(57)【要約】【課題】MBSチャネルの送信電力のブーストを好適に制御することができるようにする。【解決手段】本発明に係るＯＦＤＭ信号送信方法においては、スクランブリングコードが乗算された第２のデータチャネル信号に、同一のサービスエリアを構成するＯＦＤＭ送信機を制御する１または複数の制御局からサービスエリアの構成要素となるすべてのＯＦＤＭ送信機に対して予め通知された送信電力ブースト値を乗算し、制御局からの時間シンボル情報に基づく時間シンボルで、スクランブリングコードが乗算された第１のデータチャネル信号とパイロットチャネル信号と、送信電力ブースト値が乗算された第２のデータチャネル信号に対してＯＦＤＭ変調を施し、マクロダイバーシチ信号と非マクロダイバーシチ信号が周波数分割多重されたＯＦＤＭ信号を生成し、送信することを特徴とする。【選択図】  図７
2010114732.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＯＦＤＭ送信機と、セルサイズが近くまたはほぼ同程度の複数の前記ＯＦＤＭ送信機により構成される同一のサービスエリアを提供する１または複数の制御局からなる通信処理システムにおいて、
１または複数の前記制御局は、
同一のサービスエリアを構成するすべての前記ＯＦＤＭ送信機に対して、第１のデータと第２のデータおよび時間シンボル情報を送信し、
同一のサービスエリアを構成する各前記ＯＦＤＭ送信機からのそれぞれの送信電力マージンを受信し、受信された複数の送信電力マージンに基づいて送信電力ブースト値を決定し、
同一のサービスエリアを構成するすべての前記ＯＦＤＭ送信機に対して、決定された前記送信電力ブースト値を送信し、
同一のサービスエリアを構成する各前記ＯＦＤＭ送信機は、
前記制御局からの前記第１のデータと前記第２のデータおよび前記時間シンボル情報を受信し、
前記制御局からの前記時間シンボル情報に基づく時間シンボルにおける送信電力マージンを算出し、
算出された送信電力マージンを前記制御局に送信し、
前記制御局からの前記送信電力ブースト値を受信し、
受信された前記送信電力ブースト値を前記第１のデータに対応するデータチャネル信号に乗算し、
前記時間シンボル情報に基づく時間シンボルで、前記第１のデータに対応するマクロダイバーシチ信号と前記第２のデータに対応する非マクロダイバーシチ信号が周波数分割多重されたＯＦＤＭ信号を生成し、
生成されたＯＦＤＭ信号をＯＦＤＭ受信機に送信することを特徴とする通信処理システム。
【請求項２】
前記制御局は、同一のサービスエリアを構成する各前記ＯＦＤＭ送信機に隣接する他のＯＦＤＭ送信機に対して、前記時間シンボルとともに前記第１のデータの送信の際に使用される物理リソースを送信することを特徴とする請求項１に記載の通信処理システム。
【請求項３】
サービスエリアを構成するＯＦＤＭ送信機のＯＦＤＭ信号送信方法において、
通信路符号化によって得られるビット列を変調して第１のデータチャネル信号および第２のデータチャネル信号のうちのいずれか１つ以上のデータチャネル信号を生成するデータチャネル信号生成ステップと、
パイロットチャネル信号を生成するパイロットチャネル信号生成ステップと、
前記データチャネル信号生成ステップの処理により生成された前記データチャネル信号、およびパイロットチャネル信号生成ステップの処理により生成された前記パイロットチャネル信号を、それぞれ、パイロットサブキャリアとデータサブキャリアに割り当てる割り当てステップと、
前記パイロットサブキャリアとデータサブキャリアに割り当てた前記パイロットチャネル信号および前記第１のデータチャネル信号に対して、前記各々のサービスエリア間で直交もしくは擬似直交の予め定められた前記サービスエリアに固有のスクランブリングコードを乗算するとともに、前記データサブキャリアに割り当てた前記第２のデータチャネル信号に対して、各々の前記ＯＦＤＭ送信機間で直交もしくは擬似直交の予め定められた前記ＯＦＤＭ送信機に固有のスクランブリングコードを乗算するスクランブリングステップと、
前記データチャネル信号に前記第１のデータチャネル信号が含まれる場合、前記スクランブリングステップの処理により前記スクランブリングコードが乗算された前記第１のデータチャネル信号に、同一のサービスエリアを構成する前記ＯＦＤＭ送信機を制御する１または複数の制御局からサービスエリアの構成要素となるすべての前記ＯＦＤＭ送信機に対して予め通知された送信電力ブースト値を乗算する送信電力ブーストステップと、
前記制御局からの前記時間シンボル情報に基づく時間シンボルで、前記スクランブリングステップの処理により前記スクランブリングコードが乗算された前記第２のデータチャネル信号と前記パイロットチャネル信号と、前記送信電力ブーストステップの処理により前記送信電力ブースト値が乗算された前記第１のデータチャネル信号に対してＯＦＤＭ変調を施し、前記第１のデータチャネル信号に対応するマクロダイバーシチ信号と前記第２のデータチャネル信号に対応する非マクロダイバーシチ信号が周波数分割多重されたＯＦＤＭ信号を生成するＯＦＤＭ信号生成ステップと、
前記ＯＦＤＭ信号生成ステップの処理により生成された前記ＯＦＤＭ信号をＯＦＤＭ受信機にアンテナを介して送信する送信ステップとを含むことを特徴とするＯＦＤＭ信号送信方法。
【請求項４】
前記第１のデータチャネル信号は、サービスエリアを構成する前記ＯＦＤＭ送信機を制御する前記制御局から予め通知された物理リソースに対応するデータサブキャリアに、割り当てられることを特徴とする請求項３に記載のＯＦＤＭ信号送信方法。
【請求項５】
前記物理リソースは、同一のサービスエリアを構成するすべての前記ＯＦＤＭ送信機において同一であることを特徴とする請求項４に記載のＯＦＤＭ信号送信方法。
【請求項６】
前記第１のデータチャネル信号のチャネル推定に用いられる前記パイロットチャネル信号は、前記第２のデータチャネル信号のチャネル推定に用いられる前記パイロットチャネル信号と同一または異なることを特徴とする請求項３に記載のＯＦＤＭ信号送信方法。
【請求項７】
前記第１のデータチャネル信号は、MBSデータチャネル信号であり、前記第２のデータチャネル信号は、ユニキャストデータチャネル信号であることを特徴とする請求項３に記載のＯＦＤＭ信号送信方法。
【請求項８】
前記送信電力ブースト値は、前記第２のデータチャネル信号に対応する前記ＯＦＤＭ信号の送信電力を基準とする係数であることを特徴とする請求項３に記載のＯＦＤＭ信号送信方法。
【請求項９】
サービスエリアを構成するＯＦＤＭ送信機において、
通信路符号化によって得られるビット列を変調して第１のデータチャネル信号および第２のデータチャネル信号のうちのいずれか１つ以上のデータチャネル信号を生成するデータチャネル信号生成手段と、
パイロットチャネル信号を生成するパイロットチャネル信号生成手段と、
前記データチャネル信号生成手段により生成された前記データチャネル信号、およびパイロットチャネル信号生成手段により生成された前記パイロットチャネル信号を、それぞれ、パイロットサブキャリアとデータサブキャリアに割り当てる割り当て手段と、
前記パイロットサブキャリアとデータサブキャリアに割り当てた前記パイロットチャネル信号および前記第１のデータチャネル信号に対して、各々のサービスエリア間で直交もしくは擬似直交の予め定められた前記サービスエリアに固有のスクランブリングコードを乗算するとともに、前記データサブキャリアに割り当てた前記第２のデータチャネル信号に対して、各々の前記ＯＦＤＭ送信機間で直交もしくは擬似直交の予め定められた前記ＯＦＤＭ送信機に固有のスクランブリングコードを乗算するスクランブリング手段と、
前記データチャネル信号に前記第１のデータチャネル信号が含まれる場合、前記スクランブリング手段により前記スクランブリングコードが乗算された前記第１のデータチャネル信号に、同一のサービスエリアを構成する前記ＯＦＤＭ送信機を制御する１または複数の制御局からサービスエリアの構成要素となるすべての前記ＯＦＤＭ送信機に対して予め通知された送信電力ブースト値を乗算する送信電力ブースト手段と、
前記制御局からの前記時間シンボル情報に基づく時間シンボルで、前記スクランブリング手段により前記スクランブリングコードが乗算された前記第２のデータチャネル信号と前記パイロットチャネル信号と、前記送信電力ブースト手段により前記送信電力ブースト値が乗算された前記第１のデータチャネル信号に対してＯＦＤＭ変調を施し、前記第１のデータチャネル信号に対応するマクロダイバーシチ信号と前記第２のデータチャネル信号に対応する非マクロダイバーシチ信号が周波数分割多重されたＯＦＤＭ信号を生成するＯＦＤＭ信号生成手段と、
前記ＯＦＤＭ信号生成手段により生成された前記ＯＦＤＭ信号をＯＦＤＭ受信機にアンテナを介して送信する送信手段とを備えることを特徴とするＯＦＤＭ送信機。
【請求項１０】
前記割り当て手段は、サービスエリアを構成する前記ＯＦＤＭ送信機を制御する前記制御局から予め通知された物理リソースに対応するデータサブキャリアに、前記第１のデータチャネル信号を割り当てることを特徴とする請求項９に記載のＯＦＤＭ送信機。
【請求項１１】
前記物理リソースは、同一のサービスエリアを構成するすべての前記ＯＦＤＭ送信機において同一であることを特徴とする請求項１０に記載のＯＦＤＭ送信機。
【請求項１２】
前記第１のデータチャネル信号のチャネル推定に用いられる前記パイロットチャネル信号は、前記第２のデータチャネル信号のチャネル推定に用いられる前記パイロットチャネル信号と同一または異なることを特徴とする請求項９に記載のＯＦＤＭ送信機。
【請求項１３】
前記第１のデータチャネル信号は、MBSデータチャネル信号であり、前記第２のデータチャネル信号は、ユニキャストデータチャネル信号であることを特徴とする請求項９に記載のＯＦＤＭ送信機。
【請求項１４】
前記送信電力ブースト値は、前記第２のデータチャネル信号に対応する前記ＯＦＤＭ信号の送信電力を基準とする係数であることを特徴とする請求項９に記載のＯＦＤＭ送信機。
【請求項１５】
サービスエリアを構成するＯＦＤＭ送信機から送信されたＯＦＤＭ信号を受信する受信手段と、
前記受信手段により受信された前記ＯＦＤＭ信号に対してＯＦＤＭ復調を施し、サブキャリア毎の信号に分割するＯＦＤＭ復調手段と、
前記サブキャリア毎に分割された信号から、前記サブキャリアにそれぞれ割り当てられているパイロットチャネル信号とデータチャネル信号を分離する分離手段と、
前記分離手段により分離された前記パイロットチャネル信号および前記データチャネル信号に含まれる前記第１のデータチャネル信号に対して、前記サービスエリアに固有のスクランブリングコードを用いてデスクランブリングするとともに、前記分離手段により分離された前記データチャネル信号に含まれる前記第２のデータチャネル信号に対して、前記ＯＦＤＭ送信機に固有のスクランブリングコードを用いてデスクランブリングするデスクランブリング手段と、
前記デスクランブリング手段によりデスクランブリングされた前記第１のデータチャネル信号に、同一のサービスエリアを構成するすべての前記ＯＦＤＭ送信機に対して予め通知された送信電力ブースト値の逆数を乗算する送信電力デブースト手段と、
前記分離手段により分離された前記パイロットチャネル信号に基づいて、前記分離手段により分離された前記データチャネル信号のチャネル推定を行うチャネル推定手段と、
前記チャネル推定手段により推定されたチャネル推定値を用いて、前記デスクランブリング手段によりデスクランブリングされた前記第２のデータチャネル信号および、前記送信電力デブースト手段により前記送信電力ブースト値の逆数が乗算された前記第１のデータチャネル信号を等化する等化手段と、
前記等化手段により等化された前記第１のデータチャネル信号と前記第２のデータチャネル信号を復調するデータ復調手段とを備えることを特徴とするＯＦＤＭ受信機。
【請求項１６】
セルサイズが近くまたはほぼ同程度の複数の前記ＯＦＤＭ送信機により構成される同一のサービスエリアを提供する制御局において、
同一のサービスエリアを構成するすべての前記ＯＦＤＭ送信機に対して、第１のデータと第２のデータおよび時間シンボル情報を送信するデータ送信手段と、
同一のサービスエリアを構成する各前記ＯＦＤＭ送信機からのそれぞれの送信電力マージンを受信する受信手段と、
前記受信手段により受信された複数の送信電力マージンに基づいて送信電力ブースト値を決定する決定手段と、
同一のサービスエリアを構成するすべての前記ＯＦＤＭ送信機に対して、前記決定手段により決定された前記送信電力ブースト値を送信する送信電力ブースト値送信手段とを備える制御局。
【請求項１７】
同一のサービスエリアを構成するすべての前記ＯＦＤＭ送信機に対して、前記第１のデータの送信の際に使用される物理リソースを送信する物理リソース送信手段をさらに備えることを特徴とする請求項１６に記載の制御局。
【請求項１８】
前記物理リソース送信手段は、同一のサービスエリアを構成する各前記ＯＦＤＭ送信機に隣接する他のＯＦＤＭ送信機に対して、前記時間シンボルとともに前記第１のデータの送信の際に使用される物理リソースを送信することを特徴とする請求項１７に記載の制御局。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は通信処理システム、ＯＦＤＭ信号送信方法、ＯＦＤＭ送信機、ＯＦＤＭ受信機、および制御局に係り、特に、直交周波数分割多重信号（ＯＦＤＭ信号）を送受信することができるようにした通信処理システム、ＯＦＤＭ信号送信方法、ＯＦＤＭ送信機、ＯＦＤＭ受信機、および制御局に関する。
【背景技術】
【０００２】
セルラ網を使ってセルエリア内に存在する各ユーザ（すなわち、各ユーザが保有する移動局MS（Mobile Station））に共通の物理リソースを割り当て、高画質な動画のストリーミング配信やニュース情報の配信、あるいはコマーシャルフィルムなどの配信を行うセルラブロードキャストサービス（以下、「MBS」という）の標準化が行われている（非特許文献１）。このMBSを用いた通信を「MBS通信」と呼ぶ。これに対して、基地局が１つの移動局MSに個別の物理リソースを割り当てて行う通信を「ユニキャスト通信」と呼ぶ。MBS通信の場合、少なくとも１つ以上の基地局から同一のマルチキャスト／ブロードキャストデータが送信される。なお、MBS通信を行う基地局の集合を「マルチキャスト／ブロードキャストサービスエリア」と定義する。マルチキャスト／ブロードキャストサービスエリアを構成する基地局の場合、一般的に、放送サービスと比較して１つの基地局がカバーするエリアは狭く、基地局のセルサイズは小さい。従って、小さなエリアでのみ有効なロケーションベースの情報サービスが可能となる。
【０００３】
また、MBSチャネル毎にエリアを異ならせることも可能であり、例えば音楽情報の配信やニュース情報の配信などの場合、広いエリアにブロードキャストする一方、店舗の広告やローカルニュースの配信などの場合、狭いエリアにブロードキャストするものとする。このとき、両方のMBSチャネルを多重することもでき、ユーザ（ユーザの移動局MS）は、自分の地理的位置で受信可能なMBSチャネルを選択して受信することができる。
【０００４】
一般に、オペレータ（すなわち、携帯端末の事業者）は、ユニキャスト通信の周波数リソース最大使用時においても安定したユニキャスト通信を保証するために、基地局の設備容量に対してある程度のマージンが残るように基地局を配置する。しかし、このように配置された基地局は、マージンの送信電力を使って最大送信電力でユニキャスト信号（非マクロダイバーシチ信号）を送信しない。なぜならば、ユニキャスト送信においては、基地局の送信電力が増加すると、基地局間の干渉が増加するため、システム全体のスループットが頭打ちになってしまうからである。特に、都市環境のように、基地局が狭いエリアに密に配置されるようなケースが典型的な例である。このようなケースでは、たとえ周波数リソースがすべて割り当てられた場合であっても、基地局が有する送信電力の上限値に対してマージンが残る。
【０００５】
他方、MBS通信では、Multi-cell Multicast-Broadcast Single Frequency Network（MBSFN）環境を想定している。このような環境においては、同じMBSが行われているマルチキャスト／ブロードキャストエリア内に存在する基地局から、同一の時間-周波数リソースを使って同一のMBSデータが送信される。そのため、マルチキャスト／ブロードキャストエリア内に存在する各移動局MSは、各基地局からのMBS信号（マクロダイバーシチ信号）をRF合成して受信することができる。従って、マルチキャスト／ブロードキャストエリア内に存在する基地局からの送信電力が増加したとしても、基地局間の干渉とならず、MBSシステム全体のスループットを改善することができる。これは、基地局の送信電力が増加すると、MBS通信に使用する変調方式やコーディングレートをより効率のよいものに設定することができるためである。
【０００６】
以上の理由から、ユニキャスト通信時における送信電力のマージンをMBS通信に割り当てることができれば、周波数の利用効率を高めることができる。その結果、このように余ったリソースを使うことでビットあたりのコストを低廉化し、安価にサービスを提供することができる。
【０００７】
ここで、ユニキャスト通信時における送信電力のマージンをMBS通信に割り当てるために、非マクロダイバーシチ信号とマクロダイバーシチ信号を周波数分割多重（FDM）または空間多重（SDM）する方法が提案されている（例えば非特許文献２）。図１（Ａ）に示されるように、ユニキャストチャネルとMBSチャネルを時間分割多重（TDM）で割り当てると、MBS通信の送信電力を各基地局の最大送信電力に設定して送信することができるが、ユニキャスト通信時における送信電力のマージンをMBS通信に与えることができない。すなわち、図１（Ａ）の場合、第１番目の時間シンボルから第６番目の時間シンボルまでは、ユニキャスト通信時に伴う余剰の送信電力が存在し、第７番目の時間シンボルから第１２番目の時間シンボルまではMBS通信であるために余剰の送信電力が存在しない。そのため、第１番目の時間シンボルから第１２番目の時間シンボルまでの送信電力を平均すると、各時間シンボルごとに余剰の送信電力が存在する。これに対して、図１（Ｂ）に示されるように、FDMやSDMでユニキャスト通信とMBS通信を多重する場合には、各シンボルでユニキャスト通信時における送信電力のマージンを使ってMBS通信時における送信電力をブーストすることができる。すなわち、図１（Ｂ）の場合、第１番目の時間シンボルから第１２番目の時間シンボルのいずれにおいても、ユニキャスト通信時に伴う余剰の送信電力をMBS通信に対して与えることができるため、余剰の送信電力が存在しない。そのため、第１番目の時間シンボルから第１２番目の時間シンボルまでのリソースを最大限有効活用することができる。これによって、ユニキャスト通信のスループットを全く劣化することなしに、MBSシステム全体のスループットを向上させることができる。
【０００８】
なお、本発明の実施形態に用いる「時間シンボル」とは、図１（Ａ）と（Ｂ）に示されるように、複数のサブキャリアを用いて各シンボルを送信する際の時間軸上の単位を意味している。
【非特許文献１】IEEE802.16e規格
【非特許文献２】ｈｔｔｐ：／／ｗｉｒｅｌｅｓｓｍａｎ．ｏｒｇ／ｔｇｍ／ｃｏｎｔｒｉｂ／Ｃ８０２１６ｍ−０８＿１０４７ｒ１．ｄｏｃ
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
まず、MBSチャネルの送信電力のブーストを制御する際に以下の２つの課題がある。
【００１０】
１つ目は、ユニキャスト通信時における送信電力の変動を考慮する必要があるという点である。具体的には、MBS通信のスケジューリングは、複数の基地局間で協調して行うために、ユニキャスト通信のスケジューリングよりも何時間シンボルか前に行う必要がある。仮にユニキャスト通信時における送信電力のマージンが時間的にほぼ均一であるとすると、このほぼ均一の送信電力のマージンを考慮しつつ、MBS通信時における送信電力のブーストを適用する時間シンボルに対してMBS通信のスケジューリングを行うこととなる。
【００１１】
ところが、ユニキャスト通信時における送信電力のマージン自体が変動する場合には、上記の場合と異なり、MBS通信時における送信電力のブーストを適用する時間シンボルでの、ユニキャスト通信時における送信電力のマージンを知ることはできない。そのため、現実的には、ユニキャスト通信時における送信電力のマージンの変動を考慮し、MBSスケジューリング時点で、MBS通信時における送信電力のブーストを適用する時間シンボルでの、ユニキャスト通信時における送信電力のマージンを推定し、MBS通信時における送信電力のブーストを適用する時間シンボルに対してMBS通信のスケジューリングを行うこととなる。すなわち、MBSスケジューリング時点でのユニキャスト通信時における送信電力のマージンから変動分を差し引いた値を、MBS通信時における送信電力のブーストに割り当てることとなる。このように、ユニキャスト通信時における送信電力の変動を考慮した上でMBSチャネルの送信電力ブーストを制御することは非常に困難である。
【００１２】
２つ目は、各基地局がMBS通信時における送信電力を同じだけブーストしなければならない点である。既知の基準位相を示す基準信号であるパイロットチャネル信号の送信電力をブーストしない場合にパイロットチャネル信号を用いてマクロダイバーシチ信号を復調するためには、パイロットチャネル信号とマクロダイバーシチ信号の電力比が同一のマクロダイバーシチ信号を送信する基地局のいずれにおいても一定に保たれている必要がある。ところが、ユニキャスト通信時における送信電力のマージンは、実際にはセルサイズの違いなどによりそれぞれの基地局によって異なる。基地局のセルサイズが大きいとユニキャスト通信時における送信電力も大きいため、ユニキャスト通信時における送信電力のマージンは小さい。従って、マルチキャスト／ブロードキャストエリア内に存在する基地局中で最も小さい送信電力のマージンに合わせて、各基地局でのMBS通信時における送信電力ブースト値を決めなければならない。
【００１３】
具体的には、図２に示されるように、マルチキャスト／ブロードキャストサービスエリア♯１の場合、マルチキャスト／ブロードキャストサービスエリア♯１を構成する基地局は基地局♯１乃至♯６であり、マルチキャスト／ブロードキャストサービスエリア♯１内に存在する基地局♯１乃至♯６の中で最も小さい送信電力のマージンを有する基地局は基地局♯５である。従って、基地局♯５における送信電力のマージンに合わせて、各基地局♯１乃至♯６でのMBS通信時における送信電力ブースト値が決定される。一方、マルチキャスト／ブロードキャストサービスエリア♯２の場合、マルチキャスト／ブロードキャストサービスエリア♯２を構成する基地局は基地局♯１乃至♯２であり、マルチキャスト／ブロードキャストサービスエリア♯２内に存在する基地局♯１乃至♯２の中で最も小さい送信電力のマージンを有する基地局は基地局♯２である。従って、基地局♯２における送信電力のマージンに合わせて、各基地局♯１乃至♯２でのMBS通信時における送信電力ブースト値が決定される。
【００１４】
以上のように、MBSチャネルの送信電力のブーストを制御する際には２つの課題があり、
ユニキャスト通信時における送信電力のマージンをMBS通信にただ単に割り当てれば、MBS通信時における送信電力をブーストすることができるわけではない。
【００１５】
次に、たとえMBS通信時における送信電力をブーストすることができたとしても、これによって、マルチキャスト／ブロードキャストサービスエリア境界で起きる隣接セルへの干渉電力が増大することも課題である。マルチキャスト／ブロードキャストサービスエリア内では、MBSFN環境を想定しており、MBS通信時における送信電力をブーストしたとしても基地局間の干渉にはならない。これに対して、マルチキャスト／ブロードキャストサービスエリア境界の外で同一の周波数−時間リソースを使ってユニキャスト通信を行っている基地局と移動局MSにとっては、マルチキャスト／ブロードキャストサービスエリアからの送信電力の増大による基地局間の干渉が問題となる。ここで、ユニキャスト通信においては、各移動局MSが受信環境を測定し、測定された受信環境を基地局に通知する。基地局は、各移動局MSの受信環境に応じて変調方式およびコーディングレートを決めて、物理リソースをスケジューリングする（適応変調）。そのため、マルチキャスト／ブロードキャストサービスエリアに隣接するセルがユニキャスト通信を行っているときに移動局MSが受信環境を測定すると、測定された受信環境はマルチキャスト／ブロードキャストサービスエリア境界での干渉によって何らかの影響を受けてしまい、マルチキャスト／ブロードキャストサービスエリア境界での干渉を受けた受信環境に基づいたスケジューリングが行われてしまう。その結果、マルチキャスト／ブロードキャストサービスエリアでMBS通信時における送信電力のブーストを行っている場合に隣接するセルのユニキャスト通信が所要の受信品質を確保することができなくなってしまう。
【００１６】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、MBSチャネルの送信電力のブーストを好適に制御することができる通信処理システム、ＯＦＤＭ信号送信方法、ＯＦＤＭ送信機、ＯＦＤＭ受信機、および制御局を提供することを第１の目的とする。
【００１７】
また、本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、MBSチャネルの送信電力のブーストに伴うマルチキャスト／ブロードキャストサービスエリア境界に隣接するユニキャスト通信用の基地局への干渉を好適に回避することができる通信処理システム、ＯＦＤＭ信号送信方法、ＯＦＤＭ送信機、ＯＦＤＭ受信機、および制御局を提供することを第２の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明の通信処理システムは、上述した課題を解決するために、ＯＦＤＭ送信機と、セルサイズが近くまたはほぼ同程度の複数のＯＦＤＭ送信機により構成される同一のサービスエリアを提供する１または複数の制御局からなる通信処理システムにおいて、１または複数の制御局は、同一のサービスエリアを構成するすべてのＯＦＤＭ送信機に対して、第１のデータと第２のデータおよび時間シンボル情報を送信し、同一のサービスエリアを構成する各ＯＦＤＭ送信機からのそれぞれの送信電力マージンを受信し、受信された複数の送信電力マージンに基づいて送信電力ブースト値を決定し、同一のサービスエリアを構成するすべてのＯＦＤＭ送信機に対して、決定された送信電力ブースト値を送信し、同一のサービスエリアを構成する各ＯＦＤＭ送信機は、制御局からの第１のデータと第２のデータおよび時間シンボル情報を受信し、制御局からの時間シンボル情報に基づく時間シンボルにおける送信電力マージンを算出し、算出された送信電力マージンを制御局に送信し、制御局からの送信電力ブースト値を受信し、受信された送信電力ブースト値を第１のデータに対応するデータチャネル信号に乗算し、時間シンボル情報に基づく時間シンボルで、第１のデータに対応するマクロダイバーシチ信号と第２のデータに対応する非マクロダイバーシチ信号が周波数分割多重されたＯＦＤＭ信号を生成し、生成されたＯＦＤＭ信号をＯＦＤＭ受信機に送信することを特徴とする。
【００１９】
本発明のＯＦＤＭ送信方法は、上述した課題を解決するために、サービスエリアを構成するＯＦＤＭ送信機のＯＦＤＭ送信方法において、通信路符号化によって得られるビット列を変調して第１のデータチャネル信号および第２のデータチャネル信号のうちのいずれか１つ以上のデータチャネル信号を生成するデータチャネル信号生成ステップと、パイロットチャネル信号を生成するパイロットチャネル信号生成ステップと、データチャネル信号生成ステップの処理により生成されたデータチャネル信号、およびパイロットチャネル信号生成ステップの処理により生成されたパイロットチャネル信号を、それぞれ、パイロットサブキャリアとデータサブキャリアに割り当てる割り当てステップと、パイロットサブキャリアとデータサブキャリアに割り当てたパイロットチャネル信号および第１のデータチャネル信号に対して、各々のサービスエリア間で直交もしくは擬似直交の予め定められたサービスエリアに固有のスクランブリングコードを乗算するとともに、データサブキャリアに割り当てた第２のデータチャネル信号に対して、各々のＯＦＤＭ送信機間で直交もしくは擬似直交の予め定められたＯＦＤＭ送信機に固有のスクランブリングコードを乗算するスクランブリングステップと、データチャネル信号に第１のデータチャネル信号が含まれる場合、スクランブリングステップの処理によりスクランブリングコードが乗算された第１のデータチャネル信号に、同一のサービスエリアを構成するＯＦＤＭ送信機を制御する１または複数の制御局からサービスエリアの構成要素となるすべてのＯＦＤＭ送信機に対して予め通知された送信電力ブースト値を乗算する送信電力ブーストステップと、制御局からの時間シンボル情報に基づく時間シンボルで、スクランブリングステップの処理によりスクランブリングコードが乗算された第２のデータチャネル信号とパイロットチャネル信号と、送信電力ブーストステップの処理により送信電力ブースト値が乗算された第１のデータチャネル信号に対してＯＦＤＭ変調を施し、第１のデータチャネル信号に対応するマクロダイバーシチ信号と第２のデータチャネル信号に対応する非マクロダイバーシチ信号が周波数分割多重されたＯＦＤＭ信号を生成するＯＦＤＭ信号生成ステップと、ＯＦＤＭ信号生成ステップの処理により生成されたＯＦＤＭ信号をＯＦＤＭ受信機にアンテナを介して送信する送信ステップとを含むことを特徴とする。
【００２０】
本発明のＯＦＤＭ送信機は、上述した課題を解決するために、サービスエリアを構成するＯＦＤＭ送信機において、通信路符号化によって得られるビット列を変調して第１のデータチャネル信号および第２のデータチャネル信号のうちのいずれか１つ以上のデータチャネル信号を生成するデータチャネル信号生成手段と、パイロットチャネル信号を生成するパイロットチャネル信号生成手段と、データチャネル信号生成手段により生成されたデータチャネル信号、およびパイロットチャネル信号生成手段により生成されたパイロットチャネル信号を、それぞれ、パイロットサブキャリアとデータサブキャリアに割り当てる割り当て手段と、パイロットサブキャリアとデータサブキャリアに割り当てたパイロットチャネル信号および第１のデータチャネル信号に対して、各々のサービスエリア間で直交もしくは擬似直交の予め定められたサービスエリアに固有のスクランブリングコードを乗算するとともに、データサブキャリアに割り当てた第２のデータチャネル信号に対して、各々のＯＦＤＭ送信機間で直交もしくは擬似直交の予め定められたＯＦＤＭ送信機に固有のスクランブリングコードを乗算するスクランブリング手段と、データチャネル信号に第２のデータチャネル信号が含まれる場合、スクランブリング手段によりスクランブリングコードが乗算された第２のデータチャネル信号に、同一のサービスエリアを構成するＯＦＤＭ送信機を制御する１または複数の制御局からサービスエリアの構成要素となるすべてのＯＦＤＭ送信機に対して予め通知された送信電力ブースト値を乗算する送信電力ブースト手段と、制御局からの時間シンボル情報に基づく時間シンボルで、スクランブリング手段によりスクランブリングコードが乗算された第２のデータチャネル信号とパイロットチャネル信号と、送信電力ブースト手段により送信電力ブースト値が乗算された第１のデータチャネル信号に対してＯＦＤＭ変調を施し、第１のデータチャネル信号に対応するマクロダイバーシチ信号と第２のデータチャネル信号に対応する非マクロダイバーシチ信号が周波数分割多重されたＯＦＤＭ信号を生成するＯＦＤＭ信号生成手段と、ＯＦＤＭ信号生成手段により生成されたＯＦＤＭ信号をＯＦＤＭ受信機にアンテナを介して送信する送信手段とを備えることを特徴とする。
【００２１】
本発明のＯＦＤＭ受信機は、上述した課題を解決するために、サービスエリアを構成するＯＦＤＭ送信機から送信されたＯＦＤＭ信号を受信する受信手段と、受信手段により受信されたＯＦＤＭ信号に対してＯＦＤＭ復調を施し、サブキャリア毎の信号に分割するＯＦＤＭ復調手段と、サブキャリア毎に分割された信号から、サブキャリアにそれぞれ割り当てられているパイロットチャネル信号とデータチャネル信号を分離する分離手段と、分離手段により分離されたパイロットチャネル信号およびデータチャネル信号に含まれる第１のデータチャネル信号に対して、サービスエリアに固有のスクランブリングコードを用いてデスクランブリングするとともに、分離手段により分離されたデータチャネル信号に含まれる第２のデータチャネル信号に対して、ＯＦＤＭ送信機に固有のスクランブリングコードを用いてデスクランブリングするデスクランブリング手段と、デスクランブリング手段によりデスクランブリングされた第１のデータチャネル信号に、同一のサービスエリアを構成するすべてのＯＦＤＭ送信機に対して予め通知された送信電力ブースト値の逆数を乗算する送信電力デブースト手段と、分離手段により分離されたパイロットチャネル信号に基づいて、分離手段により分離されたデータチャネル信号のチャネル推定を行うチャネル推定手段と、チャネル推定手段により推定されたチャネル推定値を用いて、デスクランブリング手段によりデスクランブリングされた第２のデータチャネル信号および、送信電力デブースト手段により送信電力ブースト値の逆数が乗算された第１のデータチャネル信号を等化する等化手段と、等化手段により等化された第１のデータチャネル信号と第２のデータチャネル信号を復調するデータ復調手段とを備えることを特徴とする。
【００２２】
本発明の制御局は、上述した課題を解決するために、セルサイズが近くまたはほぼ同程度の複数のＯＦＤＭ送信機により構成される同一のサービスエリアを提供する制御局において、同一のサービスエリアを構成するすべてのＯＦＤＭ送信機に対して、第１のデータと第２のデータおよび時間シンボル情報を送信するデータ送信手段と、同一のサービスエリアを構成する各ＯＦＤＭ送信機からのそれぞれの送信電力マージンを受信する受信手段と、受信手段により受信された複数の送信電力マージンに基づいて送信電力ブースト値を決定する決定手段と、同一のサービスエリアを構成するすべてのＯＦＤＭ送信機に対して、決定手段により決定された送信電力ブースト値を送信する送信電力ブースト値送信手段とを備える。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、MBSチャネルの送信電力のブーストを好適に制御することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図３は、本発明の実施形態に係る無線通信システム１の概略的な構成を表している。図３に示されるように、無線通信システム１は、ＯＦＤＭ送信機制御局１０、複数（Ｎ）のＯＦＤＭ送信機１１−１、１１−２、・・・１１−Ｎ、および各ＯＦＤＭ送信機１１乃至１１−Ｎから異なるチャネル（伝搬路）を経て送信されてくるＯＦＤＭ信号を受信するＯＦＤＭ受信機１２からなる。ＯＦＤＭ送信機１１−１乃至１１−Ｎは、それぞれＯＦＤＭ信号をＯＦＤＭ受信機１２に送信する。ＯＦＤＭ送信機１１−１乃至１１−Ｎは、必ずしもすべて異なる場所に設置されている必要はなく、そのうちのいくつかのＯＦＤＭ送信機が同じ場所に設置されるようにしてもよい。例えば２つのＯＦＤＭ送信機が一つの無線通信装置の中に含まれてもよい。このような場合、サブキャリア割り当て部（後述する）などのＯＦＤＭ送信機の構成要素は、いずれのＯＦＤＭ送信機においても共通の構成要素であることから、これらの共通の構成要素を複数のＯＦＤＭ送信機で共用するようにしてもよい。
【００２５】
ＯＦＤＭ送信機制御局１０は、少なくとも１つ以上のＯＦＤＭ送信機１１が電力制御などにおいて協調動作を行う際に、各ＯＦＤＭ送信機１１−１乃至１１−Ｎの動作を制御する。
【００２６】
図３のＯＦＤＭ送信機１１−１乃至１１−Ｎは、いずれもセルラーシステム（携帯電話機システム）における「基地局」であり、また、図１のＯＦＤＭ受信機１２は「移動局MS」である。なお、ＯＦＤＭ送信機１１−１乃至１１−Ｎは、以下において、それぞれを個々に区別する必要がない場合、ＯＦＤＭ送信機１１と総称する。さらに、本発明の実施形態においては、ブロードキャスト／マルチキャストサービス（MBS）に特化するため、OFDM送信機制御局１０は特に明記しない限り「MBS制御局」として記述する。
【００２７】
ここで、ＯＦＤＭ送信機制御局１０としてのMBS制御局は、１つのマルチキャスト／ブロードキャストサービスエリアのみならず、複数の異なるマルチキャスト／ブロードキャストサービスエリア（同一のMBSをサポートする基地局の集合）を提供することができる。図４は、MBS database、ＯＦＤＭ送信機制御局１０としてのMBS制御局、およびＯＦＤＭ送信機１１としての基地局により構成されるネットワークシステムの構成例を示している。例えば図４の場合、マルチキャスト／ブロードキャストサービスエリア♯１は、ＯＦＤＭ送信機１１としての基地局♯１と基地局♯２のセルエリアのみをカバーする。マルチキャスト／ブロードキャストサービスエリア♯２は、ＯＦＤＭ送信機１１としての基地局♯５と基地局♯６のセルエリアをカバーし、マルチキャスト／ブロードキャストサービスエリア♯３は、ＯＦＤＭ送信機１１としての基地局♯１乃至基地局♯４のセルエリアをカバーする。また、マルチキャスト／ブロードキャストサービスエリア♯４は、ＯＦＤＭ送信機１１としての基地局♯１乃至♯６までのすべてのセルエリアをカバーする。従って、MBS制御局♯１によって制御される基地局♯１は、マルチキャスト／ブロードキャストサービスエリア♯１、♯３、および♯４にカバーされており、換言すれば、マルチキャスト／ブロードキャストサービスエリア♯１、♯３、および♯４を構成する基地局である。そのため、これらの３つのMBSを任意にまたは選択的に受信することができる。なお、マルチキャスト／ブロードキャストサービスエリア♯１、マルチキャスト／ブロードキャストサービスエリア♯２、マルチキャスト／ブロードキャストサービスエリア♯３、およびマルチキャスト／ブロードキャストサービスエリア♯４に存在するＯＦＤＭ受信機１２としての移動局MSに対して行われるMBSは、それぞれ、「MBS１」、「MBS２」、「MBS３」、および「MBS４」と称する。また、図４の場合、説明を簡略化するために、１つのMBS制御局によって制御される基地局の数を２としたが、このような場合に限られず、３つ以上の基地局が１つのMBS制御局によって制御されるようにしてもよい。
【００２８】
図５は、ＯＦＤＭ送信機制御局１０としてのMBS制御局と、MBS制御局が制御を行うＯＦＤＭ送信機１１としての基地局♯ｋとの間におけるプロセスフローを表している。図５に示されるように、ステップＳ１において、ＯＦＤＭ送信機制御局１０としてのMBS制御局は、MBS送信データの準備ができると、まずMBS送信時間シンボルをスケジューリングしてMBS送信時間シンボルを決定する。このとき、１つのMBS制御局内でマルチキャスト／ブロードキャストサービスエリアが閉じているMBSを優先的にユニキャスト通信とFDM（周波数分割多重）する。具体的には、図４の場合、MBS１とMBS２は、１つのMBS制御局内でマルチキャスト／ブロードキャストサービスエリアが閉じているMBSである。これに対して、MBS３とMBS４は、１つのMBS制御局内でマルチキャスト／ブロードキャストサービスエリアが閉じているMBSではなく、複数のMBS制御局にマルチキャスト／ブロードキャストサービスエリアが跨っているMBSである。従って、MBS１とMBS２では、MBS３とMBS４よりも優先的にユニキャスト通信とFDMされる。図６は、ユニキャスト通信、MBS１によるMBS通信、およびMBS４によるMBS通信に対して行われる物理リソースの割り当て方法を示している。ここで、図４に示されるように、MBS１は、１つのMBS制御局内でマルチキャスト／ブロードキャストサービスエリアが閉じているMBSであり、すなわち、MBS制御局♯１が制御を行う基地局（基地局♯１）のみからマルチキャスト／ブロードキャストサービスエリア♯１を構成している。一方、MBS４は、複数のMBS制御局にマルチキャスト／ブロードキャストサービスエリアが跨っているMBSであり、すなわち、複数のMBS制御局（MBS制御局♯１乃至♯３）にわたってマルチキャスト／ブロードキャストサービスエリア４を構成している。このとき、図６に示されるように、MBS１によるMBS通信は、ユニキャスト通信とFDMされ、MBS４によるMBS通信はTDM（時間分割多重）される。
【００２９】
上記の場合、１つのMBS制御局が制御を行う基地局のみにより構成されるマルチキャスト／ブロードキャストサービスエリアを有するMBSは「MBS送信電力のブーストを制御しやすいMBS」であると考えられることから、このMBSを優先的にユニキャスト通信とFDM（周波数分割多重）するようにしている。しかし、本発明の実施形態における「MBS送信電力のブーストを制御しやすいMBS」には、１つのMBS制御局が制御を行う基地局のみにより構成されるマルチキャスト／ブロードキャストサービスエリアを有するMBS以外のものも含まれる。例えば極少数のMBS制御局が制御を行う基地局のみにより構成されるマルチキャスト／ブロードキャストサービスエリアを有するMBSも、「MBS送信電力のブーストを制御しやすいMBS」に含まれる。
【００３０】
一般に広いエリアでサービスを行うMBSの場合、このMBSに対応するマルチキャスト／ブロードキャストサービスエリアには多数の基地局（ＯＦＤＭ送信機１１）が含まれており、基地局の数が多ければ多いほど、リアルタイムに全ての基地局の送信電力マージンの最小値を求めることは困難であり、さらに十分なマージンが期待できない。そこで、「MBS送信電力のブーストを制御しやすいMBS」であるか否かの基準として、セルサイズが近いまたはほぼ同程度の、少数の基地局のみからなるマルチキャスト／ブロードキャストサービスエリアを有するMBSであるか否かという基準を定立することができる。この基準が定立される理由として、以下のような理由が挙げられる。
【００３１】
すなわち、１つまたは極少数のMBS制御局に属する基地局のみにより構成されるマルチキャスト／ブロードキャストサービスエリアを有するMBSの場合、マルチキャスト／ブロードキャストサービスエリアに含まれる基地局の数が少なく、またそのような基地局は距離的にも近接していることから、リアルタイムに全ての基地局の送信電力マージンの最小値を求めることは容易である。さらに、一般にそのような基地局のカバレッジは同程度であるため、送信電力のマージンも同程度であると考えられ、送信電力のマージンを無駄なくMBS送信電力ブーストに使用することができる。従って、セルサイズがほぼ同程度または近い、少数の基地局のみからなるマルチキャスト／ブロードキャストサービスエリアを有するMBSであれば、最適な送信電力ブースト値を適用することができる。
【００３２】
なお、このことは、換言すれば、送信電力ブースト値は、マルチキャスト／ブロードキャストサービスエリアを有するMBSごとに基本的に異なることを意味している。
【００３３】
本発明の実施形態においては、このような基準に基づき、「MBS送信電力のブーストを制御しやすいMBS」であるか否かを判断し、「MBS送信電力のブーストを制御しやすいMBS」に該当するMBSに関しては、優先的にユニキャスト通信とFDM（周波数分割多重）する。一方、「MBS送信電力のブーストを制御しやすいMBS」に該当しないMBSに関しては、ユニキャスト通信とTDM（時間分割多重）される。
【００３４】
図５に戻り、次に、ステップＳ２においてMBS制御局は、MBS制御局が制御を行う各基地局♯ｋに各MBSの送信時間シンボルを通知するとともに、各MBSデータも送信する。ステップＳ３において、MBS制御局は、MBS制御局が制御を行う各基地局♯ｋ以外の他の基地局に各MBSの送信時間シンボルを通知するとともに、各MBSデータも送信する。
【００３５】
ステップＳ１１において、基地局♯ｋの制御部（後述する図７の制御部２１）は、トラフィック状況を鑑みて、通知された送信時間シンボルでの送信電力マージンを以下の［数１］を用いて計算する。
【００３６】
［数１］
送信電力マージン＝最大送信電力−｛（送信電力マージン計算時点でのユニキャスト通信の送信電力＋ユニキャスト送信電力の変動）×MBS送信時のユニキャスト周波数リソースの割合｝
ステップＳ１２において、基地局♯ｋは、計算された送信時間シンボルでの送信電力マージンをMBS制御局に通知する。このとき、他の基地局からもMBS制御局に対して、それぞれに計算された送信時間シンボルでの送信電力マージンが通知される。ステップＳ４において、MBS制御局では、各基地局から通知された複数の送信電力マージンの中の最小値をMBS送信電力ブースト値として決定する。なお、「MBS送信電力ブースト値」とは、ユニキャストデータチャネル信号に対応するＯＦＤＭ信号の送信電力を基準とする係数（倍数）である。ステップＳ５において、MBS制御局は、決定されたMBS送信電力ブースト値を基地局♯ｋに送信する。また、MBS制御局は、決定されたMBS送信電力ブースト値を他の基地局にも送信する。MBS送信時の変調方式とコーディングレート（MCS）は、この送信電力ブースト値を踏まえて決定されるため、この時点で各基地局に送信される。
【００３７】
ステップＳ１３において、基地局♯ｋは、MBS制御局から通知されたMBS送信MCSを用いてMBSデータをコーディングするとともに変調する。基地局♯ｋは、変調後のマクロダイバーシチ信号を非マクロダイバーシチ信号とFDMし、決められた物理リソースを使ってＯＦＤＭ受信機１２としての移動局MSにMBS送信する。
【００３８】
図７は、図３に示されるＯＦＤＭ送信機１１の内部の構成を表している。図７に示されるように、ＯＦＤＭ送信機１１は、制御部２１、パイロットチャネル信号生成部２２、データチャネル信号生成部２３、サブキャリア割り当て部２４、スクランブリング部２５、MBS送信電力ブースト部２６、ＩＦＦＴ部（周波数ー時間領域変換部）２７、無線送信部２８、およびアンテナ２９を備える。
【００３９】
制御部２１は、ＯＦＤＭ送信機１１を統括的に制御し、パイロットチャネル信号生成部２２、データチャネル信号生成部２３、サブキャリア割り当て部２４、スクランブリング部２５、およびＩＦＦＴ部２７を制御する。パイロットチャネル信号生成部２２は、パイロットチャネル信号元ビット列生成部３１とパイロットチャネル信号元ビット列変調部３２からなる。パイロットチャネル信号元ビット列生成部３１は、パイロットチャネル信号の元となるビット列を生成し、生成されたビット列をパイロットチャネル信号元ビット列変調部３２に出力する。パイロットチャネル信号元ビット列変調部３２は、パイロットチャネル信号元ビット列生成部３１からのパイロットチャネル信号元ビット列に対して直交位相シフトキーイング（ＱＰＳＫ）のようなディジタル変調を施し、パイロットチャネル信号を生成する。
【００４０】
ここで、マクロダイバーシチ信号（MBS信号）と非マクロダイバーシチ信号（ユニキャスト信号）をFDMする場合、マクロダイバーシチ信号と非マクロダイバーシチ信号とでそれぞれ異なるパイロットチャネル信号を使用する方法と、送信側ではマクロダイバーシチ信号と非マクロダイバーシチ信号のいずれにおいても同一のパイロットチャネル信号を共用し、受信側でチャネル推定の方法を工夫して非マクロダイバーシチ信号のチャネル応答と、マクロダイバーシチ信号のチャネル応答をそれぞれ求める方法の２つが考えられる。本実施形態においては、後者の方法に基づいて説明する。勿論、前者の方法を用いるようにしてもよい。
【００４１】
データチャネル信号生成部２３は、データコーディング部３３とコーディング後データ信号変調部３４からなる。データコーディング部３３は、図示せぬ送信データビット列生成部にて生成された送信データビット列（下り送信データビット列）に対して、制御部２１から指示されたチャネルコーディングレートでチャネルコーディングを施し、これにより得られるコーディング後のデータ信号をコーディング後データ信号変調部３４に出力する。コーディング後のデータ信号データ信号変調部３４は、コーディング後のデータ信号に対して、制御部２１から指示された変調方式で、直交位相シフトキーイング（ＱＰＳＫ）のようなディジタル変調を施し、送信データチャネル信号を生成する。なお、データチャネル信号生成部２３において送信データチャネル信号が生成される場合、生成される送信データチャネル信号が非マクロダイバーシチ信号であるかマクロダイバーシチ信号であるかによって、コーディングレートや変調方式を異なるようにしてもよい。
【００４２】
パイロットチャネル信号生成部２２により生成されるパイロットチャネル信号、およびデータチャネル信号生成部２３により生成されるデータチャネル信号（ユニキャストデータチャネル信号／MBSデータチャネル信号）は、いずれも複素数値で表される。なお、パイロットチャネル信号は、例えばＯＦＤＭ受信機１２におけるチャネル推定（チャネル応答の推定） に用いられる。パイロットチャネル信号は、ＯＦＤＭ受信機１２のタイミング同期や周波数同期にも用いるようにしてもよい。以下の実施形態においては、パイロットチャネル信号をＯＦＤＭ受信機１２のチャネル推定に用いた場合について説明をしている。なお、MBSデータチャネル信号を「第１のデータチャネル信号」と定義し、ユニキャストデータチャネル信号を「第２のデータチャネル信号」と定義する。
【００４３】
サブキャリア割り当て部２４は、パイロットチャネル信号生成部２２からのパイロットチャネル信号、およびデータチャネル信号生成部２３からのデータチャネル信号（ユニキャストデータチャネル信号／MBSデータチャネル信号）を、パイロットチャネル信号およびデータチャネル信号（ユニキャストデータチャネル信号／MBSデータチャネル信号）のそれぞれに対応するサブキャリア、すなわちパイロットサブキャリアおよびデータサブキャリア（ユニキャストデータサブキャリア／MBSデータサブキャリア）にそれぞれ割り当てる。ここで、「信号をサブキャリアに割り当てる」とは、複素数値で表される信号に対して、この信号に対応するサブキャリアの時間軸上及び周波数軸上の位置を表すサブキャリアインデックスを付加することを意味する。
【００４４】
このとき、MBSデータに割り当てられる物理リソース（周波数時間リソース）は、ＯＦＤＭ送信機制御局１０としてのMBS制御局からＯＦＤＭ送信機１１としての基地局にあらかじめ通知されている。ＯＦＤＭ送信機１１としての基地局は、ＯＦＤＭ送信機制御局１０としてのMBS制御局からの通知に従い、MBSデータチャネル信号に対して、同一のマルチキャスト／ブロードキャストサービスエリアに存在するすべての基地局で共通する周波数時間リソースを割り当てる。これにより、マクロダイバーシチ信号にはマクロダイバーシチ受信が適用される。
【００４５】
具体的には、図６に示されるように、MBS１によるMBS通信はユニキャスト通信とFDMされるが、予めＯＦＤＭ送信機制御局１０としてのMBS制御局によって周波数時間リソースが割り当てられている。
【００４６】
スクランブリング部２５は、パイロットチャネル信号およびデータチャネル信号（MBSデータチャネル信号）に対して各マルチキャスト／ブロードキャストサービスエリア間で直交もしくは擬似直交の予め定められたマルチキャスト／ブロードキャストサービスエリア固有のスクランブリングコードを乗算する。なお、スクランブリングの目的は、変調されたデータシンボル及びパイロットシンボルを、隣接するマルチキャスト／ブロードキャストサービスエリアに属するＯＦＤＭ送信機間でランダム化することである。また、マルチキャスト／ブロードキャストサービスエリア固有のスクランブリングコードは、マルチキャスト／ブロードキャストサービスエリアに属するＯＦＤＭ送信機１１間で共通である。
【００４７】
さらに、スクランブリング部２５は、データサブキャリアに割り当てたデータチャネル信号（ユニキャストデータチャネル信号）に対して、各々のＯＦＤＭ送信機間で直交もしくは擬似直交の予め定められたＯＦＤＭ送信機１１に固有のスクランブリングコードを乗算する。
【００４８】
スクランブリング部２５は、スクランブリング後のパイロットチャネル信号およびユニキャストデータチャネル信号をＯＦＤＭ変調器であるＩＦＦＴ部（逆高速フーリエ変換部、すなわち、周波数−時間領域変換部）２７に直接出力する。また、スクランブリング部２５は、スクランブリング後のMBSデータチャネル信号をMBS送信電力ブースト部２６に出力する。
【００４９】
MBS送信電力ブースト部２６は、ＯＦＤＭ送信機制御局１０としてのMBS制御局から予め通知されているMBS送信電力ブースト値を各MBSデータチャネル信号に乗算し、乗算後の信号をＩＦＦＴ部２７に出力する。
【００５０】
ＩＦＦＴ部２７は、スクランブリング部２５からの信号に対してＯＦＤＭ変調を施し、複数のＯＦＤＭシンボルの系列であるＯＦＤＭ信号を生成する。すなわち、ＩＦＦＴ部２７は、周波数領域の信号を時間領域の信号に変換することによってＯＦＤＭ信号を生成する。ＩＦＦＴ部２７にて生成されたＯＦＤＭ信号は、図示せぬＧＩ付加部によってガードインターバル（ＧＩ）が付加された後、ディジタル− アナログ変換器、アップコンバータ及び電力増幅器などを含む無線送信部２８によって無線信号（ＲＦ信号）に変換され、アンテナ２９から送信される。
【００５１】
特に、ＯＦＤＭ送信機１１としての基地局におけるMBS送信処理を実行する場合、ＩＦＦＴ部２７は、マクロダイバーシチ信号と非マクロダイバーシチ信号が周波数分割多重されたＯＦＤＭ信号を生成する。そして、無線送信部２８は、マクロダイバーシチ信号と非マクロダイバーシチ信号が周波数分割多重されたＯＦＤＭ信号をアンテナ２９を介して送信する。これにより、図６に示されるように、MBS１による通信は、ユニキャスト通信が周波数分割多重される。これに対して、MBS４によるMBS通信は、TDM（時間分割多重）される。なお、このMBS送信処理は、ＯＦＤＭ送信機１１としての基地局にて、ＯＦＤＭ送信機制御局１０としてのMBS制御局から送信されたMBS送信電力ブースト値およびMBS送信時の変調方式とコーディングレートが受信された後、MBS送信時間シンボルの順番に間に合うように開始される。
【００５２】
図８は、図３のＯＦＤＭ受信機１２の内部の構成を表している。図８は、ＯＦＤＭ受信機１２のマクロダイバーシチ受信および非マクロダイバーシチ受信に関わる構成を表している。図８に示されるように、ＯＦＤＭ受信機１２は、制御部４１、アンテナ４２、無線受信部４３、ＦＦＴ部（時間−周波数領域変換部）４４、周波数チャネル分離部４５、デスクランブリング部４６、MBS送信電力デブースト部４７、チャネル推定部４８、チャネル等化部４８、データチャネル信号復調部５０、およびデータ信号デコーディング部５１を備える。
【００５３】
制御部４１は、ＯＦＤＭ受信機１２を統括的に制御し、周波数チャネル分離部４５、デスクランブリング部４６、チャネル推定部４７、チャネル等化部４８、データチャネル信号復調部４９、およびデータ信号デコーディング部５０を制御する。
【００５４】
アンテナ４２によって受信された無線信号は、低雑音増幅器、ダウンコンバータ及びアナログ−ディジタル変換器（いずれも図示せず）などを含む無線受信部４３によってベースバンドディジタル信号に変換される。ベースバンドディジタル信号は、図示せぬＧＩ除去部によってガードインターバルが除去された後、ＦＦＴ部４４（高速フーリエ変換部、すなわち、時間−周波数領域変換部）により時間領域の信号から周波数領域の信号、すなわちサブキャリア毎の信号に分割される。ＦＦＴ部４４は、サブキャリア毎に分割された出力信号を周波数チャネル分離部４５に出力する。周波数チャネル分離部４５は、サブキャリアにそれぞれ割り当てられているパイロットチャネル信号とデータチャネル信号（ユニキャストデータチャネル信号とMBSデータチャネル信号）を分離する。周波数チャネル分離部４５は、分離された各信号（パイロットチャネル信号とデータチャネル信号）をデスクランブリング部４６に出力する。デスクランブリング部４６は、各信号毎にＯＦＤＭ送信機１１でかけられたスクランブリングコード系列を用いてデスクランブリングを行い、デスクランブリング後のパイロットチャネル信号をチャネル推定部４８に出力し、デスクランブリング後のユニキャストデータチャネル信号をチャネル等化部４９に出力し、デスクランブリング後のMBSデータチャネル信号をMBS送信電力デブースト部４７に出力する。なお、ＯＦＤＭ送信機１１でかけられたスクランブリングコード系列は、ＯＦＤＭ受信機１２側で既知であるものとする。
【００５５】
MBS送信電力デブースト部４７は、MBSデータチャネル信号にMBS送信電力ブースト値の逆数を乗算したものをチャネル等化部４９に入力する。ここで、MBS送信電力ブースト値は、変調方式やコーディングレートの情報とともに予めＯＦＤＭ受信機１２に通知されているものとする。
【００５６】
チャネル推定部４８は、デスクランブリング後のパイロットチャネル信号を用いてユニキャストデータチャネル信号およびMBSデータチャネル信号のそれぞれのチャネル応答を推定する。チャネル推定部４８は、ユニキャストデータチャネル信号およびMBSデータチャネル信号のチャネル応答を示すチャネル推定値をチャネル等化部４９に出力する。チャネル等化部４９は、チャネル推定部４８からのチャネル推定値を用いて各データチャネル信号に対してチャネル等化を行う。チャネル等化後のデータチャネル信号はデータチャネル信号復調部５０によって復調され、データ信号の元となるビット列が再生される。
【００５７】
本発明の実施形態においては、ＯＦＤＭ送信機１１と、セルサイズが近くまたはほぼ同程度の複数のＯＦＤＭ送信機１１により構成される同一のマルチキャスト／ブロードキャストサービスエリアを提供する１または複数のＯＦＤＭ送信機制御局１０からなる通信処理システムにおいて、１または複数のＯＦＤＭ送信機制御局１０は、同一のサービスエリアを構成するすべてのＯＦＤＭ送信機１１に対して、第１のデータと第２のデータおよび時間シンボル情報を送信し、同一のサービスエリアを構成する各ＯＦＤＭ送信機１１からのそれぞれの送信電力マージンを受信し、受信された複数の送信電力マージンに基づいて送信電力ブースト値を決定し、同一のサービスエリアを構成するすべてのＯＦＤＭ送信機１１に対して、決定された送信電力ブースト値を送信し、同一のサービスエリアを構成する各ＯＦＤＭ送信機１１は、ＯＦＤＭ送信機制御局１０からの第１のデータ（ユニキャストデータ）と第２のデータ（MBSデータ）および時間シンボル情報を受信し、ＯＦＤＭ送信機制御局１０からの時間シンボル情報に基づく時間シンボルにおける送信電力マージンを算出し、算出された送信電力マージンをＯＦＤＭ送信機制御局１０に送信し、ＯＦＤＭ送信機制御局１０からの送信電力ブースト値を受信し、受信された送信電力ブースト値を第２のデータに対応するデータチャネル信号に乗算し、時間シンボル情報に基づく時間シンボルで、第１のデータに対応する非マクロダイバーシチ信号と第２のデータに対応するマクロダイバーシチ信号が周波数分割多重されたＯＦＤＭ信号を生成し、生成されたＯＦＤＭ信号をＯＦＤＭ受信機１２に送信することができる。
【００５８】
これにより、セルサイズが近くまたはほぼ同程度の複数のＯＦＤＭ送信機１１により構成される同一のマルチキャスト／ブロードキャストサービスエリアにおいて、最適な送信電力ブースト値を適用することができる。従って、MBSチャネルの送信電力のブーストを好適に制御することができ、ユニキャスト通信で未使用の送信電力マージンをMBS通信に割り当てることができ、これにより、MBS通信の周波数利用効率を向上させることができる。その結果、限られた物理リソースを最大限有効に利用することができる。
【００５９】
ところで、マルチキャスト／ブロードキャストサービスエリアに属する基地局がMBS通信時における送信電力のブーストを行っている場合、ユニキャスト通信を行う隣接セルが、所要の受信品質を確保することができなくなってしまう。
【００６０】
すなわち、図９に示されるように、基地局♯ｍは、１つのマルチキャスト／ブロードキャストサービスエリアを構成する基地局の一つであり、MBS送信時においてはMBS通信時における送信電力をブーストしているものとする。一方、基地局♯ｎは、基地局♯ｍに隣接して配置されているが、いずれのマルチキャスト／ブロードキャストサービスエリアにも属しておらず、基地局♯ｍにおいてユニキャスト通信に周波数分割多重させてMBS通信を行う同一の時間シンボルにおいてユニキャスト通信を行っているとする。この場合、ＯＦＤＭ受信機１２としての移動局MS（A、B、C、D、E、F）は、基地♯ｎに接続してユニキャスト通信を行う。ところが、これらのうちの移動機MS（B）は、基地局♯ｍがカバーするエリアの境界からの距離が最も近いために、干渉信号の距離による減衰が十分でない。その結果、所望の受信信号である基地局♯ｎからのユニキャスト信号の受信性能が劣化してしまう。
【００６１】
以下、MBS送信のスケジューリングにより、この課題を回避する方法について説明する。
【００６２】
図１０は、ＯＦＤＭ送信機１１としての基地局♯ｍと♯ｎにおけるスケジューリング方法を示している。図１０に示されるように、基地局♯ｍは、MBS送信の際に使用する物理リソース（周波数時間リソース）をあらかじめMBS制御局を経由して（さらにはMBS databaseを経由して）隣接する基地局（例えば基地局♯ｎ）に通知する。基地局♯ｎは、隣接する基地局♯ｍがMBS通信に使用する周波数時間リソースを、基地局♯ｍに距離が近い移動局MSのユニキャスト通信用のリソースとして割り当てないようにする。図１０に示されるように、基地局♯ｎは、隣接する基地局♯ｍがMBS通信に使用する周波数時間リソースを、基地局♯ｍに距離が近い移動局MS（B）のユニキャスト通信用のリソースとして割り当てないようにする。
【００６３】
図１１は、ＯＦＤＭ送信機制御局１０としてのMBS制御局と、MBS制御局が制御を行うＯＦＤＭ送信機１１としての基地局♯ｎとの間におけるプロセスフローを表している。図１０に示されるように、ステップＳ１１１において、MBS制御局は、MBS制御局が制御を行う各基地局♯ｋに各MBSの送信時間シンボルを通知する。このとき、各MBSの送信時間シンボルとともに、MBS通信に用いられる物理リソースを通知する。
【００６４】
これにより、たとえマルチキャスト／ブロードキャストサービスエリアに隣接セルがMBS通信時における送信電力のブーストを行ったとしても、マルチキャスト／ブロードキャストサービスエリア外のユニキャスト通信に対する干渉の影響を回避することができ、マルチキャスト／ブロードキャストサービスエリアに隣接する基地局に存在する移動局MSで所要の受信品質を確保することができる。
【００６５】
なお、基地局が通信を行っている全ての移動局MSの位置を把握するのが困難である場合、移動局MSが報告する受信信号の品質情報に基づいて、基地局♯ｎからの距離の遠近を把握しておき、MBS通信に使用される周波数時間リソースに関し基地局♯ｎから距離が近い移動局MS（D、E、F）に対してのみスケジューリングするようにしてもよい。
【００６６】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【００６７】
また、本発明の実施形態において説明した一連の処理は、ソフトウェアにより実行させることもできるが、ハードウェアにより実行させることもできる。
【００６８】
さらに、本発明の実施形態では、フローチャートのステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理の例を示したが、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別実行される処理をも含むものである。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】従来における、非マクロダイバーシチ信号とマクロダイバーシチ信号を周波数分割多重または空間多重する方法を説明する説明図。
【図２】従来の各基地局でのMBS通信時における送信電力ブースト値の決定方法を説明する説明図。
【図３】本発明の実施形態に係る無線通信システムの概略的な構成を示す図。
【図４】MBS database、ＯＦＤＭ送信機制御局としてのMBS制御局、およびＯＦＤＭ送信機としての基地局により構成されるネットワークシステムの構成例を示す図。
【図５】ＦＤＭ送信機制御局としてのMBS制御局と、MBS制御局が制御を行うＯＦＤＭ送信機としての基地局♯ｋとの間におけるプロセスフローを示す図。
【図６】ユニキャスト通信、MBS１によるMBS通信、およびMBS４によるMBS通信に対して行われる物理リソースの割り当て方法を示す図。
【図７】図３に示されるＯＦＤＭ送信機の内部の構成を示すブロック図。
【図８】図３のＯＦＤＭ受信機の内部の構成を示すブロック図。
【図９】マルチキャスト／ブロードキャストサービスエリアに隣接セルにおける、MBS通信時の送信電力のブーストに伴う受信品質の劣化を説明する説明図。
【図１０】ＯＦＤＭ送信機としての基地局♯ｍと♯ｎにおけるスケジューリング方法を示す図。
【図１１】ＯＦＤＭ送信機制御局としてのMBS制御局と、MBS制御局が制御を行うＯＦＤＭ送信機としての基地局♯ｎとの間におけるプロセスフローを示す図。
【符号の説明】
【００７０】
１…無線通信システム、１０…ＯＦＤＭ送信機制御局、１１（１１−１乃至１１−Ｎ）…ＯＦＤＭ送信機、１２…ＯＦＤＭ受信機、２１…制御部、２２…パイロットチャネル信号生成部、２３…データチャネル信号生成部、２４…サブキャリア割り当て部、２５…スクランブリング部、２６…MBS送信電力ブースト部、２７…ＩＦＦＴ部、２８…無線送信部、２９…アンテナ、３１…パイロットチャネル信号元ビット列生成部、３２…パイロットチャネル信号元ビット列変調部、３３…データコーディング部、３４…コーディング後データ信号変調部、４１…制御部、４２…アンテナ、４３…無線受信部、４４…ＦＦＴ部、４５…周波数チャネル分離部、４６…デスクランブリング部、４７…MBS送信電力デブースト部、４８…チャネル推定部、４９…チャネル等化部、５０…データチャネル信号復調部、５１…データ信号デコーディング部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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