(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
端末局と無線通信を行う、セクタ毎に配置される基地局を備えた、ＯＦＤＭＡ方式を採用する無線通信システムであって、
前記基地局は、
時間軸方向で分割された、
セクタエッジやセルエッジに存在する端末局に対するユーザデータの伝送に用いる、前記セクタ毎に異なるサブチャネルが割り当てられたセグメント領域と、
前記セクタエッジやセルエッジに存在しない端末局に対する前記ユーザデータの伝送に用いる非セグメント領域と、
を備えるフレームを用いて、前記端末局にユーザデータを送信する無線通信システム。
【請求項２】
前記基地局から報告される、前記セクタエッジやセルエッジに存在すると判定された前記端末局の数である位置統計情報を用いて、前記セクタエッジやセルエッジに存在する端末局数である干渉端末局数を算出し、算出した干渉端末局数に基づいて各基地局に割り当てる前記セグメント領域内のサブチャネル数を決定し、該サブチャネル数を対応する基地局に通知するスケジューリング装置をさらに有する請求項１記載の無線通信システム。
【請求項３】
端末局と無線通信を行う、セクタ毎に配置される基地局を備えた、ＯＦＤＭＡ方式を採用する無線通信システムであって、
前記基地局は、
セクタエッジやセルエッジに存在する端末局に対するユーザデータの伝送に用いる、前記セクタ毎に異なるサブチャネルが割り当てられたセグメント領域から成るフレームであるセグメントシンボルと、
前記セクタエッジやセルエッジに存在しない端末局に対する前記ユーザデータの伝送に用いる非セグメント領域から成るフレームである非セグメントシンボルと、
を用いて、前記端末局に前記ユーザデータを送信する無線通信システム。
【請求項４】
前記基地局から報告される、前記セクタエッジやセルエッジに存在すると判定された前記端末局の数である位置統計情報に基づいて各基地局に割り当てる前記セグメントシンボル数を決定し、該セグメントシンボル数と、前記セグメントシンボル及び前記非セグメントシンボルを用いた前記ユーザデータの伝送を開始するフレームの番号を対応する基地局に通知するスケジューリング装置をさらに有する請求項３記載の無線通信システム。
【請求項５】
前記端末局は、
自端末局が存在しているセクタを管理する基地局及びそれと隣接するセクタを管理する基地局から送信されるフレームの受信品質をそれぞれ測定し、該測定結果を自端末局が存在しているセクタを管理する基地局に送信し、
前記基地局は、
前記端末局から受信した受信品質の測定結果に基づき該端末局が前記セクタエッジやセルエッジに存在するか否かを判定する請求項１から４のいずれか１項記載の無線通信システム。
【請求項６】
前記基地局は、
前記セグメント領域において、自基地局で使用しない周波数領域の送信用電力を、自基地局で使用する周波数領域の送信用電力に振り向け、前記ＯＦＤＭＡ方式で選択可能な変調方式のうち、伝送レートがより高い変調方式を選択してユーザデータを送信する請求項１から５のいずれか１項記載の無線通信システム。
【請求項７】
前記セグメント領域は、セクタ数に応じて分割されており、
各セクタで異なるサブチャネルを使用する請求項１から６のいずれか１項記載の無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は直交周波数分割多重接続（Orthogonal Frequency Division Multiple Access：ＯＦＤＭＡ）方式を採用する無線通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ＯＦＤＭＡ方式を採用する無線通信システムでは、複数のユーザ宛のユーザデータを含むフレームが、基地局（ＢＳ）から順方向に伝送される。ここで、順方向とは基地局から端末局（ＭＳ）にデータを送信することを指す。このユーザデータを順方向に伝送する際に用いる従来のフレーム（ダウンリンクサブフレーム）の構成例を図８に示す。
【０００３】
図８は従来のＯＦＤＭＡ方式の無線通信システムで用いるフレームの構成例を示す模式図である。
【０００４】
図８の縦軸は周波数軸であり、横軸は時間軸である。ダウンリンクサブフレームでは、周波数軸方向に複数のサブキャリアをまとめたグループ（サブチャネル）が配置され、時間軸方向にＯＦＤＭＡシンボルが配置される。
【０００５】
図８に示すように、ＯＦＤＭＡ方式で用いるフレームは、プリアンブル(preamble)、ＦＣＨ（Frame Control Header）、ＵＬマップ（uplink map）、ＤＬマップ（down-link map）及びダウンリンクバースト（DL-burst）区間（DL-burst #1、DL-burst #2、…、DL-burst #6等）で構成される。
【０００６】
プリアンブルは、フレームの先頭検出や受信品質の計測等に用いられる、予め決められた固定データである。
【０００７】
ＦＣＨは、後続するＤＬマップやＵＬマップが正しく読み取れるように、これらＭＡＰ領域で用いている変調方式や符号方式等を各ＭＳに報知するための情報である。
【０００８】
ダウンリンクバースト区間は、下り方向（順方向）に伝送する各ＭＳ宛てのユーザデータの領域である。図８に示す例では、DL-burst #1、DL-burst #2、…、DL-burst #6に個別のユーザデータがそれぞれ割り当てられる。ダウンリンクバースト区間は、図８に示すDL-burst #1、DL-burst #2、…、DL-burst #6の構成に限定されるものではなく、通信中のＭＳ数、ＭＳ毎の優先度、各ＭＳが要求する伝送レート等に応じて適宜変更される。
【０００９】
ＤＬマップは、下り方向（順方向）に伝送する、ダウンリンクバースト区間におけるＭＳ毎のユーザデータの位置（周波数領域及び時間）を指定する情報であり、ＵＬマップは、上り方向（ＭＳからＢＳ方向）に伝送する、バースト区間におけるＭＳ毎のユーザデータの位置（周波数領域及び時間）を指定する情報である。なお、図８に示したフレーム構成を含むＯＦＤＭＡ方式の詳細については、例えば非特許文献１及び非特許文献２に記載されている。
【００１０】
このようなフレームを用いてＢＳとＭＳ間でユーザデータを送受信する無線通信システムでは、あるセルのＢＳから送信されるデータは、該ＢＳにとって有意なデータであっても、隣接して配置された他セルのＢＳでは干渉源となる。
【００１１】
隣接する他セルからの干渉を抑制する方法としては、セルで使用する全チャネルを周波数方向に分割し、ＢＳ毎に異なる周波数領域を割り当てる第１の分離方法と、セルで使用する全チャネルを時間軸方向に分割し、ＢＳ毎に異なる時間で送信する第２の分離方法とが知られている。
【００１２】
第１の分離方法としては、各ＢＳで複数の周波数領域を均等に使用するように、各ＢＳで使用する周波数領域をランダムなホッピングパターンにしたがって切り替える方法がある。この方法は、周辺セルの負荷量が少ない場合は自セルで使用する周波数領域と周辺セルで使用する周波数領域とが重複する確率が低いため、干渉を抑制できる効果がある。しかしながら、周辺セルの負荷量が多い場合は自セルで使用する周波数領域と周辺セルで使用する周波数領域とが重複する確率が高くなるため、干渉を抑制する効果が得られない。
【００１３】
一方、第２の分離方法としては、各ＢＳで互いのチャネル割り当て情報を共有すると共に、各ＢＳの送信時間に差を設け、送信する順番にないＢＳには、隣接するＢＳと異なる周波数領域を割当てる方法がある。しかしながら、この方法では、他のＢＳに対するチャネルの割当状況を常に考慮しなければならず、他のＢＳで使用しているチャネルと重複する場合は別のチャネルを再び割り当てる必要があるため、チャネルの割り当て処理が複雑になる。
【００１４】
上記２つの分離方法の問題点を解決するため、例えば特許文献１では、各ＢＳから送信するデータを制御情報とユーザデータとに分割し、ユーザデータの送信時、ハンドオフ（handoff）領域に存在するＭＳに対して予め設定した周波数領域（サブキャリア）を割当てることでセル間の干渉を抑制する技術が記載されている。
【００１５】
特許文献１では、複数のセルを、その位置関係に基づいて分類し、該分類結果に応じて各セルに所定のパターンを割り当て、異なるパターンが割り当てられたＢＳでは互いに異なる時点で制御情報を送信し、同一のパターンが割り当てられたＢＳではそれぞれ同一時点で制御情報を送信する。また、各ＢＳは、制御情報を送信した後は、パターンに依存することなく各ＭＳのユーザデータを送信している。
【００１６】
この特許文献１に記載された技術では、隣接するセル間の干渉が最少となるように各セルにサブキャリアを割り当てるため、各セルの伝送容量を増加させることができる。また、ハンドオフ領域以外では各ＭＳが要求する伝送レートでＢＳからユーザデータを送信するため、負荷の瞬時増加に対応しつつ、各ＭＳで伝送資源を均等に利用できる。
【特許文献１】特開２００５−０８０２８６号公報
【非特許文献１】IEEE Standard 802.16-2004, IEEE Standard for Local and Metropolitan Area Networks Part 16: Air Interface for Fixed Broadband Wireless Access Systems
【非特許文献２】IEEE Standard 802.16e-2005, Amendment to IEEE Standard for Local and Metropolitan Area Networks Part 16: Air Interface for Fixed Broadband Wireless Access Systems for Physical and Medium Access Control Layers for Combined Fixed and Mobile Operation in Licensed Bands
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
しかしながら上記特許文献１に記載された技術では、各ＢＳから異なる時刻で制御情報を送信するため、制御情報の伝送効率が低いという問題がある。
【００１８】
また、上記特許文献１に記載された技術では、隣接するセルとの境界であるセルエッジ近傍に存在するＭＳに対して上述した他セルからの干渉を最少にするサブキャリア割り当てを行うことを示しているだけであり、セルが複数のセクタに分割された構成を想定していない。そのため、同一セル内のセクタどうしの境界であるセクタエッジの近傍に存在するＭＳでは同一セル内の他セクタから干渉を受ける場合がある。
【００１９】
さらに、上記特許文献１に記載された技術では、各ユーザデータを時間軸方向に分離して伝送する手法を示していないため、通信中のＭＳに対して、決められたサブキャリアを一定時間割当てることになる。そのため、ユーザデータの伝送効率が低いという問題がある。
【００２０】
本発明は上記したような従来の技術が有する問題点を解決するためになされたものであり、干渉領域に存在する端末局に対するセクタ間干渉やセル間干渉を低減すると共に伝送効率の高い無線通信システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
上記目的を達成するため本発明の無線通信システムは、端末局と無線通信を行う、セクタ毎に配置される基地局を備えた、ＯＦＤＭＡ方式を採用する無線通信システムであって、
前記基地局は、
時間軸方向で分割された、
セクタエッジやセルエッジに存在する端末局に対する前記ユーザデータの伝送に用いる、前記セクタ毎に異なるサブチャネルが割り当てられたセグメント領域と、
前記セクタエッジやセルエッジに存在しない端末局に対する前記ユーザデータの伝送に用いる非セグメント領域と、
を備えるフレームを用いて、前記端末局に前記ユーザデータを送信する構成である。
【００２２】
または、端末局と無線通信を行う、セクタ毎に配置される基地局を備えた、ＯＦＤＭＡ方式を採用する無線通信システムであって、
前記基地局は、
セクタエッジやセルエッジに存在する端末局に対するユーザデータの伝送に用いる、前記セクタ毎に異なるサブチャネルが割り当てられたセグメント領域から成るフレームであるセグメントシンボルと、
前記セクタエッジやセルエッジに存在しない端末局に対する前記ユーザデータの伝送に用いる非セグメント領域から成るフレームである非セグメントシンボルと、
を用いて、前記端末局に前記ユーザデータを送信する構成である。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、干渉領域に存在する端末局に対するセクタ間干渉やセル間干渉を低減すると共に、伝送効率の高い無線通信システムを実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
次に本発明について図面を用いて説明する。
（第１の実施の形態）
図１は第１の実施の形態の無線通信システムで用いるフレームの一構成例を示す模式図であり、図２は各セクタで用いるフレームの一構成例を示す模式図である。図１及び図２は、各セルを３つのセクタに分割した無線通信システムにおいて、ユーザデータを順方向に伝送する際に用いるダウンリンクサブフレームの構成例を示している。セルは３つのセクタに分割されるとは限らず、例えば６つのセクタに分割される構成もある。
【００２５】
図１に示すように、第１の実施の形態の無線通信システムで用いるフレームは、ユーザデータの伝送に用いるダウンリンクバースト区間を時間軸方向で分割して、セグメント領域と非セグメント領域を設けた構成である。
【００２６】
セグメント領域は、セクタエッジやセルエッジ（以下、干渉領域と称す）に存在するＭＳに対するユーザデータの伝送に用いるダウンリンクバースト区間内の領域である。また、非セグメント領域は干渉領域に存在しないＭＳに対するユーザデータの伝送に用いるダウンリンクバースト区間内の領域である。非セグメント領域は、各ＭＳ宛ての制御情報（プリアンブル、ＦＣＨ、ＵＬマップ及びＤＬマップ）の伝送にも用いられる。図１では、ダウンリンクバースト区間のDL-burst #1〜#4が非セグメント領域に割り当てられ、ダウンリンクバースト区間のDL-burst #5〜#7がセグメント領域に割り当てられた例を示している。
【００２７】
図２に示すように、セグメント領域は、セルで使用するサブキャリア全体がセクタ数に応じて分割されており、各セクタで異なるサブキャリアを使用する。図１及び図２では、ダウンリンクバースト区間のDL-burst #5が第１のセクタのみで用いられ、ダウンリンクバースト区間のDL-burst #6が第２のセクタのみで用いられ、ダウンリンクバースト区間のDL-burst #7が第３のセクタのみで用いられる例を示している。このように各セクタで異なるサブチャネルを用いることで、干渉領域に存在するＭＳに対するセクタ間干渉やセル間干渉を抑制できる。
【００２８】
なお、図１及びに図２示す制御情報については、セルエッジに存在するＭＳにおいてセル間干渉が発生しても、該ＭＳにて制御情報をある程度検出できる事実が知られている。したがって、本発明の無線通信システムでは、制御情報を各セクタから同時に送信する。
【００２９】
さらに、本実施形態の無線通信システムでは、セグメント領域において、干渉領域に存在するＭＳに対するセクタ間干渉やセル間干渉が最小となるように、隣接するセクタどうし及び隣接するセルのセクタどうしで、使用するサブチャネルが重複しないようにセクタを配置する。このようなセクタ間干渉やセル間干渉を最小にするセクタの配置例を図３に示す。
【００３０】
図３は、セル１０１の周辺にセル１０２〜１０７が隣接して配置され、セル１０１〜１０７がそれぞれ３つのセクタＳ１、Ｓ２、Ｓ３に分割された、１‐セル、３‐セクタ構成の無線通信システムのセクタの配置例を示している。
【００３１】
図３に示す無線通信システムでは、セルの全使用チャネルを３つのリソースブロック（サブチャネル）に分割し、各セクタＳ１、Ｓ２、Ｓ３に１対１でサブチャネルを割当て、自セルのセクタと隣接するセルのセクタのサブチャネルが重複しないように各セクタが配置されている。すなわち、セル１０１のセクタＳ１、Ｓ２、Ｓ３に対して、他セル１０２〜１０７の同じ番号のセクタが隣接しないように配置されている。
【００３２】
このように、隣接する自セル内のセクタ及び隣接する他セル内のセクタと使用するサブチャネルが重複しないように各セクタを配置することで、干渉領域に存在するＭＳに対するセクタ間干渉やセル間干渉が最小となるため、各セクタの伝送容量が増加する。
【００３３】
図４は無線通信システムの一構成例を示すブロック図である。
【００３４】
図４に示すように、無線通信システムは、セル４０１1〜４０１X（Ｘは正の整数）を形成する、３つのセクタ毎に配置されたＢＳ４０２1〜４０２3と、セル４０１1〜４０１Xが備える各ＢＳ４０２1〜４０２3と接続される、各ユーザデータの送受信に用いるサブチャネルの割り当てを制御するスケジューリング装置４０３とを有する構成である。なお、以下では、セル４０１1〜４０１Xを代表してセル４０１と表記し、ＢＳ４０２1〜４０２3を代表してＢＳ４０２と表記して説明する。
【００３５】
本実施形態のＭＳ（不図示）は、ＢＳ４０２からの指示にしたがって、自装置が存在しているサービスエリア（セクタ）を管理するＢＳ（以下、所属ＢＳと称す）及びそれと隣接するサービスエリア（セクタ）を管理するＢＳから送信されるフレームの受信品質をそれぞれ測定し、その測定結果を所属ＢＳに通知する。より具体的には、ＭＳは、受信品質として、ＢＳ４０２から受信した信号のＣＩＮＲ（Carrier to Interference and Noise Ratio）値を測定する。ＣＩＮＲ値の測定方法については、例えば特開２００５−２０４３０７号公報や特開２００６−０１４２９５号公報、あるいは上記非特許文献１及び非特許文献２の「8.4.11.3 CINR mean and standard deviation」等に記載されている。
【００３６】
ＢＳ４０２は、自装置が管理するセクタ（以下、自セクタと称す）内の各ＭＳから上記受信品質の測定結果をそれぞれ取得し、自セクタ内のＭＳが干渉領域に存在するか否かを判別する。そして、干渉領域に存在するＭＳ数を算出し、その算出結果を位置統計情報としてスケジューリング装置４０３に報告する。
【００３７】
スケジューリング装置４０３は、各ＢＳ４０２から報告された位置統計情報に基づいて各ＢＳ４０２に割り当てるセグメント領域内のサブチャネル数を決定し、該サブチャネル数を対応するＢＳ４０２に通知する。
【００３８】
ＢＳ４０２は、スケジューリング装置４０３からの通知にしたがってダウンリンクバースト区間にセグメント領域及び非セグメント領域を設定し、干渉領域のＭＳに自セクタで使用するセグメント領域内のサブチャネルを割当て、干渉領域に存在しないＭＳに非セグメント領域内のサブチャネルを割り当てる。
【００３９】
ここで、セグメント領域では、図２に示したように、使用しない周波数領域（サブキャリア）が常に発生するため、ＢＳ４０２は、自ＢＳで使用しないサブキャリアの送信用電力を自ＢＳで使用するサブキャリアの送信用電力に振り向ける。したがって、本発明ではセグメント領域においても伝送レートが高い変調方式を選択してユーザデータを送信できる。
【００４０】
なお、セグメント領域のサブチャネルの数は、例えば干渉ＭＳ数と一致させればよく、干渉領域にＭＳが存在しない場合、あるいは干渉領域にＭＳが存在していても該ＭＳがＢＳ４０２との通信を希望していない場合は、セグメント領域内のサブチャネルを干渉領域に存在しないＭＳに割り当ててもよい。
【００４１】
図５は図４に示したＢＳ４０２の一構成例を示すブロック図である。
【００４２】
図５に示すように、ＢＳ４０２は、アンテナ装置１１、無線通信部１２、電源装置１３、メモリ１４及びＣＰＵ１５を備えている。
【００４３】
ＣＰＵ１６は、例えばメモリ１４に格納されたプログラムにしたがってＢＳ全体の動作を制御する。
【００４４】
メモリ１４は自ＢＳからＭＳに送信するデータあるいはＭＳから受信したデータが格納される。
【００４５】
電源装置１３は、ＢＳが備える各装置（無線通信部１２、メモリ１４及びＣＰＵ１５）に対して所要の電源電圧を供給する。
【００４６】
無線通信部１２は、送信するデータを変調してＲＦ（無線周波数）信号に周波数変換し、送信に必要な電力まで増幅する送信する送信部１２１と、受信したＲＦ信号を増幅し、ベースバンド信号に周波数変換して復調する受信部１２２と、データの送信時は送信部１２１からのＲＦ信号をアンテナ装置１１へ出力し、データの受信時はアンテナ装置１１で受信したＲＦ信号を受信部１２２へ出力する切替部１２３と、送信部１２１及び受信部１２２で実施する周波数変換に必要なローカル信号を生成する発振器１２４と、送受信するデータに対して所要の処理（符号化や復号化、誤り訂正処理等）を実行すると共に、ＯＦＤＭＡ方式にしたがって無線通信部１２の通信動作を制御する通信制御部１２５とを有する構成である。
【００４７】
送信部１２１は、周知の変調回路や周波数変換で用いるミキサ、ＲＦ信号を増幅する電力増幅器等で構成される。また、受信部１２２は、周知の復調回路や周波数変換で用いるミキサ、受信したＲＦ信号を増幅する低雑音増幅器等で構成される。通信制御部１２５は、Ａ／Ｄ（Analog to Digital）変換器やＤ／Ａ（Digital to Analog）変換器、メモリ、各種の論理回路等から成るＬＳＩやＤＳＰによって構成される。なお、Ａ／Ｄ変換やＤ／Ａ変換を除く通信制御部１２５は、ＣＰＵ１４がプログラムにしたがって実行する処理で実現することも可能である。ＭＳは、基本的に図５に示したＢＳと同様の構成に加えて、スピーカ、ディスプレイ、操作用ボタン等のユーザインタフェースを備えた構成である。スケジューリング装置４０３は、サーバ装置等のコンピュータによって実現される。
【００４８】
次に本実施形態の無線通信システムの動作について図６を用いて説明する。
【００４９】
図６は図４に示したスケジューリング装置の処理手順を示すフローチャートである。
【００５０】
図６に示すように、まずスケジューリング装置４０３は、各セクタのＢＳ４０２に対して自セクタの位置統計情報を所定の周期毎に報告するよう指示する（ステップ６０１）。このとき、ＢＳ４０２は、自セクタ内の各ＭＳが干渉領域に存在するか否かを判別するため、自ＢＳのＣＩＮＲ値と隣接するセクタのＢＳ（以下、隣接ＢＳと称す）のＣＩＮＲ値とを各ＭＳからそれぞれ通知させる。具体的には、ＢＳ４０２は、ＯＦＤＭＡで規定されたＭＯＢ＿ＳＣＮ−ＲＳＰ（非特許文献１参照）と呼ばれるフレームを自セクタ内の各ＭＳに送信する。ＭＳは、該フレームを送信したＢＳ（以下、所属ＢＳと称す）及び隣接ＢＳのＣＩＮＲ値をそれぞれ測定し、ＯＦＤＭＡで規定されたＭＯＢ＿ＳＣＮ＿ＲＥＰ（非特許文献１参照）と呼ばれるフレームを用いて測定結果を所属ＢＳへ報告する。
【００５１】
ＢＳ４０２は、自セクタ内のＭＳから報告された測定結果（自ＢＳ及び隣接ＢＳのＣＩＮＲ値）に基づいて、該ＭＳが干渉領域に存在するか否かを判断する。具体的な判断条件としては、自ＢＳと隣接ＢＳのＣＩＮＲ値の差が小さい場合、または自ＢＳのＣＩＮＲ値が隣接ＢＳのＣＩＮＲ値よりも小さい場合に、それらＣＩＮＲ値を報告したＭＳが干渉領域に存在していると判定する。これは、ＭＳがセルエッジやセクタエッジの干渉領域に存在している場合、所属ＢＳと隣接ＢＳのＣＩＮＲ値の差が小さくなる、あるいは隣接ＢＳのＣＩＮＲ値よりも所属ＢＳのＣＩＮＲ値が小さくなるためである。
【００５２】
ＢＳ４０２は、干渉領域に存在すると判定したＭＳ数（干渉ＭＳ数）を算出し、該算出結果を位置統計情報としてスケジューリング装置４０３に報告する。
【００５３】
スケジューリング装置４０３は、各ＢＳ４０２から位置統計情報を取得すると（ステップ６０２）、該位置統計情報に基づいて干渉領域にＭＳが存在するか否かをセクタ毎に判定し（ステップ６０３）、干渉領域にＭＳが存在しないと判定したセクタではセグメント領域で用いるサブチャネル数を「０」に設定し（ステップ６０４）、干渉領域にＭＳが存在すると判定したセクタでは当該干渉ＭＳ数に応じたセグメント領域内のサブチャネル数を算出する（ステップ６０５）。セグメント領域内のサブチャネル数は、例えば干渉ＭＳ数に等しい値とする。
【００５４】
スケジューリング装置４０３は、セクタ毎にセグメント領域で用いるサブチャネル数を算出すると、各ＢＳにそれぞれの算出結果を通知する（ステップ６０６）。
【００５５】
ＢＳ４０２は、スケジューリング装置４０３から通知されたサブチャネル数にしたがってフレーム内に該サブチャネル数から成るセグメント領域を設定し、残りの領域を非セグメント領域に設定する。そして、干渉領域に存在するＭＳにセグメント領域のサブチャネルを割当て、それ以外のＭＳに非セグメント領域のサブチャネルを割当てる。なお、干渉領域に存在するＭＳがＢＳ４０２と通信を行わず、該ＭＳからの帯域要求が無い場合は、干渉領域に存在しないＭＳに対してセグメント領域のサブチャネルを割り当ててもよい。
【００５６】
また、ＢＳ４０２は、セグメント領域において、自ＢＳで使用しないサブキャリアの送信用電力を、自ＢＳで使用するサブキャリアの送信用電力に振り向ける。この場合、図２に示す例では、干渉領域のＭＳにおけるＣＩＮＲ値が約４．８ｄＢ向上する。したがって、ＢＳ４０２は、セグメント領域に存在するＭＳに対して、高い伝送レートの変調方式を用いてユーザデータを送信できる。
【００５７】
本実施形態の無線通信システムによれば、ダウンリンクサブフレームを時間軸方向で分割してセグメント領域と非セグメント領域を設け、干渉領域に存在しているＭＳに、隣接するセクタと異なるサブチャネルを使用するセグメント領域を割り当てることで、干渉源である隣接セクタのサブチャネルと自セクタのサブチャネルとを時間軸方向及び周波数領域で分離できる。
【００５８】
また、セグメント領域において、隣接するセクタどうし及び隣接するセルのセクタどうしで、使用するサブチャネルが重複しないようにセクタを配置することで、干渉領域に存在するＭＳに対するセクタ間干渉やセル間干渉が最小となるため、各セクタの伝送容量が増加する。
【００５９】
干渉領域に存在しないＭＳは、非セグメント領域を使用して該ＭＳが要求する伝送レートでユーザデータを伝送できる。また、干渉領域に存在するＭＳからの帯域要求が無い場合は、干渉領域に存在しないＭＳに対してセグメント領域を割当てることができる。
【００６０】
セグメント領域では、自ＢＳで使用しないサブキャリアが常に存在するため、自ＢＳで使用するサブキャリアの送信にそれらの電力を振り向けても、隣接セクタと周波数領域で分離されているため干渉の心配がない。そのため、セグメント領域において、使用するサブキャリアに送信電力を集中させることで高い伝送レートの変調方式でユーザデータを送信できる。
【００６１】
さらに、スケジューリング装置４０３は、セグメント領域内に設けるサブキャリア数を各ＢＳ４０２に指示するだけでよく、ＢＳ４０２とスケジューリング装置４０３間で複雑な情報交換を行う必要がない。そのため、状況に応じて高速に効率的なチャネル利用が可能となる。
（第２の実施の形態）
次に第２の実施の形態の無線通信システムについて図面を用いて説明する。
【００６２】
図７は第２の実施の形態の無線通信システムで用いるフレームの一構成例を示す模式図である。図７は、第１の実施の形態と同様に、１‐セル、３‐セクタ構成の無線通信システムにおいて、ユーザデータを順方向に伝送する際に用いるダウンリンクサブフレームの構成例を示している。
【００６３】
図７に示すように、第２の実施の形態の無線通信システムは、第１の実施の形態のように１つのフレームをセグメント領域と非セグメント領域とに分割するのではなく、フレーム単位でセグメント領域または非セグメント領域を割り当てる。すなわち、第２の実施の形態の無線通信システムでは、非セグメント領域からのみ成るフレームである非セグメントシンボルとセグメント領域からのみ成るフレームであるセグメントシンボルとを生成する。セグメントシンボルには干渉領域に存在するＭＳのユーザデータを割り当て、非セグメントシンボルには干渉領域に存在しないＭＳのユーザデータを割り当てる。
【００６４】
第２の実施の形態のスケジューリング装置は、図６に示したステップ６０１〜６０３と同様の処理を実行し、ステップ６０３にて干渉領域にＭＳが存在しないと判定したセクタではセグメントシンボル数を「０」とし、干渉領域にＭＳが存在すると判定したセクタではその干渉ＭＳ数に応じたセグメントシンボル数を算出する。セグメントシンボル数は、例えば干渉ＭＳ数に等しい値とする。
【００６５】
スケジューリング装置は、セクタ毎のセグメントシンボル数を算出すると、各ＢＳに対応するセグメントシンボル数とセグメントシンボル及び非セグメントシンボルを用いたユーザデータの伝送を開始するフレームの番号（開始フレーム番号）Ｎを通知する。
【００６６】
ＢＳは、スケジューリング装置から通知されたセグメントシンボル数及び開始フレーム番号Ｎにしたがってセグメントシンボル及び非セグメントシンボルを生成する。そして、図７に示すように、第Ｎ番目のフレームとして非セグメントシンボルを送信し、上り方向のフレーム（ＵＬ−subframe）を用いて各ＭＳから送信されたユーザデータを受信した後、第Ｎ＋１番目のフレームとしてセグメントシンボルを送信し、以降、通知された数のセグメントシンボルを送信するまで同様の送受信処理を繰り返す。その他の構成及び動作は第１の実施の形態と同様であるため、その説明は省略する。
【００６７】
なお、第２の実施の形態の無線通信システムにおいても、第１の実施の形態と同様に、ＢＳは、セグメントシンボルにおいて、自ＢＳで使用しないサブキャリアの送信用電力を、自ＢＳで使用するサブキャリアの送信用電力に振り向ける。この場合、図７に示す例では、干渉領域のＭＳにおけるＣＩＮＲ値が約４．８ｄＢ向上する。したがって、ＢＳ４０２は、セグメント領域に存在するＭＳに対して、高い伝送レートの変調方式を用いてユーザデータを送信できる。
【００６８】
第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様の効果に加えて、フレーム単位でセグメント領域と非セグメント領域とを割り当てるため、スケジューリング装置が各ＢＳに対するチャネルの割当てが高速に処理できない構成であっても適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】第１の実施の形態の無線通信システムで用いるフレームの一構成例を示す模式図である。
【図２】各セクタで用いるフレームの一構成例を示す模式図である。
【図３】１‐セル、３‐セクタ構成の無線通信システムの一例を示す模式図である。
【図４】無線通信システムの一構成例を示すブロック図である。
【図５】図４に示したＢＳの一構成例を示すブロック図である。
【図６】図４に示したスケジューリング装置の第１の実施の形態の処理手順を示すフローチャートである。
【図７】第２の実施の形態の無線通信システムで用いるフレームの一構成例を示す模式図である。
【図８】ＯＦＤＭＡ方式の無線通信システムで用いるフレームの構成例を示す模式図である。
【符号の説明】
【００７０】
１１    アンテナ装置
１２    無線通信部
１３    電源装置
１４    メモリ
１５    ＣＰＵ
１０１〜１０７、４０１1〜４０１X    セル
１２１    送信部
１２２    受信部
１２３    切替部
１２４    発振器
１２５    通信制御部
４０２1〜４０２3    ＢＳ
４０３    スケジューリング装置
【図１】
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【図２】
0004412505.tif 000003
【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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