JP3271441B2 - 移動通信システムにおける制御信号送信スロット割当て方法および無線基地局 - Google Patents

移動通信システムにおける制御信号送信スロット割当て方法および無線基地局

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JP3271441B2 JP26855394A JP26855394A JP3271441B2 JP 3271441 B2 JP3271441 B2 JP 3271441B2 JP 26855394 A JP26855394 A JP 26855394A JP 26855394 A JP26855394 A JP 26855394A JP 3271441 B2 JP3271441 B2 JP 3271441B2
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    • H04W72/54—Allocation or scheduling criteria for wireless resources based on quality criteria
    • H04W72/541—Allocation or scheduling criteria for wireless resources based on quality criteria using the level of interference

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は移動通信システムに関
し、更に詳しくは、ＴＤＭＡ（時分割多元接続）−ＴＤ
Ｄ（時分割多重）方式の移動通信システムの無線区間に
おける制御信号送受信スロットの割当て方法および無線
基地局に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＴＤＭＡ−ＴＤＤ方式の移動通信システ
ムでは、それぞれ複数のタイムスロットに分割された複
数のフレームからなるマルチフレームを用い、各無線基
地局が、上記マルチフレームのうち、空き状態にある１
つのタイムスロットを制御信号送信用スロットとして選
択し、マルチフレーム周期で移動端末に制御情報を与え
るようになっている。
【０００３】各フレームに含まれる複数のタイムスロッ
トは、下り信号（基地局から端末への通信）用スロット
群と上り信号（端末から基地局への通信）用スロット群
とに分けられ、上述した移動端末宛の制御信号送信用ス
ロット（以下、下り制御用スロットという）は、何れか
のフレームにおける下りスロット群のなかから選ばれ
る。端末から基地局への制御信号の送信は、各フレーム
の上り信号スロット群において上記下り制御用スロット
と対応した位置関係にあるスロット（以下、上り制御用
スロットという）で行われる。各フレームにおける上り
信号用／下り信号用スロット群の残りのスロットは、そ
れぞれ基地局と移動端末間のデータ情報通信用に用いら
れる。
【０００４】各基地局は、自分が選択した特定フレーム
中の下り制御用スロットで、他の基地局と同一周波数の
キャリアを用いて、マルチフレーム周期で制御信号を送
出する。各マルチフレームにおける上記特定フレーム以
外のフレームでは、上記下り制御用スロットと対応する
位置にある下り信号用スロットは有効利用されない。各
基地局は、管轄下にある移動端末に、各フレームの特定
の上り／下り通信用スロットを割当て、予め決められた
複数チャネルのうちから選んだチャネル周波数を割り当
てる。従って、各移動端末は、マルチフレームを構成す
る各フレームの周期で、基地局から指定された通信用ス
ロットを利用して、基地局および基地局を介して他の端
末装置と通信する。この場合、各基地局が空き状態の制
御用スロットを如何にして選択するかが問題となる。
【０００５】従来、このようなＤＭＡ−ＴＤＤ方式の移
動通信システムにおける無線区間でのスロットの割当て
方法の１つとして、例えば、特開平６−５４３６３号公
報に記載された「移動通信システムの立ち上げ方式」が
ある（従来技術１）。
【０００６】上記方式では、各無線基地局が、システム
の立ち上げ時に、順次に下り信号用スロットの制御キャ
リアの検出動作を行う。各基地局は、制御キャリアが検
出されなかったタイミングを空き送信タイミング（空き
スロット）と判断し、該空きタイミングを自局の下り制
御信号の送信タイミングに選定し、上記送信タイミング
を起点として、ＴＤＭＡフレームの１フレーム分の時間
ｔと無線基地局数Ｎの積（ｔ×Ｎ）の値を１周期とし
て、制御用キャリアの送信を開始する。
【０００７】なお、上記従来方式では、各フレームの第
１スロットを下り方向の制御スロットに割り当ててお
り、各基地局は、第１フレームの第１スロットで他の基
地局からの制御キャリアを検出した場合、１フレーム分
の時間ｔを検出間隔として、後続する各フレームの第１
スロットに相当するタイミングで制御キャリアの検出を
行うようにしている。換言すれば、上記方式は、空きフ
レームを検出するために、各基地局がフレーム同期をと
る必要がある。
【０００８】無線区間でのスロットの割当て方法の他の
従来例として、例えば、特開平４−１５０１１６号公報
で提案された「時分割多重無線通信方式」がある（従来
技術２）。
【０００９】上記方式は、無線区間にｎ個のタイムスロ
ット（チャネル）からなるＴＤＭＡフレームに対して１
つの搬送波周波数を適用し、空き状態のタイムスロット
に各移動端末（コードレス電話機）対応の無線チャネル
を非固定的に割り当てるマルチチャネルアクセス（ＭＣ
Ａ）方式の移動通信システムにおいて、各無線基地局
が、他の基地局とフレーム同期がとれていない状態で、
他の局と干渉（混信）することなく、それぞれの移動端
末に空きスロットを割当てできるようにしたものであ
る。
【００１０】すなわち、或る基地局でＴＤＭＡフレーム
の第ｉチャネルを空き状態と判定して端末にチャネル割
当てを行った場合、もし、そのフレームが他の基地局で
使用しているフレームと同期がとれていなければ、空き
状態と判定されたスロットが時間軸上で他局の信号と重
なる可能性があるため、上記方式では、各基地局が所定
の手順で複数の空きチャネルを検出した後、各空きチャ
ネルについて、時間軸上で前後に位置した使用チャネル
との時間間隔を測定する。これらの空きチャネルのう
ち、前後の使用チャネルとの時間間隔が最大となるもの
を使用すべき通信チャネルとして選択すれば、他局のフ
レームとの間に多少の時間軸上のずれがあった場合で
も、タイムスロット間の干渉を最小限に抑えることが可
能となる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】然るに、上記従来技術
１の方式は、各基地局がフレーム同期をとることを前提
としており、基地局間にフレーム同期のための特殊な制
御を必要とする。
【００１２】また、上記従来技術２は、１つのフレーム
において、基地局と移動端末間の通信に利用する特定周
波数のキャリアが検出されなかったチャネル（スロッ
ト）は全て空きチャネルと判断し、これらの空きチャネ
ルの中から、前後の使用中チャネルとの位置関係に基づ
いて使用すべき通信チャネルを選択するようにしている
ため、上述したマルチフレーム方式のように、同一フレ
ーム中に、下り制御用スロットと上り制御用スロットと
上り／下りの通信用スロットとが混在し、既に他局が下
り制御用として選択済のスロットではマルチフレーム周
期で定期的に制御信号キャリアが現われ、これと対応す
る上り制御用スロットでは、移動端末から不定期的に制
御信号が現われるような場合には問題がある。
【００１３】すなわち、上述したマルチフレームを用い
たＤＭＡ−ＴＤＤ方式の移動通信システムのように、各
フレーム内に上り／下りの２つの制御用スロットが存在
し、稼働中の各基地局が、それぞれ特定フレームの１つ
の下り制御用スロットにおいてマルチフレーム周期で制
御信号を送信するよう動作し、各移動端末は、基地局と
同じ制御キャリアを用いて、自分の必要に応じて（不定
期的に）何れかのフレームの上り制御用スロットに制御
信号を出力するようにしたシステムにおいては、各基地
局間でフレーム同期がとれていない場合、新たに立ち上
がった基地局が、上記制御信号に相当する特定周波数の
キャリアを検出して１つのマルチフレームの幾つかのス
ロットを他局使用中の制御用スロットと識別できたとし
ても、これらのスロットが上り／下りの何れのスロット
群に属したものかを判断することができない。
【００１４】従って、制御信号キャリアが検出されたス
ロットを全て選択対象から除外して、従来技術２に従っ
た方法で、残りスロットの中から自局で使う上り／下り
の制御用スロットを選択しようとすると、選択の自由度
が著しく制約され、最適な制御用スロットの割当てを行
えないという問題がある。
【００１５】上記従来技術２では、空きスロット中に割
当ての対象から外すべき例外スロットが存在する場合、
あるいは特定キャリアが検出された使用中のスロットの
中に割当て対象とすべき例外スロットが存在する場合の
扱いについて考慮がなされたいない。
【００１６】本発明の目的は、他の無線基地局との間で
フレーム同期がとれていなくても、各基地局が最適な制
御用スロットを割当て可能なマルチフレーム方式の移動
通信システムおよび基地局を提供することにある。
【００１７】本発明の他の目的は、それそれ下りスロッ
ト群と上りスロット群とを含む複数のフレームからなる
マルチフレームを用いるＴＤＭＡ−ＴＤＤ方式の移動通
信システムにおいて、各基地局が、他局と共通の制御用
周波数を用いて、他局と干渉することなく管轄下の移動
端末に制御情報を伝えることのできる制御用スロットの
割当て方法を提供することにある。
【００１８】本発明の他の目的は、各基地局で制御用キ
ャリアの受信状況を分析し、他局で使用中のスロット
が、定期的に制御信号が出力される下り制御用スロット
か不定期的に制御信号が出力される上り制御用スロット
かを識別した上で最適な制御用スロットを選択できるよ
うにした制御用スロットの割当て方法および基地局を提
供することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、下り信号用スロット群と上り信号用ス
ロット群からなる複数のフレームによって構成されたマ
ルチフレームに従って、無線基地局が管轄下にある移動
端末と無線区間通信を行うようにした無線通信システム
において、各無線基地局が、自局で使用すべき下り制御
用スロットを選択するために、複数のマルチフレーム期
間にわたって、各マルチフレーム内のタイムスロット毎
に制御用キャリアの検出の有無を記憶しておき、制御用
キャリアがマルチフレーム周期で定期的に検出されたタ
イムスロットを他局が使用中の下り制御用スロットと判
断し、制御用キャリアが間歇的に検出されたタイムスロ
ットは他局が使用中の上り制御用スロットと判断した上
で、他局使用中の下り制御用スロットを除くタイムスロ
ット群の中から自局で使用すべき下り方向、上り方向の
それぞれの制御用スロットを選択するようにしたことを
特徴とする。
【００２０】更に詳述すると、本発明によれば、各無線
基地局は、制御用キャリアの検出状態から判断した他局
使用中の下り制御用スロットをブロック境界として、上
り制御用スロットと制御キャリア非検出スロットとで形
成されるスロット群を「空きスロット群」としてを抽出
し、各空きスロット群のうち、自局のマルチフレームフ
ォーマット上で上り信号用のタイムスロット位置に該当
するスロットは選択の対象外として、残りのタイムスロ
ットの中から、ブロック境界（上記他局使用中の下り制
御用スロット）から最も離間して位置したスロットを
「自局下り制御用スロット候補」として選択し、各空き
スロット群を代表する自局下り制御用スロット候補のな
かから最も評価値の高いもの（あるいは低いもの）を自
局で使用すべき下り制御用スロットに決定する。なお、
各空きスロット群からの自局下り制御用スロット候補の
選択は、所定の評価関数を適用して行い、各空きスロッ
ト群を代表する複数の候補スロットのなかから上記評価
関数で求めた評価値の大きさに従って特定のスロットを
自局下り制御用スロットとして選ぶ。
【００２１】本発明の無線基地局は、具体的には、無線
区間でＴＤＭＡ−ＴＤＤ方式のマルチフレームにより信
号送受信を行う信号送受信部と、アンテナから受信され
る制御キャリアのレベルを検出するスロット毎に他局が
制御用とし使用中のスロットか否かを識別するための信
号検出識別部と、上記信号検出識別結果を示す検出デー
タを複数のマルチフレーム期間にわたって記憶するため
のメモリと、上記検出データを分析して、マルチフレー
ムの各スロットを他局で使用中の下り制御用スロット
と、上り制御用スロットまたは制御キャリア未検出スロ
ットからなる空きスロット群とに区分し、各空きスロッ
ト群の中から、自局のマルチフレームにおける上り信号
用スロットに相当するスロットを除く空きスロットを選
択対象として、所定の評価関数に基づいて自局で使用す
べき下り制御用スロットを選択するための送信スロット
割当て処理プログラムを実行するプロセッサとを有し、
無線基地局の起動時に、上記信号識別部と送信スロット
割当て処理プログラムによって、マルチフレームの特定
フレーム内に自局が下り制御用として使用すべき１つの
スロットを選択し、無線基地局の運用時に、各マルチフ
レームの特定フレームの特定下りスロットにおいて下り
制御信号を送出し、各フレームの上りスロット群のうち
上記下り制御用特定スロットと対応する位置にあるスロ
ットを上り制御用スロットに指定し、各フレーム上り／
下り用スロットのうち、これらの制御用スロット以外の
ものを通信用スロットとして、管轄下にある移動端末と
の間の制御情報およびデータ情報の通信を行うようにし
たことを特徴とする。
【００２２】
【作用】本発明によれば、複数のマルチフレーム期間に
わたってスロット毎に制御キャリアの有無を検出し、制
御キャリアがマルチフレーム周期で定期的に出力されて
いるスロットか否かを調べることによって、他の局が使
用中の下り制御用スロットと上り制御用スロットとを識
別することができる。また、他局使用中の下り制御用ス
ロットと自局のフレームフォーマットにおける上り信号
用スロット群とを除く空きスロット群のなかから、自局
で使用すべき下り制御用スロットを選択するようにして
いるため、選択処理を効率良く行うことができる。
【００２３】更に、上述した空きスロット群のなかから
自局で使用すべき下り制御用スロットの候補を選択する
に際し、予め用意された評価関数を適用して、前後に位
置する他局使用中の下り制御スロットから最も離間した
スロットを選択し、それらの中から評価値に従って１つ
のスロットを選ぶことによって、他局との間でフレーム
同期がとれていない場合でも、制御信号干渉の可能性が
少ないタイムスロットを選択することが可能となる。
【００２４】本発明において、制御キャリアが検出され
たスロットのうち、上り制御用と判定されたスロット
は、制御キャリア未検出のスロットと同様に空きスロッ
トと見做し、下り制御用スロットに挾まれた空きスロッ
ト群の中から自局の下り制御用スロットを選択するよう
にしたことによって、下り制御スロットの利用効率が高
まり、無線基地局の高密度配置が可能になる。
【００２５】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。
【００２６】図１は、本発明を適用する移動通信システ
ムの構成と無線区間における電波伝搬を説明するための
図であり、１１０（１１０ａ〜１１０ｃ）は無線基地局
（ＣＳ）、１２０（１２０ａ〜１２０ｃ）は上記各無線
基地局の形成する無線ゾーン（無線基地局と通信可能な
範囲）、１００（１００ａ〜１００ｃ）は上記無線ゾー
ン内で基地局と通信する移動端末であり、各移動端末
は、無線基地局を介して他の移動端末あるいは固定端末
と通信する。ここでは、図面を簡単にするために、固定
端末および無線基地局間を接続するネットワークは省略
してある。
【００２７】各無線基地局１１０と無線ゾーン１２０内
の移動端末は、電波２００（２００ａ〜２００ｃ）を利
用して、ＴＤＭＡ−ＴＤＤ（時分割多元接続−時分割多
重）方式で信号の送受信を行う。図面では、各無線ゾー
ン内に移動端末が１つずつ示してあるが、各無線基地局
は、各フレーム内の複数の通信用スロットを利用して、
ゾーン内の複数の移動端末と時分割で通信できる。
【００２８】この実施例において、各無線ゾーン１２０
では複数のフレームからなるマルチフレームを用い、基
地局と移動端末間の制御情報の通信には、他の無線ゾー
ンと共通の特定周波数の制御用キャリア（周波数）を適
用し、基地局と移動端末間での通話情報の通信には、端
末毎に、予め決められた複数チャネルの通信用キャリア
（周波数）の中から選択した１つの周波数を割り当てる
ものとする。なお、各無線基地局間では、上記フレーム
内の信号送受信タイミングは、他の基地局と必ずしも同
期させる必要はない。
【００２９】複数の無線ゾーン１２０が接近している
と、１つの無線ゾーン内で無線基地局１１０が送信した
電波と移動端末１００が送信した電波が、隣接する他の
無線ゾーンにそれぞれ妨害電波として到達する。図示し
た例では、例えば、無線基地局（ＣＳ１）１１０ａに
は、無線基地局（ＣＳ２）１１０ｂの電波２１０ｂａ
と、無線基地局（ＣＳ３）１１０ｃからの電波２１０ｃ
ａが妨害波（電波２）として到達する。これと同様に、
移動端末（ＰＳ２）２２０ｂからの電波２２０ｂａと、
ＰＳ３：２２０ｃからの電波２２０ｃａも妨害波（電波
３）として到達する。
【００３０】このため、複数の無線ゾーンで共用される
制御用キャリアに着目すると、各ゾーン内の基地局と移
動端末との間で送受信される本来の電波（電波１）２０
０の他に、他のゾーンで発生した電波２（２２０）と電
波３（２３０）が到達し、これらの制御用キャリアの送
受信タイミング（制御用スロット）が重複すると、互い
に干渉を起こすことになる。
【００３１】図２は、無線基地局１１０の構成を示め
す。
【００３２】無線基地局１１０は、アンテナ８００と、
上記アンテナ８００を通して、移動端末や他の無線基地
局からの信号キャリアを受信すると共に、自局からの信
号キャリアを送信する信号送受信部８１０と、受信され
た信号の検出と識別を行う信号識別部８２０と、送受信
データおよびプログラムを保持するためのメモリ８３０
と、上記プログラムに従って、送受信データの中継、そ
の他の制御動作を行うプロセッサ８４０と、有線ネット
ワーク８６０と接続するために網インタフェース部８５
０とから構成される。
【００３３】上記メモリ内には、制御キャリアの検出結
果を保持するための制御キャリア検出テーブル４００
と、制御キャリア検出結果から判定された下り／上りの
制御用スロットの識別結果を保持するための信号識別テ
ーブル４１０と、上記制御スロット識別結果を利用して
自局で使用すべき下り制御用スロットを選択するための
制御スロット割当てプログラム６００と、その他のプロ
グラムおよびデータを保持する。
【００３４】制御スロットの割当ては、具体的には、プ
ロセッサ８４０の制御下において、信号受信部８１０に
よって、他の無線基地局または移動端末から到達する制
御キャリアを受信し、信号検出識別部８２０によって、
複数のマルチフレーム期間にわたって制御キャリア検出
レベル値データを生成し、制御キャリア検出テーブル４
００に記憶した後、該制御キャリア検出テーブルの内容
に基づいて、マルチフレームの各スロットを、下り制御
用スロット（下り信号検出）、上り制御用スロット（上
り信号検出）、制御キャリア未検出スロット（信号非検
出）に区分し、その結果を信号識別テーブル４１０に記
憶する。上記制御信号識別処理が終了すると、制御スロ
ット割当て処理プログラム６００を起動し、上記信号識
別テーブル４１０の格納データを参照して、自局で使用
すべき下り制御用スロットの選択を行う。
【００３５】図３は、ＴＤＭＡ−ＴＤＤ方式におけるタ
イムスロットと、ＴＤＭＡフレームと、ＴＤＭＡマルチ
フレームとの関係を示す。
【００３６】各ＴＤＭＡマルチフレーム３２０は、複数
のＴＤＭＡフレーム（以下、単にフレームという）３１
０から構成されており、各フレーム３１０は、下り信号
（無線基地局１１０から移動端末１００への信号）用の
タイムスロット群３３０と、上り信号（移動端末１００
から無線基地局１１０への信号）用のタイムスロット群
３４０とから構成される。
【００３７】本発明において、各無線基地局は、何れか
のフレームの下り信号用スロット群に含まれた他局から
の干渉の可能性の最も少ない空き状態スロット（特定ス
ロット）を選択し、これを自局の下り制御用スロット３
７０に割り当てる。基地局から管轄下の移動端末に向け
た制御信号の送信は、上記下り制御用スロットを用い
て、マルチフレーム周期で定期的に行われ、同一マルチ
フレーム内の他のフレームにおいて、下り信号用スロッ
ト群に含まれる上記特定スロットと対応するスロットで
は、下り制御信号の送信は行われない。各フレーム３１
０において、上記特定スロット以外の残りの下り信号用
タイムスロットは、下り方向のデータ情報の通信用タイ
ムスロット３５０に割当てられる。
【００３８】一方、各フレーム３１０における上り信号
用のタイムスロット群において、１つ（もしくは複数）
のタイムスロットが、移動端末から無線基地局への制御
信号送信のために用いる上り制御用タイムスロット３８
０として割当てられ、残りのスロットは上り方向のデー
タ情報の通信用スロット３６０として割当てられる。
尚、上り制御用スロット３８０は、下り制御用スロット
３７０と対応した位置関係、例えば、下り制御用スロッ
トが下りスロット群の第ｉ番目のスロットの場合は、上
りスロット群の第ｉ番目のスロットが上り制御用スロッ
トとなるように、下り制御用スロット（特定スロット）
の位置から半フレーム時間ずれた位置のスロットに割当
てればよい。
【００３９】各無線基地局は、１つの下り制御用スロッ
トを自局用に割り当てると、その後はＴＤＭＡマルチフ
レーム周期で定期的に制御信号の送信動作を繰り返す。
従って、或るＴＤＭＡマルチフレームにおける第ｊフレ
ームの下りスロット群で第ｉスロットに制御キャリアが
検出されると、その後のＴＤＭＡマルチフレーム中の第
ｊフレームの第ｉ下りスロットに制御キャリアが定期的
に検出されることになる。一方、各移動端末は、必要に
応じて不定期的に上り方向の制御信号の送信動作を行
う。従って、或るＴＤＭＡマルチフレームの第ｊフレー
ムの上りスロット群で第ｋスロットに制御キャリアが検
出されたとしても、次のＴＤＭＡマルチフレームの同一
タイムスロットで制御キャリアが検出されるとは限らな
い。
【００４０】図４は、各基地局で生成するＴＤＭＡマル
チフレーム３２０のタイムスロットと、本発明で制御キ
ャリア検出結果を保持／集計するために用いるテーブル
との関係を示す。
【００４１】本発明において、各無線基地局は、自局の
ＴＤＭＡマルチフレーム３２０における各タイムスロッ
トに従った検出タイミングで、アンテナ入力における制
御キャリアの検出処理を行う。各無線基地局は、ＴＤＭ
Ａマルチフレーム３２０の各タイムスロットで行った制
御キャリアの検出結果（検出レベル値）を、これらのタ
イムスロットと同数の検出レベル格納スロット（記憶エ
リア）４２０をもつ制御キャリア検出テーブル４００に
記憶する。制御キャリア検出処理では、ＴＤＭＡマルチ
フレームの各タイムスロットと対応する検出タイミング
で、アンテナから入力された外部からの制御キャリア
（図１に示した電波１、電波２、電波３）のレベルを測
定する。
【００４２】本発明では、上記制御キャリア検出処理を
連続する複数（ｋ個）のＴＤＭＡマルチフレームについ
て行い、各ＴＤＭＡマルチフレームに対応した複数（ｋ
個）の制御キャリア検出テーブル４００ａ〜４００ｋを
生成する。この後、これらの制御キャリア検出テーブル
のデータを分析し、互いに同一位置にあるｋ個のタイム
スロット（例えば、各ＴＤＭＡフレームの第ｉスロッ
ト）のうち、所定レベル以上の制御キャリアが検出され
た回数を順次にカウントし、ｋ個の全てタイムスロット
で制御キャリアが検出された場合は、既に他局で使用中
の下り制御用スロットと判断し、信号検出信号識別テー
ブル４１０の第ｉエリア（識別結果格納スロット）４３
０に「使用中下り制御スロット（下り信号検出）」を示
す識別データを設定する。制御キャリア検出回数が１以
上でｋ未満の場合は、上り制御用スロットと判断し、上
記第ｉエリアに「使用中上り制御スロット（上り制御信
号検出）」を示す識別データを設定する。制御キャリア
の検出回数がゼロの場合は、上記信号検出信号識別テー
ブル４１０の第ｉエリアに「信号非検出」を示す識別デ
ータを設定する。
【００４３】図４に示した例では、タイムスロット３０
０ａは、ｋ個の全てのフレームにおいて、制御キャリア
が検出されているため、信号識別テーブル４１０上の対
応する信号識別結果格納スロット４３０ａに「下り制御
信号検出」を示す識別データが格納される。タイムスロ
ット３００ｂは、検出テーブル４００ｂで制御キャリア
が未検出となっているため、信号識別テーブル４１０の
対応する信号識別結果格納スロット４３０ｂには、「上
り制御信号検出」を示す識別データが格納される。タイ
ムスロット３００ｃは、全てのＴＤＭＡフレームでキャ
リアが未検出になっているため、信号識別テーブル４１
０の対応する信号識別結果格納スロット４３０ｃに「信
号非検出」を示す識別データが格納される。
【００４４】尚、ここでは、トラフィックの分析の都合
上、タイムスロットを３種類に区分した形で識別データ
をテーブル４１０に設定したが、以下に述べる実施例で
は、タイムスロットは「使用中下り制御用スロット」と
「その他のスロット」の２種類に分ければ足りる。ま
た、電波伝搬特性、無線基地局の周辺環境等によって
は、制御信号の検出処理を行ったｋ個の全てのＴＤＭＡ
フレームにおいて、使用中の下り制御用スロットについ
ては毎回必ず下り信号が検出されるとは限らないため、
ｋより小さい値の閾値を設定しておき、制御キャリアの
検出回数を上記閾値と比較して下り制御用スロット、上
り制御用スロットの判定を行ってもよい。
【００４５】図５は、ＴＤＭＡマルチフレーム３２０
と、制御用信号の識別データを保持する信号識別テーブ
ル４１０と、自局の下り制御用スロットの決定において
利用される空きスロット群５００との関係を示す。
【００４６】信号識別テーブル４１０は、ＴＤＭＡマル
チフレームのタイムスロットに対応したタイミングで制
御キャリア検出を行った場合のスロットの識別結果を保
持している。信号識別テーブルにおいて、他局で既に使
用中の「下り制御信号検出」のスロットを除くと、「上
り信号検出」または「信号非検出」を示す互いに連続す
るエリア（検出データ格納スロット）４３２によって
「空きスロット群」５００を定義できる。空きスロット
群は、信号識別テーブル４１０上に複数存在し、各空き
スロット群のタイムスロットを自局のＴＤＭＡマルチフ
レームと対応させると、上り信号用タイムスロット群３
０１と下り信号用タイムスロット群３００とに区分でき
る。このうち、１つの基地局が制御信号を送信するため
に使用するスロットは、下り信号用タイムスロット群３
００のうちの何れかのスロットであり、本発明では、空
きスロット群５００を構成するスロットのうち、自局の
マルチフレーム中で上り信号用タイムスロットに該当す
るスロット（×印）は、下り制御用スロットの選択対象
から外す。
【００４７】図６は、上記複数の空きスロット群５００
の中から自局の制御信号用スロットを決定する制御用ス
ロット割当て処理のフローチャートを示す。
【００４８】まず、信号識別テーブル４１０上の各空き
スロット群５００において、自局にとって下り信号用タ
イムスロット３００となる各スロットについて評価値を
計算する（６１０）。評価値は、該スロットを含む空き
スロット群の前後に隣接する下り制御用スロット（下り
制御信号検出データ格納スロット４３１）からの時間差
の関数である評価関数の値である。評価関数としては、
例えば、上記下り信号用タイムスロットと上記空きスロ
ット群に隣接する下り制御信号検出データ格納スロット
との時間差が大きい程、評価値が小さくなるような関数
を適用し、評価値が最小となるスロットを各空きスロッ
ト群を代表する最適空きスロット候補とする（６２
０）。
【００４９】もし、同一の空きスロット群に評価値が同
一の複数の最適空きスロット候補があった場合は、例え
ば、ローカルスロット番号の小さいスロットをその群の
代表にする（６４０）。複数の空きスロット群から選ば
れた最適空きスロット候補のうち、評価値が最小のスロ
ットを自局の制御信号用スロットとし（６５０）、も
し、最小評価値のスロットが複数あった場合は、空きス
ロット群番号の小さい空きスロット群を代表するスロッ
トを自局の制御信号用スロットに選ぶ（６７０）。 上
記処理により決定された制御信号用スロットの位置に基
づいて、ＴＤＭＡマルチフレーム内で確保した特定フレ
ームにおいて、下り制御用タイムスロット、上り制御用
タイムスロットを決定し、残りの上り／下りスロットを
通信用タイムスロットとして割り当てる。
【００５０】図７は、各空きスロット群において制御用
スロット候補を決定するために利用される評価値と評価
関数の関係の１例を示す。各空きスロット群において、
第１スロット７５０ａのローカルスロット番号を「１」
とし、第２スロットから最終スロット７５０ｚまで順次
「２」、「３」……とローカルスロット番号を付与する
ものとすると、空きスロット群に含まれる空きスロット
総数をｐ、群内の任意のスロットのローカルスロット番
号をｉとした場合、スロットｉの評価関数Ｊ（７００）
の値は、例えばＪ＝（ｉ−１）（ｉ−ｐ）で与えられ
る。すなわち、空きスロット群内の任意のスロット７５
０ｉの評価値７３０は、スロット番号ｉを評価関数に代
入することによって求められる。各空きスロット群に含
まれるスロットのうち、自局下り信号用スロット３００
に相当する全てのスロットについて上記評価関数に従っ
て評価値を算出し、評価値が最小となるスロットを各空
きスロット群の最適スロット候補７７０とし、それらの
中で最小の評価値（最適スロット評価値）７８０をもつ
ものを下り制御用スロットとして選択とする。
【００５１】
【発明の効果】本発明によれば、各フレームが、所定周
期で制御信号が定期的に送信される下り制御用スロット
と、制御信号が非定期的に送信される上り制御用スロッ
トと、制御信号を全く含まない上り／下りの通信用スロ
ットを含むマルチフレームにおいて、複数のマルチフレ
ーム期間に渡って制御キャリアの受信状況を観測するこ
とによって、使用中の下り制御用スロットと上り制御用
スロットとを識別し、下り制御用スロットに挟まれたス
ロット群を空きスロット群として抽出し、各空きスロッ
ト群において、自局のマルチフレームで上り信号用スロ
ットに該当するスロットは対象外として、自局で使用す
べき下り制御用スロット候補を選択し、各スロット群を
代表する複数の候補スロットのなかから、他局で使用中
の下り制御用スロットから時間軸上で最も離間したスロ
ットを自局の下り制御用スロットとして選択するように
したため、基地局間でフレーム同期をとらない場合で
も、他の基地局との干渉の少ない制御スロットを割り当
てることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】移動通信網の無線区間の概略説明図。
【図２】基地局の構成を示す図。
【図３】タイムスロット、ＴＤＭＡフレーム、ＴＤＭＡ
マルチフレームの関係を示す図。
【図４】検出識別結果保持テーブルの構成を示す図。
【図５】空きスロット群の構成を示す図。
【図６】送信スロット割当て処理のフローチャート。
【図７】評価関数の１例を示す図。
【符号の説明】
１００：移動端末、１１０：無線基地局、１２０：無線
ゾーン、３００：タイムスロット、３１０：ＴＤＭＡフ
レーム、３２０：ＴＤＭＡマルチフレーム、３３０：下
り信号用タイムスロット、３４０：上り信号用タイムス
ロット、３５０：下り制御用スロット、３６０：上り制
御用スロット、３７０：下り通信用スロット、３８０：
上り通信用スロット、４００：電波検出テーブル、４１
０：信号識別テーブル、４２０：検出レベル格納スロッ
ト、４３０：信号識別結果格納スロット、５００：空き
スロット群、６００：自無線基地局送信スロット割当て
処理、７００：評価関数、７３０：スロット評価値、８
００：アンテナ、８１０：信号送受信部、８２０：信号
検出識別部、８３０：メモリ、８４０：プロセッサ、８
５０：基地局−網インタフェース部、８６０：有線ネッ
トワーク。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−260989（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−314925（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−94228（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04B 7/24 - 7/26 102 H04Q 7/00 - 7/38

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複数の無線基地局を有し、各無線基地局と
    移動端末とが、それぞれ下り信号用スロット群と上り信
    号用スロット群とを含む複数フレームからなるマルチフ
    レームに従って通信する移動通信システムにおいて、 各無線基地局は、各無線基地局とその管轄下にある移動
    端末との間の制御情報の上り方向及び下り方向の通信に
    対して、他の無線基地局と同一の特定周波数の制御キャ
    リアを適用し、複数のマルチフレーム期間にわたって上
    記特定周波数の制御キャリアの受信状況を観測し、上記
    制御キャリアがマルチフレーム周期で定期的に検出され
    たタイムスロットを他無線基地局で使用中の下り制御用
    スロットと判断し、前記下り制御用スロットを除くスロ
    ット群のうち、自無線基地局で使うマルチフレームにお
    ける上り信号用スロット群と対応するスロットを除外し
    た残りのスロット群のうち、前後に位置する前記下り制
    御用スロットから時間的の最も離間したスロットを自無
    線基地局で使用すべき下り制御スロットとして割り当て
    るようにしたことを特徴とする制御信号送信スロット割
    当て方法。
  2. 【請求項２】 前記各無線基地局が、自無線基地局で使用
    すべき下り制御スロットを所定の評価関数を適用して特
    定することを特徴とする請求項１に記載の制御信号送信
    スロット割当て方法。
  3. 【請求項３】 前記評価関数（Ｊ）は、前記下り制御用ス
    ロットを境界として形成される空きスロット群内で、先
    頭スロットのスロット番号を１、最終スロットのスロッ
    ト番号をｐ、判定対象となるスロットのスロット番号を
    ｉとしたとき、Ｊ＝（ｉ−１）（ｉ−ｐ）であり、該評
    価関数の値が最小のスロットを自局で使用すべき下り制
    御スロットとして選択することを特徴とする請求項２に
    記載の制御信号送信スロット割当て方法。
  4. 【請求項４】 複数の無線基地局を有し、各無線基地局と
    移動端末との間の通信には、それぞれ下り信号用スロッ
    ト群と上り信号用スロット群とを有する複数のフレーム
    からなるマルチフレームを使用し、各マルチフレームで
    制御用スロットには他の基地局と同一周波数の制御用キ
    ャリアを適用し、制御用スロット以外の通信用スロット
    には通信用キャリアとして予め決められた複数の周波数
    チャネルの中から選択された何れかのチャネル周波数を
    適用し、各無線基地局が、各マルチフレーム中の特定の
    フレームにおける下りスロット群の少なくとも１つのス
    ロットを下り制御用スロットとして割当て、上記特定の
    フレームおよび他のフレームにおける下り信号用スロッ
    ト群の残りのスロットを各移動端末対応の下り通信用ス
    ロットとして割当て、各フレームの上り信号用スロット
    群の少なくとも１つのスロットを管轄下にある複数の移
    動端末で共用される上り制御用スロットとして割当て、
    上り信号用スロット群の残りスロットを各移動端末対応
    の上り通信用タイムスロットとして割当て、各無線基地
    局が、上記下り制御用スロットのタイミングでマルチフ
    レーム周期で定期的に制御信号を送出するようにした移
    動通信システムにおいて、 各無線基地局が、自無線基地局で使用すべき下り制御用
    スロットを選択するために、複数のマルチフレーム期間
    にわたって、各マルチフレームのスロット毎に制御信号
    用キャリアの検出結果を記憶しておき、制御信号用キャ
    リアがマルチフレーム周期で周期的に検出されたスロッ
    トは他無線基地局で使用中の下り制御用スロットと判断
    し、上記下り制御用スロットを除く複数のタイムスロッ
    トを空きスロットと見做して、１つのマルチフレームに
    おける互いに連続する空きスロット群を抽出し、各空き
    スロット群のうち自無線基地局の上り信号用スロットを
    除くスロットを対象として、各スロット毎に前後に位置
    する下り制御用スロットからの時間差を示す評価値を所
    定の評価関数に従って求め、 上記評価値に基づいて各群を代表する候補スロットを求
    め、複数の候補スロットの中から評価値に基づいて選択
    した特定の下り信号用スロットを自無線基地局で使用す
    べき下り制御用スロットに決定し、 各フレーム毎に、上り信号用スロット群のうちの上記下
    り制御用スロットと対応する１つのスロットを上り制御
    用スロットに割当てるようにしたことを特徴とする無線
    基地局における制御信号送信スロット割当て方法。
  5. 【請求項５】 前記無線基地局が、自局で生成するマルチ
    フレームの各スロットのタイミングで、前記制御信号用
    キャリアの検出動作を行い、 複数のマルチフレームにわたって行った制御信号用キャ
    リア検出の結果、上記制御信号用キャリアの検出回数が
    所定の閾値以上のタイムスロットは他無線基地局が使用
    中の下り制御用スロットと判断し、 上記制御信号用キャリアの検出回数が上記閾値未満のタ
    イムスロットからなる空きスロット群を対象として、前
    記評価関数による下り制御用スロットの選択を行うこと
    を特徴とする請求項４に記載の制御信号送信スロット割
    当て方法。
  6. 【請求項６】 前後を前記他局使用中の下り制御用スロッ
    トで挾まれた空きスロット群毎に、先頭スロットのスロ
    ット番号を１、最終スロットのスロット番号をｐ、評価
    対象となる任意のスロットのスロット番号をｉとした場
    合、前記評価関数（Ｊ）が、Ｊ＝（ｉ−１）（ｉ−ｐ）
    で表されることを特徴とする請求項４または請求項５に
    記載の制御信号送信スロット割当て方法。
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