(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第２基地局の第２通信エリアと隣接する第１通信エリアに属する第１端末と通信を行うための基地局であって、
前記第１端末と通信するための通信部と、
前記第１通信エリアと前記第２通信エリアとが重なりうるセルエッジ内に、前記第１端末が存在するか否かを推定する推定部と、
前記第２基地局に対応する第２遷移パターンとは異なる第１遷移パターンを記憶する記憶部と、
前記第１端末がセルエッジ内に存在すると推定された場合、複数のサブキャリア群のうちの第１サブキャリア群に含まれる複数の第１サブキャリアを、前記第1遷移パターンに従って、遷移させながら使用し、
前記第１端末がセルエッジ内に存在しないと推定された場合、前記複数のサブキャリア群のうちの第２サブキャリア群に含まれる複数の第２サブキャリアを使用するように、前記通信部を制御する制御部と
を備えることを特徴とする基地局。
【請求項２】
前記推定部は、前記基地局から前記第２サブキャリアを用いて送信され前記第１端末が受信する信号の所望信号電力対干渉または雑音電力比が一定値未満であり、前記基地局以外の他の基地局から前記第１サブキャリアを用いて送信され前記第１端末が受信する信号の受信電力が一定値以上である場合、前記第１端末はセルエッジ内に存在すると推定することを特徴とする請求項１に記載の基地局。
【請求項３】
前記推定部は、前記基地局から前記第２サブキャリアを用いて送信され前記第１端末が受信する信号の所望信号電力対干渉または雑音電力比が一定値未満であり、前記基地局から前記第１サブキャリアを用いて送信され前記第１端末が受信する信号の所望信号電力対干渉または雑音電力比が一定値以上である場合、前記第１端末はセルエッジ内に存在すると推定することを特徴とする請求項１に記載の基地局。
【請求項４】
前記基地局が使用する前記複数の第１サブキャリア及び前記第２サブキャリアそれぞれは、前記基地局以外の他の基地局が使用する複数の第１サブキャリア及び第２サブキャリアそれぞれと同じ周波数であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の基地局。
【請求項５】
前記記憶部は、前記第１端末との通信に前記複数の第１サブキャリアを使用する場合の遷移パターンを複数記憶することを特徴とする請求項１に記載の基地局。
【請求項６】
前記記憶部は、通信相手の端末ごとに、通信に使用するサブキャリア群、及びそのサブキャリア群に含まれる複数のサブキャリアについての遷移パターンを記憶することを特徴とする請求項５に記載の基地局。
【請求項７】
前記第１端末との通信に前記複数の第１サブキャリアを使用する場合に、前記制御部は、前記第１遷移パターンに従い、Ｍ（Ｍ≧１）シンボル毎に、Ｎ（Ｎ≧１）個の第１サブキャリアを使用するよう制御することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の基地局。
【請求項８】
前記制御部は、通信相手の端末ごとに、前記複数の第１サブキャリア又は前記複数の第２サブキャリアの一方を使用するよう制御することを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の基地局。
【請求項９】
前記制御部は、同一時刻での前記第１端末との通信に前記複数の第１サブキャリアと前記複数の第２サブキャリアの両方を使用するよう制御することを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の基地局。
【請求項１０】
前記制御部は、前記複数の第２サブキャリアを用いる第１のスロット、または前記複数の第１サブキャリア及び前記複数の第２サブキャリアに二分して用いる第２のスロットの一方のスロットに、前記第１端末と通信を行うことを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の基地局。
【請求項１１】
第１基地局の第１通信エリアと、第２基地局の第２通信エリアとのうち、少なくとも前記第１通信エリア内に位置する端末であって、
前記第１基地局と通信するための通信部と、
前記第１通信エリアと前記第２通信エリアとが重なりうるセルエッジ内に、前記端末が存在するか否かを推定する推定部と、
前記第２基地局に対応する第２遷移パターンとは異なる第１遷移パターンを記憶する記憶部と、
前記端末がセルエッジ内に存在すると推定された場合、複数のサブキャリア群のうちの第１サブキャリア群に含まれる複数の第１サブキャリアを、前記第1遷移パターンに従って、遷移させながら使用し、
前記端末がセルエッジ内に存在しないと推定された場合、前記複数のサブキャリア群のうちの第２サブキャリア群に含まれる複数の第２サブキャリアを使用するように、前記通信部を制御する制御部と
を備えることを特徴とする端末。
【請求項１２】
データを変調して変調信号を生成する生成部と、
複数のサブキャリア群のうちの第１サブキャリア群に含まれる少なくとも１つの第１サブキャリアに、前記変調信号をマッピングするマッピング部と、
前記マッピングされた変調信号を送信する送信部とを備え、
前記マッピング部によって前記変調信号がマッピングされる第１サブキャリアの周波数は、複数のシンボルを含むスロットを単位として、予め定められた遷移パターンにしたがって、前記第１サブキャリア群の中から選択されるものであって、
前記遷移パターンは、基地局ごとに異なりうることを特徴とする無線通信装置。
【請求項１３】
前記生成部は、パイロット信号をさらに生成するものであって、
前記マッピング部は、スロットごとに含まれる少なくとも１つのシンボルにおける複数のサブキャリアに、前記パイロット信号をマッピングし、
前記マッピング部は、前記パイロット信号がマッピングされない第１サブキャリアに対して、前記変調信号をマッピングすることを特徴とする請求項１２に記載の無線通信装置。
【請求項１４】
前記第１サブキャリア群の周波数は、前記複数のサブキャリア群のうち、最も高い周波数ではなく、最も低い周波数ではないことを特徴とする請求項１２に記載の無線通信装置。
【請求項１５】
前記第１サブキャリア群に含まれる少なくとも１つの第１サブキャリアは、基地局と、その基地局の通信エリア内であってセルエッジに位置する端末との通信に用いられることを特徴とする請求項１２に記載の無線通信装置。
【請求項１６】
第２基地局の第２通信エリアと隣接する第１通信エリアに属する第１端末と通信を行うための基地局の無線通信方法であって、
前記第１通信エリアと前記第２通信エリアとが重なりうるセルエッジ内に、前記第１端末が存在するか否かを推定し、
前記第２基地局に対応する第２遷移パターンとは異なる第１遷移パターンを記憶部に記憶し、
前記第１端末がセルエッジ内に存在すると推定された場合、複数のサブキャリア群のうちの第１サブキャリア群に含まれる複数の第１サブキャリアを、前記第1遷移パターンに従って、遷移させながら使用して前記第１端末と通信し、
前記第１端末がセルエッジ内に存在しないと推定された場合、前記複数のサブキャリア群のうちの第２サブキャリア群に含まれる複数の第２サブキャリアを使用して前記第１端末と通信することを特徴とする無線通信方法。
【請求項１７】
第１基地局の第１通信エリアと、第２基地局の第２通信エリアとのうち、少なくとも前記第１通信エリア内に位置する端末の無線通信方法であって、
前記第１通信エリアと前記第２通信エリアとが重なりうるセルエッジ内に、前記端末が存在するか否かを推定し、
前記第２基地局に対応する第２遷移パターンとは異なる第１遷移パターンを記憶部に記憶し、
前記端末がセルエッジ内に存在すると推定された場合、複数のサブキャリア群のうちの第１サブキャリア群に含まれる複数の第１サブキャリアを、前記第1遷移パターンに従って、遷移させながら使用して前記第１基地局と通信し、
前記端末がセルエッジ内に存在しないと推定された場合、前記複数のサブキャリア群のうちの第２サブキャリア群に含まれる複数の第２サブキャリアを使用して前記第１基地局と通信することを特徴とする無線通信方法。
【請求項１８】
無線通信装置の無線通信方法であって、
データを変調して変調信号を生成し、
複数のサブキャリア群のうちの第１サブキャリア群に含まれる少なくとも１つの第１サブキャリアに、前記変調信号をマッピングし、
前記マッピングされた変調信号を送信するものであって、
前記変調信号がマッピングされる第１サブキャリアの周波数は、複数のシンボルを含むスロットを単位として、予め定められた遷移パターンにしたがって、前記第１サブキャリア群の中から選択されるものであって、
前記遷移パターンは、基地局ごとに異なりう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】
本開示は、基地局、端末、無線通信装置、及び無線通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、セルラシステムでは、サービスエリア全体をセル単位に区分けし、各セル内で基地局と複数の無線端末が通信を行っている。このセルラシステムでは、セルの境界でも通信が行えるよう、隣接するセルの一部が重なって配置されている。そのため、各セルに同一周波数帯域を割り当てた場合、隣接するセルが重なる領域（以下、セルエッジと称する。）では、電波干渉が起きるという問題がある。
【０００３】
そこで、各セルに同一周波数帯域を割り当てても電波干渉を起こさないシステムとして、周波数帯域を時分割し、同一周波数帯域を時間をずらして各セルに割り当てるシステムが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
このシステムでは、システムに割り当てられた周波数帯域ＡをスロットＳ１，Ｓ２，・・・に時分割し、各セルＣ１，Ｃ２，・・・に各スロットＳ１，Ｓ２，・・・を割り当てている。各セルＣ１，Ｃ２，・・・では、割り当てられたスロットＳ１，Ｓ２，・・・の時間内で、基地局と複数の無線端末が周波数帯域Ａを専有して通信を行う。これにより、各セルＣ１，Ｃ２，・・・で同一時間内に同一周波数帯域を使用することがなく、セルエッジでの電波干渉を抑えることができる。
【特許文献１】特開２００１−２３１０７７号公報（７頁、３図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載されるシステムでは、セルＣ１が周波数帯域Ａを使用する場合、スロットＳ１の間、他のセルＣ２，Ｃ３，・・・では、周波数帯域Ａを使用することができない。そのため、システムに属するセルの数が増加すると、そのセル数に比例して、システム全体のスループットを低下させてしまうという問題がある。
【０００６】
本発明の一観点は、上記従来技術の問題点を解決するためになされたものであって、システム全体のスループットの低下を最小限に抑え、セル内の通信のスループットを確保しつつ、隣接するセル間との干渉を抑えることができる基地局、端末、無線通信装置、及び無線通信方法の提供を目的とする
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の一形態に係る基地局は、第２基地局の第２通信エリアと隣接する第１通信エリアに属する第１端末と通信を行うための基地局であって、前記第１端末と通信するための通信部と、前記第１通信エリアと前記第２通信エリアとが重なりうるセルエッジ内に、前記第１端末が存在するか否かを推定する推定部と、前記第２基地局に対応する第２遷移パターンとは異なる第１遷移パターンを記憶する記憶部と、前記第１端末がセルエッジ内に存在すると推定された場合、複数のサブキャリア群のうちの第１サブキャリア群に含まれる複数の第１サブキャリアを、前記第1遷移パターンに従って、遷移させながら使用し、前記第１端末がセルエッジ内に存在しないと推定された場合、前記複数のサブキャリア群のうちの第２サブキャリア群に含まれる複数の第２サブキャリアを使用するように、前記通信部を制御する制御部とを備えることを特徴とする。
また、本発明の一形態に係る端末は、第１基地局の第１通信エリアと、第２基地局の第２通信エリアとのうち、少なくとも前記第１通信エリア内に位置する端末であって、前記第１基地局と通信するための通信部と、前記第１通信エリアと前記第２通信エリアとが重なりうるセルエッジ内に、前記端末が存在するか否かを推定する推定部と、前記第２基地局に対応する第２遷移パターンとは異なる第１遷移パターンを記憶する記憶部と、前記端末がセルエッジ内に存在すると推定された場合、複数のサブキャリア群のうちの第１サブキャリア群に含まれる複数の第１サブキャリアを、前記第1遷移パターンに従って、遷移させながら使用し、前記端末がセルエッジ内に存在しないと推定された場合、前記複数のサブキャリア群のうちの第２サブキャリア群に含まれる複数の第２サブキャリアを使用するように、前記通信部を制御する制御部とを備えることを特徴とする。
また、本発明の一形態に係る無線通信装置は、データを変調して変調信号を生成する生成部と、複数のサブキャリア群のうちの第１サブキャリア群に含まれる少なくとも１つの第１サブキャリアに、前記変調信号をマッピングするマッピング部と、前記マッピングされた変調信号を送信する送信部とを備え、前記マッピング部によって前記変調信号がマッピングされる第１サブキャリアの周波数は、複数のシンボルを含むスロットを単位として、予め定められた遷移パターンにしたがって、前記第１サブキャリア群の中から選択されるものであって、前記遷移パターンは、基地局ごとに異なりうることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の一形態に係る無線通信方法は、第２基地局の第２通信エリアと隣接する第１通信エリアに属する第１端末と通信を行うための基地局の無線通信方法であって、前記第１通信エリアと前記第２通信エリアとが重なりうるセルエッジ内に、前記第１端末が存在するか否かを推定し、前記第２基地局に対応する第２遷移パターンとは異なる第１遷移パターンを記憶部に記憶し、前記第１端末がセルエッジ内に存在すると推定された場合、複数のサブキャリア群のうちの第１サブキャリア群に含まれる複数の第１サブキャリアを、前記第1遷移パターンに従って、遷移させながら使用して前記第１端末と通信し、
前記第１端末がセルエッジ内に存在しないと推定された場合、前記複数のサブキャリア群のうちの第２サブキャリア群に含まれる複数の第２サブキャリアを使用して前記第１端末と通信することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の一形態に係る基地局、端末、無線通信装置、及び無線通信方法によれば、システム全体のスループットの低下を最小限に抑え、セル内の通信のスループットを確保しつつ、隣接するセル間との干渉を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施例を、図面を参照して説明する。
【実施例１】
【００１２】
図１乃至図２１を用いて本発明の第１の実施例に係る無線通信システムについて説明する。図１は、本発明の第１の実施例に係る無線通信システムの構成を示す図である。
【００１３】
図１に示す無線通信システムは、管理局装置（以下、ＲＮＣと称する。）１０と、このＲＮＣ１０によって管理される基地局装置（以下、ＮｏｄｅＢと称する。）１１，１２と、ＮｏｄｅＢ１１，１２からサービスを受ける端末装置（以下、ＵＥと称する。）２１−１，２１−２，・・・，２２−１，２２−２，・・・が属している。以下の説明では、ＮｏｄｅＢ１１，１２のサービスを受けるＵＥを、ＵＥ２１−１，２１−２，２２−１，２２−２の４つとする。また、ＮｏｄｅＢ１１が、各ＵＥに対して通話やデータ通信といったサービスを行える範囲（以下、通信エリアＡ１と称する。）と、ＮｏｄｅＢ１２が各ＵＥに対してサービスを行える範囲（以下、通信エリアＡ２と称する。）は、一部分において重なっており、以下、この重なっている領域をセルエッジと呼ぶ。
【００１４】
ここで、ＮｏｄｅＢ１１は、通信エリアＡ１内に存在するＵＥ２１−１，２１−２，２２−２に対してマルチキャリア無線通信方式を用いてサービスを行うものとする。一方、ＮｏｄｅＢ１２は、通信エリアＡ２内に存在するＵＥ２１−２，２２−１，２２−２に対してマルチキャリア無線通信方式を用いてサービスを行うものとする。即ち、ＵＥ２１−２，２２−２は、セルエッジ内に存在し、ＮｏｄｅＢ１１，１２のどちらからサービスを受けてもよい。ただし、以下の説明では、ＵＥ２１−２は、ＮｏｄｅＢ１１からサービスを受け、ＵＥ２２−２は、ＮｏｄｅＢ１２からサービスを受けるものとする。また、ＵＥ２１−１，２２−１のように、通信エリアＡ１，Ａ２のセルエッジ以外の領域（以下、セル中心部と称する。）に存在しているＵＥに対しては、ＮｏｄｅＢ１１，１２が、同一時刻に同一周波数を用いて通信を行っていても互いの通信が干渉することはない。
【００１５】
なお、図１ではＲＮＣ１０が管理を行うＮｏｄｅＢの数を２つとしているが、２つ以上のＮｏｄｅＢを管理してもよい。また、図１では地理的に離れた位置に存在するＮｏｄｅＢ１１とＮｏｄｅＢ１２がそれぞれ通信エリアＡ１，Ａ２を持っているが、セルの中にあるセクタのように、１つのＮｏｄｅＢが複数の通信エリアを持っていてもよい。
【００１６】
次に図２乃至図５を用いて、マルチキャリア無線通信方式を用いた場合のサブキャリアの構成を説明する。ここでは、ＮｏｄｅＢ１１が用いるサブキャリアの構成例について説明するが、ＮｏｄｅＢ１２が用いるサブキャリアも同様の構成となる。また、ＮｏｄｅＢ１１のセル中心部に存在するＵＥ２１−１との通信に使用するサブキャリアをセル中心部用サブキャリアと呼び、ＮｏｄｅＢ１１のセルエッジに存在するＵＥ２１−２との通信に使用するサブキャリアをセルエッジ用サブキャリアと呼ぶ。
【００１７】
図２は、ＯＦＤＭ通信方式を用いた場合のサブキャリアの配置を示す図である。図２では、セル中心部用サブキャリアを実線で、セルエッジ用サブキャリアを点線で示す。
【００１８】
図２に示すサブキャリアは、Ｍ（図２では、Ｍ＝８）個のセル中心部用サブキャリアを有するセル中心部用サブキャリア群Ｇ１，Ｇ２と、Ｆ（図２では、Ｆ＝４）個のセルエッジ用サブキャリアを有するセルエッジ用サブキャリア群Ｇ３で構成されており、セルエッジ用サブキャリア群Ｇ３は、セル中心部用サブキャリア群Ｇ１，Ｇ２の中間に配置されている。
【００１９】
図２（ａ）では、セル中心部用サブキャリアに加えセルエッジ用サブキャリアを用いて通信を行う場合の例を示している。一方、図２（ｂ）では、セル中心部用サブキャリアのみを用いて通信を行う場合の例を示している。ＮｏｄｅＢ１１は、図２（ａ）又は（ｂ）に示すサブキャリアを用いてＵＥ２１−１，２１−２と通信を行う。
【００２０】
なお、ＮｏｄｅＢ１１からＵＥ２１−１，ＵＥ２１−２への下り通信と、ＵＥ２１−１，２１−２からＮｏｄｅＢ１１への上り通信は、時分割複信（ＴＤＤ：Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｄｕｐｌｅｘ）、周波数分割複信（ＦＤＤ：Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｄｕｐｌｅｘ）などを用いて分割する。
【００２１】
また、ＮｏｄｅＢ１１が複数のＵＥと通信を行う場合には、時分割多重アクセス、周波数分割多重アクセス、直交周波数分割多重アクセス、符号分割多重アクセスなどを使用する。
【００２２】
（サブキャリア配置の変形例１）
図３は、ＯＦＤＭ通信方式を用いた場合のサブキャリア配置の変形例１を示す図である。
【００２３】
図２ではセルエッジ用サブキャリア群Ｇ３は、セル中心部用サブキャリア群Ｇ１，Ｇ２の間に配置されていた。一方、図３に示す変形例では、セル中心部用サブキャリアＧ１，Ｇ２が隣接して配置されており、その両側、即ちセル中心部用サブキャリア群Ｇ１の低周波側及びセル中心部用サブキャリア群Ｇ２の高周波側に、セルエッジ用サブキャリアが配置されている。なお、図３（ａ）は、セル中心部用サブキャリアに加えセルエッジ用サブキャリアを用いて通信を行う場合の例を示しており、図２（ｂ）では、セル中心部用サブキャリアのみを用いて通信を行う場合の例を示している。
【００２４】
（サブキャリア配置の変形例２）
図４は、ＯＦＤＭ通信方式を用いた場合のサブキャリア配置の変形例２を示す図である。
【００２５】
図４に示すサブキャリアは、各セルエッジ用サブキャリアの間にセル中心部用サブキャリアが３つ配置された構成となっている。即ちこのサブキャリア配置では、４サブキャリア毎に１つのセルエッジ用サブキャリアを配置している。ここでは、４サブキャリア毎にセルエッジ用サブキャリアを配置した場合について示したが、各セルエッジ用サブキャリアが隣接しないならば、一定のサブキャリア毎に配置してもよく、また任意の間隔で配置してもよい。
【００２６】
（サブキャリア配置の変形例３）
図５は、周波数マルチキャリア通信方式を用いた場合のサブキャリアの配置例を示す。図５に示すサブキャリアは、図２乃至図４に示すサブキャリアと異なり、各サブキャリア同士が重なることなく周波数的に独立している。図５（ａ）では、セル中心部用サブキャリアに加え、セルエッジ用サブキャリアを用いて通信を行う場合の例を示しており、図５（ｂ）は、セル中心部用サブキャリアを用いて通信を行う場合の例を示している。
【００２７】
図５（ａ）に示すように、セルエッジ用サブキャリア群Ｇ３は、セル中心部用サブキャリア群Ｇ１の低周波側に配置された構成となる。ＮｏｄｅＢ１１からＵＥ２１−１，２１−２への下り通信と、ＵＥ２１−１，２１−２からＮｏｄｅＢ１１への上り通信は、時分割複信（ＴＤＤ：Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｄｕｐｌｅｘ）、周波数分割複信（ＦＤＤ：Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｄｕｐｌｅｘ）などを用いて分割する。
【００２８】
また、ＮｏｄｅＢ１１と複数のＵＥが、セル中心部用サブキャリアまたはセルエッジ用サブキャリアを用いて通信を行う場合には、時分割多重アクセス、周波数分割多重アクセス、符号分割多重アクセスなどを使用する。
【００２９】
続いて、図６乃至図１１を用いて、セルエッジ用サブキャリアの利用例を説明する。
【００３０】
図６は、本実施例に係る無線フレームフォーマットの構成を示す図である。図６（ａ）は、ＮｏｄｅＢ１１の無線フレームフォーマットの構成を示しており、図６（ｂ）は、ＮｏｄｅＢ１２の無線フレームフォーマットの構成を示している。ＮｏｄｅＢ１１，１２は、同一周波数を用いてサービスを行う。図６（ａ），（ｂ）は、同一周波数の無線フレームフォーマットを並べて表示したものである。
【００３１】
図６（ａ）に示すＮｏｄｅＢ１１の無線フレームのフォーマットは、図２（ａ）の周波数軸を縦軸に、時間を横軸に表示したものであり、Ｍ個のサブキャリアからなるセル中心部用サブキャリア群Ｇ１，Ｇ２の間に、Ｆ個のサブキャリアからなるセルエッジ用サブキャリア群Ｇ３が配置されている。また、時間軸では、各サブキャリアがスロットに分割されている。
【００３２】
なお、図６（ｂ）に示すＮｏｄｅＢ１２の無線フレームのフォーマットは、図６（ａ）と同じであるため、説明を省略する。また、図６に示すフォーマットの構成は、図２（ａ）のサブキャリア配置を用いたが、図３（ａ）乃至図５（ａ）のサブキャリア配置を用いてもよい。
【００３３】
次に図７乃至図９を用いて、無線フレームのスロットの構成を説明する。  
図７乃至図９では、セル中心部用サブキャリア群Ｇ１，Ｇ２のサブキャリア数をそれぞれＭ＝４とし、セルエッジ用サブキャリア群Ｇ３のサブキャリア数をＦ＝４としている。また、セルエッジ用サブキャリアは、高周波数側のサブキャリアから順にセルエッジ用サブキャリア１，２，３，４と呼ぶ。
【００３４】
図７は、ＮｏｄｅＢ１１の無線フレームのスロットの構成を示す図である。１スロットは、１０個のシンボル１〜１０からなり、先頭のシンボル１はパイロットシンボルである。セル中心部用サブキャリアを用いて信号を送信する場合、ＮｏｄｅＢ１１は、セル中心部用サブキャリア群Ｇ１，Ｇ２のサブキャリアを使用して信号を送信する。
【００３５】
一方、セルエッジ用サブキャリア群Ｇ３を用いて信号を送信する場合、ＮｏｄｅＢ１１は、シンボル単位で信号送信に使用するセルエッジ用サブキャリア１〜４を遷移させる。
【００３６】
例えば図７では、ＮｏｄｅＢ１１は、まずスロットの先頭のシンボル１では、パイロットシンボルをセルエッジ用サブキャリア１〜４を用いて送信し、次のシンボル２では、セルエッジ用サブキャリア３を用いて送信する。さらに、ＮｏｄｅＢ１１は、シンボル３では、セルエッジ用サブキャリア１を用いて信号を送信する。
【００３７】
また、図８は、ＮｏｄｅＢ１２の無線フレームのスロットの構成を示す図である。ＮｏｄｅＢ１２のスロット構成は、図７のスロットとほぼ同じ構成であるが、セルエッジ用サブキャリアの遷移パターンが異なっている。
【００３８】
セルエッジ用サブキャリア群Ｇ３を用いて信号を送信する場合、ＮｏｄｅＢ１２は、まずスロット先頭のシンボル１で、パイロットシンボルをセルエッジ用サブキャリア１〜４を用いて送信する。続くシンボル２では、セルエッジ用サブキャリア１を用いて送信し、次のシンボル３では、セルエッジ用サブキャリア３を用いて送信する。
【００３９】
図９は、ＮｏｄｅＢ１１が図７に示すサブキャリアの遷移パターンで、ＮｏｄｅＢ１２が図８に示すサブキャリアの遷移パターンで同時に信号を送信した場合に、ＵＥ２１−２，２２−２に到達する信号を示した図である。ＵＥ２１−２，２２−２は、ＮｏｄｅＢ１１，１２が送信する信号の両方を受信できるため、各ＵＥ２１−２，２２−２には、ＮｏｄｅＢ１１，１２の両方が送信した信号が到達する。しかしながら、図７，８に示したように、ＮｏｄｅＢ１１とＮｏｄｅＢ１２のセルエッジ用サブキャリア１〜４の遷移パターンが異なるため、どちらの送信信号も衝突することがない。
【００４０】
なお、図７，８に示すシンボル単位のセルエッジ用サブキャリア１〜４の遷移パターンは、後述するＮｏｄｅＢ１１の制御回路１３１（図１２参照。）が、セルエッジ用サブキャリア群Ｇ３を用いて信号を送信するＵＥ毎に割り当てる。この遷移パターンの割り当ての詳細は後述する。
【００４１】
次に図１０を用いて、セルエッジ用サブキャリア群Ｇ３のパイロットシンボルの構成について説明する。
【００４２】
パイロットシンボルは、信号を受信するＵＥが復調時に基準シンボルとして利用するなど非常に重要なシンボルである。従って、セルエッジ用サブキャリア群Ｇ３のパイロットシンボル同士が干渉しないように、各ＮｏｄｅＢ１１，１２が送信するパイロットシンボルは互いに直交することが好ましい。
【００４３】
そこで、図１０（ａ）〜（ｃ）に、パイロットシンボルが互いに直交する構成例を示す。各図１０（ａ）〜（ｃ）の右側に、ＮｏｄｅＢ１１が送信するパイロットシンボル、左側に、ＮｏｄｅＢ１２が送信するパイロットシンボルを示す。
【００４４】
図１０（ａ）は、各パイロットシンボルを周波数軸で直交させる例を示す図である。例えばＮｏｄｅＢ１１は、セルエッジ用サブキャリア１，３を用いてパイロットシンボルを送信し、ＮｏｄｅＢ１２は、セルエッジ用サブキャリア２，４を用いて送信する。このとき、ＮｏｄｅＢ１１は、セルエッジ用サブキャリア２，４では信号を送信せず、ＮｏｄｅＢ１２は、セルエッジ用サブキャリア１，３では信号を送信しない。
【００４５】
図１０（ｂ）は、各パイロットシンボルを時間軸で直交させる例を示す図である。この場合、スロットの先頭のシンボル１だけでなく、シンボル２も用いてパイロットシンボルを送信する。例えば、ＮｏｄｅＢ１１が、シンボル１でセルエッジ用サブキャリア１〜４を用いてパイロットシンボルを送信し、ＮｏｄｅＢ１２が、シンボル２でセルエッジ用サブキャリア１〜４を用いてパイロットシンボルを送信する。
【００４６】
図１０（ｃ）は、各パイロットシンボルを直交符号を用いて直交させる例を示す図である。例えばＮｏｄｅＢ１１が送信するパイロットシンボルは、＋１、＋１、＋１、＋１の系列とし、ＮｏｄｅＢ１２が送信するパイロットシンボルは＋１、−１、−１、＋１の系列とする。
【００４７】
次に図１１乃至図１３を用いて、セルエッジ用サブキャリアのスロット構成の変形例を示す。ここでは、ＮｏｄｅＢ１１の無線フレームのスロットの構成を示すが、ＮｏｄｅＢ１２の無線フレームのスロットの構成も同様に変形できる。
【００４８】
（スロット構成の変形例１）
図１１は、セルエッジ用サブキャリアのスロット構成の第１の変形例を示す図である。図７乃至図９に示すスロットは、１シンボルを単位に１つのセルエッジ用サブキャリアを用いて信号を送信するが、図１１に示すスロットでは、１シンボルを単位に２つのセルエッジ用サブキャリアを用いて信号を送信する。このように、シンボルを単位にサブキャリアを遷移させる場合に、複数のセルエッジ用サブキャリアを信号送信に使用してもよい。
【００４９】
（スロット構成の変形例２）
図１２は、セルエッジ用サブキャリアのスロット構成の第２の変形例を示す図である。図７乃至図９では、シンボルを単位にセルエッジ用サブキャリアを遷移させているが、図１２に示すように、スロットを単位に遷移させてもよい。この場合、例えばＮｏｄｅＢ１１は、まずスロット１ではセルエッジ用サブキャリア２を用いて信号を送信し、次のスロット２では、サブキャリアを遷移し、セルエッジ用サブキャリア３を用いて通信を行う。
【００５０】
（スロット構成の変形例３）
図１３は、セルエッジ用サブキャリアのスロット構成の第３の変形例を示す図である。図１２では、１つのスロットを単位に、１つのセルエッジ用サブキャリアを用いて信号を送信するが、図１３では、１つのスロットを単位に、２つのセルエッジ用サブキャリアを用いて信号を送信する。このように、スロットを単位にサブキャリアを遷移させる場合も、複数のセルエッジ用サブキャリアを信号送信に使用してもよい。
【００５１】
なお、図７乃至図１３を用いて、基地局装置（ＮｏｄｅＢ）から端末装置（ＵＥ）へ信号を送信する場合の無線フレームフォーマットの構成について説明したが、ＵＥからＮｏｄｅＢへ信号を送信する場合の無線フレームフォーマットも同様の構成となる。
【００５２】
次に図１４乃至図１６を用いて、本実施例に係る基地局装置（ＮｏｄｅＢ）の構成を説明する。なお、ＮｏｄｅＢ１１とＮｏｄｅＢ１２は同じ構成となるため、ここではＮｏｄｅＢ１１について説明する。
【００５３】
図１４は、ＮｏｄｅＢ１１の構成を示すブロック図である。  
ＮｏｄｅＢ１１は、送信用アンテナ１１１、送信用無線処理回路１１２、マルチキャリア変調回路１１３、多重化回路１１４、Ｓ／Ｐ回路１１５−１，１１５−ｎ、変調回路１１６−１，１１６−ｎ、及び符号化回路１１７−１，１１７−ｎを有する送信装置１１０と、受信用アンテナ１２１、受信用無線処理回路１２２、及び受信回路１２３−１，１２３−ｎを有する受信装置１２０と、制御回路１３１、ＵＥ管理情報記憶部１３２、及びパターン記憶部１３３を有する制御装置１３０を備えている。
【００５４】
なお、Ｓ／Ｐ回路１１５−１，１１５−ｎ、変調回路１１６−１，１１６−ｎ等のｎは、ＮｏｄｅＢ１１が１度に通信を行えるＵＥの個数である。
【００５５】
次に各装置の詳細を説明する。  
図１４に示す送信装置１１０は、上位レイヤＩ／Ｆから入力された各ＵＥに送信するデータをそれぞれ符号化する符号化回路１１７−１，１１７−ｎと、各符号化回路１１７−１，１１７−ｎが符号化したデータをそれぞれ変調して変調信号を生成する変調回路１１６−１，１１６−ｎと、各変調回路１１６−１，１１６−ｎが生成する変調信号それぞれに対してＳ／Ｐ変換を行うＳ／Ｐ回路１１５−１，１１５−ｎと、各Ｓ／Ｐ回路から入力される信号にパイロットシンボルを挿入し、さらに各信号を所定のサブキャリアで送信するようマッピングする多重化回路１１４と、多重化回路１１４から入力された変調信号に対してマルチキャリア変調を行いマルチキャリア変調信号を生成するマルチキャリア変調回路１１３と、マルチキャリア変調信号に対して無線処理を行い、送信用アンテナ１１１から送信する送信用無線処理回路１１２を有している。
【００５６】
また、受信装置１２０は、受信用アンテナ１２１により受信した無線信号に対して無線処理を行い、受信信号を生成する受信用無線処理回路１２２と、受信信号に対して復調処理等を行う受信回路１２３−１，・・，１２３−ｎを有している。
【００５７】
続いて、制御装置１３０は、ＵＥ管理情報記憶部１３２、パターン記憶部１３３を参照し、ＵＥに割り当てるセルエッジ用サブキャリアの遷移パターン等を決定する制御回路１３１通信を行うＵＥの情報を記憶するＵＥ管理情報記憶部１３２と、セルエッジ用サブキャリアの遷移パターンを記憶するパターン記憶部１３３を有している。
【００５８】
ここで図１５を用いて、ＵＥ管理情報記憶部１３２の詳細を説明する。図１５は、ＵＥ管理情報記憶部１３２のテーブルを示す図である。ＵＥ管理情報記憶部１３２は、通信を行っているＵＥを唯一に識別するＵＥ識別子（図１５では、１１桁の数値）と、このＵＥがセルエッジ用サブキャリアを利用している場合のセルエッジ用サブキャリアの遷移パターンを示す「パターン」を記憶している。このパターンは、セル中心部用サブキャリアを使用している場合は、空欄となり（図１５では、「−」で示す。）、セル中心部用サブキャリアを使用中は、遷移パターンを示す記号が記憶されている。遷移パターンを示す記号については後述する。
【００５９】
次に図１６を用いて、パターン記憶部１３３の詳細を説明する。図１６は、パターン記憶部１３３のテーブルを示す図である。パターン記憶部１３３は、セルエッジ用サブキャリアの遷移パターンと、各遷移パターンに対応した固有の記号を記憶している。
【００６０】
図１６に示すテーブルでは、各遷移パターンは、セルエッジ用サブキャリアに割り振られた番号で記憶されている。例えばテーブルに示す「Ａ」の遷移パターンは、「３，１，２，・・・」である。つまり、この「Ａ」の遷移パターンは、図７に示すシンボル１では、セルエッジ用サブキャリア３を用いて信号を送信し、次のシンボル２では、セルエッジ用サブキャリア１を用いて送信し、続くシンボル３では、セルエッジ用サブキャリア２を用いて送信することを意味している。
【００６１】
続いて図１７を用いて、本実施例に係るＵＥの構成を説明する。ＵＥ２１−１，２１−２，２２−１，２２−２の構成は、どれも同じであるため、ここではＵＥ２１−１の構成を説明する。
【００６２】
図１７は、ＵＥ２１−１の構成を示すブロック図である。  
図１７に示すＵＥ２１−１は、送信用アンテナ２１１、送信用無線処理回路２１２、送信回路２１３を有した送信装置２１０と、受信用アンテナ２２１、受信用無線処理回路２２２、マルチキャリア復調回路２２３、セレクタ２２４、第一のＰ／Ｓ回路２２５−１、第二のＰ／Ｓ回路２２５−２、復調回路２２６、復号回路２２７、第一の受信状態測定回路２２８−１、第二の受信状態測定回路２２８−２を有した受信装置２２０と、制御回路２３１、パターン記憶部２３３を有した制御装置２３０を備えている。
【００６３】
各装置の詳細を説明する。  
送信装置２１０は、送信するデータに対して符号化、変調等の処理を行い、変調信号を生成する送信回路２１３と、変調信号に対して無線処理を行い、送信用アンテナ２１１から送信する送信用無線処理回路２１２を備えている。
【００６４】
次に受信装置２２０は、受信用アンテナ２２１より受信した無線信号に対して無線処理を行い、受信信号を生成する受信用無線処理回路２２２と、受信信号に対してマルチキャリア変調を行うマルチキャリア復調回路２２３と、第一のＰ／Ｓ回路２２５−１及び第二のＰ／Ｓ回路２２５−２へ入力する信号を選択するセレクタ２２４と、セレクタ２２４を介して入力される信号に対してＰ／Ｓ変換を行い、変換結果を復調回路２２６及び第一の受信状態測定回路２２８−１へ出力する第一のＰ／Ｓ回路２２５−１と、セレクタ２２５を介して入力される信号に対してＰ／Ｓ変換を行い、変換結果を第二の受信状態測定回路２２８−２へ出力する第二のＰ／Ｓ回路２２５−２と、第一のＰ／Ｓ回路２２５−１から入力された信号に対して復調を行う復調回路２２６と、復調回路２２６によって復調された信号に対して復号を行い、結果を上位レイヤＩ／Ｆへ出力する復号回路２２７と、第一のＰ／Ｓ回路２２５−１から入力された信号の例えば所望信号電力対干渉および雑音電力比（以下、ＳＩＮＲと称する。）を測定し、結果を制御装置２３０へ通知する第一の受信状態測定回路２２８−１と、第二のＰ／Ｓ回路２２５−２から入力された信号の例えば信号電力およびＳＩＮＲを測定し、結果を制御装置２３０へ通知する第二の受信状態測定回路２２８−２を有している。
【００６５】
制御装置２３０は、第一の受信状態測定回路２２８−１及び第二の受信状態測定回路２２８−２から入力される受信状態測定結果を元に、ＮｏｄｅＢとの通信にセル中心部用サブキャリアを利用すべきか、セルエッジ用サブキャリアを利用すべきか判定する制御回路と、ＮｏｄｅＢとの通信にセルエッジ用サブキャリアを利用する場合に用いるセルエッジ用サブキャリアの遷移パターンを予め記憶しているパターン記憶部２３３を有している。パターン記憶部２３３は、図１６に示すＮｏｄｅＢ１１のパターン記憶部１３３と同じ構成であるため説明を省略する。
【００６６】
次に、図１５乃至図２１を用いて、本発明の第１の実施例に係る無線通信システムの動作を説明する。
【００６７】
まず図１５を用いて、ＮｏｄｅＢ１１の動作を説明する。なお、ＮｏｄｅＢ１２の動作は、ＮｏｄｅＢ１１と同じであるため説明を省略する。
【００６８】
ＮｏｄｅＢ１１が信号を送信する場合、ＵＥ２１−ｋ（ｋ＝１，２，・・・，ｎ。以下、同じ）に送信するデータｋは、上位レイヤＩ／Ｆから符号化回路１１７−ｋへ入力される。各符号化回路１１７−ｋは、入力されたデータｋに対して所定の符号化方式及び符号化率で誤り訂正符号化を行い、結果を対応する変調回路１１６−ｋへ入力する。各変調回路１１６−ｋは、入力されたデータｋに対して、所定の変調方式で変調を行い変調信号ｋとして対応するＳ／Ｐ回路１１５−ｋへ入力する。各Ｓ／Ｐ回路１１５−ｋは、入力された変調信号ｋに対してＳ／Ｐ変換を行い、多重化回路１１４へ入力する。多重化回路１１４は、スロットの先頭シンボルではパイロットシンボルを挿入し、先頭以外のシンボルではＳ／Ｐ回路１１５−ｋから入力された変調信号ｋを所定のサブキャリアで送信されるようマッピングする。このとき、セルエッジ用サブキャリアを利用して通信を行うＵＥが存在する場合、多重化回路１１４は、ＵＥに対応する遷移パターンに従いマッピングを行う。なお、変調信号ｋをマッピングするサブキャリア、セルエッジ用サブキャリアを利用する端末装置（ＵＥ）の有無、セルエッジ用サブキャリアの遷移パターンなどは、制御装置１３０より通知される。
【００６９】
続いて、マルチキャリア変調回路１１３は、多重化回路１１４から入力される信号に対してマルチキャリア変調を行い、マルチキャリア変調信号を生成して送信用無線処理回路１１２へ入力する。送信用無線処理回路１１２は、入力されたマルチキャリア変調信号に対して、Ｄ／Ａ変換、直交変調、アップコンバート、帯域制限、電力増幅等の所定の無線処理を行い、無線信号を生成する。生成された無線信号は送信用アンテナより送信される。
【００７０】
一方、ＮｏｄｅＢ１１が信号を受信する場合、受信用アンテナ１２１によって受信された無線信号は、受信用無線処理回路１２２へ入力される。受信用無線処理回路１２２は、入力された無線信号に対して、帯域制限、ダウンコンバート、直交復調、Ａ／Ｄ変換等の所定の無線処理を行い、受信信号としてそれぞれの受信回路１２３−１，・・・１２３−ｎへ入力される。各受信回路１２３−１，・・・１２３−ｎは、入力された受信回路に対して、所定の変調方式に対応する復調方式で復調するとともに所定の符号化方式及び符号化率に基づき復号を行い、復号結果が受信状態測定結果などの制御データであれば制御装置１３０へ出力し、情報データであれば上位レイヤＩ／Ｆへ出力する。
【００７１】
次に、ＮｏｄｅＢの制御装置１３０の動作を説明する。  
まず、制御装置１３０の制御回路１３１は、各受信回路１２３−１，・・・１２３−ｎより入力される受信状態測定結果などの制御データを用いて、ＵＥとの通信にセル中心部用サブキャリアとセルエッジ用サブキャリアのどちらを利用するかを判定する。この判定についての詳細は後述する。またこの判定は、ＵＥの制御装置２３０が行ってもよい。ＵＥが判定を行う場合については後述する。
【００７２】
判定の結果、ＵＥが利用するサブキャリアをセル中心部用サブキャリアからセルエッジ用サブキャリアへと変更する場合、制御回路１３１は、ＵＥ管理情報記憶部１３２を参照して未使用の遷移パターンを選択し、変更するＵＥとの通信に割り当てるとともに、ＵＥ管理情報記憶部１３２のテーブルを更新し、ＵＥのＵＥ識別子に対応するパターンを、選択した遷移パターンを表す記号に書き換える。
【００７３】
逆に、判定の結果、ＵＥが利用するサブキャリアをセルエッジ用サブキャリアからセル中心部用サブキャリアへ変更する場合、制御回路１３１は、ＵＥ管理情報記憶部１３２のテーブルを更新し、ＵＥのＵＥ識別子に対応するパターンに記憶されていた遷移パターンを表す記号を消去する。また信号送信時に、制御回路１３１は、ＵＥ管理情報記憶部１３２及びパターン記憶部１３３を参照して、セルエッジ用サブキャリアを利用するＵＥの遷移パターンを、送信装置１１０の多重化回路１１４に通知することで、ＵＥのサブキャリア遷移を制御する。
【００７４】
次に、図１７を用いてＵＥ２１−１の動作を説明する。なお、ＵＥ２１−１は、セル中心部用サブキャリアを使用してＮｏｄｅＢ１１と通信を行っているものとする。また、ＵＥ２１−２，２２−１，２２−２の動作は、ＵＥ２１−１と同じであるため説明を省略する。
【００７５】
ＵＥ２１−１が信号を送信する場合、送信回路２１３は、制御装置２３０から入力された制御データや上位レイヤＩ／Ｆから入力された情報データに対して、所定の符号化方式及び符号化率で誤り訂正符号化を行うとともに所定の変調方式で変調を行い、変調信号として送信用無線処理回路２１２へ入力する。送信用無線処理回路２１２は、入力された変調信号に対して、Ｄ／Ａ変換、直交変調、アップコンバート、帯域制限、電力増幅等の所定の無線処理を行い、無線信号を生成する。生成した無線信号は送信用アンテナ２３１より送信される。
【００７６】
一方、ＵＥ２１−１が信号を受信する場合、受信用アンテナ２２１によって受信された無線信号は、受信用無線処理回路２２２へ入力される。受信用無線処理回路２２２は、入力された無線信号に対して、帯域制限、ダウンコンバート、直交復調、Ａ／Ｄ変換等の所定の無線処理を行い、受信信号としてマルチキャリア復調回路２２３へ入力する。マルチキャリア復調回路２２３は、入力された受信信号に対してマルチキャリア復調を行い、結果をセレクタ２２４へ入力する。セレクタ２２４は、ＵＥ２１−１への送信に利用されたサブキャリアに対応するマルチキャリア変調結果を第一のＰ／Ｓ回路２２５−１へ入力し、ＮｏｄｅＢ１１ではない基地局装置（ここではＮｏｄｅＢ１２とする）がセルエッジ用サブキャリアで送信するパイロット信号を第二のＰ／Ｓ回路２２５−２へ入力する。なお、第二のＰ／Ｓ回路２２５−２へは、ＮｏｄｅＢ１１がセルエッジ用サブキャリアで送信するパイロット信号を入力してもよい。
【００７７】
続いて、第一のＰ／Ｓ回路２２５−１は、セレクタ２２４から入力されたマルチキャリア復調結果に対してＰ／Ｓ変換を行い、結果を復調回路２２６へ入力するとともに、変換結果のパイロットシンボルを第一の受信状態測定回路２２８−１へ入力する。一方、第二のＰ／Ｓ回路２２５−２は、セレクタ２２４から入力されたパイロットシンボルに対してＰ／Ｓ変換を行い、結果を第二の受信状態測定回路２２８−２へ入力する。
【００７８】
復調回路２２６は、第一のＰ／Ｓ回路２２５−１から入力されたＰ／Ｓ変換結果に対して、所定の変調方式に対応する復調方式で復調を行い、復調結果を復号回路２２７へ入力するとともに、復調結果がセルエッジ用サブキャリアの遷移パターンなど制御データの場合には、制御装置２３０へ入力する。復号回路２２７は、復調回路２２６から入力された復調結果に対して所定の符号化方式及び符号化率に基づき復号を行い、結果を上位レイヤＩ／Ｆに出力する。
【００７９】
また、第一の受信測定回路２２８−１は、第一のＰ／Ｓ回路２２５−１から入力されたパイロットシンボルを用いて、ＮｏｄｅＢ１１との無線通信状態、例えばＳＩＮＲを測定し、結果を制御回路２３１へ通知する。一方、第二の受信測定回路２２８−２は、第二のＰ／Ｓ回路２２５−２から入力されたパイロットシンボルを用いて、ＮｏｄｅＢ１２との無線通信状態、例えば受信電力を測定し、結果を制御回路２３１へ通知する。なお、セルエッジ用サブキャリアにおけるＮｏｄｅＢ１１との通信の無線通信状態、例えばＮｏｄｅＢ１１がセルエッジ用サブキャリアを用いて送信するパイロットシンボルのＳＩＮＲを測定し、結果を制御回路２３１へ通知してもよい。
【００８０】
次に、制御装置２３０の動作を説明する。  
制御装置２３０の制御回路２３１は、各受信状態測定回路２２８−１，２２８−２より入力される受信状態測定結果を送信回路２１３に入力し、ＮｏｄｅＢ１１へ送信する。なお、制御回路２３１において、セル中心部用サブキャリアを利用すべきかセルエッジ用サブキャリアを利用すべきか判定する場合は、受信状態結果を用いて判定し、結果をＮｏｄｅＢ１１へ送信する。また、ＵＥ２１−１がセルエッジ用サブキャリアを利用する場合は、制御回路２３１は、パターン記憶部２３３を参照して、ＵＥ２１−１に割り当てられたサブキャリアの遷移パターンを受信装置２２０のセレクタ２２４へ通知することで、ＵＥ２１−１のセルエッジ用サブキャリアの遷移を制御する。
【００８１】
続いて図１８及び図１９を用いて、ＮｏｄｅＢ１１とＵＥ２１−１の間の通信における利用サブキャリア変更のシーケンスを説明する。
【００８２】
図１８は、ＵＥ２１−１の受信状態をＮｏｄｅＢ１１が判定する場合のシーケンスを説明する図である。なお、ＮｏｄｅＢ１１とＵＥ２１−１は、通信を確立してＵＥ２１−１の受信状態を判定するまで、セル中心部用セルエッジを用いて通信を行っているものとする。
【００８３】
まずＵＥ２１−１は、無線通信開始に先立ち、通信相手であるＮｏｄｅＢ１１に対してＵＥ識別子を通知し（ステップＳ１０１）、セル中心部用サブキャリアを用いてＮｏｄｅＢ１１との通信を行う（ステップＳ１０２）。次に、ＮｏｄｅＢ１１との通信中、ＵＥ２１−１は、所定の周期の経過後に、ＮｏｄｅＢ１１が送信する信号の受信状態や、通信を行っていないＮｏｄｅＢ１２が送信する信号の受信状態を測定し（ステップＳ１０３）、測定結果をＮｏｄｅＢ１１へ通知する（ステップＳ１０４）。
【００８４】
一方、通知を受けたＮｏｄｅＢ１１は、後述する受信状態判定処理において、ＵＥ２１−１の受信状態を判定し、利用するサブキャリアをセルエッジ用サブキャリアへ変更するか否かを決定する（ステップＳ１０５）。判定の結果、セルエッジ用サブキャリアへ変更すると決定された場合には、ＵＥ２１−１に対して、セルエッジ用サブキャリアに変更する旨及びセルエッジ用サブキャリアの遷移パターンを通知する（ステップＳ１０６）。通知後、ＮｏｄｅＢ１１とＵＥ２１−１との通信には、セルエッジ用サブキャリアが用いられる（ステップＳ１０７）。なお、セルエッジ用サブキャリアからセル中心部用サブキャリアへ変更するか否かの判定も、所定周期の経過後、ＵＥ２１−１の受信状態を判定することによって行う。
【００８５】
次に図１９を用いて、ＵＥ２１−１の受信状態をＵＥ２１−１が判定する場合のシーケンスを説明する。なお、ＮｏｄｅＢ１１とＵＥ２１−１の通信を確立し、ＵＥ２１−１の受信状態を判定するまでは、セル中心部用セルエッジを用いて通信を行っているものとする。また、図１９に示すシーケンスは、ＵＥ２１−１が受信状態を測定し、測定結果に応じて、セル中心部用サブキャリアからセルエッジ用サブキャリアへの変更をＮｏｄｅＢ１１に対して要求する点を除き、図１８に示すシーケンスと同じであるため、同一符号を付し説明を省略する。
【００８６】
ＵＥ２１−１は、ＮｏｄｅＢ１１との通信中、所定の周期の経過後に、ＮｏｄｅＢ１１が送信する信号の受信状態や、通信を行っていないＮｏｄｅＢ１２が送信する信号の受信状態を測定する（ステップＳ１０３）。ＵＥ２１−１は、後述する受信状態判定処理において、受信状態を判定し、利用するサブキャリアをセルエッジ用サブキャリアへ変更するか否かを決定する（ステップＳ２０４）。判定の結果、セルエッジ用サブキャリアへ変更すると決定された場合には、ＮｏｄｅＢ１１に対して、セルエッジ用サブキャリアに変更するよう要求する（ステップＳ２０５）。一方、要求を受けたＮｏｄｅＢ１１は、セルエッジ用サブキャリアに変更する旨及びセルエッジ用サブキャリアの遷移パターンを通知する（ステップＳ２０６）。
【００８７】
次に図２０及び図２１を用いて、ＮｏｄｅＢ１１の制御回路１３１が行う受信状態判定処理について説明する。なお、ＵＥ２１−１の制御回路２３１は、ＮｏｄｅＢ１１の制御回路１３１と同様の受信状態判定処理を行うため説明を省略する。
【００８８】
図２０は、受信状態判定処理を説明するフローチャートである。  
ＮｏｄｅＢ１１の制御回路１３１は、まず所定の周期が経過したか否かを調べる（ステップＳ３０１）。所定の周期が経過していなければ、受信状態判定処理を終了する（ステップＳ３０１のＮｏ）。所定の周期が経過していれば、ＮｏｄｅＢ１１がセル中心部用サブキャリアを用いて送信するパイロットシンボルのＳＩＮＲと、予め定めた閾値Ｔｈ＿Ｓを比較する（ステップＳ３０２）。なお、このパイロットシンボルのＳＩＮＲは、ＵＥ２１−１が測定し、ＮｏｄｅＢ１１へ通知する（図１８、ステップＳ１０２、ステップＳ１０３参照。）。比較の結果、ＮｏｄｅＢ１１のＳＩＮＲが閾値Ｔｈ＿Ｓ以上である場合は、ＮｏｄｅＢ１１からの信号が十分到達しているとして、使用しているサブキャリアを変更せずに受信状態判定処理を終了する（ステップＳ３０２のＮｏ）。
【００８９】
一方、ＮｏｄｅＢ１１のＳＩＮＲが閾値Ｔｈ＿Ｓ未満である場合は、ＮｏｄｅＢ１２がセルエッジ用サブキャリアを利用して送信する信号の受信電力（Ｐｏｗｅｒ）と閾値Ｔｈ＿Ｐを比較する（ステップＳ３０３）。なお、この受信電力（Ｐｏｗｅｒ）は、ＵＥ２１−１が測定し、ＮｏｄｅＢ１１へ通知する（図１８、ステップＳ１０２、ステップＳ１０３参照。）。比較の結果、受信電力（Ｐｏｗｅｒ）が閾値Ｔｈ＿Ｐ以下である場合は、ＮｏｄｅＢ１２からの信号による干渉の影響は小さいとして、使用しているサブキャリアを変更せずに受信状態判定処理を終了する（ステップＳ３０３のＮｏ）。一方、受信電力（Ｐｏｗｅｒ）が閾値Ｔｈ＿Ｐより大きい場合、ＮｏｄｅＢ１１が送信する信号は、ＮｏｄｅＢ１２が送信する信号と干渉する可能性が高いとして、ＵＥ２１−１との通信に使用するサブキャリアを、セル中心部用サブキャリアからセルエッジ用サブキャリアに変更する（ステップＳ３０４）。
【００９０】
（受信状態判定処理の変形例）
次に図２１を用いて、ＮｏｄｅＢ１１の制御回路１３１が行う受信状態判定処理の変形例を説明する。図２１に示すフローチャートでは、ＮｏｄｅＢ１２が送信する信号の受信電力（Ｐｏｗｅｒ）と閾値Ｔｈ＿Ｐを比較する（図２０、ステップＳ３０３参照。）のではなく、ＮｏｄｅＢ１１がセルエッジ用サブキャリアを利用して送信する信号のＳＩＮＲと閾値Ｔｈ＿Ｓ２を比較している点が異なるが、それ以外のステップは、図２０に示すフローチャートと同じであるため同一符号を付し説明を省略する。
【００９１】
ステップＳ３０２で行った比較の結果、ＮｏｄｅＢ１１のＳＩＮＲが閾値Ｔｈ＿Ｓ未満である場合は、制御回路１３１は、ＮｏｄｅＢ１１がセルエッジ用サブキャリアを利用して送信する信号のＳＩＮＲと閾値Ｔｈ＿Ｓ２を比較する（ステップＳ４０３）。なお、このＳＩＮＲは、ＵＥ２１−１が測定し、ＮｏｄｅＢ１１へ通知する（図１８、ステップＳ１０２、ステップＳ１０３参照。）。
【００９２】
比較の結果、ＳＩＮＲが閾値Ｔｈ＿Ｓ２以下である場合は、ＮｏｄｅＢ１２からの信号による干渉の影響は小さいとして、使用しているサブキャリアを変更せずに受信状態判定処理を終了する（ステップＳ４０３のＮｏ）。一方、ＳＩＮＲが閾値Ｔｈ＿Ｓ２より大きい場合、ＮｏｄｅＢ１１が送信する信号は、ＮｏｄｅＢ１２が送信する信号と干渉する可能性が高いとして、ＵＥ２１−１との通信に使用するサブキャリアを、セル中心部用サブキャリアからセルエッジ用サブキャリアに変更する（ステップＳ３０４）。
【００９３】
以上のように第１の実施例によれば、ＮｏｄｅＢ１１の通信に利用するサブキャリアをセル中心部用サブキャリアとセルエッジ用サブキャリアに二分し、ＮｏｄｅＢ１１は、通信を行うＵＥの位置によっていずれかのサブキャリアを用いることで、セル中心部内に存在するＵＥ２１−１及びセルエッジ内に存在するＵＥ２１−２に対して同時に通信を行うことができ、通信エリアＡ１内のスループットを確保することができる。また、ＮｏｄｅＢ１１とＮｏｄｅＢ１２とで、使用するセルエッジ用サブキャリアの遷移パターンを変えることで、ＮｏｄｅＢ１１とＮｏｄｅＢ１２が同時に同じサブキャリアを使用する確率が小さくなり、隣接する通信エリアＡ１，Ａ２間の干渉を抑えることができる。さらに、ＮｏｄｅＢ１１，２３で同一周波数のセルエッジ用サブキャリアとセル中心部用サブキャリアを同時に使用して通信を行うことで、使用していないサブキャリア数を減らすことができ、システム全体のスループットの低下を最低限に抑えることができる。
【実施例２】
【００９４】
次に、図２２及び図２３を用いて、本発明の第２の実施例に係る無線通信システムを説明する。本実施例に係る無線通信システムは、図６に示す無線フレームフォーマットの構成をのぞき、第１の実施例に係る無線通信システムと同じ構成及び動作であるため、
同一符号を付して説明を省略する。
【００９５】
図２２は、本実施例に係る無線フレームフォーマットの構成を示す図である。本実施例では、サブフレームをセル中心部用サブキャリア及びセルエッジ用サブキャリアに二分するのではなく、サブフレーム全体をセル中心部用サブフレームとして、又はセルエッジ用サブフレームとして利用する。図２２（ａ）は、ＮｏｄｅＢ１１の無線フレームフォーマットの構成を示しており、図２２（ｂ）は、ＮｏｄｅＢ１２の無線フレームフォーマットの構成を示している。ＮｏｄｅＢ１１，１２は、同一周波数を用いてサービスを行う。図２２（ａ），（ｂ）は、同一周波数の無線フレームフォーマットを並べて表示したものである。
【００９６】
図６に示す無線フレームフォーマットでは、ＮｏｄｅＢ１１は、同一時刻にセル中心部用サブキャリアとセルエッジ用サブキャリアの両方を用いて信号を送信しているが、図２２に示す無線フレームフォーマットでは、セル中心部用サブキャリアとセルエッジ用サブキャリアのどちらか一方を用いて信号を送信している点が異なる。この場合、サブキャリア全てをセル中心部用サブキャリアないしはセルエッジ用サブキャリアとして使用する。
【００９７】
図２２（ａ）に示す例では、ＮｏｄｅＢ１１は、まずスロット１，２にてセル中心部用サブキャリアを用いて信号を送信する。次に、ＮｏｄｅＢ１１は、スロット３にてセルエッジ用サブキャリアを用いて信号を送信する。即ち、ＮｏｄｅＢ１１は、３スロット周期毎にセルエッジ用サブキャリアを用いて信号を送信する。
【００９８】
一方、図２２（ｂ）に示すように、ＮｏｄｅＢ１２も、ＮｏｄｅＢ１１と同じ３スロット周期毎にセルエッジ用サブキャリアを用いて信号を送信する。従って、ＮｏｄｅＢ１１とＮｏｄｅＢ１２は、同一スロットにてセル中心部用サブキャリア又はセルエッジ用サブキャリアを用いて信号を送信する。なお、ここではＮｏｄｅＢ１１，１２が３スロット周期毎にセルエッジ用サブキャリアを用いる例を示したが、Ｌスロット周期毎にセルエッジ用サブキャリアを用いてもよい。
【００９９】
次に、図２３を用いて、無線フレームフォーマットの構成の変形例を説明する。図２３（ａ）は、ＮｏｄｅＢ１１の無線フレームフォーマットの構成を示しており、図２３（ｂ）は、ＮｏｄｅＢ１２の無線フレームフォーマットの構成を示している。
【０１００】
図２３に示す無線フレームフォーマットでは、ＮｏｄｅＢ１１，１２は、３スロット周期毎にセルエッジ用サブキャリアを送信に使用するのではなく、任意のスロットにてセルエッジ用サブキャリアを送信に使用する。なお、ＮｏｄｅＢ１１，１２は、同時にセルエッジ用サブキャリア又はセル中心部用サブキャリアを用い、セルエッジ用サブキャリアとセル中心部用サブキャリアを同時に使用することはない。
【０１０１】
以上のように第２の実施例によれば、第１の実施例と同様の効果が得られるとともに、ＮｏｄｅＢ１１，１２は、信号送信に使用できるサブキャリアの全てをセル中心部用サブキャリア又はセルエッジ用サブキャリアとして信号送信に使用できるため、周波数ダイバーシチ効果により、無線通信性能を向上させることができる。
【実施例３】
【０１０２】
次に、図２４を用いて、本発明の第３の実施例に係る無線通信システムを説明する。本実施例に係る無線通信システムは、図６に示す無線フレームフォーマットの構成をのぞき、第１の実施例に係る無線通信システムと同じ構成及び動作であるため、同一符号を付して説明を省略する。
【０１０３】
図２４（ａ）は、ＮｏｄｅＢ１１の無線フレームフォーマットの構成を示しており、図２４（ｂ）は、ＮｏｄｅＢ１２の無線フレームフォーマットの構成を示している。
【０１０４】
図２４（ａ）に示すように、ＮｏｄｅＢ１１は、サブキャリア全てをセル中心部用サブキャリアとして使用するスロットＳ１及びサブキャリアをセル中心部用サブキャリア群Ｇ１，Ｇ２とセルエッジ用サブキャリア群Ｇ３にわけて使用するスロットＳ２を有している。このスロットＳ２の構成は、図７乃至図９に示す無線フレームのスロットの構成と同じであるため説明を省略する。
【０１０５】
ＮｏｄｅＢ１１は、３スロット周期毎にスロットＳ２にて信号を送信し、それ以外ではスロットＳ１にて信号を送信する。なお、図２４（ｂ）に示すＮｏｄｅＢ１２の無線フレームフォーマットの構成は、図２４（ａ）に示す無線フレームフォーマットの構成と同じであるため説明を省略する。また、ここではＮｏｄｅＢ１１，１２が３スロット周期毎にスロットＳ２を用いる例を示したが、Ｌスロット周期毎にスロットＳ２を用いてもよく、連続する複数のスロットＳ１の間に、任意にスロットＳ２を挿入してもよい。
【０１０６】
以上のように第３の実施例によれば、第１の実施例と同様の効果が得られるとともに、スロットＳ１，Ｓ２のいずれもセル中心部用サブキャリアを有しているため、ＮｏｄｅＢ１１，１２は、どのスロットを用いてもセル中心部に存在するＵＥに対して信号を送信することができる。一般に、セル中心部は、セルエッジよりも面積が広く、セルエッジ内に存在するＵＥよりセル中心部に存在するＵＥの数の方が多いため、どのスロットを用いてもセル中心部に存在するＵＥに対して信号を送信することで、システムのスループットを向上させることができる。
【０１０７】
なお、本発明は上記実施例そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施例に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施例に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施例にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】本発明の第１の実施例に係る無線通信システムの構成を示す図。
【図２】本発明の第１の実施例に係るＯＦＤＭ通信方式を用いた場合のサブキャリアの配置を示す図。
【図３】ＯＦＤＭ通信方式を用いた場合のサブキャリア配置の変形例１を示す図。
【図４】ＯＦＤＭ通信方式を用いた場合のサブキャリア配置の変形例２を示す図。
【図５】周波数マルチキャリア通信方式を用いた場合のサブキャリアの配置例を示す図。
【図６】本発明の第１の実施例に係る無線フレームフォーマットの構成を示す図。
【図７】本発明の第１の実施例に係るＮｏｄｅＢ１１が使用する無線フレームのスロットの構成を示す図。
【図８】本発明の第１の実施例に係るＮｏｄｅＢ１２が使用する無線フレームのスロットの構成を示す図。
【図９】本発明の第１の実施例に係るＮｏｄｅＢ１１，１２が使用する無線フレームのスロットの構成を示す図。
【図１０】本発明の第１の実施例に係るセルエッジ用サブキャリアのパイロットシンボルの構成を示す図。
【図１１】セルエッジ用サブキャリアのスロット構成の第１の変形例を示す図。
【図１２】セルエッジ用サブキャリアのスロット構成の第２の変形例を示す図。
【図１３】セルエッジ用サブキャリアのスロット構成の第３の変形例を示す図。
【図１４】本発明の第１の実施例に係るＮｏｄｅＢ１１の構成を示すブロック図。
【図１５】本発明の第１の実施例に係るＵＥ管理情報記憶部１３２のテーブルを示す図。
【図１６】本発明の第１の実施例に係るパターン記憶部１３３のテーブルを示す図。
【図１７】本発明の第１の実施例に係るＵＥ２１−１の構成を示すブロック図。
【図１８】本発明の第１の実施例に係るＵＥ２１−１の受信状態をＮｏｄｅＢ１１が判定する場合のシーケンスを説明する図。
【図１９】本発明の第１の実施例に係るＵＥ２１−１の受信状態をＵＥ２１−１が判定する場合のシーケンスを説明する図。
【図２０】本発明の第１の実施例に係る受信状態判定処理を説明するフローチャート。
【図２１】本発明の第１の実施例に係る受信状態判定処理の変形例を説明するフローチャート。
【図２２】本発明の第２の実施例に係る無線フレームフォーマットの構成を示す図。
【図２３】本発明の第２の実施例に係る無線フレームフォーマットの変形例を示す図。
【図２４】本発明の第３の実施例に係る無線フレームフォーマットの構成を示す図。
【符号の説明】
【０１０９】
１０・・・管理局装置（ＲＮＣ）
１１，１２・・・基地局装置（ＮｏｄｅＢ）
２１−１，２１−２，２２−１，２２−２・・・端末装置（ＵＥ）
１１０，２１０・・・送信装置
１１２，１２１，２１１，２２１・・・アンテナ
１１３，１２２，２１２，２２２・・・無線処理回路
１１４・・・マルチキャリア変調回路
１１５・・・多重化回路  
１１６−１，１１６−ｎ・・・Ｓ／Ｐ回路  
１１７−１，１１７−ｎ・・・変調回路
１１８−１，１１８−ｎ・・・符号化回路  
１２０，２２０・・・受信装置
１２３−１，１２３−ｎ  ・・・受信回路
１３０，２３０・・・制御装置
１３１，２３１・・・制御回路
１３２・・・ＵＥ管理情報記憶部
１３３，２３３・・・パターン記憶部
２１３・・・送信回路
２２３・・・マルチキャリア復調回路
２２４・・・セレクタ
２２５−１，２２５−２・・・Ｐ／Ｓ回路
２２６・・・復調回路
２２７・・・復号回路
２２８−１，２２８−２・・・受信状態測定回路
Ａ１，Ａ２・・・通信エリア
【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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【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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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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