JP5353049B2 - 無線通信方法、及び無線通信装置 - Google Patents

Description

本発明は、無線通信方法、及び通信装置に関する。

ＩＥＥＥ８０２．１６ Ｗｏｒｋｉｎｇ Ｇｒｏｕｐ（ＷＧ）は、主に固定通信用向けの８０２．１６ｄと移動通信用途向けの８０２．１６ｅの２種類を規定する（例えば、以下の非特許文献１，２）。

図１０は、８０２．１６ｄ／ｅにおけるフレーム構成例を示す図である。基地局（Base Station）はかかるフレームを作成して、端末（Mobile Station）に送信する。フレーム中のＤＬ／ＵＬ‐ＭＡＰにはＤＬ／ＵＬサブフレームの構成情報及び通信制御の情報が記述される。端末はＤＬ／ＵＬ‐ＭＡＰを参照することで、ＤＬ方向の受信処理やＵＬ方向の送信処理を行う。

図１１（Ａ）及び同図（Ｂ）は、８０２．１６ｅにおけるＵＬサブフレームに物理サブチャネルを割り当てる割り当て例を示す図である。８０２．１６ｅにおいて、ＵＬサブフレームに割り当てられる物理サブチャネルは、ビットマップ形式（「０」か「１」）で指定される。同図（Ａ）の例は、物理サブチャネル＃１，＃２，・・・，＃Ｎ−１がＵＬサブフレームに使用され、物理サブチャネル＃０，＃３等は使用されないことを示す。

また、８０２．１６ｅにおいて、物理サブチャネルを構成する物理サブキャリア（以下、「サブキャリア」）の割り当て方法として、ｂａｎｄ ＡＭＣ（Adaptive Modulation Coding）とＰＵＳＣ（Partial Usage of SubChannels）がある。ｂａｎｄ ＡＭＣは物理サブチャネルに対して周波数上で隣接するサブキャリアをマッピングする。一方、ＰＵＳＣは周波数上で分散するサブキャリアをマッピングする。

図１２は、ＰＵＳＣによる物理サブチャネルとサブキャリアのマッピング例を示す図である。４つのサブキャリア×３つのＯＦＤＭＡシンボルを１つのタイルとし、１つの物理サブチャネルは分散された６つのタイルから構成される。物理サブチャネルを構成する６つのタイルは、例えば、以下の式により選択される。

Tiles(s,n) = Nsubchannels*n + (Pt[(s+n)mod Nsubchannels] + UL_Permbase) mod Nsubchannels ・・・（１）
式（１）でｓは物理サブチャネルの番号、ｎはタイルのインデックス値、Ｎｓｕｂｃｈａｎｎｅｌｓは全体の物理サブチャネル数（ＦＦＴ＝１０２４の場合、３５物理サブチャネル数）、Ｐｔ［］は並び替えの配列、ＵＬ＿Ｐｅｒｍｂａｓｅは基地局が設定する並び替えのシード値を夫々示す。

このように分散した物理サブチャネルを作成することで、ＵＬサブフレーム内においてサブキャリアが分散し、ＵＬサブフレーム全体として平均的な値を取るため、無線品質が向上する。

その後、基地局は作成した物理サブチャネルをＵＬサブフレームの論理サブチャネルにマッピングする。そして、このマッピングに関し、８０２．１６ｅではデータサブチャネルローテーション（Data Subchannel Rotation、以下「サブチャネルローテーション」）をＰＵＳＣにおいて適用することが規定される。

図１３は、サブチャネルローテーションが適用された場合のマッピングの例を示す図である。サブチャネルローテーションは、スロット（ＵＬのＰＵＳＣでは１サブチャネル×３ＯＦＤＭＡシンボル）が変わる（次の時間のスロットに変わる）と、端末装置が物理サブチャネルと論理サブチャネルのマッピングを変更するマッピング方法である。同図の例は、論理サブチャネル＃０に物理サブチャネル＃１，＃２，＃５，＃１１が順に時間軸方向にマッピングされ、論理サブチャネル＃１に物理サブチャネル＃２，＃５，＃１１，＃１７がマッピングされる。物理サブチャネル＃２に着目すると、最初のスロット時間で論理サブチャネル＃１、次のスロット時間で論理サブチャネル＃０、次のスロット時間で論理サブチャネル＃Ｍ−１にマッピングされる。このようなマッピングにより、端末はスロット毎に異なる周波数を使用できフェージング耐性を強くすることができる。

ところで、８０２．１６ｅの次期バージョンとして８０２．１６ｍの検討が現在開始されている（例えば、以下の非特許文献３）。図１４は、８０２．１６ｍのフレーム構成例を示す図である。８０２．１６ｍは、８０２．１６ｍ準拠の端末のみならず、８０２．１６ｅ準拠の端末もサポートできるようにすることが検討されており、同図に示すようにＵＬサブフレームは２つの周波数領域に分割され、一方を８０２．１６ｅ準拠の端末の送信領域、他方を８０２．１６ｍ準拠の端末の送信領域としている。

また、８０２．１６ｍにおいて、ＵＬサブフレームにおけるＯＦＤＭシンボルのＣＰ（Cyclic Prefix）領域は、８０２．１６ｅよりも小さくすることも検討されている。図１５（Ａ）乃至同図（Ｃ）はＯＦＤＭＡシンボルとＵＬサブフレームとの関係例を示す図である。８０２．１６ｍは、ＣＰ領域を小さくできるので１フレームに配置するＯＦＤＭＡシンボル数が増加でき、通信可能なデータ量を増加できる。

一方、ＷｉＭＡＸ Ｆｏｒｕｍにおいて、８０２．１６ｄ／ｅに基づく周波数帯域の利用形態としてＦＦＲ（Fractional Frequency Reuse）が規定される（例えば、以下の非特許文献４）。図１６は、ＦＦＲにおけるＵＬサブフレームの構成例を示す図である。ＦＦＲは、例えば、周波数軸方向にＵＬサブフレームを２分割し、一方を隣接基地局で異なる周波数領域（Ｒ３ Ｒｅｇｉｏｎ）、他方を隣接基地局で同じ周波数領域（Ｒ１ Ｒｅｇｉｏｎ）とする。セルエッジの端末にはＲ３ Ｒｅｇｉｏｎの周波数領域を割り当て、基地局近くの端末にはＲ１ Ｒｅｇｉｏｎの周波数領域を割り当てることにより、周波数利用効率を向上させカバレッジの拡大を図る。
IEEE Std 802.16TM-2004 IEEE Std 802.16eTM-2005 http://www.ieee802.org/16/tgm/contrib/C80216m-08_063r1.pdf Mobile WiMAX-Part I: A Technical Overview and Performance Evaluation (August, 2006)

しかし、前述の８０２．１６ｍのＵＬサブフレーム（図１４）に対して、８０２．１６ｅで規定されるＰＵＳＣ（図１２（Ａ）乃至同図（Ｄ））及びサブチャネルローテーション（図１３）を適用すると、時間軸スロットの開始位置がずれることで、同一時間に同じ基地局配下の異なる端末が同じ周波数を使用する時間帯が発生する場合がある。

図１７はかかる状況を説明するための図である。同図に示すように、８０２．１６ｅ準拠の端末が最初のスロット時間で物理サブチャネル＃１の周波数帯を使用しているときに、８０２．１６ｍ準拠の端末が同一物理サブチャネル＃１の周波数帯を使用する時間帯がある。このような場合、異なる２つの端末が同一時間帯に同一サブキャリアを使用して、物理サブチャネルが衝突する。このような物理サブチャネルの衝突により、基地局の受信特性が劣化する等、無線品質が劣化する問題が発生する。

また、ＦＦＲのＵＬサブフレームに対して、ＰＵＳＣ及びサブチャネルローテーションを適用すると、同様に隣接する基地局間で使用する物理サブチャネルが衝突する問題が発生する。これは、基地局と隣接基地局とで夫々ＵＬサブフレーム全体でサブチャネルローテーションを行うため、基地局と隣接基地局の各Ｒ３ Ｒｅｇｉｏｎで同一時間帯に同一の物理サブチャネルがマッピングされる場合がある。物理サブチャネルの衝突により、セルエッジの端末のために割り当てたＲ３領域の一部が隣接基地局と同じ時間帯に使用され、当該端末は隣接基地局の端末から干渉を受けてしまう。この場合も、物理サブチャネルの衝突により無線品質が劣化する。

尚、他の無線通信方式において、物理サブチャネルの変更が行われる場合に同様の問題が生じ得る。

そこで、本発明の目的の１つとして、物理サブチャネルの衝突を回避した無線通信方法、及び通信装置を提供することが挙げられる。

本発明の一態様によれば、第１の通信装置と第２の通信装置との間で無線通信を行う無線通信方法において、前記第１の通信装置は、前記第２の通信装置が第１の通信を行う際には、無線フレームの第１の周波数領域内の第１のサブチャネルを該第２の通信装置に対して割り当て、前記第１の通信装置は、前記第２の通信装置が第２の通信を行う際には、前記無線フレームの第２の周波数領域内の第２のサブチャネルを該第２の通信装置に対して割り当て、前記第２の通信装置は、前記第１のサブチャネルを割り当てられた場合は、前記第１の周波数領域内で物理サブチャネルを変更して送信を行い、前記第２の通信装置は、前記第２のサブチャネルを割り当てられた場合は、前記第２の周波数領域内で物理サブチャネルを変更して送信を行い、前記第１の周波数領域と、前記第２の周波数領域とは周波数の重複がないように設定されたことを特徴する無線通信方法を用いる。

本発明によれば、物理サブチャネルの衝突を回避することができる。

以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態を説明する。

第１の通信装置は、第２の通信装置が第１の通信を行う際には、無線フレームの第１の周波数領域内の第１のサブチャネルを第２の通信装置に対して割り当て、第１の通信装置は、第２の通信装置が第２の通信を行う際には、無線フレームの第２の周波数領域内の第２のサブチャネルを第２の通信装置に対して割り当てることとする。ここでは、第１の周波数領域と第２の周波数領域とは重複周波数がないようにする。

すると、第２の通信装置は、第１のサブチャネルを割り当てられた場合は、第１の周波数領域内で物理サブチャネルを変更して送信を行い、第２の通信装置は、第２のサブチャネルを割り当てられた場合は、第２の周波数領域内で物理サブチャネルを変更して送信を行うことで、サブチャネルのローテーションを行っても第１の通信と第２の通信との間で使用するサブチャネルが重複することを回避できる。

（第１の実施例）
まず、第１の実施例について説明する。図１は無線通信システム１０の構成例を示す図であり、サービスイメージの例を示す図である。無線通信システム１０は基地局装置（以下、「基地局」）１００と複数の端末装置（以下、「端末」）２００‐１〜２００‐３を備える。無線通信システム１０は、１つの基地局１００に複数の端末２００‐１〜２００‐３が接続するＰ‐ＭＰ（Point-to-Multipoint）型接続を基本とする。

図２Ａは基地局１００の構成例を示す図である。基地局１００は、ＮＷ（Network）インタフェース部１０１、パケット識別部１０２、パケットバッファ部１０３、ＰＤＵ（Protocol Data Unit）生成部１０４、送信部１０５、デュプレクサ１０７、アンテナ１０８、受信部１０９、制御メッセージ抽出部１１０、パケット生成部１１１、Ｃｏｄｅ受信部１１２、制御部１１３、ＭＡＰ情報生成部１１４、及び制御メッセージ生成部１１５を備える。

ＮＷインタフェース部１０１は、有線ネットワークを介して他の基地局等に接続され、有線ネットワークと基地局とのインタフェースの役割を果たす。

パケット識別部１０２は、基地局１００配下の端末２００へのパケットをパケットの宛先となる端末やデータ種別などを識別する。そして、識別部１０２は、識別した宛先やデータ種別に基づいて、取得したパケットをパケットバッファ部１０３に出力する。

パケットバッファ部１０３は、端末２００へのパケットを保持する。

ＰＤＵ生成部１０４は、端末２００に対して無線フレームで送信するためのＰＤＵデータを生成する。

送信部１０５は、ＰＤＵデータに対して符号化処理及び変調処理を行い、端末２００に送信する送信信号を生成する。

デュプレクサ１０７は、送信部１０５からの送信信号をアンテナ１０８に出力するとともに、アンテナ１０８で受信した端末２００からの受信信号を受信部１０９に出力する。送信信号はアンテナ１０８から配下の端末２００に無線送信される。

受信部１０９は、デュプレクサ１０７からの受信信号に対して、復調処理及び復号化処理を行い、受信信号からデータと制御信号（ＣＤＭＡ ｃｏｄｅ，ＡＣＫ／ＮＡＣＫなど）を分離する。受信部１０９は、データを制御メッセージ抽出部１１０へ、制御信号をＣｏｄｅ受信部１１２へ出力する。

制御メッセージ抽出部１１０は、受信部１０９からのデータに含まれる制御メッセージを抽出し制御部１１３に出力する。また、制御メッセージ抽出部１１０は、制御メッセージ以外のデータをパケット生成部１１１へ出力する。

パケット生成部１１１は、制御メッセージ抽出部１１０からのデータに対して、有線側ネットワークへ送信するためのパケットを生成し、ＮＷインタフェース部１０１に出力する。

Ｃｏｄｅ受信部１１２は、受信部１０９から制御信号が入力されることで制御信号を受信し、制御部１１３に出力する。

制御部１１３は、パケットバッファ部１０３に保持されたパケットの状況や、制御情報（Ｃｏｄｅ受信部１１２からの制御信号及び制御メッセージ抽出部１１０からの制御メッセージ）からスケジューリング処理を実行し、その結果に基づいてＭＡＰ情報生成部１１４と制御メッセージ生成部１１５を制御する。また、制御部１１３は内部に記憶部１１３０を備え、記憶部１１３０に記憶された情報を読み出して制御メッセージ生成部１１５に出力する。

ＭＡＰ情報生成部１１４は、制御部１１３からの指示に基づいて、ＤＬ‐ＭＡＰとＵＬ‐ＭＡＰ（フレーム構成情報）とを生成する。本実施例では、８０２．１６ｅ準拠の端末に割り当てる領域（以下、「８０２．１６ｅ領域」）と、８０２．１６ｍ準拠の端末に割り当てる領域（以下、「８０２．１６ｍ領域」）の２つの領域からなるフレームとなるように各ＭＡＰを生成する（図１４（Ａ）及び同図（Ｂ）参照）。ＤＬサブフレームは時間軸方向に２つの領域に分割され、ＵＬサブフレームは周波数軸方向に２つの領域に分割される。

制御メッセージ生成部１１５は、配下の端末２００への制御メッセージを生成し、ＰＤＵ生成部１０４とＭＡＰ情報生成部１１４に出力する。また、制御メッセージ生成部１１５は記憶部１１３０に記憶された情報を含むＵＣＤ（Uplink Channel Descriptor）メッセージを生成し、ＰＤＵ生成部１０４に出力する。ＵＣＤメッセージは基地局１００に接続される全ての端末２００に送信されるメッセージであり、アップリンク（ＵＬ）方向の通信に関する情報が含まれる。端末２００はこの情報に従って基地局１００への制御信号や制御メッセージの送信や、データの送信を行う。

図２Ｂは端末２００の構成例を示す図である。端末２００は、アンテナ２０１と、デュプレクサ２０２と、受信部２０３と、制御部２０４と、送信部２０５とを備える。受信部２０３は、アンテナ２０１とデュプレクサ２０２とを介して受信信号を受信する。受信部２０３は受信信号のうちＵＣＤメッセージ等の制御メッセージを制御部２０４に出力し、受信信号のうちデータをアプリケーション部等へ出力する。制御部２０４は、受信した制御メッセージに基づいて送信部２０５を制御する。送信部２０５は送信信号を生成し、デュプレクサ２０２とアンテナ２０１を介して基地局１００に送信信号を送信する。制御部２０４は、ＵＣＤメッセージにサブチャネルローテーションを実行することを示す情報が含まれるとき、前述したサブチャネルローテーションを実行する。制御部２０４は、サブチャネルローテーションを実行するとき、基地局１００により割り当てられた論理サブチャネルに含まれる物理サブチャネルを変更し、変更した物理サブチャネルに基づいて送信信号を送信するように送信部２０５を制御する。

次に、基地局１００の記憶部１１３０に記憶された情報について説明する。図３（Ａ）及び同図（Ｂ）は記憶部１１３０に記憶された情報の例を示す図である。

記憶部１１３０には、ＵＬサブチャネル割り当て情報（「ＵＬ ａｌｌｏｃａｔｅｄ ｓｕｂｃｈａｎｎｅｌ ｂｉｔｍａｐ」と「ＵＬ ａｌｌｏｃａｔｅｄ ｓｕｂｃｈａｎｎｅｌ ｂｉｔｍａｐ ｆｏｒ １６ｍ」）と、Ｐｅｒｍｕｔａｔｉｏｎ情報（「Ｐｅｒｍｕｔａｔｉｏｎ ｂａｓｅ」）と、サブチャネルローテーションの実行の有無を示す情報（「ＵＬ ＰＵＳＣ ｓｕｂｃａｎｎｅｌ Ｒｏｔａｔｉｏｎ」と「ＵＬ ＰＵＳＣ ｓｕｂｃｈａｎｎｅｌ Ｒｏｔａｔｉｏｎ ｆｏｒ １６ｍ」）が予め記憶される。

「ＵＬ ａｌｌｏｃａｔｅｄ ｓｕｂｃｈａｎｎｅｌ ｂｉｔｍａｐ」は、ＵＬサブフレームの８０２．１６ｅ領域に割り当てる物理サブチャネルをビットマップ形式で示したパラメータである。同図（Ｂ）に示すように、当該パラメータの値が「０，１，１，・・・」のとき、１番目の物理サブチャネルは８０２．１６ｅ領域に割り当てられず、２番目、３番目の物理サブチャネルが８０２．１６ｅ領域に割り当てられる。

「ＵＬ ａｌｌｏｃａｔｅｄ ｓｕｂｃｈａｎｎｅｌ ｂｉｔｍａｐ ｆｏｒ １６ｍ」は、ＵＬサブフレームの８０２．１６ｍ領域に割り当てる物理サブチャネルをビットマップ形式で示したパラメータである。同図（Ｂ）に示すように、当該パラメータの値が「１，０，０，・・・」のとき、１番目の物理サブチャネルは８０２．１６ｍ領域に割り当て、２番目、３番目の物理サブチャネルは当該領域に割り当てられない。

「Ｐｅｒｍｕｔａｔｉｏｎ ｂａｓｅ」は、物理サブチャネルと物理サブキャリアのマッピングのためのシード値を示すパラメータである。本実施例では、８０２．１６ｅ領域と８０２．１６ｍ領域とで共通の値を使用する。理由は後述する。

「ＵＬ ＰＵＳＣ ｓｕｂｃａｎｎｅｌ Ｒｏｔａｔｉｏｎ」は、８０２．１６ｅ領域におけるサブチャネルローテーションの実行の有無を示すパラメータである。例えば、同図（Ｂ）に示すように、当該パラメータ値が「０」のとき端末２００でサブチャネルローテーションが実行され（ＯＮ）、「１」のとき実行されない（ＯＦＦ）。

「ＵＬ ＰＵＳＣ ｓｕｂｃｈａｎｎｅｌ Ｒｏｔａｔｉｏｎ ｆｏｒ １６ｍ」は、８０２．１６ｍ領域におけるサブチャネルローテーションの実行の有無を示すパラメータである。同図（Ｂ）にその例を示す。

制御メッセージ生成部１１５はこれらの情報を含むＵＣＤメッセージを生成して端末２００に送信する。

図４（Ａ）及び同図（Ｂ）は、記憶部１１３０に記憶されたＵＬサブチャネル割り当て情報を取り出した図を示す。これらの図に示すように、ＵＬサブフレームの８０２．１６ｅ領域に割り当てる物理サブチャネル（「ＵＬ ａｌｌｏｃａｔｅｄ ｓｕｂｃｈａｎｎｅｌ ｂｉｔｍａｐ」）と、８０２．１６ｍ領域に割り当てる物理サブチャネル（「ＵＬ ａｌｌｏｃａｔｅｄ ｓｕｂｃｈａｎｎｅｌ ｂｉｔｍａｐ ｆｏｒ １６ｍ」）は同じ物理サブチャネルが割り当てられないように排他的に設定される。

これにより、８０２．１６ｅ領域のリソースを使用する８０２．１６ｅ準拠の端末２００と、８０２．１６ｍ領域のリソースを使用する８０２．１６ｍ準拠の端末２００は、互いに異なる物理サブチャネルが割り当てられることなる。よって、２つの端末２００がそれぞれサブチャネルローテーションを実行しても、互いに使用する物理サブチャネル（ひいては使用するサブキャリア）は異なるため、２つの端末２００の間で物理サブチャネルの衝突を回避できる。従って、無線品質は向上する。

なお、基地局１００の制御部１１３は、端末２００‐１が８０２．１６ｅ準拠の通信を行うとき８０２．１６ｅ領域のリソースを割り当て、端末２００‐２が８０２．１６ｍ準拠の通信を行うとき８０２．１６ｍ領域のリソースを割り当てるようにする。かかる無線フレームは制御部１１３の制御によりＭＡＰ情報生成部１１４から送信される。前述したように、８０２．１６ｅ準拠の端末２００‐１と８０２．１６ｍ準拠の端末２００‐２は、サブチャネルローテーションを実行するとき、割り当てられた各領域の論理サブチャネル内の物理サブチャネルを変更して、基地局１００と送信を行う。

図５（Ａ）及び同図（Ｂ）は８０２．１６ｅ領域において、サブチャネルローテーションを実行した場合の物理サブチャネルと論理サブチャネルのマッピングの例を示す図である。前述したように端末２００の制御部２０４で実行される。

同図（Ａ）に示すように、８０２．１６ｅ領域で使用する物理サブチャネルは、物理サブチャネル＃１，＃２，・・・，＃Ｎ−１であり、８０２．１６ｅ領域ではこれらの物理サブチャネルを使用してサブチャネルローテーションが実行される。

前述したように基地局１００のＭＡＰ情報生成部１１４がサブチャネルローテーションの実行を指示する情報（図３（Ａ）及び同図（Ｂ）参照）をＵＣＤメッセージに含めて端末２００に送信することで、基地局１００が端末２００に指示し、端末２００がサブチャネルローテーションを実行する。

端末２００は、サブチャネルローテーションを以下のようにして実行する。まず、使用する物理サブチャネル番号の昇順に物理サブチャネルを整列させ、先頭の物理サブチャネルを論理サブチャネル番号＃０に、次の番号の物理サブチャネルを論理サブチャネル番号＃１に、と順番に各物理サブチャネルに論理サブチャネル番号を付与する。

そして、次の時間軸スロットは以下の式を用いて物理サブチャネルと論理サブチャネルのマッピングを行う。
（次のスロットの論理サブチャネル番号）＝｛（現在の論理サブチャネル番号）＋（物理サブチャネル数）×Ａ−１３｝ｍｏｄ（物理サブチャネル数） ・・・（２）
ここで、Ａは｛（現在の論理サブチャネル番号）＋（物理サブチャネル数）×Ａ−１３｝が「０」以上になる最小の整数を示す。

以上の処理を端末２００が実行することでデータサブチャネルが実行される。図５（Ｂ）に示す点線は、例えばある端末２００に割り当てられたリソースブロックである。

一方、図６（Ａ）及び同図（Ｂ）は、８０２．１６ｍ領域において、サブチャネルローテーションを実行する場合の物理サブチャネルと論理サブチャネルのマッピングの例を示す図である。同図（Ｂ）と前述の図５（Ｂ）とを比較して理解されるように、物理サブチャネルは排他的に設定されるため、サブチャネルローテーションを実行しても使用する物理サブチャネルは異なる。

ここで、「Ｐｅｍｕｔａｔｉｏｎ ｂａｓｅ」（図３（Ａ）等参照）が８０２．１６ｅ領域と８０２．１６ｍ領域とで共通の値にした理由について説明する。「Ｐｅｍｕｔａｔｉｏｎ ｂａｓｅ」は、前述の式（１）の「ＵＬ＿Ｐｅｒｍｂａｓｅ」に対応する。「Ｐｅｍｕｔａｔｉｏｎ ｂａｓｅ」を変更すると、各物理サブチャネルに割り当てられるサブキャリアの番号が異なるものとなる。このため、８０２．１６ｅ領域と８０２．１６ｍ領域で排他的に物理サブチャネルを設定し異なる物理サブチャネルを各領域で使用しても、各領域で同一のサブキャリアを使用する可能性がある。よって、本実施例では、「Ｐｅｍｕｔａｔｉｏｎ ｂａｓｅ」を２つの領域で同じ値を使用し、物理サブチャネルにマッピングされるサブキャリアは８０２．１６ｍ領域と８０２．１６ｅ領域とで同じものを含むようにしている。

図７は、ＵＬサブチャネル割り当て情報等を含むＵＣＤメッセージを生成するためのフローチャートの例を示す図である。処理が開始されると（Ｓ１０）、制御部１１３はＵＣＤメッセージの送信周期か否かを判断する（Ｓ１１）。制御部１１３は、例えばＭＡＰ情報生成部１１４で生成したＭＡＰ情報に基づいて判断する。

ＵＣＤメッセージの送信周期でないとき（Ｓ１１でＮｏ）、基地局１００は一連の処理を終了する（Ｓ１４）。

一方、ＵＣＤメッセージの送信周期のとき（Ｓ１１でＹｅｓ）、制御メッセージ生成部１１５は、制御部１１３から記憶部１１３０に記憶されたＵＬサブチャネル割り当て情報と、Ｐｅｒｍｕｔａｔｉｏｎ情報、及びサブチャネルローテーション情報を取得する（Ｓ１２）。

次いで、制御メッセージ生成部１１５はかかる情報を含むＵＣＤメッセージを生成し（Ｓ１３）、一連の処理を終了する（Ｓ１４）。

図８は基地局１００から配下の２つの端末２００‐１，２００‐２にＵＣＤメッセージを送信するシーケンス例を示す図である。基地局１００は、記憶部１１３０に記憶された情報を含むＵＣＤメッセージを、８０２．１６ｅ準拠の端末２００‐１と８０２．１６ｍ準拠の端末２００‐２に送信する（Ｓ２０〜Ｓ２５）。

これにより、端末２００‐１は８０２．１６ｅ領域のリソースを使用して基地局１００とＵＬ方向の通信を行い、端末２００‐２は８０２．１６ｍ領域のリソースを使用してＵＬ方向の通信を行う。各端末２００‐１，２００‐２はＰＵＳＣを実行し、ＵＣＤメッセージに含まれる情報に基づいてサブチャネルローテーションの実行等を行う。

なお、ＵＣＤメッセージにサブチャネルローテーションを実行しないことを示す情報（例えば、「ＵＬ ＰＵＳＣ ｓｕｂｃａｎｎｅｌ Ｒｏｔａｔｉｏｎ」が「０」）が含まれているとき、端末２００はデータサブチャネルローテーションを実行しない。この場合、最初のスロット時間で割り当てた物理サブチャネルが各論理サブチャネルにマッピングされる。例えば、図５（Ａ）の例では、論理サブチャネル＃０の全スロットに物理サブチャンネル＃１がマッピングされ、論理サブチャネル＃１の全スロットに物理サブチャネル＃２がマッピングされる。この場合、２つの領域の異なる時間軸スロットで異なる物理サブチャネルが使用されるため、物理サブチャネルの衝突の問題は発生しない。

本第１の実施例では、ＵＬサブフレームを２つの領域（８０２．１６ｅ領域と８０２．１６ｍ領域）に分割した例について説明した。３つ、４つなど、複数の領域に分割された場合でも同様に実施できる。この場合、記憶部１１３０には分割された領域に対応した分のＵＬサブチャネル割り当て情報とサブチャネルローテーションの実行の有無を示す情報とが記憶される。基地局１００はこれらの情報をＵＣＤメッセージに含めて各端末２００に送信する。

（第２の実施例）
次に第２の実施例を説明する。本第２の実施例はＦＦＲを適用する場合の例である。基地局１００の構成（図２Ａ等）や処理（図７や図８等）等は同じである。

図９（Ａ）及び同図（Ｂ）は記憶部１１３０に記憶される情報の例を示す図である。なお、ＦＦＲによるＵＬサブフレームは、例えば図１８（Ａ）及び同図（Ｂ）のように構成されるものとする。例えば、制御部１１３の制御によりＭＡＰ情報生成部１１４がかかるＵＬサブフレームを生成する。

図９（Ａ）に示すように、ＵＬサブチャネル割り当て情報である、「ＵＬ ａｌｌｏｃａｔｅｄ ｓｕｂｃｈａｎｎｅｌ ｂｉｔｍａｐ ｆｏｒ Ｒ３ Ｒｅｇｉｏｎ」と「ＵＬ ａｌｌｏｃａｔｅｄ ｓｕｂｃｈａｎｎｅｌ ｂｉｔｍａｐ ｆｏｒ Ｒ１ Ｒｅｇｉｏｎ」は、それぞれＵＬサブフレームのＲ３領域とＲ１領域とにマッピングする物理サブチャネルの番号を示すパラメータでビットマップ形式（「０」か「１」）で示される。また、「ＵＬ ＰＵＳＣ ｓｕｂｃａｎｎｅｌ Ｒｏｔａｔｉｏｎ ｆｏｒ Ｒ３ Ｒｅｇｉｏｎ」と「ＵＬ ａｌｌｏｃａｔｅｄ ｓｕｂｃｈａｎｎｅｌ ｂｉｔｍａｐ ｆｏｒ Ｒ１ Ｒｅｇｉｏｎ」は、それぞれＲ３領域とＲ１領域とおいてデータサブチャネルローテーションの実行の有無を示すパラメータである。「Ｐｅｒｍｕｔａｔｉｏｎ ｂａｓｅ」は第１の実施例と同様である。

制御部１１３は記憶部１１３０に記憶されたこれらの情報を読み出して制御メッセージ生成部１１５に出力し、制御メッセージ生成部１１５はこれらの情報を含むＵＣＤメッセージを生成して端末２００に送信する（図７及び図８参照）。処理は第１の実施例と同様である。

このように本第２の実施例は、ＵＬサブフレームのＲ３領域とＲ１領域とでそれぞれ異なる物理サブチャネルがマッピングされるよう排他的に物理サブチャネルが設定される。そして、各端末２００でサブチャネルローテーションを実行する場合、Ｒ３領域とＲ１領域の夫々の領域で実行する。

前述したように、ＵＬサブフレーム全体に対してＰＵＳＣ及びサブチャネルローテーションを適用すると、例えば先頭のスロット時間でＲ３領域において隣接基地局と異なる物理サブチャネルがマッピングされても次のスロット時間で隣接基地局と同じ物理サブチャネルがマッピングされる場合がある。本第２の実施例では、Ｒ３領域とＲ１領域で排他的に物理サブチャネルがマッピングされ、しかもＲ３領域とＲ１領域の夫々の領域でデータサブチャネルが実行されることから、サブキャリアの衝突の問題は発生せず、無線品質を向上させることができる。

なお、本第２の実施例でも第１の実施例と同様に「Ｐｅｍｕｔａｔｉｏｎ ｂａｓｅ」はＲ３領域とＲ１領域とで同じ値を使用する。２つの領域でサブキャリアの衝突を回避して、無線品質を向上させるためである。

本第２の実施例は、ＵＬサブフレームを２つの領域（Ｒ３領域とＲ１領域）に分割した例で説明した。３つ、４つと複数の領域に分割された場合でも同様に実施できる。この場合、分割された領域に対応する分のＵＬサブチャネル割り当て情報とサブチャネルローテーションの実行の有無を示す情報が記憶部１１３０に記憶され、基地局１００はＵＣＤメッセージに含めて送信する。

（その他の実施例）
上記第１及び第２の実施例は、端末２００から基地局１００へのＵＬ方向の例で説明した。ＤＬサブフレームがＵＬサブフレームと同様に周波数軸方向の領域に分割されるとき、ＤＬ方向についても第１及び第２の実施例と同様に実施可能である。この場合、基地局１００は端末２００にＤＬサブフレーム割り当て情報等を含むＤＣＤメッセージ等を送信し、かかる情報は制御メッセージ生成部１１５から送信部１０５に出力される。そして送信部１０５で排他的に設定された物理サブチャネル等に基づきＰＵＳＣ及びデータサブチャネルローテーションが実行される。

以上まとめると付記のようになる。

（付記１）
第１の通信装置と第２の通信装置との間で無線通信を行う無線通信方法において、
前記第１の通信装置は、前記第２の通信装置が第１の通信を行う際には、無線フレームの第１の周波数領域内の第１のサブチャネルを該第２の通信装置に対して割り当て、前記第１の通信装置は、前記第２の通信装置が第２の通信を行う際には、前記無線フレームの第２の周波数領域内の第２のサブチャネルを該第２の通信装置に対して割り当て、
前記第２の通信装置は、前記第１のサブチャネルを割り当てられた場合は、前記第１の周波数領域内で物理サブチャネルを変更して送信を行い、前記第２の通信装置は、前記第２のサブチャネルを割り当てられた場合は、前記第２の周波数領域内で物理サブチャネルを変更して送信を行い、
前記第１の周波数領域と、前記第２の周波数領域とは周波数の重複がないように設定された、
ことを特徴とする無線通信方法。

（付記２）
前記第１の通信と、前記第２の通信は、直交周波数分割多重方式に従った通信であり、前記第１の通信において送信されるシンボル長は、前記第２の通信において送信されるシンボル長と異なり得る、ことを特徴とする付記１記載の無線通信方法。

（付記３）
前記第１の通信と、前記第２の通信は、直交周波数分割多重方式に従った通信であり、前記第１の周波数領域は、該第１の通信が行われる際に、前記第１の通信装置に隣接する他の通信装置が行う無線通信において使用される周波数を含み、前記第２の周波数領域は、該第２の通信が行われる際に、前記第１の通信装置に隣接する他の通信装置が行う無線通信において使用される周波数を含まないように設定された、
ことを特徴とする付記１記載の無線通信方法。

（付記４）
第１の通信装置と第２の通信装置との間で無線通信を行う無線通信システムにおける該第１の通信装置に対する通信装置において、
前記第２の通信装置が第１の通信を行う際には、無線フレームの第１の周波数領域内の第１のサブチャネルを該第２の通信装置に対して割り当て、前記第２の通信装置が第２の通信を行う際には、前記無線フレームの第２の周波数領域内の第２のサブチャネルを該第２の通信装置に対して割り当てる割り当て部と、
前記第１のサブチャネルを割り当てられた前記第２の通信装置が、前記第１の周波数領域内で物理サブチャネルを変更して行った送信を受信し、前記第２のサブチャネルを割り当てられた前記第２の通信装置が、前記第２の周波数領域内で物理サブチャネルを変更して行った送信を受信する受信部と、
を備えたことを特徴とする無線通信装置。

（付記５）
前記第１の通信装置は基地局装置、前記第２の通信装置は端末装置にそれぞれ対応することを特徴とする付記４記載の通信装置。

（付記６）
第１の通信装置と第２の通信装置との間で無線通信を行う無線通信システムにおける該第２の通信装置に対応する通信装置において、
第１の通信を行う際には、無線フレームの第１の周波数領域内の第１のサブチャネルの割り当て情報を前記第１の通信装置から受け、前記第２の通信装置が第２の通信を行う際には、前記無線フレームの第２の周波数領域内の第２のサブチャネルの割り当て情報を前記第１の通信装置から受ける受信部と、
前記第１のサブチャネルを割り当てられると、前記第１の周波数領域内で物理サブチャネルを変更して送信を行い、前記第２のサブチャネルを割り当てられると、前記第２の周波数領域内で物理サブチャネルを変更して送信を行う送信部と、
を備えたことを特徴とする通信装置。

（付記７）
前記第１の通信装置は基地局装置、前記第２の通信装置は端末装置にそれぞれ対応することを特徴とする付記６記載の通信装置。

図１は無線通信システムの構成例を示す図である。 図２Ａは基地局の構成例を示す図である。 図２Ｂは端末の構成例を示す図である。 図３（Ａ）及び同図（Ｂ）は記憶部に記憶された各パラメータの例を示す図である。 図４（Ａ）及び同図（Ｂ）はＵＬサブフレーム割り当て情報の例を示す図である。 図５（Ａ）及び同図（Ｂ）はデータサブチャネルローテーションによるマッピングの例を示す図である。 図６（Ａ）及び同図（Ｂ）はデータサブチャネルローテーションによるマッピングの例を示す図である。 図７はＵＣＤメッセージの送信処理の例を示すフローチャートである。 図８はＵＣＤメッセージの送信シーケンスの例を示す図である。 図９（Ａ）及び同図（Ｂ）は記憶部に記憶された各パラメータの例を示す図である。 図１０（Ａ）はＤＬサブフレーム、同図（Ｂ）はＵＬサブフレームの構成例を示す図である。 図１１（Ａ）及び同図（Ｂ）はＵＬサブフレームに割り当てられる物理サブチャネルの例を示す図である。 図１２（Ａ）乃至同図（Ｄ）はＰＵＳＣの例を説明するための図である。 図１３はデータサブチャネルローテーションによるマッピングの例を示す図である。 図１４（Ａ）はＤＬサブフレーム、同図（Ｂ）はＵＬサブフレームの構成例を示す図である。 図１５（Ａ）乃至同図（Ｃ）はＯＦＤＭＡシンボルとＵＬサブフレームとの関係を示す図である。 図１６（Ａ）及び同図（Ｂ）はＦＦＲによるＵＬサブフレームの構成例を示す図である。 図１７は物理サブチャネルの衝突が発生している様子を示す図である。

符号の説明

１０ 無線通信システム、 １００ 基地局、 １０１ ＮＷインタフェース部、 １０２ パケット識別部、 １０３ パケットバッファ部、 １０４ ＰＤＵ生成部、 １０５ 送信部、 １０７ デュプレクサ、 １０９ 受信部、 １１０ 制御メッセージ抽出部、 １１１ パケット生成部、 １１２ Ｃｏｄｅ受信部、 １１３ 制御部、 １１４ ＭＡＰ情報生成部、 １１５ 制御メッセージ生成部、 ２００（２００‐１〜２００‐３） 端末、 １１３０ 記憶部

Claims (7)

1. 第１の通信装置と第２の通信装置との間で無線通信を行う無線通信方法において、
   前記第１の通信装置は、前記第２の通信装置が第１の通信を行う際には、無線フレームの第１の周波数領域内の第１のサブチャネルを該第２の通信装置に対して割り当て、前記第１の通信装置は、前記第２の通信装置が第２の通信を行う際には、前記無線フレームの第２の周波数領域内の第２のサブチャネルを該第２の通信装置に対して割り当て、
   前記第２の通信装置は、前記第１のサブチャネルを割り当てられた場合は、前記第１の周波数領域内で物理サブチャネルを変更して送信を行い、前記第２の通信装置は、前記第２のサブチャネルを割り当てられた場合は、前記第２の周波数領域内で物理サブチャネルを変更して送信を行い、
   前記第１の周波数領域と、前記第２の周波数領域とは周波数の重複がないように設定された、
   ことを特徴とする無線通信方法。
2. 前記第１の通信と、前記第２の通信は、直交周波数分割多重方式に従った通信であり、前記第１の通信において送信されるシンボル長は、前記第２の通信において送信されるシンボル長と異なる、
   ことを特徴とする請求項１記載の無線通信方法。
3. 前記第１の通信と、前記第２の通信は、直交周波数分割多重方式に従った通信であり、前記第１の周波数領域は、該第１の通信が行われる際に、前記第１の通信装置に隣接する他の通信装置が行う無線通信において使用される周波数を含み、前記第２の周波数領域は、該第２の通信が行われる際に、前記第１の通信装置に隣接する他の通信装置が行う無線通信において使用される周波数を含まないように設定された、
   ことを特徴とする請求項１記載の無線通信方法。
4. 他の無線通信装置と無線通信を行う無線通信装置において、
   前記他の無線通信装置が第１の通信を行う際には、無線フレームの第１の周波数領域内の第１のサブチャネルを該他の無線通信装置に対して割り当て、前記他の無線通信装置が第２の通信を行う際には、前記無線フレームの第２の周波数領域内の第２のサブチャネルを該他の無線通信装置に対して割り当てる割り当て部と、
   前記第１のサブチャネルを割り当てられた前記他の無線通信装置が、前記第１の周波数領域内で物理サブチャネルを変更して行った送信を受信し、前記第２のサブチャネルを割り当てられた前記他の無線通信装置が、前記第２の周波数領域内で物理サブチャネルを変更して行った送信を受信する受信部とを備え、
   前記第１の周波数領域と前記第２の周波数領域は周波数の重複がないように設定されることを特徴とする無線通信装置。
5. 前記無線通信装置は基地局装置、前記他の無線通信装置は端末装置にそれぞれ対応することを特徴とする請求項４記載の無線通信装置。
6. 他の無線通信装置と無線通信を行う無線通信装置において、
   前記無線通信装置が第１の通信を行う際には、無線フレームの第１の周波数領域内の第１のサブチャネルの割り当て情報を前記他の無線通信装置から受信し、前記無線通信装置が第２の通信を行う際には、前記無線フレームの第２の周波数領域内の第２のサブチャネルの割り当て情報を前記他の無線通信装置から受信する受信部と、
   前記第１のサブチャネルを割り当てられると、前記第１の周波数領域内で物理サブチャネルを変更して送信を行い、前記第２のサブチャネルを割り当てられると、前記第２の周波数領域内で物理サブチャネルを変更して送信を行う送信部とを備え、
   前記第１の周波数領域と前記第２の周波数領域は周波数の重複がないように設定されることを特徴とする無線通信装置。
7. 前記他の無線通信装置は基地局装置、前記無線通信装置は端末装置にそれぞれ対応することを特徴とする請求項６記載の無線通信装置。

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