JP3000974B2 - セルラシステムの周波数キャリア割り当て方法 - Google Patents

セルラシステムの周波数キャリア割り当て方法

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JP3000974B2
JP3000974B2 JP9245910A JP24591097A JP3000974B2 JP 3000974 B2 JP3000974 B2 JP 3000974B2 JP 9245910 A JP9245910 A JP 9245910A JP 24591097 A JP24591097 A JP 24591097A JP 3000974 B2 JP3000974 B2 JP 3000974B2
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    • H04W88/00Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/08Access point devices

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、基地局と移動局
が、上り方向と下り方向で別々の周波数キャリアを用い
て双方向の通信を行うFDD(Frequency Division Dup
lex)方式のセルラシステムにおける周波数キャリア割
り当て方法に関し、特に、基地局が、周囲のセルで使用
されていない周波数キャリアをトラヒックに応じて割り
当て、上り方向と下り方向のトラヒックが非対称となる
マルチメディア通信サービスを提供するセルラシステム
における周波数キャリア割り当て方法に関する。
【0002】
【従来の技術】FDD方式のセルラシステムでは、基地
局と移動局は、上り方向と下り方向に別々の周波数キャ
リアを用いて、送信と受信を同時に行っている。基地局
では複数の周波数キャリアを使用して、セル内の多数の
移動局との通信を行っており、それぞれの周波数キャリ
アは、場所的に離れた複数のセルにおいて同時に繰り返
して使用することによって、1つのセルにおいて使用可
能な周波数キャリアの数が多くなるようにしている。
【0003】基地局の送受信装置は、図8に示すよう
に、干渉波電力測定回路830と複数の受信回路840
及び複数の送信回路850が送受信共用器820を介し
てアンテナ810に接続されている。また、移動局は、
図9に示すように、受信回路940と送信回路950を
1つ備え、これらが送受信共用器920を介してアンテ
ナ910に接続されている。基地局と移動局において
は、互いに周波数が異なる送信信号と受信信号を分離す
る送受信共用器を用いているが、送信信号と受信信号の
レベルには大きな差があるため、これらの信号を互いに
十分に分離するために、上り方向に用いる周波数キャリ
ア群と下り方向に用いる周波数キャリア群の周波数間隔
は、同一の方向に用いる周波数キャリアの相互間隔より
も十分大きくとる必要がある。
【0004】このため、FDD方式では、図10に示す
ように、送受信共用器において送受信信号を分離するの
に必要な周波数間隔だけ離して配置された2つの周波数
帯域が用いられている。そして、一方の周波数帯域を下
り方向、他方の周波数帯域を上り方向に、それぞれ専用
に割り当てているので、それぞれの方向に使用可能なキ
ャリアの数は一定となり、通常、2つの周波数帯域の幅
は等しく、下り方向と上り方向に使用可能な周波数キャ
リアは同数となっている。
【0005】したがって、2つの周波数帯域の幅の割合
と、下り方向と上り方向のトラヒックの割合が異なる場
合には、トラヒックが少ない方向の周波数帯域を十分に
利用できないという問題があった。この問題に対して、
下り方向の周波数キャリアの通過帯域を上り方向の周波
数キャリアの通過帯域よりも大きくし、各々の周波数帯
域に上りの周波数キャリアと下りの周波数キャリアを交
互に入れ替えて配置する方法が特開平8−275230
号公報に記載されている。
【0006】この方法では、各々の移動局に対して、上
り方向と下り方向に互いに異なる周波数帯域から周波数
キャリアを割り当てることによって、送受信共用器に必
要な送受信間隔を確保しながら、下り方向のトラヒック
が上り方向のトラヒックよりも大きな場合に、周波数帯
域の利用効率の向上を図っている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】この従来技術において
は、上り方向と下り方向の情報量の割合がそれぞれの通
過帯域の割合と等しい場合には周波数利用効率が最大と
なるが、通過帯域の割合と異なる場合には、周波数帯域
の配分が最適とならず、周波数帯域の利用効率が低下す
るという問題がある。上り方向と下り方向の情報量の比
率の予測が困難な場合、システムの運用中に変化する場
合、あるいは、将来の技術の進歩による周波数帯域当た
りの情報伝送効率が変化する場合等において、周波数帯
域を上り方向と下り方向に如何に適応的に配分すること
ができるかが課題となる。
【0008】本発明は、各々の基地局においては上り方
向と下り方向の周波数キャリアの周波数間隔を一定以上
としながら、上り方向と下り方向のトラヒックの比率な
どの変化に応じて、周波数キャリアを適応的に各々の方
向に割り当てることによって、上下方向のトラヒックな
どの比率が変化しても常に高い周波数利用効率が得られ
る周波数キャリア割り当て方法を提供することを目的と
するものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明のセルラシステム
の周波数キャリア割り当て方法は、複数の基地局、複数
の移動局、及び複数の周波数キャリアが存在する二つの
周波数帯域を備え、前記周波数帯域は互いに周波数が重
複しないように配置されており、周波数キャリアは複数
の時間スロットに分割されており、各々の基地局に、基
地局から移動局へ送信を行う下り方向と移動局から基地
局へ送信を行う上り方向のそれぞれに対して周波数キャ
リアを割り当て、移動局の上り方向と下り方向のそれぞ
れの通信の要求に応じて、時間スロットを割り当てて通
信を行い、基地局と移動局の間で双方向に通信を行うセ
ルラシステムにおいて、基地局を二つのグループに分
け、各々の基地局には、属するグループによって異なる
周波数帯域から上り方向に用いる周波数キャリアを割り
当て、下り方向に用いる周波数キャリアは、それぞれが
上り方向の周波数キャリアを選択した周波数帯域とは別
の周波数帯域から割り当てると共に、上り方向と下り方
向のトラヒックに応じて各周波数キャリアの時間スロッ
トを割り当てるようにしたことを特徴としている。
【0010】また、同一の周波数キャリアを同時に使用
できないセルの任意の集合の中の一方のグループに属す
る基地局の数がほぼ半分となるようにすると共に、各々
の基地局ができるだけ別のグループに属する基地局と多
く隣接するように、基地局の配置によって基地局のグル
ープ分けを行っている。
【0011】さらに、各々の基地局の上り方向と下り方
向のそれぞれについて、トラヒックの比率あるいは増減
に応じて周波数キャリアを動的に割り当て、また、周波
数キャリアを割り当てる場合には、各々の周波数帯域に
おいて、同じグループに属する基地局は同一の順序で周
波数キャリアを選択し、異なるグループに属する基地局
の間では逆の順序で周波数キャリアを選択し、最初に品
質条件を満たす周波数キャリアを割り当てている。
【0012】
【発明の実施の形態】図1は、本発明における周波数キ
ャリア割り当て方法の実施の形態を示すセルラシステム
の概念図である。図1には、セルラシステムとして、基
地局(BS)111〜114、セル121〜124、移
動局131〜138が図示されているが、これらのセル
の周囲には、他のセルが隣接して配置されており、ま
た、それぞれのセル内には他に多数の移動局が存在して
いる。
【0013】基地局の送受信装置は、図8に示すよう
に、干渉電力測定回路830と複数の受信回路840及
び複数の送信回路850を備えており、これらは送受信
共用器820を介して基地局用アンテナ810に接続さ
れている。また、移動局の送受信装置は、図9に示すよ
うに、受信回路940と送信回路950が送受信共用器
920を介して移動局用アンテナ910に接続されてい
る。
【0014】本発明のセルラシステムでは、図2に示す
ように2つの周波数帯域FB1,FB2を使用する。2
つの周波数帯域は、基地局の送受信共用器820及び移
動局の送受信共用器920において、受信信号と送信信
号を分離するために必要な周波数間隔をとって配置され
ている。それぞれの周波数帯域には、通常多数の周波数
キャリアが配置されるが、ここでは、図2に示すよう
に、それぞれ6個の周波数キャリアを配置した場合につ
いて説明する。
【0015】周波数帯域FB1には、6個の周波数キャ
リアが、周波数が低いものから順番にF11,F12,
F13,F14,F15,F16として配置され、周波
数帯域FB2には、同じく6個の周波数キャリアが、周
波数が低いものから順番にF21,F22,F23,F
24,F25,F26として配置されている。さらに、
それぞれの周波数キャリアは、図3に示すように、複数
のスロット(SLOT1〜SLOT8)に分割されてお
り、一定の数のスロットによりフレームが構成され、こ
のフレームが時間的に繰り返されている。ここでは、1
つのフレームが8スロットから構成されている場合につ
いて説明する。
【0016】本発明では、基地局を2つのグループBS
G1とBSG2に分ける。この基地局のグループ分け
は、同一の周波数キャリアを同時に使用できないセルの
任意の集合の中に一方のグループに属する基地局の数が
ほぼ半分となるようにすると共に、各々の基地局ができ
るだけ別のグループに属する基地局と多く隣接するよう
に配置する。
【0017】同一の周波数キャリアが7セル毎に繰り返
して利用可能となるような条件でグループ分けした基地
局の一例を図4に示す。図4において、白丸と黒丸は、
基地局の位置を示し、白丸はグループBSG1、黒丸は
グループBSG2に属する基地局である。同一の周波数
キャリアを同時に使用できないセルは7セルであるが、
この配置では、任意のセルが隣接する6セルを加えた7
セルの内訳は、一方のグループが3セル、他方のグルー
プが4セルとなっており、一方のグループに属する基地
局の数がほぼ半分となっている。また、それぞれの基地
局は、6つの基地局と隣接しているが、そのうち4つが
異なるグループに属する基地局となっている。
【0018】仮に、1つの基地局が隣接する基地局のう
ち、5つが異なるグループに属している場合には、同一
の周波数キャリアを同時に使用できないセルの7セルの
うち、一方のグループに属する基地局が5つとなり、他
方のグループに属する基地局が2つとなるため、一方の
グループに属する基地局がほぼ半分という条件が満たさ
れず、周波数の利用効率が悪くなる。従って、隣接する
基地局のうち、4つが異なるグループに属する基地局と
なっている図4の配置は、各々の基地局ができるだけ別
のグループに属する基地局と多く隣接するという条件
と、同一の周波数キャリアを同時に使用できないセルの
任意の集合の中に一方のグループに属する基地局の数が
ほぼ半分となるという条件を同時に満たしている。な
お、図1に示した4つの基地局は、図4の中で点線で囲
った4つの基地局に相当している。
【0019】本発明では、基地局のグループによって、
同じ方向に使用する周波数キャリアを異なる周波数帯域
から選択するようにしている。そして、それぞれの基地
局グループでは、反対方向の送信に使用する周波数は、
別の周波数帯域から選択する。従って、図5に示すよう
に、下り方向の周波数キャリアを選択する場合に、基地
局グループBSG1に属する基地局は、周波数帯域FB
1から周波数キャリアを選択し、基地局BSG2に属す
る基地局は、基地局BSG1とは異なる周波数帯域FB
2から周波数キャリアを選択する。そして、反対方向で
ある上り方向の周波数キャリアを選択する場合には、基
地局グループBSG1に属する基地局は、周波数帯域F
B2から周波数キャリアを選択し、基地局BSG2に属
する基地局は、周波数帯域FB1から周波数キャリアを
選択する。
【0020】本発明では、トラヒックの増減に応じて周
波数キャリアを動的に割り当てる場合には、各々の周波
数帯域において、同じグループに属する基地局は同一の
順序で周波数キャリアを選択し、異なるグループに属す
る基地局の間では逆の順序で周波数キャリアを選択し、
最初に品質条件を満たす周波数キャリアを割り当てるよ
うにする。
【0021】すなわち、周波数帯域FB1では、グルー
プBSG1に属する基地局が下り方向の周波数キャリア
を選択し、このときは、周波数が低いキャリアから順番
に選択する。同じ周波数帯域FB1からは、グループB
SG2に属する基地局が、上り方向の周波数キャリアを
選択するが、このときには、グループBSG1に属する
基地局の下り方向の選択順序とは逆になるように、周波
数が高い周波数キャリアから順番に選択する。同様に、
周波数帯域FB2においても、グループBSG2に属す
る基地局が下り方向の周波数キャリアを選択する場合に
は、周波数が低いキャリアから順番に選択し、グループ
BSG1に属する基地局が、上り方向の周波数キャリア
を選択する場合には、逆に周波数が高い周波数キャリア
から順番に選択する。
【0022】基地局は、その基地局が通信を行う移動局
全体とやりとりする情報量に応じて、必要な数の周波数
キャリアを使用する。基地局は、使用する周波数キャリ
アを追加する場合に、前記の順番で周波数キャリアを選
択して、最初に品質条件を満たしたものを使用する。品
質条件を満たすか否かの判定は、基地局の干渉電力測定
回路において、選択した周波数キャリアに周波数を設定
して、その受信電力を測定する。そして、その受信電力
が所定の値よりも小さい場合には、品質条件を満たして
いると判定する。
【0023】移動局との通信が終了して、周波数キャリ
アが使用されなくなった場合には、その周波数キャリア
は解放される。そして、それぞれの移動局に対して、基
地局は、上り方向と下り方向のそれぞれについて、必要
な数のスロットを割り当てて通信を行う。本発明の例で
は、移動局は、受信回路と送信回路をそれぞれ1つずつ
備えており、1つの移動局の上り方向と下り方向のそれ
ぞれの通信に対して、最大8スロットまで割り当てるこ
とができる。
【0024】図6は、基地局における周波数キャリアの
追加・解除とスロットの割り当てのフローを示す図であ
る。図6において、基地局は、移動局との通信に使用さ
れているスロットの使用状態を監視し、使用されていた
スロットが解放されると(ステップ601)、全てのス
ロットが空き状態の周波数キャリアの有無を調べ(ステ
ップ602)、そのような周波数が存在する場合には、
その周波数キャリアを解放する(ステップ603)。ス
テップ601において、スロットの解放がない場合に
は、スロット割り当て要求の有無を調べ(ステップ60
4)、スロット割り当て要求がない場合には、ステップ
601より繰り返す。
【0025】ステップ604において、スロット割り当
て要求がある場合には、その基地局が使用状態としてい
る周波数キャリアの中で、要求された数の空き状態のス
ロットが存在する周波数キャリアが存在する場合には、
要求されたスロットを割り当て(ステップ609)、ス
テップ601より繰り返す。ステップ605において、
要求された数の空き状態のスロットが存在する周波数キ
ャリアが存在しない場合には、周囲のセルにおいて使用
されていない周波数キャリアを探索し(ステップ60
6)、空き状態の周波数キャリアが存在する場合には、
それをその基地局における使用状態とし(ステップ60
8)、ステップ609に進み、要求されたスロットを割
り当てる。ステップ606において、空き状態の周波数
キャリアが存在しない場合には、そのスロット割り当て
要求は拒否され(ステップ607)、ステップ601よ
り繰り返す。
【0026】次に、図1に示したセルラシステムを用い
て、各セルにおける周波数キャリアの割り当て動作を説
明する。図1のセルラシステムでは、基地局111と1
14がグループBSC1に、基地局112と113がグ
ループBSG2に属しており、また、説明上これらの基
地局は、周波数キャリアが互いに干渉を受ける範囲に含
まれているセルの基地局であるとする。
【0027】各基地局は、周波数キャリアの干渉波電力
を測定し、それが所定の値以下の場合に、その周波数キ
ャリアを使用状態とする。このとき用いる所定の値は、
セル境界に位置する移動局からの信号の受信レベルを基
準として定められる。この値によって同一の周波数キャ
リアの繰り返し利用セル間隔が決められる。また、全て
の移動局は、下り方向に8つのスロット、上り方向に1
つのスロットだけを要求するものとして説明する。
【0028】最初に、移動局131がスロットの割り当
てを要求すると、グループBSG1に属する基地局11
1は、下り方向の周波数キャリアを周波数帯域FB1の
中から周波数が最も低いキャリアから順番に選択するの
で、下り方向はF11を使用状態とする。一方、上り方
向には、周波数キャリアFB2の中から周波数が最も高
いキャリアから順番に選択するので、F26を使用状態
とする。そして、下り方向にはF11の8つのスロット
SLOT1〜SROT8を、上り方向にはF26より1
つのスロットSLOT1を割り当てて通信を開始する。
【0029】2番目に、移動局137がスロットの割り
当てを要求すると、基地局111と同じグループBSG
1に属する基地局114は、下り方向の周波数キャリア
を周波数帯域FB1の中から周波数が低い順番に選択す
るが、F11の干渉波電力を測定すると、基地局111
の下り方向の信号を受信するため、干渉波電力が所定の
値よりも大きくなるので、続いてF12の干渉波電力を
測定し、その値が所定値よりも小さいことを確認して、
F12を使用状態とする。上り方向についてもF26の
干渉波電力を測定すると移動局131の上り方向の信号
を受信するので、同様にしてF25を使用状態とする。
そして、下り方向にはF12の8つのスロットSLOT
1〜SLOT8を、上り方向にはF25より1つのスロ
ットSLOT1を割り当てて通信を開始する。
【0030】3番目に、移動局132が同様にスロット
の割り当てを要求すると、基地局111は、下り方向に
ついては、周波数キャリアF11の全てのスロットが既
に割り当てられており、またF12については、基地局
114からの所定値以上の干渉波電力を測定するので、
新たに、F13を使用状態として、その8つのスロット
SLOT1〜SLOT8を割り当てる。一方、上り方向
については、基地局111でF26のSLOT1だけを
使用しており、7スロットが空き状態であるので、移動
局132には、上り方向としてF26より1つのスロッ
トSLOT2を割り当てて通信を開始する。
【0031】4番目に、移動局138がスロットの割り
当てを要求すると、前記と同様の動作により、移動局1
14は、下り方向にはF14を新たに使用状態としてそ
の8つのスロットSLOT1〜SLOT8を割り当て、
上り方向にはF25より1つのスロットSLOT2を割
り当てて通信を開始する。
【0032】次に、グループBSG2に属する基地局1
12のセル122において、移動局133がスロットの
割り当てを要求すると、下り方向には周波数帯域FB2
より周波数が最も低いものから順番に周波数キャリアを
選択するので、F21を使用状態として8つのスロット
SLOT1〜SLOT8を割り当てる。一方、上り方向
には、周波数帯域FB1より周波数が最も高いものから
順番に周波数キャリアを選択するので、F16を使用状
態としてその1つのスロットSLOT1を割り当てて通
信を開始する。
【0033】続いて、移動局134がスロットの割り当
てを要求すると、基地局112は、下り方向としてF2
2の8つのスロットSLOT1〜SLOT8を、また上
り方向として既に使用状態であるF16から1つのスロ
ットSLOT2を割り当てて通信を開始する。
【0034】以下、同様にして、移動局135がスロッ
トの割り当てを要求すると、基地局113は、下りはF
23を使用状態として8つのスロットSLOT1〜SL
OT8を、上りはF15を使用状態として1つのスロッ
トSLOT1を割り当てる。また、移動局136がスロ
ットの割り当てを要求すると、下り方向はF24を使用
状態として8つのスロットSLOT1〜SLOT8を、
上り方向には既に使用状態のF15から1つのスロット
SLOT2を割り当てて通信を開始する。
【0035】このようにして、下り方向の通信には、周
波数帯域FB1のF11、F12、F13、F14及び
周波数帯域FB2のF21、F22、F23、F24の
8つの周波数キャリアの全てのスロットが使用され、上
り方向の通信には、周波数帯域FB1のF15、F16
及び周波数帯域FB2のF25、F26の4つの周波数
キャリアのそれぞれ2つのスロットが使用されることに
なり、下り方向に周波数キャリアの全てのスロットを割
り当てているにも関わらず、6つの周波数キャリアを有
する2つの周波数帯域を用いることにより8局の移動局
に下りスロットを割り当てて通信を行うことができる。
すなわち、本発明のようなグループ分けを行わずに、周
波数キャリアを割り当てた場合には、下り方向にスロッ
トを割り当てられる移動局は6局までであるので、本発
明を採用すれば、より多くの移動局が基地局と通信を行
うことができるようになる。
【0036】なお、図1においては、グループBSG1
に属する基地局は、下り方向の周波数キャリアを周波数
帯域FB1の中から周波数が低いキャリアから順番に選
択すると共に、上り方向は、周波数キャリアFB2の中
から周波数が高いキャリアから順番に選択し、グループ
BSG2に属する基地局は、下り方向の周波数キャリア
を周波数帯域FB2の中から周波数が低いキャリアから
順番に選択すると共に、上り方向は、周波数キャリアF
B1の中から周波数が高いキャリアから順番に選択して
いるが、周波数キャリアの選択の方法はこの例に限られ
るものではなく、例えば、グループBSG1に属する基
地局は、下り方向の周波数キャリアを周波数帯域FB1
の中から周波数が低いキャリアから順番に選択すると共
に、上り方向は、周波数キャリアFB2の中から周波数
が低いキャリアから順番に選択し、グループBSG2に
属する基地局は、下り方向の周波数キャリアを周波数帯
域FB2の中から周波数が高いキャリアから順番に選択
すると共に、上り方向は、周波数キャリアFB1の中か
ら周波数が高いキャリアから順番に選択することもでき
る。
【0037】また、本発明によれば、下り方向の周波数
と上り方向の周波数を各グループで共通に割り当ててい
るので、周波数キャリアの繰り返し利用間隔を小さくす
ることができ、周波数キャリアの空間的な利用効率を向
上させることができる。その理由を、図11〜12を参
照して説明する。
【0038】一般に、セルラシステムでは、移動局は小
型のアンテナを用いて送受信を行っているのに対して、
基地局は移動局に比べて大きな利得を持つ大型のアンテ
ナを用いることにより、移動局からの微弱な電波を受信
し、かつ移動局の利得の小さなアンテナでも信号が受信
できるように、基地局からは移動局に比べて大きな電力
で信号が放射されるので、下り方向の信号は、上り方向
の信号に比べて実効放射電力が大きくなる。
【0039】したがって、2つの基地局BS1、BS2
において、図11に示すようにある周波数キャリア(例
えばF11)をBS1においては上り方向に、BS2に
おいては下り方向に用いた場合と、図12に示すよう
に、基地局BS1、BS2ともに上り方向に用いた場合
を比較すると、図11の場合では、基地局BS2の実効
放射電力は、移動局MS1からの実効放射電力よりも大
きいため、基地局BS1で受信された移動局MS1から
の信号波(希望波)と基地局BS2からの干渉波の電力
比Cup1/Iup1は、移動局MS2で受信された基
地局BS2からの希望波と移動局MS1からの干渉波の
電力比Cdn2/Idn2よりも小さくなる。
【0040】一方、図12の場合では、基地局BS1に
おける希望波と干渉波の電力比Cup1/Iup1と、
基地局BS2における希望波と干渉波の電力比Cup2
/Iup2はほぼ等しくなる。同様に、周波数キャリア
を2つの基地局で共に下り方向に割り当てた場合の信号
波と干渉波の電力比も、上り方向に割り当てた場合と同
じになる。移動局に比べて基地局の実効放射電力が大き
いために、図11のように周波数キャリアを上り方向と
下り方向に同時に用いた場合の基地局BS1における希
望波対干渉波電力比Cup1/Iup1は、図12のよ
うに周波数キャリアを同じ方向に用いた場合の基地局に
おける希望波対干渉波電力比Cup1/Iup1、Cu
p2/Iup2よりも小さくなる。従って、基地局にお
ける希望波対干渉波電力比を一定の所要値より大きくす
るためには、図11のように同じ周波数キャリアを上り
方向と下り方向に同時に用いる場合には、周波数キャリ
アの繰り返し利用間隔を大きくとる必要があるが、本発
明では、同一の周波数キャリアは同一の方向に用いてい
る(図12参照)ので、同一の周波数キャリアを同時に
使用する2つのセルの間隔を小さくすることができ、よ
って、1つのセル当たりに割り当て可能な周波数キャリ
アの数を多くとることができる。
【0041】また、本発明においては、各々の基地局が
できるだけ別のグループに属する基地局と多く隣接する
ように配置される。すなわち、ある基地局において周波
数キャリアが使用状態となっているときに、その周波数
キャリアを繰り返し可能な最短の距離にある基地局が、
他のグループに属している場合でも、それに隣接する基
地局は同じグループに属している可能性が高い。したが
って、同じグループに属する基地局が多く隣接している
場合に比べて、繰り返し利用距離の増加を抑えながら、
それぞれの周波数キャリアを同一の方向にのみ用いるこ
とができ、周波数キャリアの空間的な利用効率を向上さ
せることができる。
【0042】図7は、各々の基地局ができるだけ別のグ
ループに属する基地局と多く隣接するという条件と、同
一の周波数キャリアを同時に使用できないセルの任意の
集合の中に一方のグループに属する基地局の数がほぼ半
分となるという条件を同時に満たすようにした図4の配
置とは異なる実施の形態を示すセル配置を示すものであ
る。図4あるいは図7のセル配置例から分かるように、
本発明においては、同一の周波数キャリアを同時に使用
できないセルの範囲の基地局が、一方のグループに偏ら
ないようにしている。
【0043】図13は、基地局のグループ分けが場所的
に偏っている場合の周波数帯域の利用状況を示してい
る。すなわち、図13に示すように、下り方向のトラヒ
ックが上り方向のトラヒックよりも多く、かつ、グルー
プBS2の基地局の数が多い場合には、一方の周波数帯
域FB2では、全ての周波数キャリアが使用されるが、
他方の周波数帯域FB1では、基地局のグループ毎に、
上り方向と下り方向で使用する周波数キャリアの割合が
ほぼ一定であるため、周波数帯域FB2に使用可能な状
態の周波数キャリアがなくなった時点で、周波数帯域F
B1に使用されない周波数キャリアが存在しながら、B
SG1の上り方向とBSG2の下り方向には周波数キャ
リアを割り当てることができなくなる。
【0044】これに対して、図4あるいは図7のような
セル配置とした場合には、同一の周波数を同時に使用で
きないセルの範囲の基地局が一方のグループに偏ってい
ないので、両方の周波数帯域の周波数キャリアを有効に
利用することができるとともに、両方の周波数帯域にど
ちらにも使用されない周波数キャリアが確保しやすくな
るので、それらの周波数キャリアを上り方向又は下り方
向に動的に割り当てやすくなり、上り方向と下り方向の
トラヒックの割合に応じた周波数キャリアの再配分を容
易に行うことができる。
【0045】
【発明の効果】本発明によれば、従来の基地局と移動局
の送受信機構成を変更することなく、上り方向と下り方
向に周波数キャリアを最適に配分することができ、特
に、上り方向と下り方向のトラヒックが均等でない場合
においても、周波数キャリアの利用効率を高め、基地局
と移動局の双方向の通信容量を増大させることができ
る。
【0046】また、上り方向と下り方向のトラヒックの
割合が変動した場合にも、周波数キャリアの再配分を容
易に行うことができるので、周波数キャリアの動的な割
り当て変更によって基地局と移動局の双方向の通信容量
を最大状態に維持することができる。
【0047】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態におけるセルラシステムに
概念図である。
【図2】本発明において用いる周波数帯域と周波数キャ
リアの配置例を示す図である。
【図3】周波数キャリアのフレーム構成を示す図であ
る。
【図4】本発明における2つのグループに属する基地局
の配置例を示す図である。
【図5】本発明による周波数キャリアの割り当て方法を
説明する図である。
【図6】本発明による周波数キャリアと時間スロットの
割り当て方法を説明するフロー図である。
【図7】本発明における2つのグループに属する基地局
の他の配置例を示す図である。
【図8】基地局の送受信装置を示す概念図である。
【図9】移動局の送受信装置を示す概念図である。
【図10】従来の周波数キャリアの割り当て方法を説明
するための図である。
【図11】同じ周波数キャリアをセルによって上り方向
と下り方向に割り当てた場合の干渉波の影響を説明する
ための図である。
【図12】同じ周波数キャリアを上り方向のみに割り当
てた場合の干渉波の影響を説明するための図である。
【図13】基地局のグループ分けが場所的に偏った場合
における周波数帯域の利用状況を説明するための図であ
る。
【符号の説明】
111〜114 基地局 121〜124 セル 131〜138 移動局 810 基地局用アンテナ 820 基地局用送受信共用器 830 干渉波電力測定回路 840 基地局用受信回路 850 基地局用送信回路 910 移動局用アンテナ 920 移動局用送受信共用器 940 移動局用受信回路 950 移動局用送信回路

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の基地局と、複数の移動局と、複数
    の時間スロットに分割された周波数キャリアがそれぞれ
    複数配列されかつ互いに周波数が重複しないように配置
    された二つの周波数帯域を備え、前記基地局は、前記移
    動局からの通信の要求に応じて、基地局から移動局へ送
    信を行う下り方向と移動局から基地局へ送信を行う上り
    方向のそれぞれに対して前記周波数キャリア及び時間ス
    ロットを割り当てて通信を行い、基地局と移動局の間で
    双方向に通信を行うセルラシステムにおいて、 前記複数の基地局を二つのグループに分け、一方のグル
    ープの基地局には、前記二つの周波数帯域のうちの一方
    の周波数帯域から上り方向に用いる周波数キャリアを割
    り当てるとともに他方の周波数帯域から下り方向に用い
    る周波数キャリアを割り当て、他方のグループの基地局
    には、前記二つの周波数帯域のうちの前記他方の周波数
    帯域から上り方向に用いる周波数キャリアを割り当てる
    とともに前記一方の周波数帯域から下り方向に用いる周
    波数キャリアを割り当てることを特徴とする周波数キャ
    リア割り当て方法。
  2. 【請求項2】 上り方向と下り方向の各トラヒックに応
    じて、周波数キャリアの所要の時間スロット数を割り当
    てることを特徴とする請求項1記載の周波数キャリア割
    り当て方法。
  3. 【請求項3】 同一の周波数キャリアを同時に使用でき
    ないセルの任意の集合の中に、前記二つのグループに属
    する基地局の数がほぼ同数含まれるようにすると共に、
    各々の基地局が互いに別のグループに属する基地局とよ
    り多く隣接するような基地局の配置としたことを特徴と
    する請求項1記載の周波数キャリア割り当て方法。
  4. 【請求項4】 前記周波数キャリアの割り当ては、前記
    各周波数帯域において、前記一方のグループに属する基
    地局では前記配列された周波数キャリアの一方の側から
    順番に選択し、前記他方のグループに属する基地局の間
    では前記配列された周波数キャリアの他方の側から順番
    に選択し、最初に品質条件を満たす周波数キャリアを割
    り当てるようにしたことを特徴とする請求項1記載の周
    波数キャリア割り当て方法。
  5. 【請求項5】 各々の基地局の上り方向と下り方向のそ
    れぞれについて、トラヒックの増減に応じて周波数キャ
    リア及び時間スロットを動的に割り当てることを特徴と
    する請求項4記載の周波数キャリア割り当て方法。
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