(57)【要約】【課題】  移動無線通信システムの移動機から基地局に向けた上りリンクにおける物理チャネルの無線リソース割り当てを、次世代の移動無線通信システムの環境下で適切に行うことのできる上りリンクにおける物理チャネルの無線リソース割り当て方法および移動機用送信機を提供する。【解決手段】  無線通信システムの移動機から基地局に向けた上りリンクにおける物理チャネルの無線リソース割り当て方法であって、衝突型のチャネルとスケジューリング型のチャネルとを時分割方式、周波数分割方式、もしくは、時分割方式と周波数分割方式のハイブリッド方式のいずれかに従って割り当てる。また、衝突型のチャネル、スケジューリング型のチャネルのうちの共有制御チャネル、スケジューリング型のチャネルのうちの共有データチャネルのそれぞれについて、無線リソースを適切に割り当てる。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信システムの移動機から基地局に向けた上りリンクにおける物理チャネルの無線リソース割り当て方法であって、
衝突型のチャネルとスケジューリング型のチャネルとを時分割方式、周波数分割方式、もしくは、時分割方式と周波数分割方式のハイブリッド方式のいずれかに従って割り当てることを特徴とする上りリンクにおける物理チャネルの無線リソース割り当て方法。
【請求項２】
請求項１に記載の上りリンクにおける物理チャネルの無線リソース割り当て方法において、
上記衝突型のチャネルに対し、全チャネル帯域を割り当てることを特徴とする上りリンクにおける物理チャネルの無線リソース割り当て方法。
【請求項３】
請求項１に記載の上りリンクにおける物理チャネルの無線リソース割り当て方法において、
上記衝突型のチャネルに対し、単一もしくは複数の周波数ブロックを割り当てることを特徴とする上りリンクにおける物理チャネルの無線リソース割り当て方法。
【請求項４】
請求項１に記載の上りリンクにおける物理チャネルの無線リソース割り当て方法において、
上記衝突型のチャネルに対し、データレートの大小に応じて広狭となる送信周波数帯域を割り当てることを特徴とする上りリンクにおける物理チャネルの無線リソース割り当て方法。
【請求項５】
請求項２乃至４のいずれか一項に記載の上りリンクにおける物理チャネルの無線リソース割り当て方法において、
割り当てた周波数帯域に連続的なスペクトラムを形成することを特徴とする上りリンクにおける物理チャネルの無線リソース割り当て方法。
【請求項６】
請求項２乃至４のいずれか一項に記載の上りリンクにおける物理チャネルの無線リソース割り当て方法において、
割り当てた周波数帯域に櫛の歯状のスペクトラムを形成することを特徴とする上りリンクにおける物理チャネルの無線リソース割り当て方法。
【請求項７】
請求項１に記載の上りリンクにおける物理チャネルの無線リソース割り当て方法において、
上記スケジューリング型のチャネルのうちの共有制御チャネルに対し、全チャネル帯域を割り当てることを特徴とする上りリンクにおける物理チャネルの無線リソース割り当て方法。
【請求項８】
請求項１に記載の上りリンクにおける物理チャネルの無線リソース割り当て方法において、
上記スケジューリング型のチャネルのうちの共有制御チャネルに対し、単一もしくは複数の周波数ブロックを割り当てることを特徴とする上りリンクにおける物理チャネルの無線リソース割り当て方法。
【請求項９】
請求項１に記載の上りリンクにおける物理チャネルの無線リソース割り当て方法において、
上記スケジューリング型のチャネルのうちの共有制御チャネルに対し、データレートの大小に応じて広狭となる送信周波数帯域を割り当てることを特徴とする上りリンクにおける物理チャネルの無線リソース割り当て方法。
【請求項１０】
請求項７乃至９のいずれか一項に記載の上りリンクにおける物理チャネルの無線リソース割り当て方法において、
割り当てた周波数帯域に連続的なスペクトラムを形成することを特徴とする上りリンクにおける物理チャネルの無線リソース割り当て方法。
【請求項１１】
請求項７乃至９のいずれか一項に記載の上りリンクにおける物理チャネルの無線リソース割り当て方法において、
割り当てた周波数帯域に櫛の歯状のスペクトラムを形成することを特徴とする上りリンクにおける物理チャネルの無線リソース割り当て方法。
【請求項１２】
請求項１に記載の上りリンクにおける物理チャネルの無線リソース割り当て方法において、
上記スケジューリング型のチャネルのうちの共有データチャネルに対し、全チャネル帯域を割り当て、時間領域でスケジューリングを行うことを特徴とする上りリンクにおける物理チャネルの無線リソース割り当て方法。
【請求項１３】
請求項１に記載の上りリンクにおける物理チャネルの無線リソース割り当て方法において、
上記スケジューリング型のチャネルのうちの共有データチャネルに対し、周波数領域の周波数ブロックを固定し、時間領域でスケジューリングを行うことを特徴とする上りリンクにおける物理チャネルの無線リソース割り当て方法。
【請求項１４】
請求項１に記載の上りリンクにおける物理チャネルの無線リソース割り当て方法において、
上記スケジューリング型のチャネルのうちの共有データチャネルに対し、周波数領域および時間領域の周波数ブロックでスケジューリングを行うことを特徴とする上りリンクにおける物理チャネルの無線リソース割り当て方法。
【請求項１５】
請求項１３または１４のいずれか一項に記載の上りリンクにおける物理チャネルの無線リソース割り当て方法において、
上記周波数ブロック内に、櫛の歯状のスペクトラムによる周波数分割、通常の周波数分割、時間分割、もしくは、コード分割により多重を行うことを特徴とする上りリンクにおける物理チャネルの無線リソース割り当て方法。
【請求項１６】
衝突型のチャネルとスケジューリング型のチャネルとを時分割方式、周波数分割方式、もしくは、時分割方式と周波数分割方式のハイブリッド方式のいずれかに従って割り当てて送信を行う手段を備えたことを特徴とする移動機用送信機。
【請求項１７】
請求項１６に記載の移動機用送信機において、
送信データのチャネル符号化を行うチャネル符号化部と、
チャネル符号化された送信データを変調するデータ変調部と、
変調された送信データを拡散変調する拡散変調部と、
拡散変調された送信データのシンボルを繰り返すシンボル繰り返し部と、
シンボルの繰り返された送信データにユーザ毎の周波数オフセットを与える周波数オフセット付加部と、
上記送信データのチャネル種別および基地局から与えられる当該ユーザに対するＭＣＳ情報に従って上記チャネル符号化部、データ変調部、拡散変調部を制御するデータ変調・拡散率・チャネル符号化制御部と、
上記送信データのチャネル種別ならびに基地局から与えられる各物理チャネルへの無線リソース割り当て報知情報および当該ユーザに対するスケジューリング結果情報に従って上記シンボル繰り返し部、周波数オフセット付加部を制御する周波数ダイバーシチ・スケジューリング部とを備えたことを特徴とする移動機用送信機。
【請求項１８】
請求項１６に記載の移動機用送信機において、
送信データのチャネル符号化を行うチャネル符号化部と、
チャネル符号化された送信データを変調するデータ変調部と、
変調された送信データを拡散変調する拡散変調部と、
拡散変調された送信データを周波数領域の信号に変換するＦＦＴ部と、
周波数領域に変換された送信データを周波数領域にマッピングする周波数領域信号生成部と、
周波数領域にマッピングされた送信データから時間領域の信号に変換するＩＦＦＴ部と、
上記送信データのチャネル種別および基地局から与えられる当該ユーザに対するＭＣＳ情報に従って上記チャネル符号化部、データ変調部、拡散変調部を制御するデータ変調・拡散率・チャネル符号化制御部と、
上記送信データのチャネル種別ならびに基地局から与えられる各物理チャネルへの無線リソース割り当て報知情報および当該ユーザに対するスケジューリング結果情報に従って上記周波数領域信号生成部を制御する周波数ダイバーシチ・スケジューリング部とを備えたことを特徴とする移動機用送信機。
【請求項１９】
請求項１６に記載の移動機用送信機において、
送信データのチャネル符号化を行うチャネル符号化部と、
チャネル符号化された送信データを変調するデータ変調部と、
変調された送信データを拡散変調する拡散変調部と、
拡散変調された送信データをパラレル信号に変換するシリアル／パラレル変換部と、
パラレル信号に変換された送信データを周波数領域にマッピングする周波数領域信号生成部と、
周波数領域にマッピングされた送信データから時間領域の信号に変換するＩＦＦＴ部と、
上記送信データのチャネル種別および基地局から与えられる当該ユーザに対するＭＣＳ情報に従って上記チャネル符号化部、データ変調部、拡散変調部を制御するデータ変調・拡散率・チャネル符号化制御部と、
上記送信データのチャネル種別ならびに基地局から与えられる各物理チャネルへの無線リソース割り当て報知情報および当該ユーザに対するスケジューリング結果情報に従って上記周波数領域信号生成部を制御する周波数ダイバーシチ・スケジューリング部とを備えたことを特徴とする移動機用送信機。
【請求項２０】
請求項１６に記載の移動機用送信機において、
送信データのチャネル符号化を行うチャネル符号化部と、
チャネル符号化された送信データを変調するデータ変調部と、
変調された送信データを拡散変調する拡散変調部と、
拡散変調された送信データを選択分岐するスイッチ部と、
選択分岐された送信データを周波数領域の信号に変換するＦＦＴ部と、
選択分岐された送信データをパラレル信号に変換するシリアル／パラレル変換部と、
上記ＦＦＴ部もしくはシリアル／パラレル変換部の出力信号を周波数領域にマッピングする周波数領域信号生成部と、
周波数領域にマッピングされた信号から時間領域の信号に変換するＩＦＦＴ部と、
上記送信データのチャネル種別および基地局から与えられる当該ユーザに対するＭＣＳ情報に従って上記チャネル符号化部、データ変調部、拡散変調部を制御するデータ変調・拡散率・チャネル符号化制御部と、
上記送信データのチャネル種別ならびに基地局から与えられる各物理チャネルへの無線リソース割り当て報知情報および当該ユーザに対するスケジューリング結果情報に従って上記周波数領域信号生成部を制御する周波数ダイバーシチ・スケジューリング部とを備えたことを特徴とする移動機用送信機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動無線通信システムの移動機から基地局に向けた上りリンクにおける物理チャネルの無線リソース割り当て方法および移動機用送信機に関する。
【背景技術】
【０００２】
既にサービスが開始されている第３世代の移動無線通信システムの能力をはるかにしのぐ次世代の移動無線通信システムの開発が行われている。この次世代の移動無線通信システムでは、よりいっそうの高速・大容量伝送、ＩＰ（Internet Protocol）ネットワーキングをベースとしたシステム間相互接続等が目標とされている。
【特許文献１】ＷＯ２００３／０４１４３８（国際公開）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
第３世代のＷ−ＣＤＭＡ（Wideband-Code Division Multiple Access）では５ＭＨｚであったチャネル帯域が、次世代の移動無線通信システムでは２０ＭＨｚ程度に拡大されることが予想されており、広いチャネル帯域を物理チャネルに有効に割り当てることが望まれる。この際、周波数ダイバーシチ（信号を広帯域に分散することによる、周波数選択性フェージング環境下での通信品質の向上）およびマルチユーザダイバーシチ（ユーザ毎の信号をチャネル状態の良い周波数ブロックに割り当てることによる、周波数選択性フェージング環境下での通信品質の向上）を考慮する必要がある。なお、周波数ダイバーシチ効果を得るために信号を広帯域に分散することが有効であるが、反面、送信データのデータレートが低い場合には送信電力密度が小さくなり、チャネル推定精度が悪化するという問題があり、データレートに応じた無線リソースの割り当てが必要となる。
【０００４】
一方、移動無線通信システムの移動機から基地局に向けた上りリンクにおいては、移動機側から不定期にデータ送信が行われる衝突型のチャネル（Uplink Contention-based Channel）が存在し、この衝突型のチャネルによる信号は、その後の基地局側のスケジューリングに基づいたスケジューリング型のチャネル（Uplink Scheduled Channel）によりパケットデータの送信が行われる前提となるものであることから、干渉によるエラーが少なく、短時間のうちに有効に基地局側に伝達される必要がある。このような移動機から基地局に向けた信号につき、基地局側で受信確認されるまで送信電力を徐々に上げて断続的に信号を送信することで、他の移動機への干渉を低減する技術（パワーランピング技術）が特許文献１に開示されている。このパワーランピング技術によれば、基地局側で受信確認されるまで複数回の送信が行われることから、スケジューリングの予約等の伝達が遅延し、その後のパケットデータの送信が遅延するという問題があった。
【０００５】
また、従来のＷ−ＣＤＭＡでは、図１に示すように衝突型のチャネルとスケジューリング型のチャネルとを異なる拡散コードにより分離するＣＤＭ（Code Division Multiplex）により多重していたが、コード間干渉による劣化が問題とされていた。これは、チャネル帯域が５ＭＨｚという制約のもと、周波数ダイバーシチ効果を得るために全チャネル帯域を衝突型のチャネルとスケジューリング型のチャネルとに使うことの利点を優先させることから止むを得ない選択であった。
【０００６】
本発明は上記の点に鑑み提案されたものであり、その目的とするところは、移動無線通信システムの移動機から基地局に向けた上りリンクにおける物理チャネルの無線リソース割り当てを、次世代の移動無線通信システムの環境下で適切に行うことのできる上りリンクにおける物理チャネルの無線リソース割り当て方法および移動機用送信機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するため、本発明にあっては、請求項１に記載されるように、無線通信システムの移動機から基地局に向けた上りリンクにおける物理チャネルの無線リソース割り当て方法であって、衝突型のチャネルとスケジューリング型のチャネルとを時分割方式、周波数分割方式、もしくは、時分割方式と周波数分割方式のハイブリッド方式のいずれかに従って割り当てるようにしている。
【０００８】
また、請求項２に記載されるように、請求項１に記載の上りリンクにおける物理チャネルの無線リソース割り当て方法において、上記衝突型のチャネルに対し、全チャネル帯域を割り当てるようにすることができる。
【０００９】
また、請求項３に記載されるように、請求項１に記載の上りリンクにおける物理チャネルの無線リソース割り当て方法において、上記衝突型のチャネルに対し、単一もしくは複数の周波数ブロックを割り当てるようにすることができる。
【００１０】
また、請求項４に記載されるように、請求項１に記載の上りリンクにおける物理チャネルの無線リソース割り当て方法において、上記衝突型のチャネルに対し、データレートの大小に応じて広狭となる送信周波数帯域を割り当てるようにすることができる。
【００１１】
また、請求項５に記載されるように、請求項２乃至４のいずれか一項に記載の上りリンクにおける物理チャネルの無線リソース割り当て方法において、割り当てた周波数帯域に連続的なスペクトラムを形成するようにすることができる。
【００１２】
また、請求項６に記載されるように、請求項２乃至４のいずれか一項に記載の上りリンクにおける物理チャネルの無線リソース割り当て方法において、割り当てた周波数帯域に櫛の歯状のスペクトラムを形成するようにすることができる。
【００１３】
また、請求項７に記載されるように、請求項１に記載の上りリンクにおける物理チャネルの無線リソース割り当て方法において、上記スケジューリング型のチャネルのうちの共有制御チャネルに対し、全チャネル帯域を割り当てるようにすることができる。
【００１４】
また、請求項８に記載されるように、請求項１に記載の上りリンクにおける物理チャネルの無線リソース割り当て方法において、上記スケジューリング型のチャネルのうちの共有制御チャネルに対し、単一もしくは複数の周波数ブロックを割り当てるようにすることができる。
【００１５】
また、請求項９に記載されるように、請求項１に記載の上りリンクにおける物理チャネルの無線リソース割り当て方法において、上記スケジューリング型のチャネルのうちの共有制御チャネルに対し、データレートの大小に応じて広狭となる送信周波数帯域を割り当てるようにすることができる。
【００１６】
また、請求項１０に記載されるように、請求項７乃至９のいずれか一項に記載の上りリンクにおける物理チャネルの無線リソース割り当て方法において、割り当てた周波数帯域に連続的なスペクトラムを形成するようにすることができる。
【００１７】
また、請求項１１に記載されるように、請求項７乃至９のいずれか一項に記載の上りリンクにおける物理チャネルの無線リソース割り当て方法において、割り当てた周波数帯域に櫛の歯状のスペクトラムを形成するようにすることができる。
【００１８】
また、請求項１２に記載されるように、請求項１に記載の上りリンクにおける物理チャネルの無線リソース割り当て方法において、上記スケジューリング型のチャネルのうちの共有データチャネルに対し、全チャネル帯域を割り当て、時間領域でスケジューリングを行うようにすることができる。
【００１９】
また、請求項１３に記載されるように、請求項１に記載の上りリンクにおける物理チャネルの無線リソース割り当て方法において、上記スケジューリング型のチャネルのうちの共有データチャネルに対し、周波数領域の周波数ブロックを固定し、時間領域でスケジューリングを行うようにすることができる。
【００２０】
また、請求項１４に記載されるように、請求項１に記載の上りリンクにおける物理チャネルの無線リソース割り当て方法において、上記スケジューリング型のチャネルのうちの共有データチャネルに対し、周波数領域および時間領域の周波数ブロックでスケジューリングを行うようにすることができる。
【００２１】
また、請求項１５に記載されるように、請求項１３または１４のいずれか一項に記載の上りリンクにおける物理チャネルの無線リソース割り当て方法において、上記周波数ブロック内に、櫛の歯状のスペクトラムによる周波数分割、通常の周波数分割、時間分割、もしくは、コード分割により多重を行うようにすることができる。
【００２２】
また、請求項１６に記載されるように、衝突型のチャネルとスケジューリング型のチャネルとを時分割方式、周波数分割方式、もしくは、時分割方式と周波数分割方式のハイブリッド方式のいずれかに従って割り当てて送信を行う手段を備える移動機用送信機として構成することができる。
【００２３】
また、請求項１７に記載されるように、請求項１６に記載の移動機用送信機において、送信データのチャネル符号化を行うチャネル符号化部と、チャネル符号化された送信データを変調するデータ変調部と、変調された送信データを拡散変調する拡散変調部と、拡散変調された送信データのシンボルを繰り返すシンボル繰り返し部と、シンボルの繰り返された送信データにユーザ毎の周波数オフセットを与える周波数オフセット付加部と、上記送信データのチャネル種別および基地局から与えられる当該ユーザに対するＭＣＳ情報に従って上記チャネル符号化部、データ変調部、拡散変調部を制御するデータ変調・拡散率・チャネル符号化制御部と、上記送信データのチャネル種別ならびに基地局から与えられる各物理チャネルへの無線リソース割り当て報知情報および当該ユーザに対するスケジューリング結果情報に従って上記シンボル繰り返し部、周波数オフセット付加部を制御する周波数ダイバーシチ・スケジューリング部とを備えるようにすることができる。
【００２４】
また、請求項１８に記載されるように、請求項１６に記載の移動機用送信機において、送信データのチャネル符号化を行うチャネル符号化部と、チャネル符号化された送信データを変調するデータ変調部と、変調された送信データを拡散変調する拡散変調部と、拡散変調された送信データを周波数領域の信号に変換するＦＦＴ部と、周波数領域に変換された送信データを周波数領域にマッピングする周波数領域信号生成部と、周波数領域にマッピングされた送信データから時間領域の信号に変換するＩＦＦＴ部と、上記送信データのチャネル種別および基地局から与えられる当該ユーザに対するＭＣＳ情報に従って上記チャネル符号化部、データ変調部、拡散変調部を制御するデータ変調・拡散率・チャネル符号化制御部と、上記送信データのチャネル種別ならびに基地局から与えられる各物理チャネルへの無線リソース割り当て報知情報および当該ユーザに対するスケジューリング結果情報に従って上記周波数領域信号生成部を制御する周波数ダイバーシチ・スケジューリング部とを備えるようにすることができる。
【００２５】
また、請求項１９に記載されるように、請求項１６に記載の移動機用送信機において、送信データのチャネル符号化を行うチャネル符号化部と、チャネル符号化された送信データを変調するデータ変調部と、変調された送信データを拡散変調する拡散変調部と、拡散変調された送信データをパラレル信号に変換するシリアル／パラレル変換部と、パラレル信号に変換された送信データを周波数領域にマッピングする周波数領域信号生成部と、周波数領域にマッピングされた送信データから時間領域の信号に変換するＩＦＦＴ部と、上記送信データのチャネル種別および基地局から与えられる当該ユーザに対するＭＣＳ情報に従って上記チャネル符号化部、データ変調部、拡散変調部を制御するデータ変調・拡散率・チャネル符号化制御部と、上記送信データのチャネル種別ならびに基地局から与えられる各物理チャネルへの無線リソース割り当て報知情報および当該ユーザに対するスケジューリング結果情報に従って上記周波数領域信号生成部を制御する周波数ダイバーシチ・スケジューリング部とを備えるようにすることができる。
【００２６】
また、請求項２０に記載されるように、請求項１６に記載の移動機用送信機において、送信データのチャネル符号化を行うチャネル符号化部と、チャネル符号化された送信データを変調するデータ変調部と、変調された送信データを拡散変調する拡散変調部と、拡散変調された送信データを選択分岐するスイッチ部と、選択分岐された送信データを周波数領域の信号に変換するＦＦＴ部と、選択分岐された送信データをパラレル信号に変換するシリアル／パラレル変換部と、上記ＦＦＴ部もしくはシリアル／パラレル変換部の出力信号を周波数領域にマッピングする周波数領域信号生成部と、周波数領域にマッピングされた信号から時間領域の信号に変換するＩＦＦＴ部と、上記送信データのチャネル種別および基地局から与えられる当該ユーザに対するＭＣＳ情報に従って上記チャネル符号化部、データ変調部、拡散変調部を制御するデータ変調・拡散率・チャネル符号化制御部と、上記送信データのチャネル種別ならびに基地局から与えられる各物理チャネルへの無線リソース割り当て報知情報および当該ユーザに対するスケジューリング結果情報に従って上記周波数領域信号生成部を制御する周波数ダイバーシチ・スケジューリング部とを備えるようにすることができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の上りリンクにおける物理チャネルの無線リソース割り当て方法および移動機用送信機にあっては、衝突型のチャネルとスケジューリング型のチャネルとの分離についてのコード分離の非採用、周波数ダイバーシチおよびマルチユーザダイバーシチの有効な適用、パワーランピング技術の非採用、データレートに応じた無線リソースの割り当て等を行うようにしているので、次世代の移動無線通信システムの環境下において、移動無線通信システムの移動機から基地局に向けた上りリンクにおける物理チャネルの無線リソース割り当てを適切に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の好適な実施形態につき図面に沿って説明する。
【００２９】
図２は上りリンクにおける物理チャネルの例を示す図である。図２において、上りリンクの物理チャネルは、衝突型のチャネルとスケジューリング型のチャネルに大別される。衝突型のチャネルには、短いデータや上位の制御信号を送るときに用いられるチャネルであるランダムアクセスチャネル、スケジューリング型のデータチャネルを送信する前にスケジューリングのための予約情報を送るチャネルである予約パケットチャネル等が含まれる。
【００３０】
スケジューリング型のチャネルは、チャネル状態に応じてスケジューリングを行うチャネルとチャネル状態に応じないスケジューリングを行うチャネルに分かれる。チャネル状態に応じてスケジューリングを行うチャネルには、パケットデータを送るチャネルである共有データチャネルが含まれる。また、チャネル状態に応じないスケジューリングを行うチャネルには、制御情報を送信するチャネルである共有制御チャネルが含まれる。ただし、固定的な割り当てをする場合、この共有制御チャネルは個別制御チャネルと考えることもできる。
【００３１】
図３は本発明における衝突型のチャネルとスケジューリング型のチャネルの多重方法の例を示す図である。図３（ａ）は衝突型のチャネルＣｈ１とスケジューリング型のチャネルＣｈ２とを時分割方式（ＴＤＭ：Time Division Multiplex）で無線リソースを割り当てることで多重を行う場合を示している。図３（ｂ）は衝突型のチャネルＣｈ１とスケジューリング型のチャネルＣｈ２とを周波数分割方式（ＦＤＭ：Frequency Division Multiplex）で無線リソースを割り当てることで多重を行う場合を示している。図３（ｃ）は衝突型のチャネルＣｈ１とスケジューリング型のチャネルＣｈ２とを時分割方式と周波数分割方式のハイブリッド方式で無線リソースを割り当てることで多重を行う場合を示している。従来のＷ−ＣＤＭＡでは、前述したように、ＣＤＭで多重していたためコード間干渉による劣化が問題とされていたが、時分割方式、周波数分割方式、もしくは、時分割方式と周波数分割方式のハイブリッド方式のいずれかとすることで、時間的ないし周波数的に完全に分けることができ、そのような問題はなくなる。なお、図３（ｂ）、（ｃ）では衝突型のチャネルＣｈ１およびスケジューリング型のチャネルＣｈ２の周波数帯域が全チャネル帯域を連続的に使う図３（ａ）の場合に比べて減少するが、従来のＷ−ＣＤＭＡでは５ＭＨｚであったチャネル帯域が次世代の移動無線通信システムでは２０ＭＨｚ程度に拡大されるため、周波数ダイバーシチ効果を得るのに十分な帯域幅を確保することができる。また、図３（ｂ）、（ｃ）に示すように、衝突型のチャネルＣｈ１とスケジューリング型のチャネルＣｈ２を全チャネル帯域にまたがって分散しているため、この点からも十分な周波数ダイバーシチ効果を得ることができる。
【００３２】
なお、本発明は、ＤＳ−ＣＤＭＡ（Direct Sequence Code Division Multiple Access）、ＩＦＤＭＡ（Interleaved Frequency Division Multiple Access）、ＶＳＣＲＦ−ＣＤＭＡ（Variable Spreading and Chip Repetition Factors‐Code Division Multiple Access）等のシングルキャリア方式、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）、Ｓｐｒｅａｄ  ＯＦＤＭ、ＭＣ−ＣＤＭＡ（Multi-Carrier Code Division Multiple Access）、ＶＳＦ‐Ｓｐｒｅａｄ  ＯＦＤＭ（Variable Spreading Factor − Spread Orthogonal Frequency Division Multiplexing）等のマルチキャリア方式のいずれかに限定されるものではなく、両方式に適用することができる。
【００３３】
次に、図４は衝突型のチャネルに対する無線リソース割り当て方法の例を示す図である。図４（ａ）（ｂ）は、衝突型のチャネルに対し、全チャネル帯域を割り当てる場合を示しており、図４（ａ）では割り当てた周波数帯域に連続的なスペクトラムを形成するようにし、図４（ｂ）では割り当てた周波数帯域に櫛の歯状のスペクトラム（Comb-Shaped Spectrum）を形成するようにしたものである。図４（ａ）の連続的なスペクトラムの場合の衝突はＣＤＭＡ等によって行われ、図４（ｂ）の櫛の歯状のスペクトラムの場合は櫛の歯の周波数領域上の位置をずらすことによるＦＤＭＡおよびＣＤＭＡ等によって行われる。また、図４（ｃ）（ｄ）は、衝突型のチャネルに対し、単一もしくは複数のチャンクからなる周波数ブロックを割り当てる場合を示しており、図４（ｃ）では割り当てた周波数帯域に連続的なスペクトラムを形成するようにし、図４（ｄ）では割り当てた周波数帯域に櫛の歯状のスペクトラムを形成するようにしたものである。この場合も、図４（ｃ）の連続的なスペクトラムの場合の衝突はＣＤＭＡ等によって行われ、図４（ｄ）の櫛の歯状のスペクトラムの場合はＦＤＭＡおよびＣＤＭＡ等によって行われる。
【００３４】
前述したように、衝突型のチャネルによる信号は、その後の基地局側のスケジューリングに基づいたスケジューリング型のチャネルによりパケットデータの送信が行われる前提となるものであることから、干渉によるエラーが少なく短時間のうちに有効に基地局側に伝達される必要があるが、図４（ａ）（ｂ）の場合は全チャネル帯域にわたって信号が分散されるため大きな周波数ダイバーシチ効果が得られ、受信信号の変動が減少して安定した通信が可能となる。従って、送信電力密度を低減することが可能となり、従来行われていたパワーランピング技術を非採用あるいは軽減することができ、パワーランピング技術に起因した遅延の発生を防止することができる。
【００３５】
なお、図４（ｃ）（ｄ）の場合は衝突型のチャネルの周波数帯域が図４（ａ）（ｂ）の全チャネル帯域を使う場合に比べて減少するが、従来のＷ−ＣＤＭＡでは５ＭＨｚであったチャネル帯域が次世代の移動無線通信システムでは２０ＭＨｚ程度に拡大されるため、周波数ダイバーシチ効果を得るのに十分な帯域幅を確保することができる。
【００３６】
また、図４（ｂ）（ｄ）のような櫛の歯状のスペクトラムを形成し、他のユーザ（移動機）と周波数をずらすことで、ＦＤＭにより干渉を低減することが可能である。
【００３７】
更に、図４（ａ）（ｂ）は送信データのデータレートが大きい場合に有利であり、図４（ｃ）（ｄ）は送信データのデータレートが小さい場合に有利である。すなわち、送信データのデータレートが小さい場合、図４（ａ）（ｂ）によれば送信電力密度が小さくなり、受信時のチャネル推定精度が劣化するという問題があるが、その場合は図４（ｂ）（ｄ）のように周波数帯域を狭くすることで不必要に大きな帯域幅を用いないようにし、チャネル推定精度の劣化を防止することができる。
【００３８】
図５はスケジューリング型のチャネルのうちの共有制御チャネルに対する無線リソース割り当て方法の例を示す図であるが、前述した図４の衝突型のチャネルの場合と同様の無線リソース割り当てを行っている。すなわち、共有制御チャネルは、チャネル状態に応じた適応制御およびＡＲＱ（Automatic Repeat reQuest）に必須のものであり、低いブロックエラーレート（ＢＬＥＲ）が要求されるとともに、それ自体にはＡＲＱの適用ができないため、周波数ダイバーシチ効果による安定性を重視している。なお、要求されるブロックエラーレートとチャネル推定精度とのトレードオフにより、低いブロックエラーレートが要求される場合は図５（ａ）（ｂ）を採用し、要求されるブロックエラーがあまり低くない場合は図５（ｃ）（ｄ）を採用することができる。
【００３９】
次に、図６はスケジューリング型のチャネルのうちの共有データチャネルに対する無線リソース割り当て方法の例を示す図である。図６（ａ）はスケジューリング型のチャネルのうちの共有データチャネルに対し、全チャネル帯域を割り当て、時間領域（Time Domain）でユーザ＃１、＃２、＃３、・・・のスケジューリングを行う場合を示している。この場合、最も大きな周波数ダイバーシチ効果が得られる反面、マルチユーザダイバーシチ効果は小さい。なお、ＣＱＩ（Channel Quality Indicator）測定のための上りリンクで送信するパイロットは、全チャネル帯域についてのものとなる。
【００４０】
図６（ｂ）はスケジューリング型のチャネルのうちの共有データチャネルに対し、周波数領域（Frequency Domain）のチャンク（Chunk）を固定し（大きなデータのユーザについては、２つ以上のチャンクが固定的に割り当てられる場合を含む）、時間領域でスケジューリングを行う場合を示している。この場合、マルチユーザダイバーシチ効果が時間領域についてのみのものとなる。チャンクの周波数帯域としては、大きなデータのユーザを収容可能とするため、大きなサイズのものが要求される。例えば、１．２５ＭＨｚ、５ＭＨｚ、１０ＭＨｚ、２０ＭＨｚといったものが想定される。なお、ＣＱＩ測定のための上りリンクで送信するパイロットは、事前にアサインされた帯域についてのものとなる。
【００４１】
図６（ｃ）はスケジューリング型のチャネルのうちの共有データチャネルに対し、周波数領域および時間領域（Frequency and Time Domain）のチャンクでスケジューリングを行う場合を示している。この場合、周波数領域および時間領域の両者に渡って大きなマルチユーザダイバーシチ効果が得られる。チャンクの周波数帯域としては、マルチユーザダイバーシチ効果を得るため、小さなサイズのものが要求される。例えば、０．３１２５ＭＨｚ、０．６２５ＭＨｚ、１．２５ＭＨｚ、２．５ＭＨｚ、５ＭＨｚ、１０ＭＨｚ、２０ＭＨｚといったものが想定される。なお、ＣＱＩ測定のための上りリンクで送信するパイロットは、どの周波数帯域にスケジューリングされるかわからないため、全チャネル帯域についてのものとなる。
【００４２】
図７は図６（ｂ）の周波数領域のチャンクを固定し時間領域でスケジューリングを行う場合における割り当ての例を示す図である。図７（ａ）は周波数方向の個々のチャンクＣ１〜Ｃ４に別々のユーザがスケジューリングされた状態を示している。図７（ｂ）は隣り合うチャンクＣ１、Ｃ２が同一ユーザにスケジューリングされた状態を示しており、ここでは無線パラメータの中心周波数を２つのチャンクＣ１、Ｃ２の中心にずらし、帯域幅を２倍とし、一つのチャンクと同等に動作させるようにした状態を示している。もちろん、２つのチャンクとして動作させることも可能である。図７（ｃ）は隔たったチャンクＣ１、Ｃ３が同一ユーザにスケジューリングされた状態を示している。
【００４３】
図８は図６（ｂ）の周波数領域のチャンクを固定し時間領域でスケジューリングを行う場合におけるチャンク内のサブチャンク化の例を示す図である。すなわち、データレートが低い場合にチャンクを単位にユーザを割り当てたのでは、チャンクの帯域（図では５ＭＨｚと例示）を有効に利用することができないため、１つのチャンクに複数のユーザを多重するようにしたものである。図８（ａ）は個々のチャンクＣを更に櫛の歯状のスペクトラムによる周波数分割により多重を行う場合の例を示している。この場合、１つの櫛の歯の帯域が小さくなり過ぎると、位相ノイズの影響を受けやすくなるため、最小サイズに留意する必要がある。また、図８（ｂ）は通常の周波数分割により多重を行う場合の例を示している。なお、櫛の歯状のスペクトラムあるいは通常の周波数分割に代え、時間分割もしくはコード分割により多重を行うようにしてもよい。
【００４４】
図９は図６（ｃ）の周波数領域および時間領域でスケジューリングを行う場合における割り当ての例を示す図である。図９（ａ）は周波数方向の個々のチャンクＣ１〜Ｃ１６に別々のユーザがスケジューリングされた状態を示している。図９（ｂ）は連続するチャンクＣ１〜Ｃ８が同一ユーザにスケジューリングされた状態を示しており、ここでは無線パラメータの中心周波数をチャンクＣ１〜Ｃ８の中心にずらし、帯域幅を８倍とし、一つのチャンクと同等に動作させるようにした状態を示している。もちろん、８つのチャンクとして動作させることも可能である。図９（ｃ）は隔たったチャンクＣ１、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ７、Ｃ１０、Ｃ１２、Ｃ１５、Ｃ１６が同一ユーザにスケジューリングされた状態を示している。
【００４５】
図１０は図６（ｃ）の周波数領域および時間領域でスケジューリングを行う場合におけるチャンク内のサブチャンク化の例を示す図である。この場合も、データレートが低い場合にチャンクを単位にユーザを割り当てたのでは、チャンクの帯域（図では１．２５ＭＨｚと例示）を有効に利用することができないため、１つのチャンクに複数のユーザを多重するようにしたものである。図１０（ａ）は個々のチャンクＣを更に櫛の歯状のスペクトラムによる周波数分割により多重を行う場合の例を示している。この場合、１つの櫛の歯の帯域が小さくなり過ぎると、位相ノイズの影響を受けやすくなるため、最小サイズに留意する必要がある。また、図１０（ｂ）は通常の周波数分割により多重を行う場合の例を示している。なお、櫛の歯状のスペクトラムあるいは通常の周波数分割に代え、時間分割もしくはコード分割により多重を行うようにしてもよい。
【００４６】
次に、図１１はシングルキャリア方式に対応した時間領域処理による移動機用送信機の構成例を示す図である。図１１において、移動機用送信機は、送信データを生成する送信データ生成部１０１と、送信データのチャネル符号化を行うチャネル符号化部１０２と、チャネル符号化された送信データを変調するデータ変調部１０３と、変調された送信データを拡散変調する拡散変調部１０４とを備えている。また、拡散変調された送信データのシンボル（チップ）を繰り返すシンボル繰り返し部１０５と、シンボルの繰り返された送信データにユーザ毎の周波数オフセットを与える周波数オフセット付加部１０６と、周波数オフセットの与えられた送信データにガードインターバルとしてのＣＰ（Cyclic Prefix）もしくはＺＰ（Zero Padding）を付与するＣＰ／ＺＰ付与部１０７とを備えている。ＣＰ／ＺＰ付与部１０７の出力信号は、図示しないフィルタリングを経てＲＦ（Radio Frequency）送信部に与えられて送信される。
【００４７】
更に、制御部として、送信データのチャネル種別および基地局から与えられる当該ユーザに対するＭＣＳ（Modulation and Coding Scheme）情報に従ってチャネル符号化部１０２、データ変調部１０３、拡散変調部１０４を制御するデータ変調・拡散率・チャネル符号化制御部１０８と、送信データのチャネル種別ならびに基地局から与えられる各物理チャネルへの無線リソース割り当て報知情報および当該ユーザに対するスケジューリング結果情報に従ってシンボル繰り返し部１０５、周波数オフセット付加部１０６を制御する周波数ダイバーシチ・スケジューリング制御部１０９とを備えている。
【００４８】
動作にあっては、送信データのチャネル種別、すなわち、衝突型のチャネルであるのかスケジューリング型のチャネルであるのか、更に、スケジューリング型のチャネルである場合は共有制御チャネルであるのか共有データチャネルであるのかに従い、データ変調・拡散率・チャネル符号化制御部１０８および周波数ダイバーシチ・スケジューリング制御部１０９の制御のもと、図３に示した多重方法に従った無線リソース割り当てを行って送信信号を生成し、更に、各チャネルにつき図４〜図６に示した無線リソース割り当てを行って送信信号を生成する。
【００４９】
ここで、図１１のシンボル繰り返し部１０５では、拡散変調部１０４の出力信号であるチップをＱ個ずつブロック化して圧縮し、ＣＲＦ（Chip Repetition Factor）回に渡って繰り返す。ＣＲＦ＝１とした場合（繰り返さない場合）は、図４（ａ）（ｃ）、図５（ａ）（ｃ）に示した連続的なスペクトラムを形成するものとなり、ＣＲＦ＞１とした場合は図４（ｂ）（ｄ）、図５（ｂ）（ｄ）に示した櫛の歯状のスペクトラムを形成するものとなる。
【００５０】
図１２はシングルキャリア方式に対応した周波数領域処理による移動機用送信機の構成例を示す図である。図１１では時間領域処理により櫛の歯状のスペクトラムを形成するようにしていたが、この図１２の構成では周波数領域の処理により同様な処理を行えるようにしている。図１２において、移動機用送信機の構成は、図１１におけるシンボル繰り返し部１０５および周波数オフセット付加部１０６に代えて、拡散変調された送信データを周波数領域の信号に変換するＱポイントＦＦＴ部１１０と、周波数領域に変換された送信データを周波数領域にマッピングする周波数領域信号生成部１１１と、周波数領域にマッピングされた送信データから時間領域の信号に変換するＮｓｕｂポイントＩＦＦＴ部１１２とが設けられ、周波数ダイバーシチ・スケジューリング制御部１０９により周波数領域信号生成部１１１が制御される点が異なり、他の構成は同様である。
【００５１】
ここで、図１２のＱポイントＦＦＴ部１１０では、拡散変調された送信データをＱ個の周波数領域の信号に変換し、周波数領域信号生成部１１１ではレート変換を行ってサブキャリア数Ｎｓｕｂ（＝Ｑ×ＣＲＦ）に枠を拡大し、当該ユーザ毎の周波数オフセットを与え当該ユーザの割り当て部分以外には「０」を付加する。そして、ＮｓｕｂポイントＩＦＦＴ部１１２ではサブキャリア数Ｎｓｕｂの周波数領域の信号から逆フーリエ変換を行って時間領域の信号に変換する。ＣＲＦ＝１（Ｎｓｕｂ＝Ｑ）とした場合は、図４（ａ）（ｃ）、図５（ａ）（ｃ）に示した連続的なスペクトラムを形成するものとなり、ＣＲＦ＞１とした場合は図４（ｂ）（ｄ）、図５（ｂ）（ｄ）に示した櫛の歯状のスペクトラムを形成するものとなる点は同様である。
【００５２】
次に、図１３はマルチキャリア方式に対応した移動機用送信機の構成例を示す図である。図１３において、移動機用送信機の構成は、図１２におけるＱポイントＦＦＴ部１１０および周波数領域信号生成部１１１に代えて、拡散変調された送信データ（シリアル信号）をパラレル信号に変換するＳ／Ｐ変換部１１３と、パラレル信号に変換された送信データを周波数領域にマッピングする周波数領域信号生成部１１４とが設けられ、周波数ダイバーシチ・スケジューリング制御部１０９により周波数領域信号生成部１１４が制御される点が異なり、他の構成は同様である。
【００５３】
ここで、図１３のＳ／Ｐ変換部１１３は拡散変調された送信データをＮｓｕｂ個の信号に変換して周波数領域信号生成部１１４に渡すが、周波数領域信号生成部１１４におけるサブキャリアへのマッピングにおいて、当該ユーザの送信データを連続してマッピングすれば図４（ａ）（ｃ）、図５（ａ）（ｃ）に示した連続的なスペクトラムを形成するものとなり、所定の間隔をあけてマッピングすれば図４（ｂ）（ｄ）、図５（ｂ）（ｄ）に示した櫛の歯状のスペクトラムを形成するものとなる。
【００５４】
次に、図１４はシングルキャリア方式およびマルチキャリア方式の両方式に対応した移動機用送信機の構成例を示す図である。これは、図１２に示したシングルキャリア方式の構成と図１３に示したマルチキャリア方式の構成とをハイブリッドにしたものであり、拡散変調部１０４の後段に、拡散変調された送信データをＱポイントＦＦＴ部１１０とＳ／Ｐ変換部１１３に選択分岐するスイッチ部１１５を設けている。
【００５５】
動作としては、スイッチ部１１５がＱポイントＦＦＴ部１１０側を選択している状態では図１２に示したシングルキャリア方式と同じになり、スイッチ部１１５がＳ／Ｐ変換部１１３側を選択している状態では図１３に示したマルチキャリア方式と同じになる。
【００５６】
以上、本発明の好適な実施の形態により本発明を説明した。ここでは特定の具体例を示して本発明を説明したが、特許請求の範囲に定義された本発明の広範な趣旨および範囲から逸脱することなく、これら具体例に様々な修正および変更を加えることができることは明らかである。すなわち、具体例の詳細および添付の図面により本発明が限定されるものと解釈してはならない。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】従来のＷ−ＣＤＭＡにおける衝突型のチャネルとスケジューリング型のチャネルのＣＤＭによる多重の概念図である。
【図２】上りリンクにおける物理チャネルの例を示す図である。
【図３】衝突型のチャネルとスケジューリング型のチャネルの多重方法の例を示す図である。
【図４】衝突型のチャネルに対する無線リソース割り当て方法の例を示す図である。
【図５】スケジューリング型のチャネルのうちの共有制御チャネルに対する無線リソース割り当て方法の例を示す図である。
【図６】スケジューリング型のチャネルのうちの共有データチャネルに対する無線リソース割り当て方法の例を示す図である。
【図７】周波数領域のチャンクを固定し時間領域でスケジューリングを行う場合における割り当ての例を示す図である。
【図８】周波数領域のチャンクを固定し時間領域でスケジューリングを行う場合におけるチャンク内のサブチャンク化の例を示す図である。
【図９】周波数領域および時間領域でスケジューリングを行う場合における割り当ての例を示す図である。
【図１０】周波数領域および時間領域でスケジューリングを行う場合におけるチャンク内のサブチャンク化の例を示す図である。
【図１１】シングルキャリア方式に対応した時間領域処理による移動機用送信機の構成例を示す図である。
【図１２】シングルキャリア方式に対応した周波数領域処理による移動機用送信機の構成例を示す図である。
【図１３】マルチキャリア方式に対応した移動機用送信機の構成例を示す図である。
【図１４】シングルキャリア方式およびマルチキャリア方式の両方式に対応した移動機用送信機の構成例を示す図である。
【符号の説明】
【００５８】
１０１    送信データ生成部
１０２    チャネル符号化部
１０３    データ変調部
１０４    拡散変調部
１０５    シンボル繰り返し部
１０６    周波数オフセット付加部
１０７    ＣＰ／ＺＰ付与部
１０８    データ変調・拡散率・チャネル符号化制御部
１０９    周波数ダイバーシチ・スケジューリング制御部
１１０    ＱポイントＦＦＴ部
１１１    周波数領域信号生成部
１１２    ＮｓｕｂポイントＩＦＦＴ部
１１３    Ｓ／Ｐ変換部
１１４    周波数領域信号生成部
１１５    スイッチ部
【図１】
2006287664.tif 000003
【図２】
2006287664.tif 000004
【図３】
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【図４】
2006287664.tif 000006
【図５】
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【図６】
2006287664.tif 000008
【図７】
2006287664.tif 000009
【図８】
2006287664.tif 000010
【図９】
2006287664.tif 000011
【図１０】
2006287664.tif 000012
【図１１】
2006287664.tif 000013
【図１２】
2006287664.tif 000014
【図１３】
2006287664.tif 000015
【図１４】
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