(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のチャネルによって形成されたフレームにおいて、各チャネルの品質を取得する取得部と、
前記取得部において取得した品質をもとに、端末装置に必要なチャネル数を確保できる品質が含まれる一定の範囲を確認し、当該チャネル数を確保できる品質が含まれる、一定の範囲に含まれる複数のチャネルのうち、少なくともふたつのチャネルを当該端末装置に割り当てる割当部と、
前記割当部において割り当てた少なくともふたつのチャネルにて前記端末装置との通信を実行する通信部と、
を備えることを特徴とする基地局装置。
【請求項２】
フレームは、上りサブフレームと下りサブフレームによって形成されており、
前記取得部は、
上りサブフレームに含まれた各チャネルの品質を測定する測定部と、
下りサブフレームに含まれた各チャネルの品質を前記端末装置から受けつける受付部とを備え、
前記割当部は、前記測定部において測定した品質と、前記受付部において受けつけた品質とをもとに、上りサブフレームと下りサブフレームとにおいてチャネルの割当が対称になるように、上りサブフレームに含まれた少なくともふたつのチャネルと、下りサブフレームに含まれた少なくともふたつのチャネルとを前記端末装置に割り当てることを特徴とする請求項１に記載の基地局装置。
【請求項３】
前記割当部は、
前記取得部において取得した各チャネルの品質を予想される通信速度へ変換する変換部と、
前記変換部において変換した各チャネルの通信速度をもとに、通信速度が一定の範囲に含まれる少なくともふたつのチャネルを前記端末装置に割り当てる実行部とを備えることを特徴とする請求項１または２に記載の基地局装置。
【請求項４】
複数のチャネルによって形成されたフレームにおいて、各チャネルの品質を取得するステップと、
取得した品質をもとに、端末装置に必要なチャネル数を確保できる品質が含まれる一定の範囲を確認し、当該チャネル数を確保できる品質が含まれる、一定の範囲に含まれる複数のチャネルのうち、少なくともふたつのチャネルを当該端末装置に割り当てるステップと、
割り当てた少なくともふたつのチャネルにて前記端末装置との通信を実行するステップと、
を備えることを特徴とする通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信技術に関し、特に端末装置に割り当てたチャネルにおいて端末装置と通信する通信方法およびそれを利用した基地局装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信システムにおいて、基地局装置が複数の端末装置を接続する場合がある。基地局装置が複数の端末装置する際の形態のひとつが、ＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）／ＴＤＤ（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｄｕｐｌｅｘ）である。ＴＤＭＡ／ＴＤＤでは、複数のタイムスロットによってフレームが形成されており、さらに複数のフレームが連続して配置される。また、ひとつのフレームに含まれた複数のタイムスロットの一部が上り回線のために使用され、残りのタイムスロットが下り回線のために使用される。このようなＴＤＭＡ／ＴＤＤでは、例えば、ひとつのフレームのうちの上り回線のために使用されるタイムスロットの数と、下り回線のために使用されるタイムスロットの数とが、トラヒック量に応じて設定される（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平８−１８６５３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
一般的に、無線通信において、限りある周波数資源の有効利用が望まれている。特に、通信速度の高速化に伴い、その要請はさらに高まっている。この要請に応えるための技術のひとつが、ＯＦＤＭＡ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）方式であり、これは、前述のＴＤＭＡ／ＴＤＤと組合せ可能である。ＯＦＤＭＡとは、ＯＦＤＭを利用しながら複数の端末装置を周波数多重する技術である。そのため、ＯＦＤＭＡとＴＤＭＡとの組合せ（以下、このような組合せも単に「ＯＦＤＭＡ」といい、通常のＯＦＤＭＡと区別せずに使用する）では、周波数軸方向に規定された複数のサブチャネルと、時間軸方向に規定された複数のタイムスロットとが存在する。また、通信には、サブチャネルとタイムスロットとの組合せ（以下、「バースト」という）が使用される。
【０００４】
このようなＯＦＤＭＡにおいて、基地局装置は、データを通信するためのバーストを定期的に各端末装置に割り当てる。このようなバーストの割当は、「回線交換方式」と呼ばれ、音声通話のごとく、伝送遅延を小さくすべき通信に適している。一方、データ通信のごとく、伝送遅延の小ささは要求されないが、トラヒック量が大きく変動する場合もある。後者の場合、回線交換方式ではなく、トラヒック量に応じて、端末装置に割り当てられるバースト数をフレーム単位で変更する「ランダムアクセス方式」が適している。ランダムアクセス方式において、ひとつのフレームあたりに複数のバーストを端末装置に割り当てる場合がある。また、ひとつのフレームあたりに複数のバーストを端末装置に割り当てる際に、処理を簡易にするために、複数のバーストのそれぞれに対する通信速度は共通の値に設定される。ここで、通信速度は、一般的に、干渉量などの通信品質に応じて設定される。そのため、ひとつのバーストに対する通信品質が悪化していれば、複数のバーストに対する通信速度が低下してしまい、バーストが有効に利用されなくなる。
【０００５】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、ひとつのフレームあたり、複数のバーストを端末装置に割り当てる場合に、バーストを有効に割り当てる通信技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の基地局装置は、複数のチャネルによって形成されたフレームにおいて、各チャネルの品質を取得する取得部と、取得部において取得した品質をもとに、品質が一定の範囲に含まれる少なくともふたつのチャネルを端末装置に割り当てる割当部と、割当部において割り当てた少なくともふたつのチャネルにて端末装置との通信を実行する通信部と、を備える。
【０００７】
本発明の別の態様は、通信方法である。この方法は、複数のチャネルによって形成されたフレームにおいて、各チャネルの品質を取得するステップと、取得した品質をもとに、品質が一定の範囲に含まれる少なくともふたつのチャネルを端末装置に割り当てるステップと、割り当てた少なくともふたつのチャネルにて端末装置との通信を実行するステップと、を備える。
【０００８】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ひとつのフレームあたり、複数のバーストを端末装置に割り当てる場合に、バーストを有効に割り当てることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明を具体的に説明する前に、まず概要を述べる。本発明の実施例は、基地局装置と、少なくともひとつの端末装置によって構成される通信システムに関する。通信システムでは、複数のタイムスロットが時間分割多重されることによって、各フレームが形成され、複数のサブチャネルが周波数分割多重されることによって、各タイムスロットが形成されている。また、各サブチャネルは、マルチキャリア信号によって形成されている。ここで、マルチキャリア信号としてＯＦＤＭ信号が使用されており、周波数分割多重としてＯＦＤＭＡが使用されている。基地局装置は、各タイムスロットに含まれた複数のサブチャネルのそれぞれを端末装置に割り当てることによって、複数の端末装置との通信を実行する。
【００１１】
ここで、複数の端末装置との通信において対象とされるデータには、複数の種類が存在する。また、種類に応じて要求される通信速度や遅延時間が異なる。例えば、音声通信の場合、データ通信と比較して一般的に短い遅延時間が要求される。また、データ通信においては、データの内容に応じて通信速度が異なる。そのため、短い遅延時間が要求される場合、回線交換方式のごとく、定期的にバーストを割り当てることが好ましい。例えば、基地局装置が、各端末装置に対して、フレーム周期にてバーストを定期的に割り当てる。一方、短い遅延時間を要求しない端末装置に対して回線交換方式を適用すると、無駄な割当が発生するとともに、データ量の変動への追従が困難になる。
【００１２】
そのため、データ通信の場合では、ランダムアクセス方式のごとく、基地局装置が、各端末装置に対して、バーストを任意に割り当てる。以下では、ランダムアクセス方式において、バーストに割り当てるべきデータのチャネルを「ＥＤＣＨ」と呼ぶ。また、ランダムアクセス方式では、ＥＤＣＨに関する制御情報（以下、「ＥＣＣＨ」という）がフレーム単位に生成される。ＥＣＣＨには、ＥＤＣＨが配置されたバーストに関する情報、ＥＤＣＨの通信速度等が含まれる。基地局装置は、各端末装置との間で定期的にＥＣＣＨによる通信を実行する。端末装置は、ＥＣＣＨを受信すると、ＥＣＣＨの内容を確認することによって、ＥＤＣＨが割り当てられたバーストを認識する。前述のごとく、ランダムアクセス方式において、ひとつのフレームに含まれた複数のＥＤＣＨの通信速度を共通に設定するとき、バーストが有効に利用されなくなるおそれがある。
【００１３】
これに対応するために、本実施例に係る基地局装置は、フレームのうち、割当可能なバーストのそれぞれに対する品質を取得する。品質の一例は、干渉量である。また、基地局装置は、品質をもとに、予想される通信速度をバーストごとに推定する。その結果、フレームに含まれた各バーストに対する通信速度が導出される。その後、基地局装置は、ひとつの端末装置に対して、通信速度が同等になる少なくともふたつのバーストを選択する。さらに、基地局装置は、選択した少なくともふたつのバーストを当該ひとつの端末装置に割り当て、割り当てたバーストにおいて、ＥＤＣＨによる通信を実行する。
【００１４】
図１は、本発明の実施例に係る通信システム１００の構成を示す。通信システム１００は、基地局装置１０、端末装置１２と総称される第１端末装置１２ａ、第２端末装置１２ｂ、第３端末装置１２ｃを含む。
【００１５】
基地局装置１０は、一端に無線ネットワークを介して端末装置１２を接続し、他端に図示しない有線ネットワークを接続する。また、端末装置１２は、無線ネットワークを介して基地局装置１０に接続する。基地局装置１０は、複数のタイムスロットと、複数のサブチャネルを有しているので、複数のタイムスロットによってＴＤＭＡを実行しつつ、複数のサブチャネルによってＯＦＤＭＡを実行する。前述のごとく、タイムスロットとサブチャネルとを組み合わせた単位がバーストとして規定されており、基地局装置１０は、複数の端末装置１２のそれぞれに対してバーストを割り当てることによって、複数の端末装置１２との通信を実行する。具体的には、基地局装置１０は、複数のサブチャネルのうちのいずれかを制御チャネルに規定する。基地局装置１０は、制御チャネルにおいて、ＢＣＣＨのような報知信号を定期的に送信する。
【００１６】
端末装置１２は、ＢＣＣＨを受信することによって基地局装置１０の存在を認識するとともに、基地局装置１０に対してレンジングを要求する。また、基地局装置１０は、当該レンジングに応答する。レンジングとは、端末装置１２の周波数オフセットおよびタイミングオフセットを補正するための処理であるが、レンジングには公知の技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略する。その後、端末装置１２は、基地局装置１０に対してバースト割当の要求信号を送信し、基地局装置１０は、受信した要求信号に応答して、端末装置１２にバーストを割り当てる。ここで、通信システム１００における割当規則は２種類存在し、それらは、回線交換方式とランダムアクセス方式である。
【００１７】
また、基地局装置１０は、端末装置１２に割り当てたバーストに関する情報を送信し、端末装置１２は、割り当てられたバーストを使用しながら、基地局装置１０との通信を実行する。その結果、端末装置１２から送信されたデータは、基地局装置１０を介して、有線ネットワークに出力され、最終的に有線ネットワークに接続された図示しない通信装置に受信される。また、通信装置から端末装置１２への方向にもデータは伝送される。ここで、ランダムアクセス方式を実行している端末装置１２に対して、基地局装置１０は、ＥＣＣＨをフレーム単位に割り当てる。また、基地局装置１０は、当該端末装置１２に対して、ＥＤＣＨを割り当てる。フレーム内におけるＥＤＣＨの数は、フレーム単位に異なる。ここで、ＥＤＣＨに関する制御情報は、ＥＣＣＨに含まれる。例えば、ＥＤＣＨを割り当てたフレーム内のバースト、ＥＤＣＨに対する通信速度等が、ＥＣＣＨに含まれる。これらの詳細は、後述する。
【００１８】
図２は、通信システム１００におけるＴＤＭＡフレームの構成を示す。通信システム１００では、第二世代コードレス電話システムと同様、上り通信について４つのタイムスロット、下り通信について４つのタイムスロットによってフレームが構成される。ここで、上り通信についての４つのタイムスロットが上りサブフレームに相当し、下り通信についての４つのタイムスロットが下りサブフレームに相当する。さらにフレームが連続して配置されている。本実施例において、上り通信でのタイムスロットの割当と下り通信でのタイムスロットの割当は同一であるので、以下においては、説明の便宜上、下り通信のみを説明する場合もある。
【００１９】
図３は、通信システム１００におけるＯＦＤＭＡサブチャネルの構成を示す。基地局装置１０は、これまで説明したＴＤＭＡに加えて、さらに図３に示すように、ＯＦＤＭＡも適用する。その結果、ひとつのタイムスロットに複数の端末装置が割り当てられる。図３は横軸の方向に時間軸上のタイムスロットの配置を示し、縦軸の方向に周波数軸上のサブチャネルの配置を示す。すなわち、横軸の多重化がＴＤＭＡに相当し、縦軸の多重化がＯＦＤＭＡに相当する。ここでは、ひとつのフレームにおける第１タイムスロット（図中、「Ｔ１」と表示）から第４タイムスロット（図中、「Ｔ４」と表示）が含まれている。例えば、図３のＴ１からＴ４は、図２の第５タイムスロットから第８タイムスロットにそれぞれ相当する。
【００２０】
また、各タイムスロットには、第１サブチャネル（図中、「ＳＣ１」と表示）から第１６サブチャネル（図中、「ＳＣ１６」と表示）が含まれている。図３では、第１サブチャネルが、制御チャネルとして確保される。図中では、第１基地局装置１０ａ（図中「ＣＳ１」と表示）が、第１タイムスロットの第１サブチャネルに制御信号を割り当てている。つまり、ＳＣ１だけに着目したときのフレームの構成、および複数のフレームの集合が、ＬＣＣＨに相当する。また、図３では第１タイムスロットの第２サブチャネルに第１端末装置１２ａが、第２タイムスロットの第２サブチャネルから第４サブチャネルに第２端末装置１２ｂが割り当てられる。また、第３タイムスロットの第１６サブチャネルに第３端末装置１２ｃが、第４タイムスロットの第１３サブチャネルから第１５サブチャネルに第４端末装置１２ｄが割り当てられる。このうち、第１端末装置１２ａに割り当てたバーストおよび第３端末装置１２ｃに割り当てたバーストが、ＥＣＣＨに相当する。
【００２１】
図４は、通信システム１００におけるサブチャネルブロックの構成を示す。なお、サブチャネルブロックとは、タイムスロットとサブチャネルにて特定される無線チャネルに相当する。図４の横方向は、時間軸であり、縦方向は、周波数軸を示している。「１」から「２９」の番号は、サブキャリアの番号に相当する。このようにサブチャネルは、ＯＦＤＭのマルチキャリア信号によって構成されている。図中、「ＴＳ」は、トレーニングシンボルに相当し、図示しない同期検出用のシンボル「ＳＴＳ」、伝送路特性の推定用シンボル「ＬＴＳ」等の既知信号を含む。「ＧＳ」は、ガードシンボルに相当し、ここに実効的な信号は配置されない。「ＰＳ」はパイロットシンボルに相当し、既知信号によって構成される。「ＳＳ」はシグナルシンボルに相当し、制御用の信号が配置される。「ＤＳ」はデータシンボルに相当し、送信すべきデータである。「ＧＴ」はガードタイムに相当し、実効的な信号は配置されない。
【００２２】
図５は、通信システム１００における制御チャネルの構成を示す。制御チャネルは、４つのＢＣＣＨ、１２のＩＲＣＨ、８つのＰＣＨの合計２４のチャネルにより構成される。ＢＣＣＨ、ＩＲＣＨ、ＰＣＨのそれぞれは、８つのＴＤＭＡフレーム（以下、「フレーム」という）で構成される。なお、ひとつのフレームは、図２のように構成される。図５では、便宜上、ＰＣＨ、ＢＣＣＨ、ＩＲＣＨが配置されたフレームも「ＰＣＨ」、「ＢＣＣＨ」、「ＩＲＣＨ」と示される。また、前述のごとく、フレームは複数のタイムスロットに分割されるが、ここでは、タイムスロットの単位、フレームの単位、８フレームの単位のそれぞれに対して区別せずに、「ＰＣＨ」、「ＢＣＣＨ」、「ＩＲＣＨ」という用語を使用する。
【００２３】
図中、「ＩＲＣＨ」はチャネル割当時に用いる初期レンジング用チャネルである。さらに、詳しく説明すると、「ＩＲＣＨ」の中には、「ＴＣＣＨ」と「ＩＲＣＨ」とが含まれており、「ＴＣＣＨ」は、端末装置１２から基地局装置１０へ送信される初期レンジングの要求に相当する。また、「ＩＲＣＨ」は、当該初期レンジングの要求に対する応答に相当する。そのため、「ＴＣＣＨ」は、上り回線の信号であり、「ＩＲＣＨ」は、下り回線の信号である（以下、ＴＣＣＨとＩＲＣＨとの組合せもＩＲＣＨというが、ＩＲＣＨ単独の場合と区別せずに使用する）。なお、端末装置からのＴＣＣＨを受信した基地局装置は、レンジングの処理を実行するが、レンジングの処理は公知の技術でよいので、ここでは、説明を省略する。
【００２４】
また、図の下段には、各フレームの構成を示しているが、これは図２と同様に示される。なお、これは、図４のＳＣ１に対するフレーム構成に相当する。図１の第１基地局装置１０ａは、フレームを構成するタイムスロットのうち、ＬＣＣＨを割り当てたタイムスロット（図中、「ＣＳ１」と表示）で、ＢＣＣＨ、ＩＲＣＨ、ＰＣＨを８フレーム間隔で間欠的に送信する。つまり、第１基地局装置１０ａは、ＢＣＣＨを構成する８つのフレームのうち、第１フレームの第５タイムスロットを使用し、ＩＲＣＨを構成する８つのフレームのうち、第１フレームの第５タイムスロットを使用する。
【００２５】
さらに、第１基地局装置１０ａは、ＰＣＨを構成する８つのフレームのうち、第１フレームの第５タイムスロットを使用する。図１に示された第２基地局装置１０ｂは、第１基地局装置１０ａが送信した次のフレーム（図中、第２フレーム）のタイムスロットのうち、第１基地局装置１０ａが利用しているタイムスロットとフレーム先頭からの位置が同じタイムスロット（図中、「ＣＳ２」と表示）で、ＢＣＣＨ、ＩＲＣＨ、ＰＣＨを８フレーム間隔で間欠的に送信する。このような構成により、フレームを構成する下り４つのタイムスロットごとに、８つの基地局装置、最大３２基地局装置まで多重することができる。
【００２６】
図６は、通信システム１００におけるＴＣＨ同期確立手順を示すシーケンス図である。これは、前述の回線交換方式を実行する場合のシーケンス図に相当する。基地局装置１０は、端末装置１２の端末番号を格納し、ページングエリアに属する他の基地局装置と一斉にＰＣＨを送信する（Ｓ１００）。基地局装置１０は、予め定められたタイミングにてＢＣＣＨを送信する（Ｓ１０２）。ＰＣＨを受信した端末装置１２は、ＰＣＨに自己の端末番号が含まれていると、ＢＣＣＨをもとに基地局装置１０を特定した後に、ＴＣＣＨに送信元識別情報を格納し、基地局装置１０へ送信して、初回の初期レンジングを要求する（Ｓ１０４）。ＴＣＣＨは、初期レンジングを要求するために規定された信号であり、複数種類の波形パターンとして規定されている。基地局装置１０は、受信したＴＣＣＨより端末装置１２の送信元識別情報ＵＩＤを分離し、端末装置１２を空いているＴＣＨに割り当てる。基地局装置１０は、割り当てたＴＣＨのスロット番号とサブチャネル番号をＩＲＣＨに格納して端末装置１２へ送信し、２回目の初期レンジングを行うＴＣＨを端末装置１２に通知する（Ｓ１０６）。端末装置１２は、送信元識別情報をＴＣＣＨに格納し、割り当てられた初期レンジング用のＴＣＨを用いて、基地局装置１０へ送信し、２回目の初期レンジングを要求する（Ｓ１０８）。
【００２７】
基地局装置１０は、端末装置１２に割り当てたＴＣＨを用いてレンジング処理を実行し、タイムアライメント制御と送信出力制御とＳＣＣＨの送受信タイミングとをＲＣＨに格納して、端末装置１２へ送信し、送信出力などの補正を要求する（Ｓ１１０）。端末装置１２は、受信したＲＣＨより基地局装置１０から要求された補正値を抽出し、送信出力などを補正する。以下では、以上のような処理を「レンジング処理」と総称する。次に、割り当てられた初期レンジング用のＴＣＨを用いて基地局装置１０に無線リソース割当を要求する（Ｓ１１２）。基地局装置１０は、端末装置１２からの無線リソース割当要求メッセージにＦＥＣ復号処理などを行ってから、端末装置１２に空いているＴＣＨを割り当てる。そして、割り当てたＴＣＨのスロット番号とサブチャネル番号をＳＣＣＨに格納し、端末装置１２へ送信する（Ｓ１１４）。ここまでのステップによりＴＣＨの同期が確立するため、これ以降、基地局装置１０と端末装置１２は同期を確立したＴＣＨを用いて、データを送受信する（Ｓ１１６）。
【００２８】
図７は、基地局装置１０の構成を示す。基地局装置１０は、ＲＦ部２０、変復調部２２、ベースバンド処理部２４、ＩＦ部２６、制御部３０を含む。また、制御部３０は、取得部５０、割当部５２を含み、取得部５０は、測定部５４、受付部５６を含み、割当部５２は、変換部５８、実行部６０を含む。
【００２９】
ＲＦ部２０は、受信処理として、図示しない端末装置１２から受信した無線周波数のマルチキャリア信号に対して周波数変換を実行し、ベースバンドのマルチキャリア信号を生成する。ここで、マルチキャリア信号は、図３のごとく形成されており、また、図２の上りタイムスロットに相当する。さらに、ＲＦ部２０は、ベースバンドのマルチキャリア信号を変復調部２２に出力する。一般的に、ベースバンドのマルチキャリア信号は、同相成分と直交成分によって形成されるので、ふたつの信号線によって伝送されるべきであるが、ここでは、図を明瞭にするためにひとつの信号線だけを示すものとする。また、ＲＦ部２０には、ＡＧＣやＡ／Ｄ変換部も含まれる。
【００３０】
ＲＦ部２０は、送信処理として、変復調部２２から入力したベースバンドのマルチキャリア信号に対して周波数変換を実行し、無線周波数のマルチキャリア信号を生成する。さらに、ＲＦ部２０は、無線周波数のマルチキャリア信号を送信する。なお、ＲＦ部２０は、受信したマルチキャリア信号と同一の無線周波数帯を使用しながら、マルチキャリア信号を送信する。つまり、図２のごとく、ＴＤＤが使用されているものとする。また、ＲＦ部２０には、ＰＡ（Ｐｏｗｅｒ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）、Ｄ／Ａ変換部も含まれる。
【００３１】
変復調部２２は、受信処理として、ＲＦ部２０から入力したベースバンドのマルチキャリア信号に対して、ＦＦＴを実行することによって、時間領域から周波数領域への変換を実行する。周波数領域に変換したマルチキャリア信号は、図３や図４のごとく、複数のサブキャリアのそれぞれに対応した成分を有する。なお、変復調部２２は、タイミング同期、つまりＦＦＴのウインドウの設定を実行し、ガードインターバルの削除も実行する。タイミング同期等には、公知の技術が使用されればよいので、ここでは、説明を省略する。また、変復調部２２は、周波数領域に変換したマルチキャリア信号を復調する。なお、復調のために伝送路特性が推定されるが、伝送路特性は、サブキャリア単位に推定される。変復調部２２は、復調した結果をベースバンド処理部２４に出力する。
【００３２】
変復調部２２は、送信処理として、ベースバンド処理部２４から受けつけたマルチキャリア信号に対して、変調を実行する。また、変復調部２２は、変調したマルチキャリア信号に対して、ＩＦＦＴを実行することによって、周波数領域から時間領域への変換を実行する。変復調部２２は、時間領域に変換したマルチキャリア信号をベースバンドのマルチキャリア信号としてＲＦ部２０に出力する。なお、変復調部２２は、ガードインターバルの付加も実行するが、ここでは説明を省略する。
【００３３】
ベースバンド処理部２４は、受信処理として、変復調部２２から復調結果を受けつけ、復調結果を端末装置１２単位に分離する。つまり、復調結果は、図３のごとく、複数のサブチャネルによって構成されている。そのため、ひとつのサブチャネルがひとつの端末装置１２に割り当てられている場合、復調結果には、複数の端末装置１２からの信号が含まれている。ベースバンド処理部２４は、このような復調結果を端末装置１２単位に分離する。ベースバンド処理部２４は、分離した復調結果に対して、送信元の端末装置１２を識別するための情報と宛先を識別するための情報とを付加して、ＩＦ部２６に出力する。
【００３４】
ベースバンド処理部２４は、送信処理として、ＩＦ部２６から、複数の端末装置１２へのデータを受けつけ、データをサブチャネルに割り当て、複数のサブチャネルからマルチキャリア信号を形成する。つまり、ベースバンド処理部２４は、図３のごとく、複数のサブチャネルによって構成されるマルチキャリア信号を形成する。なお、データが割り当てられるべきサブチャネルは、図３のごとく決められており、それに関する指示は、制御部３０から受けつけるものとする。ベースバンド処理部２４は、マルチキャリア信号を変復調部２２に出力する。
【００３５】
ＩＦ部２６は、受信処理として、ベースバンド処理部２４から受けつけた復調結果を図示しない有線ネットワークに出力する。復調結果の宛先は、復調結果に付加された情報であって、かつ宛先を識別するための情報をもとに設定される。ここで、宛先を識別するための情報は、例えば、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）アドレスによって示される。また、ＩＦ部２６は、送信処理として、図示しない有線ネットワークから複数の端末装置１２に対するデータを入力する。制御部３０は、入力したデータをベースバンド処理部２４に出力する。
【００３６】
制御部３０は、端末装置１２に対するバーストの割当、基地局装置１０全体のタイミング制御等を実行する。バーストの割当は、サブチャネルとタイムスロットとの組合せを割り当てることに相当する。前述のごとく、制御部３０は、バーストの割当として、回線交換方式とランダムアクセス方式とを実行する。制御部３０は、例えば、端末装置１２からの要求に応じて、回線交換方式を実行する。つまり、当該端末装置１２に対して、制御部３０は、定期的にバーストを端末装置１２に割り当てる。例えば、フレーム周期のタイムスロットに含まれたバーストが、第１端末装置１２ａに割り当てられる。なお、バーストの割当は、定期的になるようになされればよく、フレーム周期だけに限らず、フレーム周期よりも長い周期にてなされてもよく、フレーム周期よりも短い周期にてなされてもよい。
【００３７】
また、制御部３０は、別の端末装置１２からの要求に応じて、ランダムアクセス方式を実行する。つまり、制御部３０は、当該端末装置１２に対して、バーストの割当をフレーム単位に変更する。例えば、制御部３０は、端末装置１２との通信量を反映させながら、割り当てるべきバーストの数を決定する。制御部３０は、端末装置１２に対して、定期的にＥＣＣＨを割り当て、当該ＥＣＣＨの中に、割り当てたバーストに関する情報を含める。ここで、制御部３０は、ＳＣＣＨを送信する際にＥＣＣＨの割当を通知する。そのため、ＥＣＣＨは、回線交換方式におけるＴＣＨのごとく、定期的に割り当てられている。
【００３８】
制御部３０における動作をより詳細に説明するが、ここでは、特に本実施例と関連の深いものとして、（１）新規接続時の動作、（２）ランダムアクセス方式での基本動作、（３）ＥＤＣＨの割当動作を順に説明する。なお、ここでは、説明を明瞭にするために、ひとつの端末装置１２に対する処理を説明する。
【００３９】
（１）新規接続時の動作
制御部３０は、レンジング処理の終了後、ＲＦ部２０からＩＦ部２６を介して、図示しない端末装置１２であって、かつ接続していない端末装置１２から、無線リソース獲得要求ＳＣＣＨを受信する。制御部３０は、無線リソース獲得要求ＳＣＣＨをもとに、当該端末装置１２に対して、バーストを割り当てる。その際、例えば、無線リソース獲得要求ＳＣＣＨには、回線交換方式による割当を希望するか、あるいはランダムアクセス方式による割当を希望するかが示された情報が含まれていてもよい。制御部３０は、その情報をもとに、回線交換方式による割当あるいはランダムアクセス方式による割当を決定する。なお、いずれの場合においても、上りサブフレームと下りサブフレームとに対して、対称的なバーストの割当がなされる。制御部３０は、回線交換方式を実行する場合、端末装置１２に対してＴＣＨ、つまりデータを含めるべきバーストを直接割り当てる。
【００４０】
一方、制御部３０は、ランダムアクセス方式を実行する場合、端末装置１２に対してＥＣＣＨ、つまりＥＤＣＨに関する情報が含まれたバーストを直接割り当てる。そのため、ＥＤＣＨに対するバーストの割当は、ＥＣＣＨを介して、端末装置１２に伝えられる。制御部３０は、回線交換方式でのＴＣＨの割当の結果あるいはランダムアクセス方式でのＥＣＣＨの割当の結果を無線リソース割当ＳＣＣＨとして、ＩＦ部２６からＲＦ部２０より図示しない端末装置１２へ送信する。図示しない端末装置１２は、無線リソース割当ＳＣＣＨの内容をもとに通信を実行する。
【００４１】
（２）ランダムアクセス方式での基本動作
制御部３０は、フレーム単位に、ＥＤＣＨに割り当てるバースト決定する。ＥＤＣＨに対するバーストの割当は、上りＥＤＣＨと下りＥＤＣＨのそれぞれに対してなされる。なお、ＥＤＣＨに対するバーストの割当については、後述する。制御部３０は、上りＥＤＣＨと下りＥＤＣＨのそれぞれに対するバーストの割当結果をＥＣＣＨに格納する。また、ＥＣＣＨには、ＥＤＣＨに対する通信速度等の情報も含まれる。通信速度は、変調方式、誤り訂正の符号化率によって定められる。
【００４２】
さらに、ＥＣＣＨには、過去のＥＤＣＨに対するＡＣＫ／ＮＡＣＫの情報も含まれる。このようなＡＣＫ／ＮＡＣＫの情報は、ＡＲＱ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｒｅｐｅａｔ  Ｒｅｑｕｅｓｔ）やＨＡＲＱに使用されるが、ここでは説明を省略する。このようなＥＣＣＨは、下りＥＣＣＨに相当するが、ＥＣＣＨには、上りＥＣＣＨも存在する。上りＥＣＣＨは、図示しない端末装置１２から送信されており、ＥＤＣＨでの通信速度の情報やＡＣＫ／ＮＡＣＫの情報を含んでいる。また、ＥＣＣＨの通知後、ＥＣＣＨに含まれた情報にしたがって、基地局装置１０と端末装置１２との間でＥＤＣＨによる通信が実行される。
【００４３】
（３）ＥＤＣＨの割当動作
取得部５０は、図２、図３のごとく、複数のバーストによって形成されたフレームにおいて、各バーストの品質を取得する。具体的に説明すると、測定部５４は、ＲＦ部２０からＩＦ部２６を介して、上りサブフレームに含まれた各バーストの品質を測定する。例えば、測定部５４は、各バーストにおける干渉電力を測定する。なお、干渉電力の測定には、公知の技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略する。また、受付部５６は、ＲＦ部２０からＩＦ部２６を介して、下りサブフレームに含まれた各バーストの品質を端末装置１２から受けつける。
【００４４】
この場合、各バーストの品質の測定は、端末装置１２においてなされる。ここでも、品質として、干渉電力が使用されればよい。以上の処理の結果、取得部５０は、上りサブフレームに含まれた各バーストの干渉電力と、下りサブフレームに含まれた各バーストの干渉電力とを取得する。前述のごとく、前者は、基地局装置１０において測定されるが、後者は、各端末装置１２において測定される。そのため、前者には、バースト数だけの干渉電力がひとつの組合せとして含まれているが、後者には、さらに前述の組合せが端末装置１２の数だけ含まれている。
【００４５】
図８は、取得部５０による取得結果の概要を示す。図８の縦軸および横軸は、図３と同様に示されている。なお、図８は、測定部５４での測定結果に相当する。図示のごとく、第１タイムスロット「Ｔ１」には、測定結果が示されていないが、これは、第１タイムスロットが回線交換方式に使用されているので、ＥＤＣＨの割当対象外になっていることに相当する。なお、ＳＣ１も同様であるが、これは、ＳＣ１には、制御チャネルが割り当てられているので、ＥＤＣＨの割当対象外になっていることに相当する。また、第２タイムスロット「Ｔ２」のＳＣ２には、ＥＣＣＨが割り当てられている。それら以外のバーストには、「Ｃ２０３」のように代表された値が格納されている。図７に戻る。
【００４６】
変換部５８は、取得部５０において取得した各チャネルの干渉電力を、予想される通信速度へ変換する。例えば、変換部５８は、ＥＣＣＨの受信電力をＥＤＣＨの受信電力と想定し、受信電力と干渉電力との比（以下、「ＣＩＲ」という）を導出する。また、変換部５８には、ＣＩＲと通信速度とを対応づけたテーブルが予め記憶されている。変換部５８は、テーブルを参照しながら、導出したＣＩＲを通信速度へ変換する。また、変換部５８は、このような変換を各バーストに対して実行する。
【００４７】
図９は、変換部５８による変換結果の概要を示す。図９は、図８に対応するように示されている。ここでは、説明を明瞭にするために、通信速度は、変調方式のみによって決定されるものとする。そのため、図９には、各バーストに対して、変換部５８において決定された変調方式が示されている。また、下り回線についても、端末装置１２ごとに同様の結果が導出される。図７に戻る。
【００４８】
実行部６０は、変換部５８において変換した各バーストの通信速度をもとに、通信速度が一定の範囲に含まれる少なくともふたつのバーストを選択する。これに先立って、実行部６０は、図示しない上位のアプリケーションレイヤからフレームあたりでの通信速度の要求を受けつける。フレームあたりの通信速度は、フレームあたりに割り当てられたバーストだけ、バースト単位の通信速度を積算することによって導出される。ここで、バースト単位の通信速度が、変換部５８によって変換された通信速度に相当する。以下では、バースト単位の通信速度を単に「通信速度」といい、フレームあたりでの通信速度を「全体の通信速度」という。実行部６０は、受けつけた要求を満たすために、通信速度を固定した場合に必要となるバーストの数を導出する。
【００４９】
例えば、通信速度が「ＢＰＳＫ」のときは「ｘ」個であり、通信速度が「１６ＱＡＭ」のときは「ｙ」個でありというように、バースト数が導出される。実行部６０は、図９に示された変換結果を参照しながら、導出したバースト数を確保できるかを通信速度単位に確認する。そのとき、確保できた通信速度およびバーストが、ＥＤＣＨに使用される。なお、複数の通信速度に対して所望数だけのバーストが確保できる場合、実行部６０は、最も高い通信速度を選択する。これは、周波数資源を有効に利用するためである。なお、所望の数だけバーストが確保できない場合、実行部６０は、ひとつ高い通信速度も含めて、同様の処理を実行する。その結果、実行部６０は、取得部５０において取得した品質をもとに、品質が一定の範囲に含まれる少なくともふたつのバーストをＥＤＣＨに割り当てることになる。
【００５０】
なお、上りサブフレームと下りサブフレームのそれぞれにおいて、ＥＤＣＨが独立に割り当てられる場合、上記の処理は、上りサブフレームと下りサブフレームのそれぞれに対して、別々に実行されればよい。しかしながら、上りサブフレームと下りサブフレームのそれぞれにおいて、ＥＤＣＨが対称的に割り当てられる場合、実行部６０は、上りサブフレームでのバーストと下りサブフレームでのバーストとの両方を考慮しながら、上記の処理を実行する。例えば、「１６ＱＡＭ」で４個のバーストを確保する必要がある場合、実行部６０は、上りサブフレームで４個のバーストを確保することができるかと、上りサブフレームで４個のバーストを確保することができるかとを確認する。
【００５１】
両方を確保できる場合に、実行部６０は、「１６ＱＡＭ」に対するバーストを確保できたと決定する。つまり、実行部６０は、上りサブフレームと下りサブフレームとにおいてバーストの割当が対称になるように、上りサブフレームに含まれた少なくともふたつのバーストと、下りサブフレームに含まれた少なくともふたつのバーストとをＥＤＣＨに割り当てる。前述のごとく、制御部３０は、実行部６０での割当結果をＥＣＣＨに含める。その後、ＲＦ部２０からＩＦ部２６は、実行部６０において割り当てた少なくともふたつのＥＤＣＨにて端末装置１２との通信を実行する。
【００５２】
この構成は、ハードウエア的には、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、その他のＬＳＩで実現でき、ソフトウエア的にはメモリにロードされた通信機能のあるプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウエアのみ、ソフトウエアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。
【００５３】
図１に示した端末装置１２は、図７に示した基地局装置１０と同様に構成される。なお、端末装置１２と基地局装置１０との機能の違いは、レンジング処理、チャネルの割当、ＥＣＣＨの生成等に存在するが、それらは既に説明したので、ここでは説明を省略する。また、端末装置１２は、基地局装置１０での動作に対応して下りサブフレームに含まれた複数のバーストに対する干渉電力を測定し、測定結果を基地局装置１０へ送信する。ここでは、図７の説明に対応して、ランダムアクセス方式の際の受信動作を中心に説明する。
【００５４】
端末装置１２は、複数のバーストによって形成されたフレームのうち、所定のバーストに割り当てられたＥＣＣＨを定期的に受信する。端末装置１２は、ＥＣＣＨのに内容を確認することによって、将来のフレームにおいて割り当てられたＥＤＣＨのバースト位置を把握する。端末装置１２は、割り当てられたＥＤＣＨにてデータを受信するとともに、データを送信する。また、前述のごとく、端末装置１２は、データの受信結果、例えば、ＡＣＫをＥＣＣＨに含めて送信する。
【００５５】
以上の構成による通信システム１００の動作を説明する。図１０は、基地局装置１０による割当手順を示すフローチャートである。実行部６０は、必要とされる全体の通信速度を取得する（Ｓ２００）。また、実行部６０は、通信速度を所定の値に固定する（Ｓ２０２）。例えば、実行部６０は、最も高い通信速度に固定する。実行部６０は、通信速度をもとに、バースト数を導出する（Ｓ２０４）。実行部６０は、導出された数のバーストを確保できない場合（Ｓ２０６のＮ）、通信速度を変更できれば（Ｓ２０８のＹ）、変更して（Ｓ２１０）、ステップ２０４へ戻る。一方、通信速度を変更できなければ（Ｓ２０８のＮ）、実行部６０は、必要とされる全体の通信速度に近い通信速度を選択する（Ｓ２１２）。その後、あるいは導出された数のバーストを確保できる場合（Ｓ２０６のＹ）、実行部６０は、バーストを確保するとともに、制御部３０にＥＣＣＨを生成させる（Ｓ２１４）。制御部３０は、ＩＦ部２６、ベースバンド処理部２４、変復調部２２、ＲＦ部２０を介して、ＥＣＣＨを送信する（Ｓ２１６）。その後、ＲＦ部２０からＩＦ部２６は、端末装置１２との通信を実行する（Ｓ２１８）。
【００５６】
本発明の実施例によれば、品質が一定の範囲に含まれる少なくともふたつのチャネルを端末装置に割り当てるので、ひとつのフレームあたり、複数のバーストを端末装置に割り当てる場合に、同等の通信速度を実現できる。また、複数のバーストに対して同等の通信速度が実現されるので、複数のバーストに対して同一の通信速度を適用する場合でも、実現可能な通信速度に近い通信速度を使用できる。また、実現可能な通信速度に近い通信速度が使用されるので、バーストを有効に割り当てることができる。また、上りサブフレームと下りサブフレームでの品質を考慮するので、上りサブフレームと下りサブフレームでのバーストを対称に割り当てることができる。品質を予想される通信速度へ変換した後に、通信速度が一定の範囲に含まれる少なくともふたつのバーストを選択するので、処理を簡易にできる。
【００５７】
以上、本発明を実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００５８】
本発明の実施例において、実行部６０は、バーストの割当を決定する際、最も高い通信速度を優先する。しかしながらこれに限らず例えば、実行部６０は、これまで使用していた通信速度に近い通信速度を優先してもよい。本変形例によれば、フレーム間にわたる通信速度の変化が小さくなり、通信の安定性を向上できる。
【００５９】
本発明の実施例において、取得部５０、割当部５２は、ＥＤＣＨに対するバーストの割当を実行する。しかしながらこれに限らず例えば、取得部５０、割当部５２は、回線交換方式のＴＣＨに対するバーストの割当を実行してもよい。その際、取得部５０、割当部５２は、前述の処理をフレーム単位ではなく、接続時のみに実行する。本変形例によれば、回線交換方式を実行する場合にも、バーストを有効に割り当てることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の実施例に係る通信システムの構成を示す図である。
【図２】図１の通信システムにおけるＴＤＭＡフレームの構成を示す図である。
【図３】図１の通信システムにおけるＯＦＤＭＡサブチャネルの構成を示す図である。
【図４】図１の通信システムにおけるサブチャネルブロックの構成を示す図である。
【図５】図１の通信システムにおける制御チャネルの構成を示す図である。
【図６】図１の通信システムにおけるＴＣＨ同期確立手順を示すシーケンス図である。
【図７】図１の基地局装置の構成を示す図である。
【図８】図７の取得部による取得結果の概要を示す図である。
【図９】図７の変換部による変換結果の概要を示す図である。
【図１０】図７の基地局装置による割当手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６１】
１０  基地局装置、  １２  端末装置、  ２０  ＲＦ部、  ２２  変復調部、  ２４  ベースバンド処理部、  ２６  ＩＦ部、  ３０  制御部、  ５０  取得部、  ５２  割当部、  ５４  測定部、  ５６  受付部、  ５８  変換部、  ６０  実行部、  １００  通信システム。
【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】
0005086134.tif 000008
【図８】
0005086134.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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