JP3073484B2 - 移動通信システムにおける基地局と移動端末機との間のデータ通信方法 - Google Patents
移動通信システムにおける基地局と移動端末機との間のデータ通信方法Info
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- JP3073484B2 JP3073484B2 JP11002320A JP232099A JP3073484B2 JP 3073484 B2 JP3073484 B2 JP 3073484B2 JP 11002320 A JP11002320 A JP 11002320A JP 232099 A JP232099 A JP 232099A JP 3073484 B2 JP3073484 B2 JP 3073484B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は移動通信システムに
関し、より詳細には移動端末機と基地局との間にデータ
を一本のチャネルを介して両方向に伝送する場合、伝送
効率を増大させることができる、移動通信システムにお
ける基地局と移動端末機との間のデータ通信方法に関す
る。
関し、より詳細には移動端末機と基地局との間にデータ
を一本のチャネルを介して両方向に伝送する場合、伝送
効率を増大させることができる、移動通信システムにお
ける基地局と移動端末機との間のデータ通信方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】一般に、移動通信システムの信号伝送方
式は、大きく両方向伝送方式と単方向伝送方式とに分類
される。両方向伝送方式による通信は、自動車用移動電
話機、セルラー移動電話機等の種々の移動端末機に適用
されている。この類の通信機器を用いる移動通信システ
ムは、多数個のセル内の移動端末機間のインタフェース
の役割を受け持つ多数個の基地局を備えている。この
際、両方向伝送方式は、所定のチャネル上で移動端末機
と基地局との間にデータを伝送する伝送フレームに複数
個の時間スロットを割り当て、伝送データの伝送を同一
チャネル上で該スロット単位に分けて両方向に行う。こ
こで、時間スロットは、一スロットの伝送され得る時間
を意味する。又、本発明では、基地局から移動端末機へ
伝送されるスロットを順方向(down-link)スロットと
し、移動端末機から基地局へ伝送されるスロットを逆方
向(up-link)スロットと定義する。
式は、大きく両方向伝送方式と単方向伝送方式とに分類
される。両方向伝送方式による通信は、自動車用移動電
話機、セルラー移動電話機等の種々の移動端末機に適用
されている。この類の通信機器を用いる移動通信システ
ムは、多数個のセル内の移動端末機間のインタフェース
の役割を受け持つ多数個の基地局を備えている。この
際、両方向伝送方式は、所定のチャネル上で移動端末機
と基地局との間にデータを伝送する伝送フレームに複数
個の時間スロットを割り当て、伝送データの伝送を同一
チャネル上で該スロット単位に分けて両方向に行う。こ
こで、時間スロットは、一スロットの伝送され得る時間
を意味する。又、本発明では、基地局から移動端末機へ
伝送されるスロットを順方向(down-link)スロットと
し、移動端末機から基地局へ伝送されるスロットを逆方
向(up-link)スロットと定義する。
【０００３】このような従来の技術において、任意の移
動端末機ないし基地局から発生された情報が両方向に伝
送される場合には、図１に示すように、データフレーム
が所与の時間スロットの間に順方向と逆方向に交互に継
続的に伝送される。すなわち、順方向ないし逆方向スロ
ットＤ１、Ｕ１、Ｄ２、Ｕ２が同一チャネル上で交互に
反復的に伝送される。
動端末機ないし基地局から発生された情報が両方向に伝
送される場合には、図１に示すように、データフレーム
が所与の時間スロットの間に順方向と逆方向に交互に継
続的に伝送される。すなわち、順方向ないし逆方向スロ
ットＤ１、Ｕ１、Ｄ２、Ｕ２が同一チャネル上で交互に
反復的に伝送される。
【０００４】上記の信号伝送方式は、音声信号を伝送す
る移動通信システムを前提とし、発信側と受信側との間
に取り交わすデータ量を略同じ１：１の割合と見なして
設計される。現在のほとんどの移動通信システムはこの
ような伝送方式を用いる傾向にある。
る移動通信システムを前提とし、発信側と受信側との間
に取り交わすデータ量を略同じ１：１の割合と見なして
設計される。現在のほとんどの移動通信システムはこの
ような伝送方式を用いる傾向にある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、今後の無線情
報通信サービスは、ただ音声信号だけを提供するサービ
スから、音声、映像、テキスト（ＴＥＸＴ）情報等のマ
ルチメディア情報を提供する通信サービスへ変わってい
る。このため、単に順方向及び逆方向スロットを同じ割
合と見なした移動通信システムは、マルチメディア情報
を顧慮する通信環境下では周波数を効率よく運用するこ
とができない。
報通信サービスは、ただ音声信号だけを提供するサービ
スから、音声、映像、テキスト（ＴＥＸＴ）情報等のマ
ルチメディア情報を提供する通信サービスへ変わってい
る。このため、単に順方向及び逆方向スロットを同じ割
合と見なした移動通信システムは、マルチメディア情報
を顧慮する通信環境下では周波数を効率よく運用するこ
とができない。
【０００６】例えば、データ端末機がインターネットを
用いて資料又は映像放送を提供される場合、データが該
当基地局から一方的に提供され、このため所与のチャネ
ル上で順方向スロットだけ使用し、逆方向スロットは使
用しない。このため、周波数資源の運用に対する効率性
が大きく落ちる。
用いて資料又は映像放送を提供される場合、データが該
当基地局から一方的に提供され、このため所与のチャネ
ル上で順方向スロットだけ使用し、逆方向スロットは使
用しない。このため、周波数資源の運用に対する効率性
が大きく落ちる。
【０００７】かかる問題を解消するために、必要な情報
を伝送するに際して順方向及び逆方向の時間スロットを
異ならせて割り当てる時間分割多重(time division dup
lex;TDD)方式を用いるデータ通信方法の使用が提示され
ている。
を伝送するに際して順方向及び逆方向の時間スロットを
異ならせて割り当てる時間分割多重(time division dup
lex;TDD)方式を用いるデータ通信方法の使用が提示され
ている。
【０００８】しかしながら、このＴＤＤ方式を用いたデ
ータ通信方法をセルラー移動通信システムに適用するに
は様々な技術的な問題点があった。例えば、通話量が不
均衡になって順方向ないし逆方向スロットの数と配列を
可変的に割り当てる場合には、該当基地局がランダムア
クセスに失敗したり、移動端末機と該当基地局間の同期
をとり得ない。
ータ通信方法をセルラー移動通信システムに適用するに
は様々な技術的な問題点があった。例えば、通話量が不
均衡になって順方向ないし逆方向スロットの数と配列を
可変的に割り当てる場合には、該当基地局がランダムア
クセスに失敗したり、移動端末機と該当基地局間の同期
をとり得ない。
【０００９】又、このＴＤＤ方式を用いたデータ通信方
法をＣＤＭＡ移動通信システムに適用する場合、通話中
の移動端末機の加入者が、隣接のセル間の境界を移動す
るとき、このＴＤＤ方式のデータ通信方法の適用された
スロット区間ではスロットは各セル別に各々異なる順方
向ないし逆方向スロットとして使用され得るため、セル
間の干渉が大きく増加するという問題点があった。
法をＣＤＭＡ移動通信システムに適用する場合、通話中
の移動端末機の加入者が、隣接のセル間の境界を移動す
るとき、このＴＤＤ方式のデータ通信方法の適用された
スロット区間ではスロットは各セル別に各々異なる順方
向ないし逆方向スロットとして使用され得るため、セル
間の干渉が大きく増加するという問題点があった。
【００１０】本発明は上記の問題点を解決するためにな
されたものであり、その目的は、移動端末機ないし基地
局から順方向ないし逆方向スロットを介して伝送される
データの量及び伝送信号の特性を顧慮して、順方向スロ
ットと逆方向スロットが交互に反復的に配列される静的
ＴＤＤ区間と、順方向スロットないし逆方向スロットの
数及び配列が可変にされる動的ＴＤＤ区間とがともに割
り当てられたマクロスロット区間を、１つのフレームに
少なくとも１つ以上割り当てることにより、ランダムア
クセス(random access)問題を引き起こさず、移動端末
機と該当基地局との間の同期を獲得して周波数資源の効
率性を増大させることができる、移動通信システムにお
ける基地局と移動端末機との間のデータ通信方法を提供
することにある。
されたものであり、その目的は、移動端末機ないし基地
局から順方向ないし逆方向スロットを介して伝送される
データの量及び伝送信号の特性を顧慮して、順方向スロ
ットと逆方向スロットが交互に反復的に配列される静的
ＴＤＤ区間と、順方向スロットないし逆方向スロットの
数及び配列が可変にされる動的ＴＤＤ区間とがともに割
り当てられたマクロスロット区間を、１つのフレームに
少なくとも１つ以上割り当てることにより、ランダムア
クセス(random access)問題を引き起こさず、移動端末
機と該当基地局との間の同期を獲得して周波数資源の効
率性を増大させることができる、移動通信システムにお
ける基地局と移動端末機との間のデータ通信方法を提供
することにある。
【００１１】本発明の他の目的は、前記移動通信システ
ムにおける時間スロットがＣＤＭＡ方式の移動通信シス
テムに適用される場合、通話中の移動端末機が隣接のセ
ル間の境界を移動することによりハンドオフを行う際に
発生するセル間の干渉を大きく減少させることができ
る、移動通信システムにおける基地局と移動端末機との
間のデータ通信方法を提供することにある。
ムにおける時間スロットがＣＤＭＡ方式の移動通信シス
テムに適用される場合、通話中の移動端末機が隣接のセ
ル間の境界を移動することによりハンドオフを行う際に
発生するセル間の干渉を大きく減少させることができ
る、移動通信システムにおける基地局と移動端末機との
間のデータ通信方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の基地局と無線端末機との間の両方向伝送方式
は、順方向チャネル及び逆方向チャネルを同じ周波数帯
域の異なる時間スロットに割り当てるＴＤＤ−ＣＤＭＡ
方式無線セルラーシステムの基地局と無線端末機との間
の両方向伝送方式であって、前記順方向及び逆方向チャ
ネルの割当パターンが、前記順方向及び逆方向チャネル
を介して伝達されるトラフィック(traffic)の特性に基
づいて変化し、隣接するセルに近接したセルの周縁領域
では前記基地局と無線端末機との間の前記順方向チャネ
ル及び逆方向チャネルに割り当てられた各時間スロット
の位置が固定されることを特徴とする。
の本発明の基地局と無線端末機との間の両方向伝送方式
は、順方向チャネル及び逆方向チャネルを同じ周波数帯
域の異なる時間スロットに割り当てるＴＤＤ−ＣＤＭＡ
方式無線セルラーシステムの基地局と無線端末機との間
の両方向伝送方式であって、前記順方向及び逆方向チャ
ネルの割当パターンが、前記順方向及び逆方向チャネル
を介して伝達されるトラフィック(traffic)の特性に基
づいて変化し、隣接するセルに近接したセルの周縁領域
では前記基地局と無線端末機との間の前記順方向チャネ
ル及び逆方向チャネルに割り当てられた各時間スロット
の位置が固定されることを特徴とする。
【００１３】前記トラフィックの特性が、各方向チャネ
ルを介して伝達される情報の量であることを特徴として
もよい。
ルを介して伝達される情報の量であることを特徴として
もよい。
【００１４】
【００１５】前記割当パターンが所定の個数の時間スロ
ットの間に同一に反復されることを特徴としてもよい。
ットの間に同一に反復されることを特徴としてもよい。
【００１６】前記所定の個数の時間スロットの間の順方
向及び逆方向チャネルのトラフィックの特性により、次
の所定の個数の時間スロットの間の割当パターンが決定
されることを特徴としてもよい。
向及び逆方向チャネルのトラフィックの特性により、次
の所定の個数の時間スロットの間の割当パターンが決定
されることを特徴としてもよい。
【００１７】前記パターンは、固定された一部の区間で
の任意の一つあるいは複数個の順方向時間スロットにパ
イロット信号を載せて前記無線端末機と基地局との間の
同期を合わせることを特徴としてもよい。
の任意の一つあるいは複数個の順方向時間スロットにパ
イロット信号を載せて前記無線端末機と基地局との間の
同期を合わせることを特徴としてもよい。
【００１８】前記パターンは固定された一部の区間での
任意の一つあるいは複数個の逆方向時間スロットを無線
端末機側のランダムアクセス用のチャネルとして用いる
ことを特徴としてもよい。また、前記セルの周縁領域で
は、基地局と無線端末機との間の順方向及び逆方向チャ
ネルを静的ＴＤＤ区間の時間スロットにのみ割り当てる
ことを特徴としてもよい。
任意の一つあるいは複数個の逆方向時間スロットを無線
端末機側のランダムアクセス用のチャネルとして用いる
ことを特徴としてもよい。また、前記セルの周縁領域で
は、基地局と無線端末機との間の順方向及び逆方向チャ
ネルを静的ＴＤＤ区間の時間スロットにのみ割り当てる
ことを特徴としてもよい。
【００１９】本発明は、順方向チャネル及び逆方向チャ
ネルの割当パターンがトラフィックの特性に基づいて変
化し、前記順方向チャネル及び逆方向チャネルを同じ周
波数帯域の異なる時間スロットに割り当てるＴＤＤ−Ｃ
ＤＭＡ方式無線セルラーシステムの基地局と無線端末機
との間の両方向伝送方式であって、特定パターンに基づ
いて順方向及び逆方向チャネルが割り当てられる多数個
の時間スロットからなるマクロスロット区間と、前記割
当パターンとが所定の個数のスーパースロットの間に同
一に反復的に適用される場合、隣接するセルに近接した
セルの周縁領域では前記基地局と無線端末機との間の前
記順方向チャネル及び逆方向チャネルに割り当てられた
各時間スロットの位置が固定されることを特徴とする。
ネルの割当パターンがトラフィックの特性に基づいて変
化し、前記順方向チャネル及び逆方向チャネルを同じ周
波数帯域の異なる時間スロットに割り当てるＴＤＤ−Ｃ
ＤＭＡ方式無線セルラーシステムの基地局と無線端末機
との間の両方向伝送方式であって、特定パターンに基づ
いて順方向及び逆方向チャネルが割り当てられる多数個
の時間スロットからなるマクロスロット区間と、前記割
当パターンとが所定の個数のスーパースロットの間に同
一に反復的に適用される場合、隣接するセルに近接した
セルの周縁領域では前記基地局と無線端末機との間の前
記順方向チャネル及び逆方向チャネルに割り当てられた
各時間スロットの位置が固定されることを特徴とする。
【００２０】前記特定パターンは、前記順方向及び逆方
向チャネルに伝送されるトラフィックの特性に基づいて
決定されることを特徴としてもよい。
向チャネルに伝送されるトラフィックの特性に基づいて
決定されることを特徴としてもよい。
【００２１】前記トラフィックの特性は、各方向チャネ
ルを介して伝達される情報の量であることを特徴としい
ぇもよい。
ルを介して伝達される情報の量であることを特徴としい
ぇもよい。
【００２２】
【００２３】
【００２４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態の移動
端末機と基地局との間のデータの伝送時に使用されるデ
ータ時間スロット構造及び割当方法を添付図面を参照し
て説明する。
端末機と基地局との間のデータの伝送時に使用されるデ
ータ時間スロット構造及び割当方法を添付図面を参照し
て説明する。
【００２５】図２は本発明の順方向及び逆方向スロット
の階層構造を示すブロック構成図である。
の階層構造を示すブロック構成図である。
【００２６】図２に示すように、本発明の時間スロット
は、一フレームを所定の多数個のスーパースロット区間
１０に分ける。一スーパースロット区間１０は、少なく
とも１つ以上のマクロスロット２０から構成される。マ
クロスロット２０は、１つ以上の順方向スロットＤ１及
び逆方向スロットＵ１が交互に反復的に配列される静的
ＴＤＤ区間３０と、１つ以上の順方向スロットＤ１及び
逆方向スロットＵ１の数と配列が伝送信号の通話量、遅
延時間、通話品質等の信号特性により各々可変となる配
列される動的ＴＤＤ区間４０とから構成される。
は、一フレームを所定の多数個のスーパースロット区間
１０に分ける。一スーパースロット区間１０は、少なく
とも１つ以上のマクロスロット２０から構成される。マ
クロスロット２０は、１つ以上の順方向スロットＤ１及
び逆方向スロットＵ１が交互に反復的に配列される静的
ＴＤＤ区間３０と、１つ以上の順方向スロットＤ１及び
逆方向スロットＵ１の数と配列が伝送信号の通話量、遅
延時間、通話品質等の信号特性により各々可変となる配
列される動的ＴＤＤ区間４０とから構成される。
【００２７】ここで、静的ＴＤＤ区間３０に割り当てら
れた順方向ないし逆方向スロットＤ１、Ｕ１、Ｄ２、Ｕ
２の個数は信号特性に応じて可変的であるが、必ず、順
方向ないし逆方向スロットＤ１、Ｕ１、Ｄ２、Ｕ２が交
互に反復的に割り当てられるように配列されなければな
らない。これに対して、動的ＴＤＤ区間４０の時間スロ
ットＳ１〜Ｓ４は、使用周波数の環境、隣接基地局間の
干渉の影響、基地局セル内のデータの種類、又は地域的
な環境に基づいて順方向及び逆方向スロットの個数に対
する割合が相異に割り当てられる。
れた順方向ないし逆方向スロットＤ１、Ｕ１、Ｄ２、Ｕ
２の個数は信号特性に応じて可変的であるが、必ず、順
方向ないし逆方向スロットＤ１、Ｕ１、Ｄ２、Ｕ２が交
互に反復的に割り当てられるように配列されなければな
らない。これに対して、動的ＴＤＤ区間４０の時間スロ
ットＳ１〜Ｓ４は、使用周波数の環境、隣接基地局間の
干渉の影響、基地局セル内のデータの種類、又は地域的
な環境に基づいて順方向及び逆方向スロットの個数に対
する割合が相異に割り当てられる。
【００２８】例えば、ある任意の区間で順方向及び逆方
向スロットを介して伝送される情報の通話量の割合を演
算すると、８：２と判明された。この場合、動的ＴＤＤ
区間４０の全スロットの個数の８０％は順方向スロット
のために、２０％は逆方向スロットのために割り当て
る。
向スロットを介して伝送される情報の通話量の割合を演
算すると、８：２と判明された。この場合、動的ＴＤＤ
区間４０の全スロットの個数の８０％は順方向スロット
のために、２０％は逆方向スロットのために割り当て
る。
【００２９】本発明の実施形態においては、スーパース
ロット区間１０毎に、伝送信号の特性に基づいて静的Ｔ
ＤＤ区間３０と動的ＴＤＤ区間４０のスロットの個数に
対する割合を可変にし、更に動的ＴＤＤ区間４０の順方
向及び逆方向スロットの個数に対する割合及び配列を可
変にする。すなわち、静的ＴＤＤ区間３０、動的ＴＤＤ
区間４０に割り当てられるスロットの個数に対する割合
は一スーパースロット区間１０の間に保持し、次のスー
パースロット区間ではデータの量及び信号の特性を演算
してその結果に基づいて静的ＴＤＤ区間３０、動的ＴＤ
Ｄ区間４０のスロットの個数に対する割合を再び割り当
てる。
ロット区間１０毎に、伝送信号の特性に基づいて静的Ｔ
ＤＤ区間３０と動的ＴＤＤ区間４０のスロットの個数に
対する割合を可変にし、更に動的ＴＤＤ区間４０の順方
向及び逆方向スロットの個数に対する割合及び配列を可
変にする。すなわち、静的ＴＤＤ区間３０、動的ＴＤＤ
区間４０に割り当てられるスロットの個数に対する割合
は一スーパースロット区間１０の間に保持し、次のスー
パースロット区間ではデータの量及び信号の特性を演算
してその結果に基づいて静的ＴＤＤ区間３０、動的ＴＤ
Ｄ区間４０のスロットの個数に対する割合を再び割り当
てる。
【００３０】本発明の一実施形態では、このような機能
を行うべく、一スーパースロット区間１０に少なくとも
１つ以上のマクロスロット区間２０を形成する。一マク
ロスロット区間２０内の各スロットは順方向又は逆方向
スロットのために使用され得る。これは、順方向ないし
逆方向スロットを介して伝送される信号の量及び特性に
より可変となる。そして、各マクロスロット２０毎の順
方向ないし逆方向スロットの割当が異なる場合、この情
報が該当移動端末機へ送られ、オーバーヘッドが生じ
る。この際、一スーパースロット区間１０に割り当てら
れた間にマクロスロット区間２０の構造は変化しないた
め、オーバーヘッドは減少する。
を行うべく、一スーパースロット区間１０に少なくとも
１つ以上のマクロスロット区間２０を形成する。一マク
ロスロット区間２０内の各スロットは順方向又は逆方向
スロットのために使用され得る。これは、順方向ないし
逆方向スロットを介して伝送される信号の量及び特性に
より可変となる。そして、各マクロスロット２０毎の順
方向ないし逆方向スロットの割当が異なる場合、この情
報が該当移動端末機へ送られ、オーバーヘッドが生じ
る。この際、一スーパースロット区間１０に割り当てら
れた間にマクロスロット区間２０の構造は変化しないた
め、オーバーヘッドは減少する。
【００３１】従来の技術に記載したように、動的ＴＤＤ
区間に割り当てられたスロットをセルラー移動電話シス
テムに適用する場合には同期問題とランダムアクセス問
題が生じ、ＣＤＭＡ方式の移動通信システムに適用する
場合には、移動端末機が隣接のセル間を移動することに
よりハンドオフが行われるに際して干渉が起こりやす
い。このため、本実施形態では、動的ＴＤＤ区間４０及
び静的ＴＤＤ区間３０が同時に割り当てられたマクロス
ロット区間２０をセルラー方式の移動通信システムに適
用して従来の技術の問題を解決することができる。
区間に割り当てられたスロットをセルラー移動電話シス
テムに適用する場合には同期問題とランダムアクセス問
題が生じ、ＣＤＭＡ方式の移動通信システムに適用する
場合には、移動端末機が隣接のセル間を移動することに
よりハンドオフが行われるに際して干渉が起こりやす
い。このため、本実施形態では、動的ＴＤＤ区間４０及
び静的ＴＤＤ区間３０が同時に割り当てられたマクロス
ロット区間２０をセルラー方式の移動通信システムに適
用して従来の技術の問題を解決することができる。
【００３２】以下、本発明の一実施形態による移動端末
機の同期獲得、ランダムアクセス方法、動的ＴＤＤ区間
における各方向へのスロット割当方法、そして隣接のセ
ル間のハンドオフ時の干渉を減少させる動作を図２〜図
５を参照して説明する。
機の同期獲得、ランダムアクセス方法、動的ＴＤＤ区間
における各方向へのスロット割当方法、そして隣接のセ
ル間のハンドオフ時の干渉を減少させる動作を図２〜図
５を参照して説明する。
【００３３】同期獲得 移動通信システムにおいて、移動端末機と基地局は、割
り当てられた一本のチャネルを介してデータを伝送する
時は、まずチャネルを設定し、時間スロット単位で情報
を送受信する。この際、順方向伝送の場合、移動端末機
は、基地局から伝送された信号を受信し、元の信号に復
元するために該当基地局に同期される必要がある。
り当てられた一本のチャネルを介してデータを伝送する
時は、まずチャネルを設定し、時間スロット単位で情報
を送受信する。この際、順方向伝送の場合、移動端末機
は、基地局から伝送された信号を受信し、元の信号に復
元するために該当基地局に同期される必要がある。
【００３４】本発明の実施形態による任意の移動端末機
と該当基地局との間の同期は、図２に示すように、静的
ＴＤＤ区間３０及び動的ＴＤＤ区間４０が共に割り当て
られたマクロスロット２０の静的ＴＤＤ区間３０を利用
して行う。すなわち、静的ＴＤＤ区間３０には、順方向
及び逆方向スロットＤ１、Ｕ１、Ｄ２、Ｕ２が交互に反
復的に割り当てられる。この際、静的ＴＤＤ区間３０に
あるスロットＤ１、Ｕ１、Ｄ２、Ｕ２は、必要な情報を
両方向に伝送するとともに、逆方向スロットの同期を獲
得するためのものである。すなわち、図３に示すよう
に、基地局から、静的ＴＤＤ区間３０の１つ以上の順方
向スロットＤ１にパイロット(pilot)信号を載せると、
使用者の移動端末機は順方向スロット（Ｄ１ないしＤ
２）に載せたパイロット信号を感知し、自身を基地局か
ら提供される同期信号に同期させることができる。
と該当基地局との間の同期は、図２に示すように、静的
ＴＤＤ区間３０及び動的ＴＤＤ区間４０が共に割り当て
られたマクロスロット２０の静的ＴＤＤ区間３０を利用
して行う。すなわち、静的ＴＤＤ区間３０には、順方向
及び逆方向スロットＤ１、Ｕ１、Ｄ２、Ｕ２が交互に反
復的に割り当てられる。この際、静的ＴＤＤ区間３０に
あるスロットＤ１、Ｕ１、Ｄ２、Ｕ２は、必要な情報を
両方向に伝送するとともに、逆方向スロットの同期を獲
得するためのものである。すなわち、図３に示すよう
に、基地局から、静的ＴＤＤ区間３０の１つ以上の順方
向スロットＤ１にパイロット(pilot)信号を載せると、
使用者の移動端末機は順方向スロット（Ｄ１ないしＤ
２）に載せたパイロット信号を感知し、自身を基地局か
ら提供される同期信号に同期させることができる。
【００３５】ランダムアクセス 又、図３に示すように、静的ＴＤＤ区間３０には順方向
及び逆方向スロットＤ１、Ｕ１、Ｄ２、Ｕ２が交互に割
り当てられるため、移動端末機は、いつ逆方向スロット
Ｕ１、Ｕ２が発生するのか感知することができる。本発
明の実施形態においては、該特性を用いて静的ＴＤＤ区
間３０に少なくとも１つ以上の逆方向スロットＵ１、Ｕ
２を用いてランダムアクセスを施す。従って、信号特性
上、通話量が不均衡である場合に動的ＴＤＤ区間４０で
順方向ないし逆方向スロットの数や配列を可変的に割り
当ててもランダムアクセスの失敗に起因する問題はそれ
以上発生しない。
及び逆方向スロットＤ１、Ｕ１、Ｄ２、Ｕ２が交互に割
り当てられるため、移動端末機は、いつ逆方向スロット
Ｕ１、Ｕ２が発生するのか感知することができる。本発
明の実施形態においては、該特性を用いて静的ＴＤＤ区
間３０に少なくとも１つ以上の逆方向スロットＵ１、Ｕ
２を用いてランダムアクセスを施す。従って、信号特性
上、通話量が不均衡である場合に動的ＴＤＤ区間４０で
順方向ないし逆方向スロットの数や配列を可変的に割り
当ててもランダムアクセスの失敗に起因する問題はそれ
以上発生しない。
【００３６】動的ＴＤＤ区間における各方向へのスロッ
ト割当 実際に、動的ＴＤＤ区間４０では、信号の通話量、遅延
時間、通話品質等の信号特性に基づいて逆方向及び順方
向スロットＳ１〜Ｓ４の数や配列を可変的に割り当てる
ことができる。従って、発信側の移動端末機は、通信を
試みる際に自身の所望する通話量（ないし帯域幅）を基
地局に知らせなければならない。例えば、移動端末機だ
けを使用して通話を試みる操作は音声サービスモードと
して、移動端末機と無線データ端末機とが互いに接続さ
れる場合にはデータサービスモードとしてサービスオプ
ションが設定され得る。この際、基地局は、発信側の移
動端末機が、受容できない帯域幅を要求する場合に接続
を拒否することができる。
ト割当 実際に、動的ＴＤＤ区間４０では、信号の通話量、遅延
時間、通話品質等の信号特性に基づいて逆方向及び順方
向スロットＳ１〜Ｓ４の数や配列を可変的に割り当てる
ことができる。従って、発信側の移動端末機は、通信を
試みる際に自身の所望する通話量（ないし帯域幅）を基
地局に知らせなければならない。例えば、移動端末機だ
けを使用して通話を試みる操作は音声サービスモードと
して、移動端末機と無線データ端末機とが互いに接続さ
れる場合にはデータサービスモードとしてサービスオプ
ションが設定され得る。この際、基地局は、発信側の移
動端末機が、受容できない帯域幅を要求する場合に接続
を拒否することができる。
【００３７】図４（ａ）は、本発明の一実施形態のＣＤ
ＭＡ方式の通信システムにおいて任意の一セル内に３個
の移動端末機ＭＳ１、ＭＳ２、ＭＳ３があると仮定する
場合、移動端末機の通話量によるチャネル割当の階層状
態を示すブロック構成図である。図４（ｂ）〜図４
（ｄ）は３個の移動端末機ＭＳ１、ＭＳ２、ＭＳ３に各
々割り当てられたチャネルでの順方向及び逆方向スロッ
トの割当状態を示すブロック構成図である。
ＭＡ方式の通信システムにおいて任意の一セル内に３個
の移動端末機ＭＳ１、ＭＳ２、ＭＳ３があると仮定する
場合、移動端末機の通話量によるチャネル割当の階層状
態を示すブロック構成図である。図４（ｂ）〜図４
（ｄ）は３個の移動端末機ＭＳ１、ＭＳ２、ＭＳ３に各
々割り当てられたチャネルでの順方向及び逆方向スロッ
トの割当状態を示すブロック構成図である。
【００３８】図４（ａ）〜図４（ｅ）を参照すると、一
マクロスロット２０が８個のスロットから構成されてい
ると仮定する場合、第１移動端末機ＭＳ１は図４（ｂ）
に示すように５個の順方向スロットＤ１〜Ｄ５と３つの
逆方向スロットＵ１〜Ｕ３を使用し、第２移動端末機Ｍ
Ｓ２は図４（ｃ）に示すように３つの順方向スロットＤ
１１〜Ｄ１３と１つの逆方向スロットＵ１１を使用し、
第３移動端末機ＭＳ３は図４（ｄ）に示すように各々１
つの順方向スロットＤ２１と逆方向スロットＵ２１を使
用するとする。この際に、セルのマクロスロット２０の
各順方向ないし逆方向スロットの配列は図４ｅに示すよ
うに割り当てられる。
マクロスロット２０が８個のスロットから構成されてい
ると仮定する場合、第１移動端末機ＭＳ１は図４（ｂ）
に示すように５個の順方向スロットＤ１〜Ｄ５と３つの
逆方向スロットＵ１〜Ｕ３を使用し、第２移動端末機Ｍ
Ｓ２は図４（ｃ）に示すように３つの順方向スロットＤ
１１〜Ｄ１３と１つの逆方向スロットＵ１１を使用し、
第３移動端末機ＭＳ３は図４（ｄ）に示すように各々１
つの順方向スロットＤ２１と逆方向スロットＵ２１を使
用するとする。この際に、セルのマクロスロット２０の
各順方向ないし逆方向スロットの配列は図４ｅに示すよ
うに割り当てられる。
【００３９】 マクロスロット区間２０の割当＝［ＤＵＤＵＤＤＤＵ］ ここで、Ｄは順方向スロット、Ｕは逆方向スロットであ
る。
る。
【００４０】すなわち、静的ＴＤＤ区間３０には２つの
順方向及び逆方向スロットＤ１、Ｕ１、Ｄ２、Ｕ２が互
いに行き違うように交互に割り当てられ、動的ＴＤＤ区
間４０には順方向スロットＤ３〜Ｄ５が連続して３つ割
り当てられ、最後に逆方向スロットＵ３が割り当てられ
る。これにより、各移動端末機ＭＳ１〜ＭＳ３間にハン
ドオフが行われる場合にもセル間の衝突が発生しない。
順方向及び逆方向スロットＤ１、Ｕ１、Ｄ２、Ｕ２が互
いに行き違うように交互に割り当てられ、動的ＴＤＤ区
間４０には順方向スロットＤ３〜Ｄ５が連続して３つ割
り当てられ、最後に逆方向スロットＵ３が割り当てられ
る。これにより、各移動端末機ＭＳ１〜ＭＳ３間にハン
ドオフが行われる場合にもセル間の衝突が発生しない。
【００４１】ハンドオーバー及び干渉制御 セルラー網を用いたＣＤＭＡ方式の移動通信システムに
おいて移動端末機は、通話中の状態で隣接のセル間を移
動する場合に現在通信制御信号を提供する該当基地局を
切り換えるハンドオフを行わなければならない。この時
にも設定された通話チャネルは続いて維持しなければな
らない。ところが、動的ＴＤＤ区間４０でのスロットは
各セル毎に互いに異なる方向を有するスロットとして割
り当てられることができるため、他のセルに移動する際
には周波数間の衝突が起こることがある。このため、本
発明の実施形態では、各隣接のセルは該当基地局間で同
期していると仮定する。しかし、コード分割多重接続Ｃ
ＤＭＡ方式の適用された移動通信システムでは、同じ周
波数を隣接のセルでも使っているため、各セルの境界付
近では移動端末機間に動的ＴＤＤ区間４０で干渉が大き
く増大する。
おいて移動端末機は、通話中の状態で隣接のセル間を移
動する場合に現在通信制御信号を提供する該当基地局を
切り換えるハンドオフを行わなければならない。この時
にも設定された通話チャネルは続いて維持しなければな
らない。ところが、動的ＴＤＤ区間４０でのスロットは
各セル毎に互いに異なる方向を有するスロットとして割
り当てられることができるため、他のセルに移動する際
には周波数間の衝突が起こることがある。このため、本
発明の実施形態では、各隣接のセルは該当基地局間で同
期していると仮定する。しかし、コード分割多重接続Ｃ
ＤＭＡ方式の適用された移動通信システムでは、同じ周
波数を隣接のセルでも使っているため、各セルの境界付
近では移動端末機間に動的ＴＤＤ区間４０で干渉が大き
く増大する。
【００４２】従って、本発明の他の実施形態では、図５
に示すように、ＣＤＭＡ移動通信システムにおける一セ
ル１００を外部セル１００Ａと内部セル１００Ｂとに分
ける。ここで、内部及び外部セル１００Ａ、１００Ｂの
領域の大きさは、セルの設計時の模様及び地形を顧慮し
て適切に設計することができる。
に示すように、ＣＤＭＡ移動通信システムにおける一セ
ル１００を外部セル１００Ａと内部セル１００Ｂとに分
ける。ここで、内部及び外部セル１００Ａ、１００Ｂの
領域の大きさは、セルの設計時の模様及び地形を顧慮し
て適切に設計することができる。
【００４３】例えば、もし、図５に示すように多数個の
セル１００、２００、３００が互いに隣接した状態で、
セル１００の内部セル１００Ｂから図６（ａ）に示すス
ロット構造を有する移動端末機ＭＳ３が通話中のまま図
６（ｂ）に示すスロットを用いて通話中の移動端末機の
ある他のセル３００の領域へ移動して行く場合、動的Ｔ
ＤＤ区間４０のスロットの方向が互いに異なるため、図
６（ａ）、図６（ｂ）に示すように衝突が発生し得る。
この際、セル１００の移動端末機ＭＳ３は、図６（ｃ）
に示すように隣接のセル３００の移動端末機と基地局間
に使用される時間スロットに適応してデータを伝送す
る。すなわち、該当移動端末機ＭＳ３は、該当する隣接
のセル３００の基地局との伝送において、初期の一定時
間の間は静的ＴＤＤ区間３０だけを使用してデータを伝
送する。
セル１００、２００、３００が互いに隣接した状態で、
セル１００の内部セル１００Ｂから図６（ａ）に示すス
ロット構造を有する移動端末機ＭＳ３が通話中のまま図
６（ｂ）に示すスロットを用いて通話中の移動端末機の
ある他のセル３００の領域へ移動して行く場合、動的Ｔ
ＤＤ区間４０のスロットの方向が互いに異なるため、図
６（ａ）、図６（ｂ）に示すように衝突が発生し得る。
この際、セル１００の移動端末機ＭＳ３は、図６（ｃ）
に示すように隣接のセル３００の移動端末機と基地局間
に使用される時間スロットに適応してデータを伝送す
る。すなわち、該当移動端末機ＭＳ３は、該当する隣接
のセル３００の基地局との伝送において、初期の一定時
間の間は静的ＴＤＤ区間３０だけを使用してデータを伝
送する。
【００４４】従って、セル１００内にある移動端末機Ｍ
Ｓ３がセル１００の外部セル１００Ａへ移動し、隣接の
セル３００から干渉が大きい場合、該当基地局はスロッ
ト割当を静的ＴＤＤ区間３０の範囲に制限するように制
御するため、ハンドオフ時に発生する干渉を大きく抑制
することができる。
Ｓ３がセル１００の外部セル１００Ａへ移動し、隣接の
セル３００から干渉が大きい場合、該当基地局はスロッ
ト割当を静的ＴＤＤ区間３０の範囲に制限するように制
御するため、ハンドオフ時に発生する干渉を大きく抑制
することができる。
【００４５】
【発明の効果】以上説明したような本発明によれば、音
声信号、映像信号、テキスト情報等のマルチメディアデ
ータを顧慮する次世代移動通信サービスを提供する際、
移動端末機又は基地局から順方向ないし逆方向スロット
を介して伝送されるデータの量及び特性に基づいて順方
向スロットと逆方向スロットが交互に配列された静的Ｔ
ＤＤ区間を割当て、又、順方向スロットないし逆方向ス
ロットの個数と配列を可変にさせ得る動的ＴＤＤ区間か
ら構成されるマクロスロットを含む伝送フレームを移動
することにより、従来に発生した移動端末機と基地局間
の同期を得るし、ランダムアクセス(random access)の
問題を解消しながら所与の周波数資源に対する全体効率
性を大きく向上させる。
声信号、映像信号、テキスト情報等のマルチメディアデ
ータを顧慮する次世代移動通信サービスを提供する際、
移動端末機又は基地局から順方向ないし逆方向スロット
を介して伝送されるデータの量及び特性に基づいて順方
向スロットと逆方向スロットが交互に配列された静的Ｔ
ＤＤ区間を割当て、又、順方向スロットないし逆方向ス
ロットの個数と配列を可変にさせ得る動的ＴＤＤ区間か
ら構成されるマクロスロットを含む伝送フレームを移動
することにより、従来に発生した移動端末機と基地局間
の同期を得るし、ランダムアクセス(random access)の
問題を解消しながら所与の周波数資源に対する全体効率
性を大きく向上させる。
【００４６】又、このような方式の本発明を、ＣＤＭＡ
方式の移動通信システムに適用する場合にも、使用中の
移動端末機が他のセルと隣接する場合に、ハンドオフ時
の干渉が大きく抑制される効果がある。
方式の移動通信システムに適用する場合にも、使用中の
移動端末機が他のセルと隣接する場合に、ハンドオフ時
の干渉が大きく抑制される効果がある。
【図１】従来の移動通信システムにおける両方向通信時
に順方向及び逆方向スロットの割り当てられた状態を示
すブロック構成図である。
に順方向及び逆方向スロットの割り当てられた状態を示
すブロック構成図である。
【図２】本発明の移動通信システムにおける両方向通信
時に順方向及び逆方向スロットの階層を示すブロック構
成図である。
時に順方向及び逆方向スロットの階層を示すブロック構
成図である。
【図３】図２に示すマクロスロット区間内に移動端末機
の同期獲得のためのパイロット信号を送る順方向スロッ
ト及びランダムアクセス用の逆方向スロットの状態を示
すブロック構成図である。
の同期獲得のためのパイロット信号を送る順方向スロッ
ト及びランダムアクセス用の逆方向スロットの状態を示
すブロック構成図である。
【図４】（ａ）〜（ｅ）は、本発明の一実施形態におい
て、一セル内に３個の移動端末機がある場合、使用者か
ら伝送される情報量による順方向及び逆方向スロットの
割当階層の構成を示すブロック構成図である。
て、一セル内に３個の移動端末機がある場合、使用者か
ら伝送される情報量による順方向及び逆方向スロットの
割当階層の構成を示すブロック構成図である。
【図５】本発明の他の実施形態のＣＤＭＡ方式の移動通
信システムにおいて隣接のセル間にハンドオフ時に発生
する干渉を説明するためのセル構成図である。
信システムにおいて隣接のセル間にハンドオフ時に発生
する干渉を説明するためのセル構成図である。
【図６】図５に示すセル内部にある移動端末機が通話中
の状態のまま他のセルに移動する際に発生する干渉を減
少させることを説明するためのブロック構成図である。
の状態のまま他のセルに移動する際に発生する干渉を減
少させることを説明するためのブロック構成図である。
１０ スーパースロット ３０ 静的ＴＤＤ区間 ４０ 動的ＴＤＤ区間
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−30527（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−327071（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−107546（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−122210（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−69431（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04B 7/24 - 7/26 H04Q 7/06 - 7/38
Claims (10)
- 【請求項１】 順方向チャネル及び逆方向チャネルを同
じ周波数帯域の異なる時間スロットに割り当てるＴＤＤ
−ＣＤＭＡ方式無線セルラーシステムの基地局と無線端
末機との間の両方向伝送方式であって、 前記順方向及び逆方向チャネルの割当パターンが、前記
順方向及び逆方向チャネルを介して伝達されるトラフィ
ック(traffic)の特性に基づいて変化し、隣接するセル
に近接したセルの周縁領域では前記基地局と無線端末機
との間の前記順方向チャネル及び逆方向チャネルに割り
当てられた各時間スロットの位置が固定されることを特
徴とする基地局と無線端末機との間の両方向伝送方式。 - 【請求項２】 前記トラフィックの特性が、各方向チャ
ネルを介して伝達される情報の量であることを特徴とす
る請求項１記載の基地局と無線端末機との間の両方向伝
送方式。 - 【請求項３】 前記割当パターンが所定の個数の時間ス
ロットの間に同一に反復されることを特徴とする請求項
１記載の基地局と無線端末機との間の両方向伝送方式。 - 【請求項４】 前記所定の個数の時間スロットの間の順
方向及び逆方向チャネルのトラフィックの特性により、
次の所定の個数の時間スロットの間の割当パターンが決
定されることを特徴とする請求項３記載の基地局と無線
端末機との間の両方向伝送方式。 - 【請求項５】 前記パターンは、固定された一部の区間
での任意の一つあるいは複数個の順方向時間スロットに
パイロット信号を載せて前記無線端末機と基地局との間
の同期をとることを特徴とする請求項１記載の基地局と
無線端末機との間の両方向伝送方式。 - 【請求項６】 前記パターンは固定された一部の区間で
の任意の一つあるいは複数個の逆方向時間スロットを無
線端末機側のランダムアクセス用のチャネルとして用い
ることを特徴とする請求項１記載の基地局と無線端末機
との間の両方向伝送方式。 - 【請求項７】 前記セルの周縁領域では、基地局と無線
端末機との間の順方向及び逆方向チャネルを静的ＴＤＤ
区間の時間スロットにのみ割り当てることを 特徴とする
請求項１記載の基地局と無線端末機との間の両方向伝送
方式。 - 【請求項８】 順方向チャネル及び逆方向チャネルの割
当パターンがトラフィックの特性に基づいて変化し、前
記順方向チャネル及び逆方向チャネルを同じ周波数帯域
の異なる時間スロットに割り当てるＴＤＤ−ＣＤＭＡ方
式無線セルラーシステムの基地局と無線端末機との間の
両方向伝送方式であって、 特定パターンに基づいて順方向及び逆方向チャネルが割
り当てられる多数個の時間スロットからなるマクロスロ
ット区間と、前記割当パターンとが所定の個数のスーパ
ースロットの間に同一に反復的に適用される場合、隣接
するセルに近接したセルの周縁領域では前記基地局と無
線端末機との間の前記順方向チャネル及び逆方向チャネ
ルに割り当てられた各時間スロットの位置が固定される
ことを特徴とする時間スロット割当方法。 - 【請求項９】 前記特定パターンは、前記順方向及び逆
方向チャネルに伝送されるトラフィックの特性に基づい
て決定されることを特徴とする請求項８記載の時間スロ
ット割当方法。 - 【請求項１０】 前記トラフィックの特性は、各方向チ
ャネルを介して伝達される情報の量であることを特徴と
する請求項９記載の時間スロット割当方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1998-3728 | 1998-02-09 | ||
| KR1019980003728A KR100267221B1 (ko) | 1998-02-09 | 1998-02-09 | 이동통신 시스템에서 기지국과 이동 단말기간 데이터 통신방법 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11285059A JPH11285059A (ja) | 1999-10-15 |
| JP3073484B2 true JP3073484B2 (ja) | 2000-08-07 |
Family
ID=19532748
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11002320A Expired - Fee Related JP3073484B2 (ja) | 1998-02-09 | 1999-01-07 | 移動通信システムにおける基地局と移動端末機との間のデータ通信方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6741579B1 (ja) |
| JP (1) | JP3073484B2 (ja) |
| KR (1) | KR100267221B1 (ja) |
| DE (1) | DE19904748A1 (ja) |
Families Citing this family (40)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100317011B1 (ko) * | 1998-09-07 | 2001-12-22 | 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤 | 통신 단말 장치, 기지국 통신 장치 및 무선 통신 방법 |
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