JP3955680B2 - Radio channel access method in mobile communication system of time division communication system, base station and mobile station using the method - Google Patents

Radio channel access method in mobile communication system of time division communication system, base station and mobile station using the method Download PDF

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【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、時分割通信方式の移動通信システムにおける無線チャネルアクセス方法、その方法を使用する基地局及び移動局に関する。
【０００２】
【従来の技術】
無線通信の技術分野においては、多くの通信装置間で、混信なく（信号の衝突を回避して）通信を行うために、各種の通信チャネルアクセス方式が用いられている。無線ＬＡＮの分野においては、通信アクセス方式の一つとして、バーストアクセス通信を用いた無線アクセス方式が用いられる。バーストアクセス通信とは、コンピュータ等が、特定の時間に集中して、他のコンピュータ又はデータ端末装置とデータを効率よく送受するための通信方式である。例えば、図１に示すように、ある一つの周波数を複数の移動局及び基地局（ＳＴＡ１〜ＳＴＡｎ）が共有し、送受する時間（Ｔ１〜Ｔ４）を異ならせて通信する方式で、フレーム長を可変とすることができる。
【０００３】
また、無線ＬＡＮの規格としてＩＥＥＥ Ｐ８０２. １１がある。図２に、無線アクセス方式のフレーム構成例を示す。バーストアクセス方式は、コンテンション方式とノンコンテンション方式の二つがある。図２のコンテンションフリーの部分が、ノンコンテンション方式に属する。例えば、基地局がデータ送出を許可するためのポーリング信号（例えば、図２において、ポーリング信号は、ビーコンＢの後に、一定の期間をおいて、移動局に順次、間欠的に送出される。）を移動局に送信し、移動局はその信号を受けて、ポーリング信号に基づいて、可変長フレームのデータを基地局に送信するアクセス方式である。図２のコンテンションの部分は、例えば、移動局及び基地局がデータを送信する前に、回線の使用状態を搬送周波数の検出（キャリアセンス）により行い、他の基地局又は移動局が回線を使用していなければ、フレームを送出するが、回線が使用中であればデータの送出を見合わせるアクセス方式である。また、図２の基本フレームの冒頭に挿入されたビーコンは、基本フレームの周期及びコンテンションフリーの周期の情報を移動局に知らせるために制御チャネルとして用いられている。
【０００４】
一方、時分割通信方式の無線システムとしては、デジタルセルラー電話、デジタルコードレス電話がある。デジタルセルラー電話の規格としては、ＲＣＲ ＳＴＤ−２７”デジタル方式自動車電話システム”がある。例えば、図３に示すように、移動局から基地局への回線（以下、「上り回線」という。）（Ａ）と基地局から移動局への回線（以下、「下り回線」という。）（Ｂ）として、異なる周波数を使用し、さらに、上り回線と下り回線は、同一の基本周期Ｔを有し、上り回線と下り回線の基本周期Ｔには、それぞれ、固定長の６フレーム（フレーム１〜フレーム６）により時分割したＴＤＭＡ(Time Division Multiple Access)方式がとられている。なお、図３（Ａ）、（Ｂ）における番号は、タイムスロットに割り当てたフレームの番号である。
【０００５】
ここでは、使用する通信回線は、基地局が割り当てる。例えば、移動局が通信を行う場合、基地局によって割り当てられたフレーム（例えば、フレーム番号１のフレーム１）を使用して通信が行われる。つまり、基地局と移動局は、通信回線として、基本周期ごとに繰り返されるフレーム１（スラッシュが引かれたフレーム１）を上り回線、下り回線で使用して通信を行う。
【０００６】
また、デジタルコードレス電話の規格としては、ＲＣＲ ＳＴＤ−２８”第二世代コードレス電話システム”があり、上り回線と下り回線は、同一周波数を用い、上り回線と下り回線を時分割して使用する。時分割は図４に示すように、上り回線と下り回線、それぞれ固定長の４フレームに時分割したＴＤＭＡ/ ＴＤＤ(Time Division Multiple Access /Time Division Duplex) 方式がとられている。
【０００７】
ここでも、使用する通信回線は、基地局が割り当てる。例えば、移動局が通信を行う場合、基地局によって割り当てられたフレーム（例えば、フレーム番号２のフレーム２）を使用して通信が行われる。つまり、基地局と移動局は、通信回線として、基本周期ごとに繰り返されるフレーム２を上り回線、下り回線で使用して通信を行う。
【０００８】
また、これらのＴＤＭＡ、ＴＤＭＡ／ＦＤＤ(Time Division Multiple Access /Frequency Division Duplex) 又はＴＤＭＡ/ ＴＤＤで構成されたチャネルを、さらに周波数で多重化する技術( ＦＤＭＡ: Frequency Division Multiple Access) を用いることができる。この技術を使用することにより、使用できるチャネル数を増加することができる。例えば、Ｎ周波数使用するれば、Ｎ倍のチャネルを利用することが可能となる。
【０００９】
一方、スペクトル拡散方式があるが、この方式には、コードを用いて信号を拡散する直接拡散方式、搬送波の周波数を瞬間的に変更して信号を拡散する周波数ホッピング方式等が、従来から知られている。これらは同一周波数帯上の信号に対して、異なったコード又はホッピングパターンを使用して、信号を拡散することによって複数チャネルが使用可能となる多重化技術である。現在、規格化作業が進み、次世代の移動通信の規格ＩＭＴ−２０００では、周波数多重と直交する（周波数多重による信号と混信することのない信号）多重としてコード拡散によって多重化を行うＣＤＭＡ (Code Division Multiple Access)が用いられる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上記した無線チャネルアクセス方式の一つである、無線ＬＡＮに用いられるバーストアクセス通信方式は、バースト的なデータ（短い期間に発生する大量なデータ）を通信するために最適化されている。一方、音声通信などのリアルタイム通信を行う場合には、原則として、回線を捕捉して置く必要がある。リアルタイム通信をバーストアクセス通信方式で行うためには、周期的なタイミングでリアルタイム通信のデータを送受する必要が生じる。この場合、不定期に発生するバースト的なデータと送信タイミングが重る。それを避けようとすると、フレームの伝送遅延が生じたり、音声がとぎれたりするなどリアルタイム通信の通信品質を常に保証することができなくなる。一方、セルラー通信に用いられるＴＤＭＡ方式の場合では、あらかじめ通信チャネルが確保されているので、リアルタイム通信には向いているが、バースト的にデータを通信する場合、データ量が少ない場合でも固定長のＴＤＭＡのアクセス領域（タイムスロット）を割り当てなければならず、無駄なタイムスロットの割当てが生じ、回線の使用効率が低くなる。また、発生するデータごとにＴＤＭＡのタイムスロットを割り当てるなど制御も大変複雑になる。
【００１１】
本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、データ通信と音声通信において、所要の通信品質を満たし、かつ効率よく行うための無線アクセス方式を提供することを目的とするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載された発明は、時分割通信の基本フレームをバーストアクセス通信用領域及び時分割通信用領域に分割し、バーストアクセス通信及び時分割通信の混在を可能としたＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式の移動通信システムにおける無線チャネルアクセス方法において、前記バーストアクセス通信及び前記時分割通信の通信チャネル構成を動的に変更する変更ステップと、前記移動通信システムにおける基地局は、前記通信チャネル構成の変更に先だって、前記移動通信システムにおける移動局に通信チャネルにより、前記通信チャネル構成の変更の内容を通知する通知ステップとを有し、時分割通信用領域において、上り回線に対して、下り回線の比率を大きくし、前記通知ステップにより通知される前記通信チャネル構成の変更の内容は、デフォルトの通信チャネル構成及び前記デフォルトの通信チャネル構成と異なるチャネルの通信チャネル構成を有する通信チャネルフレーム構成情報であることを特徴とするＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式の移動通信システムにおける無線チャネルアクセス方法である。
【００１３】
請求項１記載の発明によれば、時分割通信の基本フレームをバーストアクセス通信用領域及び時分割通信用領域に分割し、バーストアクセス通信及び時分割通信の混在を可能とし、時分割通信用領域において、上り回線に対して、下り回線の比率を大きくしたことにより、音声通信及びデータ通信のそれぞれのトラフィックに応じた通信品質を満たすための制御が可能な無線チャネルアクセス方法を提供することができる。
また、バーストアクセス通信及び時分割通信の通信チャネル構成を動的に変更することにより、音声通信及びデータ通信のそれぞれのトラフィックに応じた通信品質を満たすための制御が可能となり、データ通信と音声通信が所要の通信品質を満たし、かつ効率よく行うための無線チャネルアクセス方法を提供することができる。
また、基地局は通信チャネル構成の変更に先だって、移動局に通信チャネル構成の変更の内容を通知することにより、移動局は、通信チャネル構成の変更を確実に行うことができる。また、必要に応じて、通信チャネルにより、前記通信チャネル構成の変更の内容を通知することにより、制御データの量に応じ弾力的に、基地局から移動局に通信チャネル構成の変更の内容を通知することができる。
また、ＴＤＤ構成により、上り回線と下り回線の分離を行い、回線制御を簡単化することができる。
【００１４】
請求項２に記載された発明は、請求項１記載のＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式の移動通信システムにおける無線チャネルアクセス方法において、前記通知ステップにより通知される前記通信チャネル構成の変更の内容は、更に、通信チャネルフレーム構成情報パターンを有することを特徴とする。
【００１５】
請求項３に記載された発明は、請求項１又は２記載のＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式の移動通信システムにおける無線チャネルアクセス方法において、前記デフォルトの通信チャネル構成と異なるチャネルの通信チャネル構成は、チャネル番号情報、基本フレーム周期情報、ＴＤＭＡ／ＴＤＤ構成情報、バーストアクセス方式情報及び変更タイミング情報を有することを特徴とする。
【００１６】
請求項４に記載された発明は、時分割通信の基本フレームをバーストアクセス通信用領域及び時分割通信用領域に分割し、バーストアクセス通信及び時分割通信の混在を可能としたＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式の移動通信システムにおける無線チャネルアクセス方法において、前記バーストアクセス通信及び前記時分割通信の通信チャネル構成を動的に変更する変更ステップと、前記移動通信システムにおける基地局は、前記通信チャネル構成の変更に先だって、前記移動通信システムにおける移動局には通信チャネルにより、前記通信チャネル構成の変更の内容を通知する通知ステップとを有し、時分割通信用領域において、上り回線に対して、下り回線の比率を大きくし、前記通知ステップにより通知される前記通信チャネル構成の変更の内容は、通信チャネル構成が変更されるチャネルの通信チャネル構成及び通信チャネルフレーム構成情報パターンを有する通信チャネルフレーム構成差分情報であることを特徴とするＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式の移動通信システムにおける無線チャネルアクセス方法である。請求項４記載の発明によれば、通信チャネル構成の変更の内容として、変更前の通信チャネル構成と変更後の通信チャネル構成との差分の情報を通知することにより、通信チャネルの構成自体を通知するのに比較して、少ないデータ量で通信チャネル構成の変更の内容を通知することができる。
【００１７】
請求項５に記載された発明は、請求項４記載のＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式の移動通信システムにおける無線チャネルアクセス方法において、前記通信チャネル構成が変更されるチャネルの通信チャネル構成は、チャネル番号情報、基本フレーム周期情報、ＴＤＭＡ／ＴＤＤ構成情報、バーストアクセス方式情報及び変更タイミング情報を有することを特徴とする。
【００１８】
請求項６に記載された発明では、請求項１ないし５いずれか一項記載のＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式の移動通信システムにおける無線チャネルアクセス方法において、移動局は、前記通信チャネル構成の変更に先だって、前記基地局から送出された、前記通信チャネル構成の変更の内容に基づいて、通信チャネルの構成を変更することを特徴とする。
【００１９】
請求項６記載の発明は、ＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式の移動通信システムにおける無線チャネルアクセス方法における移動局を規定したものである。
請求項７に記載された発明は、請求項１ないし６いずれか一項記載のＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式の移動通信システムにおける無線チャネルアクセス方法において、時分割による多重通信に加え、スペクトル拡散による多重通信を行うことを特徴とする。
【００２０】
請求項７記載の発明によれば、時分割による多重通信に加え、スペクトル拡散による多重通信を行うことにより、通信チャネルをこれまでの周波数の軸に加え更にコードの軸で分割することが可能となり、より通信チャネルの選択範囲が広がる無線チャネルアクセス方法が提供可能となる。また、広帯域のスペクトル拡散による多重通信を利用すれば、更に多くのチャネルが利用可能となり、自由なチャネル構成の組み合わせにより、さらに効率的な無線チャネルのアクセス方法が提供可能となる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
発明の実施の形態について説明する。図１６に本発明の移動通信システムの構成例を示す。公衆電話網、ＬＡＮ等に接続される無線制御局１は、無線基地局２と有線又は無線で接続されている。各無線基地局２は、通信ゾーン４、５を有しており、各無線基地局２は、自己の通信ゾーン４、５内の無線移動局３と通信する。無線移動局３は、在圏する通信ゾーンの無線基地局２及び無線回線制御局１等を介して公衆網、ＬＡＮに接続し、電話機又はデータ端末装置等と電話通信又はデータ通信を行う。なお、無線基地局２の一つは、無線回線制御局１の機能を備えた構成としても良い。
【００２６】
図１７に無線回線制御局１を示す。無線回線制御局１は、有線インタフェース１１、制御部１２、メモリ１３等を有する。有線インタフェース１１は、電話公衆ネットワーク、ＬＡＮ、無線基地局２等とのインタフェースをとる。制御部１２は、無線基地局の回線等の制御を行う。例えば、通信される内容（電話通信、データ通信）に基づいて、無線基地局２に対して、効率的な通信が行われるように、無線回線のチャネルアクセスの構成の変更を行うよう指示する。メモリ１３は、無線回線のチャネルアクセスの構成の変更を行うのに必要な情報等の記憶を行う。例えば、基地局に関する情報、通信情報、回線情報等を記憶する。
【００２７】
図１８に無線基地局２を示す。無線基地局２は、有線インタフェース２１、無線送受信部２２、制御部２３、メモリ２４等を有する。有線インタフェース２１は、無線制御局１とのインタフェースをとる。無線送受信部２２は、自己の通信ゾーン内の無線移動局３と無線による送受信を行う。制御部２３は、無線制御局１からの指示を受けて回線制御等を行う。例えば、無線制御局１からの指示に基づいて、無線回線のチャネルアクセスの構成の変更を行う。メモリ２４は、無線回線の制御に必要な情報等の記憶を行う。例えば、無線回線のチャネルアクセスの構成、基本フレーム周期に関する情報、チャネルアクセスの構成の変更に関する情報等を記憶する。
【００２８】
図１９は、無線移動局３を示す。無線移動局３は、無線送受信部３１、制御部３２、メモリ３３等を有する。無線送受信部３１は、在圏する通信ゾーンの無線基地局２と無線による送受信を行う。制御部３２は、無線制基地局２からの指示を受けて回線制御等を行う。例えば、無線基地局２からの指示に基づいて、無線回線のチャネルアクセスの構成の変更を行う。メモリ３３は、無線回線のチャネルアクセスの構成の変更に必要な情報等の記憶を行う。例えば、現在の無線回線のチャネルアクセスの構成、基本フレーム周期に関する情報、チャネルアクセスの構成の変更に関する情報等を記憶する。
【００２９】
本発明による無線チャネルアクセス方法は、上記の課題を解決するために、一つ以上の制御チャネルと一つ以上の通信チャネルを持つ時分割通信方式の移動通信システムにおいて、時分割通信方式とバーストアクセス通信方式を混在して使うことが可能な無線アクセスシステムである。ここで、時分割通信方式としては、ＴＤＭＡ、ＴＤＭＡ/ ＴＤＤ、ＴＤＭＡ／ＦＤＤの何れでもよく、バーストアクセス通信方式としてはコンテンション方式でもノンコンテンション方式でも又はその混在するものでも良い。また、時分割通信方式とバーストアクセス方式の混在を動的に変更可能としてもよい。この場合、変更となる通信チャネルの構成と変更タイミングを基地局が指示し、移動局がその指示に従う。また、基地局は、移動局に対する指示を、制御チャネル又は通信チャネルを用いて通知する。
【００３０】
また、ＣＤＭＡを適応することにより、通信チャネルをこれまでの周波数の軸に加え更にコードの軸で多重化することが可能である。
（第１の実施の形態）
第１の実施の形態を図５から図１２を用いて説明する。図５（Ａ）は、ＴＤＭＡ/ＴＤＤフレームの例であり、下り回線８フレーム及び上り回線８フレームを基本フレーム周期とする。例では、上り回線及び下り回線のフレーム数をそれぞれ８としているが、それぞれに独立に１以上の任意の数を取ることが可能である。図５（Ａ）では基本フレーム周期１６である。また、図５（Ｂ）は、ＴＤＭＡ/ＴＤＤとバーストアクセス方式が併存している場合の例である。例では、ＴＤＭＡ/ＴＤＤフレームの下りフレームが３、上りフレームが２であり、そして、基本フレーム周期１６の残りがバーストアクセス方式によるアクセス部分となる。この場合もＴＤＭＡ/ＴＤＤのフレーム数をそれぞれ０以上の任意の数を割り当てることが可能であるが、合計が基本フレーム周期１６よりも多くなることはなく、残りがバーストアクセス方式となる。（ＴＤＭＡ/ＴＤＤのフレーム数が下り回線０、上り回線０の場合、バーストアクセス方式のみとなる）。また、図６は、図５（Ｂ）のバーストアクセス方式の部分を拡大したものであり、ビーコン信号により、バーストアクセス方式のフレーム構成情報を通知する。バーストアクセス基本フレーム周期は、その整数倍がバーストアクセス方式周期となるような任意の周期が設定可能である。
【００３１】
ここで、少なくとも一つ以上の制御チャネルと少なくとも一つ以上の通信チャネルをそれぞれ持つシステムにおいて、通信チャネルのデフォルト構成が図５のＴＤＭＡ/ ＴＤＤの通信フレームの構成から、ある通信チャネル（搬送周波数）だけを図５のＴＤＭＡ/ ＴＤＤとバーストアクセス方式が併存している例のように通信チャネルフレーム構成に変更する方法について説明する。
【００３２】
図７、図９及び図１０は、基地局が移動局に通知する必要のある情報である。制御チャネル又は通信チャネルの中で移動局に報知すべき情報として通信チャネルのフレーム構成情報がある。図７の例では、チャネル番号（チャネル番号は、搬送周波数毎に異なる）をデフォルトに設定しており、デフォルトの通信チャネル構成は、基本フレーム周期１６、ＴＤＭＡ/ ＴＤＤ構成が上り回線８フレーム、下り回線８フレーム、バーストアクセス方式なし、変更タイミング済みとなっていることを示している。ここで、変更タイミングとは図８に示すようにフレーム構成を変更する基本フレーム周期の残り数を示す。従って、０の場合は変更が終わっていることを示す。また、チャネル番号の２では、通信チャネルの構成が基本フレーム周期１６、ＴＤＭＡ/ ＴＤＤ構成が下り回線３フレーム、上り回線２フレーム、バーストアクセス方式８０２. １１、変更タイミング１０となっており、１０基本フレーム周期後に変更する必要がある。なお、ここでは、チャネル番号２だけを変更する例で説明しているが、複数チャネル番号を指定可能である。その場合は、チャネル２に続けて、チャネル構成がデフォルト値と異なるチャネル分繰り返す。
【００３３】
また、たとえば、ＴＤＭＡ/ ＴＤＤ構成を下り４上り０とする事により、ＴＤＭＡとして無線アクセス方式を指定可能であり、別通信チャネルでＴＤＭＡ/ ＴＤＤと混在させることが可能である。最後に通信チャネルフレーム構成情報パターンを設定する。これはモジュロー（例えば、３ビット構成であれば、構成を８回変更すると元の値に戻る）であり、フレーム構成を変更するごとに更新する（変更タイミングのみの変更は含まれない）。移動局は、この通信チャネルフレーム構成情報パターンの値を検出することにより、フレーム構成の変化の生じたこと又は現在何番目の変更かを知ることができる。
【００３４】
次に、通信チャネルの中で移動局に報知すべき情報として通信チャネルフレーム構成差分情報がある。図９は、通信チャネルフレーム構成差分情報の例を示す。これは、通信チャネルフレーム構成を変更した場合、通信チャネルフレーム構成のうち、変更した情報のみを送るものである。これによって、通信チャネルにおける制御情報の送信量を減らすことが可能である。
【００３５】
また、制御チャネルにより、移動局に報知すべき情報として着信信号がある。図１０は、基地局から移動局に報知される着信信号フォーマットを示す。これは、当該移動局に対する、着信の有無及び着信ありの場合の着信番号を通知するものであるが、待ち受け中の移動局に通信チャネル構成の変更を通知するため、通信チャネルフレーム構成情報パターンを報知している。この例では通信チャネルフレーム構成情報パターンを報知しているが、この通信チャネルフレーム構成情報パターンは、必ずしも通知する必要はない。
【００３６】
時分割通信方式とバーストアクセス通信方式とが混在するアクセス方法において、基地局が、無線制御局の指示に基づいて通信チャネル構成を変更し、それを移動局に報知する場合の制御フローを図１１に示す。基地局は通常、制御チャネルにより通信チャネルフレーム構成情報を報知し、かつ必要に応じ通信チャネルの一部を割いて、通信用チャネルを用いて通信チャネルフレーム構成情報及び通信チャネルフレーム構成差分情報のうち、少なくとも一つの情報を報知する（必要に応じとは、通信チャネルでの制御情報の報知容量に応じて選択する）。ここで、通信チャネル構成を変更し、それを移動局に報知する場合Ｓ１、通信チャネルフレーム構成情報を更新し、変更するチャネルの変更タイミングを各基本フレーム周期ごとに算出しＳ２、さらに、通信チャネルフレーム構成差分情報と変更するチャネルの変更タイミングを算出しＳ３、制御チャネルの報知情報、通信チャネルのビーコンを通じて報知するＳ４。また、通信チャネルを変更するタイミングがくる（Ｓ５のYES ）と基地局は該当する通信チャネルのフレーム構成を変更するＳ６。従って、通信チャネルの変更が行われたので、制御チャネルの報知情報及び通信チャネルのビーコン中の変更タイミングを０とするＳ７。
【００３７】
図１２に移動局の動作を示す。移動局は起動時Ｓ１０、又は他エリアから移動時、基地局からの制御チャネルを受信しＳ１１、報知情報を取得することによりＳ１２、通信チャネルフレーム構成情報を記憶するＳ１３。次にＴＤＭＡ/ ＴＤＤで待ち受けるかどうかＳ１４により、Yes の場合制御チャネルの着信信号をもとに待ち受け状態Ｓ１５となる。ここで、通信チャネルフレーム構成に変化が生じたことを検知した場合Ｓ１６のＮＯ、再度報知情報取得処理を行うＳ１２。一方、ＴＤＭＡ/ ＴＤＤで待ち受けるかどうかＳ１４により、Noの場合、バーストアクセスチャネルで待ち受けるため、バーストアクセスチャネル要求を行って、バーストアクセス方式の存在する通信チャネル番号をもらうための要求を行いＳ１７、基地局から、待受バーストアクセスチャネル指示を受信して、待受バーストアクセスチャネルである通信チャネル番号を受け取るＳ１８。この通信チャネル番号に対応する通信チャネルフレーム構成情報を記憶した情報から読み出しＳ１９、ビーコン受信により待ち受けとなるＳ２０。ここで、通信チャネル構成に変更が生じたことを検知した場合（Ｓ２１のＮＯ）、受信したフレーム構成情報が通信チャネルフレーム構成差分情報であり、かつ通信チャネルフレーム構成情報パターンの増加分が１でない場合（Ｓ２２のＹｅｓ、Ｓ２３のＮＯ）、再度制御チャネル受信から行うＳ１１。また、それ以外の場合、通信チャネルフレーム構成情報又は通信チャネルフレーム構成差分情報を記憶しＳ２４、フレーム構成を変更する通信チャネルが自分の待ち受けでない場合は、ビーコン受信により、待ち受け処理を継続し、自分の待ち受けチャネルの場合は、記憶した情報の変更タイミングにより基本フレーム周期をカウントし、変更タイミングで、待ち受けタイミングを変更し、ビーコンを受信し、待ち受け処理を継続する。
（第２の実施の形態）
第２の実施の形態を図１３により用いて説明する。第１の実施の形態は、時分割通信方式がＴＤＤ構成であったのに対し、第２の実施の形態では、ＦＤＤ構成である点が相違する。従って、第１の実施の形態の説明の多くが準用できる。
【００３８】
図１３（Ａ）は、ＴＤＭＡフレームの例であり、それぞれ下り回線８フレーム、上り回線８フレームを基本フレーム周期とする。図１３（Ａ）では、フレーム数をそれぞれ８としているが、１以上の任意の数を取ることも可能である。また、図１３（Ｂ）は、ＴＤＭＡとバーストアクセス方式が併存している例である。このＴＤＭＡとバーストアクセス方式が併存している例では、ＴＤＭＡフレームの下り回線フレームが２、上り回線フレームが３、それぞれの基本フレーム周期の残りがバーストアクセス方式である。ここで、バーストアクセス方式の部分は、上り回線下り回線の区別なくアクセス可能である。この場合もＴＤＭＡのフレーム数をそれぞれ０以上の任意の数を割り当てることが可能であるが、合計が基本フレーム周期８よりも多くなることはなく、残りがバーストアクセス方式となる（ＴＤＭＡのフレーム数が下り０、上り０の場合、バーストアクセス方式のみとなる）。また、バーストアクセス方式については第１の実施の形態と同様、図６の構成を持つ。
【００３９】
ここで、少なくとも１つ以上の制御チャネルと２つ以上の通信チャネルをそれぞれ持つシステムにおいて、通信チャネル１から９のデフォルト構成が図１３（Ａ）にあるＴＤＭＡフレームの例の下り回線に示すチャネルに、通信チャネル１０から１８のデフォルト構成が図１３（Ａ）にあるＴＤＭＡフレームの例の上り回線に示すチャネルになっているものから、ある通信チャネルだけを図１３（Ｂ）のＴＤＭＡとバーストアクセス方式が併存している例のように変更させる方法について、例を示して説明する（それぞれの通信チャネル数は例であり、任意の数が可能である）。
【００４０】
第１の実施の形態で説明した図７、図９の通信チャネルフレーム構成情報例と通信チャネルフレーム構成差分情報例を図１４、図１５のように変えることにより可能であり、制御チャネルの着信信号フォーマットは図１０と同じものを使用する。また、動作フローは第１の実施の形態の図１１と同様の動作となる。通信チャネルフレーム構成情報のチャネル番号を１〜９、基本フレーム周期を８、ＴＤＭＡ/ ＴＤＤ構成を下り８上り０、バーストアクセス方式を無し、変更タイミングを済と設定することにより、通信チャネル１〜９のチャネル構成を通知可能であり、同様に下りチャネル１０から１８のチャネル構成も通知可能である。ここで、変更タイミングは第１の実施の形態と同様である。また、チャネル番号１とチャネル番号１０を再度指定することにより、当該通信チャネル構成が１０基本フレーム周期後に変更されることが示されている。なおここでは、チャネル番号１と１０だけを変更する例で説明しているが、複数のチャネル番号を指定可能である。また、たとえばＴＤＭＡ/ ＴＤＤ構成を下り回線４、上り回線４とする事によりＴＤＭＡ/ ＴＤＤとして無線アクセス方式を指定可能であり、別通信チャネルでＴＤＭＡと混在させることが可能である。なお、通信チャネルフレーム構成情報パターンの設定は第１の実施の形態と同様である。通信チャネルフレーム構成差分情報についても第１の実施の形態と同様の構成で、変更するチャネル１と１０チャネル構成を送るものである。以上のように第１の実施の形態と同様にＴＤＭＡでも実施可能である。
（第３の実施の形態）
ＣＤＭＡはコード拡散によって、多重化する技術であり、周波数とコードにより、チャネル番号を指定することができる。これにより、チャネルを増加することができる。
【００４１】
ＣＤＭＡは、ＴＤＭ及びＦＤＭと直交性を有するので、第１の実施の形態又は第２の実施の形態に、更にＣＤＭＡを適応することもできる。第１の実施の形態又は第２の実施の形態に、更にコードと周波数の番号によって、更に別のチャネル番号を付与することができる。
また、ＣＤＭＡはスペクトル拡散方式の直接拡散方式であるが、周波数ホッピング方式においても適応可能であり、かつＣＤＭＡと周波数ホッピング方式を組み合わせたものにも適応可能である。
【００４２】
【発明の効果】
上述の如く本発明によれば、次に述べる種々の効果を実現することができる。
請求項１記載の発明によれば、時分割通信の基本フレームをバーストアクセス通信用領域及び時分割通信用領域に分割し、バーストアクセス通信及び時分割通信の混在を可能とし、時分割通信用領域において、上り回線に対して、下り回線の比率を大きくしたことにより、音声通信及びデータ通信のそれぞれのトラフィックに応じた通信品質を満たすための制御が可能な無線チャネルアクセス方法を提供することができる。
また、バーストアクセス通信及び時分割通信の通信チャネル構成を動的に変更することにより、音声通信及びデータ通信のそれぞれのトラフィックに応じた通信品質を満たすための制御が可能となり、データ通信と音声通信が所要の通信品質を満たし、かつ効率よく行うための無線チャネルアクセス方法を提供することができる。
また、基地局は通信チャネル構成の変更に先だって、移動局に通信チャネル構成の変更の内容を通知することにより、移動局は、通信チャネル構成の変更を確実に行うことができる。また、必要に応じて、通信チャネルにより、前記通信チャネル構成の変更の内容を通知することにより、制御データの量に応じ弾力的に、基地局から移動局に通信チャネル構成の変更の内容を通知することができる。
また、ＴＤＤ構成により、上り回線と下り回線の分離を行い、回線制御を簡単化することができる。
【００４４】
請求項４記載の発明によれば、通信チャネル構成の変更の内容として、変更前の通信チャネル構成と変更後の通信チャネル構成との差分の情報を通知することにより、通信チャネルの構成自体を通知するのに比較して、少ないデータ量で通信チャネル構成の変更の内容を通知することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のバーストアクセス通信の例を示す図である。
【図２】従来のバーストアクセス方式のフレーム構成の例を示す図である。
【図３】従来のＴＤＭＡを示す図である。
【図４】従来のＴＤＭＡ/ ＴＤＤを示す図である。
【図５】第１の実施の形態の無線アクセスフレーム構成例を示す図である。
【図６】本発明のバーストアクセス方式同期例の拡大図である。
【図７】通信チャネルフレーム構成情報例を説明するための図である。
【図８】本発明の変更タイミングを示す図である。
【図９】通信チャネルフレーム構成差分情報例である。
【図１０】制御チャネルの着信信号フォーマットの例である。
【図１１】第１の実施形態の動作を示すフローチャートの例である。
【図１２】第１の実施形態における移動局の動作を示すフローチャートの例である。
【図１３】第２の実施の形態の無線アクセスのフレーム構成例を示す図である。
【図１４】第２の実施の形態における通信用チャネルフレーム構成情報例を説明するための図である。
【図１５】第２の実施の形態における通信用チャネルフレーム構成差分情報例を説明するための図である。
【図１６】本発明の移動通信システムの構成例の図である。
【図１７】本発明の無線回線制御局を説明するための図である。
【図１８】本発明の無線基地局を説明するための図である。
【図１９】本発明の無線移動局を説明するための図である。
【符号の説明】
１ 無線回線制御局
２ 無線基地局
３ 無線移動局
４、５ 無線基地局の通信ゾーン
１１、２１ 有線インタフェース
２２、３１ 無線送受信部
１２、２３、３２ 制御部
１３、２４、３３ メモリ
ＳＴＡ１〜ＳＴＡｎ 移動局及び基地局
Ｔ 基本周期
Ｂ ビーコン[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a radio channel access method in a mobile communication system of a time division communication system, a base station and a mobile station using the method.
[0002]
[Prior art]
In the technical field of wireless communication, various communication channel access methods are used in order to perform communication without interference (a signal collision is avoided) between many communication apparatuses. In the field of wireless LAN, a wireless access method using burst access communication is used as one of communication access methods. Burst access communication is a communication method in which a computer or the like concentrates at a specific time and efficiently transmits / receives data to / from another computer or data terminal device. For example, as shown in FIG. 1, a plurality of mobile stations and base stations (STA1 to STAn) share a certain frequency, and communicate with different transmission times (T1 to T4). It can be variable.
[0003]
There is IEEE P802.11 as a wireless LAN standard. FIG. 2 shows a frame configuration example of the radio access scheme. There are two burst access methods: a contention method and a non-contention method. The contention-free part in FIG. 2 belongs to the non-contention method. For example, a polling signal for allowing the base station to transmit data (for example, in FIG. 2, the polling signal is sequentially and intermittently transmitted to the mobile station after a beacon B with a certain period of time). Is transmitted to the mobile station, and the mobile station receives the signal and transmits variable length frame data to the base station based on the polling signal. 2, for example, before the mobile station and the base station transmit data, the use state of the line is detected by detecting the carrier frequency (carrier sense), and another base station or mobile station establishes the line. This is an access method in which a frame is transmitted if not used, but the transmission of data is suspended if the line is in use. Also, the beacon inserted at the beginning of the basic frame in FIG. 2 is used as a control channel to inform the mobile station of the basic frame period and contention-free period information.
[0004]
  On the other hand, there are digital cellular telephones and digital cordless telephones as time division communication wireless systems. As a standard of the digital cellular telephone, there is RCR STD-27 “digital type automobile telephone system”. For example, as shown in FIG. 3, a line from the mobile station to the base station (hereinafter referred to as “uplink”) (A) and a line from the base station to the mobile station (hereinafter referred to as “downlink”) ( B), different frequencies are used, and the uplink and downlink have the same basic period T, and each of the uplink and downlink basic periods T has 6 frames of fixed length (frame 1). A time division multiple access (TDMA) system that is time-divided by a frame 6) is used. Figure3The numbers in (A) and (B) are the frame numbers assigned to the time slots.
[0005]
Here, the base station assigns the communication line to be used. For example, when a mobile station performs communication, communication is performed using a frame assigned by the base station (for example, frame 1 with frame number 1). That is, the base station and the mobile station perform communication by using the frame 1 (frame 1 with a slash) repeated every basic period as the communication line on the uplink and downlink.
[0006]
Also, as a standard for digital cordless telephones, there is RCR STD-28 “second generation cordless telephone system”. Uplinks and downlinks use the same frequency, and uplinks and downlinks are used in a time-sharing manner. As shown in FIG. 4, the time division employs a TDMA / TDD (Time Division Multiple Access / Time Division Duplex) system in which the uplink and downlink are time-divided into 4 frames each having a fixed length.
[0007]
Again, the communication line to be used is assigned by the base station. For example, when a mobile station performs communication, communication is performed using a frame (for example, frame 2 with frame number 2) assigned by the base station. That is, the base station and the mobile station perform communication using the frame 2 repeated every basic period as the communication line on the uplink and downlink.
[0008]
In addition, a technique (FDMA: Frequency Division Multiple Access) that multiplexes channels configured by TDMA, TDMA / FDD (Time Division Multiple Access / Frequency Division Duplex), or TDMA / TDD by frequency can be used. . By using this technique, the number of usable channels can be increased. For example, if N frequencies are used, N times as many channels can be used.
[0009]
On the other hand, there is a spread spectrum method, but this method has been conventionally known as a direct spreading method that spreads a signal using a code, a frequency hopping method that spreads a signal by instantaneously changing the frequency of a carrier wave, ing. These are multiplexing techniques that allow a plurality of channels to be used by spreading signals using different codes or hopping patterns for signals on the same frequency band. Currently, standardization work is progressing, and in the next-generation mobile communication standard IMT-2000, CDMA (Code that performs multiplexing by code spreading as multiplexing that is orthogonal to frequency multiplexing (signal that does not interfere with signals by frequency multiplexing) Division Multiple Access) is used.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
A burst access communication method used for a wireless LAN, which is one of the above-described wireless channel access methods, is optimized for communicating bursty data (a large amount of data generated in a short period). On the other hand, when performing real-time communication such as voice communication, in principle, it is necessary to capture the line. In order to perform real-time communication by the burst access communication method, it is necessary to transmit and receive real-time communication data at periodic timing. In this case, the transmission timing overlaps with bursty data that occurs irregularly. In order to avoid this, it is impossible to always guarantee the communication quality of real-time communication, such as frame transmission delay or voice interruption. On the other hand, in the case of the TDMA system used for cellular communication, since a communication channel is secured in advance, it is suitable for real-time communication. However, when data is transmitted in bursts, even if the amount of data is small, a fixed length A TDMA access area (time slot) must be allocated, and unnecessary time slot allocation occurs, resulting in low line use efficiency. Also, the control becomes very complicated, such as assigning a TDMA time slot for each generated data.
[0011]
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a wireless access method for efficiently performing required communication quality in data communication and voice communication.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
  The invention described in claim 1The basic frame of time division communication is divided into the area for burst access communication and the area for time division communication, and it is possible to mix burst access communication and time division communication.In a radio channel access method in a TDMA / TDD mobile communication system,A change step of dynamically changing a communication channel configuration of the burst access communication and the time division communication, and a base station in the mobile communication system communicates with a mobile station in the mobile communication system prior to the change of the communication channel configuration A notification step of notifying the contents of the change of the communication channel configuration by a channel,In the time division communication area, increase the ratio of downlink to uplink,The content of the change of the communication channel configuration notified by the notification step is communication channel frame configuration information having a default communication channel configuration and a communication channel configuration of a channel different from the default communication channel configuration.This is a radio channel access method in a TDMA / TDD mobile communication system.
[0013]
  According to the first aspect of the present invention, the basic frame for time division communication is divided into a burst access communication area and a time division communication area, so that burst access communication and time division communication can be mixed, and a time division communication area is provided. In this case, it is possible to provide a radio channel access method that can be controlled to satisfy communication quality corresponding to each traffic of voice communication and data communication by increasing the ratio of the downlink to the uplink. .
  In addition, by dynamically changing the communication channel configuration of burst access communication and time division communication, it becomes possible to control to satisfy the communication quality according to the traffic of voice communication and data communication, data communication and voice communication Can provide a wireless channel access method for satisfying the required communication quality and performing efficiently.
Further, prior to the change of the communication channel configuration, the base station notifies the mobile station of the contents of the change of the communication channel configuration, so that the mobile station can reliably change the communication channel configuration. In addition, if necessary, the contents of the change in the communication channel configuration are notified from the base station to the mobile station flexibly according to the amount of control data by notifying the contents of the change in the communication channel configuration through the communication channel. can do.
Also, with the TDD configuration, the uplink and downlink can be separated, and the line control can be simplified.
[0014]
  The invention described in claim 2 is described in claim 1.TDMA / TDDRadio channel access method in mobile communication systemThe communication channel configuration change notified by the notification step further includes a communication channel frame configuration information pattern.It is characterized by doing.
[0015]
  The invention described in claim 3 is described in claim 1 or 2.TDMA / TDDIn a radio channel access method in a mobile communication system of type,A communication channel configuration of a channel different from the default communication channel configuration includes channel number information, basic frame period information, TDMA / TDD configuration information, burst access method information, and change timing information.It is characterized by doing.
[0016]
  The invention described in claim 4In a radio channel access method in a TDMA / TDD system mobile communication system that divides a basic frame of time division communication into an area for burst access communication and an area for time division communication, and enables both burst access communication and time division communication. A change step of dynamically changing a communication channel configuration of the burst access communication and the time division communication, and a base station in the mobile communication system includes a mobile station in the mobile communication system prior to the change of the communication channel configuration. A notification step of notifying the contents of the change of the communication channel configuration by the communication channel, and increasing the ratio of the downlink to the uplink in the time division communication area, and notifying by the notification step The content of the change in the communication channel configuration is that the communication channel configuration is changed. A radio channel access method in a mobile communication system of the TDMA / TDD scheme, which is a communication channel frame configuration difference information having a communication channel configuration and communication channel frame information pattern that channel.According to the fourth aspect of the invention, as the contents of the change of the communication channel configuration, the information of the difference between the communication channel configuration before the change and the communication channel configuration after the change is notified, thereby notifying the configuration of the communication channel itself. Compared to this, it is possible to notify the contents of the change of the communication channel configuration with a small amount of data.
[0017]
  The invention described in claim 5 is claimed in claim4DescribedTDMA / TDDIn a radio channel access method in a mobile communication system of type,The communication channel configuration of the channel whose communication channel configuration is changed includes channel number information, basic frame period information, TDMA / TDD configuration information, burst access method information, and change timing information.It is characterized by doing.
[0018]
  Claim6In the invention described in claim 1, claims 1 to5As described in any oneTDMA / TDDIn the radio channel access method in the mobile communication system, the mobile station determines the communication channel configuration based on the change in the communication channel configuration sent from the base station prior to the communication channel configuration change. It is characterized by changing.
[0019]
  Claim6The described inventionTDMA / TDDThis defines a mobile station in a radio channel access method in a mobile communication system.
  Claim7The invention described in claim 1 to claim 1 to6As described in any oneTDMA / TDDIn a radio channel access method in a mobile communication system of the type, in addition to multiplex communication by time division, multiplex communication by spread spectrum is performed.
[0020]
  Claim7According to the described invention, by performing multiplex communication by spread spectrum in addition to multiplex communication by time division, it becomes possible to further divide the communication channel by the code axis in addition to the conventional frequency axis. It is possible to provide a wireless channel access method that expands the channel selection range. Further, if multiple communications using broadband spread spectrum is used, more channels can be used, and a more efficient radio channel access method can be provided by a combination of free channel configurations.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of the invention will be described. FIG. 16 shows a configuration example of the mobile communication system of the present invention. A wireless control station 1 connected to a public telephone network, a LAN, or the like is connected to a wireless base station 2 by wire or wirelessly. Each radio base station 2 has communication zones 4 and 5, and each radio base station 2 communicates with the radio mobile station 3 in its own communication zone 4 and 5. The wireless mobile station 3 is connected to a public network or LAN via the wireless base station 2 and the wireless line control station 1 in the communication zone in which it is located, and performs telephone communication or data communication with a telephone or a data terminal device. One of the radio base stations 2 may be configured to have the function of the radio network controller 1.
[0026]
FIG. 17 shows the radio network controller 1. The radio network controller 1 includes a wired interface 11, a control unit 12, a memory 13, and the like. The wired interface 11 has an interface with a telephone public network, a LAN, the wireless base station 2 and the like. The control unit 12 controls the radio base station line and the like. For example, based on the contents to be communicated (telephone communication, data communication), the wireless base station 2 is instructed to change the channel access configuration of the wireless line so that efficient communication is performed. The memory 13 stores information necessary for changing the channel access configuration of the wireless line. For example, information on base stations, communication information, line information, etc. are stored.
[0027]
  FIG. 18 shows the radio base station 2. The wireless base station 2 includes a wired interface 21, a wireless transmission / reception unit 22, a control unit 23, a memory 24, and the like. The wired interface 21 has an interface with the wireless control station 1. The wireless transmission / reception unit 22 performs wireless transmission / reception with the wireless mobile station 3 in its own communication zone. The control unit 23 performs line control in response to an instruction from the radio control station 1. For example, based on an instruction from the radio control station 1, the channel access configuration of the radio channel is changed. The memory 24 stores information necessary for controlling the wireless line. For example, wireless channel channel access configuration, basic frameZhouThe information regarding the period, the information regarding the change of the channel access configuration, and the like are stored.
[0028]
  FIG. 19 shows the wireless mobile station 3. The wireless mobile station 3 includes a wireless transmission / reception unit 31, a control unit 32, a memory 33, and the like. The wireless transmission / reception unit 31 performs wireless transmission / reception with the wireless base station 2 in the communication zone in which it is located. The control unit 32 performs line control and the like in response to an instruction from the radio base station 2. For example, based on an instruction from the radio base station 2, the channel access configuration of the radio channel is changed. The memory 33 stores information necessary for changing the channel access configuration of the wireless line. For example, current wireless channel access configuration, basic frameZhouThe information regarding the period, the information regarding the change of the channel access configuration, and the like are stored.
[0029]
In order to solve the above problems, a radio channel access method according to the present invention provides a time division communication method and burst access in a time division communication type mobile communication system having one or more control channels and one or more communication channels. It is a wireless access system that can be used in combination with communication methods. Here, the time division communication method may be any of TDMA, TDMA / TDD, and TDMA / FDD, and the burst access communication method may be a contention method, a non-contention method, or a mixture thereof. Further, the mixing of the time division communication method and the burst access method may be dynamically changeable. In this case, the base station instructs the configuration of the communication channel to be changed and the change timing, and the mobile station follows the instruction. Further, the base station notifies an instruction to the mobile station using a control channel or a communication channel.
[0030]
  In addition, by applying CDMA, it is possible to multiplex communication channels on the code axis in addition to the conventional frequency axis.
(First embodiment)
  A first embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 5A shows an example of a TDMA / TDD frame, in which 8 downlink frames and 8 uplink frames are used as the basic frame period. In the example, the number of uplink and downlink frames is 8 respectively, but any number of 1 or more can be taken independently of each other. In FIG. 5A, the basic frame period is 16. In addition, FIG.IsThis is an example in the case where TDMA / TDD and burst access method coexist. In the example, the downstream frame of the TDMA / TDD frame is 3, the upstream frame is 2, and the remainder of the basic frame period 16 is an access part by the burst access method. In this case as well, any number of TDMA / TDD frames of 0 or more can be assigned, but the total does not exceed the basic frame period 16, and the rest is a burst access system. (When the number of TDMA / TDD frames is downlink 0 and uplink 0, only the burst access method is used). FIG. 6 is an enlarged view of the burst access method portion of FIG. 5B, and notifies the frame configuration information of the burst access method by a beacon signal. The burst access basic frame period can be set to an arbitrary period such that an integer multiple of the burst access basic frame period becomes the burst access method period.
[0031]
Here, in a system having at least one control channel and at least one communication channel, the default configuration of the communication channel is a certain communication channel (carrier frequency) from the configuration of the TDMA / TDD communication frame in FIG. Only the method of changing to the communication channel frame configuration as in the example where the TDMA / TDD and the burst access method coexist in FIG. 5 will be described.
[0032]
7, 9, and 10 are information that the base station needs to notify the mobile station. As information to be notified to the mobile station in the control channel or the communication channel, there is frame configuration information of the communication channel. In the example of FIG. 7, the channel number (the channel number is different for each carrier frequency) is set as a default, and the default communication channel configuration is the basic frame period 16, the TDMA / TDD configuration is 8 uplink frames, the downlink It shows that the line 8 frames, no burst access method, and the change timing has been completed. Here, the change timing indicates the remaining number of basic frame periods for changing the frame configuration as shown in FIG. Therefore, 0 indicates that the change has been completed. For channel number 2, the communication channel configuration is basic frame period 16, the TDMA / TDD configuration is downlink 3 frames, uplink 2 frames, burst access method 802.11, change timing 10, and 10 basics. It must be changed after the frame period. Although an example in which only channel number 2 is changed is described here, a plurality of channel numbers can be specified. In that case, the channel configuration is repeated for channels different from the default values following channel 2.
[0033]
Also, for example, by setting the TDMA / TDD configuration to 4 downlink 0, it is possible to specify a radio access scheme as TDMA, and it is possible to mix TDMA / TDD with another communication channel. Finally, a communication channel frame configuration information pattern is set. This is a modulo (for example, in the case of a 3-bit configuration, when the configuration is changed 8 times, the original value is restored), and updated every time the frame configuration is changed (a change only for the change timing is not included). By detecting the value of the communication channel frame configuration information pattern, the mobile station can know whether the frame configuration has changed or what number is currently changed.
[0034]
Next, communication channel frame configuration difference information is information to be notified to the mobile station in the communication channel. FIG. 9 shows an example of communication channel frame configuration difference information. In this case, when the communication channel frame configuration is changed, only the changed information in the communication channel frame configuration is transmitted. As a result, it is possible to reduce the transmission amount of control information in the communication channel.
[0035]
In addition, there is an incoming signal as information to be notified to the mobile station through the control channel. FIG. 10 shows an incoming signal format notified from the base station to the mobile station. This notifies the mobile station of the presence / absence of an incoming call and the incoming call number when there is an incoming call. In order to notify the mobile station that is waiting for a change in the communication channel configuration, a communication channel frame configuration information pattern is used. We are reporting. In this example, the communication channel frame configuration information pattern is broadcast, but the communication channel frame configuration information pattern does not necessarily have to be notified.
[0036]
FIG. 11 shows a control flow when the base station changes the communication channel configuration based on an instruction from the radio control station and informs the mobile station of the change in the access method in which the time division communication method and the burst access communication method are mixed. Shown in The base station normally broadcasts the communication channel frame configuration information through the control channel, divides a part of the communication channel as necessary, and uses the communication channel to transmit the communication channel frame configuration information and the communication channel frame configuration difference information. At least one piece of information is broadcasted (if necessary, it is selected according to the broadcast capacity of control information on the communication channel). Here, when the communication channel configuration is changed and notified to the mobile station S1, the communication channel frame configuration information is updated, the change timing of the channel to be changed is calculated for each basic frame period, S2, and the communication channel The frame configuration difference information and the change timing of the channel to be changed are calculated and notified through S3, control channel notification information, and communication channel beacon S4. In addition, when the timing for changing the communication channel comes (YES in S5), the base station changes the frame configuration of the corresponding communication channel in S6. Accordingly, since the communication channel has been changed, the change information in the control channel broadcast information and the communication channel beacon is set to 0 (S7).
[0037]
  FIG. 12 shows the operation of the mobile station. When the mobile station starts up, or when moving from another area, the mobile station receives a control channel from the base station in S11, acquires broadcast information S12, and stores communication channel frame configuration information S13. Next, depending on whether or not to wait in TDMA / TDD S14, in the case of Yes, a standby state S15 is set based on the incoming signal of the control channel. Here, if it is detected that a change has occurred in the communication channel frame configuration, NO in S16, the broadcast information acquisition process is performed again in S12. On the other hand, whether or not to wait with TDMA / TDD, if S14, No,To wait on the burst access channel, make a burst access channel request,A request is made to obtain a communication channel number in which a burst access system exists, and S17, from the base stationThe standby burst access channel is received by receiving the standby burst access channel instruction.Receiving the communication channel number S18. Reading from the information storing the communication channel frame configuration information corresponding to this communication channel number is S19, and S20 is awaited by receiving a beacon. Here, when it is detected that the communication channel configuration has changed (NO in S21), the received frame configuration information is communication channel frame configuration difference information, and the increment of the communication channel frame configuration information pattern is not 1. Case (S22Yes, S23 NO), and again from the control channel reception S11. In other cases, communication channel frame configuration information or communication channel frame configuration difference information is stored, and if the communication channel whose frame configuration is to be changed is not its own standby, the standby processing is continued by receiving a beacon, In the case of the standby channel, the basic frame period is counted according to the change timing of the stored information, the standby timing is changed at the change timing, a beacon is received, and the standby processing is continued.
(Second Embodiment)
  A second embodiment will be described with reference to FIG. The first embodiment is different in that the time division communication system has a TDD configuration, whereas the second embodiment has an FDD configuration. Therefore, much of the description of the first embodiment can be applied mutatis mutandis.
[0038]
FIG. 13A shows an example of a TDMA frame, where 8 downlink frames and 8 uplink frames are used as the basic frame period. In FIG. 13A, the number of frames is eight, but any number of one or more can be used. FIG. 13B is an example in which TDMA and burst access methods coexist. In the example in which the TDMA and the burst access method coexist, the downlink frame of the TDMA frame is 2, the uplink frame is 3, and the remainder of each basic frame period is the burst access method. Here, the part of the burst access method can be accessed without distinction between the uplink and the downlink. In this case as well, any number of TDMA frames of 0 or more can be assigned, but the total does not exceed the basic frame period 8 and the rest is a burst access system (the number of TDMA frames). In the case of 0 for downlink and 0 for uplink, only the burst access method is used). The burst access system has the configuration shown in FIG. 6 as in the first embodiment.
[0039]
Here, in a system having at least one control channel and two or more communication channels, the default configuration of communication channels 1 to 9 is the channel shown in the downlink in the example of the TDMA frame in FIG. Since the default configuration of the communication channels 10 to 18 is the channel shown in the uplink in the example of the TDMA frame shown in FIG. 13A, only a certain communication channel is used for the TDMA and burst access system shown in FIG. A method of changing the code as in the example in which the two are coexisting will be described with an example (the number of communication channels is an example, and an arbitrary number is possible).
[0040]
The communication channel frame configuration information example and the communication channel frame configuration difference information example of FIGS. 7 and 9 described in the first embodiment can be changed as shown in FIGS. The same format as in FIG. 10 is used. The operation flow is the same as that of FIG. 11 of the first embodiment. By setting the channel number 1 to 9 of the communication channel frame configuration information, the basic frame period to 8, the TDMA / TDD configuration to 8 downlink 0, no burst access method, and the change timing completed, the communication channels 1 to 9 The channel configurations of the downstream channels 10 to 18 can also be notified. Here, the change timing is the same as in the first embodiment. In addition, it is shown that the communication channel configuration is changed after 10 basic frame periods by specifying channel number 1 and channel number 10 again. Although an example in which only channel numbers 1 and 10 are changed is described here, a plurality of channel numbers can be specified. Further, for example, by setting the TDMA / TDD configuration to the downlink 4 and the uplink 4, the radio access method can be designated as TDMA / TDD, and can be mixed with TDMA in another communication channel. The setting of the communication channel frame configuration information pattern is the same as in the first embodiment. With respect to the communication channel frame configuration difference information, the channel 1 and 10 channel configurations to be changed are sent in the same configuration as in the first embodiment. As described above, similar to the first embodiment, it can be implemented by TDMA.
(Third embodiment)
CDMA is a technique of multiplexing by code spreading, and a channel number can be specified by frequency and code. As a result, the number of channels can be increased.
[0041]
Since CDMA has orthogonality with TDM and FDM, CDMA can be further applied to the first embodiment or the second embodiment. Still another channel number can be assigned to the first embodiment or the second embodiment by a code and frequency number.
CDMA is a spread spectrum direct spreading method, but can also be applied to a frequency hopping method, and can also be applied to a combination of CDMA and a frequency hopping method.
[0042]
【The invention's effect】
  As described above, according to the present invention, various effects described below can be realized.
  According to the first aspect of the present invention, the basic frame for time division communication is divided into a burst access communication area and a time division communication area, so that burst access communication and time division communication can be mixed, and a time division communication area is provided. In this case, it is possible to provide a radio channel access method that can be controlled to satisfy communication quality corresponding to each traffic of voice communication and data communication by increasing the ratio of the downlink to the uplink. .
  In addition, by dynamically changing the communication channel configuration of burst access communication and time division communication, it becomes possible to control to satisfy the communication quality according to the traffic of voice communication and data communication, data communication and voice communication Can provide a wireless channel access method for satisfying the required communication quality and performing efficiently.
Further, prior to the change of the communication channel configuration, the base station notifies the mobile station of the contents of the change of the communication channel configuration, so that the mobile station can reliably change the communication channel configuration. In addition, if necessary, the contents of the change in the communication channel configuration are notified from the base station to the mobile station flexibly according to the amount of control data by notifying the contents of the change in the communication channel configuration through the communication channel. can do.
Also, with the TDD configuration, the uplink and downlink can be separated, and the line control can be simplified.
[0044]
ContractAccording to the invention described in claim 4, the communication channel configuration itself is notified by notifying the difference information between the communication channel configuration before the change and the communication channel configuration after the change as the content of the change of the communication channel configuration. Compared to this, it is possible to notify the contents of the change of the communication channel configuration with a small amount of data.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of conventional burst access communication.
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a frame configuration of a conventional burst access method.
FIG. 3 shows a conventional TDMA.
FIG. 4 is a diagram illustrating conventional TDMA / TDD.
FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration example of a radio access frame according to the first embodiment;
FIG. 6 is an enlarged view of a burst access method synchronization example of the present invention.
FIG. 7 is a diagram for explaining an example of communication channel frame configuration information.
FIG. 8 is a diagram showing a change timing of the present invention.
FIG. 9 is an example of communication channel frame configuration difference information.
FIG. 10 is an example of an incoming signal format of a control channel.
FIG. 11 is an example of a flowchart showing the operation of the first embodiment.
FIG. 12 is an example of a flowchart showing the operation of the mobile station in the first embodiment.
FIG. 13 illustrates an example of a radio access frame configuration according to the second embodiment;
FIG. 14 is a diagram for explaining an example of communication channel frame configuration information in the second embodiment;
FIG. 15 is a diagram for explaining an example of communication channel frame configuration difference information in the second embodiment;
FIG. 16 is a diagram of a configuration example of a mobile communication system according to the present invention.
FIG. 17 is a diagram for explaining a radio network controller of the present invention.
FIG. 18 is a diagram for explaining a radio base station according to the present invention.
FIG. 19 is a diagram for explaining a radio mobile station according to the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Radio link control station
2 radio base stations
3 wireless mobile stations
4, 5 Wireless base station communication zone
11, 21 Wired interface
22, 31 Wireless transceiver
12, 23, 32 Control unit
13, 24, 33 memory
STA1 to STAn Mobile station and base station
T Basic period
B Beacon

Claims (7)

時分割通信の基本フレームをバーストアクセス通信用領域及び時分割通信用領域に分割し、バーストアクセス通信及び時分割通信の混在を可能としたＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式の移動通信システムにおける無線チャネルアクセス方法において、
前記バーストアクセス通信及び前記時分割通信の通信チャネル構成を動的に変更する変更ステップと、
前記移動通信システムにおける基地局は、前記通信チャネル構成の変更に先だって、前記移動通信システムにおける移動局に通信チャネルにより、前記通信チャネル構成の変更の内容を通知する通知ステップとを有し、
時分割通信用領域において、上り回線に対して、下り回線の比率を大きくし、前記通知ステップにより通知される前記通信チャネル構成の変更の内容は、デフォルトの通信チャネル構成及び前記デフォルトの通信チャネル構成と異なるチャネルの通信チャネル構成を有する通信チャネルフレーム構成情報であることを特徴とするＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式の移動通信システムにおける無線チャネルアクセス方法。In a radio channel access method in a TDMA / TDD system mobile communication system that divides a basic frame of time division communication into an area for burst access communication and an area for time division communication, and enables both burst access communication and time division communication.
A change step of dynamically changing a communication channel configuration of the burst access communication and the time division communication;
The base station in the mobile communication system has a notification step of notifying the mobile station in the mobile communication system of the change of the communication channel configuration by the communication channel prior to the change of the communication channel configuration,
In the time division communication area, the ratio of the downlink to the uplink is increased, and the contents of the change of the communication channel configuration notified by the notification step are the default communication channel configuration and the default communication channel configuration. A radio channel access method in a TDMA / TDD mobile communication system, characterized in that the communication channel frame configuration information has a communication channel configuration different from that of the TDMA / TDD system. 前記通知ステップにより通知される前記通信チャネル構成の変更の内容は、更に、通信チャネルフレーム構成情報パターンを有することを特徴とする請求項１記載のＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式の移動通信システムにおける無線チャネルアクセス方法。  2. The radio channel access method in a TDMA / TDD mobile communication system according to claim 1, wherein the content of the change of the communication channel configuration notified in the notification step further includes a communication channel frame configuration information pattern. . 前記デフォルトの通信チャネル構成と異なるチャネルの通信チャネル構成は、チャネル番号情報、基本フレーム周期情報、ＴＤＭＡ／ＴＤＤ構成情報、バーストアクセス方式情報及び変更タイミング情報を有することを特徴とする請求項１又は２記載のＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式の移動通信システムにおける無線チャネルアクセス方法。Communication channel configuration of the default communication channel having a different channel, the channel number information, basic frame period information, according to claim 1 or 2, characterized in that it has TDMA / TDD configuration information, the burst access mode information and change timing information A radio channel access method in the TDMA / TDD mobile communication system as described. 時分割通信の基本フレームをバーストアクセス通信用領域及び時分割通信用領域に分割し、バーストアクセス通信及び時分割通信の混在を可能としたＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式の移動通信システムにおける無線チャネルアクセス方法において、
前記バーストアクセス通信及び前記時分割通信の通信チャネル構成を動的に変更する変更ステップと、
前記移動通信システムにおける基地局は、前記通信チャネル構成の変更に先だって、前記移動通信システムにおける移動局には通信チャネルにより、前記通信チャネル構成の変更の内容を通知する通知ステップとを有し、
時分割通信用領域において、上り回線に対して、下り回線の比率を大きくし、前記通知ステップにより通知される前記通信チャネル構成の変更の内容は、通信チャネル構成が変更されるチャネルの通信チャネル構成及び通信チャネルフレーム構成情報パターンを有する通信チャネルフレーム構成差分情報であることを特徴とするＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式の移動通信システムにおける無線チャネルアクセス方法。In a radio channel access method in a TDMA / TDD system mobile communication system that divides a basic frame of time division communication into an area for burst access communication and an area for time division communication, and enables both burst access communication and time division communication.
A change step of dynamically changing a communication channel configuration of the burst access communication and the time division communication;
The base station in the mobile communication system has a notification step of notifying the mobile station in the mobile communication system of the content of the change in the communication channel configuration by the communication channel prior to the change in the communication channel configuration,
In the time division communication area, the ratio of the downlink to the uplink is increased, and the change of the communication channel configuration notified by the notification step is the communication channel configuration of the channel whose communication channel configuration is changed. And a communication channel frame configuration difference information having a communication channel frame configuration information pattern. A radio channel access method in a TDMA / TDD system mobile communication system. 前記通信チャネル構成が変更されるチャネルの通信チャネル構成は、チャネル番号情報、基本フレーム周期情報、ＴＤＭＡ／ＴＤＤ構成情報、バーストアクセス方式情報及び変更タイミング情報を有することを特徴とする請求項４記載のＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式の移動通信システムにおける無線チャネルアクセス方法。Communication channel configuration of channels the communication channel configuration is changed, the channel number information, basic frame period information, TDMA / TDD configuration information, according to claim 4, characterized in that it comprises a burst access method information and change timing information A radio channel access method in a TDMA / TDD mobile communication system. 前記移動局は、前記通信チャネル構成の変更に先だって、前記基地局から送出された、前記通信チャネル構成の変更の内容に基づいて、通信チャネルの構成を変更することを特徴とする請求項１ないし５いずれか一項記載のＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式の移動通信システムにおける無線チャネルアクセス方法。The mobile station changes the configuration of the communication channel based on the content of the change of the communication channel configuration sent from the base station prior to the change of the communication channel configuration. 5 radio channel access method in a mobile communication system of the TDMA / TDD system according to any one claim. 時分割による多重通信に加え、スペクトル拡散による多重通信を行うことを特徴とする請求項１ないし６いずれか一項記載のＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式の移動通信システムにおける無線チャネルアクセス方法。The radio channel access method in a TDMA / TDD mobile communication system according to any one of claims 1 to 6, wherein multiplex communication by spread spectrum is performed in addition to multiplex communication by time division.
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