JP4289855B2 - 無線基地装置、参照信号割当方法および参照信号割当プログラム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、移動体通信システムにおける無線基地装置、参照信号割当方法および参照信号割当プログラムに関し、より特定的には、接続要求があった端末装置に対して参照信号を割当てるための無線基地装置、参照信号割当方法および参照信号割当プログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、急速に発達しつつある移動体通信システムでは、電波の周波数利用効率を高めるために、無線伝送路を複数のユーザがシェアリングして同時に通信を行なう多重接続が種々提案され、その一部は実用化されている。
【０００３】
例えば、ＰＨＳ（Personal Handyphone System）においては、伝送チャネルを分離する方法として、無線チャネルを時間で分離する時分割多重接続（Time Division Multiple Access：ＴＤＭＡ）が一般的に用いられている。
【０００４】
ＴＤＭＡ方式においては、各ユーザのデジタル化された信号は、異なる周波数の電波で、かつ一定の時間（タイムスロット）毎に分割されて伝送され、各ユーザの信号は周波数フィルタと基地局および各ユーザの移動端末装置間の時間同期とにより分離される。
【０００５】
さらに、電波の周波数利用効率をより高める手段として、同一周波数における１つのタイムスロットを空間的に分割して複数のユーザのデータを伝送する空間分割多重接続（Space Division Multiple Access：ＳＤＭＡ）方式が提案されている。
【０００６】
ここで、ＴＤＭＡ方式およびＳＤＭＡ方式は、ともに、１つの周波数を使用する時間（１フレーム）をいくつかのタイムスロットに分割し、各ユーザは異なるタイムスロットを使用することから、送信時に他のユーザの送信と信号が重ならないように正確に割当てられたタイムスロットに信号を送出するための時間位置制御（バースト同期制御）が必要とされる。
【０００７】
そこで、ＰＨＳでは、基地局（Cell Station：以下、ＣＳ）において移動端末装置（Personal Station：以下、ＰＳ）から受信した信号の同期位置を見つける方法として、いわゆる相関同期による同期位置検出が従来から知られている。
【０００８】
この相関同期による同期位置検出とは、ＰＳからの受信信号は、各フレーム毎にすべてのユーザに共通の既知のビット列からなる参照信号（ユニークワード信号：ＵＷ信号）区間を含むことに鑑み、ＣＳは、予めメモリに記憶している参照信号の既知の波形と、ＰＳからの一定長の受信信号の波形をずらしながら切り出したものとの相関を計算し、相関値がピークとなる時間位置を同期位置として特定するというものである。
【０００９】
しかしながら、上記の相関同期は、１つのＰＳからの信号が単独でＣＳで受信されることを前提としたものであり、２つのＰＳから同じ周波数の信号が重なり合ってＣＳで受信される場合に対応したものではない。
【００１０】
特に、ＳＤＭＡ方式では、同じ周波数の１つのタイムスロットを空間的に分離して複数のＰＳにチャネルを割当てることから、同一周波数の２つの信号が重なり合ってＣＳへ飛来する可能性が高い。
【００１１】
したがって、複数ユーザのＰＳからの受信信号の同期位置が一致するようなことになれば、受信信号の参照信号区間が重なってユーザ同士を識別分離することができなくなり、ユーザ間の混信を引き起こすことになる。
【００１２】
また、ＳＤＭＡ方式にかかわらず、他のセル内でそのセルのＣＳと接続している他のＰＳの電波が不要な干渉波となって、所望のＰＳからの同一周波数の信号と重なり合ってＣＳで受信されることがある。
【００１３】
このことは、ＣＳが高密度に配置されている市街地などのトラフィックの多い地域において起こりやすく、所望のＰＳからの受信信号の同期位置を特定できないことから、セルを隔てたユーザ間においても干渉が生じ、通信品質の劣化を招く。
【００１４】
そこで、上記の問題を解決すべく、従来、ＳＤＭＡ方式におけるＣＳにおいては、アダプティブアレイ装置によってＰＳの方向に応じた指向性パターンを形成したり、空間多重する複数のＰＳ毎に微小時間だけ信号の送信時間をずらす等の制御が行なわれていた。
【００１５】
さらに、最近では、ＣＳにおいてＰＳ毎に異なる参照信号を指定し、参照信号を利用して各移動局の通信データを適切に分離抽出することにより複数ユーザ間の相互干渉を防止する手段が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【００１６】
ここで、従来のＣＳが各ＰＳに対して行なう参照番号の割当ての制御動作を図９を用いて説明する。
【００１７】
図９は、通話やデータ通信を開始するためにＰＳからリンクチャネル確立要求を受けた場合においてＣＳ内部の制御部が行なう動作を説明するフロー図である。
【００１８】
なお、図９の動作の前提として、参照信号は、ユニークワード情報として、ＣＳ内のユニークワード記憶部に予め固定的に格納されている。
【００１９】
ユニークワード情報とは、ユニークワードの値と、そのユニークワードが割当てられている状態を示す情報とが対応付けられたものである。ユニークワードは、２進数で例えば「００１１１１０１０１０００１１０」等の１６ビットの値、又は、３２ビットの値をとる。また、割当てられている状態を示す値として、ユーザ１、ユーザ２等のＰＳを特定する値あるいは未だ割当てられていない旨を示す値をとる。
【００２０】
図９を参照して、まず、制御部は、ＰＳからのリンクチャネル確立要求を受信した場合（ステップＳ３０１）、またはリンクチャネル再確立要求を受信した場合（ステップＳ３０２）、そのＰＳに対して割当て可能なチャネルを探す（ステップＳ３０３）。
【００２１】
ここで、割当て可能なチャネルがない場合は（ステップＳ３０４）、リンクチャネル割当て拒否通知をそのＰＳに対して送信するよう制御する（ステップＳ３０８）。
【００２２】
一方、割当て可能なチャネルがある場合は（ステップＳ３０４）、制御部は、ユニークワード記憶部に保持されているユニークワードを参照して、未だ割当てられていないユニークワードをそのＰＳに対して割当てることを決定し、ユニークワードとそのＰＳとを対応付けるようにユニークワード情報を更新する（ステップＳ３０５）。
【００２３】
さらに、制御部は、その決定した１つのユニークワードの通知を含めたリンクチャネル割当て通知をそのＰＳに送信する（ステップＳ３０６）。
【００２４】
さらに、制御部は、該ＰＳに対応する処理を行なうユーザ処理部の参照信号発生部に通知したユニークワードの値を渡す（ステップＳ３０７）。
【００２５】
これによって、従来のＣＳは、このユニークワード値に基づいて参照信号を定め、これと受信信号とから適切にそのＰＳに対して指向性パターンを向けることができることから、他のＰＳとの干渉を回避し、通信品質を維持して当該ＰＳとＳＤＭＡ方式での通話することができる。
【００２６】
【特許文献１】
特開２００１−２３１０７２号公報（第４〜８頁、第５図）
【００２７】
【発明が解決しようとする課題】
以上に示した従来のＣＳはいずれも、ＳＤＭＡに特有の技術であって、セル内に位置する複数ユーザ間の相互干渉を防止し、通話品質の維持を可能とするものである。
【００２８】
しかしながら、一方で、従来のＣＳは、他セル内のユーザとの干渉には十分対応し切れていないという問題があった。
【００２９】
例えば、図９に示すように、１つのセル内においてＣＳがＰＳ毎に異なるユニークワードを指定した場合であっても、１つのＰＳに指定されたユニークワードは、他のセル内のＰＳまでをも考慮して指定されるものではないことから、あるタイムスロットにおいては、他セル内のＰＳが指定されたユニークワードと一致する可能性が生じうる。よって、この場合は、当該セル内の他のＰＳとの干渉は回避できるものの、他セル内のＰＳとの干渉は依然として起こりうる状況にある。
【００３０】
なお、このような状況は、ＳＤＭＡ方式に特有のものではなく、ＴＤＭＡ方式にも同様に生じうるものである。
【００３１】
それゆえに、この発明の目的は、隣接するセル内のＰＳ間の相互干渉を回避して通話品質の劣化を防止することが可能な無線基地装置、参照信号割当方法および参照信号割当プログラムを提供することにある。
【００３２】
【課題を解決するための手段】
この発明のある局面によれば、移動体通信システムにおける無線基地装置であって、移動体通信システムにおいて受信される信号は、既知の参照信号を含む。無線基地装置は、周辺の基地局において既に使用されている参照信号を検索する手段と、検索手段により検出した参照信号を格納するための記憶手段と、端末装置から接続要求があった場合に、記憶部に格納される参照信号とは異なる参照信号を割当てる参照信号割当手段とを備える。
【００３３】
好ましくは、検索手段は、端末装置からの接続要求を受ける以前に、予め周辺基地局および前記周辺基地局と通信している端末装置との間でやり取りされる信号を受信し、受信信号から使用されている参照信号を解析し、記憶手段は、解析した参照信号を記憶保持する。
【００３４】
より好ましくは、検索手段は、端末装置に割当てる通話スロットごとに周辺基地局で使用されている参照信号を検索する。
【００３５】
この発明の別の局面によれば、移動体通信システムにおける無線基地装置であって、前記移動体通信システムにおいて送受信される信号は、既知の参照信号を含む。無線基地装置は、相互に異なる複数の参照番号を記憶する記憶手段と、端末装置から接続要求があった場合に、基地局ごとに付与された基地局番号に基づいて記憶手段からランダムに一つの参照信号を選択し、端末装置に割当てる参照信号割当手段とを備える。
【００３６】
好ましくは、参照信号割当手段は、基地局番号を、記憶手段に記憶される参照信号の総数ｍ（ｍは自然数）で割ったときの余りの値ｉ（ｉはｍ以下の自然数）に該当するｉ番目の参照信号を割当てる。
【００３７】
この発明のさらに別の局面によれば、移動体通信システムにおける無線基地装置の行なう参照信号割当方法であって、前記移動体通信システムにおいて受信される信号は、既知の参照信号を含む。参照信号割当方法は、周辺の基地局において既に使用されている参照信号を検索するステップと、検出した参照信号を記憶するステップと、端末装置から接続要求があった場合に、記憶されている参照信号とは異なる参照信号を割当てるステップとを備える。
【００３８】
好ましくは、端末装置からの接続要求を受ける以前に、予め周辺基地局および周辺基地局と通信している端末装置との間でやり取りされる信号を受信し、受信信号から使用されている参照信号を解析するステップと、解析した参照信号を記憶するステップとをさらに備える。
【００３９】
より好ましくは、端末装置に割当てる通話スロットごとに周辺基地局で使用されている参照信号を検索するステップをさらに備える。
【００４０】
この発明のさらに別の局面によれば、移動体通信システムにおける無線基地装置の行なう参照信号割当方法であって、移動体通信システムにおいて送受信される信号は、既知の参照信号を含む。参照信号割当方法は、相互に異なる複数の参照番号を記憶するステップと、端末装置から接続要求があった場合に、基地局ごとに付与された基地局番号に基づいて複数の参照信号からランダムに一つの参照信号を選択し、端末装置に割当てるステップとを備える。
【００４１】
より好ましくは、基地局番号を、記憶される参照信号の総数ｍ（ｍは自然数）で割ったときの余りの値ｉ（ｉはｍ以下の自然数）に該当するｉ番目の参照信号を割当てるステップをさらに備える。
【００４２】
この発明のさらに別の局面によれば、移動体通信システムにおける無線基地装置の行なう参照信号割当プログラムであって、移動体通信システムにおいて受信される信号は、既知の参照信号を含む。参照信号割当プログラムは、コンピュータに、周辺の基地局において既に使用されている参照信号を検索するステップと、検出した参照信号を記憶するステップと、端末装置から接続要求があった場合に、記憶されている参照信号とは異なる参照信号を割当てるステップとを実行させる。
【００４３】
好ましくは、端末装置からの接続要求を受ける以前に、予め周辺基地局および周辺基地局と通信している端末装置との間でやり取りされる信号を受信し、受信信号から使用されている参照信号を解析するステップと、解析した参照信号を記憶するステップとをさらにコンピュータに実行させる。
【００４４】
より好ましくは、端末装置に割当てる通話スロットごとに周辺基地局で使用されている参照信号を検索するステップをさらにコンピュータに実行させる。
【００４５】
この発明のさらに別の局面によれば、移動体通信システムにおける無線基地装置の行なう参照信号割当プログラムであって、移動体通信システムにおいて送受信される信号は、既知の参照信号を含む。参照信号割当プログラムは、コンピュータに、相互に異なる複数の参照番号を記憶するステップと、端末装置から接続要求があった場合に、基地局ごとに付与された基地局番号に基づいて複数の参照信号からランダムに一つの参照信号を選択し、端末装置に割当てるステップとを実行させる。
【００４６】
好ましくは、基地局番号を、記憶される参照信号の総数ｍ（ｍは自然数）で割ったときの余りの値ｉ（ｉはｍ以下の自然数）に該当するｉ番目の参照信号を割当てるステップをさらにコンピュータに実行させる。
【００４７】
したがって、この発明によれば、隣接するセル内のＰＳ間の相互干渉による通話特性の劣化やユーザ間の混信を防ぐことができる。
【００４８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。
【００４９】
［実施の形態１］
図１は、この発明の実施の形態１における無線基地局の構成を示す概略ブロック図である。
【００５０】
図１を参照して、無線基地装置は、無線部１０と、複数本のアンテナ（例えばアンテナ＃１〜＃４からなる４本のアンテナ）と、受信部２０と、復調部３０と、制御部４０と、復調部３０と、送信部５０と、変調部６０と、記憶部７０とを備える。
【００５１】
アンテナ＃１〜＃４は、それぞれ無線部１０に接続される。
受信時には、アンテナ＃１〜＃４で受信した信号が無線部１０を介して受信部２０に与えられる。受信部２０に与えられた受信信号は、そこで、増幅、周波数変換などの各種のアナログ信号処理が施され、Ａ／Ｄ変換器（図示せず）によりデジタル信号に変換される。さらに、受信部２０では、制御部４０により制御されて、各ユーザの信号を分離抽出する。分離抽出された各ユーザの受信信号は、復調部３０に与えられて、必要な復調処理および時分割処理が施され、元の信号に復元され、制御部４０を介して公衆回路網（図示せず）に対して出力される。
【００５２】
一方、送信時には、公衆回路網（図示せず）から与えられた送信信号は、制御部４０を介して変調部６０に与えられて必要な時分割処理および変調処理が施され、送信部５０に与えられる。送信部５０においては、送信信号に対して、Ｄ／Ａ変換器（図示せず）でアナログ信号に変換され、増幅、周波数変換など、無線送信に必要な各種のアナログ信号処理が施される。
【００５３】
送信時には、送信部５０からの信号が無線部１０を介してアンテナ＃１〜＃４に供給されて、アンテナ＃１〜＃４から所望のＰＳに対して送信される。
【００５４】
制御部４０は、具体的にはＣＰＵで構成され、ＣＳ全体の制御、特に制御チャネルを介してＰＳから発信を受けたとき、および公衆回路網（図示せず）からの着信を受けたとき、ＰＳに対して通信チャネルを割当てる。
【００５５】
記憶部７０は、具体的にはメモリで構成され、後述する周辺に存在するＣＳで使用されているユニークワードの情報、ユニークワードパターンテーブルおよび基地局番号に関する情報を保持する部位であり、制御部４０の指示により上記の情報の保持および読出しを行なう。
【００５６】
図２は、図１の記憶部７０に記憶保持されている周辺ＣＳで使用されているユニークワードに関する情報を説明するための概略図である。
【００５７】
図２を参照して、記憶部７０には、１フレームを構成する複数のタイムスロットのそれぞれについて、同じタイムスロット内で周辺ＣＳが使用しているユニークワードに関するデータが格納されている。
【００５８】
例えば、スロット番号１に該当するタイムスロットについては、ＣＳで使用できる周波数に対応するチャネルごとに、周辺ＣＳにて使用されているユニークワードの情報が検索されて保持される。
【００５９】
ここで、ユニークワード情報の検索は、ＰＳからのリンクチャネル確立要求を受信する前に、事前にＣＳの制御部４０によって行なわれる。制御部４０は、空きスロットを用いて周辺のＣＳがそのセル内のＰＳに対して送信する通話チャネル信号を受信してその中に含まれるユニークワードを検出する。また、制御部４０は、周辺セル内のＰＳがそのセル内のＣＳに対して送信する通話チャネル信号を受信し、その中に含まれるユニークワードを検出する。これらの検出したユニークワードは、相互に異なるユニークワード番号が付されて、記憶部７０に保持される。
【００６０】
図２を参照して、具体的には、スロット番号１番のタイムスロットにおける使用周波数３０ｃｈでは、周辺のＣＳからの通話チャネル信号からユニークワード番号８番と３番とに該当するユニークワードが検出されている。
【００６１】
また、周波数３１ｃｈでは、ユニークワード番号１番が使用されており、周波数３２ｃｈでは、ユニークワード番号２番が使用されていることが分かる。
【００６２】
図３は、ユニークワード番号とそれに対応するユニークワードパターンのテーブルを示す図である。ユニークワードパターンのテーブルは、先述の周辺のＣＳのユニークワード情報と同様に、ＣＳ内部の記憶部７０に予め保持されている。
【００６３】
図３を参照して、１つのユニークワード番号に格納されるユニークワードパターンは、１６ビットからなる上り回線（アップリンク）用、１６ビットからなる下り回線（ダウンリンク）用、３２ビットからなるアップリンク用および３２ビットからなるダウンリンク用の合計４パターンで構成される。
【００６４】
これは、ＣＳとＰＳとの間の通信チャネルは、上り／下りの各回線ともに、呼接続に必要な情報を伝送するための共通双方向制御チャネル（Signal Control Channel：以下、ＳＣＣＨ）と、通信に使用するための情報チャネル（Traffic Channel：以下、ＴＣＨ）とから構成されており、かつ、ＳＣＣＨおよびＴＣＨは、それぞれ３２ビットおよび１６ビットからなるユニークワードを含んでいることによる。
【００６５】
例えば、ユニークワード番号１番において、１６ビットのアップリンク用として「８００１ｈ」のユニークワードパターンが記憶されている。なお、本パターンは２進数からなる１６ビットのユニークワードパターンを１６進数で表記したものであり、最後尾の”ｈ”は、本パターンが１６進数表記であることを意味する。
【００６６】
同様に、１６ビットのダウンリンク用、３２ビットのアップリンク用および３２ビットのダウンリンク用として、それぞれ「７ｆｆｆｈ」、「１１１１１１１１ｈ」および「８８８８８８８８ｈ」が記憶されている。
【００６７】
ユニークワード番号２番以降についても、図示はしないが、同様に、１つのユニークワード番号に対し４パターンのユニークワードパターンが１セットとして記憶されている。
【００６８】
したがって、図２の周辺ＣＳのユニークワード情報に再び戻って、例えばスロット番号１番の使用周波数３１ｃｈにおいては、ユニークワード番号１番のユニークワードパターンがすでに使用されており、これを図３のテーブルに照らすと、上記の４パターンのユニークワードが使用されていると判断できる。
【００６９】
次に、以上の構成からなる実施の形態１の無線基地装置が行なうユニークワードの割当て方法について、図４を用いて概念的に説明する。
【００７０】
図４は、各ＣＳごとに複数のＰＳが接続している形態を模式的に示す図である。
【００７１】
図４を参照して、各ＣＳ（例えばＣＳ１〜ＣＳ５）の電波が届く範囲は、それぞれのＣＳを中心とする同心円（例えば１０１〜１０５）で示される領域である。そして、それぞれの円１０１〜１０５内には、複数ユーザのＰＳ（図示せず）が位置しており、ＣＳの所定の周波数において、タイムスロットごとに接続されている。
【００７２】
ここで、基地局の密度が高い市街地などでは、図４に示すように、隣接するＣＳ１〜ＣＳ５の電波が届く範囲１０１〜１０５は相互に重なり合っており、この重なり合う範囲に位置するＰＳからの送信信号は双方のＣＳに届くことになる。
【００７３】
ここで、ＣＳ１〜ＣＳ４には、それぞれのセル内に位置する複数ユーザのＰＳに共通のユニークワードが指定されている。例えば、ＣＳ１にはユニークワード番号１番に相当するユニークワードが与えられている。
【００７４】
いま、図４のＣＳ５に対して接続を希望するユーザのＰＳからのリンクチャネル（ＬＣＨ）割当要求があった場合、空きスロットの有無を判断し、自局に未使用の空きタイムスロットが存在することが判明すれば、接続要求しているＰＳに対しその空きタイムスロット内のリンクチャネルを選択する。
【００７５】
通常は、空きのタイムスロットには他のユーザのＰＳが接続していないため、基本的には電波の干渉がなく、リンクチャネルが有効に選択され、ＰＳへのリンクチャネル割当が確立する。
【００７６】
ところが、割当られた伝送チャネルに含まれるユニークワードが、隣接するＣＳ１〜ＣＳ４において既に使用されているユニークワードと一致する場合は、当該タイムスロットにおいて、他セル内のユーザのＰＳやＣＳからの電波と干渉することとなりセルを隔てたユーザ間での混信が発生する事態が起こりうる。
【００７７】
したがって、あるタイムスロットの空き伝送チャネルに当該ＰＳを割当てようとする場合、当該タイムスロットにおいて、隣接するＣＳに既に接続しているユーザのＰＳからの電波との間で干渉が生じないことを確認しなければならない。
【００７８】
よって、この場合は、ＣＳ５は、図１の記憶部７０に予め記憶している周辺の基地局ＣＳ１〜ＣＳ４のユニークワードパターンを参照して、当該タイムスロットにおいて使用されていないユニークワードパターンを選択して付与することで、他セル内のＰＳとの混信を回避することとする。
【００７９】
具体的には、図４のＣＳ５は、隣接する４つの基地局ＣＳ１〜ＣＳ４において、ユニークワード番号１番，３番，４番および６番に該当するユニークワードパターンが既に使用されていることから、未使用のユニークワード番号（例えば５番）に該当するユニークワードを選択して割当てる。
【００８０】
これにより、同一タイムスロットに接続されている他セル内のＰＳとの混信が回避されることとなり、通信品質の劣化を防止できる。
【００８１】
図５は、ユニークワード割当てのために、図１の無線基地装置の制御部４０によって実行される実施の形態１による動作を説明するためのフロー図である。
【００８２】
図１に示した基地局の機能ブロック図の構成は、実際には図示しないデジタル・シグナル・プロセッサ（ＤＳＰ）によって、図５および図８に示すフロー図にしたがってソフトウェアで実行されるものである。このＤＳＰは、図５および図８に示すフロー図の各ステップを備えるプログラムを図示しないメモリから読み出して実行する。このプログラムは、図示しない回路制御部および公衆回線を介してセンタ（図示せず）からダウンロードすることができる。
【００８３】
図５を参照して、まず、図１のＣＳ内の制御部４０は、タイムスロットごとに周辺のＣＳが使用しているユニークワードの情報を検索し、記憶部７０に蓄積する（ステップＳ１０１）。
【００８４】
次に、制御部４０において、自局のユーザのＰＳからのリンクチャネル（ＬＣＨ）確立要求があるか否かの判断が行なわれる（ステップＳ１０２）。
【００８５】
ここで、ＬＣＨ確立要求が受信されていなければ、再びステップＳ１０１に戻り、制御部４０は、ＬＣＨ確立要求があるまで周辺ＣＳのユニークワード情報を検索し、記憶部７０に蓄積される情報を随時更新する。
【００８６】
一方、ＬＣＨ確立要求が受信された場合は、制御部４０は、空きの通話スロットが存在するか否かを判断する（ステップＳ１０３）。
【００８７】
ステップＳ１０３において空きの通話スロットが存在すれば、続いて、通話チャネル（ＴＣＨ）について割当てが可能か否かの判断が行なわれる（ステップＳ１０４）。
【００８８】
これに対して、空きの通話スロットが存在しない場合は、リンクチャネル割当ての拒否が送信される（ステップＳ１０７）。
【００８９】
ステップＳ１０４において、通話チャネルの割当てが可能であると判断された場合は、続いて割当てる通話スロットと使用する周波数とから割当てるユニークワードパターンが求められる（ステップＳ１０５）。
【００９０】
このとき、制御部４０は、記憶部７０に蓄積される周辺ＣＳのユニークワードパターンを参照して、未だ使用されていないユニークワードパターンを選択する。
【００９１】
最後に、選択したユニークワードの値を含めたＬＣＨ割当て通知の情報は、ＬＣＨ割当て要求を送信してきたＰＳに対して送信され（ステップＳ１０６）、割当て処理が終了する（ステップＳ１０８）。
【００９２】
一方、ステップＳ１０４において、通話チャネル（ＴＣＨ）の割当てが不可能であると判断された場合は、ＬＣＨ割当て拒否が当該ＰＳに対して送信される（ステップＳ１０７）。
【００９３】
図６は、実施の形態１によるＣＳとＰＳとの間のリンクチャネル確立シーケンスの概略を示す図である。
【００９４】
図６を参照して、ＣＳは、ＰＳからリンクチャネル（ＬＣＨ）確立要求を受けると、図５に示す動作を実行して、空きの通話チャネルを検出するとともに、周辺のＣＳで使用されているユニークワードの情報をもとに当該ＰＳに割当てるユニークワードの特定を行なう。
【００９５】
さらに、ＣＳは、接続を要求するＰＳに対して使用可能なスロット番号、周波数およびユニークワードの値を含んだリンクチャネル割当通知を行なう。
【００９６】
続いて、上記の割当通知を受けたＰＳは、指定された情報チャネルを用いて同期バースト信号をＣＳに送信し、ＣＳからも同期バースト信号をＰＳ側に返信して同期確立を完了する。
【００９７】
以上のように、この発明の実施の形態１によれば、ＣＳは接続要求をしてきたＰＳに対して、割当てようとする通話スロットにおいてすでに周辺のＣＳが使用しているユニークワードとは異なるパターンのユニークワードを含むリンクチャネルを割当てることにより、他セルのユーザのＰＳとの干渉を回避して通信品質の劣化を防止することが可能となる。
【００９８】
［実施の形態２］
図７は、各ＣＳごとに複数のＰＳが接続している形態を模式的に示す図である。
【００９９】
図７を用いて、実施の形態２の無線基地装置が行なうユニークワードの割当方法を概念的に説明する。
【０１００】
図７を参照して、図４と同様に、各基地局ＣＳ１〜ＣＳ５の電波が届く範囲は、それぞれのＣＳを中心とする同心円１０１〜１０５で示される。図７では、基地局密度が高いために同心円１０１〜１０５は互いに重なり合った状態にある。
【０１０１】
なお、それぞれの円１０１〜１０５内には、複数ユーザのＰＳが位置しており、ＣＳの所定の周波数において、タイムスロットごとに接続されている。
【０１０２】
ここで、実施の形態２の無線基地装置は、実施の形態１の無線基地装置に対して、各ＣＳに対して相互に異なる基地局番号（ＢＳ）が付されている点で異なる。
【０１０３】
例えば、ＣＳ１の基地局番号は「１００００１」であり、ＣＳ２の基地局番号は「１００００２」である。
【０１０４】
したがって、この基地局番号に対応するユニークワードを予め定めておくことにより、基地局どうしのユニークワードの一致を避けることが可能となる。
【０１０５】
その一例として、図７においては、各基地局ＣＳ１〜ＣＳ５には、それぞれ基地局番号と、それぞれに対応するユニークワード番号とが与えられている。このとき、ユニークワード番号は、基地局番号を図１の記憶部７０に保持されているユニークワードパターンの総数（例えば、総数を８とする）で割ったときの余りに相当する値に一意的に定められる。
【０１０６】
したがって、ＣＳ１は、基地局番号が「１００００１」であることから、割当てられるユニークワードは、基地局番号を８で割ったときの余りである「１」に相当するユニークワード番号１番となる。
【０１０７】
同様にして、基地局番号「１００００２」のＣＳ２にはユニークワード番号２番に該当するユニークワードが与えられ、基地局番号「１００００３」のＣＳ３にはユニークワード番号３番に該当するユニークワードが与えられることとなる。
【０１０８】
つまり、ＣＳごとのユニークワードは相互に異なることとなり、実施の形態１のように周辺のＣＳで使用されているユニークワードを検索する必要なく、他セル内のユーザのＰＳとの相互干渉を防止することが可能となる。
【０１０９】
図８は、ユニークワード割当てのために、図１の無線基地局の制御部４０によって実行される実施の形態２による動作を説明するためのフロー図である。
【０１１０】
図８を参照して、まず、制御部４０において、自局のユーザのＰＳからのリンクチャネル（ＬＣＨ）確立要求があるか否かの判断が行なわれる（ステップＳ２０１）。
【０１１１】
次に、ＬＣＨ確立要求が受信されている場合は、制御部４０において、空きの通話スロットが存在するかが判断される（ステップＳ２０２）。
【０１１２】
ステップＳ２０２において空きの通話スロットが存在すれば、続いて、通話チャネル（ＴＣＨ）についてリンクチャネル割当てが可能か否かの判断が行なわれる（ステップＳ２０３）。
【０１１３】
これに対して、空きの通話スロットが存在しない場合は、リンクチャネル割当ての拒否が送信される（ステップＳ２０７）。なお、ステップＳ２０３において、通話チャネルについてリンクチャネルの割当てが不可能であると判断された場合においても同様に、リンクチャネル割当ての拒否が送信される（ステップＳ２０７）。
【０１１４】
ステップＳ２０３において、通話チャネルの割当てが可能であると判断された場合は、基地局番号から割当てるユニークワードパターンが求められる（ステップＳ２０４）。例えば、図６に示すように、基地局番号を記憶部７０に格納されるユニークワードパターンの総数で割った余りの値に基づいて、割当てるユニークワード番号を特定してもよい。
【０１１５】
最後に、ステップＳ２０４にて特定されたユニークワードの値は、ＬＣＨ割当て通知の情報に含まれて、ＬＣＨ割当て要求を送信してきたＰＳに対して送信され（ステップＳ２０５）、割当て処理が終了する（ステップＳ２０６）。
【０１１６】
一方、ＴＣＨ割当てが不可能であると判断された場合は、ＬＣＨ割当て拒否が当該ＰＳに対して送信される（ステップＳ２０７）。
【０１１７】
以上のように、この発明の実施の形態２によれば、割当てられるユニークワードは周辺のＣＳの使用しているユニークワードとは異なることから、他セル内のユーザとの混信が抑制され、通話品質の維持が可能となる。
【０１１８】
また、割当てるユニークワードの特定は、各基地局に付された基地局番号に基づき、ＣＳごとに独立して行なうことから、周辺のＣＳが使用しているユニークワードについて検索および記憶する必要がないため、ユニークワード割当て処理が簡略化されるとともに、記憶部の回路規模を縮小することが可能となる。
【０１１９】
なお、実施の形態１および２に開示した技術は、ＳＤＭＡ方式およびＴＤＭＡ方式に限定されず、端末と基地局との送受信を時分割で行なうアクセス方式のすべてに対応するものである。
【０１２０】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【０１２１】
【発明の効果】
以上のように、この発明のある局面によれば、ＣＳは接続要求をしてきたＰＳに対して、割当てようとする通話スロットにおいてすでに周辺のＣＳが使用しているユニークワード値とは異なるユニークワードを含むリンクチャネルを割当てることにより、他セルのユーザのＰＳとの干渉を回避して通信品質の劣化を防止することが可能となる。
【０１２２】
また、この発明の別の局面によれば、割当てられるユニークワードは周辺のＣＳの使用しているユニークワードとは異なることから、他セル内のユーザとの混信が抑制され、通話品質の維持が可能となる。
【０１２３】
さらに、割当てるユニークワードの特定は、基地局番号に基づいてＣＳごとに独立して行なうことから、周辺のＣＳが使用しているユニークワードについて検索および記憶する必要がないため、ユニークワード割当て処理が簡略化されるとともに、記憶部の回路規模を縮小することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１における無線基地局の構成を示す概略ブロック図である。
【図２】 図１の記憶部７０に保持されている周辺ＣＳで使用されているユニークワードに関する情報を説明するための概略図である。
【図３】 ユニークワード番号とそれに対応するユニークワードパターンのテーブルを示す図である。
【図４】 各ＣＳごとに複数のＰＳが接続している形態を模式的に示す図である。
【図５】 ユニークワード割当てのために、無線基地局の制御部によって実行される実施の形態１による動作を説明するためのフロー図である。
【図６】 実施の形態１によるＣＳとＰＳとの間のリンクチャネル確立シーケンスの概略を示す図である。
【図７】 各ＣＳごとに複数のＰＳが接続している形態を模式的に示す図である。
【図８】 ユニークワード割当てのために、無線基地局の制御部によって実行される実施の形態２による動作を説明するためのフロー図である。
【図９】 ＰＳからリンクチャネル確立要求を受けた場合において従来のＣＳの制御部が行なう動作を説明するフロー図である。
【符号の説明】
＃１〜＃４ アンテナ、１０ 無線部、２０ 受信部、３０ 復調部、４０ 制御部、５０ 送信部、６０ 変調部、７０ 記憶部、１００ 無線基地局、ＣＳ１〜ＣＳ５ 無線基地局、１０１〜１０５ ＣＳ１〜ＣＳ５の電波到達範囲。
【発明の属する技術分野】
この発明は、移動体通信システムにおける無線基地装置、参照信号割当方法および参照信号割当プログラムに関し、より特定的には、接続要求があった端末装置に対して参照信号を割当てるための無線基地装置、参照信号割当方法および参照信号割当プログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、急速に発達しつつある移動体通信システムでは、電波の周波数利用効率を高めるために、無線伝送路を複数のユーザがシェアリングして同時に通信を行なう多重接続が種々提案され、その一部は実用化されている。
【０００３】
例えば、ＰＨＳ（Personal Handyphone System）においては、伝送チャネルを分離する方法として、無線チャネルを時間で分離する時分割多重接続（Time Division Multiple Access：ＴＤＭＡ）が一般的に用いられている。
【０００４】
ＴＤＭＡ方式においては、各ユーザのデジタル化された信号は、異なる周波数の電波で、かつ一定の時間（タイムスロット）毎に分割されて伝送され、各ユーザの信号は周波数フィルタと基地局および各ユーザの移動端末装置間の時間同期とにより分離される。
【０００５】
さらに、電波の周波数利用効率をより高める手段として、同一周波数における１つのタイムスロットを空間的に分割して複数のユーザのデータを伝送する空間分割多重接続（Space Division Multiple Access：ＳＤＭＡ）方式が提案されている。
【０００６】
ここで、ＴＤＭＡ方式およびＳＤＭＡ方式は、ともに、１つの周波数を使用する時間（１フレーム）をいくつかのタイムスロットに分割し、各ユーザは異なるタイムスロットを使用することから、送信時に他のユーザの送信と信号が重ならないように正確に割当てられたタイムスロットに信号を送出するための時間位置制御（バースト同期制御）が必要とされる。
【０００７】
そこで、ＰＨＳでは、基地局（Cell Station：以下、ＣＳ）において移動端末装置（Personal Station：以下、ＰＳ）から受信した信号の同期位置を見つける方法として、いわゆる相関同期による同期位置検出が従来から知られている。
【０００８】
この相関同期による同期位置検出とは、ＰＳからの受信信号は、各フレーム毎にすべてのユーザに共通の既知のビット列からなる参照信号（ユニークワード信号：ＵＷ信号）区間を含むことに鑑み、ＣＳは、予めメモリに記憶している参照信号の既知の波形と、ＰＳからの一定長の受信信号の波形をずらしながら切り出したものとの相関を計算し、相関値がピークとなる時間位置を同期位置として特定するというものである。
【０００９】
しかしながら、上記の相関同期は、１つのＰＳからの信号が単独でＣＳで受信されることを前提としたものであり、２つのＰＳから同じ周波数の信号が重なり合ってＣＳで受信される場合に対応したものではない。
【００１０】
特に、ＳＤＭＡ方式では、同じ周波数の１つのタイムスロットを空間的に分離して複数のＰＳにチャネルを割当てることから、同一周波数の２つの信号が重なり合ってＣＳへ飛来する可能性が高い。
【００１１】
したがって、複数ユーザのＰＳからの受信信号の同期位置が一致するようなことになれば、受信信号の参照信号区間が重なってユーザ同士を識別分離することができなくなり、ユーザ間の混信を引き起こすことになる。
【００１２】
また、ＳＤＭＡ方式にかかわらず、他のセル内でそのセルのＣＳと接続している他のＰＳの電波が不要な干渉波となって、所望のＰＳからの同一周波数の信号と重なり合ってＣＳで受信されることがある。
【００１３】
このことは、ＣＳが高密度に配置されている市街地などのトラフィックの多い地域において起こりやすく、所望のＰＳからの受信信号の同期位置を特定できないことから、セルを隔てたユーザ間においても干渉が生じ、通信品質の劣化を招く。
【００１４】
そこで、上記の問題を解決すべく、従来、ＳＤＭＡ方式におけるＣＳにおいては、アダプティブアレイ装置によってＰＳの方向に応じた指向性パターンを形成したり、空間多重する複数のＰＳ毎に微小時間だけ信号の送信時間をずらす等の制御が行なわれていた。
【００１５】
さらに、最近では、ＣＳにおいてＰＳ毎に異なる参照信号を指定し、参照信号を利用して各移動局の通信データを適切に分離抽出することにより複数ユーザ間の相互干渉を防止する手段が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【００１６】
ここで、従来のＣＳが各ＰＳに対して行なう参照番号の割当ての制御動作を図９を用いて説明する。
【００１７】
図９は、通話やデータ通信を開始するためにＰＳからリンクチャネル確立要求を受けた場合においてＣＳ内部の制御部が行なう動作を説明するフロー図である。
【００１８】
なお、図９の動作の前提として、参照信号は、ユニークワード情報として、ＣＳ内のユニークワード記憶部に予め固定的に格納されている。
【００１９】
ユニークワード情報とは、ユニークワードの値と、そのユニークワードが割当てられている状態を示す情報とが対応付けられたものである。ユニークワードは、２進数で例えば「００１１１１０１０１０００１１０」等の１６ビットの値、又は、３２ビットの値をとる。また、割当てられている状態を示す値として、ユーザ１、ユーザ２等のＰＳを特定する値あるいは未だ割当てられていない旨を示す値をとる。
【００２０】
図９を参照して、まず、制御部は、ＰＳからのリンクチャネル確立要求を受信した場合（ステップＳ３０１）、またはリンクチャネル再確立要求を受信した場合（ステップＳ３０２）、そのＰＳに対して割当て可能なチャネルを探す（ステップＳ３０３）。
【００２１】
ここで、割当て可能なチャネルがない場合は（ステップＳ３０４）、リンクチャネル割当て拒否通知をそのＰＳに対して送信するよう制御する（ステップＳ３０８）。
【００２２】
一方、割当て可能なチャネルがある場合は（ステップＳ３０４）、制御部は、ユニークワード記憶部に保持されているユニークワードを参照して、未だ割当てられていないユニークワードをそのＰＳに対して割当てることを決定し、ユニークワードとそのＰＳとを対応付けるようにユニークワード情報を更新する（ステップＳ３０５）。
【００２３】
さらに、制御部は、その決定した１つのユニークワードの通知を含めたリンクチャネル割当て通知をそのＰＳに送信する（ステップＳ３０６）。
【００２４】
さらに、制御部は、該ＰＳに対応する処理を行なうユーザ処理部の参照信号発生部に通知したユニークワードの値を渡す（ステップＳ３０７）。
【００２５】
これによって、従来のＣＳは、このユニークワード値に基づいて参照信号を定め、これと受信信号とから適切にそのＰＳに対して指向性パターンを向けることができることから、他のＰＳとの干渉を回避し、通信品質を維持して当該ＰＳとＳＤＭＡ方式での通話することができる。
【００２６】
【特許文献１】
特開２００１−２３１０７２号公報（第４〜８頁、第５図）
【００２７】
【発明が解決しようとする課題】
以上に示した従来のＣＳはいずれも、ＳＤＭＡに特有の技術であって、セル内に位置する複数ユーザ間の相互干渉を防止し、通話品質の維持を可能とするものである。
【００２８】
しかしながら、一方で、従来のＣＳは、他セル内のユーザとの干渉には十分対応し切れていないという問題があった。
【００２９】
例えば、図９に示すように、１つのセル内においてＣＳがＰＳ毎に異なるユニークワードを指定した場合であっても、１つのＰＳに指定されたユニークワードは、他のセル内のＰＳまでをも考慮して指定されるものではないことから、あるタイムスロットにおいては、他セル内のＰＳが指定されたユニークワードと一致する可能性が生じうる。よって、この場合は、当該セル内の他のＰＳとの干渉は回避できるものの、他セル内のＰＳとの干渉は依然として起こりうる状況にある。
【００３０】
なお、このような状況は、ＳＤＭＡ方式に特有のものではなく、ＴＤＭＡ方式にも同様に生じうるものである。
【００３１】
それゆえに、この発明の目的は、隣接するセル内のＰＳ間の相互干渉を回避して通話品質の劣化を防止することが可能な無線基地装置、参照信号割当方法および参照信号割当プログラムを提供することにある。
【００３２】
【課題を解決するための手段】
この発明のある局面によれば、移動体通信システムにおける無線基地装置であって、移動体通信システムにおいて受信される信号は、既知の参照信号を含む。無線基地装置は、周辺の基地局において既に使用されている参照信号を検索する手段と、検索手段により検出した参照信号を格納するための記憶手段と、端末装置から接続要求があった場合に、記憶部に格納される参照信号とは異なる参照信号を割当てる参照信号割当手段とを備える。
【００３３】
好ましくは、検索手段は、端末装置からの接続要求を受ける以前に、予め周辺基地局および前記周辺基地局と通信している端末装置との間でやり取りされる信号を受信し、受信信号から使用されている参照信号を解析し、記憶手段は、解析した参照信号を記憶保持する。
【００３４】
より好ましくは、検索手段は、端末装置に割当てる通話スロットごとに周辺基地局で使用されている参照信号を検索する。
【００３５】
この発明の別の局面によれば、移動体通信システムにおける無線基地装置であって、前記移動体通信システムにおいて送受信される信号は、既知の参照信号を含む。無線基地装置は、相互に異なる複数の参照番号を記憶する記憶手段と、端末装置から接続要求があった場合に、基地局ごとに付与された基地局番号に基づいて記憶手段からランダムに一つの参照信号を選択し、端末装置に割当てる参照信号割当手段とを備える。
【００３６】
好ましくは、参照信号割当手段は、基地局番号を、記憶手段に記憶される参照信号の総数ｍ（ｍは自然数）で割ったときの余りの値ｉ（ｉはｍ以下の自然数）に該当するｉ番目の参照信号を割当てる。
【００３７】
この発明のさらに別の局面によれば、移動体通信システムにおける無線基地装置の行なう参照信号割当方法であって、前記移動体通信システムにおいて受信される信号は、既知の参照信号を含む。参照信号割当方法は、周辺の基地局において既に使用されている参照信号を検索するステップと、検出した参照信号を記憶するステップと、端末装置から接続要求があった場合に、記憶されている参照信号とは異なる参照信号を割当てるステップとを備える。
【００３８】
好ましくは、端末装置からの接続要求を受ける以前に、予め周辺基地局および周辺基地局と通信している端末装置との間でやり取りされる信号を受信し、受信信号から使用されている参照信号を解析するステップと、解析した参照信号を記憶するステップとをさらに備える。
【００３９】
より好ましくは、端末装置に割当てる通話スロットごとに周辺基地局で使用されている参照信号を検索するステップをさらに備える。
【００４０】
この発明のさらに別の局面によれば、移動体通信システムにおける無線基地装置の行なう参照信号割当方法であって、移動体通信システムにおいて送受信される信号は、既知の参照信号を含む。参照信号割当方法は、相互に異なる複数の参照番号を記憶するステップと、端末装置から接続要求があった場合に、基地局ごとに付与された基地局番号に基づいて複数の参照信号からランダムに一つの参照信号を選択し、端末装置に割当てるステップとを備える。
【００４１】
より好ましくは、基地局番号を、記憶される参照信号の総数ｍ（ｍは自然数）で割ったときの余りの値ｉ（ｉはｍ以下の自然数）に該当するｉ番目の参照信号を割当てるステップをさらに備える。
【００４２】
この発明のさらに別の局面によれば、移動体通信システムにおける無線基地装置の行なう参照信号割当プログラムであって、移動体通信システムにおいて受信される信号は、既知の参照信号を含む。参照信号割当プログラムは、コンピュータに、周辺の基地局において既に使用されている参照信号を検索するステップと、検出した参照信号を記憶するステップと、端末装置から接続要求があった場合に、記憶されている参照信号とは異なる参照信号を割当てるステップとを実行させる。
【００４３】
好ましくは、端末装置からの接続要求を受ける以前に、予め周辺基地局および周辺基地局と通信している端末装置との間でやり取りされる信号を受信し、受信信号から使用されている参照信号を解析するステップと、解析した参照信号を記憶するステップとをさらにコンピュータに実行させる。
【００４４】
より好ましくは、端末装置に割当てる通話スロットごとに周辺基地局で使用されている参照信号を検索するステップをさらにコンピュータに実行させる。
【００４５】
この発明のさらに別の局面によれば、移動体通信システムにおける無線基地装置の行なう参照信号割当プログラムであって、移動体通信システムにおいて送受信される信号は、既知の参照信号を含む。参照信号割当プログラムは、コンピュータに、相互に異なる複数の参照番号を記憶するステップと、端末装置から接続要求があった場合に、基地局ごとに付与された基地局番号に基づいて複数の参照信号からランダムに一つの参照信号を選択し、端末装置に割当てるステップとを実行させる。
【００４６】
好ましくは、基地局番号を、記憶される参照信号の総数ｍ（ｍは自然数）で割ったときの余りの値ｉ（ｉはｍ以下の自然数）に該当するｉ番目の参照信号を割当てるステップをさらにコンピュータに実行させる。
【００４７】
したがって、この発明によれば、隣接するセル内のＰＳ間の相互干渉による通話特性の劣化やユーザ間の混信を防ぐことができる。
【００４８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。
【００４９】
［実施の形態１］
図１は、この発明の実施の形態１における無線基地局の構成を示す概略ブロック図である。
【００５０】
図１を参照して、無線基地装置は、無線部１０と、複数本のアンテナ（例えばアンテナ＃１〜＃４からなる４本のアンテナ）と、受信部２０と、復調部３０と、制御部４０と、復調部３０と、送信部５０と、変調部６０と、記憶部７０とを備える。
【００５１】
アンテナ＃１〜＃４は、それぞれ無線部１０に接続される。
受信時には、アンテナ＃１〜＃４で受信した信号が無線部１０を介して受信部２０に与えられる。受信部２０に与えられた受信信号は、そこで、増幅、周波数変換などの各種のアナログ信号処理が施され、Ａ／Ｄ変換器（図示せず）によりデジタル信号に変換される。さらに、受信部２０では、制御部４０により制御されて、各ユーザの信号を分離抽出する。分離抽出された各ユーザの受信信号は、復調部３０に与えられて、必要な復調処理および時分割処理が施され、元の信号に復元され、制御部４０を介して公衆回路網（図示せず）に対して出力される。
【００５２】
一方、送信時には、公衆回路網（図示せず）から与えられた送信信号は、制御部４０を介して変調部６０に与えられて必要な時分割処理および変調処理が施され、送信部５０に与えられる。送信部５０においては、送信信号に対して、Ｄ／Ａ変換器（図示せず）でアナログ信号に変換され、増幅、周波数変換など、無線送信に必要な各種のアナログ信号処理が施される。
【００５３】
送信時には、送信部５０からの信号が無線部１０を介してアンテナ＃１〜＃４に供給されて、アンテナ＃１〜＃４から所望のＰＳに対して送信される。
【００５４】
制御部４０は、具体的にはＣＰＵで構成され、ＣＳ全体の制御、特に制御チャネルを介してＰＳから発信を受けたとき、および公衆回路網（図示せず）からの着信を受けたとき、ＰＳに対して通信チャネルを割当てる。
【００５５】
記憶部７０は、具体的にはメモリで構成され、後述する周辺に存在するＣＳで使用されているユニークワードの情報、ユニークワードパターンテーブルおよび基地局番号に関する情報を保持する部位であり、制御部４０の指示により上記の情報の保持および読出しを行なう。
【００５６】
図２は、図１の記憶部７０に記憶保持されている周辺ＣＳで使用されているユニークワードに関する情報を説明するための概略図である。
【００５７】
図２を参照して、記憶部７０には、１フレームを構成する複数のタイムスロットのそれぞれについて、同じタイムスロット内で周辺ＣＳが使用しているユニークワードに関するデータが格納されている。
【００５８】
例えば、スロット番号１に該当するタイムスロットについては、ＣＳで使用できる周波数に対応するチャネルごとに、周辺ＣＳにて使用されているユニークワードの情報が検索されて保持される。
【００５９】
ここで、ユニークワード情報の検索は、ＰＳからのリンクチャネル確立要求を受信する前に、事前にＣＳの制御部４０によって行なわれる。制御部４０は、空きスロットを用いて周辺のＣＳがそのセル内のＰＳに対して送信する通話チャネル信号を受信してその中に含まれるユニークワードを検出する。また、制御部４０は、周辺セル内のＰＳがそのセル内のＣＳに対して送信する通話チャネル信号を受信し、その中に含まれるユニークワードを検出する。これらの検出したユニークワードは、相互に異なるユニークワード番号が付されて、記憶部７０に保持される。
【００６０】
図２を参照して、具体的には、スロット番号１番のタイムスロットにおける使用周波数３０ｃｈでは、周辺のＣＳからの通話チャネル信号からユニークワード番号８番と３番とに該当するユニークワードが検出されている。
【００６１】
また、周波数３１ｃｈでは、ユニークワード番号１番が使用されており、周波数３２ｃｈでは、ユニークワード番号２番が使用されていることが分かる。
【００６２】
図３は、ユニークワード番号とそれに対応するユニークワードパターンのテーブルを示す図である。ユニークワードパターンのテーブルは、先述の周辺のＣＳのユニークワード情報と同様に、ＣＳ内部の記憶部７０に予め保持されている。
【００６３】
図３を参照して、１つのユニークワード番号に格納されるユニークワードパターンは、１６ビットからなる上り回線（アップリンク）用、１６ビットからなる下り回線（ダウンリンク）用、３２ビットからなるアップリンク用および３２ビットからなるダウンリンク用の合計４パターンで構成される。
【００６４】
これは、ＣＳとＰＳとの間の通信チャネルは、上り／下りの各回線ともに、呼接続に必要な情報を伝送するための共通双方向制御チャネル（Signal Control Channel：以下、ＳＣＣＨ）と、通信に使用するための情報チャネル（Traffic Channel：以下、ＴＣＨ）とから構成されており、かつ、ＳＣＣＨおよびＴＣＨは、それぞれ３２ビットおよび１６ビットからなるユニークワードを含んでいることによる。
【００６５】
例えば、ユニークワード番号１番において、１６ビットのアップリンク用として「８００１ｈ」のユニークワードパターンが記憶されている。なお、本パターンは２進数からなる１６ビットのユニークワードパターンを１６進数で表記したものであり、最後尾の”ｈ”は、本パターンが１６進数表記であることを意味する。
【００６６】
同様に、１６ビットのダウンリンク用、３２ビットのアップリンク用および３２ビットのダウンリンク用として、それぞれ「７ｆｆｆｈ」、「１１１１１１１１ｈ」および「８８８８８８８８ｈ」が記憶されている。
【００６７】
ユニークワード番号２番以降についても、図示はしないが、同様に、１つのユニークワード番号に対し４パターンのユニークワードパターンが１セットとして記憶されている。
【００６８】
したがって、図２の周辺ＣＳのユニークワード情報に再び戻って、例えばスロット番号１番の使用周波数３１ｃｈにおいては、ユニークワード番号１番のユニークワードパターンがすでに使用されており、これを図３のテーブルに照らすと、上記の４パターンのユニークワードが使用されていると判断できる。
【００６９】
次に、以上の構成からなる実施の形態１の無線基地装置が行なうユニークワードの割当て方法について、図４を用いて概念的に説明する。
【００７０】
図４は、各ＣＳごとに複数のＰＳが接続している形態を模式的に示す図である。
【００７１】
図４を参照して、各ＣＳ（例えばＣＳ１〜ＣＳ５）の電波が届く範囲は、それぞれのＣＳを中心とする同心円（例えば１０１〜１０５）で示される領域である。そして、それぞれの円１０１〜１０５内には、複数ユーザのＰＳ（図示せず）が位置しており、ＣＳの所定の周波数において、タイムスロットごとに接続されている。
【００７２】
ここで、基地局の密度が高い市街地などでは、図４に示すように、隣接するＣＳ１〜ＣＳ５の電波が届く範囲１０１〜１０５は相互に重なり合っており、この重なり合う範囲に位置するＰＳからの送信信号は双方のＣＳに届くことになる。
【００７３】
ここで、ＣＳ１〜ＣＳ４には、それぞれのセル内に位置する複数ユーザのＰＳに共通のユニークワードが指定されている。例えば、ＣＳ１にはユニークワード番号１番に相当するユニークワードが与えられている。
【００７４】
いま、図４のＣＳ５に対して接続を希望するユーザのＰＳからのリンクチャネル（ＬＣＨ）割当要求があった場合、空きスロットの有無を判断し、自局に未使用の空きタイムスロットが存在することが判明すれば、接続要求しているＰＳに対しその空きタイムスロット内のリンクチャネルを選択する。
【００７５】
通常は、空きのタイムスロットには他のユーザのＰＳが接続していないため、基本的には電波の干渉がなく、リンクチャネルが有効に選択され、ＰＳへのリンクチャネル割当が確立する。
【００７６】
ところが、割当られた伝送チャネルに含まれるユニークワードが、隣接するＣＳ１〜ＣＳ４において既に使用されているユニークワードと一致する場合は、当該タイムスロットにおいて、他セル内のユーザのＰＳやＣＳからの電波と干渉することとなりセルを隔てたユーザ間での混信が発生する事態が起こりうる。
【００７７】
したがって、あるタイムスロットの空き伝送チャネルに当該ＰＳを割当てようとする場合、当該タイムスロットにおいて、隣接するＣＳに既に接続しているユーザのＰＳからの電波との間で干渉が生じないことを確認しなければならない。
【００７８】
よって、この場合は、ＣＳ５は、図１の記憶部７０に予め記憶している周辺の基地局ＣＳ１〜ＣＳ４のユニークワードパターンを参照して、当該タイムスロットにおいて使用されていないユニークワードパターンを選択して付与することで、他セル内のＰＳとの混信を回避することとする。
【００７９】
具体的には、図４のＣＳ５は、隣接する４つの基地局ＣＳ１〜ＣＳ４において、ユニークワード番号１番，３番，４番および６番に該当するユニークワードパターンが既に使用されていることから、未使用のユニークワード番号（例えば５番）に該当するユニークワードを選択して割当てる。
【００８０】
これにより、同一タイムスロットに接続されている他セル内のＰＳとの混信が回避されることとなり、通信品質の劣化を防止できる。
【００８１】
図５は、ユニークワード割当てのために、図１の無線基地装置の制御部４０によって実行される実施の形態１による動作を説明するためのフロー図である。
【００８２】
図１に示した基地局の機能ブロック図の構成は、実際には図示しないデジタル・シグナル・プロセッサ（ＤＳＰ）によって、図５および図８に示すフロー図にしたがってソフトウェアで実行されるものである。このＤＳＰは、図５および図８に示すフロー図の各ステップを備えるプログラムを図示しないメモリから読み出して実行する。このプログラムは、図示しない回路制御部および公衆回線を介してセンタ（図示せず）からダウンロードすることができる。
【００８３】
図５を参照して、まず、図１のＣＳ内の制御部４０は、タイムスロットごとに周辺のＣＳが使用しているユニークワードの情報を検索し、記憶部７０に蓄積する（ステップＳ１０１）。
【００８４】
次に、制御部４０において、自局のユーザのＰＳからのリンクチャネル（ＬＣＨ）確立要求があるか否かの判断が行なわれる（ステップＳ１０２）。
【００８５】
ここで、ＬＣＨ確立要求が受信されていなければ、再びステップＳ１０１に戻り、制御部４０は、ＬＣＨ確立要求があるまで周辺ＣＳのユニークワード情報を検索し、記憶部７０に蓄積される情報を随時更新する。
【００８６】
一方、ＬＣＨ確立要求が受信された場合は、制御部４０は、空きの通話スロットが存在するか否かを判断する（ステップＳ１０３）。
【００８７】
ステップＳ１０３において空きの通話スロットが存在すれば、続いて、通話チャネル（ＴＣＨ）について割当てが可能か否かの判断が行なわれる（ステップＳ１０４）。
【００８８】
これに対して、空きの通話スロットが存在しない場合は、リンクチャネル割当ての拒否が送信される（ステップＳ１０７）。
【００８９】
ステップＳ１０４において、通話チャネルの割当てが可能であると判断された場合は、続いて割当てる通話スロットと使用する周波数とから割当てるユニークワードパターンが求められる（ステップＳ１０５）。
【００９０】
このとき、制御部４０は、記憶部７０に蓄積される周辺ＣＳのユニークワードパターンを参照して、未だ使用されていないユニークワードパターンを選択する。
【００９１】
最後に、選択したユニークワードの値を含めたＬＣＨ割当て通知の情報は、ＬＣＨ割当て要求を送信してきたＰＳに対して送信され（ステップＳ１０６）、割当て処理が終了する（ステップＳ１０８）。
【００９２】
一方、ステップＳ１０４において、通話チャネル（ＴＣＨ）の割当てが不可能であると判断された場合は、ＬＣＨ割当て拒否が当該ＰＳに対して送信される（ステップＳ１０７）。
【００９３】
図６は、実施の形態１によるＣＳとＰＳとの間のリンクチャネル確立シーケンスの概略を示す図である。
【００９４】
図６を参照して、ＣＳは、ＰＳからリンクチャネル（ＬＣＨ）確立要求を受けると、図５に示す動作を実行して、空きの通話チャネルを検出するとともに、周辺のＣＳで使用されているユニークワードの情報をもとに当該ＰＳに割当てるユニークワードの特定を行なう。
【００９５】
さらに、ＣＳは、接続を要求するＰＳに対して使用可能なスロット番号、周波数およびユニークワードの値を含んだリンクチャネル割当通知を行なう。
【００９６】
続いて、上記の割当通知を受けたＰＳは、指定された情報チャネルを用いて同期バースト信号をＣＳに送信し、ＣＳからも同期バースト信号をＰＳ側に返信して同期確立を完了する。
【００９７】
以上のように、この発明の実施の形態１によれば、ＣＳは接続要求をしてきたＰＳに対して、割当てようとする通話スロットにおいてすでに周辺のＣＳが使用しているユニークワードとは異なるパターンのユニークワードを含むリンクチャネルを割当てることにより、他セルのユーザのＰＳとの干渉を回避して通信品質の劣化を防止することが可能となる。
【００９８】
［実施の形態２］
図７は、各ＣＳごとに複数のＰＳが接続している形態を模式的に示す図である。
【００９９】
図７を用いて、実施の形態２の無線基地装置が行なうユニークワードの割当方法を概念的に説明する。
【０１００】
図７を参照して、図４と同様に、各基地局ＣＳ１〜ＣＳ５の電波が届く範囲は、それぞれのＣＳを中心とする同心円１０１〜１０５で示される。図７では、基地局密度が高いために同心円１０１〜１０５は互いに重なり合った状態にある。
【０１０１】
なお、それぞれの円１０１〜１０５内には、複数ユーザのＰＳが位置しており、ＣＳの所定の周波数において、タイムスロットごとに接続されている。
【０１０２】
ここで、実施の形態２の無線基地装置は、実施の形態１の無線基地装置に対して、各ＣＳに対して相互に異なる基地局番号（ＢＳ）が付されている点で異なる。
【０１０３】
例えば、ＣＳ１の基地局番号は「１００００１」であり、ＣＳ２の基地局番号は「１００００２」である。
【０１０４】
したがって、この基地局番号に対応するユニークワードを予め定めておくことにより、基地局どうしのユニークワードの一致を避けることが可能となる。
【０１０５】
その一例として、図７においては、各基地局ＣＳ１〜ＣＳ５には、それぞれ基地局番号と、それぞれに対応するユニークワード番号とが与えられている。このとき、ユニークワード番号は、基地局番号を図１の記憶部７０に保持されているユニークワードパターンの総数（例えば、総数を８とする）で割ったときの余りに相当する値に一意的に定められる。
【０１０６】
したがって、ＣＳ１は、基地局番号が「１００００１」であることから、割当てられるユニークワードは、基地局番号を８で割ったときの余りである「１」に相当するユニークワード番号１番となる。
【０１０７】
同様にして、基地局番号「１００００２」のＣＳ２にはユニークワード番号２番に該当するユニークワードが与えられ、基地局番号「１００００３」のＣＳ３にはユニークワード番号３番に該当するユニークワードが与えられることとなる。
【０１０８】
つまり、ＣＳごとのユニークワードは相互に異なることとなり、実施の形態１のように周辺のＣＳで使用されているユニークワードを検索する必要なく、他セル内のユーザのＰＳとの相互干渉を防止することが可能となる。
【０１０９】
図８は、ユニークワード割当てのために、図１の無線基地局の制御部４０によって実行される実施の形態２による動作を説明するためのフロー図である。
【０１１０】
図８を参照して、まず、制御部４０において、自局のユーザのＰＳからのリンクチャネル（ＬＣＨ）確立要求があるか否かの判断が行なわれる（ステップＳ２０１）。
【０１１１】
次に、ＬＣＨ確立要求が受信されている場合は、制御部４０において、空きの通話スロットが存在するかが判断される（ステップＳ２０２）。
【０１１２】
ステップＳ２０２において空きの通話スロットが存在すれば、続いて、通話チャネル（ＴＣＨ）についてリンクチャネル割当てが可能か否かの判断が行なわれる（ステップＳ２０３）。
【０１１３】
これに対して、空きの通話スロットが存在しない場合は、リンクチャネル割当ての拒否が送信される（ステップＳ２０７）。なお、ステップＳ２０３において、通話チャネルについてリンクチャネルの割当てが不可能であると判断された場合においても同様に、リンクチャネル割当ての拒否が送信される（ステップＳ２０７）。
【０１１４】
ステップＳ２０３において、通話チャネルの割当てが可能であると判断された場合は、基地局番号から割当てるユニークワードパターンが求められる（ステップＳ２０４）。例えば、図６に示すように、基地局番号を記憶部７０に格納されるユニークワードパターンの総数で割った余りの値に基づいて、割当てるユニークワード番号を特定してもよい。
【０１１５】
最後に、ステップＳ２０４にて特定されたユニークワードの値は、ＬＣＨ割当て通知の情報に含まれて、ＬＣＨ割当て要求を送信してきたＰＳに対して送信され（ステップＳ２０５）、割当て処理が終了する（ステップＳ２０６）。
【０１１６】
一方、ＴＣＨ割当てが不可能であると判断された場合は、ＬＣＨ割当て拒否が当該ＰＳに対して送信される（ステップＳ２０７）。
【０１１７】
以上のように、この発明の実施の形態２によれば、割当てられるユニークワードは周辺のＣＳの使用しているユニークワードとは異なることから、他セル内のユーザとの混信が抑制され、通話品質の維持が可能となる。
【０１１８】
また、割当てるユニークワードの特定は、各基地局に付された基地局番号に基づき、ＣＳごとに独立して行なうことから、周辺のＣＳが使用しているユニークワードについて検索および記憶する必要がないため、ユニークワード割当て処理が簡略化されるとともに、記憶部の回路規模を縮小することが可能となる。
【０１１９】
なお、実施の形態１および２に開示した技術は、ＳＤＭＡ方式およびＴＤＭＡ方式に限定されず、端末と基地局との送受信を時分割で行なうアクセス方式のすべてに対応するものである。
【０１２０】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【０１２１】
【発明の効果】
以上のように、この発明のある局面によれば、ＣＳは接続要求をしてきたＰＳに対して、割当てようとする通話スロットにおいてすでに周辺のＣＳが使用しているユニークワード値とは異なるユニークワードを含むリンクチャネルを割当てることにより、他セルのユーザのＰＳとの干渉を回避して通信品質の劣化を防止することが可能となる。
【０１２２】
また、この発明の別の局面によれば、割当てられるユニークワードは周辺のＣＳの使用しているユニークワードとは異なることから、他セル内のユーザとの混信が抑制され、通話品質の維持が可能となる。
【０１２３】
さらに、割当てるユニークワードの特定は、基地局番号に基づいてＣＳごとに独立して行なうことから、周辺のＣＳが使用しているユニークワードについて検索および記憶する必要がないため、ユニークワード割当て処理が簡略化されるとともに、記憶部の回路規模を縮小することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１における無線基地局の構成を示す概略ブロック図である。
【図２】 図１の記憶部７０に保持されている周辺ＣＳで使用されているユニークワードに関する情報を説明するための概略図である。
【図３】 ユニークワード番号とそれに対応するユニークワードパターンのテーブルを示す図である。
【図４】 各ＣＳごとに複数のＰＳが接続している形態を模式的に示す図である。
【図５】 ユニークワード割当てのために、無線基地局の制御部によって実行される実施の形態１による動作を説明するためのフロー図である。
【図６】 実施の形態１によるＣＳとＰＳとの間のリンクチャネル確立シーケンスの概略を示す図である。
【図７】 各ＣＳごとに複数のＰＳが接続している形態を模式的に示す図である。
【図８】 ユニークワード割当てのために、無線基地局の制御部によって実行される実施の形態２による動作を説明するためのフロー図である。
【図９】 ＰＳからリンクチャネル確立要求を受けた場合において従来のＣＳの制御部が行なう動作を説明するフロー図である。
【符号の説明】
＃１〜＃４ アンテナ、１０ 無線部、２０ 受信部、３０ 復調部、４０ 制御部、５０ 送信部、６０ 変調部、７０ 記憶部、１００ 無線基地局、ＣＳ１〜ＣＳ５ 無線基地局、１０１〜１０５ ＣＳ１〜ＣＳ５の電波到達範囲。
Claims (9)
- 移動体通信システムにおける無線基地装置であって、前記移動体通信システムにおいて受信される信号は、既知の参照信号を含み、
周辺の基地局において既に使用されている参照信号を検索する手段と、
前記検索手段により検出した参照信号を格納するための記憶手段と、
端末装置から接続要求があった場合に、前記記憶部に格納される参照信号とは異なる参照信号を割当てる参照信号割当手段とを備える、無線基地装置。 - 前記検索手段は、前記端末装置からの接続要求を受ける以前に、予め周辺基地局および前記周辺基地局と通信している端末装置との間でやり取りされる信号を受信し、受信信号から使用されている参照信号を解析し、
前記記憶手段は、解析した前記参照信号を記憶保持する、請求項１に記載の無線基地装置。 - 前記検索手段は、前記端末装置に割当てる通話スロットごとに前記周辺基地局で使用されている参照信号を検索する、請求項２に記載の無線基地装置。
- 移動体通信システムにおける無線基地装置の行なう参照信号割当方法であって、前記移動体通信システムにおいて受信される信号は、既知の参照信号を含み、
周辺の基地局において既に使用されている参照信号を検索するステップと、
前記検出した参照信号を記憶するステップと、
端末装置から接続要求があった場合に、前記記憶されている参照信号とは異なる参照信号を割当てるステップとを備える、参照信号割当方法。 - 前記端末装置からの接続要求を受ける以前に、予め周辺基地局および前記周辺基地局と通信している端末装置との間でやり取りされる信号を受信し、受信信号から使用されている参照信号を解析するステップと、
前記解析した参照信号を記憶するステップとをさらに備える、請求項４に記載の参照信号割当方法。 - 前記端末装置に割当てる通話スロットごとに前記周辺基地局で使用されている参照信号を検索するステップをさらに備える、請求項５に記載の参照信号割当方法。
- 移動体通信システムにおける無線基地装置の行なう参照信号割当プログラムであって、前記移動体通信システムにおいて受信される信号は、既知の参照信号を含み、コンピュータに、
周辺の基地局において既に使用されている参照信号を検索するステップと、
前記検出した参照信号を記憶するステップと、
端末装置から接続要求があった場合に、前記記憶されている参照信号とは異なる参照信号を割当てるステップとを実行させる、参照信号割当プログラム。 - 前記端末装置からの接続要求を受ける以前に、予め周辺基地局および前記周辺基地局と通信している端末装置との間でやり取りされる信号を受信し、受信信号から使用されている参照信号を解析するステップと、
前記解析した参照信号を記憶するステップとをさらにコンピュータに実行させる、請求項７に記載の参照信号割当プログラム。 - 前記端末装置に割当てる通話スロットごとに前記周辺基地局で使用されている参照信号を検索するステップをさらにコンピュータに実行させる、請求項８に記載の参照信号割当プログラム。
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