JP4299652B2 - チャネル割当方法およびそれを利用した基地局装置 - Google Patents

Description

本発明は、チャネル割当技術に関し、特に端末装置からのチャネル割当要求にもとづいてチャネルを割り当てるチャネル割当方法およびそれを利用した基地局装置に関する。

無線通信システムのひとつである簡易型携帯電話システムは、ＴＤＭＡ／ＴＤＤ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ／Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ）方式を使用している。当該ＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式のひとつのフレームは、８スロットで構成されており、それらは基地局装置から端末装置への４個の下り回線のスロットと端末装置から基地局装置への４個の上り回線のスロットに分類される。上下回線の１組のスロットをひとつの組合せとすれば、４個の組合せがひとつのフレームに含まれており、１個の制御チャネルと３個の通話チャネルに使用されている。また、これとはフレームに含まれたスロットの構成がこれと異なるものもある。すなわち、前述の基地局装置（以下、「主基地局装置」という）に別の基地局装置（以下、「従基地局装置」という）を接続しており、従基地局装置のフレームに含まれた４個の組合せは、すべて通話チャネルに使用されている。すなわち、主基地局装置のフレームに含まれた制御チャネルを主基地局装置と従基地局装置が使用している（例えば、特許文献１参照。）。
特開２０００−１０２０５６号公報

端末装置が、基地局装置に接続する手順、すなわち端末装置にチャネルを割り当てる手順の概要は、おおよそ以下のとおりである。端末装置は、下り回線の制御チャネルで送信される報知信号を受信して、基地局装置とタイミング同期を確立する。端末装置は、上り回線の制御チャネルで基地局装置にチャネル割当要求の信号を送信する。基地局装置は、当該チャネル割当要求を受信した端末装置に対して、上下回線の一組の通話チャネルを割り当て、当該割り当てた通話チャネルで通話のための信号を送受信する。このような状況下で、複数の端末装置が、基地局装置に対してチャネル割当要求を送信する場合、ひとつのフレームにはひとつの上り回線の制御チャネルしかないため、これらのチャネル割当要求が衝突し、すべてのチャネル割当要求が基地局装置に到達しない可能性がある。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、端末装置から送信したチャネル割当要求が基地局装置で検出される可能性を向上するチャネル割当方法およびそれを利用した基地局装置を提供することにある。

本発明のある態様は、基地局装置である。この装置は、異なった位置に配置された複数のアンテナにそれぞれ接続されており、当該複数のアンテナのうちの対応したアンテナを介して、フレームに含まれた複数のチャネルのうち予め定めたひとつのチャネルのタイミングで、複数の端末装置からチャネル割当の要求を示した要求信号をそれぞれ受信する複数の要求受付部と、複数の要求受付部でそれぞれ受信した複数の要求信号にもとづいて、チャネルを割り当てるべき端末装置を選択する選択部と、選択した端末装置にチャネルを割り当てるチャネル割当部と、チャネルを割り当てた端末装置と通信する通信部とを備える。
「複数の要求信号にもとづいて」とは、要求信号の有無、要求信号の信号強度などにもとづくことを含み、要求信号に関する何らかの情報にもとづけばよいものとする。
以上の装置により、異なった位置に配置されたアンテナでそれぞれ受信したチャネル割当要求にもとづいて、チャネルを割り当てるため、ひとつのアンテナでチャネル割当要求を受信できなくても、他のアンテナでチャネル割当要求を受信できる可能性が高いため、チャネル割当要求を受けつける確率が向上する。

複数の要求受付部のそれぞれは、複数のアンテナを接続し、当該複数のアンテナで受信した複数の要求信号にアダプティブアレイ処理を行って、複数の要求信号を分離し、選択部は、分離した要求信号にもとづいて、チャネルを割り当てるべき端末装置を選択してもよい。複数の要求受付部でそれぞれ受信した複数の要求信号の強度をそれぞれ測定する測定強度部をさらに含み、選択部は、測定した複数の要求信号の強度にもとづいて、チャネルを割り当てるべき端末装置を選択してもよい。
「要求信号の強度」は、受信電力、希望波信号電力対干渉波電力比を含み、要求信号の受信状態を示す値であればよいものとする。

複数の要求受付部は、複数の要求信号を第１の周波数のチャネルでそれぞれ受信する第１要求受付部と第２要求受付部を含み、通信部は、第１要求受付部と同一のアンテナに接続された第１通信部と、第２要求受付部と同一のアンテナに接続された第２通信部を含み、第１通信部は、要求信号を受信すべきタイミング以外のタイミングにわたって、第１の周波数のチャネルで端末装置と通信し、第２通信部は、要求信号を受信すべきタイミング以外のタイミングにわたって、第１の周波数と異なった第２の周波数のチャネルで端末装置と通信し、チャネル割当部は、第１要求受付部で受信した要求信号にもとづいて選択部で選択された端末装置に、第１通信部で割り当て可能なチャネルを割り当て、第２要求受付部で受信した要求信号にもとづいて選択部で選択された端末装置に、第２通信部で割り当て可能なチャネルを割り当ててもよい。

本発明の別の態様は、チャネル割当方法である。この方法は、異なった位置に配置された複数のアンテナから、当該複数のアンテナのうちの対応したアンテナを介して、フレームに含まれた複数のチャネルのうち予め定めたひとつのチャネルのタイミングで、複数の端末装置からチャネル割当の要求を示した要求信号をそれぞれ受信し、複数の要求信号にもとづいて、チャネルを割り当てるべき端末装置を選択する。

本発明のさらに別の態様は、プログラムである。このプログラムは、異なった位置に配置された複数のアンテナから、当該複数のアンテナのうちの対応したアンテナを介して、フレームに含まれた複数のチャネルのうち予め定めたひとつのチャネルのタイミングで、複数の端末装置からチャネル割当の要求を示した要求信号をそれぞれ受信しメモリに記憶するステップと、メモリに記憶した複数の要求信号にもとづいて、チャネルを割り当てるべき端末装置を選択するステップと、選択した端末装置にチャネルを割り当て、その結果をメモリに記憶するステップと、チャネルを割り当てた端末装置と無線ネットワークを介して通信するステップとをコンピュータに実行させる。

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、端末装置から送信したチャネル割当要求が基地局装置で検出される可能性を向上できる。

（実施例１）
本発明を具体的に説明する前に、概要を述べる。本発明の実施例１は、通信システムとして簡易型携帯電話システムを対象とし、複数の端末装置がチャネル割当要求を基地局装置に送信した場合の基地局装置の処理に関する。本実施例の基地局装置は、端末装置と通信できる通常の基地局装置（以下、「第１基地局装置」という）に加えて、第１基地局装置の上り回線の制御チャネルで第１基地局装置と同様にチャネル割当要求を受信する第２基地局装置とを備える。端末装置（以下、この端末装置を「第１端末装置」という）から送信されたチャネル割当要求は、第１基地局装置と第２基地局装置に受信される。また、同一の制御チャネルで第１端末装置と別の端末装置（以下、「第２端末装置」という）からもチャネル割当要求が送信される。第１基地局装置と第２基地局装置にそれぞれ接続されたアンテナは、異なった位置に配置されるので、第１基地局装置と第２基地局装置のそれぞれにおいて、第１端末装置からのチャネル割当要求信号と第２端末装置からのチャネル割当要求の電力比が異なる。

例えば、第１基地局装置で第１端末装置からのチャネル割当要求信号と第２端末装置からのチャネル割当要求の電力比が同一であるため、両方を受信できなかった場合でも、第２基地局装置では、第１端末装置からのチャネル割当要求信号と第２端末装置からのチャネル割当要求の電力比が異なるため、どちらか一方を受信できる。その結果、チャネル割当要求の受信確率が向上する。

図１は、実施例１に係る通信システムのフレームフォーマットを示す。ひとつのフレームは、８個のスロット、すなわちチャネルによって構成されており、ここでは、それらを「ＣＨ１」から「ＣＨ８」で示す。また、「ＣＨ１」から「ＣＨ４」は、基地局装置から端末装置への下り回線のチャネルであり、「ＣＨ５」から「ＣＨ８」は、端末装置から基地局装置への上り回線のチャネルである。さらに、「ＣＨ２」から「ＣＨ４」と「ＣＨ６」から「ＣＨ８」は、通話を行うための「通話チャネル」であり、通常ひとつの端末装置に対して、「ＣＨ２」から「ＣＨ４」のうちのひとつと、「ＣＨ６」から「ＣＨ８」のうちのひとつが割り当てられる。そのため、図２に示したフレームフォーマットでは、３台の端末装置に対して通話処理が可能である。

一方、「ＣＨ１」は、下り回線において端末装置に対して報知される報知チャネルであり、所定の制御情報が含まれるため、制御チャネルのひとつともいえる。また、「ＣＨ５」は、上り回線においてひとつの端末装置からの制御チャネルであり、所定の制御情報等が含まれる。ここで、複数の端末装置は、「ＣＨ５」の制御チャネルで基地局装置に対して、チャネル割当要求を送信する。

図２は、実施例１に係る基地局装置３４の構成を示す。ここで、第１基地局装置３４ａ、第２基地局装置３４ｂが基地局装置３４と総称される。基地局装置３４は、基地局用アンテナ１４と総称される第１基地局用アンテナ１４ａ、第２基地局用アンテナ１４ｂ、無線部１２と総称される第１無線部１２ａ、第２無線部１２ｂ、モデム部２０と総称される第１モデム部２０ａ、第２モデム部２０ｂ、ベースバンド部２２と総称される第１ベースバンド部２２ａ、第２ベースバンド部２２ｂ、受付部２４と総称される第１受付部２４ａ、第２受付部２４ｂ、測定部２６と総称される第１測定部２６ａ、第２測定部２６ｂ、選択部２８、チャネル割当部３０、制御部３６と総称される第１制御部３６ａ、第２制御部３６ｂ、入力部３８、出力部４０、ネットワーク３２を含む。

基地局用アンテナ１４は、無線周波数の信号を送受信処理する。ここでそれぞれのアンテナの指向性は無指向性とする。無線部１２は、モデム部２０、ベースバンド部２２で処理されるベースバンドの信号と無線周波数の信号間の周波数変換処理、増幅処理、ＡＤまたはＤＡ変換処理等を行う。モデム部２０は、変調処理として、キャリアを送信したい情報信号で変調して、送信信号を生成するが、ここでは、変調方式として、π／４シフトＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）を対象とする。また、復調処理として、受信信号を遅延検波して、送信された情報信号を再生する。ベースバンド部２２は、ネットワーク３２とのインターフェースであり、通信システム１００で伝送の対象となる情報信号の送受信処理を行う。また、誤り訂正や自動再送処理がなされてもよいが、ここではこれらの説明を省略する。

受付部２４は、図示しない端末装置から受信した信号、特に上り回線の制御チャネルに割り当てられた信号より、チャネル割当要求を抽出し、当該抽出したチャネル割当要求を受けつける。ここでは、上り回線の制御チャネルのタイミングで、図示しない第１端末装置と第２端末装置から信号が送信され、それらの信号が無線伝搬路で合成されて、第１基地局用アンテナ１４ａと第２基地局用アンテナ１４ｂで受信されたものとして説明する。第１受付部２４ａは、第１ベースバンド部２２ａで復調した信号にもとづいて、第１端末装置あるいは第２端末装置からのチャネル割当要求を抽出したものとする。例えば、第１端末装置からのチャネル割当要求を抽出した場合、前述のごとく当該チャネル割当要求を受けつける。一方、第２受付部２４ｂも同様の処理を行って、例えば、第２端末装置からのチャネル割当要求を受けつける。

測定部２６は、チャネル割当要求を含んだ信号の希望波電力対干渉波電力比（以下、「ＣＩＲ」という）を計算する。前述の例では、第１無線部１２ａで受信した信号に含まれた第２端末装置からの信号電力に対する第１端末装置からの信号電力の比を計算する。すなわち、検出したチャネル割当要求に応じて、第１端末装置からの信号電力を希望波電力、第２端末装置からの信号電力を干渉波電力として、ＣＩＲを計算する。一方、第２無線部１２ｂでは、前述の例で第１端末装置からの信号電力に対する第２端末装置からの信号電力の比を計算する。

出力部４０は、第２受付部２４ｂで受けつけたチャネル割当要求と第２測定部２６ｂで測定したＣＩＲを出力し、当該出力された結果を入力部３８が入力する。
選択部２８は、第１受付部２４ａで受けつけたチャネル割当要求と第２受付部２４ｂで受けつけたチャネル割当要求にもとづいて、通話チャネルを割り当てるべき端末装置を選択する。なお、前述の例では、ふたつの受付部２４でチャネル割当要求が受けつけられたとして説明したが、基地局用アンテナ１４に対する第１端末装置と第２端末装置の配置によっては、受付部２４の一方でチャネル割当要求が受けつけられない場合もあり、そのような場合に選択部２８は、受けつけられたチャネル割当要求に対する端末装置を選択する。一方、前述の例のごとく、ふたつの受付部２４でチャネル割当要求が受けつけられた場合には、ＣＩＲが大きい方の端末装置を選択する。なお、両方の端末装置を選択してもよい。

チャネル割当部３０は、選択した端末装置に対して通話チャネルを割り当てる。
制御部３６は、無線部１２、モデム部２０、ベースバンド部２２のタイミング等を制御する。
この構成は、ハードウエア的には、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、その他のＬＳＩで実現でき、ソフトウエア的にはメモリのロードされた予約管理機能のあるプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウエアのみ、ソフトウエアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。

図３は、実施例１に係る通信システム１００がチャネル割当要求を受けつける概略を示す。通信システム１００は、図２に示した基地局装置３４、ネットワーク３２に加えて、端末装置１０と総称される第１端末装置１０ａ、第２端末装置１０ｂを含む。また信号として、第１信号２５０、第２信号２５２、第３信号２５４、第４信号２５６を含む。

第１信号２５０、第３信号２５４は第１端末装置１０ａからそれぞれ第１基地局装置３４ａと第２基地局装置３４ｂへ送信されるチャネル割当要求を含んだ信号であり、送信時には同一の信号である。しかしながら、第１端末装置１０ａから第１基地局装置３４ａへの無線伝搬路と第１端末装置１０ａから第２基地局装置３４ｂへの無線伝搬路の特性の差違によって、第１信号２５０と第３信号２５４は異なった信号になる。また、第２信号２５２、第４信号２５６は第２端末装置１０ｂからそれぞれ第１基地局装置３４ａと第２基地局装置３４ｂへ送信されるチャネル割当要求を含んだ信号である。

ここで、第２基地局装置３４ｂでの第３信号２５４と第４信号２５６の受信電力はほぼ等しいものとし、すなわち第２基地局装置３４ｂは、第３信号２５４と第４信号２５６がほぼ等しい割り合いで合成され、ＣＩＲが０ｄＢに近い信号を受信する。その結果、受信した信号からチャネル割当要求を抽出できない。一方、第１基地局装置３４ａで受信した第１信号２５０の受信電力は、第２信号２５２の受信電力よりも十分大きく、すなわちＣＩＲが十分大きいものとする。その結果、第１基地局装置３４ａは、第１信号２５０からチャネル割当要求を抽出できる。すなわち、基地局装置３４の一方が、チャネル割当要求を受信できなくても、他方が受信できる。

図４は、チャネル割当の手順を示すフローチャートである。第１基地局装置３４ａの第１受付部２４ａと、第２基地局装置３４ｂの第２受付部２４ｂでチャネル割当要求を受けつけ、第１測定部２６ａと第２測定部２６ｂでＣＩＲを測定する（Ｓ１０）。選択部２８は、ふたつの測定部２６で測定したＣＩＲを比較して、第１基地局装置３４ａでのＣＩＲの方が大きければ（Ｓ１２のＹ）、選択部２８とチャネル割当部３０は、第１基地局装置３４ａで受信した信号に対する端末装置にチャネルの割当を決定する（Ｓ１４）。一方、選択部２８は、ふたつの測定部２６で測定したＣＩＲを比較して、第１基地局装置３４ａでのＣＩＲの方が大きくなければ（Ｓ１２のＮ）、選択部２８とチャネル割当部３０は、第２基地局装置３４ｂで受信した信号に対する端末装置にチャネルの割当を決定する（Ｓ１６）。

また、以上の処理をより簡易にし、第１基地局装置３４ａと第２基地局装置３４ｂで受けつけたチャネル割当要求に対する端末装置１０に対して、チャネルを割り当てる動作であってもよい。

本発明の実施例１によれば、端末装置からのチャネル割当要求を含んだ信号を位置の異なった複数のアンテナで受信するため、すべての信号からチャネル割当要求の検出が失敗する確率を小さくできる。また、主となる基地局装置に従属して接続される基地局装置は、チャネル割当要求を検出する機能と受信した信号のＣＩＲを測定する機能を備えればよいため、装置の構成を簡易にできる。

（実施例２）
本発明の実施例２は、実施例１と同様に第１基地局装置と第２基地局装置によって、端末装置からのチャネル割当要求を受信する。しかしながら、実施例２に係る第１基地局装置と第２基地局装置は、それぞれアダプティブアレイ処理が可能になっており、互いに異なった端末装置にアンテナの指向性を向けることができる。その結果、別の端末装置に対して指向性を制御してチャネル割当要求を受信する確率を向上できる。

図５は、実施例２に係る第１基地局装置３４ａの構成を示す。第１基地局装置３４は、基地局用アンテナ１４と総称される第１基地局用アンテナ１４ａ、第２基地局用アンテナ１４ｂ、第４基地局用アンテナ１４ｄ、無線部１２と総称される第１無線部１２ａ、第２無線部１２ｂ、第４無線部１２ｄ、信号処理部１８、モデム部２０、ベースバンド部２２、受付部２４、測定部２６、選択部２８、チャネル割当部３０、制御部３６、入力部３８を含む。また、信号として、デジタル受信信号２００と総称される第１デジタル受信信号２００ａ、第２デジタル受信信号２００ｂ、第４デジタル受信信号２００ｄ、デジタル送信信号２０２と総称される第１デジタル送信信号２０２ａ、第２デジタル送信信号２０２ｂ、第４デジタル送信信号２０２ｄ、合成信号２０６、分離前信号２０８を含む。

また、第２基地局装置３４ｂの構成は、図示されないが図２の構成に対応して、第１基地局装置３４ａのうち、基地局用アンテナ１４、無線部１２、信号処理部１８、モデム部２０、ベースバンド部２２、受付部２４、測定部２６、制御部３６を含み、さらにこれに加えて図２の出力部４０を含む。

基地局用アンテナ１４は、無線周波数の信号を送受信処理する。ここでそれぞれのアンテナの指向性は無指向性とし、アンテナ数は４とする。また、基地局用アンテナ１４は、図２の第１基地局用アンテナ１４ａに対応する。無線部１２は、図２の第１無線部１２ａに対応する。
信号処理部１８は、アダプティブアレイアンテナによる送受信処理に必要な信号処理を行う。モデム部２０は、図２の第１モデム部２０ａに対応し、ベースバンド部２２は、図２の第１ベースバンド部２２ａに対応する。

また、受付部２４、測定部２６、選択部２８、チャネル割当部３０、制御部３６、入力部３８、ネットワーク３２は、図２の第１受付部２４ａ、第１測定部２６ａ、選択部２８、チャネル割当部３０、第１制御部３６ａ、入力部３８、ネットワーク３２にそれぞれ対応する。

図６は、信号処理部１８の構成を示す。信号処理部１８は、合成部５０、受信ウエイトベクトル計算部５６、参照信号生成部５８、受信応答ベクトル計算部６０、分離部６２、送信ウエイトベクトル計算部６６を含み、合成部５０は、乗算部５２と総称される第１乗算部５２ａ、第２乗算部５２ｂ、第３乗算部５２ｃ、第４乗算部５２ｄ、加算部５４を含み、分離部６２は、乗算部６４と総称される第１乗算部６４ａ、第２乗算部６４ｂ、第３乗算部６４ｃ、第４乗算部６４ｄを含む。また、信号として、信号処理制御信号２０４、受信ウエイト信号２１０と総称される第１受信ウエイト信号２１０ａ、第２受信ウエイト信号２１０ｂ、第３受信ウエイト信号２１０ｃ、第４受信ウエイト信号２１０ｄ、受信応答ベクトル信号２１２、送信ウエイト信号２１４と総称される第１送信ウエイト信号２１４ａ、第２送信ウエイト信号２１４ｂ、第３送信ウエイト信号２１４ｃ、第４送信ウエイト信号２１４ｄ、受信ウエイト参照信号２１６、受信応答参照信号２１８を含む。

受信ウエイトベクトル計算部５６は、デジタル受信信号２００と受信ウエイト参照信号２１６から、デジタル受信信号２００の重み付けに必要な受信ウエイト信号２１０を、ＲＬＳ（Ｒｅｃｕｒｓｉｖｅ Ｌｅａｓｔ Ｓｑｕａｒｅｓ）アルゴリズムやＬＭＳ（Ｌｅａｓｔ Ｍｅａｎ Ｓｑｕａｒｅｓ）アルゴリズムなどの適応アルゴリズムによって計算する。

乗算部５２は、デジタル受信信号２００を受信ウエイト信号２１０で重み付けし、加算部５４は乗算部５２の出力を加算して、合成信号２０６を出力する。
参照信号生成部５８は、トレーニング期間中は予め記憶したトレーニング信号を受信ウエイト参照信号２１６、受信応答参照信号２１８として出力する。またトレーニング期間後は合成信号２０６を予め規定しているしきい値で判定して、その結果を受信ウエイト参照信号２１６、受信応答参照信号２１８として出力する。なお、判定は硬判定である必要はなく、軟判定でもよい。

受信応答ベクトル計算部６０は、送信信号に対する受信信号の受信応答特性として受信応答ベクトル信号２１２を、デジタル受信信号２００、受信応答参照信号２１８から計算する。受信応答ベクトル信号２１２の計算方法は任意のものでよいが、一例として次に示すように、相関処理にもとづいて実行される。なお、デジタル受信信号２００と受信応答参照信号２１８は、信号処理部１８内からだけではなく、図示しない信号線によって、他のユーザの端末装置１０に対応する信号処理部からも入力されるものとする。第１の端末装置１０に対応するデジタル受信信号２００をｘ１（ｔ）、第２の端末装置１０に対応するデジタル受信信号２００をｘ２（ｔ）と示し、第１の端末装置１０に対応する受信応答参照信号２１８をＳ１（ｔ）、第２の端末装置１０に対応する受信応答参照信号２１８をＳ２（ｔ）と示せば、ｘ１（ｔ）とｘ２（ｔ）は、次の式で示される。

ここで、ｈｉｊは、第ｉ番目の端末装置１０から第ｊ基地局用アンテナ１４ｊまでの応答特性であり、また雑音は無視する。第１の相関行列Ｒ１は、Ｅをアンサンブル平均として、次の式で示される。

受信応答参照信号２１８間の第２の相関行列Ｒ２も次の式のように計算される。

最終的に、第２の相関行列Ｒ２の逆行列と第１の相関行列Ｒ１を乗算し、次の式で示される受信応答ベクトル信号２１２が求められる。

送信ウエイトベクトル計算部６６は、分離前信号２０８の重み付けに必要な送信ウエイト信号２１４を、受信応答特性である受信ウエイト信号２１０や受信応答ベクトル信号２１２から推定する。送信ウエイト信号２１４の推定方法は、任意とするが、最も簡易な方法として、受信ウエイト信号２１０や受信応答ベクトル信号２１２をそのまま使用すればよい。あるいは、受信処理と送信処理の時間差で生じる伝搬環境のドップラー周波数変動を考慮して、従来の技術によって、受信ウエイト信号２１０や受信応答ベクトル信号２１２を補正してもよい。なお、ここでは、送信ウエイト信号２１４の推定に、受信応答ベクトル信号２１２を使用する。

乗算部６４は、分離前信号２０８を送信ウエイト信号２１４でそれぞれ重み付けし、デジタル送信信号２０２を出力する。なお、以上の動作におけるタイミングは、信号処理制御信号２０４に従うものとする。ここで、信号処理制御信号２０４は、図示しない信号線によって、図５の第１制御部３６ａと接続される。

図７は、実施例２に係る通信システム１００がチャネル割当要求を受けつける概略を示す。ここで、図中に示した符号は、図３の符号に対応する。第１基地局装置３４ａはアダプティブアレイ制御にもとづいて、アンテナの指向性を第１端末装置１０ａの方向に調節する。その結果、第１端末装置１０ａからの第１信号２５０を主として受信し、図３に図示した第２信号２５２の影響を無視できる。その結果、第１基地局装置３４ａは、第１端末装置１０ａからのチャネル割当要求を確実に受信可能である。一方、第２基地局装置３４ｂも同様にアダプティブアレイ制御にもとづいて、アンテナの指向性を第２端末装置１０ｂの方向に調節する。その結果、第２端末装置１０ｂからの第４信号２５６を主として受信し、図３に図示した第３信号２５４の影響を無視できる。その結果、第２基地局装置３４ｂは、第２端末装置１０ｂからのチャネル割当要求を確実に受信可能である。

第１基地局装置３４ａで第１端末装置１０ａからのチャネル割当要求を受けつけ、第２基地局装置３４ｂで第２端末装置１０ｂからのチャネル割当要求を受けつけた後、第１基地局装置３４ａは、第１端末装置１０ａと第２端末装置１０ｂの両方に通話チャネルをそれぞれ割り当てる。あるいは、実施例１と同様に、第１基地局装置３４ａで受信した第１信号２５０の受信電力と第２基地局装置３４ｂで受信した第４信号２５６の受信電力にもとづいて、第１端末装置１０ａと第２端末装置１０ｂのいずれか一方を選択し、当該選択した端末装置１０に対して通話チャネルを割り当ててもよい。なお、図示していないが、第１基地局装置３４ａと第２基地局装置３４ｂは、それぞれ別の端末装置１０に対してアンテナの指向性を調整できるように、所定の情報を交換していもよく、そのために別の信号線やインターフェースが備えられてもよい。

本発明の実施例２によれば、複数の端末装置にアンテナの指向性を調節して、複数の端末装置からのチャネル割当要求を受信するため、チャネル割当要求を受けつける確率が向上する。

（実施例３）
本発明の実施例３は、実施例１と同様に第１基地局装置と第２基地局装置によって、端末装置からのチャネル割当要求を受信する。しかしながら、第２基地局装置は、チャネル割当要求を受信するチャネル以外のチャネルで、第１基地局装置と別の周波数で通話チャネルを設定する。すなわち、チャネル割当要求を受信するチャネル以外のチャネルで、第１基地局装置と第２基地局装置は、互いに別の通話チャネルを設定して、第１基地局装置が１台の場合よりも、多くの端末装置に対して通話チャネルを設定する。

実施例３に係る第１基地局装置３４ａと第２基地局装置３４ｂの構成は、図２に示されるものが有効であるため、説明を省略するが、第２ベースバンド部２２ｂもネットワーク３２に接続されており、さらにチャネル割当部３０からの指示にもとづいて、第２基地局装置３４もチャネルを割り当てた端末装置１０と通信する。

図８は、実施例３に係る通信システム１００のフレームフォーマットを示す。図の上段に示した第１基地局装置３４ａのフレームフォーマットは、図１に示したフレームフォーマットと同一であり、さらに周波数「ｆ１」を使用している。一方、図の下段に示した第２基地局装置３４ｂのフレームフォーマットは、下り回線として「ＣＨ９」から「ＣＨ１１」を含み、上り回線として「ＣＨ５’」と「ＣＨ１２」から「ＣＨ１４」を含んでいる。ここで、下り回線の報知チャネルは、第１基地局装置３４ａによって送信されるため、第２基地局装置３４ｂのフレームフォーマットに含まれない。さらに、第２基地局装置３４ｂの上り回線の制御チャネル「ＣＨ５’」は、これまでの実施例で説明した第２基地局装置３４ｂの上り回線の制御チャネルに相当する。そのため、「ＣＨ５’」は、周波数「ｆ１」を使用している。

また、「ＣＨ９」から「ＣＨ１１」と「ＣＨ１２」から「ＣＨ１４」は、本実施例で新たに付加された通話チャネルであり、それぞれ「ＣＨ２」から「ＣＨ４」と「ＣＨ６」から「ＣＨ７」との干渉を避けるため、周波数「ｆ２」を使用している。具体的に説明すると、端末装置１０は、「ＣＨ１」の報知チャネルにもとづいて、第１基地局装置３４ａに同期する。端末装置１０からのチャネル割当要求は、「ＣＨ５」あるいは「ＣＨ５’」によって、第１基地局装置３４ａあるいは第２基地局装置３４ｂに受信される。第１基地局装置３４ａのチャネル割当部３０は、当該端末装置１０に対して、第１基地局装置３４ａのフレーム中の通話チャネルを割り当てるか、あるいは第２基地局装置３４ｂのフレーム中の通話チャネルを割り当てるかを決定する。第２基地局装置３４ｂのフレーム中の通話チャネルを割り当てる場合、周波数を「ｆ２」に変更する。なお、ひとつの基地局装置３４、例えば第１基地局装置３４ａのフレーム内の通話チャネルの割当方法は、従来の技術によってなされればよい。

図９は、実施例３に係るチャネル割当の手順を示すフローチャートである。第１基地局装置３４ａの第１受付部２４ａと、第２基地局装置３４ｂの第２受付部２４ｂでチャネル割当要求を受けつけ、第１測定部２６ａと第２測定部２６ｂでＣＩＲを測定する（Ｓ２０）。選択部２８は、ふたつの測定部２６で測定したＣＩＲを比較して、第１基地局装置３４ａでのＣＩＲの方が大きければ（Ｓ１２のＹ）、チャネル割当部３０は、第１基地局装置３４ａのフレーム中の空きチャネルを確認する。空きチャネルがあれば（Ｓ２４のＹ）、第１基地局装置３４ａのフレーム中の通話チャネルを割り当てる（Ｓ２６）。一方、空きチャネルがなければ（Ｓ２４のＮ）、第２基地局装置３４ｂのフレーム中の通話チャネルを割り当てる（Ｓ２８）。

また、選択部２８は、ふたつの測定部２６で測定したＣＩＲを比較して、第１基地局装置３４ａでのＣＩＲの方が大きくなければ（Ｓ２２のＮ）、チャネル割当部３０は、第２基地局装置３４ｂのフレーム中の空きチャネルを確認する。空きチャネルがあれば（Ｓ３０のＹ）、第２基地局装置３４ｂのフレーム中の通話チャネルを割り当てる（Ｓ３４）。一方、空きチャネルがなければ（Ｓ３０のＮ）、第１基地局装置３４ａのフレーム中の通話チャネルを割り当てる（Ｓ３２）。

本発明の実施例３によれば、報知チャネルを送信しない基地局装置にも通話チャネルが設定されるため、多くの端末装置を接続できる。また、無線伝搬路の特性のよい基地局装置に通信チャネルを設定するため、端末装置と基地局装置間のデータ伝送特性を向上できる。また、複数の基地局装置に設定される通話チャネルは別の周波数を使用するため、干渉によるデータ伝送特性の低下を低減できる。

以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

本発明の実施例１から３において、通信システム１００として、ＴＤＭＡにもとづいた簡易型携帯電話システムに適用した。しかしながらこれに限らず例えば、ＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）にもとづいた第３世代携帯電話システムやその他の無線通信システムに適用してもよい。本変形例によれば、さまざまな無線通信システムに本発明を適用できる。
本発明の実施例２と３を組み合わせた実施例も有効である。本変形例によれば、実施例２と３を組み合わせた効果が得られる。

実施例１に係る通信システムのフレームフォーマットを示す図である。 実施例１に係る基地局装置の構成を示す図である。 実施例１に係る通信システムがチャネル割当要求を受けつける概略を示す図である。 図２のチャネル割当の手順を示すフローチャートである。 実施例２に係る第１基地局装置の構成を示す図である。 図５の信号処理部の構成を示す図である。 実施例２に係る通信システムがチャネル割当要求を受けつける概略を示す図である。 実施例３に係る通信システムのフレームフォーマットを示す図である。 実施例３に係るチャネル割当の手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１０ 端末装置、 １２ 無線部、 １４ 基地局用アンテナ、１８ 信号処理部、 ２０ モデム部、 ２２ ベースバンド部、 ２４ 受付部、 ２６ 測定部、 ２８ 選択部、 ３０ チャネル割当部、 ３２ ネットワーク、 ３４ 基地局装置、 ３６ 制御部、 ３８ 入力部、 ４０ 出力部、 ５０ 合成部、 ５２ 乗算部、 ５４ 加算部、 ５６ 受信ウエイトベクトル計算部、 ５８ 参照信号生成部、 ６０ 受信応答ベクトル計算部、 ６２ 分離部、 ６４ 乗算部、 ６６ 送信ウエイトベクトル計算部、 １００ 通信システム、 ２００ デジタル受信信号、 ２０２ デジタル送信信号、 ２０４ 信号処理制御信号、 ２０６ 合成信号、 ２０８ 分離前信号、 ２１０ 受信ウエイト信号、 ２１２ 受信応答ベクトル信号、 ２１４ 送信ウエイト信号、 ２１６ 受信ウエイト参照信号、 ２１８ 受信応答参照信号、 ２５０ 第１信号、 ２５２ 第２信号、 ２５４ 第３信号、 ２５６ 第４信号。

Claims (6)

1. 異なった位置に配置された複数のアンテナの一方に接続され、一方のアンテナを介して、フレームに含まれた複数のチャネルのうち予め定めたひとつのチャネルのタイミングで、複数の端末装置からチャネル割当の要求を示した要求信号を第１の周波数のチャネルで受信する第１要求受付部と、
   異なった位置に配置された複数のアンテナの他方に接続され、他方のアンテナを介して、フレームに含まれた複数のチャネルのうち予め定めたひとつのチャネルのタイミングで、複数の端末装置からチャネル割当の要求を示した要求信号を第１の周波数のチャネルで受信する第２要求受付部と、
   前記第１要求受付部と前記第２要求受付部でそれぞれ受信した複数の要求信号にもとづいて、チャネルを割り当てるべき端末装置を選択する選択部と、
   前記選択した端末装置にチャネルを割り当てるチャネル割当部と、
   前記第１要求受付部と同一のアンテナに接続され、前記チャネルを割り当てた端末装置と通信する第１通信部と、
   前記第２要求受付部と同一のアンテナに接続され、前記チャネルを割り当てた端末装置と通信する第２通信部とを備え、
   前記第１通信部は、前記要求信号を受信すべきタイミング以外のタイミングにわたって、前記第１の周波数のチャネルで端末装置と通信し、
   前記第２通信部は、前記要求信号を受信すべきタイミング以外のタイミングにわたって、前記第１の周波数と異なった第２の周波数のチャネルで端末装置と通信し、
   前記チャネル割当部は、前記第１要求受付部で受信した要求信号にもとづいて前記選択部で選択された端末装置に、前記第１通信部で割り当て可能なチャネルを割り当て、前記第２要求受付部で受信した要求信号にもとづいて前記選択部で選択された端末装置に、前記第２通信部で割り当て可能なチャネルを割り当てることを特徴とする基地局装置。
2. 前記第１要求受付部と前記第２要求受付部のそれぞれは、複数のアンテナを接続し、当該複数のアンテナで受信した複数の要求信号にアダプティブアレイ処理を行って、複数の要求信号を分離し、
   前記選択部は、前記分離した要求信号にもとづいて、チャネルを割り当てるべき端末装置を選択することを特徴とする請求項１に記載の基地局装置。
3. 前記第１要求受付部と前記第２要求受付部でそれぞれ受信した複数の要求信号の強度をそれぞれ測定する測定強度部をさらに含み、
   前記選択部は、前記測定した複数の要求信号の強度にもとづいて、チャネルを割り当てるべき端末装置を選択することを特徴とする請求項１に記載の基地局装置。
4. 異なった位置に配置された複数のアンテナの一方に接続され、一方のアンテナを介して、フレームに含まれた複数のチャネルのうち予め定めたひとつのチャネルのタイミングで、複数の端末装置からチャネル割当の要求を示した要求信号を第１の周波数のチャネルで受信する第１要求受付ステップと、
   異なった位置に配置された複数のアンテナの他方に接続され、他方のアンテナを介して、フレームに含まれた複数のチャネルのうち予め定めたひとつのチャネルのタイミングで、複数の端末装置からチャネル割当の要求を示した要求信号を第１の周波数のチャネルで受信する第２要求受付ステップと、
   前記第１要求受付ステップと前記第２要求受付ステップでそれぞれ受信した複数の要求信号にもとづいて、チャネルを割り当てるべき端末装置を選択する選択ステップと、
   前記選択した端末装置にチャネルを割り当てるチャネル割当ステップと、
   前記第１要求受付ステップでのアンテナと同一のアンテナにて、前記チャネルを割り当てた端末装置と通信する第１通信ステップと、
   前記第２要求受付ステップでのアンテナと同一のアンテナにて、前記チャネルを割り当てた端末装置と通信する第２通信ステップとを備え、
   前記第１通信ステップは、前記要求信号を受信すべきタイミング以外のタイミングにわたって、前記第１の周波数のチャネルで端末装置と通信し、
   前記第２通信ステップは、前記要求信号を受信すべきタイミング以外のタイミングにわたって、前記第１の周波数と異なった第２の周波数のチャネルで端末装置と通信し、
   前記チャネル割当ステップは、前記第１要求受付ステップで受信した要求信号にもとづいて選択された端末装置に、前記第１通信ステップで割り当て可能なチャネルを割り当て、前記第２要求受付ステップで受信した要求信号にもとづいて選択された端末装置に、前記第２通信ステップで割り当て可能なチャネルを割り当てることを特徴とするチャネル割当方法。
5. 前記第１要求受付ステップと前記第２要求受付ステップのそれぞれは、複数のアンテナを接続し、当該複数のアンテナで受信した複数の要求信号にアダプティブアレイ処理を行って、複数の要求信号を分離し、
   前記選択ステップは、前記分離した要求信号にもとづいて、チャネルを割り当てるべき端末装置を選択することを特徴とする請求項４に記載のチャネル割当方法。
6. 異なった位置に配置された複数のアンテナの一方に接続され、一方のアンテナを介して、フレームに含まれた複数のチャネルのうち予め定めたひとつのチャネルのタイミングで、複数の端末装置からチャネル割当の要求を示した要求信号を第１の周波数のチャネルで受信する第１要求受付ステップと、
   異なった位置に配置された複数のアンテナの他方に接続され、他方のアンテナを介して、フレームに含まれた複数のチャネルのうち予め定めたひとつのチャネルのタイミングで、複数の端末装置からチャネル割当の要求を示した要求信号を第１の周波数のチャネルで受信する第２要求受付ステップと、
   前記第１要求受付ステップと前記第２要求受付ステップでそれぞれ受信した複数の要求信号にもとづいて、チャネルを割り当てるべき端末装置を選択する選択ステップと、
   前記選択した端末装置にチャネルを割り当てるチャネル割当ステップと、
   前記第１要求受付ステップでのアンテナと同一のアンテナにて、前記チャネルを割り当てた端末装置と通信する第１通信ステップと、
   前記第２要求受付ステップでのアンテナと同一のアンテナにて、前記チャネルを割り当てた端末装置と通信する第２通信ステップとを備え、
   前記第１通信ステップは、前記要求信号を受信すべきタイミング以外のタイミングにわたって、前記第１の周波数のチャネルで端末装置と通信し、
   前記第２通信ステップは、前記要求信号を受信すべきタイミング以外のタイミングにわたって、前記第１の周波数と異なった第２の周波数のチャネルで端末装置と通信し、
   前記チャネル割当ステップは、前記第１要求受付ステップで受信した要求信号にもとづいて選択された端末装置に、前記第１通信ステップで割り当て可能なチャネルを割り当て、前記第２要求受付ステップで受信した要求信号にもとづいて選択された端末装置に、前記第２通信ステップで割り当て可能なチャネルを割り当てることをコンピュータに実行させるためのプログラム。

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