JP3306843B2 - Mobile communication method using microcell - Google Patents

Mobile communication method using microcell

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JP3306843B2
JP3306843B2 JP01898596A JP1898596A JP3306843B2 JP 3306843 B2 JP3306843 B2 JP 3306843B2 JP 01898596 A JP01898596 A JP 01898596A JP 1898596 A JP1898596 A JP 1898596A JP 3306843 B2 JP3306843 B2 JP 3306843B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、複数の周波数又
は拡散コードを繰り返し利用し、複数のマイクロセルの
エリアを統合した通信領域を構成し、その各マイクロセ
ルに基地局を設け、各基地局と移動局との間の通信を行
う移動通信方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a communication area in which a plurality of microcells are integrated by repeatedly using a plurality of frequencies or spreading codes, and a base station is provided in each of the microcells. The present invention relates to a mobile communication method for performing communication between a mobile station and a mobile station.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、周波数の利用効率を向上させ
るため様々なマイクロセル構成の方法が提案されてき
た。これらについては、例えば、「ディジタル移動通
信」(桑原守二著 科学新聞社出版)第123頁から第
136頁に記述されているとおり、正六角形セルモデル
に基づく構成方法が提案され、必要な繰り返し周波数の
数は、同書第136頁から第143頁に記述されている
とおり、方式設計上必要とされる所要CIR(搬送波電
力対干渉波電力比)を満足するように決定されていた。
2. Description of the Related Art Hitherto, various methods of configuring a microcell have been proposed in order to improve the frequency use efficiency. Regarding these, as described in, for example, “Digital Mobile Communication” (Moriji Kuwahara, published by Kagaku Shimbun), pp. 123 to 136, a configuration method based on a regular hexagonal cell model has been proposed, and necessary repetition methods have been proposed. The number of frequencies was determined so as to satisfy the required CIR (carrier-to-interference-wave power ratio) required for system design, as described on pages 136 to 143 of the same book.

【0003】TDMA(時分割多元接続)方式を用いた
ディジタル移動無線通信においては、PHS(パーソナ
ル・ハンディーホーン・システム)に見られるように、
スロット化されたTDMAフレームに基地局間の同期を
自律分散的にとることにより、マイクロセル間の時分割
多重信号の干渉を軽減する方式が提案されてきた。PH
Sでは、例えばRCR STD−28「第二世代コード
レス電話システム 標準規格」の第4章 図4.2.4
に記載のとおり、TDMAフレーム中に8つのスロット
が用意され、上り制御用物理スロット及び下り制御用物
理スロットに1スロットずつが、上下の通話用物理スロ
ットに3スロットずつが割り当てられている。PHS
は、回線交換方式であるためその制御用物理スロットを
除き、通話用物理スロットは呼の開始から終了まで基地
局と移動局の通信に占有される。このため、一旦割り当
てられた通話用物理スロットは、他からの干渉の少ない
チャネルとなるが、呼の完了まで開放されることがな
く、その間、設定された回線(周波数チャネル)が使用
されているため無線パケットなどの離散的に発生するバ
ースト信号の伝送においては、周波数チャネルは拘束す
るが、情報を伝送しない多くの空スロットが生じること
となり、伝送効率すなわち周波数の利用効率の低下とな
っていた。
In digital mobile radio communication using the TDMA (time division multiple access) system, as seen in a PHS (Personal Handy Horn System),
A method has been proposed for reducing the interference of time-division multiplex signals between microcells by autonomously distributing synchronization between base stations in a slotted TDMA frame. PH
In S, for example, RCR STD-28 “Second Generation Cordless Telephone System Standard”, Chapter 4, FIG. 4.2.4
As described in the above section, eight slots are prepared in a TDMA frame, and one slot is allocated to each physical slot for uplink control and one physical slot for downlink control, and three slots are allocated to each physical slot for communication. PHS
Is a circuit-switched system, and except for the control physical slot, the communication physical slot is occupied by the communication between the base station and the mobile station from the start to the end of the call. For this reason, the once allocated physical slot for communication becomes a channel with little interference from others, but is not released until the completion of the call, during which the set line (frequency channel) is used. Therefore, in the transmission of a burst signal generated discretely such as a wireless packet, the frequency channel is constrained, but many empty slots that do not transmit information are generated, and the transmission efficiency, that is, the frequency utilization efficiency is reduced. .

【0004】また、スロット化されたTDMAフレーム
を用いたランダムアクセス方式については、例えば、前
述のPHSの上り制御用物理スロットについてはスロッ
ト付きALOHA方式が採用されている。しかしなが
ら、同一周波数を用いる複数のマイクロセルから構成さ
れるエリアにおいて、ランダムアクセス制御について
は、各マイクロセル間で協調的にスロット割り当て制御
されることがなかったため、通信効率が低下していた。
As for the random access system using a slotted TDMA frame, for example, the ALOHA system with a slot is adopted for the physical slot for uplink control of the PHS. However, in an area composed of a plurality of microcells using the same frequency, communication efficiency of the random access control is reduced because slot allocation control is not performed cooperatively among the microcells.

【0005】このことについて図を参照して少し述べ
る。即ち図4Aに正六角形セルモデルにより7周波数の
繰り返し利用によるゾーン構成の例を示す。マイクロセ
ル10,11,12,13,14,15,16は各々第
一の周波数a、第二の周波数b、第三の周波数c、第四
の周波数d、第五の周波数e、第六の周波数f、第七の
周波数gが割り当てられ、マイクロセル17〜22はマ
イクロセル10から最も近い位置に配置される第一の周
波数aが割り当てられたマイクロセルである。マイクロ
セル10はその周囲に存在する同一の周波数aが割り当
てられた複数のマイクロセル17〜22から主要な干渉
を受ける。図4Aはチャネルを周波数軸上で分割して構
成したものであるが、チャネルを直交性のある拡散コー
ドで分割して構成する場合は、それぞれaからgなる拡
散コードを用いたマイクロセルと読み替えることで以
下、同様の説明が適用される。ここで直交性のある拡散
コードは、代表的にはM系列が使用される。また、完全
な直交性は保証されないものの、相関性の低いコードと
してゴールド符号の適用も可能である。
[0005] This will be briefly described with reference to the drawings. That is, FIG. 4A shows an example of a zone configuration using seven frequencies repeatedly using a regular hexagonal cell model. The microcells 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16 respectively have a first frequency a, a second frequency b, a third frequency c, a fourth frequency d, a fifth frequency e, and a sixth frequency e. The frequency f and the seventh frequency g are assigned, and the microcells 17 to 22 are the microcells to which the first frequency a arranged closest to the microcell 10 is assigned. The microcell 10 receives major interference from a plurality of microcells 17 to 22 which are present around the same and assigned the same frequency a. FIG. 4A shows a configuration in which the channel is divided on the frequency axis. However, when the channel is divided by a spreading code having orthogonality, it is read as a microcell using a spreading code consisting of a and g. The same description will be applied below. Here, as the spreading code having orthogonality, an M sequence is typically used. Although perfect orthogonality is not guaranteed, a Gold code can be applied as a code having low correlation.

【0006】マイクロセル10がその周囲のマイクロセ
ル17〜22から受ける干渉量の総和が、マイクロセル
10における通信品質の要求条件を満たすようにこれら
マイクロセル間の距離が調整される。干渉量すなわちC
IRを低く抑えなければならない場合は、同一の周波数
あるいは同一の拡散コードを用いたマイクロセル間距離
(以下、繰り返し距離)を大きくしなければならず、よ
り多くの周波数チャネルあるいは拡散コードが必要とな
り、この移動通信サービスのため広い周波数帯域又は多
くの拡散コードを占有してしまうことになる。
The distance between the microcells 10 is adjusted so that the total amount of interference received by the microcells 10 from the surrounding microcells 17 to 22 satisfies the communication quality requirements of the microcells 10. Interference amount or C
If the IR has to be kept low, the distance between microcells (hereinafter referred to as the repetition distance) using the same frequency or the same spreading code must be increased, so that more frequency channels or spreading codes are required. Therefore, this mobile communication service occupies a wide frequency band or a large number of spreading codes.

【0007】図4Bは、従来のマイクロセル10とマイ
クロセル17での無線チャネルの使用例を時間軸上に示
したものである。本図は、時間軸を連続的に使用した例
であり、マイクロセル10および17では、任意のタイ
ミングでバースト送出が行われる。無線媒体をバースト
が占有する時間帯21〜28中の斜線を施した時間帯2
1と22は25と、24は27と28と時間軸上で重な
りがあるため、CIRが劣化し品質の不安定なバースト
である。一方、時間帯23と26は時間軸上の重なりが
ないため品質の安定したバーストである。
FIG. 4B shows an example of use of radio channels in the conventional microcell 10 and microcell 17 on a time axis. This figure is an example in which the time axis is continuously used, and the microcells 10 and 17 perform burst transmission at an arbitrary timing. The shaded time zone 2 of the time zones 21 to 28 in which the burst occupies the wireless medium.
Since 1 and 22 overlap with 25 and 24 with 27 and 28 on the time axis, the CIR is degraded and the quality is an unstable burst. On the other hand, the time zones 23 and 26 are bursts of stable quality because there is no overlap on the time axis.

【0008】図4Cに示すように従来において、時間軸
をスロットに分割して、例えば1フレームがA,B,C
の3スロットから構成され、マイクロセル10および1
7では、フレーム、スロットが互いに同期され、スロッ
トの開始タイミングに合わせてバースト送出が行われ
る。バーストの発生タイミングと送出開始タイミングに
最大1スロット分の遅延が生じる可能性があり、発生し
たバーストは一旦バッファに蓄積される。無線媒体をバ
ーストが占有する時間帯31乃至38中の斜線を施した
32と35と、34と37とは時間軸上で重なりがある
ため、CIRが劣化し、品質の不安定なバーストであ
る。一方、時間帯31,33,36及び38は時間軸上
の重なりがないため品質の安定したバーストである。図
4Bでは、バーストが任意の時間で発生していたのに対
し、図4Cではスロットタイミングに制限されたため、
バーストの衝突確率が軽減され、結果としてCIRが劣
化する時間率を抑圧することができる。つまりパケット
伝送では、パケットが1ビットでも重なると両パケット
は干渉となるため、図4Bよりも図4Cの方がパケット
の重なりが少なくなり、干渉が少なくなる。しかし、図
4Cに示すようにセル10,17間でスロット割り当て
が干渉しないように考慮されていないため、まだ干渉を
十分小にすることができなかった。
Conventionally, as shown in FIG. 4C, the time axis is divided into slots, and for example, one frame is divided into A, B, C
And the microcells 10 and 1
In 7, the frame and the slot are synchronized with each other, and burst transmission is performed at the start timing of the slot. There is a possibility that a delay of up to one slot occurs between the burst generation timing and the transmission start timing, and the generated burst is temporarily stored in the buffer. In the time zones 31 to 38 in which the burst occupies the wireless medium, the hatched areas 32 and 35 and the areas 34 and 37 overlap on the time axis, so that the CIR is degraded and the burst is of unstable quality. . On the other hand, the time zones 31, 33, 36, and 38 are bursts of stable quality because there is no overlap on the time axis. In FIG. 4B, the burst occurs at an arbitrary time, whereas in FIG. 4C, the burst is restricted to the slot timing.
Burst collision probability is reduced, and as a result, the time rate at which CIR deteriorates can be suppressed. In other words, in packet transmission, if even one bit of a packet overlaps, both packets cause interference, and therefore the overlap of the packets in FIG. 4C is smaller than in FIG. 4B and the interference is smaller. However, as shown in FIG. 4C, the slot assignment between the cells 10 and 17 has not been considered so as not to interfere with each other, so that the interference could not be sufficiently reduced yet.

【0009】さらに、マイクロセルの基地局間の同期
は、例えばRCR STD−28「第二世代コードレス
電話システム 標準規格」の第3章 3.2.15スロ
ット送信条件に記載のとおり、各基地局は下り制御用物
理スロットとして使用予定のスロットの先行及び後続バ
ーストをキャリアセンスすることで使用予定スロットの
タイミング及び空を検出し、自律分散的に近接基地局と
のフレーム同期を確立するものであった。このため、当
該基地局との通信路が確立されていない基地局あるいは
移動局(いわゆる隠れ端末)からの干渉が検出されず通
信品質の劣化となっていた。
[0009] Further, the synchronization between the base stations of the microcells can be determined by, for example, as described in RCR STD-28 "Second generation cordless telephone system standard", Chapter 3, 3.2.15 slot transmission conditions. Is to detect the timing and vacancy of the slot to be used by carrier sensing the preceding and succeeding bursts of the slot to be used as a physical slot for downlink control, and to establish autonomously and decentralized frame synchronization with the adjacent base station. Was. For this reason, interference from a base station or a mobile station (a so-called hidden terminal) for which a communication path with the base station has not been established is not detected, resulting in deterioration of communication quality.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】マイクロセルを用いて
通信エリアを構成する場合において、同一周波数を用い
るマイクロセル間ではスロット同期はとっていたものの
マイクロセル間で協調的なランダムアクセス制御が行わ
れていなかったため、データがバースト的に発生するよ
うなディジタル無線パケット通信においては周波数利用
効率が低下していた。
When a communication area is formed by using microcells, slot synchronization is achieved between microcells using the same frequency, but cooperative random access control is performed between microcells. Therefore, in digital wireless packet communication in which data occurs in bursts, the frequency utilization efficiency has been reduced.

【0011】この発明は、バースト的トラヒックを伝送
する無線パケット通信において周波数又は拡散信号の利
用効率が低かった点を解決したディジタル無線通信方法
を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a digital radio communication method which solves the problem of low use efficiency of frequency or spread signal in radio packet communication for transmitting bursty traffic.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】この発明は、同一の周波
数又は拡散コードを用いるマイクロセル間で、スロット
化したTDMAフレームに効率良く同期させるため、マ
イクロセル内の基地局間同期のためビーコンを送出し、
スロット同期確立後、使用スロットの割り当て優先順位
を各基地局ごとに異ならせる。
According to the present invention, a beacon is used for synchronization between base stations in a microcell in order to efficiently synchronize a slotted TDMA frame between microcells using the same frequency or spreading code. Send out,
After the slot synchronization is established, the allocation priority of the used slots is made different for each base station.

【0013】つまりこの発明によれば、同一の周波数
拡散コードチャネルを用いるマイクロセル間のTDM
Aタイムスロットが同期され、かつ、TDMAフレーム
内のスロットにマイクロセル毎に異なる割り当て順位が
設定されるので、同一のスロットでバースト信号が衝突
する確率を軽減することができる。マイクロセル間でト
ラヒックの発生はランダムであり、統計的に重なること
が少なく、同時に発生しても、何れのマイクロセルでも
スロットが使用されていない場合は使用スロットが互い
に異ならされているため、マイクロセル間のトラヒック
の時間的重なりが緩和され、方式に要求されるCIRへ
の要求条件も緩和されることとなり、より少ない周波数
あるいは拡散コードによる繰り返し利用が可能となり高
い周波数利用効率が実現される。
That is, according to the present invention, the same frequency or
Is the TDM between microcells using a spreading code channel
Since the A time slot is synchronized and different allocation orders are set for the slots in the TDMA frame for each microcell, the probability of burst signal collision in the same slot can be reduced. The occurrence of traffic between microcells is random, has little statistical overlap, and even if they occur at the same time, if no slot is used in any microcell, the slots used are different from each other. The temporal overlap of traffic between cells is reduced, and the requirements for the CIR required for the system are also reduced, so that repeated use with a smaller number of frequencies or spreading codes is possible, and high frequency use efficiency is realized.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】図1Aにこの発明の実施例を示
す。この実施例は図4Aに示したセル配置を前提とし、
各フレームはスロット化されたチャネルをA,B,Cの
3グループに分割した場合である。3グループへの分割
はこの発明の概念の説明のためであり任意の数にグルー
ピングが可能であることは容易に理解されるところであ
る。各マイクロセルにおいて、トラヒックに応じて、フ
レーム毎に0個から3個までのスロットの割り当てが制
御される。つまりトラヒックがゼロでスロット割り当て
は0であり、トラヒックが1つ発生すると、1個のスロ
ットを割り当て、トラヒックが2個同時に発生すると2
つのスロットを割り当て、以下同様にする。更にマイク
ロセル10は、第一優先スロットとしてBを、トラヒッ
クが時間的に集中した場合は、スロットBに加え、順次
スロットC,Aを使用してバースト送信を行う。一方、
マイクロセル17は、第一優先スロットとしてCが割り
当てられており、トラヒックが時間的に集中した場合
は、スロットCに加え、順次スロットA,Bを使用して
バースト送信を行う。このようにマイクロセルによりス
ロットの使用優先順位を異ならせる。無線媒体をバース
トが占有する時間帯41〜48は図1Aに示すように、
比較的トラヒックが小さい(バーストが間欠的な)時
は、41から48に示すバーストの時間的重なりを抑圧
することができる。
FIG. 1A shows an embodiment of the present invention. This embodiment is based on the cell arrangement shown in FIG. 4A,
Each frame is a case where a slotted channel is divided into three groups A, B, and C. The division into three groups is for the purpose of explaining the concept of the present invention, and it is easily understood that grouping into any number is possible. In each microcell, allocation of 0 to 3 slots is controlled for each frame in accordance with traffic. In other words, the traffic is zero and the slot allocation is 0. If one traffic occurs, one slot is allocated, and if two traffics occur at the same time, two slots are allocated.
One slot, and so on. Further, the microcell 10 performs burst transmission by using the slot B as the first priority slot and sequentially using the slots C and A in addition to the slot B when traffic is temporally concentrated. on the other hand,
The microcell 17 is assigned C as the first priority slot, and performs burst transmission using slots A and B sequentially in addition to slot C when traffic is concentrated in time. As described above, the use priority of the slot is made different depending on the microcell. The time periods 41 to 48 in which the burst occupies the wireless medium are as shown in FIG.
When the traffic is relatively small (the burst is intermittent), the temporal overlap of the bursts 41 to 48 can be suppressed.

【0015】各マイクロセルが、複数のスロットグルー
プ群からスロットを使用する順序を決定する方法につい
ては、事前に固定的に割り当てる方法が簡易な手段とし
て適用されるが、自立分散的に決定されるようなアルゴ
リズムを適用することが、システムの制御負荷を減ら
し、拡張性を確保する点からも有効である。このような
自律分散アルゴリズムの代表がランダム選択方式であ
る。より具体的には、システムの運用開始時に、タイム
スタンプあるいは基地局の識別コードを適当な乱数発生
関数にかけ、その発生乱数列でスロットの割り当て順
位、つまり使用可能な全スロットをどれから順に使用す
るかを指定する方式により実現可能である。
As a method of determining the order in which each micro cell uses slots from a plurality of slot groups, a method of fixedly allocating in advance is applied as a simple means, but is determined in an independent and distributed manner. Applying such an algorithm is also effective in reducing the control load of the system and ensuring expandability. A representative example of such an autonomous distributed algorithm is a random selection method. More specifically, at the start of operation of the system, the time stamp or the identification code of the base station is applied to an appropriate random number generation function, and the slot allocation order is used in the generated random number sequence, that is, all available slots are used in order. This can be realized by a method of specifying whether

【0016】請求項の発明ではマイクロセル間の同期
が確立される。この同期確立のために各マイクロセルで
用いられるTDMAフレームの構成例を図1Bに示す。
TDMAスロットタイミングの調整を実施するためのガ
ードタイム期間、51,54,57のそれぞれの次にT
DMAスロットタイミングを調整するための情報となる
ビーコン(同期用基準バースト信号)群を送出し受信す
るためのキャリアセンス期間52,55,58が続き、
更にバーストデータ送受信期間53,56,59が続
く。キャリアセンス期間とバーストデータ送受信期間は
固定時間長であるが、他のマイクロセルとのタイミング
差及びビーコンのジッタを吸収するためにガードタイム
期間が使用される。この例ではキャリアセンス期間に3
つのビーコン信号が一定周期で送信される。
According to the first aspect of the present invention, synchronization between micro cells is established. FIG. 1B shows a configuration example of a TDMA frame used in each microcell for establishing this synchronization.
Guard time period for carrying out the adjustment of the TDMA slot timing, 51 and 54, T in each of the following 57
Carrier sense periods 52, 55, 58 for transmitting and receiving a group of beacons (synchronization reference burst signals) serving as information for adjusting the DMA slot timing,
Further, burst data transmission / reception periods 53, 56, and 59 follow. The carrier sense period and the burst data transmission / reception period have a fixed time length, but a guard time period is used to absorb a timing difference from other microcells and a beacon jitter. In this example, 3
One beacon signal is transmitted at a fixed period.

【0017】図2に基地局(マイクロセル)間でスロッ
トを同期させる様子を図1B中のキャリアセンス期間5
2の部分を拡大して示す。ビーコン信号61から63は
マイクロセル10の基地局から送出され、ビーコン信号
65から67はマイクロセル17の基地局から送出さ
れ、ビーコン信号69から71はマイクロセル18の基
地局から送出され、マイクロセル10,17,18にお
ける各基地局のバーストデータ送受信期間は64,6
8,72である。この概念の説明の目的で1TDMAフ
レーム中のビーコン数を3つとしているが、2つ以上の
任意のビーコン数の適用が可能であり、数の選定は個々
のシステムの設計事項である。
FIG. 2 shows how slots are synchronized between base stations (micro cells) in carrier sense period 5 in FIG. 1B.
2 is shown enlarged. The beacon signals 61 to 63 are transmitted from the microcell 10 base station, the beacon signals 65 to 67 are transmitted from the microcell 17 base station, and the beacon signals 69 to 71 are transmitted from the microcell 18 base station. The burst data transmission / reception period of each base station at 10, 17, and 18 is 64, 6
8,72. Although the number of beacons in one TDMA frame is three for the purpose of explaining this concept, any number of beacons of two or more can be applied, and the selection of the number is a design matter of each system.

【0018】例えば、図2Aではマイクロセル10にお
いては、基地局がビーコン61を送出した後、マイクロ
セル17からビーコン65、マイクロセル18からビー
コン70をそれぞれ受信する。マイクロセル18から送
出されたビーコン69は、ビーコン61の送出前にマイ
クロセル10の基地局に到来するため受信することはな
い。つまり各基地局は自局からビーコン信号の送信を開
始してから他基地局からのビーコン信号の受信を始め
る。同様にマイクロセル10の基地局がビーコン62を
送出した後、マイクロセル17,18からのビーコン信
号66,71をそれぞれ受信する。マイクロセル10の
基地局がビーコン信号63を送出した後は、マイクロセ
ル17からのビーコン信号67のみしか受信しない。
For example, in FIG. 2A, in the microcell 10, after the base station transmits the beacon 61, the beacon 65 is received from the microcell 17 and the beacon 70 is received from the microcell 18. Since the beacon 69 transmitted from the microcell 18 arrives at the base station of the microcell 10 before the beacon 61 is transmitted, it is not received. That is, each base station starts transmitting a beacon signal from its own station and then starts receiving a beacon signal from another base station. Similarly, after the base station of the microcell 10 transmits the beacon 62, the base station receives the beacon signals 66 and 71 from the microcells 17 and 18, respectively. After the base station of the microcell 10 transmits the beacon signal 63, only the beacon signal 67 from the microcell 17 is received.

【0019】また、図2Bにおいてはマイクロセル17
とマイクロセル18のスロットの同期がとられた状態で
あり、マイクロセル10では、基地局がビーコン61を
送出した後、マイクロセル17及び18からのビーコン
66,70が重畳受信される。また、同様にビーコン6
2を送出した後、マイクロセル17及び18からのビー
コン67及び71が重畳受信される。マイクロセル10
の基地局がビーコン63を送出した後は、マイクロセル
17及び18からのビーコンはいずれも受信されない。
図2Cにおいては、マイクロセル10、マイクロセル1
7及びマイクロセル18の各スロットの同期がとられた
状態であって、各マイクロセル10,17,18で送出
されるビーコンのタイミングは一致している。
In FIG. 2B, the microcell 17
In this state, the slots of the microcell 18 and the microcell 18 are synchronized. In the microcell 10, after the base station transmits the beacon 61, the beacons 66 and 70 from the microcells 17 and 18 are superimposed and received. Similarly, beacon 6
After transmitting 2, the beacons 67 and 71 from the microcells 17 and 18 are superimposed and received. Micro cell 10
After the base station transmits the beacon 63, no beacons from the microcells 17 and 18 are received.
In FIG. 2C, the microcell 10, the microcell 1
7 and the slots of the microcells 18 are synchronized, and the timings of the beacons transmitted by the microcells 10, 17, and 18 match.

【0020】また、請求項の発明によれば、各マイク
ロセルから送出される同期確立のためのビーコンは各基
地局に同期する任意の移動局からも、基地局に同期して
送出する。移動局は、基地局と通信を行うためには基地
局と同期を確立することが必要であり、基地局の送出す
る同期ビーコンを受信し、同期が確立した後、当該移動
局も基地局のビーコンタイミングで同期ビーコンを送出
するよう移動局の送信機を設定する。このようにすると
各マイクロセルから送出される同期用ビーコンは、基地
局のみではなくそのマイクロセル内の移動局からも送出
されるので、他のマイクロセルの基地局は前記基地局か
らのビーコンとその移動局からのビーコンとが重畳受信
され、それだけCIRが大となり、より明確に当該マイ
クロセルの同期ビーコンを捕捉することが可能となる。
この場合、伝搬距離の異なる複数の送信機(基地局と移
動局)からビーコンが送出されるので、より厳密には、
受信機では個々のビーコンがずれて受信される可能性が
ある。よって受信機では、ビーコン群の包絡線のピーク
電力を与えるタイミングをビーコンのタイミングとして
同期調整を図ればよい。上述のビーコンのずれは同期の
ジッタとして、スロット間のガードタイムを適当な値に
設定することで同期を収束させることは可能である。例
えば、伝搬路差が30mの環境では、約100ナノ秒の
ジッタが発生する可能性がありスロット間に100ナノ
秒以上のガードタイムを挿入することでジッタの影響を
吸収することは可能である。
According to the first aspect of the present invention, a beacon transmitted from each microcell for establishing synchronization is transmitted from any mobile station synchronized with each base station in synchronization with the base station. The mobile station needs to establish synchronization with the base station in order to communicate with the base station, receives a synchronization beacon sent from the base station, and after synchronization is established, the mobile station also establishes synchronization with the base station. The transmitter of the mobile station is set to transmit a synchronous beacon at the beacon timing. In this case, the synchronization beacon transmitted from each microcell is transmitted not only from the base station but also from a mobile station in the microcell. The beacon from the mobile station is superimposed and received, and the CIR is increased accordingly, so that the synchronous beacon of the microcell can be more clearly captured.
In this case, beacons are transmitted from a plurality of transmitters (base station and mobile station) having different propagation distances.
At the receiver, individual beacons may be received out of sync. Therefore, in the receiver, synchronization adjustment may be performed with the timing at which the peak power of the envelope of the beacon group is given as the timing of the beacon. It is possible to converge the synchronization by setting the guard time between slots to an appropriate value as the jitter of the beacon described above as the synchronization jitter. For example, in an environment where the propagation path difference is 30 m, jitter of about 100 nanoseconds may occur, and it is possible to absorb the influence of jitter by inserting a guard time of 100 nanoseconds or more between slots. .

【0021】図3に、TDMAスロットタイミングの調
整アルゴリズムを示す。これを図2に示した例を用いて
説明する。マイクロセル10においては、基地局がビー
コン61を送出した後、最初に検出する他局ビーコンは
マイクロセル17から送出された65であり、かつ各局
は自局よりの最初のビーコンを送出してから同期動作を
開始するため、マイクロセル10の基地局は、自局より
も進み位相であってビーコン61の送出後、二つのビー
コンしか受信されないマイクロセル18の基地局からの
ビーコン70,71を無視し、ビーコン61と65間、
ビーコン62と66間、ビーコン63と67間の各時差
を測定し、必要ならばこれの時差を平均化等の処理を施
した後、マイクロセル17の基地局のビーコンとのタイ
ムスロット差を算出する(9)。マイクロセル10の
基地局は、自局の送出ビーコン数と同数のビーコン数を
検出しているので、自局のビーコンの方が時間的に進ん
でいると判断して(93)、自局のビーコン送出タイミ
ングの補正は行わない。
FIG. 3 shows an algorithm for adjusting the TDMA slot timing. This will be described with reference to the example shown in FIG. In the microcell 10, after the base station transmits the beacon 61, the other station beacon detected first is 65 transmitted from the microcell 17, and each station transmits the first beacon from its own station. In order to start the synchronization operation, the base station of the microcell 10 ignores the beacons 70 and 71 from the base station of the microcell 18 in which the phase is ahead of its own and the beacon 61 is transmitted and only two beacons are received. Between beacon 61 and 65,
The time difference between the beacons 62 and 66 and the time difference between the beacons 63 and 67 are measured, and if necessary, the time difference is averaged or the like, and then the time slot difference between the beacon of the microcell 17 and the base station is calculated. to (9 2). Since the base station of the microcell 10 detects the same number of beacons as the number of transmitted beacons, the base station of the microcell 10 determines that the beacon of the own station is advanced in time (93), and The beacon transmission timing is not corrected.

【0022】一方、マイクロセル17においては、基地
局がビーコン65を送出した後、最初に検出する他局ビ
ーコンはマイクロセル18から送出されたビーコン70
であるので、マイクロセル18の基地局はマイクロセル
10の基地局から送出されるビーコン62,63を無視
し、ビーコン65と70間、ビーコン66と71間の各
時差を測定し、これらを必要ならば平均化等の処理を施
した後にマイクロセル18の基地局のビーコンとのタイ
ムスロット差を算出する(92)。マイクロセル17の
基地局は、自局の最終ビーコン67の後にマイクロセル
18からのビーコンを検出しなかったので、自局のビー
コンの方が時間的に遅れていると判断して(93)、自
局のビーコン送出タイミングの補正を行う(94)。こ
の結果、図2Bに示した様に、マイクロセル10の基地
局のスロットタイミングはそのままであるが、マイクロ
セル17の基地局はマイクロセル18の基地局のスロッ
トタイミングと同期がとられることとなる。さらに、次
のフレームにおいて再度同様に調整が行われ、図2Cに
示した様に、マイクロセル10の基地局もマイクロセル
18の基地局に同期することができる。
On the other hand, in the microcell 17, after the base station transmits the beacon 65, the other station beacon first detected is the beacon 70 transmitted from the microcell 18.
Therefore, the base station of the microcell 18 ignores the beacons 62 and 63 transmitted from the base station of the microcell 10 and measures the time difference between the beacons 65 and 70 and between the beacons 66 and 71, and determines these time differences. Then, after performing processing such as averaging, the time slot difference between the microcell 18 and the beacon of the base station is calculated (92). Since the base station of the microcell 17 did not detect the beacon from the microcell 18 after the last beacon 67 of the own station, it judges that the beacon of the own station is later in time (93). The beacon transmission timing of the own station is corrected (94). As a result, as shown in FIG. 2B, the slot timing of the base station of the microcell 10 remains the same, but the base station of the microcell 17 is synchronized with the slot timing of the base station of the microcell 18. . Further, the adjustment is performed in the same manner again in the next frame, and the base station of the microcell 10 can synchronize with the base station of the microcell 18 as shown in FIG. 2C.

【0023】[0023]

【発明の効果】この発明によれば基地局間でスロットの
同期をとり、かつ1フレーム内での使用スロットの優先
順位を互いに異ならせ(又は互いにランダムに与え)て
いるため、各基地局で互いにランダムに発生するパケッ
トのような信号は、同一周波数又は拡散コードを使用す
る基地局で同時に送信される確率が少なく、それだけ干
渉が発生し難い。よって周波数又は拡散コードの繰り返
し距離の短縮が可能となり、必要なチャネル数を削減で
き、周波数又は拡散コードの使用効率を上げることがで
きる。この場合、パケットの送出をスロットと同期させ
ることにより一層干渉のおそれがなくなる。
According to the present invention, slots are synchronized between base stations and the priorities of used slots in one frame are made different from each other (or are given randomly). Signals such as packets generated at random with each other are less likely to be transmitted simultaneously by base stations using the same frequency or spreading code, and thus are less likely to cause interference. Therefore, the repetition distance of the frequency or spread code can be shortened, the required number of channels can be reduced, and the use efficiency of the frequency or spread code can be increased. In this case, synchronizing the transmission of the packet with the slot further eliminates the possibility of interference.

【0024】基地局から同期用のビーコンを送信するこ
とにより基地局間でスロットの同期を比較的容易にとる
ことができる。移動局もその在圏セルの基地局と同期し
てビーコンを送信すると、他の基地局でのビーコン受信
のCIRを大とすることができる。
By transmitting a synchronization beacon from the base station, slot synchronization can be relatively easily achieved between the base stations. When the mobile station also transmits a beacon in synchronization with the base station of the serving cell, the CIR of beacon reception at another base station can be increased.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】Aはこの発明の実施例におけるセル10,17
のスロット占有状態の例を示す図、Bはこの発明に用い
るTDMAのフレーム構成の例を示す図である。
FIG. 1A shows cells 10, 17 in an embodiment of the present invention.
FIG. 3B is a diagram showing an example of a slot occupancy state, and FIG. 3B is a diagram showing an example of a TDMA frame configuration used in the present invention.

【図2】セル10,17,18における同期用ビーコン
の送信、受信状態と、互いに同期化する遷移を示す図。
FIG. 2 is a diagram showing transmission and reception states of synchronization beacons in cells 10, 17, and 18, and transitions to be synchronized with each other.

【図3】スロット同期化の処理手順の例を示す流れ図。FIG. 3 is a flowchart illustrating an example of a slot synchronization processing procedure.

【図4】Aは移動通信における正六角形セルによる7周
波数の繰り返し構成例を示す図、B及びCはそれぞれ従
来のパケット送信におけるセル10,17による無線媒
体占有状態の例を示す図である。
FIG. 4A is a diagram illustrating an example of a seven-frequency repetitive configuration using regular hexagonal cells in mobile communication, and FIGS. 4B and 4C are diagrams illustrating an example of a wireless medium occupation state of cells 10 and 17 in conventional packet transmission.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平7−59151(JP,A) 特開 平7−236173(JP,A) 特開 平5−235833(JP,A) 特開 平5−110498(JP,A) 特開 昭58−36034(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04Q 7/00 - 7/38 H04B 7/24 - 7/26 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-7-59151 (JP, A) JP-A-7-236173 (JP, A) JP-A-5-235833 (JP, A) JP-A-5-235833 110498 (JP, A) JP-A-58-36034 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H04Q 7/ 00-7/38 H04B 7 /24-7/26

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 複数の周波数チャネル又は拡散コードを
繰り返し利用し、複数のマイクロセルのエリアを統合し
て通信エリアを構成し、前記各マイクロセルに固定した
周波数チャネル又は拡散コードを割り当てた基地局を設
置し、前記基地局と移動局間で少なくとも1つのデータ
転送用スロットを用いてバースト的無線通信を行うマイ
クロセルを用いた移動通信方法において、 同一の周波数チャネル又は拡散コードを用いる近接基地
局及びその基地局内の移動局は、スロット化されたTD
MAフレームに同期し、前記各基地局は、前記TDMAフレーム内において一定
周期で複数のその基地局に決められた短いビーコンを送
出し、前記ビーコンとビーコンとの間のセンス時間に他
基地局の送出するビーコンをセンスすることで自基地局
ビーコンとの時間差を計測し、当該時間差を最小に収束
させ、 前記TDMAフレーム内には複数のデータ転送用スロッ
トを用意し、 前記、各マイクロセル毎に当該データ転送用スロットの
割り当て順位を、同一の周波数チャネル又は拡散コード
を用いる他のマイクロセルにおける割り当て順位と異な
るように制御することを特徴とするマイクロセルを用い
た移動通信方法。
1. A communication area is configured by integrating a plurality of microcell areas by repeatedly using a plurality of frequency channels or spreading codes, and fixed to each of the microcells .
A base station to which a frequency channel or a spreading code is assigned is installed, and at least one data is transmitted between the base station and the mobile station.
In a mobile communication method using a micro cell for performing bursty wireless communication using a transfer slot, a nearby base station using the same frequency channel or spreading code and a mobile station in the base station are provided with a slotted TD.
In synchronization with the MA frame, each of the base stations is fixed within the TDMA frame.
A fixed short beacon is sent to multiple base stations in a cycle.
The beacon and the beacon,
By sensing the beacon sent by the base station,
Measures the time difference from the beacon and converges to the minimum time difference
A plurality of data transfer slots are prepared in the TDMA frame, and the allocation order of the data transfer slots for each microcell is determined by the same frequency channel or spreading code.
A mobile communication method using a micro cell, wherein the control is performed so as to be different from the allocation order in other micro cells using the micro cell.
【請求項2】 マイクロセル内に存在する移動局はその
マイクロセルの基地局が放射するビーコンに同期し、T
DMAフレーム内において一定周期で複数の短いビーコ
ンを送出することを特徴とする請求項に記載のマイク
ロセルを用いた移動通信方法。
2. A mobile station residing in a microcell synchronizes to a beacon radiated by a base station of the microcell, and
The mobile communication method using the micro-cell according to claim 1, characterized in that sending multiple short beacon at a constant cycle in a DMA frame.
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