JP2007068085A - 無線通信装置の通信チャネル選択方法および通信チャネル選択装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 従来のキャリアセンス方式で、全キャリアのキャリアセンスに時間がかかり、その環に電波環境が変わってしまい端末に最適な通信チャネルを割り当てることができないケースがあったため、チャネル割当直前に高速キャリアセンスを行い、最適な通信チャネルを選択する。
【解決手段】 チャネル割当直前に、１スロット内で高速に受信周波数チャネルを切り替え、電波環境を知りたい周波数チャネル全ての干渉波レベルを測定する。この結果を用いて、端末に通信チャネルを割り当てることにより、最適なチャネルを割り当てる可能性を高める。
【選択図】 図１１

Description

本発明は、無線通信システムにおけるチャネル選択技術に関し、特に、時分割多重接続方式を用いる無線通信システムにおけるチャネル選択技術に関する。

時分割多重接続技術を用いて複数のチャネルを所定のスロットに時分割多重して情報の送受信を行う無線通信システムとして、例えば、パーソナル・ハンディホン・システム（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｈａｎｄｙｐｈｏｎｅ Ｓｙｓｔｅｍ：以下ＰＨＳと称する）がある。

無線通信システムは、使用中に端末の位置が移動し、かつ、端末−基地局間の電波伝播路の状態が周囲の電波利用状況により刻々と変化する。基地局は端末に通信チャネルを割り当てる際、良好なチャネルを検索する為の処理（キャリアセンス）を行い、検索結果の中から最も干渉波レベルの低いチャネルを割り当てる。

ＰＨＳではデータ伝送システムの標準規格であるＲＣＲ-ＳＴＤ２８において、そのキャリアセンスの基本動作を次のように定めている。まず、１つのチャネルに付き１スロット内で３点以上の干渉波レベルを測定する。続いて連続する４フレーム以上において、それら３点全ての干渉波レベルが規定レベル以下であれば空チャネル（空キャリア上の空スロット）と判定する。

基地局はキャリアセンスの結果、空チャネルと判定したチャネルの中から１つのチャネルを選択し、端末に通信チャネルとして割り当てる。

上記規格は、通信用キャリアとして使用可能なチャネルの条件が定められたものであり、空チャネルとして使用可能な通信用キャリアの中で、最終的にどのチャネルを使用するかの判断は、通信サービス提供会社の仕様や装置メーカの機器機能に任されている。

基地局は、通信に使用されていない空スロットがある場合、その空スロットにおいて上記規格に従って常にキャリアセンスを行い、空チャネルの候補を抽出しておく。そして、端末からリンクチャネル要求と呼ばれるチャネル割当要求を受け取ると、割当直前に、抽出しておいた候補の空チャネルの中で最も干渉が少ないチャネルに対し再度干渉波レベルの測定を行い、その時点でも空チャネルと判断できるか否かを確認し、空チャネルであれば、要求元の端末に通信チャネルとして割り当てる。

第二世代コードレス電話システム（社団法人 電波産業会）３．２．１５章（２）項

近年、通信トラフィックが増大している。高トラフィックな環境下では電波環境は時々刻々と変化する。そのため、極力チャネル割当直前に電波環境をセンスし、その情報を基に最適な空チャネルか否かを判断する必要がある。しかし、例えば、使用するキャリアを７０キャリアとすると、１スロット毎に１キャリアの干渉波を測定する従来の方法によれば、各スロットにおいて全キャリアの干渉波を測定するために、５ｍｓ×４フレーム×７０キャリア=１．４ｓもの時間がかかる。このように空チャネルの候補の抽出に時間がかかるため、割り当て直前に電波環境が変わると、選択した空チャネルが必ずしも最適な空チャネルとはならないことがある。

割り当てたチャネルの干渉波レベルが所定の閾値を越えると、チャネルの切り替えもしくはハンドオーバが発生する。従って、実際の割り当て時点において干渉波レベルが大きくなっているチャネルを割り当てた場合、すぐにチャネルの切り替え、ハンドオーバが発生する可能性がある。

以上のように、従来の技術では、キャリアセンスに時間がかかるため、チャネルの割り当て時点では、最適でない通信チャネルを割り当ててしまう可能性がある。チャネルの切り替え、ハンドオーバの頻発は、通話品質を劣化させる。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、高い通信品質を保つことのできる通信チャネルの割り当てを可能にすることを目的とする。

通常は標準規格に従ってキャリアセンスを行い、端末から割当要求を受けると、高速キャリアセンスに切り替え、全てのチャネルについて干渉波の測定を行い、最適なチャネルを割り当てる。

具体的には、時分割多重アクセス方式を利用する無線通信基地局において、端末からチャネル割当要求を受けた際に割り当てるチャネルを選択する通信チャネル選択方法であって、端末からチャネル割当要求を受けると、所定の時間間隔内で、使用が許可されている全てのチャネルについてチャネル毎の干渉波レベルを検出するキャリアセンスを行い、前記検出された干渉波レベルが最低のチャネルを、通信チャネルとして、当該チャネル割当要求の送信元の端末に割り当てるチャネル割当ステップを備えることを特徴とする通信チャネル選択方法を提供する。

本発明によれば、高い通信品質を保つことのできる通信チャネルの割り当てが可能となる。

＜＜第一の実施形態＞＞
本実施形態に係る割り当てチャネル選択の方法について、図面を用いて説明する。以下、交換網で接続された無線基地局を複数備えたＰＨＳによる無線通信システムを例にあげて説明する。

図１は、本実施形態の無線通信システム全体の構成を示すシステム構成図である。本図に示すように、本実施形態の無線通信システムは、それぞれゾーン１００ａとゾーン１００ｂとを有する無線基地局（ＰＨＳの公衆基地局）２００ａ、２００ｂと、それらの無線基地局２００ａ、２００ｂと接続される交換網３００とを備える。これらの構成により、本実施形態の無線通信システムは、端末（ＰＨＳ）４００ａ、４００ｂ、４００ｃ、４００ｄ、４００ｅ、４００ｆ同士、もしくは、各端末と交換網３００に接続された図示していない他の電話機等との間の音声、データの送受信を行う。なお、無線基地局、端末の数は、これに限られない。また、以後、本明細書では、特に区別する必要がない場合は、無線基地局（以後、基地局と呼ぶ）を基地局２００、端末を端末４００で代表する。

図２は、本実施形態の基地局２００のシステム構成図である。本図に示すように、本実施形態の基地局２００は、切替スイッチ９０２、アンプ９０３、アンプ９０４、ミキサ−９０５、ミキサ−９０６、シンセサイザ９０７、ＩＦ部（中間周波部）９０８、モデム部９０９、ＣＰＵ９１０、メモリ９１１、回線制御部 ９１２を備える。

図３は、本実施形態の基地局２００の機能ブロック図である。本図に示すように、本実施形態の基地局２００は、キャリアセンス処理部２１０と、チャネル割当処理部２２０と、検出処理部２３０とを備える。これらの各処理部は、メモリ９１１に格納されたプログラムをＣＰＵ９１０が実行することにより実現される。

検出処理部２３０は、指示された時間間隔でチャネルを切り替え、指示されたチャネルそれぞれについて干渉波のレベルを検出する。検出処理部２３０は、シンセサイザ９０７と、モデム部９０９とを備え、指示された時間間隔で測定対象のチャネルにシンセサイザ９０７の周波数をロックすることにより、当該チャネルの干渉波を受信する。検出処理部２３０は、受信した交流電圧値をモデム部９０９で直流電圧値に変換し、変換後の直流電圧値を、電圧値と干渉波レベルとを適当な単位で変換する相互関連テーブルに従って、干渉波レベル値に変換する。相互関連テーブルは、予めメモリ９１１に保持される。チャネルの切替は、指定されたチャネルに関し、予め定められた順に行われる。

キャリアセンス処理部２１０は、所定の時間毎に使用可能な全てのチャネルについてキャリアセンスを行うことを検出処理部２３０に指示し、検出結果から候補テーブル６００を生成、更新する。

チャネル割当処理部２２０は、端末４００からリンクチャネル要求（チャネル割当要求）があった場合、所定の時間毎に所定のチャネルについてキャリアセンスを行うことを検出処理部２３０に指示し、検出結果から最適なチャネルを決定し、要求元の端末４００に割り当てる。

ここで、本実施形態における、キャリアセンスとチャネル割当処理とからなる、割当チャネル選択処理について説明する。図４は、本実施形態における割当チャネル選択処理の処理フローである。なお、キャリアセンスは、上記標準規格に従って行われる。

キャリアセンス処理部２１０は、受信スロットにおいて、全ての空チャネルについて、干渉波レベル値の取得を行い、結果を保持する（ステップ１００１）。

各チャネルの干渉波レベルは、以下のようにして得る。キャリアセンス処理部２１０は、検出処理部２３０に、１スロット内で１キャリアのキャリアセンスを行うよう指示する。そして、検出処理部２３０で得られた干渉波レベル値を保持する。そして、得られた干渉波レベル値と予め定めた特定の閾値とを比較し、閾値以下であれば、空チャネルと判定し、その結果を保持する（ステップ１００２）。

ここで、キャリアセンス処理部２１０は、上記標準規格に従ってキャリアセンスを行うため、１スロット（６２５μｓ）毎に、シンセサイザ９０７にロックするチャネルの切り替えを行うよう指示する。検出処理部２３０によりシンセサイザ９０７のロックされるチャネルが切り替えられ、切り替え後のチャネルについて、干渉波レベル値を検出処理部２３０から受け取る毎に、干渉波レベル値の取得、空チャネルであるか否かの判定の処理を繰り返す。

キャリアセンス処理部２１０は、受信スロットにおいて、全てのチャネルについて、上記処理を終了すると、空チャネルと判定されたチャネルを、干渉波レベル値順にソートし、干渉波レベル値の小さいものから順に高い優先順位を付与する（ステップ１００３）。最大のキャリアのキャリアセンスが終了すると、常に優先順位を更新し、引き続き最初のキャリアからキャリアセンスを実行する。

ステップ１００１〜１００３により得られた干渉波レベル値、空チャネルであるか否かの判定結果、および、付与された優先順位を、それぞれのチャネル毎にメモリ９１１に保持される候補テーブル６００に格納することにより、候補テーブルを生成、更新する（ステップ１００４）。

上記キャリアセンスは、空スロットが複数ある場合、個々のスロット毎に並行して行われる。キャリアセンス処理部２１０は、端末４００からリンクチャネル要求を受け取るまで、上記ステップ１００１から１００４の処理を常に繰り返し行い、候補テーブル６００を更新する。

ここで、候補テーブル６００について説明する。図５は、候補テーブル６００の一例を説明するための図である。本図に示すように、候補テーブル６００は、スロット/周波数格納欄６００ａと、干渉波レベル値格納欄６００ｂと、判定結果格納欄６００ｃと、優先順位格納欄６００ｄとを備える。

上述したように、キャリアセンス処理部２１０は、検出処理部２３０から取得した干渉波レベル値を、チャネル毎に干渉波レベル値格納欄６００ｂに、空チャネルであるか否かの判定結果を判定結果格納欄６００ｃに、付与された優先順位を優先順位格納欄６００ｄに格納する。

なお、優先順位は、受信レベルの小さいものから、所定数のみ付与するよう構成してもよい。また、ステップ１００１から１００３の処理において、各チャネル毎に干渉波レベル値、判定結果を取得する毎に、候補テーブル６００に上書きし、格納してもよい。ただし、優先順位については、格納する際、既存の優先順位を消去してから格納する。

次に、端末４００からリンクチャネル要求を受信すると（ステップ１００５）、キャリア割当処理部２２０は、検出処理部２３０に、１スロット内で全ての使用可能なチャネルのキャリアセンスを行うよう指示する。そして、キャリア割当処理部２２０は、得られた結果を用いて、上記ステップ１００１から１００４と同様の処理を行い（ステップ１００６）、候補テーブル６００を更新する（ステップ１００７）。

例えば、１スロットが６２５μｓであって、対象チャネル数がｎの場合、キャリア割当処理部２２０は、検出処理部２３０に、６２５/ｎμｓ間隔でチャネルを切り替えて干渉波レベル値の検出を行うよう指示する。

以後、１スロット間で全てのチャネル（または、全ての空チャネル）についてキャリアセンスを行う処理を、高速キャリアセンスと呼ぶ。また、通常の上記規格で決められたキャリアセンスと区別するために、端末４００からのリンクチャネル要求に応じて割当直前に行うキャリアセンスを、直前キャリアセンスと呼ぶ。

高速キャリアセンスは、高速に周波数のロックを切り替え可能なシンセサイザにより実現される。このようなシンセサイザについては、特開平０９−２９４０７０号公報に開示されている。

キャリア割当処理部２２０は、候補テーブル６００の更新を終えると、その時点での空チャネルの有無を判別する（ステップ１００８）。空チャネルがなければ、割当ができないため、候補チャネル無しとして割当を拒否する旨の通知を、リンクチャネル要求の送信元の端末４００に返信し（ステップ１０１０）、処理を終了する。

一方、空チャネルがある場合、優先順位の一番高いチャネル、すなわち、干渉波レベル値が一番小さいチャネルを割り当て（ステップ１００９）、処理を終了する。

次に、従来の方法により、端末にチャネルを割り当てる場合と、本実施形態の方法により割り当てる場合の差異について具体例を用いて説明する。

図６、図７および図８は、電波環境を説明するための図である。ここでは、３つの基地局２００ａ、２００ｂ、２００ｃを有し、基地局２００ａを自基地局とする端末４００ａが、リンクチャネル要求を基地局２００ａに要求した場合を例に挙げて説明する。説明を簡略化するため、空スロットはスロット１のみとし、他のスロットは図６、図７、図８中には示していない端末との通信に全て使用中とする。また、電波環境は、図６の電波環境から図７、図８の順に変化するものとする。使用するキャリア数はｎとし、それぞれ、ｆ１、ｆ２、ｆ３、ｆｘ（ｘは４以上ｎ以下の整数）とする。

まず、図６に示す電波環境において、端末４００ｂはキャリアｆ１を、端末４００ｄはキャリアｆ３を、端末４００ｅはキャリアｆｎをそれぞれ使用し、通話またはデータの送受信をしているものとする。一方、端末４００ａおよび端末４００ｃは通話待機中である。なお、本図において、リンクチャネル要求を送信した端末４００ａを希望波端末、その他の端末４００ｂ〜４００ｅを干渉波端末と呼ぶ。

図６に示す電波環境における各キャリアにおける干渉波レベル値を図９（Ａ）に示す。キャリアｆ２は使用されていないため、ホワイトノイズのみである。また、キャリアｆ１、ｆ３は、所定の閾値以下である。一方、キャリアｆｎは、閾値以上とする。また、この電波環境において、基地局２００ａが行ったキャリアセンスによる候補テーブル６００は図５（Ａ）のとおりである。この時点で、最も優先順位の高いキャリアはｆ２である。

次のキャリアセンスには、上述したように５×４×ｎ ｍｓかかる。この間に端末４００ａがリンクチャネル要求を基地局２００ａに要求したものとする。このときの電波環境は図６の状態から変化し、図７に示すものになっているとする。ここでは、端末４００ｃが図６の電波環境において優先順位が１番であるキャリアｆ２の使用を開始し、一方、端末４００ｄは通話を終了し、キャリアｆ３は解放されている。

図７に示す電波環境における各キャリアにおける干渉波レベル値を図９（Ｂ）に示す。キャリアｆ３は使用されていないため、ホワイトノイズのみである。また、キャリアｆ１、ｆ２は、所定の閾値以下である。一方、キャリアｆｎは、閾値以上とする。

従来の方式では、この時点では、キャリアセンスが終了していないため、候補テーブル６００は更新されない。すなわち、候補テーブルは図５（Ａ）に示すもののままである。そして、基地局２００ａにおいて、優先順位が一番高いｆ２が空チャネルであるか否かのみ判断される。この状態では、ｆ２は、最適ではないにも係わらず、所定の閾値以下であるため、空チャネルと判断され、基地局２００ａにより割り当てられることとなる。

その後、電波環境が、図８に示すものに変化した場合、すなわち、端末４００ａに割り当てられたキャリアｆ２と同じキャリアｆ２を使用する端末４００ｃが基地局２００ａに近づくことにより、キャリアｆ２の干渉波レベル（受信レベル）が大きくなる。図８に示す電波環境における各キャリアの干渉波レベル値を図９（Ｃ）に示す。図９（Ｃ）に示す状態になり、キャリアｆ２の干渉波レベル値が所定の閾値を越えた場合、キャリアｆ２を使用しているいずれかの端末について、チャネル切替もしくはハンドオーバの処理が必要となる。

一方、本実施形態によれば、リンクチャネル要求を受信すると、キャリア割当処理部２２０が高速キャリアセンスを行い、候補テーブル６００を、その時点の状況に即したものに更新する。

本実施形態における高速キャリアセンス後の候補テーブル６００の一例を図５（Ｂ）に示す。本図に示すように、本実施形態によれば、端末４００ａがリンクチャネル要求を発信した時点で、最も優先順位の高いキャリアはｆ３であり、基地局２００ａにより、ｆ３が割り当てられる。この時点でｆ３はホワイトノイズだけであるため、受信レベルにも余裕があり、チャネル切替、ハンドオーバ発生の可能性は、従来の方式よりも小さくなる。

次に、従来の方式によるキャリアセンスおよびリンクチャネル要求受信後の割り当て直前の処理、および、本実施形態によるキャリアセンスおよび直前キャリアセンスについて、タイムチャートにより説明する。

図１０は従来の方式によるキャリアセンスおよび直前の処理のタイミングチャートである。また、図１１は、本実施形態によるキャリアセンスおよび直前キャリアセンスのタイミングチャートである。ここでは、送信受信それぞれ４スロットで１フレーム８スロット、空スロットがスロット１の場合を例にあげて説明する。また、上記標準規格に従い、４フレーム分キャリアセンスを行い、候補テーブル６００を作成するものとする。１フレームのキャリアセンス時間を５ｍｓとする。

図１０（Ａ）に示すように、キャリアセンスでは、基地局２００ａは、キャリアｆ１から順にｆｎまで、それぞれ６２５μｓの間に、３点で干渉波レベル値の測定を行う。また、端末４００ａからリンクチャネル要求を受信した場合、直前キャリアセンスでは、図１０（Ｂ）に示すように、６２５μｓの間に、優先順位の最も高いｆ２についてのみ、３点で干渉波レベル値の測定を行う。

一方、本実施形態の場合、図１１（Ａ）に示すように、キャリアセンスでは、基地局２００ａは、キャリアｆ１から順にｆｎまで、それぞれ６２５μｓの間に、３点で干渉波レベル値の測定を行う。また、端末４００ａからリンクチャネル要求を受信した場合、直前キャリアセンスでは、図１１（Ｂ）に示すように、６２５μｓの間に、シンセサイザ９０７を高速に切り替え、再度、キャリアｆ１から順にｆｎまで、干渉波レベル値の測定を行う。本実施形態によれば、高速キャリアセンスの結果、干渉波レベル値の低いチャネルの優先順位が高くなり、割り当てられることとなる。

以上、本実施形態によれば、図６〜８に示すように候補テーブル６００を作成した期間から、端末４００ａがリンクチャネル要求をする時に電波環境が変わっていたとしても、割り当て要求直後に行われる高速キャリアセンスの過程で全てのチャネルの干渉波レベル値を再度測定することとなるため、チャネル割当直前の電波環境を正確に把握することができる。

従って、本実施形態によれば、基地局２００は、端末４００からリンクチャネル要求を受信した際に、要求元の端末４００に最も干渉波レベルの低いチャネルを割り当てることができる。従って、チャネル切替、ハンドオーバの発生の可能性が減少し、通話品質の劣化を抑えることが出来る。

なお、上記の説明では、直前キャリアセンスにおいて、全てのチャネルについて再度干渉波レベル値を取得し、割当チャネルを決定していたが、この構成に限られない。例えば、キャリアセンス時に空チャネルと判定されているチャネルについてのみ、直前キャリアセンスにおいて干渉波レベル値を取得するよう構成してもよい。この場合は、チャネル割当処理部２２０が、検出処理部２３０に、検出すべきチャネル、チャネル数から算出される切り替え時間間隔を指示する。

＜＜第二の実施形態＞＞
次に、本発明を適用した第二の実施形態について説明する。本実施形態は、空チャネルのうち、現在使用されているチャネルから相互変調妨害、隣接キャリア妨害、イメージ妨害等を受けないチャネルを、割り当てチャネルとして選択する可能性を高めるものである。本実施形態では、高速キャリアセンス時の各空チャネルへの優先順位の付与を、自キャリアの干渉波レベル値の大小のみで決定せず、他キャリアの干渉波も加味する。

本実施形態の構成は基本的に第一の実施形態と同じであるため、異なる構成に係る部分のみ以下に説明する。キャリアセンス処理部２１０は、第一の実施形態と同様に、検出処理部２３０によりキャリアセンスを行い、候補テーブル６００を生成、更新する。

第一の実施形態では、直前キャリアセンスにおいて、空チャネルであるか否かを判定するために、一定の予め定めた閾値を用いて比較している。しかし、本実施形態においては、直前キャリアセンスにおいて、所定のキャリアの干渉レベル値を比較する閾値に異なるものを用いる。用いる閾値は、干渉波の種類の違いによる受信の得意不得意に応じた重み付けを加味して決定する。

すなわち、本実施形態のチャネル割当処理部２２０は、直前キャリアセンスにおいて、空チャネルであるか否かの判定に、干渉波毎に異なる閾値を用いて行う。

例えば、空チャネルであっても、使用中のキャリアと隣接するキャリアであったり、使用中のキャリアと相互変調を生じる関係にあるキャリアであったり、また、図１２に示すイメージ周波数にあたるキャリアであったりすると、隣接チャネル妨害や相互変調妨害等が生じ、通信品質を確保することが難しい。このようなキャリアに対しては、それぞれの干渉波で設定した所定のレベルを用いて空チャネルと判定可能か否かを再度判断する。設定するレベルは、キャリアの種類（隣接するキャリアである場合、相互変調を生じる関係にある場合などの違い）により、予め個々に定めておく。

なお、干渉波に応じて閾値を変更し、空チャネルを抽出する方法については、特開平１１−１９６０１３号公報の開示されている方法を用いる。

例えば、所定閾値以上の干渉波がｆ’、ｆ’’に存在したとき（ｆ’＜ｆ’’とする。）、
ｆ＝ｆ’−（ｆ’’−ｆ’） ｏｒ ｆ＝ｆ’’＋（ｆ’’−ｆ’）・・相互変調
ｆ＝ｆ’±１、ｆ’’±１・・隣接
の関係にあるキャリアｆは空チャネルとしない。

本実施形態のチャネル割当処理部２２０は、上記処理により、空チャネルであるか否かの判定を行い、その結果空チャネルと判定されたチャネルの中で、第一の実施形態同様、受信レベルの小さいものから高い優先順位を付与する。その後の処理は、第一の実施形態と同様である。

空チャネルのキャリアｆと上記関係にあるキャリアに干渉波が存在すると、チャネル割当時には影響が小さくてもその干渉波端末が自基地局もしくは希望波端末に近づくことにより、キャリアｆの干渉波レベルが上昇し、通信品質を劣化させる。従来方式の割当直前キャリアセンスでは、最大１スロットにつき１キャリアのみの干渉波レベルしか測定することが出来ないので、キャリアセンス時に空チャネルと判断されたチャネルの中の最も優先順位の高いチャネル（候補チャネル）以外のキャリアの干渉波レベルまで確認することは出来ない。

しかし、本実施形態によれば、直前に全キャリアの高速キャリアセンスを行い、空チャネルのキャリアｆと上記関係にあるキャリアに干渉波が存在した場合にはキャリアｆの優先順位を下げ、上記関係にあるキャリアに干渉波がない空キャリアを通信チャネルとして割り当てる（１スロットで全キャリアのキャリアセンスができないときは、候補キャリアとその隣接キャリアに絞ってキャリアセンスを行い、隣接キャリアに干渉波が存在したときのみ、優先順位を下げることもできる。）。この時、上述のように、閾値を変更して判定を行うことにより、優先順位に重み付けをすることができる。従って、他のキャリアとの干渉が起こる可能性の高いキャリアが空チャネルと判断されない可能性が高まり、そのようなキャリアが選択される可能性を低くすることができる。

以上説明したように、本実施形態によれば、より良質な通信チャネルを選択し、端末に割り当てる可能性を高めることが出来、通信品質の劣化を抑えることが出来る。

＜＜第三の実施形態＞＞
次に、本発明を適用した第三の実施形態について説明する。本実施形態の構成は基本的に第一の実施形態と同じであるため、異なる構成に係る部分のみ、以下に説明する。本実施形態においては、高速キャリアセンス時に、干渉波測定（干渉波レベル値の検出）を行うチャネルの数を絞り、その分、１つの空チャネルに対する干渉波測定の回数を増やす。

本実施形態のチャネル割当処理部２２０は、端末４００からリンクチャネル要求を受信すると、１スロット内で、干渉波測定可能な最大回数（Ｎ１）を、１つのチャネルについて予め定められた干渉波測定を行う回数（Ｎ２）で除算した数の整数部分（Ｎ３＝Ｉｎｔ（Ｎ１/Ｎ２））数のチャネルを選択する。選択は、現時点の候補テーブル６００の優先順位に従って当該優先順位の高いものからＮ３個選ぶことにより行う。

例えば、１スロット内で９回干渉波測定が可能な性能のシステムの場合であって、１つのチャネルにつき３回干渉波測定を行うものと設定した場合、９/３で３つのチャネルを抽出する。

そして、チャネル割当処理部２２０は、選択したチャネルおよびチャネル数を検出処理部２３０に指示し、干渉波レベル値を取得する。

図５に示す候補テーブル６００の場合に行われる高速キャリアセンスのタイミングチャートを図１３に示す。ここでは、３つのチャネルを抽出し、それぞれ３回行う場合を例にあげて説明する。候補テーブル６００の場合、優先順位が高い３つのチャネルは、スロット１のｆ１、ｆ２、ｆ３である。

本実施形態の場合、端末４００からリンクチャネル要求を受信すると、チャネル割当処理部２２０は、直前キャリアセンスにおいて図１３に示すように、６２５μｓ（１スロットの期間）の間に、チャネルｆ１、ｆ２、ｆ３の３つのチャネルの干渉波測定を、それぞれ３回行うよう検出処理部２３０に指示する。検出処理部２３０は、指示に従い、シンセサイザ９０７の切り替え、チャネルを変更し、取得したそれぞれの干渉波レベル値をチャネル割当処理部２２０に通知する。チャネル割当処理部２２０は、３回の測定の過程を経て、最も干渉波レベルの小さいチャネルを要求元端末４００ａに割り当てる。

本実施形態によれば、各候補チャネルについて干渉波のレベルをより正確に測定することができ、特に、同期していない干渉波に対しても信頼性の高い結果を得ることができる。

なお、本実施形態においても、直前キャリアセンスにおいて、第二の実施形態同様、干渉波の種類に応じて閾値を変更するよう構成してもよい。

＜＜第四の実施形態＞＞
次に、本発明を適用した第四の実施形態について説明する。本実施形態の構成は、基本的に第一の実施形態と同じである。本実施形態おいては、通常のキャリアセンス時においても、常に高速キャリアセンスを行う。

すなわち、第一の実施形態では、キャリアセンス処理部２１０は、キャリアセンス時に、検出処理部２３０に、標準規格に定められた６２５μｓごとにシンセサイザ９０７のロックを切り替えるよう指示している。しかし、本実施形態では、キャリア割当処理部２２０が高速キャリアセンス時に検出処理部２３０に指示するタイミングで切り替えるよう指示する。

従って、本実施形態においては、候補テーブル６００も、１フレームごとに更新されることとなる。また、端末４００からのリンクチャネル要求を受けてキャリア割当処理部２２０が行う直前キャリアセンスでは、第一の実施形態同様、全てのチャネルについてキャリアセンスを行ってもよいし、また、候補テーブル６００において、優先順位の一番高いチャネルのみ干渉波測定（干渉波レベルの検出）を行うよう検出処理部２３０に指示してもよい。

本実施形態におけるキャリアセンスと直前キャリアセンスとのタイミングチャートを図１４に示す。ここでは、第一の実施形態同様、送信受信それぞれ４スロットで１フレーム８スロット、空スロットがスロット１の場合を例にあげて説明する。また、本システムが使用するキャリア数はｎとし、それぞれ、ｆ１、ｆ２、ｆ３、ｆｘ（ｘは４以上ｎ以下の整数）とする。１フレームを５ｍｓとする。

本図に示すように、本実施形態では、キャリアセンス処理部２１０は、空スロット毎に高速キャリアセンスを行うよう検出処理部２３０に指示し、フレーム毎に、全てのチャネルｆ１〜ｆｎについて候補テーブル６００を作成、更新する。

そして、端末４００からリンクチャネル要求を受信すると、キャリア割当処理部２２０は、直前キャリアセンスを行う。ここでは、キャリア割当処理部２２０は、検出処理部２３０に、１スロット間で、１つのチャネルについて干渉波測定を行うよう、指示を与える。

キャリア割当処理部２２０は、キャリアセンス時に作成した候補テーブル６００において、最も優先順位の高いｆ３について、直前キャリアセンスとして干渉波測定を行い、直前キャリアセンスでも空チャネルとの結果が得られた場合、ｆ３を用いて通信を行うよう設定する。

なお、キャリアセンス処理部２１０が行うキャリアセンス時に、干渉波測定を行うチャネルの順序をフレーム毎にランダムに変えることも可能である。本方法により、チャネルごとの干渉波測定が一定タイミングになることを避けることができる。例えば、毎回スロットの先頭のみで干渉波を測定した場合、同期がずれてスロットの後半で重なってくる干渉波が存在しても検出できなかった。しかし、検出タイミングをランダムにすることで、常にスロットの一部分だけの干渉波測定となることを避けることができる。これにより、非同期の干渉波が存在した場合にも干渉波ありと判断できる。

また、本実施形態においては、検出処理部２３０に与えるシンセサイザ９０７のロック切り替えのタイミングとして、１スロットで全てのキャリアの干渉波測定を行うよう指示しなくてもよい。数スロットで全てのキャリアの干渉波測定を行うよう指示してもよい。この場合は、全てのキャリアの干渉波測定を終える毎、すなわち、数フレーム毎に候補テーブル６００は更新されることとなる。

以上、本実施形態によれば、常にキャリアセンスにより最新の電波環境を基にした候補テーブル６００を得ることができる。このため、最適なチャネルを選択し、端末に割り当てる可能性が高まる。

なお、本実施形態において、１スロット内でのキャリアセンス時に、第二の実施形態同様、当該キャリア以外のキャリアの干渉波を考慮しても良い。

以上説明したように、以上の各実施形態によれば、複数チャネルの中から最適なチャネルを割り当てる可能性が高まる。従って、割り当てられるチャネルに対し、ＳＮＲ（Signal to Noise ratio）が確保される可能性も高まり、通信品質の向上が期待できる。また、基地局のカバーエリア内で、干渉による劣化頻度の低減も期待できる。

図１は、第一の実施形態の無線通信システム全体の構成を示すシステム構成図である。 図２は、第一の実施形態の基地局のシステム構成図である。 図３は、第一の実施形態の基地局の機能ブロック図である。 図４は、第一の実施形態における割当チャネル選択処理の処理フローである。 図５は、第一の実施形態の候補テーブルの一例を説明するための図である。 図６は、第一の実施形態の電波環境を説明するための図である。 図７は、第一の実施形態の電波環境を説明するための図である。 図８は、第一の実施形態の電波環境を説明するための図である。 図９は、第一の実施形態の干渉波レベル値を示す図である。 図１０は、従来の方式によるキャリアセンスおよび直前の処理のタイミングチャートである。 図１１は、第一の実施形態によるキャリアセンスおよび直前キャリアセンスのタイミングチャートである。 図１２は、イメージ周波数を説明するための図である。 図１３は、第三の実施形態の直前キャリアセンスのタイミングチャートである。 図１４は、第四の実施形態のキャリアセンスのタイミングチャートである。

符号の説明

１００ａ：ゾーン、１００ｂ：ゾーン、２００ａ：無線基地局、２００ｂ：無線基地局、３００：交換網、４００ａ：端末、４００ｂ：端末、４００ｃ：端末、４００ｄ：端末、４００ｅ：端末、４００ｆ：端末、９０２：切替スイッチ、９０３：アンプ、９０４：アンプ、９０５：ミキサー、９０６：ミキサー、９０７：シンセサイザ、９０８：ＩＦ部、９０９：モデム部、９１０：ＣＰＵ、９１１：メモリ、９１２：回線制御部、２１０：キャリアセンス処理部、２２０チャネル割当処理部、２３０：周波数切替処理部

Claims (5)

1. 時分割多重アクセス方式を利用する無線通信基地局において、端末からチャネル割当要求を受けた際に割り当てるチャネルを選択する通信チャネル選択方法であって、
   端末からチャネル割当要求を受けると、所定の時間間隔内で、使用が許可されている全てのチャネルについてチャネル毎の干渉波レベルを検出するキャリアセンスを行い、前記検出された干渉波レベルが最低のチャネルを、通信チャネルとして、当該チャネル割当要求の送信元の端末に割り当てるチャネル割当ステップを備えること
   を特徴とする通信チャネル選択方法。
2. 時分割多重アクセス方式を利用する無線通信基地局において、端末からチャネル割当要求を受けた際に割り当てるチャネルを選択する通信チャネル選択方法であって、
   使用が許可されている全てのチャネルについて、所定の時間間隔でチャネル毎に干渉波のレベルを検出するキャリアセンスを行い、前記検出された干渉波のレベルが所定以下のチャネルを空きチャネルとして抽出するキャリアセンスステップと、
   端末からチャネル割当要求を受けると、前記所定の時間間隔内で、前記キャリアセンスステップにおいて、空きチャネルとして抽出されている全てのチャネルについて、チャネル毎に前記キャリアセンスを行って干渉波レベルが所定以下のチャネルおよび当該チャネルの干渉波レベルを検出し、前記検出されたチャネルの中で干渉波レベルが最低のチャネルを、通信チャネルとして、当該チャネル割当要求の送信元の端末に割り当てるチャネル割当ステップと、を備えること
   を特徴とする通信チャネル選択方法。
3. 請求項１または２記載の通信チャネル選択方法であって、
   前記チャネル割当ステップにおいて、前記検出されたチャネルの中から現在他の端末により使用されているチャネルと特定の関係にあるチャネルを除いたチャネルの中から、干渉波レベルが最低のチャネルを抽出し、前記通信チャネルとして割り当てること
   を特徴とする通信チャネル選択方法。
4. 時分割多重アクセス方式を利用する無線通信基地局において、端末からチャネル割当要求を受けた際に割り当てるチャネルを選択する通信チャネル選択装置であって、
   指示されたチャネル切替間隔でチャネル毎の干渉波のレベルを検出する検出手段と、
   端末からチャネル割当要求を受けると、前記検出手段に１スロットを全ての検出対象のチャネル数で割った時間で切り替えるよう指示し、全てのチャネルについての検出を終えると、最も干渉波レベルの小さいチャネルを通信チャネルとして、当該チャネル割当要求の送信元の端末に割り当てるチャネル割当手段と、を備えること
   を特徴とする通信チャネル選択装置。
5. 請求項４記載の通信チャネル選択装置であって、
   前記検出手段に１スロット毎に切り替えるよう指示し、全てのチャネルについての検出を終えると干渉波レベルが所定の閾値以下のチャネルを空きチャネルとして抽出するキャリアセンス手段をさらに備えること、
   を特徴とする通信チャネル選択装置。

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