WO2008035718A1

WO2008035718A1 - Ofdma communication system and communication method

Info

Publication number: WO2008035718A1
Application number: PCT/JP2007/068209
Authority: WO
Inventors: Hironobu Tanigawa; Yasuhiro Nakamura; Nobuaki Takamatsu
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2006-09-22
Filing date: 2007-09-19
Publication date: 2008-03-27
Anticipated expiration: 2009-03-22
Also published as: US8699427B2; US20100067458A1

Description

明細書

OFDMA方式の通信システム及び通信方法

技術分野

[0001] 本発明は、 OFDMA方式の通信システム及び通信方法に関する。

背景技術

[0002] デジタル携帯電話システムや PHSシステムなどの無線アクセス方式として、 TDM A (Time Division Multiple Access：時分割多元接続）と TDD(Time Division Duplex：時分割双方向伝送)を組み合わせた TDMA/TDD方式が採用されて!/、る。最近では、 OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing :直交周波数分害 ij)の技術による OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access：直交周、波数分割多重接続）を用いた OFDMA方式が提案されて!/、る。

[0003] OFDMは、データを変調する搬送波を、互いに直交した複数の「サブキャリア」（細分化された搬送波）に分割し、データ信号をそれぞれのサブキャリアに分散させて送信する方式である。

[0004] 以下、 OFDM方式の概要について説明する。

[0005] 図 8は送信側に用いられる OFDM変調装置の構成を示すブロック図である。 OFD M変調装置には、送信データが入力される。この送信データは、シリアル/パラレノレ変換部 201に供給されて、低速な複数の伝送シンボルからなるデータに変換される。つまり、伝送情報を分割して、複数の低速なデジタル信号を生成する。このパラレルデータは、逆高速フーリエ変換 (IFFT)部 202に供給される。

[0006] パラレルデータは、 OFDMを構成する各サブキャリアに割り当てられ、周波数領域においてマッピングされる。ここで、各サブキャリアに対して BPSK、 QPSK、 16QAM, 6 4QAM等の変調が施される。マッピングデータは、 IFFT演算を施すことによって、周波数領域の送信データから時間領域の送信データに変換される。これにより、互いに直交する関係にある複数のサブキャリアがそれぞれ独立に変調されたマルチキヤリァ変調信号が生成される。 IFFT部 202の出力は、ガードインターバル付加部 203に供給される。 [0007] ガードインターバル付加部 203は、図 9に示すように、伝送データの有効シンボルの後部をガードインターバルとして、伝送シンボル毎に有効シンボル期間の前部にコピーを付加する。このガードインターバル付加部で得られたベースバンド信号は、直交変調部 204に供給される。

[0008] 直交変調部 204は、ガードインターバル付加部 203から供給されるベースバンド O FDM信号に対して、 OFDM変調装置の局部発振器 105から供給されるキャリア信号を用いて、直交変調を施し、中間周波数 (IF)信号もしくは無線周波数 (RF)信号に周波数変換する。すなわち、直交変調部は、ベースバンド信号を所望の伝送周波数帯域に周波数変換した後に伝送路に出力する。

[0009] 図 10は、受信側に用いられる OFDM復調装置の構成を示すブロック図である。 O FDM復調装置には、図 8の OFDM変調装置によって生成された OFDM信号が所定の伝送路を介して入力される。

[0010] この OFDM復調装置に入力された OFDM受信信号は、直交復調部 211に供給される。直交復調部 211は、 OFDM受信信号に対して、 OFDM復調装置の局部発振器 212から供給されるキャリア信号を用いて直交復調を施し、 RF信号もしくは IF信号からベースバンド信号に周波数変換し、ベースバンド OFDM信号を得る。この OFD M信号は、ガードインターバル除去部 213に供給される。

[0011] ガードインターバル除去部 213は、 OFDM変調装置のガードインターバル付加部

203で付加された信号を、図示しな!/、シンボルタイミング同期部から供給されるタイミング信号に従って除去する。このガードインターバル除去部 203で得られた信号は、高速フーリエ変換 (FFT)部 214に供給される。

[0012] FFT部 214は、入力される時間領域の受信データを FFTすることによって周波数領域の受信データに変換する。さらに周波数領域においてデマッピングされ、各サブキャリア毎にパラレルデータが生成される。ここで、各サブキャリアに施された BPSK、 QPSK、 16QAM, 64QAM等の変調に対する復調がなされたことになる。 FFT部 214 で得られたパラレルデータは、パラレル/シリアル変換部 215に供給されて、受信データとして出力される。

[0013] 以上のように OFDMは、搬送波を複数のサブキャリアに分割する方式である。そして、 OFDMAは、上記 OFDMにおけるサブキャリアの中から複数のサブキャリアを集めてグループ化し、各グループを各ユーザに 1つ又は複数割り当てて多重通信を行う方式である。上記各グループはそれぞれサブチャネルと呼ばれる。つまり、各ユーザは割り当てられた 1つ又は複数のサブチャネルを用いて通信を行うのである。また、サブチャネルは通信を行うデータ量や伝播環境等に応じて適応的に増減して割り当てられる。

[0014] 次に、 OFDMA方式を採用した通信システムにおけるチャネルの構成例を挙げ、説明する。

[0015] 特許文献 1には、下り回線 (ダウンリンク）の通信を広帯域チャネルにより行い、上り回線 (アップリンク）の通信を狭帯域チャネルにより行う、帯域幅の異なる非対称のチャネルによる通信方法が示されて!/、る。

[0016] 図 11は、特許文献 1における端末装置と基地局の間の伝送制御の構成である。ァクセス方式として OFDMA方式が適用され、上り回線と下り回線とで、 1フレーム内の異なるタイムスロットが時分割で使用される。

[0017] 1フレーム内の前半の所定数のスロット Tl , T2, · · · ·Τη (ηは任意の整数）は、アツプリンタ期間 Tuのスロットとされ、端末装置から基地局への上り回線の伝送に使用されるスロットとしてある。 1フレーム内の後半の所定数のスロット Rl , R2, · · · ' Rn dは任意の整数）は、ダウンリンク期間 Tdのスロットとされ、基地局から端末装置への下り回線の伝送に使用されるスロットとしてある。このように、アップリンク期間とダウンリンク期間が互いに異なる（上り下りそれぞれの時間が異なっており、上り下りを構成するスロットが互いに異なる）フレームを上下非対称のフレームであると!/、う。

[0018] 図 12は、上記フレーム構成のデータが無線伝送されるチャネル構成例である。

[0019] この例では、使用可能周波数帯 B0の下側と上側には、各広帯域チャンネル CH1 〜CH4の帯域幅よりも狭いガードバンド部 B1及び B2が存在し、この Bl , B2に、広帯域チャンネル CH；!〜 CH4よりも帯域幅が狭い狭帯域チャンネル CH5, CH6を配置している。

[0020] このガードバンド部に配置された狭帯域チャンネル CH5, CH6は、上り回線（アツプリンタ）での低速アクセス専用通信チャンネルとして使用し、図 11に示すフレーム構成の前半のアップリンク期間 Tuだけが無線伝送に使用される。

[0021] 特許文献 2には、下り回線 (ダウンリンク)用及び上り回線 (アップリンク）用のそれぞれの送信待ちセルの状況に基づいて、各通信相手に使用されるタイムスロットの割り当てを行うようにして、基地局と移動局の間で通信が行われる通信方法が示されており、非対称な各チャネルの送受信量及び QoSに応じてユーザチャネルを割り当てる OFDMA/TDD方式を採用した通信装置が示されて!/、る。

[0022] 図 13は、特許文献 2の通信システムの構成を示す模式図である。基地局（BTS)と移動局（MS)との間で、 OFDMA方式を採用した通信が行われる。

[0023] 図 14は、特許文献 2の無線通信装置に用いられるフレームフォーマットを示す模式図である。単位フレーム（1フレーム）は、図に示すように、アクセスチャネル (Ach)、上り方向の制御チャネル（Cch)、下り方向の制御チャネル（Cch)、下り方向のユーザチャネル（Uch)、及び上り方向のユーザチャネル（Uch)を含む構成となっている

[0024] 下り方向のユーザチャネル及び上り方向のユーザチャネルのそれぞれが含むタイムスロット数は、固定されておらず、ユーザチャネルの割り当て結果に基づいて、境界線の位置が決定される。

特許文献 1：特開 2000— 115834

特許文献 2：特開 2000— 236343

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0025] 上述のような従来の OFDMA方式を採用した通信システムにおいては、各端末が基地局との間の通信に対しどのサブチャネル割り当てるかを示す情報を MAP情報と呼び、予め基地局から各端末へ通知される。さらに、従来の OFDMA方式では、下り回線 (ダウンリンク）と上り回線 (アップリンク）とのチャネル構成が非対称なフレーム構成となっている。そのため、上記通信システムでは、複数の端末それぞれに対する M AP†青幸を、ダウンリンクフレーム用の MAP†青幸とアップリンクフレーム用の MAP†青報とに分けてそれぞれ送信する必要がある。

[0026] しかしながら、ダウンリンクフレームとアップリンクフレームの MAP情報をそれぞれ送信しなければならないため、 MAP情報の情報量が多ぐこの情報量の分の通信リソースが減少してしまう。そのうえ、 MAP情報を決めるための基地局の処理負荷が大きいという問題点がある。

[0027] 本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、通信リソースの減少を抑えて、基地局の処理負担を減らすことができる OFDMA方式の通信システム及び通信方法を提供するものである。

課題を解決するための手段

[0028] 前記課題を解決するために、本発明に係る通信システムは、基地局と複数の端末との間において 1つ又は複数のサブチャネルを用いて通信を行う OFDMA方式の通信システムにおいて、前記基地局から前記複数の端末のうちの少なくとも 1つの端末に対し通信を行うダウンリンク期間であるダウンリンクフレームを生成するダウンリンクフレーム生成部と、前記複数の端末のうちの少なくとも 1つの端末から前記基地局に対し通信を行うアップリンク期間であるアップリンクフレームを生成するアップリンクフレーム生成部と、前記複数の端末のうちの 1つに対し当該端末が使用可能な 1つ又は複数のサブチャネルを割り当てるチャネル割り当て部と、を備え、前記チャネル割り当て部は、前記ダウンリンクフレーム及び前記アップリンクフレームにおける前記サブチャネルのうち、同じスロット且つ同じ周波数帯域の前記サブチャネルを前記複数の端末のうち同一の端末に対し割り当てることを特徴とする。（請求項 1)。

[0029] また、前記ダウンリンクフレームを構成する前記サブチャネル数と前記アップリンクフレームを構成する前記サブチャネル数は同じであることを特徴とする（請求項 2)。

[0030] また、前記ダウンリンクフレームと前記アップリンクフレームとが連続して構成されることを特徴とする (請求項 3)。

[0031] また、前記ダウンリンクフレーム及び前記アップリンクフレームは、前記基地局の制御チャネルとして使用されるコントロールサブチャネルとデータを送信するトラフィックサブチャネルとによって構成され、前記トラフィックサブチャネルは、各端末毎に使用可能又は使用不可能なサブチャネルが示された情報を含み各端末に割り当てられた第 1のサブチャネルと、実際に使用するデータを含む第 2のサブチャネルと、によつて構成されることを特徴とする (請求項 4)。 [0032] また、前記複数の各端末毎の使用可能又は使用不可能なサブチャネルが示された情報が、前記第 1のサブチャネルに含まれ、前記ダウンリンク期間に前記基地局から前記各端末へそれぞれ通知されることを特徴とする（請求項 5)。

[0033] また、前記情報で使用可能とされたサブチャネルの内、当該端末で使用するサブチャネルと使用しないサブチャネルとが区別されて前記第 1のサブチャネルに含まれ、前記アップリンク期間に前記各端末から前記基地局へそれぞれ通知されることを特徴とする (請求項 6)。

[0034] また、本発明に係る通信方法は、基地局と複数の端末との間において 1つ又は複数のサブチャネルを用いて通信を行う OFDMA方式の通信方法において、前記基地局から前記複数の端末のうちの少なくとも 1つの端末に対し通信を行うダゥンリンク期間であるダウンリンクフレームと、前記基地局から前記複数の端末のうちの少なくとも 1つの端末に対し通信を行うアップリンク期間であるアップリンクフレームとを生成するステップと、前記複数の端末のうちの 1つに対し当該端末が使用可能な 1つ又は複数のサブチャネルを割り当てるステップと、を含み、前記ダウンリンクフレーム及び前記アップリンクフレームにおける前記サブチャネルのうち、同じスロット且つ同じ周波数帯域の前記サブチャネルを同一の端末に対し割り当てて通信することを特徴とする (請求項 7)。

[0035] また、前記ダウンリンクフレームを構成する前記サブチャネル数と前記アップリンクフレームを構成する前記サブチャネル数は同じであることを特徴とする（請求項 8)。

[0036] また、前記各端末毎に使用可能又は使用不可能なサブチャネルが示された情報を、前記ダウンリンク期間で前記各端末へ通知するステップを含むことを特徴とする（請求項 9)。

[0037] また、前記ダウンリンク期間で前記各端末へ前記情報を通知した後、使用可能とされたサブチャネルの内、当該端末で使用するサブチャネルと使用しなレ、サブチヤネルが区別されて、前記アップリンク期間で前記各端末から前記基地局へ通知されるステップを含むことを特徴とする (請求項 10)。

発明の効果

[0038] 本発明によれば、 OFDMA方式の通信システム及び通信方法にお!/、て、通信リソースの減少を抑えることができる。さらに、基地局の処理負担を減らすことができる。図面の簡単な説明

[0039] [図 1]本発明の実施の形態に係る通信システムにおいて、基地局及び端末の送信機能を示すブロック図である。

[図 2]本発明の実施の形態に係る通信方法に用いられる OFDMAのフレーム構成を示す説明図である。

[図 3]図 2のフレームにおける MAP構成の一例を示す説明図である。

[図 4]サブチャネルのフォーマットを示す説明図である。

[図 5]ダウンリンクの物理層（PHY)のフォーマットを示す説明図である。

[図 6]アップリンクの物理層（PHY)のフォーマットを示す説明図である。

[図 7]送信した MAP情報に対応するフレームを示す説明図である。

[図 8]送信側に用いられる OFDM変調装置の構成を示すブロック図である。

[図 9]ガードインターバルを示す説明図である。

[図 10]受信側に用いられる OFDM変調装置の構成を示すブロック図である。

[図 11]特許文献 1の端末装置と基地局の間の伝送制御の構成図である。

[図 12]図 11のフレーム構成のデータが無線伝送されるチャネル構成例である。

[図 13]特許文献 2の通信システムの構成を示す模式図である。

[図 14]特許文献 2の無線通信装置に用いられるフレームフォーマットを示す模式図である。

符号の説明

[0040] 10 基地局

11、 21 QoS制御部

12、 22 スケジューラ

13、 23 帯域割当部

14 ダウンリンクフレーム生成部

15、 25 変調部

16、 26 送信部

17、 27 通信管理部 20 端末

24 アップリンクフレーム生成部

S 1〜S4 タイムスロット

C1〜C4 コントローノレサブチヤネノレ

T1—T108 トラフィックサブチャネル

発明を実施するための最良の形態

[0041] 以下、本発明に係る通信システムの実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

[0042] 本通信システムは、基地局（CS： cell station)と複数の端末 (PS： personal station) との間において、各周波数帯毎に複数のサブチャネルで構成されたフレームによつて通信を行う OFDMA方式の通信システムである。図 1は、本発明の実施の形態に係る通信システムにおいて、基地局及び端末の送信機能を示すブロック図である。

[0043] 図 1に示すように、基地局 10における送信機能としては、上位層から送られてきたデータを通信の優先度に応じて QoSのクラス分けを行う QoS制御部 11、クラス分けされた優先度に応じて通信のスケジューリングを行うスケジューラ 12、後述するサブチャネルをスロット毎に割り当てる帯域割当部 13、端末 20に対して通信を行うダウンリンク期間であるダウンリンクフレームを生成するダウンリンクフレーム生成部 14、ダウンリンクフレームの信号を変調する変調部 15、無線信号を端末に対して送信する送信部 16、帯域割当部 13や変調部 15を制御して通信を管理する通信管理部 17を有している。ダウンリンクフレーム生成部 14は、 QoS制御部 11、スケジューラ 12を通じて上位層から送られ、帯域割当部 13を通じて各サブチャネルに割り当てられた物理フレームを 4つ連続させてダウンリンクフレームを生成する。

[0044] また、端末 20における送信機能としては、上位層から送られてきたデータを通信の優先度に応じて QoSのクラス分けを行う QoS制御部 21、クラス分けされた優先度に応じて通信のスケジューリングを行うスケジューラ 22、後述するサブチャネルをスロット毎に割り当てる帯域割当部 23、基地局 10に対して通信を行うアップリンク期間であるアップリンクフレームを生成するアップリンクフレーム生成部 24、アップリンクフレームの信号を変調する変調部 25、無線信号を基地局に対して送信する送信部 26、帯域割当部 23や変調部 25を制御して通信を管理する通信管理部 27を有している。了ップリンクフレーム生成部 24は、 QoS制御部 21、スケジューラ 22を通じて上位層から送られ、帯域割当部 23を通じて各サブチャネルに割り当てられた物理フレームを 4つ

[0045] 図 2は、本発明の実施の形態に係る通信方法に用いられる OFDMAのフレーム構成を示す説明図である。

[0046] 上記フレームは、基地局から端末への通信を行うダウンリンク期間のタイムスロットと

、端末から基地局への通信を行うアップリンク期間のタイムスロットとが隣り合うように配置されている。

[0047] また、上記フレームにおける複数のサブチャネルの割り当てを示すフレーム構成は、ダウンリンク（基地局から端末へのリンク：下り回線)期間のフレームであるダウンリンクフレームと、アップリンク（端末から基地局へのリンク：上り回線）期間のフレームであるダウンリンクフレームとが連続し、且つ対称な構成となっている。ここで云う対称とは、ダウンリンクとアップリンクで、それぞれの期間が等しぐまた、スロット数が等しいことを指す。

[0048] 図 2のフレーム構成は、例えば、従来より広く普及している PHSシステムと同様にタィムスロットが 4個（S 1〜S4)の場合の構成であり、縦軸が周波数軸、横軸が時間軸を示す。この構成により、従来の PHSシステムに組み入れて使用が可能である。

[0049] 図 2において、ダウンリンク期間及びアップリンク期間は、共に周波数軸に対して、 2 8個の周波数帯に分割されている。最初の周波数帯に割り当てられるサブチャネルは、コントロールサブチャネルと呼ばれ、制御チャネル（CCH)で使用している。

[0050] なお、上記の最初の周波数帯は、最も高い周波数帯あるいは最も低い周波数帯のどちらでも良い。

[0051] 図 2の例は、 PHSシステムの例であり、コントロールサブチャネル C1〜C4には 4つの基地局が割り当てられて!/、る。

[0052] そして、残りの 27の周波数帯（グループ）は、タイムスロット毎に時間軸方向に 4個に分割され、全部で 108のサブチャネルで構成されている。これらはデータを送受信するトラフィックサブチャネル T；!〜 T108である。つまり、さらに本実施の形態の通信システムにおける OFDMA方式では、従来の OFDMA方式におけるサブチャネルが時間軸方向に分割されているためにサブチャネル数 (ェタストラサブチャネル数）力と多い。

[0053] さらに、このトラフィックサブチャネルは、アンカーサブチャネルとェクストラサブチヤネルと呼ばれるサブチャネルにより構成されている。

[0054] アンカーサブチャネルとは、どのサブチャネルをどの端末が使用する力、を各端末に通知するために使用したり、再送制御でデータが正しくやりとりできた力、を基地局と端末でネゴシエーションするために使用するためのサブチャネルであり、各端末に 1つが通信開始時に割り当てられる。

[0055] ェクストラサブチャネルとは、実際に使用するデータを送信するサブチャネルであり、 1つの端末に対して、任意の数を割り当てることができる。この場合、割り当てられたェクストラサブチャネルが多レ、ほど、帯域が広がるので高速な通信が可能となる。

[0056] 次に、前記トラフィックサブチャネルの割り当てについて説明する。図 3はサブチヤネルの割り当ての一例を示す説明図である。この図 3に示す例では、各トラフイツクサブチャネルの割り当てを様々な模様によって示して!/、る。

[0057] 図 3に示す例では、コントロールサブチャネルにおける 4つの基地局のうち C3の基地局の制御チャネルを示している。なお、 C3、T2などの記号は図 2に対応している。

[0058] ユーザ 1の端末に対するアンカーサブチャネルとして、 T5が割り当てられている。そして、ユーザ 1の端末に対するェクストラサブチャネルとして、 T2、 Τ4、 Τ6、 Τ7、 Τ8 、 Τ9、 Τ10、 Τ15、 Τ17、 Τ24、 · · ·、 T105カ害 ijりあてられてレヽる。これらサブ、チヤネルはダウンリンクとアップリンクとで共通である。ここで述べる「共通」とは、アップリンクとダウンリンクにおけるスロットが同じであり、且つ周波数帯域も同じであることを示す。っまり、ューザー1が使用する丁5、丁9、丁17、…はアップリンクとダウンリンク共に第 1スロット（S1)であり、 T2、 Τ6、 Τ10、 . · ·はアップリンクとダウンリンク共に第 2スロット (S2)であり、 Τ7、 Τ15、 · ·はアップリンクとダウンリンク共に第 3スロット（S3)、 Τ4、 Τ 8、 Τ24、 · · ·はアップリンクとダウンリンク共に第 4スロット（S4)である。また、周波数帯域についても T2と T4力 T6と T7と T8力 T9と T10力 T15が、 T17が、 T24力 [0059] また、ユーザ 2の端末に対するアンカーサブチャネルとして、 T23が割り当てられている。そして、ユーザ 2の端末に対するェクストラサブチャネルとして、 T13、 T14、 Tl 8、T20、 . · ·が割りあてられている。ユーザ 2において、サブチャネルの割り当てはュ

[0060] また、 Tl、 T3、 Ti l , Τ12、 Τ19、 Τ21、 · · ·、 T107は他の基地局と他の端末の間で使用されており、 Τ16、 Τ22、 · · ·、 T106、 T108は使用していないサブチャネルである。

[0061] このように、図 3に示した本実施の形態の通信システムにおけるフレーム構成は、ダゥンリンク期間のフレームであるダウンリンクフレームとアップリンク期間のフレームであるアップリンクフレームとが連続し、且つ対称な構成となってレ、る。

[0062] 次に、サブチャネルのフォーマットについて図 4を用いて説明する。

[0063] 図 4に示すように、 1つの周波数帯は、ダウンリンクの 4つのサブチャネルとアツプリンクの 4つのサブチャネルで構成されており、全体の時間軸上の長さは例えば 5ms である。

[0064] 各サブチャネルは PR(PRiamble)、 PS (Pilot Symbol)、その他のフィールドにより構成され、時間軸上の長さは例えば 625 H sである。

[0065] PRはプリアンブルであり、フレーム送信の開始を認識させ、同期をとるタイミングを与えるための信号である。

[0066] PSはパイロットシンボルであり、搬送波の絶対位相を正しく識別するために位相の基準を得るための既知の信号波形や、既知のデータのことである。

[0067] Sub channel payloadはサブチャネルペイロードであり、物理層（PHY)のデータを収容する部分である。

[0068] 次に、ダウンリンクの物理層（PHY)のフォーマット図 5を用いて説明する。

[0069] アンカーサブチャネルのサブチャネルペイロードの構成は、 MAP、 ACKCH、 PH Yペイロードなどの各フィールドで構成されている。そして、各ェクストラサブチャネルのサブチャネルペイロードに収容された ΡΗΥペイロードがこれに連結される。最後のェクストラサブチャネルの終わりの部分は CRCフィールドが設けられている。

[0070] 上記 MAPフィールドに収容されたビット配列は、端末に送信する MAP情報（当該端末に対し、使用可能又は使用不可能なサブチャネルが示された情報）であり、 1フレームに含まれるトラフィックサブチャネルに番号を付けて、これに対応したビット列として表している。

[0071] 例えば、第 n番目のトラフィックサブチャネルに対応するビットが "1 "であれば、この第 n番目のトラフィックサブチャネルは当該端末に割り当てられて使用可能であることを通知する。また、第 n番目のトラフィックサブチャネルに対応するビットが" 0"であれば、この第 n番目のトラフィックサブチャネルは当該端末では使用不可能であることを通知する。

[0072] 例えば、図 3のフレーム構成の例における MAP情報は次のようになる。

[0073] ユーザ 1の端末に対して送信される MAP情報のビット配列は、「010101111100 00皿… 1000」となる。

[0074] また、ユーザ 2の端末に対して送信される MAP情報のビット配列は、「00000000 000011000皿…」となる。

[0075] 次に、アップリンクの物理層（PHY)のフォーマット図 6を用いて説明する。

[0076] アンカーサブチャネルのサブチャネルペイロードの構成は、 RMAP、 ACKCH、 P C、 PHYペイロードなどの各フィールドで構成されている。そして、各エタストラサブチャネルのサブチャネルペイロードに収容された PHYペイロードがこれに連結される。最後のェクストラサブチャネルの終わりの部分は CRCフィールドが設けられている。

[0077] RMAPは、基地局から指示されたサブチャネルが使用できるか否かを端末が判断して基地局へ返信するものである。例えば、端末の近くに他の端末や他の基地局などが存在し、これらからの干渉波による妨害レベルが大きくて、これに該当するサブチャネルでの正常な通信を行うことができない場合などは、該当するサブチャネルは使用できないとして基地局へ返信する。即ち、使用できないサブチャネルに該当する RMAPのビットを" 0"にする。

[0078] 例えば、基地局からある端末へダウンリンクにて送信された MAP情報（MAPのビット配列）が「10110 · · ·」であるときに、第 3番目のサブチャネルを端末側が使用できないと判断した場合には、第 3番目のビットを" 0"とする。よって、この場合は「10010 · · ·」という配列の RMAPをアップリンクにて基地局側に返信する。 [0079] 次に、送信した MAP情報に対応するフレームについて図 7を用いて説明する。

[0080] 基地局は、（1)のダウンリンク期間におけるアンカーサブチャネルに含まれる MAP フィールドで、端末に対して通信権を通知する（（1)のタイミングで指示する）。

[0081] 次に、通知された MAP情報には、使用するェクストラサブチャネルが指示されており、この使用を指示されたェクストラサブチャネルを用いて（2)あるいは（3)のフレーム (のタイミング）で通信を fiう。

[0082] 次に、（2)あるいは（3)のフレームのどちらで通信を行うかは、基地局と端末の接続の初期段階で決定され、復調の処理速度が遅い端末などの条件により、通信可能なフレームが（2)あるいは（3)と決定される。なお、一度決定されれば、（2)あるいは（3 )のフレームのどちらで通信を行うかは通信終了まで変わらない。

[0083] このように、本実施の形態の通信システムにおける OFDMA方式では、サブチヤネル数（ェタストラサブチャネル数）が 108と多いために各ユーザに割り当てることのできるサブチャネルの数も当然大きい。従って MAP情報も必然的に大きくなり、仮にダゥンリンクに加え、アップリンクにおいても MAP情報のやり取りを基地局と端末の間で行うとすると通信リソースを多く使用してしまい本来のデータを通信するためのペイ口ードが減ってしまうことになる。

[0084] しかしながら、本実施の形態の通信システムにおいては図 3に示すようにダウンリンク期間のフレームであるダウンリンクフレームとアップリンク期間のフレームであるアツプリンタフレームとが連続して、且つ対称な構成となっているので、アップリンクのサブチャネル割り当てをダウンリンクと共通、つまり同じスロットであり且つ同じ周波数帯域にしておけば、 MAP情報を例えばダウンリンクのみで基地局から端末に通知することにより、アップリンクにおける MAP情報の通知は不要になり、本来のデータを通信するペイロード部を多く確保することができ、スループットを向上できる。

[0085] 以上、詳述したように、本発明の実施の形態に係る通信システムは、基地局 10から複数の端末のうちの少なくとも 1つの端末 20に対し通信を行うダウンリンク期間であるダウンリンクフレームを生成するダウンリンクフレーム生成部 14と、複数の端末のうちの少なくとも 1つの端末 20から基地局 10に対し通信を行うアップリンク期間であるアツプリンタフレームを生成するアップリンクフレーム生成部 24と、を備えており、ダウンリンクフレームとアップリンクフレームとは連続し、且つ対称な構成である。

[0086] これによつて、通信リソースの減少を抑えることができるので、基地局 10の処理負担を減らすこと力 Sできる。さらに、従来の PHSシステムとの互換性を維持することもでき

[0087] 本出願は、 2006年 9月 22曰出願の曰本特許出願（特願 2006— 257969)、 2006 年 11月 28日出願の日本特許出願（特願 2006— 320776)に基づくものであり、その内容はここに参照して取り込まれる。

Claims

請求の範囲

[1] 基地局と複数の端末との間において 1つ又は複数のサブチャネルを用いて通信を行う OFDMA方式の通信システムにおいて、

前記基地局から前記複数の端末のうちの少なくとも 1つの端末に対し通信を行うダゥンリンク期間であるダウンリンクフレームを生成するダウンリンクフレーム生成部と、前記複数の端末のうちの少なくとも 1つの端末から前記基地局に対し通信を行うァップリンク期間であるアップリンクフレームを生成するアップリンクフレーム生成部と、前記複数の端末のうちの 1つに対し当該端末が使用可能な 1つ又は複数のサブチャネルを割り当てるチャネル割り当て部と、を備え、

前記チャネル割り当て部は、前記ダウンリンクフレーム及び前記アップリンクフレームにおける前記サブチャネルのうち、同じスロット且つ同じ周波数帯域の前記サブチャネルを前記複数の端末のうち同一の端末に対し割り当てることを特徴とする通信システム。

[2] 前記ダウンリンクフレームを構成する前記サブチャネル数と前記アップリンクフレームを構成する前記サブチャネル数は同じであることを特徴とする請求項 1に記載の通信システム。

[3] 前記ダウンリンクフレームと前記アップリンクフレームとが連続して構成されることを特徴とする請求項 1又は 2に記載の通信システム。

[4] 前記ダウンリンクフレーム及び前記アップリンクフレームは、前記基地局の制御チヤネルとして使用されるコントロールサブチャネルとデータを送信するトラフィックサブチャネルとによって構成され、

前記トラフィックサブチャネルは、

各端末毎に使用可能又は使用不可能なサブチャネルが示された情報を含み各端末に割り当てられた第 1のサブチャネルと、

実際に使用するデータを含む第 2のサブチャネルと、によって構成されることを特徴とする請求項 1〜3のいずれか 1項に記載の通信システム。

[5] 前記複数の各端末毎の使用可能又は使用不可能なサブチャネルが示された情報、前記第 1のサブチャネルに含まれ、前記ダウンリンク期間に前記基地局から前記各端末へそれぞれ通知されることを特徴とする請求項 4に記載の通信システム。

[6] 前記情報で使用可能とされたサブチャネルの内、当該端末で使用するサブチヤネルと使用しないサブチャネルとが区別されて前記第 1のサブチャネルに含まれ、前記アップリンク期間に前記各端末から前記基地局へそれぞれ通知されることを特徴とする請求項 4又は 5に記載の通信システム。

[7] 基地局と複数の端末との間において 1つ又は複数のサブチャネルを用いて通信を行う OFDMA方式の通信方法にお!/、て、

前記基地局から前記複数の端末のうちの少なくとも 1つの端末に対し通信を行うダゥンリンク期間であるダウンリンクフレームと、前記基地局から前記複数の端末のうちの少なくとも 1つの端末に対し通信を行うアップリンク期間であるアップリンクフレームとを生成するステップと、

前記複数の端末のうちの 1つに対し当該端末が使用可能な 1つ又は複数のサブチャネルを割り当てるステップと、を含み、

前記ダウンリンクフレーム及び前記アップリンクフレームにおける前記サブチャネルのうち、同じスロット且つ同じ周波数帯域の前記サブチャネルを同一の端末に対し割り当てて通信することを特徴とする通信方法。

[8] 前記ダウンリンクフレームを構成する前記サブチャネル数と前記アップリンクフレームを構成する前記サブチャネル数は同じであることを特徴とする請求項 7に記載の通信方法。

[9] 前記各端末毎に使用可能又は使用不可能なサブチャネルが示された情報を、前記ダウンリンク期間で前記各端末へ通知するステップを含むことを特徴とする請求項 7又は 8に記載の通信方法。

[10] 前記ダウンリンク期間で前記各端末へ前記情報を通知した後、使用可能とされたサブチャネルの内、当該端末で使用するサブチャネルと使用しな!/、サブチャネルが区別されて、前記アップリンク期間で前記各端末から前記基地局へ通知されるステップを含むことを特徴とする請求項 9に記載の通信方法。