JP2009206538A - 通信方法および基地局 - Google Patents

Abstract

【課題】上下回線とも通信品質の良いチャネルを効率よく選択することができ、通信を行うために必要なＳＩＮＲ値を得ることができ、通信不能となることを回避することができる通信方法および基地局を提供する。
【解決手段】端末３０からの要求に応じて干渉波の電力レベル測定の結果に基づく通話使用キャリア候補リストを作成する通話使用キャリア候補リスト作成部１５と、通話使用キャリア候補リストに基づいて端末３０で測定された下り回線のＤ／Ｕ比を受信して記憶する下り回線Ｄ／Ｕ比記憶部１４と、端末３０と通信を行って測定したＤ／Ｕ比を記憶する上り回線Ｄ／Ｕ比記憶部２２と、下り回線のＤ／Ｕ比記憶部１４に記憶された各キャリアのＤ／Ｕ比と、上り回線Ｄ／Ｕ比記憶部２２に記憶された各キャリアのＤ／Ｕ比と、に基づいて通話に使用するキャリアを決定する通話使用キャリア決定部２１と、通話使用キャリア決定部２１の決定に基づいて通信キャリアを切り替える通信キャリア切替部１６と、を備える。
【選択図】図１

Description

移動体通信システムにおける無線チャネルのチャネル選択のための通信方法及び基地局に関する。

携帯電話やＰＨＳ等の移動体通信システムにおける時分割多元接続方式（ＴＤＭＡ）では、通信チャネルのフレームをいくつかのタイムスロットに分割し、各端末に異なるタイムスロットを割り当て、用意されている複数のキャリアのうち１つ又はいくつかのキャリアを割り当て通信を行っている。このような移動体通信システムの基地局では受信タイミングにおける全周波数キャリアセンスを順次行い、干渉の少ないチャネルを選択して使用することにより、通信を行うために必要なＳＩＮＲ（信号対干渉雑音比）値を得て、通信品質を確保している。
例えば、特許文献１に開示された従来のチャネル選択アルゴリズムでは、基地局において干渉波電力の測定を行い、そのレベルが閾値以下か否かを判定することにより、キャリアを割り当てている。
特開２０００−７８６４４号公報

しかしながら、基地局において干渉波を測定するだけでは、所望波の電力を計測できずキャリアセンスを適切に行うことができない。このため、通信を行うために必要なＳＩＮＲ値を得ることができず、通信不能となる虞があるという問題点がある。

そこで、本発明は上記従来の問題点に鑑みてなされたものであって、基地局から端末へ通話使用キャリア候補リストを送信し、端末が当該通話使用キャリア候補リストに基づき、所望波及び干渉波の受信電力レベルを測定し、測定結果のＤ／Ｕ比を基地局へ送信して、基地局において測定したＤ／Ｕ比と上記端末において測定したＤ／Ｕ比とを参照することにより、上下回線とも通信品質の良いチャネルを効率よく選択することができ、通信を行うために必要なＳＩＮＲ値を得ることができ、通信不能となることを回避することができる通信方法および基地局を提供することを目的とする。

本発明にかかる通信方法は、基地局において複数の通信チャネル毎の干渉波の電力レベルを測定するステップと、
前記基地局が端末からの要求に応じて前記干渉波の電力レベル測定の結果に基づく通話使用キャリア候補リストを作成して端末へ送信するステップと、
前記端末が前記通話使用キャリア候補リストに含まれる通信チャネルによって通信を所定時間行って、受信した制御信号の受信電力のレベルを所望波レベルとし、干渉波の電力レベルを干渉波レベルとし、前記所望波レベルと干渉波レベルの比であるＤ／Ｕ比を前記基地局へ送信するステップと、
前記基地局が端末と所定時間の通信を行ってＤ／Ｕ比の測定を行うステップと、を含み、
前記端末から送信されたＤ／Ｕ比と、前記基地局にて測定されたＤ／Ｕ比とに基づいて通信チャネルを切り替えることを特徴とする。
これにより、基地局において測定したＤ／Ｕ比と端末において測定したＤ／Ｕ比とを参照することにより、上下回線とも通信品質の良いチャネルを効率よく選択することができる。

また、本発明にかかる通信方法は、前記干渉波の電力レベルを測定するステップは、使用できる全てのキャリアを実行せずに、所定数のキャリアのみ測定することを特徴とする。
これにより、干渉波の電力レベル測定の時間を短縮することができる。

また、本発明にかかる通信方法は、前記通話使用キャリア候補リスト作成は、一定時間ごとに実行して前記通話使用キャリア候補リストの更新を行うようにすることを特徴とする。
これにより、常に最新の通信環境に応じた通話使用キャリア候補リストを作成できる。

また、本発明にかかる通信方法は、前記基地局は、前記通話使用キャリア候補リストに対し、前記干渉波レベルの低い順に順序付けを施し、当該順序付けした通話使用キャリア候補リストを端末へ送信し、
前記端末は、前記順序付けした通話使用キャリア候補リストから干渉波レベルの低い順に前記Ｄ／Ｕ比の測定を行うことを特徴とする。
これにより、干渉波レベルの低いキャリアの方がＤ／Ｕ比が高い（通信品質が良い）可能性が高いので、効率の良い測定ができる。

また、本発明にかかる通信方法は、前記Ｄ／Ｕ比の測定は、前記通話使用キャリア候補リストに含まれる全キャリアに対して測定を実行することを特徴とする。
これにより、所定のＤ／Ｕ比を満たすキャリアをもれなく見つけることができる。

また、本発明にかかる通信方法は、前記Ｄ／Ｕ比の測定は、所定の通信品質を満たす基準値以上のＤ／Ｕ比が得られた時点で、Ｄ／Ｕ比の測定を中断することを特徴とする。
これにより、短い時間で所定の通信品質を満たすキャリアを見つけることができる。

また、本発明にかかる通信方法は、前記通話使用キャリア候補リストのうちの所定のタイムスロットに含まれる候補キャリアは、前記所定のタイムスロットと異なるタイムスロットには含まないことを特徴とする。
これにより、タイムスロット毎に異なるキャリアを選ぶことができる。

また、本発明にかかる通信方法は、前記Ｄ／Ｕ比の測定の際にキャリアを切り替えるタイミングは、フレーム毎であることを特徴とする。
これにより、全てあるいは所定数のキャリアのＤ／Ｕ比の測定をできるだけ短時間に終えることができる。

また、本発明にかかる基地局は、端末からの要求に応じて干渉波の電力レベル測定の結果に基づく通話使用キャリア候補リストを作成する通話使用キャリア候補リスト作成部と、
前記通話使用キャリア候補リストに基づいて前記端末で測定された下り回線のＤ／Ｕ比を受信して記憶する下り回線Ｄ／Ｕ比記憶部と、
前記端末と通信を行って測定したＤ／Ｕ比を記憶する上り回線Ｄ／Ｕ比記憶部と、
前記下り回線のＤ／Ｕ比記憶部に記憶された各キャリアのＤ／Ｕ比と、前記上り回線Ｄ／Ｕ比記憶部に記憶された各キャリアのＤ／Ｕ比と、に基づいて通話に使用するキャリアを決定する通話使用キャリア決定部と、
前記通話使用キャリア決定部の決定に基づいて通信キャリアを切り替える通信キャリア切替部と、
を備えることを特徴とする。
上記構成により、上記基地局において測定したＤ／Ｕ比と、端末において測定したＤ／Ｕ比とを参照することにより、上下回線とも通信品質の良いチャネルを効率よく選択して端末との通信を行うことができる。

本発明によれば、基地局において測定したＤ／Ｕ比と、端末において測定したＤ／Ｕ比とを参照することにより、上下回線とも通信品質の良いチャネルを効率よく選択して、通信を行うために必要なＳＩＮＲ値を得ることができ、通信不能となることを回避することができる。また、最も通信に適したキャリアを割り当てることができることにより、より多値の変調方式にて通信を行うことも可能となるため、多値の変調方式の採用によるデータレートの増加、通信品質の向上を見込むことができる。

以下、本発明に係る通信方法および基地局の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の実施の形態にかかる基地局の概要構成を示すブロック図である。図２は、基地局と通信を行う端末の概要構成を示すブロック図である。

基地局１０は主として、所望波干渉波測定部（バースト受信部）１１、干渉波レベル記憶部１２、所望波レベル記憶部１３、下り回線Ｄ／Ｕ比記憶部１４、通話使用キャリア候補リスト作成部１５、通信キャリア切替部１６、通話使用キャリア候補リスト記憶部１７、Ｄ／Ｕ比計算部１８、バースト送信部１９、制御チャネル用バースト作成部２０、通話使用キャリア決定部２１、上り回線Ｄ／Ｕ比記憶部２２などを備える。なお、Ｄ／Ｕ比とは、所望波レベルと干渉波レベルの比である。

所望波干渉波測定部（バースト受信部）１１は、基地局１０がバースト受信した所望波及び干渉波の受信電力レベルを測定する。

干渉波レベル記憶部１２は、所望波干渉波測定部１１により測定された干渉波電力のレベルを記憶する。所望波レベル記憶部１３は、所望波干渉波測定部１１により測定された所望波電力のレベルを記憶する。

通話使用キャリア候補リスト作成部１５は、干渉波レベル記憶部１２に保存されたキャリア毎の干渉波レベルのうち、干渉波レベルが閾値以下のキャリアを選択し、通話使用キャリア候補リスト記憶部１７にそのキャリアを記憶する。

制御チャネル用バースト作成部２０は、通話使用キャリア候補リスト記憶部１７から通話使用キャリア候補リストを読み込み、端末３０へ通知するための制御バーストを作成する。作成された制御バーストは、バースト送信部１９より送信される。あるいは、後述の通話使用キャリア決定部２１によって決定されたキャリアにより、端末３０へ割当チャネルを通知するためのバーストを作成し、バースト送信部１９より送信される。

Ｄ／Ｕ比計算部１８は、端末３０と通信を行って所望波を測定した後に、各キャリアでのＤ／Ｕ比の計算を行う。上り回線Ｄ／Ｕ比記憶部２２は、Ｄ／Ｕ比計算部１８の計算結果を記憶する。通話使用キャリア決定部２１は、上り回線Ｄ／Ｕ比記憶部２２に保存された各キャリアのＤ／Ｕ比と、端末から送信された下り回線のＤ／Ｕ比を記憶する下り回線Ｄ／Ｕ比記憶部１４の記憶内容を参照して、通話に使用するキャリアを決定する。

通信キャリア切替部１６は、通話使用キャリア候補リスト記憶部１７あるいは通話使用キャリア決定部２１からの指示により、所望波干渉波測定部（バースト受信部）１１またはバースト送信部１９に対して、受信または送信するキャリアを切り替えるように指示する。

端末３０は主として、所望波干渉波測定部（バースト受信部）３１、干渉波レベル記憶部３２、所望波レベル記憶部３３、通信キャリア切替部３４、通話使用キャリア候補リスト記憶部３５、Ｄ／Ｕ比計算部３６、バースト送信部３７、Ｄ／Ｕ比通知用バースト作成部３８、下り回線Ｄ／Ｕ比記憶部３９などを備える。

所望波干渉波測定部（バースト受信部）３１は、端末３０がバースト受信した所望波及び干渉波の受信電力レベルを測定する。

干渉波レベル記憶部３２は、所望波干渉波測定部３１により測定された干渉波電力のレベルを記憶する。所望波レベル記憶部３３は、所望波干渉波測定部３１により測定された所望波電力のレベルを記憶する。

Ｄ／Ｕ比計算部３６は、端末３０と基地局１０との間で通信を行って、所望波を測定した後に、各キャリアでのＤ／Ｕ比の計算を行う。

下り回線Ｄ／Ｕ比記憶部３９は、Ｄ／Ｕ比計算部３６の計算結果を記憶する。
Ｄ／Ｕ比通知用バースト作成部３８は、下り回線Ｄ／Ｕ比記憶部３９に記憶された下り回線のＤ／Ｕ比からＤ／Ｕ比通知用バーストを作成する。作成されたＤ／Ｕ比通知用バーストは、バースト送信部３７より基地局１０へ送信される。

通信キャリア切替部３４は、通話使用キャリア候補リスト記憶部３５に記憶されたキャリアのリストを参照して、所望波干渉波測定部（バースト受信部）１１またはバースト送信部１９に対して、受信または送信する通信チャネルを切り替えるように指示する。

次に、本発明の実施の形態における通信方法の動作手順を説明する。図３は、本発明の実施の形態にかかる通信方法における候補リスト作成の手順を示すフローチャートである。図４は通信チャネルの割り当て手順を示すフローチャートである。

以下、通話使用キャリア候補リスト作成手順の一例を図３を参照して詳細に説明する。図３に示すように、まず、基地局は、タイムスロット数をカウントするための変数Ｍを初期値０に設定する（ステップＳ１）。次に、キャリア数をカウントするための変数Ｎを初期値０に設定する（ステップＳ２）。

基地局は、タイムスロットＭにおけるキャリアＮの干渉波を測定する（ステップＳ３）。
ステップＳ３で測定した干渉波（Ｕ波）の電力レベルが閾値以下か否かを判定する（ステップＳ４）。閾値以下の場合（ステップＳ４：Ｙｅｓ）は、通話使用キャリア候補リストに当該キャリアを追加する（ステップＳ５）。

そして、キャリア数Ｎが通信に使用できる全てのキャリア数に到達したか否かを判定する（ステップＳ６）。到達していない場合（ステップＳ６：Ｎｏ）、Ｎを１だけ増分し（ステップＳ７）、ステップＳ３に戻って、次のキャリアについて、干渉波レベルの測定及び通話使用キャリア候補リストへの追加判定（ステップＳ３〜Ｓ６）を繰り返し実行する。

そして、キャリア数Ｎが通信に使用できる全てのキャリア数に到達した場合（ステップＳ６：Ｙｅｓ）、タイムスロット数Ｍが、使用可能な全てのタイムスロット数に到達したか否かを判定する（ステップＳ８）。到達していない場合（ステップＳ８：Ｎｏ）、Ｍを１だけ増分し（ステップＳ９）、ステップＳ２に戻って、次のタイムスロットについて、ステップＳ２〜Ｓ６を繰り返し実行する。

以上の手順により、通話使用キャリア候補リストが作成される。

なお、上記の通話使用キャリア候補リスト作成手順は、一定時間ごとに実行して通話使用キャリア候補リストの更新を行うようにすることが好ましい。

また、干渉波レベルの測定は、使用できる全てのキャリアを実行しなくてもよく、所定数のキャリアのみ測定してもよい、例えば、１つおきのキャリアで実行するなどキャリアを間引いて実行してもよい。

また、各キャリアの実行順序は、例えば、周波数の下端あるいは上端から周波数の近い順に実行したり、あるいは、周波数の上部のキャリア、次は下部のキャリア、その次は上部のキャリア、・・・というように交互に実行するなどとしてもよい。

また、通話使用キャリア候補リストのうちの所定のタイムスロットに含まれる候補キャリアは、前記所定のタイムスロットと異なるタイムスロットには含まないようにすることが好ましい。

上記の手順で作成した通話使用キャリア候補リストは、基地局１０内の通話使用キャリア候補リスト記憶部１７に記憶される。また、一定時間ごとに上記手順が実行される毎にリストが更新される。

次に、通信チャネルの割り当て手順の一例を図４を参照して詳細に説明する。
端末３０から基地局１０に対し通信要求が送信される（ステップＳ１１）と、基地局１０は、通話使用キャリア候補リスト記憶部１７保存されている通話使用キャリア候補リストに対し、干渉波レベルの低い順に順序付けを施す。そして、端末３０に、この順序付けした通話使用キャリア候補リストを制御チャネルにて送信する（ステップＳ１２）。

タイムスロット数をカウントするための変数Ｋを初期値０に設定する（ステップＳ１３）。次に、キャリア数をカウントするための変数Ｌを初期値０に設定する（ステップＳ１４）。

タイムスロットＫにおけるキャリアＬ（通話使用キャリア候補リストに含まれるキャリア）にて、基地局１０と端末３０との間で一定時間（例えば、１フレームの間）通信を行う。

なお、このキャリアＬは、Ｌの値が小さい方が干渉波レベルが低いものとする。この通信中に、基地局１０にて上り回線のＤ／Ｕ比の測定を行い、端末３０にて下り回線のＤ／Ｕ比の測定を行う（ステップＳ１５）。

基地局１０にて測定された上り回線のＤ／Ｕ比は、基地局内の上り回線Ｄ／Ｕ比記憶部２２に、端末３０にて測定された下り回線のＤ／Ｕ比は、端末内の下り回線Ｄ／Ｕ比記憶部３９に、それぞれ記憶される。なお、上記一定時間を１フレームとすると、上記Ｄ／Ｕ比の測定の際にキャリアを切り替えるタイミングは、フレーム毎となる。

そして、キャリア数Ｌが通話使用キャリア候補リストに含まれる全キャリア数に到達したか否かを判定する（ステップＳ１６）。ステップ１６において、通話使用キャリア候補リストに含まれる全キャリア数に到達していない場合（ステップＳ１６：Ｎｏ）、Ｌを１だけ増分し（ステップＳ１７）、ステップＳ１５に戻って、次のキャリアで一定時間通信を行い、基地局１０での上り回線のＤ／Ｕ比の測定及び端末３０での下り回線のＤ／Ｕ比の測定を繰り返し実行する。

そして、キャリア数Ｌが通話使用キャリア候補リストに含まれる全キャリア数に到達した場合（ステップＳ１６：Ｙｅｓ）、タイムスロット数Ｋが、指定されたタイムスロット数に到達したか否かを判定する（ステップＳ１８）。なお、上記指定されたタイムスロット数は、適宜選択したタイムスロットの数である。到達していない場合（ステップＳ１８：Ｎｏ）、Ｋを１だけ増分し（ステップＳ１９）、ステップＳ１４に戻ってキャリア数をリセットし、通話使用キャリア候補リストに含まれる全キャリアに対して、ステップＳ１４〜Ｓ１６の処理を繰り返し実行する。

そして、タイムスロット数Ｋが、指定されたタイムスロット数に到達した場合（ステップＳ１８：Ｙｅｓ）、端末内の下り回線Ｄ／Ｕ比記憶部３９に記憶されたＤ／Ｕ比の測定結果をＤ／Ｕ比通知用バースト作成部３８にてＤ／Ｕ比通知用バーストを作成し、このバーストによって端末３０のバースト送信部３７から基地局１０へ下り回線のＤ／Ｕ比の測定結果を送信する（ステップＳ２０）。

次に、通話使用キャリア決定部２１は、指定された全てのタイムスロットの通話使用キャリア候補リストに含まれる全キャリアに対する上り回線のＤ／Ｕ比及び下り回線のＤ／Ｕ比を、上り回線Ｄ／Ｕ比記憶部２２及び下り回線のＤ／Ｕ比記憶部１４から参照して、これらの各Ｄ／Ｕ比に基づき、通信チャネル（通信に使用するキャリア及びタイムスロット）を決定する（ステップＳ２１）。なお、上記決定は、回線品質が高いものが好ましいので、例えば上下回線とも最もＤ／Ｕ比が高いものに決定するなどとする。

そして、制御チャネル用バースト作成部２０は、端末３０へ割当チャネルを通知するためのバーストを作成し、バースト送信部１９より送信する（ステップＳ２２）。

なお、上記通信キャリアの割り当て手順において、基地局１０での上り回線のＤ／Ｕ比の測定及び端末３０での下り回線のＤ／Ｕ比の測定は、指定された全てのタイムスロット及びキャリアについて実行しなくてもよく、例えば、所定の通信品質を満たす基準値以上のＤ／Ｕ比が得られた時点で、上記手順のＤ／Ｕ比の測定ループ（ステップＳ１５〜Ｓ１９）を中断してもよい。

本発明の実施の形態にかかる基地局の概要構成を示すブロック図である。 基地局と通信を行う端末の概要構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態にかかる通信方法における候補リスト作成の手順を示すフローチャートである。 通信チャネルの割り当て手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１０ 基地局
１１ 所望波干渉波測定部（バースト受信部）
１２ 干渉波レベル記憶部
１３ 所望波レベル記憶部
１４ 下り回線Ｄ／Ｕ比記憶部
１５ 通話使用キャリア候補リスト作成部
１６ 通信キャリア切替部
１７ 通話使用キャリア候補リスト記憶部
１８ Ｄ／Ｕ比計算部
１９ バースト送信部
２０ 制御チャネル用バースト作成部
２１ 通話使用キャリア決定部
２２ 上り回線Ｄ／Ｕ比記憶部
３０ 端末
３１ 所望波干渉波測定部（バースト受信部）
３２ 干渉波レベル記憶部
３３ 所望波レベル記憶部
３４ 通信キャリア切替部
３５ 通話使用キャリア候補リスト記憶部
３７ バースト送信部
３８ Ｄ／Ｕ比通知用バースト作成部
３９ 下り回線Ｄ／Ｕ比記憶部

Claims (9)

1. 基地局において複数の通信チャネル毎の干渉波の電力レベルを測定するステップと、
   前記基地局が端末からの要求に応じて前記干渉波の電力レベル測定の結果に基づく通話使用キャリア候補リストを作成して端末へ送信するステップと、
   前記端末が前記通話使用キャリア候補リストに含まれる通信チャネルによって通信を所定時間行って、受信した制御信号の受信電力のレベルを所望波レベルとし、干渉波の電力レベルを干渉波レベルとし、前記所望波レベルと干渉波レベルの比であるＤ／Ｕ比を前記基地局へ送信するステップと、
   前記基地局が端末と所定時間の通信を行ってＤ／Ｕ比の測定を行うステップと、を含み、
   前記端末から送信されたＤ／Ｕ比と、前記基地局にて測定されたＤ／Ｕ比とに基づいて通信チャネルを切り替えることを特徴とする通信方法。
2. 前記干渉波の電力レベルを測定するステップは、使用できる全てのキャリアを実行せずに、所定数のキャリアのみ測定することを特徴とする請求項１に記載の通信方法。
3. 前記通話使用キャリア候補リスト作成は、一定時間ごとに実行して前記通話使用キャリア候補リストの更新を行うようにすることを特徴とする請求項１又は２に記載の通信方法。
4. 前記基地局は、前記通話使用キャリア候補リストに対し、前記干渉波レベルの低い順に順序付けを施し、当該順序付けした通話使用キャリア候補リストを端末へ送信し、
   前記端末は、前記順序付けした通話使用キャリア候補リストから干渉波レベルの低い順に前記Ｄ／Ｕ比の測定を行うことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の通信方法。
5. 前記Ｄ／Ｕ比の測定は、前記通話使用キャリア候補リストに含まれる全キャリアに対して測定を実行することを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の通信方法。
6. 前記Ｄ／Ｕ比の測定は、所定の通信品質を満たす基準値以上のＤ／Ｕ比が得られた時点で、Ｄ／Ｕ比の測定を中断することを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の通信方法。
7. 前記通話使用キャリア候補リストのうちの所定のタイムスロットに含まれる候補キャリアは、前記所定のタイムスロットと異なるタイムスロットには含まないことを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の通信方法。
8. 前記Ｄ／Ｕ比の測定の際にキャリアを切り替えるタイミングは、フレーム毎であることを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の通信方法。
9. 端末からの要求に応じて干渉波の電力レベル測定の結果に基づく通話使用キャリア候補リストを作成する通話使用キャリア候補リスト作成部と、
   前記通話使用キャリア候補リストに基づいて前記端末で測定された下り回線のＤ／Ｕ比を受信して記憶する下り回線Ｄ／Ｕ比記憶部と、
   前記端末と通信を行って測定したＤ／Ｕ比を記憶する上り回線Ｄ／Ｕ比記憶部と、
   前記下り回線のＤ／Ｕ比記憶部に記憶された各キャリアのＤ／Ｕ比と、前記上り回線Ｄ／Ｕ比記憶部に記憶された各キャリアのＤ／Ｕ比と、に基づいて通話に使用するキャリアを決定する通話使用キャリア決定部と、
   前記通話使用キャリア決定部の決定に基づいて通信キャリアを切り替える通信キャリア切替部と、
   を備えることを特徴とする基地局。

Images