(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
セルを複数のセクタに分割し、複数の前記セクタの夫々を同一の無線周波数で使用する周波数リユースファクタ１の構成として、複数の前記セクタ毎にＯＦＤＭＡ多元接続処理を行うことにより、複数の前記セクタの夫々に対応して、送受信に用いられる論理サブチャネル番号とＯＦＤＭＡシンボル番号からなるフレームを形成する無線基地局装置において、
複数の前記セクタ毎に夫々形成される前記フレームの先頭から順に配置されるプリアンブルおよびフレーム制御情報が、夫々の前記フレーム間で相互に干渉せず、かつ複数の前記セクタ毎に夫々形成される前記フレームのデータ領域のＯＦＤＭＡシンボル番号上での先頭が夫々の前記フレーム間で一致するように夫々の前記フレームを構成したことを特徴とする無線基地局装置。
【請求項２】
無線基地局装置は、更に複数の前記セクタ毎に夫々形成される前記フレームを同期させる基準クロックを生成する基準クロック源と、前記基準クロックに基づいて同期した夫々の前記フレームのうち、所定の前記フレームの先頭にオフセットを付加する遅延付加器を備え、
複数の前記セクタ毎に夫々形成される前記フレームの先頭から順に配置される前記プリアンブルおよび前記フレーム制御情報が、前記ＯＦＤＭＡシンボル番号上で重複しないように、所定の前記フレームの先頭に前記オフセットを付加したことを特徴とする請求項１に記載の無線基地局装置。
【請求項３】
基準クロック源は、前記基準クロックを抽出可能なＧＰＳ信号を受信するＧＰＳ受信機であることを特徴とする請求項２に記載の無線基地局装置。
【請求項４】
セルを複数のセクタに分割し、複数の前記セクタの夫々を同一の無線周波数で使用する周波数リユースファクタ１の構成として、複数の前記セクタ毎にＯＦＤＭＡ多元接続処理を行うことにより、複数の前記セクタの夫々に対応して、送受信に用いられる論理サブチャネル番号とＯＦＤＭＡシンボル番号からなるフレームを形成する無線基地局装置において、
複数の前記セクタ毎に夫々形成される前記フレームの先頭から順に配置されるプリアンブルおよびフレーム制御情報が、夫々の前記フレーム間で相互に干渉しないように、夫々の前記フレームを構成し、
前記無線基地局装置は、更に複数の前記セクタ毎に夫々形成される前記フレームを同期させる基準クロックを生成する基準クロック源を備え、
複数の前記セクタ毎に夫々形成される前記フレームの先頭から順に配置される前記プリアンブルおよび前記フレーム制御情報は、夫々の前記プリアンブルを、複数の前記セクタ毎に相関のない異なるプリアンブルパターンとして前記ＯＦＤＭＡシンボル番号上で重複させて配置し、夫々の前記フレーム制御情報を、前記ＯＦＤＭＡシンボル番号上で重複しないように配置したことを特徴とする無線基地局装置。
【請求項５】
基準クロック源は、前記基準クロックを抽出可能なＧＰＳ信号を受信するＧＰＳ受信機であることを特徴とする請求項４に記載の無線基地局装置。
【請求項６】
セルを複数のセクタに分割し、複数の前記セクタの夫々を同一の無線周波数で使用する周波数リユースファクタ１の構成として、複数の前記セクタ毎にＯＦＤＭＡ多元接続処理を行うことにより、複数の前記セクタの夫々に対応して、送受信に用いられる論理サブチャネル番号とＯＦＤＭＡシンボル番号からなるフレームを形成する無線基地局装置において、
複数の前記セクタ毎に夫々形成される前記フレームの先頭から順に配置されるプリアンブルおよびフレーム制御情報が、夫々の前記フレーム間で相互に干渉しないように、夫々の前記フレームを構成し、
前記無線基地局装置は、更に複数の前記セクタ毎に夫々形成される前記フレームを同期させる基準クロックを生成する基準クロック源を備え、
複数のセクタ毎に夫々形成される前記フレームの先頭から順に配置される前記プリアンブルおよび前記フレーム制御情報は、夫々の前記プリアンブルを、複数の前記セクタ毎に相関のない異なるプリアンブルパターンとして前記ＯＦＤＭＡシンボル番号上で重複させて配置し、夫々の前記フレーム制御情報を、前記論理サブチャネル番号上で重複しないようにし、かつ前記ＯＦＤＭＡシンボル番号上で重複させて配置したことを特徴とする無線基地局装置。
【請求項７】
基準クロック源は、前記基準クロックが抽出可能なＧＰＳ信号を受信するＧＰＳ受信機であることを特徴とする請求項６に記載の無線基地局装置。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれか１項に記載された無線基地局装置において、
前記無線基地局装置はネットワークに接続され、前記ネットワークは複数の前記セクタ毎に形成される前記フレームに夫々配置される前記プリアンブルおよび前記フレーム制御情報の管理、設定および変更、ならびに前記フレームに付加される前記オフセットの管理，設定および変更を行う監視制御装置に接続されていることを特徴とする無線通信システム。
【請求項９】
請求項３に記載の無線基地局装置を有したセルを複数備え、複数の前記セルに夫々対応した前記無線基地局装置の前記ＧＰＳ受信機は、前記ＧＰＳ信号から前記基準クロックを抽出し、前記基準クロックに基づいて複数の前記セルに対応した前記無線基地局装置を同調させることを特徴とする無線通信システム。
【請求項１０】
請求項５に記載の無線基地局装置を有したセルを複数備え、複数の前記セルに夫々対応した前記無線基地局装置の前記ＧＰＳ受信機は、前記ＧＰＳ信号から前記基準クロックを抽出し、前記基準クロックに基づいて複数の前記セルに対応した前記無線基地局装置を同調させることを特徴とする無線通信システム。
【請求項１１】
請求項７に記載の無線基地局装置を有したセルを複数備え、複数の前記セルに夫々対応した前記無線基地局装置の前記ＧＰＳ受信機は、前記ＧＰＳ信号から前記基準クロックを抽出し、前記基準クロックに基づいて複数の前記セルに対応した前記無線基地局装置を同調させることを特徴とする無線通信システム。
【請求項１２】
請求項９から請求項１１のいずれか１項に記載された無線通信システムにおいて、更に複数の前記セルに対応した前記無線通信基地局はネットワークに接続され、前記ネットワークは前記セクタ毎に夫々形成される前記フレームに配置される前記プリアンブルおよび前記フレーム制御情報の配置の管理、設定および変更、ならびに前記フレームに付加される前記オフセット量の管理、設定および変更を行う監視制御装置に接続されていることを特徴とする無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
技術分野
［0001］本発明は、ＯＦＤＭＡ方式を用いた無線基地局装置、特にセル内の複数のセクタを周波数リユースファクタ１で使用した際に生じるセクタ間の干渉を回避する無線基地局装置に関する。
背景技術
［0002］無線ＭＡＮ(Metropolitan Area Network)の規格として構築され、元来ＦＷＡ(Fixed Wireless Access)用途に規格化されたＩＥＥＥ８０２．１６は、当初よりＱｏＳ(Quality of Service)、ＡＡＳ(Adaptive Antenna System)、送信ダイバーシティなどの基地局の高度な最適化による高効率な無線伝送を実現する技術をサポートしている。
［0003］また昨今、これに周波数選択性フェージング耐性に優れるＯＦＤＭ(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)方式やＯＦＤＭＡ(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)方式などが追加され、見通し外のマルチパス環境における無線アクセス通信に対応するようになった。
［0004］この中で、移動通信においては、端末局ごとのサブチャネル化により、端末局ごとに独立に変動する伝搬環境への対応が可能なＯＦＤＭＡ方式を中心とした拡張が進められている。
［0005］以下、ＯＦＤＭＡ方式の従来技術について説明する。
［0006］図１３〜図１５は、例えばＩＥＥＥ８０２．１６(IEEE P802.16-REVd/D5-2004, 2004.11.8ダウンロード)に示されているもので、図１３は一つのセルを３つのセクタに分割した場合のセクタ構成を示す説明図であり、図１４はセクタ毎にセグメントに分割した場合の無線基地局装置の構成図であり、図１５はＯＦＤＭＡのフレーム構成を示す説明図である。
［0007］図１３において、セル１００は、セクタ１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃの３つのセクタに分割されている。またセル１００は、セクタ１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃの領域内に有る無図示の端末局と無線信号を送受信するためのアンテナ１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃを有した無線基地局装置１０３を備えている。
［0008］また図１４において、無線基地局装置１０３は、セクタ１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃに対して、それぞれＯＦＤＭＡ変復調処理とフレームの形成を行うＰＨＹ(physical layer)処理部１０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃと、無図示の端末局とアンテナ１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃを介して無線信号を送受信する無線送受信部１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃと、セクタ１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃの各セグメントに対してデータの割当て処理を行うＭＡＣ(Media Access Control)処理部１０６と、無図示のネットワークなどを介してＭＡＣ処理部１０６に接続されるネットワークＩ／Ｆ１０７により構成されている。
［0009］また図１５において、縦軸は論理サブチャネル番号１１０で使用される無線周波数の全帯域を示し、横軸はＯＦＤＭＡシンボル番号１１１で時間を示している。論理サブチャネル番号１１０は、セクタ１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃに対応して３つのセグメントに分割されている。そしてセクタ１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃに夫々対応して、論理サブチャネル番号１１０とＯＦＤＭＡシンボル番号１１１から形成されるフレーム１１２ａ，１１２ｂ，１１２ｃは、それぞれ先頭から順に、プリアンブル１１３ａ，１１３ｂ，１１３ｃ、報知情報１１４ａ，１１４ｂ，１１４ｃ、下り割当て情報１１５ａ，１１５ｂ，１１５ｃ、上り割当て情報１１６ａ，１１６ｂ，１１６ｃ、下りデータ領域１１７ａ，１１７ｂ，１１７ｃおよび上りデータ領域１１８ａ，１１８ｂ，１１８ｃにより構成されている。なお、報知情報１１４ａ，１１４ｂ，１１４ｃ、下り割当て情報１１５ａ，１１５ｂ，１１５ｃ、上り割当て情報１１６ａ，１１６ｂ，１１６ｃはフレーム制御情報である。
［0010］次に動作について図１３〜図１５を参照して説明する。
［0011］ＭＡＣ処理部１０６では、論理サブチャネル番号１１０の無線周波数の全帯域をセクタ１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃに対応した３つのセグメントに分割し、各セグメントに対してデータを割当てるセグメンテーション処理が行われる。
［0012］次にＰＨＹ処理部１０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃは、セクタ１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃに対応した３つのセグメントに対し、それぞれ先頭からプリアンブル１１３ａ，１１３ｂ，１１３ｃ、報知情報１１４ａ，１１４ｂ，１１４ｃ、下り割当て情報１１５ａ，１１５ｂ，１１５ｃ、上り割当て情報１１６ａ，１１６ｂ，１１６ｃ、下りデータ領域１１７ａ，１１７ｂ，１１７ｃおよび上りデータ領域１１８ａ，１１８ｂ，１１８ｃを構成したフレーム１１２ａ，１１２ｂ，１１２ｃの生成とＯＦＤＭＡ変復調処理が行われる。
［0013］そして、無線送受信部１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃは、端末局と無線信号を送受信可能なように周波数変換処理や増幅処理などを行い、アンテナ１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃを介して端末局と送受信が行われる。
［0014］非特許文献1:IEEE P802.16-REVd/D5-2004, 2004.11.8ダウンロード
発明の開示
発明が解決しようとする課題
［0015］以上に示した従来の無線基地局装置においては、セクタ１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃに対して、使用される無線周波数の全帯域を３つのセグメントに分割するので、例えばセクタ１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃに対して同一の無線周波数の全帯域をそれぞれ割当てる周波数リユースファクタ１に比べて、無線信号の最大伝送レートが１／３以下に低下する課題があった。
［0016］また、この最大伝送レートの低下を無くすために、前述のとおり、同一の無線周波数の全帯域をセクタ１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃにそれぞれ割当てる周波数リユースファクタ１として、ＯＦＤＭＡのサブチャネライゼイション機能を用いた場合では、プリアンブル１１３ａ，１１３ｂ，１１３ｃ、報知情報１１４ａ，１１４ｂ，１１４ｃ、下り割当て情報１１５ａ，１１５ｂ，１１５ｃ、上り割当て情報１１６ａ，１１６ｂ，１１６ｃが干渉して伝送効率が低下する課題があった。
［0017］また、例えばセル１００に隣接する他のセルに対して、同一の無線周波数の全帯域をそれぞれ割当てる周波数リユースファクタ１を適用した場合においても同様の課題があった。
［0018］本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、周波数リユースファクタ１として最大伝送レートが低下しないようにするとともに、周波数リユースファクタ１とした場合に課題となるセル内の各セクタ間および隣接するセル間におけるプリアンブルおよびフレーム制御情報である報知情報，下り割当て情報，上り割当て情報の干渉を無くして、フレームの伝送効率を改善した無線基地局装置を得ることを目的とする。
課題を解決するための手段
［0019］本発明による無線基地局装置は、セルを構成する複数のセクタの夫々を同一の無線周波数で使用する周波数リユースファクタ１として、複数のセクタ毎にＯＦＤＭＡ多元接続処理を行うことにより、複数のセクタ毎に対して夫々形成される論理サブチャネル番号とＯＦＤＭＡシンボル番号からなるフレームの先頭から順に配置されるプリアンブルおよびフレーム制御情報を、複数のセクタ毎に夫々形成されるフレーム間で相互に干渉しないようにして夫々のフレームを構成したものである。
発明の効果
［0020］本発明による無線通信基地局装置は、複数のセクタに夫々対応して形成されたフレームの先頭から順に配置されるプリアンブルおよびフレーム制御情報が、複数のセクタ毎に夫々形成されるフレーム間で相互に干渉しないように夫々のフレームを構成したので、夫々のフレームに配置されるプリアンブルおよびフレーム制御情報が互いに干渉することが無くなり、フレーム伝送効率が改善される。
【図面の簡単な説明】
［0021］[図1]この発明の実施の形態１によるセクタ構成を示す説明図である。
[図2]この発明の実施の形態１による無線通信基地局装置を示す構成図である。
[図3]この発明の実施の形態１によるフレーム構成を示す説明図である。
[図4]この発明の実施の形態２によるフレーム構成を示す説明図である。
[図5]この発明の実施の形態３によるフレーム構成を示す説明図である。
[図6]この発明の実施の形態４による無線通信基地局装置を示す構成図である。
[図7]この発明の実施の形態４によるセクタ構成を示す説明図である。
[図8]この発明の実施の形態５によるセル構成を示す説明図である。
[図9]この発明の実施の形態５によるフレーム構成を示す説明図である。
[図10]この発明の実施の形態６によるフレーム構成を示す説明図である。
[図11]この発明の実施の形態７によるフレーム構成を示す説明図である。
[図12]この発明の実施の形態８によるネットワーク構成図である。
[図13]従来のセクタ構成を示す説明図である。
[図14]従来の無線通信基地局装置を示す構成図である。
[図15]従来のフレーム構成を示す説明図である。
符号の説明
［0022］１  セル、２ａ，２ｂ，２ｃ  セクタ、３，３ａ，３ｂ，３ｃ  無線基地局装置、
４ａ，４ｂ，４ｃ  アンテナ、５ａ，５ｂ，５ｃ  ネットワークＩ／Ｆ、
６ａ，６ｂ，６ｃ  ＭＡＣ処理部、７ａ，７ｂ，７ｃ  ＰＨＹ処理部、
８ａ，８ｂ，８ｃ  無線送受信部、９  基準クロック源、９ａ  基準クロック信号、
１０  システムクロック生成部、１０ａ  システムクロック信号、
１０ｂ  フレーム先頭信号、１１，１２  遅延付加器、
１１ａ，１２ａ  フレーム先頭信号、
１３ａ，１３ｂ，１３ｃ  論理サブチャネル番号、
１４  ＯＦＤＭＡシンボル番号、１５ａ，１５ｂ，１５ｃ  フレーム、
１６ａ，１６ｂ，１６ｃ  プリアンブル、１７ａ，１７ｂ，１７ｃ  報知情報、
１８ａ，１８ｂ，１８ｃ  下り割当て情報、
１９ａ，１９ｂ，１９ｃ  上り割当て情報、
２０ａ，２０ｂ，２０ｃ  下りデータ領域、
２１ａ，２１ｂ，２１ｃ  上りデータ領域、
２２ａ，２２ｂ  ＮＵＬＬサブキャリア領域
発明を実施するための最良の形態
［0023］以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための最良の形態について、添付の図面を参照して説明する。
［0024］実施の形態１
この発明の実施の形態１に係る無線基地局装置について、図１〜図３を参照して説明する。
［0025］図１は、一つの無線基地局装置の通信領域である一つのセルを３つのセクタに分割した場合のセクタ構成を示す説明図である。
［0026］図１において、セル１は、セクタ２ａ，２ｂ，２ｃの３つのセクタに分割され、それぞれ同一の無線周波数の全帯域が割当てられている(所謂、周波数リユースファクタ１)。またセル１には無線基地局装置３が設けられている。この無線基地局装置３は、セクタ２ａ、２ｂ，２ｃに夫々対応した無線基地局装置３ａ，３ｂ，３ｃより構成されている。また無線基地局装置３ａ，３ｂ，３ｃは、夫々セクタ２ａ、２ｂ，２ｃに領域内にある無図示の端末局と無線信号を送受信するためのアンテナ４ａ、４ｂ，４ｃを備えている。
［0027］図２は、無線基地局装置の構成を示す構成図である。
［0028］図２において、無線基地局装置３ａは、無線基地局装置３ｂおよび３ｃのマスターとなるものである。無線基地局装置３ａは、無図示のネットワークに接続されるネットワークＩ／Ｆ５ａと、セクタ２ａに対するデータの割当て処理を行うＭＡＣ処理部６ａと、セクタ２ａに対するフレームの形成とＯＦＤＭＡ変復調処理を行うＰＨＹ処理部７ａと、セクタ２ａ領域内にある無図示の端末局とアンテナ４ａを介して無線信号を送受信する無線送受信部８ａと、基準となる基準クロック信号９ａを出力する基準クロック源９と、基準クロック信号９ａに周波数変換などを施し、所定のシステムクロック信号１０ａおよびフレーム先頭信号１０ｂを生成し出力するシステムクロック生成部１０により構成されている。
［0029］また無線基地局装置３ｂは、マスターである無線基地局装置３ａのスレーブとなるものである。この無線基地局装置３ｂは、無図示のネットワークに接続されるネットワークＩ／Ｆ５ｂと、セクタ２ｂに対するデータの割当て処理を行うＭＡＣ処理部６ｂと、セクタ２ｂに対するフレームの形成とＯＦＤＭＡ変復調処理を行うＰＨＹ処理部７ｂと、セクタ２ｂ領域内にある無図示の端末局とアンテナ４ｂを介して無線信号を送受信する無線送受信部８ｂと、フレーム先頭信号１０ｂにセクタ２ｂに対応した所定のオフセットを付加して、フレーム先頭信号１１ａとして出力する遅延付加器１１により構成されている。
［0030］また無線基地局装置３ｃは、マスターである無線基地局装置３ａのスレーブとなるものである。この無線基地局装置３ｃは、無図示のネットワークに接続されるネットワークＩ／Ｆ５ｃと、セクタ２ｃに対するデータの割当て処理を行うＭＡＣ処理部６ｃと、セクタ２ｃに対するフレームの形成とＯＦＤＭＡ変復調処理を行うＰＨＹ処理部７ｃと、セクタ２ｃ領域内にある無図示の端末局とアンテナ４ｃを介して無線信号を送受信する無線送受信部８ｃと、フレーム先頭信号１０ｂにセクタ２ｃに対応した所定のオフセットを付加して、フレーム先頭信号１２ａとして出力する遅延付加器１２により構成されている。
［0031］図３は、ＯＦＤＭＡのフレーム構成を示す説明図である。
［0032］図３において、縦軸は周波数を示すもので、セクタ２ａ，２ｂ，２ｃの３つのセクタにそれぞれ同一の無線周波数の全帯域を割当てた論理サブチャネル番号１３ａ，１３ｂ，１３ｃとして示される。これによりセクタ２ａ，２ｂ，２ｃに、それぞれ同一の無線周波数の全帯域を割当てる周波数リユースファクタ１を構成する。また、横軸は時間を示すもので、ＯＦＤＭＡシンボル番号１４として示される。
［0033］そして、セクタ２ａ，２ｂ，２ｃに対応する論理サブチャネル番号１３ａ，１３ｂ，１３ｃとＯＦＤＭＡシンボル番号１４により、無線信号の送受信単位となるフレーム１５ａ，１５ｂ，１５ｃが形成される。
［0034］このフレーム１５ａ，１５ｂ，１５ｃは、それぞれ先頭から順に、プリアンブル１６ａ，１６ｂ，１６ｃ、報知情報１７ａ，１７ｂ，１７ｃ、下り割当て情報１８ａ，１８ｂ，１８ｃ、上り割当て情報１９ａ，１９ｂ，１９ｃ、下りデータ領域２０ａ，２０ｂ，２０ｃ、上りデータ領域２１ａ，２１ｂ，２１ｃにより構成されている。なお報知情報１７ａ，１７ｂ，１７ｃ、下り割当て情報１８ａ，１８ｂ，１８ｃ、上り割当て情報１９ａ，１９ｂ，１９ｃはフレーム制御情報である。
［0035］また、フレーム１５ａ，１５ｂの下りデータ領域２０ａ，２０ｂの直前には、それぞれパイロットサブキャリアを含む全てのサブキャリアを出力しないＮＵＬＬサブキャリア領域２２ａ，２２ｂを設けている。
［0036］次に、図１〜図３を参照し、動作について説明する。
［0037］まずセクタ２ａの無線基地局装置３ａの基準クロック源９から基準クロック９ａが出力される。
［0038］無線送受信部８ａ，８ｂ，８ｃは、この基準クロック９ａを用いて、無線基地局装置３ａ、３ｂおよび３ｃから送受信するための搬送波を同期させる。
［0039］また基準クロック９ａはシステムクロック生成部１０に入力され、周波数変換などが施され、基準となる所定のシステムクロック信号１０ａとフレーム先頭信号１０ｂを生成し出力する。
［0040］セクタ２ａの無線基地局装置３ａは、システムクロック信号１０ａを用い、またフレーム先頭信号１０ｂを基準として、無線基地局装置３ａのＰＨＹ処理部７ａにおいて、図３に示すように、プリアンブル１６ａ、報知情報１７ａ、下り割当て情報１８ａ、上り割当て情報１９ａ、ＮＵＬＬサブキャリア領域２２ａ、下りデータ領域２０ａおよび上りデータ領域２１ａの順番で配置されるフレーム１５ａを形成する。
［0041］セクタ２ｂの無線基地局装置３ｂは、フレーム１５ｂの先頭が、フレーム１５ａに配置されたプリアンブル１６ａ、報知情報１７ａ、下り割当て情報１８ａ、上り割当て情報１９ａとＯＦＤＭＡシンボル番号１４上で重複しないように、遅延付加器１１を用いて、フレーム先頭信号１０ｂに所定の遅延量を付加してフレーム先頭信号１１ａを生成する。そして、無線基地局装置３ｂのＰＨＹ処理部７ｂは、システムクロック信号１０ａを用い、またフレーム先頭信号１１ａを基準として、図３に示すように、プリアンブル１６ｂ、報知情報１７ｂ、下り割当て情報１８ｂ、上り割当て情報１９ｂ、ＮＵＬＬサブキャリア領域２２ｂ、下りデータ領域２０ｂおよび上りデータ領域２１ｂの順番で配置されるフレーム１５ｂを形成する。
［0042］セクタ２ｃの無線基地局装置３ｃは、フレーム１５ｃの先頭が、フレーム１５ａに配置されたプリアンブル１６ａ、報知情報１７ａ、下り割当て情報１８ａ、上り割当て情報１９ａおよびフレーム１５ｂに配置さえたプリアンブル１６ｂ、報知情報１７ｂ、下り割当て情報１８ｂ、上り割当て情報１９ｂにＯＦＤＭＡシンボル番号１４上で重複しないように、遅延付加器１２を用いて、フレーム先頭信号１０ｂに所定の遅延量を付加してフレーム先頭信号１２ａを生成する。そして、無線基地局装置３ｃのＰＨＹ処理部７ｃは、システムクロック信号１０ａを用い、またフレーム先頭信号１２ａを基準として、図３に示すように、プリアンブル１６ｃ、報知情報１７ｃ、下り割当て情報１８ｃ、上り割当て情報１９ｃ、下りデータ領域２０ｃおよび上りデータ領域２１ｃの順番で配置されるフレーム１５ｃを形成する。
［0043］このようにフレーム１５ａ，１５ｂ，１５ｃを構成することにより、フレーム１５ａ，１５ｂ，１５ｃに夫々配置されたプリアンブル１６ａ，１６ｂ，１６ｃ、報知情報１７ａ，１７ｂ，１７ｃ、下り割当て情報１８ａ，１８ｂ，１８ｃおよび上り割当て情報１９ａ，１９ｂ，１９ｃがＯＦＤＭＡシンボル番号上で重複しなくなる。このため、無線基地局装置３ａ，３ｂ，３ｃと端末局の間で無線信号を送受信する際に、プリアンブル１６ａ，１６ｂ，１６ｃ、報知情報１７ａ，１７ｂ，１７ｃ、下り割当て情報１８ａ，１８ｂ，１８ｃおよび上り割当て情報１９ａ，１９ｂ，１９ｃが相互に干渉しなくなり、フレーム伝送効率が改善する。
［0044］そしてこのフレーム１５ａ，１５ｂ，１５ｃのタイミングを用いて、セクタ２ａ，２ｂ，２ｃにある無線基地局装置３ａ，３ｂ，３ｃの無線送受信部８ａ，８ｂ，８ｃおよびアンテナ４ａ，４ｂ，４ｃを介して、セクタ２ａ，２ｂ，２ｃの領域内にある端末局と無線信号を送受信する。
［0045］実施の形態２
実施の形態１においては、セクタ２ａ，２ｂ，２ｃに対応したフレーム１５ａ，１５ｂ，１５ｃを構成するプリアンブル１６ａ，１６ｂ，１６ｃがＯＦＤＭＡシンボル番号１４上で互いに重複しないものを示したが、図４のＯＦＤＭＡフレーム構成の説明図に示すように、フレーム１５ａ，１５ｂ，１５ｃを構成するプリアンブルを互いに相関の無い、つまりプリアンブル間で干渉が生じてもプリアンブルを検出できる、異なるパターンのプリアンブル２４ａ，２４ｂ，２４ｃを用いて、ＯＦＤＭＡシンボル番号１４上で互いに重複させることも可能である。なお２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄはＮＵＬＬサブキャリア領域である。また、この場合、遅延付加器１１および１２はオフセットを付加しない。また図４で示した符号のうち、実施の形態１で示した符号と同一のものは、同一または相当品を示し、説明は省略する。
［0046］このように互いに相関のない異なるパターンを有するプリアンブル２４ａ，２４ｂ，２４ｃをＯＦＤＭＡシンボル番号１４上で互いに重複させることにより、プリアンブル２４ａ，２４ｂ，２４ｃが重複する時間分オーバヘッドが減少するため、フレームの伝送効率が実施の形態１に比してより改善する。
［0047］実施の形態３
実施の形態２においては、セクタ２ａ，２ｂ，２ｃに対応したフレーム１５ａ，１５ｂ，１５ｃを構成するプリアンブル２４ａ，２４ｂ，２４ｃをＯＦＤＭＡシンボル番号１４上で互いに重複させたものを示したが、図５のＯＦＤＭＡフレーム構成の説明図に示すように、フレーム制御情報である、報知情報２６ａ，２６ｂ，２６ｃ、下り割当て情報２７ａ，２７ｂ，２７ｃおよび上り割当て情報２８ａ，２８ｂ，２８ｃを論理サブチャネル番号１３ａ，１３ｂ，１３ｃ上で重複しないように配置させることも可能である。なお２９ａ，２９ｂ，２９ｃ，２９ｄはＮＵＬＬサブキャリア領域である。またこの場合、遅延付加器１１および１２はオフセットを付加しない。また図５で示した符号のうち、実施の形態１および２で示した符号と同一のものは、同一または相当品を示し、説明は省略する。
［0048］このようにすることにより、ＯＦＤＭＡシンボル番号１４上で、フレーム制御情報である報知情報２６ａ，２６ｂ，２６ｃ、下り割当て情報２７ａ，２７ｂ，２７ｃおよび上り割当て情報２８ａ，２８ｂ，２８ｃを重複させることが可能となるため、報知情報２６ａ，２６ｂ，２６ｃ、下り割当て情報２７ａ，２７ｂ，２７ｃおよび上り割当て情報２８ａ，２８ｂ，２８ｃが重複する時間分オーバヘッドが減少するため、フレームの伝送効率が実施の形態２に比してより改善する。
［0049］実施の形態４
実施の形態１から３においては、図２に示すように、無線基地局装置３ａに基準クロック信号９ａを出力する基準クロック源９を用いたが、図６の無線基地局装置の構成図および図７のセクタ構成を示す説明図に示すように、基準クロック源９の代りに、無図示のＧＰＳ衛星からアンテナ３１を介して受信したＧＰＳ信号から基準クロック信号９ａを抽出するＧＰＳ受信機３２を備えた構成にしてもよい。なお図６および図７で使用した符号のうち、実施の形態１〜３で使用した符号と同一のものは、同一または相当品を示し、説明は省略する。
［0050］この構成により、無図示のＧＰＳ衛星からアンテナ３１を介して受信したＧＰＳ信号から、ＧＰＳ受信機３２により基準クロック信号９ａを抽出する。その他の動作は、実施の形態１〜３に示した動作と同じである。
［0051］なお、実施の形態１〜４においては、一つのセルを３つのセクタに分割したものを示したが、これはあくまで一例を示したものであり、特にセクタの数を限定するものではない。
［0052］実施の形態５
実施の形態４に示したように、ＧＰＳ衛星からＧＰＳ信号を受信して基準クロック信号を抽出すれば、複数のセルを備えた無線通信システムを構成するような場合において、複数のセルに対し、実施の形態１〜３で示した動作を同調させることが容易に可能になる。
［0053］図８および図９は、この発明の実施の形態５に係る複数のセルを備えた無線通信システムについて説明するものである。
［0054］図８は、実施の形態４で示したセルを３つ備え、各セルをそれぞれ３つのセクタに分割した場合のセクタ構成を示す説明図である。図９は、図８に示した夫々のセクタに対するＯＦＤＭＡのフレーム構成を示す説明図である。なお図８および図９で使用した符号のうち、実施の形態１〜４で使用した符号と同一のものは、同一または相当品を示し、説明は省略する。
［0055］図８において、セル１は実施の形態４の図７で示したものに相当する。またセル１に隣接してセル３５および３６が設けられている。
［0056］セル３５は、セル１と同様に３つのセクタ３７ａ，３７ｂ，３７ｃに分割され、夫々にセル１のセクタ２ａ，２ｂ，２ｃと同一の無線周波数の全帯域が割当てられている(所謂、周波数リユースファクタ１)。またセル３５には無線基地局装置３８が設けられている。この無線基地局装置３８は、セクタ３７ａ，３７ｂ，セクタ３７ｃに夫々対応した無線基地局装置３８ａ，３８ｂ，３８ｃより構成されている。また無線基地局装置３８ａ，３８ｂ，３８ｃは、夫々セクタ３７ａ，３７ｂ，３７ｃの領域内にある無図示の端末局と無線信号を送受信するためのアンテナ３９ａ，３９ｂ，３９ｃを備えている。またマスターとなる無線基地局装置３８ａは、無図示のＧＰＳ衛星からＧＰＳ信号を受信するためのアンテナ４０を備えている。なお無線基地局装置３８ａ，３８ｂ，３８ｃの構成は、それぞれ実施の形態４の図６で示した無線基地局装置３ａ，３ｂ，３ｃに相当する。
［0057］同様に、セル３６もセル１と同様に３つのセクタ４１ａ，４１ｂ，４１ｃに分割され、夫々にセル１のセクタ２ａ，２ｂ，２ｃと同一の無線周波数の全帯域が割当てられている(所謂、周波数リユースファクタ１)。またセル３６には無線基地局装置４２が設けられている。この無線基地局装置４２は、セクタ４１ａ，４１ｂ，セクタ４１ｃに夫々対応した無線基地局装置４２ａ，４２ｂ，４２ｃより構成されている。また無線基地局装置４２ａ，４２ｂ，４２ｃは、夫々セクタ４１ａ，４１ｂ，４１ｃの領域内にある無図示の端末局と無線信号を送受信するためのアンテナ４３ａ，４３ｂ，４３ｃを備えている。またマスターとなる無線基地局装置４２ａは、無図示のＧＰＳ衛星からＧＰＳ信号を受信するためのアンテナ４４を備えている。なお無線基地局装置４２ａ，４２ｂ，４３ｃの構成は、それぞれ実施の形態４の図６で示した無線基地局装置３ａ，３ｂ，３ｃに相当する。
［0058］図９において、縦軸は周波数を示すもので、セル１を構成する３つのセクタ２ａ，２ｂ，２ｃ、セル３５を構成する３つのセクタ３７ａ，３７ｂ，３７ｃ、セル３６を構成する３つのセクタ４１ａ，４１ｂ，４１ｃには、それぞれ同一の無線周波数の全帯域が割当てられる。これはセクタ２ａ，２ｂ，２ｃに対して論理サブチャネル番号１３ａ，１３ｂ，１３ｃ、セクタ３７ａ，３７ｂ，３７ｃに対して論理サブチャネル番号４５ａ，４５ｂ，４５ｃ、セクタ４１ａ，４１ｂ，４１ｃに対して論理サブチャネル番号４６ａ，４６ｂ，４６ｃとして示される。これによりセクタ２ａ，２ｂ，２ｃ，３７ａ，３７ｂ，３７ｃ，４１ａ，４１ｂ，４１ｃに対し、夫々同一の無線周波数の全帯域を割当てる周波数リユースファクタ１を構成する。また横軸は時間を示すもので、ＯＦＤＭＡシンボル番号１４として示される。
［0059］そしてセクタ２ａ，２ｂ，２ｃ，３７ａ，３７ｂ，３７ｃ，４１ａ，４１ｂ，４１ｃに対応する論理サブチャネル番号１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，４５ａ，４５ｂ，４５ｃ，４６ａ，４６ｂ，４６ｃとＯＦＤＭＡシンボル番号１４により、無線信号の送受信単位となるフレーム４７ａ，４７ｂ，４７ｃが形成される。この場合、フレーム４７ａはセクタ２ａ，３７ａ，４１ａに対応し、フレーム４７ｂはセクタ２ｂ，３７ｂ，４１ｂに対応し、フレーム４７ｃはセクタ２ｃ，３７ｃ，４１ｃに対応している。
［0060］このフレーム４７ａは、セル１，３５，３６のセクタ２ａ，３７ａ，４１ａに対応するものであり、先頭から、プリアンブル１６ａ，４７ａ，４８ａ、フレーム制御情報４９ａ，５０ａ，５１ａ、ＮＵＬＬサブキャリア領域２２ａ，５２ａ，５３ａ、下りデータ領域２０ａ，５４ａ，５５ａおよび上りデータ領域２１ａ，５６ａ，５７ａにより構成されている。
［0061］またフレーム４７ｂは、セル１，３５，３６のセクタ２ｂ，３７ｂ，４１ｂに対応するものであり、先頭から、プリアンブル１６ｂ，４７ｂ，４８ｂ、フレーム制御情報４９ｂ，５０ｂ，５１ｂ、ＮＵＬＬサブキャリア領域２２ｂ，５２ｂ，５３ｂ、下りデータ領域２０ｂ，５４ｂ，５５ｂおよび上りデータ領域２１ｂ，５６ｂ，５７ｂにより構成されている。
［0062］またフレーム４７ｃは、セル１，３５，３６のセクタ２ｃ，３７ｃ，４１ｃに対応するものであり、先頭から、プリアンブル１６ｃ，４７ｃ，４８ｃ、フレーム制御情報４９ｃ，５０ｃ，５１ｃ、下りデータ領域２０ｃ，５４ｃ，５５ｃおよび上りデータ領域２１ｃ，５６ｃ，５７ｂにより構成されている。
［0063］なおフレーム制御情報は、報知情報、下り割当て情報および上り割当て情報を含むものである。例えば、フレーム制御情報４９ａは、図３で示した報知情報１７ａ、下り割当て情報１８ａおよび上り割当て情報１９ａを含んでいる。
［0064］次に、図６，図８および図９を参照し、動作について説明する。
［0065］セル１を構成するセクタ２ａ，２ｂ，２ｃに対応するフレーム４７ａ，４７ｂ，４７ｃの動作については、実施の形態１および４で示した通りである。なお、このセクタ２ａ，２ｂ，２ｃに対応するフレーム４７ａ，４７ｂ，４７ｃは、実施の形態１および４で示したフレーム１５ａ，１５ｂ，１５ｃに相当する。
［0066］実施の形態１および４と相違する点は、複数のセルに対して、実施の形態１および４と同じ動作を行わせることにある。
［0067］セル１，３５，３６のセクタ２ａ，３７ａ，４１ａにおいて、夫々マスターとなる無線基地局装置３ａ，３８ａ，４２ａは、無図示のＧＰＳ衛星からアンテナ３２，４０，４４を介して同じＧＰＳ信号を受信する。
［0068］まずアンテナ３２を介して、セル１のセクタ２ａに対応したマスターとなる無線基地局装置３ａがＧＰＳ信号を受信した場合、実施の形態４で示したようにＧＰＳ受信機３２で基準クロック９ａが抽出される。この基準クロック９ａは、システムクロック生成部１０に入力される。そして実施の形態１で示したように、セクタ２ｂ，２ｃのスレーブとなる無線基地局装置３ｂ，３ｃに対し、システムクロック生成部１０から出力されるフレーム先頭信号１０ａに所定のオフセットが付加され、図９のセル１で示すように、セクタ２ａのプリアンブル１６ａおよびフレーム制御情報４９ａ、セクタ２ｂのプリアンブル１６ｂおよびフレーム制御情報４９ｂならびにセクタ２ｃのプリアンブル１６ｃおよびフレーム制御情報４９ｃが、ＯＦＤＭＡシンボル番号１４上で重複しないようにして、フレーム４７ａ，４７ｂ，４７ｃを構成する。
［0069］またアンテナ４０を介して、セル３５のセクタ３７ａに対応したマスターとなる無線基地局装置３８ａがＧＰＳ信号を受信した場合、マスターとなる無線基地局装置３８ａおよびスレーブとなる無線基地局装置３８ｂ，３８ｃは、無線基地局装置３ａ，３ｂ，３ｃと同様な動作をする。そして図９のセル３５で示すように、セクタ３７ａのプリアンブル４７ａおよびフレーム制御情報５０ａ、セクタ３７ｂのプリアンブル４７ｂおよびフレーム制御情報５０ｂならびにセクタ３７ｃのプリアンブル４７ｃおよびフレーム制御情報５０ｃが、ＯＦＤＭＡシンボル番号１４上で重複しないようにして、フレーム４７ａ，４７ｂ，４７ｃを構成する。
［0070］さらにアンテナ４４を介して、セル３６のセクタ４１ａに対応したマスターとなる無線基地局装置４２ａがＧＰＳ信号を受信した場合、マスターとなる無線基地局装置４２ａおよびスレーブとなる無線基地局装置４２ｂ，４２ｃは、無線基地局装置３ａ，３ｂ，３ｃと同様の動作をする。そして図９のセル３６で示すように、セクタ４１ａのプリアンブル４８ａおよびフレーム制御情報５１ａ、セクタ４１ｂのプリアンブル４８ｂおよびフレーム制御情報５１ｂならびにセクタ４１ｃのプリアンブル４８ｃおよびフレーム制御情報５１ｃが、ＯＦＤＭＡシンボル番号１４上で重複しないようにして、フレーム４７ａ，４７ｂ，４７ｃを構成する。
［0071］そしてフレーム４７ａ，４７ｂ，４７ｃは、フレーム４７ａに対応するセル１，３５，３６のセクタ２ａ，３７ａ，４１ａの間で、フレーム４７ｂに対応するセル１，３５，３６のセクタ２ｂ，３７ｂ，４１ｂの間で、フレーム４７ｃに対応するセル１，３５，３６のセクタ２ｃ，３７ｃ，４１ｃの間で同期するようにタイミングが制御され、それぞれのセクタ２ａ，２ｂ，２ｃ，３７ａ，３７ｂ，３７ｃ，４１ａ，４１ｂ，４１ｃの領域内にある端末局と無線信号を送受信する。
［0072］このように、フレーム４７ａ，４７ｂ，４７ｃを構成することにより、無線基地局装置３ａ，３ｂ，３ｃ，３８ａ，３８ｂ，３８ｃ，４２ａ，４２ｂ，４２ｃと端末局との間で無線信号を送受信する際に、プリアンブル１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，４７ａ，４７ｂ，４７ｃ，４８ａ，４８ｂ，４８ｃ、フレーム制御情報４９ａ，４９ｂ，４９ｃ，５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５１ａ，５１ｂ，５１ｃが相互に干渉しなくなるため、各セクタ間のみならずセル間においてもフレームの伝送効率が改善する。
［0073］実施の形態６
実施の形態５においては、セル１を構成するセクタ２ａ，２ｂ，２ｃに対応したフレーム４７ａ，４７ｂ，４７ｃのプリアンブル１６ａ，１６ｂ，１６ｃおよびフレーム制御情報４９ａ，４９ｂ，４９ｃ、セル３５を構成するセクタ３７ａ，３７ｂ，３７ｃに対応したフレーム４７ａ，４７ｂ，４７ｃのプリアンブル４７ａ，４７ｂ，４７ｃおよびフレーム制御情報５０ａ，５０ｂ，５０ｃ、セル３６を構成するセクタ４１ａ，４１ｂ，４１ｃに対応したフレーム４７ａ，４７ｂ，４７ｃのプリアンブル４８ａ，４８ｂ，４８ｃおよびフレーム制御情報５１ａ，５１ｂ，５１ｃが、ＯＦＤＭＡシンボル番号１４上で互いに重複しないものを示したが、図１０のＯＦＤＭＡフレーム構成の説明図に示すように、フレーム４７ａ，４７ｂ，４７ｃを構成するプリアンブルを互いに相関の無い、つまりプリアンブル間で干渉が生じてもプリアンブルを検出できる、異なるパターンのプリアンブル６０ａ，６０ｂ，６０ｃ，６１ａ，６１ｂ，６１ｃ，６２ａ，６２ｂ，６２ｃを用いて、ＯＦＤＭＡシンボル番号１４上で互いに重複させることも可能である。なお６３ａ，６３ｂ，６３ｃ，６３ｄ，６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄ，６５ａ，６５ｂ，６５ｃ，６５ｄはＮｕｌｌサブキャリア領域である。なお、図１０で使用した符号のうち、実施の形態５で使用した符号と同一のものは、同一または相当品を示し、説明は省略する。
［0074］このように互いに相関のない異なるパターンを有するプリアンブル６０ａ，６０ｂ，６０ｃ，６１ａ，６１ｂ，６１ｃ，６２ａ，６２ｂをＯＦＤＭＡシンボル番号１４上で互いに重複させることにより、プリアンブル６０ａ，６０ｂ，６０ｃ，６１ａ，６１ｂ，６１ｃ，６２ａ，６２ｂが重複する時間分オーバヘッドが減少するため、フレームの伝送効率が実施の形態５に比してより改善する。
［0075］実施の形態７
実施の形態６においては、セル１を構成するセクタ２ａ，２ｂ，２ｃに対応したフレーム４７ａ，４７ｂ，４７ｃのプリアンブル６０ａ，６０ｂ，６０ｃ、セル３５を構成するセクタ３７ａ，３７ｂ，３７ｃに対応したフレーム４７ａ，４７ｂ，４７ｃのプリアンブル６１ａ，６１ｂ，６１ｃ、セル３６を構成するセクタ４１ａ，４１ｂ，４１ｃに対応したフレーム４７ａ，４７ｂ，４７ｃのプリアンブル６２ａ，６２ｂ，６２ｃが、ＯＦＤＭＡシンボル番号１４上で互いに重複したものを示したが、図１１のＯＦＤＭＡフレーム構成の説明図に示すように、プリアンブル６０ａ，６０ｂ，６０ｃ，６１ａ，６１ｂ，６１ｃ，６２ａ，６２ｂをＯＦＤＭＡシンボル番号１４上で互いに重複させて配置することに加えて、セル１を構成するセクタ２ａ，２ｂ，２ｃに対応するフレーム４７ａ，４７ｂ，４７ｃのフレーム制御情報７０ａ，７０ｂ，７０ｃを論理サブチャネル番号１３ａ，１３ｂ，１３ｃ上で、またセル３５を構成するセクタ３７ａ，３７ｂ，３７ｃに対応するフレーム４７ａ，４７ｂ，４７ｃのフレーム制御情報７１ａ，７１ｂ，７１ｃを論理サブチャネル番号４５ａ，４５ｂ，４５ｃ上で、またセル３６を構成するセクタ４１ａ，４１ｂ，４１ｃに対応するフレーム４７ａ，４７ｂ，４７ｃのフレーム制御情報７２ａ，７２ｂ，７２ｃを論理サブチャネル番号４６ａ，４６ｂ，４６ｃ上で重複しないように配置させることも可能である。なお７３ａ，７３ｂ，７３ｃ，７３ｄ，７４ａ，７４ｂ，７４ｃ，７４ｄ，７５ａ，７５ｂ，７５ｃ，７５ｄはＮＵＬＬサブキャリア領域である。なお、図１１で使用した符号のうち、実施の形態５および実施の形態６で使用した符号と同一のものは、同一または相当品を示し、説明は省略する。
［0076］このように、フレーム制御情報７０ａ，７０ｂ，７０ｃを論理サブチャネル番号１３ａ，１３ｂ、１３ｃ上で、またフレーム制御情報７１ａ，７１ｂ，７１ｃを論理サブチャネル番号４５ａ，４５ｂ、４５ｃ上で、またフレーム制御情報７２ａ，７２ｂ，７２ｃを論理サブチャネル番号４６ａ，４６ｂ、４６ｃ上で重複しないように配置することにより、フレーム制御情報７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７２ａ，７２ｂ，７２ｃがＯＦＤＭＡシンボル番号１４上で重複させることが可能となるため、重複した時間分オーバヘッドが減少するため、フレームの伝送効率が実施の形態６に比してより改善する。
［0077］なお、実施の形態５〜７によれば、３つのセルを用いたものを示したが、これはあくまで事例を示したものであり、特に数を限定するものではない。
［0078］実施の形態８
実施の形態１から７において示した無線基地局装置は、図１２のネットワーク構成図に示すように、ネットワーク８０を介して、複数の無線基地局装置８１で夫々形成されるフレーム構成の管理、設定および変更、ならびにフレームに付加するオフセットの管理、設定および変更する監視制御装置８２に接続される。これにより無線基地局装置を集中的に効率よく運用できる。なお、複数の無線基地局装置８１は、実施の形態１から７で示した無線基地局装置３ａ，３ｂ，３ｃ，３８ａ，３８ｂ，３８ｃ，４２ａ，４２ｂ，４２ｃに対応するものである。
産業上の利用可能性
［0079］本発明に係る無線基地局装置は、携帯電話機などの端末局と無線信号を送受信する無線基地局装置において利用することができる。
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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