(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信信号を周波数信号に変換し、当該装置に割り当てられた周波数スペクトルに配置して送信する複数の送信装置と、前記複数の送信装置が送信した信号を受信し、前記送信装置の信号間の干渉を除去して、前記送信装置毎の信号に分離する受信装置とを具備する無線通信システムであって、
前記送信装置間での周波数スペクトルの重複率であって、所望の通信品質を満たす重複率である許容重複率と、前記送信装置各々の送信可能帯域幅とのうち、少なくとも一つに基づく割当終了条件を満たすまで、前記周波数スペクトルを前記送信装置に割り当て、
前記複数の送信装置に割り当てた周波数スペクトルを合計した帯域幅が、割当可能なシステム帯域幅を超えること
を特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
送信信号を周波数信号に変換し、当該装置に割り当てられた周波数スペクトルに配置して送信する複数の送信装置と、前記複数の送信装置が送信した信号を受信し、前記送信装置の信号間の干渉を除去して、前記送信装置毎の信号に分離する受信装置とを具備する無線通信システムであって、
重複を許容しないで、前記複数の送信装置に対する周波数スペクトルの割り当てを行った後、前記送信装置間での周波数スペクトルの重複率であって、所望の通信品質を満たす重複率である許容重複率と、前記送信装置各々の送信可能帯域幅とのうち、少なくとも一つに基づく割当終了条件を満たすまで、重複を許容する割当を追加して行い、
前記複数の送信装置に割り当てた周波数スペクトルを合計した帯域幅が、割当可能なシステム帯域幅を超えること
を特徴とする無線通信システム。
【請求項３】
前記割当終了条件は、
前記送信装置全てに割り当てた周波数スペクトルを合計した帯域幅が、前記許容重複率とシステム帯域幅により算出される許容割当帯域幅に達すること、または、全ての前記送信装置各々について、割り当てられた周波数スペクトルを合計した帯域幅が、当該送信装置の前記送信可能帯域幅に達することであること
を特徴とする請求項１または請求項２に記載の無線通信システム。
【請求項４】
送信信号を周波数信号に変換し、当該装置に割り当てられた周波数スペクトルに配置して送信する複数の送信装置と、前記複数の送信装置が送信した信号を受信し、前記送信装置の信号間の干渉を除去して、前記送信装置毎の信号に分離する受信装置とを具備する無線通信システムであって、
前記複数の送信装置の装置数と、割当可能なシステム帯域幅と、前記送信装置間での周波数スペクトルの重複率であって、所望の通信品質を満たす重複率である許容重複率とに基づき重複を許容しない割当帯域幅を決定し、前記重複を許容しない割当帯域幅に基づき重複を許容しない割当を行った後、割り当てられていない周波数に対して全送信装置の周波数スペクトルを割り当て、
前記複数の送信装置に割り当てた周波数スペクトルを合計した帯域幅が、割当可能なシステム帯域幅を超えること
を特徴とする無線通信システム。
【請求項５】
前記許容重複率は、
前記受信装置において、受信した信号から前記送信装置毎の信号への分離が所望の品質で行えるように、前記送信装置から前記受信装置への伝搬路特性に基づき算出されることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の無線通信システム。
【請求項６】
送信信号を周波数信号に変換し、当該装置に割り当てられた周波数スペクトルに配置して送信する複数の移動局装置が送信した信号を受信し、前記移動局装置の信号間の干渉を除去して、前記移動局装置毎の信号に分離する基地局装置であって、
重複を許容しないで、前記複数の移動局装置に対する周波数スペクトルの割り当てを行った後、前記移動局装置間での周波数スペクトルの重複率であって、所望の通信品質を満たす重複率である許容重複率と、前記移動局装置各々の送信可能帯域幅とのうち、少なくとも一つに基づく割当終了条件を満たすまで、重複を許容する割当を追加して行い、
前記複数の移動局装置に割り当てた周波数スペクトルを合計した帯域幅が、割当可能なシステム帯域幅を超えること
を特徴とする基地局装置。
【請求項７】
送信信号を周波数信号に変換し、当該装置に割り当てられた周波数スペクトルに配置して送信する複数の送信装置と、前記複数の送信装置が送信した信号を受信し、前記送信装置の信号間の干渉を除去して、前記送信装置毎の信号に分離する受信装置とを具備する無線通信システムにおける周波数割当方法であって、
重複を許容しないで、前記複数の送信装置に対する周波数スペクトルの割り当てを行った後、前記送信装置間での周波数スペクトルの重複率であって、所望の通信品質を満たす重複率である許容重複率と、前記送信装置各々の送信可能帯域幅とのうち、少なくとも一つに基づく割当終了条件を満たすまで、重複を許容する割当を追加して行い、
前記複数の送信装置に割り当てた周波数スペクトルを合計した帯域幅が、割当可能なシステム帯域幅を超えること
を特徴とする周波数割当方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信システム、基地局装置、および周波数割当方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、次世代の移動体無線通信システムの研究が盛んに行われ、限られた周波数帯域でより大きな伝送容量を達成することが求められている。例えば、同一セルに複数の移動局が存在する環境における多重化方式の一つとして、周波数帯域全体をリソースブロック（ＲＢ：Ｒｅｓｏｕｒｃｅ  Ｂｌｏｃｋ）と呼ばれる割り当て単位に分割し、各移動局に互いに異なるＲＢを割り当てて同時に通信を行うＦＤＭ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：周波数分割多重化）方式のスケジューリングがある。しかし、この方式では、ある移動局の使用しているＲＢは、その他の移動局に割り当てられないため、多数の移動局が存在する場合に各移動局が使用できる帯域幅は厳しく制限される。この様な場合に帯域幅を変更せずに伝送容量を向上する手法として、チャネル状態に応じて変調方式や誤り訂正符号の符号化率を変更し伝送ビットレートを増加させるＡＭＣ（Ａｄａｐｔｉｖｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｃｏｄｉｎｇ：適応変調符号化方式）が挙げられる。
【０００３】
しかしながら、ＡＭＣにおいて変調方式をＱＰＳＫ（Ｑｕａｔｅｒｎａｒｙ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ：４相位相偏移変調）から１６ＱＡＭ（１６−ａｒｙ  Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ：１６値直交振幅変調）のようなより多値のものへ変更すると、一度に送信できるビット数は向上できる、すなわちビットレートは向上できるものの変調信号点の信号間距離が狭くなることから、１ビット当たりに多くの送信エネルギーが必要となってしまう。そのため、充分な送信エネルギーが得られないと誤り率が増加してスループットが低下する。また、同様に誤り訂正符号の符号化率においても符号化率が高くなるにつれビットレートは増加するが誤り訂正符号の誤り訂正能力が低下してしまうため、ビット誤り率が増加してしまう。したがって、ＡＭＣによってスループットを向上させるためには、各変調方式、各符号化率においてビット誤り率特性を把握した上で、所望のビットレートを得るために必要な送信電力を用いてビット誤り率を十分に低く抑える必要があり、送信装置の能力により送信電力には制限があるため、高い信号対雑音電力比（ＳＮＲ：Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｎｏｉｓｅ  ｐｏｗｅｒ  Ｒａｔｉｏ）が要求される。
【０００４】
マルチユーザ環境においてＦＤＭ方式を用いた場合、互いに他の移動局に割り当てられた周波数を避けるように周波数スペクトルの割当が行われる。この為、ある周波数スペクトルのＳＮＲが良好であるにも関わらず他の移動局に既に割り当てられており、結果、ＳＮＲの低い周波数スペクトルが割り当てられてしまうという問題がある。この問題に対し、移動局間で周波数スペクトルの一部が重複することを許容して割当を行い、各移動局に最適な伝搬路特性の周波数スペクトルを割り当てることが可能であるスペクトル重複リソースマネジメント（ＳＯＲＭ：Ｓｐｅｃｔｒｕｍ−Ｏｖｅｒｌａｐｐｅｄ  Ｒｅｓｏｕｒｃｅ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）技術が提案されている（例えば、非特許文献１）。
【０００５】
ＳＯＲＭ技術では重複した干渉を非線形繰り返し等化処理により除去することを前提に、希望信号のエネルギーを活用することで各受信装置が所望周波数にスペクトルを割り当てながらも受信装置間でのＩＵＩ（Ｉｎｔｅｒ  Ｕｓｅｒ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ：ユーザ間干渉）を除去し移動局毎の復号データを得ることができる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】横枕他、「ダイナミックスペクトル制御を用いたスペクトル重複リソースマネジメント」電子情報通信学会２００８年総合大会論文集、Ｂ−５−５１、２００８年３月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、非特許文献１に記載のＳＯＲＭ技術においては、ユーザ当たりのシンボル数が「５１２」、ユーザ数が「２」であるので、各移動局に割り当てられる周波数帯域幅の合計は、５１２×２＝１０２４である。そして、システム帯域幅、非特許文献１ではＦＦＴ（Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ；高速フーリエ変換）ポイント数は、「１０２４」であり、各移動局に割り当てられる周波数帯域幅の合計と等しくなっているため、重複を許容して周波数スペクトルを割り当てると、周波数帯域の一部を有効に利用していないという問題がある。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、有効に用いる周波数帯域を増やし、全ての移動局のスループットの合計であるセルスループットを向上させることができる無線通信システム、基地局装置、および周波数割当方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（１）この発明は上述した課題を解決するためになされたもので、本発明の無線通信システムは、送信信号を周波数信号に変換し、当該装置に割り当てられた周波数スペクトルに配置して送信する複数の送信装置と、前記複数の送信装置が送信した信号を受信し、前記送信装置の信号間の干渉を除去して、前記送信装置毎の信号に分離する受信装置とを具備する無線通信システムであって、前記複数の送信装置に割り当てた周波数スペクトルを合計した帯域幅が、割当可能なシステム帯域幅を超えることを特徴とする。
【００１０】
（２）また、本発明の無線通信システムは、上述の無線通信システムであって、前記送信装置間での周波数スペクトルの重複率であって、所望の通信品質を満たす重複率である許容重複率と、前記送信装置各々の送信可能帯域幅とのうち、少なくとも一つに基づく割当終了条件を満たすまで、前記周波数スペクトルを前記送信装置に割り当てることを特徴とする。
【００１１】
（３）また、本発明の無線通信システムは、上述の無線通信システムであって、重複を許容しないで、前記複数の送信装置に対する周波数スペクトルの割り当てを行った後、前記送信装置間での周波数スペクトルの重複率であって、所望の通信品質を満たす重複率である許容重複率と、前記送信装置各々の送信可能帯域幅とのうち、少なくとも一つに基づく割当終了条件を満たすまで、重複を許容する割当を追加して行うことを特徴とする。
【００１２】
（４）また、本発明の無線通信システムは、上述のいずれかの無線通信システムであって、前記割当終了条件は、前記送信装置全てに割り当てた周波数スペクトルを合計した帯域幅が、前記許容重複率とシステム帯域幅により算出される許容割当帯域幅に達すること、または、全ての前記送信装置各々について、割り当てられた周波数スペクトルを合計した帯域幅が、当該送信装置の前記送信可能帯域幅に達することであることを特徴とする。
【００１３】
（５）また、本発明の無線通信システムは、上述の無線通信システムであって、前記複数の送信装置の装置数と、割当可能なシステム帯域幅と、前記送信装置間での周波数スペクトルの重複率であって、所望の通信品質を満たす重複率である許容重複率とに基づき重複を許容しない割当帯域幅を決定し、前記重複を許容しない割当帯域幅に基づき重複を許容しない割当を行った後、割り当てられていない周波数に対して全送信装置の周波数スペクトルを割り当てることを特徴とする
【００１４】
（６）また、本発明の無線通信システムは、上述のいずれかの無線通信システムであって、前記許容重複率は、前記受信装置において、受信した信号から前記送信装置毎の信号への分離が所望の品質で行えるように、前記送信装置から前記受信装置への伝搬路特性に基づき算出されることを特徴とする。
【００１５】
（７）また、本発明の基地局装置は、送信信号を周波数信号に変換し、当該装置に割り当てられた周波数スペクトルに配置して送信する複数の移動局装置が送信した信号を受信し、前記移動局装置の信号間の干渉を除去して、前記移動局装置毎の信号に分離する基地局装置であって、前記複数の移動局装置に割り当てた周波数スペクトルを合計した帯域幅が、割当可能なシステム帯域幅を超えることを特徴とする。
【００１６】
（８）また、本発明の周波数割当方法は、送信信号を周波数信号に変換し、当該装置に割り当てられた周波数スペクトルに配置して送信する複数の送信装置と、前記複数の送信装置が送信した信号を受信し、前記送信装置の信号間の干渉を除去して、前記送信装置毎の信号に分離する受信装置とを具備する無線通信システムにおける周波数割当方法であって、前記複数の送信装置に割り当てた周波数スペクトルを合計した帯域幅が、割当可能なシステム帯域幅を超えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
この発明によれば、複数の送信装置に割り当てた周波数スペクトルを合計した帯域幅が、割当可能なシステム帯域幅を超えるので、有効に用いる周波数帯域を増やし、セルスループットを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】この発明の第１の実施形態における無線通信システムの概略構成を示す概念図である。
【図２】同実施形態における移動局装置１１〜１４および基地局装置１５の構成を示す概略ブロック図である。
【図３】同実施形態における送信装置である送信部１０２の構成を示す概略ブロック図である。
【図４】同実施形態における受信装置である受信部５０３および制御部５０１の構成を示す概略ブロック図である。
【図５】同実施形態におけるスケジューリング部３０８での動作原理を説明する図である。
【図６】同実施形態におけるスケジューリング部３０８によるスケジューリングを説明するフローチャートである。
【図７】この発明の第２の実施形態における受信部５０３と制御部５０１ａとの構成を示す概略ブロック図である。
【図８】同実施形態におけるスケジューリング部３０８ａでの動作原理を説明する図である。
【図９】同実施形態におけるスケジューリング部３０８ａによるスケジューリングを説明するフローチャートである。
【図１０】この発明の第３の実施形態に９おける受信部５０３と制御部５０１ｂとの構成を示す概略ブロック図である。
【図１１】同実施形態におけるスケジューリング部３０８ｂでの動作原理を説明する図である。
【図１２】同実施形態におけるスケジューリング部３０８ｂの動作を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
「第１の実施形態」
以下、図面を参照して、本発明の第１の実施形態について説明する。図１は、本発明の実施形態における無線通信システムの概略構成を示す概念図である。図１に示すように、本実施形態における無線通信システムは、送信装置を備える移動局装置１１、１２、１３、１４、受信装置を備える基地局装置１５を備える。ここでは、同一セル内の移動局装置数ＵをＵ＝４としているが、Ｕの値はセルの状況に合わせて、その他の値であってもよい。図１の無線通信システムでは、移動局装置１１〜１４から基地局装置１５への上りリンクの通信に、スペクトル重複リソースマネジメント（ＳＯＲＭ）を使用している。すなわち、各移動局装置１１〜１４が、基地局装置１５に対して信号を送信する際に、一部の周波数信号を移動局装置間で重複させて信号を送信し、基地局装置１５が干渉抑圧機能を用いて抑圧する。これにより、各移動局装置１１〜１４は、受信状況の良好な周波数を使用して伝送を行うことができる。
【００２０】
図２は、移動局装置１１〜１４および基地局装置１５の構成を示す概略ブロック図である。移動局装置１１〜１４は、同一の構成を有するので、ここでは代表して移動局装置１１のみについて説明する。移動局装置１１は、制御部１０１、送信部１０２、受信部１０３を備える。基地局装置１５は、制御部５０１、送信部５０２、受信部５０３を備える。移動局装置１１の制御部１０１は、送信部１０２、受信部１０３を制御して、基地局装置１５との間で通信を行う。送信部１０２は、送信信号を周波数信号に変換し、当該移動局装置１１に割り当てられた周波数スペクトルに、周波数信号を割り当てて基地局装置１５に送信する。受信部１０３は、当該移動局装置１１に割り当てられた周波数スペクトルを示すスペクトル割当情報を、基地局装置１５から受信する。
【００２１】
基地局装置１５の制御部５０１は、送信部５０２、受信部５０３を制御して、各移動局装置１１〜１４との間で通信を行う。特に、制御部５０１は、各移動局装置１１〜１４に対して上りリンクに用いる周波数スペクトルを割り当てる。送信部５０２は、制御部５０１が各移動局装置１１〜１４に割り当てた周波数スペクトルを示すスペクトル割当情報を、各移動局装置１１〜１４に送信する。受信部５０３は、各移動局装置１１〜１４が送信した信号を受信し、移動局装置１１〜１４の信号間の干渉を除去して、各移動局装置１１〜１４毎の信号に分離する。
【００２２】
図３は、本実施形態における送信装置である送信部１０２の構成を示す概略ブロック図である。送信部１０２は、符号部２０１、インターリーブ部２０２、変調部２０３、ＤＦＴ（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ：離散フーリエ変換）部２０４、スペクトルマッピング部２０５、ＩＤＦＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ  ＤＦＴ：逆離散フーリエ変換）部２０６、パイロット信号生成部２０７、パイロット多重部２０８、ＣＰ（Ｃｙｃｌｉｃ  Ｐｒｅｆｉｘ：サイクリックプレフィックス）挿入部２０９、Ｄ／Ａ（Ｄｉｇｉｔａｌ  ｔｏ  Ａｎａｌｏｇ：ディジタル／アナログ）変換部２１０、無線部２１１、送信アンテナ２１２を備える。
【００２３】
符号部２０１は、入力された送信データを構成する送信データビットを、誤り訂正符号化して、符号データビットを生成する。インターリーブ部２０２は、符号データビットのビットの順番（時間順）を並び変える。変調部２０３は、インターリーブ部２０２より並び替えられた符号ビットを、変調方式に応じた信号点にマッピングして、変調信号（送信信号）を生成する。ここで変調方式は、ＢＰＳＫ（Binary Phase Shift Keying；位相偏移変調）、ＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）などである。ＤＦＴ部２０４は、変調信号を離散フーリエ変換して、周波数信号に変換する。
【００２４】
スペクトルマッピング部２０５は、基地局装置１５から通知されるスペクトル割当情報を制御部１０１から受け、該スペクトル割当情報に基づき、当該移動局装置に割り当てら得た周波数スペクトルに、周波数信号を配置する。ＩＤＦＴ部２０６は、配置された周波数信号を逆離散フーリエ変換して、時間信号に変換する。パイロット信号生成部２０７は、基地局装置１５において伝搬路特性を推定するための既知のパイロット信号を生成する。パイロット多重部２０８は、パイロット信号生成部２０７が生成したパイロット信号を、ＩＤＦＴ部２０６より得られた時間信号と多重する。ＣＰ挿入部２０９は、パイロット多重部２０８が多重した信号にサイクリックプレフィックス（ＣＰ）を挿入する。Ｄ／Ａ変換部２１０は、サイクリックプレフィックスが挿入された信号を、ディジタル信号からアナログ信号に変換する。無線部２１１は、Ｄ／Ａ変換部２１０が変換したアナログ信号を、無線周波数にアップコンバートし、送信アンテナ２１２から受信装置に送信する。
【００２５】
図４は、本実施形態における受信装置である受信部５０３および制御部５０１の構成を示す概略ブロック図である。図４に示す受信部５０３は、最大移動局数をＵとした場合の構成を示す。受信部５０３は、受信アンテナ３０１、無線部３０２、Ａ／Ｄ変換部３０３、ＣＰ除去部３０４、パイロット分離部３０５、伝搬路推定部３０６、バッファ３１０、第１のＤＦＴ部３１１、スペクトルデマッピング部３１２、第１の復号処理部３３０−１〜第Ｕの復号処理部３３０−Ｕを備える。第１の復号処理部３３０−１〜第Ｕの復号処理部３３０−Ｕの各々は、ソフトキャンセル部３１３、等化部３１４、ＩＤＦＴ部３１５、復調部３１６、デインターリーブ部３１７、復号部３１８、インターリーブ部３１９、ソフトレプリカ生成部３２０、第２のＤＦＴ部３２１、干渉抽出部３２２、判定部３２３を備えている。制御部５０１は、許容重複率算出部３０７、スケジューリング部３０８、スペクトル割当情報生成部３０９を備える。
【００２６】
無線部３０２は、受信アンテナ３０１を介して、移動局装置４００からの信号を受信し、ダウンコンバートしてベースバンド信号を生成する。Ａ／Ｄ変換部３０３は、ベースバンド信号を、ディジタル信号にアナログ／ディジタル変換する。ＣＰ除去部３０４は、Ａ／Ｄ変換部３０３により変換されたディジタル信号からサイクリックプレフィックス（ＣＰ）を除去する。パイロット分離部３０５は、サイクリックプレフィックスが除去されたディジタル信号から、各移動局装置１１〜１４のパイロット信号を分離する。伝搬路推定部３０６は、分離された各移動局装置１１〜１４からのパイロット信号を用いて、移動局装置１１〜１４それぞれについて、各送信アンテナ２１２から基地局装置１５への伝搬路特性を推定する。伝搬路推定部３０６は、推定した伝搬路特性を、ソフトキャンセル部３１３、等化部３１４、許容重複率算出部３０７、スケジューリング部３０８に出力する。
【００２７】
許容重複率算出部３０７は、伝搬路特性（例えば、受信ＳＮＲ（Signal to Noise Ratio；信号対雑音比)）に基づきシステム帯域内で許容される許容重複率を求めてスケジューリング部３０８に出力する。例えば、特定の変調方式、符号化率を用いたときに、誤り率が一定の値以下となるように、平均受信ＳＮＲに応じた許容重複率の値を予め設定しておき、許容重複率算出部３０７は、この設定に従い、受信した信号について受信ＳＮＲの周波数方向平均値に応じた許容重複率を決定する。スケジューリング部３０８は、各移動局装置１１〜１４がどのサブキャリアを使用するかというスペクトル割当を伝搬路推定部３０６から与えられる伝搬路特性に基づき決定する。この際、一部のスペクトルの重複を許容したスペクトル割当を決定するスケジューリングを行うが許容される重複率は許容重複率算出部３０７より与えられる。スペクトル割当情報生成部３０９は、スケジューリング部３０８が決定したスペクトル割当を示すスペクトル割当情報を生成し、各移動局装置１１〜１４にフィードバックするために送信部５０２に出力する。同時に、スペクトル割当情報生成部３０９は、次の伝送機会においてスペクトルデマッピング部３１２において周波数信号を元に戻すためのマッピング情報として、スペクトル割当情報をバッファ３１０に保存する。
【００２８】
第１のＤＦＴ部３１１は、パイロット分離部３０５においてパイロット信号を分離した受信信号を、離散フーリエ変換して周波数信号に変換する。スペクトルデマッピング部３１２は、前の伝送機会の際に得られていたマッピング情報をバッファ３１０から取り出し、該マッピング情報に基づき、第１のＤＦＴ部３１１が変換して得られた周波数信号から各移動局装置１１〜１４の信号を分離する。スペクトルデマッピング部３１２は、分離した各移動装置１１〜１４の信号を、それぞれ、各移動局装置１１〜１４に対応する復号処理部３３０−１〜３３０−Ｕに出力する。
【００２９】
なお、この段階では単にマッピング情報に基づき、各移動局装置１１〜１４が周波数信号を配置した周波数スペクトルの信号を、移動局装置１１〜１４毎に抽出するだけであるから、送信時に重複していた一部の周波数信号に関しては互いに干渉として残っている。例えば、ある周波数スペクトルに、移動局装置１１と１３とが周波数信号を配置しているときは、スペクトルデマッピング部３１２は、その周波数スペクトルの信号を、移動局装置１１に対応した復号処理部である第１の復号処理部３３０−１と、移動局装置１３に対応した復号処理部である第３の復号処理部３３０−３とに出力する。
【００３０】
第１の復号処理部３３０−１から第Ｕの復号処理部３３０−Ｕは、対応する移動局装置が異なるだけで、同じ構成であるので、ここでは、移動局装置１１に対応する第１の復号処理部３３０−１についてのみ説明し、その他の復号処理部については説明を省略する。第１の復号処理部３３０−１のソフトキャンセル部３１３は、スペクトルデマッピング部３１２により元の配置に戻された各移動局装置１１の受信信号から、第２のＤＦＴ部３２１、および干渉抽出部３２２より得られた自身の信号のレプリカおよび他の移動局装置からの干渉レプリカをキャンセルし、残差を等化部３１４に入力する。なお、１回目はレプリカを生成できないので、何もキャンセルしない。
【００３１】
等化部３１４は、ソフトキャンセル部３１３から出力された残差およびソフトレプリカ生成部３２０から得られるレプリカ、伝搬路推定部３０６が推定した伝搬路特性を用いて所望成分を再構成し、無線伝搬路による信号の歪みを補償する等化処理を行う。ＩＤＦＴ部３１５は、等化処理された信号を、逆離散フーリエ変換して時間信号に変換する。復調部３１６は、この時間信号を復調して、各符号ビットの信頼性を表す対数尤度比（ＬＬＲ：Ｌｏｇ  Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ  Ｒａｔｉｏ）にする。ここで、対数尤度比は、符号ビットが１である確率と０である確率の比の自然対数（底がｅ（ネピア数）の対数）で表現される。
【００３２】
デインターリーブ部３１７は、復調部３１６により得られた各符号ビットの対数尤度比について、移動局装置１１のインターリーブ部２０２で施されたインターリーブによる並びを元に戻し、復号部３１８に出力する。復号部３１８は、各符号ビットの対数尤度比について、最大事後確率（ＭＡＰ：Ｍａｘｉｍｕｍ  Ａ  Ｐｏｓｔｅｒｉｏｒｉ）推定に基づく誤り訂正処理を行い、尤度の向上した符号ビットの外部ＬＬＲと、情報ビットの事後ＬＬＲを出力する。ここで、外部ＬＬＲは、誤り訂正処理により、尤度の向上した符号ビットの対数尤度比である符号ビットの事後ＬＬＲから、復号部３１８に入力された符号ビットの対数尤度比を減算した値であり、誤り訂正処理のみで向上した信頼性を表す。また、情報ビットは、符号ビットを復号して得られるビットであり、移動局装置１1〜１４の送信データを構成する送信データビットに対応する。
【００３３】
復号部３１８は、外部ＬＬＲを、繰り返し処理に利用されるようにインターリーブ部３１９に入力し、情報ビットの事後ＬＬＲを送信ビットの判定に使用されるように、判定部３２３に出力する。インターリーブ部３１９は、外部ＬＬＲに対して、移動局装置１１のインターリーブ部２０２と同様の並び替えを行うインターリーブを施す。ソフトレプリカ生成部３２０は、インターリーブが施された外部ＬＬＲから得られる信頼性に基づいた振幅を有するソフトレプリカを生成する。ソフトレプリカ生成部３２０は、得られたソフトレプリカを、等化部３１４に出力するとともに、ソフトキャンセルのために第２のＤＦＴ部３２１に出力する。
【００３４】
第２のＤＦＴ部３２１は、ソフトレプリカを離散フーリエ変換して、周波数信号に変換する。第２のＤＦＴ部３２１は、得られた周波数信号を、自身の信号のキャンセルのためにソフトキャンセル部３１３に入力するとともに、移動局装置の信号間の干渉をキャンセルするために他の移動局装置１２〜１４に対応した復号処理部である第２から第Ｕの復号処理部３３０−２〜３３０−Ｕにおける干渉抽出部３２２に出力する。干渉抽出部３２２は、他の復号処理３３０−２〜３３０−Ｕから受けた周波数信号のうち、移動局装置１１の信号に対する干渉信号となっているものを、スペクトル割当情報に基づき抽出し、され、ソフトキャンセル部３１３に出力する。
【００３５】
これら第１の復号処理部３３０−１が備える各部による処理を、同じ信号に対して予め決められた回数繰り返し、最後に復号部３１８により得られた情報ビットの事後ＬＬＲを判定部３２３が硬判定することで移動局装置１１の送信データを検出する。なお、予め決められた回数だき繰り返すのではなく、例えば、全ての情報ビットの事後ＬＬＲの絶対値が、予め決められた値より大きくなるまで繰り返すなど、繰り返しの終了条件を設定しておき、該条件が満たされるまで繰り返すようにしてもよい。
【００３６】
第１の復号処理部３３０−１から第Ｕの復号処理部３３０−Ｕの各々が、上述のように繰り返しの処理を行うことで、各移動局装置１１〜１４に所望の周波数スペクトルを割り当てながらも移動局装置１１〜１４間でのＩＵＩ（Ｉｎｔｅｒ  Ｕｓｅｒ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ：ユーザ間干渉）を除去し移動局装置１１〜１４毎の送信データを得ることができる。
【００３７】
本実施形態は、周波数選択ダイバーシチ効果を最大限得るべくＳＯＲＭ技術と同様、移動局毎に最も伝搬路特性の高い周波数から順に割り当てていく。ここで、従来のＳＯＲＭのスケジューリングでは各移動局の割当帯域の和がシステム帯域幅を超えることは想定されていないが、本実施形態ではスケジューリングの終了条件を別途定め、条件を満たすまでスケジューリングを続行することでシステム全体として、より広帯域な伝送を行うことが可能となる。
【００３８】
ここで、ＳＯＲＭ技術において周波数スペクトルの重複によるＩＵＩの除去は受信側における非線形繰り返し等化により行われるが、その際、受信側は周波数スペクトルの重複していない個所の情報を用いて誤り訂正を行った上でレプリカを作成し干渉の除去を行う。そのため、周波数スペクトルの重複率が高くなりすぎると、干渉除去の為のレプリカの精度が落ち、ＩＵＩを除去しきれず、結果、誤り率特性の改善が期待できなくなる。よって重複率の上限は要求される通信品質に応じて設定することが望ましい。
【００３９】
図５は、本実施形態におけるスケジューリング部３０８での動作原理を説明する図である。まず、スケジューリング部３０８は、移動局毎にシステム帯域全ての受信ＳＩＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  ａｎｄ  Ｎｏｉｓｅ  ｐｏｗｅｒ  Ｒａｔｉｏ）や通信路容量等により与えられる伝搬路特性の高い順にランク付けを行い、その値に応じてスケジューリングを行う。ただし、ランク付けは行わず伝搬路特性値をそのまま用いても良い。スケジューリングを行う順番は、全移動局と周波数帯域との組み合わせのうち、伝搬路特性値の高い順に割当を行ってもよいし、移動局毎に１割当単位ずつ伝搬路特性値の高い周波数帯域から順に割当を行っても良い。
【００４０】
図５では、システム帯域を周波数方向に１２の割当単位に分割し、４つの移動局がそれぞれ受信ＳＩＮＲの高い順に割当単位にランクを付け（Ｔａ１）、各移動局に対して、順に１ずつランクの高いものから割り当てている（Ｔａ２）。図５に示す例では、４つの移動局がそれぞれ受信ＳＩＮＲの高い順に割当単位にランクを付けたテーブルＴａ１では、第１の移動局については、周波数の低いほうから「６、４、３、１１、１０、９、１、２、５、１２、７、８」というようにランク付けしている。同様に、第２の移動局については「２、１、７、６、８、１２、１１、５、３、４、９、１０」、第３の移動局については「９、１、２、３、４、８、１０、１２、１１、７、６、５」、第４の移動局については「８、９、１２、１、２、１０、６、７、１１、４、３、５」というようにランク付けしている。
【００４１】
スケジューリングの終了条件としては、各移動局の送信電力から決まる割当可能帯域幅に全ての移動局の割当帯域が達した場合に終了しても良いし、許容重複率により定められる許容合計帯域幅に全移動局の割当帯域の合計が達した場合に終了しても良いし、いずれか一方の条件を満たした時点で終了するようにしてもよい。ここでは条件を、いずれかの条件を満たした時点で終了するものとして説明する。図５では、許容重複率は、５０％とする。すなわち、１２割当単位からなるシステム帯域幅を１．５倍した１８割当単位が許容合計帯域幅である。また、第１から第４の移動局の割当可能帯域幅は、それぞれ５割当単位、４割当単位、３割当単位、４割当単位とする。全ての移動局で可能な限り割り当てても合計の帯域幅は１６割当単位であり、許容合計帯域幅である１８割当単位を超えないため、割当可能帯域幅に全ての移動局の割当帯域が達すると、スケジューリングは終了する。なお、各移動局の割当可能帯域幅は、スケジューリング部３０８が予め記憶していてもよいし、各移動局が基地局装置１５と通信を開始する際に、移動局が割当可能帯域幅を示す情報を基地局装置１５に通知し、通知された情報が示す値をスケジューリング部３０８が記憶するようにしてもよい。
【００４２】
その結果、第１の移動局には、ランクが１〜５位の割当単位であって、周波数の小さい方から、２、３、７、８、９番目の割当単位が割り当てられる。第２の移動局には、ランクが１〜４位の割当単位であって、周波数の小さい方から、１、２、９、１０番目の割当単位が割り当てられる。第３の移動局には、ランクが１〜３位の割当単位であって、２、３、４番目の割当単位が割り当てられる。第４の移動局には、ランクが１〜４位の割当単位であって、周波数の小さい方から、４、５、１０、１１番目の割当単位が割り当てられる。そして、割り当てられた割当単位の数は、合計で「１６」であり、周波数の小さい方から、２、３、４、９、１０番目の割当単位が重複して割り当てられている。
【００４３】
図６は、移動局数がＵの場合に一般化したスケジューリング部３０８によるスケジューリングを説明するフローチャートである。スケジューリング部３０８は、各移動局の伝搬路特性Ｈｕ（ｕ＝１、２、・・・、Ｕ）と各移動局の送信可能電力により決定される移動局毎に異なる割当可能帯域幅Ｗｕ（ｕ＝１、２、・・・、Ｕ）とを取得する（Ｓａ１）。なお、伝搬路特性Ｈｕは、伝搬路推定部３０６より取得し、割当可能帯域幅Ｗｕは、予めスケジューリング部３０８が記憶していたものを読み出す。同時に、許容重複率算出部３０７は、全移動局の伝搬路特性から重複スペクトルを分離する為に要求される許容重複率Ｘを決定する（Ｓａ２）。さらにスケジューリング部３０８は、システム帯域幅ＮＦＦＴと許容重複率Ｘとから全移動局で割り当てられる合計の割当帯域幅Ｎａｌｌを、以下の式Ｎａｌｌ＝ＮＦＦＴ×（１＋Ｘ））を用いて算出する（Ｓａ３）。そして、スケジューリング部３０８は、伝搬路特性Ｈｕに基づき、割当帯域幅がＷｕに達していない移動局のみに対してＳＯＲＭスケジューリングを行い（Ｓａ４）、終了条件である「割り当てられた帯域幅がＮａｌｌに達する」（Ｓａ５）もしくは「全ての移動局の割当帯域幅がＷｕに達する」（Ｓａ６）を満たした時点でスケジューリングを終了する。
【００４４】
本実施の形態では、各移動局が各々の伝搬路特性のみを考慮し割当を行うことで最大限の周波数選択ダイバーシチ効果を得られると共に、割当終了条件をシステム帯域幅に限定せず重複率により定めることで、従来に比べ、有効に用いる周波数帯域を増やし、全ての移動局のスループットの合計であるセルスループットの向上を図ることができる。
【００４５】
［第２の実施形態］
第１の実施の形態では、割当終了条件を満たすまでＳＯＲＭスケジューリングを行うことで周波数選択ダイバーシチを最大限に獲得し、かつ、セルスループットを向上させている。しかしながら、あらかじめ定められた重複率は全移動局の合計帯域幅にのみ反映されるため、個々の移動局については重複率が制限されず、複数の移動局が重複した周波数にばかり割り当てられた場合、実際には想定以上に高い重複率になり重複した信号が分離できない可能性がある。そこで第２の実施形態では重複率を最小限に抑え、非線形繰り返し等化処理によるＩＵＩの除去能力を最大限にして特性を改善することを特徴とする。すなわち本実施形態のスケジューリングでは、まずＦＤＭ方式で各移動局の割当を決定後、送信電力に余裕のある移動局に対しスペクトル重複を許可し、割当終了条件に達するまでＳＯＲＭスケジューリングを行い、割当を決定する。ここで終了条件は、各移動局の送信電力から決まる割当可能帯域幅に、全ての移動局の割当帯域が達した場合に終了しても良く、セル内での重複率が所定の許容重複率に達した場合に終了しても良く、もしくは、いずれか一方の条件を満たした時点で終了してもよい。ここで、セル内での重複率とは、システム帯域幅に対し複数の移動局のスペクトルが重複している周波数ポイントの割合を表す。以下では終了条件を、いずれかの条件を満たした時点で終了するものとして説明する。
【００４６】
本実施形態における無線通信システムは、移動局装置１１〜１４と、基地局装置１５ａとを備える。移動局装置１１〜１４の構成は、図２に示す移動局装置１１〜１４と同様であるので、説明を省略する。基地局装置１５ａは、図２に示す基地局装置１５とは、スケジューリングを行なう制御部５０１が制御部５０１ａである点が異なる。図７は、本実施形態における受信部５０３と制御部５０１ａとの構成を示す概略ブロック図である。同図において、図４と同じ部分には同一の符号（３０１〜３０７、３０９〜３２３、３３０−１〜３３０−Ｕ、５０３）を付し、説明を省略する。制御部５０１ａは、許容重複率算出部３０７、スケジューリング部３０８ａ、スペクトル割当情報生成部３０９を備える。スケジューリング３０８ａは、重複を許容しないで周波数スペクトルの移動局装置１１〜１４への割り当てを行なった後、割当終了条件を満たすまで、各移動局装置１１〜１４への周波数スペクトルの割り当てを行う。
【００４７】
図８は、本実施形態におけるスケジューリング部３０８ａでの動作原理を説明する図である。ここでは、システム帯域を周波数方向に１２の割当単位に分割している。図８（ａ）は、従来のＦＤＭ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ；周波数分割多重）スケジューリングを行ったスペクトル割当である。図８（ａ）では、第１の移動局には、周波数の小さい方から、１、４、９番目の割当単位が割り当てられている。第２の移動局には、周波数の小さい方から、５、６、１１番目の割当単位が割り当てられている。第３の移動局には、周波数の小さい方から、２、７、１２番目の割当単位が割り当てられている。第４の移動局には、周波数の小さい方から、３、８、１０番目の割当単位が割り当てられている。割当可能帯域幅は、第１の移動局が「５」、第２の移動局が「４」、第３の移動局が「４」、第４の移動局が「４」である。なお、ＦＤＭスケジューリングでは、図８（ａ）のように、割り当てた周波数スペクトルは移動局間で重複しない。
【００４８】
図８（ｂ）は、本発明に基づき図８（ａ）のＦＤＭスケジューリングを行った後に、二度目のスケジューリングを行った場合のスペクトル割当である。ここでも、第１の実施形態と同様に、許容重複率は５０％とする。図８（ａ）のＦＤＭスケジューリングでは、第１の移動局は、割当可能帯域幅「５」に対して「３」割当単位しか割り当てられていないので、割当可能帯域幅まで、「２」割当単位の余裕がある。第２から第４の移動局は、「１」割当単位の余裕がある。そこで、図８（ｂ）では、図８（ａ）の割り当てに加えて、第１の移動局には、周波数の小さい方から、２、３番目の割当単位が割り当てられている。第２の移動局には、周波数の小さい方から、７番目の割当単位が割り当てられている。第３の移動局には、周波数の小さい方から、８番目の割当単位が割り当てられている。第４の移動局には、周波数の小さい方から、９番目の割当単位が割り当てられている。この結果、周波数の小さい方から、２、３、７、８、９番目の割当単位、すなわち５つの割当単位が重複して割り当てられている。システム帯域幅である１２割当単位のうち５割当単位が重複しているので、重複率は、５÷１２×１００で約４２％であり、許容重複率である５０％を超えていない。
【００４９】
図８（ａ）および図８（ｂ）におけるスケジューリング方法は、平均受信ＳＩＮＲやＣＱＩ（Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｑｕａｌｉｔｙ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ；チャネル品質指標）、通信路容量等の伝搬路特性を基準とし、ＰＦ（Ｐｒｏｐｏｔｉｏｎａｌ  Ｆａｉｒｎｅｓｓ）やＭａｘ  ＣＩＲ（Ｍａｘｉｍｕｍ  Ｃａｒｒｉｅｒ  ｔｏ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  ｐｏｗｅｒ  Ｒａｔｉｏ）、ＲＲ（Ｒｏｕｎｄ  Ｒｏｂｉｎ）等を用いる。
なお、各移動局の割当可能帯域幅は、第１の実施形態と同様に、スケジューリング部３０８ａが予め記憶していてもよいし、各移動局が基地局装置１５とａ通信を開始する際に、移動局が割当可能帯域幅を示す情報を基地局装置１５に通知し、通知された情報が示す値をスケジューリング部３０８ａが記憶するようにしてもよい。
【００５０】
図８（ａ）の割当のみの場合、スケジューリング状況によっては、第１の移動局の様に、送信電力に余裕があり広帯域伝送が可能であるにも拘らず、他の移動局に占有されたことで狭い帯域しか割り当てられず低データレート送信となる移動局が発生する可能性がある。従来の方法ではＡＭＣ（Ａｄａｐｔｉｖｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｃｏｄｉｎｇ：適応変調符号化方式）を適用することによるデータレート改善が考えられるが、ＦＤＭは他の移動局の割当を回避するスケジューリングであるため、場合によってはチャネルの劣化の影響を受けやすく、そうした場合はチャネル状態に応じて変調方式や符号化方式を変更するＡＭＣではデータレートの向上を望むことができない。一方、図８（ｂ）の場合、スペクトル重複を可能とすることで、送信電力に余裕のある移動局は他の移動局に割り当てられた周波数に対し重複させ割り当てることが可能となる。このような割当を行うことで、従来のＦＤＭスケジューリングの場合に比べ移動局はより広帯域の伝送を行うことができ、同時にＦＤＭスケジューリングでは他の移動局に占有されており、割り当てることのできなかった伝搬路特性の良い帯域を使用することとも可能となり、結果データレートの向上を実現できる。
【００５１】
図９は、本実施形態におけるスケジューリング部３０８ａの動作を説明するフローチャートである。まず、スケジューリング部３０８ａは、各移動局の伝搬路特性Ｈｕ（ｕ＝１、２、・・・、Ｕ）と、各移動局の送信可能電力から決定される移動局毎に異なる割当可能帯域幅Ｗｕ（ｕ＝１、２、・・・、Ｕ）とを取得する（Ｓｂ１）。なお、伝搬路特性Ｈｕは、伝搬路推定部３０６より取得し、割当可能帯域幅Ｗｕは、予めスケジューリング部３０８ａが記憶していたものを読み出す。スケジューリング部３０８ａは取得した情報を基に、まず重複を許容しないＦＤＭスケジューリングを行う（Ｓｂ２）。ここで全ての移動局の割当帯域幅がＷｕに達している場合はスケジューリングを終了する（Ｓｂ３−Ｙｅｓ）が、Ｗｕに達していない移動局が存在する場合、ＳＯＲＭスケジューリングに移行する（Ｓｂ３−Ｎｏ）。まず過度の重複による特性の劣化を防ぐため、基地局は許容重複率算出部３０７において、移動局すべての伝搬路特性から許容される重複率である許容重複率Ｘを決定する（Ｓｂ４）。次に、スケジューリング部３０８ａは、システム帯域幅ＮＦＦＴと許容重複率Ｘとから、ＳＯＲＭスケジューリングに使用できる重複可能帯域幅Ｎ２ｎｄ＝ＮＦＦＴ×Ｘを算出する（Ｓｂ５）。そして、スケジューリング部３０８ａは、割当帯域がＷｕに達していない移動局のみでＳＯＲＭスケジューリングを行う（Ｓｂ６）が、この時、各移動局への割り当ては、ステップＳｂ２のＦＤＭスケジューリング、あるいは、これまでのステップＳｂ６のＳＯＲＭスケジューリングでその移動局に割り当てられた割当単位を除いた割当単位を対象にして行う。ＳＯＲＭスケジューリングの終了条件は重複して割り当てられた帯域幅がＮ２ｎｄに達するか（Ｓｂ７）、全ての移動局の割当帯域が割当可能帯域幅Ｗｕに達した時に終了する（Ｓｂ８）。
【００５２】
本実施形態では、まず重複を許容しないスケジューリングを行うことにより、システム帯域全体を有効に活用するような割当を行い、その後重複を許容するスケジューリングを追加して行うことにより、移動局間での重複を最小限に抑えながら各移動局の伝送レートを増加させ、セルスループットの向上を図ることができる。
【００５３】
［第３の実施形態］
スペクトル重複において、重複した信号を正確に分離する為には等化部における非線形繰り返し等化処理後の残留ＩＵＩをできる限り低減することが必要であり、その為には重複していないスペクトルの情報が多いことが望ましい。よって本発明の概念であるスペクトル重複の利用による伝送レート改善を行いつつ、残留ＩＵＩによる特性劣化を防止するためには、重複している周波数の数をできる限り抑えることが必要である。しかしながら伝送レートを維持する上で移動局当たりの帯域幅は減少することは望ましくなく、帯域幅を維持しつつ、重複していない周波数を増加させるためには、重複している周波数にできる限り多くの移動局が重複していることが有効となる。
【００５４】
第３の実施形態では、同一の周波数にできる限り多数の移動局のスペクトルを重複させることにより、スペクトル重複による伝送レート改善を図りつつ、重複率増加による特性劣化を抑圧する。
本実施形態における無線通信システムは、移動局装置１１〜１４と、基地局装置１５ｂとを備える。移動局装置１１〜１４の構成は、図２に示す移動局装置１１〜１４と同様であるので、説明を省略する。基地局装置１５ｂは、図２に示す基地局装置１５とは、スケジューリングを行なう制御部５０１が制御部５０１ｂである点が異なる。図１０は、本実施形態における受信部５０３と制御部５０１ｂとの構成を示す概略ブロック図である。同図において、図４と同じ部分には同一の符号（３０１〜３０７、３０９〜３２３、３３０−１〜３３０−Ｕ、５０３）を付し、説明を省略する。制御部５０１ｂは、許容重複率算出部３０７、スケジューリング部３０８ｂ、スペクトル割当情報生成部３０９を備える。スケジューリング３０８ｂは、移動局装置の装置数と、割当可能なシステム帯域幅と、許容重複率算出部３０７より与えられた許容重複率とに基づき重複を許容しない割当帯域幅を決定し、この重複を許容しない割当帯域幅に基づき重複を許容しない、各移動局装置１１〜１４への周波数スペクトルの割当を行なう。その後、システム帯域に残された割り当てられていない周波数に対して全移動局装置１１〜１４の周波数スペクトルを重複させて割り当てる。
【００５５】
図１１は、本実施形態におけるスケジューリング部３０８ｂでの動作原理を説明する図である。図１に示されるように同一セル内に４つの移動局装置が存在する場合に、スペクトル重複を利用し最大限の周波数利用効率を獲得するためには、４つの移動局全ての重複箇所が同一であることが望ましい。ここでは簡単に原理を示すために、システム帯域幅を２０とし、全ての移動局の割当可能帯域幅を２０、重複を分離する為に要求される許容重複率を５０％であるものとする。重複が許容されなかった場合の移動局当りの割当帯域幅はシステム帯域幅「２０」／全移動局の数「４」＝５で移動局当たり５ポイントとなる。これに対し、本実施形態を適用し全移動局割当帯域の半分が全て同一の周波数に割り当てるものとすると、移動局当たりの割当帯域幅は、システム帯域幅「２０」／（全移動局の数「４」×（１−０．５）＋０．５）＝８で８ポイントとなる。すなわち図１１のテーブルＴａ１１に示すようにまず４ポイント×４＝１６ポイントは第１から第４の移動局が互いに重複しないようにＦＤＭスケジューリングによりスペクトルの割当を行い、続いて残り４ポイントを図１１のテーブルＴａ１２に示すように各移動局が重複するように割り当てることで移動局当たりの割当帯域を８ポイントとすることが可能となる。結果、周波数利用効率を（８−５）／５＝６０％改善できる。
【００５６】
より一般化しフローチャートにより本実施形態におけるスケジューリング部３０８ｂの動作を説明する。図１２は、スケジューリング部３０８ｂの動作を説明するフローチャートである。同一セル内に存在する移動局の数をＵ、システム帯域幅をＮＦＦＴとする。スケジューリング部３０８ｂは、まず各移動局の伝搬案路特性Ｈｕを読み込み（Ｓｃ１）、Ｈｕから許容重複率Ｘを決定する（Ｓｃ２）。さらに、スケジューリング部３０８ｂは、ＵとＮＦＦＴ、および決定されたＸに基づき、各移動局が割当可能な帯域幅Ｗおよび重複させずに割り当てる帯域幅ＷＦＤＭを算出する（Ｓｃ３）。Ｗは「ＮＦＦＴ／（Ｕ（１−Ｘ）＋Ｘ）」で求められ、ＷＦＤＭは「ＮＦＦＴ／｛Ｕ＋Ｘ／（１−Ｘ）｝」で求められる。Ｗ、およびＷＦＤＭが決定された後、スケジューリング部３０８ｂは、まず各移動局の割当可能な帯域幅をＷＦＤＭとしてＦＤＭスケジューリングを行う（Ｓｃ４）。ここでＷＦＤＭは重複させる周波数分の余裕を与えられるよう設定された値であり、ＦＤＭスケジューリング後のシステム帯域には「Ｗ−ＷＦＤＭ」の空き帯域が確保されている。その後、スケジューリング部３０８ｂは、各移動局の割当帯域幅をＷとし、空き帯域に対し全移動局のスペクトルを割り当てる（Ｓｃ５）ことにより、各移動局の重複率をＸ以内としながら最大限の割当帯域幅を確保することができる。この時周波数利用効率は重複を許容しない場合に比べ「Ｕ／（Ｕ（１−Ｘ）＋Ｘ）」倍に向上することができる。
本実施形態では、重複させる周波数に対し、できる限り多くの移動局を多重させることにより、定められた許容重複率内で最大限の割当帯域幅を確保し、等化処理での信号分離能力を維持しつつ、最大限の伝送レートを獲得することができる。
【００５７】
なお、上述の第１および第２の実施形態では、各移動局の割当可能帯域幅は、その移動局の送信電力により決まるとして説明したが、移動局が要求した帯域幅により決まっても良いし、移動局が要求したサービスに応じた帯域幅としてもよいし、これらの組み合わせであってもよい。
【００５８】
また、図２における制御部１０１、制御部５０１、および図７における制御部５０１ａ、および図１０における制御部５０１ｂの機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより各部の処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
【００５９】
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
【００６０】
以上、この発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明は、携帯電話を移動局装置とする無線通信システムである移動体通信システムに用いて好適であるが、これに限定されない。
【符号の説明】
【００６２】
１１、１２、１３、１４…移動局装置
１５、１５ａ…基地局装置
１０１…制御部
１０２…送信部
１０３…受信部
２０１…符号部
２０２…インターリーブ部
２０３…変調部
２０４…ＤＦＴ部
２０５…スペクトルマッピング部
２０６…ＩＤＦＴ部
２０７…パイロット信号生成部
２０８…パイロット多重部
２０９…ＣＰ挿入部
２１０…Ｄ／Ａ変換部
２１１…無線部
２１２…送信アンテナ
３０１…受信アンテナ
３０２…無線部
３０３…Ａ／Ｄ変換部
３０４…ＣＰ除去部
３０５…パイロット分離部
３０６…伝搬路推定部
３０７…許容重複率算出部
３０８、３０８ａ、３０８ｂ…スケジューリング部
３０９…スペクトル割当情報生成部
３１０…バッファ
３１１…第１のＤＦＴ部
３１２…スペクトルデマッピング部
３１３…ソフトキャンセル部
３１４…等化部
３１５…ＩＤＦＴ部
３１６…復調部
３１７…デインターリーブ部
３１８…復号部
３１９…インターリーブ部
３２０…ソフトレプリカ生成部
３２１…第２のＤＦＴ部
３２２…干渉抽出部
３２３…判定部
３３０−１…第１の復号処理部
３３０−２…第２の復号処理部
３３０−Ｕ…第Ｕの復号処理部
５０１、５０１ａ、５０１ｂ…制御部
５０２…送信部
５０３…受信部
【図１】
0005483690.tif 000002
【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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【図１２】
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