(57)【要約】【課題】移動通信システムにおいて無線リソースの利用効率を向上する。【解決手段】無線基地局１は、データをブロック単位で誤り訂正符号化して移動局２，３に送信する。制御部１ａは、無線リソースのうち無線基地局１がデータ送信に用いる領域として規定された第１の領域以外の第２の領域も用い、ブロックの一部分を第１の領域内に割り当て、ブロックの他の部分を第２の領域内に割り当てる。送受信部１ｂは、制御部１ａが割り当てた無線リソースを用いてブロックを送信する。【選択図】図１
2010016666.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
データをブロック単位で誤り訂正符号化して送信する無線基地局であって、
無線リソースのうち前記無線基地局がデータ送信に用いる領域として規定された第１の領域以外の第２の領域を用いる場合、前記ブロックの一部分を前記第１の領域内に割り当て、前記ブロックの他の部分を前記第２の領域内に割り当てる制御部と、
前記制御部が割り当てた無線リソースを用いて前記ブロックを送信する送信部と、
を有することを特徴とする無線基地局。
【請求項２】
前記第１の領域は下りリンク通信に用いる無線リソースとして規定された領域であり、前記第２の領域は上りリンク通信に用いる無線リソースとして規定された領域であることを特徴とする請求項１記載の無線基地局。
【請求項３】
前記第１の領域は前記無線基地局が用いる無線リソースとして規定された領域であり、前記第２の領域は他の無線基地局が用いる無線リソースとして規定された領域であることを特徴とする請求項１記載の無線基地局。
【請求項４】
データをブロック単位で誤り訂正符号化して送信する移動局から前記ブロックを受信する無線基地局であって、
無線リソースのうち前記無線基地局がデータ受信に用いる領域として規定された第１の領域以外の第２の領域を用いる場合、前記ブロックの一部分を前記第１の領域内に割り当て、前記ブロックの他の部分を前記第２の領域内に割り当てる制御部と、
前記制御部が割り当てた無線リソースを示す情報を前記移動局に送信する送信部と、
を有することを特徴とする無線基地局。
【請求項５】
前記第１の領域は上りリンク通信に用いる無線リソースとして規定された領域であり、前記第２の領域は下りリンク通信に用いる無線リソースとして規定された領域であることを特徴とする請求項４記載の無線基地局。
【請求項６】
前記第１の領域は前記無線基地局が用いる無線リソースとして規定された領域であり、前記第２の領域は他の無線基地局が用いる無線リソースとして規定された領域であることを特徴とする請求項４記載の無線基地局。
【請求項７】
データをブロック単位で誤り訂正符号化して送信する無線基地局による無線通信方法であって、
無線リソースのうち前記無線基地局がデータ送信に用いる領域として規定された第１の領域以外の第２の領域を用いる場合、前記ブロックの一部分を前記第１の領域内に割り当てると共に、前記ブロックの他の部分を前記第２の領域内に割り当て、
割り当てた無線リソースを用いて前記ブロックを送信する、
ことを特徴とする無線通信方法。
【請求項８】
データをブロック単位で誤り訂正符号化して送信する移動局から前記ブロックを受信する無線基地局の無線通信方法であって、
無線リソースのうち前記無線基地局がデータ受信に用いる領域として規定された第１の領域以外の第２の領域を用いる場合、前記ブロックの一部分を前記第１の領域内に割り当てると共に、前記ブロックの他の部分を前記第２の領域内に割り当て、
割り当てた無線リソースを示す情報を前記移動局に送信する、
ことを特徴とする無線通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本件は無線基地局および無線通信方法に関し、特にデータをブロック単位で誤り訂正符号化して送信する無線基地局および無線通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、移動通信システムでは、データの伝送誤りを訂正するため、送信側でデータを所定のサイズに区切って誤り訂正符号化した符号化ブロック単位でデータ送受信を行う方法が用いられている。受信側では、この誤り訂正符号に基づいて、各符号化ブロックにつき誤り訂正処理を行うことでデータを正しく取得することができる。
【０００３】
ところで、移動通信システムでは、サービス提供エリアを複数のセルに分割し、各セルをカバーする無線基地局を設置したセルラ方式のシステムが運用されている。セルラ方式では、各セルで可能な限り広い周波数帯域を使用することが、通信容量の観点からは望ましい。一方、複数のセル間（特に隣接するセル間）で同一の周波数帯域を使用すると、電波干渉が生じ得る。このため、通信品質の観点からは、少なくとも隣接セル間では、重複しない周波数帯域を使用することが好ましい。
【０００４】
更に、無線基地局と移動局との通信で用いられる複信方法として、時分割複信（ＴＤＤ：Time Division Duplex）がある。ＴＤＤでは、無線フレーム内に、移動局への下りリンク用の時間帯と移動局からの上りリンク用の時間帯を設ける。ＴＤＤでは、各セルで通信状況に応じて上り／下りの時間配分を変更することが通信容量の観点からは望ましい。しかし、上り／下りの時間帯が複数のセル間で非同期であると、無線基地局および他の無線基地局セル内の移動局が発する電波で電波干渉が生じる可能性がある。このため、通信品質の観点からは、複数のセル間で上り／下りの時間帯を同期させることが好ましい。
【０００５】
このように、移動通信システムでは、無線リソースの利用効率とセル間の干渉抑制とを両立させることが望まれる。
この課題に対し、ＴＤＤにおいて、一方の時間帯（例えば、上りリンク用の時間帯）の利用率に余裕があり、その時間帯に他セルの移動局からの電波干渉の影響が小さい場合には、その時間帯を他方の時間帯（例えば、下りリンクの時間帯）に割り当てて、無線リソースの利用効率を向上する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−２３２９４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記特許文献１に記載の方法では、他セルの移動局からの電波干渉の影響が小さい移動局のみ本来と異なる時間帯（リソース）を使用可能としている。なぜなら、電波干渉の影響が大きく無線品質が悪い場合、すなわち伝送誤りが符号化ブロックにより訂正不可能なほど大きい（ブロック誤り率が大きい）場合には、本来と異なるリソースを割り当てても無意味だからである。このように、限られた移動局のみを対象として本来と異なるリソースを割り当てるのでは非効率である。
【０００７】
本件はこのような点に鑑みてなされたものであり、先行文献に記載された手法とは別の手法により、移動局を限らずに、無線リソースの利用効率を向上することが可能な無線基地局および無線通信方法を提供することを目的とする。その際、好ましくは、誤り率の発生を抑制する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、データをブロック単位で誤り訂正符号化して送信する無線基地局が提供される。この無線基地局は、制御部および送信部を有する。制御部は、無線リソースのうち上記無線基地局がデータ送信に用いる領域として規定された第１の領域以外の第２の領域を用いる場合、ブロックの一部分を第１の領域内に割り当て、ブロックの他の部分を第２の領域内に割り当てる。送信部は、制御部が割り当てた無線リソースを用いてブロックを送信する。
【０００９】
このような無線基地局によれば、制御部により、無線リソースのうち上記無線基地局がデータ送信に用いる領域として規定された第１の領域以外の第２の領域を用いる場合、ブロックの一部分が第１の領域内に割り当てられ、ブロックの他の部分が第２の領域に割り当てられる。そして、送信部により、制御部が割り当てた無線リソースを用いてブロックが送信される。
【００１０】
また、上記課題を解決するために、データをブロック単位で誤り訂正符号化して送信する移動局からブロックを受信する無線基地局が提供される。この無線基地局は、制御部および送信部を有する。制御部は、無線リソースのうち上記無線基地局がデータ受信に用いる領域として規定された第１の領域以外の第２の領域を用いる場合、ブロックの一部分を第１の領域内に割り当て、ブロックの他の部分を第２の領域内に割り当てる。送信部は、制御部が割り当てた無線リソースを示す情報を移動局に送信する。
【００１１】
このような無線基地局によれば、制御部により、無線リソースのうち上記無線基地局がデータ受信に用いる領域として規定された第１の領域以外の第２の領域を用いる場合、ブロックの一部分が第１の領域内に割り当てられ、ブロックの他の部分が第２の領域に割り当てられる。そして、送信部により、制御部が割り当てた無線リソースを示す情報が移動局に送信される。
【００１２】
また、上記課題を解決するために、データをブロック単位で誤り訂正符号化して送信する無線基地局による無線通信方法が提供される。
また、上記課題を解決するために、データをブロック単位で誤り訂正符号化して送信する移動局からブロックを受信する無線基地局による無線通信方法が提供される。
【発明の効果】
【００１３】
移動局を限らずに、無線リソースの利用効率を向上することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１は、無線通信システムの概要を示す図である。この無線通信システムは、無線基地局１および移動局２，３を有する。無線基地局１は、移動局２，３と無線通信を行う通信装置である。移動局２，３は、無線基地局１と無線通信が可能な無線端末装置である。
【００１５】
無線基地局１と移動局２，３の無線通信で用いられる無線リソースとしては、所定周期の無線フレームおよび無線基地局１に使用割り当てのある所定範囲の周波数帯域がある。無線基地局１では、このような無線リソースを分割して、複数移動局との多重通信や複信を実現する。多重通信の方法としては、例えば、時間分割多重（ＴＤＭＡ：Time Division Multiple Access）や周波数分割多重（ＦＤＭＡ：Frequency Division Multiple Access）を用いることができる。また、複信の方法としては、ＴＤＤや周波数分割複信（ＦＤＤ：Frequency Division Duplex）を用いることができる。無線基地局１と移動局２，３との間では、データを所定のサイズに分割し、誤り訂正符号化したブロック単位でのデータ送受信が行われる。
【００１６】
無線基地局１は、制御部１ａおよび送受信部１ｂを有する。
制御部１ａは、ブロックの一部分に、無線リソースとして使用割り当てのある第１の領域のリソースを割り当てる。そして、制御部１ａは、ブロックの他の部分に無線リソースとして使用割り当てのない第２の領域のリソースを割り当てる。
【００１７】
送受信部１ｂは、ブロック送信の際には、制御部１ａが割り当てた無線リソースを用いて、移動局２，３にブロックを送信する。また、送受信部１ｂは、ブロック受信の際には、制御部１ａが割り当てた無線リソースを示す情報を移動局２，３に送信する。
【００１８】
移動局２，３は、制御部１ａが割り当てた無線リソースに基づいて、自局宛のブロックを受信する。また、移動局２，３は、制御部１ａが割り当てた無線リソースを示す情報に基づいて、無線基地局１にブロックを送信する。
【００１９】
無線リソースとしては、無線基地局１と移動局２，３との間の上り／下りリンク用に分割された無線フレームが考えられる。下りリンクに関していえば、使用割り当てのある第１の領域のリソースとは、無線基地局１から移動局２，３へのブロック送信に本来使用するものとして設けられた無線フレームの領域である。これに対し、下りリンクに関して使用割り当てのない第２の領域のリソースとは、無線基地局１への移動局２，３からの上りリンク用の無線フレームの領域であり、下りリンク用には本来用いない領域である。
【００２０】
また、無線リソースの他の例としては、無線基地局１に図示しない他の無線基地局と重複しないよう割り当てられた周波数帯域が考えられる。この場合、使用割り当てのある第１の領域のリソースとは、無線基地局１が自セル内の移動局２，３との通信に使用するために割り当てられた周波数帯域である。これに対し、使用割り当てのない第２の領域のリソースとは、他の無線基地局に対して使用割り当てがあるが、電波干渉を抑制するために無線基地局１には使用割り当てのない周波数帯域である。
【００２１】
すなわち、本来使用割り当てのある第１の領域での通信（例えば、下りリンク）は、無線品質が良好である。そして、本来使用割り当てのない第２の領域で通信（例えば、下りリンク）しようとすると、電波干渉により無線品質が悪い可能性がある。
【００２２】
このような無線通信システムによれば、符号化ブロックの一部分に無線リソースとして使用割り当てのある第１の領域のリソースが割り当てられる。そして、符号化ブロックの他の部分に無線リソースとして使用割り当てのない第２の領域のリソースが割り当てられる。例えば、無線基地局１から移動局２，３にデータ送信する場合、符号化ブロックの一部分を本来送信に用いる送信用リソースに割り当てる。また、符号化ブロックの他の部分を本来送信に用いない受信用リソースに割り当てる。そして、割り当てたリソースに対応する無線信号により移動局２，３に符号化ブロックが送信される。移動局２，３では、第１の領域のリソースで受信したブロック部分と第２の領域のリソースで受信したブロック部分を合わせて符号化ブロックを抽出し、抽出した符号化ブロック単位で誤り検出訂正を行う。
【００２３】
これにより、第２の領域のリソースを用いた通信品質が悪いとしても、通信品質の良好な第１の領域のリソースを用いた通信により符号化ブロック当たりの通信品質は保証されるため、ブロック誤り率を低減することができる。
【００２４】
なお、移動局２，３に対して、第２の領域のリソースの通信品質に関わらず、必要に応じて本来使用割り当てのない無線リソースを割り当てることが可能となるため、無線リソースの利用効率を向上することが可能である。
【００２５】
［第１の実施の形態］
以下、第１の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図２は、無線通信システムのシステム構成を示す図である。この無線通信システムは、無線基地局１００，１００ａおよび移動局２００を有する。移動局２００は、無線基地局１００の電波到達範囲（セル）内に位置している。なお、無線基地局１００，１００ａは、図示しない上位局や他の無線基地局と、有線または無線で接続されている。
【００２６】
無線基地局１００，１００ａは、自局セル内に存在する複数の移動局と無線通信を行う通信装置である。
移動局２００は、無線基地局１００のセル内に存在し、無線基地局１００と無線通信が可能な無線端末装置であり、例えば、携帯電話機である。移動局２００は、送信すべきユーザデータや制御情報があるときは、無線基地局１００から無線リソースの割り当てを受け、割り当てられた無線リソースを用いて送信を行う。また、無線基地局１００からの受信信号に自局宛てのユーザデータや制御情報が含まれていることを検知すると、これを抽出して取り込む。
【００２７】
ここで、無線基地局１００，１００ａと移動局との間の多重通信方式には、例えば、直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ：Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access）方式が用いられる。
【００２８】
また、無線基地局１００，１００ａは、移動局との通信の複信方式として、ＴＤＤを用いる。ＴＤＤでは、無線フレーム内に移動局へのデータ送信用の時間帯であるＤＬ（Down Link）サブフレーム、および移動局からのデータ受信用の時間帯であるＵＬ（Up Link）サブフレームを設ける。そして、上り／下りリンクの干渉抑制のため、無線基地局１００，１００ａのＤＬ／ＵＬサブフレームは同期して用いられる。ＤＬ／ＵＬサブフレームの構成に関しては、図４，５で詳細に説明する。
【００２９】
また、無線基地局１００，１００ａと移動局との間で送受信されるデータは、所定サイズに区切られ、更に誤り検出・訂正符号化、インターリーブ処理を施された符号化ブロック単位で伝送される。
【００３０】
以下、無線基地局１００の機能構成に関して説明する。なお、無線基地局１００ａも無線基地局１００と同一の機能構成である。
図３は、第１の実施の形態の無線基地局を示すブロック図である。無線基地局１００は、アンテナ１１０、送受信切替部１２０、有線連結部１３０、ブロック生成部１４０、ブロック割当部１５０、無線送信部１５５、無線受信部１６０、ブロック抽出部１６５、ブロック解読部１７０および制御部１８０を有する。
【００３１】
アンテナ１１０は、送信・受信共用アンテナである。アンテナ１１０は、送受信切替部１２０によって、送信・受信が切り替えられる。アンテナ１１０は、送受信切替部１２０から取得する送信信号を無線出力する。また、アンテナ１１０は、無線信号を受信して送受信切替部１２０に出力する。
【００３２】
送受信切替部１２０は、アンテナ１１０の送信・受信の切り替えを高周波スイッチを用いて制御する。送受信切替部１２０は、無線送信部１５５から取得する無線信号をアンテナ１１０に出力する。また、送受信切替部１２０は、アンテナ１１０から取得する受信信号を無線受信部１６０に出力する。
【００３３】
有線連結部１３０は、有線の通信網を介して他の無線基地局や上位局との通信を行う。有線連結部１３０は、通信網を介して、移動局２００宛のユーザデータを受信し、ブロック生成部１４０に出力する。また、有線連結部１３０は、ブロック解読部１７０から取得するユーザデータを通信網を介して他の無線基地局や上位局に送信する。
【００３４】
ブロック生成部１４０は、送信用のデータを制御部１８０から指示される所定サイズに区切って、符号化、インターリーブ処理を施し、符号化ブロック（以下、ＤＬ（Down Link）ブロックという）を生成する。ブロック生成部１４０は、生成したＤＬブロックをブロック割当部１５０に出力する。
【００３５】
ブロック生成部１４０は、誤り検出符号化部１４１、誤り訂正符号化部１４２およびインターリーブ部１４３を有する。
誤り検出符号化部１４１は、ブロックを誤り検出符号化して、誤り訂正符号化部１４２に出力する。
【００３６】
誤り訂正符号化部１４２は、誤り検出符号化されたブロックを、更に誤り訂正符号化してインターリーブ部１４３に出力する。符号化方式には、例えば、畳み込み符号やターボ符号等を用いることができる。符号化方式は、予め無線基地局１００と移動局２００との間で合意がなされており、無線基地局１００は、この符号化方式に従って符号化を行う。これは、移動局２００が無線基地局１００に対してデータ送信する際も同様である。
【００３７】
インターリーブ部１４３は、誤り訂正符号化されたブロックにインターリーブ処理を施して、ＤＬブロックを生成する。ここで、インターリーブとは、符号化ブロックに対し、隣接ビットを離れたリソースに割り当てるように、ビット入れ換えを行う処理である。インターリーブにより、伝送経路上で生じ得るブロックのバースト誤り（連続的なビット誤り）に対処することができる。
【００３８】
ブロック割当部１５０は、制御部１８０から指示される無線フレーム内のブロック配置を定義した所定のＭＡＰ情報に基づいて、ブロック生成部１４０から取得するＤＬブロックを無線フレーム内に配置する。このようにして、ブロック割当部１５０は、無線区間の伝送単位（ＰＤＵ：Protocol Data Unit）としての無線フレームのデータを生成する。このとき、ブロック割当部１５０は、無線フレームデータに、無線フレーム内におけるリソース割り当てを定義したＭＡＰ情報を含める。その後、ブロック割当部１５０は、生成した無線フレームデータを無線送信部１５５に出力する。なお、ＭＡＰ情報には、各ブロックに対する変調・符号化方式を識別する所定の識別子も含まれている。
【００３９】
ここで、下りリンク用、すなわちＤＬサブフレームに関するＭＡＰ情報をＤＬ−ＭＡＰ情報、上りリンク用、すなわちＵＬサブフレームに関するＭＡＰ情報をＵＬ−ＭＡＰ情報と呼ぶ。
【００４０】
無線送信部１５５は、制御部１８０から指示される変調方法に従って、ブロック割当部１５０から取得する無線フレームデータを変調する。そして、無線送信部１５５は、変調により得られた送信信号を送受信切替部１２０に出力する。
【００４１】
無線受信部１６０は、送受信切替部１２０から受信信号を取得すると、制御部１８０から指示される復調方法に従って、受信信号を復調する。そして、復調により得られた無線フレームデータをブロック抽出部１６５に出力する。
【００４２】
ブロック抽出部１６５は、制御部１８０から指示される無線フレーム内のＵＬ−ＭＡＰ情報に基づいて、無線受信部１６０から取得する無線フレームデータに含まれるブロック（以下、ＵＬ（Up Link）ブロックという）を抽出する。ブロック抽出部１６５は、抽出したＵＬブロックをブロック解読部１７０に出力する。
【００４３】
ブロック解読部１７０は、ブロック抽出部１６５から取得したＵＬブロックに対し、デインターリーブ処理を施し、復号、結合を行って、ユーザデータを解読する。ブロック解読部１７０は、解読して得たユーザデータを有線連結部１３０に出力する。ブロック解読部１７０は、デインターリーブ部１７１、誤り訂正復号部１７２および誤り検出部１７３を有する。
【００４４】
デインターリーブ部１７１は、ブロック抽出部１６５が抽出したＵＬブロックにデインターリーブ処理を施し、誤り訂正符号化されたブロックを復元する。デインターリーブ部１７１は、復元した誤り訂正符号化されたブロックを誤り訂正復号部１７２に出力する。
【００４５】
誤り訂正復号部１７２は、デインターリーブ部１７１から取得するブロックに対して、誤り訂正復号処理を施し、誤り検出部１７３に出力する。
誤り検出部１７３は、誤り訂正復号部１７２から取得する誤り訂正処理後のブロックに対して誤りの有無を検査する。誤り検出部１７３は、誤り検出の結果、誤りが検出されなかった場合には、復号したブロックを出力する。ブロックに誤りを検出した場合には、このブロックを破棄し、移動局２００に対する再送要求等を行う。そして、誤りなく復号されたブロックが結合されて、ユーザデータが解読される。
【００４６】
制御部１８０は、送信するＤＬブロックに対して、ＤＬサブフレームに加えてＵＬサブフレーム内のリソースを割り当てるか否かを決定する。この決定は、ＤＬ／ＵＬサブフレームの使用率等の通信状況に基づいて行われる。また、制御部１８０は、ＤＬブロック送信時にＤＬサブフレームに加えてＵＬサブフレーム内のリソースを用いる移動局を選択する。この選択は、対象となる移動局を任意に、または順に抽出してもよいし、送信データ量や無線品質等に応じて選択してもよい。
【００４７】
また、制御部１８０は、受信するＵＬブロックに対しても同様に、ＵＬサブフレームに加えてＤＬサブフレーム内のリソースを割り当てるか否かを決定する。この決定は、ＤＬ／ＵＬサブフレームの使用効率等の通信状況に基づいて行われる。また、制御部１８０は、ＵＬブロック受信時にＵＬサブフレームに加えてＤＬサブフレーム内のリソースを用いる移動局を選択する。この選択は、対象となる移動局を任意に、または順に抽出してもよいし、受信データ量や無線品質等に応じて選択してもよい。
【００４８】
制御部１８０は、ＤＬブロック生成時には、ブロック生成部１４０にＤＬブロックの情報（サイズ等）を通知し、ＵＬブロック解読時には、ブロック解読部１７０にＵＬブロックの情報（サイズ等）を通知する。また、制御部１８０は、ＤＬブロックへのリソース割り当て時には、ブロック割当部１５０にＤＬ−ＭＡＰ情報を通知する。更に、制御部１８０は、ＵＬブロックの抽出時には、ブロック抽出部１６５に、ＵＬ−ＭＡＰ情報を通知する。また、制御部１８０は、無線送信部１５５に変調方式を通知し、無線受信部１６０に復調方式を通知する。
【００４９】
制御部１８０は、無線フレーム内の符号化ブロックの配置を決定するブロック調整部１８１を有する。
ブロック調整部１８１は、単一ブロックのサイズを決定する。ここで、ＤＬブロックのサイズとは、ブロック生成部１４０が生成するブロックの情報量を示す。ＵＬブロックのサイズも同様に、移動局側で符号化・インターリーブにより生成されるＵＬブロックの情報量を示す。ブロックのサイズは、予め固定のサイズを設定してもよいし、データの送受信量等の通信状況によって決定してもよい。
【００５０】
また、ブロック調整部１８１は、無線フレーム内の符号化ブロックの位置を決定して、ＤＬ／ＵＬ−ＭＡＰ情報を生成する。ブロック調整部１８１は、必要に応じて、単一の符号化ブロックの一部を本来割り当てのあるサブフレームのリソースに割り当て、他の一部を本来割り当てのないサブフレームのリソースに割り当てる。
【００５１】
図４は、第１の実施の形態の無線フレームの構造を示す図である。無線フレームは、無線基地局１００に割り当てられた所定範囲の周波数帯域に対し、時間軸上で分割されたＤＬサブフレームおよびＵＬサブフレームを含む。ＤＬサブフレームやＵＬサブフレームの周波数軸上の長さおよび時間軸上の長さは、予め決定されている。無線基地局１００と移動局２００との間では、無線フレームに対応付けられた無線信号が繰り返し送受信される。
【００５２】
ＤＬサブフレームは、無線基地局１００から移動局２００に送信される下りリンク用のサブフレームである。ＤＬサブフレームには、Ｐｒｅａｍｂｌｅ、ＤＬ／ＵＬ−ＭＡＰ情報、ＤＬブロック用のリソース領域等が含まれる。移動局では、Ｐｒｅａｍｂｌｅを用いて自局の周波数同期、フレームタイミング同期や無線品質の測定等を行うことができる。また、ＤＬ／ＵＬ−ＭＡＰ情報を用いて、各符号化ブロックの変調符号化方式や各移動局に割り当てられたＤＬ／ＵＬブロックのリソース配置を検知することができる。
【００５３】
ＵＬサブフレームは、無線基地局１００が移動局２００から受信する上りリンク用のサブフレームであり、ＵＬブロック用のリソース領域が含まれる。移動局２００は、ＵＬサブフレームの無線基地局１００から指定されたＵＬブロック用のリソース領域を用いて、無線基地局１００にユーザデータに対応したＵＬブロックを送信する。また、移動局２００は、ＤＬサブフレームのＰｒｅａｍｂｌｅを用いて測定した無線品質の情報を割り当てられたリソース領域を用いて無線基地局１００に送信する。
【００５４】
図５は、第１の実施の形態のサブフレームの割り当て状況を示す図である。図５では、無線基地局１００を含む複数の無線基地局のセル（電波到達範囲）の配置を示している。通常、図５に示すように複数の無線基地局が、ＤＬ／ＵＬサブフレームを同期して使用することで上下リンクの独立を保ち、下りリンクおよび上りリンクの電波干渉を抑制している。すなわち、一方の時間帯では、全ての無線基地局がＤＬサブフレームによる信号送信を行い（図５上）、他方の時間帯では、全ての無線基地局がＵＬサブフレームによる信号受信を行う（図５下）。
【００５５】
次に、以上のような構成を備える無線通信システムにおいて実行される処理の詳細を説明する。なお、無線基地局１００は、移動局２００を含む複数の移動局とデータの送受信を行うものとする。
【００５６】
図６は、第１の実施の形態のＤＬ通信制御の手順を示すフローチャートである。以下、図６に示す処理をステップ番号に沿って説明する。
［ステップＳ１１１］制御部１８０は、有線連結部１３０から複数の移動局に対して送信するユーザデータを取得する。そして、制御部１８０は、取得したユーザデータのデータ量を特定し、ブロック調整部１８１に通知する。ブロック調整部１８１は、制御部１８０より通知されたデータ量に基づいて、単一のＤＬブロックのサイズを決定する。
【００５７】
［ステップＳ１１２］制御部１８０は、ＤＬ／ＵＬサブフレームの使用率に基づいて、ＵＬサブフレームを移動局へのブロック送信に使用するか否かを判定する。この判定は、例えば、ＵＬサブフレームの使用率が所定の閾値よりも低いか否か等を基準にして行うことができる。ＵＬサブフレームをブロック送信に使用する場合、処理がステップＳ１１３に移される。ＵＬサブフレームをブロック送信に使用しない場合、処理がステップＳ１１８に移される。
【００５８】
［ステップＳ１１３］制御部１８０は、ＵＬサブフレームをブロック送信に使用する移動局を選択する。この選択は、対象となる移動局を任意に、または順に抽出してもよいし、送信データ量や無線品質等に応じて選択してもよい。なお、対象として選択する移動局の数は、単一でもよいし複数でもよい。
【００５９】
［ステップＳ１１４］ブロック生成部１４０は、ブロック調整部１８１が決定したブロックサイズに基づいてユーザデータを分割し、誤り検出符号化、誤り訂正符号化およびインターリーブ処理を施して、ＤＬブロックを生成する。ブロック生成部１４０は、生成したＤＬブロックをブロック割当部１５０に出力する。
【００６０】
［ステップＳ１１５］ブロック調整部１８１は、ブロック生成部１４０が生成したＤＬブロックの無線フレーム内の配置を決定し、ＤＬ−ＭＡＰ情報を生成する。このとき、上記ステップＳ１１３で選択された移動局へのＤＬブロックの一部には、ＤＬサブフレームのリソースが割り当てられる。そして、ＤＬブロックの残りの一部には、ＵＬサブフレームのリソースが割り当てられる。なお、各ＤＬブロックに割り当てるＤＬサブフレームのリソースとＵＬサブフレームのリソースの比率は、各ＤＬブロックが所望のＱｏＳ（Quality of Service）を実現するための無線品質やＤＬ／ＵＬサブフレーム全体の使用率等に基づいて決定される。制御部１８０は、ブロック調整部１８１が生成したＤＬ−ＭＡＰ情報をブロック割当部１５０に通知する。
【００６１】
［ステップＳ１１６］ブロック割当部１５０は、制御部１８０から通知されたＤＬ−ＭＡＰ情報に基づいてブロック生成部１４０から取得したＤＬブロックに無線フレーム内のリソースを割り当てて無線フレームデータの生成を開始する。このとき、ブロック割当部１５０は、無線フレームデータにＤＬ−ＭＡＰ情報を含める。
【００６２】
［ステップＳ１１７］ブロック割当部１５０は、通常の送信を行う移動局、すなわち、ＤＬサブフレームのみを使用してＤＬブロック送信を行う移動局に対して、ＤＬブロックの配置処理を行って無線フレームデータの生成を完了する。ブロック割当部１５０は、生成した無線フレームデータを無線送信部１５５に出力する。
【００６３】
［ステップＳ１１８］ブロック調整部１８１は、全ての移動局に対し、ＤＬブロックを通常の送信、すなわちＤＬサブフレームのみを使用して送信するよう無線フレーム内の配置を決定し、ＤＬ−ＭＡＰ情報を生成する。そして、制御部１８０は、ブロック調整部１８１が生成したＤＬ−ＭＡＰ情報をブロック割当部１５０に通知する。ブロック割当部１５０は、制御部１８０から通知されたＤＬ−ＭＡＰ情報に基づいて、ＤＬブロックに無線フレーム内のリソースを割り当てて無線フレームデータを生成し、生成した無線フレームデータを無線送信部１５５に出力する。このとき、ブロック割当部１５０は、無線フレームデータにＤＬ−ＭＡＰ情報を含める。
【００６４】
［ステップＳ１１９］無線送信部１５５は、制御部１８０から指示される変調方法に従って、ブロック割当部１５０から取得する無線フレームデータを変調する。そして、無線送信部１５５は、変調により得られた送信信号を送受信切替部１２０を介してアンテナ１１０に出力する。アンテナ１１０は、取得した送信信号を移動局に対して無線送信する。
【００６５】
このようにして、無線基地局１００は、選択した移動局へのＤＬブロックに対し、ＤＬサブフレームのリソースとＵＬサブフレームのリソースとを割り当てる。そして、移動局では、ＤＬ−ＭＡＰ情報に基づいて、各移動局宛のＤＬブロックを抽出し、ユーザデータを取得する。
【００６６】
図７は、第１の実施の形態のＤＬブロックの割り当て例を示す図である。図７（Ａ）は、ＤＬサブフレームとＵＬサブフレームとに跨った連続した領域のリソースをＤＬブロックに割り当てた場合を示している。このように、ＤＬブロックをＤＬ／ＵＬサブフレーム間を跨った連続した領域に配置すると、移動局におけるＤＬブロック参照が容易となりデータ解読時の負荷を軽減することができる。
【００６７】
図７（Ｂ）は、ＤＬサブフレームおよびＵＬサブフレームの不連続な領域のリソースをＤＬブロックに割り当てた場合を示している。このように、ＤＬブロックをＤＬ／ＵＬサブフレームにおける不連続な領域に配置すると、効率的なブロック配置を容易に行うことができる。
【００６８】
なお、図７では、ＤＬサブフレームを延長してＵＬサブフレームの最前部の領域にＤＬブロックを割り当てるようにしているが、ＵＬサブフレームの最後部の領域にＤＬブロックを割り当てることも考えられる。また、ＤＬサブフレームおよびＵＬサブフレームの切替期間によるフレーム利用効率の低下が小さければ、ＵＬサブフレームの中間部分にＤＬブロック用の領域を設けることも考えられる。
【００６９】
図８は、第１の実施の形態のＵＬ通信制御の手順を示すフローチャートである。以下、図８に示す処理をステップ番号に沿って説明する。
［ステップＳ１２１］制御部１８０は、複数の移動局から受信するユーザデータのデータ量を特定し、ブロック調整部１８１に通知する。ブロック調整部１８１は、制御部１８０より通知されたデータ量に基づいて、単一のＵＬブロックのサイズを決定する。
【００７０】
［ステップＳ１２２］制御部１８０は、ＤＬ／ＵＬサブフレームの使用率に基づいて、ＤＬサブフレームを移動局からのブロック受信に使用するか否かを判定する。この判定は、例えば、ＤＬサブフレームの使用率が所定の閾値よりも低いか否か等を基準にして行うことができる。ＤＬサブフレームをブロック受信に使用する場合、処理がステップＳ１２３に移される。ＤＬサブフレームをブロック受信に使用しない場合、処理がステップＳ１２６に移される。
【００７１】
［ステップＳ１２３］制御部１８０は、ＤＬサブフレームをブロック受信に使用する移動局を選択する。この選択は、対象となる移動局を任意に、または順に抽出してもよいし、受信データ量や無線品質等に応じて選択してもよい。なお、対象として選択する移動局の数は、単一でもよいし複数でもよい。
【００７２】
［ステップＳ１２４］ブロック調整部１８１は、ＵＬブロックの無線フレーム内の配置を決定し、ＵＬ−ＭＡＰ情報を生成する。このとき、上記ステップＳ１２３で選択された移動局からのＵＬブロックの一部には、ＵＬサブフレームのリソースが割り当てられる。そして、ＵＬブロックの残りの一部には、ＤＬサブフレームのリソースが割り当てられる。なお、各ＵＬブロックに割り当てるＤＬサブフレームのリソースとＵＬサブフレームのリソースの比率は、各ＵＬブロックが所望のＱｏＳを実現するための無線品質やＤＬ／ＵＬサブフレーム全体の使用率等に基づいて決定される。
【００７３】
［ステップＳ１２５］ブロック調整部１８１は、ＵＬサブフレームのみを使用してＵＬブロックの受信を行う移動局に対して、ＵＬ−ＭＡＰ情報を生成する。
［ステップＳ１２６］ブロック調整部１８１は、全ての移動局に対し、ＵＬブロックを通常の受信、すなわちＵＬサブフレームのみを使用して受信するよう無線フレーム内の配置を決定し、ＵＬ−ＭＡＰ情報を生成する。
【００７４】
［ステップＳ１２７］制御部１８０は、ブロック調整部１８１が生成したＵＬ−ＭＡＰ情報をブロック割当部１５０に通知する。ブロック割当部１５０は、ＵＬ−ＭＡＰ情報を含む無線フレームデータを生成する。そして、無線フレームデータは、無線送信部１５５、送受信切替部１２０およびアンテナ１１０を介して無線送信される。
【００７５】
このようにして、無線基地局１００は、選択した移動局からのＵＬブロックに対し、ＵＬサブフレームのリソースとＤＬサブフレームのリソースを割り当てたＵＬ−ＭＡＰ情報を各移動局に対して通知する。そして、各移動局は、自局に割り当てられたリソースを用いて、ＵＬブロックを無線基地局１００に送信する。
【００７６】
図９は、第１の実施の形態のＵＬブロックの割り当て例を示す図である。図９（Ａ）は、ＤＬサブフレームとＵＬサブフレームとに跨った連続した領域のリソースをＵＬブロックに割り当てた場合を示している。このように、ＵＬブロックをＤＬ／ＵＬサブフレーム間を跨った連続した領域に配置すると、無線基地局におけるＵＬブロック参照が容易となり、無線基地局でのデータ解読時の負荷を軽減することができる。
【００７７】
図９（Ｂ）は、ＤＬサブフレームおよびＵＬサブフレームの不連続な領域のリソースをＵＬブロックに割り当てた場合を示している。このように、ＵＬブロックをＤＬ／ＵＬサブフレームにおける不連続な領域に配置すると、効率的なブロック配置を容易に行うことができる。
【００７８】
なお、図９では、ＵＬサブフレームを前方に延長して、ＤＬサブフレームの最後部の領域にＵＬブロックを割り当てるようにしているが、ＤＬサブフレームの最前部の領域にＵＬブロックを割り当てることも考えられる。また、ＤＬサブフレームおよびＵＬサブフレームの切替期間によるフレーム利用効率の低下が小さければ、ＤＬサブフレームの中間部分にＵＬブロック用の領域を設けることも考えられる。
【００７９】
図１０は、無線品質とブロック誤り率との関係を示す第１のグラフである。図１０では、横軸に信号対干渉比（ＳＮＲ：Signal to Noise Ratio）がｄＢ単位で示されている。また、縦軸にブロック誤り率が示されている。
【００８０】
例えば、無線基地局１００から移動局２００に対してＤＬブロックを送信する場合を考える。このとき、無線基地局１００から移動局２００へのＤＬサブフレームの無線品質が７．５ｄＢであると仮定する。この場合、図１０からブロック誤り率は、１．０×１０-2となる。また、ＤＬブロックをＵＬサブフレーム内のリソースを使用して送信する場合、他のセルに存在する移動局からの干渉の効果を受け、移動局２００における無線品質が、０ｄＢであると仮定する。この場合、図１０からブロック誤り率は、９．０×１０-1となる。すなわち、ＤＬブロックを本来使用割り当てのないＵＬサブフレーム内のリソースを使用して送信する場合には、移動局２００における無線品質が大きく劣化することを示している。
【００８１】
ここで、無線基地局１００は、例えば、ＤＬブロックを送信するリソースとして、ＤＬサブフレームおよびＵＬサブフレームから３対１の割合で割り当てるとすると、ＤＬブロック当たりの平均無線品質は約６．５ｄＢとなる。この場合、図１０からブロック誤り率は、約２．０×１０-2となる。すなわち、ＤＬブロックに対し、本来使用割り当てのないＵＬサブフレーム内のリソースのみを使用して送信する場合よりも、ブロック誤り率が大きく改善される。
【００８２】
なお、無線基地局１００から移動局２００に対して送信するＤＬブロックの割り当てを例に挙げて説明したが、無線基地局１００が移動局２００から受信するＵＬブロックの割り当てに関しても同様である。
【００８３】
以上、説明したように、このような無線通信システムによれば、符号化ブロックが、本来使用割り当てのある無線フレーム内のリソースと本来使用割り当てのない無線フレーム内のリソースとを跨った領域のリソースを使用して送受信される。
【００８４】
これにより、例え本来使用割り当てのない無線フレーム内のリソースを使用した通信の無線品質が悪いとしても、本来使用割り当てのある無線フレーム内のリソースを使用した通信により符号化ブロック当たりの無線品質を保証することができる。また、所定の無線品質を維持して、符号化ブロックの割り当てを本来使用割り当てのない無線フレーム内のリソースにも割り当てることができるため、リソースの利用効率を向上することができる。
【００８５】
［第２の実施の形態］
次に、第２の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。前述の第１の実施の形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については説明を省略する。
【００８６】
第２の実施の形態の移動通信システムでは、無線基地局および移動局の間で適応変調方式を用いる。適応変調方式とは、移動局の無線品質に応じて、無線基地局が変調方法を変更する通信方式である。そして、第２の実施の形態の移動通信システムでは、所定の無線品質を確保できるよう、ＤＬ／ＵＬブロックのサイズや配置も考慮して適応変調を行うようにする。以下では、このような移動通信システムで用いられる無線基地局および移動局に関して説明する。
【００８７】
第２の実施の形態における移動通信システムの構成は、図２に示す第１の実施の形態の移動通信システムと同一である。また、無線フレームの構成に関しても、図４に示す第１の実施の形態の無線フレームの構成と同一である。
【００８８】
図１１は、第２の実施の形態の無線基地局を示すブロック図である。無線基地局３００は、アンテナ３１０、送受信切替部３２０、有線連結部３３０、ブロック生成部３４０、ブロック割当部３５０、無線送信部３５５、無線受信部３６０、ブロック抽出部３６５、ブロック解読部３７０および制御部３８０を有する。
【００８９】
ここで、アンテナ３１０、送受信切替部３２０、有線連結部３３０、ブロック生成部３４０、ブロック割当部３５０、ブロック抽出部３６５およびブロック解読部３７０は、それぞれ、図３に示した同名の記号と機能および構成は同一である。
【００９０】
無線送信部３５５は、制御部３８０から指示される変調方法に従って、ブロック割当部３５０から取得する無線フレームデータを変調する。そして、無線送信部３５５は、変調により得られた送信信号を送受信切替部３２０に出力する。
【００９１】
無線受信部３６０は、送受信切替部３２０から受信信号を取得すると、制御部３８０から指示される復調方法に従って、受信信号を復調する。そして、無線受信部３６０は、復調により得られた無線フレームデータをブロック抽出部３６５に出力する。
【００９２】
制御部３８０は、送信するＤＬブロックに対して、ＤＬサブフレームに加えてＵＬサブフレーム内のリソースを割り当てるか否かを決定する。この決定は、ＤＬ／ＵＬサブフレームの使用率等の通信状況に基づいて行われる。また、制御部３８０は、ＤＬブロック送信時にＤＬサブフレームに加えてＵＬサブフレーム内のリソースを用いる移動局を選択する。この選択は、対象となる移動局を任意に、または順に抽出してもよいし、送信データ量や無線品質等に応じて選択してもよい。
【００９３】
また、制御部３８０は、受信するＵＬブロックに対しても同様に、ＵＬサブフレームに加えてＤＬサブフレーム内のリソースを割り当てるか否かを決定する。この決定は、ＤＬ／ＵＬサブフレームの使用効率等の通信状況に基づいて行われる。また、制御部３８０は、ＵＬブロック受信時にＵＬサブフレームに加えてＤＬサブフレーム内のリソースを用いる移動局を選択する。この選択は、対象となる移動局を任意に、または順に抽出してもよいし、送信データ量や無線品質等に応じて選択してもよい。
【００９４】
制御部３８０は、ブロック生成部３４０およびブロック解読部３７０にＤＬ／ＵＬブロックの情報（サイズ等）を通知する。また、制御部３８０は、ブロック割当部３５０およびブロック抽出部３６５に、無線フレーム内におけるブロック配置情報を通知する。更に、制御部３８０は、無線送信部３５５および無線受信部３６０に変調方式を通知する。
【００９５】
制御部３８０は、ブロック調整部３８１および変調方式調整部３８２を有する。
ブロック調整部３８１は、図３におけるブロック調整部１８１と同等の機能を有する。
変調方式調整部３８２は、ブロック調整部３８１が決定したブロック配置情報に基づいて、ＤＬ／ＵＬブロック送受信時の変調方式を決定する。変調方式としては、例えば、位相変調（ＰＳＫ：Phase Shift Keying）や直交振幅変調（ＱＡＭ：Quadrature Amplitude Modulation）等の方式を用いることができる。このうち、伝送レートが低い変調方式であるほど、無線品質が悪くてもブロック誤り率は小さい。
【００９６】
変調方式調整部３８２は、例えば、ＤＬブロックへのリソース割り当てに関して、ＵＬサブフレーム内のリソースの使用割合が大きくブロック誤り率が高いと予測される場合には、無線品質を維持するため変調方式を伝送レートの低い方式に変更する。この場合、伝送レートの低い変調方式に変更すると、同じデータ量のＤＬブロックを送信するためにブロックを配置するためのリソース上の領域を大きくとる必要がある。このため、ブロック調整部３８１は再度ＤＬ−ＭＡＰ情報を決定しなおす。なお、変更された変調方式は、無線フレーム内に含まれて移動局に通知される。移動局は、無線基地局１００から通知された変調方式に基づいて、無線基地局１００からの受信信号の復調処理および無線基地局１００への送信信号の変調処理を行う。
【００９７】
第２の実施の形態の無線通信システムにおいて使用される無線フレームの構成は、図４，５に示した構成と同一であるため説明を省略する。
次に、以上のような構成を備える無線通信システムにおいて実行される処理の詳細を説明する。以下の説明では、無線基地局３００は、移動局２００を含む複数の移動局とデータの送受信を行うものとする。
【００９８】
図１２は、第２の実施の形態のＤＬ通信制御の手順を示すフローチャートである。以下、図１２に示す処理をステップ番号に沿って説明する。
［ステップＳ２１１］制御部３８０は、有線連結部３３０から複数の移動局に対して送信するユーザデータを取得する。そして、制御部３８０は、取得したユーザデータのデータ量を特定し、ブロック調整部３８１に通知する。ブロック調整部３８１は、制御部３８０より通知されたデータ量に基づいて、単一のＤＬブロックのサイズを決定する。
【００９９】
［ステップＳ２１２］制御部３８０は、ＤＬ／ＵＬサブフレームの使用率に基づいて、ＵＬサブフレームをＤＬブロック送信に使用するか否かを判定する。この判定は、例えば、ＵＬサブフレームの使用率が所定の閾値よりも低いか否か等を基準にして行うことができる。ＵＬサブフレームをＤＬブロック送信に使用する場合、処理がステップＳ２１３に移される。ＵＬサブフレームをＤＬブロック送信に使用しない場合、処理がステップＳ２２０に移される。
【０１００】
［ステップＳ２１３］制御部３８０は、ＵＬサブフレームをＤＬブロック送信に使用する移動局を選択する。この選択は、対象となる移動局を任意に、または順に抽出してもよいし、送信データ量や無線品質等に応じて選択してもよい。なお、対象として選択する移動局の数は、単一でもよいし複数でもよい。
【０１０１】
［ステップＳ２１４］ブロック生成部３４０は、ブロック調整部３８１が決定したブロックサイズに基づいてユーザデータを分割し、誤り検出符号化、誤り訂正符号化およびインターリーブ処理を施して、ＤＬブロックを生成する。ブロック生成部３４０は、生成したＤＬブロックをブロック割当部３５０に出力する。
【０１０２】
［ステップＳ２１５］変調方式調整部３８２は、ブロック生成部３４０が生成したＤＬブロックに対する変調方式を選択する。
［ステップＳ２１６］ブロック調整部３８１は、ブロック生成部３４０が生成したＤＬブロックの無線フレーム内の配置を決定し、ＤＬ−ＭＡＰ情報を生成する。ＤＬ−ＭＡＰ情報には、変調方式調整部３８２が選択した各移動局の変調方式を示す所定の識別子が含まれる。このとき、上記ステップＳ２１３で選択された移動局へのＤＬブロックの一部には、ＤＬサブフレームのリソースが割り当てられる。そして、ＤＬブロックの残りの一部には、ＵＬサブフレームのリソースが割り当てられる。なお、各ＤＬブロックに割り当てるＤＬサブフレームのリソースとＵＬサブフレームのリソースの比率は、各ＤＬブロックが所望のＱｏＳを実現するための無線品質やＤＬ／ＵＬサブフレーム全体の使用率等に基づいて決定される。制御部３８０は、ブロック調整部３８１が生成したＤＬ−ＭＡＰ情報をブロック割当部３５０に通知する。
【０１０３】
［ステップＳ２１７］変調方式調整部３８２は、所定の無線品質を確保するために変調方式を伝送レートの低い方式に変更するか否かを判定する。この判定は、例えば、ＤＬブロック内のＵＬサブフレームのリソース利用率に対して、ＤＬブロック送信時のブロック誤り率を予測し、所定の品質を満たすか否かを基準として行うことができる。変調方式を変更する場合、現在の変調方式よりも伝送レートの低い変調方式を選択対象として、処理がステップＳ２１５に移される。変調方式を変更しない場合、処理がステップＳ２１８に移される。
【０１０４】
［ステップＳ２１８］ブロック割当部３５０は、制御部３８０から通知されたＤＬ−ＭＡＰ情報に基づいて、ブロック生成部３４０から取得したＤＬブロックに無線フレーム内のリソースを割り当てて無線フレームデータの生成を開始する。このとき、ブロック割当部１５０は、無線フレームデータにＤＬ−ＭＡＰ情報を含める。
【０１０５】
［ステップＳ２１９］ブロック割当部３５０は、通常の送信を行う移動局、すなわち、ＤＬサブフレームのみを使用してＤＬブロック送信を行う移動局に対して、ＤＬブロックの配置処理を行って無線フレームデータの生成を完了する。ブロック割当部３５０は、生成した無線フレームデータを無線送信部３５５に出力する。
【０１０６】
［ステップＳ２２０］ブロック調整部３８１は、全ての移動局に対し、ＤＬブロックを通常の送信、すなわちＤＬサブフレームのみを使用して送信するよう無線フレーム内の配置を決定し、ＤＬ−ＭＡＰ情報を生成する。そして、制御部３８０は、ブロック調整部３８１が生成したＤＬ−ＭＡＰ情報をブロック割当部３５０に通知する。ブロック割当部３５０は、制御部３８０から通知されたＤＬ−ＭＡＰ情報に基づいて、ＤＬブロックに無線フレーム内のリソースを割り当てて無線フレームデータを生成し、生成した無線フレームデータを無線送信部３５５に出力する。このとき、ブロック割当部３５０は、無線フレームデータにＤＬ−ＭＡＰ情報を含める。
【０１０７】
［ステップＳ２２１］無線送信部３５５は、制御部３８０から指示される変調方法に従って、ブロック割当部３５０から取得する無線フレームデータを変調する。そして、無線送信部３５５は、変調により得られた送信信号を送受信切替部３２０を介してアンテナ３１０に出力する。アンテナ３１０は、取得した送信信号を移動局に対して無線送信する。
【０１０８】
このようにして、無線基地局３００は、選択した移動局へのＤＬブロックに対し、ＤＬサブフレームのリソースとＵＬサブフレームのリソースとを割り当て、更に、無線品質に応じて変調方式を変更する。このとき、ブロック誤り率が高いと予測される場合には、無線品質を維持するため変調方式を伝送レートの低い方式に変更する。伝送レートの低い変調方式に変更すると、同じデータ量のＤＬブロックを送信するためにリソース上の領域を大きくとる必要がある。このため、ブロック調整部３８１は再度ＤＬ−ＭＡＰ情報を決定しなおす。
【０１０９】
なお、変調方式の変更に際して、一段ずつ下位の変調方式を選択するようにしてもよいし、所定のレートずつ下位の変調方式を選択するようにしてもよい。
そして、移動局では、ＤＬ−ＭＡＰ情報に基づいて、各移動局宛のＤＬブロックを抽出し、ユーザデータを取得する。
【０１１０】
図１３は、第２の実施の形態のＵＬ通信制御の手順を示すフローチャートである。以下、図１３に示す処理をステップ番号に沿って説明する。
［ステップＳ２３１］制御部３８０は、複数の移動局から受信するユーザデータのデータ量を特定し、ブロック調整部３８１に通知する。ブロック調整部３８１は、制御部３８０より通知されたデータ量に基づいて、単一のＵＬブロックのサイズを決定する。
【０１１１】
［ステップＳ２３２］制御部３８０は、ＤＬ／ＵＬサブフレームの使用率に基づいて、ＤＬサブフレームを移動局からのブロック受信に使用するか否かを判定する。この判定は、例えば、ＤＬサブフレームの使用率が所定の閾値よりも低いか否か等を基準にして行うことができる。ＤＬサブフレームをブロック受信に使用する場合、処理がステップＳ２３３に移される。ＤＬサブフレームをブロック受信に使用しない場合、処理がステップＳ２３８に移される。
【０１１２】
［ステップＳ２３３］制御部３８０は、ＤＬサブフレームをブロック受信に使用する移動局を選択する。この選択は、対象となる移動局を任意に、または順に抽出してもよいし、受信データ量や無線品質等に応じて選択してもよい。なお、対象として選択する移動局の数は、ＤＬサブフレームの使用率に応じて決定され、単一でもよいし複数でもよい。
【０１１３】
［ステップＳ２３４］変調方式調整部３８２は、ブロック生成部３４０が生成したＤＬブロックに対する変調方式を選択する。
［ステップＳ２３５］ブロック調整部３８１は、ＵＬブロックの無線フレーム内の配置を決定し、ＵＬ−ＭＡＰ情報を生成する。ＵＬ−ＭＡＰ情報には、変調方式調整部３８２が選択した各移動局の変調方式を示す所定の識別子が含まれる。このとき、上記ステップＳ２３３で選択された移動局からのＵＬブロックの一部には、ＵＬサブフレームのリソースが割り当てられる。そして、ＵＬブロックの残りの一部には、ＤＬサブフレームのリソースが割り当てられる。なお、各ＵＬブロックに割り当てるＤＬサブフレームのリソースとＵＬサブフレームのリソースの比率は、各ＵＬブロックが所望のＱｏＳを実現するための無線品質やＤＬ／ＵＬサブフレーム全体の使用率等に基づいて決定される。
【０１１４】
［ステップＳ２３６］変調方式調整部３８２は、所定の無線品質を確保するために変調方式を伝送レートの低い方式に変更するか否かを判定する。この判定は、例えば、ＵＬブロック内のＤＬサブフレームのリソース利用率に対して、ＵＬブロック受信時のブロック誤り率を予測し、所定の品質を満たすか否かを基準として行うことができる。変調方式を変更する場合、現在の変調方式よりも伝送レートの低い変調方式を選択対象として、処理がステップＳ２３４に移される。変調方式を変更しない場合、処理がステップＳ２３７に移される。
【０１１５】
［ステップＳ２３７］ブロック調整部３８１は、ＵＬサブフレームのみを使用してＵＬブロックの受信を行う移動局に対して、ＵＬ−ＭＡＰ情報を生成する。
［ステップＳ２３８］ブロック調整部３８１は、全ての移動局に対し、ＵＬブロックを通常の受信、すなわちＵＬサブフレームのみを使用して受信するよう無線フレーム内の配置を決定し、ＵＬ−ＭＡＰ情報を生成する。
【０１１６】
［ステップＳ２３９］制御部３８０は、ブロック調整部３８１が生成したＵＬ−ＭＡＰ情報をブロック割当部３５０に通知する。ブロック割当部３５０は、ＵＬ−ＭＡＰ情報を含む無線フレームデータを生成する。そして、無線フレームデータは、無線送信部３５５、送受信切替部３２０およびアンテナ３１０を介して無線送信される。
【０１１７】
このようにして、無線基地局３００は、選択した移動局からのＵＬブロックに対し、ＵＬサブフレームのリソースとＤＬサブフレームのリソースを割り当てたＵＬ−ＭＡＰ情報および無線品質に応じた変調方式を各移動局に対して通知する。このとき、ＤＬ通信制御の場合と同様に、ブロック誤り率が高いと予測される場合には、無線品質を維持するため変調方式を伝送レートの低い方式に変更する。伝送レートの低い変調方式に変更すると、同じデータ量のＵＬブロックを受信するためにリソース上の領域を大きくとる必要がある。このため、ブロック調整部３８１は再度ＵＬ−ＭＡＰ情報を決定しなおす。
【０１１８】
なお、変調方式の変更に際して、一段ずつ下位の変調方式を選択するようにしてもよいし、所定のレートずつ下位の変調方式を選択するようにしてもよい。
そして、各移動局は、自局に割り当てられたリソースおよび変調方式を用いて、ＵＬブロックを無線基地局３００に送信する。
【０１１９】
図１４は、無線品質とブロック誤り率との関係を示す第２のグラフである。図１４では、横軸にＳＮＲがｄＢ単位で示されている。また、縦軸にブロック誤り率が示されている。また、伝送レートの高い変調方式Ａと伝送レートの低い変調方式Ｂが示されている。
【０１２０】
例えば、変調方式Ａを用いて、無線基地局３００から移動局２００に対してＤＬブロックを送信する場合を考える。このとき、無線基地局３００から移動局２００へのＤＬサブフレームの無線品質が７．５ｄＢであると仮定する。この場合、図１４からブロック誤り率は、１．０×１０-2となる。そして、ＤＬブロックをＵＬサブフレーム内のリソースを使用して送信する場合、他のセルに存在する移動局からの干渉の効果を受け、移動局２００における無線品質が、０ｄＢであると仮定する。この場合、図１４からブロック誤り率は、９．０×１０-1となる。
【０１２１】
ここで、無線基地局３００は、例えば、ＤＬブロックを送信するリソースとして、ＤＬサブフレームおよびＵＬサブフレームから１対２の割合で割り当てるとすると、ＤＬブロック当たりの平均無線品質は約４．０ｄＢとなる。この場合、図１４からブロック誤り率は、約１．５×１０-1となる。
【０１２２】
更に、変調方式Ｂを用いて、無線基地局３００から移動局２００に対してＤＬブロックを送信する場合を考える。このとき、変調方式Ａの場合と同じ条件で、図１４からブロック誤り率が１．０×１０-2となることが分かる。
【０１２３】
このように、変調方式を伝送レートの低い方式に変更することで、第１の実施の形態で示した効果に加えて、ブロック誤り率を更に改善することが可能となる。
なお、無線基地局１００から移動局２００に対して送信するＤＬブロックの割り当てを例に挙げて説明したが、無線基地局１００が移動局２００から受信するＵＬブロックの割り当てに関しても同様である。
【０１２４】
以上、説明したように、このような無線通信システムによれば、符号化ブロックが、本来使用割り当てのある無線フレーム内のリソースと本来使用割り当てのない無線フレーム内のリソースとを跨った領域のリソースを使用して送受信される。そして、無線品質に応じて変調方式が伝送レートの低い方式に変更される。
【０１２５】
これにより、第１の実施の形態で示した効果に加えて、ブロック誤り率を更に改善することが可能となる。
［第３の実施の形態］
次に、第３の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。前述の第１の実施の形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については説明を省略する。
【０１２６】
第３の実施の形態では、符号化ブロックに、第１の実施の形態のように無線フレームを時間軸上で区切られたサブフレームを跨ってリソースを割り当てるのではなく、周波数軸上で区切られた各無線基地局の周波数帯域を跨ってリソースを割り当てる。
【０１２７】
第３の実施の形態における移動通信システムの構成は、図２に示す第１の実施の形態の移動通信システムと同一であるため説明を省略する。また、第３の実施の形態における無線基地局の構成は、図３に示す第１の実施の形態の無線基地局１００の構成と同一であるため説明を省略する。
【０１２８】
図１５は、第３の実施の形態の無線フレームの構造を示す図である。無線フレームは、所定範囲の周波数帯域Ａ，Ｂ，Ｃを含む。周波数帯域Ａは、無線基地局１００に使用割り当てのある周波数帯域である。周波数帯域Ｂは、無線基地局１００ａに使用割り当てのある周波数帯域である。周波数帯域Ｃは、無線基地局１００と隣接するその他の無線基地局に使用割り当てのある周波数帯域である。各無線基地局に割り当てられる周波数帯域幅や無線フレームの時間軸上の長さは、予め決定されている。無線基地局１００と移動局２００との間では、周波数帯域Ａに含まれるリソースに対応付けられた無線信号が繰り返し送受信される。なお、複信方式に関しては、ＦＤＤやＴＤＤを用いることができる。
【０１２９】
図１６は、第３の実施の形態の周波数帯域の割り当て状況を示す図である。図１６では、無線基地局１００を含む複数の無線基地局のセル（電波到達範囲）の配置を示している。周波数帯域Ａ，Ｂ，Ｃは、図１６に示すように隣接するセルで使用する周波数帯域と互いに異なるように各無線基地局に割り当てられる。これにより、セル間（特にセル境界）における無線信号の干渉を抑制することができる。
【０１３０】
次に、以上のような構成を備える無線通信システムにおいて実行される処理の詳細を説明する。以下の説明では、無線基地局１００は、移動局２００を含む複数の移動局とデータの送受信を行うものとする。
【０１３１】
図１７は、第３の実施の形態のＤＬ通信制御の手順を示すフローチャートである。以下、図１７に示す処理をステップ番号に沿って説明する。
［ステップＳ３１１］制御部１８０は、有線連結部１３０から複数の移動局に対して送信するユーザデータを取得する。そして、制御部１８０は、取得したユーザデータのデータ量を特定し、ブロック調整部１８１に通知する。ブロック調整部１８１は、制御部１８０より通知されたデータ量に基づいて、単一のＤＬブロックのサイズを決定する。
【０１３２】
［ステップＳ３１２］制御部１８０は、自局に割り当てられた周波数帯域Ａの使用率および自局セルと隣接するセルを形成する他の無線基地局における周波数帯域Ｂ，Ｃの使用率に基づいて、周波数帯域Ｂ，Ｃのいずれかを移動局へのＤＬブロック送信に使用するか否かを判定する。この判定は、例えば、周波数帯域Ｂ，Ｃの使用率が所定の閾値よりも低いか否か等を基準にして行うことができる。他局の周波数帯域をＤＬブロック送信に使用する場合、処理がステップＳ３１３に移される。他局の周波数帯域をＤＬブロック送信に使用しない場合、処理がステップＳ３１８に移される。
【０１３３】
［ステップＳ３１３］制御部１８０は、他局の周波数帯域をＤＬブロック送信に使用する移動局を選択する。この選択は、対象となる移動局を任意に、または順に抽出してもよいし、送信データ量や無線品質等に応じて選択してもよい。なお、対象として選択する移動局の数は単一でもよいし複数でもよい。
【０１３４】
［ステップＳ３１４］ブロック生成部１４０は、ブロック調整部１８１が決定したブロックサイズに基づいてユーザデータを分割し、誤り検出符号化、誤り訂正符号化およびインターリーブ処理を施して、ＤＬブロックを生成する。ブロック生成部１４０は、生成したＤＬブロックをブロック割当部１５０に出力する。
【０１３５】
［ステップＳ３１５］ブロック調整部１８１は、ブロック生成部１４０が生成したＤＬブロックの無線フレーム内の配置を決定し、ＤＬ−ＭＡＰ情報を生成する。このとき、上記ステップＳ３１３で選択された移動局へのＤＬブロックの一部に、自局用の周波数帯域Ａのリソースが割り当てられる。そして、ＤＬブロックの残りの一部には、他局用の周波数帯域Ｂ（またはＣ）のリソースが割り当てられる。なお、各ＤＬブロックに割り当てる自局用帯域のリソースと他局用帯域のリソースの比率は、各ＤＬブロックが所望のＱｏＳを実現するための無線品質や自局および他局における全体の帯域使用率等の情報に基づいて決定される。制御部１８０は、ブロック調整部１８１が決定したＤＬ−ＭＡＰ情報をブロック割当部１５０に通知する。
【０１３６】
［ステップＳ３１６］ブロック割当部１５０は、制御部１８０から通知されたＤＬ−ＭＡＰ情報に基づいてブロック生成部１４０から取得したＤＬブロックに無線フレーム内のリソースを割り当てて無線フレームデータの生成を開始する。このとき、ブロック割当部１５０は、無線フレームデータにＤＬ−ＭＡＰ情報を含める。
【０１３７】
［ステップＳ３１７］ブロック割当部１５０は、通常の送信を行う移動局、すなわち、自局用の周波数帯域Ａのみを使用してＤＬブロック送信を行う移動局に対して、ＤＬブロックの配置処理を行って無線フレームデータの生成を完了する。ブロック割当部１５０は、生成した無線フレームデータを無線送信部１５５に出力する。
【０１３８】
［ステップＳ３１８］ブロック調整部１８１は、全ての移動局に対し、ＤＬブロックを通常の送信、すなわち自局用の周波数帯域Ａのみを使用して送信するよう無線フレーム内の配置を決定し、ＤＬ−ＭＡＰ情報を生成する。そして、制御部１８０は、ブロック調整部１８１が生成したＤＬ−ＭＡＰ情報をブロック割当部１５０に通知する。ブロック割当部１５０は、制御部１８０から通知されたＤＬ−ＭＡＰ情報に基づいて、ＤＬブロックに無線フレーム内のリソースを割り当てて無線フレームデータを生成し、生成した無線フレームデータを無線送信部１５５に出力する。このとき、ブロック割当部１５０は、無線フレームデータに、無線フレーム内のリソース割り当てを定義したＤＬ−ＭＡＰ情報を含める。
【０１３９】
［ステップＳ３１９］無線送信部１５５は、制御部１８０から指示される変調方法に従って、ブロック割当部１５０から取得する無線フレームデータを変調する。そして、無線送信部１５５は、変調により得られた送信信号を送受信切替部１２０を介してアンテナ１１０に出力する。アンテナ１１０は、取得した送信信号を移動局に対して無線送信する。
【０１４０】
このようにして、無線基地局１００は、選択した移動局へのＤＬブロックに対し、自局用の周波数帯域のリソースと他局用の周波数帯域のリソースとを割り当てる。そして、移動局では、ＤＬ−ＭＡＰ情報に基づいて、各移動局宛のＤＬブロックを抽出し、ユーザデータを取得する。
【０１４１】
図１８は、第３の実施の形態のＤＬブロックの割り当て例を示す図である。図１８（Ａ）は、無線フレーム内の自局用の周波数帯域と他局用の周波数帯域とに跨った連続した領域のリソースをＤＬブロックに割り当てた場合を示している。このように、ＤＬブロックを自局／他局用帯域間を跨った連続した領域に配置すると、移動局におけるＤＬブロック参照が容易となりデータ解読時の負荷を軽減することができる。
【０１４２】
図１８（Ｂ）は、自局用帯域および他局用帯域の不連続な領域のリソースをＤＬブロックに割り当てた場合を示している。このように、ＤＬブロックを不連続な領域に配置すると、効率的なブロック配置を容易に行うことができる。
【０１４３】
なお、図１８では、自局／他局用帯域が連続して連なる領域にＤＬブロックを割り当てるようにしているが、自局／他局用帯域の不連続な領域をＤＬブロック割り当て用に設けることも考えられる。
【０１４４】
図１９は、第３の実施の形態のＵＬ通信制御の手順を示すフローチャートである。以下、図１９に示す処理をステップ番号に沿って説明する。
［ステップＳ３２１］制御部１８０は、複数の移動局から受信するユーザデータのデータ量を特定し、ブロック調整部１８１に通知する。ブロック調整部１８１は、制御部１８０より通知されたデータ量に基づいて、単一のＵＬブロックのサイズを決定する。
【０１４５】
［ステップＳ３２２］制御部１８０は、自局に割り当てられた周波数帯域Ａの使用率および自局セルと隣接するセルを形成する他の無線基地局における周波数帯域Ｂ，Ｃの使用率に基づいて、周波数帯域Ｂ，Ｃのいずれかを移動局からのブロック受信に使用するか否かを判定する。この判定は、例えば、周波数帯域Ｂ，Ｃの使用率が所定の閾値よりも低いか否か等を基準にして行うことができる。他局の周波数帯域をブロック受信に使用する場合、処理がステップＳ３２３に移される。他局の周波数帯域をブロック受信に使用しない場合、処理がステップＳ３２６に移される。
【０１４６】
［ステップＳ３２３］制御部１８０は、他局の周波数帯域をブロック受信に使用する移動局を選択する。この選択は、対象となる移動局を任意に、または順に抽出してもよいし、受信データ量や無線品質等に応じて選択してもよい。なお、対象として選択する移動局の数は単一でもよいし複数でもよい。
【０１４７】
［ステップＳ３２４］ブロック調整部１８１は、ブロック生成部１４０が生成したＵＬブロックの無線フレーム内の配置を決定し、ＵＬ−ＭＡＰ情報を生成する。このとき、上記ステップＳ３２３で選択された移動局からのＵＬブロックの一部には、自局用の周波数帯域Ａのリソースが割り当てられる。そして、ＵＬブロックの残りの一部には、他局用の周波数帯域Ｂ（またはＣ）のリソースが割り当てられる。なお、各ＵＬブロックに割り当てる自局用帯域のリソースと他局用帯域のリソースとの比率は、各ＵＬブロックが所望のＱｏＳを実現するための無線品質や自局および他局における全体の帯域使用率等に基づいて決定される。
【０１４８】
［ステップＳ３２５］ブロック調整部１８１は、自局用の周波数帯域Ａのみを使用してＵＬブロックの受信を行う移動局に対して、ＵＬ−ＭＡＰ情報を生成する。
［ステップＳ３２６］ブロック調整部１８１は、全ての移動局に対し、ＵＬブロックを通常の受信、すなわち自局用の周波数帯域Ａのみを使用して受信するよう無線フレーム内の配置を決定し、ＵＬ−ＭＡＰ情報を生成する。
【０１４９】
［ステップＳ３２７］制御部１８０は、ブロック調整部１８１が生成したＵＬ−ＭＡＰ情報をブロック割当部１５０に通知する。ブロック割当部１５０は、ＵＬ−ＭＡＰ情報を含む無線フレームデータを生成する。そして、無線フレームデータは、無線送信部１５５、送受信切替部１２０およびアンテナ１１０を介して無線送信される。
【０１５０】
このようにして、無線基地局１００は、選択した移動局からのＵＬブロックに対し、自局用の周波数帯域のリソースと他局用の周波数帯域のリソースを割り当てたＵＬ−ＭＡＰ情報を各移動局に対して通知する。そして、各移動局は、自局に割り当てられたリソースを用いて、ＵＬブロックを無線基地局１００に送信する。
【０１５１】
このような無線通信システムによれば、符号化ブロックが、本来使用割り当てのある自局用の周波数帯域内のリソースと本来使用割り当てのない他局用の周波数帯域内のリソースとを跨った領域のリソースを使用して送受信される。
【０１５２】
これにより、例え本来使用割り当てのない他局の周波数帯域内のリソースを使用した通信の無線品質が悪いとしても、本来使用割り当てのある自局の周波数帯域内のリソースを使用した通信により符号化ブロック当たりの無線品質を保証することができる。また、所定の無線品質を維持して符号化ブロックの割り当てを本来使用割り当てのない他局の周波数帯域内のリソースにも割り当てることができるため、伝送効率を向上することができる。
【０１５３】
［第４の実施の形態］
次に、第４の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。前述の第２および第３の実施の形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については説明を省略する。
【０１５４】
第４の実施の形態の移動通信システムでは、無線基地局および移動局の間で適応変調方式を用いる。適応変調方式とは、移動局の無線品質に応じて、無線基地局が変調方法を変更する通信方式である。そして、第４の実施の形態の移動通信システムでは、所定の無線品質を確保できるよう、ＤＬ／ＵＬブロックのサイズや配置も考慮して適応変調を行うようにする。以下では、このような移動通信システムで用いられる無線基地局および移動局に関して説明する。
【０１５５】
第４の実施の形態における移動通信システムの構成は、図２に示す第１の実施の形態の移動通信システムと同一である。また、第４の実施の形態における無線基地局の構成は、図１１に示す第２の実施の形態の無線基地局３００の構成と同一である。更に、無線フレームの構成は、図１５に示す第３の実施の形態の無線フレームの構成と同一である。
【０１５６】
図２０は、第４の実施の形態のＤＬ通信制御の手順を示すフローチャートである。以下、図２０に示す処理をステップ番号に沿って説明する。
［ステップＳ４１１］制御部３８０は、有線連結部３３０から複数の移動局に対して送信するユーザデータを取得する。そして、制御部３８０は、取得したユーザデータのデータ量を特定し、ブロック調整部３８１に通知する。ブロック調整部３８１は、制御部３８０より通知されたデータ量に基づいて、単一のＤＬブロックのサイズを決定する。
【０１５７】
［ステップＳ４１２］制御部３８０は、自局に割り当てられた周波数帯域Ａの使用率および自局セルと隣接するセルを形成する他の無線基地局における周波数帯域Ｂ，Ｃの使用率に基づいて、周波数帯域Ｂ，Ｃのいずれかを移動局へのＤＬブロック送信に使用するか否かを判定する。この判定は、例えば、周波数帯域Ｂ，Ｃの使用率が所定の閾値よりも低いか否か等を基準にして行うことができる。他局の周波数帯域をＤＬブロック送信に使用する場合、処理がステップＳ４１３に移される。他局の周波数帯域をＤＬブロック送信に使用しない場合、処理がステップＳ４２０に移される。
【０１５８】
［ステップＳ４１３］制御部３８０は、他局の周波数帯域をＤＬブロック送信に使用する移動局を選択する。この選択は、対象となる移動局を任意に、または順に抽出してもよいし、送信データ量や無線品質等に応じて選択してもよい。なお、対象として選択する移動局の数は単一でもよいし複数でもよい。
【０１５９】
［ステップＳ４１４］ブロック生成部３４０は、ブロック調整部３８１が決定したブロックサイズに基づいてユーザデータを分割し、誤り検出符号化、誤り訂正符号化およびインターリーブ処理を施して、ＤＬブロックを生成する。ブロック生成部３４０は、生成したＤＬブロックをブロック割当部３５０に出力する。
【０１６０】
［ステップＳ４１５］変調方式調整部３８２は、ブロック生成部３４０が生成したＤＬブロックに対する変調方式を選択する。
［ステップＳ４１６］ブロック調整部３８１は、ブロック生成部３４０が生成したＤＬブロックの無線フレーム内の配置を決定し、ＤＬ−ＭＡＰ情報を生成する。ＤＬ−ＭＡＰ情報には、変調方式調整部３８２が選択した各移動局の変調方式を示す所定の識別子が含まれる。このとき、上記ステップＳ４１３で選択された移動局へのＤＬブロックの一部に、自局用の周波数帯域Ａのリソースが割り当てられる。そして、ＤＬブロックの残りの一部には、他局用の周波数帯域Ｂ（またはＣ）のリソースが割り当てられる。なお、各ＤＬブロックに割り当てる自局用帯域のリソースと他局用帯域のリソースの比率は、各ＤＬブロックが所望のＱｏＳを実現するための無線品質や自局および他局における全体の帯域使用率等の情報に基づいて決定される。制御部３８０は、ブロック調整部３８１が決定したＤＬ−ＭＡＰ情報をブロック割当部３５０に通知する。
【０１６１】
［ステップＳ４１７］変調方式調整部３８２は、所定の無線品質を確保するために変調方式を伝送レートの低い方式に変更するか否かを判定する。この判定は、例えば、ＤＬブロック内の他局用の周波数帯域のリソース利用率に対して、ＤＬブロック送信時のブロック誤り率を予測し、所定の品質を満たすか否かを基準として行うことができる。変調方式を変更する場合、現在の変調方式よりも伝送レートの低い変調方式を選択対象として、処理がステップＳ４１５に移される。変調方式を変更しない場合、処理がステップＳ４１８に移される。
【０１６２】
［ステップＳ４１８］ブロック割当部３５０は、制御部３８０から通知されたＤＬ−ＭＡＰ情報に基づいて、ブロック生成部３４０から取得したＤＬブロックに無線フレーム内のリソースを割り当てて無線フレームデータの生成を開始する。このとき、ブロック割当部３５０は、無線フレームデータに、無線フレーム内のリソース割り当てを定義したＤＬ−ＭＡＰ情報を含める。
【０１６３】
［ステップＳ４１９］ブロック割当部３５０は、通常の送信を行う移動局、すなわち、自局用の周波数帯域Ａのみを使用してＤＬブロック送信を行う移動局に対して、ＤＬブロックの配置処理を行って無線フレームデータの生成を完了する。ブロック割当部３５０は、生成した無線フレームデータを無線送信部３５５に出力する。
【０１６４】
［ステップＳ４２０］ブロック調整部３８１は、全ての移動局に対し、ＤＬブロックを通常の送信、すなわち自局用の周波数帯域Ａのみを使用して送信するよう無線フレーム内の配置を決定し、ＤＬ−ＭＡＰ情報を生成する。そして、制御部３８０は、ブロック調整部３８１が決定したＤＬ−ＭＡＰ情報をブロック割当部３５０に通知する。ブロック割当部３５０は、制御部３８０から通知されたＤＬ−ＭＡＰ情報に基づいて、ＤＬブロックに無線フレーム内のリソースを割り当てて無線フレームデータを生成し、生成した無線フレームデータを無線送信部３５５に出力する。このとき、無線フレームデータに、無線フレーム内のリソース割り当てを定義したＤＬ−ＭＡＰ情報を含める。
【０１６５】
［ステップＳ４２１］無線送信部３５５は、制御部３８０から指示される変調方法に従って、ブロック割当部３５０から取得する無線フレームデータを変調する。そして、無線送信部３５５は、変調により得られた送信信号を送受信切替部３２０を介してアンテナ３１０に出力する。アンテナ３１０は、取得した送信信号を移動局に対して無線送信する。
【０１６６】
このようにして、無線基地局３００は、選択した移動局へのＤＬブロックに対し、自局用の周波数帯域のリソースと他局用の周波数帯域のリソースとを割り当て、更に、無線品質に応じて変調方式を変更する。このとき、ブロック誤り率が高いと予測される場合には、無線品質を維持するため変調方式を伝送レートの低い方式に変更する。伝送レートの低い変調方式に変更すると、同じデータ量のＤＬブロックを送信するためにリソース上の領域を大きくとる必要がある。このため、ブロック調整部３８１は再度ＤＬ−ＭＡＰ情報を決定しなおす。
【０１６７】
なお、変調方式の変更に際して、一段ずつ下位の変調方式を選択するようにしてもよいし、所定のレートずつ下位の変調方式を選択するようにしてもよい。
そして、移動局では、ＤＬ−ＭＡＰ情報に基づいて、各移動局宛のＤＬブロックを抽出し、ユーザデータを取得する。
【０１６８】
図２１は、第４の実施の形態のＵＬ通信制御の手順を示すフローチャートである。以下、図２１に示す処理をステップ番号に沿って説明する。
［ステップＳ４３１］制御部３８０は、複数の移動局から受信するユーザデータのデータ量を特定し、ブロック調整部３８１に通知する。ブロック調整部３８１は、制御部３８０より通知されたデータ量に基づいて、単一のＵＬブロックのサイズを決定する。
【０１６９】
［ステップＳ４３２］制御部３８０は、自局に割り当てられた周波数帯域Ａの使用率および自局セルと隣接するセルを形成する他の無線基地局における周波数帯域Ｂ，Ｃの使用率に基づいて、周波数帯域Ｂ，Ｃのいずれかを移動局からのブロック受信に使用するか否かを判定する。この判定は、例えば、周波数帯域Ｂ，Ｃの使用率が所定の閾値よりも低いか否か等を基準にして行うことができる。他局の周波数帯域をブロック受信に使用する場合、処理がステップＳ４３３に移される。他局の周波数帯域をブロック受信に使用しない場合、処理がステップＳ４３８に移される。
【０１７０】
［ステップＳ４３３］制御部３８０は、他局の周波数帯域をブロック受信に使用する移動局を選択する。この選択は、対象となる移動局を任意に、または順に抽出してもよいし、受信データ量や無線品質等に応じて選択してもよい。なお、対象として選択する移動局の数は単一でもよいし複数でもよい。
【０１７１】
［ステップＳ４３４］変調方式調整部３８２は、ブロック生成部３４０が生成したＵＬブロックに対する変調方式を選択する。
［ステップＳ４３５］ブロック調整部３８１は、ブロック生成部３４０が生成したＵＬブロックの無線フレーム内の配置を決定し、ＵＬ−ＭＡＰ情報を生成する。ＵＬ−ＭＡＰ情報には、変調方式調整部３８２が選択した各移動局の変調方式を示す所定の識別子が含まれる。このとき、上記ステップＳ４３３で選択された移動局からのＵＬブロックの一部には、自局用の周波数帯域Ａのリソースが割り当てられる。そして、ＵＬブロックの残りの一部には、他局用の周波数帯域Ｂ（またはＣ）のリソースが割り当てられる。なお、各ＵＬブロックに割り当てる自局用帯域のリソースと他局用帯域のリソースとの比率は、各ＵＬブロックが所望のＱｏＳを実現するための無線品質や自局および他局における全体の帯域使用率等に基づいて決定される。
【０１７２】
［ステップＳ４３６］変調方式調整部３８２は、所定の無線品質を確保するために変調方式を伝送レートの低い方式に変更するか否かを判定する。この判定は、例えば、ＵＬブロック内の他局用の周波数帯域のリソース利用率に対して、ＵＬブロック受信時のブロック誤り率を予測し、所定の品質を満たすか否かを基準として行うことができる。変調方式を変更する場合、現在の変調方式よりも伝送レートの低い変調方式を選択対象として、処理がステップＳ４３４に移される。変調方式を変更しない場合、処理がステップＳ４３７に移される。
【０１７３】
［ステップＳ４３７］ブロック調整部３８１は、自局用の周波数帯域Ａのみを使用してＵＬブロックの受信を行う移動局に対して、ＵＬ−ＭＡＰ情報を生成する。
［ステップＳ４３８］ブロック調整部３８１は、全ての移動局に対し、ＵＬブロックを通常の受信、すなわち自局用の周波数帯域Ａのみを使用して受信するよう無線フレーム内の配置を決定し、ＵＬ−ＭＡＰ情報を生成する。
【０１７４】
［ステップＳ４３９］制御部３８０は、ブロック調整部３８１が生成したＵＬ−ＭＡＰ情報をブロック割当部３５０に通知する。ブロック割当部３５０は、ＵＬ−ＭＡＰ情報を含む無線フレームデータを生成する。そして、無線フレームデータは、無線送信部３５５、送受信切替部３２０およびアンテナ３１０を介して無線送信される。
【０１７５】
このようにして、無線基地局３００は、選択した移動局からのＵＬブロックに対し、自局用の周波数帯域のリソースと他局用の周波数帯域のリソースを割り当てたＵＬ−ＭＡＰ情報および無線品質に応じた変調方式を各移動局に対して通知する。このとき、ＤＬ通信制御の場合と同様に、ブロック誤り率が高いと予測される場合には、無線品質を維持するため変調方式を伝送レートの低い方式に変更する。伝送レートの低い変調方式に変更すると、同じデータ量のＵＬブロックを受信するためにリソース上の領域を大きくとる必要がある。このため、ブロック調整部３８１は再度ＵＬ−ＭＡＰ情報を決定しなおす。
【０１７６】
なお、変調方式の変更に際して、一段ずつ下位の変調方式を選択するようにしてもよいし、所定のレートずつ下位の変調方式を選択するようにしてもよい。
そして、各移動局は、自局に割り当てられたリソースおよび変調方式を用いて、ＵＬブロックを無線基地局３００に送信する。
【０１７７】
このような無線通信システムによれば、符号化ブロックが、本来使用割り当てのある自局用の周波数帯域内のリソースと本来使用割り当てのない他局用の周波数帯域内のリソースとを跨った領域のリソースを使用して送受信される。そして、無線品質に応じて変調方式が伝送レートの低い方式に変更される。
【０１７８】
これにより、第３の実施の形態で示した効果に加えて、ブロック誤り率を更に改善することが可能となる。
なお、上記の説明では無線基地局と移動局とが通信を行う移動通信システムの例を挙げたが、第１〜４の実施の形態の無線通信方法を固定無線通信システムなど他の種類の通信システムに応用することも可能である。
【０１７９】
また、第２，４の実施の形態では上りリンクと下りリンクとを分けて変調方式を設定するものとして説明したが、上りリンクと下りリンクとで共通の変調方式を使用するようにしてもよい。更に、第１，２の実施の形態の無線通信方法と第３，４の実施の形態の無線通信方法とを組み合わせて用いることも可能である。
【０１８０】
以上の第１〜第４の実施の形態を含む実施の形態に関し、更に以下の付記を開示する。
（付記１）  データをブロック単位で誤り訂正符号化して送信する無線基地局であって、
無線リソースのうち前記無線基地局がデータ送信に用いる領域として規定された第１の領域以外の第２の領域を用いる場合、前記ブロックの一部分を前記第１の領域内に割り当て、前記ブロックの他の部分を前記第２の領域内に割り当てる制御部と、
前記制御部が割り当てた無線リソースを用いて前記ブロックを送信する送信部と、
を有することを特徴とする無線基地局。
【０１８１】
（付記２）  前記第１の領域は下りリンク通信に用いる無線リソースとして規定された領域であり、前記第２の領域は上りリンク通信に用いる無線リソースとして規定された領域であることを特徴とする付記１記載の無線基地局。
【０１８２】
（付記３）  前記第１の領域は前記無線基地局が用いる無線リソースとして規定された領域であり、前記第２の領域は他の無線基地局が用いる無線リソースとして規定された領域であることを特徴とする付記１記載の無線基地局。
【０１８３】
（付記４）  前記制御部は、前記ブロックのうち前記第１の領域に割り当てた部分のサイズと前記第２の領域に割り当てた部分のサイズとの比に基づいて変調方式を決定し、
前記送信部は、前記制御部が決定した変調方式で前記ブロックを変調する、
ことを特徴とする付記１記載の無線基地局。
【０１８４】
（付記５）  データをブロック単位で誤り訂正符号化して送信する移動局から前記ブロックを受信する無線基地局であって、
無線リソースのうち前記無線基地局がデータ受信に用いる領域として規定された第１の領域以外の第２の領域を用いる場合、前記ブロックの一部分を前記第１の領域内に割り当て、前記ブロックの他の部分を前記第２の領域内に割り当てる制御部と、
前記制御部が割り当てた無線リソースを示す情報を前記移動局に送信する送信部と、
を有することを特徴とする無線基地局。
【０１８５】
（付記６）  前記第１の領域は上りリンク通信に用いる無線リソースとして規定された領域であり、前記第２の領域は下りリンク通信に用いる無線リソースとして規定された領域であることを特徴とする付記５記載の無線基地局。
【０１８６】
（付記７）  前記第１の領域は前記無線基地局が用いる無線リソースとして規定された領域であり、前記第２の領域は他の無線基地局が用いる無線リソースとして規定された領域であることを特徴とする付記５記載の無線基地局。
【０１８７】
（付記８）  前記制御部は、前記ブロックのうち前記第１の領域に割り当てた部分のサイズと前記第２の領域に割り当てた部分のサイズとの比に基づいて変調方式を決定し、
前記送信部は、前記制御部が決定した変調方式を示す情報を前記移動局に送信する、
ことを特徴とする付記５記載の無線基地局。
【０１８８】
（付記９）  データをブロック単位で誤り訂正符号化して送信する無線基地局による無線通信方法であって、
無線リソースのうち前記無線基地局がデータ送信に用いる領域として規定された第１の領域以外の第２の領域を用いる場合、前記ブロックの一部分を前記第１の領域内に割り当てると共に、前記ブロックの他の部分を前記第２の領域内に割り当て、
割り当てた無線リソースを用いて前記ブロックを送信する、
ことを特徴とする無線通信方法。
【０１８９】
（付記１０）  データをブロック単位で誤り訂正符号化して送信する移動局から前記ブロックを受信する無線基地局の無線通信方法であって、
無線リソースのうち前記無線基地局がデータ受信に用いる領域として規定された第１の領域以外の第２の領域を用いる場合、前記ブロックの一部分を前記第１の領域内に割り当てると共に、前記ブロックの他の部分を前記第２の領域内に割り当て、
割り当てた無線リソースを示す情報を前記移動局に送信する、
ことを特徴とする無線通信方法。
【図面の簡単な説明】
【０１９０】
【図１】無線通信システムの概要を示す図である。
【図２】無線通信システムのシステム構成を示す図である。
【図３】第１の実施の形態の無線基地局を示すブロック図である。
【図４】第１の実施の形態の無線フレームの構造を示す図である。
【図５】第１の実施の形態のサブフレームの割り当て状況を示す図である。
【図６】第１の実施の形態のＤＬ通信制御の手順を示すフローチャートである。
【図７】第１の実施の形態のＤＬブロックの割り当て例を示す図である。
【図８】第１の実施の形態のＵＬ通信制御の手順を示すフローチャートである。
【図９】第１の実施の形態のＵＬブロックの割り当て例を示す図である。
【図１０】無線品質とブロック誤り率との関係を示す第１のグラフである。
【図１１】第２の実施の形態の無線基地局を示すブロック図である。
【図１２】第２の実施の形態のＤＬ通信制御の手順を示すフローチャートである。
【図１３】第２の実施の形態のＵＬ通信制御の手順を示すフローチャートである。
【図１４】無線品質とブロック誤り率との関係を示す第２のグラフである。
【図１５】第３の実施の形態の無線フレームの構造を示す図である。
【図１６】第３の実施の形態の周波数帯域の割り当て状況を示す図である。
【図１７】第３の実施の形態のＤＬ通信制御の手順を示すフローチャートである。
【図１８】第３の実施の形態のＤＬブロックの割り当て例を示す図である。
【図１９】第３の実施の形態のＵＬ通信制御の手順を示すフローチャートである。
【図２０】第４の実施の形態のＤＬ通信制御の手順を示すフローチャートである。
【図２１】第４の実施の形態のＵＬ通信制御の手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１９１】
１  無線基地局
１ａ  制御部
１ｂ  送受信部
２，３  移動局
【図１】
2010016666.tif 000003
【図２】
2010016666.tif 000004
【図３】
2010016666.tif 000005
【図４】
2010016666.tif 000006
【図５】
2010016666.tif 000007
【図６】
2010016666.tif 000008
【図７】
2010016666.tif 000009
【図８】
2010016666.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2010016666.tif 000012
【図１１】
2010016666.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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