理装置)およびメモリを中心として構成されるものであり、上記の機能は、メモリに記憶される各種制御プログラムをCPUが実行することによって実現される。
The
図3は、隣接判定部30の機能ブロック図である。同図に示すように、隣接判定部30は、隣接チャネル選出部40、非隣接チャネル選出部42、隣接空きチャネル選出部44を含んで構成されており、割当チャネル(チャネル割当部32が各移動局装置12に割り当てた少なくとも2つのサブチャネル)のうち周波数方向に隣り合う2つ以上のサブチャネルが存在するか否か、割当チャネルのうち割当チャネルに係る他のいずれのサブチャネルとも周波数方向に隣接しないサブチャネルが存在するか否か、および割当チャネルに係るいずれかのサブチャネルと周波数方向に隣接する空きサブチャネル(通信に使用していないサブチャネル)が存在するか否か、を判定するものである。
FIG. 3 is a functional block diagram of the
チャネル割当部32は、各移動局装置12からのリンク確立要求に応じて、108のサブチャネルの中から、その移動局装置12に割り当てる1つのASCHを選出するとともに、各移動局装置12からのESCH割当要求または基地局装置10が接続されるネットワークからの端末着呼要求に応じて、上記ASCHを除く107のサブチャネルの中から、その移動局装置12に割り当てる1または複数のESCHを選出するものである。図6は、チャネル割当部32によるサブチャネル(1つのASCHと1または複数のESCH)の割当状況の一例を示す図である。同図におけるa,b,cは、チャネル割当部32が移動局装置a,b,cにそれぞれ割り当てたサブチャネルを示しており、その他は空きサブチャネルを示している。
In response to a link establishment request from each
また、チャネル割当部32は、新たなリンク確立要求や、各移動局装置12との通信に係る品質情報の変化、サブチャネルの割当状況などに応じて、各移動局装置12に対する割当チャネルを適宜変更する。なお、サブチャネルの割当状況に応じて、各移動局装置12に対する割当チャネルを変更する処理については後述する。
Further, the
隣接チャネル選出部40は、チャネル割当部32によるサブチャネルの割当状況に応じて、各移動局装置12に対する割当チャネルのうち、周波数方向に隣り合う2つ以上のサブチャネルを選出するものである。たとえば、移動局装置bに係るサブチャネルの割当状況が図6(a)に示す状況であった場合、隣接チャネル選出部40は、移動局装置bに対する割当チャネルのうち、太線で囲んだ2組のサブチャネルを選出する。
The adjacent
非隣接チャネル選出部42は、各移動局装置12について、チャネル割当部32によるサブチャネルの割当状況に応じて、各移動局装置12に対する割当チャネルのうち、その割当チャネルに係る他のいずれのサブチャネルとも周波数方向に隣接しないサブチャネル(以下、非隣接チャネルと称する。)を選出するものである。たとえば、移動局装置bに係るサブチャネルの割当状況が図6(a)に示す状況であった場合、非隣接チャネル選出部42は、移動局装置bに対する割当チャネルのうち、同図(b)に示す太線で囲んだ5つのサブチャネルを選出する。
The non-adjacent
隣接空きチャネル選出部44は、チャネル割当部32によるサブチャネルの割当状況に応じて、各移動局装置12に対する割当チャネルに係るいずれかのサブチャネルと周波数方向に隣接する空きサブチャネル(以下、隣接空きチャネルと称する。)を選出するものである。たとえば、移動局装置bに係るサブチャネルの割当状況が図6(a)に示す状況であった場合、隣接空きチャネル選出部44は、移動局装置bに対する割当チャネルに係るいずれかのサブチャネルと周波数方向に隣接する空きサブチャネルとして、同図(c)に示す太線で囲んだ2つの空きサブチャネルを選出する。なお、ここでの空きサブチャネルは、その時点で通信に使用されていないサブチャネルはもちろんのこと、他の移動局装置12に係るサブチャネルの割当変更に伴って、すぐに(たとえば、次TDMAフレームにおいて)通信に使用されなくなることが予定されているサブチャネルであってもよい。
The adjacent vacant
次に、チャネル割当部32が、サブチャネルの割当状況に応じて、各移動局装置12に対する割当チャネルを変更する処理について説明する。すなわち、チャネル割当部32は、各移動局装置12に対する割当チャネルができるだけ周波数方向に隣り合うように割当チャネルを変更する。具体的には、非隣接チャネル選出部42により選出されるサブチャネル(非隣接チャネル)に代えて、隣接空きチャネル選出部44により選出される空きサブチャネル(隣接空きサブチャネル)のいずれかを、各移動局装置12に割り当てる。
Next, processing in which the
たとえば、移動局装置bに係るサブチャネルの割当状況が図6(a)に示す状況であった場合、前述のとおり、非隣接チャネル選出部42は、同図(b)に示す太線で囲んだ5つのサブチャネルを非隣接チャネルとして選出する。また、隣接空きチャネル選出部44は、同図(c)に示す太線で囲んだ2つの空きサブチャネルを隣接空きチャネルとして選出する。ここえ、チャネル割当部32が、移動局装置bに対し、同図(b)に示す太線で囲んだ5つのサブチャネルのうち、左寄りの2つサブチャネルに代えて、同図(c)に示す太線で囲んだ2つの空きサブチャネルをそれぞれ割り当てると、サブチャネルの割当状況は同図(d)に示すようになる。すなわち、移動局装置bに対する割当チャネルのうち、周波数方向に隣り合うサブチャネルが、同図(a)の場合と比べて1組増加している。これにより、周波数方向に隣り合うサブチャネルの数を増やすことによって、より多くのガードバンドを通信帯域として利用することが可能となり、データの伝送速度がさらに向上するようになる。
For example, when the sub-channel allocation status relating to the mobile station apparatus b is the status shown in FIG. 6A, as described above, the non-adjacent
分配部34は、図示しない上位装置から入力される各移動局装置12への送信データをシンボルマッピングによりシンボル列に変換し、得られたシンボル列を各サブキャリア成分に分離して、IFFT部36に出力するものである。具体的には、チャネル割当部32によるサブチャネルの割当状況を参照しながら、各移動局装置12への送信データに対するシンボルマッピングにより得られたシンボル列を、その移動局装置12に対する割当チャネルの各サブキャリアに分配する。また、隣接判定部32による判定(隣接チャネル選出部40による選出)の結果、割当チャネルのうち、周波数方向に隣り合う2つ以上のサブチャネルが存在すると判定される場合には、上記シンボル列を、さらにそれら2つ以上のサブチャネルそれぞれの間に設けられた各ガードバンドにおけるサブキャリアにも分配する。なお、この場合、各移動局装置12は、当該各ガードバンドにおけるサブキャリアを用いてデータを受信している。こうして、割当チャネルのうち、周波数方向に隣り合う2つ以上のサブチャネルが存在する場合には、それら各サブチャネルの間に従来設けられていたガードバンドを通信帯域として用いるため、複合部26と同様に、従来と比べて図5(b)に示す拡張分だけ伝送領域(ペイロード)を増やすことができ、データの伝送速度を向上させることができるようになる。
IFFT部36は、分配部34から入力されるOFDMシンボルの各サブキャリア成分に対してIFFTを行い、得られた信号を送信部38に順次出力するものである。
The
送信部38は、D/Aコンバータ、時分割多重処理部、空間分割多重処理部、アップコンバータ、増幅器を含んで構成されており、IFFT部38から順次入力される信号をD/A変換し、ベースバンドOFDM信号に得る。次に、ベースバンドOFDM信号にガードインターバル信号を付加し、時分割多重処理およびアダプティブアレイアンテナ20のウェイト制御に係る空間分割多重処理を施した信号を生成する。そして、生成された信号を無線信号にアップコンバートし、送信出力レベルにまで増幅して、アダプティブアレイアンテナ20に供給する。
The
次に、移動局装置12の各機能ブロックを説明する。図2に示すように、アンテナ50、受信部52、FFT部54、複合部56、制御部58、分配部64、IFFT部66、送信部68を含んで構成されている。なお、受信部52、FFT部54、複合部56、分配部64、IFFT部66、送信部68は、基地局装置10における受信部22、FFT部24、複合部26、分配部34、IFFT部36、送信部38と、空間分割多重および時分割多重に係る処理を除いてほぼ共通するため、ここでは詳細な説明を割愛する。
Next, each functional block of the
制御部58は、受信部52、FFT部54、複合部56、分配部64、IFFT部66、送信部68などと接続されており、移動局装置12全体の制御を行うものである。たとえば、受信部52や送信部68におけるサブチャネルの周波数や送受信タイミング、FFT部54におけるFFTの実行タイミングや演算対象範囲、複合部56における受信データの複合タイミングなどを制御する。また、チャネル管理部60および隣接チャネル選出部62を含んでおり、基地局装置10から割り当てられたASCHやESCHなどのチャネル管理などを行う。なお、制御部58は、CPUおよびメモリを中心として構成されるものであり、上記の機能は、メモリに記憶される各種制御プログラムをCPUが実行することによって実現される。
The
チャネル管理部60は、基地局装置10から割り当てられた少なくとも2つのサブチャネル(1つのASCHと1または複数のESCH)を管理するものである。
The
隣接チャネル選出部62は、チャネル管理部60により管理されるサブチャネルの割当状況に応じて、基地局装置10から割り当てられた少なくとも2つのサブチャネルのうち、周波数方向に隣り合う2つ以上のサブチャネルを選出するものであり、基地局装置10における隣接チャネル選出部40に相当する機能ブロックである。
The adjacent
ここで、基地局装置10の動作について説明する。図7は、サブチャネルの割当状況に応じて、通信中の移動局装置12のいずれか1つに対する割当チャネルを変更する処理を示すフロー図である。
Here, the operation of the
基地局装置10は、移動局装置12からの受信信号に基づいて、移動局装置12に割り当てた各サブチャネルの受信品質を測定する。そして、その受信品質が所定品質以上であるか否かを判断する(S100)。
S100において、受信品質が所定品質以上であった場合、非隣接チャネル選出部42は、チャネル割当部32によるサブチャネルの割当状況に応じて、当該移動局装置12に対する割当チャネルのうち、その割当チャネルに係る他のいずれのサブチャネルとも周波数方向に隣接しないサブチャネル(非隣接チャネル)を選出する(S102)。なお、受信品質が所定品質未満であった場合、チャネルの割当変更は不可能であると判断され、当該割当チャネルの変更は行われない。
In S100, when the reception quality is equal to or higher than the predetermined quality, the non-adjacent
S102において、非隣接チャネルが少なくとも1つ選出された場合、隣接空きチャネル選出部44は、チャネル割当部32によるサブチャネルの割当状況に応じて、当該移動局装置12に対する割当チャネルに係るいずれかのサブチャネルと周波数方向に隣接する空きサブチャネル(隣接空きチャネル)を選出する(S104)。なお、非隣接チャネルが選出されなかった場合、当該割当チャネルの変更は行われない。
When at least one non-adjacent channel is selected in S102, the adjacent empty
S104において、隣接空きチャネルが少なくとも1つ選出された場合、チャネル割当部32は、S102において選出された非隣接チャネルに代えて、その隣接空きチャネルのいずれかを、当該移動局装置12に割り当てる(S106)。そして、新たな割当チャネルを示す108ビットのビット列であるMAP情報を生成し、当該移動局装置12に対して通知する(S108)。なお、S104において隣接空きチャネルが選出されなかった場合、S102において選出された非隣接チャネルを他のいずれかの割当チャネルと周波数方向に隣り合わせることができないため、当該割当チャネルの変更は行われない。
When at least one adjacent free channel is selected in S104, the
上記実施形態によれば、通信に用いる少なくとも2つのサブチャネルのうち、周波数方向に隣り合う2つ以上のサブチャネルが存在する場合、それらのサブチャネルそれぞれの間に設けられたガードバンドをさらに用いて通信を行うため、周波数利用効率を高め、データの伝送速度を向上させることができる。 According to the above embodiment, when there are two or more subchannels adjacent to each other in the frequency direction among at least two subchannels used for communication, the guard band provided between each of these subchannels is further used. Therefore, the frequency utilization efficiency can be improved and the data transmission speed can be improved.
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形実施が可能である。たとえば、以上の説明では、SDMA、TDMA、およびOFDMAを併用した移動体通信システムに本発明を適用したが、本発明は、マルチキャリア伝送方式を用いたサブチャネルを周波数方向に複数配置して多元接続を実現するその他の移動体通信システムにも適用可能である。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various deformation | transformation implementation is possible. For example, in the above description, the present invention is applied to a mobile communication system that uses both SDMA, TDMA, and OFDMA. However, the present invention provides a plurality of subchannels using a multicarrier transmission scheme in the frequency direction. The present invention can also be applied to other mobile communication systems that realize connection.
1 移動体通信システム、10 基地局装置、12 移動局装置、20,アダプティブアレイアンテナ、22,52 受信部、24,54 FFT部、26,56 複合部、28,58 制御部、30 隣接判定部、32 チャネル割当部、34,64 分配部、36,66 IFFT部、38,68 送信部、40 隣接チャネル選出部、42 非隣接チャネル選出部、44 隣接空きチャネル選出部、50 アンテナ。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記基地局装置は、前記移動局装置に少なくとも2つのサブチャネルが割り当てられている場合に、前記移動局装置に割り当てられるサブチャネルの一部または全部が周波数方向に隣接するようチャネル割り当てを変更するチャネル割当変更手段を含み、
前記基地局装置および前記移動局装置は、前記チャネル割当変更手段によるチャネル割り当ての変更によって周波数方向に隣接した2つ以上のサブチャネルそれぞれの間に設けられている前記ガード帯域をさらに用いて通信を行う、
ことを特徴とする移動体通信システム。 And a base station apparatus and the transfer Dokyoku equipment communicating using one or more sub-channels by frequency division multiple access scheme, a guard band is provided between the respective subchannels, adjacent in the frequency direction, moving A body communication system ,
When at least two subchannels are allocated to the mobile station apparatus , the base station apparatus changes channel allocation so that part or all of the subchannels allocated to the mobile station apparatus are adjacent in the frequency direction. Including channel assignment changing means,
The base station apparatus and the mobile station apparatus, communication using further the guard band is provided between each two or more sub-channels that are adjacent in the frequency direction by changing the channel allocation by the channel allocation changing means I do,
A mobile communication system.
前記基地局装置は、
前記移動局装置に割り当てられたサブチャネルのうち、他のいずれのサブチャネルとも周波数方向に隣接しないサブチャネルを選出する非隣接チャネル選出手段と、
前記移動局装置に割り当てられたサブチャネルのいずれかと周波数方向に隣接する空きサブチャネルを選出する隣接空きチャネル選出手段と、
をさらに含み、
前記チャネル割当変更手段は、前記非隣接チャネル選出手段により選出されるサブチャネルに代えて、前記隣接空きチャネル選出手段により選出される空きサブチャネルのいずれかを、前記移動局装置に割り当てる、
ことを特徴とする移動体通信システム。 The mobile communication system according to claim 1, wherein
The base station device
Non-adjacent channel selection means for selecting a subchannel that is not adjacent to any other subchannel in the frequency direction among the subchannels allocated to the mobile station device ;
Adjacent empty channel selection means for selecting an empty subchannel adjacent to one of the subchannels allocated to the mobile station apparatus in the frequency direction;
Further including
It said channel allocation changing means, instead of the sub-channels selected by the non-adjacent channel selecting means allocates said one of unused sub-channels selected by the adjacent vacant channel selection means, before KiUtsuri Dokyoku device,
A mobile communication system.
前記周波数分割多元接続は、直交周波数分割多元接続である、
ことを特徴とする移動体通信システム。 The mobile communication system according to claim 1 or 2,
The frequency division multiple access is orthogonal frequency division multiple access;
A mobile communication system.
前記移動局装置に少なくとも2つのサブチャネルが割り当てられている場合に、前記移動局装置に割り当てられるサブチャネルの一部または全部が周波数方向に隣接するようチャネル割り当てを変更するチャネル割当変更手段を含み、
前記チャネル割当変更手段によるチャネル割り当ての変更によって周波数方向に隣接した2つ以上のサブチャネルそれぞれの間に設けられているガード帯域をさらに用いて、前記移動局装置と通信を行う、
ことを特徴とする基地局装置。 The frequency division multiple access scheme a base station apparatus that communicates with the transfer Dokyoku equipment using one or more sub-channels,
Channel assignment changing means for changing the channel assignment so that part or all of the subchannels assigned to the mobile station apparatus are adjacent in the frequency direction when at least two subchannels are assigned to the mobile station apparatus ,
Further using a guard band is provided between each two or more sub-channels that are adjacent in the frequency direction by changing the channel allocation by the channel assignment changing unit communicates with the front KiUtsuri Dokyoku device,
A base station apparatus.
前記他の通信装置に少なくとも2つのサブチャネルが割り当てられている場合に、前記他の通信装置に割り当てられるサブチャネルの一部または全部が周波数方向に隣接するようチャネル割り当てを変更するステップを含み、
前記ステップにおけるチャネル割り当ての変更によって周波数方向に隣接した2つ以上のサブチャネルそれぞれの間に設けられているガード帯域をさらに用いて、前記他の通信装置と通信を行う、
ことを特徴とするマルチキャリア通信方法。 Using one or more sub-channels by frequency division multiple access scheme A multicarrier communication method in a communication apparatus for communicating with another communication device,
When at least two subchannels are allocated to the other communication device, the channel allocation is changed so that a part or all of the subchannels allocated to the other communication device are adjacent in the frequency direction ,
The further use of a guard band provided between each two or more sub-channels that are adjacent in the frequency direction by a change of channel assignment in step communicates with the other communication apparatus,
A multi-carrier communication method.
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