(57)【要約】  セル間干渉を低減する無線通信方法を提供する。  複数の基地局が複数の周波数ブロックのいずれかを使用して移動局に対して無線通信を行う無線通信システムにおいて、複数の基地局が、周波数ブロックでパイロット信号を送信し、移動局が、第１の基地局のパイロット信号の受信品質を測定し、第２の基地局が送信するパイロット信号の受信品質を測定し、第１の基地局のパイロット信号の受信品質と第２の基地局のパイロット信号の受信品質に応じて周波数ブロックに対するチャネル品質情報を生成し、チャネル品質情報を第１の基地局へ送信する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局が複数の周波数ブロックのいずれかを使用して移動局と無線通信を行う無線通信方法であって、
前記基地局が、前記周波数ブロックで信号を送信するステップと、
前記移動局が、前記信号の第１の受信品質を測定するステップと、
前記信号の第２の受信品質を測定するステップと、
前記第１と第２の受信品質に基づいて前記周波数ブロックのチャネル品質情報を生成するステップと、
前記チャネル品質情報を前記基地局へ送信するステップと、を有することを特徴とする無線通信方法。
【請求項２】
前記移動局は、前記第１の受信品質として、前記信号の受信電力強度を測定し、
前記第２の受信品質として、前記信号の受信電力対干渉電力を測定することを特徴とする請求項第１に記載の無線通信方法。
【請求項３】
前記移動局は、前記第１の受信品質として、第１の基地局が送信する信号の受信品質を測定し、
前記第２の受信品質として、第２の基地局が送信する信号の受信品質を測定し、
前記チャネル品質情報を前記第１の基地局へ送信することを特徴とする請求項１に記載の無線通信方法。
【請求項４】
前記移動局が、前記第１の受信品質と前記第２の受信品質とに基づいて、前記チャネル品質情報を通知する周波数ブロックを決定するステップをさらに有することを特徴とする請求項１に記載の無線通信方法。
【請求項５】
前記移動局が、前記チャネル品質情報として、前記周波数ブロックに対する第１の受信品質と第２の受信品質に関する情報とを通知するステップをさらに有することを特徴とする請求項１に記載の無線通信方法。
【請求項６】
前記基地局が、前記チャネル品質情報に基づいて、前記移動局のスケジューリングを行うステップを有することを特徴とする請求項１に記載の無線通信方法。
【請求項７】
複数の基地局が複数の周波数ブロックのいずれかを使用して移動局に対して無線通信を行う無線通信方法であって、
第１の基地局が第１の移動局に対する無線通信に使用する周波数ブロックを決定するステップと、
第２の基地局に対して前記使用する周波数ブロックの情報を通知するようにするステップと、
前記第１の基地局が前記決定した周波数ブロックを使用して前記第１の移動局に対してパケットを送信するステップと、を有することを特徴とする無線通信方法。
【請求項８】
前記第２の基地局が前記第１の基地局から通知された周波数ブロック以外の周波数ブロックを用いて移動局との無線通信を行うステップをさらに有することを特徴とする請求項７に記載の無線通信方法。
【請求項９】
前記第１の基地局が前記送信に使用する周波数ブロックに関する情報を報知情報として送信することを特徴とする請求項７に記載の無線通信方法。
【請求項１０】
第２の移動局が、前記送信に使用する周波数ブロックに関する情報を受信するステップと、
前記第２の基地局が前記周波数ブロックで送信するパイロット信号の受信品質を測定するステップと、
前記受信品質と前記送信に使用する周波数ブロックに関する情報とに応じて前記チャネル品質情報を生成するステップと、
前記チャネル品質情報を前記第２の基地局に通知するステップと、を有することを特徴とする請求項９に記載の無線通信方法。
【請求項１１】
前記第１の基地局は、前記第１の移動局に対して送信するパケットの優先度または要求サービス品質に応じて前記報知情報の送信を決定することを特徴とする請求項９に記載の無線通信方法。
【請求項１２】
前記第１の基地局が前記第１の移動局に対して前記送信に使用する周波数ブロックに関する情報を通知し、
前記第１の移動局が前記第２の基地局に前記送信に使用する周波数ブロック情報を通知することを特徴とする請求項７に記載の無線通信方法。
【請求項１３】
前記第１の移動局は、前記第２の基地局に対して受信するパケットの優先度または要求サービス品質の情報を通知することを特徴とする請求項１２に記載の無線通信方法。
【請求項１４】
前記第２の基地局が、優先度または要求サービス品質の情報を送信し、
前記第１の移動局が、前記情報に応じて、前記送信に使用する周波数ブロックに関する情報の通知を決定することを特徴とする請求項１２に記載の無線通信方法。
【請求項１５】
基地局が複数の周波数ブロックのいずれかを使用して移動局と無線通信を行うシステムであって、
前記基地局が、前記周波数ブロックで信号を送信する手段と、
前記移動局が、前記信号の第１の受信品質を測定する手段と、
前記信号の第２の受信品質を測定する手段と、
前記第１と第２の受信品質に基づいて前記周波数ブロックのチャネル品質情報を生成する手段と、
前記チャネル品質情報を前記基地局へ送信する手段と、を有することを特徴とする無線通信システム。
【請求項１６】
前記移動局は、前記第１の受信品質として、前記信号の受信電力強度を測定し、
前記第２の受信品質として、前記信号の受信電力対干渉電力を測定することを特徴とする請求項第１５に記載の無線通信システム。
【請求項１７】
前記移動局は、前記第１の受信品質として、第１の基地局が送信する信号の受信品質を測定し、
前記第２の受信品質として、第２の基地局が送信する信号の受信品質を測定し、
前記チャネル品質情報を前記第１の基地局へ送信することを特徴とする請求項１５に記載の無線通信システム。
【請求項１８】
前記移動局が、前記第１の受信品質と前記第２の受信品質とに基づいて、前記チャネル品質情報を通知する周波数ブロックを決定する手段をさらに有することを特徴とする請求項１５に記載の無線通信システム。
【請求項１９】
前記移動局が、前記チャネル品質情報として、前記周波数ブロックに対する第１の受信品質と第２の受信品質に関する情報とを通知する手段をさらに有することを特徴とする請求項１５に記載の無線通信システム。
【請求項２０】
前記基地局が、前記チャネル品質情報に基づいて、前記移動局のスケジューリングを行う手段を有することを特徴とする請求項１５に記載の無線通信システム。
【請求項２１】
複数の基地局が複数の周波数ブロックのいずれかを使用して移動局に対して無線通信を行うシステムであって、
第１の基地局が第１の移動局に対する無線通信に使用する周波数ブロックを決定する手段と、
第２の基地局に対して前記使用する周波数ブロックの情報を通知するようにする手段と、
前記第１の基地局が前記決定した周波数ブロックを使用して前記第１の移動局に対してパケットを送信する手段と、を有することを特徴とする無線通信システム。
【請求項２２】
複数の基地局が複数の周波数ブロックのいずれかを使用して移動局に対して無線通信を行う無線通信システムの移動局における無線通信方法であって、
第１の基地局から、前記周波数ブロックで送信されたパイロット信号の受信品質を測定するステップと、
第２の基地局から、前記周波数ブロックで送信されたパイロット信号の受信品質を測定するステップと、
前記第１の基地局のパイロット信号の受信品質と前記第２の基地局のパイロット信号の受信品質に基づいて前記周波数ブロックに対するチャネル品質情報を生成するステップと、
前記チャネル品質情報を前記第１の基地局へ送信するステップと、を有することを特徴とする無線通信方法。
【請求項２３】
前記第１の基地局のパイロット信号の受信品質と前記第２の基地局のパイロット信号の受信品質とに基づいて、前記チャネル品質情報を通知する周波数ブロックを決定することを特徴とする請求項２２に記載の無線通信方法。
【請求項２４】
前記チャネル品質情報として、前記周波数ブロックに対する第１の基地局のパイロット信号の受信品質と第２の基地局のパイロット信号の受信品質に関する情報とを通知するステップをさらに有することを特徴とする請求項２２に記載の無線通信方法。
【請求項２５】
複数の基地局が複数の周波数ブロックのいずれかを使用して移動局に対して無線通信を行うシステムにおける移動局における無線通信方法であって、
予約済み周波数ブロックに関する情報を第１の基地局から受信するステップと、
第２の基地局が前記周波数ブロックで送信するパイロット信号の受信品質を測定するステップと、
前記受信品質と前記予約済み周波数ブロックに関する情報とに応じてチャネル品質情報を生成するステップと、
前記チャネル品質情報を前記第２の基地局に通知するステップと、を有することを特徴とする無線通信方法。
【請求項２６】
複数の基地局が複数の周波数ブロックのいずれかを使用して移動局に対して無線通信を行うシステムにおける移動局における無線通信方法であって、
自局に対する送信に使用する周波数ブロックに関する情報を第１の基地局から受信するステップと、
前記送信に使用する周波数ブロックの情報を第２の基地局に通知するステップと、を有することを特徴とする無線通信方法。
【請求項２７】
基地局が複数の周波数ブロックのいずれかを使用して移動局と無線通信を行うシステムにおける移動局であって、
前記基地局から前記周波数ブロックにて送信される信号の第１の受信品質を測定する手段と、
前記信号の第２の受信品質を測定する手段と、
前記第１と第２の受信品質に基づいて前記周波数ブロックのチャネル品質情報を生成する手段と、
前記チャネル品質情報を前記基地局へ送信する手段と、を有することを特徴とする移動局。
【請求項２８】
前記第１の受信品質として、前記信号の受信電力強度を測定し、
前記第２の受信品質として、前記信号の受信電力対干渉電力を測定することを特徴とする請求項２７に記載の移動局。
【請求項２９】
前記第１の受信品質として、第１の基地局が送信する信号の受信品質を測定し、
前記第２の受信品質として、第２の基地局が送信する信号の受信品質を測定し、
前記チャネル品質情報を前記第１の基地局へ送信することを特徴とする請求項２７に記載の移動局。
【請求項３０】
前記第１の受信品質と前記第２の受信品質とに基づいて、前記チャネル品質情報を通知する周波数ブロックを決定する手段をさらに有することを特徴とする請求項２７に記載の移動局。
【請求項３１】
前記チャネル品質情報として、前記周波数ブロックに対する第１の受信品質と第２の受信品質に関する情報とを通知する手段をさらに有することを特徴とする請求項２７に記載の移動局。
【請求項３２】
複数の基地局が複数の周波数ブロックのいずれかを使用して移動局に対して無線通信を行うシステムにおける移動局であって、
予約済み周波数ブロックに関する情報を第１の基地局から受信する手段と、
第２の基地局が前記周波数ブロックで送信するパイロット信号の受信品質を測定する手段と、
前記受信品質と前記予約済み周波数ブロックに関する情報とに応じてチャネル品質情報を生成する手段と、
前記チャネル品質情報を前記第２の基地局に通知する手段と、を有することを特徴とする移動局。
【請求項３３】
複数の基地局が複数の周波数ブロックのいずれかを使用して移動局に対して無線通信を行うシステムにおける移動局であって、
自局に対する送信に使用する周波数ブロックに関する情報を第１の基地局から受信する手段と、
前記送信に使用する周波数ブロックの情報を第２の基地局に通知する手段と、を有することを特徴とする移動局。
【請求項３４】
複数の基地局が複数の周波数ブロックのいずれかを使用して移動局に対して無線通信を行うシステムにおける基地局における無線通信方法であって、
第１の移動局に対する無線通信に使用する周波数ブロックを決定するステップと、
他の基地局に対して前記使用する周波数ブロックの情報を通知するようにするステップと、
前記決定した周波数ブロックを使用して前記第１の移動局に対してパケットを送信するステップと、を有することを特徴とする無線通信方法。
【請求項３５】
前記第２の基地局が前記第１の基地局から通知された周波数ブロック以外の周波数ブロックを用いて移動局との無線通信を行うことを特徴とする請求項３４に記載の無線通信方法。
【請求項３６】
複数の基地局が複数の周波数ブロックのいずれかを使用して移動局に対して無線通信を行うシステムにおける基地局であって、
第１の移動局に対する無線通信に使用する周波数ブロックを決定する手段と、
他の基地局に対して前記使用する周波数ブロックの情報を通知するようにする手段と、
前記決定した周波数ブロックを使用して前記第１の移動局に対してパケットを送信する手段と、を有することを特徴とする基地局。
【請求項３７】
前記第２の基地局が前記第１の基地局から通知された周波数ブロック以外の周波数ブロックを用いて移動局との無線通信を行うことを特徴とする請求項３６に記載の基地局。
【請求項３８】
複数の基地局が複数の周波数ブロックのいずれかを使用して移動局に対して無線通信を行う無線通信システムの移動局における無線通信制御プログラムであって、
第１の基地局から、前記周波数ブロックで送信されたパイロット信号の受信品質を測定する機能と、
第２の基地局から、前記周波数ブロックで送信されたパイロット信号の受信品質を測定する機能と、
前記第１の基地局のパイロット信号の受信品質と前記第２の基地局のパイロット信号の受信品質に基づいて前記周波数ブロックに対するチャネル品質情報を生成する機能と、
前記チャネル品質情報を前記第１の基地局へ送信する機能と、をコンピュータに実現させることを特徴とする無線通信制御プログラム。
【請求項３９】
複数の基地局が複数の周波数ブロックのいずれかを使用して移動局に対して無線通信を行うシステムにおける移動局における無線通信制御プログラムであって、
予約済み周波数ブロックに関する情報を第１の基地局から受信する機能と、
第２の基地局が前記周波数ブロックで送信するパイロット信号の受信品質を測定する機能と、
前記受信品質と前記予約済み周波数ブロックに関する情報とに応じてチャネル品質情報を生成する機能と、
前記チャネル品質情報を前記第２の基地局に通知する機能と、をコンピュータに実現させることを特徴とする無線通信制御プログラム。
【請求項４０】
複数の基地局が複数の周波数ブロックのいずれかを使用して移動局に対して無線通信を行うシステムにおける移動局における無線通信制御プログラムであって、
自局に対する送信に使用する周波数ブロックに関する情報を第１の基地局から受信する機能と、
前記送信に使用する周波数ブロックの情報を第２の基地局に通知する機能と、をコンピュータに実現させることを特徴とする無線通信制御プログラム。
【請求項４１】
複数の基地局が複数の周波数ブロックのいずれかを使用して移動局に対して無線通信を行うシステムにおける基地局における無線通信制御プログラムであって、
第１の移動局に対する無線通信に使用する周波数ブロックを決定する機能と、
他の基地局に対して前記使用する周波数ブロックの情報を通知するようにする機能と、
前記決定した周波数ブロックを使用して前記第１の移動局に対してパケットを送信する機能と、をコンピュータに実現させることを特徴とする無線通信制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数基地局が同一周波数帯域内のいずれかの周波数ブロックを使用して無線通信を行う無線通信システムにおいて、セル間干渉を低減する無線通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在３ＧＰＰ(3rd Generation Partnership Project)では、Ｗ−ＣＤＭＡシステムを拡張したＥ−ＵＴＲＡＮ(Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network)システムを検討中である。Ｅ−ＵＴＲＡＮシステムにおける下り回線のエアーインターフェースではＯＦＤＭＡ(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)をベースとした議論が進んでいる。【０００３】
これまでのＷ−ＣＤＭＡシステムではＤＳ−ＣＤＭＡ(Direct Spreading-Code Division Multiple Access)が用いられていた。ＤＳ−ＣＤＭＡでは、各信号を符号拡散して送信し、受信側では希望信号を拡散した符号を用いて逆拡散することにより、希望信号のシンボル当たりの受信電力密度を増加させ、受信端での受信電力対干渉電力（ＳＩＲ）を向上させることができる。【０００４】
また、Ｗ−ＣＤＭＡシステムではセルごとに異なるスクランブリングコードを乗算して送信する。移動局では自局が接続しているセルのスクランブリングコードが既知であり、受信に際しては接続中のセル固有のスクランブリングコードを用いて受信する。従って、隣接セルからの信号はスクランブリングされたままであり、干渉信号がランダム化されているため、例え隣接するセル間で同一周波数帯、且つ同じ拡散コードを用いて送信してもセル間の干渉は拡散により効果的に低減することができる。従って、Ｗ−ＣＤＭＡではシステム全体で同一の周波数帯を用いる、いわゆる周波数１セル繰返しの実現が容易であった。【０００５】
一方、ＯＦＤＭＡを用いたシステムでは伝送に使用する周波数帯域を複数の直交する周波数バンド（サブキャリア）に分割し、各サブキャリアを変調し多重して送信することにより大容量の送信を実現する。従って、図１に示すように、各サブキャリアでは周波数選択性フェージングの影響により、受信品質の良好なサブキャリアと劣悪なサブキャリアが混在する。そこで、ＯＦＤＭＡでは誤り訂正やインターリーブ技術などの組み合わせによって通信の安定化を行うことが重要である。また、他の信号からの干渉はサブキャリアの直交性を利用し排除するような原理であるため、隣接するセルにおいて同一サブキャリアを用いて送信すると、互いに大きな干渉を与え通信品質を著しく劣化させる。そこで、ＯＦＤＭＡを使用している無線ＬＡＮシステムなどでは、隣接するアクセスポイント同士では同じチャネル（サブキャリアを所定数だけ束ねた周波数ブロック）を使用しないように予め設定しておく必要がある。しかし、このような複数セル繰返しを行うと、各セルで使用できる周波数帯域はシステムで使える全周波数帯域よりも小さくなり、システム全体の周波数利用効率は低下する。【０００６】
そこで、Ｅ−ＵＴＲＡＮでは、図２や図３に示すような、システムを用いることにより、システム全体の周波数使用効率を高めることが提案されている。【０００７】
図２に示すシステム例では、セルの中心では１セル繰返しに近い状態を実現し、セルの境界付近では一部の周波数帯域の使用を制限するようにして複数セル繰返しを用いている（例えば、非特許文献１参照）。すなわち、セルの境界付近では隣接するセルで使用する周周波数ブロック（ＦＢ）以外のＦＢを使用している。【０００８】
図３も同様に、セルの中心では全ての周波数ブロック（ＦＢ）を使用し、セルの境界付近では隣接するセルで使用するＦＢ以外のＦＢを使用している（例えば、非特許文献２参照）。ここで、図２、３では、図４に示すように複数のサブキャリアを所定数だけ束ねたものを周波数ブロック（ＦＢ）と表しており、システム内全体では複数のＦＢ（例えばＦＢ０〜１２）が使用可能とする。【０００９】
また、Ｅ−ＵＴＲＡＮにおける移動局は、図５、６に示すように、ＦＢごとにパイロット信号の受信ＳＩＲを測定し、各接続基地局へＦＢのチャネル品質を示すＣＱＩ(Channel Quality Indicator)を送信することが考えられている。ＣＱＩ測定には隣接する基地局の送信による干渉も含まれているため、隣接する基地局で使用しているＦＢのＣＱＩは劣化することになり、品質の劣悪なＣＱＩを示しているＦＢは送信に用いないようにすることにより、隣接基地局の干渉はある程度低減することが可能と考えられている。
【非特許文献１】3GPP TSG RAN WG1 LTE Ad Hoc meeting, R1-050594 Multi-cell Simulation Results for Interference Co-ordination in new OFDM DL, Alcatel
【非特許文献２】3GPP TSG RAN WG1 LTE Ad Hoc meeting, R1-050599 Interference mitigation - Considerations and Results on Frequency Reuse, Siemens
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、以上で説明したような方法には、依然として以下のような課題が存在する。【００１１】
まず、［非特許文献１］または［非特許文献２］に示すような方法を用いると、基地局配置を決定する際に綿密なセル設計を行い、セル境界におけるＦＢの割り当てを決定しておく必要がある。通常、セル形状は実際の地理的形状に応じて異なるため、綿密にフィールド測定を行ってＦＢ割当を行ったとしても、効率よく動作しない場合が多々生じる。【００１２】
また、新たな基地局を追加する際に、現存する基地局も含めてセル設計をしなおす必要も生じてくるため、新規基地局追加が非常に難しくなるなど、セル設計に要する工数の増大、並びに期待された効率で動作しないことによるシステム性能の劣化（周波数使用効率の低下やセル間干渉の増加によるシステムスループットの低下）などの問題が生じる。【００１３】
また、図５に示すようなＣＱＩ報告に基づいたスケジューリングでは、図７に示すようにＣＱＩの測定タイミングから、実際にＣＱＩの結果に基づいてチャネル品質の良いＦＢで送信するまでの間に、ＣＱＩ報告と基地局におけるスケジューリング処理に要する時間に起因する遅延が生じる。この間にも隣接する基地局では新たな移動局に対する送信を開始している可能性があるため、送信タイミング（フレーム番号５）ではＣＱＩが良好と通知したＦＢのチャネル品質は他セルからの干渉増加により報告時よりも劣化している可能性がある。従って、パケットロス確率が増加し、スループットが低下するという問題が生じる。【００１４】
そこで、本発明では以下のような課題を解決する無線通信方法及びシステムを提供することを目的とする。
１．隣接セルが同じタイミングで同じＦＢを使用した場合でも、セル間干渉を出来るだけ低減できるようなＦＢ割当てを実現させる。
２．隣接セルが同じタイミングで同じＦＢを使用しないようなＦＢ割当てを実現する。特に、ＱｏＳや優先度の高いサービス、例えばリアルタイム性の高いサービスなどを提供中の移動局に対して使用しているＦＢは、隣接セルでは使用しないようなスケジューリングを実現させる。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上述の課題を解決するため、本発明は、基地局が複数の周波数ブロックのいずれかを使用して移動局と無線通信を行う無線通信方法であって、前記基地局が、前記周波数ブロックで信号を送信するステップと、前記移動局が、前記信号の第１の受信品質を測定するステップと、前記信号の第２の受信品質を測定するステップと、前記第１と第２の受信品質に基づいて前記周波数ブロックのチャネル品質情報を生成するステップと、前記チャネル品質情報を前記基地局へ送信するステップと、を有することを特徴とする。【００１６】
前記移動局は、前記第１の受信品質として、前記信号の受信電力強度を測定し、前記第２の受信品質として、前記信号の受信電力対干渉電力（ＳＩＲ）を測定する。【００１７】
あるいは、前記移動局は、前記第１の受信品質として、第１の基地局が送信する信号の受信品質を測定し、前記第２の受信品質として、第２の基地局が送信する信号の受信品質を測定し、前記チャネル品質情報を前記第１の基地局へ送信する。【００１８】
さらに、本発明は、複数の基地局が複数の周波数ブロックのいずれかを使用して移動局に対して無線通信を行う無線通信方法であって、第１の基地局が第１の移動局に対する無線通信に使用する周波数ブロックを決定するステップと、第２の基地局に対して前記使用する周波数ブロックの情報を通知するようにするステップと、前記第１の基地局が前記決定した周波数ブロックを使用して前記第１の移動局に対してパケットを送信するステップと、を有することを特徴とする。【００１９】
以上の構成によって、セル間干渉を低減することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、セル境界における移動局のスループット、並びにシステム全体のスループットを向上させることが出来るという効果がある。また、特にＱｏＳや優先度の高いサービスなどを提供中の移動局に対して、より隣接セルからの干渉を低減し、所望のサービス品質を満足させるようにすることも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】ＯＦＤＭの一般的な特徴を表す図
【図２】従来技術を説明する図
【図３】従来技術を説明する図
【図４】周波数ブロックの図
【図５】一般的なＣＱＩ送信の図
【図６】ＣＱＩインデックスの一例を示す図
【図７】スケジューリング遅延の説明図
【図８】本実施の形態におけるシステムの構成図
【図９】パイロット受信品質測定結果の例を示す図
【図１０】ＣＱＩ通知をするＦＢを選択する方法の一例を示す図
【図１１】干渉レベルの換算表の一例を示す図
【図１２】第１の実施例における移動局の構成図
【図１３】第１の実施例における移動局のフローチャート
【図１４】第１の実施例における基地局の構成図
【図１５】第１の実施例における基地局のフローチャート
【図１６】第２の実施例における移動局のフローチャート
【図１７】ＦＢを通知するフレーム内での干渉レベルの大きさの順番
【図１８】第３の実施例の特徴を説明する図
【図１９】第３の実施例のシーケンス図
【図２０】第３の実施例における移動局の構成図
【図２１】第３の実施例における移動局のフローチャート
【図２２】第３の実施例における基地局の構成図
【図２３】第３の実施例における基地局のフローチャート
【図２４】第４の実施例におけるＣＱＩ通知方法を説明する図
【図２５】第５の実施例の特徴を説明する図
【図２６】第５の実施例のシーケンス図
【図２７】第５の実施例における移動局の構成図
【図２８】第６の実施例の特徴を説明する図
【図２９】第６の実施例のシーケンス図
【図３０】第６の実施例における移動局の構成図
【図３１】第６の実施例における基地局の構成図
【図３２】第7の実施例における移動局のフローチャート
【図３３】第8の実施例における基地局のフローチャート
【図３４】信号電力強度レベルの換算表の一例を示す図
【符号の説明】
【００２２】
１００１  受信処理部
１００２  信号分離部
１００３  復号部
１００４  パケット誤り検出部
１００５  受信電力測定部
１００６  ＣＱＩ信号生成部
１００７  信号合成部
１００８  送信処理部
２００１  受信処理部
２００２  スケジューラ
２００３  制御信号生成部
２００４  パイロット信号生成部
２００５  バッファ
２００６  信号合成部
２００７  送信処理部
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
次に、本発明の最良の形態について図面を参照して説明する。【００２４】
図８には、本発明の全ての実施例に共通するシステムの構成を説明する図を示す。【００２５】
システム内には複数の基地局１００〜１０３と、各基地局に接続する複数の移動局１１０〜１１４が存在する。各基地局は、例えば、パイロット信号を所定の周波数キャリアに多重し、基地局固有のスクランブリングコードを乗算して毎フレーム送信する。ここで、図４に示すように所定数の周波数キャリアの固まりをＦＢ(Frequency Block)と呼び、1FBに少なくとも一つのパイロット信号を多重するものとする。なお、移動局は、移動しない固定端末であっても良い。また、ＦＢは１周波数キャリアのみでも良い。また、移動局及び基地局は、それぞれのメモリに格納された制御プログラムによって、以下に説明する各機能を実現する。【００２６】
移動局は、接続中の基地局（以下ＳＢＳ：Serving Base Station）と上り／下り回線の制御チャネル並びに下り回線のデータチャネルを送受信し、下り回線の高速パケット伝送を行っている。【００２７】
各移動局は、ＳＢＳが送信するＦＢ内のパイロット信号の平均受信品質を測定し、各ＦＢのチャネル品質を示す信号（以下ＣＱＩ：Channel Quality Indicator）を上り回線制御チャネルで送信する。ＣＱＩの生成方法は、以下の各実施例において詳細に説明する場合を除き、ＦＢ内のパイロット信号の平均受信品質が良好な順に所定数（例えば５つ）のＦＢを選択し、それらのＦＢ番号と受信品質を示すインデックスをＳＢＳへ通知するものとする。ここで受信品質とは、パイロット信号の受信電力対干渉電力（ＳＩＲ）に基づいて算出する。なお、パイロット信号等の受信電力に基づいて受信品質を算出することもできる。【００２８】
ＳＢＳは通知されたＣＱＩ信号を基に、チャネル品質が最良である移動局に対して優先的にＦＢを割当てるようにスケジューリングを行い、下り回線の制御信号において各移動局に割当てるＦＢ、データサイズ、変調方式など受信処理に必要なデータ送信形式に関する信号を制御チャネルで送信する。その後、所定時間後に指定したデータ送信形式を用いてデータチャネルでデータを送信する。【００２９】
ここで、スケジューリング方法として、各ＦＢでチャネル品質が最良の移動局を常に選択するものとしたが、本発明の実施例はこれには限らない。例えば、各移動局の平均受信品質に対する瞬時受信品質が良好な順に選択するようにし、移動局間の公平度を高めるような、いわゆるプロポーショナルフェアネスと呼ばれるようなスケジューラを用いてもよい。【００３０】
または、ここではＣＱＩを通知するＦＢを良好な順に所定数選択することとしたが、本発明の実施例はこれには限らない。例えば、全てのＦＢ、またはＳＢＳが指定した一部のＦＢに対する受信品質を示すインデックスを全て通知するようにしてもよい。
【実施例１】
【００３１】
以下、図９、１０、１１を用いて第１の実施例において用いるＣＱＩの生成方法を説明する。【００３２】
第１の実施例における特徴は、移動局がＣＱＩを通知するＦＢを選択する際に、隣接する基地局に対するチャネル品質も考慮して選択する点である。ここで、隣接基地局とは、各移動局が所定の周期でシステム内の基地局が送信するパイロット信号の平均受信電力を測定し、ＳＢＳのパイロット受信品質との差が所定の隣接基地局セット閾値以内であるものを指す。【００３３】
図９は、ＳＢＳからのパイロット信号のＳＩＲを各ＦＢに対して測定した結果を示す図であり、この場合、ＦＢ９が最も受信ＳＩＲが高いことを示す。そこで、移動局は、受信ＳＩＲがＦＢ９の受信ＳＩＲから所定の閾値（第１の閾値）以内となるようなＦＢ（ＦＢ７、８、１１、１２、１７、１８、１９、２７）を選択し、受信ＳＩＲの良好な順に並べる（図１０）。さらに、各ＦＢで隣接基地局が送信するパイロット信号の受信電力をも測定しておき、図１１に示す換算表を用いて、干渉レベルに換算する。このとき、パイロット信号の受信電力が低い、すなわちチャネル品質が悪いほど干渉レベルを示す数値は小さい値となるようにする。各ＦＢに対する全隣接基地局からの干渉レベルを合計したものを、そのＦＢに対する総干渉レベルとする。移動局は総干渉レベルの小さい順にＦＢを所定数Ｎ選択し、それらのＦＢ番号とＣＱＩを基地局へ通知する。このとき、総干渉レベルが同じＦＢが複数存在する場合は、ＳＢＳからのパイロット信号受信ＳＩＲの高いＦＢを優先する。また、第１の閾値以内となるようなＦＢが所定のＦＢ通知数、すなわちＮよりも少ない場合は、それらは全て報告するものとし、さらに第２の閾値との間でＦＢを選択して、上述と同様の手順で所定のＦＢ通知数となるまでＣＱＩを通知するＦＢを決定する。【００３４】
以上のようなＦＢを選択しＣＱＩを送信することにより、隣接基地局からの干渉を低減することができる。なぜならば、隣接する基地局が同じＦＢを用いて同じタイミングに他の移動局に対して送信を行った場合でも、隣接基地局から当該移動局に対するチャネル品質が悪いＦＢを選択しているため、干渉電力は小さくなるためである。従って、互いに隣接基地局からの干渉が小さく、且つＳＢＳからの受信品質は良好なＦＢを選択して送信することにより、隣接干渉を低減し、セル境界付近での移動局のスループットを増加させることができる。ひいては、システム全体のスループットも向上させることができる。【００３５】
図１２は、第１の実施例に用いられる移動局の構成を示す図である。【００３６】
第１の実施例で用いられる移動局は、受信処理部１００１、信号分離部１００２、復号部１００３、パケット誤り検出部１００４、受信電力測定部１００５、ＣＱＩ信号生成部１００６、信号合成部１００７、送信処理部１００８からなる。【００３７】
受信処理部１００１では、所定のタイミングで信号を受信し、シンボル毎に付加されるガードインターバルの除去、ＦＦＴ変換、固有スクランブリングコードの解除等の必要な受信処理を行い、得られた信号を信号分離部１００２にてパイロット信号、制御チャネル、データチャネルの信号を分離し、パイロット信号は受信電力測定部１００５へ、それ以外は復号部１００３へ送る。また、所定のタイミングで、隣接基地局のパイロット信号も受信し、ガードインターバル除去、ＦＦＴ変換、固有スクランブリングコードの解除を行い、受信電力測定部１００５へ送る。【００３８】
復号部１００３では、制御チャネルの情報を用いてデータチャネルのデータを復号し、パケット誤り検出部１００４において誤り有無を判定し、判定結果を信号合成部１００７に送る。【００３９】
また、受信電力測定部１００５では、ＳＢＳと隣接基地局のパイロット信号の受信電力を測定し、ＣＱＩ信号生成部１００６へ送る。ＣＱＩ信号生成部１００６では、上述の図９〜１１を用いて説明した手順でＣＱＩを通知するＦＢを選択し、選択したＦＢとそのＣＱＩを信号合成部１００７へ送る。【００４０】
信号合成部１００７では、パケットのＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報と共にＦＢとＣＱＩ情報を多重し送信処理部１００８へ送り、送信処理部１００８において符号化、変調を施して、上り回線の制御チャネルでＳＢＳへ送信する。【００４１】
図１３は、送信するＣＱＩ信号を決定するまでの移動局のフローを説明する図である。【００４２】
移動局は、まず周辺基地局の平均パイロット信号受信品質を測定し（ステップＳ１０１）、ＳＢＳのパイロット受信品質との差が所定の隣接基地局セット閾値内である基地局を隣接基地局セットとする（ステップＳ１０２）。隣接基地局セットが送信する各ＦＢのパイロット信号受信電力を測定する（ステップＳ１０３）と共に、ＳＢＳが送信する各ＦＢのパイロット受信ＳＩＲを測定し（ステップＳ１０４）、受信ＳＩＲが最大のＦＢから受信ＳＩＲの差が第１の閾値以内のＦＢを選択する（ステップＳ１０５）。このとき、選択したＦＢの数が所定数Ｎ以上であった場合は、各ＦＢに対する隣接基地局の干渉レベルを図１１と測定した受信電力値から計算し、全隣接基地局の干渉レベルを合計した総干渉レベルの小さい順に所定数Ｎ未満のＦＢを選択し（ステップＳ１０７）、それらのＦＢインデックスとＣＱＩを通知する（ステップＳ１１０）。このとき、ＣＱＩのインデックスはＳＢＳからのパイロット受信ＳＩＲと図６のテーブルから求める。【００４３】
また、選択したＦＢ数が所定数Ｎ未満だった場合、例えば所定数が５つのときに選択したＦＢが３つであった場合は、まずそれら３つのＦＢに対してはＣＱＩを通知するものとする。さらに、残り２つのＦＢを選択するために、受信ＳＩＲが最大なＦＢとの差が第１の閾値以上で第２の閾値以内であるＦＢを選択し（ステップＳ１０８）、上述と同様にそれらの総干渉レベルを計算し、総干渉レベルの小さい順に２つ選択し（ステップＳ１０９）、初めの３つと共に合計５つのＦＢのＦＢインデックスとＣＱＩを通知する（ステップＳ１１０）。【００４４】
移動局は、以上の動作を所定のＣＱＩ通知周期で行い、また、所定の隣接基地局セット更新タイミングの場合は、周辺の基地局の平均パイロット信号を測定し、先に述べた手順で隣接基地局セットを更新する。【００４５】
図１４は、第１の実施例に用いられる基地局の構成を示す図である。【００４６】
基地局は、受信処理部２００１、スケジューラ２００２、制御信号生成部２００３、パイロット信号生成部２００４、バッファ２００５、信号合成部２００６、送信処理部２００７からなる。【００４７】
受信処理部２００１は、上り回線で各移動局が送信する制御信号を所定のタイミングで受信し、ガードインターバル除去等を行い、スケジューラへ送る。【００４８】
スケジューラ２００２では、各移動局が送信するＣＱＩ信号と、バッファ内のデータ量を基に、各移動局に割当てるＦＢ、データブロックサイズ、変調方式などを決定し、それらの情報を信号合成部２００６へ送ると共に、バッファへ通知し、バッファは該当するデータブロックサイズだけデータを信号合成部２００６へ送る。さらに、パイロット信号生成部２００４は、所定のパイロット信号パターンに従った信号を生成し、信号合成部２００６へ送る。また、スケジューラから送信処理部２００７へ、ＦＢ、移動局、その他データ通信に必要な情報が送られる。【００４９】
信号合成部２００６は、パイロット信号と、各移動局に対する制御信号、データを各チャネルに多重し、送信処理部２００７へ送る。送信処理部２００７では、ＩＦＦＴ、ガードインターバル付加などの必要な処理を施した後、送信する。【００５０】
図１５は、第１の実施例に用いられる基地局のフローを説明する図である。【００５１】
基地局は所定の周期で所定パターンのパイロット信号を送信する（ステップＳ２０１）、接続している各移動局が送信するＣＱＩ信号を受信し（ステップＳ２０２）、各ＦＢで最も高いＣＱＩを示している移動局に対して該ＦＢを一次割当てする（ステップＳ２０３）。その後、各移動局に一次割当てした総ＦＢ数で送信できるデータ量をバッファ内に蓄積した各移動局宛のデータ量と比較し、過剰にＦＢを割当てられている移動局に対しては、次に高いＣＱＩを示している移動局に対して該ＦＢを割当てる等、バッファ内のデータ量に応じてＦＢ割当の調整を行い（ステップＳ２０４）、割当てたＦＢで送信するデータブロックサイズ、変調方式を決定し、移動局にそれらを通知する制御信号と共にデータを送信する（ステップＳ２０５）。【００５２】
以上で説明したように、本実施例によると、移動局がＳＢＳに対して送信候補とするＦＢのＣＱＩを送信する際に、隣接する基地局からの干渉レベルが低いＦＢを優先して通知するようにできる。従って、各基地局が通知されたＣＱＩをもとに各移動局に対して良好なＦＢを選択しデータを送信した場合に、隣接する基地局で同じＦＢを使用し同じタイミングで他の移動局に対してデータを送信したとしても、隣接基地局からの干渉は小さくなる。従って、システム全体の隣接基地局間干渉を低減することができ、セル境界付近に位置する移動局のスループットの増加、並びにシステム全体のスループットを増加させることができる。【００５３】
以上、本発明によれば、隣接する基地局同士において同じ周波数ブロックを同じタイミングで使用し異なる移動局に送信を行った場合でも、セル間干渉を出来るだけ低減できるような周波数ブロック割当を実現することができるようになる。【００５４】
尚、本実施例では、移動局が周辺基地局のパイロット信号の平均受信品質を測定し隣接基地局セットを決定したが、本発明の範囲はこれには限らない。例えば、周辺基地局のパイロット信号の平均受信品質の測定結果を基地局へ通知し、基地局が決定して移動局へ通知してもよいし、各基地局固有のシステム情報として予め隣接基地局を決定しておき、報知情報として通知してもよい。
【実施例２】
【００５５】
第２の実施例における移動局、基地局の構成は、第１の実施例における移動局、基地局の構成を同じであるため省略する。第２の実施例における移動局並びに基地局は、第１の実施例における移動局並びに基地局と以下の点で異なる。【００５６】
第１の実施例における移動局は、全ＦＢから受信ＳＩＲの良好な順に所定のＦＢ通知数だけＦＢを選択して、それらのＦＢインデックスとＣＱＩを通知していたが、第２の実施例における移動局は、図１６のフローチャートに示すように、事前に基地局からＣＱＩを通知する報告ＦＢセットを指定される（ステップＳ３０１）。移動局は報告ＦＢセットに属するＦＢに対するＳＢＳからのパイロット信号の受信ＳＩＲを測定し（ステップＳ３０５）、ＣＱＩを求めると共に、隣接基地局からの干渉レベル、並びに総干渉レベルを実施例１で説明した手順に基づいて算出する（ステップＳ３０４）。そして、報告ＦＢセットに属する各ＦＢに対するＣＱＩと共に総干渉レベルを基地局へ通知する（ステップＳ３０６）。【００５７】
一方、第２の実施例における基地局では、スケジューラにおいてＣＱＩと共に総干渉レベルを用いて移動局のスケジューリングを行う。本発明では具体的なスケジューリングの方法は限定しないが、例えば、図１５で説明した基地局のフローチャートにおけるＣＱＩの代わりに、ＣＱＩに総干渉レベルの逆数を掛けた値（以後、修正ＣＱＩと呼ぶ）のように、ＣＱＩに正の相関、総干渉レベルに負の相関を持つ値を用いるようにする。上述したように、ＣＱＩの値は大きいほどＳＢＳからの受信品質が良好であることを示し、総干渉レベルの値は小さいほど隣接基地局からの干渉電力が小さいことを示す。従って、修正ＣＱＩの値が大きいほど、ＳＢＳからの受信品質が良好で且つ隣接基地局からの干渉レベルが小さいことを示す。基地局は、各ＦＢでこの修正ＣＱＩが大きい移動局に優先的にＦＢを割当てるようにする。【００５８】
以上で説明したように、本実施例によれば、基地局は報告ＦＢセットに属する各ＦＢの受信ＳＩＲとともに、隣接基地局からの干渉レベルの情報も得ることができる。従って、基地局におけるスケジューラが隣接基地局からの干渉レベルが低いＦＢを選択し送信することにより、隣接する基地局が同じＦＢを用いて同じタイミングで他の移動局にデータ送信を行ったとしても、干渉電力が低くなり、従って、セル境界に位置する移動局のスループットを向上させることができる。従って、システム全体のスループットも向上する。【００５９】
尚、本実施例では、移動局は基地局が指定する一部のＦＢについてのみＣＱＩ並びに干渉レベルを報告するようにしたが、本発明の範囲はこれには限らない。例えば、全てのＦＢに対するＣＱＩ並びに総隣接干渉レベルを通知するようにしてもよいし、ＣＱＩが良好なほうから所定個数のＦＢを選択して、それに対するＣＱＩ並びに総隣接干渉レベルを通知するようにしてもよい。【００６０】
また、本実施例では、総隣接干渉レベルを数値として基地局へ通知していたが、本発明の範囲はこれには限らない。例えば、図１７に示すように、通知するＦＢの順番を総隣接干渉レベルの小さい順に並べ替えて送信することにより、総隣接干渉レベルの相対的な大きさを基地局に通知することも可能である。【００６１】
また、本実施例では、ＣＱＩ並びに総隣接干渉レベルは各ＦＢに対して絶対値で通知していたが、本発明の範囲はこれには限らない。例えば、基地局が所定の基準ＦＢを予め移動局に通知しておき、移動局は基準ＦＢに対するＣＱＩ並びに総干渉レベルの値を通知すると共に、それ以外のＦＢに対しては基準ＦＢのＣＱＩ並びに総干渉レベルとの差分量のみを示すようにしてもよい。
【実施例３】
【００６２】
図１８は、第３の実施例における基地局と移動局との関係を示し、図１９は、基地局と移動局と間のシーケンス・ステップを示す。本実施例では、図１８及び図１９に示すように、基地局がスケジューリングを行い送信に使用することを決定したＦＢを、報知情報として隣接する基地局と接続している移動局へ通知することを特徴とする。【００６３】
基地局２０１と接続している移動局２１１が各ＦＢの受信品質を測定し、良好な順番に５つのＦＢに対するＣＱＩを上り回線の制御チャネルを用いて基地局２０１へ通知する。基地局２０１は、ＣＱＩに基づいて移動局２１１に対してＦＢ３を用いてデータ送信することを決定し、報知チャネルにおいてＦＢ３を使用することを通知する。【００６４】
一方、基地局２０１と隣接する基地局２０２に接続している移動局２１２は、周期的に周辺基地局の報知チャネルを受信し、基地局２０１においてＦＢ３が使用されるという情報（ＦＢ３が予約済みであるという情報）を受信したものとする。移動局２１２は、基地局２０２が各ＦＢで送信するパイロット信号の受信品質を基に受信品質の良好な順番にＣＱＩを通知するＦＢを５つ選択するが、このとき、通知するＦＢとして予約済みであるＦＢ３は選択しないようにする。従って、通知されたＣＱＩに基づいて基地局２１２が送信に使用するＦＢを選択すれば、隣接する基地局で予約済みであるＦＢ３を使用しなくなるため、隣接基地局間干渉を回避することができる。その結果、セル境界に位置する移動局におけるユーザスループットを向上させることができ、システム全体のスループットも向上させることができる。予約ＦＢの報知は、好ましくは共通チャネルで行う。そうすることで隣接基地局に接続する移動局にも知らせることができる。【００６５】
以上の説明では、基地局２０１は予約済みＦＢのみを報知情報として通知したが、そのＦＢの使用時間に関する情報（使用開始時間、使用終了時間または使用継続時間等）を一緒に通知してもよい。これにより、報知情報を受信した移動局は、使用時間情報で通知されている時間帯は常に予約済みＦＢのＣＱＩ報告をしないようにすることが可能となる。【００６６】
また、基地局２０１は全ての使用するＦＢに対して予約済みＦＢ情報を報知する必要はない。例えば、リアルタイム性の高いサービス（要求ＱｏＳの高いサービス）やネットワークが設定する優先度の高いサービスを送信している移動局に対して使用するＦＢのみを予約済みＦＢとして報知するようにしてもよい。【００６７】
また、基地局２０２も基地局２０１と同様に自局に接続している移動局に使用するＦＢを予約済みＦＢとして報知してもよい。【００６８】
基地局２０１、２０２は所定の周期でパイロット信号を送信しているが、シーケンス図では１周期分のみを示している。【００６９】
ここで、ＳＴ２にて移動局２１１が信号を送信してから、ＳＴ８にて基地局がデータを送信するまでのタイミング制御は例えば以下のように行う。【００７０】
ＳＴ４にて予約ＦＢの報知情報の送信と共に、基地局２０１内に設けられた図示しないタイマーを動作させ、所定時間経過した後に、ＳＴ８にて移動局２０１へのデータ送信を開始する。前記の所定時間は、基地局２０２と移動局２１２においてＣＱＩ通知とスケジューリングに要する平均的な時間を考慮して事前に決定されているシステムパラメータである。【００７１】
また、別のタイミング制御の例は、ＳＴ４にてシステム全体に共通するクロックにおける所定のタイミングを示す情報を含めておく。ＳＴ４にて受信した移動局２１２は前記タイミングが経過するまでは、基地局２０２へ通知するＣＱＩにはＳＴ４にて指定された予約ＦＢを含まないようにする。そして、ＳＴ８にて基地局２０１はＳＴ４で指定したクロックタイミングで送信する。【００７２】
また、別のタイミング制御の例は、ＳＴ４にてタイミングオフセットを示す情報を含めておく。ＳＴ４にて移動局２１２は受信すると、移動局内の図示しないタイマーを起動させ指定されたタイミングオフセットの間はＳＴ４で指定された予約ＦＢを基地局２０２へ通知するＣＱＩに含まないようにする。また、基地局２０１もＳＴ４にて送信すると共に、基地局内の図示しないタイマーを起動させ指定したタイミングオフセット経過後にＳＴ８にて送信する。タイミングオフセットは、各基地局が決定してもよいし、システムパラメータとして事前に設定しておいてもよい。【００７３】
以下に、移動局並びに基地局のブロック図及びフローチャートを用いて、詳しい動作を説明する。【００７４】
図２０は、移動局の構成を示し、図２１は、移動局においてＣＱＩを報告する際の動作を示すフローチャートである。【００７５】
本実施例における移動局は、第１の実施例における移動局と同様に、所定のタイミングで周辺基地局の平均パイロット信号を測定し（ステップＳ４０１）、隣接基地局セットを更新し（ステップＳ４０２）、隣接基地局セット内の基地局が送信する報知情報を受信し、予約済みＦＢ情報を入手する（ステップＳ４０３）。さらに、ＳＢＳの各ＦＢのパイロット受信ＳＩＲを測定し（ステップＳ４０４）、受信ＳＩＲの良好な順に所定の通知ＦＢ数ＮだけＦＢを選択する。このとき、移動局は報知情報で予約済みと指定されたＦＢが選択された場合は、そのＦＢは無視し、次に品質が良好なＦＢを選択する（ステップＳ４０５）。そして、選択したＦＢのＦＢ番号とＣＱＩを基地局へ通知する（ステップＳ４０６）。移動局は、以上のような動作を繰り返してＣＱＩを通知する。【００７６】
図２２は、基地局の構成を示し、図２３は、基地局におけるデータ送信の動作を示すフローチャートである。スケジューラからデータ送信に必要な情報（符号化レート、多値数、ＦＢ、タイミングなど）と共に共通制御チャネル（実施例３、４）または個別制御チャネル（実施例５）で送信する予約ＦＢ情報を送信処理部へ送る。【００７７】
本実施例における基地局が第１の実施例における基地局と異なる点は、スケジューリングを行った後に割当てたＦＢの情報を報知情報として送信するステップＳ５０５だけである。それ以外は、第１の実施例における基地局と同じ動作を行う。【００７８】
以上で説明したように、第３の実施例によると、通知されたＣＱＩに基づいて基地局がスケジューリングを行うことにより、隣接する基地局で予約済みであるＦＢを使用しなくなるため、隣接基地局間干渉を回避することができる。その結果、セル境界に位置する移動局におけるユーザスループットを向上させることができ、システム全体のスループットも向上させることができる。【００７９】
以上、本発明によれば、隣接する基地局同士において同じタイミングで同じ周波数ブロックを使用しないような周波数ブロック割当を実現することができるようになる。
【実施例４】
【００８０】
第４の実施例が第３の実施例と異なる点は、第３の実施例では移動局が受信品質の良好な順に所定数だけＦＢを選びＣＱＩを通知していたところを、第４の実施例では全ＦＢまたは予め基地局が指定したＦＢのセットの全てに対してＣＱＩを通知する点が異なる。従って、第３の実施例では移動局がＣＱＩを通知するＦＢを選択する際に、予約済みであるＦＢを選択しないようにしていたが、本実施例における移動局では、図２４に示すように予約済みＦＢに対するＣＱＩは使用不可であることを示すインデックスとしてＮＡ(Non-Available)を送るようにする。【００８１】
基地局では、ＮＡと示されたＦＢは隣接基地局で使用していると判断し、自局に接続している移動局への送信には使用しないようにする。スケジューラは、その情報を記憶するメモリ（図示省略）を有して、管理する。
【実施例５】
【００８２】
図２５は、第５の実施例における基地局と移動局との関係を示し、図２６は、基地局と移動局と間のシーケンス・ステップを示す。本実施例では、第３または第４の実施例のように基地局が使用を決定したＦＢを報知情報として送信するのではなく、図２５及び図２６に示すように、送信に使用するＦＢ情報を移動局３１１が受信して記憶し、その情報を移動局３１１が隣接基地局３１２に対して上り回線の制御チャネルを用いて通知することを特徴とする。隣接基地局３１２では、通知されたＦＢは基地局３０１で予約済みと判断し、自局に接続している移動局への送信には使用しないようにする。従って、隣接する基地局間で同一ＦＢを使用することを回避することが可能となり、第３または４の実施例と同様にセル境界における移動局のスループットを増加させ、システムスループットも向上させることができる。【００８３】
本実施例においても、実施例３と同様に以下３つのパターンがある。【００８４】
第１に、ＳＴ４において送信と同時に基地局３０１内のタイマーを動作させ所定時間経過後にＳＴ７を送信する。【００８５】
第２に、ＳＴ４、ＳＴ５においてシステム共通のクロックにおける送信タイミング情報も送信し、基地局３０２は指定された送信タイミング（ＳＴ８）での送信では予約ＦＢは使用しない。基地局３０１は指定した送信タイミング（ＳＴ７）で送信する。【００８６】
第３に、ＳＴ４、ＳＴ５においてタイミングオフセット情報も送信し、基地局３０２はＳＴ５にて受信した瞬間から指定されたタイミングオフセット間は予約ＦＢを使用しない。基地局３０１は送信（ＳＴ４）からタイミングオフセット時間だけ経過したらを送信する（ＳＴ７）。【００８７】
図２７は、本実施例の移動局の構成を示す。信号分離部にて予約ＦＢ情報を分離し、隣接する基地局へ送信するため送信処理部へ予約ＦＢ情報を送る。【００８８】
また、移動局３１１は予約済みＦＢ情報に加え、受信中であるサービスのＱｏＳまたは優先度に関する情報も基地局３０２へ通知してもよい。基地局３０２では、このＱｏＳまたは優先度情報に基づいて、予約済みＦＢを使用しないようにするか否かを決定するようにしてもよい。【００８９】
また、基地局３０１は、移動局３１１へ予約済みＦＢ情報を隣接基地局へ通知させるか否かを指定できるようにしてもよい。すなわち、移動局３１１へ提供中のサービスのＱｏＳまたは優先度が高い場合のみ、予約済みＦＢ情報を隣接基地局へ通知させ、低い場合は通知しないようにしてもよい。【００９０】
また、隣接基地局３０２は、要報告サービスレベル情報としてＱｏＳレベルまたは優先度情報を報知情報として送信してもよい。基地局３０２を隣接基地局としている移動局３１１は、この要報告サービスレベルを受信し、自局が受信中のサービスのＱｏＳまたは優先度が指定されたサービスレベル以上である場合のみ、上述のような予約済みＦＢ情報を基地局３０２に通知するようにしてもよい。【００９１】
また、基地局がスケジューリングを行い、各移動局に対して使用を許可する無線リソース（ＦＢ、送信時間など）を通知し、移動局がそれに従い送信を行うような上り回線無線通信システムにおいて、本発明を適用してもよい。すなわち、基地局が移動局に使用を許可した無線リソースに関する情報を、移動局が隣接する基地局へ送信し、隣接する基地局では通知された無線リソースは自局の移動局に対して使用しないようにするようにして、上り回線におけるセル間干渉を低減することもできる。【００９２】
また、本実施の形態は共通する周波数帯を隣接するセル間で使用するような上り回線における共有チャネルを使用した無線通信に適用してもよい。共有チャネルであるため、基地局が移動局の送信タイミングや使用するＦＢなどのスケジューリングし、各移動局に対して送信タイミングや使用してよいＦＢを通知し、移動局はそれに従い送信を行う。このとき、移動局はデータ送信する前に、通知された送信タイミングや使用してよいＦＢに関する情報を隣接する基地局へ上り回線の制御チャネルで通知するようにする。隣接する基地局では、通知されたＦＢを通知された送信タイミングでは自局に接続している移動局に対してスケジューリングしないようにし、上り回線におけるセル間干渉を低減することができる。
【実施例６】
【００９３】
図２８は、第６の実施例における基地局と移動局との関係を示し、図２９は、基地局と移動局と間のシーケンス・ステップを示す。本実施例では、図２８及び図２９に示すように、移動局４１１が基地局４０１へ通知するＣＱＩ情報を隣接する基地局４０２へも通知するようにする。基地局４０２では、移動局４１１におけるチャネル品質の良好なＦＢを知ることができるため、基地局４０１が移動局４１１へ割当てる可能性の高いＦＢを推定することが出来る。従って、基地局４０２は自局に接続する移動局のスケジューリングの際に、これらのＦＢを使用しないようにして隣接基地局に対する干渉を低減することができる。【００９４】
隣接する基地局４０２におけるスケジューリングは、例えば、まず自局の移動局が通知するＣＱＩに基づいて、各ＦＢに最良なＣＱＩを通知してきた移動局を割当てる。その後、各移動局のバッファ内のデータ蓄積量に基づいて、過剰にＦＢを割当てた移動局に対しては、割当ＦＢを削減する。この削減を行う際に、移動局４１１が通知したＣＱＩで良好なチャネル品質を示しているＦＢを優先的に削減するようにする。従って、隣接する基地局４０２では、移動局４１１の送信に使用される可能性の高いＦＢを自局の移動局に対して割当てない確率を高めることができ、隣接する基地局４０２から移動局４１１に対する干渉を低減することができる。【００９５】
図３０は、本実施例の移動局の構成を示す。ＣＱＩ信号生成部で生成されたＣＱＩ信号は、送信処理部から接続基地局と隣接する基地局の両方へ送信する。このとき送信するチャネルは両基地局が受信している単一のチャネルでもよいし、異なるチャネルを用いて各基地局へ送信してもよい。【００９６】
図３１は、本実施例の基地局の構成を示す。受信処理部は、自局に接続中の移動局のＣＱＩ信号と共に、隣接する基地局に接続中の移動局が通知するＣＱＩ信号を受信し、スケジューラへ送る。【００９７】
また、第５の実施例と同様に、移動局が受信中のサービスのＱｏＳまたは優先度に基づいて、隣接基地局へのＣＱＩ報告の有無を制御してもよい。
【実施例７】
【００９８】
以下、図９、１２、３２、を用いて第７の実施例において用いるＣＱＩの生成方法を説明する。【００９９】
第７の実施例における特徴は、移動局がＣＱＩを通知するＦＢを選択する際に、接続する基地局が送信する信号のＳＩＲ（信号電力対干渉電力比）だけでなく、信号電力強度をも考慮して選択する点である。【０１００】
第１の実施例で説明したように、図９はＳＢＳからのパイロット信号のＳＩＲを各ＦＢに対して測定した結果を示す図であり、この場合、ＦＢ９が最も受信ＳＩＲが高いことを示している。移動局は、第１の実施例の場合と同様に、受信ＳＩＲがＦＢ９の受信ＳＩＲから所定の閾値（第１の閾値）以内となるようなＦＢ（ＦＢ７、８、１１、１２、１７、１８、１９、２７）を選択し、受信ＳＩＲの良好な順に並べる。さらに、各ＦＢの信号電力強度をも測定しておき、移動局は信号電力強度の大きい順にＦＢを所定数Ｎだけ選択し、それらのＦＢ番号とＣＱＩを基地局へ通知する。このとき、信号電力強度が同じＦＢが複数存在する場合は、ＳＩＲの高いＦＢを優先する。また、第１の閾値以内となるようなＦＢが所定のＦＢ通知数、すなわちＮよりも少ない場合は、それらは全て報告するものとし、さらに第２の閾値との間でＦＢを選択して、上述と同様の手順で所定のＦＢ通知数となるまでＣＱＩを通知するＦＢを決定する。【０１０１】
以上のようなＦＢを選択しＣＱＩを送信することにより、よりチャネル品質の良好なＦＢを用いて送信することが可能となる。なぜなら、パケット送信ではバースト的にデータ送信が発生するため、隣接するセルでは干渉電力の変動がバースト的になる。従って、干渉電力に基づいて算出されるＳＩＲもバースト的に変動し、ＳＩＲの良好なＦＢを選択してＣＱＩを通知しても、それに基づいて選択したＦＢにおいてデータを送信するタイミングでは干渉電力が急激に増加し、ＳＩＲが劣化している可能性がある。しかし、自セルの信号電力強度の変動はある程度の相関を持って変動しているため、より自セルの信号電力強度が高いＦＢを選択することで、信号電力強度が高い、従ってＳＩＲの良好なＦＢを安定的に選択できる可能性を高めることができる。その結果、隣接セルからの干渉電力の影響が大きい干渉セル境界付近でも移動局のスループットを増加させることができ、システム全体のスループットも向上させることができる。【０１０２】
第７の実施例で用いられる移動局の構成は、図１２に示す第１の実施例で用いられる移動局と同じである。ただし、以下の動作が第１の実施例における移動局と異なる。【０１０３】
第１の実施例における移動局では、受信電力測定部が、ＳＢＳと隣接基地局のパイロット信号の受信電力を測定しＣＱＩ信号生成部へ送っていたが、第７の実施例における移動局における受信電力測定部はＳＢＳからのパイロット信号の受信電力を測定しＣＱＩ信号生成部へ送る。ＣＱＩ信号生成部では、先に説明した手順でＣＱＩを通知するＦＢを選択し、選択したＦＢとそのＣＱＩを信号合成部へ送る。【０１０４】
図３２は、送信するＣＱＩ信号を決定するまでの移動局のフローを説明する図である。【０１０５】
移動局における受信電力測定部は、ＳＢＳが送信する各ＦＢのＳＩＲ並びに信号電力強度を測定し（ステップＳ７０１）、ＣＱＩ信号生成部はＳＩＲが最大のＦＢから受信ＳＩＲの差が第１の閾値以内のＦＢを選択する（ステップＳ７０２）。このとき、選択したＦＢの数が所定数Ｎ以上であった場合は、信号電力強度の大きい順に所定数ＮのＦＢを選択し（ステップＳ７０４）、それらのＦＢインデックスとＣＱＩを通知する（ステップＳ７０７）。このとき、ＣＱＩのインデックスはＳＢＳからのパイロット受信ＳＩＲと図６のテーブルから求める。【０１０６】
また、選択したＦＢ数が所定数Ｎ未満だった場合、例えば所定数が５つのときに選択したＦＢが３つであった場合は、まずそれら３つのＦＢに対してはＣＱＩを通知するものとする。さらに、残り２つのＦＢを選択するために、受信ＳＩＲが最大なＦＢとの差が第１の閾値以上で第２の閾値以内であるＦＢを選択し（ステップＳ７０５）、信号強度の大きい順に２つ選択し（ステップＳ７０６）、初めの３つと共に合計５つのＦＢのＦＢインデックスとＣＱＩを通知する（ステップＳ７０７）。【０１０７】
第７の実施例に用いられる基地局の構成並びに動作フローは第１の実施例における基地局と同じであるため省略する。【０１０８】
以上で説明したように、本実施例によると、移動局がＳＢＳに対して送信候補とするＦＢのＣＱＩを送信する際に、自セルの信号電力強度の高いＦＢを優先して通知することができる。従って、各基地局が通知されたＣＱＩをもとに各移動局に対して良好なＦＢを選択しデータを送信する際、隣接するセルからの干渉電力が大きく変動した場合でも、よりＳＩＲの良好なＦＢでデータ送信することを可能とする。従って、干渉電力の影響が高いセル境界付近に位置する移動局のスループットの増加、並びにシステム全体のスループットを増加させることができる。
【実施例８】
【０１０９】
第８の実施例における移動局、基地局の構成は、第７の実施例における移動局、第１の実施例における基地局の構成と同じであるため省略する。第８の実施例における移動局並びに基地局は、第７の実施例における移動局並びに基地局と以下の点で異なる。【０１１０】
第７の実施例における移動局は、全ＦＢから受信ＳＩＲの良好な順に所定のＦＢ通知数だけＦＢを選択して、それらのＦＢインデックスとＣＱＩを通知していたが、第８の実施例における移動局は、図３３のフローチャートに示すように、基地局からＣＱＩを通知する報告ＦＢセットを受信する（ステップＳ８０１）。受信電力測定部は、報告ＦＢセットに属するＦＢでＳＢＳが送信するパイロット信号の受信ＳＩＲ並びに信号電力強度を測定し（ステップＳ８０２）、報告ＦＢセットに属する各ＦＢに対するＣＱＩと共に信号電力強度レベル（図３４）を基地局へ通知する（ステップＳ８０３）。【０１１１】
一方、第８の実施例における基地局では、スケジューラにおいてＣＱＩと共に信号電力強度を用いて移動局のスケジューリングを行う。例えば、図１５に示した基地局の動作フローにおいて、ＣＱＩの代わりにＣＱＩに信号電力強度に比例した重み付けを行った値を用いるようにする。実施例７で説明したように、干渉電力の変動が大きいシステムではＣＱＩ、すなわちＳＩＲのみに基づいた値は時間的に大きく変動する。しかし、信号電力強度の変動は比較的緩やかで時間的に相関を持った変動であるため、この信号電力強度を用いて重み付けして信号電力強度が高いＦＢを選択する確率を高くすることにより、干渉量が増加しても信号電力強度の高い、すなわちＳＩＲの高いＦＢを選択できる確率を高めることができる。【０１１２】
なお、本発明におけるスケジューリングの方法は以上に限定はされない。上記の方法以外にも、ＣＱＩと信号電力強度の双方に正の相関をもつような指標を用いてスケジューリングを行うようなあらゆる方法を適用可能である。【０１１３】
以上で説明したように、本実施例によれば、基地局は報告ＦＢセットに属する各ＦＢの受信ＳＩＲとともに、信号電力強度の情報も得ることができる。従って、基地局におけるスケジューラは、信号電力強度が高いＦＢを選択し送信することにより、隣接する基地局の干渉量が変動した場合も、自セルの信号電力強度が高く、従ってＳＩＲの良好なＦＢを選択できる可能性が高くなる。従って、干渉量の変動が激しいセル境界に位置する移動局のスループットを向上させることができ、システム全体のスループットも向上する。【０１１４】
尚、本実施例では、移動局は基地局が指定する一部のＦＢについてのみＣＱＩ並びに信号電力強度を報告するようにしたが、本発明の範囲はこれには限らない。例えば、全てのＦＢに対するＣＱＩ並びに信号電力強度を通知するようにしてもよいし、ＣＱＩが良好なほうから所定個数のＦＢを選択して、それに対するＣＱＩ並びに信号電力強度を通知するようにしてもよい。【０１１５】
また、図１７と同様に、通知するＦＢの順番を信号電力強度の大きい順に並べ替えて送信することにより、信号電力強度の相対的な大きさを基地局に通知することも可能である。【０１１６】
また、本実施例では、ＣＱＩ並びに信号電力強度は各ＦＢに対して絶対値で通知していたが、本発明の範囲はこれには限らない。例えば、基地局が所定の基準ＦＢを予め移動局に通知しておき、移動局は基準ＦＢに対するＣＱＩ並びに信号電力強度の値を通知すると共に、それ以外のＦＢに対しては基準ＦＢのＣＱＩ並びに信号電力強度との差分量のみを示すようにしてもよい。
【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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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【国際調査報告】
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