JP2000197112A - チャネル割当装置 - Google Patents

チャネル割当装置

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JP2000197112A
JP2000197112A JP10374587A JP37458798A JP2000197112A JP 2000197112 A JP2000197112 A JP 2000197112A JP 10374587 A JP10374587 A JP 10374587A JP 37458798 A JP37458798 A JP 37458798A JP 2000197112 A JP2000197112 A JP 2000197112A
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  • Time-Division Multiplex Systems (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Radio Transmission System (AREA)
  • Bidirectional Digital Transmission (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 TDD方式を用いた移動通信システムにおい
て、受信信号に基づく高精度な伝搬路推定を行い、高精
度な送信電力制御等を行う。 【解決手段】 移動局から基地局への上り回線に対し、
送信電力が一定である(下り)チャネルに時間的に近い
上りチャネルを割り当てる。これにより、移動局では割
り当てられた上りチャネルを用いて送信を行う際に、そ
のチャネルに時間的に近い送信電力が一定である下りチ
ャネルを用いて高精度な送信電力制御を行える。また、
基地局から移動局への下り回線に対し、対応する上り回
線に割り当てられた上りチャネルに時間的に近い下りチ
ャネルを割り当てる。これにより、基地局では割り当て
られた下りチャネルを用いて送信を行う際に、その下り
チャネルに時間的に近い上りチャネルの伝送特性からそ
の下りチャネルの伝送特性を推定し、送信ダイバーシチ
およびアダプティブアレイアンテナの精度を高くするこ
とができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はTDD(Time Divis
ion Duplex)方式を用いた移動通信システムにおいて、
受信信号に基づく高精度な伝搬路推定を行い、送信ダイ
バーシチ、開ループ送信電力制御、アダプティブアレイ
アンテナ等を高精度に実現するためのチャネル割当装置
に関する。
【0002】
【従来の技術】TDD方式は、同一周波数を時間分割す
ることにより、上り回線と下り回線を実現する無線アク
セス方式であり、TDMA(Time Division Multiple A
ccess)、CDMA(Code Division Multiple Access
)等の多重方式において一般に用いられている。TD
D方式の特徴として、上り回線と下り回線の周波数が同
一であることから、受信した信号から、周波数選択性の
フェージングが推定できることがあげられる。
【0003】この特徴を生かす代表的な技術として送信
ダイバーシチと開ループ送信電力制御の2つがある。そ
れぞれについて説明する。
【0004】まず、送信ダイバーシチについて説明す
る。移動通信においては、移動局周辺の地形や地物によ
り反射、回折、散乱等を受けるため多重波伝搬路とな
る。この場合、さまざまな方向から到来する多数の波が
互いに干渉しあい、瞬時値変動(レイリーフェージン
グ)が発生する。このフェージング受信波の包絡線は受
信機の熱雑音レベル近くまで落ち込むために、高品質伝
送を実現する場合の妨げとなる。このフェージングを軽
減する技術として、2つ以上の受信波を利用するダイバ
ーシチ受信がある。例えば、空間的に2本のアンテナを
離すことにより独立に変動する受信波が得られ、2つの
受信波を合成あるいは受信レベルの高い受信波を選択す
ることにより品質の劣化を軽減する方式がダイバーシチ
受信である。ダイバーシチ受信を行うためには、一般に
複数の受信機が必要であり、装置の小型化に向かない。
しかし、上り回線と、下り回線で周波数が異なるFDD
(Frequency Division Duplex )方式においては、フェ
ージングが異なることから、移動局および基地局におい
て受信ダイバーシチが行われている。これに対しTDD
方式においては、送受信の周波数が同一周波数であるこ
とから、ダイバーシチ受信を行い受信レベルの高いアン
テナから送信を行う送信ダイバーシチが行われている。
一般に、移動局を小型化する目的から、基地局におい
て、送信ダイバーシチが行われている。
【0005】次に、開ループ送信電力制御について説明
する。移動通信においては、移動局の省電力化、他の移
動局および基地局への干渉レベル(干渉電力)を低減す
る目的で送信電力制御が行われている。特に、CDMA
方式においては、送信電力制御の精度が通信キャパシテ
ィに大きな影響を及ぼす。上り/下り回線の周波数が異
なるFDD方式においては、受信電力あるいは受信した
希望波電力と干渉電力の比等から希望波電力の上げ/下
げを送信側に通知する閉ループ送信電力が一般的に用い
られている。これに対し、TDD方式では、上り/下り
の周波数が同一であり、伝搬路の推定が可能であること
から、受信電力に基づき送信電力を上げ/下げする開ル
ープ送信電力制御が適用できる。開ループ送信電力制御
は一般に移動局に適用されるが、報知チャネル等の送信
電力が一定である共通制御チャネルの受信電力に基づき
送信電力を変更する場合と、自分が通信中である通信チ
ャネルの受信電力に基づき送信電力を変更する場合の2
つの方式がある。
【0006】また、TDD方式の特長を生かして、上り
回線の受信性能を向上させるだけでなく、下り回線につ
いても受信性能を向上させるアダプティブアレイアンテ
ナが電子情報通信学会信学技報RCS98-72等において提案
されている。
【0007】図14は従来のTDD方式におけるチャネ
ル割当処理例を示すフローチャートである。この処理は
移動局から基地局への上り回線にチャネルを割り当てる
ための処理である。従来のチャネル割当処理では、図1
4に示すように、まずステップS1201において基地
局で干渉レベルをもとに上り空きチャネルの検出を行
う。干渉レベルがあるしきい値レベル以下である場合に
は、空きチャネルと判定する。ステップS1202にお
いて検出した空きチャネルの表を作成する。移動局(M
S)からチャネル割当の要求が来ると(ステップS12
03)、基地局は空きチャネルの表をもとにチャネルを
払い出し、割り当てる(ステップS1204)。チャネ
ルの払い出しの優先順位は、一般に検出した干渉レベル
が低い順あるいは検出した順である。
【0008】また、従来のTDDシステム、例えばPH
Sにおいては、上り回線と下り回線は周波数チャネル、
タイムスロットともに対になっていることから、下り回
線のチャネルを決めることにより、上り回線のチャネル
も決定することになる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
TDD方式においては、移動局の小型化、制御の簡素化
等の観点から、送信ダイバーシチ、開ループ送信電力制
御、アダプティブアレイアンテナ等は重要な技術であ
る。しかし、いずれの技術も、受信信号から伝搬路の推
定ができることに起因している技術であり、受信と送信
の間隔が大きい場合には、それぞれの精度が著しく劣化
し、その結果、通信の品質が低下するという問題があっ
た。
【0010】本発明の目的は、TDD方式を用いた移動
通信システムにおいて、受信信号に基づく伝搬路推定を
行う際に、受信に用いるチャネルと送信に用いるチャネ
ルとが時間的に近くなるようにチャネル割当を行い、高
精度な伝搬路推定を行えるようにすることである。これ
により、送信ダイバーシチ、開ループ送信電力制御、ア
ダプティブアレイアンテナ等を高精度に実現し、高品質
な通信、送信電力の低減(移動局の消費電力の低減)等
を実現することができる。比較的トラヒックが少ない場
合には、送信ダイバーシチ、開ループ送信電力制御、ア
ダプティブアレイアンテナ等の精度が大きく向上する。
【0011】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、基地局がTDD方式によるチャネルを用いて一定電
力の信号を移動局に送信し、前記移動局が受信した前記
一定電力の信号の電力に基づき前記基地局に送信する信
号の電力を制御する移動通信システムにおいて、前記移
動局から前記基地局への上り回線に前記TDD方式によ
るチャネルを割り当てるチャネル割当装置であって、前
記TDD方式によるチャネルの中から、前記移動局から
前記基地局への上り空きチャネルを検出する上り空きチ
ャネル検出手段と、前記上り空きチャネル検出手段によ
り検出された上り空きチャネルのうち、前記一定電力の
信号の送信に用いるチャネルに時間的に近いチャネル
を、前記上り回線に割り当てる上りチャネル割当手段と
を備えたことを特徴とする。
【0012】請求項2に記載の発明は、基地局から移動
局への下り回線にTDD方式によるチャネルを割り当て
るチャネル割当装置であって、前記TDD方式によるチ
ャネルの中から、前記基地局から前記移動局への下り空
きチャネルを検出する下り空きチャネル検出手段と、前
記下り回線に対し、前記下り空きチャネル検出手段によ
り検出された下り空きチャネルのうち、前記下り回線に
対応する前記移動局から前記基地局への上り回線に割り
当てられているチャネルに時間的に近いチャネルを割り
当てる下りチャネル割当手段とを備えたことを特徴とす
る。
【0013】請求項3に記載の発明は、基地局がTDD
方式によるチャネルを用いて一定電力の信号を移動局に
送信し、前記移動局が受信した前記一定電力の信号の電
力に基づき前記基地局に送信する信号の電力を制御する
移動通信システムにおいて、前記移動局から前記基地局
への上り回線、および該上り回線に対応する前記基地局
から前記移動局への下り回線に前記TDD方式によるチ
ャネルを割り当てるチャネル割当装置であって、前記T
DD方式によるチャネルの中から、前記移動局から前記
基地局への上り空きチャネルを検出する上り空きチャネ
ル検出手段と、前記上り空きチャネル検出手段により検
出された上り空きチャネルのうち、前記一定電力の信号
の送信に用いるチャネルに時間的に近いチャネルを、前
記上り回線に割り当てる上りチャネル割当手段と、前記
TDD方式によるチャネルの中から、前記基地局から前
記移動局への下り空きチャネルを検出する下り空きチャ
ネル検出手段と、前記下り回線に対し、前記下り空きチ
ャネル検出手段により検出された下り空きチャネルのう
ち、前記下り回線に対応する前記上り回線に割り当てら
れたチャネルに時間的に近いチャネルを割り当てる下り
チャネル割当手段とを備えたことを特徴とする。
【0014】請求項4に記載の発明は、請求項2または
3に記載のチャネル割当装置において、前記基地局は複
数のアンテナを有し、該複数のアンテナのうち受信電力
が高いアンテナを用いて信号を送信することを特徴とす
る。
【0015】請求項5に記載の発明は、請求項2または
3に記載のチャネル割当装置において、前記第1通信装
置はアンテナを有し、該アンテナによる受信電力に応じ
て前記アンテナの指向性を変化させることを特徴とす
る。
【0016】請求項6に記載の発明は、請求項1ないし
5のいずれかに記載のチャネル割当装置において、前記
TDD方式によるチャネルは、CDMA−TDD方式に
よるチャネルであることを特徴とする。
【0017】請求項7に記載の発明は、請求項1ないし
5のいずれかに記載のチャネル割当装置において、前記
TDD方式によるチャネルは、TDMA−TDD方式に
よるチャネルであることを特徴とする。
【0018】請求項8に記載の発明は、基地局がTDD
方式によるチャネルを用いて一定電力の信号を移動局に
送信し、前記移動局が受信した前記一定電力の信号の電
力に基づき前記基地局に送信する信号の電力を制御する
移動通信システムにおいて、前記移動局から前記基地局
への上り回線に前記TDD方式によるチャネルを割り当
てるチャネル割当方法であって、前記TDD方式による
チャネルの中から、前記移動局から前記基地局への上り
空きチャネルを検出するステップと、検出された上り空
きチャネルのうち、前記一定電力の信号の送信に用いる
チャネルに時間的に近いチャネルを、前記上り回線に割
り当てるステップとを備えたことを特徴とする。
【0019】請求項9に記載の発明は、基地局から移動
局への下り回線にTDD方式によるチャネルを割り当て
るチャネル割当方法であって、前記TDD方式によるチ
ャネルの中から、前記基地局から前記移動局への下り空
きチャネルを検出するステップと、前記下り回線に対
し、前記下り空きチャネル検出手段により検出された下
り空きチャネルのうち、前記下り回線に対応する前記移
動局から前記基地局への上り回線に割り当てられている
チャネルに時間的に近いチャネルを割り当てるステップ
とを備えたことを特徴とする。
【0020】請求項10に記載の発明は、基地局がTD
D方式によるチャネルを用いて一定電力の信号を移動局
に送信し、前記移動局が受信した前記一定電力の信号の
電力に基づき前記基地局に送信する信号の電力を制御す
る移動通信システムにおいて、前記移動局から前記基地
局への上り回線、および該上り回線に対応する前記基地
局から前記移動局への下り回線に前記TDD方式による
チャネルを割り当てるチャネル割当方法であって、前記
TDD方式によるチャネルの中から、前記移動局から前
記基地局への上り空きチャネルを検出するステップと、
検出された上り空きチャネルのうち、前記一定電力の信
号の送信に用いるチャネルに時間的に近いチャネルを、
前記上り回線に割り当てるステップと、前記TDD方式
によるチャネルの中から、前記基地局から前記移動局へ
の下り空きチャネルを検出するステップと、前記下り回
線に対し、前記下り空きチャネル検出手段により検出さ
れた下り空きチャネルのうち、前記下り回線に対応する
前記上り回線に割り当てられたチャネルに時間的に近い
チャネルを割り当てるステップとを備えたことを特徴と
する。
【0021】以上の構成によれば、TDD方式を用いた
移動通信システムにおいて、受信信号に基づく高精度な
伝搬路推定を行うことができる。これにより、送信ダイ
バーシチ、開ループ送信電力制御、アダプティブアレイ
アンテナ等を高精度に実現し、高品質な通信、送信電力
の低減(移動局の消費電力の低減)等を実現することが
できる。
【0022】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を詳しく説明する。
【0023】[第1実施形態]本発明の第1実施形態に
係るチャネル割当装置は、移動局から基地局への上り回
線にTDD方式によるチャネルを割り当てる。基地局は
チャネルの一部(例えば、報知チャネル)を用いて移動
局に一定電力の信号を送信し、移動局は受信した一定電
力の信号の電力に基づき基地局に送信する信号の電力を
制御する。本実施形態において、チャネル割当装置は基
地局の一部として実現されている。
【0024】本発明はTDD方式に関するものであり、
アクセス方式がTDMA−TDD方式でもCDMA−T
DD方式でも有効であるが、本実施形態においてはアク
セス方式としてCDMA−TDD方式を用いる。
【0025】図1は本実施形態におけるTDDのフレー
ム構成の一例を示す図である。本実施形態では16スロ
ットTDDを用いており、上りタイムスロット(#1
等)と下りタイムスロット(#0等)とが交互になるよ
うに構成されている。ただし、上りタイムスロットまた
は下りタイムスロットが連続する構成、上りタイムスロ
ットの数と下りタイムスロットの数が非対称となる構成
等をとってもよい。このように上り回線と下り回線で同
じ周波数を時分割で使用することから、送信ダイバーシ
チ、開ループ送信電力制御、アダプティブアレイアンテ
ナ等の技術が可能となる。
【0026】上りタイムスロットおよび下りタイムスロ
ットがそれぞれ8つであることから、上りチャネル数お
よび下りチャネル数は、それぞれ拡散コード数に8を乗
じた数となる。本実施形態では拡散コード数は8である
(#1〜#8)。
【0027】本実施形態では、タイムスロットが#0ま
たは#8であるチャネルを用いて基地局から移動局に一
定電力の信号を送信する。ただし、タイムスロットが#
0または#8である16個のチャネルのすべてを用いて
一定電力の信号を送信しなくてもよい。また、一定電力
の信号を送信せずに、送信電力を報知していてもよい。
【0028】本実施形態では、1タイムスロット、1コ
ードを割り当てる通信について説明するが、複数のタイ
ムスロットあるいは複数のコードを割り当てる通信にお
いても同様である。
【0029】図2は本実施形態に係るチャネル割当装置
を備えた基地局の構成例を示す図である。基地局200
は、チャネル割当装置250、逆拡散部210a、21
0b等、拡散部212a、212b等を備える。逆拡散
部および拡散部はそれぞれ拡散コードの数、すなわち8
個ずつ備えられている。チャネル割当装置250は、干
渉レベル測定部214、空きチャネル管理部216およ
び空きチャネルデータベース218を備える。
【0030】図3は本実施形態における移動局の構成例
を示す図である。移動局300は、逆拡散部310、拡
散部312、送信電力制御部320、電力増幅部32
2、および受信レベル測定部324を備える。受信デー
タの受信レベルは受信レベル測定部324において測定
され、その測定値に基づき送信電力制御部320は電力
増幅部322に指示を出し、拡散部312で拡散された
送信データの電力を制御する。
【0031】基地局200および移動局300の各構成
要素はアンテナ(図示せず)等を除いて、その全部また
は一部をハードにより実現してもよいし、ソフトにより
実現してもよい。
【0032】図4は本実施形態に係るチャネル割当処理
例を示すフローチャートである。まず、ステップS40
1において、基地局200において、上り空きチャネル
の検出を行う。より具体的には、チャネル割当装置25
0の干渉レベル測定部214において、受信した信号を
基に各上りチャネルの干渉レベルを測定する。空きチャ
ネル管理部216は、測定された干渉レベルがしきい値
以下であるチャネルを空きチャネルと判定する。干渉レ
ベルの測定およびその測定値に基づく空きチャネルの判
定は、チャネル割当装置250の外部で行い、その結果
をチャネル割当装置250に通知するようにすることも
できる。
【0033】ステップS402において、空きチャネル
管理部216は、検出した上り空きチャネルの表を作成
する。
【0034】図5は上り空きチャネルの表の例を示す図
である。U/DのUは上りチャネルを示し、Dは下りチ
ャネルを示す。Time slot はタイムスロットを示す。Co
deは拡散コードを示す。アクセス方式としてTDMA−
TDD方式を用いる場合には、周波数チャネルがCodeに
相当する。
【0035】ステップS403において、空きチャネル
管理部216により表(上り空きチャネル)のソートを
行う。表のソートは、上り空きチャネルと送信電力が一
定であるチャネル(タイムスロットが#0または#8の
チャネル)との時間差により行い、時間差の少ない上り
空きチャネルが上位に来るようにする。ソートした表は
空きチャネルデータベース218に格納する。
【0036】図6は図5の上り空きチャネルの表をソー
トした後の上り空きチャネルの表を示す図である。タイ
ムスロットが#0または#8に近いチャネルが上位に来
ている。
【0037】ステップS401〜S403の処理は定期
的に行い、上り空きチャネルの表を随時更新する。
【0038】移動局(MS)300から基地局200に
上りチャネルの割当要求があると(ステップS40
4)、空きチャネル管理部216は空きチャネルデータ
ベース218に格納された上り空きチャネルの表の上位
のチャネル、すなわち送信電力が一定であるチャネルに
時間的に近いチャネルを優先的に払い出し、割り当てる
(ステップS405)。割り当てられたチャネルの情報
は移動局300に送信される。また、割り当てられたチ
ャネルの拡散コードの情報は逆拡散部210a、210
b等に与えられる。
【0039】このように上り回線に対し、送信電力が一
定である(下り)チャネルに時間的に近い上りチャネル
が割り当てられる。移動局300では、割り当てられた
上りチャネルを用いて送信を行う際に、そのチャネルに
時間的に近い送信電力が一定である下りチャネルを用い
て送信電力制御を行うことができ、制御の精度を高くす
ることができる。
【0040】本実施形態においてチャネル割当装置25
0は基地局200の一部として実現されているが、基地
局200から独立したものとし、上り空きチャネルの判
定結果を基地局200から受信してチャネル割当処理を
行い、割当結果を基地局200および移動局300に送
信するようにすることもできる。また、チャネル割当装
置250を基地局の上位の制御装置の一部として実現
し、当該制御装置でチャネル割当処理を行うこともでき
る。
【0041】[第2実施形態]本発明の第2実施形態に
係るチャネル割当装置は、移動局から基地局への上り回
線、および該上り回線に対応する基地局から移動局への
下り回線にTDD方式によるチャネルを割り当てる。基
地局はチャネルの一部を用いて移動局に一定電力の信号
を送信し、移動局は受信した一定電力の信号の電力に基
づき基地局に送信する信号の電力を制御する。
【0042】本実施形態においても、第1実施形態と同
様に、チャネル割当装置を基地局の一部として実現し、
アクセス方式としてCDMA−TDD方式を用い、TD
Dのフレーム構成は図1のものを用い、拡散コードの数
は8である。また、タイムスロットが#0または#8で
あるチャネルを用いて基地局から移動局に一定電力の信
号を送信する。
【0043】本実施形態においても、1タイムスロッ
ト、1コードを割り当てる通信について説明するが、複
数のタイムスロットあるいは複数のコードを割り当てる
通信においても同様である。
【0044】図7は本実施形態に係るチャネル割当装置
を備えた基地局の構成例を示す図である。
【0045】基地局700は、チャネル割当装置75
0、アンテナ726aおよび726b、送受信切替スイ
ッチ728aおよび728b、無線受信部730aおよ
び730b、無線送信部732aおよび732b、加算
部734aおよび734b、逆拡散部710a、710
b、710c、710d等、拡散部712a、712b
等、比較部736a、736b等、合成部738a、7
38b等、復号部740a、740b等、および送信ア
ンテナ選択部742a、742b等を備える。拡散部、
比較部、合成部、復号部、および送信アンテナ選択部は
それぞれ拡散コードの数、すなわち8個ずつ備えられて
いる。また、逆拡散部は拡散コードの数にアンテナの数
を乗じた数、すなわち16個備えられている。チャネル
割当装置750は、干渉レベル測定部714、空きチャ
ネル管理部716および空きチャネルデータベース71
8を備える。
【0046】基地局700では送信ダイバーシチ制御を
行っている。基地局700は2個のアンテナ726aお
よび726bを用いて移動局からの信号を受信する。送
受信切替スイッチ、無線受信部、無線送信部、および加
算部はそれぞれアンテナの数ずつ用意されている。な
お、アンテナの数は2本より多くてもよい。
【0047】本実施形態においては、信号を受信する方
式として、複数の受信信号を同相合成する最大比合成方
式を用いている。アンテナ726aおよび726b、無
線受信部730aおよび730bを介して受信された複
数の信号は逆拡散部710a等で逆拡散され、合成部7
38a等で同相合成される。そして、復号部で復号さ
れ、受信データとなる。なお、比較部736a等では、
複数の信号に基づき受信レベルの高いアンテナ726a
または726bを特定する。信号を受信する方式とし
て、最大比合成方式の代わりに、受信レベルの高いアン
テナの受信信号をそのまま用いるアンテナ選択方式を用
いるようにしてもよい。
【0048】信号の送信については、送信データを拡散
部712a等で拡散し、送信アンテナ選択部742a等
および加算部734a等を介して無線送信部732a等
に送る。送信アンテナ選択部742a等は、比較部73
6a等で特定された受信レベルの高いアンテナ726a
または726bに対応する無線送信部732aまたは7
32bに拡散された送信データを送るようにする。無線
送信部732aまたは732bでは送られてきた信号を
対応するアンテナ726aまたは726bから移動局に
送信する。このように基地局において受信レベルの高い
アンテナを選択して信号を送信することにより移動局に
おいてダイバーシチ受信を行わなくてもダイバーシチゲ
インが得られる。
【0049】図8は本実施形態における移動局の構成例
を示す図である。移動局800は、逆拡散部810、拡
散部812、送信電力制御部820、電力増幅部82
2、受信レベル測定部824、および空きチャネル判定
部844を備える。
【0050】基地局700および移動局800の各構成
要素はアンテナ726aおよび726b等を除いて、そ
の全部または一部をハードにより実現してもよいし、ソ
フトにより実現してもよい。
【0051】図9は本実施形態に係るチャネル割当処理
例を示すフローチャートである。まず、ステップS90
1において、基地局700で上り空きチャネルおよび下
り空きチャネルの検出を行う。
【0052】上り空きチャネルの検出は、チャネル割当
装置750の干渉レベル測定部714において、受信し
た信号を基に各上りチャネルの干渉レベルを測定する。
空きチャネル管理部716は、測定された干渉レベルが
しきい値以下であるチャネルを空きチャネルと判定す
る。干渉レベルの測定およびその測定値に基づく空きチ
ャネルの判定は、チャネル割当装置750の外部で行
い、その結果をチャネル割当装置250に通知するよう
にすることもできる。
【0053】下り空きチャネルの検出は、移動局800
の空きチャネル判定部844で判定された空きチャネル
の通知を受けることにより行う。空きチャネル判定部8
44は、受信レベル測定部824で測定された受信デー
タの受信レベルに基づき下り空きチャネルを判定する。
移動局800は下り空きチャネルの情報を基地局700
に送信する。
【0054】ステップS902において、空きチャネル
管理部716は、検出した上り空きチャネルの表、およ
び検出した下り空きチャネルの表を作成する。
【0055】ステップS903において、空きチャネル
管理部716により表(上り空きチャネル)のソートを
行う。表のソートは、上り空きチャネルと送信電力が一
定であるチャネル(タイムスロットが#0または#8の
チャネル)との時間差により行い、時間差の少ない上り
空きチャネルが上位に来るようにする。
【0056】図10はソートされた上り空きチャネルの
表の例を示す図であり、図11は下り空きチャネルの表
の例を示す図である。図10のdelay1は送信電力が一定
であるチャネルとの時間差(遅延時間)を示す。
【0057】ステップS904〜S909において、上
り空きチャネルに下り空きチャネルを割り当てる。こう
しておくことにより、上り回線に上り空きチャネルを割
り当てるのと同時に、その上り回線に対応する下り回線
に下り空きチャネルを割り当てることができるようにな
る。
【0058】下り空きチャネルの割当は、delay1の小さ
い上り空きチャネルから順に行う。ここで、割当は上り
空きチャネルと下り空きチャネルとの時間差(遅延時
間)delay2が最小になるように行う。遅延時間delay1お
よびdelay2が同じ場合には、上り空きチャネルと下り空
きチャネルとがなるべく同じ拡散コードになるように割
り当てるようにすることができる。なお、異なる上り空
きチャネルに対して同一の下り空きチャネルを割り当て
ないようにしている。また、上りと下りとでトラヒッ
ク、通信容量等が非対称ということもあるので、上り空
きチャネルに下り空きチャネルを割り当てられない場合
もある。
【0059】図12は図10の上り空きチャネルに対し
て図11の下り空きチャネルを割り当てた後の空きチャ
ネルの表を示す図である。図11の下り空きチャネルの
数は図10の上り空きチャネルの数に比べて2個少ない
ため、(Time slot, Code) が(#13, #2) である上り空き
チャネルおよび(#15, #8) である上り空きチャネルに対
して下り空きチャネルを割り当てることができなかっ
た。
【0060】上り空きチャネルに対して下り空きチャネ
ルを割り当てた後の空きチャネルの表は空きチャネルデ
ータベース718に格納される。
【0061】ステップS901〜S909の処理は定期
的に行い、空きチャネルの表を随時更新する。なお、ス
テップS904〜S909の処理は、TDDのフレーム
が図1のように上りタイムスロットと下りタイムスロッ
トとが交互になるように構成されている場合を考慮した
ものであり、異なる構成の場合には適宜変更することに
なる。
【0062】移動局(MS)800から基地局700に
チャネルの割当要求があると(ステップS910)、空
きチャネル管理部716は空きチャネルデータベース7
18に格納された空きチャネルの表の上位のチャネル、
すなわち送信電力が一定であるチャネルに時間的に近い
上り空きチャネル、および当該上り空きチャネルに割り
当てられた当該上り空きチャネルに時間的に近い下り空
きチャネルを優先的に払い出し、割り当てる(ステップ
S911)。割り当てられた上り空きチャネルの情報お
よび下り空きチャネルの情報は移動局800に送信され
る。また、割り当てられた上り空きチャネルの拡散コー
ドの情報は逆拡散部710a等に与えられ、割り当てら
れた下り空きチャネルの拡散コードの情報は拡散部71
2a等に与えられる。
【0063】このように上り回線に対し、送信電力が一
定である(下り)チャネルに時間的に近い上りチャネル
が割り当てられる。移動局800では、割り当てられた
上りチャネルを用いて送信を行う際に、そのチャネルに
時間的に近い送信電力が一定である下りチャネルを用い
て送信電力制御を行うことができ、制御の精度を高くす
ることができる。
【0064】また、下り回線に対し、対応する上り回線
に割り当てられた上りチャネルに時間的に近い下りチャ
ネルが割り当てられる。基地局700では、割り当てら
れた下りチャネルを用いて送信を行う際に、その下りチ
ャネルに時間的に近い上りチャネルの伝送特性からその
下りチャネルの伝送特性を推定することができ、送信ダ
イバーシチの精度を高くすることができる。
【0065】基地局700の代わりに、アダプティブア
レイアンテナを備えた基地局を用いることもできる。
【0066】図13は本実施形態に係るチャネル割当装
置を備えた基地局の他の構成例を示す図である。基地局
1100は、チャネル割当装置1150、アンテナ11
26a、1126b、1126c等、RF部(無線部)
1146a、1146b、1146c等、加算部113
4a、1134b、1134c等、逆拡散部1110
a、1110b、1110c等、拡散部1112等、受
信アダプティブアレイ部1148等、および指向性制御
部1152等を備える。拡散部、受信アダプティブアレ
イ部、および指向性制御部はそれぞれ拡散コードの数、
すなわち8個ずつ備えられている。また、逆拡散部は拡
散コードの数にアンテナの数を乗じた数だけ備えられて
いる。チャネル割当装置1150は、干渉レベル測定部
1114、空きチャネル管理部1116および空きチャ
ネルデータベース1118を備える。
【0067】基地局1100は複数のアンテナ1126
a、1126b、1126c等からなるアダプティブア
レイアンテナを備えている。RF部および加算部はそれ
ぞれアンテナの数ずつ用意されている。
【0068】受信アダプティブアレイ部1148等は、
各アンテナで受信した信号に基づき指向性制御部115
2等を介して、アンテナの指向性を移動局の方向に向け
るように制御する。これにより、アンテナゲインを向上
でき、かつ、他の移動局あるいは基地局からの干渉レベ
ル(干渉電力)を軽減できる。
【0069】図9に示すチャネル割当処理を行い、下り
回線に対し、対応する上り回線に割り当てられた上りチ
ャネルに時間的に近い下りチャネルを割り当てることに
より、基地局1100では、割り当てられた下りチャネ
ルを用いて送信を行う際に、その下りチャネルに時間的
に近い上りチャネルの伝送特性からその下りチャネルの
伝送特性を推定することができ、アダプティブアレイア
ンテナの精度を高くすることができる。
【0070】本実施形態においてチャネル割当装置75
0および1150はそれぞれ基地局700および110
0の一部として実現されているが、基地局700および
1100から独立したものとし、上り空きチャネルの判
定結果を基地局700および1100から、下り空きチ
ャネルの判定結果を移動局800から受信してチャネル
割当処理を行い、割当結果を基地局700および110
0、ならびに移動局800に送信するようにすることも
できる。また、チャネル割当装置750および1150
を基地局の上位の制御装置の一部として実現し、当該制
御装置でチャネル割当処理を行うこともできる。
【0071】本実施形態に係るチャネル割当装置は、上
り回線にチャネルを割り当てた上で、その上り回線に対
応する下り回線にチャネルを割り当てているが、上り回
線にすでにチャネルが割り当てられているという前提
で、下り回線にのみチャネルを割り当てるものとするこ
ともできる。すなわち、上り回線へのチャネル割当方法
によらず、下り回線に対し、対応する上り回線に割り当
てられた上りチャネルに時間的に近い下りチャネルを割
り当てることのみによっても、受信信号に基づく高精度
な伝搬路推定を実現することができる。
【0072】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
TDD方式を用いた移動通信システムにおいて、受信信
号に基づく高精度な伝搬路推定を行うことができる。こ
れにより、送信ダイバーシチ、開ループ送信電力制御、
アダプティブアレイアンテナ等を高精度に実現し、高品
質な通信、送信電力の低減(移動局の消費電力の低減)
等を実現することができる。比較的トラヒックが少ない
場合には、送信ダイバーシチ、開ループ送信電力制御、
アダプティブアレイアンテナ等の精度が大きく向上す
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1および第2実施形態におけるTD
Dのフレーム構成の一例を示す図である。
【図2】本発明の第1実施形態に係るチャネル割当装置
を備えた基地局の構成例を示す図である。
【図3】本発明の第1実施形態における移動局の構成例
を示す図である。
【図4】本発明の第1実施形態に係るチャネル割当処理
例を示すフローチャートである。
【図5】上り空きチャネルの表の例を示す図である。
【図6】本発明の第1実施形態に係るチャネル割当処理
例により図5の上り空きチャネルの表をソートした後の
上り空きチャネルの表を示す図である。
【図7】本発明の第2実施形態に係るチャネル割当装置
を備えた基地局の構成例を示す図である。
【図8】本発明の第2実施形態における移動局の構成例
を示す図である。
【図9】本発明の第2実施形態に係るチャネル割当処理
例を示すフローチャートである。
【図10】本発明の第2実施形態に係るチャネル割当処
理例によりソートされた上り空きチャネルの表の例を示
す図である。
【図11】下り空きチャネルの表の例を示す図である。
【図12】図10の上り空きチャネルに対して図11の
下り空きチャネルを割り当てた後の空きチャネルの表を
示す図である。
【図13】本発明の第2実施形態に係るチャネル割当装
置を備えた基地局の他の構成例を示す図である。
【図14】従来のTDD方式におけるチャネル割当処理
例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
200、700、1100 基地局 210a、210b、310、710a、710b、7
10c、710d、810、1110a、1110b、
1110c 逆拡散部 212a、212b、312、712a、712b、8
12、1112 拡散部 214、714、1114 干渉レベル測定部 216、716、1116 空きチャネル管理部 218、718、1118 空きチャネルデータベース 250、750、1150 チャネル割当装置 300、800 移動局 320、820 送信電力制御部 322、822 電力増幅部 324、824 受信レベル測定部 726a、726b、1126a、1126b、112
6c アンテナ 728a、728b 送受信切替スイッチ 730a、730b 無線受信部 732a、732b 無線送信部 734a、734b、1134a、1134b、113
4c 加算部 736a、736b 比較部 738a、738b 合成部 740a、740b 復号部 742a、742b 送信アンテナ選択部 844 空きチャネル判定部 1146a、1146b、1146c RF部 1148 受信アダプティブアレイ部 1152 指向性制御部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H04L 5/16 H04B 7/26 D // H04B 7/06 H04J 13/00 A Fターム(参考) 5K018 AA04 BA03 CA06 5K022 EE01 EE11 EE21 5K028 AA01 BB06 CC02 CC05 DD01 DD02 HH02 LL02 5K059 CC03 CC04 DD02 5K067 AA23 AA43 CC04 CC10 CC24 EE02 EE10 EE61 GG08 GG09 GG11 JJ03 JJ11 KK02 KK03

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基地局がTDD方式によるチャネルを用
    いて一定電力の信号を移動局に送信し、前記移動局が受
    信した前記一定電力の信号の電力に基づき前記基地局に
    送信する信号の電力を制御する移動通信システムにおい
    て、前記移動局から前記基地局への上り回線に前記TD
    D方式によるチャネルを割り当てるチャネル割当装置で
    あって、 前記TDD方式によるチャネルの中から、前記移動局か
    ら前記基地局への上り空きチャネルを検出する上り空き
    チャネル検出手段と、 前記上り空きチャネル検出手段により検出された上り空
    きチャネルのうち、前記一定電力の信号の送信に用いる
    チャネルに時間的に近いチャネルを、前記上り回線に割
    り当てる上りチャネル割当手段とを備えたことを特徴と
    するチャネル割当装置。
  2. 【請求項2】 基地局から移動局への下り回線にTDD
    方式によるチャネルを割り当てるチャネル割当装置であ
    って、 前記TDD方式によるチャネルの中から、前記基地局か
    ら前記移動局への下り空きチャネルを検出する下り空き
    チャネル検出手段と、 前記下り回線に対し、前記下り空きチャネル検出手段に
    より検出された下り空きチャネルのうち、前記下り回線
    に対応する前記移動局から前記基地局への上り回線に割
    り当てられているチャネルに時間的に近いチャネルを割
    り当てる下りチャネル割当手段とを備えたことを特徴と
    するチャネル割当装置。
  3. 【請求項3】 基地局がTDD方式によるチャネルを用
    いて一定電力の信号を移動局に送信し、前記移動局が受
    信した前記一定電力の信号の電力に基づき前記基地局に
    送信する信号の電力を制御する移動通信システムにおい
    て、前記移動局から前記基地局への上り回線、および該
    上り回線に対応する前記基地局から前記移動局への下り
    回線に前記TDD方式によるチャネルを割り当てるチャ
    ネル割当装置であって、 前記TDD方式によるチャネルの中から、前記移動局か
    ら前記基地局への上り空きチャネルを検出する上り空き
    チャネル検出手段と、 前記上り空きチャネル検出手段により検出された上り空
    きチャネルのうち、前記一定電力の信号の送信に用いる
    チャネルに時間的に近いチャネルを、前記上り回線に割
    り当てる上りチャネル割当手段と、 前記TDD方式によるチャネルの中から、前記基地局か
    ら前記移動局への下り空きチャネルを検出する下り空き
    チャネル検出手段と、 前記下り回線に対し、前記下り空きチャネル検出手段に
    より検出された下り空きチャネルのうち、前記下り回線
    に対応する前記上り回線に割り当てられたチャネルに時
    間的に近いチャネルを割り当てる下りチャネル割当手段
    とを備えたことを特徴とするチャネル割当装置。
  4. 【請求項4】 請求項2または3に記載のチャネル割当
    装置において、前記基地局は複数のアンテナを有し、該
    複数のアンテナのうち受信電力が高いアンテナを用いて
    信号を送信することを特徴とするチャネル割当装置。
  5. 【請求項5】 請求項2または3に記載のチャネル割当
    装置において、前記第1通信装置はアンテナを有し、該
    アンテナによる受信電力に応じて前記アンテナの指向性
    を変化させることを特徴とするチャネル割当装置。
  6. 【請求項6】 請求項1ないし5のいずれかに記載のチ
    ャネル割当装置において、前記TDD方式によるチャネ
    ルは、CDMA−TDD方式によるチャネルであること
    を特徴とするチャネル割当装置。
  7. 【請求項7】 請求項1ないし5のいずれかに記載のチ
    ャネル割当装置において、前記TDD方式によるチャネ
    ルは、TDMA−TDD方式によるチャネルであること
    を特徴とするチャネル割当装置。
  8. 【請求項8】 基地局がTDD方式によるチャネルを用
    いて一定電力の信号を移動局に送信し、前記移動局が受
    信した前記一定電力の信号の電力に基づき前記基地局に
    送信する信号の電力を制御する移動通信システムにおい
    て、前記移動局から前記基地局への上り回線に前記TD
    D方式によるチャネルを割り当てるチャネル割当方法で
    あって、 前記TDD方式によるチャネルの中から、前記移動局か
    ら前記基地局への上り空きチャネルを検出するステップ
    と、 検出された上り空きチャネルのうち、前記一定電力の信
    号の送信に用いるチャネルに時間的に近いチャネルを、
    前記上り回線に割り当てるステップとを備えたことを特
    徴とするチャネル割当方法。
  9. 【請求項9】 基地局から移動局への下り回線にTDD
    方式によるチャネルを割り当てるチャネル割当方法であ
    って、 前記TDD方式によるチャネルの中から、前記基地局か
    ら前記移動局への下り空きチャネルを検出するステップ
    と、 前記下り回線に対し、前記下り空きチャネル検出手段に
    より検出された下り空きチャネルのうち、前記下り回線
    に対応する前記移動局から前記基地局への上り回線に割
    り当てられているチャネルに時間的に近いチャネルを割
    り当てるステップとを備えたことを特徴とするチャネル
    割当方法。
  10. 【請求項10】 基地局がTDD方式によるチャネルを
    用いて一定電力の信号を移動局に送信し、前記移動局が
    受信した前記一定電力の信号の電力に基づき前記基地局
    に送信する信号の電力を制御する移動通信システムにお
    いて、前記移動局から前記基地局への上り回線、および
    該上り回線に対応する前記基地局から前記移動局への下
    り回線に前記TDD方式によるチャネルを割り当てるチ
    ャネル割当方法であって、 前記TDD方式によるチャネルの中から、前記移動局か
    ら前記基地局への上り空きチャネルを検出するステップ
    と、 検出された上り空きチャネルのうち、前記一定電力の信
    号の送信に用いるチャネルに時間的に近いチャネルを、
    前記上り回線に割り当てるステップと、 前記TDD方式によるチャネルの中から、前記基地局か
    ら前記移動局への下り空きチャネルを検出するステップ
    と、 前記下り回線に対し、前記下り空きチャネル検出手段に
    より検出された下り空きチャネルのうち、前記下り回線
    に対応する前記上り回線に割り当てられたチャネルに時
    間的に近いチャネルを割り当てるステップとを備えたこ
    とを特徴とするチャネル割当方法。
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