JP3480761B2 - 無線通信方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は無線基地局と無線移動局
との間で情報の送受信を行う無線通信システムに関り、
特に通信回線の有効利用と通信品質の向上を図った無線
通信システム、具体的には無線伝送路においてアップリ
ンクに比べダウンリンクが高速であるようなＳＤＬ（Su
per hiqh speed DownLink ）伝送を行う無線通信方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】小型携帯の情報処理・電子機器の普及に
伴い、それらの携帯型機器に通信機能が付加され、様々
なネットワークを利用したサービスが提供されるように
なって来た。一般に、小型携帯の電子機器に通信手段を
提供する場合には、携帯型としての特性を生かすため
に、何時でも、何処でも、簡単に、誰とでも通信を行う
ことのできる無線通信手段であることが望ましい。

【０００３】無線通信手段を用いたシステムとして、無
線基地局と無線移動局との間で情報の送受信を行う無線
通信システムがある。このような無線通信システムで
は、移動局（端末）がデータの要求信号を送信すると、
その要求信号は上り無線チャネルを介して無線基地局に
与えられる。これにより、無線基地局からその要求信号
に従ったデータが下り無線チャネルを介して無線移動局
（端末）に伝送されることになる。

【０００４】ところで、この種の無線通信システムにお
いて、単なる音声通信だけでなく、画像通信等を実現す
る場合には、情報量が増えるため、広帯域のチャネルが
必要となり、伝送速度で言えば高速伝送が必要となる。
しかしながら、従来のシステムでは、上り無線チャネル
と下り無線チャネルの伝送速度は同じであった。すなわ
ち、端末から送信する信号の伝送速度と端末が受信する
信号の伝送速度は同じに設定されていた。したがって、
画像通信等を実現するためには、上りと下りの双方の無
線チャネルを広帯域として、無線基地局と無線移動局と
の間で高速伝送を行うシステムを構築しなければならな
かった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の無線通信システムでは、画像通信等を実現するために
は、上りと下りの双方の無線チャネルを広帯域として、
無線基地局と無線移動局との間で高速伝送を行う必要が
あった。

【０００６】しかしながら、高速伝送は非常に大きな電
力を要するものである。通常、移動局側の携帯機器は蓄
電池を電源として使用している。したがって、消費電力
が増えると、移動局側では常に充電作業が必要となり、
使い勝手が低下することになる。

【０００７】なお、移動局側での電池容量を増やすこと
も考えられるが、電池容量を増やすと、コストがかかる
だけでなく、その分、機器が大きくなるなどの問題が生
じる。

【０００８】本発明の目的は、上下の無線チャネルを効
率良く使用することで、無線移動局側における携帯型機
器の消費電力を抑えて、高速な情報伝送を可能とする無
線通信方法を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】（１）第１の発明は、狭
帯域の上下の無線チャネルと広帯域の下り無線チャネル
を有する無線通信システムにおける無線移動局と無線基
地局との無線通信方法であって、前記無線移動局は、前
記狭帯域の上り無線チャネルを介して情報を要求するた
めの信号を送信し、前記無線基地局は、前記要求された
情報に応じて、前記無線移動局への下り無線チャネルと
して、前記狭帯域の下り無線チャネルと前記広帯域の下
り無線チャネルのいずれかを選択可能であり、前記広帯
域の下り無線チャネルが選択された場合、前記狭帯域の
上り無線チャネルで情報を送信する際に割り当てる帯域
幅と前記狭帯域の下り無線チャネルに割り当てる帯域幅
の比を動的に切り替えることを特徴とする。

【００１０】（２）第２の発明は、狭帯域の上下の無線
チャネルと広帯域の下り無線チャネルを有する無線通信
システムにおける無線移動局と無線基地局との無線通信
方法であって、前記狭帯域の上下の無線チャネルは、そ
れぞれ複数のタイムスロットに分かれており、前記無線
移動局は、前記狭帯域の上り無線チャネルの所定のタイ
ムスロットを介して情報を要求するための信号を前記無
線基地局に送信し、前記無線基地局は、前記要求された
情報に応じて、前記無線移動局への下り無線チャネルと
して、前記狭帯域の下り無線チャネルと前記広帯域の下
り無線チャネルのいずれかを選択可能であり、前記広帯
域の下り無線チャネルが選択された場合、前記無線移動
局に割り当てられた上り無線チャネル用のタイムスロッ
トと下り無線チャネル用のタイムスロット間の間隔を広
げるように下り無線チャネル用のタイムスロットの一部
を切り替えることを特徴とする。 また、前記無線通信シ
ステムにおいて、前記無線基地局は、前記広帯域の下り
無線チャネルが選択された場合、下り無線チャネル用の
タイムスロットの一部を切り替えて、上り無線チャネル
用のタイムスロットとする制御を行うことを特徴とす
る。

【００１１】（３）第３の発明は、狭帯域の上下の無線
チャネルと広帯域の下り無線チャネルを有する無線通信
システムにおける無線移動局と無線基地局との無線通信
方法であって、前記無線移動局は、前記狭帯域の上り無
線チャネルを介して情報を要求するための信号を送信
し、前記無線基地局は、前記要求された情報に応じて、
前記無線移動局への下り無線チャネルとして、前記狭帯
域の下り無線チャネルと前記広帯域の下り無線チャネル
のいずれかを選択可能であり、前記広帯域の下り無線チ
ャネルが選択された場合、前記狭帯域の下り無線チャネ
ルを用いた送信を停止せしめる制御を行うことを特徴と
する。

【００１２】

【作用】狭帯域の無線基地局と広帯域の無線基地局の双
方のサービスエリアに入った無線移動局は、狭帯域の上
り無線チャネルを用いて情報を要求するための信号や再
送制御に用いる信号を送信し、広帯域の下り無線チャネ
ルを介して要求した情報を受信する。この場合、無線基
地局から無線移動局へ送信される全ての制御情報も広帯
域の下り無線チャネルにより送信する。

【００１３】ここで、第１の発明によれば、狭帯域の下
り無線チャネル用として割り当てられていた帯域を狭帯
域の上り無線チャネル用に割り当る。これにより、上り
無線チャネルにおいて、無線移動局は従来に比べ２倍の
情報伝送を行うことが可能となる。つまり、情報を要求
するための信号や、再送制御に用いる信号等のデータ量
を従来の２倍にすることができる。その結果、再送制御
などが効率的に行われ、広帯域の下り無線チャネルを伝
送可能な最大限の速度に近付けて用いることができ、有
効利用が可能となる。

【００１４】また、第２の発明によれば、前記無線移動
局に割り当てられた上り無線チャネル用のタイムスロッ
トと下り無線チャネル用のタイムスロット間の間隔を広
げるように下り無線チャネル用のタイムスロットの一部
を切り替える。これにより、使用中のスロット間隔を広
げてチャネル間の干渉を軽減することができ、システム
全体の通信品質の向上を図ることができる。また、下り
無線チャネル用のタイムスロットの一部を切り替えて、
上り無線チャネル用のタイムスロットとする制御を行う
ことで、前記広帯域の下り無線チャネルを使用している
場合での上り無線チャネル用のタイムスロットを十分に
確保して効率的なデータな情報伝送を実現できる。

【００１５】また、第３の発明によれば、狭帯域の下り
無線チャネルを使用していた無線移動局が広帯域の無線
基地局のサービスエリアに移動した場合に、狭帯域の下
り無線チャネルを用いた送信を停止し、広帯域の下り無
線チャネルを用いた送信に切替える。これにより、同一
周波数を用いた他の狭帯域の無線基地局へのチャネル干
渉を減少して、システム全体の通信品質の向上を図るこ
とができる。

【００１６】

【実施例】まず、本発明が前提とする無線通信システム
（ＳＤＬシステム）の構成について説明する。図９は非
対称なトラフィック特性を有する無線通信システムの構
成を示す概念図である。図中１１は無線移動局であり、
携帯型電子機器からなる端末である。１２は無線基地局
であり、無線移動局（端末）１１との間で情報の送受信
を行う。

【００１７】このような無線通信システムにおいて、無
線移動局（端末）１１からデータの要求信号が送信され
ると、その要求信号は上り無線チャネルを介して無線基
地局１２に与えられる。無線移動局（端末）１１はその
要求信号に従って、ネットワーク１３を介してコントロ
ールシステム１４を起動し、データベース１５から情報
を取り出す。データベース１５から取り出された情報
は、無線基地局１２から下り無線チャネルを介して無線
移動局（端末）１１に与えられる。

【００１８】ここで、無線移動局（端末）１１から無線
基地局１２に送信されるデータ（上り無線チャネルのデ
ータ）は、音声や情報要求のためのデータであり、小容
量である。これに対し、無線基地局１２から無線移動局
（端末）１１に送信されるデータ、言い換えれば、無線
移動局（端末）１１が受信するデータ（下り無線チャネ
ルのデータ）は画像やテキスト等のデータであり、上り
無線チャネルに比べ膨大なトラフィック量となる。すな
わち、上り無線チャネルと下り無線チャネルとでは、非
対称なトラフィック特性となる。

【００１９】図９に示す無線通信システムでは、このよ
うなトラフィック特性を考慮し、上り無線チャネルを狭
帯域（低速伝送）として、下り無線チャネルを広帯域
（高速伝送）としている。

【００２０】次に、本発明の無線通信システムの構成を
説明する。図１は本発明の無線通信システムの構成を示
す概念図である。本システムは、狭帯域の上下の無線チ
ャネルと広帯域の下り無線チャネルを有し、そのセル構
成を狭帯域の無線基地局のサービスエリアと広帯域の無
線基地局のサービスエリアからなる階層セル構成として
いる。

【００２１】図１において、１０１は無線移動局、１０
２および１０５は無線基地局、１０３はネットワーク、
１０４はデータベースである。無線基地局１０２は、狭
帯域の上下の無線チャネルによる情報伝送を行うための
無線送受信機能を有する（以下、狭帯域の無線基地局１
０２と呼ぶ）。これに対し、無線基地局１０５は、広帯
域の下り無線チャネルによる情報伝送を行うための無線
送信機能を有する（以下、広帯域の無線基地局１０５と
呼ぶ）。無線移動局１０１は、この狭帯域の無線基地局
１０２または広帯域の無線基地局１０５との間で情報伝
送を行う端末である。

【００２２】このような構成の無線通信システムにおい
て、無線移動局１０１は、狭帯域の無線基地局１０２に
欲しい情報を要求する。無線基地局１０２は、この要求
された情報をネットワーク１０３を通してデータベース
１０４からロードしてくる。このロードされた情報は、
狭帯域の無線基地局１０２または広帯域の無線基地局１
０５から無線移動局１０１に送られる。

【００２３】なお、データベース１０４は、狭帯域の無
線基地局１０２または広帯域の無線基地局１０５に直接
接続している場合もある。また、図１では、狭帯域の無
線基地局１０２と広帯域の無線基地局１０５を便宜上別
の無線基地局としたが、図２に示すように、狭帯域の無
線送受信機能と広帯域の無線送信機能の両方を備えた無
線基地局１０６であっても構わない。

【００２４】ここで、本発明の実施例を説明する前に、
図１に示すような狭帯域の上下の無線チャネルと広帯域
の下り無線チャネルを有する無線通信システムの問題点
について説明する。

【００２５】狭帯域の上り無線チャネルと、狭帯域の下
り無線チャネルの伝送速度は共に等しい伝送速度である
が、広帯域の下り無線チャネルはそれに比べ早い伝送速
度である。

【００２６】無線移動局は、狭帯域の上り無線チャネル
を介して情報を要求するための信号を送信する。無線基
地局は、無線移動局に要求された情報に応じて、無線移
動局への下り無線チャネルとして、狭帯域の下り無線チ
ャネルと広帯域の下り無線チャネルのいずれかを選択す
る。

【００２７】ここで、狭帯域の下り無線チャネルが選択
された場合、無線移動局と無線基地局間の情報の伝送
は、狭帯域の上下の無線チャネルを用いて行われること
になる。一方、広帯域の下り無線チャネルが選択された
場合には、無線基地局から無線移動局への情報の伝送方
法として、次の２通りがある。

【００２８】第１の方法として、無線移動局に要求され
た情報の伝送に広帯域の下り無線チャネルを用い、再送
制御等の制御情報の伝送に狭帯域の下り無線チャネルを
用いる方法がある。この方法は、伝送速度の早い、広帯
域の下り無線チャネルがあるにも係わらず、制御情報を
その広帯域の下り無線チャネルを用いていないという点
で、必ずしも効果的な方法ではない。

【００２９】第２の方法として、無線移動局に要求され
た情報と再送制御等の全ての制御情報の伝送に広帯域の
下り無線チャネルを用いる方法がある。この方法は、伝
送速度の早い広帯域の下り無線チャネルを用いているの
で、第１の方法よりも効果的である。

【００３０】しかしながら、狭帯域の上下の無線チャネ
ルは常に同等の伝送速度である。このため、無線移動局
から無線基地局への情報の要求信号や再送制御信号は一
定量までしか受け付けられない。したがって、広帯域の
下り無線チャネルを用いてより多く情報を伝送しようと
しても、狭帯域の上り無線チャネルの伝送能力が限界に
達すると、それ以上の再送制御や情報要求信号を伝送で
きないことから、情報の伝送が途絶えてしまう。

【００３１】すなわち、広帯域の下り無線チャネルの伝
送能力が高くとも、狭帯域の上り無線チャネルの伝送能
力が低いことから、再送制御や情報要求信号の伝送速度
が遅くなり、大量の情報を伝送できない状態となる。

【００３２】このように、狭帯域の上下の無線チャネル
と、広帯域の下り無線チャネルを有する無線通信システ
ムでは、広帯域の下り無線チャネルとしての伝送能力を
有効に活用することができなかった。

【００３３】そこで、本発明は、広帯域の下り無線チャ
ネルが選択された場合に、そのときに空いている狭帯域
の下り無線チャネルを上りチャネル用として利用するこ
とで、広帯域の下り無線チャネルの伝送能力を最大限に
活用して高速伝送を可能とするものである。

【００３４】以下では、狭帯域の無線基地局１０２と広
帯域の無線基地局１０５を別の無線基地局とした図１を
用いて、本発明の各実施例を説明する。本発明は、第１
〜第６の実施例を有し、第１〜第３の実施例は第１の発
明、第４および第５の実施例は第２の発明、第６の実施
例は第３の発明に相当する。

【００３５】第１の発明は、無線チャネルの有効利用を
目的としており、狭帯域の上り無線チャネルに割り当て
る帯域幅と狭帯域の下り無線チャネルに割り当てる帯域
幅の比を動的に切り替えることを特徴とする。

【００３６】第２の発明は、無線チャネルの通信品質を
向上させることを目的としており、狭帯域の上下の無線
チャネルにおいて、チャネル切り替えを行うことを特徴
とする。

【００３７】第３の発明は、無線チャネルの通信品質を
向上させることを目的としており、狭帯域の下り無線チ
ャネルを用いた送信を停止せしめることを特徴とする。
まず、図３〜図５を参照して第１の発明について説明す
る。

【００３８】（第１の実施例）図３は第１の実施例（第
１の発明）を説明するための図である。ここでは、無線
移動局１０１と狭帯域の無線基地局１０２との間の通信
方式としてＴＤＤ（Time Division Duplex）を採用す
る。以下では、ＴＤＭＡ（Time Division Multiple Acc
ess ）／ＴＤＤを例にとり説明する。なお、ＣＤＭＡ
（Code Division Multiple Access ）／ＴＤＤやＦＤＭ
Ａ（Frequency Division Multiple Access）／ＴＤＤを
適用した場合でも、同様の効果が得られるものである。

【００３９】図３（ａ）にフレームフォーマットを示
す。スロット１１１を複数個（但し、偶数個）まとめた
ものをフレーム１１２と定義する。フレームは、上り無
線チャネル用のサブフレーム１１３と下り無線チャネル
用のサブフレーム１１４に２分割される。なお、ここで
の上下の無線チャネルは、図１の狭帯域の無線基地局１
０２が有するチャネルである。図３（ａ）では、一例と
して、上り無線チャネル用のサブフレーム１１３と下り
無線チャネル用のサブフレーム１１４をそれぞれ４スロ
ットとしている。

【００４０】通常、電話のように音声を双方向で伝送す
る場合は、上り無線チャネルも下り無線チャネルも常に
同等の伝送速度による伝送が行われるため、上下回線で
同等の帯域幅が割り当てられている。一般に、帯域幅と
は通信に使用する周波数軸上の幅を指す。従って、一つ
の周波数チャネルにおいて、時間的に上り回線と下り回
線で使用する比を変えても、その使用する帯域幅に変化
はない。しかしながら、その割合によって等価的に割り
当てられた帯域幅の比が異なると見ることもできる。

【００４１】本実施例では、使用する帯域幅に、使用し
ている時間率を掛け合わせたものを「割り当てられた帯
域幅」とする。例えば、３０ｋＨｚの帯域でＴＤＤを行
い、上り無線チャネルと下り無線チャネルの使用時間比
が２：１の場合、上り無線チャネルに割り当てられた帯
域幅は２０ｋＨｚであり、下り無線チャネルに割り当て
られた帯域幅は１０ｋＨｚであるとする。

【００４２】図１に示すように、無線移動局１０１が広
帯域の無線基地局１０５のサービスエリア１６１に入
り、広帯域の下り無線チャネル（広帯域の無線基地局１
０５から無線移動局１０１への下り無線チャネル）によ
り画像やテキスト等のデータが伝送される場合、下り無
線チャネル用のサブフレーム１１４で使用されるスロッ
ト数は、上り無線チャネル用のサブフレーム１１３で使
用されるスロット数よりも少なくなる。すなわち、下り
無線チャネル用のサブフレーム１１４に空きスロット１
１６が生じる。

【００４３】そこで、第１の実施例では、この空きスロ
ット１１６を同一無線移動局の上り無線チャネル用に割
り当てる（狭帯域の下り無線チャネルを狭帯域の上り無
線チャネルに割り当てる）。

【００４４】具体的に説明すると、例えば、図３（ａ）
において、上り無線チャネルで情報を要求するためのス
ロット１１５として１スロットを用いた場合、下り無線
チャネル用のサブフレーム１１４には、１スロットの空
きスロット１１６が生じる。

【００４５】そこで、図３（ｂ）に示すように、この空
きスロット１１６を上り無線チャネル用に割り当て、こ
のスロットでも情報を要求するための信号を狭帯域の無
線基地局１０２へ送信する。すなわち、上り無線チャネ
ルと下り無線チャネルのスロット数の比を動的に切り替
え、ここでは上り無線チャネル用のスロット数を５スロ
ットとし、下り無線チャネル用のスロット数を３スロッ
トとする。これにより、以下のような効果を得ることが
できる。

【００４６】従来のシステムでは、上り無線チャネル用
のサブフレーム１１３で使用されるスロット数は、予め
定められた固定のスロット数であったため、情報を要求
するための信号や、再送制御に用いる信号は一定量まで
しか受け付けられなかった。そのため、上り無線チャネ
ル用のサブフレーム１１３に割り当てられたスロットを
全て利用した場合、広帯域の下り無線チャネルの伝送能
力にはまだ十分に余裕があったとしても、それ以上の伝
送は不可能となっていた。しかも、従来方式は、下り無
線チャネル用のサブフレーム１１４には、空きスロット
１１６があるにも関わらず全く有効活用しようとせず、
ただ浪費しているだけであった。

【００４７】これに対し、第１の実施例によれば、空き
スロット１１６を上り無線チャネル用として用いること
が可能となるため、情報を要求するための信号や、再送
制御に用いる信号等のデータ量を従来より２倍に増加さ
せることができる。その結果、再送制御などが効率的に
行われ、広帯域の下り無線チャネルの有効活用が可能と
なる。

【００４８】なお、上記実施例では、下り無線チャネル
の空きスロット１１６を、同一無線移動局の上り無線チ
ャネル用に割り当てたが、他の無線移動局の上り無線チ
ャネル用として用いることも可能である。この場合、広
帯域の下り無線チャネルを利用できる無線移動局数を増
やすことが可能となる。

【００４９】（第２の実施例）図４は第２の実施例（第
１の発明）を説明するための図である。ここでは、無線
移動局１０１と狭帯域の無線基地局１０２との間の通信
方式としてＦＤＤ（Frequency Division Duplex ）を採
用する。以下では、ＦＤＭＡ／ＦＤＤを例にとり説明す
る。なお、ＴＤＭＡ／ＦＤＤやＣＤＭＡ／ＦＤＤを適用
した場合でも、同様の効果が得られるものである。

【００５０】図４（ａ）に示すように、ＦＤＭＡ／ＦＤ
Ｄでは、無線チャネルとして複数（但し、偶数）のキャ
リア１２１が割り当てられる。さらに、このキャリア１
２１は上り無線チャネル用のキャリア１２２と下り無線
チャネル用のキャリア１２３に２分割される。なお、こ
こでの上下の無線チャネルは、図１の狭帯域の無線基地
局１０２が有するチャネルである。図４（ａ）では、一
例として、上り無線チャネル用のキャリア１２２と下り
無線チャネル用のキャリア１２３をそれぞれ５キャリア
としている。

【００５１】通常、電話のように音声を双方向で伝送す
る場合は、上り無線チャネルも下り無線チャネルも常に
同等の伝送速度による伝送が行われるため、上下回線で
同等の帯域幅が割り当てられていた。つまり、上り無線
チャネルで使用されるキャリアの総数と下り無線チャネ
ルで使用されるキャリアの総数は等しかった。しかし、
図１で示したように、無線移動局１０１が広帯域の無線
基地局のサービスエリア１６１に入り、広帯域の下り無
線チャネルにより画像やテキスト等のデータを伝送する
場合、下り無線チャネルで使用されるキャリア数は、上
り無線チャネルで使用されるキャリア数よりも少なくな
る。すなわち、下り無線チャネル用のキャリア１２３の
中には使用されないキャリア１２４が生じる。

【００５２】そこで、第２の実施例では、この使用され
ないキャリア１２４を同一無線移動局の上り無線チャネ
ル用のキャリア１２２に割り当てる（狭帯域の下り無線
チャネルを狭帯域の上り無線チャネルに割り当てる）。

【００５３】具体的に説明すると、例えば、図４（ａ）
において、上り無線チャネルで情報を要求するためのキ
ャリア１２５として１キャリアを用いた場合、下り無線
チャネル用のサブフレーム１２３には、使用されないキ
ャリア１２４が１キャリア生じる。

【００５４】そこで、図４（ｂ）に示すように、その使
用されないキャリア１２４を上り無線チャネル用のキャ
リア１２２に割り当てる。すなわち、上り無線チャネル
と下り無線チャネルのキャリア数の比を動的に切り替
え、上り無線チャネル用のキャリア１２２を６キャリア
とし、下り無線チャネル用のキャリア１２３を４キャリ
アとする。これにより、以下のような効果を得ることが
できる。

【００５５】従来のシステムでは、上り無線チャネルと
して使用されるキャリアの総数は、予め定められた固定
値であったため、情報を要求するための信号や、再送制
御に用いる信号は一定量までしか受け付けられなかっ
た。そのため、上り無線チャネル用のキャリア１２２に
割り当てられたキャリアを全て利用した場合、広帯域の
下り無線チャネルの伝送能力には、まだ十分に余裕があ
ったとしても、それ以上の伝送は不可能となっていた。
しかも、従来方式は、下り無線チャネル用のキャリア１
２３には、使用されないキャリア１２４があるにも関わ
らず全く有効活用しようとせず、ただ浪費しているだけ
であった。

【００５６】これに対し、第２の実施例によれば、未使
用のキャリア１２４を上り無線チャネル用として用いる
ことが可能となるため、情報を要求するための信号や、
再送制御に用いる信号等のデータ量を従来より２倍に増
加させることができ、その結果、再送制御などが効率的
に行われ、広帯域の下り無線チャネルの有効活用が可能
となる。

【００５７】なお、上記実施例では、下り無線チャネル
の未使用のキャリア１２４を、同一無線移動局の上り無
線チャネル用に割り当てたが、他の無線移動局の上り無
線チャネル用として用いることも可能である。この場
合、広帯域の下り無線チャネルを利用できる無線移動局
数を増やすことが可能となる。

【００５８】（第３の実施例）図５は第３の実施例（第
１の発明）を説明するための図である。ここでは、無線
移動局１０１と狭帯域の無線基地局１０２との間の通信
方式としてＣＤＤ（Code Division Duplex）を採用す
る。ＣＤＤとは、上り無線チャネルと下り無線チャネル
に、それぞれ異なる疑似ランダム系列を割り当てる方式
のことをいう。以下では、ＣＤＭＡ／ＣＤＤを例にとり
説明する。なお、ＴＤＭＡ／ＣＤＤやＦＤＭＡ／ＣＤＤ
を適用した場合でも、同様の効果が得られるものであ
る。

【００５９】図５（ａ）に示すように、ＣＤＭＡ／ＣＤ
Ｄでは、無線チャネルとして複数（但し、偶数）の疑似
ランダム系列１３１が割り当てられる。さらに、この疑
似ランダム系列１３１は上り無線チャネル用の疑似ラン
ダム系列１３２と下り無線チャネル用の疑似ランダム系
列１３３に２分割される。なお、ここでの上下の無線チ
ャネルは、図１の狭帯域の無線基地局１０２が有するチ
ャネルである。図５（ａ）では、一例として、上り無線
チャネル用の疑似ランダム系列１３１の数と下り無線チ
ャネル用の疑似ランダム系列１３２の数をそれぞれ５と
している。

【００６０】通常、電話のように音声を双方向で伝送す
る場合は、上り無線チャネルも下り無線チャネルも常に
同等の伝送速度による伝送が行われるため、上下回線で
同等の帯域幅が割り当てられている。一般に、帯域幅と
は通信に使用する周波数軸上の帯域の幅を指す。従っ
て、一つの周波数チャネルにおいて上り無線チャネルと
下り無線チャネルで使用する疑似ランダム系列数の比を
変えても、その使用する帯域幅に変化はない。しかしな
がら、使用する疑似ランダム系列数の割合によって等価
的に割り当てられた帯域幅の比が異なると見ることもで
きる。

【００６１】本実施例では、使用する帯域幅に、使用し
ている疑似ランダム系列数の割合を掛け合わせたものを
「割り当てられた帯域幅」とする。例えば、３０ｋＨｚ
の帯域でＣＤＤを行い、上り無線チャネルと下り無線チ
ャネルで使用される疑似ランダム系列数の比が２：１で
あったとすると、上り無線チャネルに割り当てられた帯
域幅は２０ｋＨｚであり、下り無線チャネルに割り当て
られた帯域幅は１０ｋＨｚであるとする。

【００６２】図１に示すように、無線移動局１０１が広
帯域の無線基地局１０５のサービスエリア１６１に入
り、広帯域の下り無線チャネルにより、画像やテキスト
等のデータが伝送される場合、下り無線チャネルで使用
される疑似ランダム系列の数は、上り無線チャネルで使
用される疑似ランダム系列の数よりも少なくなる。すな
わち、下り無線チャネル用の疑似ランダム系列１３３の
中に、使用されない疑似ランダム系列１３４が生じる。

【００６３】そこで、第３の実施例では、この使用され
ない疑似ランダム系列１３４を同一無線移動局の上り無
線チャネル用の疑似ランダム系列１３１に割り当てる
（狭帯域の下り無線チャネルを狭帯域の上り無線チャネ
ルに割り当てる）。

【００６４】具体的に説明すると、例えば、図５（ａ）
において、上り無線チャネルで情報を要求するための疑
似ランダム系列１３５として、１つの疑似ランダム系列
を用いた場合、下り無線チャネル用の疑似ランダム系列
１３３には、使用されない疑似ランダム系列１３４が１
つ生じる。

【００６５】そこで、図５（ｂ）に示すように、その使
用されない疑似ランダム系列１３４を上り無線チャネル
用の疑似ランダム系列１３２に割り当てる。すなわち、
上り無線チャネルと下り無線チャネルの疑似ランダム系
列数の比を動的に切り替え、上り無線チャネル用の疑似
ランダム系列１３２の数を６とし、下り無線チャネル用
の疑似ランダム系列１３３の数を４とする。これによ
り、以下のような効果を得ることができる。

【００６６】従来のシステムでは、上り無線チャネルと
して使用される疑似ランダム系列の総数は、予め定めら
れた固定値であったため、情報を要求するための信号
や、再送制御に用いる信号は一定量までしか受け付けら
れなかった。そのため、上り無線チャネル用の疑似ラン
ダム系列１３２に割り当てられた疑似ランダム系列を全
て利用した場合、広帯域の下り無線チャネルの伝送能力
には、まだ十分に余裕があったとしても、それ以上の伝
送は不可能となっていた。しかも、従来方式は、下り無
線チャネル用の疑似ランダム系列１３３には、使用され
てない疑似ランダム系列１３４があるにも関わらず全く
有効活用しようとせず、ただ浪費しているだけであっ
た。

【００６７】これに対し、第３の実施例によれば、未使
用の疑似ランダム系列１３４を上り無線チャネル用とし
て用いることが可能となるため、情報を要求するための
信号や、再送制御に用いる信号等のデータ量を従来より
２倍に増加させることができ、その結果、再送制御など
が効率的に行われ、広帯域の下り無線チャネルの有効活
用が可能となる。

【００６８】なお、上記実施例では、下り無線チャネル
の未使用の疑似ランダム系列１３４を、同一無線移動局
の上り無線チャネル用に割り当てたが、他の無線移動局
の上り無線チャネル用として用いることも可能である。
この場合、広帯域の下り無線チャネルを利用できる無線
移動局数を増やすことが可能となる。

【００６９】次に、図６および図７を参照して第２の発
明について説明する。 （第４の実施例）図６は第４の実施例（第２の発明）を
説明するための図である。ここでは、無線移動局１０１
と狭帯域の無線基地局１０２との間の通信方式として、
ＴＤＭＡ／ＴＤＤを採用した場合を例にとり説明する。
なお、無線移動局１０１と狭帯域の無線基地局１０２と
の間の通信方式として、他のＴＤＤやＦＤＤ，ＣＤＤを
適用した場合でも同様な効果が得られるものである。

【００７０】図６では、上り無線チャネル用のサブフレ
ーム１４１と下り無線チャネル用のサブフレーム１４２
をそれぞれ５スロットとした場合を示している。なお、
ここでの上下の無線チャネルは、図１の狭帯域の無線基
地局１０２が有するチャネルである。

【００７１】まず、第２の発明を実施する前の様子を図
６（ａ）を用いて説明する。図６（ａ）のスロット１４
３ｂとスロット１４４ｂは、それぞれ上り無線チャネル
用と下り無線チャネル用で１組をなして通信が行われて
いるものとする。この時、情報を求めるための信号をス
ロット１４３ｅを用いて送信し、下り無線チャネルとし
て、広帯域の下り無線チャネルが用いられたとすると、
上り無線チャネルとして使用されるスロットはスロット
１４３ｂとスロット１４３ｅの２スロット、下り無線チ
ャネルとして使用されているスロットはスロット１４４
ｂの１スロットとなる。従って、使用中のスロットとス
ロットの間の最小スロット間隔１４５は１スロットとな
る。

【００７２】ここで、本実施例により、図６（ｂ）で示
すように、下り無線チャネルとしてスロット１４４ｃを
使用するようにスロット切替を行う。これにより、使用
中のスロットとスロットの間の最小スロット間隔１４６
は２スロットとなる。したがって、最小スロット間隔が
今までより広くなり、その結果、チャネル間の干渉が減
り、通信品質の向上が可能となる。

【００７３】また、通信品質の向上によりパケット誤り
が減るため、上り無線チャネルにおける無駄な信号が減
少し、その結果、広帯域の下り無線チャネルの有効活用
も可能となる。

【００７４】なお、上記実施例では、下り無線チャネル
のみでスロット切替を行っているが、上下のチャネルで
スロット切替を行うことも可能である。また、上記実施
例では、最小スロット間隔を最大にすることにより、通
信品質の向上を図っているが、同様にスロット間隔を平
均的に最大とし、スロット間の干渉を小さくし、通信品
質を向上させることもできる。

【００７５】また、チャネル間の相互の干渉を検出する
他の手段を備え、干渉を最小とするようにスロット切り
替えを行うことで、全体の通信品質を平均的に高くする
ことも可能である。

【００７６】また、優先度の高いデータへの干渉を最小
とするようにスロット切り替えを行うこともできる。 （第５の実施例）図７は第５の実施例（第２の発明）を
説明するための図である。ここでは、無線移動局１０１
と狭帯域の無線基地局１０２との間の通信方式として、
ＴＤＭＡ／ＴＤＤを採用した場合を例にとり説明する。
なお、無線移動局１０１と狭帯域の無線基地局１０２と
の間の通信方式として、他のＴＤＤやＦＤＤ，ＣＤＤを
適用した場合でも同様な効果が得られるものである。

【００７７】図７では、上り無線チャネル用のサブフレ
ーム１５１と下り無線チャネル用のサブフレーム１５２
をそれぞれ５スロットとした場合を示している。なお、
ここでの上下の無線チャネルは、図１の狭帯域の無線基
地局１０２が有するチャネルである。

【００７８】ＶＯＤ（Video On Demand ）や電子出版等
のマルチメディアサービスを提供すると、音声、テキス
トデータ、静止画像、動画像等といった様々な情報が伝
送される。しかも、これらの情報はそれぞれ異なるＱＯ
Ｓ（Quality Of Service）を要求する。従って、サブフ
レームは、さらに、各ＱＯＳ毎に分割される。

【００７９】図７（ａ）では、サブフレームを音声用の
サブフレーム１５３，１５５とテキストデータ用のサブ
フレーム１５４，１５６に分割した場合の例を示す。情
報を求めるための信号をスロット１５７ｅを用いて送信
し、下り無線チャネルとして、広帯域の下り無線チャネ
ルが用いられたとすると、上述した第１の実施例（第１
の発明）により、図７（ｂ）に示すように、下り無線チ
ャネルのテキストデータ用のサブフレーム１５６の中か
ら、１スロットが上り無線チャネルのテキストデータ用
のサブフレーム１５４に割り当てられる。

【００８０】ここで、本実施例により、図７（ｃ）に示
すように、下り無線チャネルの音声用のサブフレーム１
５５として割り当てられていたスロット１５７ｆ〜スロ
ット１５７ｈを、スロット１５７ｇ〜スロット１５７ｉ
へ割り当て直す。また、下り無線チャネルのテキストデ
ータ用のサブフレーム１５６はスロット１５７ｊとす
る。その結果、上り無線チャネルとしてスロット１５７
ｅを用いて送信をしていた無線移動局１０１は、連続す
る２スロット、すなわちスロット１５７ｅとスロット１
５７ｆの使用が可能となる。

【００８１】この場合、従来方式では、無線移動局１０
１が上り無線チャネルとして２スロット使用する場合、
スロット１５７ｅとスロット１５７ｊしか使用できなか
った。このように離れた２スロットを使用する場合、そ
れぞれのスロットで送信されるデータには、それぞれに
プリアンブル１５８を付けなければいけなかった。

【００８２】これに対し、本実施例により、連続する２
スロットが可能となり、それぞれにプリアンブル１５８
を付ける必要がなくなった。つまり、プリアンブル１５
８はスロット１５７ｅで送信されるデータにのみつけれ
ばよいため、スロット１５７ｆで送信できるデータ量が
増加する。従って、無線チャネルの有効利用が可能とな
る。

【００８３】次に、図８を参照して第３の発明について
説明する。 （第６の実施例）図８は第６の実施例（第３の発明）を
説明するための図である。ここでは、無線移動局１０１
と狭帯域の無線基地局１０２との間の通信方式として、
ＴＤＭＡ／ＴＤＤを採用した場合を例にとり説明する。
なお、無線移動局１０１と狭帯域の無線基地局１０２と
の間の通信方式として、他のＴＤＤやＦＤＤ，ＣＤＤを
適用した場合でも同様な効果が得られるものである。

【００８４】図１に示す無線移動局１０１が広帯域の無
線基地局１０５のサービスエリア１６１内に位置する場
合は、狭帯域の下り無線チャネルを用いた送信を行わず
に、広帯域の下り無線チャネルを用いた送信を行う。

【００８５】また、狭帯域の無線基地局１０２のサービ
スエリア１６２に位置しており、狭帯域の下り無線チャ
ネルを使用していた無線移動局１０７が、広帯域の無線
基地局のサービスエリア１６１に移動した場合は、直ち
に、狭帯域の下り無線チャネルを用いた送信を停止し、
広帯域の下り無線チャネルを用いた送信に切替える。

【００８６】このように、広帯域の下り無線チャネルを
利用できる場合には、狭帯域の下り無線チャネルを用い
たデータの送信を停止せしめることにより、同一周波数
を用いた他の狭帯域の無線基地局へのチャネル干渉を軽
減することができ、システム全体の通信品質の向上が可
能となる。

【００８７】なお、上記各実施例では、図１に示すよう
な狭帯域の無線基地局１０２と広帯域の無線基地局１０
５が独立したシステムを想定して説明したが、図２に示
すように、狭帯域の無線送受信機能と広帯域の無線送信
機能の両方を備えた無線基地局１０６を有するシステム
についても適用可能である。

【００８８】また、無線移動局１０１を始め、狭帯域の
無線基地局１０２、広帯域の無線基地局１０５、さらに
狭帯域と広帯域の無線基地局１０６の数は、１つに限る
ものではなく、多数存在する構成であっても適用可能で
ある。

【００８９】

【発明の効果】

（１）以上説明したように本発明によれば、狭帯域の下
り無線チャネル用として割り当てられていた帯域を狭帯
域の上り無線チャネル用に割り当るようにしたため、上
り無線チャネルにおいて、無線移動局は従来に比べ２倍
の情報伝送を行うことが可能となる。つまり、情報を要
求するための信号や、再送制御に用いる信号等のデータ
量を従来の２倍にすることができる。その結果、再送制
御などが効率的に行われ、広帯域の下り無線チャネルを
伝送可能な最大限の速度に近付けて用いることができ、
有効利用が可能となる。

【００９０】（２）また、狭帯域の上下の無線チャネル
において、上り無線チャネル用のタイムスロットと下り
無線チャネル用のタイムスロット間の間隔を広げるよう
に下り無線チャネル用のタイムスロットの一部を切り替
えるようにしたため、使用中のスロット間隔を広げてチ
ャネル間の干渉を軽減ですることができ、システム全体
の通信品質の向上を図ることができる。また、下り無線
チャネル用のタイムスロットの一部を切り替えて、上り
無線チャネル用のタイムスロットとする制御を行うよう
にしたため、前記広帯域の下り無線チャネルを使用して
いる場合での上り無線チャネル用のタイムスロットを十
分に確保して効率的な情報伝送を実現できる。

【００９１】（３）また、狭帯域の下り無線チャネルを
使用していた無線移動局が広帯域の無線基地局のサービ
スエリアに移動した場合に、狭帯域の下り無線チャネル
を用いた送信を停止し、広帯域の下り無線チャネルを用
いた送信に切替えるようにしたため、同一周波数を用い
た他の狭帯域の無線基地局へのチャネル干渉を軽減し
て、システム全体の通信品質の向上を図ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の無線通信システムの構成を示す概念
図。

【図２】本発明の無線通信システムの他の構成を示す概
念図。

【図３】第１の実施例としてのスロット割り当て方法を
示す図。

【図４】第２の実施例としての周波数割り当て方法を示
す図。

【図５】第３実施例としての疑似ランダム系列割り当て
方法を示す図。

【図６】第４の実施例としてのスロット割り当て方法を
示す図。

【図７】第５の実施例としてのスロット割り当て方法を
示す図。

【図８】第６の実施例としてのシステム構成を示す概念
図。

【図９】非対称なトラフィック特性を有する無線通信シ
ステムの構成を示す概念図。

【符号の説明】

１０１…無線移動局、１０２…狭帯域の無線送受信機能
を備えた無線基地局、１０３…ネットワーク、１０４…
データベース、１０５…広帯域の無線送信機能を備えた
無線基地局、１０６…狭帯域の無線送受信機能と広帯域
の無線送信機能を備えた無線基地局、１１１…スロッ
ト、１１２…フレーム、１１３…狭帯域の上り無線チャ
ネル用のサブフレーム、１１４…狭帯域の下り無線チャ
ネル用のサブフレーム、１１５…情報を要求するために
使用したスロット、１１６…狭帯域の下り無線チャネル
として使用されないスロット、１４５…最小スロット間
隔、１４６…最小スロット間隔、１５３…狭帯域の上り
無線チャネルの音声用サブフレーム、１５４…狭帯域の
上り無線チャネルのデータ用サブフレーム、１５５…狭
帯域の下り無線チャネルの音声用サブフレーム、１５６
…狭帯域の下り無線チャネルのデータ用サブフレーム、
１５８…プリアンブル、１６１…広帯域の無線送信機能
を備えた基地局のサービスエリア、１６２…狭帯域の無
線送受信機能を備えた基地局のサービスエリア。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−46248（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−22639（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−252896（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−150116（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04B 7/24 - 7/26 H04Q 7/00 - 7/38 H04B 7/15

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 狭帯域の上下の無線チャネルと広帯域の
   下り無線チャネルを有する無線通信システムにおける無
   線移動局と無線基地局との無線通信方法であって、 前記無線移動局は、前記狭帯域の上り無線チャネルを介
   して情報を要求するための信号を送信し、 前記無線基地局は、前記要求された情報に応じて、前記
   無線移動局への下り無線チャネルとして、前記狭帯域の
   下り無線チャネルと前記広帯域の下り無線チャネルのい
   ずれかを選択可能であり、前記広帯域の下り無線チャネ
   ルが選択された場合、前記狭帯域の上り無線チャネルで
   情報を送信する際に割り当てる帯域幅と前記狭帯域の下
   り無線チャネルに割り当てる帯域幅の比を動的に切り替
   えることを特徴とする無線通信方法。
2. 【請求項２】 狭帯域の上下の無線チャネルと広帯域の
   下り無線チャネルを有する無線通信システムにおける無
   線移動局と無線基地局との無線通信方法であって、 前記狭帯域の上下の無線チャネルは、それぞれ複数のタ
   イムスロットに分かれており、 前記無線移動局は、前記狭帯域の上り無線チャネルの所
   定のタイムスロットを介して情報を要求するための信号
   を前記無線基地局に送信し、 前記無線基地局は、前記要求された情報に応じて、前記
   無線移動局への下り無線チャネルとして、前記狭帯域の
   下り無線チャネルと前記広帯域の下り無線チャネルのい
   ずれかを選択可能であり、前記広帯域の下り無線チャネ
   ルが選択された場合、前記無線移動局に割り当てられた
   上り無線チャネル用のタイムスロットと下り無線チャネ
   ル用のタイムスロット間の間隔を広げるように下り無線
   チャネル用のタイムスロットの一部を切り替えることを
   特徴とする無線通信方法。
3. 【請求項３】 狭帯域の上下の無線チャネルと広帯域の
   下り無線チャネルを有する無線通信システムにおける無
   線移動局と無線基地局との無線通信方法であって、 前記狭帯域の上下の無線チャネルは、それぞれ複数のタ
   イムスロットに分かれ ており、 前記無線移動局は、前記狭帯域の上り無線チャネルの所
   定のタイムスロットを介して情報を要求するための信号
   を前記無線基地局に送信し、 前記無線基地局は、前記要求された情報に応じて、前記
   無線移動局への下り無線チャネルとして、前記狭帯域の
   下り無線チャネルと前記広帯域の下り無線チャネルのい
   ずれかを選択可能であり、前記広帯域の下り無線チャネ
   ルが選択された場合、下り無線チャネル用のタイムスロ
   ットの一部を切り替えて、上り無線チャネル用のタイム
   スロットとする制御を行うことを特徴とする無線通信方
   法。
4. 【請求項４】 前記広帯域の下り無線チャネルが選択さ
   れ、下り無線チャネル用のタイムスロットの一部を切り
   替えて、上り無線チャネル用のタイムスロットとする制
   御を行う際に、タイムスロットの割当位置を切り替える
   ことを特徴とする請求項３記載の無線通信方法。
5. 【請求項５】 狭帯域の上下の無線チャネルと広帯域の
   下り無線チャネルを有する無線通信システムにおける無
   線移動局と無線基地局との無線通信方法であって、 前記無線移動局は、前記狭帯域の上り無線チャネルを介
   して情報を要求するための信号を送信し、 前記無線基地局は、前記要求された情報に応じて、前記
   無線移動局への下り無線チャネルとして、前記狭帯域の
   下り無線チャネルと前記広帯域の下り無線チャネルのい
   ずれかを選択可能であり、前記広帯域の下り無線チャネ
   ルが選択された場合、前記狭帯域の下り無線チャネルを
   用いた送信を停止せしめる制御を行うことを特徴とする
   無線通信方法。