JPH07245778A - 無線チャネル設定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ＴＤＭＡマルチキャリア移動通信システムに
おいて、複数の異速度呼種が混在する場合に、端数出線
効果を減少させると共に大群化効果の得られる無線チャ
ネル設定方法を提供することを目的とする。 【構成】 高速呼には２個のスロットを割当て低速呼に
は１個のスロットを割当てる。空きチャネルの検索は、
スロット及びキャリアで定められるチャネルに対し、所
定の検索開始位置からスロット順及びキャリア順（又は
キャリア順及びスロット順）に所定の順序で行う。低速
呼に対する検索開始位置は、高速呼の検索における最終
検索位置であり、低速呼における検索順序は高速呼のと
きの反対方向である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は無線チャネル設定方法に
関し、特に２種以上の異速度呼種が混在する場合に、端
数出線効果を減少させ、大群化効果の得られる無線チャ
ネル設定方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より２種類の異速度呼種が混在した
場合の回線設定法として、検索開始チャネルが全て同じ
であり、呼の発生順に一方のチャネルの端から所要の帯
域幅分の連続した空きチャネルを検索して、最初に割当
て可能なチャネルが見つかりしだい設定する、いわゆ
る、ランダム方式がある。これを図５に示す。

【０００３】図５で、フルレートでは各チャネルが２つ
のスロット（１−５，２−６，３−７，４−８）を使用
し、検索順序は、キャリアｆ１のスロット（１−５）、
キャリアｆ１のスロット（２−６）‥‥（ｆ１，４−
８）‥‥（ｆ２０，４−８）のごとく固定されている。
ハーフレートでは、各チャネルがひとつのスロットを使
用し、検索順序はやはり固定されており、（ｆ１−
１），（ｆ１−２），‥‥（ｆ１−８），‥‥（ｆ２０
−１），‥‥（ｆ２０−８）のようになる。

【０００４】この方式は、大群化効果は大きくなるがそ
の反面、端数出線効果による呼損が、全チャネルの範囲
で生じやすい欠点がある。

【０００５】ここで大群化効果とは、限られたチャネル
をできるだけ大勢で共用することで、そうすることによ
って同時接続数の分散が相対的に小さくなり、加入者の
要求がぶつかり合う確率が少なくなるためにチャネルの
使用効率が向上することをいい、この効果を一般的に大
群化効果という。

【０００６】また、端数出線効果は、高速呼（フルレー
ト呼）と低速呼（ハーフレート呼）が混在して即時処理
される場合（多元トラヒック）に起こる問題で、高速呼
（フルレート呼）は同時に連続した多く（２つ）の空き
チャネルがあるときのみ割当てが可能となるため、低速
呼（ハーフレート呼）が高速呼（フルレート呼）の組み
合わせ（ペア）になるべき空きチャネルを妨げるように
低速呼（ハーフレート呼）が存在すると高速呼（フルレ
ート呼）が呼損してしまう。この様に少数の低速呼が存
在する時、まとまった数の空きチャネルが得られず高速
呼が呼損してしまいチャネル使用能率が低下する作用
を、一般的に端数（無効）出線効果という。

【０００７】また他の、従来の別の技術として、２種類
の異速度呼種が混在した場合のチャネル設定法として、
異速度呼種の種類別に、種類の数だけチャネルを分割し
て、指定された範囲のチャネルで、検索を行い、最初に
割当て可能なチャネルを見つけしだい設定するいわゆ
る、分離方式がある。これを図６に示す。

【０００８】図６で、フルレートはキャリアｆ１〜ｆ１
０の領域を使用し、ハーフレートはｆ１１〜ｆ２０の領
域を使用し、各々の領域内でのみ検索を行なう。

【０００９】この方式では、あらかじめ異速度呼種の種
類別に、割当て可能なチャネルの範囲を固定してしまう
ため、端数出線効果は発生することは無いが、その反
面、大群化効果は、得られない欠点がある。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、ＴＤＭＡマルチキャリア移動通信システムにおい
て、２種類の異速度呼種が混在した場合に端数出線効果
を大幅に減少させて、大群化効果も同時に得ることによ
って無線周波数の有効利用を図ることにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の特徴は、複数の無線基地局と、該基地局と通
信可能な地域に位置する無線端末とにより構成され、各
無線基地局はキャリア番号とスロット番号で規定される
複数の無線チャネルの使用が可能であり、各無線基地局
は個別に通信使用する無線チャネルを前記複数無線チャ
ネルの中から選択し、当該無線基地局と前記無線端末
は、選択された無線チャネルを使用して通信を行うＴＤ
ＭＡマルチキャリア移動通信システムにおいて、高速
呼、低速呼の２種類の異速度呼種が混在した場合に、高
速呼には複数の第１の数の無線チャネルを割当て、低速
呼には第１の数より少ない第２の数の無線チャネルを割
当て、検索対象チャネルが、高速呼であるか低速呼であ
るかに従って、所要の帯域幅を満足する無線チャネルの
数を、各キャリア毎に、スロット番号で指定する第１の
ステップと、高速呼に対しては第１の検索開始キャリア
から開始し、低速呼に対しては第２の検索開始キャリア
から開始して、全てのキャリアに対し順次チャネルを検
索して、スロットが使用可能であるか否かを検索し、使
用可能なスロットが検索されたときは当該スロットを通
信チャネルに設定する第２のステップと、第２のステッ
プで全てのキャリアに使用可能なスロットが検索されな
いときは、別のスロット番号により第１のステップ及び
第２のステップをくり返す第３のステップとを有し、前
記第２の検索開始キャリアは高速呼の検索のときに最後
に検索されるキャリアであり、前記第１の検索開始キャ
リアは低速呼のときに最後に検索されるキャリアであ
り、検索順序は高速呼のときと低速呼のときとで相互に
反対方向である無線チャネル設定方法にある。

【００１２】本発明の別の実施例によると、前記各ステ
ップは、検索対象チャネルが、高速呼であるか低速呼で
あるかに従って、所要の帯域幅を満足する無線チャネル
の数を、各キャリア毎に、スロット番号で指定する第１
のステップと、高速呼に対しては第１の検索開始スロッ
トから開始し、低速呼に対しては第２の検索開始スロッ
トから開始して、全てのスロットに対し順次チャネルを
検索してスロットが使用可能であるか否かを検索し、使
用可能なスロットが検索されたときは当該スロットを通
信チャネルに設定する第２のステップと、第２のステッ
プで全てのスロットに使用可能なスロットが検索されな
いときは、別のキャリア番号により第１のステップ及び
第２のステップをくり返す第３のステップのように構成
され、前記第２の検索開始スロットは高速呼の検索のと
きに最後に検索されるスロットであり、前記第１の検索
開始スロットは低速呼のときに最後に検索されるスロッ
トであり、検索順序は高速呼のときと低速呼のときとで
相互に反対方向である。

【００１３】

【作用】本発明は、高速呼、低速呼の２種類の異速度呼
種が混在した場合に、端数出線効果を減少させるために
チャネル検索順序を異速度呼種毎に設けて、その検索順
序がなるべく他の呼種の検索順序と重ならないように工
夫すると共に、大群化効果を失わない。

【００１４】本発明によると、異速度呼種毎に設定され
るチャネル領域が、その異速度呼種の呼量によって絶え
ず変化して、その領域内においては、端数出線効果は存
在しなくなる（ただし、各異速度呼種の領域境界につい
ては、端数出線効果が発生しやすい）。

【００１５】よって、大群化効果を損なわず端数出線効
果を大幅に減少させることが可能となり本方式の目的で
ある無線周波数の有効利用を行うことができるようにな
る。

【００１６】

【実施例】ダイナミックチャネル割当（ＤＣＡ：Ｄｙｎ
ａｍｉｃ Ｃｈａｎｎｅｌ Ａｓｓｉｇｎｍｅｎｔ）を
行っている無線サービスエリアに音声ＣＯＤＥＣとして
フルレートとハーフレートが混在している場合、その様
子を、図１の表記法によりチャネルの状態（設定の可
否）を表すこととし、フルレート呼に対してはスロット
番号１−５，２−６，３−７，４−８で指定される縦に
並んだ２つのチャネルを設定することになる。また、ハ
ーフレートはスロット番号１〜８で指定されるチャネル
をどこに設定してもかまわないものとする。

【００１７】設定方式の第一実施例を図２に示す。

【００１８】第一実施例の場合は、任意のキャリア番号
と任意のスロット番号から指定される検索開始チャネル
をフルレートの場合はｆ１の１−５で指定されるチャネ
ルとして、チャネル検索順序は、同一キャリア上のフル
レートのペアとなるスロット番号（１−５，２−６，３
−７，４−８）を考慮して、まずスロット番号１−５を
固定しキャリアをｆ１、ｆ２の順に検索を行い、キャリ
ア番号ｆ２０まで設定できない場合は、固定したスロッ
ト番号を２−６にして前記と同様にキャリア番号ｆ１か
ら検索設定を行う。この様にしてスロット番号４−８ま
で検索を行う。

【００１９】ハーフレートのチャネル検索開始チャネル
は、キャリア番号とスロット番号が、フルレートの検索
開始チャネルの位置から最も離れた番号で指定されるｆ
２０の８のチャネルとして、チャネル検索順序は、同一
キャリア上のフルレートでペアとなるスロット番号（１
−５，２−６，３−７，４−８）で指定されるチャネル
を考慮して、まずスロット番号４−８の組み合わせの８
を見て設定不可であるならば４を見るという検索パター
ンを固定して、キャリアをｆ２０，ｆ１９の順にチャネ
ル検索を行い、キャリア番号ｆ１まで設定できない場合
は、固定した検索パターンをスロット番号７、３と検索
する組み合わせとして前記と同様にキャリア番号ｆ２０
から検索を行う。この様にしてスロット番号４、８の組
み合わせまで検索を行っていく方式である。

【００２０】よって図２の様なチャネル使用状況の時
は、フルレートが生起した場合、キャリアｆ１、スロッ
ト番号１−５のチャネルが設定可能か調査して、当該セ
ルで既に使用中か、もしくは他のセルからの干渉によっ
て設定が不可能であると判断されて次の検索順であるキ
ャリアｆ２、スロット番号１−５のチャネルを調査す
る。同様にキャリアｆ２０、スロット１−５まで終了
し、次はスロットを２−６としてキャリアｆ１から検索
して図２の場合、キャリアｆ２、スロット２−６のチャ
ネルで設定可能となる。

【００２１】また、ハーフレートが生起した場合は、キ
ャリアｆ２０のスロット番号８のチャネルから検索をは
じめて、次にスロット番号４のチャネルを調査して設定
不可能であれば更にキャリアをｆ１９のスロット番号
８、４を調査する。この様にしてキャリアｆ１まで終了
したら今度はキャリアをｆ２０まで戻してスロット番号
を７、３と調査する。図２の場合はキャリアｆ２０のス
ロット番号３のチャネルで設定可能となる。

【００２２】この様にすることで、フルレートとハーフ
レートの設定チャネルの位置関係が極力重ならず、連続
的に設定される。

【００２３】本発明による設定方式の第二実施例を図３
に示す。この図３のように第二実施例は第一実施例と
は、スロットとキャリアの関係を逆にして考えて、任意
のキャリア番号と任意のスロット番号から指定される検
索開始チャネルをフルレートの場合はｆ１の１−５で指
定されるチャネルとし、チャネル検索順序は、まずキャ
リア番号ｆ１固定とし、フルレートの設定ペアとなるス
ロット番号を１−５，２−６，３−７，４−８で指定さ
れる縦に並んだ２つのチャネルの検索を行い、設定する
ことが不可能ならば、キャリアをｆ２と変えて固定して
前記同様にスロット番号１−５から４−８までチャネル
を検索する。この様にしてキャリア番号ｆ２０まで検索
設定を行う。

【００２４】逆にハーフレートのチャネル検索開始チャ
ネルは、キャリア番号とスロット番号が、フルレートの
チャネル検索開始チャネルの位置から最も離れた番号で
あるｆ２０の８で指定されるチャネルとして、チャネル
検索順序は、まずキャリア番号ｆ２０固定とし、フルレ
ートでペアとなるスロット番号（１−５，２−６，３−
７，４−８）を考慮した順序でスロット番号を８、４、
７、３、６、２、５、１の順に指定されるチャネルの検
索を行い、設定することが不可能ならばキャリアをｆ１
９と変えて固定して、前記同様にスロット番号８〜１ま
でチャネル検索する。この様にしてキャリア番号をｆ１
まで検索を行っていく方式である。

【００２５】よって図３の様なチャネル使用状況の時
は、フルレートが生起した場合、キャリアｆ１の全ての
チャネルを検索し終えてキャリアｆ２、スロット番号１
−５，２−６，３−７のチャネルを検索して、当該セル
で既に使用中か、もしくは他のセルからの干渉によって
設定が不可能であり、キャリアｆ２、スロット番号４−
８のチャネルにおいて設定可能となる。

【００２６】また、ハーフレートが生起した場合、キャ
リアｆ２０で全てのチャネルが、次キャリアのｆ１９に
おいてスロット番号８、７まで設定不可能でありｆ１９
の６チャネルにおいて設定可能となった場合である。

【００２７】この様にすることで、フルレートとハーフ
レートの設定チャネルの位置関係が極力重ならず、連続
的に設定される。

【００２８】なお、いかなる組み合わせをしてもチャネ
ルが全て設定不可能な状態の時に呼が生起した時か、ま
たはハーフレート領域分しかチャネルが無いときにフル
レート呼が生起したときには、それらの呼は呼損とな
る。

【００２９】また、第一実施例、第二実施例で用いたフ
ルレートとハーフレートの検索開始チャネルは両端のチ
ャネルとしたが、これは必ずしも端にする必要はない。

【００３０】そして、本発明は、呼生起時のチャネル設
定だけでなく、通信中の無線チャネル切り替え時にも適
用可能である。

【００３１】

【発明の効果】第一実施例について計算機シミュレーシ
ョンによるその効果の検証を行った。

【００３２】計算機シミュレーションで用いたサービス
エリアの構成を図４に示す。シミュレーション条件は、
移動局の移動は無いものとし、干渉は上りの方向のみ考
慮し、呼の生起はポアソン分布で、移動局の位置はサー
ビスエリアの中に一様分布として伝搬定数を３．５、所
要ＣＩＲを１９．５ｄＢの場合チャネル切り替えによっ
て、チャネル検索を、ランダム方式、分離方式、第一実
施例、の３種類について行った。この時チャネルは、キ
ャリア数２０、スロット数４の８０キャリアとして、フ
ルレートとハーフレートの混在比は、総等価帯域呼量に
おいて帯域比を考慮した上１：１である。

【００３３】図７は、その結果である。この図より呼損
率３％において第一実施例は、従来のランダム方式に対
して約６０％、分離方式に対して１０％、収容トラヒッ
クを増やすことができる。この時の呼損が減少する原因
を調べてみると、他セルからの干渉と当該セルでチャネ
ル使用中のため、チャネル設定不能となり結果として端
数出線効果により呼損した呼の数が、ランダム設定法と
比べ第一実施例では１／６に減少していた。

【００３４】また、第一実施例に関して混在比を変化さ
せても効果に対する変化は、ほとんど無いことも確認し
ている。更に、キャリア数を２倍の４０キャリアとした
場合には、同じ４０キャリアのランダム方式と比較して
約６０％の収容トラヒックの増加が実現される。これら
の効果は、第二実施例においても同様である。

【００３５】以上、上記・実施例で説明したように、第
一実施例、第二実施例は、ランダム方式で他セルからの
干渉と当該セルでチャネル使用中のため端数出線効果を
引き起こすことに対して、チャネル検索設定時に同速度
呼種を種類毎に、異なる検索順序を決めて設定箇所を集
中させることにより他セルからの干渉と当該セルでチャ
ネル使用中のためチャネル設定不能となったチャネルの
位置が極力同呼種毎に集中するため端数出線効果を減少
させることができる。

【００３６】よって、分離方式の様に大群化効果を損な
わず、収容トラヒックの増加の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本方式実施例を説明するための表記法を示す。

【図２】第一実施例の説明図である。

【図３】第二実施例の説明図である。

【図４】シミュレーションで用いたサービスエリアの構
成図である。

【図５】従来方式のランダム方式の説明図である。

【図６】従来方式の分離方式の説明図である。

【図７】従来方式と本提案方式の平均呼損率比較図であ
る。

【符号の説明】

ｆ１〜ｆ２０ キャリア １〜８ スロット

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の無線基地局と、該基地局と通信可
   能な地域に位置する無線端末とにより構成され、各無線
   基地局はキャリア番号とスロット番号で規定される複数
   の無線チャネルの使用が可能であり、各無線基地局は個
   別に通信使用する無線チャネルを前記複数無線チャネル
   の中から選択し、当該無線基地局と前記無線端末は、選
   択された無線チャネルを使用して通信を行うＴＤＭＡマ
   ルチキャリア移動通信システムにおいて、 高速呼、低速呼の２種類の異速度呼種が混在した場合
   に、高速呼には複数の第１の数の無線チャネルを割当
   て、低速呼には第１の数より少ない第２の数の無線チャ
   ネルを割当て、 検索対象チャネルが、高速呼であるか低速呼であるかに
   従って、所要の帯域幅を満足する無線チャネルの数を、
   各キャリア毎に、スロット番号で指定する第１のステッ
   プと、 高速呼に対しては第１の検索開始キャリアから開始し、
   低速呼に対しては第２の検索開始キャリアから開始し
   て、全てのキャリアに対し順次チャネルを検索して、ス
   ロットが使用可能であるか否かを検索し、使用可能なス
   ロットが検索されたときは当該スロットを通信チャネル
   に設定する第２のステップと、 第２のステップで全てのキャリアに使用可能なスロット
   が検索されないときは、別のスロット番号により第１の
   ステップ及び第２のステップをくり返す第３のステップ
   とを有し、 前記第２の検索開始キャリアは高速呼の検索のときに最
   後に検索されるキャリアであり、前記第１の検索開始キ
   ャリアは低速呼のときに最後に検索されるキャリアであ
   り、検索順序は高速呼のときと低速呼のときとで相互に
   反対方向であることを特徴とする、無線チャネル設定方
   法。
2. 【請求項２】 前記無線チャネル設定方法を呼生起時の
   チャネル設定及び通信中の無線チャネル切り替え時に適
   用する、請求項１記載の無線チャネル設定方法。
3. 【請求項３】 複数の無線基地局と、該基地局と通信可
   能な地域に位置する無線端末とにより構成され、各無線
   基地局はキャリア番号とスロット番号で規定される複数
   の無線チャネルの使用が可能であり、各無線基地局は個
   別に通信使用する無線チャネルを前記複数無線チャネル
   の中から選択し、当該無線基地局と前記無線端末は、選
   択された無線チャネルを使用して通信を行うＴＤＭＡマ
   ルチキャリア移動通信システムにおいて、 高速呼、低速呼の２種類の異速度呼種が混在した場合
   に、高速呼には複数の第１の数の無線チャネルを割当
   て、低速呼には第１の数より少ない第２の数の無線チャ
   ネルを割当て、 検索対象チャネルが、高速呼であるか低速呼であるかに
   従って、所要の帯域幅を満足する無線チャネルの数を、
   各キャリア毎に、スロット番号で指定する第１のステッ
   プと、 高速呼に対しては第１の検索開始スロットから開始し、
   低速呼に対しては第２の検索開始スロットから開始し
   て、全てのスロットに対し順次チャネルを検索してスロ
   ットが使用可能であるか否かを検索し、使用可能なスロ
   ットが検索されたときは当該スロットを通信チャネルに
   設定する第２のステップと、 第２のステップで全てのスロットに使用可能なスロット
   が検索されないときは、別のキャリア番号により第１の
   ステップ及び第２のステップをくり返す第３のステップ
   とを有し、 前記第２の検索開始スロットは高速呼の検索のときに最
   後に検索されるスロットであり、前記第１の検索開始ス
   ロットは低速呼のときに最後に検索されるスロットであ
   り、検索順序は高速呼のときと低速呼のときとで相互に
   反対方向であることを特徴とする、無線チャネル設定方
   法。
4. 【請求項４】 前記無線チャネル設定方法を呼生起時の
   チャネル設定及び通信中の無線チャネル切り替え時に適
   用する、請求項３記載の無線チャネル設定方法。