JP4071989B2 - Ｔｄｄセルラ通信システム、チャネル割当装置、無線端末および方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般にセルラ無線通信の技術分野に関し、特に、時分割複信(TDD: Time Division Duplex)方式のセルラ通信システム、チャネル割当装置、無線端末および方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＴＤＤセルラ通信システムでは、無線端末と基地局の通信に同一周波数を使用し、上りチャネル（無線端末から基地局へ）と下りチャネル（基地局から無線端末へ）の通信を交互に切り替えることにより、双方向通信を行う。上りチャネルは、上りリンク(inbound link)又はアップ・リンク(up link)とも呼ばれる。下りチャネルは、下りリンク(outbound link)又はダウン・リンク(down link)とも呼ばれる。
【０００３】
図１は、ＴＤＤセルラ通信システム１００の部分概略図を示す。ＴＤＤセルラ通信システムは、複数の無線端末１０２，１０３と、無線端末１０２，１０３と通信を行う基地局１０４，１０６と、基地局１０４，１０６を制御する無線制御装置１０８を有する。無線制御装置１０８は更にセルラ交換局その他のシステム制御を行う要素（図示せず）に結合される。無線端末１０２と基地局１０４，１０６の間の通信は、上りチャネルＵおよび下りチャネルＤを通じて行なわれる。
【０００４】
図２は、ＴＤＤセルラ通信システム１００で使用される上りおよび下りチャネルに関するフレーム構成例を示す。このフレーム構成は、１５個のタイム・スロットより成る。第１ないし第５スロットは上りチャネルＵに使用され、第６ないし第１５スロットは下りチャネルＤに使用される。このようにして定められたフレーム構成に基づいて、無線端末１０２，１０３および基地局１０４，１０６は互いに通信を行う。スロット番号１ないし５の期間では、システム内の無線端末１０２，１０３が上りチャネルＵを利用して基地局１０４，１０６にアクセスする。その後のスロット番号６ないし１５の期間では、基地局１０４，１０６が下りチャネルＤを利用して無線端末１０２に無線伝送を行う。以後同様に上りおよび下りの通信が交互に繰り返される。
【０００５】
無線端末１０２，１０３がＴＤＤセルラ通信システム内で通信を開始しようとする場合には、無線端末１０２，１０３は無線制御装置１０８に対してチャネルの割り当てを要求する。基地局１０４，１０６を通じてこの要求を受信した無線制御装置１０８は、所定の優先順位に基づいて、上りチャネルおよび下りチャネルを無線端末に割り当てる。図２のフレーム構成における上りおよび下りを表わすＵ，Ｄの後に付されている数字は、チャネル割り当ての優先順位を示す。すなわち、無線端末１０２にチャネルを割り当てる際に、先ず始めに、上りチャネルＵ１および下りチャネルＤ１が割り当てられ、次に、上りチャネルＵ２および下りチャネルＤ２が割り当てられ、以下同様に続けられる。１フレーム当たりのスロット数、上りおよび下りの上下の比率、優先順位等は、システム・オペレータの側で予め設定されている。無線端末１０２の要求どおりにチャネルが割り当てられたならば、無線端末１０２は、以後通信を開始することが可能になる。
【０００６】
図３は、優先順位の１ないし３までのチャネルが既に割り当て済みであり、優先順位４および５のチャネルが未使用である様子を示す。この場合において、無線端末１０２，１０３が、１つ又は２つの上りチャネルを要求して通信を行うことを希望する場合には、上りチャネルＵ４，Ｕ５（およびこれに対応する下りチャネルＤ４，Ｄ５）を割り当てて通信を行わせることが可能である。無線端末が３つ以上の上りチャネルを要求する場合は、要求に応じ得る上りチャネルがないので、チャネル割り当ての要求は拒否される。タイム・スロット４ないし９の通信資源は、その無線端末には割り当てられず、未使用のまま残されてしまう。したがって、従来の手法では、通信資源の利用効率が必ずしも充分に高くないという問題点がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本願課題は、ＴＤＤセルラ通信システムにおける通信資源の利用効率を向上させるシステム、チャネル割当装置、無線端末および方法を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明による解決手段によれば：
時分割複信方式セルラ通信システムであって、
上りおよび下りの上下のチャネルを利用して基地局と通信を行う無線端末と、基地局を制御する無線制御装置と、前記無線端末にチャネルを割り当てるチャネル割当装置を有し、
前記無線端末が、前記チャネル割当装置により通知された所定のタイム・スロットにおける干渉レベルの測定値を求め、
前記チャネル割当装置が、前記測定値と所定値との比較結果に基づいて、前記無線端末に所定のタイム・スロットで使用するチャネルを割り当て、
前記無線端末が使用する前記チャネルと、前記タイム・スロットの間に他の無線端末が使用するチャネルの上下の種別が異なることを特徴とする時分割複信方式セルラ通信システムが提供される。
【０００９】
【作用】
本発明の一形態によれば、干渉レベルの測定値と所定値との比較結果に基づいて、隣接セルのチャネルと上下異なるチャネルが無線端末に与えられるので、通信資源の利用効率を向上させることが可能になる。
【００１０】
本発明の一形態によれば、所定の上りチャネルにおける干渉レベルを測定することによって、無線端末が割り当てを希望するチャネルの干渉レベルが判明する。
【００１１】
本発明の一形態によれば、測定対象となる制御チャネルをデコードすることによって、干渉に関与する他の無線端末を特定することが可能になる。
【００１２】
本発明の一形態によれば、ＴＤＤセルラ通信システムが、ＣＤＭＡ／ＴＤＤシステムである。ＣＤＭＡシステムでは、同一時刻に同一周波数を利用して通信を行い、自分以外の信号は総て干渉信号となるので、このようなシステムに本発明は特に有意義である。
【００１３】
本発明の一形態によれば、複数のタイム・スロットが一括して無線端末に通知されるので、個別に通知される場合に比べて、利用可能な通信資源を早期に発見することが可能になる。
【００１４】
本発明の一形態によれば、チャネル割当装置を無線制御装置に組み込むので、無線制御装置によるセルラ通信の制御機能を利用することによって、チャネル割当装置を簡易に実現することが可能になる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
概して、本願実施例によるＴＤＤセルラ通信システムは、基地局と通信を行う無線端末と、基地局を制御する無線制御装置と、無線端末にチャネルを割り当てるチャネル割当装置を有する。無線端末は、チャネル割当装置により通知された所定のタイム・スロットにおける干渉レベルを測定する。チャネル割当装置は、その測定値と所定値との比較結果に基づいて、無線端末に、所定のタイム・スロットで使用するチャネルを割り当てる。無線端末が使用するチャネルと、所定のタイム・スロットの間に他の無線端末が使用するチャネルは、上下の種別が異なる。本願実施例では、一定条件の下に、上りおよび下りの上下の種別を変更することにより、通信資源の利用効率を向上させる。
【００１６】
図４は、本願実施例によるチャネル割当装置４００の概略的な機能ブロック図である。チャネル割当装置４００は、無線制御装置１０８（図１）の内部に設けることが可能である。または、無線制御装置１０８とは別個に設けることも可能である。チャネル割当装置４００は、チャネルの割り当てに関する優先順位の情報を格納する優先順位データベース４０２を有する。この情報には、フレーム中の上りおよび下りチャネル（タイム・スロット）を、どのような順序で割り当ててゆくかを定める情報（Ｕ１，．．．Ｕ５，Ｄ１，．．．Ｄ５）が含まれる。この優先順位は、セル毎に異なっていてもよいし、複数のセルで共通するように定めることも可能である。システム制御を容易にする観点からは、システム全体で優先順位を共通に設定することが好ましい。
【００１７】
チャネル割当装置４００は、使用可能なチャネルの情報を格納するチャネル・データベース４０４を含む。この情報には、どのタイム・スロットが使用中であり、どのタイム・スロットが使用されていないかを示す情報が含まれる。また、チャネルの上りおよび下りの上下の種別に関する情報も含まれる。チャネル割当装置４００は、優先順位データベース４０２およびチャネル・データベース４０４に結合されたチャネル割当制御手段４０６を有する。チャネル割当制御手段４０６は、無線端末と各種の信号を通じて通信を行う。各種の信号には、無線端末からのチャネル割り当て要求、無線端末への割当チャネルの通知、無線端末への干渉レベルの測定要求、および無線端末からの干渉レベルの測定結果を示す信号が含まれる。チャネル割当装置４００は、チャネル割当制御手段４０６に結合された干渉レベル判定手段４０８を有する。干渉レベル判定手段４０８は、チャネル割当制御手段４０６が受信した干渉レベルの測定結果を、所定の閾値と比較する機能を有する。この閾値は、干渉による通信品質の劣化が許容可能であるか否かの規準となる臨界的な値であり、システム・オペレータにより事前に設定されている。
【００１８】
図５は、本願実施例による無線端末５００の概略的な機能ブロック図である。無線端末５００は、チャネル割当装置４００（図４）と上記の各種の信号を通じて通信を行うチャネル割当制御手段５０２と、このチャネル割当制御手段５０２に結合された干渉レベル測定手段５０４を有する。干渉レベル測定手段５０４は、チャネル割当制御手段５０２が受信した干渉レベル測定命令に応じて、無線端末の受ける干渉電力を測定する。測定結果は、チャネル割当装置４００に送信される。干渉レベルは、干渉電力によって測定される。無線端末は、例えば、セルのハンドオーバを行なうために周辺セルからの制御信号の受信電力を測定する機能を有する。このような機能を利用して、干渉レベルを測定することが可能である。したがって、本発明を実現するために新たな電力測定手段を設けることは必須ではない。
【００１９】
図６は、本願実施例によるチャネル割当の動作を説明するフローチャート６００を示す。まず、無線端末は、制御チャネルを利用して、基地局を通じてチャネル割当装置にチャネル割当要求を送信する（６０２）。チャネル割当要求には、無線端末の必要とするチャネル数（スロット数）が示されている。通常の電話による会話のような無線通信では、上りおよび下りの情報量が同様であってさほど多くないので、例えば上りおよび下りに１チャネルずつ割り当てるような標準的なチャネル割当を要求することになる。しかしながら、例えば、多くのデータを高速に通信することを希望するような場合は、複数のチャネルを利用する必要がある。また、上りおよび下りで必要とするチャネル数が異なる場合もある。例えば、無線端末がインターネットを閲覧したりデータ・ファイルをダウンロードしたりする場合は、下りチャネルを増やして受信データ速度を向上させる必要がある。逆に、無線端末がパーソナル・コンピュータである場合や、携帯電話機に接続されたデータ端末であるような場合に、多くのデータを送信するときは、送信データ速度を向上させる必要がある。このような伝送速度の調整（特に高速化）は、無線端末に割り当てるチャネル数（スロット数）を調整することによって行なうことが可能である。
【００２０】
チャネル割当要求を受けたチャネル割当装置４００は、優先順位データ・ベース４０２およびチャネル・データベース４０４を参照して、無線端末の要求に応じ得るか否かを判定する（６０４）。言い換えれば、事前に決まっているフレーム構成で割当要求に応じ得るか否かを判定する。例えば、通信資源の現在の利用状況が図３に示すような状況であり、優先順位１ないし３が既に割当て済みであって、優先順位４，５のチャネルが利用可能であるとする。無線端末が、高々２つの上りチャネルを希望するに過ぎない場合は、上りチャネルＵ４，Ｕ５および下りチャネルＤ４，Ｄ５を割当てることによって、その要求に応じることが可能である。この場合は、無線端末に割当てるチャネルが通知される（６０６）。しかしながら、無線端末が３つの上りチャネルを要求する場合は、事前に決まっているフレーム構成では無線端末の要求に応じることができず、ステップ６０８に進む。
【００２１】
ステップ６０８では、未使用チャネルの上りおよび下りの種別を変更することによって無線端末の要求に応じ得るか否かを判定する。具体的には、無線端末の要求する上りチャネル数および下りチャネル数の総数と、未使用の上りチャネル数および下りチャネル数の総数とを比較することになる。その結果、無線端末の要求するチャネルの総数が多い場合は、チャネルの割当を拒否する通知が無線端末になされる（６１０）。なお、未使用チャネルが存在しない場合も当然に拒否される。
【００２２】
無線端末の要求するチャネルの総数よりも、未使用チャネルの総数が多いということは、上りおよび下りの種別を変更すれば、無線端末の要求に応じ得ることを意味する。例えば、無線端末が３つの上りチャネルを要求し、３つ以下の下りチャネルを要求する場合は、下りチャネルに設定されているスロット番号６ないし９のうち、何れか１つを上りチャネルに変更すれば、無線端末の要求に応じ得る。すなわち、チャネルの割当を要求する無線端末と通信を行う基地局が、図７に示すようなフレーム構成で通信を行うことを考える。このフレーム構成は、図３に示すものと同様であるが、第６タイム・スロットが、図３では下りチャネルＤ５であるのに対して、図７では上りチャネルＵ５となっている点が異なる。図７のフレーム構成を利用するのは、システム全体（総ての基地局）ではなく、チャネルの割当を要求する無線端末と通信を行っている基地局のみである。すなわち、チャネルの割当を要求する無線端末と通信を行っている基地局は、図７に示すフレーム構成で通信を行うが、他の基地局は図３に示すフレーム構成で通信を行うのである。このようにすると、第６タイム・スロットで、下りチャネルＤ５と上りチャネルＵ５が同時に使用されるので、下りチャネルＤ５に関する無線端末が存在するならば干渉を与えてしまうことが懸念される。この様子を図８に示す。
【００２３】
図８は、本願実施例によるＴＤＤセルラ通信システム８００を示す。ＴＤＤセルラ通信システム８００は、第１基地局８０４と通信する無線端末８０２と、第２基地局８０６と通信する無線端末８０３と、基地局８０４，８０６を制御する無線制御装置８０８を有する。無線制御装置８０８は更にセルラ交換局その他のシステム制御を行う要素（図示せず）に結合される。第６タイム・スロットにおいて、無線端末８０３に上りチャネルが割り当てられた場合に、隣接セルで通信を行なっている他の無線端末８０２が干渉を受けている様子が描かれている。
【００２４】
このような干渉は、一般に、無線端末どうしの距離が近いほど大きい傾向にある。また、希望波が支配的でないセルの端部に近くなるほど、大きくなる傾向がある。このような一般的な性質に加えて、具体的には、干渉レベルが高かったり低かったりする。干渉レベルは、無線端末間の距離、無線端末周辺の建物、電波の伝搬経路その他の通信環境に依存して変動し得るからである。したがって、図８に示すような上りと下りが重複するような通信が行われたとしても、良好な通信を行い得る場合も充分に期待される。
【００２５】
ステップ６０８では、第６タイム・スロットの下りチャネルＤ５を上りチャネルとして使用した場合に、どの程度の干渉レベルが生じるかを知るために、無線端末に干渉レベルの測定を要求する（６１２）。無線端末には、上りおよび下りチャネルが対の形式で割り当てられるので、ある上りチャネルに関連する無線端末は、対応する下りチャネルにも関連する。すなわち、無線端末８０３が、隣接セルで下りチャネルの通信を行っている他の無線端末８０２に与える干渉レベルは、他の無線端末８０２が上りチャネルの通信を行なっている場合に、無線端末８０３が受ける干渉レベルに相当する点に留意を要する。後述するように、符号分割多元接続(CDMA: Code Division Multiple Access)システムでは特にその傾向が強い。 したがって、図３および図７両者のフレーム構成に基づいて通信を行う場合（図８）に、第６タイム・スロットにおいて、無線端末８０３が他の無線端末８０２に与える干渉レベルを測定するには、次のようにすればよい。すなわち、第６タイム・スロットの下りチャネルＤ５に対応する第５タイム・スロットの上りチャネルＵ５において、無線端末８０３が受ける干渉レベルを測定することにより、所望の干渉レベルを把握することができる。このため、チャネル割当装置４００は、無線端末８０２に対して、第５タイム・スロットにおける干渉レベルを測定するよう要求する（６１２）。
【００２６】
干渉レベルの測定要求を受けた無線端末８０３は、干渉レベル測定手段５０４（図５）を利用して、指定されたタイム・スロットにおける干渉レベルを測定する（６１４）。干渉レベルの測定が完了すると、無線端末８０３は、チャネル割当装置４００に測定結果を送信する（６１６）。
【００２７】
チャネル割当装置４００は、干渉レベル判定部４０８を利用して、干渉レベルの測定値と所定値を比較する（６１８）。この所定値は、干渉による通信品質の劣化が許容可能であるか否かの規準となる臨界的な値であり、システム・オペレータにより事前に設定されている。干渉レベルが所定値より大きい場合は、目下検討しているチャネルを割り当てると、他の無線端末８０２に与える干渉が大きいので、そのような割り当ては行なわず、チャネル割当を拒否する通知がなされる（６２０）。干渉レベルが所定値より小さい場合は、他の無線端末８０２に与える干渉レベルが許容できる程度に小さいので、そのチャネルの割当を行なうことを決定する（６２２）。そして、無線端末８０３にその旨通知される（６２４）。以後、無線端末８０３および基地局８０６は、図７に示すフレーム構成で通信を行い、無線端末８０２および基地局８０２は以前と同様に図３に示すフレーム構成で通信を行う。
【００２８】
このように、本実施例によるＴＤＤセルラ通信システムは、上り／下り回線（チャネル）に同一の周波数帯域を使用し、この周波数帯域を複数の領域（セル）で使用する。このシステムは、複数の領域のそれぞれに位置する基地局と、上りおよび下りのチャネルを利用して通信を行う少なくとも第１および第２無線端末と、基地局を制御する無線制御装置と、第１および第２無線端末にチャネルを割り当てるチャネル割当装置を有する。複数の領域のうち、各領域内で使用する電波が互いに干渉を及ぼす距離にある第１領域および第２領域において、上り又は下りの何れか一方（例えば、下り）の回線が第２領域に位置する第２無線端末に割り当てられる。この場合において、第１領域中の第１無線端末（無線端末）は、チャネル割当装置により通知された所定のタイムスロットにおける干渉レベルの測定値を求める。チャネル割当装置は、その測定値と所定値との比較結果に基づいて、第１無線端末にチャネルを割り当てる。割り当てられるチャネルは、第２無線端末（他の無線端末）に割り当てられるタイムスロット番号と同じタイムスロット番号であって、かつ第２無線端末に割り当てたものとは異なる他方の回線（例えば、上り）である。
【００２９】
簡単のため図示していないが、ステップ６１８において、チャネル割り当てが拒否された場合は（６２０）、更にタイム・スロット７，８，９のような他の割り当て候補の干渉レベルを測定させることが可能である。割り当て候補となるチャネル（タイム・スロット）をどのように順序付けるかについては、任意に設定することが可能である。ただし、上りおよび下りの切り替えを少なくする観点からは、上りおよび下りチャネルのスイッチング・ポイント（タイム・スロット５および６の間）に接するチャネルを最優先候補とすることが好ましい。さらに、複数の割り当て候補が存在する場合に、１つずつ測定することを要求するのではなく、複数の割り当て候補をまとめて無線端末に通知して測定させることも可能である。これは、干渉レベルの測定および検討に要する時間短縮の観点から好ましい手法である。なお、無線端末のタスク処理能力に限界があり、一度に測定を行うことができない場合は、１つずつ測定を行うことになる。
【００３０】
本実施例では、下りチャネルを上りチャネルに変更する場合を説明したが、同様に、上りチャネルを下りチャネルに変更することも可能である。この場合、上下の種別を変更したタイム・スロットでは、図９に示すような干渉が生じる。すなわち、無線端末８０３は、以前と同様の通信を行う他の無線端末８０２から、干渉を受ける。したがって、チャネル割当装置４００は、干渉レベルの測定要求（６１２）を行なう際に、その上りチャネルのタイム・スロットでの干渉レベルを測定するよう無線端末８０３に命令する。
【００３１】
上りチャネルの増加を希望する場合、および下りチャネルの増加を希望する場合の両者において、他の無線端末との間に生じ得る干渉レベルの測定は、いずれも隣接セルの他の無線端末８０２が上りチャネルの通信を行う場合であった。これは、無線端末どうしの干渉レベルを測定することを主目的としたためである。他の無線端末８０２が下りチャネルの通信を行なう場合に、無線端末８０３が干渉レベルを測定すると、無線端末８０３が上りの通信を行う場合に（図８）、隣接セルの基地局から受ける干渉レベルを測定することが可能である。この干渉レベルが高くなると、無線端末８０３の送信する電力は、所定のノイズ・マージンを確保するために更に高くする必要が生じ、その結果、他の無線端末８０２に与える干渉レベルも増えてしまう。下りチャネルにおける干渉レベルを測定すると、このような影響をも考慮して、チャネル割当の可否を判断することが可能になる。
【００３２】
干渉レベルを測定するタイム・スロットは、通信チャネルだけでなく、制御チャネルでも行い得る。制御チャネルで干渉レベルの測定を行うと、その制御チャネルをデコードすることによって、干渉レベルだけでなく、干渉に関与する無線端末を具体的に特定することも可能になる。
【００３３】
本実施例では、１つの無線端末８０３による割り当て要求に基づいて、基地局８０６の行なうフレーム構成を変更しているが、本発明は必ずしもそのような形態に限定されない。セル内の複数の無線端末の全体的傾向として、上り（又は下り）チャネルの比率を増加させる要請を契機として、チャネル候補の決定（６０８）、適当な無線端末へ測定要求（６１２）、干渉レベルの検討（６１８）等の処理を行うことも可能である。
【００３４】
ＣＤＭＡ／ＴＤＤでは、同一時刻に同一周波数を利用して通信を行い、自分以外の信号は総て干渉信号（ノイズ）となる。例えば図８および図９において、無線端末８０３が他の無線端末８０２に与える影響（ノイズ・レベル）は、他の無線端末８０２が無線端末８０３に与える影響に非常に近いものになる。周波数分割多元接続(FDMA: Frequency Division Multiple Access)のような方式（ＦＤＡＭ／ＴＤＤ）では、無線端末８０２と８０３の使用する周波数が異なるので、ＣＤＭＡ／ＴＤＤの場合ほど一致しない。したがって、本発明は、ＴＤＤ方式を採用するセルラ通信システム全般に利用することが可能であるが、ＣＤＭＡ／ＴＤＤシステムに特に有利である。
【００３５】
本願実施例によれば、基地局ごとに、干渉レベルに応じて、タイム・スロットの割り当て（上下の比率）を機動的に変化させることが可能になり、通信資源の利用効率を向上させることが可能になる。
【００３６】
本願実施例によれば、基地局間のトラフィック量の相違に応じて、タイム・スロットの割り当てを機動的に変化させることが可能になり、通信資源の利用効率を向上させることが可能になる。
【００３７】
本願実施例によれば、他のユーザの通信品質を劣化させることなしに、タイム・スロットの割り当てを機動的に変化させることが可能になり、通信資源の利用効率を向上させることが可能になる。
【００３８】
本願実施例により測定した干渉レベルを利用して、干渉レベルの高いタイム・スロットの優先順位（チャネル割り当ての優先順位）を低く設定すると、干渉の少ないＴＤＤセルラ通信システムを構築することも可能になる。
【００３９】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、一定の条件の下に、ＴＤＤセルラ通信システムにおける上りおよび下りの上下の種別を変更することにより、通信資源の利用効率を向上させることが可能になる。
【００４０】
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、ＴＤＤセルラ通信システムの部分概略図を示す。
【図２】図２は、ＴＤＤセルラ通信システムで使用されるフレーム構成を示す。
【図３】図３は、ＴＤＤセルラ通信システムで使用されるフレーム構成を示す。
【図４】図４は、本願実施例によるチャネル割当装置の機能ブロック図である。
【図５】図５は、本願実施例による無線端末の機能ブロック図である。
【図６】図６は、本願実施例によるチャネル割当動作のフローチャートを示す。
【図７】図７は、本願実施例により許容されるフレーム構成を示す。
【図８】図８は、本願実施例によるＴＤＤセルラ通信システムの部分概略図を示す。
【図９】図９は、本願実施例によるＴＤＤセルラ通信システムの部分概略図を示す。
【符号の説明】
１００ ＴＤＤセルラ通信システム
１０２ 他の無線端末
１０３ 無線端末
１０４，１０６ 基地局
１０８ 無線制御装置
４００ チャネル割当装置
４０２ 優先順位データベース
４０４ チャネル・データベース
４０６ チャネル割当制御手段
４０８ 干渉レベル判定手段
５００ 無線端末
５０２ チャネル割当制御手段
５０４ 干渉レベル測定手段
８００ ＴＤＤセルラ通信システム
８０２ 他の無線端末
８０３ 無線端末
８０４，８０６ 基地局
８０８ 無線制御装置
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般にセルラ無線通信の技術分野に関し、特に、時分割複信(TDD: Time Division Duplex)方式のセルラ通信システム、チャネル割当装置、無線端末および方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＴＤＤセルラ通信システムでは、無線端末と基地局の通信に同一周波数を使用し、上りチャネル（無線端末から基地局へ）と下りチャネル（基地局から無線端末へ）の通信を交互に切り替えることにより、双方向通信を行う。上りチャネルは、上りリンク(inbound link)又はアップ・リンク(up link)とも呼ばれる。下りチャネルは、下りリンク(outbound link)又はダウン・リンク(down link)とも呼ばれる。
【０００３】
図１は、ＴＤＤセルラ通信システム１００の部分概略図を示す。ＴＤＤセルラ通信システムは、複数の無線端末１０２，１０３と、無線端末１０２，１０３と通信を行う基地局１０４，１０６と、基地局１０４，１０６を制御する無線制御装置１０８を有する。無線制御装置１０８は更にセルラ交換局その他のシステム制御を行う要素（図示せず）に結合される。無線端末１０２と基地局１０４，１０６の間の通信は、上りチャネルＵおよび下りチャネルＤを通じて行なわれる。
【０００４】
図２は、ＴＤＤセルラ通信システム１００で使用される上りおよび下りチャネルに関するフレーム構成例を示す。このフレーム構成は、１５個のタイム・スロットより成る。第１ないし第５スロットは上りチャネルＵに使用され、第６ないし第１５スロットは下りチャネルＤに使用される。このようにして定められたフレーム構成に基づいて、無線端末１０２，１０３および基地局１０４，１０６は互いに通信を行う。スロット番号１ないし５の期間では、システム内の無線端末１０２，１０３が上りチャネルＵを利用して基地局１０４，１０６にアクセスする。その後のスロット番号６ないし１５の期間では、基地局１０４，１０６が下りチャネルＤを利用して無線端末１０２に無線伝送を行う。以後同様に上りおよび下りの通信が交互に繰り返される。
【０００５】
無線端末１０２，１０３がＴＤＤセルラ通信システム内で通信を開始しようとする場合には、無線端末１０２，１０３は無線制御装置１０８に対してチャネルの割り当てを要求する。基地局１０４，１０６を通じてこの要求を受信した無線制御装置１０８は、所定の優先順位に基づいて、上りチャネルおよび下りチャネルを無線端末に割り当てる。図２のフレーム構成における上りおよび下りを表わすＵ，Ｄの後に付されている数字は、チャネル割り当ての優先順位を示す。すなわち、無線端末１０２にチャネルを割り当てる際に、先ず始めに、上りチャネルＵ１および下りチャネルＤ１が割り当てられ、次に、上りチャネルＵ２および下りチャネルＤ２が割り当てられ、以下同様に続けられる。１フレーム当たりのスロット数、上りおよび下りの上下の比率、優先順位等は、システム・オペレータの側で予め設定されている。無線端末１０２の要求どおりにチャネルが割り当てられたならば、無線端末１０２は、以後通信を開始することが可能になる。
【０００６】
図３は、優先順位の１ないし３までのチャネルが既に割り当て済みであり、優先順位４および５のチャネルが未使用である様子を示す。この場合において、無線端末１０２，１０３が、１つ又は２つの上りチャネルを要求して通信を行うことを希望する場合には、上りチャネルＵ４，Ｕ５（およびこれに対応する下りチャネルＤ４，Ｄ５）を割り当てて通信を行わせることが可能である。無線端末が３つ以上の上りチャネルを要求する場合は、要求に応じ得る上りチャネルがないので、チャネル割り当ての要求は拒否される。タイム・スロット４ないし９の通信資源は、その無線端末には割り当てられず、未使用のまま残されてしまう。したがって、従来の手法では、通信資源の利用効率が必ずしも充分に高くないという問題点がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本願課題は、ＴＤＤセルラ通信システムにおける通信資源の利用効率を向上させるシステム、チャネル割当装置、無線端末および方法を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明による解決手段によれば：
時分割複信方式セルラ通信システムであって、
上りおよび下りの上下のチャネルを利用して基地局と通信を行う無線端末と、基地局を制御する無線制御装置と、前記無線端末にチャネルを割り当てるチャネル割当装置を有し、
前記無線端末が、前記チャネル割当装置により通知された所定のタイム・スロットにおける干渉レベルの測定値を求め、
前記チャネル割当装置が、前記測定値と所定値との比較結果に基づいて、前記無線端末に所定のタイム・スロットで使用するチャネルを割り当て、
前記無線端末が使用する前記チャネルと、前記タイム・スロットの間に他の無線端末が使用するチャネルの上下の種別が異なることを特徴とする時分割複信方式セルラ通信システムが提供される。
【０００９】
【作用】
本発明の一形態によれば、干渉レベルの測定値と所定値との比較結果に基づいて、隣接セルのチャネルと上下異なるチャネルが無線端末に与えられるので、通信資源の利用効率を向上させることが可能になる。
【００１０】
本発明の一形態によれば、所定の上りチャネルにおける干渉レベルを測定することによって、無線端末が割り当てを希望するチャネルの干渉レベルが判明する。
【００１１】
本発明の一形態によれば、測定対象となる制御チャネルをデコードすることによって、干渉に関与する他の無線端末を特定することが可能になる。
【００１２】
本発明の一形態によれば、ＴＤＤセルラ通信システムが、ＣＤＭＡ／ＴＤＤシステムである。ＣＤＭＡシステムでは、同一時刻に同一周波数を利用して通信を行い、自分以外の信号は総て干渉信号となるので、このようなシステムに本発明は特に有意義である。
【００１３】
本発明の一形態によれば、複数のタイム・スロットが一括して無線端末に通知されるので、個別に通知される場合に比べて、利用可能な通信資源を早期に発見することが可能になる。
【００１４】
本発明の一形態によれば、チャネル割当装置を無線制御装置に組み込むので、無線制御装置によるセルラ通信の制御機能を利用することによって、チャネル割当装置を簡易に実現することが可能になる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
概して、本願実施例によるＴＤＤセルラ通信システムは、基地局と通信を行う無線端末と、基地局を制御する無線制御装置と、無線端末にチャネルを割り当てるチャネル割当装置を有する。無線端末は、チャネル割当装置により通知された所定のタイム・スロットにおける干渉レベルを測定する。チャネル割当装置は、その測定値と所定値との比較結果に基づいて、無線端末に、所定のタイム・スロットで使用するチャネルを割り当てる。無線端末が使用するチャネルと、所定のタイム・スロットの間に他の無線端末が使用するチャネルは、上下の種別が異なる。本願実施例では、一定条件の下に、上りおよび下りの上下の種別を変更することにより、通信資源の利用効率を向上させる。
【００１６】
図４は、本願実施例によるチャネル割当装置４００の概略的な機能ブロック図である。チャネル割当装置４００は、無線制御装置１０８（図１）の内部に設けることが可能である。または、無線制御装置１０８とは別個に設けることも可能である。チャネル割当装置４００は、チャネルの割り当てに関する優先順位の情報を格納する優先順位データベース４０２を有する。この情報には、フレーム中の上りおよび下りチャネル（タイム・スロット）を、どのような順序で割り当ててゆくかを定める情報（Ｕ１，．．．Ｕ５，Ｄ１，．．．Ｄ５）が含まれる。この優先順位は、セル毎に異なっていてもよいし、複数のセルで共通するように定めることも可能である。システム制御を容易にする観点からは、システム全体で優先順位を共通に設定することが好ましい。
【００１７】
チャネル割当装置４００は、使用可能なチャネルの情報を格納するチャネル・データベース４０４を含む。この情報には、どのタイム・スロットが使用中であり、どのタイム・スロットが使用されていないかを示す情報が含まれる。また、チャネルの上りおよび下りの上下の種別に関する情報も含まれる。チャネル割当装置４００は、優先順位データベース４０２およびチャネル・データベース４０４に結合されたチャネル割当制御手段４０６を有する。チャネル割当制御手段４０６は、無線端末と各種の信号を通じて通信を行う。各種の信号には、無線端末からのチャネル割り当て要求、無線端末への割当チャネルの通知、無線端末への干渉レベルの測定要求、および無線端末からの干渉レベルの測定結果を示す信号が含まれる。チャネル割当装置４００は、チャネル割当制御手段４０６に結合された干渉レベル判定手段４０８を有する。干渉レベル判定手段４０８は、チャネル割当制御手段４０６が受信した干渉レベルの測定結果を、所定の閾値と比較する機能を有する。この閾値は、干渉による通信品質の劣化が許容可能であるか否かの規準となる臨界的な値であり、システム・オペレータにより事前に設定されている。
【００１８】
図５は、本願実施例による無線端末５００の概略的な機能ブロック図である。無線端末５００は、チャネル割当装置４００（図４）と上記の各種の信号を通じて通信を行うチャネル割当制御手段５０２と、このチャネル割当制御手段５０２に結合された干渉レベル測定手段５０４を有する。干渉レベル測定手段５０４は、チャネル割当制御手段５０２が受信した干渉レベル測定命令に応じて、無線端末の受ける干渉電力を測定する。測定結果は、チャネル割当装置４００に送信される。干渉レベルは、干渉電力によって測定される。無線端末は、例えば、セルのハンドオーバを行なうために周辺セルからの制御信号の受信電力を測定する機能を有する。このような機能を利用して、干渉レベルを測定することが可能である。したがって、本発明を実現するために新たな電力測定手段を設けることは必須ではない。
【００１９】
図６は、本願実施例によるチャネル割当の動作を説明するフローチャート６００を示す。まず、無線端末は、制御チャネルを利用して、基地局を通じてチャネル割当装置にチャネル割当要求を送信する（６０２）。チャネル割当要求には、無線端末の必要とするチャネル数（スロット数）が示されている。通常の電話による会話のような無線通信では、上りおよび下りの情報量が同様であってさほど多くないので、例えば上りおよび下りに１チャネルずつ割り当てるような標準的なチャネル割当を要求することになる。しかしながら、例えば、多くのデータを高速に通信することを希望するような場合は、複数のチャネルを利用する必要がある。また、上りおよび下りで必要とするチャネル数が異なる場合もある。例えば、無線端末がインターネットを閲覧したりデータ・ファイルをダウンロードしたりする場合は、下りチャネルを増やして受信データ速度を向上させる必要がある。逆に、無線端末がパーソナル・コンピュータである場合や、携帯電話機に接続されたデータ端末であるような場合に、多くのデータを送信するときは、送信データ速度を向上させる必要がある。このような伝送速度の調整（特に高速化）は、無線端末に割り当てるチャネル数（スロット数）を調整することによって行なうことが可能である。
【００２０】
チャネル割当要求を受けたチャネル割当装置４００は、優先順位データ・ベース４０２およびチャネル・データベース４０４を参照して、無線端末の要求に応じ得るか否かを判定する（６０４）。言い換えれば、事前に決まっているフレーム構成で割当要求に応じ得るか否かを判定する。例えば、通信資源の現在の利用状況が図３に示すような状況であり、優先順位１ないし３が既に割当て済みであって、優先順位４，５のチャネルが利用可能であるとする。無線端末が、高々２つの上りチャネルを希望するに過ぎない場合は、上りチャネルＵ４，Ｕ５および下りチャネルＤ４，Ｄ５を割当てることによって、その要求に応じることが可能である。この場合は、無線端末に割当てるチャネルが通知される（６０６）。しかしながら、無線端末が３つの上りチャネルを要求する場合は、事前に決まっているフレーム構成では無線端末の要求に応じることができず、ステップ６０８に進む。
【００２１】
ステップ６０８では、未使用チャネルの上りおよび下りの種別を変更することによって無線端末の要求に応じ得るか否かを判定する。具体的には、無線端末の要求する上りチャネル数および下りチャネル数の総数と、未使用の上りチャネル数および下りチャネル数の総数とを比較することになる。その結果、無線端末の要求するチャネルの総数が多い場合は、チャネルの割当を拒否する通知が無線端末になされる（６１０）。なお、未使用チャネルが存在しない場合も当然に拒否される。
【００２２】
無線端末の要求するチャネルの総数よりも、未使用チャネルの総数が多いということは、上りおよび下りの種別を変更すれば、無線端末の要求に応じ得ることを意味する。例えば、無線端末が３つの上りチャネルを要求し、３つ以下の下りチャネルを要求する場合は、下りチャネルに設定されているスロット番号６ないし９のうち、何れか１つを上りチャネルに変更すれば、無線端末の要求に応じ得る。すなわち、チャネルの割当を要求する無線端末と通信を行う基地局が、図７に示すようなフレーム構成で通信を行うことを考える。このフレーム構成は、図３に示すものと同様であるが、第６タイム・スロットが、図３では下りチャネルＤ５であるのに対して、図７では上りチャネルＵ５となっている点が異なる。図７のフレーム構成を利用するのは、システム全体（総ての基地局）ではなく、チャネルの割当を要求する無線端末と通信を行っている基地局のみである。すなわち、チャネルの割当を要求する無線端末と通信を行っている基地局は、図７に示すフレーム構成で通信を行うが、他の基地局は図３に示すフレーム構成で通信を行うのである。このようにすると、第６タイム・スロットで、下りチャネルＤ５と上りチャネルＵ５が同時に使用されるので、下りチャネルＤ５に関する無線端末が存在するならば干渉を与えてしまうことが懸念される。この様子を図８に示す。
【００２３】
図８は、本願実施例によるＴＤＤセルラ通信システム８００を示す。ＴＤＤセルラ通信システム８００は、第１基地局８０４と通信する無線端末８０２と、第２基地局８０６と通信する無線端末８０３と、基地局８０４，８０６を制御する無線制御装置８０８を有する。無線制御装置８０８は更にセルラ交換局その他のシステム制御を行う要素（図示せず）に結合される。第６タイム・スロットにおいて、無線端末８０３に上りチャネルが割り当てられた場合に、隣接セルで通信を行なっている他の無線端末８０２が干渉を受けている様子が描かれている。
【００２４】
このような干渉は、一般に、無線端末どうしの距離が近いほど大きい傾向にある。また、希望波が支配的でないセルの端部に近くなるほど、大きくなる傾向がある。このような一般的な性質に加えて、具体的には、干渉レベルが高かったり低かったりする。干渉レベルは、無線端末間の距離、無線端末周辺の建物、電波の伝搬経路その他の通信環境に依存して変動し得るからである。したがって、図８に示すような上りと下りが重複するような通信が行われたとしても、良好な通信を行い得る場合も充分に期待される。
【００２５】
ステップ６０８では、第６タイム・スロットの下りチャネルＤ５を上りチャネルとして使用した場合に、どの程度の干渉レベルが生じるかを知るために、無線端末に干渉レベルの測定を要求する（６１２）。無線端末には、上りおよび下りチャネルが対の形式で割り当てられるので、ある上りチャネルに関連する無線端末は、対応する下りチャネルにも関連する。すなわち、無線端末８０３が、隣接セルで下りチャネルの通信を行っている他の無線端末８０２に与える干渉レベルは、他の無線端末８０２が上りチャネルの通信を行なっている場合に、無線端末８０３が受ける干渉レベルに相当する点に留意を要する。後述するように、符号分割多元接続(CDMA: Code Division Multiple Access)システムでは特にその傾向が強い。 したがって、図３および図７両者のフレーム構成に基づいて通信を行う場合（図８）に、第６タイム・スロットにおいて、無線端末８０３が他の無線端末８０２に与える干渉レベルを測定するには、次のようにすればよい。すなわち、第６タイム・スロットの下りチャネルＤ５に対応する第５タイム・スロットの上りチャネルＵ５において、無線端末８０３が受ける干渉レベルを測定することにより、所望の干渉レベルを把握することができる。このため、チャネル割当装置４００は、無線端末８０２に対して、第５タイム・スロットにおける干渉レベルを測定するよう要求する（６１２）。
【００２６】
干渉レベルの測定要求を受けた無線端末８０３は、干渉レベル測定手段５０４（図５）を利用して、指定されたタイム・スロットにおける干渉レベルを測定する（６１４）。干渉レベルの測定が完了すると、無線端末８０３は、チャネル割当装置４００に測定結果を送信する（６１６）。
【００２７】
チャネル割当装置４００は、干渉レベル判定部４０８を利用して、干渉レベルの測定値と所定値を比較する（６１８）。この所定値は、干渉による通信品質の劣化が許容可能であるか否かの規準となる臨界的な値であり、システム・オペレータにより事前に設定されている。干渉レベルが所定値より大きい場合は、目下検討しているチャネルを割り当てると、他の無線端末８０２に与える干渉が大きいので、そのような割り当ては行なわず、チャネル割当を拒否する通知がなされる（６２０）。干渉レベルが所定値より小さい場合は、他の無線端末８０２に与える干渉レベルが許容できる程度に小さいので、そのチャネルの割当を行なうことを決定する（６２２）。そして、無線端末８０３にその旨通知される（６２４）。以後、無線端末８０３および基地局８０６は、図７に示すフレーム構成で通信を行い、無線端末８０２および基地局８０２は以前と同様に図３に示すフレーム構成で通信を行う。
【００２８】
このように、本実施例によるＴＤＤセルラ通信システムは、上り／下り回線（チャネル）に同一の周波数帯域を使用し、この周波数帯域を複数の領域（セル）で使用する。このシステムは、複数の領域のそれぞれに位置する基地局と、上りおよび下りのチャネルを利用して通信を行う少なくとも第１および第２無線端末と、基地局を制御する無線制御装置と、第１および第２無線端末にチャネルを割り当てるチャネル割当装置を有する。複数の領域のうち、各領域内で使用する電波が互いに干渉を及ぼす距離にある第１領域および第２領域において、上り又は下りの何れか一方（例えば、下り）の回線が第２領域に位置する第２無線端末に割り当てられる。この場合において、第１領域中の第１無線端末（無線端末）は、チャネル割当装置により通知された所定のタイムスロットにおける干渉レベルの測定値を求める。チャネル割当装置は、その測定値と所定値との比較結果に基づいて、第１無線端末にチャネルを割り当てる。割り当てられるチャネルは、第２無線端末（他の無線端末）に割り当てられるタイムスロット番号と同じタイムスロット番号であって、かつ第２無線端末に割り当てたものとは異なる他方の回線（例えば、上り）である。
【００２９】
簡単のため図示していないが、ステップ６１８において、チャネル割り当てが拒否された場合は（６２０）、更にタイム・スロット７，８，９のような他の割り当て候補の干渉レベルを測定させることが可能である。割り当て候補となるチャネル（タイム・スロット）をどのように順序付けるかについては、任意に設定することが可能である。ただし、上りおよび下りの切り替えを少なくする観点からは、上りおよび下りチャネルのスイッチング・ポイント（タイム・スロット５および６の間）に接するチャネルを最優先候補とすることが好ましい。さらに、複数の割り当て候補が存在する場合に、１つずつ測定することを要求するのではなく、複数の割り当て候補をまとめて無線端末に通知して測定させることも可能である。これは、干渉レベルの測定および検討に要する時間短縮の観点から好ましい手法である。なお、無線端末のタスク処理能力に限界があり、一度に測定を行うことができない場合は、１つずつ測定を行うことになる。
【００３０】
本実施例では、下りチャネルを上りチャネルに変更する場合を説明したが、同様に、上りチャネルを下りチャネルに変更することも可能である。この場合、上下の種別を変更したタイム・スロットでは、図９に示すような干渉が生じる。すなわち、無線端末８０３は、以前と同様の通信を行う他の無線端末８０２から、干渉を受ける。したがって、チャネル割当装置４００は、干渉レベルの測定要求（６１２）を行なう際に、その上りチャネルのタイム・スロットでの干渉レベルを測定するよう無線端末８０３に命令する。
【００３１】
上りチャネルの増加を希望する場合、および下りチャネルの増加を希望する場合の両者において、他の無線端末との間に生じ得る干渉レベルの測定は、いずれも隣接セルの他の無線端末８０２が上りチャネルの通信を行う場合であった。これは、無線端末どうしの干渉レベルを測定することを主目的としたためである。他の無線端末８０２が下りチャネルの通信を行なう場合に、無線端末８０３が干渉レベルを測定すると、無線端末８０３が上りの通信を行う場合に（図８）、隣接セルの基地局から受ける干渉レベルを測定することが可能である。この干渉レベルが高くなると、無線端末８０３の送信する電力は、所定のノイズ・マージンを確保するために更に高くする必要が生じ、その結果、他の無線端末８０２に与える干渉レベルも増えてしまう。下りチャネルにおける干渉レベルを測定すると、このような影響をも考慮して、チャネル割当の可否を判断することが可能になる。
【００３２】
干渉レベルを測定するタイム・スロットは、通信チャネルだけでなく、制御チャネルでも行い得る。制御チャネルで干渉レベルの測定を行うと、その制御チャネルをデコードすることによって、干渉レベルだけでなく、干渉に関与する無線端末を具体的に特定することも可能になる。
【００３３】
本実施例では、１つの無線端末８０３による割り当て要求に基づいて、基地局８０６の行なうフレーム構成を変更しているが、本発明は必ずしもそのような形態に限定されない。セル内の複数の無線端末の全体的傾向として、上り（又は下り）チャネルの比率を増加させる要請を契機として、チャネル候補の決定（６０８）、適当な無線端末へ測定要求（６１２）、干渉レベルの検討（６１８）等の処理を行うことも可能である。
【００３４】
ＣＤＭＡ／ＴＤＤでは、同一時刻に同一周波数を利用して通信を行い、自分以外の信号は総て干渉信号（ノイズ）となる。例えば図８および図９において、無線端末８０３が他の無線端末８０２に与える影響（ノイズ・レベル）は、他の無線端末８０２が無線端末８０３に与える影響に非常に近いものになる。周波数分割多元接続(FDMA: Frequency Division Multiple Access)のような方式（ＦＤＡＭ／ＴＤＤ）では、無線端末８０２と８０３の使用する周波数が異なるので、ＣＤＭＡ／ＴＤＤの場合ほど一致しない。したがって、本発明は、ＴＤＤ方式を採用するセルラ通信システム全般に利用することが可能であるが、ＣＤＭＡ／ＴＤＤシステムに特に有利である。
【００３５】
本願実施例によれば、基地局ごとに、干渉レベルに応じて、タイム・スロットの割り当て（上下の比率）を機動的に変化させることが可能になり、通信資源の利用効率を向上させることが可能になる。
【００３６】
本願実施例によれば、基地局間のトラフィック量の相違に応じて、タイム・スロットの割り当てを機動的に変化させることが可能になり、通信資源の利用効率を向上させることが可能になる。
【００３７】
本願実施例によれば、他のユーザの通信品質を劣化させることなしに、タイム・スロットの割り当てを機動的に変化させることが可能になり、通信資源の利用効率を向上させることが可能になる。
【００３８】
本願実施例により測定した干渉レベルを利用して、干渉レベルの高いタイム・スロットの優先順位（チャネル割り当ての優先順位）を低く設定すると、干渉の少ないＴＤＤセルラ通信システムを構築することも可能になる。
【００３９】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、一定の条件の下に、ＴＤＤセルラ通信システムにおける上りおよび下りの上下の種別を変更することにより、通信資源の利用効率を向上させることが可能になる。
【００４０】
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、ＴＤＤセルラ通信システムの部分概略図を示す。
【図２】図２は、ＴＤＤセルラ通信システムで使用されるフレーム構成を示す。
【図３】図３は、ＴＤＤセルラ通信システムで使用されるフレーム構成を示す。
【図４】図４は、本願実施例によるチャネル割当装置の機能ブロック図である。
【図５】図５は、本願実施例による無線端末の機能ブロック図である。
【図６】図６は、本願実施例によるチャネル割当動作のフローチャートを示す。
【図７】図７は、本願実施例により許容されるフレーム構成を示す。
【図８】図８は、本願実施例によるＴＤＤセルラ通信システムの部分概略図を示す。
【図９】図９は、本願実施例によるＴＤＤセルラ通信システムの部分概略図を示す。
【符号の説明】
１００ ＴＤＤセルラ通信システム
１０２ 他の無線端末
１０３ 無線端末
１０４，１０６ 基地局
１０８ 無線制御装置
４００ チャネル割当装置
４０２ 優先順位データベース
４０４ チャネル・データベース
４０６ チャネル割当制御手段
４０８ 干渉レベル判定手段
５００ 無線端末
５０２ チャネル割当制御手段
５０４ 干渉レベル測定手段
８００ ＴＤＤセルラ通信システム
８０２ 他の無線端末
８０３ 無線端末
８０４，８０６ 基地局
８０８ 無線制御装置
Claims (15)
- 時分割複信方式セルラ通信システムであって、
上りおよび下りの上下のチャネルを利用して基地局と通信を行う無線端末と、基地局を制御する無線制御装置と、前記無線端末にチャネルを割り当てるチャネル割当装置とを有し、
前記無線端末が所定のタイムスロットで上りチャネルの送信を行った場合に他の無線端末に及ぶ干渉レベルが前記無線端末で求められ、
前記チャネル割当装置が、前記干渉レベルと所定値の比較結果に基づいて、前記無線端末による上りチャネルに前記所定のタイムスロットを割り当て、
前記所定のタイムスロットでは、前記無線端末及び前記他の無線端末のチャネルの上下の種別が異なり、前記干渉レベルは、前記所定のタイムスロットと対になっている別の所定のタイムスロットで、前記無線端末が前記他の無線端末から受ける干渉量で表現される
ことを特徴とする時分割複信方式セルラ通信システム。 - 時分割複信方式セルラ通信システムにおけるチャネル割当装置であって、
上りおよび下りの上下のチャネルを利用して基地局と通信を行う無線端末に、チャネルを割り当てる手段と、前記無線端末が所定のタイムスロットで上りチャネルの送信を行った場合に他の無線端末に及ぶ干渉レベルの測定値を、前記無線端末に要求する手段と、前記測定値と所定値との比較を行なう手段を有し、
前記比較の結果に基づいて、前記無線端末による上りチャネルの送信に前記所定のタイムスロットを割り当て、
前記所定のタイムスロットでは、前記無線端末及び前記他の無線端末のチャネルの上下の種別が異なり、前記干渉レベルは、前記所定のタイムスロットと対になっている別の所定のタイムスロットで、前記無線端末が前記他の無線端末から受ける干渉量で表現されることを特徴とするチャネル割当装置。 - 前記無線端末が上りチャネルの割り当てを要求する場合であって、所定のフレーム構成では要求に応じ得ない場合に、未使用の下りチャネルに関連付けられた上りチャネルの干渉レベルを測定させることを特徴とする請求項２記載のチャネル割当装置。
- 前記無線端末が下りチャネルの割り当てを要求する場合であって、所定のフレーム構成では要求に応じ得ない場合に、未使用の上りチャネルの干渉レベルを測定させることを特徴とする請求項２記載のチャネル割当装置。
- 干渉レベルを測定するチャネルは、前記無線端末が割り当てを希望するチャネルに関連する制御チャネルであることを特徴とする請求項２記載のチャネル割当装置。
- 前記時分割複信方式セルラ通信システムが、符号分割多元接続システムであることを特徴とする請求項２記載のチャネル割当装置。
- 複数のタイムスロットに関する干渉レベルの測定を、前記無線端末に要求することを特徴とする請求項２記載のチャネル割当装置。
- 請求項２記載のチャネル割当装置を有することを特徴とする時分割複信方式セルラ通信システムにおける基地局を制御する無線制御装置。
- 時分割複信方式セルラ通信システムにおいて、チャネル割当手段により割り当てられたタイムスロットを用いて通信を行う無線端末であって、
上りおよび下りの上下のチャネルを利用して基地局と通信を行う手段と、当該無線端末が所定のタイムスロットで上りチャネルの送信を行った場合に他の無線端末に及ぶ干渉レベルを求める手段とを有し、
前記干渉レベルと所定値との比較結果に基づいて、所定のタイムスロットで使用するチャネルがチャネル割当手段によって割り当てられ、
前記所定のタイムスロットでは、当該無線端末及び前記他の無線端末のチャネルの上下の種別が異なり、前記干渉レベルは、前記所定のタイムスロットと対になっている別の所 定のタイムスロットで、当該無線端末が前記他の無線端末から受ける干渉量で表現される
ことを特徴とする無線端末。 - 前記無線端末が上りチャネルの割り当てを要求する場合であって、所定のフレーム構成では要求に応じ得ない場合に、未使用の下りチャネルに関連付けられた上りチャネルの干渉レベルを測定することを特徴とする請求項９記載の無線端末。
- 前記無線端末が下りチャネルの割り当てを要求する場合であって、所定のフレーム構成では要求に応じ得ない場合に、未使用の上りチャネルの干渉レベルを測定することを特徴とする請求項９記載の無線端末。
- 干渉レベルを測定するチャネルは、前記無線端末が割り当てを希望するチャネルに関連する制御チャネルであることを特徴とする請求項９記載の無線端末。
- 前記時分割複信方式セルラ通信システムが、符号分割多元接続システムであることを特徴とする請求項９記載の無線端末。
- 複数のタイムスロットに関する干渉レベルの測定を行うよう前記チャネル割当装置から要求されることを特徴とする請求項９記載の無線端末。
- 時分割複信方式セルラ通信システムにおける、上りおよび下りの上下のチャネルの配置を定めるフレーム構成に従って通信を行う第１無線端末にチャネルを割り当てる方法であって：
前記第１無線端末のチャネルの割当要求に対して、所定のフレーム構成では応じ得ない場合に、前記第１無線端末が所定のタイムスロットで上りチャネルの送信を行った場合に前記第２無線端末に及ぶ干渉レベルの測定値を用意するステップと、
前記測定値が所定値より小さい場合に、前記所定のタイムスロットを前記第１無線端末の上りチャネルに割り当て、前記第１無線端末について前記所定のフレーム構成を修正するステップと、
を有し、前記所定のタイムスロットにおいて、前記第１および第２無線端末のチャネルは、互いに上下の種別が異なるチャネルであり、前記干渉レベルの測定値は、前記所定のタイムスロットと対になっている別の所定のタイムスロットで、前記第１無線端末が前記第２無線端末から受ける干渉量で表現されることを特徴とする方法。
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