JP2907161B2 - 送信電力制御装置 - Google Patents

送信電力制御装置

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JP2907161B2 JP8315749A JP31574996A JP2907161B2 JP 2907161 B2 JP2907161 B2 JP 2907161B2 JP 8315749 A JP8315749 A JP 8315749A JP 31574996 A JP31574996 A JP 31574996A JP 2907161 B2 JP2907161 B2 JP 2907161B2
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哲郎 植田
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、時分割多重(以
下、TDMA:Time Division Multiple Access とい
う。)方式を用いた移動通信システムにおける送信電力
制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、例えば、ディジタル電話網やサー
ビス総合ディジタル網(以下、ISDN:Integrated S
ervices Digital Network という。)における伝送系
は、一般に、TDMA方式を用いた多重伝送システムに
より構成されている。TDMA方式は、伝送すべき情報
のパルス時間幅を短くして時分割多重化することによ
り、1つの伝送路内に多数のチャネル情報を詰め込んで
伝送するものである。
【0003】ところで、1キャリア当たり3スロット
(または6スロット)で多重化されるTDMA方式を採
用したPDC(Personal Digital Cellular )システム
等における移動通信端末(以下、移動端末という。)で
は、キャリア内において各スロット毎に周波数を変更す
ることができず、全スロット共に同一周波数で送信する
ように構成されている。使用中のスロットは、基地局か
らの距離に応じて0〜−8dBの範囲で送信電力を制御
する。詳しくは、基地局と移動端末との距離が離れてい
る場合には、移動端末は最大送信電力(0dB)での送
信を行い、基地局に近づくにつれて4dBステップ間隔
で、−4dB,−8dBと送信電力を低減するようにし
ている。
【0004】これは、基地局と移動端末との距離が近い
にもかかわらず、送信電力を最大送信電力のままとした
場合、電界強度が高くなり過ぎることが原因で発生する
種々の悪影響を防止するためである。ところで、実際の
送信では、キャリア中の全てのスロットが常に情報伝送
に用いられている訳ではなく、情報伝送時に空きとなっ
ているスロット(以下、空きスロットという。)もあ
る。この空きスロットは、移動端末におけるフェージン
グ対策として一般的な、アンテナ切替によるダイバーシ
ティ受信を行うために、常に−8dBの送信電力で送信
するように制御されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】このような従来のPD
Cシステムは、セル半径が1km以上となるマイクロ
ル構成による固定割り当て方式を前提として設計されて
いたため、近時における加入者数の急激な増加に対処で
きない状況となっている。したがって、今後における加
入者増加に対応するための策として、セル半径を500
m以下とするマイクロセル化およびダイナミックチャネ
ル割り当て等の対応が必須件となってくる。
【0006】これは、マクロセルをマイクロセルへと移
行することでセル半径を1/2以下にすると加入者容量
は4倍以上となって容量を増大化できることと、マイク
ロセル化によるセル配置に対してダイナミックチャネル
割り当てを行うことで自動的に周波数割り当てを行う必
要があるためである。しかしながら、前述したPDCシ
ステムにおいてダイナミックチャネル割り当てを行う場
合、以下に述べるような問題点が発生する。
【0007】図4に示すように、3スロット多重による
基地局Aおよび基地局Bが互いに隣接した位置にある場
合、基地局Aでは、周波数f1の第2のスロットだけを
使用し、第1,第3スロットは使用していないものとす
る。前述したように、基地局Aの空きスロットとなる第
1,第3スロットは、ダイバーシティ受信のために−8
dBの送信電力で送信制御される。第1,第3スロット
送信信号は隣接する基地局Bに対し、干渉波として作
用することになる。このようにして、基地局Bでは同一
周波数f1で第1,第3スロットを使用することを抑
制することができる。
【0008】しかるに、図5に示すように、3スロット
多重による基地局Cおよび基地局Dがある程度の距離だ
け離れた位置にあるものとする。このような場合に、T
DMA方式でダイナミックチャネル割り当てを行う場合
を考える。チャネル割り当ては通常のスロット単位で行
われるため、基地局Cでは、周波数f1のキャリアaで
第1スロットを、また、基地局Dでは、同一の周波数f
1のキャリアaで第3スロットを使用することができ
る。ところが、キャリア内におけるすべてのスロットが
同一周波数となるため、基地局Cでは第3スロットを、
また、基地局Dでは第1スロットを使用することができ
なくなる。このような場合、通常、キャリア毎にハード
ウェアを必要とする。このため、この例では基地局Cの
みで第1,第3スロットを使用するのに比較して、2倍
のハードウェアを必要とする。従ってハードウェアの利
用効率が低下するという問題がある。また、通常基地局
Cと基地局Dは同期がとられていないため、基地局Dで
第3スロットを使用すると基地局Cの第2スロットと第
3スロットの双方が使用できないという問題もある。
【0009】本発明の目的は、上記問題点を解決するた
め、ダイナミックチャネル割り当てを行う際、ハードウ
ェアおよびスロットの利用効率の低下を防止する送信電
力制御装置を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の送信電力
制御装置は、1キャリア当たり所定数のスロットで多重
化を行う時分割多重化手段と、時分割多重化手段により
多重化された各スロットに対して動的なチャネル割り当
てを行うチャネル割当制御手段と、チャネル割当制御手
段の割り当てにより少なくとも1つの送信スロットがあ
る場合、未使用状態となった空きスロットの送信電力を
最大送信電力で送信する送信手段とを備えるように構成
している。すなわち、請求項1記載の発明では、少なく
とも1つの送信スロットがある場合、空きスロットを最
大送信電力で送信することで、他の基地局では、同一周
波数で、この空きスロットを使用できなくなるため、
ードウェアおよびスロットの利用効率の低下を抑えるこ
とができる。
【0011】請求項2記載の送信電力制御装置は、1キ
ャリア当たり所定数のスロットで多重化を行う時分割多
重化手段と、時分割多重化手段により多重化された各ス
ロットに対して動的なチャネル割り当てを行うチャネル
割当制御手段と、チャネル割当制御手段の割り当てによ
少なくとも1つの送信スロットがある場合、未使用状
態となった空きスロットを特定する空きスロット特定手
段と、時分割多重化手段により多重化された各スロット
を予め設定された送信電力で送信する送信手段と、空き
スロット特定手段により特定された空きスロットの送信
電力が、最大送信電力となるように前記送信手段を制御
する送信制御手段とを備えるように構成している。すな
わち、請求項2記載の発明では、少なくとも1つの送信
スロットがある場合に空きスロット特定手段によって特
定された空きスロットを最大送信電力で送信すること
で、他の基地局では、同一周波数で、この空きスロット
を使用できなくなるため、ハードウェアおよびスロット
の利用効率の低下を抑えることができる。
【0012】
【0013】
【発明の実施の形態】以下、図示した一実施例に基づい
て本発明を詳細に説明する。図1は、本実施例における
送信電力制御装置の要部構成を示す図であり、本発明の
送信電力制御装置1を、移動通信システム10における
基地局制御装置11に適用したものである。図1に示す
移動通信システム10は、基地局制御装置11と、複数
の基地局12と、移動通信交換機13と、移動局14と
から構成されている。
【0014】基地局制御装置11は、信号線23を介し
て複数の基地局12と接続されており、また、その内部
には送信電力制御装置1を備えている。本実施例の送信
電力制御装置1は、図2に示すように、時分割多重化手
段となるTDMA部2と、チャネル割当制御手段および
空きスロット特定手段としての機能を有するダイナミッ
クチャネル割当部3と、送信手段および送信制御手段と
しての機能を有する送信制御部4とを備えている。
【0015】TDMA部2は、その内部に図示しない時
間スイッチや空間スイッチが設けられており、送信すべ
きデータのフレーム同期やスロットのデータフォーマッ
トを処理するための処理ブロックである。ダイナミック
チャネル割当部3は、各セル配置に対して周波数の割り
当てを動的に、かつ、自動的に行うものである。これ
は、マイクロセル化を図るとき、セル形状は樹枝状とな
り、また、各セルは複雑な道路形状の影響を受けて互い
にオーバラップするように配置されるため、人的に周波
数の割り当てを行うことは多大な労力が必要であり現実
的ではないためである。
【0016】送信制御部4は、処理すべきデータを基地
局12に転送するためのものであり、この場合、各スロ
ット毎に、最大送信電力に対して、0dB,−4dB,
−8dBのいずれかだけ減衰させた送信電力となるよう
に制御する。すなわち、減衰率として0dBが設定され
た場合は最大送信電力での送信制御を行うことになり、
−4dB,−8dBが設定された場合は最大送信電力の
半分に満たない送信電力での送信制御を行うことにな
る。
【0017】基地局12は、それぞれ複数の送受信部1
5を備え、移動局14との間で無線通信を行う。送受信
15からデータを送信する場合には、送信電力制御装
置1から信号線23を介して転送される制御信号に基づ
いて各スロットの送信電力を決定し、送信する。また、
移動局14からの受信データを信号線23を介して基地
局制御装置11に送る。移動通信交換機13は、通信回
線21を介して他の移動通信システムまたは固定網等の
外部網に接続されており、外部網からのデータを信号線
22を介して基地局制御装置11に転送したり、基地局
制御装置11から信号線22を介して入力されたデータ
を通信回線21を介して外部網に転送する。移動局14
は、最寄りの基地局12との間でデータ通信が可能な局
である。
【0018】次に、実施例における送信電力制御装置
1の動作例を図3に基づいて説明する。図3は、本実施
例の送信電力制御処理の概念を示す図である。なお、図
3に示す例では、比較のために図5に示す従来例と同様
に、3スロット多重による基地局C’および基地局D’
がある程度の距離だけ離れた位置にあり、TDMA方式
ダイナミックに割り当てを行う場合を想定している。
【0019】TDMA方式を用いた移動通信システムで
は、キャリア内でスロット毎に周波数を変更することは
できないため、既に述べたように全スロットとも同一周
波数で送受信を行う。また、同様にして、チャネル割り
当ては通常スロット単位で行われるため、基地局C’で
は、周波数f1のキャリアaで第1スロットだけを使用
するものとする。
【0020】このような場合、本実施例の送信電力制御
装置1では、基地局12の送受信部15に対して、残り
の第2スロットと第3スロットとの送信に対しては、最
限の送信電力制御、すなわち、減衰率0dBの送信を
行うように指示・制御する。これによって、第2スロッ
トおよび第3スロットは、そのシステムにおける最大送
信電力で送信を行う。この結果、基地局D’では、基地
局C’からの干渉波が大きいため、スロットを使用しな
くなる。従って、基地局C’では、他の移動局14から
発呼を受けた時点で第3スロットを割り当てることがで
き、スロットの使用効率が向上する。
【0021】この場合、まったくスロットを使用してい
ないキャリア上の空きスロットに対しても同様の操作を
行っていたのでは、他の基地局12の運用上問題が
る。従って、送信スロットが1以上あるキャリアに対し
だけ、空きスロットを最大送信電力で送信するように
している
【0022】すなわち、1つ以上のスロットを使用中の
キャリア上の空きスロットの送信は、従来は単なる干渉
として機能させるものであったが、本実施例では、空
きスロットを自局で使用できるようにするためリザー
ブ用スロットとしている。また、周辺の基地局12で空
きスロットを使う可能性低下させ、自局で空きスロッ
トを使用することで、これらのスロットの割り当てられ
たハードウェア利用効率およびスロット使用効率を高め
ることができる。
【0023】以上説明したように、本実施例では、1つ
以上のスロットを使用中のキャリア上の空きスロット
は、最大送信電力で送信を行う。これによって、近くに
位置する他の基地局では、この空きスロットを同一周波
数で使用することができなくなるため、全スロット未使
用時の干渉問題やハードウェアおよびスロットの利用効
率の低下問題を解消することができる。
【0024】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
1および2記載の発明では、少なくとも1つの送信スロ
ットがある場合、空きスロットを最大送信電力で送信す
ることで、他の基地局では、同一周波数でこの空きス
ロットを使用できなくなるため、ハードウェアおよびス
ロットの利用効率の低下を抑えることができる。また、
送信スロットがない場合には、他の基地局では、同一周
波数で、この空きスロットに対応するスロットを使用す
ることができるため、ハードウェアおよびスロットの利
用効率の低下を抑えることができる。
【0025】
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施例における送信電力制御装置の概略構成
を示す図である。
【図2】図1における送信電力制御装置の要部構成を示
す模式図である。
【図3】本実施例の送信電力制御処理の概念を示す図で
ある。
【図4】従来の隣接基地局に対する問題点を説明するた
めの図である。
【図5】従来の近くの基地局に対する問題点を説明する
ための図である。
【符号の説明】
1 送信電力制御装置 2 TDMA部(時分割多重化手段) 3 ダイナミックチャネル割当部(チャネル割当制御
手段,空きスロット特定手段) 4 送信制御部(送信手段,送信制御手段) 10 移動通信システム 11 基地局制御装置 12 基地局 13 移動通信交換機 14 移動局 15 送受信部 21 通信回線 22,23 信号線

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 1キャリア当たり所定数のスロットで多
    重化を行う時分割多重化手段と、 前記時分割多重化手段により多重化された各スロットに
    対して動的なチャネル割り当てを行うチャネル割当制御
    手段と、 前記チャネル割当制御手段の割り当てにより少なくとも
    1つの送信スロットがある場合、未使用状態となった空
    きスロットの送信電力を最大送信電力で送信する送信手
    段とを具備することを特徴とする送信電力制御装置。
  2. 【請求項2】 1キャリア当たり所定数のスロットで多
    重化を行う時分割多重化手段と、 前記時分割多重化手段により多重化された各スロットに
    対して動的なチャネル割り当てを行うチャネル割当制御
    手段と、 前記チャネル割当制御手段の割り当てにより少なくとも
    1つの送信スロットがある場合、未使用状態となった空
    きスロットを特定する空きスロット特定手段と、 前記時分割多重化手段により多重化された各スロットを
    予め設定された送信電力で送信する送信手段と、 前記空きスロット特定手段により特定された空きスロッ
    トの送信電力が、最大送信電力となるように前記送信手
    段を制御する送信制御手段とを具備することを特徴とす
    る送信電力制御装置。
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