JP3704495B2 - 移動通信システムにおける制御信号送信方法 - Google Patents

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、更に詳しくは、ＴＤＭＡ（時分割多元接続）−ＴＤＤ（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（ＭＣＡ）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】
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】
【発明の実施の形態】
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２１０ｃａ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）２００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８５０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４００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）３１０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３７０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３１０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３８０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、ＴＤＭＡ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）４３０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３００ａ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４１０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３０１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３００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（６２０）。
【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７５０ｉ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
４１０：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

Claims (2)

1. 無線基地局からその管轄下にある移動端末に対して信号が送信される下り信号用スロット群と、前記移動端末から前記無線基地局に対して信号が送信される上り信号用スロット群と、を有するフレームを複数有するマルチフレームに従い、他の無線基地局が制御信号の送信に用いる周波数と共通の周波数を用いて、前記移動端末に対して制御信号を送信する前記無線基地局であって、
   前記マルチフレームの複数分の期間にわたって、前記共通周波数の制御キャリアのレベルを観測する観測手段と、
   前記観測手段により観測された前記制御キャリアのレベルが、所定のレベル以上のときの回数を検出する検出手段と、
   前記検出手段により検出された回数と前記マルチフレームの数とを比較して、前記他の無線基地局で使用中の下り制御用スロットを判定する判定手段と、
   前記マルチフレームから前記他の無線基地局で使用中の下り制御用スロットおよび前記上り信号用スロット群を除いた残りのスロット群から、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）で表される評価関数に基づいて下り制御用スロットを特定する特定手段と、
   前記特定手段により特定された下り制御用スロットを用いて、前記移動端末に対して制御信号を送信する送信手段と、
   を備えたことを特徴とする無線基地局。
2. 前記送信手段は、残りのスロット群のうち、前記移動端末に対して制御信号が送信される下り制御用スロットが除かれるスロット群を用いて、前記移動端末に対して通信信号を送信することを特徴とする請求項１記載の無線基地局。

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