(57)【要約】自セル内における上り回線の伝送速度を維持しつつ、他セルへの干渉による悪影響即ち他セルにおける上り回線の伝送速度の低下を抑制できるスケジューリング方法及び基地局装置を開示する。この装置において、上りスケジューラ（１２０）は、無線通信端末装置（２００）それぞれについての上り信号のサブキャリア毎の受信ＳＩＲの測定結果に基づいて、無線通信端末装置（２００）それぞれの上り信号の平均受信ＳＩＲを算出し、算出された平均受信ＳＩＲの低い無線通信端末装置（２００）から順に選択する。また、上りスケジューラ（１２０）は、選択した無線通信端末装置（２００）に対して、上り信号の未だ割り当てられていないサブキャリアのいずれかを、受信品質測定部（１１２）から入力されてくる選択されている無線通信端末装置（２００）についての測定結果に示された上り信号の受信ＳＩＲの高いサブキャリアから順に割り当てる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局装置が複数の無線通信端末装置それぞれに使用させる上りマルチキャリア信号のサブキャリアをスケジューリングするスケジューリング方法であって、
前記無線通信端末装置それぞれが送信した上りマルチキャリア信号又は受信した下りマルチキャリア信号のサブキャリア毎に受信品質を測定する測定ステップと、
前記無線通信端末装置それぞれの平均受信品質を算出する算出ステップと、
算出された平均受信品質の低い方から順に前記無線通信端末装置を選択する選択ステップと、
選択された前記無線通信端末装置に対して、上りマルチキャリア信号のサブキャリアのいずれかを、前記測定ステップで測定された受信品質の高いサブキャリアから順に割り当てる割当ステップと、
を具備するスケジューリング方法。
【請求項２】
前記無線通信端末装置それぞれについて、前記測定ステップにおける受信品質の測定結果に基づいて、上りマルチキャリア信号のサブキャリアそれぞれに適用可能な伝送速度の最も高い変調方式を判定する判定ステップと、を具備し、
前記割当ステップでは、前記選択ステップで選択された前記無線通信端末装置に対して、前記判定ステップで判定された変調方式に対応する伝送速度に応じて、前記無線通信端末装置に予定されている所定の伝送速度が満たされるまで、上りマルチキャリア信号のサブキャリアのいずれかを、前記測定ステップで測定された受信品質の高いサブキャリアから順に割り当てる、
請求項１記載のスケジューリング方法。
【請求項３】
複数の無線通信端末装置と無線通信を行う基地局装置であって、
複数の前記無線通信端末装置それぞれが送信した上りマルチキャリア信号を受信する受信手段と、
受信された上りマルチキャリア信号のサブキャリア毎の受信品質を測定する測定手段と、
前記無線通信端末装置それぞれの送信した上りマルチキャリア信号の平均受信品質を算出し、算出された平均受信品質の低い方から順に前記無線通信端末装置を選択し、選択された前記無線通信端末装置に対して、上りマルチキャリア信号のサブキャリアのいずれかを、前記測定手段で測定された受信品質の高いサブキャリアから順に割り当てるスケジューラと、
前記スケジューラによって割り当てられたサブキャリアで構成される下りマルチキャリア信号を送信する送信手段と、
を具備する基地局装置。
【請求項４】
前記スケジューラは、
前記無線通信端末装置それぞれについて、前記測定手段による上りマルチキャリア信号のサブキャリア毎の受信品質の測定結果に基づいて、上りマルチキャリア信号のサブキャリアそれぞれに適用可能な伝送速度の最も高い変調方式を判定する判定手段を具備し、
前記無線通信端末装置それぞれの送信した上りマルチキャリア信号の平均受信品質を算出し、算出された平均受信品質の低い方から順に前記無線通信端末装置を選択し、選択された前記無線通信端末装置に対して、前記判定手段によって判定された変調方式に対応する伝送速度に応じて、前記無線通信端末装置に予定されている所定の伝送速度が満たされるまで、上りマルチキャリア信号のサブキャリアのいずれかを、前記測定手段によって測定された受信品質の高いサブキャリアから順に割り当てる、
請求項３記載の基地局装置。
【請求項５】
複数の無線通信端末装置と無線通信を行う基地局装置であって、
複数の前記無線通信端末装置それぞれが測定した下りマルチキャリア信号のサブキャリア毎の受信品質を内容とする制御情報を含む上りマルチキャリア信号を受信する受信手段と、
受信された上りマルチキャリア信号に含まれる制御情報に基づいて、前記無線通信端末装置それぞれの受信した下りマルチキャリア信号の平均受信品質を算出し、算出された平均受信品質の低い方から順に前記無線通信端末装置を選択し、選択された前記無線通信端末装置に対して、上りマルチキャリア信号のサブキャリアのいずれかを、前記制御情報で示された受信品質の高いサブキャリアから順に割り当てるスケジューラと、
前記スケジューラによって割り当てられたサブキャリアで構成される下りマルチキャリア信号を送信する送信手段と、
を具備する基地局装置。
【請求項６】
前記スケジューラは、
前記無線通信端末装置それぞれについて、前記制御情報に基づいて、上りマルチキャリア信号のサブキャリアそれぞれに適用可能な伝送速度の最も高い変調方式を判定する判定手段を具備し、
前記制御情報に基づいて前記無線通信端末装置それぞれの受信した下りマルチキャリア信号の平均受信品質を算出し、算出された平均受信品質の低い方から順に前記無線通信端末装置を選択し、選択された前記無線通信端末装置に対して、前記判定手段によって判定された変調方式に対応する伝送速度に応じて、前記無線通信端末装置に予定されている所定の伝送速度が満たされるまで、上りマルチキャリア信号のサブキャリアのいずれかを、前記測定手段によって測定された受信品質の高いサブキャリアから順に割り当てる、
請求項５記載の基地局装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、基地局装置と複数の無線通信端末装置とを含んで構成される無線通信システムにおいて、基地局装置が上りマルチキャリア信号を構成するサブキャリアを複数の無線通信端末装置それぞれに割り当てるスケジューリング方法、並びにその基地局装置に関する。
【背景技術】
【０００２】  従来、３ＧＰＰ（３ｒｄ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ  Ｐｒｏｊｅｃｔ）のＨＳＤＰＡ（Ｈｉｇｈ−Ｓｐｅｅｄ  Ｄｏｗｎｌｉｎｋ  Ｐａｃｋｅｔ  Ａｃｃｅｓｓ）方式では、基地局装置が伝搬路状況に応じて無線通信端末装置の使用する変調方式を適応的に制御する適応変調と、基地局装置が複数の無線通信端末装置の中から伝搬路状況の比較的良い無線通信端末装置を選択してその選択された無線通信端末装置に送信フレームを割り当てる時間スケジューリングと、が用いられている（例えば非特許文献１参照）。【０００３】  また、ｂｅｙｏｎｄ  ３Ｇ移動通信システムの伝送方式として検討されているＯＦＤＭやＭＣ−ＣＤＭＡ等のマルチキャリア伝送方式では、多数のサブキャリアを用いることによって高速伝送を実現する。このようなマルチキャリア伝送方式による無線通信システムでは、基地局装置は、全ての無線通信端末装置から送信されてくるサブキャリア別のＣＱＩ（Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｑｕａｌｉｔｙ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）を用いて、無線通信端末装置それぞれに使用させる周波数について周波数スケジューリングを行う（例えば特許文献１又は非特許文献２を参照）。【０００４】  ところで、基地局装置が、複数の無線通信端末装置それぞれとの伝搬路状況に応じて、それらの無線通信端末装置に対して上り回線又は下り回線のチャネルを割り当てるスケジューリング方法として、以下の３つの手法が知られている。１．Ｒｏｕｎｄ  Ｒｏｂｉｎ（ＲＲ）法：複数の無線通信端末装置それぞれに対してランダム（均等）に送信スロットを割り当てる手法２．Ｍａｘｉｍｕｍ  ＣＩＲ（Ｍａｘ−Ｃ／Ｉ）法：瞬時の受信ＳＩＲ（Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  Ｒａｔｉｏ：信号電力対干渉電力比）が最大の無線通信端末装置に対して送信スロットを割り当てる手法３．Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ  Ｆａｉｒｎｅｓｓ（ＰＦ）法：平均受信ＳＩＲに対する瞬時の受信ＳＩＲ（ＳＩＲ−ｉｎｓｔ／ＳＩＲ−ａｖｅ）が最大の無線通信端末装置に対して送信スロットを割り当てる手法
なお、これら３つのスケジューリング方法はいずれも、パケット交換方式を対象として時間スケジューリング用に考案されたものであるが、パケットをサブキャリアに置き換えれば、マルチキャリア伝送方式における周波数スケジューリングにも適用できる。
【特許文献１】特開２００２−２５２６１９号公報
【非特許文献１】Ｎｏｒｔｅｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋｓ，″Ｎｏｒｔｅｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ’ｓ  ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ  ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ  ｍｅｔｈｏｄｏｌｏｇｙ  ｆｏｒ  ｔｈｅ  ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ  ｏｆ  ＯＦＤＭ／ＷＣＤＭＡ  ｉｎ  ＵＴＲＡＮ，″３ＧＰＰ  ＴＳＧ−ＲＡＮ−１  Ｒ１−０３−０７８５
【非特許文献２】原  川端  段  関口，「周波数スケジューリングを用いたＭＣ−ＣＤＭ方式」，信学技報，２００２年７月，ＲＣＳ２００２−１２９，ｐｐ．６１−ｐｐ．６６
【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、マルチキャリア伝送方式による無線通信システムにおいて、基地局装置が、複数の無線通信端末装置それぞれに対する上りマルチキャリア信号のサブキャリアについて、ＲＲ法、Ｍａｘ−Ｃ／Ｉ法又はＰＦ法による周波数スケジューリングを行うと、以下のような問題が生じる。【０００６】  図１に、セルＡの基地局装置６１と、セルＡに隣接するセルＢの基地局装置６５と、セルＡのセルエッジに位置する無線通信端末装置６２と、基地局装置６１の比較的近くに位置する無線通信端末装置６３と、セルＢ内に位置する無線通信端末装置６６と、からなるマルチキャリア伝送方式による無線通信システムを示す。【０００７】  また、図２の上段は、図１に示す無線通信端末装置６２から基地局装置６１に送信された上りマルチキャリア信号のサブキャリア毎の受信ＳＩＲ（破線）と、無線通信端末装置６３から基地局装置６１に送信された上りマルチキャリア信号のサブキャリア毎の受信ＳＩＲ（実線）と、の一例を示したグラフである。また、図２の下段に、基地局装置６１が、同図上段の受信ＳＩＲに基づいて、ＲＲ法、Ｍａｘ−Ｃ／Ｉ法又はＰＦ法を使用して上りマルチキャリア信号のサブキャリアそれぞれについて周波数スケジューリングを行った結果を示す。なお、図２の下段におけるＲＲ法、Ｍａｘ−Ｃ／Ｉ法及びＰＦ法の欄に記載されたブロックの高さは、変調方式とその変調方式に対応する相対的な伝送速度とを表している。即ち、図２下段の各手法の欄に記載されたブロックの高さは、変調方式ＢＰＳＫ（Ｂｉ−Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）の伝送速度が基準となる１ビットとして、ＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）の伝送速度が２ビットであり、１６ＱＡＭ（１６  ＱｕａｄｒａｔｕｒｅＡｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）の伝送速度が４ビットであることを表している。また、図２上段に、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ及び１６ＱＡＭそれぞれが適用可能となる受信ＳＩＲの閾値を示す。【０００８】  図１に示すように、無線通信端末装置６２と基地局装置６１との伝搬距離は、無線通信端末装置６３と基地局装置６１との伝搬距離よりも長い。そのため、無線通信端末装置６２からの上りマルチキャリア信号は、無線通信端末装置６３からの上りマルチキャリア信号よりも、伝搬路損失等による悪影響によって受信品質が劣化し易い。従って、無線通信端末装置６２と無線通信端末装置６３とが上りマルチキャリア信号を同じ電力レベルで送信した場合には、通常は図２上段に示すように、基地局装置６１によって測定され算出された無線通信端末装置６２からの上りマルチキャリア信号の平均受信ＳＩＲの方が無線通信端末装置６３からの上りマルチキャリア信号の平均受信ＳＩＲよりも低くなる。【０００９】  ここで、図２下段に示すように、ＲＲ法を使用して周波数スケジューリングを行った場合には、無線通信端末装置６２と無線通信端末装置６３とに均等に上りマルチキャリア信号のサブキャリアが割り当てられる。そのため、例えばサブキャリア番号（以下、「ＳＣＮ」という）３、４、７及び８の４つのサブキャリアが、変調方式ＱＰＳＫで無線通信端末装置６２に割り当てられることになる。そして、この場合は、図２上段に示すように、無線通信端末装置６２からの上りマルチキャリア信号の受信ＳＩＲがＱＰＳＫ閾値を超えているのがＳＣＮ８だけであるから、他のＳＣＮ３、４及び７のサブキャリアで無線通信端末装置６２から送信されたＱＰＳＫ変調データは、基地局装置６１において復調できないことになる。従って、この場合は、基地局装置６１が復調できなかったＳＣＮ３、４及び７のサブキャリアで送信されたＱＰＳＫ変調データについて、基地局装置６１から無線通信端末装置６２に対して再送要求信号が送信されることになる。そのため、この場合は、この再送要求信号の送信によって下り回線の伝送速度が低下すると伴に、再送データの送信によって上り回線の伝送速度も低下することになる。【００１０】  また、図２下段に示すように、Ｍａｘ−Ｃ／Ｉ法を使用してスケジューリングを行った場合には、無線通信端末装置６２に割り当てられるサブキャリアがＳＣＮ５に限られるため、上り回線における無線通信端末装置６２の伝送速度が極めて低くなる。この場合、無線通信端末装置６２から基地局装置６１への送信電力レベルを高くすれば、無線通信端末装置６２に割り当てられる上りマルチキャリア信号のサブキャリアの数を増やすことができると考えられる。しかし、無線通信端末装置６２の送信電力レベルを高くすると、無線通信端末装置６２はセルＡのセルエッジに位置するため、無線通信端末装置６２から基地局装置６１へ送信された上りマルチキャリア信号が、無線通信端末装置６６から基地局装置６５へ送信された上りマルチキャリア信号の干渉信号となり、その結果セルＢにおける上り回線の伝送速度を低下させてしまう問題が新たに生じる。【００１１】  また、図２下段に示すように、ＰＦ法を使用してスケジューリングを行った場合には、基地局装置６１によって算出された上りマルチキャリア信号の平均受信ＳＩＲの絶対値に関わらず上りマルチキャリア信号のサブキャリアの割り当てが行われるため、無線通信端末装置６２に対して比較的多くの上りマルチキャリア信号のサブキャリア（ＳＣＮ１及び４〜６）が割り当てられることになる。従って、ＰＦ法を使用してスケジューリングを行えば、無線通信端末装置６２について、上り回線における所定の伝送速度を達成し易くなる。しかし、無線通信端末装置６２に割り当てられる上りマルチキャリア信号のサブキャリアの数が増えれば、その数に比例して無線通信端末装置６２の送信電力レベルが高くなるため、上記のようにセルＢにおける上り回線の伝送速度を低下させる問題を招来する。【００１２】  本発明の目的は、自セル内における上り回線の伝送速度を維持しつつ、他セルへの干渉による悪影響即ち他セルにおける上り回線の伝送速度の低下を抑制できるスケジューリング方法、並びにその方法を実行する基地局装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】  本発明に係るスケジューリング方法は、基地局装置が複数の無線通信端末装置それぞれに使用させる上りマルチキャリア信号のサブキャリアをスケジューリングするスケジューリング方法であって、前記無線通信端末装置それぞれが送信した上りマルチキャリア信号又は受信した下りマルチキャリア信号のサブキャリア毎に受信品質を測定する測定ステップと、前記無線通信端末装置それぞれの平均受信品質を算出する算出ステップと、算出された平均受信品質の低い方から順に前記無線通信端末装置を選択する選択ステップと、選択された前記無線通信端末装置に対して、上りマルチキャリア信号のサブキャリアのいずれかを、前記測定ステップで測定された受信品質の高いサブキャリアから順に割り当てる割当ステップと、を具備するようにした。【００１４】  本発明に係る基地局装置は、複数の無線通信端末装置と無線通信を行う基地局装置であって、複数の前記無線通信端末装置それぞれが送信した上りマルチキャリア信号を受信する受信手段と、受信された上りマルチキャリア信号のサブキャリア毎の受信品質を測定する測定手段と、前記無線通信端末装置それぞれの送信した上りマルチキャリア信号の平均受信品質を算出し、算出された平均受信品質の低い方から順に前記無線通信端末装置を選択し、選択された前記無線通信端末装置に対して、上りマルチキャリア信号のサブキャリアのいずれかを、前記測定手段で測定された受信品質の高いサブキャリアから順に割り当てるスケジューラと、前記スケジューラによって割り当てられたサブキャリアで構成される下りマルチキャリア信号を送信する送信手段と、を具備する構成を採る。【００１５】  本発明に係る基地局装置は、複数の無線通信端末装置と無線通信を行う基地局装置であって、複数の前記無線通信端末装置それぞれが測定した下りマルチキャリア信号のサブキャリア毎の受信品質を内容とする制御情報を含む上りマルチキャリア信号を受信する受信手段と、受信された上りマルチキャリア信号に含まれる制御情報に基づいて、前記無線通信端末装置それぞれの受信した下りマルチキャリア信号の平均受信品質を算出し、算出された平均受信品質の低い方から順に前記無線通信端末装置を選択し、選択された前記無線通信端末装置に対して、上りマルチキャリア信号のサブキャリアのいずれかを、前記制御情報で示された受信品質の高いサブキャリアから順に割り当てるスケジューラと、前記スケジューラによって割り当てられたサブキャリアで構成される下りマルチキャリア信号を送信する送信手段と、を具備する構成を採る。
【発明の効果】
【００１６】  本発明によれば、基地局装置が、平均受信品質の低い方から順に無線通信端末装置を選択し、選択された無線通信端末装置に対して、未だ割り当てられていない上りマルチキャリア信号のサブキャリアの中から、その選択されている無線通信端末装置の受信品質の高いサブキャリアをその受信品質の高い方から順に割り当てるため、平均受信レベルの低い無線通信端末装置に対して、上りマルチキャリア信号のサブキャリアを優先的に割り当てることができる。その結果、本発明によれば、自セル内における上り回線の伝送速度を高く維持しつつ、他セルへの干渉を極力抑制することができる。【００１７】  また、本発明によれば、複数の無線通信端末装置それぞれに対する上りマルチキャリア信号のサブキャリアの割り当てに際して、無線通信端末装置それぞれについて上りマルチキャリア信号又は下りマルチキャリア信号のいずれか一方のサブキャリア毎の受信品質を測定し、その測定結果に基づいて、割り当てられた上りマルチキャリア信号のサブキャリアそれぞれに適用可能な伝送速度の最も高い変調方式が適用されるため、平均受信品質の低い無線通信端末装置に対して割り当てられる上りマルチキャリア信号のサブキャリアの数を効果的に減らすことができる。その結果、平均受信品質の低い無線通信端末装置から送信される上りマルチキャリア信号の送信電力レベルをより一層抑制し、他セルへの干渉をさらに軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】通信エリアの隣接する二つのセルからなる無線通信システムの構成例を示す図
【図２】公知の時間スケジューリング方法をマルチキャリア信号のサブキャリアに対する周波数スケジューリングに適用した一例を示す図
【図３】本発明の実施の形態１に係る基地局装置の構成を示すブロック図
【図４】本発明の実施の形態１に係る無線通信端末装置の構成を示すブロック図
【図５】実施の形態１に係るスケジューリング方法によるサブキャリアの割当例を示す図
【図６】本発明の実施の形態２に係る基地局装置の構成を示すブロック図
【図７】本発明の実施の形態２に係る無線通信端末装置の構成を示すブロック図
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】  以下、本発明に係る実施の形態について、図を参照しながら詳細に説明する。【００２０】  （実施の形態１）
図３は、本発明の実施の形態１に係る基地局装置１００の構成を示すブロック図である。基地局装置１００は、アンテナ素子１０１、無線受信部１０２、Ｓ／Ｐ変換部１０３、ＦＦＴ部１０４、端末応答部１１０、上りスケジューラ１２０、マッピング部１３１、Ｓ／Ｐ変換部１３２、ＩＦＦＴ部１３３及び無線送信部１３４を具備する。なお、本実施の形態では、基地局装置１００は、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）信号を周波数スケジューリングすることにより、後述する複数の無線通信端末装置２００と同時通信を行うものとする。【００２１】  端末応答部１１０は、基地局装置１００と同時通信可能な無線通信端末装置２００の最大数と同数設けられ、その使用に際して都度対応する（担当する）無線通信端末装置２００が決定される。なお、無線通信端末装置２００については後述する。また、端末応答部１１０はそれぞれ、パイロット信号抽出部１１１、受信品質測定部１１２、復調部１１３、復号部１１４、符号化部１１５、１１７及び変調部１１６、１１８を具備する。なお、図３では、端末応答部１１０にそれぞれ１〜ｎの枝番を付して区別できるように表記しているが、端末応答部１１０−１〜１１０−ｎは同じ機能を発揮するものであるため、それらの機能等を説明する際には、枝番を省略する場合がある。また、上りスケジューラ１２０は、判定部１２１を具備する。【００２２】  アンテナ素子１０１は、複数の無線通信端末装置２００から送信されてくる上りマルチキャリア信号を捕捉して、無線受信部１０２に入力すると伴に、無線送信部１３４からの下りマルチキャリア信号を複数の無線通信端末装置２００に向けて無線送信する。【００２３】  無線受信部１０２は、バンドパスフィルタ、Ａ／Ｄ変換器及び低雑音アンプ等を含んで構成され、アンテナ素子１０１から入力されてくる上りマルチキャリア信号に対して雑音の除去、増幅及びガードインターバルの除去等の所定の受信信号処理を施した後に、受信信号処理された上りマルチキャリア信号をＳ／Ｐ変換部１０３に入力する。【００２４】  Ｓ／Ｐ変換部１０３は、無線受信部１０２から入力されてくる上りマルチキャリア信号を複数のパラレル信号に変換し、変換後のパラレル信号をＦＦＴ部１０４に入力する。【００２５】  ＦＦＴ部１０４は、Ｓ／Ｐ変換部１０３から入力されてくる複数のパラレル信号にフーリエ変換処理等を施した後にシリアル信号に変換して、シリアル信号に変換された上りマルチキャリア信号を、端末応答部１１０−１〜１１０−ｎにおけるパイロット信号抽出部１１１−１〜１１１−ｎと、復調部１１３−１〜１１３−ｎと、にそれぞれ入力する。【００２６】  パイロット信号抽出部１１１は、ＦＦＴ部１０４から入力されてくる上りマルチキャリア信号の中から対応する無線通信端末装置２００に係る区間のみを抽出し、抽出された区間の上りマルチキャリア信号の中からパイロット信号をさらに抽出し、抽出されたパイロット信号を受信品質測定部１１２に入力する。【００２７】  受信品質測定部１１２は、パイロット信号抽出部１１１から入力されてくるパイロット信号を用いて、対応する無線通信端末装置２００から送���されてきた上りマルチキャリア信号を構成する全てのサブキャリア毎の受信ＳＩＲを測定し、その測定結果を上りスケジューラ１２０に入力する。【００２８】  復調部１１３は、ＦＦＴ部１０４から入力されてくる上りマルチキャリア信号の中から対応する無線通信端末装置２００に係る区間のみを抽出し、抽出された区間の上りマルチキャリア信号を所定の方式で復調する。また、復調部１１３は、復調した上りマルチキャリア信号を復号部１１４に入力する。【００２９】  復号部１１４は、復調部１１３から入力されてくる上りマルチキャリア信号に予め設定された方式による復号処理を施して受信データを生成し、生成された受信データを図示しないベースバンド部に入力する。【００３０】  上りスケジューラ１２０は、受信品質測定部１１２−１〜１１２−ｎから入力されてくる無線通信端末装置２００それぞれについての上りマルチキャリア信号に含まれるパイロット信号のサブキャリア毎の受信ＳＩＲの測定結果に基づいて、無線通信端末装置２００それぞれの上りマルチキャリア信号の平均受信ＳＩＲを算出し、算出された平均受信ＳＩＲの低い無線通信端末装置２００から順に選択する。また、上りスケジューラ１２０は、選択した無線通信端末装置２００に対して、上りマルチキャリア信号の未だ割り当てられていないサブキャリアのいずれかを、受信品質測定部１１２から入力されてくる選択されている無線通信端末装置２００についての測定結果に示された受信ＳＩＲの高いサブキャリアから順に割り当てる。【００３１】  ここで、上りスケジューラ１２０における判定部１２１は、選択されている無線通信端末装置２００への上りマルチキャリア信号のサブキャリアの割り当てに際して、受信品質測定部１１２から入力されてくる選択されている無線通信端末装置２００についての測定結果で示された受信ＳＩＲに基づいて、上りマルチキャリア信号のサブキャリアそれぞれについて適用可能な伝送速度の最も高い変調方式を判定する。そして、上りスケジューラ１２０は、この判定部１２１による判定結果に応じて、選択されている無線通信端末装置２００に対して、判定された変調方式に対応する伝送速度に応じて、無線通信端末装置２００に予定されている伝送速度が満たされるまで上りマルチキャリア信号のサブキャリアを割り当てる。なお、この上りスケジューラ１２０よる上りマルチキャリア信号のサブキャリアの割当ステップの詳細については、後に詳述する。【００３２】  そして、上りスケジューラ１２０は、複数の無線通信端末装置２００それぞれに対して割り当てた上りマルチキャリア信号のサブキャリアを次以降の上りマルチキャリア信号の送信で使用させるために、その割り当てた上りマルチキャリア信号のサブキャリアとそのサブキャリアに適用する変調方式を通知するための信号（以下、「サブキャリア通知信号」と称す）を生成し、生成したサブキャリア通知信号を符号化部１１５−１〜１１５−ｎにそれぞれ入力する。【００３３】  符号化部１１５は、上りスケジューラ１２０から入力されてくるサブキャリア通知信号に予め設定された方式で符号化処理を施した後に、符号化されたサブキャリア通知信号を変調部１１６に入力する。【００３４】  変調部１１��は、符号化部１１５から入力されてくるサブキャリア通知信号に所定の方式で変調処理を施した後に、変調処理されたサブキャリア通知信号をマッピング部１３１に入力する。【００３５】  符号化部１１７は、図示しないベースバンド部等から入力されてくる下りマルチキャリア信号用の送信データに予め設定された方式で符号化処理を施し、符号化された送信データを変調部１１８に入力する。【００３６】  変調部１１８は、符号化部１１７から入力されてくる符号化された送信データに所定の方式で変調処理を施した後に、変調処理された送信データをマッピング部１３１に入力する。【００３７】  マッピング部１３１は、変調部１１６−１〜１１６−ｎから入力されてくるサブキャリア通知信号と、変調部１１８−１〜１１８−ｎから入力されてくる下りマルチキャリア信号用の送信データと、に対して、後述するＩＦＦＴ部１３３による逆フーリエ変換処理等が施された後に、それらの信号が下りマルチキャリア信号において、無線通信端末装置２００それぞれにとって上りマルチキャリア信号の受信品質の良いサブキャリアに割り当てられるようにマッピングを行う。そして、マッピング部１３１は、そのマッピングした信号をＳ／Ｐ変換部１３２に入力する。【００３８】  Ｓ／Ｐ変換部１３２は、マッピング部１３１から入力されてくるマッピングされた信号をパラレル信号に変換し、変換されたパラレル信号を全てＩＦＦＴ部１３３に入力する。【００３９】  ＩＦＦＴ部１３３は、Ｓ／Ｐ変換部１３２から入力されてくるパラレル信号に逆フーリエ変換等の信号処理を施した後にシリアル信号に変換することにより、下りマルチキャリア信号を作成し、作成された下りマルチキャリア信号を無線送信部１３４に入力する。【００４０】  無線送信部１３４は、バンドパスフィルタ、Ｄ／Ａ変換器及び低雑音アンプ等を含んで構成され、ＩＦＦＴ部１３３から入力されてくる下りマルチキャリア信号にガードインターバルを挿入し、さらに増幅や周波数選択等の所定の送信信号処理を施した後に、この所定の送信信号処理を施された下りマルチキャリア信号をアンテナ素子１０１を介して複数の無線通信端末装置２００に向けて無線送信する。【００４１】  図４は、基地局装置１００とＯＦＤＭＡ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ  Ａｃｃｅｓｓ）方式による無線通信を行う無線通信端末装置２００の構成を示すブロック図である。無線通信端末装置２００は、アンテナ素子２０１、無線受信部２０２、Ｓ／Ｐ変換部２０３、２１４、ＦＦＴ部２０４、復調部２０５、復号部２０６、制御部２０７、符号化部２１１、変調部２１２、マッピング部２１３、ＩＦＦＴ部２１５及び無線送信部２１６を具備する。【００４２】  アンテナ素子２０１は、基地局装置１００から送信されてくる下りマルチキャリア信号を捕捉して無線受信部２０２に入力すると伴に、無線送信部２１６からの上りマルチキャリア信号を基地局装置１００に向けて無線送信する。【００４３】  無線受信部２０２は、バンドパスフィルタ、Ａ／Ｄ変換器及び低雑音アンプ等を含んで構成され、アンテナ素子２０１から入力されてくる下りマルチキャリア信号に雑音の除去、増幅及びガードインターバルの除去等の所定の受信信号処理を施した後に、受信信号処理された下りマルチキャリア信号をＳ／Ｐ変換部２０３に入力する。【００４４】  Ｓ／Ｐ変換部２０３は、無線受信部２０２から入力されてくる下りマルチキャリア信号を複数のパラレル信号に変換し、変換後のパラレル信号をＦＦＴ部２０４に入力する。【００４５】  ＦＦＴ部２０４は、Ｓ／Ｐ変換部２０３から入力されてくる複数のパラレル信号にフーリエ変換処理等を施した後にシリアル信号に変換して、シリアル信号に変換された下りマルチキャリア信号を復調部２０５に入力する。【００４６】  復調部２０５は、ＦＦＴ部２０４から入力されてくる下りマルチキャリア信号を所定の方式で復調した後、復調後の下りマルチキャリア信号を復号部２０６に入力する。【００４７】  復号部２０６は、復調部２０５から入力されてくる復調後の下りマルチキャリア信号を予め設定された方式で復号して受信データとサブキャリア通知信号とを生成する。そして、復号部２０６は、生成した受信データを図示しないベースバンド部に入力すると伴に、生成したサブキャリア通知信号を制御部２０７に入力する。【００４８】  制御部２０７は、復号部２０６から入力されてくるサブキャリア通知信号による指示に従って、無線通信端末装置２００から基地局装置１００に送信される送信データが、指示された変調方式で変調され、かつ、指示されたサブキャリアで送信されるように、変調部２１２とマッピング部２１３とをそれぞれ制御する。【００４９】  符号化部２１１は、図示しないベースバンド部等から入力されてくる基地局装置１００への送信データに予め設定された方式で符号化処理を施し、符号化された送信データを変調部２１２に入力する。【００５０】  変調部２１２は、符号化部２１１から入力されてくる符号化された送信データに、制御部２０７から指示された変調方式で変調処理を施し、変調処理された送信データをマッピング部２１３に入力する。【００５１】  マッピング部２１３は、変調部２１２から入力されてくる送信データに対して、後述するＩＦＦＴ部２１５における逆フーリエ変換処理等が施された後に、その送信データが制御部２０７から指示されたサブキャリアに配置されるようにマッピング処理を行う。また、マッピング部２１３は、図示しないパイロット信号生成部からパイロット信号を入力され、このパイロット信号が上りマルチキャリア信号を構成する全てのサブキャリアに均一に配置されるようにマッピングする。なお、マッピング部２１３は、変調部２１２から入力されてくる送信データとパイロット信号とを時分割で別々にマッピングする。そして、マッピング部２１３は、マッピング処理された信号をＳ／Ｐ変換部２１４に入力する。【００５２】  Ｓ／Ｐ変換部２１４は、マッピング部２１３から入力されてくるマッピング処理された信号をパラレル信号に変換し、そのパラレル信号をＩＦＦＴ部２１５に入力する。【００５３】  ＩＦＦＴ部２１５は、Ｓ／Ｐ変換部２１４から入力されてくるパラレル信号に逆フーリエ変換等を施した後にシリアル信号に変換することにより、上りマルチキャリア信号を作成する。また、ＩＦＦＴ部２１５は、作成した上りマルチキャリア信号を無線���信部２１６に入力する。【００５４】  無線送信部２１６は、バンドパスフィルタ、Ｄ／Ａ変換器及び低雑音アンプ等を含んで構成され、ＩＦＦＴ部２１５から入力されてくる上りマルチキャリア信号にガードインターバルを挿入し、さらに増幅や周波数選択等の所定の送信信号処理を施した後に、この上りマルチキャリア信号をアンテナ素子２０１を介して基地局装置１００に無線送信する。【００５５】  次いで、基地局装置１００の動作について、上りスケジューラ１２０を中心として、図５を適宜参照しながら詳細に説明する。【００５６】  図５は、図２の下段に、本実施の形態に係るスケジューリング方法を用いて２つの無線通信端末装置２００−１、２００−２にそれぞれ上りマルチキャリア信号のサブキャリアを割り当てた例を付け加えたものである。ここで、無線通信端末装置２００−１は、セルエッジに位置し、無線通信端末装置２００−２は、基地局装置１００の比較的近くに位置するものとする。そのため、図５では、無線通信端末装置２００−１からの上りマルチキャリア信号の平均受信ＳＩＲが無線通信端末装置２００−２からの上りマルチキャリア信号の平均受信ＳＩＲよりも低くなっている。【００５７】  本実施の形態に係るスケジューリング方法では、受信品質測定部１１２−１、１１２−２が、無線通信端末装置２００−１、２００−２それぞれの送信した上りマルチキャリア信号のサブキャリア毎の受信ＳＩＲを測定する。【００５８】  続いて、その測定結果に基づいて、上りスケジューラ１２０が、無線通信端末装置２００−１、２００−２それぞれからの上りマルチキャリア信号の平均受信ＳＩＲを算出する。【００５９】  続いて、上りスケジューラ１２０が、上りマルチキャリア信号の平均受信ＳＩＲの低い方から順に、即ち先ず無線通信端末装置２００−１を選択し、無線通信端末装置２００−１に対して、その受信ＳＩＲの最も高いＳＣＮ８を割り当てる。このとき、上りスケジューラ１２０は、無線通信端末装置２００−１の上りマルチキャリア信号のＳＣＮ８の受信ＳＩＲが、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ又は１６ＱＡＭのいずれの閾値を超えているか確認する。そして、上りスケジューラ１２０における判定部１２１は、ＳＣＮ８について無線通信端末装置２００−１に適用可能な伝送速度の最も高い変調方式がＱＰＳＫであると判定する。ここで、ＢＰＳＫの伝送速度が１ビット、ＱＰＳＫの伝送速度が２ビット、１６ＱＡＭの伝送速度が４ビットであり、また上りマルチキャリア信号において無線通信端末装置２００−１に予定されている伝送速度が４ビットであるとする。そうすると、無線通信端末装置２００−１にＳＣＮ８が割り当てられることにより、無線通信端末装置２００−１は、上りマルチキャリア信号で２ビットの伝送速度を確保したことになり、残り２ビットを確保すればよいことになる。【００６０】  続いて、上りスケジューラ１２０は、無線通信端末装置２００−１に対して、未だ割り当てられていない上りマルチキャリア信号のＳＣＮ１〜７の中からその受信ＳＩＲがＳＣＮ８に次いで高いＳＣＮ２を割り当てる。ここで、上りマルチキャリア信号のＳＣＮ２について無線通信端末装置２００−１に適用可能な伝送速度の最も高い変調方式はＱＰＳ��であるから、無線通信端末装置２００−１に上りマルチキャリア信号のＳＣＮ２が割り当てられることによって、上りマルチキャリア信号において無線通信端末装置２００−１に予定されていた伝送速度４ビットが満たされることになる。【００６１】  続いて、上りスケジューラ１２０は、改めて無線通信端末装置２００−２を選択し、無線通信端末装置２００−２についても無線通信端末装置２００−１の場合と同様の手法を用いて、上りマルチキャリア信号のサブキャリアを順次割り当てていく。【００６２】  このように、本実施の形態に係るスケジューリング方法によれば、基地局装置１００が、上りマルチキャリア信号の平均受信ＳＩＲの低い無線通信端末装置２００を順次選択し、選択された無線通信端末装置２００に対して、未だ割り当てられていない上りマルチキャリア信号のサブキャリアの中から、その選択されている無線通信端末装置２００からの上りマルチキャリア信号の受信ＳＩＲの高いサブキャリアをその受信ＳＩＲの高い方から順に割り当てるため、上りマルチキャリア信号の平均受信ＳＩＲの低い無線通信端末装置２００に対して、上りマルチキャリア信号のサブキャリアを優先的に割り当てることができる。その結果、本実施の形態に係るスケジューリング方法によれば、無線通信端末装置２００が位置するセルの上り回線の伝送速度を高く維持しつつ、他セルへの干渉を極力抑制することができる。【００６３】  また、本実施の形態に係るスケジューリング方法によれば、複数の無線通信端末装置２００それぞれに対する上りマルチキャリア信号のサブキャリアの割り当てに際して、無線通信端末装置２００それぞれについて上りマルチキャリア信号のサブキャリア毎の受信ＳＩＲを測定し、その測定結果に基づいて、割り当てられた上りマルチキャリア信号のサブキャリアそれぞれに適用可能な伝送速度の最も高い変調方式が適用されるため、上りマルチキャリア信号の平均受信ＳＩＲの低い無線通信端末装置２００に対して割り当てられるサブキャリアの数を効果的に減らすことができる。その結果、上りマルチキャリア信号の平均受信ＳＩＲの低い無線通信端末装置２００から送信される上りマルチキャリア信号の送信電力レベルをより一層抑制し、他セルへの干渉をさらに軽減することができる。【００６４】  また、本実施の形態に係るスケジューリング方法によれば、無線通信端末装置２００の上りマルチキャリア信号の送信電力レベルが低下する伴に、無線通信端末装置２００からの上りマルチキャリア信号の受信ＳＩＲの測定等の信号処理が全て基地局装置１００で行われるため、無線通信端末装置２００の消費電力を低下させることができる。【００６５】  なお、本実施の形態に係る基地局装置１００及び無線通信端末装置２００について、以下のように応用したり、変形したりしてもよい。【００６６】  本実施の形態では、受信品質測定部１１２が上りマルチキャリア信号に含まれるパイロット信号の受信ＳＩＲを測定する場合について説明したが、本発明はこの場合に限定されるものではなく、例えば受信品質測定部１１２が上りマルチキャリア信号に含まれるパイロット信号の受信電力レベルを測定するようにしてもよい。このようにすれば、受信品質測定部１１��において、上りマルチキャリア信号に含まれるパイロット信号の干渉信号の電力レベルを測定する必要がなくなるため、受信品質測定部１１２における信号処理の負荷を軽減することができる。【００６７】  また、本実施の形態では、基地局装置１００と同時通信を行う無線通信端末装置２００が２台で、かつ、上りマルチキャリア信号のサブキャリアが８本の場合を具体例にして説明したが、本発明は、当然ながらこの具体例に限定されるものではない。【００６８】  （実施の形態２）
本発明に係る実施の形態２では、複数の無線通信端末装置５００それぞれが下りマルチキャリア信号に含まれるパイロット信号の受信ＳＩＲを測定し、その測定結果を制御情報として基地局装置４００に上りマルチキャリア信号で送信することを特徴とする。【００６９】  図６は、本実施の形態に係る基地局装置４００の構成を示すブロック図である。基地局装置４００は、基地局装置１００における端末応答部１１０の代わりに端末応答部４１０を具備するものであり、さらに端末応答部４１０は、端末応答部１１０におけるパイロット信号抽出部１１１、受信品質測定部１１２及び復号部１１４の代わりに復号部４１１及び制御情報抽出部４１２を具備するものである。従って、基地局装置４００は、基地局装置１００の構成部と同様の機能を発揮する構成部を多く具備するため、そのような同様の機能を発揮する構成部については、基地局装置１００の構成部と同一の参照符号を付して、その説明を省略する。【００７０】  また、図７は、本実施の形態に係る無線通信端末装置５００の構成を示すブロック図である。無線通信端末装置５００は、無線通信端末装置２００にパイロット信号抽出部５０１、受信品質測定部５０２及び制御情報生成部５０３を付加し、またマッピング部２１３の代わりにその機能が一部異なるマッピング部５１３を具備するものである。従って、無線通信端末装置５００は、無線通信端末装置２００の構成部と同様の機能を発揮する構成部を多く具備するため、そのような同様の機能を発揮する構成部については、無線通信端末装置２００の構成部と同一の参照符号を付して、その説明を省略する。【００７１】  復号部４１１は、復調部１１３から入力されてくる上りマルチキャリア信号に予め設定された方式による復号処理を施して受信データを生成し、生成された受信データを制御情報抽出部４１２と図示しないベースバンド部とにそれぞれ入力する。【００７２】  制御情報抽出部４１２は、復号部４１１から入力されてくる受信データに含まれる無線通信端末装置５００によって生成された制御情報を抽出し、抽出された制御情報を上りスケジューラ１２０に入力する。この抽出された制御情報には、無線通信端末装置５００が受信した下りマルチキャリア信号のサブキャリア毎に測定した受信ＳＩＲの情報が含まれており、上りスケジューラ１２０は、この無線通信端末装置５００が生成した下りマルチキャリア信号のサブキャリア毎の受信ＳＩＲの情報に基づいて、上述した実施の形態１に係るスケジューリング方法を実行する。【００７３】  なお、下りマルチキャリア信号を受信した無線通信端末装置５００がそのサブキャリア毎に受信ＳＩＲを測定できるように、マッピング部１３１によってパイロット信号が下りマルチキャリア信号に挿入される。【００７４】  そして、無線通信端末装置５００におけるパイロット信号抽出部５０１は、ＦＦＴ部２０４から入力されてくる下りマルチキャリア信号からパイロット信号を抽出し、抽出されたパイロット信号を受信品質測定部５０２に入力する。【００７５】  受信品質測定部５０２は、パイロット信号抽出部５０１から入力されてくるパイロット信号を用いて、下りマルチキャリア信号を構成する全てのサブキャリア毎の受���ＳＩＲを測定し、その測定結果を制御情報生成部５０３に入力する。【００７６】  制御情報生成部５０３は、受信品質測定部５０２から入力されてくる下りマルチキャリア信号のサブキャリア毎の受信ＳＩＲの測定結果を、所定のフォーマットに変換して制御情報を生成し、生成された制御情報に所定の符号化処理及び変調処理等の送信信号処理を施した後に、その制御情報をマッピング部５１３に入力する。【００７７】  マッピング部５１３は、変調部２１２から入力されてくる送信データと制御情報生成部５０３から入力されてくる制御情報とに対して、ＩＦＦＴ部２１５における逆フーリエ変換処理等が施された後に、その送信データと制御情報とが制御部２０７から指示されたサブキャリアに配置されるようにマッピング処理を行う。そして、マッピング部５１３は、マッピング処理された信号をＳ／Ｐ変換部２１４に入力する。【００７８】  このように、本実施の形態によれば、複数の無線通信端末装置５００それぞれが下りマルチキャリア信号に含まれるパイロット信号の受信ＳＩＲを測定し、その測定結果を基地局装置４００に上りマルチキャリア信号で送信するため、基地局装置４００の信号処理の負荷を軽減することができる。【００７９】  なお、上記の実施の形態では、マルチキャリア信号におけるサブキャリア毎の受信品質を測定し、測定結果に基づいてサブキャリアを割り当てるようにしたが、サブキャリアに限らず他のリソース、例えば、送信アンテナや指向性パタンなどの空間的なリソースや、ＣＤＭＡシステムにおける拡散コード、ＴＤＭＡシステムにおけるタイムスロットを用いてもよい。【００８０】  なお、上記各実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されても良いし、一部又は全てを含むように１チップ化されても良い。【００８１】  ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。【００８２】  また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセッサで実現しても良い。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサーを利用しても良い。【００８３】  さらには、半導体技術の進歩又は派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行っても良い。バイオ技術の適応等が可能性としてありえる。【００８４】  本明細書は、２００４年３月１２日出願の特願２００４−７０２５４に基づく。この内容はすべてここに含めておく。
【産業上の利用可能性】
【００８５】  本発明に係るスケジューリング方法及び基地局装置は、自セル内における上り回線の伝送速度を高く維持しつつ、他セルへの干渉を極力抑制することができるという効果を有し、マルチキャリア伝送方式による無線通信システム等に有用である。
【図１】
2005089006.tif 000002
【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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【手続補正書】
【提出日】平成18年8月1日(2006.8.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局装置が複数の無線通信端末装置それぞれに使用させる上りマルチキャリア信号のサブキャリアをスケジューリングするスケジューリング方法であって、
前記無線通信端末装置それぞれが送信した上りマルチキャリア信号又は受信した下りマルチキャリア信号のサブキャリア毎に受信品質を測定する測定ステップと、
前記無線通信端末装置それぞれの平均受信品質を算出する算出ステップと、
算出された平均受信品質の低い方から順に前記無線通信端末装置を選択する選択ステップと、
選択された前記無線通信端末装置に対して、上りマルチキャリア信号のサブキャリアのいずれかを、前記測定ステップで測定された受信品質の高いサブキャリアから順に割り当てる割当ステップと、
を具備するスケジューリング方法。
【請求項２】
前記無線通信端末装置それぞれについて、前記測定ステップにおける受信品質の測定結果に基づいて、上りマルチキャリア信号のサブキャリアそれぞれに適用可能な伝送速度の最も高い変調方式を判定する判定ステップと、を具備し、
前記割当ステップでは、前記選択ステップで選択された前記無線通信端末装置に対して、前記判定ステップで判定された変調方式に対応する伝送速度に応じて、前記無線通信端末装置に予定されている所定の伝送速度が満たされるまで、上りマルチキャリア信号のサブキャリアのいずれかを、前記測定ステップで測定された受信品質の高いサブキャリアから順に割り当てる、
請求項１記載のスケジューリング方法。
【請求項３】
複数の無線通信端末装置と無線通信を行う基地局装置であって、
複数の前記無線通信端末装置それぞれが送信した上りマルチキャリア信号を受信する受信手段と、
受信された上りマルチキャリア信号のサブキャリア毎の受信品質を測定する測定手段と、
前記無線通信端末装置それぞれの送信した上りマルチキャリア信号の平均受信品質を算出し、算出された平均受信品質の低い方から順に前記無線通信端末装置を選択し、選択された前記無線通信端末装置に対して、上りマルチキャリア信号のサブキャリアのいずれかを、前記測定手段で測定された受信品質の高いサブキャリアから順に割り当てるスケジューラと、
前記スケジューラによって割り当てられたサブキャリアで構成される下りマルチキャリア信号を送信する送信手段と、
を具備する基地局装置。
【請求項４】
前記スケジューラは、
前記無線通信端末装置それぞれについて、前記測定手段による上りマルチキャリア信号のサブキャリア毎の受信品質の測定結果に基づいて、上りマルチキャリア信号のサブキャリアそれぞれに適用可能な伝送速度の最も高い変調方式を判定する判定手段を具備し、
前記無線通信端末装置それぞれの送信した上りマルチキャリア信号の平均受信品質を算出し、算出された平均受信品質の低い方から順に前記無線通信端末装置を選択し、選択された前記無線通信端末装置に対して、前記判定手段によって判定された変調方式に対応する伝送速度に応じて、前記無線通信端末装置に予定されている所定の伝送速度が満たされるまで、上りマルチキャリア信号のサブキャリアのいずれかを、前記測定手段によって測定された受信品質の高いサブキャリアから順に割り当てる、
請求項３記載の基地局装置。
【請求項５】
複数の無線通信端末装置と無線通信を行う基地局装置であって、
複数の前記無線通信端末装置それぞれが測定した下りマルチキャリア信号のサブキャリア毎の受信品質を内容とする制御情報を含む上りマルチキャリア信号を受信する受信手段と、
受信された上りマルチキャリア信号に含まれる制御情報に基づいて、前記無線通信端末装置それぞれの受信した下りマルチキャリア信号の平均受信品質を算出し、算出された平均受信品質の低い方から順に前記無線通信端末装置を選択し、選択された前記無線通信端末装置に対して、上りマルチキャリア信号のサブキャリアのいずれかを、前記制御情報で示された受信品質の高いサブキャリアから順に割り当てるスケジューラと、
前記スケジューラによって割り当てられたサブキャリアで構成される下りマルチキャリア信号を送信する送信手段と、
を具備する基地局装置。
【請求項６】
前記スケジューラは、
前記無線通信端末装置それぞれについて、前記制御情報に基づいて、上りマルチキャリア信号のサブキャリアそれぞれに適用可能な伝送速度の最も高い変調方式を判定する判定手段を具備し、
前記制御情報に基づいて前記無線通信端末装置それぞれの受信した下りマルチキャリア信号の平均受信品質を算出し、算出された平均受信品質の低い方から順に前記無線通信端末装置を選択し、選択された前記無線通信端末装置に対して、前記判定手段によって判定された変調方式に対応する伝送速度に応じて、前記無線通信端末装置に予定されている所定の伝送速度が満たされるまで、上りマルチキャリア信号のサブキャリアのいずれかを、前記測定手段によって測定された受信品質の高いサブキャリアから順に割り当てる、
請求項５記載の基地局装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基地局装置と複数の無線通信端末装置とを含んで構成される無線通信システムにおいて、基地局装置が上りマルチキャリア信号を構成するサブキャリアを複数の無線通信端末装置それぞれに割り当てるスケジューリング方法、並びにその基地局装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）のＨＳＤＰＡ（High-Speed Downlink Packet Access）方式では、基地局装置が伝搬路状況に応じて無線通信端末装置の使用する変調方式を適応的に制御する適応変調と、基地局装置が複数の無線通信端末装置の中から伝搬路状況の比較的良い無線通信端末装置を選択してその選択された無線通信端末装置に送信フレームを割り当てる時間スケジューリングと、が用いられている（例えば非特許文献１参照）。
【０００３】
また、ｂｅｙｏｎｄ  ３Ｇ移動通信システムの伝送方式として検討されているＯＦＤＭやＭＣ−ＣＤＭＡ等のマルチキャリア伝送方式では、多数のサブキャリアを用いることによって高速伝送を実現する。このようなマルチキャリア伝送方式による無線通信システムでは、基地局装置は、全ての無線通信端末装置から送信されてくるサブキャリア別のＣＱＩ（Channel Quality Indicator）を用いて、無線通信端末装置それぞれに使用させる周波数について周波数スケジューリングを行う（例えば特許文献１又は非特許文献２を参照）。
【０００４】
ところで、基地局装置が、複数の無線通信端末装置それぞれとの伝搬路状況に応じて、それらの無線通信端末装置に対して上り回線又は下り回線のチャネルを割り当てるスケジューリング方法として、以下の３つの手法が知られている。
１．Round Robin（ＲＲ）法  ：  複数の無線通信端末装置それぞれに対してランダム（均等）に送信スロットを割り当てる手法
２．Maximum CIR（Max-C/I）法  ：  瞬時の受信ＳＩＲ（Signal to Interference Ratio：信号電力対干渉電力比）が最大の無線通信端末装置に対して送信スロットを割り当てる手法
３．Proportional Fairness（ＰＦ）法  ：  平均受信ＳＩＲに対する瞬時の受信ＳＩＲ（ＳＩＲ-inst／ＳＩＲ-ave）が最大の無線通信端末装置に対して送信スロットを割り当てる手法
なお、これら３つのスケジューリング方法はいずれも、パケット交換方式を対象として時間スケジューリング用に考案されたものであるが、パケットをサブキャリアに置き換えれば、マルチキャリア伝送方式における周波数スケジューリングにも適用できる。
【特許文献１】特開２００２−２５２６１９号公報
【非特許文献１】Nortel Networks, "Nortel Network's references simulation methodology for the performance evaluation of OFDM/WCDMA in UTRAN," 3GPP TSG-RAN-1 R1-03-0785
【非特許文献２】原  川端  段  関口，「周波数スケジューリングを用いたＭＣ−ＣＤＭ方式」，信学技報,２００２年７月,ＲＣＳ２００２−１２９，ｐｐ．６１−ｐｐ．６６
【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、マルチキャリア伝送方式による無線通信システムにおいて、基地局装置
が、複数の無線通信端末装置それぞれに対する上りマルチキャリア信号のサブキャリアについて、ＲＲ法、Max-C/I法又はＰＦ法による周波数スケジューリングを行うと、以下のような問題が生じる。
【０００６】
図１に、セルＡの基地局装置６１と、セルＡに隣接するセルＢの基地局装置６５と、セルＡのセルエッジに位置する無線通信端末装置６２と、基地局装置６１の比較的近くに位置する無線通信端末装置６３と、セルＢ内に位置する無線通信端末装置６６と、からなるマルチキャリア伝送方式による無線通信システムを示す。
【０００７】
また、図２の上段は、図１に示す無線通信端末装置６２から基地局装置６１に送信された上りマルチキャリア信号のサブキャリア毎の受信ＳＩＲ（破線）と、無線通信端末装置６３から基地局装置６１に送信された上りマルチキャリア信号のサブキャリア毎の受信ＳＩＲ（実線）と、の一例を示したグラフである。また、図２の下段に、基地局装置６１が、同図上段の受信ＳＩＲに基づいて、ＲＲ法、Max-C/I法又はＰＦ法を使用して上りマルチキャリア信号のサブキャリアそれぞれについて周波数スケジューリングを行った結果を示す。なお、図２の下段におけるＲＲ法、Max-C/I法及びＰＦ法の欄に記載されたブロックの高さは、変調方式とその変調方式に対応する相対的な伝送速度とを表している。即ち、図２下段の各手法の欄に記載されたブロックの高さは、変調方式ＢＰＳＫ（Bi-Phase Shift Keying）の伝送速度が基準となる１ビットとして、ＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）の伝送速度が２ビットであり、１６ＱＡＭ（16 QuadratureAmplitude Modulation）の伝送速度が４ビットであることを表している。また、図２上段に、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ及び１６ＱＡＭそれぞれが適用可能となる受信ＳＩＲの閾値を示す。
【０００８】
図１に示すように、無線通信端末装置６２と基地局装置６１との伝搬距離は、無線通信端末装置６３と基地局装置６１との伝搬距離よりも長い。そのため、無線通信端末装置６２からの上りマルチキャリア信号は、無線通信端末装置６３からの上りマルチキャリア信号よりも、伝搬路損失等による悪影響によって受信品質が劣化し易い。従って、無線通信端末装置６２と無線通信端末装置６３とが上りマルチキャリア信号を同じ電力レベルで送信した場合には、通常は図２上段に示すように、基地局装置６１によって測定され算出された無線通信端末装置６２からの上りマルチキャリア信号の平均受信ＳＩＲの方が無線通信端末装置６３からの上りマルチキャリア信号の平均受信ＳＩＲよりも低くなる。
【０００９】
ここで、図２下段に示すように、ＲＲ法を使用して周波数スケジューリングを行った場合には、無線通信端末装置６２と無線通信端末装置６３とに均等に上りマルチキャリア信号のサブキャリアが割り当てられる。そのため、例えばサブキャリア番号（以下、「ＳＣＮ」という）３、４、７及び８の４つのサブキャリアが、変調方式ＱＰＳＫで無線通信端末装置６２に割り当てられることになる。そして、この場合は、図２上段に示すように、無線通信端末装置６２からの上りマルチキャリア信号の受信ＳＩＲがＱＰＳＫ閾値を超えているのがＳＣＮ８だけであるから、他のＳＣＮ３、４及び７のサブキャリアで無線通信端末装置６２から送信されたＱＰＳＫ変調データは、基地局装置６１において復調できないことになる。従って、この場合は、基地局装置６１が復調できなかったＳＣＮ３、４及び７のサブキャリアで送信されたＱＰＳＫ変調データについて、基地局装置６１から無線通信端末装置６２に対して再送要求信号が送信されることになる。そのため、この場合は、この再送要求信号の送信によって下り回線の伝送速度が低下すると伴に、再送データの送信によって上り回線の伝送速度も低下することになる。
【００１０】
また、図２下段に示すように、Max-C/I法を使用してスケジューリングを行った場合には、無線通信端末装置６２に割り当てられるサブキャリアがＳＣＮ５に限られるため、上り回線における無線通信端末装置６２の伝送速度が極めて低くなる。この場合、無線通信端末装置６２から基地局装置６１への送信電力レベルを高くすれば、無線通信端末装置６
２に割り当てられる上りマルチキャリア信号のサブキャリアの数を増やすことができると考えられる。しかし、無線通信端末装置６２の送信電力レベルを高くすると、無線通信端末装置６２はセルＡのセルエッジに位置するため、無線通信端末装置６２から基地局装置６１へ送信された上りマルチキャリア信号が、無線通信端末装置６６から基地局装置６５へ送信された上りマルチキャリア信号の干渉信号となり、その結果セルＢにおける上り回線の伝送速度を低下させてしまう問題が新たに生じる。
【００１１】
また、図２下段に示すように、ＰＦ法を使用してスケジューリングを行った場合には、基地局装置６１によって算出された上りマルチキャリア信号の平均受信ＳＩＲの絶対値に関わらず上りマルチキャリア信号のサブキャリアの割り当てが行われるため、無線通信端末装置６２に対して比較的多くの上りマルチキャリア信号のサブキャリア（ＳＣＮ１及び４〜６）が割り当てられることになる。従って、ＰＦ法を使用してスケジューリングを行えば、無線通信端末装置６２について、上り回線における所定の伝送速度を達成し易くなる。しかし、無線通信端末装置６２に割り当てられる上りマルチキャリア信号のサブキャリアの数が増えれば、その数に比例して無線通信端末装置６２の送信電力レベルが高くなるため、上記のようにセルＢにおける上り回線の伝送速度を低下させる問題を招来する。
【００１２】
本発明の目的は、自セル内における上り回線の伝送速度を維持しつつ、他セルへの干渉による悪影響即ち他セルにおける上り回線の伝送速度の低下を抑制できるスケジューリング方法、並びにその方法を実行する基地局装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係るスケジューリング方法は、基地局装置が複数の無線通信端末装置それぞれに使用させる上りマルチキャリア信号のサブキャリアをスケジューリングするスケジューリング方法であって、前記無線通信端末装置それぞれが送信した上りマルチキャリア信号又は受信した下りマルチキャリア信号のサブキャリア毎に受信品質を測定する測定ステップと、前記無線通信端末装置それぞれの平均受信品質を算出する算出ステップと、算出された平均受信品質の低い方から順に前記無線通信端末装置を選択する選択ステップと、選択された前記無線通信端末装置に対して、上りマルチキャリア信号のサブキャリアのいずれかを、前記測定ステップで測定された受信品質の高いサブキャリアから順に割り当てる割当ステップと、を具備するようにした。
【００１４】
本発明に係る基地局装置は、複数の無線通信端末装置と無線通信を行う基地局装置であって、複数の前記無線通信端末装置それぞれが送信した上りマルチキャリア信号を受信する受信手段と、受信された上りマルチキャリア信号のサブキャリア毎の受信品質を測定する測定手段と、前記無線通信端末装置それぞれの送信した上りマルチキャリア信号の平均受信品質を算出し、算出された平均受信品質の低い方から順に前記無線通信端末装置を選択し、選択された前記無線通信端末装置に対して、上りマルチキャリア信号のサブキャリアのいずれかを、前記測定手段で測定された受信品質の高いサブキャリアから順に割り当てるスケジューラと、前記スケジューラによって割り当てられたサブキャリアで構成される下りマルチキャリア信号を送信する送信手段と、を具備する構成を採る。
【００１５】
本発明に係る基地局装置は、複数の無線通信端末装置と無線通信を行う基地局装置であって、複数の前記無線通信端末装置それぞれが測定した下りマルチキャリア信号のサブキャリア毎の受信品質を内容とする制御情報を含む上りマルチキャリア信号を受信する受信手段と、受信された上りマルチキャリア信号に含まれる制御情報に基づいて、前記無線通信端末装置それぞれの受信した下りマルチキャリア信号の平均受信品質を算出し、算出された平均受信品質の低い方から順に前記無線通信端末装置を選択し、選択された前記無線通信端末装置に対して、上りマルチキャリア信号のサブキャリアのいずれかを、前記制御情報で示された受信品質の高いサブキャリアから順に割り当てるスケジューラと、前記ス
ケジューラによって割り当てられたサブキャリアで構成される下りマルチキャリア信号を送信する送信手段と、を具備する構成を採る。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、基地局装置が、平均受信品質の低い方から順に無線通信端末装置を選択し、選択された無線通信端末装置に対して、未だ割り当てられていない上りマルチキャリア信号のサブキャリアの中から、その選択されている無線通信端末装置の受信品質の高いサブキャリアをその受信品質の高い方から順に割り当てるため、平均受信レベルの低い無線通信端末装置に対して、上りマルチキャリア信号のサブキャリアを優先的に割り当てることができる。その結果、本発明によれば、自セル内における上り回線の伝送速度を高く維持しつつ、他セルへの干渉を極力抑制することができる。
【００１７】
また、本発明によれば、複数の無線通信端末装置それぞれに対する上りマルチキャリア信号のサブキャリアの割り当てに際して、無線通信端末装置それぞれについて上りマルチキャリア信号又は下りマルチキャリア信号のいずれか一方のサブキャリア毎の受信品質を測定し、その測定結果に基づいて、割り当てられた上りマルチキャリア信号のサブキャリアそれぞれに適用可能な伝送速度の最も高い変調方式が適用されるため、平均受信品質の低い無線通信端末装置に対して割り当てられる上りマルチキャリア信号のサブキャリアの数を効果的に減らすことができる。その結果、平均受信品質の低い無線通信端末装置から送信される上りマルチキャリア信号の送信電力レベルをより一層抑制し、他セルへの干渉をさらに軽減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明に係る実施の形態について、図を参照しながら詳細に説明する。
【００１９】
（実施の形態１）
図３は、本発明の実施の形態１に係る基地局装置１００の構成を示すブロック図である。基地局装置１００は、アンテナ素子１０１、無線受信部１０２、Ｓ／Ｐ変換部１０３、ＦＦＴ部１０４、端末応答部１１０、上りスケジューラ１２０、マッピング部１３１、Ｓ／Ｐ変換部１３２、ＩＦＦＴ部１３３及び無線送信部１３４を具備する。なお、本実施の形態では、基地局装置１００は、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）信号を周波数スケジューリングすることにより、後述する複数の無線通信端末装置２００と同時通信を行うものとする。
【００２０】
端末応答部１１０は、基地局装置１００と同時通信可能な無線通信端末装置２００の最大数と同数設けられ、その使用に際して都度対応する（担当する）無線通信端末装置２００が決定される。なお、無線通信端末装置２００については後述する。また、端末応答部１１０はそれぞれ、パイロット信号抽出部１１１、受信品質測定部１１２、復調部１１３、復号部１１４、符号化部１１５、１１７及び変調部１１６、１１８を具備する。なお、図３では、端末応答部１１０にそれぞれ１〜ｎの枝番を付して区別できるように表記して
いるが、端末応答部１１０−１〜１１０−ｎは同じ機能を発揮するものであるため、それらの機能等を説明する際には、枝番を省略する場合がある。また、上りスケジューラ１２０は、判定部１２１を具備する。
【００２１】
アンテナ素子１０１は、複数の無線通信端末装置２００から送信されてくる上りマルチキャリア信号を捕捉して、無線受信部１０２に入力すると伴に、無線送信部１３４からの下りマルチキャリア信号を複数の無線通信端末装置２００に向けて無線送信する。
【００２２】
無線受信部１０２は、バンドパスフィルタ、Ａ／Ｄ変換器及び低雑音アンプ等を含んで構成され、アンテナ素子１０１から入力されてくる上りマルチキャリア信号に対して雑音の除去、増幅及びガードインターバルの除去等の所定の受信信号処理を施した後に、受信信号処理された上りマルチキャリア信号をＳ／Ｐ変換部１０３に入力する。
【００２３】
Ｓ／Ｐ変換部１０３は、無線受信部１０２から入力されてくる上りマルチキャリア信号を複数のパラレル信号に変換し、変換後のパラレル信号をＦＦＴ部１０４に入力する。
【００２４】
ＦＦＴ部１０４は、Ｓ／Ｐ変換部１０３から入力されてくる複数のパラレル信号にフーリエ変換処理等を施した後にシリアル信号に変換して、シリアル信号に変換された上りマルチキャリア信号を、端末応答部１１０−１〜１１０−ｎにおけるパイロット信号抽出部１１１−１〜１１１−ｎと、復調部１１３−１〜１１３−ｎと、にそれぞれ入力する。
【００２５】
パイロット信号抽出部１１１は、ＦＦＴ部１０４から入力されてくる上りマルチキャリア信号の中から対応する無線通信端末装置２００に係る区間のみを抽出し、抽出された区間の上りマルチキャリア信号の中からパイロット信号をさらに抽出し、抽出されたパイロット信号を受信品質測定部１１２に入力する。
【００２６】
受信品質測定部１１２は、パイロット信号抽出部１１１から入力されてくるパイロット信号を用いて、対応する無線通信端末装置２００から送信されてきた上りマルチキャリア信号を構成する全てのサブキャリア毎の受信ＳＩＲを測定し、その測定結果を上りスケジューラ１２０に入力する。
【００２７】
復調部１１３は、ＦＦＴ部１０４から入力されてくる上りマルチキャリア信号の中から対応する無線通信端末装置２００に係る区間のみを抽出し、抽出された区間の上りマルチキャリア信号を所定の方式で復調する。また、復調部１１３は、復調した上りマルチキャリア信号を復号部１１４に入力する。
【００２８】
復号部１１４は、復調部１１３から入力されてくる上りマルチキャリア信号に予め設定された方式による復号処理を施して受信データを生成し、生成された受信データを図示しないベースバンド部に入力する。
【００２９】
上りスケジューラ１２０は、受信品質測定部１１２−１〜１１２−ｎから入力されてくる無線通信端末装置２００それぞれについての上りマルチキャリア信号に含まれるパイロット信号のサブキャリア毎の受信ＳＩＲの測定結果に基づいて、無線通信端末装置２００それぞれの上りマルチキャリア信号の平均受信ＳＩＲを算出し、算出された平均受信ＳＩＲの低い無線通信端末装置２００から順に選択する。また、上りスケジューラ１２０は、選択した無線通信端末装置２００に対して、上りマルチキャリア信号の未だ割り当てられていないサブキャリアのいずれかを、受信品質測定部１１２から入力されてくる選択されている無線通信端末装置２００についての測定結果に示された受信ＳＩＲの高いサブキャリアから順に割り当てる。
【００３０】
ここで、上りスケジューラ１２０における判定部１２１は、選択されている無線通信端末装置２００への上りマルチキャリア信号のサブキャリアの割り当てに際して、受信品質測定部１１２から入力されてくる選択されている無線通信端末装置２００についての測定結果で示された受信ＳＩＲに基づいて、上りマルチキャリア信号のサブキャリアそれぞれについて適用可能な伝送速度の最も高い変調方式を判定する。そして、上りスケジューラ１２０は、この判定部１２１による判定結果に応じて、選択されている無線通信端末装置２００に対して、判定された変調方式に対応する伝送速度に応じて、無線通信端末装置２００に予定されている伝送速度が満たされるまで上りマルチキャリア信号のサブキャリアを割り当てる。なお、この上りスケジューラ１２０よる上りマルチキャリア信号のサブキャリアの割当ステップの詳細については、後に詳述する。
【００３１】
そして、上りスケジューラ１２０は、複数の無線通信端末装置２００それぞれに対して割り当てた上りマルチキャリア信号のサブキャリアを次以降の上りマルチキャリア信号の送信で使用させるために、その割り当てた上りマルチキャリア信号のサブキャリアとそのサブキャリアに適用する変調方式を通知するための信号（以下、「サブキャリア通知信号」と称す）を生成し、生成したサブキャリア通知信号を符号化部１１５−１〜１１５−ｎにそれぞれ入力する。
【００３２】
符号化部１１５は、上りスケジューラ１２０から入力されてくるサブキャリア通知信号に予め設定された方式で符号化処理を施した後に、符号化されたサブキャリア通知信号を変調部１１６に入力する。
【００３３】
変調部１１６は、符号化部１１５から入力されてくるサブキャリア通知信号に所定の方式で変調処理を施した後に、変調処理されたサブキャリア通知信号をマッピング部１３１に入力する。
【００３４】
符号化部１１７は、図示しないベースバンド部等から入力されてくる下りマルチキャリア信号用の送信データに予め設定された方式で符号化処理を施し、符号化された送信データを変調部１１８に入力する。
【００３５】
変調部１１８は、符号化部１１７から入力されてくる符号化された送信データに所定の方式で変調処理を施した後に、変調処理された送信データをマッピング部１３１に入力する。
【００３６】
マッピング部１３１は、変調部１１６−１〜１１６−ｎから入力されてくるサブキャリア通知信号と、変調部１１８−１〜１１８−ｎから入力されてくる下りマルチキャリア信号用の送信データと、に対して、後述するＩＦＦＴ部１３３による逆フーリエ変換処理等が施された後に、それらの信号が下りマルチキャリア信号において、無線通信端末装置２００それぞれにとって上りマルチキャリア信号の受信品質の良いサブキャリアに割り当てられるようにマッピングを行う。そして、マッピング部１３１は、そのマッピングした信号をＳ／Ｐ変換部１３２に入力する。
【００３７】
Ｓ／Ｐ変換部１３２は、マッピング部１３１から入力されてくるマッピングされた信号をパラレル信号に変換し、変換されたパラレル信号を全てＩＦＦＴ部１３３に入力する。
【００３８】
ＩＦＦＴ部１３３は、Ｓ／Ｐ変換部１３２から入力されてくるパラレル信号に逆フーリエ変換等の信号処理を施した後にシリアル信号に変換することにより、下りマルチキャリア信号を作成し、作成された下りマルチキャリア信号を無線送信部１３４に入力する。
【００３９】
無線送信部１３４は、バンドパスフィルタ、Ｄ／Ａ変換器及び低雑音アンプ等を含んで
構成され、ＩＦＦＴ部１３３から入力されてくる下りマルチキャリア信号にガードインターバルを挿入し、さらに増幅や周波数選択等の所定の送信信号処理を施した後に、この所定の送信信号処理を施された下りマルチキャリア信号をアンテナ素子１０１を介して複数の無線通信端末装置２００に向けて無線送信する。
【００４０】
図４は、基地局装置１００とＯＦＤＭＡ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access）方式による無線通信を行う無線通信端末装置２００の構成を示すブロック図である。無線通信端末装置２００は、アンテナ素子２０１、無線受信部２０２、Ｓ／Ｐ変換部２０３、２１４、ＦＦＴ部２０４、復調部２０５、復号部２０６、制御部２０７、符号化部２１１、変調部２１２、マッピング部２１３、ＩＦＦＴ部２１５及び無線送信部２１６を具備する。
【００４１】
アンテナ素子２０１は、基地局装置１００から送信されてくる下りマルチキャリア信号を捕捉して無線受信部２０２に入力すると伴に、無線送信部２１６からの上りマルチキャリア信号を基地局装置１００に向けて無線送信する。
【００４２】
無線受信部２０２は、バンドパスフィルタ、Ａ／Ｄ変換器及び低雑音アンプ等を含んで構成され、アンテナ素子２０１から入力されてくる下りマルチキャリア信号に雑音の除去、増幅及びガードインターバルの除去等の所定の受信信号処理を施した後に、受信信号処理された下りマルチキャリア信号をＳ／Ｐ変換部２０３に入力する。
【００４３】
Ｓ／Ｐ変換部２０３は、無線受信部２０２から入力されてくる下りマルチキャリア信号を複数のパラレル信号に変換し、変換後のパラレル信号をＦＦＴ部２０４に入力する。
【００４４】
ＦＦＴ部２０４は、Ｓ／Ｐ変換部２０３から入力されてくる複数のパラレル信号にフーリエ変換処理等を施した後にシリアル信号に変換して、シリアル信号に変換された下りマルチキャリア信号を復調部２０５に入力する。
【００４５】
復調部２０５は、ＦＦＴ部２０４から入力されてくる下りマルチキャリア信号を所定の方式で復調した後、復調後の下りマルチキャリア信号を復号部２０６に入力する。
【００４６】
復号部２０６は、復調部２０５から入力されてくる復調後の下りマルチキャリア信号を予め設定された方式で復号して受信データとサブキャリア通知信号とを生成する。そして、復号部２０６は、生成した受信データを図示しないベースバンド部に入力すると伴に、生成したサブキャリア通知信号を制御部２０７に入力する。
【００４７】
制御部２０７は、復号部２０６から入力されてくるサブキャリア通知信号による指示に従って、無線通信端末装置２００から基地局装置１００に送信される送信データが、指示された変調方式で変調され、かつ、指示されたサブキャリアで送信されるように、変調部２１２とマッピング部２１３とをそれぞれ制御する。
【００４８】
符号化部２１１は、図示しないベースバンド部等から入力されてくる基地局装置１００への送信データに予め設定された方式で符号化処理を施し、符号化された送信データを変調部２１２に入力する。
【００４９】
変調部２１２は、符号化部２１１から入力されてくる符号化された送信データに、制御部２０７から指示された変調方式で変調処理を施し、変調処理された送信データをマッピング部２１３に入力する。
【００５０】
マッピング部２１３は、変調部２１２から入力されてくる送信データに対して、後述す
るＩＦＦＴ部２１５における逆フーリエ変換処理等が施された後に、その送信データが制御部２０７から指示されたサブキャリアに配置されるようにマッピング処理を行う。また、マッピング部２１３は、図示しないパイロット信号生成部からパイロット信号を入力され、このパイロット信号が上りマルチキャリア信号を構成する全てのサブキャリアに均一に配置されるようにマッピングする。なお、マッピング部２１３は、変調部２１２から入力されてくる送信データとパイロット信号とを時分割で別々にマッピングする。そして、マッピング部２１３は、マッピング処理された信号をＳ／Ｐ変換部２１４に入力する。
【００５１】
Ｓ／Ｐ変換部２１４は、マッピング部２１３から入力されてくるマッピング処理された信号をパラレル信号に変換し、そのパラレル信号をＩＦＦＴ部２１５に入力する。
【００５２】
ＩＦＦＴ部２１５は、Ｓ／Ｐ変換部２１４から入力されてくるパラレル信号に逆フーリエ変換等を施した後にシリアル信号に変換することにより、上りマルチキャリア信号を作成する。また、ＩＦＦＴ部２１５は、作成した上りマルチキャリア信号を無線送信部２１６に入力する。
【００５３】
無線送信部２１６は、バンドパスフィルタ、Ｄ／Ａ変換器及び低雑音アンプ等を含んで構成され、ＩＦＦＴ部２１５から入力されてくる上りマルチキャリア信号にガードインターバルを挿入し、さらに増幅や周波数選択等の所定の送信信号処理を施した後に、この上りマルチキャリア信号をアンテナ素子２０１を介して基地局装置１００に無線送信する。
【００５４】
次いで、基地局装置１００の動作について、上りスケジューラ１２０を中心として、図５を適宜参照しながら詳細に説明する。
【００５５】
図５は、図２の下段に、本実施の形態に係るスケジューリング方法を用いて２つの無線通信端末装置２００−１、２００−２にそれぞれ上りマルチキャリア信号のサブキャリアを割り当てた例を付け加えたものである。ここで、無線通信端末装置２００−１は、セルエッジに位置し、無線通信端末装置２００−２は、基地局装置１００の比較的近くに位置するものとする。そのため、図５では、無線通信端末装置２００−１からの上りマルチキャリア信号の平均受信ＳＩＲが無線通信端末装置２００−２からの上りマルチキャリア信号の平均受信ＳＩＲよりも低くなっている。
【００５６】
本実施の形態に係るスケジューリング方法では、受信品質測定部１１２−１、１１２−２が、無線通信端末装置２００−１、２００−２それぞれの送信した上りマルチキャリア信号のサブキャリア毎の受信ＳＩＲを測定する。
【００５７】
続いて、その測定結果に基づいて、上りスケジューラ１２０が、無線通信端末装置２００−１、２００−２それぞれからの上りマルチキャリア信号の平均受信ＳＩＲを算出する。
【００５８】
続いて、上りスケジューラ１２０が、上りマルチキャリア信号の平均受信ＳＩＲの低い方から順に、即ち先ず無線通信端末装置２００−１を選択し、無線通信端末装置２００−１に対して、その受信ＳＩＲの最も高いＳＣＮ８を割り当てる。このとき、上りスケジューラ１２０は、無線通信端末装置２００−１の上りマルチキャリア信号のＳＣＮ８の受信ＳＩＲが、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ又は１６ＱＡＭのいずれの閾値を超えているか確認する。そして、上りスケジューラ１２０における判定部１２１は、ＳＣＮ８について無線通信端末装置２００−１に適用可能な伝送速度の最も高い変調方式がＱＰＳＫであると判定する。ここで、ＢＰＳＫの伝送速度が１ビット、ＱＰＳＫの伝送速度が２ビット、１６ＱＡＭの伝送速度が４ビットであり、また上りマルチキャリア信号において無線通信端末装置２００−１に予定されている伝送速度が４ビットであるとする。そうすると、無線通信端末
装置２００−１にＳＣＮ８が割り当てられることにより、無線通信端末装置２００−１は、上りマルチキャリア信号で２ビットの伝送速度を確保したことになり、残り２ビットを確保すればよいことになる。
【００５９】
続いて、上りスケジューラ１２０は、無線通信端末装置２００−１に対して、未だ割り当てられていない上りマルチキャリア信号のＳＣＮ１〜７の中からその受信ＳＩＲがＳＣＮ８に次いで高いＳＣＮ２を割り当てる。ここで、上りマルチキャリア信号のＳＣＮ２について無線通信端末装置２００−１に適用可能な伝送速度の最も高い変調方式はＱＰＳＫであるから、無線通信端末装置２００−１に上りマルチキャリア信号のＳＣＮ２が割り当てられることによって、上りマルチキャリア信号において無線通信端末装置２００−１に予定されていた伝送速度４ビットが満たされることになる。
【００６０】
続いて、上りスケジューラ１２０は、改めて無線通信端末装置２００−２を選択し、無線通信端末装置２００−２についても無線通信端末装置２００−１の場合と同様の手法を用いて、上りマルチキャリア信号のサブキャリアを順次割り当てていく。
【００６１】
このように、本実施の形態に係るスケジューリング方法によれば、基地局装置１００が、上りマルチキャリア信号の平均受信ＳＩＲの低い無線通信端末装置２００を順次選択し、選択された無線通信端末装置２００に対して、未だ割り当てられていない上りマルチキャリア信号のサブキャリアの中から、その選択されている無線通信端末装置２００からの上りマルチキャリア信号の受信ＳＩＲの高いサブキャリアをその受信ＳＩＲの高い方から順に割り当てるため、上りマルチキャリア信号の平均受信ＳＩＲの低い無線通信端末装置２００に対して、上りマルチキャリア信号のサブキャリアを優先的に割り当てることができる。その結果、本実施の形態に係るスケジューリング方法によれば、無線通信端末装置２００が位置するセルの上り回線の伝送速度を高く維持しつつ、他セルへの干渉を極力抑制することができる。
【００６２】
また、本実施の形態に係るスケジューリング方法によれば、複数の無線通信端末装置２００それぞれに対する上りマルチキャリア信号のサブキャリアの割り当てに際して、無線通信端末装置２００それぞれについて上りマルチキャリア信号のサブキャリア毎の受信ＳＩＲを測定し、その測定結果に基づいて、割り当てられた上りマルチキャリア信号のサブキャリアそれぞれに適用可能な伝送速度の最も高い変調方式が適用されるため、上りマルチキャリア信号の平均受信ＳＩＲの低い無線通信端末装置２００に対して割り当てられるサブキャリアの数を効果的に減らすことができる。その結果、上りマルチキャリア信号の平均受信ＳＩＲの低い無線通信端末装置２００から送信される上りマルチキャリア信号の送信電力レベルをより一層抑制し、他セルへの干渉をさらに軽減することができる。
【００６３】
また、本実施の形態に係るスケジューリング方法によれば、無線通信端末装置２００の上りマルチキャリア信号の送信電力レベルが低下する伴に、無線通信端末装置２００からの上りマルチキャリア信号の受信ＳＩＲの測定等の信号処理が全て基地局装置１００で行われるため、無線通信端末装置２００の消費電力を低下させることができる。
【００６４】
なお、本実施の形態に係る基地局装置１００及び無線通信端末装置２００について、以下のように応用したり、変形したりしてもよい。
【００６５】
本実施の形態では、受信品質測定部１１２が上りマルチキャリア信号に含まれるパイロット信号の受信ＳＩＲを測定する場合について説明したが、本発明はこの場合に限定されるものではなく、例えば受信品質測定部１１２が上りマルチキャリア信号に含まれるパイロット信号の受信電力レベルを測定するようにしてもよい。このようにすれば、受信品質測定部１１２において、上りマルチキャリア信号に含まれるパイロット信号の干渉信号の
電力レベルを測定する必要がなくなるため、受信品質測定部１１２における信号処理の負荷を軽減することができる。
【００６６】
また、本実施の形態では、基地局装置１００と同時通信を行う無線通信端末装置２００が２台で、かつ、上りマルチキャリア信号のサブキャリアが８本の場合を具体例にして説明したが、本発明は、当然ながらこの具体例に限定されるものではない。
【００６７】
（実施の形態２）
本発明に係る実施の形態２では、複数の無線通信端末装置５００それぞれが下りマルチキャリア信号に含まれるパイロット信号の受信ＳＩＲを測定し、その測定結果を制御情報として基地局装置４００に上りマルチキャリア信号で送信することを特徴とする。
【００６８】
図６は、本実施の形態に係る基地局装置４００の構成を示すブロック図である。基地局装置４００は、基地局装置１００における端末応答部１１０の代わりに端末応答部４１０を具備するものであり、さらに端末応答部４１０は、端末応答部１１０におけるパイロット信号抽出部１１１、受信品質測定部１１２及び復号部１１４の代わりに復号部４１１及び制御情報抽出部４１２を具備するものである。従って、基地局装置４００は、基地局装置１００の構成部と同様の機能を発揮する構成部を多く具備するため、そのような同様の機能を発揮する構成部については、基地局装置１００の構成部と同一の参照符号を付して、その説明を省略する。
【００６９】
また、図７は、本実施の形態に係る無線通信端末装置５００の構成を示すブロック図である。無線通信端末装置５００は、無線通信端末装置２００にパイロット信号抽出部５０１、受信品質測定部５０２及び制御情報生成部５０３を付加し、またマッピング部２１３の代わりにその機能が一部異なるマッピング部５１３を具備するものである。従って、無線通信端末装置５００は、無線通信端末装置２００の構成部と同様の機能を発揮する構成部を多く具備するため、そのような同様の機能を発揮する構成部については、無線通信端末装置２００の構成部と同一の参照符号を付して、その説明を省略する。
【００７０】
復号部４１１は、復調部１１３から入力されてくる上りマルチキャリア信号に予め設定された方式による復号処理を施して受信データを生成し、生成された受信データを制御情報抽出部４１２と図示しないベースバンド部とにそれぞれ入力する。
【００７１】
制御情報抽出部４１２は、復号部４１１から入力されてくる受信データに含まれる無線通信端末装置５００によって生成された制御情報を抽出し、抽出された制御情報を上りスケジューラ１２０に入力する。この抽出された制御情報には、無線通信端末装置５００が受信した下りマルチキャリア信号のサブキャリア毎に測定した受信ＳＩＲの情報が含まれており、上りスケジューラ１２０は、この無線通信端末装置５００が生成した下りマルチキャリア信号のサブキャリア毎の受信ＳＩＲの情報に基づいて、上述した実施の形態１に係るスケジューリング方法を実行する。
【００７２】
なお、下りマルチキャリア信号を受信した無線通信端末装置５００がそのサブキャリア毎に受信ＳＩＲを測定できるように、マッピング部１３１によってパイロット信号が下りマルチキャリア信号に挿入される。
【００７３】
そして、無線通信端末装置５００におけるパイロット信号抽出部５０１は、ＦＦＴ部２０４から入力されてくる下りマルチキャリア信号からパイロット信号を抽出し、抽出されたパイロット信号を受信品質測定部５０２に入力する。
【００７４】
受信品質測定部５０２は、パイロット信号抽出部５０１から入力されてくるパイロット
信号を用いて、下りマルチキャリア信号を構成する全てのサブキャリア毎の受信ＳＩＲを測定し、その測定結果を制御情報生成部５０３に入力する。
【００７５】
制御情報生成部５０３は、受信品質測定部５０２から入力されてくる下りマルチキャリア信号のサブキャリア毎の受信ＳＩＲの測定結果を、所定のフォーマットに変換して制御情報を生成し、生成された制御情報に所定の符号化処理及び変調処理等の送信信号処理を施した後に、その制御情報をマッピング部５１３に入力する。
【００７６】
マッピング部５１３は、変調部２１２から入力されてくる送信データと制御情報生成部５０３から入力されてくる制御情報とに対して、ＩＦＦＴ部２１５における逆フーリエ変換処理等が施された後に、その送信データと制御情報とが制御部２０７から指示されたサブキャリアに配置されるようにマッピング処理を行う。そして、マッピング部５１３は、マッピング処理された信号をＳ／Ｐ変換部２１４に入力する。
【００７７】
このように、本実施の形態によれば、複数の無線通信端末装置５００それぞれが下りマルチキャリア信号に含まれるパイロット信号の受信ＳＩＲを測定し、その測定結果を基地局装置４００に上りマルチキャリア信号で送信するため、基地局装置４００の信号処理の負荷を軽減することができる。
【００７８】
なお、上記の実施の形態では、マルチキャリア信号におけるサブキャリア毎の受信品質を測定し、測定結果に基づいてサブキャリアを割り当てるようにしたが、サブキャリアに限らず他のリソース、例えば、送信アンテナや指向性パタンなどの空間的なリソースや、ＣＤＭＡシステムにおける拡散コード、ＴＤＭＡシステムにおけるタイムスロットを用いてもよい。
【００７９】
なお、上記各実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されても良いし、一部又は全てを含むように１チップ化されても良い。
【００８０】
ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。
【００８１】
また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセッサで実現しても良い。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサーを利用しても良い。
【００８２】
さらには、半導体技術の進歩又は派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行っても良い。バイオ技術の適応等が可能性としてありえる。
【００８３】
本明細書は、２００４年３月１２日出願の特願２００４−７０２５４に基づく。この内容はすべてここに含めておく。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
本発明に係るスケジューリング方法及び基地局装置は、自セル内における上り回線の伝送速度を高く維持しつつ、他セルへの干渉を極力抑制することができるという効果を有し、マルチキャリア伝送方式による無線通信システム等に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】通信エリアの隣接する二つのセルからなる無線通信システムの構成例を示す図
【図２】公知の時間スケジューリング方法をマルチキャリア信号のサブキャリアに対する周波数スケジューリングに適用した一例を示す図
【図３】本発明の実施の形態１に係る基地局装置の構成を示すブロック図
【図４】本発明の実施の形態１に係る無線通信端末装置の構成を示すブロック図
【図５】実施の形態１に係るスケジューリング方法によるサブキャリアの割当例を示す図
【図６】本発明の実施の形態２に係る基地局装置の構成を示すブロック図
【図７】本発明の実施の形態２に係る無線通信端末装置の構成を示すブロック図
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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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【国際調査報告】
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