JP2959624B2 - ランダムアクセス制御方式 - Google Patents

ランダムアクセス制御方式

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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
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    • H04W60/02Affiliation to network, e.g. registration; Terminating affiliation with the network, e.g. de-registration by periodical registration

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、CDMA移動通信
ネットワークに関し、特に、CDMA移動通信ネットワ
ークにおけるランダムアクセス制御方式に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、CDMA (code-division multip
le access)移動通信ネットワークのランダムアクセス方
式は、例えば、TIA/EIA/IS−95−A(19
95年7月発行)の第6−108頁の図6.6.3.1.1.1-1A
(Access Channel Request andResponse Attempts)及び
第6−110頁の図6.6.3.1.1.1-2(Access Procedure E
xample) に示されている。このランダムアクセス方式で
は、通信チャネルで行われている開ループによる送信電
力値と比べて所定値だけ低い上り送信電力でアクセスバ
ーストの送出を開始する。そのアクセスバーストに対し
て基地局からの受信応答が無ければ、次にシステムで設
定される一定値だけ送信電力値を増加して、同一のアク
セスバースト送信する。以上の動作を基地局から受信応
答があるまで繰り返していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このランダムアクセス
方式における問題点は、アクセスバーストの受信遅延が
大きいことである。
【0004】その理由は、最初のアクセスバーストは送
信レベルが低いため、基地局でこのバーストを受信でき
る可能性は低く、徐々に送信電力をあげることによって
始めて受信することになるからである。
【0005】それ故、本発明の課題は、高速化を可能と
し、スループットを向上させた、CDMA移動通信ネッ
トワークのランダムアクセス方式を提供することにあ
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、基地局
と、複数の移動局と、該複数の移動局で共用される前記
複数の移動局から前記基地局への上りランダムアクセス
チャネルと、前記基地局から前記複数の移動局への下り
チャネルとを備えたCDMA移動通信ネットワークにお
いて、前記複数の移動局の各々は、前記下りチャネルの
信号の受信電力を測定電力として測定する受信電力測定
手段と、前記複数の移動局の各々が前記上りランダムア
クセスチャネルへアクセスする時、前記測定電力より高
い送信電力でアクセスバーストを前記上りランダムアク
セスチャネルに送信するアクセスバースト送信手段とを
有するランダムアクセス制御方式であって、前記複数の
移動局の各々における前記アクセスバースト送信手段
は、前記複数の移動局の各々が前記上りランダムアクセ
スチャネルへアクセスする時、前記測定電力が高くなる
につれて大きくなる正の値を前記測定電力に加算するこ
とにより得られた加算値に等しい送信電力でアクセスバ
ーストを前記上りランダムアクセスチャネルに送信する
ものであることを特徴とするランダムアクセス制御方式
が得られる。
【0007】
【0008】
【0009】更に本発明によれば、前記複数の移動局の
各々における前記アクセスバースト送信手段は、前記ア
クセスバーストに、前記複数の移動局の各々を特定する
情報を含ませた状態で、前記アクセスバーストを送信す
ることを特徴とするランダムアクセス制御方式が得られ
る。
【0010】
【発明の実施の形態】次に本発明の実施例について図面
を参照して説明する。
【0011】図1を参照すると、本発明の一実施例によ
るランダムアクセス方式は、基地局2と、複数の移動局
と、複数の移動局で共用される複数の移動局から基地局
2への上りランダムアクセスチャネルと、基地局2から
複数の移動局への下りチャネルとを備えたCDMA移動
通信ネットワークに用いられる。図示の例では、複数の
移動局のうちの一つのみが参照符号1で示されている
が、複数の移動局のうちの他の移動局も移動局1と同様
の構造で同様の動作をする。
【0012】移動局1は、アンテナ15、送信部10、
送信電力制御部11、受信電力測定部13、受信部1
4、制御部12、及びインタフェース14を有する。イ
ンタフェース14は、それに携帯電話端末としての液晶
表示装置やダイヤルキーパッド等が接続された場合、マ
ンマシンインタフェースとして機能する。また、インタ
フェース14は、それにパーソナルコンピュータが接続
された場合は、外部端末インタフェースとして機能す
る。
【0013】移動局1は、基地局2からの下りチャネル
の信号をアンテナ15を介して受信信号として受信し、
この受信信号の受信電力を測定電力として測定する受信
電力測定部分(これは受信部14及び受信電力測定部1
3を含む。)と、移動局1が上りランダムアクセスチャ
ネルへアクセスする時、測定電力より高い送信電力でア
クセスバーストを上りランダムアクセスチャネルにアン
テナ15を介して送信するアクセスバースト送信部分
(これは制御部12、送信電力制御部11、及び送信部
10を含む。)とを有する。
【0014】アクセスバースト送信部分(12、11、
及び10)は、移動局1が上りランダムアクセスチャネ
ルへアクセスする時、測定電力より一定値だけ高い送信
電力でアクセスバーストを上りランダムアクセスチャネ
ルに送信するものである。
【0015】この構造では、待ち受け状態の移動局1
は、基地局2から常時又は定期的に送信される下りチャ
ネルの信号を受信して、その受信電力を測定電力として
測定している。基地局2に送信信号を送信しようとする
移動局1は測定電力より一定値だけ高い送信電力でアク
セスバーストを送信する。
【0016】このため、基地局2ではそのアクセスバー
ストを受信できる確率が高くなり、いったん基地局2が
移動局1からのアクセスバーストを受信できれば、移動
局1及び基地局2間で正確な送信電力制御を行うことが
でき、移動局1からのアクセスが早期に完了できる。
【0017】代りに、アクセスバースト送信部分(1
2、11、及び10)は、移動局1が上りランダムアク
セスチャネルへアクセスする時、測定電力が高くなるに
つれて大きくなる正の値を測定電力に加算することによ
り得られた加算値に等しい送信電力でアクセスバースト
を上りランダムアクセスチャネルに送信するものであっ
ても良い。
【0018】この場合、基地局2からの距離の異なる二
つの移動局のランダムアクセスが競合しても基地局2に
近い移動局の信号は必ず基地局2に受信される。
【0019】例えば、移動局1が発呼動作を行う時に、
移動局1が上りランダムアクセスチャネルへアクセスす
る。この際、移動局1のアクセスバースト送信部分(1
2、11、及び10)は、アクセスバーストに移動局1
を特定する情報を含ませた状態で、アクセスバーストを
送信する。
【0020】基地局2は、アクセスバーストを受信する
と、公知の方法で送信電力指示を下りチャネルを用いて
移動局1に対して行う。
【0021】移動局1は、指示された適性な送信電力
(アクセスバーストの送信電力より低い)で、発呼に必
要な宛先の電話番号等の残情報を含むランダムアクセス
情報を上りランダムアクセスチャネルに送信する。
【0022】このように、高い送信電力のアクセスバー
ストで送る情報量を送信電力制御に必要な最小限の情報
量に制限し、アクセスバーストで送ることができなかっ
た情報はランダムアクセス情報としてアクセスバースト
の送信電力より低い適性な送信電力で基地局に送信す
る。
【0023】次に図2を参照して図1の移動局1の動作
を詳細に説明する。
【0024】ステップS100において、移動局1の受
信部14は、基地局2から常時または定期的に送信され
る信号(報知信号や着信信号)を受信信号として受信す
る。ステップS100に続くステップS101では、受
信電力測定部13は、受信信号の受信電力値(受信レベ
ル)を測定し、受信電力値を制御部12に報告する。
【0025】ステップS101に続くステップS102
では、制御部12は、その受信電力値の平均をとり、受
信電力平均値Pr を演算する。制御部12は、更に、該
受信電力平均値Pr に、このシステムで決定される一定
値Po を加える。また、該送信電力値にシステムで決定
されるアクセスバースト補正量Pa を加えて送信電力値
(送信レベル)Ptxを求める。即ち、送信電力値Ptx
は、(受信電力平均値Pr )+(システムで決定される
一定値Po )+(アクセスバースト補正値Pa )で表さ
れる。
【0026】ここで、アクセスバースト補正量Pa も、
一定値である。従って、この場合、送信電力値Ptxは、
受信電力平均値Pr より、一定値(Po +Pa )だけ高
い。
【0027】代りに、アクセスバースト補正量Pa は、
受信電力平均値Pr の単調増加関数f(Pr )で決定さ
れるようにしても良い。この単調増加関数の一例とし
て、(a・Pr +b)のような一次関数が考えられる。
ここで、a及びbは正の定数である。この場合、送信電
力値Ptxは、(受信電力平均値Pr )+(システムで決
定される一定値Po )+(アクセスバースト補正値Pa
=a・Pr +b)で表される。従って、送信電力値Ptx
は、受信電力平均値Pr が高くなるにつれて大きくなる
正の値を受信電力平均値Pr に加算することにより得ら
れた加算値に等しい。
【0028】ステップS102に続くステップS103
において、移動局1が、例えば、発呼を開始するため
に、移動局1を特定する情報等を含む信号を送信する要
求が移動局1に発生した場合、制御部12は、送信電力
制御部11にその時点の送信電力値Ptx0 を設定する
(ステップS104)。送信部10は、設定された送信
電力値でアクセスバーストを、アクセスバーストに前記
信号を含ませた状態で、上りランダムアクセスチャネル
に送信する(ステップS105)。
【0029】アクセスバーストを受信した基地局2はそ
の受信電力値を判定して、移動局1が必要とされる品質
で通信を行うように、移動局1に対して下りチャネルを
用いて送信電力指示を行う。ステップS105に続くス
テップS106において、移動局1の受信部14、受信
電力測定部13、及び制御部12は、送信電力指示を基
地局2からの応答として受信すると、その受信信号の電
力制御値を送信電力値として送信電力制御部11に設定
する(ステップS107)。ステップS106におい
て、基地局2からの応答がない場合、移動局1は、再
度、アクセスバーストをある時間後にその時間に得られ
た送信電力値Ptx1 で送信する。
【0030】ステップS107に続くステップS108
では、送信部10は、設定された送信電力値で、発呼に
必要な宛先の電話番号等の残情報を含むランダムアクセ
ス情報を上りランダムアクセスチャネルに送信する。ス
テップS108に続くステップS109では、全ての残
情報(ランダムアクセス情報)が送信されたか否かの判
定が送信部10において行われる。この際、全ての残情
報(ランダムアクセス情報)が送信されていない場合、
ステップS106に動作は戻り、全ての残情報が送信さ
れた場合、ステップS100に動作は戻る。この動作に
よる移動局1の送信電力の変化の一例を図3に示す。
【0031】図1に加えて図4を参照して、基地局2
は、各フレームが付随チャネルとその付随チャネルに続
く情報チャネルとを有するフレームを下りチャネル(下
りCH)に送出する。情報チャネルは、移動局1のユー
ザに送られる音声やデータの情報を含んでいる。付随チ
ャネルは、無線回線の管理等の制御を行う情報を含んで
おり、それ故、付随チャネルは、制御チャネルとも呼ば
れる。
【0032】移動局1は、上述したように、移動局1を
特定する情報等の送信電力制御に必要な最小限の情報を
アクセスバーストとして上りランダムアクセスチャネル
(ランダムアクセスCH)に送出する。その後、移動局
1は、アクセスバーストで送ることができなかった、発
呼に必要な宛先の電話番号等の残情報をランダムアクセ
ス情報として上りランダムアクセスチャネル(ランダム
アクセスCH)に送出する。この際、図4に示すよう
に、移動局1は、下りチャネル(下りCH)のフレーム
に同期をとって、アクセスバースト及びランダムアクセ
ス情報を上りランダムアクセスチャネルに送出する。こ
こで、アクセスバーストの送出と、誤りが生じても影響
の小さいまたは再送が可能な情報(例えば、再送による
誤り制御が可能な付随チャネルの情報)の送出とを同一
タイミングにする。
【0033】図1において、図示の基地局2は、アンテ
ナ23、送受信部21、干渉レベル測定部20、送信タ
イミング制御部22を有する。
【0034】図1に加えて図5をも参照して、干渉レベ
ル測定部20は、妨害波(干渉波)の受信電力(干渉波
電力)値を測定し、受信電力(干渉波電力)値を送信タ
イミング制御部22に報告する。送信タイミング制御部
22は、その受信電力値の1フレーム内での時間的変化
を検出する。該時間変化値を複数フレームで平均化を行
い、干渉波の大きなタイミングを求める。送信タイミン
グ制御部22はこのタイミングに基地局2のフレーム
(付随チャネル及び情報チャネル)の下りチャネルへの
送出タイミングを調整する。
【0035】この基地局の構造では、2つの基地局間で
同期をとることができる。その理由は、干渉の変化する
時間を決定しているためである。
【0036】
【発明の効果】以上説明したように本発明の第1の効果
は、ランダムアクセスの遅延を低減することができるこ
とである。
【0037】その理由は、初期アクセスバーストを基地
局が受信するのに十分なレベルの送信電力で送信するか
らである。
【0038】本発明の第2の効果は、ランダムアクセス
チャネルのスループットを向上できる。
【0039】その理由は、短時間に移動局から基地局へ
の信号送出が終了するからである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例によるランダムアクセス方式
のブロック図である。
【図2】図1のランダムアクセス方式における移動局の
動作を説明するためのフローチャートである。
【図3】図2の移動局の動作に従って送出されるアクセ
スバースト及びランダムアクセス情報の送信電力を示し
た図である。
【図4】図1のランダムアクセス方式の動作を説明する
ためのタイミングチャートである。
【図5】図1のランダムアクセス方式の基地局の動作を
説明するためのタイミングチャートである。
【符号の説明】
1 移動局 2 基地局 10 送信部 11 送信電力制御部 12 制御部 13 受信電力測定部 14 受信部 15 アンテナ 16 インタフェース 20 干渉レベル測定部 21 送受信部 22 送信タイミング制御部 23 アンテナ

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基地局と、複数の移動局と、該複数の移
    動局で共用される前記複数の移動局から前記基地局への
    上りランダムアクセスチャネルと、前記基地局から前記
    複数の移動局への下りチャネルとを備えたCDMA移動
    通信ネットワークにおいて、 前記複数の移動局の各々は、 前記下りチャネルの信号の受信電力を測定電力として測
    定する受信電力測定手段と、 前記複数の移動局の各々が前記上りランダムアクセスチ
    ャネルへアクセスする時、前記測定電力より高い送信電
    力でアクセスバーストを前記上りランダムアクセスチャ
    ネルに送信するアクセスバースト送信手段とを有するラ
    ンダムアクセス制御方式であって、 前記複数の移動局の各々における前記アクセスバースト
    送信手段は、前記複数の移動局の各々が前記上りランダ
    ムアクセスチャネルへアクセスする時、前記測定電力が
    高くなるにつれて大きくなる正の値を前記測定電力に加
    算することにより得られた加算値に等しい送信電力でア
    クセスバーストを前記上りランダムアクセスチャネルに
    送信するものであることを特徴とするランダムアクセス
    制御方式。
  2. 【請求項2】 前記複数の移動局の各々における前記ア
    クセスバースト送信手段は、前記アクセスバーストに、
    前記複数の移動局の各々を特定する情報を含ませた状態
    で、前記アクセスバーストを送信することを特徴とする
    請求項1に記載のランダムアクセス制御方式。
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