JP5420039B2 - Wireless communication system, base station, and wireless communication method - Google Patents

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Description

本発明は、ＯＦＤＭＡ方式を用いた無線通信が可能な無線通信システム、基地局および無線通信方法に関する。   The present invention relates to a radio communication system, a base station, and a radio communication method capable of radio communication using the OFDMA scheme.

近年、ＰＨＳ(Personal Handy phone System)や携帯電話等に代表される通信端末が普
及し、場所や時間を問わず通話や情報入手が可能となった。特に昨今では、入手可能な情報量も増加の一途を辿り、大容量のデータをダウンロードするため高速かつ高品質な無線通信方式が取り入れられるようになってきた。 In recent years, communication terminals represented by PHS (Personal Handy phone System) and mobile phones have become widespread, making it possible to make calls and obtain information regardless of location or time. Especially in recent years, the amount of available information has been increasing, and high-speed and high-quality wireless communication systems have been introduced to download large amounts of data.

これらのような無線通信においては、送受信を行うために信号を二重化する必要がある。二重化の方式としては、時分割によって送受信を切り換えるＴＤＤ（Time Division Duplex：時分割複信）、周波数を異ならせて送受信を二重化するＦＤＤ（Frequency Division Duplex：周波数分割復信）が代表的である。また同時に複数の通信端末と通信をする多元接続のための方式としては、時分割して複数の通信端末を切り換えるＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access：時分割多元接続）、周波数帯域を分割するＦＤＭＡ（Frequency Division Multiple Access：周波数分割多元接続）、通信端末ごとに異なる符号を乗算するＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access：符号分割多重接続）が代表的である。   In such wireless communication, it is necessary to duplicate signals in order to transmit and receive. Typical duplexing methods include TDD (Time Division Duplex) that switches between transmission and reception by time division and FDD (Frequency Division Duplex) that duplexes transmission and reception by changing the frequency. In addition, as a method for multiple access to communicate with a plurality of communication terminals at the same time, TDMA (Time Division Multiple Access) for switching a plurality of communication terminals by time division, FDMA (Frequency) for dividing a frequency band Typical examples include Division Multiple Access (frequency division multiple access) and CDMA (Code Division Multiple Access) that multiplies a different code for each communication terminal.

かかる無線通信では、周辺の基地局と干渉を生じないように、各基地局には、所定の周波数帯域のチャネル（周波数チャネル）が割り当てられる。具体的には隣接する基地局と同一の周波数帯域が使用されないように、基地局に所定の周波数チャネルが割り当てられている。基地局への周波数チャネルの割当方法としては、動的周波数チャネル割当（ＤＣＡ：Dynamic Channel Assignment 以下、単にＤＣＡと称する。）が広く利用されている。   In such wireless communication, a channel (frequency channel) of a predetermined frequency band is assigned to each base station so as not to cause interference with neighboring base stations. Specifically, a predetermined frequency channel is assigned to the base station so that the same frequency band as that of the adjacent base station is not used. As a method for assigning frequency channels to base stations, dynamic frequency assignment (DCA: hereinafter referred to simply as DCA) is widely used.

ＤＣＡは、各基地局に割り当てる周波数チャネルを、各基地局のトラヒックに応じて動的に決定する技術であり、所要の通信品質を満たす限り、無線通信システムが使用している全ての周波数チャネルが、全ての基地局において選択可能となる。   DCA is a technology that dynamically determines the frequency channel to be assigned to each base station according to the traffic of each base station. As long as the required communication quality is satisfied, all frequency channels used by the wireless communication system are , It becomes selectable in all base stations.

また、さらに柔軟に周波数チャネルを基地局に割り当てる技術として、様々な技術が提案されている。例えば特許文献１では、基地局間における干渉に基づいて各基地局の属するグループの数を決定し、同一グループに属する基地局間の最短距離が一定となるように各基地局の属するグループを決定し、決定されたグループに属する基地局に割り当てられる周波数帯域を当該グループ単位で決定し、グループごとに異なる周波数帯域を割り当てる。これにより、各基地局に対する周波数チャネルの割当制御の柔軟性を向上させることができるとしている。   Moreover, various techniques have been proposed as techniques for assigning frequency channels to base stations more flexibly. For example, in Patent Document 1, the number of groups to which each base station belongs is determined based on interference between base stations, and the group to which each base station belongs is determined so that the shortest distance between base stations belonging to the same group is constant. Then, the frequency band allocated to the base stations belonging to the determined group is determined for each group, and a different frequency band is allocated for each group. Thereby, the flexibility of frequency channel allocation control for each base station can be improved.

特開２００５−２７１８９号公報JP 2005-27189 A

ところで、高速デジタル通信を可能とする次世代ＰＨＳ通信規格として、ＡＲＩＢ（Association of Radio Industries and Businesses） ＳＴＤ Ｔ９５やＰＨＳ ＭｏＵ（Memorandum of Understanding）があり、このような通信規格では、OFDMA/TDMA TDD Broadband Wireless Access System（次世代ＰＨＳシステム）を策定しつつある。   By the way, ARIB (Association of Radio Industries and Businesses) STD T95 and PHS MoU (Memorandum of Understanding) are available as next-generation PHS communication standards that enable high-speed digital communication. In such communication standards, OFDMA / TDMA TDD Broadband The Wireless Access System (next generation PHS system) is being formulated.

ＯＦＤＭＡ(Orthogonal Frequency Division Multiple Access:直交周波数分割多元接続)は、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing:直交周波数分割多重）において多元接続を行うものである。ＯＦＤＭはＦＤＭ（Frequency Division Multiple:周波数分割多重）を発展させた方式であり、周波数軸上でキャリア信号を多数のサブキャリアに分割し、隣接するサブキャリア間で信号波の位相を直交させることにより、サブキャリアの帯域を一部重ね合わせて周波数帯域を有効利用する方式である。ＯＦＤＭでは全てのサブキャリアを１つの通信端末が占有するが、ＯＦＤＭＡでは数個（例えば２４個）のサブキャリアをグループ化してサブチャネルを構成し、複数の通信端末で全てのサブチャネルを共有することにより多元接続を行う。サブチャネルは、例えば１８ＭＨｚの周波数帯域を２０個に分割することとなる。   OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) performs multiple access in OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing). OFDM is a method developed from FDM (Frequency Division Multiple), which divides a carrier signal into a large number of subcarriers on the frequency axis and orthogonalizes the phase of a signal wave between adjacent subcarriers. This is a method of effectively using the frequency band by partially overlapping the subcarrier bands. In OFDM, all subcarriers are occupied by one communication terminal, but in OFDMA, several subcarriers (for example, 24) are grouped to form a subchannel, and a plurality of communication terminals share all subchannels. Multiple access. For example, the sub-channel divides the frequency band of 18 MHz into 20 pieces.

さらに次世代ＰＨＳシステムでは、ＯＦＤＭＡに加えて、ＴＤＭＡによる多元接続を行う。ＴＤＭＡは、周波数を時間軸で複数のタイムスロットに分割し、複数の相手と通信を行う方式である。現状では、上り（Up Link：通信端末から基地局）と下り（Down Link：基地局から通信端末）をそれぞれ４つに分割することが想定されている。すなわち次世代ＰＨＳシステムでは、周波数軸と時間軸の両方で通信ブロックに細分化し、多数の通信端末に通信ブロックを動的に割り当てて効率的に通信を行う。１つのサブチャネルにおける１つのタイムスロットによって定まる通信ブロックをＰＲＵ（Physical Resource Unit以下単にＰＲＵと称する。）と称し、１つの基地局あたり３６個ないし４０個のＰＲＵを利用することが想定されている。   Further, in the next generation PHS system, in addition to OFDMA, multiple access by TDMA is performed. TDMA is a system in which a frequency is divided into a plurality of time slots on a time axis and communication is performed with a plurality of opponents. At present, it is assumed that the uplink (Up Link: communication terminal to base station) and the downlink (Down Link: base station to communication terminal) are each divided into four. That is, in the next generation PHS system, communication blocks are subdivided on both the frequency axis and the time axis, and communication is efficiently performed by dynamically allocating communication blocks to a large number of communication terminals. A communication block determined by one time slot in one subchannel is referred to as PRU (Physical Resource Unit), and it is assumed that 36 to 40 PRUs are used per base station. .

上述のように基地局は２０個のサブチャネルを利用できるが、そのうちの１つのサブチャネルは制御チャネル（ＣＣＨ）として利用し、ＤＣＡを利用して残りのサブチャネルを通信端末に対して動的に割り当てる。通信に利用されるサブチャネルに含まれるＰＲＵには、アンカーチャネルもしくはエクストラチャネルが割り当てられる。アンカーチャネルは通信端末ごとに１つ割り当てられ、その通信端末に対するエクストラチャネルが割り当てられたＰＲＵのマップを含んでいる。エクストラチャネルは実際にデータを内包するチャネルであって、データ量や通信状況に応じて１つの通信端末に複数のエクストラチャネルが割り当てられる。このようにアンカーチャネルに含まれるマップによってエクストラチャネルの割り当てを通知することをＦＭ−ｍｏｄｅ（Fast access channel based on Map-Mode）と称する。   As described above, the base station can use 20 subchannels, one of which is used as a control channel (CCH), and the remaining subchannels are dynamically used for communication terminals using DCA. Assign to. An anchor channel or an extra channel is allocated to the PRU included in the subchannel used for communication. One anchor channel is assigned to each communication terminal, and includes a map of PRUs to which an extra channel for the communication terminal is assigned. An extra channel is a channel that actually contains data, and a plurality of extra channels are assigned to one communication terminal in accordance with the amount of data and communication status. The notification of the extra channel assignment by the map included in the anchor channel is referred to as FM-mode (Fast access channel based on Map-Mode).

アンカーチャネルは、全ＰＲＵに対してキャリアセンスを行うことにより求められた最も通信品質のよいＰＲＵに割り当てられる。エクストラチャネルは、基本的にはキャリアセンスが行われないが、通信が行われていないＰＲＵをその基地局が新たに使用する場合にはキャリアセンスを行ってから割り当てられる。このように、基地局はアンカーチャネルを介してエクストラチャネルの位置および数を動的に変更することができるため、大容量のデータを高速に送受信することが可能となる。   The anchor channel is assigned to the PRU having the best communication quality obtained by performing carrier sense on all PRUs. The extra channel is basically not subjected to carrier sense. However, when the base station newly uses a PRU that is not performing communication, the extra channel is assigned after performing carrier sense. Thus, since the base station can dynamically change the position and number of extra channels via the anchor channel, it is possible to transmit and receive a large amount of data at high speed.

しかし、ＯＦＤＭＡ／ＴＤＭＡ ＴＤＤシステムにおいては、通信端末ごとに通信状況や基地局からの距離が異なり、それに伴って変調方式や電力、遅延量が異なる場合があるため、隣接するＰＲＵ同士で干渉が生じる場合がある。遅延量についてはＴＤＭＡにおけるガードバンドによって有効に干渉を防止しうる。しかしＯＦＤＭＡではサブキャリアの周波数帯域を重複させているため、変調方式や電力が大きく異なると、周波数方向に隣接するＰＲＵの電波の影響を受けてしまう。   However, in the OFDMA / TDMA TDD system, the communication status and the distance from the base station are different for each communication terminal, and the modulation method, power, and delay amount may differ accordingly, so that interference occurs between adjacent PRUs. There is a case. As for the delay amount, interference can be effectively prevented by a guard band in TDMA. However, since the frequency bands of subcarriers are overlapped in OFDMA, if the modulation method or power is greatly different, it is affected by the radio waves of PRUs adjacent in the frequency direction.

また、ＯＦＤＭＡ／ＴＤＭＡ ＴＤＤシステムは、従来のＴＤＭＡ−ＴＤＤシステムとは異なりサブチャネルの数に限りがあるため、キャリアセンスを行った結果、全てのＰＲＵが割当て不可能となる場合がある。   Further, unlike the conventional TDMA-TDD system, the OFDMA / TDMA TDD system has a limited number of subchannels, and as a result of carrier sensing, all PRUs may not be allocated.

上述した特許文献１の技術を用いてＰＲＵの割当制御を試みたところで、グループ内で使用可能な周波数帯域に制限があるため、仮に空いている周波数帯域のＰＲＵがあったとしてもその空いている周波数帯域が、基地局が属するグループに割り当てられていなければ利用することができない。したがって、基地局が属するグループに割り当てられている周波数帯域のＰＲＵが周辺の基地局からの干渉により使用できない場合は、通信を確立することはできない。   When the PRU allocation control is attempted using the technique of Patent Document 1 described above, there is a limit to the frequency band that can be used in the group, so even if there is a PRU in the vacant frequency band, it is vacant. If the frequency band is not assigned to the group to which the base station belongs, it cannot be used. Therefore, communication cannot be established if the PRU in the frequency band assigned to the group to which the base station belongs cannot be used due to interference from neighboring base stations.

本発明は、このような問題に鑑み、基地局がキャリアセンスを行った結果、全てのＰＲＵが割当て不可能な場合、その旨を周辺の基地局に通知することで、周辺の基地局からの干渉を抑えることができ、確実に通信を確立することが可能な無線通信システム、基地局および無線通信方法を提供することを目的としている。   In view of such a problem, the present invention, when the base station performs carrier sense, as a result of not being able to allocate all the PRUs, by notifying the surrounding base stations to that effect, It is an object of the present invention to provide a radio communication system, a base station, and a radio communication method that can suppress interference and reliably establish communication.

上記課題を解決するために、本発明の代表的な構成は、ＯＦＤＭＡ方式を用いて通信端末と無線通信を行う第１の基地局と、１または複数の第２の基地局と、当該第１および第２の基地局を管理する管理サーバとを備えた無線通信システムであって、第１の基地局は、通信端末からの通信確立要求に応じてキャリアセンスを行い利用可能なＰＲＵがあるか否かを判定するキャリアセンス判定部と、キャリアセンス判定部が利用可能なＰＲＵがないと判定した場合、利用可能でない所定のＰＲＵの情報を含むキャリアセンス失敗情報を管理サーバに通知するＮＧ通知部と、管理サーバから、第２の基地局にて解放された、もしくは電力が下げられたＰＲＵの情報を含む解放ＰＲＵ情報が通知された場合、当該解放ＰＲＵ情報が示すＰＲＵを通信端末に割り当てるチャネル割当部と、を備え、管理サーバは、第１の基地局からキャリアセンス失敗情報が通知された場合、第２の基地局に所定のＰＲＵの解放を要求する旨の情報を含むチャネル解放要求を通知する解放要求通知部と、第２の基地局から解放ＰＲＵ情報が通知された場合、第１の基地局に当該解放ＰＲＵ情報を通知するサーバ通知部と、を備え、第２の基地局は、管理サーバからチャネル解放要求が通知された場合、当該チャネル解放要求に含まれる所定のＰＲＵが解放可能であるか否かを判定するＰＲＵ判定部と、所定のＰＲＵが解放可能である場合当該所定のＰＲＵを解放し、所定のＰＲＵが解放可能でない場合当該所定のＰＲＵの電力を下げるＰＲＵ解放部と、ＰＲＵ解放部が解放した、もしくは電力を下げたＰＲＵの情報を含む解放ＰＲＵ情報を管理サーバに通知するＰＲＵ通知部と、を備えることを特徴とする。   In order to solve the above problems, a typical configuration of the present invention includes a first base station that performs radio communication with a communication terminal using the OFDMA scheme, one or more second base stations, and the first base station. And a management server for managing the second base station, wherein the first base station has a PRU that can be used by performing carrier sense in response to a communication establishment request from a communication terminal. A carrier sense determination unit that determines whether or not the carrier sense determination unit determines that there is no PRU that can be used, and an NG notification unit that notifies the management server of carrier sense failure information including information on a predetermined PRU that is not available When the release PRU information including the information of the PRU released by the second base station or the power reduced is notified from the management server, the PRU indicated by the released PRU information is communicated. The management server includes information indicating that the second base station is requested to release a predetermined PRU when the carrier sense failure information is notified from the first base station. A release request notification unit that notifies a channel release request, and a server notification unit that notifies the first base station of the release PRU information when the release PRU information is notified from the second base station; When the channel release request is notified from the management server, the base station in the base station can determine whether or not the predetermined PRU included in the channel release request can be released, and the predetermined PRU can be released. In some cases, the predetermined PRU is released, and when the predetermined PRU is not releasable, the PRU release unit that lowers the power of the predetermined PRU, and the PRU released by the PRU release unit or reduced in power And PRU notifying unit for notifying the release PRU information including information to the management server, characterized in that it comprises a.

かかる構成により、周辺の基地局（第２の基地局）からの干渉により、基地局（第１の基地局）が通信端末にＰＲＵを割り当てられない場合、管理サーバが第２の基地局に使用中のＰＲＵの解放要求を行うこととなる。さらに解放要求が通知された第２の基地局がＰＲＵを解放したり、ＰＲＵの電力を下げたりするため、第１の基地局のＰＲＵに対する第２の基地局からの干渉を低減させることができる。   With this configuration, when the base station (first base station) cannot allocate a PRU to a communication terminal due to interference from a neighboring base station (second base station), the management server uses it for the second base station. A request to release the PRU in the middle is made. Furthermore, since the second base station notified of the release request releases the PRU or lowers the power of the PRU, the interference from the second base station to the PRU of the first base station can be reduced. .

したがって、周辺の基地局（第２の基地局）からの干渉によって全てのＰＲＵが割当て不可能であったとしても、他の基地局にハンドオーバをさせずに、確実に通信を確立することが可能となる。   Therefore, even if all the PRUs cannot be allocated due to interference from a neighboring base station (second base station), it is possible to reliably establish communication without performing handover to another base station. It becomes.

上記課題を解決するために、本発明の他の代表的な構成は、ＯＦＤＭＡ方式を用いて通信端末と無線通信を行う基地局であって、通信端末からの通信確立要求に応じてキャリアセンスを行い利用可能なＰＲＵがあるか否かを判定するキャリアセンス判定部と、キャリアセンス判定部が利用可能なＰＲＵがないと判定した場合、利用可能でない所定のＰＲＵの情報を含むキャリアセンス失敗情報を当該基地局を管理する管理サーバに通知するＮＧ通知部と、管理サーバから、他の基地局にて解放された、もしくは電力が下げられたＰＲＵの情報を含む解放ＰＲＵ情報が通知された場合、当該解放ＰＲＵ情報が示すＰＲＵを通信端末に割り当てるチャネル割当部と、を備えることを特徴とする。   In order to solve the above problems, another typical configuration of the present invention is a base station that performs radio communication with a communication terminal using the OFDMA scheme, and performs carrier sense in response to a communication establishment request from the communication terminal. Carrier sense determination unit that determines whether there is an available PRU, and carrier sense failure information including information on a predetermined PRU that is not available when the carrier sense determination unit determines that there is no PRU available. When the NG notification unit that notifies the management server that manages the base station and the release PRU information that includes information on the PRU that has been released at another base station or has been powered down from the management server, A channel allocation unit that allocates a PRU indicated by the released PRU information to a communication terminal.

上記課題を解決するために、本発明の他の代表的な構成は、ＯＦＤＭＡ方式を用いて通信端末と無線通信を行う基地局であって、当該基地局を管理する管理サーバから他の基地局から所定のＰＲＵの解放を要求する旨の情報を含むチャネル解放要求が通知された場合、当該チャネル解放要求に含まれる所定のＰＲＵが解放可能であるか否かを判定するＰＲＵ判定部と、所定のＰＲＵが解放可能である場合当該所定のＰＲＵを解放し、所定のＰＲＵが解放可能でない場合当該所定のＰＲＵの電力を下げるＰＲＵ解放部と、ＰＲＵ解放部が解放した、もしくは電力を下げたＰＲＵの情報を含む解放ＰＲＵ情報を管理サーバに通知するＰＲＵ通知部と、を備えることを特徴とする。   In order to solve the above-described problem, another typical configuration of the present invention is a base station that performs radio communication with a communication terminal using the OFDMA scheme, and from a management server that manages the base station to another base station A PRU determination unit that determines whether or not a predetermined PRU included in the channel release request is releasable when a channel release request including information to request the release of the predetermined PRU is notified from A PRU that releases the predetermined PRU when the PRU is releasable, and a PRU release unit that lowers the power of the predetermined PRU when the predetermined PRU is not releasable, and a PRU that the PRU release unit releases or reduces the power And a PRU notification unit for notifying the management server of released PRU information including the above information.

上記課題を解決するために、本発明の他の代表的な構成は、ＯＦＤＭＡ方式を用いて通信端末と無線通信を行う第１の基地局と、第２の基地局と、当該第１および第２の基地局を管理する管理サーバとを用いた無線通信方法であって、第１の基地局は、通信端末からの通信確立要求に応じてキャリアセンスを行い利用可能なＰＲＵがあるか否かを判定し、利用可能なＰＲＵがないと判定した場合、利用可能でない所定のＰＲＵの情報を含むキャリアセンス失敗情報を管理サーバに通知し、管理サーバは、第１の基地局からキャリアセンス失敗情報が通知された場合、第２の基地局に所定のＰＲＵの解放を要求する旨の情報を含むチャネル解放要求を通知し、第２の基地局は、管理サーバからチャネル解放要求が通知された場合、当該チャネル解放要求に含まれる所定のＰＲＵが解放可能であるか否かを判定し、所定のＰＲＵが解放可能である場合当該所定のＰＲＵを解放し、所定のＰＲＵが解放可能でない場合当該所定のＰＲＵの電力を下げ、解放した、もしくは電力を下げたＰＲＵの情報を含む解放ＰＲＵ情報を管理サーバに通知し、管理サーバは、第２の基地局から解放ＰＲＵ情報が通知された場合、第１の基地局に当該解放ＰＲＵ情報を通知し、第１の基地局は、管理サーバから、第２の基地局にて解放された、もしくは電力が下げられたＰＲＵの情報を含む解放ＰＲＵ情報が通知された場合、当該解放ＰＲＵ情報が示すＰＲＵを通信端末に割り当てることを特徴とする。   In order to solve the above-described problem, another exemplary configuration of the present invention includes a first base station that performs radio communication with a communication terminal using an OFDMA scheme, a second base station, and the first and first base stations. Whether or not there is a PRU that can be used by performing carrier sense in response to a communication establishment request from a communication terminal, using a wireless communication method using a management server that manages two base stations If the management server determines that there is no PRU that can be used, the management server notifies the management server of carrier sense failure information including information on a predetermined PRU that cannot be used, and the management server notifies the carrier sense failure information from the first base station. Is notified, the second base station is notified of a channel release request including information indicating that the predetermined PRU is requested to be released, and the second base station is notified of the channel release request from the management server. , The channel It is determined whether or not the predetermined PRU included in the release request is releasable. If the predetermined PRU is releasable, the predetermined PRU is released. If the predetermined PRU is not releasable, the predetermined PRU When the release PRU information including the information of the PRU with the power reduced and released or with the power reduced is notified to the management server, and the release PRU information is notified from the second base station, the management server The released PRU information is notified to the station, and the first base station is notified of the released PRU information including information on the PRU released by the second base station or the power reduced from the management server. In this case, the PRU indicated by the released PRU information is allocated to the communication terminal.

上述した無線通信システムにおける技術的思想に対応する構成要素やその説明は、当該基地局および無線通信方法にも適用可能である。   The component corresponding to the technical idea in the radio | wireless communications system mentioned above and its description are applicable also to the said base station and radio | wireless communication method.

以上のように本発明の無線通信システムでは、基地局（第１の基地局）がキャリアセンスを行った結果、全てのＰＲＵが割当て不可能であっても、その旨を周辺の基地局（第２の基地局）に通知することで、周辺の基地局からの干渉を抑えることができ、確実に通信を確立することが可能となる。   As described above, in the wireless communication system of the present invention, even if all the PRUs cannot be allocated as a result of the carrier sense performed by the base station (first base station), the fact that the neighboring base stations (the first base station) 2 base station), interference from neighboring base stations can be suppressed, and communication can be reliably established.

無線通信システムの概略的な接続関係を示した説明図である。It is explanatory drawing which showed the rough connection relation of the radio | wireless communications system. 第１の基地局の概略的な構成を示したブロック図である。It is the block diagram which showed the schematic structure of the 1st base station. 本実施形態にかかるフレーム構成を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the flame | frame structure concerning this embodiment. 第２の基地局の概略的な構成を示したブロック図である。It is the block diagram which showed the schematic structure of the 2nd base station. 本実施形態にかかるチャネル構成を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the channel structure concerning this embodiment. 管理サーバの概略的な構成を示したブロック図である。It is the block diagram which showed the schematic structure of the management server. 本実施形態にかかる無線通信方法の処理の流れを示したシーケンス図である。It is the sequence diagram which showed the flow of the process of the radio | wireless communication method concerning this embodiment.

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The dimensions, materials, and other specific numerical values shown in the embodiment are merely examples for facilitating understanding of the invention, and do not limit the present invention unless otherwise specified. In the present specification and drawings, elements having substantially the same function and configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted, and elements not directly related to the present invention are not illustrated. To do.

ＰＨＳ端末や携帯電話等に代表される通信端末は、所定間隔をおいて固定配置される基地局と、無線で通信を行う無線通信システムを構築する。ここでは、まず、無線通信システム全体を説明し、その後、基地局および管理サーバの具体的構成を説明する。また、本実施形態では、通信端末としてＰＨＳ端末を挙げているが、かかる場合に限らず、携帯電話、ノート型パーソナルコンピュータ、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、デジタルカメラ、音楽プレイヤー、カーナビゲーション、ポータブルテレビ、ゲーム機器、ＤＶＤプレイヤー、リモートコントローラ等無線通信可能な様々な電子機器を通信端末として用いることもできる。
（無線通信システム１００）
図１は、無線通信システム１００の概略的な接続関係を示した説明図である。無線通信システム１００は、共通の構成を有するＰＨＳ端末１１０Ａ、１１０Ｂと、同様の構成を有する第１の基地局１２０Ａ、１２０Ｂと、同様の構成を有する第２の基地局１３０Ａ、１３０Ｂと、ＩＳＤＮ(Integrated Services Digital Network)回線、インターネット、専用回線等で構成される通信網１４０と、中継サーバ１５０と、管理サーバ１６０と、を含んで構成される。 Communication terminals such as PHS terminals and mobile phones construct a wireless communication system that performs wireless communication with base stations that are fixedly arranged at predetermined intervals. Here, the entire wireless communication system will be described first, and then specific configurations of the base station and the management server will be described. In this embodiment, a PHS terminal is cited as a communication terminal. However, the present invention is not limited to such a case. A mobile phone, a notebook personal computer, a PDA (Personal Digital Assistant), a digital camera, a music player, a car navigation system, a portable TV. Various electronic devices capable of wireless communication such as game devices, DVD players, and remote controllers can also be used as communication terminals.
(Wireless communication system 100)
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a schematic connection relationship of the wireless communication system 100. The wireless communication system 100 includes PHS terminals 110A and 110B having a common configuration, first base stations 120A and 120B having a similar configuration, second base stations 130A and 130B having a similar configuration, ISDN ( (Integrated Services Digital Network) including a communication network 140 constituted by a line, the Internet, a dedicated line, etc., a relay server 150, and a management server 160.

上記無線通信システム１００において、ユーザが自身のＰＨＳ端末１１０Ａから他のＰＨＳ端末１１０Ｂへの通信回線の接続を行う場合、ＰＨＳ端末１１０Ａは、通信可能範囲内にある第１の基地局１２０Ａに通信確立要求（無線接続要求）を行う。通信確立要求を受信した第１の基地局１２０Ａは、通信網１４０を介して中継サーバ１５０に通信相手との通信接続を要求し、中継サーバ１５０は、ＰＨＳ端末１１０Ｂの位置登録情報を参照しＰＨＳ端末１１０Ｂの無線通信範囲内にある例えば第１の基地局１２０Ｂを選択して第１の基地局１２０Ａと第１の基地局１２０Ｂとの通信経路を確保し、ＰＨＳ端末１１０ＡとＰＨＳ端末１１０Ｂの通信を確立する。   In the wireless communication system 100, when a user connects a communication line from his / her PHS terminal 110A to another PHS terminal 110B, the PHS terminal 110A establishes communication with the first base station 120A within the communicable range. Make a request (wireless connection request). The first base station 120A that has received the communication establishment request requests the relay server 150 to establish a communication connection with the communication partner via the communication network 140, and the relay server 150 refers to the location registration information of the PHS terminal 110B and refers to the PHS terminal 110B. For example, the first base station 120B within the wireless communication range of the terminal 110B is selected to secure a communication path between the first base station 120A and the first base station 120B, and the communication between the PHS terminal 110A and the PHS terminal 110B. Establish.

このような無線通信システム１００においては、ＰＨＳ端末１１０Ａと第１の基地局１２０ＡもしくはＰＨＳ端末１１０Ｂと第１の基地局１２０Ｂとの通信速度および通信品質を向上させるため様々な技術が採用されている。本実施形態では、例えば、ＡＲＩＢ ＳＴＤ Ｔ９５やＰＨＳ ＭｏＵ等の次世代ＰＨＳ通信技術が採用され、ＰＨＳ端末と基地局との間ではＯＦＤＭＡ／ＴＤＭＡ−ＴＤＤ方式に基づいた無線通信が実行される。   In such a wireless communication system 100, various techniques are employed to improve the communication speed and communication quality between the PHS terminal 110A and the first base station 120A or the PHS terminal 110B and the first base station 120B. . In the present embodiment, for example, next-generation PHS communication technologies such as ARIB STD T95 and PHS MoU are adopted, and wireless communication based on the OFDMA / TDMA-TDD scheme is executed between the PHS terminal and the base station.

本実施形態において、ＰＨＳ端末１１０Ａからの通信確立要求を受信した第１の基地局１２０Ａは、キャリアセンスを行い割当可能なＰＲＵがあるか否かを判定する。この際、ＰＨＳ端末１１０Ａと通信を確立する第１の基地局１２０Ａが、第２の基地局１３０Ａ、１３０Ｂから干渉を受けている場合、キャリアセンスを行った結果、全てのＰＲＵが割当て不可能となる場合がある。そこで、第１の基地局１２０Ａが、管理サーバ１６０を介して、干渉により全てのＰＲＵが割当て不可能である旨を第２の基地局１３０Ａ、１３０Ｂに通知し、第２の基地局１３０Ａ、１３０Ｂが所定の動作を行うことで、第２の基地局１３０Ａ、１３０Ｂからの干渉を抑えることが可能となり、確実に通信を確立することが可能となる。   In the present embodiment, the first base station 120A that has received the communication establishment request from the PHS terminal 110A performs carrier sense and determines whether there is an assignable PRU. At this time, if the first base station 120A that establishes communication with the PHS terminal 110A receives interference from the second base stations 130A and 130B, it is determined that all PRUs cannot be allocated as a result of performing carrier sense. There is a case. Therefore, the first base station 120A notifies the second base stations 130A and 130B through the management server 160 that all PRUs cannot be allocated due to interference, and the second base stations 130A and 130B. By performing a predetermined operation, it becomes possible to suppress interference from the second base stations 130A and 130B, and to establish communication reliably.

以下、無線通信システム１００における第１の基地局１２０Ａ、１２０Ｂと、第２の基地局１３０Ａ、１３０Ｂ、および第１の基地局１２０Ａ、１２０Ｂと第２の基地局１３０Ａ、１３０Ｂを管理する管理サーバ１６０の具体的な構成と動作を説明する。なお、以下において、ＰＨＳ端末１１０ＡおよびＰＨＳ端末１１０Ｂは、同様の構成を有するため代表としてＰＨＳ端末１１０Ａを用いて説明する。   Hereinafter, the management server 160 that manages the first base stations 120A and 120B, the second base stations 130A and 130B, and the first base stations 120A and 120B and the second base stations 130A and 130B in the wireless communication system 100. The specific configuration and operation of will be described. In the following description, the PHS terminal 110A and the PHS terminal 110B have the same configuration, and therefore will be described using the PHS terminal 110A as a representative.

また以下の実施形態において、第１の基地局１２０Ａ、１２０Ｂは同様の構成を有するため、代表として第１の基地局１２０Ａの構成を説明し、第２の基地局１３０Ａ、１３０Ｂは同様の構成を有するため、代表として第２の基地局１３０Ａの構成を説明する。   In the following embodiments, since the first base stations 120A and 120B have the same configuration, the configuration of the first base station 120A will be described as a representative, and the second base stations 130A and 130B have the same configuration. Therefore, the configuration of the second base station 130A will be described as a representative.

さらに本実施形態において、第１の基地局１３０Ａと、第２の基地局１３０Ａは、別体として説明するが、どちらも両者の機能および構成を備えることもできる。
（第１の基地局１２０Ａ）
図２は、第１の基地局１２０Ａの概略的な構成を示したブロック図である。第１の基地局１２０Ａは、第１基地局制御部２１０と、基地局メモリ２１２と、基地局無線通信部２１４と、基地局有線通信部２１６と、を含んで構成される。 Further, in the present embodiment, the first base station 130A and the second base station 130A will be described as separate bodies, but both may have both functions and configurations.
(First base station 120A)
FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of the first base station 120A. The first base station 120A includes a first base station control unit 210, a base station memory 212, a base station wireless communication unit 214, and a base station wired communication unit 216.

第１基地局制御部２１０は、中央処理装置（ＣＰＵ）を含む半導体集積回路により第１の基地局１２０Ａ全体を管理および制御する。また、第１基地局制御部２１０は、基地局メモリ２１２のプログラムを用いて、ＰＨＳ端末１１０Ａの通信網１４０や他のＰＨＳ端末への通信接続を制御する。基地局メモリ２１２は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ、不揮発性ＲＡＭ、フラッシュメモリ、ＨＤＤ等で構成され、第１基地局制御部２１０で処理されるプログラムや時刻情報等を記憶する。   The first base station control unit 210 manages and controls the entire first base station 120A by a semiconductor integrated circuit including a central processing unit (CPU). Further, the first base station control unit 210 controls communication connection of the PHS terminal 110A to the communication network 140 and other PHS terminals using a program in the base station memory 212. The base station memory 212 includes a ROM, a RAM, an EEPROM, a nonvolatile RAM, a flash memory, an HDD, and the like, and stores a program processed by the first base station control unit 210, time information, and the like.

基地局無線通信部２１４は、ＰＨＳ端末１１０Ａとの通信を確立し、データの送受信を行う。基地局有線通信部２１６は、通信網１４０を介して中継サーバ１５０および管理サーバ１６０を含む様々なサーバと接続することができる。   The base station wireless communication unit 214 establishes communication with the PHS terminal 110A and transmits / receives data. The base station wired communication unit 216 can be connected to various servers including the relay server 150 and the management server 160 via the communication network 140.

また、本実施形態において第１基地局制御部２１０は、キャリアセンス判定部２２０、ＮＧ通知部２２２、チャネル割当部２２４としても機能する。   In the present embodiment, the first base station control unit 210 also functions as a carrier sense determination unit 220, an NG notification unit 222, and a channel allocation unit 224.

キャリアセンス判定部２２０は、ＰＨＳ端末１１０Ａからの通信確立要求に応じてキャリアセンスを行い利用可能なＰＲＵがあるか否かを判定する。   The carrier sense determination unit 220 performs carrier sense in response to a communication establishment request from the PHS terminal 110A and determines whether there is an available PRU.

図３は、本実施形態にかかるフレーム構成を説明するための説明図である。ＯＦＤＭＡ／ＴＤＭＡでは、時間軸方向と周波数方向とに２次元化したマップを有している。周波数軸方向には均一のベースバンド距離をおいて複数のサブチャネルが配され、各サブチャネルには、タイムスロット（ＴＤＭＡスロット）毎にＰＲＵが配される。   FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining a frame configuration according to the present embodiment. OFDMA / TDMA has a two-dimensional map in the time axis direction and the frequency direction. A plurality of subchannels are arranged with a uniform baseband distance in the frequency axis direction, and a PRU is arranged for each time slot (TDMA slot) in each subchannel.

キャリアセンス判定部２２０は、いまだ通信を行っていないＰＨＳ端末１１０Ａからの通信確立要求があった場合、全ＰＲＵの中で、現在使用中でないＰＲＵについてキャリアセンスを行う。   When there is a communication establishment request from the PHS terminal 110A that has not yet performed communication, the carrier sense determination unit 220 performs carrier sense for PRUs that are not currently in use among all PRUs.

ＮＧ通知部２２２は、キャリアセンス判定部２２０がキャリアセンスを行った結果、利用可能なＰＲＵがないと判定した場合、その旨と利用可能でない所定のＰＲＵの情報を含むキャリアセンス失敗情報を、基地局有線通信部２１６を介して管理サーバ１６０に通知する。   When the carrier sense determination unit 220 determines that there is no usable PRU as a result of the carrier sense determination unit 220 performing carrier sense, the NG notification unit 222 indicates the carrier sense failure information including that fact and information on a predetermined PRU that is not available. The management server 160 is notified via the station wired communication unit 216.

本実施形態において利用可能でない所定のＰＲＵは、キャリアセンス判定部２２０がキャリアセンスを行った結果、閾値に最も近い(干渉が最も小さい)ＰＲＵであるが、これに限定されず、閾値に近い順の複数のＰＲＵとしてもよい。   The predetermined PRU that cannot be used in the present embodiment is a PRU that is closest to the threshold (has the smallest interference) as a result of carrier sense performed by the carrier sense determination unit 220, but is not limited thereto, and is not limited to this. A plurality of PRUs may be used.

チャネル割当部２２４は、管理サーバ１６０から通知される、干渉を与えている第２の基地局１３０Ａ、１３０Ｂにて解放された、もしくは電力が下げられたＰＲＵの情報を含む解放ＰＲＵ情報を、基地局有線通信部２１６を介して受信した場合、解放ＰＲＵ情報が示すＰＲＵをＰＨＳ端末１１０Ａに割り当てる。
（第２の基地局１３０Ａ）
図４は、第２の基地局１３０Ａの概略的な構成を示したブロック図である。なお、上述した第１の基地局１２０Ａと機能が実質的に等しい構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。第２の基地局１３０Ａは、第２基地局制御部３１０と、基地局メモリ２１２と、基地局無線通信部２１４と、基地局有線通信部２１６と、を含んで構成される。 The channel allocation unit 224 receives the released PRU information including information on the PRU released by the second base station 130A or 130B giving interference, or the power of which has been reduced, notified from the management server 160. When received via the station wired communication unit 216, the PRU indicated by the released PRU information is allocated to the PHS terminal 110A.
(Second base station 130A)
FIG. 4 is a block diagram showing a schematic configuration of the second base station 130A. Note that components having substantially the same functions as those of the first base station 120A described above are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. The second base station 130A includes a second base station control unit 310, a base station memory 212, a base station wireless communication unit 214, and a base station wired communication unit 216.

第２基地局制御部３１０は、中央処理装置（ＣＰＵ）を含む半導体集積回路により基地局１２０全体を管理および制御する。また、第２基地局制御部３１０は、基地局メモリ２１２のプログラムを用いて、ＰＨＳ端末１１０Ａの通信網１４０や他のＰＨＳ端末への通信接続を制御する。   The second base station control unit 310 manages and controls the entire base station 120 using a semiconductor integrated circuit including a central processing unit (CPU). In addition, the second base station control unit 310 controls communication connection of the PHS terminal 110A to the communication network 140 and other PHS terminals using a program in the base station memory 212.

また本実施形態において、第２基地局制御部３１０は、ＰＲＵ判定部３２０、ＰＲＵ解放部３２２、ＰＲＵ通知部３２４、としても機能する。   In the present embodiment, the second base station control unit 310 also functions as a PRU determination unit 320, a PRU release unit 322, and a PRU notification unit 324.

ＰＲＵ判定部３２０は、自局である第２の基地局１３０Ａが第１の基地局１２０ＡのＰＲＵに干渉を与えており、管理サーバ１６０からチャネル解放要求が通知された場合、チャネル解放要求に含まれる所定のＰＲＵに含まれかつ自局である第２の基地局１３０Ａが利用しているＰＲＵが解放可能であるか否かを判定する。   The PRU determination unit 320 is included in the channel release request when the second base station 130A, which is its own station, interferes with the PRU of the first base station 120A and the channel release request is notified from the management server 160. It is determined whether or not the PRU included in the predetermined PRU used by the second base station 130 </ b> A that is its own station can be released.

本実施形態においてＰＲＵ判定部３２０は、チャネル解放要求に含まれる所定のＰＲＵに、アンカーチャネルが割り当てられている場合解放可能でないと判定し、エクストラチャネルが割り当てられている場合解放可能であると判定する。   In the present embodiment, the PRU determination unit 320 determines that the predetermined PRU included in the channel release request is not releasable when an anchor channel is allocated, and determines that it is releasable when an extra channel is allocated. To do.

図５は、本実施形態にかかるチャネル構成を説明するための説明図である。ＰＲＵの所定サブチャネルには、制御チャネル（ＣＣＨ）３５０が割り当てられており、第２の基地局１３０Ａとすでに通信中のＰＨＳ端末ごとに制御信号に関するアンカーチャネル（ANchor CHannel 以下ＡＮＣＨと称する。）３５２と、データを格納するエクストラチャネル（EXtra CHannel 以下ＥＸＣＨと称する。）３５４が割り当てられている。例えば、図３において、ＰＨＳ端末１１０Ａには、１個のＡＮＣＨ３５２と７個のＥＸＣＨ３５４（３５４ａ〜３５４ｇ）が割り当てられている。   FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining a channel configuration according to the present embodiment. A control channel (CCH) 350 is assigned to a predetermined subchannel of the PRU, and an anchor channel (ANCHor CHannel, hereinafter referred to as ANCH) 352 relating to a control signal for each PHS terminal already communicating with the second base station 130A. In addition, an extra channel (hereinafter referred to as EXCH) 354 for storing data is allocated. For example, in FIG. 3, one ANCH 352 and seven EXCHs 354 (354a to 354g) are allocated to the PHS terminal 110A.

ＡＮＣＨ３５２は、ＦＭ−Ｍｏｄｅの制御信号であり、例えばＥＸＣＨ３５４の割当情報を示すマップ、タイミング制御用ビット、送信出力制御用ビット、自動再送要求の１種であるＨＡＲＱ（Hybrid Automatic Repeat reQuest）のデータ到達の可否を通知するＡＣＫビット等を含んで構成される。そして、ＡＮＣＨ３５２は、ＰＨＳ端末ごとに１つしか割り当てられていないため、仮にＡＮＣＨ３５２を解放してしまうとＰＨＳ端末１１０Ａとの通信自体が不可能となる。したがって、ＰＲＵ判定部３２０は、チャネル解放要求に含まれる所定のＰＲＵにＡＮＣＨ３５２が割り当てられている場合は、解放可能でないと判定する。   The ANCH 352 is an FM-Mode control signal. For example, a map indicating the allocation information of the EXCH 354, a timing control bit, a transmission output control bit, and HARQ (Hybrid Automatic Repeat reQuest) data arrival which is one of automatic retransmission requests It includes an ACK bit for notifying whether or not it is possible. Since only one ANCH 352 is assigned to each PHS terminal, if the ANCH 352 is released, communication with the PHS terminal 110A itself becomes impossible. Therefore, the PRU determination unit 320 determines that the release is not possible when the ANCH 352 is assigned to the predetermined PRU included in the channel release request.

一方、ＥＸＣＨ３５４は、実際にデータを内包するチャネルであって、データ量や通信状況に応じて１つのＰＨＳ端末１１０Ａに複数のＥＸＣＨ３５４(本実施形態では３５４ａ〜３５４ｇ)が割り当てられる。したがって、チャネル解放要求に含まれるＰＲＵ（例えばＥＸＣＨ３５４ｅ)を解放したとしてもデータの通信速度がわずかに遅くなる程度である。したがって、ＰＲＵ判定部３２０は、チャネル解放要求に含まれる所定のＰＲＵにＥＸＣＨ３５４が割り当てられている場合は、解放可能であると判定する。   On the other hand, the EXCH 354 is a channel that actually includes data, and a plurality of EXCHs 354 (354a to 354g in the present embodiment) are assigned to one PHS terminal 110A according to the data amount and communication status. Therefore, even if the PRU (for example, EXCH 354e) included in the channel release request is released, the data communication speed is slightly reduced. Therefore, the PRU determination unit 320 determines that the release is possible when the EXCH 354 is assigned to the predetermined PRU included in the channel release request.

本実施形態では、ＰＲＵ判定部３２０はさらに、チャネル解放要求に含まれる所定のＰＲＵ以外にＰＨＳ端末１１０Ａに割り当てられたＥＸＣＨ３５４があるか否かを判定する。図５ではＰＨＳ端末１１０Ａに割り当てられたＥＸＣＨ３５４は、ＥＸＣＨ３５４ａ〜３５４ｇの７個あるが、仮にチャネル解放要求に含まれる所定のＰＲＵにのみＥＸＣＨ３５４が割り当てられていた場合は、ＰＲＵ判定部３２０は解放可能でないと判定することもできる。   In the present embodiment, the PRU determination unit 320 further determines whether there is an EXCH 354 assigned to the PHS terminal 110A other than the predetermined PRU included in the channel release request. In FIG. 5, there are seven EXCHs 354 assigned to the PHS terminal 110A, EXCHs 354a to 354g. However, if the EXCH 354 is assigned only to a predetermined PRU included in the channel release request, the PRU determination unit 320 can be released. It can also be determined that it is not.

本実施形態において、ＰＲＵ判定部３２０は、チャネル解放要求に含まれる所定のＰＲＵにＥＸＣＨ３５４が割り当てられており、さらにそれ以外のＰＲＵにもＰＨＳ端末１１０Ａが利用するＥＸＣＨ３５４が割り当てられている場合に、解放可能であると判定しているが、これに限定されず、仮にＰＨＳ端末１１０Ａに複数のＥＸＣＨ３５４が割り当てられている場合であっても解放可能でないと判定してもよい。   In the present embodiment, the PRU determination unit 320, when the EXCH 354 is assigned to a predetermined PRU included in the channel release request and the EXCH 354 used by the PHS terminal 110A is also assigned to other PRUs, Although it is determined that it can be released, the present invention is not limited to this, and even if a plurality of EXCHs 354 are assigned to the PHS terminal 110A, it may be determined that the release is not possible.

ＰＲＵ解放部３２２は、所定のＰＲＵが解放可能である場合当該所定のＰＲＵを解放し、所定のＰＲＵが解放可能でない場合当該所定のＰＲＵの電力を許容最小値まで下げる。これにより、干渉が与えられている第１の基地局１２０Ａへの干渉を最大限抑えることができる。   The PRU release unit 322 releases the predetermined PRU when the predetermined PRU can be released, and reduces the power of the predetermined PRU to an allowable minimum value when the predetermined PRU cannot be released. Thereby, the interference to the first base station 120A to which interference is given can be minimized.

本実施形態においてＰＲＵ解放部３２２は、ＰＲＵ判定部３２０によって解放可能でないと判定されたＰＲＵの電力を許容最小値まで下げているが、これに限定されず、第１の基地局１２０Ａへの干渉の程度を測定し、第１の基地局１２０Ａにおいて干渉が通信に問題とならない程度、すなわちキャリアセンスを行った場合に割当て可能となる程度まで電力を下げてもよい。   In the present embodiment, the PRU release unit 322 reduces the power of the PRU that has been determined not to be released by the PRU determination unit 320 to the allowable minimum value, but is not limited to this, and the interference to the first base station 120A The power may be reduced to such an extent that interference does not become a problem for communication in the first base station 120A, that is, can be assigned when carrier sensing is performed.

ＰＲＵ通知部３２４は、ＰＲＵ解放部３２２が、解放した、もしくは電力を下げたＰＲＵの情報を含む解放ＰＲＵ情報を、基地局有線通信部２１６を介して管理サーバ１６０に通知する。
（管理サーバ１６０）
図６は、管理サーバ１６０の概略的な構成を示したブロック図である。管理サーバ１６０は、サーバ制御部４１０と、サーバメモリ４１２と、サーバ通信部４１４と、を含んで構成される。 The PRU notification unit 324 notifies the management server 160 of the released PRU information including information on the PRU released by the PRU release unit 322 or reduced in power via the base station wired communication unit 216.
(Management server 160)
FIG. 6 is a block diagram illustrating a schematic configuration of the management server 160. The management server 160 includes a server control unit 410, a server memory 412, and a server communication unit 414.

サーバ制御部４１０は、中央処理装置（ＣＰＵ）を含む半導体集積回路により管理サーバ１６０全体を管理および制御する。また、サーバ制御部４１０は、サーバメモリ４１２のプログラムを用いて、通信網１４０を介して、第１の基地局１２０Ａおよび第２の基地局１３０Ａを管理したり、中継サーバ１５０との通信接続を制御したりする。   The server control unit 410 manages and controls the entire management server 160 by a semiconductor integrated circuit including a central processing unit (CPU). In addition, the server control unit 410 manages the first base station 120A and the second base station 130A via the communication network 140 using the program in the server memory 412 and establishes communication connection with the relay server 150. Or control.

サーバメモリ４１２は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ、不揮発性ＲＡＭ、フラッシュメモリ、ＨＤＤ等で構成され、サーバ制御部４１０で処理されるプログラムや時刻情報等を記憶する。本実施形態において、サーバメモリ４１２は、当該管理サーバ１６０が管理する第１の基地局１２０Ａおよび第２の基地局１３０Ａが使用しているＰＲＵの位置を示すマップ４１６も格納している。   The server memory 412 includes a ROM, a RAM, an EEPROM, a nonvolatile RAM, a flash memory, an HDD, and the like, and stores a program processed by the server control unit 410, time information, and the like. In the present embodiment, the server memory 412 also stores a map 416 indicating the positions of PRUs used by the first base station 120A and the second base station 130A managed by the management server 160.

サーバ通信部４１４は、通信網１４０を介して第１の基地局１２０Ａおよび第２の基地局１３０Ａや、中継サーバ１５０を含む様々なサーバ等と接続することができる。   The server communication unit 414 can be connected to various servers including the first base station 120A and the second base station 130A, the relay server 150, and the like via the communication network 140.

また、本実施形態においてサーバ制御部４１０は、解放要求通知部４２０、サーバ通知部４２２としても機能する。   In this embodiment, the server control unit 410 also functions as a release request notification unit 420 and a server notification unit 422.

解放要求通知部４２０は、第２の基地局１３０Ａから干渉を受けておりＰＨＳ端末１１０Ａと通信を確立できない第１の基地局１２０Ａからキャリアセンス失敗情報が通知された場合、マップ４１６を介して、第１の基地局１２０Ａからのキャリアセンス失敗情報に含まれる所定のＰＲＵを使用している第２の基地局１３０Ａ、１３０Ｂにチャネル解放要求を通知する。   When the carrier sense failure information is notified from the first base station 120A that has received interference from the second base station 130A and cannot establish communication with the PHS terminal 110A, the release request notification unit 420 receives the interference via the map 416. A channel release request is notified to the second base stations 130A and 130B using the predetermined PRU included in the carrier sense failure information from the first base station 120A.

これにより、解放要求通知部４２０は、第１の基地局１２０Ａからのキャリアセンス失敗情報に含まれる所定のＰＲＵを使用している第２の基地局１３０Ａ、１３０Ｂにのみチャネル解放要求を通知することとなる。したがって、チャネル解放要求に含まれるＰＲＵを使用していない第２の基地局に不必要にチャネル解放要求を送信することがなくなる。   Thereby, the release request notifying unit 420 notifies the channel release request only to the second base stations 130A and 130B using the predetermined PRU included in the carrier sense failure information from the first base station 120A. It becomes. Therefore, the channel release request is not unnecessarily transmitted to the second base station that does not use the PRU included in the channel release request.

本実施形態において、解放要求通知部４２０は、マップ４１６を介して、キャリアセンス失敗情報に含まれる所定のＰＲＵを使用している第２の基地局１３０Ａ、１３０Ｂにのみチャネル解放要求を通知しているが、これに限定されず、第１の基地局１２０Ａから所定範囲内にある第２の基地局にチャネル解放要求を通知してもよい。   In the present embodiment, the release request notification unit 420 notifies the channel release request only to the second base stations 130A and 130B using the predetermined PRU included in the carrier sense failure information via the map 416. However, the present invention is not limited to this, and the channel release request may be notified from the first base station 120A to the second base station within a predetermined range.

これにより、第１の基地局１２０Ａに干渉を与えていると推測される所定範囲内にある第２の基地局にのみチャネル解放要求を通知することができる。ここで所定範囲内とは、ＰＨＳ端末１１０Ａが位置登録をする際に一意に決定される所定の位置登録エリアとしても、予め基地局間で通信品質値等を測定しておき所定値以上基地局がある範囲内としてもよい。   Thereby, it is possible to notify the channel release request only to the second base station within a predetermined range that is estimated to be causing interference to the first base station 120A. Here, “within a predetermined range” means that a communication quality value or the like is measured in advance between base stations, even if a predetermined position registration area uniquely determined when the PHS terminal 110A performs position registration, May be within a certain range.

サーバ通知部４２２は、第２の基地局１３０Ａ、１３０Ｂから解放した、もしくは電力を下げたＰＲＵの情報を含む解放ＰＲＵ情報が通知された場合、サーバ通知部４２２を介して、第１の基地局１２０Ａに解放ＰＲＵ情報を通知する。   The server notifying unit 422 receives the released PRU information including the information of the PRU released from the second base stations 130A and 130B or reduced in power, via the server notifying unit 422, the first base station 120A is notified of the released PRU information.

以上説明した無線通信システム１００では、周辺の所定の第２の基地局１３０Ａ、１３０Ｂからの干渉により、第１の基地局１２０ＡがＰＨＳ端末１１０ＡにＰＲＵを割り当てられない場合、管理サーバ１６０が第２の基地局１３０Ａ、１３０Ｂに使用中のＰＲＵの解放要求を行うこととなる。さらに解放要求が通知された第２の基地局１３０Ａ、１３０ＢがＰＲＵを解放したり、ＰＲＵの電力を下げたりするため、第１の基地局１２０ＡのＰＲＵに対する第２の基地局１３０Ａ、１３０Ｂからの干渉を低減させることが可能となる。次に、上述した第１の基地局１２０Ａ、第２の基地局１３０Ａ、１３０Ｂ、および管理サーバ１６０を用いて無線通信を行う無線通信方法を説明する。
（無線通信方法）
図７は、本実施形態にかかる無線通信方法の処理の流れを示したシーケンス図である。 In the wireless communication system 100 described above, when the first base station 120A cannot allocate a PRU to the PHS terminal 110A due to interference from the predetermined second base stations 130A and 130B in the vicinity, the management server 160 The base station 130A, 130B will be requested to release the PRU in use. Further, since the second base stations 130A and 130B notified of the release request release the PRU or lower the power of the PRU, the second base stations 130A and 130B with respect to the PRU of the first base station 120A Interference can be reduced. Next, a wireless communication method for performing wireless communication using the first base station 120A, the second base stations 130A and 130B, and the management server 160 described above will be described.
(Wireless communication method)
FIG. 7 is a sequence diagram showing a processing flow of the wireless communication method according to the present embodiment.

まず、ＰＨＳ端末１１０Ａから送信された通信確立要求を第１の基地局１２０Ａが受信すると（確立要求ステップ：Ｓ５００）、第１の基地局１２０Ａのキャリアセンス判定部２２０は、現在利用していない全てのＰＲＵに対してキャリアセンスを行い、利用可能なＰＲＵがあるか否かを判定する（キャリアセンス判定ステップ：Ｓ５０２）。   First, when the first base station 120A receives a communication establishment request transmitted from the PHS terminal 110A (establishment request step: S500), all the carrier sense determination units 220 of the first base station 120A are not currently using it. The carrier sense is performed on the PRU of the current and it is determined whether there is an available PRU (carrier sense determination step: S502).

キャリアセンス判定ステップＳ５０２において、利用可能なＰＲＵがないと判定された場合、第１の基地局１２０ＡのＮＧ通知部２２２が、利用可能なＰＲＵがない旨と利用可能でない所定のＰＲＵの情報を含むキャリアセンス失敗情報を管理サーバ１６０に通知する（ＮＧ通知ステップ：Ｓ５０４）。また、第１の基地局１２０Ａは、ＰＨＳ端末１１０Ａに通信確立待機要求を送信し（待機要求ステップ：Ｓ５０６）、通信確立待機要求を受信したＰＨＳ端末１１０Ａはタイマを起動させ待機状態に入る（確立待機ステップ：Ｓ５０８）。   If it is determined in carrier sense determination step S502 that there is no usable PRU, the NG notification unit 222 of the first base station 120A includes information indicating that there is no usable PRU and information on a predetermined PRU that is not usable. The carrier sense failure information is notified to the management server 160 (NG notification step: S504). Further, the first base station 120A transmits a communication establishment standby request to the PHS terminal 110A (standby request step: S506), and the PHS terminal 110A that has received the communication establishment standby request starts a timer and enters a standby state (establishment). Standby step: S508).

第１の基地局１２０Ａからキャリアセンス失敗情報が通知された管理サーバ１６０は、マップ４１６を介してキャリアセンス失敗情報に含まれる所定のＰＲＵを使用している第２の基地局１３０Ａ、１３０Ｂにそれぞれチャネル解放要求を通知する（解放要求通知ステップ：Ｓ５１０）。   The management server 160 notified of the carrier sense failure information from the first base station 120A sends each of the second base stations 130A and 130B using the predetermined PRU included in the carrier sense failure information via the map 416. A channel release request is notified (release request notification step: S510).

管理サーバ１６０からチャネル解放要求が通知された第２の基地局１３０Ａ、１３０ＢのＰＲＵ判定部３２０は、チャネル解放要求に含まれる所定のＰＲＵのうち自局が利用しているＰＲＵが解放可能であるか否かを判定し、解放可能である場合当該ＰＲＵを解放し、解放可能でない場合所定のＰＲＵの電力を下げる（ＰＲＵ解放ステップ：Ｓ５１２）。   The PRU determination unit 320 of the second base station 130A or 130B notified of the channel release request from the management server 160 can release the PRU used by the own station among the predetermined PRUs included in the channel release request. If the release is possible, the PRU is released. If the release is not possible, the power of the predetermined PRU is reduced (PRU release step: S512).

第２の基地局１３０Ａ、１３０Ｂは、ＰＲＵ解放ステップＳ５１２において、解放した、もしくは電力を下げたＰＲＵの情報を含む解放ＰＲＵ情報を管理サーバ１６０に通知する（解放通知ステップ：Ｓ５１４）。   In the PRU release step S512, the second base stations 130A and 130B notify the management server 160 of released PRU information including information on the released or reduced power PRU (release notification step: S514).

第２の基地局１３０Ａ、１３０Ｂから解放ＰＲＵ情報が通知された管理サーバ１６０は、第１の基地局１２０Ａに解放ＰＲＵ情報を通知する（ＰＲＵ通知ステップ：Ｓ５１６）。   The management server 160 notified of the released PRU information from the second base stations 130A and 130B notifies the released PRU information to the first base station 120A (PRU notification step: S516).

確立待機ステップＳ５０８において待機状態であったＰＨＳ端末１１０Ａのタイマがタイムアウト（タイムアウトステップ：Ｓ５１８）すると、ＰＨＳ端末１１０Ａは再び、通信確立要求を第１の基地局１２０Ａに送信する（確立再要求ステップ：Ｓ５２０）。   When the timer of the PHS terminal 110A that has been in the standby state in the establishment standby step S508 times out (timeout step: S518), the PHS terminal 110A again transmits a communication establishment request to the first base station 120A (establishment rerequest step: S520).

そして、第１の基地局１２０Ａは、再度キャリアセンスを行い、閾値以上であれば、所定のＰＲＵをＰＨＳ端末１１０Ａに割り当て（ＰＲＵ割当ステップ：Ｓ５２２）、通信を開始する（通信開始ステップ：Ｓ５２４）。   Then, the first base station 120A performs carrier sense again, and if it is equal to or greater than the threshold, assigns a predetermined PRU to the PHS terminal 110A (PRU assignment step: S522) and starts communication (communication start step: S524). .

上述した如く、本実施形態にかかる無線通信方法では、第１の基地局１２０Ａが、第２の基地局１３０Ａ、１３０Ｂから干渉を受けており、新規にＰＨＳ端末１１０ＡにＰＲＵを割り当てられない場合であっても、管理サーバ１６０にその旨を通知することによって、干渉を与えている第２の基地局１３０Ａ、１３０ＢのＰＲＵを解放させることができる、これにより、第１の基地局１２０Ａは利用可能なＰＲＵを捻出することができ、ハンドオーバさせて他の基地局と通信をさせずとも、ＰＨＳ端末１１０Ａと確実に通信を確立することが可能となる。   As described above, in the wireless communication method according to the present embodiment, the first base station 120A receives interference from the second base stations 130A and 130B and cannot newly assign a PRU to the PHS terminal 110A. Even if there is, the PRU of the second base stations 130A and 130B giving interference can be released by notifying the management server 160 to that effect, so that the first base station 120A can be used. Therefore, it is possible to reliably establish communication with the PHS terminal 110A without performing handover and communicating with other base stations.

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。   As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described referring an accompanying drawing, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to the example which concerns. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope of the claims, and these are naturally within the technical scope of the present invention. Understood.

例えば、上述した実施形態においては、第１の基地局１２０Ａと第２の基地局１３０Ａが、管理サーバ１６０を介して、キャリアセンス失敗情報、チャネル解放要求、解放ＰＲＵ情報の送受信を行っているが、これに限定されず、第１の基地局１２０Ａと第２の基地局１３０Ａが上記のキャリアセンス失敗情報、チャネル解放要求、解放ＰＲＵ情報の送受信を直接行うこともできる。   For example, in the embodiment described above, the first base station 120A and the second base station 130A transmit / receive carrier sense failure information, channel release request, and release PRU information via the management server 160. However, the present invention is not limited to this, and the first base station 120A and the second base station 130A can directly transmit / receive the carrier sense failure information, the channel release request, and the release PRU information.

なお、本明細書の無線通信方法における各工程は、必ずしもシーケンス図として記載された順序に沿って時系列に処理する必要はなく、並列的あるいはサブルーチンによる処理を含んでもよい。   Note that each step in the wireless communication method of the present specification does not necessarily have to be processed in time series in the order described as a sequence diagram, and may include processing in parallel or by a subroutine.

本発明は、ＯＦＤＭＡ方式を用いた無線通信が可能な無線通信システム、基地局および無線通信方法に利用可能である。   The present invention is applicable to a radio communication system, a base station, and a radio communication method capable of radio communication using the OFDMA scheme.

１００ …無線通信システム
１１０Ａ、１１０Ｂ…ＰＨＳ端末
１２０Ａ、１２０Ｂ…第１の基地局
１３０Ａ、１３０Ｂ…第２の基地局
１４０…通信網
１５０…中継サーバ
１６０…管理サーバ
２１０…第１基地局制御部
２１２…基地局メモリ
２１４…基地局無線通信部
２１６…基地局有線通信部
２２０…キャリアセンス判定部
２２２…ＮＧ通知部
２２４…チャネル割当部
３１０…第２基地局制御部
３２０…ＰＲＵ判定部
３２２…ＰＲＵ解放部
３２４…ＰＲＵ通知部
３５０…制御チャネル（ＣＣＨ）
３５２…アンカーチャネル（ＡＮＣＨ）
３５４…エクストラチャネル（ＥＸＣＨ）
４１０…サーバ制御部
４１２…サーバメモリ
４１４…サーバ通信部
４１６…マップ
４２０…解放要求通知部
４２２…サーバ通知部

DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Wireless communication system 110A, 110B ... PHS terminal 120A, 120B ... 1st base station 130A, 130B ... 2nd base station 140 ... Communication network 150 ... Relay server 160 ... Management server 210 ... 1st base station control part 212 ... base station memory 214 ... base station wireless communication unit 216 ... base station wired communication unit 220 ... carrier sense determination unit 222 ... NG notification unit 224 ... channel allocation unit 310 ... second base station control unit 320 ... PRU determination unit 322 ... PRU Release unit 324 ... PRU notification unit 350 ... Control channel (CCH)
352 ... Anchor channel (ANCH)
354 ... Extra channel (EXCH)
410 ... Server control unit 412 ... Server memory 414 ... Server communication unit 416 ... Map 420 ... Release request notification unit 422 ... Server notification unit

Claims (4)

ＯＦＤＭＡ方式を用いて通信端末と無線通信を行う第１の基地局と、第２の基地局とを備えた無線通信システムであって、
前記第１の基地局は、
前記通信端末からの通信確立要求時に前記第２の基地局に起因する干渉により利用可能な１つのサブチャネルにおける１つのタイムスロットによって定まる通信ブロックがない場合、利用可能でない所定の通信ブロックの解放を要求する解放要求を前記第２の基地局に通知する第１通知部と、
前記第２の基地局から、第２の基地局にて解放された、もしくは電力が下げられた通信ブロックの情報を含む解放情報が通知された場合、該解放情報が示す通信ブロックを前記通信端末に割り当てる割当部と、
を備え、
前記第２の基地局は、
前記第１の基地局から前記解放要求が通知された場合、前記所定の通信ブロックが解放可能である場合該所定の通信ブロックを解放し、前記所定の通信ブロックが解放可能でない場合該所定の通信ブロックの電力を下げる解放部と、
前記解放部が解放した、もしくは電力を下げた通信ブロックの情報を含む解放情報を前記第１の基地局に通知する第２通知部と、
を備えることを特徴とする無線通信システム。 A wireless communication system comprising a first base station that performs communication terminal and wireless communication using the OFDMA scheme, and a second base station,
The first base station is
The communication block Gana have field if that the communication establishment request during interference due to the second base station from the communication terminal defined by one time slot in one sub-channel available, not available for a given communication block A first notification unit for notifying the second base station of a release request for requesting release ;
Wherein the second base station, if the release information including freed by the second base station, or the information of the communication block power is lowered is notified, the communication terminal the communication block the release information indicates An assigning part to be assigned to
Equipped with a,
Before Symbol the second base station,
If the release request from said first base station is notified, before Symbol releasing said predetermined communication block when a predetermined communication blocks can be released, if the said predetermined predetermined communication block is not releasable A release unit that lowers the power of the communication block ;
A second notification unit for notifying the first base station of release information including information on a communication block released by the release unit or reduced in power;
A wireless communication system comprising: ＯＦＤＭＡ方式を用いて通信端末と無線通信を行う基地局であって、
前記通信端末からの通信確立要求時に前記他の基地局に起因する干渉により利用可能な１つのサブチャネルにおける１つのタイムスロットによって定まる通信ブロックがない場合、利用可能でない所定の通信ブロックの解放を要求する解放要求を当該他の基地局に通知する通知部と、
前記他の基地局から、当該他の基地局にて解放された、もしくは電力が下げられた通信ブロックの情報を含む解放情報が通知された場合、該解放情報が示す通信ブロックを前記通信端末に割り当てる割当部と、
を備えることを特徴とする基地局。 A base station that performs radio communication with a communication terminal using an OFDMA scheme,
Releasing said one communication block Gana have field coupling defined by the time slots in one sub-channel available due to interference caused by the communication establishment request at the other base station from the communication terminal, not available predetermined communication block A notification unit for notifying the other base station of a release request for requesting ,
From the other base station, the freed by another base station, or if the power is released information including information of the communication block is lowered is notified, the communication block the release information indicating the communication terminal Assigning part to be assigned,
A base station comprising: ＯＦＤＭＡ方式を用いて通信端末と無線通信を行う基地局であって、
他の基地局から１つのサブチャネルにおける１つのタイムスロットによって定まる所定の通信ブロックの解放を要求する解放要求が通知された場合、当該所定の通信ブロックが解放可能である場合該所定の通信ブロックを解放し、前記所定の通信ブロックが解放可能でない場合該所定の通信ブロックの電力を下げる解放部と、
前記解放部が解放した、もしくは電力を下げた通信ブロックの情報を含む解放情報を前記他の基地局に通知する通知部と、
を備えることを特徴とする基地局。 A base station that performs radio communication with a communication terminal using an OFDMA scheme,
When a release request for requesting release of a predetermined communication block determined by one time slot in one subchannel is notified from another base station, if the predetermined communication block can be released, the predetermined communication block is A release unit that releases and lowers the power of the predetermined communication block when the predetermined communication block is not releasable ;
A notification unit for notifying the other base station of release information including information of a communication block released by the release unit or reduced in power;
A base station comprising: ＯＦＤＭＡ方式を用いて通信端末と無線通信を行う第１の基地局と、第２の基地局とを用いた無線通信方法であって、
前記第１の基地局は、
前記通信端末からの通信確立要求時に前記第２の基地局に起因する干渉により利用可能な１つのサブチャネルにおける１つのタイムスロットによって定まる通信ブロックがない場合、利用可能でない所定の通信ブロックの解放を要求する解放要求を前記第２の基地局に通知し、
前記第２の基地局は、
前記第１の基地局から前記解放要求が通知された場合、前記所定の通信ブロックが解放可能である場合該所定の通信ブロックを解放し、前記所定の通信ブロックが解放可能でない場合該所定の通信ブロックの電力を下げ、
解放した、もしくは電力を下げた通信ブロックの情報を含む解放情報を前記第１の基地局に通知し、
前記第１の基地局は、
前記第２の基地局から、第２の基地局にて解放された、もしくは電力が下げられた通信ブロックの情報を含む解放情報が通知された場合、該解放情報が示す通信ブロックを前記通信端末に割り当てることを特徴とする無線通信方法。 A first base station that performs communication terminal and wireless communication using the OFDMA scheme, a radio communication method using the second base station,
The first base station is
The communication block Gana have field if that the communication establishment request during interference due to the second base station from the communication terminal defined by one time slot in one sub-channel available, not available for a given communication block Notifying the second base station of a release request for requesting release ,
Before Symbol the second base station,
If the release request from said first base station is notified, before Symbol releasing said predetermined communication block when a predetermined communication blocks can be released, if the said predetermined predetermined communication block is not releasable Reduce the power of the communication block ,
Notifying the first base station of release information including information of the communication block released or reduced power ,
Before Symbol first base station,
Wherein the second base station, if the release information including freed by the second base station, or the information of the communication block power is lowered is notified, the communication terminal the communication block the release information indicates A wireless communication method characterized by allocating to.
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