JP5056948B2 - 無線リソースの割り当て方法、基地局、移動局 - Google Patents

無線リソースの割り当て方法、基地局、移動局 Download PDF

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Description

本件は、無線通信における無線リソースの割り当て方法、基地局、及び移動局に関する。
IEEE(Institute of Electrical and Electronic Engineers)802.16WG(Working Group)では、基地局(BS:Base Station)に複数の移動局(MS:Mobile Station)が接続可能なPoint−to−Muultipoint(P−MP)型の通信システムが提案されている。例えば、P−MP型の通信システムの例として802.16d仕様及び802.16e仕様による通信システムのイメージを図1に示す。
図2は、802.16d/eにおけるフレーム構成例であり、DL(Downlink)サブフレーム及びUL(Uplink)サブフレームを示す。
図2において、DLサブフレームの先頭のプリアンブル信号(Preamble)は、基地局から移動局に送信される同期信号であり、移動局はプリアンブル信号を受信することにより基地局との同期をとる。
DL−MAP及びUL−MAPは、それぞれDLサブフレーム及びULサブフレームのフレーム構成についての情報や制御情報等を含む。移動局は、このDL−MAP及びUL−MAPを参照し、DLにおける受信処理及びULにおける送信処理を行なう。
ULサブフレームに設けられるCDMA(Code Division Multiple Access) Contention Regionは、移動局での送信電力調整やタイミング調整を行なうためのRanging Codeや、帯域要求(Bandwidth Request)を送信するためのULの通信領域の割り当てを要求するBandwidth Request Codeなどを、移動局から基地局に送信するのに用いられる領域である。
CDMA Contention Regionは、基地局の指定なくどの移動局もCDMA Codeを送信可能なコンテンション領域である。各移動局は、CDMA Codeを送信する場合、このCDMA Contention Regionの中からCDMA Codeを送信するスロットを選択する。
ここで、上記CDMA Codeには例示的に256のパターンがあり、送信する情報によりパターンの範囲が区切られている。例えば、移動局がBandwidth RequestのCDMA Codeを送信する場合、Bandwidth Request用のCDMA Codeのパターンの範囲からCDMA Codeを1つ選択し基地局に送信する。
図3は、基地局がCDMA Contention RegionをULサブフレームに設定する際の、移動局へブロードキャストするUL MAP IE(Information Element)の一例を示す。
図3において、CID(Connection Identifier)はコネクションについての識別値であり、基地局はブロードキャスト用に全移動局についての値を設定する。
UIUC(Uplink Interval Usage Code)は、UL MAP IEのタイプを示し、これによりUL MAP IEの種類が識別される。例えば、CDMA Contention Regionについては、“12”が設定される。
また、OFDMA Symbol offset、Subchannel offset、No.OFDMA Symbols、及びNo.Subchannelsには、ULサブフレームにおけるCDMA Contention Regionの位置が指定され、Ranging MethodにはCDMA Contention Regionの用途が指定される。
例えば、Ranging Methodに指定されるCDMA Contention Regionの用途としては、Initial Ranging、Handover Ranging、Periodic Ranging及びBandwidth Requestなどがある。
次に、図4に、移動局が基地局に対し、通信領域の割り当てを要求する際のシーケンス例を示す。
S1では、移動局は、使用するCDMA CodeをBandwidth Request用途に区切られたパターンの範囲の中から1つ選択し、基地局に送信する。
S2では、基地局は、S1で移動局からCDMA Codeを受信すると、移動局に対しCDMA Allocation IEを送信し、移動局がBandwidth Requestメッセージを送信するためのULサブフレームの通信領域を指定する。なお、基地局は、受信したCDMA Codeの送信元移動局を識別できないため、CDMA Allocation IEに、当該受信したCDMA CodeのCDMA Contention Regionにおける位置とコードパターンの情報とを含めて送信する。
S3では、移動局は、S2で基地局から受信したCDMA Allocation IEにより指定されたULサブフレームの通信領域で、基地局に対しBandwidth Requestメッセージを送信する。Bandwidth Requestメッセージには、移動局が送信したいデータのデータサイズについての情報が含まれる。
S4では、基地局は、S3で移動局から受信したBandwidth Requestメッセージに示されるデータサイズに基づき、ULサブフレームの通信領域の割り当てを行ない、UL−MAPにより指定する。
S5では、移動局は、S4で基地局から受信したUL−MAPにより割り当てられたULサブフレームの通信領域で、データの送信を行なう。
図5に、図4において、基地局から移動局に対し送信するCDMA Allocation IEを含むUL−MAP IEの一例を示す。
図5において、Durationは、基地局が移動局に対して割り当てるスロット数を指定する。
UIUCは、CDMA Allocation IEで指定される通信領域にBandwidth Requestメッセージ等を送信するときに用いる、変調や符号化に関する情報であるBurst Profileを指定する。
Repetition Coding Informationは、Repetition Code(繰り返し符号)の情報を示す。
Frame Number Index、Ranging Code、Ranging Symbol、及びRanging Subchannelは、基地局が受信したCDMA Codeの情報を示す。Frame Number IndexのフレームにおけるRanging Symbol及びRanging Subchannelの位置で、Ranging CodeのパターンのCDMA Codeを送信した移動局を特定することができる。
Bandwidth Request Mandatoryは、Bandwidth Requestメッセージの送信を行なうか行なわないかを指定する。
上記のように,移動局が、CDMA CodeをCDMA Contention Regionで送信した場合、基地局は、受信したCDMA Codeからは、送信元の移動局を識別できない。そこで、基地局は、受信したCDMA Code情報やフレームにおける位置情報をCDMA Allocation IEに含めて送信することにより、当該移動局を指定する。移動局は、受信したCDMA Allocation IEで指定されるULサブフレームの通信領域を利用して、基地局に対してメッセージの送信を行なう。
ところで、前述の802.16eの次期バージョンである802.16mでは、802.16mに準拠する移動局(以下、802.16m準拠の移動局と表記する)のみでなく、802.16eに準拠する移動局(以下、806.16e準拠の移動局と表記する)についてもサポートすることが望まれる。
図6に、802.16e準拠の移動局と802.16m準拠の移動局とをサポートする802.16mのフレーム構成例を示す。
図6に示すように、802.16mのフレームは、基地局と802.16e準拠の移動局とが通信を行なう領域(以下、802.16e通信領域と表記する)と、基地局と802.16m準拠の移動局とが通信を行なう領域(以下、802.16m通信領域と表記する)とを含む。ここで、802.16m準拠の移動局は、802.16e準拠の移動局としても動作が可能であり、802.16e準拠の移動局用の通信領域で通信を行なうこともできる。
一方、WiMAX(Worldwide interoperability for Microwave Access) Forumでは、802.16に基づく無線通信システムにおける周波数帯域の利用形態の1つとして、Fractional Frequency Reuse(FFR)が提案されている。
図7に、FFRを適用する通信システムに用いられる無線フレームの構成例を示す。
図7において、基地局BS1〜3に割り当てられるフレームに、2つの時間領域R1 Zone及びR3 Zoneが設けられる。
ここで、R1 Zoneについては隣接する基地局同士で共通の周波数帯域を割り当て、R3 Zoneについては隣接する基地局同士で異なる周波数帯域を割り当てる。例えば、R1 ZoneについてはBS1〜3に周波数帯域f1〜f3のいずれかを割り当て(隣接する基地局に同じ周波数帯域を割り当ててもよい)、R3 ZoneについてはBS1はf1、B2はf2といったように決められた異なる周波数帯域を割り当てる。
このとき、移動局と基地局との間の無線品質が比較的良い、例えば基地局付近に位置する移動局にR1 Zoneを割り当て、移動局と基地局との間の無線品質が比較的良くない、例えば基地局が展開する通信エリアのエッジに位置する移動局にR3 Zoneを割り当てることにより、スループットの向上とカバレッジの確保の両立が可能となる。
このように、前述の802.16mシステムおよびFFRを適用したシステムでは、あるフレームの中に複数の通信領域が存在し、移動局は、自局についての無線状況や能力、無線規格等に応じて、基地局と適切な通信領域で通信を行なう。
IEEE Std 802.16TM−2004 IEEE Std 802.16eTM−2005 IEEE 802.16m System Requirements Mobile WiMAX − PartI:A Technical Overview and Performance Evaluation(August,2006)
例えば、前述の802.16mシステムおよびFFRを適用したシステムにおいても、移動局は、Bandwidth Requestメッセージ等を送信する通信領域の割り当てを要求する際に、当該基地局に対しCDMA Codeを送信する。
ところで、前述のように、基地局は、受信したCDMA Codeの送信元である移動局を識別できない場合がある。
よって、例えば、802.16mシステムにおいて、基地局は、CDMA Codeを送信した移動局が、802.16e準拠の移動局であるか、802.16m準拠の端末であるかを識別できないため、移動局に対し通信領域を割り当てる際は、802.16e準拠の移動局と802.16m準拠の移動局とのいずれもが通信可能である802.16e通信領域を割り当てることになる。
しかし、上記の場合802.16m準拠の移動局は、802.16m領域で通信可能であるにもかかわらず、802.16e通信領域を使用するため、802.16e通信領域のリソースが多く消費され非効率となり得る。
一方、FFRシステムにおいても同様に、基地局は、CDMA Codeを送信した移動局が、R1 Zoneの通信領域で通信する移動局であるか、R3 Zoneの通信領域で通信する移動局であるかを識別できない。
よって、基地局は、移動局に対し、R1 Zoneで通信する移動局とR3 Zoneで通信する移動局とのいずれもが通信可能なR3 Zoneの通信領域を割り当てることになる。これにより、R1 Zoneで通信する移動局にも、R3 Zoneの通信領域が割り当てられるため、R3 Zoneのリソースが多く消費され非効率となり得る。
本件は、無線フレームに複数の通信領域を設定可能な無線通信システムにおいて、異なる能力や無線環境等にある移動局についても無線リソースの割り当てを効率的に行なうことを目的の一つとする。
なお、上記802.16mシステム又はFFRを適用したシステムは本件が適用可能な通信システムの例であり、これに限定されるものではない。
また、前記目的に限らず、後述する実施の形態に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも他の目的の一つとして位置付けることができる。
第2の通信規格準拠の第2の通信領域で通信可能な移動局は、第1の通信規格準拠の第1の通信領域で通信可能な移動局としても動作可能であり、基地局が、移動局から受信したコードが所定のコード群に含まれる第1のコードである場合に、該第1の通信領域内の無線リソースを前記移動局に対して割り当て、前記受信したコードが前記所定のコード群に含まれない第2のコードである場合は、該第2の通信領域内の無線リソースを前記移動局に対して割り当て可能である場合に、該第2の通信領域内の無線リソースを前記移動局に対して割り当て、該第2の通信領域内の無線リソースを前記移動局に対して割り当て不可である場合に、該第1の通信領域内の無線リソースを前記移動局に対して割り当てる、無線リソースの割り当て方法を用いることができる。
前記方法によれば、無線フレームに複数の通信領域を設定可能な無線通信システムにおいて、異なる能力や無線環境等にある移動局についても無線リソースの割り当てを効率的に行なうことが可能となる。
P−MP型の通信システムのイメージ図である。 802.16d/eにおけるフレーム構成例を示す図である。 UL MAP IEの例を示す図である。 移動局が基地局に対し、通信領域の割り当てを要求する際のシーケンス図である。 CDMA Allocation IEを含むUL−MAP IEの例を示す図である。 802.16mシステムに用いられるフレーム構成の例を示す図である。 FFRを適用する通信システムに用いられるフレーム構成の例を示す図である。 本実施例で用いられるULサブフレーム構成の例を示す図である。 本実施例に用いられる基地局の構成例を示す図である。 本実施例に用いられる移動局の構成例を示す図である。 第1実施例におけるCDMA Codeのパターンの割り振り例を示す図である。 第1実施例におけるUCDメッセージの例を示す図である。 第1実施例における通信領域の割り当てシーケンス図である。 第1実施例におけるUL−MAPの例を示す図である。 第1実施例におけるCDMA Allocation IE設定フロー例を示すフローチャートである。 第1実施例において、802.16e準拠の移動局がUCDメッセージを受信する際の処理フロー例を示すフローチャートである。 第1実施例において、802.16m準拠の移動局がUCDメッセージを受信する際の処理フロー例を示すフローチャートである。 第1実施例において、802.16e準拠の移動局がCDMA Codeを送信する際の処理フロー例を示すフローチャートである。 第1実施例において、802.16m準拠の移動局がCDMA Codeを送信する際の処理フロー例を示すフローチャートである。 第1実施例の変形例におけるCDMA Codeのパターンの割り振り例を示す図である。 第1実施例の変形例におけるUCDメッセージの例を示す図である。 第1実施例の変形例における通信領域の割り当てシーケンス図である。 第1実施例の変形例におけるUL−MAPの例を示す図である。 第1実施例の変形例におけるCDMA Allocation IE設定フロー例を示すフローチャートである。 第1実施例の変形例において、移動局がUCDメッセージを受信する際の処理フロー例を示すフローチャートである。 第1実施例の変形例において、移動局がCDMA Codeを送信する際の処理フロー例を示すフローチャートである。 移動局がZoneを選択するフローの例を示すフローチャートである。 移動局がZoneを選択するフローの他の例を示すフローチャートである。 基地局が移動局に対し信号の干渉値を通知するシーケンス図である。 干渉値の情報を含むUL−MAP IEの例を示す図である。 移動局がZoneを選択するフローの更に他の例を示すフローチャートである。 第2実施例で用いられるULサブフレーム構成の例を示す図である。 第2実施例におけるUCDメッセージの例を示す図である。 第2実施例における通信領域の割り当てシーケンス図である。 第2実施例におけるCDMA Allocation IE設定フロー例を示すフローチャートである。 第2実施例において、移動局がUCDメッセージを受信する際の処理フロー例を示すフローチャートである。 第2実施例において、802.16e準拠の移動局がCDMA Codeを送信する際の処理フロー例を示すフローチャートである。 第2実施例において、802.16m準拠の移動局がCDMA Codeを送信する際の処理フロー例を示すフローチャートである。 第2実施例の変形例で用いられるULサブフレーム構成の例を示す図である。 第2実施例の変形例における通信領域の割り当てシーケンス図である。 第2実施例の変形例におけるCDMA Allocation IE設定フロー例を示すフローチャートである。 第2実施例の変形例において、移動局がUCDメッセージを受信する際の処理フロー例を示すフローチャートである。 第2実施例の変形例において、移動局がCDMA Codeを送信する際の処理フロー例を示すフローチャートである。
符号の説明
1 NWインタフェース部
2 パケット識別部
3、18 パケットバッファ部
4 MAP情報生成部
5、19 制御メッセージ生成部
6、20 PDU生成部
7、22 送信部
8、23 デュプレクサ
9、24 アンテナ
10、25 受信部
11、21 コード処理部
12、26 無線品質測定部
13、27 制御部
14、28 記憶部
15、31 制御メッセージ生成部
16 パケット生成部
17 アプリケーション処理部
29 MAP情報解析部
30 制御メッセージ抽出部
以下、図面を用いて実施の形態について説明する。
なお、以下では、本実施例が適用される通信システムの例として、上述の802.16mシステム又はFFRを適用したシステムについて説明するが、これに限定されるものではなく、例えば、基地局が複数の異なる能力や無線環境等にある移動局に対し無線リソースを割り当てる他の通信システムについても適用可能である。
(1)実施例の概要
(a)フレーム構成例
図8に、本実施例で用いられる無線フレームのULサブフレームの例を示す。図8において、(1)は802.16mシステムにおけるULサブフレーム、(2)はFFRを適用したシステムのULサブフレームの例をそれぞれ示している。
802.16mシステムのULサブフレームは、基地局と802.16e準拠の移動局とが通信を行なう802.16e通信領域、基地局と802.16m準拠の移動局とが通信を行なう802.16m通信領域、及び、CDMA Contention Regionの領域を含む。なお、802.16m準拠の移動局は、802.16e準拠の移動局としても動作が可能であるので、802.16e通信領域でも通信可能である。
FFRを適用したシステムのULサブフレームは、隣接する基地局同士で共通の周波数帯を割り当てるR1 Zone、隣接する基地局同士で異なる周波数帯を割り当てるR3 Zone、及び、CDMA Contention Regionの領域を含む。なお、R1 Zoneが割り当てられる移動局はR3 Zoneでも通信可能である。
上記のいずれのシステムにおいてもCDMA Contention Regionは複数の移動局に共通の通信領域であり、この領域において各移動局で所定の信号パターンの中から選択したCDMA Code(コード)が送信される。なお、前記選択には、乱数を用いるなどの所定の選択基準を適用することができる。
(b)基地局
図9に、本実施例に用いられる基地局の構成例を示す。
図9において、1はNW(ネットワーク)インタフェース部、2はパケット識別部、3はパケットバッファ部、4はMAP情報生成部、5は制御メッセージ生成部、6はPDU(Protocol Data Unit)生成部、7は送信部、8はデュプレクサ、9はアンテナ、10は受信部、11はコード処理部、12は無線品質測定部、13は制御部、14は記憶部、15は制御メッセージ抽出部、16はパケット生成部を示す。
NWインタフェース部1は、上位のネットワークとのインタフェースである。
パケット識別部2は、上位のネットワークを介して受信したパケットを識別し、パケットバッファ部3の適切な部分に当該パケットを格納する。
パケットバッファ部3は、パケット識別部2で識別されたパケットを格納し保持する。
MAP情報生成部4は、無線フレームの構成についての情報であるDL−MAP IE及びUL−MAP IE(MAP情報)を生成する。基地局は、当該MAP情報を用いて移動局に対する通信制御を行なう。
MAP情報生成部4は、CDMA Contention Regionの設定を行なう。
制御メッセージ生成部5は、移動局へ送信する制御メッセージを生成する。基地局は、当該制御メッセージを利用して、移動局の通信制御を行なうこともできる。また、制御メッセージ生成部5は、CDMA Codeのパターンの設定を行なう。
PDU生成部6は、パケットバッファ部3に格納されているパケット、MAP情報生成部4で生成されたMAP情報、制御メッセージ生成部5で生成された制御メッセージを用いて、無線フレームで送信するPDU(ProtocolData Unit)を生成する。
送信部7は、PDU生成部6で生成されたデータについての符号化処理及び変調処理を行なう。
デュプレクサ8は、フィルタを用いて信号の送信と受信とを切り替える。
アンテナ9は、移動局との信号の送受信を行なう。
なお、図9では一つのアンテナ9とデュプレクサ8とを設けているが、信号の送信及び受信を異なるアンテナを用いて行ないそれぞれにフィルタを設けても良い。
受信部10は、受信信号の復調処理及び復号化処理を行なう。また、受信部10は、受信信号について、制御信号(CDMA Code、ACK/NACK Code等)はコード処理部11へ、データ信号は制御メッセージ抽出部15へ転送する。
コード処理部11は、受信部10で処理された制御信号のコードに基づいて、当該制御信号に含まれる情報(制御の種類や送信元の移動局等)の識別を行ない、当該識別した情報を制御部13へ送る。
無線品質測定部12は、受信部10で処理された信号の品質測定、及び、ULの期間での受信信号の干渉測定を行なう。
制御部13は、パケットバッファ部3でのパケットの格納状況と、移動局から受信した制御情報(制御信号又は制御メッセージ)とに基づいてスケジューリング処理を行ない、MAP情報生成部4でのMAP情報の生成及び制御メッセージ生成部5での制御メッセージの生成を制御する。
記憶部14は、後述のUCD(Uplink Channel Descriptor)メッセージに設定した、CDMA Codeのパターンの範囲についての情報を記憶する。また、無線品質測定部26で測定した受信信号についての測定結果を記憶する。なお、記憶部14は、制御部13に設けられてもよいし、別途設けられてもよい。
制御メッセージ抽出部15は、受信部10で処理されたデータ信号に含まれる制御メッセージを取得し、当該制御メッセージの情報を制御部13へ送る。
パケット生成部16は、制御メッセージ抽出部15からデータ信号を受信し、当該データ信号に含まれるデータを用いて、上位のネットワークへ送信するパケットを生成する。パケット生成部16は、生成したパケットをNWインタフェース部1へ転送する。
(c)移動局
図10に、本実施例に用いられる移動局の構成例を示す。
図10において、17はアプリケーション処理部、18はパケットバッファ部、19は制御メッセージ生成部、20はPDU生成部、21はコード生成部、22は送信部、23はデュプレクサ、24はアンテナ、25は受信部、26は無線品質測定部、27は制御部、28は記憶部、29はMAP情報解析部、30は制御メッセージ抽出部、31パケット生成部を示す。
アプリケーション処理部17は、送信データ又受信データの上位レイヤでの処理(例えば、表示部への表示など)を行なう。
パケットバッファ部18は、アプリケーション処理部17から転送されてきたパケットを格納し保持する。
制御メッセージ生成部19は、基地局へ送信する制御メッセージ(例えばBandwidth Request等)を生成する。
PDU生成部20は、パケットバッファ部18に格納されているデータ又は制御メッセージ生成部19で生成された制御メッセージを用いて、無線フレームで送信するPDUを生成する。
コード生成部21は、CDMA Code、HARQ ACK、CQI(Channel Quality Indicator)等のコードを生成する。
送信部22は、PDU生成部20で生成されたデータ及びコード生成部21で生成されたコードについて符号化処理及び変調処理を行なう。
デュプレクサ23は、フィルタを用いて信号の受信及び送信を切り替える。
アンテナ24は、基地局との信号の送受信を行なう。
なお、図10では一つのアンテナ24とデュプレクサ23とを設けているが、信号の送信及び受信を異なるアンテナを用いて行ないそれぞれにフィルタを設けても良い。
受信部25は、受信信号の復調処理及び復号化処理を行なう。
無線品質測定部26は、受信部25で処理された信号の品質測定、及び、信号強度の測定を行なう。
制御部27は、パケットバッファ部18でのパケットの格納状況と、基地局から受信した制御情報とに基づいてスケジューリング処理を行ない、制御メッセージ生成部19での制御メッセージの生成及びコード生成部21でのコードの生成を制御する。
記憶部28は、基地局から送られてくるUCDメッセージに含まれる、CDMA Codeのパターンの範囲についての情報を記憶する。また、無線品質測定部26で測定した受信信号についての測定結果を記憶する。なお、記憶部28は、制御部27に設けられてもよいし、別途設けられてもよい。
MAP情報解析部29は、受信部25で処理された受信信号に含まれるMAP情報を解析する。例えば、MAP情報解析部29は、MAP情報を基にULサブフレームにおけるCDMA Contention Regionの位置を知ることが可能である。
制御メッセージ抽出部30は、受信したデータ信号に含まれる制御メッセージを取得し、当該制御メッセージの情報を制御部27へ送る。
パケット生成部31は、受信したデータ信号を用いてパケットを生成しアプリケーション処理部17へ送る。
(2)第1実施例
図11に、本実施例における移動局へのCDMA Codeのパターンの割り振り方の例を示す。
図11において、c0〜c7はCDMA Codeのパターンの範囲を示す。
パターンの範囲は、通信領域別、及び用途別に設定することができる。例えば、802.16e通信領域用及び802.16通信領域用について、それぞれ用途毎にパターン範囲c0〜3及びc4〜7が設定される。
CDMA Codeのパターンの範囲の設定は基地局で行なうことができ、当該設定情報は、例示的に、UCD(Uplink Channel Descriptor)メッセージにより移動局に対しブロードキャストされる。
なお、上記の例は、802.16e通信領域と802.16m通信領域とでパターンの範囲が重複しないよう設定するものであるが、例えば用途により一部範囲が重複するよう設定されてもよいものとする。
図12に、UCDメッセージに含まれる情報の例を示す。
UCDメッセージに含まれるCDMA Codeについての設定情報は、例示する256個のCDMA Codeのパターンを、通信領域毎や用途毎に複数の範囲に区切るものである。
例えば、802.16e通信領域用のInitial Ranging、Periodic Ranging、Bandwidth Request、及びHandover Ranging、及び、802.16m通信領域用のInitial Ranging、Periodic Ranging、Bandwidth Request、及びHandover RangingについてそれぞれCDMA Codeのパターンの範囲が設定され、当該範囲の区切りが示される。
具体的には、CDMA Codeのパターンの範囲の先頭を示すパラメータ“S”と、それぞれのコード数を示すパラメータ“N”、“M”、“L”、“O”、“N_16m”、“M_16m”、“L_16m”、“O_16m”が示される。ここで、ある通信領域で、ある用途に用いられるCDMA Codeのパターンの範囲は、例示的に、“S”から“(S+N+M+L+O+N_16m+M_16m+L_16m+O_16m) mod 256”となる。例えば、“S”が80、“(S+N+M+L+O+N_16m+M_16m+L_16m+O_16m) mod 256”が10であった場合、CDMA Codeのパターンの範囲は、80−255及び0−10となる。
図13に、基地局と移動局との間で通信領域の割り当てが行なわれる際のシーケンス例を示す。
S6では、基地局は、802.16e準拠の移動局及び802.16m準拠の移動局に対して、CDMA Codeのパターンの設定情報を含んだUCDメッセージを送信する。
また、S7で、基地局は、802.16e準拠の移動局及び802.16m準拠の移動局に対して、802.16e通信領域と802.16m通信領域とで共通に使用されるCDMA Contention Regionの領域のフレームにおける位置情報を含んだUL−MAP IEを送信する。
S8では、802.16e準拠の移動局において、S6で受信したUCDメッセージに含まれるCDMA Codeのパターンの範囲を示す情報に基づき、基地局へ送信するCDMA Codeを選択する。例えば、Bandwidth Requestのための通信領域を要求する場合、図12において802.16e通信領域用のBandwidth Request codeの範囲からCDMA Codeを選択する。802.16e準拠の移動局は、選択したCDMA Codeを基地局に送信する。
S9では、802.16m準拠の移動局において、S6で受信したUCDメッセージに含まれるCDMA Codeのパターンの範囲を示す情報に基づき、基地局へ送信するCDMA Codeを選択する。例えば、Bandwidth Requestのための通信領域を要求する場合、図12において802.16m通信領域用のBandwidth Request codeの範囲からCDMA Codeを選択する。802.16m準拠の移動局は、選択したCDMA Codeを基地局に送信する。
S10では、基地局は、S8で受信した802.16e領域用のCDMA Codeに基づいて、ULサブフレームの802.16e通信領域を割り当てるCDMA Allocation IEを生成し、802.16e準拠の移動局に対して送信する。
S11では、基地局は、S9で受信した802.16m領域用のCDMA Codeに基づいて、ULサブフレームの802.16m通信領域を割り当てるCDMA Allocation IEを生成し、802.16m準拠の移動局に対して送信する。
ただし、802.16m準拠の移動局は、802.16m通信領域及び802.16e通信領域での通信が可能であるため、例えば、802.16m通信領域の無線リソースが不足している場合は、802.16m準拠の移動局に対しても802.16e通信領域を割り当てることができる。
したがって、S11では、基地局は、S9で受信した802.16m領域用のCDMA Codeに基づいて、ULサブフレームの802.16e通信領域を割り当てるCDMA Allocation IEを生成し、802.16m準拠の移動局に対して送信する場合もある。
S12では、802.16e準拠の移動局は、S10で受信したCDMA Allocation IEにより割り当てられたULサブフレームの領域、すなわち802.16e通信領域で、基地局に対しBandwidth Requestメッセージを送信する。
S13では、802.16m準拠の移動局は、S11で受信したCDMA Allocation IEにより割り当てられたULサブフレームの領域、すなわち802.16m通信領域又は802.16e通信領域で、基地局に対しBandwidth Requestメッセージを送信する。
図14に、基地局が、802.16e通信領域用のCDMA Codeと802.16m領域用のCDMA Codeとを受信した際に、それぞれのCDMA Codeに対して設定するUL−MAPの例を示す。
基地局は、802.16e通信領域用のCDMA Codeに対しては、CDMA Allocation IEによって指定されるULサブフレームの通信領域を、802.16e通信領域内に設定し、802.16m通信領域用のCDMA Codeに対しては、CDMA Allocation IEによって指定されるULサブフレームの通信領域を、802.16m通信領域内に設定する。
また、図15に、基地局が、CDMA Codeを受信し、当該CDMA Codeの送信元の移動局に対しCDMA Allocation IEを設定する際の処理フロー例を示す。
S14では、基地局はCDMA Codeを受信する。
S15では、S14において受信したCDMA Codeが802.16e通信領域用のCDMA Codeのパターンであるかを判定する。802.16e通信領域用のCDMA Codeのパターンであると判定する場合はS16へ、802.16e通信領域用のCDMA Codeのパターンでない(802.16m通信領域用のCDMA−Codeのパターンである)と判定する場合はS18へ進む。
S16では、802.16e通信領域の無線リソースの有無を判定する。802.16e通信領域に無線リソースが十分にあると判定される場合(S16でYesの場合)はS17へ進み、802.16e通信領域に無線リソースが十分に無いと判定される場合(S16でNoの場合)はCDMA Allocation IEを設定せず処理を終了する。
S17では、CDMA Allocation IEを802.16e通信領域に設定する。
S18では、802.16m通信領域の無線リソースの有無を判定する。802.16m通信領域に無線リソースが十分にあると判定される場合(S18でYesの場合)はS19へ、802.16m通信領域に無線リソースが十分に無いと判定される場合(S18でNoの場合)はS16へ進む。
S19では、CDMA Allocation IEを802.16m通信領域に設定する。
図16、図17は、移動局が、基地局からブロードキャストされるUCDメッセージを受信する際の処理フロー例を示すフローチャートである。
図16は、802.16e準拠の移動局がUCDメッセージを受信する場合の処理フロー例を示す。
S20では、移動局はUCDメッセージを受信する。
S21では、S20において受信したUCDメッセージに含まれる、CDMA Codeのパターンの範囲を示す情報を記憶する。802.16e準拠の移動局は、当該情報のうち、“S”、“N”、“M”、“L”、“O”のパラメータの値を記憶する(図12参照)。
図17は、802.16m準拠の移動局がUCDメッセージを受信する場合の処理フロー例を示す。
S22では、移動局はUCDメッセージを受信する。
S23では、S22において受信したUCDメッセージに含まれる、CDMA Codeのパターンの範囲を示す情報を記憶する。802.16準拠の移動局は、当該情報のうち、“S”、“N”、“M”、“L”、“O”、“N_16m”、“M_16m”、“L_16m”、“O_16m”のパラメータの値を記憶する(図12参照)。
図18、図19は、移動局が、基地局に対しCDMA Codeを送信する際の処理フロー例を示すフローチャートである。
図18は、802.16e準拠の移動局がCDMA Codeを送信する場合の処理フロー例を示す。
S24では、移動局はUL−MAP IEを受信する。このUL−MAP IEには、移動局がCDMA Codeを送信できるCDMA Contention Regionについての位置情報が含まれる。
S25では、S24で受信したUL−MAP IEに示されるCDMA Contention Regionの中から、自局がCDMA Codeを送信するスロットを選択する。
S26では、自局が記憶しているCDMA Codeのパターンの範囲についての情報、すなわち、パラメータ値“S”、“N”、“M”、“L”、“O”を参照し、基地局へ送信するCDMA Codeのパターンを選択する(図12参照)。
例えば、Bandwidth Request Codeを送信する場合、“S”+“N”+“M”から“S”+“N”+“M”+“O”−1の範囲の中から、送信するCDMA Codeのパターンを選択する。
S27では、S25において選択したCDMA Contention Regionのスロットで、S26において選択したCDMA Codeのパターンを基地局に対して送信する。
図19は、802.16m準拠の移動局がCDMA Codeを送信する場合の処理フロー例を示す。
S28では、移動局はUL−MAP IEを受信する。このUL−MAP IEには、移動局がCDMA Codeを送信できるCDMA Contention Regionについての位置情報が含まれる。
S29では、S28で受信したUL−MAP IEに示されるCDMA Contention Regionの中から、自局がCDMA Codeを送信するスロットを選択する。
S30では、自局が記憶しているCDMA Codeのパターンの範囲についての情報、すなわち、パラメータ値“S”、“N”、“M”、“L”、“O”、“N_16m”、“M_16m”、“L_16m”、“O_16m”を参照し、基地局へ送信するCDMA Codeのパターンを選択する(図12参照)。
例えば、Bandwidth Request Codeを送信する場合、“S”+“N”+“M”+“L”+“O”+“N_16m”+“M_16m”から“S”+“N”+“M”+“L”+“O”+“N_16m”+“M_16m”+“O_16m”−1の範囲の中から、送信するCDMA Codeのパターンを選択する。
S31では、S29において選択したCDMA Contention Regionのスロットで、S30において選択したCDMA Codeのパターンを基地局に対して送信する。
(3)第1実施例の変形例
図20に、本実施例における移動局へのCDMA Codeのパターンの割り振り方の例を示す。
図20において、c0〜c7はCDMA Codeのパターンの範囲を示す。
パターンの範囲は、通信領域別、及び用途別に設定される。例えば、R3 Zone用及びR1 Zone用について、それぞれ用途毎にパターン範囲c0〜3及びc4〜7が設定される。
CDMA Codeのパターンの範囲の設定は基地局で行なうことができ、当該設定情報は、例示的に、UCDメッセージにより移動局に対しブロードキャストされる。
なお、上記の例は、R3 ZoneとR1 Zoneとでパターンの範囲が重複しないよう設定するものであるが、例えば用途により一部範囲が重複するよう設定されてもよいものとする。
図21に、UCDメッセージに含まれる情報の例を示す。
本実施例のUCDメッセージでは、例えば、R3 Zone用のInitial Ranging、Periodic Ranging、Bandwidth Request、及びHandover Ranging、及び、R1 Zone用のInitial Ranging、Periodic Ranging、Bandwidth Request、及びHandover RangingについてそれぞれCDMA Codeのパターンの範囲が設定され、当該範囲の区切りが示される。
具体的には、CDMA Codeのパターンの範囲の先頭を示すパラメータ“S”と、それぞれのコード数を示すパラメータ“N”、“M”、“L”、“O”、“N_R1”、“M_R1”、“L_R1”、“O_R1”が示される。ここで、ある通信領域で、ある用途に用いられるCDMA Codeのパターンの範囲は、例示的に、“S”から“(S+N+M+L+O+N_R1+M_R1+L_R1+O_R1) mod 256”となる。例えば、“S”が80、“(S+N+M+L+O+N_R1+M_R1+L_R1+O_R1) mod 256”が10であった場合、CDMA Codeのパターンの範囲は、80−255及び0−10となる。
図22に、基地局と移動局との間で通信領域の割り当てが行なわれる際のシーケンス例を示す。
S32では、基地局は、移動局に対して、CDMA Codeのパターンの設定情報を含んだUCDメッセージを送信する。
また、S33で、基地局は、移動局に対して、R3 ZoneとR1 Zoneとで共通に使用されるCDMA Contention Regionの領域のフレームにおける位置情報を含んだUL−MAP IEを送信する。
S34では、R3 Zoneの通信領域で通信することを選択する移動局(以下、R3 Zoneを選択する移動局と表記する)において、S32で受信したUCDメッセージに含まれるCDMA Codeのパターンの範囲を示す情報に基づき、基地局へ送信するCDMA Codeを選択する。例えば、Bandwidth Requestのための通信領域を要求する場合、図21においてR3 Zone用のBandwidth Request codeの範囲からCDMA Codeを選択する。R3 Zoneを選択する移動局は、選択したCDMA Codeを基地局に送信する。
S35では、R1 Zoneの通信領域で通信することを選択する移動局(以下、R1 Zoneを選択する移動局と表記する)において、S32で受信したUCDメッセージに含まれるCDMA Codeのパターンの範囲を示す情報に基づき、基地局へ送信するCDMA Codeを選択する。例えば、Bandwidth Requestのための通信領域を要求する場合、図21においてR1 Zone用のBandwidth Request codeの範囲からCDMA Codeを選択する。R1 Zoneを選択する移動局は、選択したCDMA Codeを基地局に送信する。
S36では、基地局は、S34で受信したR3 Zone用のCDMA Codeに基づいて、ULサブフレームのR3 Zoneを割り当てるCDMA Allocation IEを生成し、R3 Zoneを選択する移動局に対して送信する。
S37では、基地局は、S35で受信したR1 Zone用のCDMA Codeに基づいて、ULサブフレームのR1 Zoneを割り当てるCDMA Allocation IEを生成し、R1 Zoneを選択する移動局に対して送信する。
ただし、R1 Zoneを選択する移動局は、R1 Zone及びR3 Zoneでの通信が可能であるため、例えば、R1 Zoneの無線リソースが不足している場合は、R1 Zoneを選択する移動局に対してもR3 Zoneを割り当てることができる。
したがって、S37では、基地局は、S35で受信したR1 Zone用のCDMA Codeに基づいて、ULサブフレームのR3 Zoneを割り当てるCDMA Allocation IEを生成し、R1 Zoneを選択する移動局に対して送信する場合もある。
S38では、R3 Zoneを選択する移動局は、S36で受信したCDMA Allocation IEにより割り当てられたULサブフレームの通信領域、すなわちR3 Zoneで、基地局に対しBandwidth Requestメッセージを送信する。
S39では、R1 Zoneを選択する移動局は、S37で受信したCDMA Allocation IEにより割り当てられたULサブフレームの領域、すなわちR1 Zone又はR3 Zoneで、基地局に対しBandwidth Requestメッセージを送信する。
図23に、基地局が、R3 Zone用のCDMA CodeとR1 Zone用のCDMA Codeとを受信した際に、それぞれのCDMA Codeに対して設定するUL−MAPの例を示す。
基地局は、R3 Zone用のCDMA Codeに対しては、CDMA Allocation IEによって指定されるULサブフレームの通信領域を、R3 Zone内に設定し、R1 Zone用のCDMA Codeに対しては、CDMA Allocation IEによって指定されるULサブフレームの通信領域を、R1 Zone内に設定する。
図24は、基地局が、CDMA Codeを受信し、当該CDMA Codeの送信元の移動局に対しCDMA Allocation IEを設定する際の処理フロー例を示すフローチャートである。
S40では、基地局はCDMA Codeを受信する。
S41では、S40において受信したCDMA CodeがR3 Zone用のCDMA Codeのパターンであるかを判定する。R3 Zone用のCDMA Codeのパターンであると判定する場合(S41でYesの場合)はS42へ、R3 Zone用のCDMA Codeのパターンでない(R1 Zone用のCDMA−Codeのパターンである)と判定する場合(S41でNoの場合)はS44へ進む。
S42では、R3 Zoneの無線リソースの有無を判定する。R3 Zoneに無線リソースが十分にあると判定される場合(S42でYesの場合)はS43へ進み、R3 Zoneに無線リソースが十分に無いと判定される場合(S42でNoの場合)はCDMA Allocation IEを設定せず処理を終了する。
S43では、CDMA Allocation IEをR3 Zoneに設定する。
S44では、R1 Zoneの無線リソースの有無を判定する。R1 Zoneに無線リソースが十分にあると判定される場合(S44でYesの場合)はS45へ、R1 Zoneに無線リソースが十分に無いと判定される場合(S44でNoの場合)はS42へ進む。
S45では、CDMA Allocation IEをR1 Zoneに設定する。
図25は、移動局が、基地局からブロードキャストされるUCDメッセージを受信する際の処理フロー例を示すフローチャートである。
S46では、移動局はUCDメッセージを受信する。
S47では、S46において受信したUCDメッセージに含まれる、CDMA Codeのパターンの範囲を示す情報を記憶する。移動局は、移動に伴い無線環境が変化し得るため、R1 Zoneで通信を行なっていた移動局がR3 Zoneで通信すべき状態になったり、R3 Zoneで通信を行なっていた移動局がR1 Zoneで通信すべき状態になったりする。よって、上記受信したメッセージに示されるR1 Zone用のパラメータとR3 Zone用のパラメータとの両方、すなわち“S”、“N”、“M”、“L”、“O”、“N_R1”、“M_R1”、“L_R1”、“O_R1”のパラメータの値を記憶する(図21参照)。
図26は、移動局が、基地局に対しCDMA Codeを送信する際の処理フロー例を示すフローチャートである。
S48では、移動局はUL−MAP IEを受信する。このUL−MAP IEには、移動局がCDMA Codeを送信できるCDMA Contention Regionについての位置情報が含まれる。
S49では、S48で受信したUL−MAP IEに示されるCDMA Contention Regionの中から、自局がCDMA Codeを送信するスロットを選択する。
S50では、自局がCDMA Codeを基地局に送信するZoneを選択する。
S51では、S50でR3 Zoneを選択したか否か(R1 Zoneを選択したか)を判定する。R3 Zoneを選択した場合(S51でYesの場合)はS52へ、R1 Zoneを選択した場合(S51でNoの場合)はS53へ進む。
S52では、自局が記憶しているCDMA Codeのパターンの範囲についての情報、すなわち、パラメータ値“S”、“N”、“M”、“L”、“O”を参照し、基地局へ送信するCDMA Codeのパターンを選択する(図21参照)。
例えば、Bandwidth Request Codeを送信する場合、“S”+“N”+“M”から“S”+“N”+“M”+“O”−1の範囲の中から、送信するCDMA Codeのパターンを選択する。
S53では、自局が記憶しているCDMA Codeのパターンの範囲についての情報、すなわち、パラメータ値“S”、“N”、“M”、“L”、“O”、“N_R1”、“M_R1”、“L_R1”、“O_R1”を参照し、基地局へ送信するCDMA Codeのパターンを選択する(図21参照)。
例えば、Bandwidth Request Codeを送信する場合、“S”+“N”+“M”+“L”+“O”+“N_R1”+“M_R1”から“S”+“N”+“M”+“L”+“O”+“N_R1”+“M_R1”+“O_R1”−1の範囲の中から、送信するCDMA Codeのパターンを選択する。
S54では、S49において選択したCDMA Contention Regionのスロットで、S52又はS53において選択したCDMA Codeのパターンを基地局に対して送信する。
図27、図28、図31は、それぞれ、図26のS50において、移動局がZoneを選択する際の処理フロー例を示すフローチャートである。
図27は、移動局がZoneを選択するフローの例を示す。
S55では、DLの信号のSINR(Signal to Interference and Noise Ratio)の値を取得する。移動局は、基地局から送信されるDLの信号の品質を常時、あるいは、定期もしくは不定期に測定し、測定して得られるSINRの値を記憶部に記憶する。
S56では、CDMA Codeを送信するとき、記憶部に記憶されている上記DLの信号のSINRの値を参照し、所定の閾値Aと比較する。なお、この閾値Aは、例えば、基地局から移動局に対してUCDメッセージにより通知される。
S56で、SINRの値が閾値Aより大きいと判定する場合(S56でYesの場合)はS57へ、SINRの値が閾値Aより大きくない(小さい)と判定する場合(S56でNoの場合)はS58へ進む。
S57では、R1 Zoneを選択する。
S58では、R3 Zoneを選択する。
図28は、移動局がZoneを選択する他の例を示す。
S59では、ULの期間でのR1 Zoneにおける信号の干渉値を基地局から取得するとともに、自局の記憶部に記憶している基準送信電力値を取得する。ここで、基準送信電力値は、例示的に、基地局からの送信電力制御によって調整する1サブキャリア当たりの電力値とする。移動局は、当該基準送信電力値に対して、Burst Profileの値やULの信号の干渉値をさらに考慮して、データを送信する際の送信電力値を計算する。
S60では、S59で取得したR1 Zoneの干渉値及び基準送信電力値を足し合わせた値と閾値Bとを比較する。なお、この閾値Bは、例えば、基地局から移動局に対してUCDメッセージにより通知される。
S60で、上記足し合わせた値が閾値Bより小さい場合(S60でYesの場合)、送信電力に余裕がありR1 Zoneでの通信が可能と判定しS61へ進む。一方、上記足し合わせた値が閾値Bより大きい場合(S60でNoの場合)、送信電力に余裕がなくR1 Zoneでの通信が不可能(又は通信すべきでない)と判定してS62へ進む。
S61では、R1 Zoneを選択する。
S62では、R3 Zoneを選択する。
図29は、図28で、ULの期間でのR1 Zone及びR3 Zoneにおける信号の干渉値を、基地局がブロードキャストにより移動局に対し通知する際のシーケンス例を示す。
基地局は、ULの期間で移動局から送信される信号を受信し、受信信号について、R1 Zone及びR3 Zoneにおける信号の干渉値を無線品質測定部にて測定する。
S63、S64、S65で、基地局は、移動局に対し、測定した上記干渉値の情報をUL−MAP IEに含めて送信することにより通知する。
干渉値の通知は、周期的に行なってもよいし、干渉値に変化があった場合に行なってもよい。
図30は、図29で基地局から移動局に送信されるUL−MAP IEの例を示す。
UL−MAP IEには、基地局が、ULの期間で移動局から送信された信号について測定した、R1 Zone及びR3 Zoneにおける信号の干渉値の情報がそれぞれ示される。
図31は、移動局がZoneを選択する更に他の例を示す。
S66では、図27の場合と同様にDLの信号のSINRの値を取得するとともに、図28の場合と同様にULの期間でのR1 Zoneにおける信号の干渉値、自局の記憶部に記憶している基準送信電力値を取得する。
S67では、S66で取得したSINRの値と閾値Aとを比較し、且つ、R1 Zoneの干渉値及び基準送信電力値を足し合わせた値と閾値Bとを比較する。なお、この閾値A及びBは、例えば、基地局から移動局に対してUCDメッセージにより通知される。
S67で、SINRの値が閾値より大きく、且つ、上記足し合わせた値が閾値Bより小さい場合(S67でYesの場合)はS68へ、少なくともSINRの値が閾値より小さい、又は、上記足し合わせた値が閾値Bより大きい場合(S67でNoの場合)はS69へ進む。
S68では、R1 Zoneを選択する。
S69では、R3 Zoneを選択する。
(4)第2実施例
図32に、本実施例に用いられるULサブフレームのフレーム構成例を示す。本実施例では、図8で示したフレーム構成とは異なり、802.16e通信領域及び802.16m通信領域のそれぞれに、対応するCDMA Contention Regionが設けられる。
図33は、本実施例で基地局から移動局に対しブロードキャストされる、UCDメッセージに含まれる情報の例を示す。
本実施例のUCDメッセージでは、Initial Ranging、Periodic Ranging、Bandwidth Request、及びHandover Rangingのそれぞれについて、802.16e通信領域用及び802.16m通信領域用に共通のCDMA Codeのパターンの範囲が設定され、当該範囲の区切りが示される。
具体的には、CDMA Codeのパターンの範囲の先頭を示すパラメータ“S”と、それぞれのコード数を示すパラメータ“N”、“M”、“L”、“O”が示される。
図34に、基地局と移動局との間で通信領域の割り当てが行なわれる際のシーケンス例を示す。
S70では、基地局は、802.16e準拠の移動局及び802.16m準拠の移動局に対して、CDMA Codeのパターンの設定情報を含んだUCDメッセージを送信する。
S71では、基地局は、802.16e準拠の移動局及び802.16m準拠の移動局に対して、802.16e通信領域用のCDMA Contention Regionの領域のフレームにおける位置情報を含んだUL−MAP IEを送信する。
S72では、基地局は、802.16e準拠の移動局及び802.16m準拠の移動局に対して、802.16m通信領域用のCDMA Contention Regionの領域のフレームにおける位置情報を含んだUL−MAP IEを送信する。
S73では、802.16e準拠の移動局において、S70で受信したUCDメッセージに含まれるCDMA Codeのパターンの範囲を示す情報に基づき、基地局へ送信するCDMA Codeを選択する。例えば、Bandwidth Requestのための通信領域を要求する場合、図33においてBandwidth Request codeの範囲からCDMA Codeを選択する。802.16e準拠の移動局は、選択したCDMA Codeを802.16e通信領域用のCDMA Contention Regionで基地局に送信する。
S74では、802.16m準拠の移動局において、S70で受信したUCDメッセージに含まれるCDMA Codeのパターンの範囲を示す情報に基づき、基地局へ送信するCDMA Codeを選択する。例えば、Bandwidth Requestのための通信領域を要求する場合、図33においてBandwidth Request codeの範囲からCDMA Codeを選択する。802.16m準拠の移動局は、選択したCDMA Codeを802.16m通信領域用のCDMA Contention Regionで基地局に送信する。
S75では、基地局は、S73で受信したCDMA Codeに基づいて、ULサブフレームの802.16e通信領域を割り当てるCDMA Allocation IEを生成し、802.16e準拠の移動局に対して送信する。
S76では、基地局は、S74で受信したCDMA Codeに基づいて、ULサブフレームの802.16m通信領域を割り当てるCDMA Allocation IEを生成し、802.16m準拠の移動局に対して送信する。
ただし、802.16m準拠の移動局は、802.16m通信領域及び802.16e通信領域での通信が可能であるため、例えば、802.16m通信領域の無線リソースが不足している場合は、802.16m準拠の移動局に対しても802.16e通信領域を割り当てることができる。
したがって、S76では、基地局は、S74で受信したCDMA Codeに基づいて、ULサブフレームの802.16e通信領域を割り当てるCDMA Allocation IEを生成し、802.16m準拠の移動局に対して送信する場合もある。
S77では、802.16e準拠の移動局は、S75で受信したCDMA Allocation IEにより割り当てられたULサブフレームの領域、すなわち802.16e通信領域で、基地局に対しBandwidth Requestメッセージを送信する。
S78では、802.16m準拠の移動局は、S76で受信したCDMA Allocation IEにより割り当てられたULサブフレームの領域、すなわち802.16m通信領域又は802.16e通信領域で、基地局に対しBandwidth Requestメッセージを送信する。
図35は、基地局が、CDMA Codeを受信し、当該CDMA Codeの送信元の移動局に対しCDMA Allocation IEを設定する際の処理フロー例を示すフローチャートである。
S79では、基地局はCDMA Codeを受信する。
S80では、S79において受信したCDMA Codeが802.16e通信領域用のCDMA Contention Regionで送信されたCDMA Codeであるかを判定する。802.16e通信領域用のCDMA Contention Regionで送信されたCDMA Codeであると判定する場合(S80でYesの場合)はS81へ、802.16e通信領域用のCDMA Contention Regionで送信されたCDMA Codeでない(802.16m通信領域用のCDMA Contention Regionで送信されたCDMA Codeである)と判定する場合(S80でNoの場合)はS83へ進む。
S81では、802.16e通信領域の無線リソースの有無を判定する。802.16e通信領域に無線リソースが十分にあると判定される場合(S81でYesの場合)はS82へ進み、802.16e通信領域に無線リソースが十分に無いと判定される場合(S81でNoの場合)はCDMA Allocation IEを設定せず処理を終了する。
S82では、CDMA Allocation IEを802.16e通信領域に設定する。
S83では、802.16m通信領域の無線リソースの有無を判定する。802.16m通信領域に無線リソースが十分にあると判定される場合(S83でYesの場合)はS84へ、802.16m通信領域に無線リソースが十分に無いと判定される場合(S83でNoの場合)はS81へ進む。
S84では、CDMA Allocation IEを802.16m通信領域に設定する。
図36は、移動局が、基地局からブロードキャストされるUCDメッセージを受信する際の処理フロー例を示すフローチャートである。
S85では、移動局はUCDメッセージを受信する。
S86では、S85において受信したUCDメッセージに含まれる、CDMA Codeのパターンの範囲を示す情報、すなわち、“S”、“N”、“M”、“L”、“O”のパラメータの値を記憶する(図33参照)。
図37、図38は、移動局が、基地局に対しCDMA Codeを送信する際の処理フロー例を示すフローチャートである。
図37は、802.16e準拠の移動局がCDMA Codeを送信する場合の処理フローを示す。
S87では、移動局はUL−MAP IEを受信する。このUL−MAP IEには、移動局がCDMA Codeを送信できる、802.16e通信領域用のCDMA Contention Regionについての位置情報が含まれる。
S88では、S87で受信したUL−MAP IEに示される802.16e通信領域用のCDMA Contention Regionの中から、自局がCDMA Codeを送信するスロットを選択する。
S89では、自局が記憶しているCDMA Codeのパターンの範囲についての情報、すなわち、パラメータ値“S”、“N”、“M”、“L”、“O”を参照し、基地局へ送信するCDMA Codeのパターンを選択する(図33参照)。
S90では、S88において選択した802.16e通信領域用のCDMA Contention Regionのスロットで、S89において選択したCDMA Codeのパターンを基地局に対して送信する。
図38は、802.16m準拠の移動局がCDMA Codeを送信する場合の処理フローを示す。
S91では、移動局はUL−MAP IEを受信する。このUL−MAP IEには、移動局がCDMA Codeを送信できる、802.16m通信領域用のCDMA Contention Regionについての位置情報が含まれる。
S92では、S91で受信したUL−MAP IEに示される802.16m通信領域用のCDMA Contention Regionの中から、自局がCDMA Codeを送信するスロットを選択する。
S93では、自局が記憶しているCDMA Codeのパターンの範囲についての情報、すなわち、パラメータ値“S”、“N”、“M”、“L”、“O”を参照し、基地局へ送信するCDMA Codeのパターンを選択する(図33参照)。
S94では、S92において選択した802.16m通信領域用のCDMA Contention Regionのスロットで、S93において選択したCDMA Codeのパターンを基地局に対して送信する。
(5)第2実施例の変形例
図39に、本実施例に用いられるULサブフレームのフレーム構成例を示す。本実施例では、図8に示したフレーム構成とは異なり、R3 Zone及びR1 Zoneのそれぞれに、対応するCDMA Contention Regionが設けられる。
また、本実施例では、図33と同様の、R1 ZoneとR3 Zoneとで共通のCDMA Codeが用いられる。
図40に、基地局と移動局との間で通信領域の割り当てが行なわれる際のシーケンス例を示す。
S95では、基地局は、移動局に対してCDMA Codeのパターンの設定情報を含んだUCDメッセージを送信する。
S96では、基地局は、移動局に対してR3 Zone用のCDMA Contention Regionの領域のフレームにおける位置情報を含んだUL−MAP IEを送信する。
S97では、基地局は、移動局に対してR1 Zone用のCDMA Contention Regionの領域のフレームにおける位置情報を含んだUL−MAP IEを送信する。
S98では、R3 Zoneを選択する移動局において、S95で受信したUCDメッセージに含まれるCDMA Codeのパターンの範囲を示す情報に基づき、基地局へ送信するCDMA Codeを選択する。例えば、Bandwidth Requestのための通信領域を要求する場合、図33においてBandwidth Request codeの範囲からCDMA Codeを選択する。R3 Zoneを選択する移動局は、選択したCDMA CodeをR3 Zone用のCDMA Contention Regionで基地局に送信する。
S99では、R1 Zoneを選択する移動局において、S95で受信したUCDメッセージに含まれるCDMA Codeのパターンの範囲を示す情報に基づき、基地局へ送信するCDMA Codeを選択する。例えば、Bandwidth Requestのための通信領域を要求する場合、図33においてBandwidth Request codeの範囲からCDMA Codeを選択する。R1 Zoneを選択する移動局は、選択したCDMA CodeをR1 Zone用のCDMA Contention Regionで基地局に送信する。
S100では、基地局は、S98で受信したCDMA Codeに基づいて、ULサブフレームのR3 Zoneを割り当てるCDMA Allocation IEを生成し、R3 Zoneを選択する移動局に対して送信する。
S101では、基地局は、S99で受信したCDMA Codeに基づいて、ULサブフレームのR1 Zoneを割り当てるCDMA Allocation IEを生成し、R1 Zoneを選択する移動局に対して送信する。
ただし、R1 Zoneを選択する移動局は、R1 Zone及びR3 Zoneでの通信が可能であるため、例えば、R1 Zoneの無線リソースが不足している場合は、R1 Zoneを選択する移動局に対してもR3 Zoneを割り当てることができる。
したがって、S101では、基地局は、S99で受信したCDMA Codeに基づいて、ULサブフレームのR3 Zoneを割り当てるCDMA Allocation IEを生成し、R1 Zoneを選択する移動局に対して送信する場合もある。
S102では、R3 Zoneを選択する移動局は、S100で受信したCDMA Allocation IEにより割り当てられたULサブフレームの領域、すなわちR3 Zoneで、基地局に対しBandwidth Requestメッセージを送信する。
S103では、R1 Zone選択する移動局は、S101で受信したCDMA Allocation IEにより割り当てられたULサブフレームの領域、すなわちR1 Zone又はR3 Zoneで、基地局に対しBandwidth Requestメッセージを送信する。
図41は、基地局が、CDMA Codeを受信し、当該CDMA Codeの送信元の移動局に対しCDMA Allocation IEを設定する際の処理フロー例を示すフローチャートである。
S104では、基地局はCDMA Codeを受信する。
S105では、S104において受信したCDMA CodeがR3 Zone用のCDMA Contention Regionで送信されたCDMA Codeであるか否かを判定する。R3 Zone用のCDMA Contention Regionで送信されたCDMA Codeであると判定する場合(S105でYesの場合)はS106へ、R3 Zone用のCDMA Contention Regionで送信されたCDMA Codeでない(R1 Zone用のCDMA Contention Regionで送信されたCDMA Codeである)と判定する場合(S105でNoの場合)はS108へ進む。
S106では、R3 Zoneの無線リソースの有無を判定する。R3 Zoneに無線リソースが十分にあると判定される場合(S106でYesの場合)はS107へ進み、R3 Zoneに無線リソースが十分に無いと判定される場合(S106でNoの場合)はCDMA Allocation IEを設定せず処理を終了する。
S107では、CDMA Allocation IEをR3 Zoneに設定する。
S108では、R1 Zoneの無線リソースの有無を判定する。R1 Zoneに無線リソースが十分にあると判定される場合(S108でYesの場合)はS109へ、R1 Zoneに無線リソースが十分に無いと判定される場合(S108でNoの場合)はS106へ進む。
S109では、CDMA Allocation IEをR1 Zoneに設定する。
図42は、移動局が、基地局からブロードキャストされるUCDメッセージを受信する際の処理フロー例を示すフローチャートである。
S110では、移動局はUCDメッセージを受信する。
S111では、S110において受信したUCDメッセージに含まれる、CDMA Codeのパターンの範囲を示す情報、すなわち、“S”、“N”、“M”、“L”、“O”のパラメータの値を記憶する(図33参照)。
図43は、移動局が、基地局から送信されたCDMA Contention Regionの位置を示すUL−MAP IEを受信後、基地局に対しCDMA Codeを送信する際の処理フロー例を示すフローチャートである。
S112では、自局がCDMA Codeを送信するZoneを選択する。Zoneの選択は、第1実施例の変形例において説明した図27、図28、図31と同様の手順により行なうことができる。
S113では、S112でR3 Zoneが選択されたか否かが判定される。R3 Zoneが選択された場合(S113でYesの場合)はS114へ、R3 Zoneが選択されなかった(R1 Zoneが選択された)場合(S113でNoの場合)はS115へ進む。
S114では、R3 Zone用のCDMA Contention Regionの中から、自局がCDMA Codeを送信するスロットを選択する。
S115では、R1 Zone用のCDMA Contention Regionの中から、自局がCDMA Codeを送信するスロットを選択する。
S116では、自局が記憶しているCDMA Codeのパターンの範囲についての情報、すなわち、パラメータ値“S”、“N”、“M”、“L”、“O”を参照し、基地局へ送信するCDMA Codeのパターンを選択する(図33参照)。
S117では、S114又はS115において選択したR3 Zone用又はR1 Zone用のCDMA Contention Regionのスロットで、S116において選択したCDMA Codeのパターンを基地局に対して送信する。
(6)その他
上記実施例では、移動局からBandwidth Requestメッセージを送信するためのULサブフレームの通信領域の割り当てについて説明をしたが、Bandwidth Requestメッセージのみではなく、他のメッセージ、例えばInitial RangingにおけるRanging Requestメッセージ等の送信のための通信領域の割り当てに適用しても良い。
また、上記実施例では、基地局は、移動局から送信されるCDMA Codeを受信する度に、当該CDMA Codeに基づいて移動局へ割り当てる通信領域を決定したが、一度CDMA Codeを受信した移動局に割り当てるべき通信領域、例えば、802.16e通信領域又は802.16m通信領域等を記憶しておき、次回からの通信領域の割り当てを、当該情報を用いて行なっても良い。

Claims (9)

  1. 第2の通信規格準拠の第2の通信領域で通信可能な移動局は、第1の通信規格準拠の第1の通信領域で通信可能な移動局としても動作可能であり、
    基地局が、移動局から受信したコードが所定のコード群に含まれる第1のコードである場合に、該第1の通信領域内の無線リソースを前記移動局に対して割り当て、前記受信したコードが前記所定のコード群に含まれない第2のコードである場合は、該第2の通信領域内の無線リソースを前記移動局に対して割り当て可能である場合に、該第2の通信領域内の無線リソースを前記移動局に対して割り当て、該第2の通信領域内の無線リソースを前記移動局に対して割り当て不可である場合に、該第1の通信領域内の無線リソースを前記移動局に対して割り当てる、
    ことを特徴とする無線リソースの割り当て方法。
  2. 第3の通信規格準拠の第4の通信領域で通信可能な移動局は、第1の通信規格準拠の第2の通信領域で通信可能な移動局としても動作可能であり、
    基地局が、移動局から受信したコードが第1の通信領域で受信されたコードである場合は、該第2の通信領域内の無線リソースを前記移動局に対して割り当て、前記受信したコードが第3の通信領域で受信されたコードである場合は、該第4の通信領域内の無線リソースを前記移動局に対して割り当て可能である場合に、該第4の通信領域内の無線リソースを前記移動局に対して割り当て、第4の通信領域内の無線リソースを前記移動局に対して割り当て不可である場合に、該第2の通信領域内の無線リソースを前記移動局に対して割り当てる
    とを特徴とする無線リソースの割り当て方法。
  3. 請求項1又は2において、
    記移動局は、前記移動局と前記基地局との間の無線環境に応じて、基地局へ送信するコードを選択する、ことを特徴とする無線リソースの割り当て方法。
  4. 第1の通信規格準拠の第1の通信領域のみで通信可能な第1の移動局、又は、前記第1の通信領域及び第2の通信規格準拠の第2の通信領域で通信可能な第2の移動局と、接続された基地局であり、
    ードを受信する受信部と、
    前記受信部で、該第1の移動局から所定のコード群に含まれる第1のコードを受信する場合は、該第1のコードに対応する該第1の通信領域内の無線リソースを該第1の移動局に割り当て、該第2の移動局から前記所定のコード群に含まれない第2のコードを受信する場合は、該第2のコードに対応する該第2の通信領域内の無線リソースを該第2の移動局に対して割り当て可能である場合に、該第2の通信領域内の無線リソースを該第2の移動局に割り当て、該第2の通信領域内の無線リソースを該第2の移動局に対して割り当て不可である場合に、該第1の通信領域内の無線リソースを該第2の移動局に割り当てる制御を行なう制御部と
    備えたことを特徴とする基地局。
  5. 請求項4において、
    前記制御部は、前記第の通信領域内の無線リソースが十分に無い場合は、前記第の移動局から前記第のコードを受信しても、該第の移動局に前記第の通信領域内の無線リソースを割り当てることを特徴とする基地局。
  6. 第1の通信規格準拠の第2の通信領域のみで通信可能な第1の移動局、又は、前記第1の通信領域及び第2の通信規格準拠の第4の通信領域で通信可能な第2の移動局と、接続された基地局であり、
    ードを受信する受信部と、
    受信コードが、前記受信部において第1の通信領域で受信したコードである場合は、該第1の通信領域に対応する第2の通信領域内の無線リソースを前記移動局に対して割り当て、前記受信コードが、前記受信部において第3の通信領域で受信したコードである場合は、該第3の通信領域に対応する該第4の通信領域内の無線リソースを前記移動局に対して割り当て可能である場合に、該第4の通信領域内の無線リソースを前記移動局に対して割り当て、該第4の通信領域内の無線リソースを前記移動局に対して割り当て不可である場合に、該第2の通信領域内の無線リソースを前記移動局に対して割り当てる制御を行なう制御部と、
    を備えたことを特徴とする基地局。
  7. 請求項6において、
    前記制御部は、前記第の通信領域内の無線リソースが十分に無い場合は、前記受信コードが前記第の通信領域で受信したコードであっても、該受信コードを送信した移動局に対して、前記第の通信領域内の無線リソースを割り当てる制御を行なうことを特徴とする基地局。
  8. 複数の通信規格にそれぞれ準拠するコードをそなえる所定のコード群から自局が準拠する通信規格に応じて選択したコードを基地局に送信する送信部と、
    複数の通信規格準拠の複数の通信領域のうち、前記コードの種類に対応する第1の通信領域内の無線リソースの割り当て情報、若しくは、前記コードの種類とは異なるコードの種類に対応する第2の通信領域内の無線リソースの割り当て情報を、前記基地局から受信する受信部と、
    記受信した割り当て情報に従って、前記送信部を制御して、前記第1の通信領域内又は前記第2の通信領域内の前記無線リソースを用いた無線信号の送信制御を行なう制御部と、
    を備えたことを特徴とする移動局
  9. 複数の通信規格のいずれかに準拠するコードを基地局に送信する送信部と、
    複数の通信領域のうち、前記コードが送信された通信領域に対応する第1の通信領域内の無線リソースの割り当て情報、若しくは、前記コードが送信された通信領域とは異なる通信領域に対応する第2の通信領域内の無線リソースの割り当て情報を、前記基地局から受信する受信部と、
    記受信した割り当て情報に従って、前記送信部を制御して、前記第1の通信領域内又は前記第2の通信領域内の前記無線リソースを用いた無線信号の送信制御を行なう制御部と、
    を備えたことを特徴とする移動局
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