JPH08289360A - スロットダイナミック割り当てと同一チャンネル干渉の減少を有する多重アクセスセルラー通信 - Google Patents
スロットダイナミック割り当てと同一チャンネル干渉の減少を有する多重アクセスセルラー通信Info
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- JPH08289360A JPH08289360A JP7336268A JP33626895A JPH08289360A JP H08289360 A JPH08289360 A JP H08289360A JP 7336268 A JP7336268 A JP 7336268A JP 33626895 A JP33626895 A JP 33626895A JP H08289360 A JPH08289360 A JP H08289360A
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- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
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- H04B7/2656—Radio transmission systems, i.e. using radiation field for communication between two or more posts at least one of which is mobile using time-division multiple access [TDMA] for structure of frame, burst
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- H04W16/00—Network planning, e.g. coverage or traffic planning tools; Network deployment, e.g. resource partitioning or cells structures
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 高スループットを可能にした、周波数再使用
セルの動的な割り当て方を提供する。 【解決手段】 上りリンク情報６０６と下りリンク情報
６１６をアンテナが通信するフレームスロット６０４，
６１４は、混合同一チャンネル混信ＣＣＩを減少させる
ため予め決められたフレーム構成に従って配置される。
あるセル内の１つの基地局アンテナ６１１からの下りリ
ンク送信が、周波数再使用ＦＲセル内の他の基地局アン
テナ６０１での上りリンク受信と干渉するとき、混合Ｃ
ＣＩが生じる。あるセル内の潜在的に干渉するアンテナ
は、従って、周波数再使用セルの潜在的干渉されるアン
テナが上りリンク情報を受信する際のそれとは別のフレ
ーム部で下りリンク情報を送信するように導かれる。フ
レームスロットは、ユーザーの需要に従ってダイナミッ
クに割り当てられ、一方残りの部分は上りリンク通信と
下りリンク通信に割り当てられる。
セルの動的な割り当て方を提供する。 【解決手段】 上りリンク情報６０６と下りリンク情報
６１６をアンテナが通信するフレームスロット６０４，
６１４は、混合同一チャンネル混信ＣＣＩを減少させる
ため予め決められたフレーム構成に従って配置される。
あるセル内の１つの基地局アンテナ６１１からの下りリ
ンク送信が、周波数再使用ＦＲセル内の他の基地局アン
テナ６０１での上りリンク受信と干渉するとき、混合Ｃ
ＣＩが生じる。あるセル内の潜在的に干渉するアンテナ
は、従って、周波数再使用セルの潜在的干渉されるアン
テナが上りリンク情報を受信する際のそれとは別のフレ
ーム部で下りリンク情報を送信するように導かれる。フ
レームスロットは、ユーザーの需要に従ってダイナミッ
クに割り当てられ、一方残りの部分は上りリンク通信と
下りリンク通信に割り当てられる。
Description
【０００１】
【関連出願のクロスリファレンス】本発明は、１９９３
年１１月２４日に出願された「多重アクセス方法」とい
う名称の米国特許出願（出願番号０８／１５７／７７
８）の一部継続出願であり、その出願は本発明の譲受人
に譲渡されている。
年１１月２４日に出願された「多重アクセス方法」とい
う名称の米国特許出願（出願番号０８／１５７／７７
８）の一部継続出願であり、その出願は本発明の譲受人
に譲渡されている。
【０００２】
【発明の属する技術分野】本発明は、通信システムの多
重アクセス技術に関する。特に、本発明は、例えば、上
りリンク通信と下りリンク通信に、使用可能なフレーム
タイムスロットを割り当てることを含む多重アクセス技
術を利用する無線通信システムに関する。
重アクセス技術に関する。特に、本発明は、例えば、上
りリンク通信と下りリンク通信に、使用可能なフレーム
タイムスロットを割り当てることを含む多重アクセス技
術を利用する無線通信システムに関する。
【０００３】
【従来の技術】通信ネットワークあるいは通信システム
の設計は、受信情報の信頼性のような望ましい性能特性
を持つネットワークを達成するために、例えば、ある通
信チャンネルの特性のような物理的制約と、使用可能な
チャンネル当たりのバンド幅のようなシステム制約を評
価することを含む。セルラーシステムは、一般に、各セ
ルラー周波数バンドのバンド幅を制限しながら、情報の
低スループット遅延、情報転送の高信頼性と高能力を要
求している。
の設計は、受信情報の信頼性のような望ましい性能特性
を持つネットワークを達成するために、例えば、ある通
信チャンネルの特性のような物理的制約と、使用可能な
チャンネル当たりのバンド幅のようなシステム制約を評
価することを含む。セルラーシステムは、一般に、各セ
ルラー周波数バンドのバンド幅を制限しながら、情報の
低スループット遅延、情報転送の高信頼性と高能力を要
求している。
【０００４】現在の無線ネットワークは、ネットワーク
資源を効率的に利用するためユーザーを多重化する多重
アクセス技術を利用する。特に、これらのネットワーク
は、（移動体通信のためのグローバルシステムとしても
知られている）汎ヨーロッパＧＳＭシステムと北アメリ
カＩＳ−５４システムにおけるようなＦＤＤ（周波数分
割二重化）付のＴＤＭＡ（時分割多重アクセス）とデジ
タルヨーロッパコードレス遠隔通信（ＤＥＣＴ）システ
ムにおけるような変形例、ＴＤＭＡ／ＴＤＤ（時分割二
重化）のいずれかを使用する。D.J. Goodmanによる「第
二世代無線情報ネットワーク」（IEEE Tran. Veh. Tec
h. VT-40、NO.2、366-374ページ、１９９１年５月）を
参照。
資源を効率的に利用するためユーザーを多重化する多重
アクセス技術を利用する。特に、これらのネットワーク
は、（移動体通信のためのグローバルシステムとしても
知られている）汎ヨーロッパＧＳＭシステムと北アメリ
カＩＳ−５４システムにおけるようなＦＤＤ（周波数分
割二重化）付のＴＤＭＡ（時分割多重アクセス）とデジ
タルヨーロッパコードレス遠隔通信（ＤＥＣＴ）システ
ムにおけるような変形例、ＴＤＭＡ／ＴＤＤ（時分割二
重化）のいずれかを使用する。D.J. Goodmanによる「第
二世代無線情報ネットワーク」（IEEE Tran. Veh. Tec
h. VT-40、NO.2、366-374ページ、１９９１年５月）を
参照。
【０００５】ここで説明する多重アクセスシステムで
は、時間フレームが基本的送信単位である。各フレーム
は、複数の時間スロットに分割される。あるスロット
は、コントロール目的のために使用され、あるスロット
は、以下に説明するように情報転送のために使用され
る。情報は、スロットが特定ユーザーに割り当てられる
フレーム内のスロットの間に送信される。この開示を通
して、用語「情報」は、音声、テキスト、ビデオ、ある
いは他のデジタル情報を表すデータを参照するものと理
解されるべきである。
は、時間フレームが基本的送信単位である。各フレーム
は、複数の時間スロットに分割される。あるスロット
は、コントロール目的のために使用され、あるスロット
は、以下に説明するように情報転送のために使用され
る。情報は、スロットが特定ユーザーに割り当てられる
フレーム内のスロットの間に送信される。この開示を通
して、用語「情報」は、音声、テキスト、ビデオ、ある
いは他のデジタル情報を表すデータを参照するものと理
解されるべきである。
【０００６】ＰＲＭＡ（パケット予約多重アクセス）と
Ｒ−ＡＬＯＨＡ（予約ＡＬＯＨＡ）のような他の多重ア
クセス技術は、音声パケットのバースト性質を認識し、
タイムスロットに対して予約機構を持つことによりシス
テム容量を増加させている。D.J. Goodman、R.A. Valen
zuela、 K.T. Gayliard、 B. Ramamurthiによる「ロー
カル無線通信のためのパケット予約多重アクセス」（IE
EE Trans. Comm., COM-37, No.8、885-890ページ、１９
８９年８月）と、S.S.Lamによる「パケット放送ネット
ワーク−ＲＡＬＯＨＡプロトコルの性能解析」（IEEE T
rans. Comp., COMP-29, No.7、596-603ページ、１９８
０年７月）を参照。あるチャンネルのバンド幅上で多数
のユーザーをサポートすることができるが、これらのア
プローチは、動作範囲が制限されていて、ＰＲＭＡの場
合には、低遅延制約の下ではほとんど達成されない。加
えて、ＰＲＭＡ技術は、実際の音声通信に応答し、すな
わち、スロットを割り当てるための別のコントロール機
構に応答する代わりにスロットを割り当てるために、ユ
ーザーがアクティブに話をしなければならない。この割
り当て方法は、データパケット間の衝突を招き、遅延を
増加させ、スループットを減少させる。双方向会話で
は、ただ一人のユーザーだけがアクティブであり、それ
により両方の会話経路からの情報が共通チャンネルに多
重化されるとき、少ない数のユーザーで統計多重化高ゲ
インを得ることを可能とするということがしばしば起き
るということを他のシステムは認識する。L.M. Parat
z、E.V.Jonesによる「適応バーストモード技術を使用す
る音声送信」（IEEE Trans., Comm., COM-33, No.6、58
8-591ページ、１９８５年６月）と、S. Nanda、 O.C. Y
ueによる「無線通信のための可変分割二重化」（GLOBEC
OM '91, 32.6.1-32.6.7ページ）を参照。しかしなが
ら、そのようなシステムは、単一会話（二重音声リン
ク）において２人に割り当てられたバンド幅をダインミ
ックに変えるために使用されていた。このため、両者が
同時に話をしているとき、あるいは両者の音声がオーバ
ーラップしたとき音声品質が低下する。加えて、部分的
なスロット割り当てが必要なので、スロット割り当てを
管理することが困難である。こうして、有線システムと
競合する無線個人通信システムでは特に、大容量、高品
質、低遅延通信を提供することができる多重アクセスシ
ステムに対する要求がある。
Ｒ−ＡＬＯＨＡ（予約ＡＬＯＨＡ）のような他の多重ア
クセス技術は、音声パケットのバースト性質を認識し、
タイムスロットに対して予約機構を持つことによりシス
テム容量を増加させている。D.J. Goodman、R.A. Valen
zuela、 K.T. Gayliard、 B. Ramamurthiによる「ロー
カル無線通信のためのパケット予約多重アクセス」（IE
EE Trans. Comm., COM-37, No.8、885-890ページ、１９
８９年８月）と、S.S.Lamによる「パケット放送ネット
ワーク−ＲＡＬＯＨＡプロトコルの性能解析」（IEEE T
rans. Comp., COMP-29, No.7、596-603ページ、１９８
０年７月）を参照。あるチャンネルのバンド幅上で多数
のユーザーをサポートすることができるが、これらのア
プローチは、動作範囲が制限されていて、ＰＲＭＡの場
合には、低遅延制約の下ではほとんど達成されない。加
えて、ＰＲＭＡ技術は、実際の音声通信に応答し、すな
わち、スロットを割り当てるための別のコントロール機
構に応答する代わりにスロットを割り当てるために、ユ
ーザーがアクティブに話をしなければならない。この割
り当て方法は、データパケット間の衝突を招き、遅延を
増加させ、スループットを減少させる。双方向会話で
は、ただ一人のユーザーだけがアクティブであり、それ
により両方の会話経路からの情報が共通チャンネルに多
重化されるとき、少ない数のユーザーで統計多重化高ゲ
インを得ることを可能とするということがしばしば起き
るということを他のシステムは認識する。L.M. Parat
z、E.V.Jonesによる「適応バーストモード技術を使用す
る音声送信」（IEEE Trans., Comm., COM-33, No.6、58
8-591ページ、１９８５年６月）と、S. Nanda、 O.C. Y
ueによる「無線通信のための可変分割二重化」（GLOBEC
OM '91, 32.6.1-32.6.7ページ）を参照。しかしなが
ら、そのようなシステムは、単一会話（二重音声リン
ク）において２人に割り当てられたバンド幅をダインミ
ックに変えるために使用されていた。このため、両者が
同時に話をしているとき、あるいは両者の音声がオーバ
ーラップしたとき音声品質が低下する。加えて、部分的
なスロット割り当てが必要なので、スロット割り当てを
管理することが困難である。こうして、有線システムと
競合する無線個人通信システムでは特に、大容量、高品
質、低遅延通信を提供することができる多重アクセスシ
ステムに対する要求がある。
【０００７】
【発明の概要】本発明の１つの観点によれば、多重アク
セス技術が開示され、スロットは上りリンクユーザーと
下りリンクユーザーとの間でダイナミックに割り当てら
れる。実施例では、Ｎ個のユーザー対の組のユーザー対
間の上りリンクと下りリンク上に割り当てられたスロッ
ト内で情報を通信するために採用される通信システムで
スロットを割り当てるための方法が提供される。その方
法は、フレームの組を発生し、各フレームは、上りリン
ク上に情報を通信するために割り当てられたＵｓスロッ
ト、下りリンク上に情報を通信するために割り当てられ
たＤｓスロット、及びＡ（Ａ＞＝０）未使用スロット持
つＳ情報スロット（Ｓ＝Ｕｓ＋Ｄｓ＋Ａ）を含む。Ｕｓ
とＤｓは、システム全体の品質と容量を完全するように
ダイナミックに変えられる。
セス技術が開示され、スロットは上りリンクユーザーと
下りリンクユーザーとの間でダイナミックに割り当てら
れる。実施例では、Ｎ個のユーザー対の組のユーザー対
間の上りリンクと下りリンク上に割り当てられたスロッ
ト内で情報を通信するために採用される通信システムで
スロットを割り当てるための方法が提供される。その方
法は、フレームの組を発生し、各フレームは、上りリン
ク上に情報を通信するために割り当てられたＵｓスロッ
ト、下りリンク上に情報を通信するために割り当てられ
たＤｓスロット、及びＡ（Ａ＞＝０）未使用スロット持
つＳ情報スロット（Ｓ＝Ｕｓ＋Ｄｓ＋Ａ）を含む。Ｕｓ
とＤｓは、システム全体の品質と容量を完全するように
ダイナミックに変えられる。
【０００８】本発明の他の実施例では、上りリンクユー
ザーあるいは下りリンクユーザーのいずれかにあるフレ
ーム内の使用可能な情報スロットの一部が永久に割り当
てられる。残りの未割り当てスロットは、需要に従って
上りリンクユーザーと下りリンクユーザーの間にダイナ
ミックに割り当てられる。これらの他の実施例は、部分
共有時分割二重化（ＰＳＴＤＤ）と呼ばれる。ＰＳＴＤ
Ｄは、ある種の同一チャンネル混信（ＣＣＩ）の影響を
減少させるために使用可能であり、その混信は例えば、
ダイナミックスロット割り当てを有する時分割多重アク
セス（ＴＤＭＡ）形式のシステムで生じる。
ザーあるいは下りリンクユーザーのいずれかにあるフレ
ーム内の使用可能な情報スロットの一部が永久に割り当
てられる。残りの未割り当てスロットは、需要に従って
上りリンクユーザーと下りリンクユーザーの間にダイナ
ミックに割り当てられる。これらの他の実施例は、部分
共有時分割二重化（ＰＳＴＤＤ）と呼ばれる。ＰＳＴＤ
Ｄは、ある種の同一チャンネル混信（ＣＣＩ）の影響を
減少させるために使用可能であり、その混信は例えば、
ダイナミックスロット割り当てを有する時分割多重アク
セス（ＴＤＭＡ）形式のシステムで生じる。
【０００９】本発明の他の観点は、特定の指向性アンテ
ナへのフレームの時間あるいは周波数スロットの適切な
割り当てと関連して複数の基地局指向性アンテナを利用
することを含む。指向性アンテナとフレームの対応する
スロット方向構成は、ＳＴＤＤあるいはＰＳＴＤＤセル
ラー通信システムの近隣周波数再使用（ＦＲ）セルにお
いて、例えば、上りリンクと下りリンクの共有スロット
から生じるＣＣＩの衝撃を最小にできる。他の実施例で
は、全方向性アンテナが基地局指向性アンテナの組の代
わりに使用可能である。本発明の付加的な特徴と長所に
加えて、上記の特徴は以下の詳細な説明と添付図面を参
照して明らかになるであろう。
ナへのフレームの時間あるいは周波数スロットの適切な
割り当てと関連して複数の基地局指向性アンテナを利用
することを含む。指向性アンテナとフレームの対応する
スロット方向構成は、ＳＴＤＤあるいはＰＳＴＤＤセル
ラー通信システムの近隣周波数再使用（ＦＲ）セルにお
いて、例えば、上りリンクと下りリンクの共有スロット
から生じるＣＣＩの衝撃を最小にできる。他の実施例で
は、全方向性アンテナが基地局指向性アンテナの組の代
わりに使用可能である。本発明の付加的な特徴と長所に
加えて、上記の特徴は以下の詳細な説明と添付図面を参
照して明らかになるであろう。
【００１０】
【発明の実施の形態】図１は、セルラー、あるいはマイ
クロセルラー通信ネットワークの構成要素を示す。セル
１０２は、このシステムによりサービスされる地理的エ
リアの一部を表す。各セル内には、基地局１０５があ
り、それは公衆電話回線ネットワークに接続されてい
る。基地局１０５は、公衆電話回線ネットワークを介し
て情報（即ち、テキスト、音声、ビデオ等を表すデジタ
ルデータ）を送信し、受信することを望んでいるユーザ
ー１１０−ｉ（ｉ＝１，．．．Ｎ）と無線リンクを確立
する。あるユーザー対１１０−ｉと基地局１０５間の無
線リンクはユーザーから基地局１０５へ、その後電話回
線ネットワークに情報を送信するための上りリンクＵｉ
と電話回線ネットワークからそのユーザーに基地局によ
り受信された情報を送信するための下りリンクＤｉとか
らなる。一般に、スループット遅延に対する関係とネッ
トワーク内でのバンド帯域資源の有効利用は、変調技
術、音声符号化方法、チャンネル符号化と等化技術の適
当な設計あるいは活用により指向されることができる。
J.J.C. Chang, R.A. Miska 及びR.A. Shoberによる
「概説：無線システムとテクノロジー」（AT&T Tech.
J.、巻７２、No.72、11-18ページ、１９９３年７月／８
月）、T.P. Bursh Jr.等による「移動分野でのデジタル
無線」（ＡＴ＆Ｔテクニカルジャーナル、巻72、No.4、
19-26ページ、１９９３年７月／８月）及びN. Seshadr
i, C-E.W. Sundberg,及びV. Weerackodyによる「変調、
エラー補正、チャンネル等化、及びその他の最新技術」
（ＡＴ＆Ｔテクニカルジャーナル、巻72、No.4、48-63
ページ、１９９３年７月／８月）を参照。例えば、遅延
を最小にするために、僅か程度のチャンネル符号化と関
連して空間多様性が使用されることができる。ＡＤＰＣ
Ｍ、ＥＤＰＣＭ、あるいはＬＤ−ＣＥＬＰのような低レ
ートの音声符号化器と疑似アナログスキュードＤＰＳＫ
のような変調方法が遅延を減らすのに十分適切である。
T. Miki, C.-E. W. Sundberg及びN.Seshadriによる「移
動体無線通信システムの疑似アナログ音声伝送」（IEEE
Trans. veh. Tech. 巻42、No.1、69-77ページ、１９
９３年２月）を参照。バンド帯域資源関係は、多重アク
セス技術の適当な設計を通して指向されてもよい。多重
アクセス技術のゴールは、ある制限された使用可能な周
波数数、制限されたチャンネル当たりの帯域等に与えら
れるセル内の種々のユーザー対のために通信を規則化す
ることである。特に、多重アクセスシステムの適当な設
計は、低遅延、高品質デジタル通信ネットワークを構成
する際に重要である。一般的には、C-E.W. Sundberg及
びN.Seshadriによる「北アメリカでのデジタルセルラー
システム」（GLOBECOM '90、巻1、533-537ページ、サン
ディエゴ、カリフォルニア、１９９０年１２月）を参
照。
クロセルラー通信ネットワークの構成要素を示す。セル
１０２は、このシステムによりサービスされる地理的エ
リアの一部を表す。各セル内には、基地局１０５があ
り、それは公衆電話回線ネットワークに接続されてい
る。基地局１０５は、公衆電話回線ネットワークを介し
て情報（即ち、テキスト、音声、ビデオ等を表すデジタ
ルデータ）を送信し、受信することを望んでいるユーザ
ー１１０−ｉ（ｉ＝１，．．．Ｎ）と無線リンクを確立
する。あるユーザー対１１０−ｉと基地局１０５間の無
線リンクはユーザーから基地局１０５へ、その後電話回
線ネットワークに情報を送信するための上りリンクＵｉ
と電話回線ネットワークからそのユーザーに基地局によ
り受信された情報を送信するための下りリンクＤｉとか
らなる。一般に、スループット遅延に対する関係とネッ
トワーク内でのバンド帯域資源の有効利用は、変調技
術、音声符号化方法、チャンネル符号化と等化技術の適
当な設計あるいは活用により指向されることができる。
J.J.C. Chang, R.A. Miska 及びR.A. Shoberによる
「概説：無線システムとテクノロジー」（AT&T Tech.
J.、巻７２、No.72、11-18ページ、１９９３年７月／８
月）、T.P. Bursh Jr.等による「移動分野でのデジタル
無線」（ＡＴ＆Ｔテクニカルジャーナル、巻72、No.4、
19-26ページ、１９９３年７月／８月）及びN. Seshadr
i, C-E.W. Sundberg,及びV. Weerackodyによる「変調、
エラー補正、チャンネル等化、及びその他の最新技術」
（ＡＴ＆Ｔテクニカルジャーナル、巻72、No.4、48-63
ページ、１９９３年７月／８月）を参照。例えば、遅延
を最小にするために、僅か程度のチャンネル符号化と関
連して空間多様性が使用されることができる。ＡＤＰＣ
Ｍ、ＥＤＰＣＭ、あるいはＬＤ−ＣＥＬＰのような低レ
ートの音声符号化器と疑似アナログスキュードＤＰＳＫ
のような変調方法が遅延を減らすのに十分適切である。
T. Miki, C.-E. W. Sundberg及びN.Seshadriによる「移
動体無線通信システムの疑似アナログ音声伝送」（IEEE
Trans. veh. Tech. 巻42、No.1、69-77ページ、１９
９３年２月）を参照。バンド帯域資源関係は、多重アク
セス技術の適当な設計を通して指向されてもよい。多重
アクセス技術のゴールは、ある制限された使用可能な周
波数数、制限されたチャンネル当たりの帯域等に与えら
れるセル内の種々のユーザー対のために通信を規則化す
ることである。特に、多重アクセスシステムの適当な設
計は、低遅延、高品質デジタル通信ネットワークを構成
する際に重要である。一般的には、C-E.W. Sundberg及
びN.Seshadriによる「北アメリカでのデジタルセルラー
システム」（GLOBECOM '90、巻1、533-537ページ、サン
ディエゴ、カリフォルニア、１９９０年１２月）を参
照。
【００１１】図２は、他のシステムとの比較の目的のた
めにＴＤＭＡ／ＴＤＤの原理を示す。標準的なＴＤＭＡ
／ＴＤＤは、送信される情報スロット内で送られる情報
のヘッダーに統合されたコントロール情報を持っている
が、図示のため、フレーム２０１は３つの部分に分割さ
れ、それれらの全てが同じ周波数バンドで送信される。
コントロール部２０５は、コールマネージメントに関す
る情報を含んでいる。上りリンク部２１０と下りリンク
部２１５はＮスロットにそれぞれ分割される。こうし
て、各ユーザー対に対する上りリンクと下りリンクは情
報を送信するための保証されたスロットを持つことがで
きる。しかしながら、スロットは各ユーザーに割り当て
られ、ユーザーが割り当てられたスロットを利用しない
（即ち、そのスロットの間に情報を送信しない）と決定
すれば、スロットの再割り当ては行われないので、シス
テム容量は低い。
めにＴＤＭＡ／ＴＤＤの原理を示す。標準的なＴＤＭＡ
／ＴＤＤは、送信される情報スロット内で送られる情報
のヘッダーに統合されたコントロール情報を持っている
が、図示のため、フレーム２０１は３つの部分に分割さ
れ、それれらの全てが同じ周波数バンドで送信される。
コントロール部２０５は、コールマネージメントに関す
る情報を含んでいる。上りリンク部２１０と下りリンク
部２１５はＮスロットにそれぞれ分割される。こうし
て、各ユーザー対に対する上りリンクと下りリンクは情
報を送信するための保証されたスロットを持つことがで
きる。しかしながら、スロットは各ユーザーに割り当て
られ、ユーザーが割り当てられたスロットを利用しない
（即ち、そのスロットの間に情報を送信しない）と決定
すれば、スロットの再割り当ては行われないので、シス
テム容量は低い。
【００１２】音声ユーザーが音声アクティビティ検出
（ＳＡＤ）の使用を通して統計的に多重化されればネッ
トワーク資源のよりよい利用が得られる。図３は、Ｎユ
ーザー対までの使用に対して設計されたＴＤＭＡ／ＴＤ
Ｄ／ＳＡＤ３０１のフォーマットを示している。ＴＤＭ
Ａ／ＴＤＤ／ＳＡＤフレーム３０１は４部に分割され
る。上りリンクと下りリンクのコントロール部３０５と
３０７は、コールマネージメント関数を取り扱うための
ビットを含んでいる。上りコントロール部３０５は、上
り情報スロットに対するリクエストを扱うためのビット
を含んでいる。下りコントロール部３０７は、どの上り
情報スロットと下り情報スロットが情報を送信し、受信
する上りユーザーと下りのユーザーに割り当てられてい
るかを示すビットを含んでいる。上りリンク部３１０と
下りリンク部３１５はスロットに分割されている。上り
リンク部と下りリンク部の各々にはＮより少ない同一の
数のスロットがある。ＳＡＤ技術は、情報転送特に音声
会話の重要な部分は静かな部分からなるということと情
報の送信が起きる必要はないということを、即ち、Ｎユ
ーザー対がアクティブであり、ある時点で情報を送信し
たがっているが、全てのユーザーがそのときの彼らに割
り当てられたスロットを１００％使用しているわけでは
ないという機会が存在するということを認識する。こう
して、Ｎユーザー対までを満足に収容するために要求さ
れるスロット数は、アクティブでないユーザーからアク
ティブなユーザーへのスロットの再割り当てを通して意
味あるように減らされることができる。結果は、（情報
を送信しないスロット数の減少となるので）大容量と、
（フレームは減少したスロット数に与えられるとより短
くされることができるので）より低い遅延となる。加え
て、ピーク需要時に全てのユーザーを収容するには不十
分な資源となり、こうしてある情報は、スロットがデー
タ送信のために利用できず、及び／あるいは新しいユー
ザー対がこのシステムへのアクセスが許されるので、失
われるであろう。
（ＳＡＤ）の使用を通して統計的に多重化されればネッ
トワーク資源のよりよい利用が得られる。図３は、Ｎユ
ーザー対までの使用に対して設計されたＴＤＭＡ／ＴＤ
Ｄ／ＳＡＤ３０１のフォーマットを示している。ＴＤＭ
Ａ／ＴＤＤ／ＳＡＤフレーム３０１は４部に分割され
る。上りリンクと下りリンクのコントロール部３０５と
３０７は、コールマネージメント関数を取り扱うための
ビットを含んでいる。上りコントロール部３０５は、上
り情報スロットに対するリクエストを扱うためのビット
を含んでいる。下りコントロール部３０７は、どの上り
情報スロットと下り情報スロットが情報を送信し、受信
する上りユーザーと下りのユーザーに割り当てられてい
るかを示すビットを含んでいる。上りリンク部３１０と
下りリンク部３１５はスロットに分割されている。上り
リンク部と下りリンク部の各々にはＮより少ない同一の
数のスロットがある。ＳＡＤ技術は、情報転送特に音声
会話の重要な部分は静かな部分からなるということと情
報の送信が起きる必要はないということを、即ち、Ｎユ
ーザー対がアクティブであり、ある時点で情報を送信し
たがっているが、全てのユーザーがそのときの彼らに割
り当てられたスロットを１００％使用しているわけでは
ないという機会が存在するということを認識する。こう
して、Ｎユーザー対までを満足に収容するために要求さ
れるスロット数は、アクティブでないユーザーからアク
ティブなユーザーへのスロットの再割り当てを通して意
味あるように減らされることができる。結果は、（情報
を送信しないスロット数の減少となるので）大容量と、
（フレームは減少したスロット数に与えられるとより短
くされることができるので）より低い遅延となる。加え
て、ピーク需要時に全てのユーザーを収容するには不十
分な資源となり、こうしてある情報は、スロットがデー
タ送信のために利用できず、及び／あるいは新しいユー
ザー対がこのシステムへのアクセスが許されるので、失
われるであろう。
【００１３】図４は、本発明を実現する際に有益なフレ
ーム４０１のフォーマットを示す。本発明、即ち、共有
時分割二重化（ＳＴＤＤ）と呼ばれる多重アクセスシス
テムは、例えば、フレームベースで上りリンクと下りリ
ンクの間にスロットをダイナミックに、割り当てなが
ら、Ｎユーザー対までの間のトラヒックを安定化するよ
うに設計されている。フレーム４０１は、４部に分割さ
れる。コールマネージメント関数は、以下に説明するよ
うに、上りリンクコントロール部４０５と下りリンクコ
ントロール部４０７の別々の上りリンクスロットと下り
リンクスロットにより処理される。フレーム４０１の残
りは、Ｓ個のスロット（Ｓ＝Ｕｓ＋Ｄｓ＋Ａ）に分割さ
れる。ここで、Ｕｓスロットは上りリンク情報転送のた
めに割り当てられ、Ｄｓスロットは下りリンク情報転送
のために割り当てられる。Ａは何であれ、割り当てられ
ないスロット数を表す。図４のフレーム４０１では、Ａ
＝０である。上りリンク部４１０と下りリンク部４１５
の間で割り当てられるスロット数は、分割部４１２によ
り示されるように各フレームと共に変わる。しかしなが
ら、音声スロットＳの全体数は各フレームに対して固定
されたままである。システム内に僅かのユーザーがい
て、ある一方向への全体のスロット数がＳ／２より少な
いとき、情報スロットはＴＤＤのように振る舞い、Ｓス
ロットは、上りリンクアクセスと下りアクセスに対して
等しく分割される。ユーザー数が増加し、いずれかの方
向への要求される音声スロットの数がＳ／２を越える
と、上りリンクスロットと下りリンクスロット間の分割
部４１２は需要に従って変わる。共通の周波数バンドを
共有する能力は、ユーザーの数が制限された狭帯域シス
テムに対してさえ統計的な高い多重化ゲインに寄与す
る。Ｓの値は、３つの因子に基づいて選択される。それ
らは、１）受信情報の望ましい品質、即ち、どれくらい
のレベルのパケット喪失が受け入れ可能であるのか、
２）収容されるべきユーザー対の数、及び３）音声アク
ティビティ検出器の正確度、即ち、情報伝送の際にどの
くらいうまく沈黙と休止が検出されることができるかで
ある。例えば、ＴＤＭＡ／ＴＤＤ／ＳＡＤが０．０１％
の高品質パケットドロッピングレートで４６音声スロッ
トを要求しているのに対し、Ｎ＝３２のユーザー対を持
つシステムでは、６４個の音声スロットが標準的なＴＤ
ＭＡ／ＴＤＤに対して要求される。ＳＴＤＤは、一般
に、同じドロッピングレートで２ミリセカンドのフレー
ムサイズを仮定して３５音声スロットを要求する。全体
の統計的な多重化ゲインは、コントロール情報の正確な
設計の関数である。
ーム４０１のフォーマットを示す。本発明、即ち、共有
時分割二重化（ＳＴＤＤ）と呼ばれる多重アクセスシス
テムは、例えば、フレームベースで上りリンクと下りリ
ンクの間にスロットをダイナミックに、割り当てなが
ら、Ｎユーザー対までの間のトラヒックを安定化するよ
うに設計されている。フレーム４０１は、４部に分割さ
れる。コールマネージメント関数は、以下に説明するよ
うに、上りリンクコントロール部４０５と下りリンクコ
ントロール部４０７の別々の上りリンクスロットと下り
リンクスロットにより処理される。フレーム４０１の残
りは、Ｓ個のスロット（Ｓ＝Ｕｓ＋Ｄｓ＋Ａ）に分割さ
れる。ここで、Ｕｓスロットは上りリンク情報転送のた
めに割り当てられ、Ｄｓスロットは下りリンク情報転送
のために割り当てられる。Ａは何であれ、割り当てられ
ないスロット数を表す。図４のフレーム４０１では、Ａ
＝０である。上りリンク部４１０と下りリンク部４１５
の間で割り当てられるスロット数は、分割部４１２によ
り示されるように各フレームと共に変わる。しかしなが
ら、音声スロットＳの全体数は各フレームに対して固定
されたままである。システム内に僅かのユーザーがい
て、ある一方向への全体のスロット数がＳ／２より少な
いとき、情報スロットはＴＤＤのように振る舞い、Ｓス
ロットは、上りリンクアクセスと下りアクセスに対して
等しく分割される。ユーザー数が増加し、いずれかの方
向への要求される音声スロットの数がＳ／２を越える
と、上りリンクスロットと下りリンクスロット間の分割
部４１２は需要に従って変わる。共通の周波数バンドを
共有する能力は、ユーザーの数が制限された狭帯域シス
テムに対してさえ統計的な高い多重化ゲインに寄与す
る。Ｓの値は、３つの因子に基づいて選択される。それ
らは、１）受信情報の望ましい品質、即ち、どれくらい
のレベルのパケット喪失が受け入れ可能であるのか、
２）収容されるべきユーザー対の数、及び３）音声アク
ティビティ検出器の正確度、即ち、情報伝送の際にどの
くらいうまく沈黙と休止が検出されることができるかで
ある。例えば、ＴＤＭＡ／ＴＤＤ／ＳＡＤが０．０１％
の高品質パケットドロッピングレートで４６音声スロッ
トを要求しているのに対し、Ｎ＝３２のユーザー対を持
つシステムでは、６４個の音声スロットが標準的なＴＤ
ＭＡ／ＴＤＤに対して要求される。ＳＴＤＤは、一般
に、同じドロッピングレートで２ミリセカンドのフレー
ムサイズを仮定して３５音声スロットを要求する。全体
の統計的な多重化ゲインは、コントロール情報の正確な
設計の関数である。
【００１４】図５は、スロットを割り当てる際のステッ
プを示すフローチャートである。一般にコールセットア
ップ関数以外でハンドオフと終端を含めて、セルラーあ
るいはミクロセルラーシステムでのコールマネージメン
トに属する全ての信号関数は、コントロール部で情報を
介して通信される。加えて、コントロール情報は、ま
た、伝送の状態、即ち、ユーザーが活発に情報を通信し
ているかあるいは沈黙しているのかを示す。例えば、話
をしているときのような、ユーザーが情報を送りたいと
思い、ステップ５０２でアクティブ状態に入ったとき、
ユーザーに割り当てられたコントロールスロット内のス
テータス情報が、ステップ５０４に示されるように基地
局から適切な、即ち、上りリンクあるいは下りリンクの
情報部内のスロットを要求する。例えば、ランダムサー
ビスのような他の訓練も使用できるが、一般に、これ
は、情報スロットをユーザーに割り当てる際に、先入れ
先出し（ＦＩＦＯ）サービス訓練を用いて実現できる。
同様に、基地局は、ネットワークの線でつながれた終端
から放出する全てのスロット要求を気にかけ、従ってス
テップ５０６でスロットを割り当てる。スロット割り当
て情報は、上りリンクユーザーと下りリンクユーザーの
両方に下りリンクコントロール情報スロットで運ばれ
る。こうして、下りリンクコントロール情報を時間伝送
する際に、遅延を減らすように、上りリンクコントロー
ル情報を先行させることは有利である。スロットが要求
時にユーザーに割り当てられなければ、情報はドロップ
される。情報転送が完了すると、ステータス情報がステ
ップ５０８でリセットされ、スロットは、ステップ５１
０で未使用スロットのプールに戻される。コントロール
情報の量は、コール管理関数の必要性と伝送アクティビ
ティの頻度により指示される。
プを示すフローチャートである。一般にコールセットア
ップ関数以外でハンドオフと終端を含めて、セルラーあ
るいはミクロセルラーシステムでのコールマネージメン
トに属する全ての信号関数は、コントロール部で情報を
介して通信される。加えて、コントロール情報は、ま
た、伝送の状態、即ち、ユーザーが活発に情報を通信し
ているかあるいは沈黙しているのかを示す。例えば、話
をしているときのような、ユーザーが情報を送りたいと
思い、ステップ５０２でアクティブ状態に入ったとき、
ユーザーに割り当てられたコントロールスロット内のス
テータス情報が、ステップ５０４に示されるように基地
局から適切な、即ち、上りリンクあるいは下りリンクの
情報部内のスロットを要求する。例えば、ランダムサー
ビスのような他の訓練も使用できるが、一般に、これ
は、情報スロットをユーザーに割り当てる際に、先入れ
先出し（ＦＩＦＯ）サービス訓練を用いて実現できる。
同様に、基地局は、ネットワークの線でつながれた終端
から放出する全てのスロット要求を気にかけ、従ってス
テップ５０６でスロットを割り当てる。スロット割り当
て情報は、上りリンクユーザーと下りリンクユーザーの
両方に下りリンクコントロール情報スロットで運ばれ
る。こうして、下りリンクコントロール情報を時間伝送
する際に、遅延を減らすように、上りリンクコントロー
ル情報を先行させることは有利である。スロットが要求
時にユーザーに割り当てられなければ、情報はドロップ
される。情報転送が完了すると、ステータス情報がステ
ップ５０８でリセットされ、スロットは、ステップ５１
０で未使用スロットのプールに戻される。コントロール
情報の量は、コール管理関数の必要性と伝送アクティビ
ティの頻度により指示される。
【００１５】別々のコントロールスロットと情報スロッ
トを使用することは、ＰＲＭＡ形式のネットワークで共
通であるオーバーヘッドの効率の問題を緩和し、低アク
セス遅延を提供しながら、音声アクティビティ検出と共
に有利に働く簡単なアクセスの実現を可能とする。上り
リンクコントロール部４０５と下りリンクコントロール
部４０７は、各Ｎコントロールスロットを含んでも良
い。しかしながら、フレーム当たりのオーバーヘッド
は、コントロール情報に対してデューティサイクルを確
立することにより減少させられる。例えば、コントロー
ルスロットの全体の数が２Ｃとする。ここで、Ｃは、上
りリンクあるいは下りリンクのコントロールスロットの
数であり、Ｎ（ＮはＣの倍数である）は、サポートされ
ることができるユーザー対の最大数とする。一般に、Ｃ
＜Ｎであり、故に、Ｃユーザー対だけが１フレーム期間
に基地局にあるいは基地局からコントロール情報を通信
することができる。こうして、この方法でサービスされ
る全てのユーザー対に対して全体でＫ＝Ｎ／Ｃのフレー
ム期間を取る。即ち、Ｋは、全てのユーザーにサービス
を提供するデューティサイクルである。このアクセス機
構は、全てのユーザーがＫフレーム期間内にサービスを
受けることを保証する。同時に、アクノリッジが同じフ
レーム期間内に通信されるので、アクノリッジされた予
約を持つユーザーは同じフレーム内で音声パケットを直
ちに送ることができる。ユーザーが音声パケットの予約
をするとき、そのユーザーは最小のＫフレーム期間の予
約を保っている。例えば、フレーム期間が２ｍｓ、Ｎ＝
４０、Ｃ＝５のとき、デューティサイクルは８であり、
サイクル周期は１６ｍｓである。元論、デューティサイ
クルが大きくなれば、コントロールオーバーヘッド情報
の量は少なくなる。ＳＴＤＤでは、音声アクティビティ
検出レートに都合良く同期される場合には、適当なサイ
クル周期は１６ｍｓである。
トを使用することは、ＰＲＭＡ形式のネットワークで共
通であるオーバーヘッドの効率の問題を緩和し、低アク
セス遅延を提供しながら、音声アクティビティ検出と共
に有利に働く簡単なアクセスの実現を可能とする。上り
リンクコントロール部４０５と下りリンクコントロール
部４０７は、各Ｎコントロールスロットを含んでも良
い。しかしながら、フレーム当たりのオーバーヘッド
は、コントロール情報に対してデューティサイクルを確
立することにより減少させられる。例えば、コントロー
ルスロットの全体の数が２Ｃとする。ここで、Ｃは、上
りリンクあるいは下りリンクのコントロールスロットの
数であり、Ｎ（ＮはＣの倍数である）は、サポートされ
ることができるユーザー対の最大数とする。一般に、Ｃ
＜Ｎであり、故に、Ｃユーザー対だけが１フレーム期間
に基地局にあるいは基地局からコントロール情報を通信
することができる。こうして、この方法でサービスされ
る全てのユーザー対に対して全体でＫ＝Ｎ／Ｃのフレー
ム期間を取る。即ち、Ｋは、全てのユーザーにサービス
を提供するデューティサイクルである。このアクセス機
構は、全てのユーザーがＫフレーム期間内にサービスを
受けることを保証する。同時に、アクノリッジが同じフ
レーム期間内に通信されるので、アクノリッジされた予
約を持つユーザーは同じフレーム内で音声パケットを直
ちに送ることができる。ユーザーが音声パケットの予約
をするとき、そのユーザーは最小のＫフレーム期間の予
約を保っている。例えば、フレーム期間が２ｍｓ、Ｎ＝
４０、Ｃ＝５のとき、デューティサイクルは８であり、
サイクル周期は１６ｍｓである。元論、デューティサイ
クルが大きくなれば、コントロールオーバーヘッド情報
の量は少なくなる。ＳＴＤＤでは、音声アクティビティ
検出レートに都合良く同期される場合には、適当なサイ
クル周期は１６ｍｓである。
【００１６】ＳＴＤＤシステムでさえ、情報スロットの
全てが利用されない状況があり得る。即ち、Ａ≠０（Ａ
が０でない）である。このスペアの容量は、新規なコー
ルがこのシステムに到着したときコールセットアップの
ために使用可能である。新規なユーザーが、１サイクル
周期の最小期間にコントロールスロットをモニターして
情報スロットのステータスを確かめようとしているとす
る。即ち、全てのスロットが割り当てられているかどう
かを判定しようとしているとする。その後、システム
は、スペア情報スロットを論争チャンネルとして使用し
て、例えばＡＬＯＨＡ形式のランダムアクセスを用いて
このセットアップ要求を基地局に知らせることができ
る。ＡがＳ未満の場合、使用可能なスロットの数がＡな
らば、新規なコールは、これらのＡスロットの内の１つ
をランダムに選択してそのセットアップ要求パケットを
送信する。この要求は、同じスロットで送信する他のユ
ーザーがなければ、成功裏に基地局に到着する。現在サ
ービスを受けている全体のユーザー対の数がＮ未満なら
ば、新規なコールは成功裏にサービスされ、アクノリッ
ジが次に使用可能な下りリンクコントロールスロットで
送られる。このコントロールスロットの位置は、また、
コントロールサイクルストリーム内の新規なコールの位
置を決定する。上記のように、ユーザーの数が少ないと
きには、ＳＴＤＤは、ＴＤＭＡ／ＴＤＤ／ＳＡＤとして
振る舞い、スロットは、上りリンクと下りリンクの間で
等しく割り当てられる。この場合、コールをセットアッ
プするために使用されるスペア情報スロットは情報スロ
ットとして扱われ、上りリンクスロットと下りリンクス
ロットの間の分割が動かされるべきであるという命令を
条件づけるときまで、スロットが等しく割り当てられた
ままである。上記のシステムは、キャリア周波数当たり
Ｎまでのユーザー対に対して説明した。Ｎまでのユーザ
ー対をそれぞれ搬送する多数のキャリア周波数数は、高
トラヒックエリアで使用可能である。
全てが利用されない状況があり得る。即ち、Ａ≠０（Ａ
が０でない）である。このスペアの容量は、新規なコー
ルがこのシステムに到着したときコールセットアップの
ために使用可能である。新規なユーザーが、１サイクル
周期の最小期間にコントロールスロットをモニターして
情報スロットのステータスを確かめようとしているとす
る。即ち、全てのスロットが割り当てられているかどう
かを判定しようとしているとする。その後、システム
は、スペア情報スロットを論争チャンネルとして使用し
て、例えばＡＬＯＨＡ形式のランダムアクセスを用いて
このセットアップ要求を基地局に知らせることができ
る。ＡがＳ未満の場合、使用可能なスロットの数がＡな
らば、新規なコールは、これらのＡスロットの内の１つ
をランダムに選択してそのセットアップ要求パケットを
送信する。この要求は、同じスロットで送信する他のユ
ーザーがなければ、成功裏に基地局に到着する。現在サ
ービスを受けている全体のユーザー対の数がＮ未満なら
ば、新規なコールは成功裏にサービスされ、アクノリッ
ジが次に使用可能な下りリンクコントロールスロットで
送られる。このコントロールスロットの位置は、また、
コントロールサイクルストリーム内の新規なコールの位
置を決定する。上記のように、ユーザーの数が少ないと
きには、ＳＴＤＤは、ＴＤＭＡ／ＴＤＤ／ＳＡＤとして
振る舞い、スロットは、上りリンクと下りリンクの間で
等しく割り当てられる。この場合、コールをセットアッ
プするために使用されるスペア情報スロットは情報スロ
ットとして扱われ、上りリンクスロットと下りリンクス
ロットの間の分割が動かされるべきであるという命令を
条件づけるときまで、スロットが等しく割り当てられた
ままである。上記のシステムは、キャリア周波数当たり
Ｎまでのユーザー対に対して説明した。Ｎまでのユーザ
ー対をそれぞれ搬送する多数のキャリア周波数数は、高
トラヒックエリアで使用可能である。
【００１７】前述の実施例は、音声送信に一義的に焦点
を当てたが、ＳＴＤＤは、例えば、あるスロットがデー
タを運び、あるものが音声を運ぶという混合されたトラ
ヒック条件に対して使用可能である。ＳＴＤＤは、ま
た、ユーザー当たり可変レートモードで、例えば、多数
のビットが顧客が要求するビデオあるいは高品質のオー
ディオに割り当てられる可変音声品質モードで実現され
ても良い。コントロールチャンネルは適切な情報を含
む。こうして、この方法は、ユーザー対のユーザー間に
高帯域／狭帯域情報転送がある場合に使用可能であると
いう長所を有する。他の実施例では、要求に基づいて上
りリンクと下りリンクの間でダイナミックなスロットの
割り当てが、情報がダイナミックに割り当てられた直交
周波数チャンネル上で運ばれる場合には周波数分割によ
り、実現される。あるいは他に、コード分割モードで
は、トラヒックが疑似直交コードで直接シーケンススペ
クトル拡散により運ばれ、あるいは時分割、周波数分
割、及びコード分割技術の組み合わせで運ばれる。他の
実施例では、ＳＴＤＤフォーマットは通信システムでの
スループット遅延を更に減らすために疑似アナログスキ
ュードＤＰＳＫ変調技術と関連して使用可能である。疑
似アナログスキュードＤＰＳＫ変調に関する更に詳細な
説明は、T. Miki等による「移動体無線通信システムに
おける疑似アナログ音声伝送」という上記引例に開示さ
れている。引用により、この引例はここに組み込まれ
る。
を当てたが、ＳＴＤＤは、例えば、あるスロットがデー
タを運び、あるものが音声を運ぶという混合されたトラ
ヒック条件に対して使用可能である。ＳＴＤＤは、ま
た、ユーザー当たり可変レートモードで、例えば、多数
のビットが顧客が要求するビデオあるいは高品質のオー
ディオに割り当てられる可変音声品質モードで実現され
ても良い。コントロールチャンネルは適切な情報を含
む。こうして、この方法は、ユーザー対のユーザー間に
高帯域／狭帯域情報転送がある場合に使用可能であると
いう長所を有する。他の実施例では、要求に基づいて上
りリンクと下りリンクの間でダイナミックなスロットの
割り当てが、情報がダイナミックに割り当てられた直交
周波数チャンネル上で運ばれる場合には周波数分割によ
り、実現される。あるいは他に、コード分割モードで
は、トラヒックが疑似直交コードで直接シーケンススペ
クトル拡散により運ばれ、あるいは時分割、周波数分
割、及びコード分割技術の組み合わせで運ばれる。他の
実施例では、ＳＴＤＤフォーマットは通信システムでの
スループット遅延を更に減らすために疑似アナログスキ
ュードＤＰＳＫ変調技術と関連して使用可能である。疑
似アナログスキュードＤＰＳＫ変調に関する更に詳細な
説明は、T. Miki等による「移動体無線通信システムに
おける疑似アナログ音声伝送」という上記引例に開示さ
れている。引用により、この引例はここに組み込まれ
る。
【００１８】上記の詳細な説明は、フレームのスロット
が上りリンクユーザーと下りリンクユーザーとの間にダ
イナミックに割り当てられる方法を説明した。この方法
は、特定のハードウェアあるいはソフトウェアに制限さ
れない。代わりに、この方法は、当業者が使用可能なよ
うに、あるいは好ましいようなハードウェアあるいはソ
フトウェアを容易に適合させることができるように説明
された。上記の例示的なＳＴＤＤ技術は無線通信システ
ムを改善するが、性能は、ある実施例では、同一チャン
ネル干渉（ＣＣＩ）とドロップされたパケットのランレ
ングスのような因子により制限される。
が上りリンクユーザーと下りリンクユーザーとの間にダ
イナミックに割り当てられる方法を説明した。この方法
は、特定のハードウェアあるいはソフトウェアに制限さ
れない。代わりに、この方法は、当業者が使用可能なよ
うに、あるいは好ましいようなハードウェアあるいはソ
フトウェアを容易に適合させることができるように説明
された。上記の例示的なＳＴＤＤ技術は無線通信システ
ムを改善するが、性能は、ある実施例では、同一チャン
ネル干渉（ＣＣＩ）とドロップされたパケットのランレ
ングスのような因子により制限される。
【００１９】図６は、ＴＤＭＡ／ＳＴＤＤセルラー通信
システムにおいて生じるある種のＣＣＩを示す。第一の
セル６００は、下りリンク情報を移動体ユーザー６０２
に送信し、それから上りリンク情報を受信するための基
地局６０１を具備する。セル６００は、チャンネルキャ
リア周波数Ｆ１で動作する。ユーザー６０２は、上りリ
ンクパケットをフレーム６０４でキャリア周波数Ｆ１で
基地局に送信する。フレーム６０４は、１以上の上りリ
ンク時間スロット６０６を含み、それらは上記のよう
に、ＳＴＤＤ技術に従ってユーザー６０２にダイナミッ
クに割り当てられる。第二のセル６１０は、セル６１０
内のユーザーと通信するための基地局６１１を具備す
る。セル６１０もまた、チャンネルキャリア周波数Ｆ１
で動作し、セル６００と６１０は、従って、隣接周波数
再使用（ＦＲ）セルと呼ばれる。セル６１０の移動体ユ
ーザー６１２は、フレーム６１４内の基地局６１１から
下りリンクパケットを受信する。下りリンクパケット
は、フレーム６１４の１以上のタイムスロットで送信さ
れ、それらは、ＳＴＤＤ技術に従ってユーザー６１２に
ダイナミックに割り当てられる。移動体ユーザー６０
２、６１２の両者と基地局６０１と６１０は、この例で
は全方向アンテナを具備する。
システムにおいて生じるある種のＣＣＩを示す。第一の
セル６００は、下りリンク情報を移動体ユーザー６０２
に送信し、それから上りリンク情報を受信するための基
地局６０１を具備する。セル６００は、チャンネルキャ
リア周波数Ｆ１で動作する。ユーザー６０２は、上りリ
ンクパケットをフレーム６０４でキャリア周波数Ｆ１で
基地局に送信する。フレーム６０４は、１以上の上りリ
ンク時間スロット６０６を含み、それらは上記のよう
に、ＳＴＤＤ技術に従ってユーザー６０２にダイナミッ
クに割り当てられる。第二のセル６１０は、セル６１０
内のユーザーと通信するための基地局６１１を具備す
る。セル６１０もまた、チャンネルキャリア周波数Ｆ１
で動作し、セル６００と６１０は、従って、隣接周波数
再使用（ＦＲ）セルと呼ばれる。セル６１０の移動体ユ
ーザー６１２は、フレーム６１４内の基地局６１１から
下りリンクパケットを受信する。下りリンクパケット
は、フレーム６１４の１以上のタイムスロットで送信さ
れ、それらは、ＳＴＤＤ技術に従ってユーザー６１２に
ダイナミックに割り当てられる。移動体ユーザー６０
２、６１２の両者と基地局６０１と６１０は、この例で
は全方向アンテナを具備する。
【００２０】固定タイムスロットが上りリンク伝送と下
りリンク伝送に割り当てられるＴＤＤ技術と異なり、本
発明のＳＴＤＤ技術は、要求に依存してタイムスロット
が上りリンク伝送あるいは下りリンク伝送のいずれかに
ダイナミックに割り当てられることを可能とする。図６
は、隣接ＦＲセル６１０の基地局６１１がユーザー６１
２に下りリンクスロットで送信しているそのときに、ユ
ーザー６０２が上りリンクスロット６０６で情報を基地
局６０１に送信することができることを示している。基
地局から送信される信号は、移動体ユーザーから送信さ
れる信号より意味あるように高い電力レベルであること
がしばしばあるので、スロット６１６内で送信される下
りリンク信号は、スロット６０６内で送信される上りリ
ンク信号と干渉する。フレームタイムスロット６１６と
６０６間の干渉が図６に点線６２０で示されている。干
渉信号は、点線６３０で示されている。この種のＣＣＩ
は、移動体ユーザーからの低電力上りリンク信号の受信
と干渉する基地局からの高電力下りリンク信号６３０を
含むので、ここで、”混合”ＣＣＩと呼ばれる。ある場
合には、この種の干渉は、基地局６０１に受信信号対干
渉信号比（Ｓ／Ｉ）を生じ、上りリンクタイムスロット
６０６内のドロップしたパケットとなる。ＳＴＤＤシス
テムにおける混合ＣＣＩは、パケットドロッピングレー
トを意味あるように増加させ、それによりシステム容量
を減少させる。混合ＣＣＩは、同じタイムスロットで基
地局から送信される下りリンク信号のあるユーザーによ
る受信と干渉する他のユーザーからの上りリンク信号を
含んでいる。後者の種類の混合ＣＣＩは、基地局送信電
力は、移動体ユーザーのそれよりかなり高いという事実
により重大な問題ではない。
りリンク伝送に割り当てられるＴＤＤ技術と異なり、本
発明のＳＴＤＤ技術は、要求に依存してタイムスロット
が上りリンク伝送あるいは下りリンク伝送のいずれかに
ダイナミックに割り当てられることを可能とする。図６
は、隣接ＦＲセル６１０の基地局６１１がユーザー６１
２に下りリンクスロットで送信しているそのときに、ユ
ーザー６０２が上りリンクスロット６０６で情報を基地
局６０１に送信することができることを示している。基
地局から送信される信号は、移動体ユーザーから送信さ
れる信号より意味あるように高い電力レベルであること
がしばしばあるので、スロット６１６内で送信される下
りリンク信号は、スロット６０６内で送信される上りリ
ンク信号と干渉する。フレームタイムスロット６１６と
６０６間の干渉が図６に点線６２０で示されている。干
渉信号は、点線６３０で示されている。この種のＣＣＩ
は、移動体ユーザーからの低電力上りリンク信号の受信
と干渉する基地局からの高電力下りリンク信号６３０を
含むので、ここで、”混合”ＣＣＩと呼ばれる。ある場
合には、この種の干渉は、基地局６０１に受信信号対干
渉信号比（Ｓ／Ｉ）を生じ、上りリンクタイムスロット
６０６内のドロップしたパケットとなる。ＳＴＤＤシス
テムにおける混合ＣＣＩは、パケットドロッピングレー
トを意味あるように増加させ、それによりシステム容量
を減少させる。混合ＣＣＩは、同じタイムスロットで基
地局から送信される下りリンク信号のあるユーザーによ
る受信と干渉する他のユーザーからの上りリンク信号を
含んでいる。後者の種類の混合ＣＣＩは、基地局送信電
力は、移動体ユーザーのそれよりかなり高いという事実
により重大な問題ではない。
【００２１】混合ＣＣＩは、一般に、適切に同期された
従来のＴＤＭＡ／ＴＤＤシステムとＴＤＭＡ／ＴＤＤ／
ＳＡＤシステムでは生じない。しかしながら、これらの
従来のシステムは、隣接ＦＲセル内で２つの異なる下り
リンク信号間あるいは２つの異なる上りリンク信号間で
の干渉から生じる”規則的な”ＣＣＩを表す。規則的な
ＣＣＩはシステム容量を拡張するための周波数再使用を
利用するほとんどのセルラーシステムに共通であり、隣
接ＦＲセル間の距離は、規則的なＣＣＩが許容レベルに
あるかそれ以下にあるように選択される。混合ＣＣＩが
コンルされあるいは軽減されることが可能ならば、ＳＴ
ＤＤシステムにおける残りの規則的なＣＣＩは、一般的
に従来のＴＤＭＡ／ＴＤＤシステムとＴＤＭＡ／ＴＤＤ
／ＳＡＤシステムにおけるそれよりも大きくはないであ
ろう。
従来のＴＤＭＡ／ＴＤＤシステムとＴＤＭＡ／ＴＤＤ／
ＳＡＤシステムでは生じない。しかしながら、これらの
従来のシステムは、隣接ＦＲセル内で２つの異なる下り
リンク信号間あるいは２つの異なる上りリンク信号間で
の干渉から生じる”規則的な”ＣＣＩを表す。規則的な
ＣＣＩはシステム容量を拡張するための周波数再使用を
利用するほとんどのセルラーシステムに共通であり、隣
接ＦＲセル間の距離は、規則的なＣＣＩが許容レベルに
あるかそれ以下にあるように選択される。混合ＣＣＩが
コンルされあるいは軽減されることが可能ならば、ＳＴ
ＤＤシステムにおける残りの規則的なＣＣＩは、一般的
に従来のＴＤＭＡ／ＴＤＤシステムとＴＤＭＡ／ＴＤＤ
／ＳＡＤシステムにおけるそれよりも大きくはないであ
ろう。
【００２２】本発明は、ＳＴＤＤシステムにおいて混合
ＣＣＩを減らすために使用可能な多数の技術を提供す
る。１つの技術は、ＳＴＤＤフレーム内の上りリンクス
ロットと下りリンクスロットの交互の割り当てを含み、
部分的共有時分割二重化（ＰＳＴＤＤ）と呼ばれる。他
のものは、ＳＴＤＤフレームの適切なスロット方向構成
と関連して受信と送信の両方のために指向性の基地局ア
ンテナの使用を含む。これらの技術は、一緒に使用して
もよく、あるいは別々に使用しても良い。ＣＣＩ低減技
術は、ＳＴＤＤの例と関連して説明したが、その技術が
上りリンクスロットと下りリンクスロットがダイナミッ
クに割り当てられる何らかの多重化通信システムにより
一般的に適用可能であることは当業者には明らかであろ
う。
ＣＣＩを減らすために使用可能な多数の技術を提供す
る。１つの技術は、ＳＴＤＤフレーム内の上りリンクス
ロットと下りリンクスロットの交互の割り当てを含み、
部分的共有時分割二重化（ＰＳＴＤＤ）と呼ばれる。他
のものは、ＳＴＤＤフレームの適切なスロット方向構成
と関連して受信と送信の両方のために指向性の基地局ア
ンテナの使用を含む。これらの技術は、一緒に使用して
もよく、あるいは別々に使用しても良い。ＣＣＩ低減技
術は、ＳＴＤＤの例と関連して説明したが、その技術が
上りリンクスロットと下りリンクスロットがダイナミッ
クに割り当てられる何らかの多重化通信システムにより
一般的に適用可能であることは当業者には明らかであろ
う。
【００２３】図７は、本発明による他のＳＴＤＤフレー
ム７０１を示す。フレーム７０１は、上りリンクコント
ロール部７０５と下りリンクコントロール部７０７、上
りリンク情報部７１０、下りリンク情報部７１５を含ん
でいる。ＳＴＤＤフレーム７０１は、また、共有スロッ
ト７２０のグループを含んでいる。供給スロット７２０
は、フレーム７０１内の使用可能な情報送信スロットの
全体数のサブセットを表す。上りリンク部７１０と下り
リンク部７１５は、上りリンク情報送信と下りリンク情
報送信に永久に割り当てられたスロットをそれぞれ含ん
でいる。フレーム７０１は、未使用スロットＡの数が０
に等しいと実施例では示されているが、他の実施例は０
より大きいＡの値を含んでいる。部７１０と７１５は、
こうして、図３のフレーム３０１の部３１０と３１５と
同様である。共有スロット７２０は、図４の部４１０と
４１５のスロット割り当てと同様にして、要求に従って
上りリンク送信と下りリンク送信の間でダイナミックに
割り当てられる。例示的なフレーム７０１では、従っ
て、全体の使用可能な情報スロットのサブセットがダイ
ナミックに割り当てられ、一方残りの情報スロットは上
りリンク送信あるいは下りリンク送信のいずれかに割り
当てられる。この他方のＳＴＤＤ技術はＰＳＴＤＤと呼
ばれる。使用可能なスロットのサブセットだけがダイナ
ミックに割り当てられるので、混合ＣＣＩに対する潜在
性は減少させられる。全体の使用可能な情報スロットの
共有される部分は、部分共有因子ηにより指定され、従
って、別のＰＳＴＤＤ技術がＰＳＴＤＤ（η）と呼ばれ
る。情報送信に対するＳタイムスロットの合計を持つＰ
ＳＴＤＤ（η）システムでは、上りユーザーにだけ利用
可能な（Ｓ／２）（１−η）スロットがあり、下りリン
クユーザーにだけ利用可能な（Ｓ／２）（１−η）スロ
ットがあり、残りのＳηスロットは要求に従って上りリ
ンクユーザーと下りリンクユーザーとの間で共有され
る。一般に、約１５％と２５％の間の部分共有因子ηを
持つＰＳＴＤＤシステムは、対応するＳＴＤＤシステム
のそれらと同様なパケットドロップレートを表すが、混
合ＣＣＩの減少を提供することができる。他の部分共有
因子ηがまた使用可能であろう。
ム７０１を示す。フレーム７０１は、上りリンクコント
ロール部７０５と下りリンクコントロール部７０７、上
りリンク情報部７１０、下りリンク情報部７１５を含ん
でいる。ＳＴＤＤフレーム７０１は、また、共有スロッ
ト７２０のグループを含んでいる。供給スロット７２０
は、フレーム７０１内の使用可能な情報送信スロットの
全体数のサブセットを表す。上りリンク部７１０と下り
リンク部７１５は、上りリンク情報送信と下りリンク情
報送信に永久に割り当てられたスロットをそれぞれ含ん
でいる。フレーム７０１は、未使用スロットＡの数が０
に等しいと実施例では示されているが、他の実施例は０
より大きいＡの値を含んでいる。部７１０と７１５は、
こうして、図３のフレーム３０１の部３１０と３１５と
同様である。共有スロット７２０は、図４の部４１０と
４１５のスロット割り当てと同様にして、要求に従って
上りリンク送信と下りリンク送信の間でダイナミックに
割り当てられる。例示的なフレーム７０１では、従っ
て、全体の使用可能な情報スロットのサブセットがダイ
ナミックに割り当てられ、一方残りの情報スロットは上
りリンク送信あるいは下りリンク送信のいずれかに割り
当てられる。この他方のＳＴＤＤ技術はＰＳＴＤＤと呼
ばれる。使用可能なスロットのサブセットだけがダイナ
ミックに割り当てられるので、混合ＣＣＩに対する潜在
性は減少させられる。全体の使用可能な情報スロットの
共有される部分は、部分共有因子ηにより指定され、従
って、別のＰＳＴＤＤ技術がＰＳＴＤＤ（η）と呼ばれ
る。情報送信に対するＳタイムスロットの合計を持つＰ
ＳＴＤＤ（η）システムでは、上りユーザーにだけ利用
可能な（Ｓ／２）（１−η）スロットがあり、下りリン
クユーザーにだけ利用可能な（Ｓ／２）（１−η）スロ
ットがあり、残りのＳηスロットは要求に従って上りリ
ンクユーザーと下りリンクユーザーとの間で共有され
る。一般に、約１５％と２５％の間の部分共有因子ηを
持つＰＳＴＤＤシステムは、対応するＳＴＤＤシステム
のそれらと同様なパケットドロップレートを表すが、混
合ＣＣＩの減少を提供することができる。他の部分共有
因子ηがまた使用可能であろう。
【００２４】図８Ａは、本発明による例示的な無線通信
システム８００を示す。システム８００によりサービス
される地理的なエリアは、中心セルを６個のセルが囲む
セルグループに基づいて６角パターンに配置されたセル
に分割されている。図示の明確化のため、システム８０
０のセルの一部だけが示されている。多数の周波数再使
用（ＦＲ）セル８１０−ｉが実線で示されている。ＦＲ
セル８１０−ｉの各々は、少なくとも１つの共通チャン
ネルキャリア周波数を共有している。こうして、セル８
１０−ｉは、システム８００内のセルの全体数のサブセ
ットを表す。異なるチャンネルキャリア周波数を利用す
る他のセルがＦＲセル８１０−ｉの各々に隣接して置か
れ、いくつかが点線で示されている。システム８００に
示される特定のセルパターンは図示のためだけであり、
本発明は、多数の他のセルパターンのいずれかを持つシ
ステムでも利用可能である。あるＦＲセル８１０−ｉに
隣接しそれを囲むＦＲセルは、その隣接ＦＲセルであ
り、ここで”第一層”の潜在的干渉者と呼ばれる。図８
Ａの７つのセルによる６角ＦＲパターン内の各ＦＲセル
８１０−ｉに対して合計６つの第一層の潜在的干渉者が
存在する。あるＦＲセルの隣接ＦＲセルからの下りリン
ク信号は、上記のようにしてそのあるセル内に混合ＣＣ
Ｉを生じる。７セル６角パターンは、このシステムでは
１つの７セルグループの外側のセル８１０−ｉが他の７
セルグループの中心セル８１０−ｉであるように一般に
繰り返される。ここで使用されるように、用語「隣接Ｆ
Ｒセル」は、あるセル内にＣＣＩを生じるセルを含むよ
うに意図され、また、こうして、第一層の干渉者ばかり
でなく、あるセルから更に離れたセルも含むように意図
されている。
システム８００を示す。システム８００によりサービス
される地理的なエリアは、中心セルを６個のセルが囲む
セルグループに基づいて６角パターンに配置されたセル
に分割されている。図示の明確化のため、システム８０
０のセルの一部だけが示されている。多数の周波数再使
用（ＦＲ）セル８１０−ｉが実線で示されている。ＦＲ
セル８１０−ｉの各々は、少なくとも１つの共通チャン
ネルキャリア周波数を共有している。こうして、セル８
１０−ｉは、システム８００内のセルの全体数のサブセ
ットを表す。異なるチャンネルキャリア周波数を利用す
る他のセルがＦＲセル８１０−ｉの各々に隣接して置か
れ、いくつかが点線で示されている。システム８００に
示される特定のセルパターンは図示のためだけであり、
本発明は、多数の他のセルパターンのいずれかを持つシ
ステムでも利用可能である。あるＦＲセル８１０−ｉに
隣接しそれを囲むＦＲセルは、その隣接ＦＲセルであ
り、ここで”第一層”の潜在的干渉者と呼ばれる。図８
Ａの７つのセルによる６角ＦＲパターン内の各ＦＲセル
８１０−ｉに対して合計６つの第一層の潜在的干渉者が
存在する。あるＦＲセルの隣接ＦＲセルからの下りリン
ク信号は、上記のようにしてそのあるセル内に混合ＣＣ
Ｉを生じる。７セル６角パターンは、このシステムでは
１つの７セルグループの外側のセル８１０−ｉが他の７
セルグループの中心セル８１０−ｉであるように一般に
繰り返される。ここで使用されるように、用語「隣接Ｆ
Ｒセル」は、あるセル内にＣＣＩを生じるセルを含むよ
うに意図され、また、こうして、第一層の干渉者ばかり
でなく、あるセルから更に離れたセルも含むように意図
されている。
【００２５】この例示的実施例では、各セルは基地局８
１４を含み、それは３つの指向性アンテナＡ、Ｂ、及び
Ｃを介してセル内のユーザーと通信する。システム８０
０によりサービスされる地理的エリア内の移動体ユーザ
ーは基地局８１４を介して互いにそして公衆電話ネット
ワークと通信することができる。あるセル内の指向性ア
ンテナはセルの基地局８１４に関して約１２０°（度）
の角度により定義されるエリアに渡って各アンテナが送
信するように構成されている。この実施例では、３つの
指向性アンテナＡ、Ｂ、Ｃが一緒に、ある基地局８１４
の回りの全３６０°の通信カバーを提供する。勿論、他
の実施例では、他の多数のカバー範囲を提供するであろ
う。指向性アンテナと７セル６角ＦＲパターンを利用す
る従来のセルラーシステムＳＴＤＤスロット割り当て技
術と共に使用されたならば、混合ＣＣＩに弱いであろ
う。本発明は、指向性アンテナの配置と、対応するスロ
ット方向フレーム構成を提供し、それらは一緒に混合Ｃ
ＣＩを非常に減少させる。方向性アンテナは、一義的に
ここでは分離アンテナと呼ばれるが、ここの指向性アン
テナが例えば同じマルチセクターアンテナの別々のセク
ターのように実現されても良いということは当業者には
明らかであろう。
１４を含み、それは３つの指向性アンテナＡ、Ｂ、及び
Ｃを介してセル内のユーザーと通信する。システム８０
０によりサービスされる地理的エリア内の移動体ユーザ
ーは基地局８１４を介して互いにそして公衆電話ネット
ワークと通信することができる。あるセル内の指向性ア
ンテナはセルの基地局８１４に関して約１２０°（度）
の角度により定義されるエリアに渡って各アンテナが送
信するように構成されている。この実施例では、３つの
指向性アンテナＡ、Ｂ、Ｃが一緒に、ある基地局８１４
の回りの全３６０°の通信カバーを提供する。勿論、他
の実施例では、他の多数のカバー範囲を提供するであろ
う。指向性アンテナと７セル６角ＦＲパターンを利用す
る従来のセルラーシステムＳＴＤＤスロット割り当て技
術と共に使用されたならば、混合ＣＣＩに弱いであろ
う。本発明は、指向性アンテナの配置と、対応するスロ
ット方向フレーム構成を提供し、それらは一緒に混合Ｃ
ＣＩを非常に減少させる。方向性アンテナは、一義的に
ここでは分離アンテナと呼ばれるが、ここの指向性アン
テナが例えば同じマルチセクターアンテナの別々のセク
ターのように実現されても良いということは当業者には
明らかであろう。
【００２６】図８Ｂは、例示的なスロット方向フレーム
構成を示し、それは図８Ａの方向性アンテナＡ、Ｂ、Ｃ
と関連して使用されてシステム８００において混合ＣＣ
Ｉを減少させる。以下に説明する例では、スロット指向
性構成に従うフレーム部分はそのフレームの情報時間ス
ロットだけを含んでいると仮定しているが、フレームコ
ントロール情報が同じように構成される、あるいは例え
ば全方向性で送信され、受信されても良い。図８Ｂは、
特定の基地局指向性アンテナが、あるＳＴＤＤフレーム
８５０の間に上りリンク情報を受信し、下りリンク情報
を送信するための時間期間を示している。フレーム８５
０の上りリンク部８５２は指向性アンテナを介して上り
リンク情報の受信に割り当てられている。上りリンク部
８５２は３つのサブ部Ａ、Ｂ、Ｃに分割され、それらの
各々の間に３つの指向性アンテナの内の１つがユーザー
からの上りリンク情報を受信する。フレーム８５０の下
りリンク部８５４は方向性アンテナを介してユーザーへ
の下りリンク情報の送信に割り当てられている。下りリ
ンク部８５４も３つのサブ部に分割され、それらの各々
の間に３つの指向性アンテナの内の１つが下りリンク情
報を送信している。同じフレーム構成がシステム８００
においてセル基地局と移動体ユーザーの各々により利用
される。しかしながら、アンテナとフレーム構成の変更
が、例えばシステムの端部のセルで使用されても良いこ
とに注意すべきである。フレーム８５０の付加的な部８
５６は上りリンク通信と下りリンク通信のいずれにも割
り当てられないスロットを含んでいる。需要のピークの
期間、部８５６のスロットは、上記のようにして上りリ
ンクあなるいは下りリンクのいずれかに割り当てられ
る。
構成を示し、それは図８Ａの方向性アンテナＡ、Ｂ、Ｃ
と関連して使用されてシステム８００において混合ＣＣ
Ｉを減少させる。以下に説明する例では、スロット指向
性構成に従うフレーム部分はそのフレームの情報時間ス
ロットだけを含んでいると仮定しているが、フレームコ
ントロール情報が同じように構成される、あるいは例え
ば全方向性で送信され、受信されても良い。図８Ｂは、
特定の基地局指向性アンテナが、あるＳＴＤＤフレーム
８５０の間に上りリンク情報を受信し、下りリンク情報
を送信するための時間期間を示している。フレーム８５
０の上りリンク部８５２は指向性アンテナを介して上り
リンク情報の受信に割り当てられている。上りリンク部
８５２は３つのサブ部Ａ、Ｂ、Ｃに分割され、それらの
各々の間に３つの指向性アンテナの内の１つがユーザー
からの上りリンク情報を受信する。フレーム８５０の下
りリンク部８５４は方向性アンテナを介してユーザーへ
の下りリンク情報の送信に割り当てられている。下りリ
ンク部８５４も３つのサブ部に分割され、それらの各々
の間に３つの指向性アンテナの内の１つが下りリンク情
報を送信している。同じフレーム構成がシステム８００
においてセル基地局と移動体ユーザーの各々により利用
される。しかしながら、アンテナとフレーム構成の変更
が、例えばシステムの端部のセルで使用されても良いこ
とに注意すべきである。フレーム８５０の付加的な部８
５６は上りリンク通信と下りリンク通信のいずれにも割
り当てられないスロットを含んでいる。需要のピークの
期間、部８５６のスロットは、上記のようにして上りリ
ンクあなるいは下りリンクのいずれかに割り当てられ
る。
【００２７】図８Ｂに示されるフレーム構成が混合ＣＣ
Ｉを減少させる様子を説明する。Ａｉ、Ｂｉ、Ｃｉは、
あるセル８１０−ｉにおける指向性アンテナを参照する
ために使用される。図８Ａに示される７ＦＲセル８１０
−ｉのグループ内の中心ＦＲセル８１０−０の指向性ア
ンテナは、Ａ０、Ｂ０、Ｃ０として参照される。外部の
６つのセル８１０−ｉ最初のセル８１０−１としての最
上位のセルから番号が付けられ、残りのセルはセル８１
０−１から始まる時計方向の順に番号が付けられてい
る。混合ＣＣＩは、例えば、指向性アンテナＡ０が指向
性アンテナＣ１、Ｂ２、Ｃ２がユーザーに下りリンク信
号を送信しているのと同じ時間スロットの間にユーザー
から上りリンク信号を受信しようとすれば生じる。アン
テナＣ１、Ｂ２及びＣ２は、こうして、潜在的に干渉す
るアンテナであり、アンテナＡ０はシステム８００にお
いて潜在的に干渉されるアンテナである。従って、図８
Ｂの例示的なフレーム構成は、例えば、アンテナＡ０が
上りリンク信号を受信していない時間の間に指向性アン
テナＣ１、Ｂ２、Ｃ２が下りリンク信号を送信すること
を可能とする。同じような混合ＣＣＩシナリオが、他の
第一層干渉するセル８１０−ｉと中心セル８１０−０の
間で、及びシステム８００の他のセル間で生じる。フレ
ーム８５０は、潜在的に干渉する指向性アンテナにより
利用される上りリンクタイムスロットと下りリンクタイ
ムスロットの間の重複が最小になるように構成されてい
る。図８Ｂは、ある指向性アンテナＡｉの上りリンクユ
ーザーが方向性アンテナＢｉとＣｉの上りリンクユーザ
ーの前のあるフレームの間にサービスされるということ
を示している。同様に、アンテナＡｉの下りリンクユー
ザーがアンテナＢｉとＣｉの下りリンクユーザーの前の
あるフレームの間にサービスされる。多数の他のフレー
ム構成のいずれも本発明による混合ＣＣＩを最小にする
ために使用可能であるということは当業者には明らかで
あろう。例えば、アンテナＣｉとＢｉの下りリンクユー
ザーは、例えばアンテナＡ１、Ａ２の下りリンクユーザ
ーがアンテナＡ０の上りリンクユーザーと一般に干渉し
ないので、Ａｉのそれらの後にサービスされることがで
きるであろう。他に、フレーム内のアンテナ順は完全に
反転されても良いし、あるいはそのフレーム内でアンテ
ナＢに割り当てられる位置がアンテナＣに割り当てられ
る位置とスワップされても良い。これらの他のスロット
方向指向性はシステムにおいて各非端部セルに対して一
貫して適用されるべきである。更に他のスロット方向フ
レーム構成が図８Ｂに示される例示的な順番の他の順列
を利用しても良い。
Ｉを減少させる様子を説明する。Ａｉ、Ｂｉ、Ｃｉは、
あるセル８１０−ｉにおける指向性アンテナを参照する
ために使用される。図８Ａに示される７ＦＲセル８１０
−ｉのグループ内の中心ＦＲセル８１０−０の指向性ア
ンテナは、Ａ０、Ｂ０、Ｃ０として参照される。外部の
６つのセル８１０−ｉ最初のセル８１０−１としての最
上位のセルから番号が付けられ、残りのセルはセル８１
０−１から始まる時計方向の順に番号が付けられてい
る。混合ＣＣＩは、例えば、指向性アンテナＡ０が指向
性アンテナＣ１、Ｂ２、Ｃ２がユーザーに下りリンク信
号を送信しているのと同じ時間スロットの間にユーザー
から上りリンク信号を受信しようとすれば生じる。アン
テナＣ１、Ｂ２及びＣ２は、こうして、潜在的に干渉す
るアンテナであり、アンテナＡ０はシステム８００にお
いて潜在的に干渉されるアンテナである。従って、図８
Ｂの例示的なフレーム構成は、例えば、アンテナＡ０が
上りリンク信号を受信していない時間の間に指向性アン
テナＣ１、Ｂ２、Ｃ２が下りリンク信号を送信すること
を可能とする。同じような混合ＣＣＩシナリオが、他の
第一層干渉するセル８１０−ｉと中心セル８１０−０の
間で、及びシステム８００の他のセル間で生じる。フレ
ーム８５０は、潜在的に干渉する指向性アンテナにより
利用される上りリンクタイムスロットと下りリンクタイ
ムスロットの間の重複が最小になるように構成されてい
る。図８Ｂは、ある指向性アンテナＡｉの上りリンクユ
ーザーが方向性アンテナＢｉとＣｉの上りリンクユーザ
ーの前のあるフレームの間にサービスされるということ
を示している。同様に、アンテナＡｉの下りリンクユー
ザーがアンテナＢｉとＣｉの下りリンクユーザーの前の
あるフレームの間にサービスされる。多数の他のフレー
ム構成のいずれも本発明による混合ＣＣＩを最小にする
ために使用可能であるということは当業者には明らかで
あろう。例えば、アンテナＣｉとＢｉの下りリンクユー
ザーは、例えばアンテナＡ１、Ａ２の下りリンクユーザ
ーがアンテナＡ０の上りリンクユーザーと一般に干渉し
ないので、Ａｉのそれらの後にサービスされることがで
きるであろう。他に、フレーム内のアンテナ順は完全に
反転されても良いし、あるいはそのフレーム内でアンテ
ナＢに割り当てられる位置がアンテナＣに割り当てられ
る位置とスワップされても良い。これらの他のスロット
方向指向性はシステムにおいて各非端部セルに対して一
貫して適用されるべきである。更に他のスロット方向フ
レーム構成が図８Ｂに示される例示的な順番の他の順列
を利用しても良い。
【００２８】図９Ａは、本発明による他の例示的なセル
ラー通信システム９００を示す。システム９００は、７
セル６角パターンに配置された多数のＦＲセル９１０−
ｉを含んでいる。付加的なセル９１０−ｉがまた示され
ている。セルの各々は、基地局９１４とＡ、Ｂ、Ａ’、
及びＢ’で指定される４つの９０゜の指向性アンテナと
を具備している。アンテナＡ、Ｂは、アンテナＡ’と
Ｂ’のそれらと実質的に反対の方向に送信し受信するよ
うに配置されている。混合ＣＣＩは、例えば、１つのセ
ルのアンテナＡ’あるいはＢ’に割り当てられた下りリ
ンクスロットが隣接ＦＲセル内のアンテナＡあるいはＢ
の上りリンク受信と干渉するときシステム９００内で生
じる。
ラー通信システム９００を示す。システム９００は、７
セル６角パターンに配置された多数のＦＲセル９１０−
ｉを含んでいる。付加的なセル９１０−ｉがまた示され
ている。セルの各々は、基地局９１４とＡ、Ｂ、Ａ’、
及びＢ’で指定される４つの９０゜の指向性アンテナと
を具備している。アンテナＡ、Ｂは、アンテナＡ’と
Ｂ’のそれらと実質的に反対の方向に送信し受信するよ
うに配置されている。混合ＣＣＩは、例えば、１つのセ
ルのアンテナＡ’あるいはＢ’に割り当てられた下りリ
ンクスロットが隣接ＦＲセル内のアンテナＡあるいはＢ
の上りリンク受信と干渉するときシステム９００内で生
じる。
【００２９】図９Ｂは、システム９００で利用されても
良い例示的なフレーム構成を示している。フレーム９５
０は、上りリンク部９５２と下りリンク部に分離され、
上りリンク部では上りリンク情報はＡ’、Ｂ’、Ｂ、Ａ
の順で方向性アンテナにより受信され、下りリンク部で
は下りリンク情報はＡ、Ｂ、Ｂ’、Ａ’の順にアンテナ
により送信される。付加部９５６は例示的フレーム９５
０で使用されないタイムスロットを表している。セル９
１０−ｉは、ＦＲセルの７セルグループの中心セルがセ
ル９１０−０として指定され、グループ内の最上位セル
が最初のセル９１０−１、グループ内の残りの外部セル
がセル９１０−１から始まる時計方向の順に番号が付け
られている。セル９１０−ｉの指向性アンテナは、アン
テナＡｉ、Ｂｉ、Ａｉ’及びＢｉ’として呼ばれる。示
される例示的フレーム構成は、上りリンクユーザーの間
で最後のあるアンテナＡｉの上りリンクユーザーにサー
ビスを提供する。下りリンクユーザーは、混合ＣＣＩを
減らすためにフレーム上りリンク／下りリンク境界から
可能な限り離れた位置のタイムスロット内のＡｉ’のよ
うな潜在的干渉するアンテナによりサービスされる。再
び、反対のアンテナ順を利用する構成を含めて、９０゜
の指向性アンテナと共に使用されるのに適切な多くの他
のスロット方向フレーム構成が当業者には容易に明らか
であろう。
良い例示的なフレーム構成を示している。フレーム９５
０は、上りリンク部９５２と下りリンク部に分離され、
上りリンク部では上りリンク情報はＡ’、Ｂ’、Ｂ、Ａ
の順で方向性アンテナにより受信され、下りリンク部で
は下りリンク情報はＡ、Ｂ、Ｂ’、Ａ’の順にアンテナ
により送信される。付加部９５６は例示的フレーム９５
０で使用されないタイムスロットを表している。セル９
１０−ｉは、ＦＲセルの７セルグループの中心セルがセ
ル９１０−０として指定され、グループ内の最上位セル
が最初のセル９１０−１、グループ内の残りの外部セル
がセル９１０−１から始まる時計方向の順に番号が付け
られている。セル９１０−ｉの指向性アンテナは、アン
テナＡｉ、Ｂｉ、Ａｉ’及びＢｉ’として呼ばれる。示
される例示的フレーム構成は、上りリンクユーザーの間
で最後のあるアンテナＡｉの上りリンクユーザーにサー
ビスを提供する。下りリンクユーザーは、混合ＣＣＩを
減らすためにフレーム上りリンク／下りリンク境界から
可能な限り離れた位置のタイムスロット内のＡｉ’のよ
うな潜在的干渉するアンテナによりサービスされる。再
び、反対のアンテナ順を利用する構成を含めて、９０゜
の指向性アンテナと共に使用されるのに適切な多くの他
のスロット方向フレーム構成が当業者には容易に明らか
であろう。
【００３０】図９Ａを参照して、本発明の他の観点はあ
るセル内の方向性アンテナ構成に大してある適切な回転
角Θを決定することを含んでいる。例えば、９０゜ある
いは４５゜の方向性アンテナを有するセルラーシステム
では、回転角Θの適切な選択はそのセルラーシステムに
おける潜在的干渉の数を最小にする。回転角Θは、方向
性アンテナの１つの端部と、最隣接ＦＲセル９１０−５
のそれにセル９１０−１０の基地局９１４を接続する実
線９２０との間の角度としてこの例では測定される。あ
る回転角は、その角度が使用されるとき、潜在的な干渉
となる他のＦＲセルにより特定されても良い。これらの
潜在的な干渉は、あるセルからＦＲパターンで内の
（ｍ，ｎ）ステップにあるとしてここで特徴づけられ、
回転角は従ってΘ（ｍ，ｎ）として表される。種々の可
能な回転角Θ（ｍ，ｎ）が図９Ａに示されいる。線９２
０に沿って存在するセル、即ちセル９１０−５、９１０
−４、及び９１０−１５はそれぞれ（ｍ，ｎ）表記で
（１，０）、（２，０）及び（３，０）として指定され
る。同様に、線９３０に沿ったセル９１０−６、９１０
−０、及び９１０−３は、（１，１）、（２，１）及び
（３，１）として指定され、線９４０に沿ったセル９１
０−１と９１０−２は（１，２）、（２，２）としてそ
れぞれ指定される。（ｍ，ｎ）表示は、回転角Θの特徴
を容易にするために採用され、他の表記がまた使用可能
であることに注意すべきである。
るセル内の方向性アンテナ構成に大してある適切な回転
角Θを決定することを含んでいる。例えば、９０゜ある
いは４５゜の方向性アンテナを有するセルラーシステム
では、回転角Θの適切な選択はそのセルラーシステムに
おける潜在的干渉の数を最小にする。回転角Θは、方向
性アンテナの１つの端部と、最隣接ＦＲセル９１０−５
のそれにセル９１０−１０の基地局９１４を接続する実
線９２０との間の角度としてこの例では測定される。あ
る回転角は、その角度が使用されるとき、潜在的な干渉
となる他のＦＲセルにより特定されても良い。これらの
潜在的な干渉は、あるセルからＦＲパターンで内の
（ｍ，ｎ）ステップにあるとしてここで特徴づけられ、
回転角は従ってΘ（ｍ，ｎ）として表される。種々の可
能な回転角Θ（ｍ，ｎ）が図９Ａに示されいる。線９２
０に沿って存在するセル、即ちセル９１０−５、９１０
−４、及び９１０−１５はそれぞれ（ｍ，ｎ）表記で
（１，０）、（２，０）及び（３，０）として指定され
る。同様に、線９３０に沿ったセル９１０−６、９１０
−０、及び９１０−３は、（１，１）、（２，１）及び
（３，１）として指定され、線９４０に沿ったセル９１
０−１と９１０−２は（１，２）、（２，２）としてそ
れぞれ指定される。（ｍ，ｎ）表示は、回転角Θの特徴
を容易にするために採用され、他の表記がまた使用可能
であることに注意すべきである。
【００３１】図９Ａは、回転角Θ（３，１）と（２，
２）を示し、回転角Θ（３，１）では、潜在的干渉セル
９１０−３は、セル９１０−１０から離れたＦＲパター
ン内の（３，１）ステップにあり、回転角Θ（２，２）
では、潜在的干渉セル９１０−２はセル９１０−１０か
ら離れたＦＲパターン内の（２，２）ステップにある。
一般に、関係するセルから離れた（ｍ，ｎ）ステップに
あるセルは、そのセルの潜在的干渉者になる。ＦＲパタ
ーン内のある数（Ｍ，１）のステップ後に、離された潜
在的干渉者（Ｍ，１）ステップからの干渉の影響は無視
可能なほどに小さくなる。従って、混合ＣＣＩを減少さ
せる際に使用するのに適切な回転角Θの値は以下の範囲
の値を含む。
２）を示し、回転角Θ（３，１）では、潜在的干渉セル
９１０−３は、セル９１０−１０から離れたＦＲパター
ン内の（３，１）ステップにあり、回転角Θ（２，２）
では、潜在的干渉セル９１０−２はセル９１０−１０か
ら離れたＦＲパターン内の（２，２）ステップにある。
一般に、関係するセルから離れた（ｍ，ｎ）ステップに
あるセルは、そのセルの潜在的干渉者になる。ＦＲパタ
ーン内のある数（Ｍ，１）のステップ後に、離された潜
在的干渉者（Ｍ，１）ステップからの干渉の影響は無視
可能なほどに小さくなる。従って、混合ＣＣＩを減少さ
せる際に使用するのに適切な回転角Θの値は以下の範囲
の値を含む。
【００３２】
【数１】 上記のように、０に等しいΘの値は、第一層のＦＲセル
の内のいずれか１つの中心に関係するあるセルを接続す
る線９２０のような線に指向性アンテナの内の１つの端
部を整列させることに対応する。６角セルパターンを持
つシステムでは、付加的な干渉を与えるΘ（ｍ，ｎ）の
値は以下の式により与えられる。
の内のいずれか１つの中心に関係するあるセルを接続す
る線９２０のような線に指向性アンテナの内の１つの端
部を整列させることに対応する。６角セルパターンを持
つシステムでは、付加的な干渉を与えるΘ（ｍ，ｎ）の
値は以下の式により与えられる。
【数２】 ここで、ｒｅｍ（ｎ，２）はｎが偶数のとき０に等し
く、ｎが奇数のとき１に等しい。回転角Θの適切な値
は、従って、以下の上限以下の上記特定範囲内のもので
ある。
く、ｎが奇数のとき１に等しい。回転角Θの適切な値
は、従って、以下の上限以下の上記特定範囲内のもので
ある。
【数３】
【００３３】例えば、Ｍ＝５に対する上限Θ（Ｍ，１）
は、約１０．９゜である。これは、１０．９゜より少な
いΘの値が選択されれば、セル（５，１）のあるセルか
らの距離より少ない位置にある全てのセルあるいは等し
い距離にある全てのセルからの干渉は最小とされるとい
うことを意味する。一方、あるセルからのその距離を越
えて位置するセルからの干渉はが無視できると考えられ
る。適切な回転角Θの選択は、こうして、あるセルの潜
在的干渉者である隣接のＦＲセルの数を制限することに
よりシステム性能を改善できる。図９Ａのシステム９０
０に示されるように、同じ回転角Θがそのシステムのセ
ルの各々に対して使用されても良い。９０゜の方向性ア
ンテナと適切な回転角Θの使用は、示される例示的な７
セル６角システムにおいて図８Ａと関連して上述した１
２０゜の指向性アンテナのそれより優れている。９０゜
指向性アンテナを有する実施例で示されたが、上記回転
角選択技術は、例えば４５゜の指向性アンテナを有する
ものを含めて、本発明の他の実施例で使用されることが
できる。
は、約１０．９゜である。これは、１０．９゜より少な
いΘの値が選択されれば、セル（５，１）のあるセルか
らの距離より少ない位置にある全てのセルあるいは等し
い距離にある全てのセルからの干渉は最小とされるとい
うことを意味する。一方、あるセルからのその距離を越
えて位置するセルからの干渉はが無視できると考えられ
る。適切な回転角Θの選択は、こうして、あるセルの潜
在的干渉者である隣接のＦＲセルの数を制限することに
よりシステム性能を改善できる。図９Ａのシステム９０
０に示されるように、同じ回転角Θがそのシステムのセ
ルの各々に対して使用されても良い。９０゜の方向性ア
ンテナと適切な回転角Θの使用は、示される例示的な７
セル６角システムにおいて図８Ａと関連して上述した１
２０゜の指向性アンテナのそれより優れている。９０゜
指向性アンテナを有する実施例で示されたが、上記回転
角選択技術は、例えば４５゜の指向性アンテナを有する
ものを含めて、本発明の他の実施例で使用されることが
できる。
【００３４】図１０Ａは、６０゜方向性アンテナを利用
する本発明の実施例を示す。システム１０００は７セル
６角パターン内の中心セル１０１０−０の回りに配置さ
れた多数の外部ＦＲセル１０１０−ｉを含んでいる。多
数の非ＦＲセルは、ＦＲセル１０１０−６に隣接して点
線で示されている。各セルは、６０゜指向性アンテナ
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ａ’、Ｂ’、Ｃ’に渡ってユーザーと通信
する基地局１０１４を具備している。この実施例では、
アンテナＡの上りリンクは、アンテナＡ’の下りリンク
により潜在的に干渉される。Ｂの上りリンクはＢ’の下
りリンクにより潜在的に干渉される。以下同じである。
上述の実施例においてのように、システム１０００内の
各セルは、実質的に同じ回転角で配置された同じアンテ
ナ構成を具備する。この実施例では、線１０２０から測
定された回転角Θは、約３０゜である。適切な回転角の
上述の決定は、例えば、３０゜、６０゜１２０゜の配置
を持つ７セル６角パターンを利用する実施例では、その
ようなアンテナ構成は６角パターンで使用されるとき実
質的に対称であるので、実行される必要はないというこ
とに注意すべきである。
する本発明の実施例を示す。システム１０００は７セル
６角パターン内の中心セル１０１０−０の回りに配置さ
れた多数の外部ＦＲセル１０１０−ｉを含んでいる。多
数の非ＦＲセルは、ＦＲセル１０１０−６に隣接して点
線で示されている。各セルは、６０゜指向性アンテナ
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ａ’、Ｂ’、Ｃ’に渡ってユーザーと通信
する基地局１０１４を具備している。この実施例では、
アンテナＡの上りリンクは、アンテナＡ’の下りリンク
により潜在的に干渉される。Ｂの上りリンクはＢ’の下
りリンクにより潜在的に干渉される。以下同じである。
上述の実施例においてのように、システム１０００内の
各セルは、実質的に同じ回転角で配置された同じアンテ
ナ構成を具備する。この実施例では、線１０２０から測
定された回転角Θは、約３０゜である。適切な回転角の
上述の決定は、例えば、３０゜、６０゜１２０゜の配置
を持つ７セル６角パターンを利用する実施例では、その
ようなアンテナ構成は６角パターンで使用されるとき実
質的に対称であるので、実行される必要はないというこ
とに注意すべきである。
【００３５】図１０Ｂは、図１０Ａのシステムと共に使
用するのに適する例示的スロット方向フレーム構成を示
す。上述の実施例においてのように、潜在的に干渉する
アンテナ上りリンクと下りリンクは、異なるタイムスロ
ットが割り当てられる。フレーム１０５０は、上りリン
ク部１０５２と下りリンク部１０５４に分離され、上り
リンク部では、指向性アンテナがＡ’、Ｂ’、Ｃ’、
Ｃ、Ｂ、Ａの順に上りリンク情報を受信し、下りリンク
部では、アンテナがＡ、Ｂ、Ｃ、Ｃ’、Ｂ’、Ａ’の順
に下りリンク情報を送信する。再び、他のスロット方向
フレーム構成が使用でき、それは、例えば反対のアンテ
ナ順の構成も含む。図１０Ａの６０゜の方向性アンテナ
構成は、図１０Ｂの映じてきフレーム構成と共に、シス
テム１０００内の混合ＣＣＩを仮想的に軽減し、７セル
６角システムでは、上記１２０゜と９０゜のアンテナ実
施例のそれより優れた性能を提供することができる。混
合ＣＣＩのさらなる減少は、上記技術に従ってフレーム
を構成すると共に、指向性アンテナの数を増やして各ア
ンテナのカバー範囲角を減少させることにより達成され
ても良い。例えば、他の可能な実施例は、１２個の３０
゜の指向性アンテナを利用することであろう。上記のよ
うに、本発明は、種々の異なるセルパターンと共にシス
テムで利用されても良い。周波数再使用とセルパターン
に関するさらなる詳細は、例えば、V.H. MacDonaldによ
る「セルラー概念」（Bell SystemTechnical Journal、
巻58、No.1、15-41ページ１９９１年１月）に見つける
ことができる。それは、引用によりここに組み込む。ま
た、R. Steele著の「移動体無線通信」（ペンテク出
版、１９９２年）に見つけることができる。
用するのに適する例示的スロット方向フレーム構成を示
す。上述の実施例においてのように、潜在的に干渉する
アンテナ上りリンクと下りリンクは、異なるタイムスロ
ットが割り当てられる。フレーム１０５０は、上りリン
ク部１０５２と下りリンク部１０５４に分離され、上り
リンク部では、指向性アンテナがＡ’、Ｂ’、Ｃ’、
Ｃ、Ｂ、Ａの順に上りリンク情報を受信し、下りリンク
部では、アンテナがＡ、Ｂ、Ｃ、Ｃ’、Ｂ’、Ａ’の順
に下りリンク情報を送信する。再び、他のスロット方向
フレーム構成が使用でき、それは、例えば反対のアンテ
ナ順の構成も含む。図１０Ａの６０゜の方向性アンテナ
構成は、図１０Ｂの映じてきフレーム構成と共に、シス
テム１０００内の混合ＣＣＩを仮想的に軽減し、７セル
６角システムでは、上記１２０゜と９０゜のアンテナ実
施例のそれより優れた性能を提供することができる。混
合ＣＣＩのさらなる減少は、上記技術に従ってフレーム
を構成すると共に、指向性アンテナの数を増やして各ア
ンテナのカバー範囲角を減少させることにより達成され
ても良い。例えば、他の可能な実施例は、１２個の３０
゜の指向性アンテナを利用することであろう。上記のよ
うに、本発明は、種々の異なるセルパターンと共にシス
テムで利用されても良い。周波数再使用とセルパターン
に関するさらなる詳細は、例えば、V.H. MacDonaldによ
る「セルラー概念」（Bell SystemTechnical Journal、
巻58、No.1、15-41ページ１９９１年１月）に見つける
ことができる。それは、引用によりここに組み込む。ま
た、R. Steele著の「移動体無線通信」（ペンテク出
版、１９９２年）に見つけることができる。
【００３６】図８、９、及び１０の例示的実施例は、例
えば、システムの中心部で経験される最悪の混合ＣＣＩ
シナリオを示している。中心部のあるＦＲセルは全ての
側に他のＦＲセルを有し、従って、混合ＣＣＩの潜在性
は最大である。しかしながら、このシステムの端部のＦ
Ｒセルでは、混合ＣＣＩに対する潜在性は減少し、従っ
て、これらのセルは中心部のセルとは異なるアンテナ構
成を利用できるであろう。例えば、システムの端部のセ
ルは、中心セルより少ない指向性アンテナを利用しても
良い。当業者は、システム端部のセルで使用されるアン
テナ構成及び／あるいはフレーム構成の他の適切な変更
を容易に決定できるであろう。
えば、システムの中心部で経験される最悪の混合ＣＣＩ
シナリオを示している。中心部のあるＦＲセルは全ての
側に他のＦＲセルを有し、従って、混合ＣＣＩの潜在性
は最大である。しかしながら、このシステムの端部のＦ
Ｒセルでは、混合ＣＣＩに対する潜在性は減少し、従っ
て、これらのセルは中心部のセルとは異なるアンテナ構
成を利用できるであろう。例えば、システムの端部のセ
ルは、中心セルより少ない指向性アンテナを利用しても
良い。当業者は、システム端部のセルで使用されるアン
テナ構成及び／あるいはフレーム構成の他の適切な変更
を容易に決定できるであろう。
【００３７】本発明の他の実施例は、図８、９、１０に
示される指向性アンテナに変わって全方向の基地局アン
テナを利用しても良い。これらの実施例では、フレーム
構成は、例えば、第一セルの潜在的に干渉する全方向性
アンテナが隣接ＦＲセル内の潜在的に干渉される全方向
性アンテナが上りリンク情報を受信するそれよりもフレ
ームの別の部分に下りリンク情報を送信するように隣接
ＦＲセルで変更される。１つの好適実施例では、図８
Ｂ、９Ｂ、１０Ｂに示されるそれと同様にして、上りリ
ンクスロットの割り当てはあるフレームの一端で始ま
り、下りリンクスロットの割り当てはそのフレームの反
対の端部で始まる。こうして、過剰な数のフレームスロ
ットが存在すれば、未使用のスロットは、上記部分８５
６、９５６、１０５６のようなフレームの中心部に置か
れる。この割り当て技術は、ある状況では上りリンクス
ロットと下りリンクスロットの間のバッファを提供する
ことができ、こうして混合ＣＣＩを減少させる傾向にあ
る。当業者は、本発明の全奉公しアンテナの実施例で使
用するための他の適切なフレーム構成を容易に決定する
ことができるであろう。
示される指向性アンテナに変わって全方向の基地局アン
テナを利用しても良い。これらの実施例では、フレーム
構成は、例えば、第一セルの潜在的に干渉する全方向性
アンテナが隣接ＦＲセル内の潜在的に干渉される全方向
性アンテナが上りリンク情報を受信するそれよりもフレ
ームの別の部分に下りリンク情報を送信するように隣接
ＦＲセルで変更される。１つの好適実施例では、図８
Ｂ、９Ｂ、１０Ｂに示されるそれと同様にして、上りリ
ンクスロットの割り当てはあるフレームの一端で始ま
り、下りリンクスロットの割り当てはそのフレームの反
対の端部で始まる。こうして、過剰な数のフレームスロ
ットが存在すれば、未使用のスロットは、上記部分８５
６、９５６、１０５６のようなフレームの中心部に置か
れる。この割り当て技術は、ある状況では上りリンクス
ロットと下りリンクスロットの間のバッファを提供する
ことができ、こうして混合ＣＣＩを減少させる傾向にあ
る。当業者は、本発明の全奉公しアンテナの実施例で使
用するための他の適切なフレーム構成を容易に決定する
ことができるであろう。
【００３８】図１１Ａは、本発明による例示的基地局下
りリンク１１０２を示すブロックダイアグラムである。
音声、テキスト、ビデオ、有りは他の情報を表すベース
バンド入力信号は、例えば、公衆電話回線ネットワーク
から基地局で受信される。ベースバンド信号は、当業者
によく知られているようにして音声符号化器１１０５と
チャンネル符号化器１１１０で処理される。符号化情報
信号は、変調器１１１５に、その後ＲＦ送信ハードウェ
ア１１２０に供給され、そのハードウェア１１２０は図
８Ａのシステム８００と関連して上記の指向性アンテナ
Ａ、Ｂ、Ｃを駆動する。下りリンクプロセッサ１１２５
は、下りリンク情報が図８Ｂの例示的フレーム構成で特
定される順番であるユーザーから適切な指向性アンテナ
Ａ、Ｂ、Ｃに送信されるように、要素１１０５−１１２
０の符号化、変調及び送信を調整する。多数の技術のい
ずれもが望ましいスロット方向フレーム構成を達成する
ために下りリンク１１０２で利用されても良い。例え
ば、特定ユーザーを識別するコントロール情報と対応す
るアンテナが、どのタイムスロットが望ましいフレーム
構成を提供するためにあるユーザーに割り当てられるべ
きかを決定するために下りリンクプロセッサ１１２５に
より使用されても良い。本発明は、Ｋ＞＝１のコントロ
ール情報デューティサイクルを持つ種々のシステムで使
用されても良い。当業者は、Ｋ＞１を持つシステムに対
するコントロール情報の配置及び／あるいは処理におけ
る適切な調整を容易に決定することができる。特定のタ
イムスロットをあるアンテナに割り当てることは、音声
符号化及び／あるいはチャンネル符号化の後に、及び変
調の前に、あるいは下りリンク１１０２の他の多数の点
のいずれかで生じても良い。
りリンク１１０２を示すブロックダイアグラムである。
音声、テキスト、ビデオ、有りは他の情報を表すベース
バンド入力信号は、例えば、公衆電話回線ネットワーク
から基地局で受信される。ベースバンド信号は、当業者
によく知られているようにして音声符号化器１１０５と
チャンネル符号化器１１１０で処理される。符号化情報
信号は、変調器１１１５に、その後ＲＦ送信ハードウェ
ア１１２０に供給され、そのハードウェア１１２０は図
８Ａのシステム８００と関連して上記の指向性アンテナ
Ａ、Ｂ、Ｃを駆動する。下りリンクプロセッサ１１２５
は、下りリンク情報が図８Ｂの例示的フレーム構成で特
定される順番であるユーザーから適切な指向性アンテナ
Ａ、Ｂ、Ｃに送信されるように、要素１１０５−１１２
０の符号化、変調及び送信を調整する。多数の技術のい
ずれもが望ましいスロット方向フレーム構成を達成する
ために下りリンク１１０２で利用されても良い。例え
ば、特定ユーザーを識別するコントロール情報と対応す
るアンテナが、どのタイムスロットが望ましいフレーム
構成を提供するためにあるユーザーに割り当てられるべ
きかを決定するために下りリンクプロセッサ１１２５に
より使用されても良い。本発明は、Ｋ＞＝１のコントロ
ール情報デューティサイクルを持つ種々のシステムで使
用されても良い。当業者は、Ｋ＞１を持つシステムに対
するコントロール情報の配置及び／あるいは処理におけ
る適切な調整を容易に決定することができる。特定のタ
イムスロットをあるアンテナに割り当てることは、音声
符号化及び／あるいはチャンネル符号化の後に、及び変
調の前に、あるいは下りリンク１１０２の他の多数の点
のいずれかで生じても良い。
【００３９】図１１Ｂは、例示的基地局上りリンク１１
３２を示す。ＲＦ受信ハードウェア１１４０は、方向性
アンテナＡ、Ｂ、Ｃを介してユーザーから受信された上
りリンク情報信号を処理し導く。受信上りリンク信号
は、復調器１１４５で復調され、その後、チャンネル復
号器１１５０と音声復号器１１５５で復号され、例えば
公衆電話回線ネットワークに供給されるベースバンド出
力信号を発生する。上りリンクプロセッサ１１６０は、
あるアンテナＡ、Ｂ、Ｃがあるフレームの適切な部分に
対して上りリンク信号を受信するように要素１１４０−
１１５５の受信、復調及び／あるいは復号動作を導く。
これは、当業者によく知られたようにして、適切なシス
テムタイミングとコントロールを実現することにより達
成されることができる。下りリンク１１０２と上りリン
ク１１３２は、また、チャンネルインターリーバーとチ
ャンネルデインターリーバーをそれぞれ含んでもよく、
両者は、当業者によく知られたようにして実現される。
インターリーブ／デインターリーブは、例えばチャンネ
ル符号化／復号化の一部として含まれても良い。プロセ
ッサ１１２５と１１６０は、符号化／復号化、変調／復
調及びＲＦ送信／ 受信の子と相互作用するように示さ
れているが、これが説明のためだけであることは強調さ
れるべきである。望ましいスロット方向フレーム構成の
結果となる処理機能は、別のプロセッサにより提供され
るよりもむしろ、他のシステム要素の１以上のものに組
み込まれても良い。加えて、本発明によるシステムは、
示されるもの以外の要素の構成を含んでも良い。例え
ば、本発明が、チャンネル符号化を含まないとシステム
で使用するのに適切であると当業者は認識するであろ
う。チャンネル符号化／復号化とインターリーブ／デイ
ンターリーブは、チャンネルをランダムにし、それによ
り例えばチャンネルフェージングの影響を軽減するが、
これは、一般に全体の遅延の増加の代償として得られ
る。他の好適実施例は、従って、チャンネル符号化とチ
ャンネルインターリーブを軽減し、チャンネルフェージ
ングを指向するよく知られた多数の空間多様性のいずれ
かを利用する。
３２を示す。ＲＦ受信ハードウェア１１４０は、方向性
アンテナＡ、Ｂ、Ｃを介してユーザーから受信された上
りリンク情報信号を処理し導く。受信上りリンク信号
は、復調器１１４５で復調され、その後、チャンネル復
号器１１５０と音声復号器１１５５で復号され、例えば
公衆電話回線ネットワークに供給されるベースバンド出
力信号を発生する。上りリンクプロセッサ１１６０は、
あるアンテナＡ、Ｂ、Ｃがあるフレームの適切な部分に
対して上りリンク信号を受信するように要素１１４０−
１１５５の受信、復調及び／あるいは復号動作を導く。
これは、当業者によく知られたようにして、適切なシス
テムタイミングとコントロールを実現することにより達
成されることができる。下りリンク１１０２と上りリン
ク１１３２は、また、チャンネルインターリーバーとチ
ャンネルデインターリーバーをそれぞれ含んでもよく、
両者は、当業者によく知られたようにして実現される。
インターリーブ／デインターリーブは、例えばチャンネ
ル符号化／復号化の一部として含まれても良い。プロセ
ッサ１１２５と１１６０は、符号化／復号化、変調／復
調及びＲＦ送信／ 受信の子と相互作用するように示さ
れているが、これが説明のためだけであることは強調さ
れるべきである。望ましいスロット方向フレーム構成の
結果となる処理機能は、別のプロセッサにより提供され
るよりもむしろ、他のシステム要素の１以上のものに組
み込まれても良い。加えて、本発明によるシステムは、
示されるもの以外の要素の構成を含んでも良い。例え
ば、本発明が、チャンネル符号化を含まないとシステム
で使用するのに適切であると当業者は認識するであろ
う。チャンネル符号化／復号化とインターリーブ／デイ
ンターリーブは、チャンネルをランダムにし、それによ
り例えばチャンネルフェージングの影響を軽減するが、
これは、一般に全体の遅延の増加の代償として得られ
る。他の好適実施例は、従って、チャンネル符号化とチ
ャンネルインターリーブを軽減し、チャンネルフェージ
ングを指向するよく知られた多数の空間多様性のいずれ
かを利用する。
【００４０】基地局下りリンク１１０２と基地局上りリ
ンク１１０４に示されるものと同様なある処理要素が、
また、移動体システムユーザーにより利用される送信機
と受信器に存在するということは認識されよう。プロセ
ッサ１１２５と１１６０は、適切にプログラムされたデ
ジタルコンピューターあるいはマイクロプロセッサ、ア
プリケーション特定集積回路、あるいは望ましいスロッ
ト方向フレーム構成を提供することができるソフトウェ
ア、ハードウェア、及びファームウェアの組み合わせで
あっても良い。本発明と共に使用されるのに適する送
信、変調、符号化、及びコントロール情報に関する付加
的な詳細は、例えば、W.C. Wong、C-E.W.Sundberg及び
N. Seshadriによる「共有時分割多重化：低遅延、高品
質無線デジタル音声通信へのアプローチ」（IEEE Tran.
Veh., １９９４年１１月）に見つけることができ、そ
れは引用によりここに組み込まれる。
ンク１１０４に示されるものと同様なある処理要素が、
また、移動体システムユーザーにより利用される送信機
と受信器に存在するということは認識されよう。プロセ
ッサ１１２５と１１６０は、適切にプログラムされたデ
ジタルコンピューターあるいはマイクロプロセッサ、ア
プリケーション特定集積回路、あるいは望ましいスロッ
ト方向フレーム構成を提供することができるソフトウェ
ア、ハードウェア、及びファームウェアの組み合わせで
あっても良い。本発明と共に使用されるのに適する送
信、変調、符号化、及びコントロール情報に関する付加
的な詳細は、例えば、W.C. Wong、C-E.W.Sundberg及び
N. Seshadriによる「共有時分割多重化：低遅延、高品
質無線デジタル音声通信へのアプローチ」（IEEE Tran.
Veh., １９９４年１１月）に見つけることができ、そ
れは引用によりここに組み込まれる。
【００４１】図１２は、本発明の例示的実施例の動作を
説明するためのフローチャートである。ステップ１２０
２は、特定のユーザーがアクティブ状態、即ち情報スロ
ットの要求された割り当てに入ったかどうかに関して判
定が最初になされることを示している。そうならば、コ
ントロールスロット内のユーザーから送信されたステー
タス情報は、ステップ１２０６で使用され、ユーザーが
通信している基地局指向性アンテナを識別する。ステッ
プ１２１２は、予め決められたスロット方向フレーム構
成に従って特定のスロットが割り当てられることを示
し、ステップ１２１８はユーザーが割り当てられたスロ
ットで基地局と通信することを示す。ユーザーが次のフ
レームの間アクティブのままならば、ステップ１２２４
でなされた判定がプロセッサをステップ１２０６に戻す
ように導き、予め決められたスロット方向構成に従って
次のフレームであるスロットを割り当てる。ユーザーが
非アクティブになった後、ステップ１２３０は、ユーザ
ーに対応するコントロールスロットにのステータス情報
がリセットされることを示す。そのユーザーに割り当て
られるいずれのスロットもステップ１２３６で未使用ス
ロットプールに戻される。特定ユーザーがタイムスロッ
トを要求する毎にユーザーがどの指向性アンテナで通信
しているかに関して判定がなされる。ユーザーへの使用
可能なスロットの最終的な割り当ては、指向性アンテナ
が粗きスロット方向構成に従って利用されるように実行
される。本発明のダイナミックスロット方向フレーム割
り当てが、例えばＴＤＭＡ／ＴＤＤ／ＳＡＤシステムで
能力を改善するために使用されても良いということに注
意すべきである。そのようなアプリケーションでは、Ｔ
ＤＤシステムの上りリンクと下りリンク信号は、そのフ
レームの異なる部分で常に送信されるので、同じタイム
スロットがあるセル内の全ての指向性アンテナのために
使用可能である。しかしながら、多数の付加的な発行
が、上記技術をＴＤＤシステムに適用する際に生じる。
例えば、移動体ユーザーが２以上の方向性アンテナによ
りいつでも”可視”ならば、そのユーザーに割り当てら
れるスロットは対応する基地局のいずれによっても再使
用されることができず、その結果使用可能な情報スロッ
トが減少することになる。更に、ＴＤＤシステムである
セル内のハンドオフは、そのユーザーが異なるタイムス
ロットが割り当てられなければならず、それによりコン
トロール情報が増加するということを意味するので、従
来の全方向性システムにおいてより意味あるように多く
のハンドオフが存在しても良い。
説明するためのフローチャートである。ステップ１２０
２は、特定のユーザーがアクティブ状態、即ち情報スロ
ットの要求された割り当てに入ったかどうかに関して判
定が最初になされることを示している。そうならば、コ
ントロールスロット内のユーザーから送信されたステー
タス情報は、ステップ１２０６で使用され、ユーザーが
通信している基地局指向性アンテナを識別する。ステッ
プ１２１２は、予め決められたスロット方向フレーム構
成に従って特定のスロットが割り当てられることを示
し、ステップ１２１８はユーザーが割り当てられたスロ
ットで基地局と通信することを示す。ユーザーが次のフ
レームの間アクティブのままならば、ステップ１２２４
でなされた判定がプロセッサをステップ１２０６に戻す
ように導き、予め決められたスロット方向構成に従って
次のフレームであるスロットを割り当てる。ユーザーが
非アクティブになった後、ステップ１２３０は、ユーザ
ーに対応するコントロールスロットにのステータス情報
がリセットされることを示す。そのユーザーに割り当て
られるいずれのスロットもステップ１２３６で未使用ス
ロットプールに戻される。特定ユーザーがタイムスロッ
トを要求する毎にユーザーがどの指向性アンテナで通信
しているかに関して判定がなされる。ユーザーへの使用
可能なスロットの最終的な割り当ては、指向性アンテナ
が粗きスロット方向構成に従って利用されるように実行
される。本発明のダイナミックスロット方向フレーム割
り当てが、例えばＴＤＭＡ／ＴＤＤ／ＳＡＤシステムで
能力を改善するために使用されても良いということに注
意すべきである。そのようなアプリケーションでは、Ｔ
ＤＤシステムの上りリンクと下りリンク信号は、そのフ
レームの異なる部分で常に送信されるので、同じタイム
スロットがあるセル内の全ての指向性アンテナのために
使用可能である。しかしながら、多数の付加的な発行
が、上記技術をＴＤＤシステムに適用する際に生じる。
例えば、移動体ユーザーが２以上の方向性アンテナによ
りいつでも”可視”ならば、そのユーザーに割り当てら
れるスロットは対応する基地局のいずれによっても再使
用されることができず、その結果使用可能な情報スロッ
トが減少することになる。更に、ＴＤＤシステムである
セル内のハンドオフは、そのユーザーが異なるタイムス
ロットが割り当てられなければならず、それによりコン
トロール情報が増加するということを意味するので、従
来の全方向性システムにおいてより意味あるように多く
のハンドオフが存在しても良い。
【００４２】ドロップされたパケットのランレングスを
減らすために、循環インターリーブ及び／あるいは高速
音声アクティビティ検出（ＦＳＡＤ）を使用することに
より、本発明によりＳＴＤＤシステムで付加的な性能の
改善が得られる。ＳＴＤＤシステムにおける循環インタ
ーリーブとＦＳＡＤは、「循環インターリーブとドロッ
プパケットのランレングス減少を有する時分割多重アク
セスセルラー通信」という名称の特許出願に開示されて
いる。それは、引用によりここに組み込まれる。
減らすために、循環インターリーブ及び／あるいは高速
音声アクティビティ検出（ＦＳＡＤ）を使用することに
より、本発明によりＳＴＤＤシステムで付加的な性能の
改善が得られる。ＳＴＤＤシステムにおける循環インタ
ーリーブとＦＳＡＤは、「循環インターリーブとドロッ
プパケットのランレングス減少を有する時分割多重アク
セスセルラー通信」という名称の特許出願に開示されて
いる。それは、引用によりここに組み込まれる。
【００４３】本発明は、多重アクセスシステムのフレー
ムスロットの割り当てのための多数の技術を提供する。
他の実施例は、ユーザーに割り当てられるスロットが多
数の使用可能な搬送波周波数の内の１つを表す周波数分
割多重化（ＦＤＭ）システムを含んでいる。例が共有周
波数分割二重化（ＳＦＤＤ）システムである。そのよう
なＦＤＭの実施例では、同じようなアンテナ構成が使用
され、時間フレームは周波数フレームであると考えられ
ても良い。ここで、フレームスロットは、例えば時間と
周波数の両方を含むように意図されている。上記ＳＴＤ
Ｄ技術は、従って、ＦＤＭシステムにおいて混合ＣＣＩ
が実質的に減少されるような適切なフレーム周波数構成
を提供するように当業者により容易に採用されることが
できる。
ムスロットの割り当てのための多数の技術を提供する。
他の実施例は、ユーザーに割り当てられるスロットが多
数の使用可能な搬送波周波数の内の１つを表す周波数分
割多重化（ＦＤＭ）システムを含んでいる。例が共有周
波数分割二重化（ＳＦＤＤ）システムである。そのよう
なＦＤＭの実施例では、同じようなアンテナ構成が使用
され、時間フレームは周波数フレームであると考えられ
ても良い。ここで、フレームスロットは、例えば時間と
周波数の両方を含むように意図されている。上記ＳＴＤ
Ｄ技術は、従って、ＦＤＭシステムにおいて混合ＣＣＩ
が実質的に減少されるような適切なフレーム周波数構成
を提供するように当業者により容易に採用されることが
できる。
【００４４】上記説明は、ＳＴＤＤ多重アクセス技術を
組み込むセルラーネットワークにより一義的に本発明の
利用性を示したが本発明の装置と方法は、同一チャンネ
ル干渉が生じる無線通信システムで使用するのに適切で
あるということは理解されよう。多くの変更が、周波数
再使用のルパターンと形式、指向性アンテナの数と形
式、ある指向性アンテナへのフレームタイムスロットの
割り当てとアンテナ回転角を含めて、示される構成にな
されることが可能である。示される構成のこれら、およ
び他の変更は、当業者には容易に明らかであろう。
組み込むセルラーネットワークにより一義的に本発明の
利用性を示したが本発明の装置と方法は、同一チャンネ
ル干渉が生じる無線通信システムで使用するのに適切で
あるということは理解されよう。多くの変更が、周波数
再使用のルパターンと形式、指向性アンテナの数と形
式、ある指向性アンテナへのフレームタイムスロットの
割り当てとアンテナ回転角を含めて、示される構成にな
されることが可能である。示される構成のこれら、およ
び他の変更は、当業者には容易に明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】セルラー通信システムの構成要素を示す。
【図２】従来のＴＤＭＡ／ＴＤＤフレームフォーマット
を示す図である
を示す図である
【図３】従来のＴＤＭＡ／ＴＤＤ／ＳＡＤのフレームフ
ォーマットを示す図である。
ォーマットを示す図である。
【図４】共有時分割二重化（ＳＴＤＤ）フレームフォー
マットを示す図である。
マットを示す図である。
【図５】本発明のフレーム内のスロット割り当てステッ
プを示すフローチャートである。
プを示すフローチャートである。
【図６】例示的な無線ＳＴＤＤ通信システムにおける”
混合”同一チャンネル混信（ＣＣＩ）を示す。
混合”同一チャンネル混信（ＣＣＩ）を示す。
【図７】本発明による部分共有時分割二重化（ＰＳＴＤ
Ｄ）フレームフォーマットを示す図である。
Ｄ）フレームフォーマットを示す図である。
【図８Ａ】本発明による１２０゜指向性アンテナと減少
ＣＣＩを持つ例示的ＳＴＤＤセルラー通信システムを示
す。
ＣＣＩを持つ例示的ＳＴＤＤセルラー通信システムを示
す。
【図８Ｂ】図８Ａのシステムで使用するのに適するスロ
ット方向フレーム構成を示す。
ット方向フレーム構成を示す。
【図９Ａ】本発明による９０゜指向性アンテナと減少Ｃ
ＣＩを持つ例示的ＳＴＤＤセルラーシステムを示す。
ＣＩを持つ例示的ＳＴＤＤセルラーシステムを示す。
【図９Ｂ】図９Ａのシステムで使用するのに適するスロ
ット方向フレーム構成を示す。
ット方向フレーム構成を示す。
【図１０Ａ】本発明による６０゜指向性アンテナと減少
ＣＣＩを持つ例示的ＳＴＤＤセルラーシステムを示す。
ＣＣＩを持つ例示的ＳＴＤＤセルラーシステムを示す。
【図１０Ｂ】図１０Ａのシステムで使用するのに適する
スロット方向フレーム構成を示す。
スロット方向フレーム構成を示す。
【図１１Ａ】本発明によるセルラー通信システム内の例
示的基地局上りリンクと下りリンク処理要素を示すブロ
ックダイアグラムである。
示的基地局上りリンクと下りリンク処理要素を示すブロ
ックダイアグラムである。
【図１１Ｂ】本発明によるセルラー通信システム内の例
示的基地局上りリンクと下りリンク処理要素を示すブロ
ックダイアグラムである。
示的基地局上りリンクと下りリンク処理要素を示すブロ
ックダイアグラムである。
【図１２】本発明によるある指向性アンテナにフレーム
の一部を供給する際に含まれるステップを示す例示的フ
ローチャートである。
の一部を供給する際に含まれるステップを示す例示的フ
ローチャートである。
６００，６１０ セル ６０１，６１１ 全方向及び指向性アンテナ ６０４，６１４ リンクパケットを持つフレーム ６０２，６１２ 移動体ユーザー ６３０ 電波 ６０６，６１６ 相対パケット（上り、下り方向）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 カール−エリック ウィルヘルム サンド バーグ アメリカ合衆国 07928 ニュージャーシ ィ，カザム，ヒッコリー プレイス エー −11 25
Claims (33)
- 【請求項１】 フレームのスロットで情報を通信するた
めの通信システムであって、 第一のセルと関連する第一の基地局であって、前記第一
のセル内のユーザーに下りリンク情報を送信し、前記第
一のセルのユーザーから上りリンク情報を受信するよう
に適合された第一の基地局と、前記第一の基地局は部分
的に干渉するアンテナを具備し、 周波数再使用セルと関連する第二の基地局であって、前
記周波数再使用セルのユーザーに下りリンク情報を送信
し、前記周波数再使用セルのユーザーから上りリンク情
報を受信するように適合された第二の基地局と、前記第
二の基地局は、潜在的に干渉されるアンテナを具備し、
前記潜在的に干渉するアンテナは前記潜在的に干渉され
るアンテナの上りリンク情報の受信と干渉し、及び前記
潜在的に干渉するアンテナが、前記潜在的に干渉される
アンテナが上りリンク情報を受信する際のそれとは異な
るフレーム部分で下りリンク情報を送信するように前記
セルの各々で前記スロットをユーザーに割り当てるため
の手段とを具備する通信システム。 - 【請求項２】 前記フレーム内の前記スロットの少なく
とも一部分は、前記部分内のあるスロットが前記セルの
各々のユーザーからの需要に従って上りリンク通信ある
いは下りリンク通信のいずれかに割り当てられるように
ダイナミックに割り当てられる請求項１に記載の通信シ
ステム。 - 【請求項３】 前記フレーム内の前記スロットの第一の
部分は、上りリンク通信に割り当てられ、前記フレーム
の前記スロットの第二の部分は下りリンク通信に割り当
てられ、及び前記フレームの前記スロットの第三の部分
は前記セルの前記部分内のあるスロットが前記セルの各
々のユーザーからの需要に従って上りリンク通信あるい
は下りリンク通信のいずれかにダイナミックに割り当て
られる請求項１に記載の通信システム。 - 【請求項４】 前記潜在的に干渉するアンテナと前記潜
在的に干渉されるアンテナの内の少なくとも一方は全方
向性アンテナである請求項１に記載の通信システム。 - 【請求項５】 前記第一の基地局は前記潜在的に干渉す
るアンテナを具備する指向性アンテナの第一の組を有
し、前記第二の基地局は前記潜在的に干渉されるアンテ
ナを具備する指向性アンテナの第二の組を有する請求項
１に記載の通信システム。 - 【請求項６】 前記割り当て手段は、各基地局の前記指
向性アンテナはある１つの順番で上りリンク情報を受信
し、反対の順番で下りリンク情報を送信するように前記
スロットを割り当てる請求項５に記載の通信システム。 - 【請求項７】 指向性アンテナの前記第一と第二の組
は、３つの指向性アンテナＡ、Ｂ、Ｃを具備し、各アン
テナは対応する基地局の回りに約１２０度のカバー範囲
を提供する請求項５に記載の通信システム。 - 【請求項８】 前記割り当て手段は、前記指向性アンテ
ナがある順番で上りリンク情報を受信し、反対の順番で
下りリンク情報を送信するように前記スロットを割り当
て、前記ある順番は［Ａ，Ｂ，Ｃ］あるいは［Ｃ，Ｂ，
Ａ］である請求項７に記載の通信システム。 - 【請求項９】 指向性アンテナの前記第一と第二の組
は、４つの指向性アンテナＡ，Ｂ，Ａ’，Ｂ’を具備
し、各アンテナは前記対応する基地局の回りに約９０度
のカバー範囲を提供する請求項５に記載の通信システ
ム。 - 【請求項１０】 前記割り当て手段は、前記指向性アン
テナがある順番で上りリンク情報を受信し、反対の順番
で下りリンク情報を送信するように前記スロットを割り
当て、前記ある順番は［Ａ，Ｂ，Ｂ’，Ａ’］あるいは
［Ａ’、Ｂ’，Ｂ，Ａ］である請求項９に記載の通信シ
ステム。 - 【請求項１１】 指向性アンテナの前記第一と第二の組
は、６つの指向性アンテナＡ，Ｂ，Ｃ，Ａ’，Ｂ’，
Ｃ’を具備し、各々は前記対応する基地局の回りに約６
０度のカバー範囲を提供する請求項５に記載の通信シス
テム。 - 【請求項１２】 前記割り当て手段は、前記指向性アン
テナがある順番で上りリンク情報を受信し、反対の順番
で下りリンク情報を送信するように前記スロットを割り
当て、前記ある順番は［Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｃ’，Ｂ’，
Ａ’］あるいは［Ａ’、Ｂ’，Ｃ’，Ｃ、Ｂ，Ａ］であ
る請求項１１に記載の通信システム。 - 【請求項１３】 前記スロットを割り当てるための手段
は、前記指向性アンテナの内のどれがあるユーザーによ
り使用されているかを識別するために前記フレームのコ
ントロールスロット内のステータス情報を使用し、予め
決められたスロット方向フレーム構成に基づいてスロッ
トを割り当てるプロセッサを具備する請求項５に記載の
通信システム。 - 【請求項１４】 第一のセルと関連し、該第一のセルの
ユーザー下りリンク情報を送信し該第一のセルのユーザ
ーから上りリンク情報を受信するように適合された第一
の基地局を具備する通信システムにおいて、フレームの
割り当てられたスロットで情報を通信する方法であっ
て、 周波数再使用セルと関連し、該周波数再使用セルのユー
ザーに下りリンク情報を送信し、該周波数再使用セルの
ユーザーから上りリンク情報を受信するように適合され
た第二の基地局を提供することと、ここで、前記第一の
基地局は、前記第二の基地局の潜在的に干渉されるアン
テナでの上りリンク情報の受信と干渉する潜在的に干渉
するアンテナを具備し、及び前記潜在的に干渉するアン
テナが、前記潜在的に干渉されるアンテナが上りリンク
情報を受信する際のそれとは異なるフレーム部分で下り
リンク情報を送信するように前記セルの各々のユーザー
に前記スロットを割り当てることとを具備する方法。 - 【請求項１５】 前記スロットを割り当てるステップ
は、前記セルの各々の前記ユーザーからの需要に依存し
て上りリンク通信と下りリンク通信のいずれかに前記フ
レームの少なくとも一部分でダイナミックにスロットを
割り当てることを具備する請求項１４に記載の方法。 - 【請求項１６】 前記スロットを割り当てるステップ
は、 前記フレーム内の前記スロットの第一の部分を、上りリ
ンク通信に割り当てることと、 前記フレームの前記スロットの第二の部分を下りリンク
通信に割り当てることと、及び前記フレームの前記スロ
ットの第三の部分を、前記セルの各々のユーザーからの
需要に依存して上りリンク通信あるいは下りリンク通信
のいずれかにダイナミックに割り当てることとを具備す
る請求項１４に記載の方法。 - 【請求項１７】 前記第一の基地局は前記潜在的に干渉
するアンテナを具備する指向性アンテナの第一の組を有
し、前記第二の基地局を提供するステップは、前記潜在
的に干渉されるアンテナを具備する指向性アンテナの第
二の組を有する前記第二の基地局を提供することを具備
する請求項１４に記載の方法。 - 【請求項１８】 前記スロットを割り当てるステップ
は、各基地局の前記指向性アンテナがある１つの順番で
上りリンク情報を受信し、前記フレーム内で反対の順番
で下りリンク情報を送信するように前記スロットを割り
当てることを具備する請求項１７に記載の方法。 - 【請求項１９】 指向性アンテナの前記第一と第二の組
は、３つの指向性アンテナＡ、Ｂ、Ｃを具備し、各アン
テナは対応する基地局の回りに約１２０度のカバー範囲
を提供し、前記スロットを割り当てるステップは、前記
指向性アンテナがある順番で上りリンク情報を受信し、
反対の順番で下りリンク情報を送信するように前記スロ
ットを割り当てるすことを具備し、前記ある順番は
［Ａ，Ｂ，Ｃ］あるいは［Ｃ，Ｂ，Ａ］である請求項１
７に記載の方法。 - 【請求項２０】 指向性アンテナの前記第一と第二の組
は、４つの指向性アンテナＡ，Ｂ，Ａ’，Ｂ’を具備
し、各アンテナは前記対応する基地局の回りに約９０度
のカバー範囲を提供し、前記スロットを割り当てるステ
ップは、前記指向性アンテナがある順番で上りリンク情
報を受信し、反対の順番で下りリンク情報を送信するよ
うに前記スロットを割り当てることを具備し、前記ある
順番は［Ａ，Ｂ，Ｂ’，Ａ’］あるいは［Ａ’、Ｂ’，
Ｂ，Ａ］である請求項１７に記載の方法。 - 【請求項２１】 指向性アンテナの前記第一と第二の組
は、６つの指向性アンテナＡ，Ｂ，Ｃ，Ａ’，Ｂ’，
Ｃ’を具備し、各々は前記対応する基地局の回りに約６
０度のカバー範囲を提供し、前記スロットを割り当てる
ステップは、前記指向性アンテナがある順番で上りリン
ク情報を受信し、反対の順番で下りリンク情報を送信す
るように前記スロットを割り当てることを具備し、前記
ある順番は［Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｃ’，Ｂ’，Ａ’］あるいは
［Ａ’、Ｂ’，Ｃ’，Ｃ、Ｂ，Ａ］である請求項１７に
記載の方法。 - 【請求項２２】 セルの基地局とユーザー間で上りリン
クと下りリンク上で割り当てられたフレームスロットで
情報を通信するように適合された通信システムにおい
て、スロットを割り当てる方法であって、 前記上りリンク上での通信のためにフレーム内の複数の
スロットの第一の部分を割り当てることと、 前記下りリンク上での通信のために前記複数のスロット
の第二の部分を割り当てることと、及び需要に従って前
記複数のスロットの内の第三の部分のスロットを上りリ
ンク通信あるいは下りリンク通信にダイナミックに割り
当てることとを具備する方法。 - 【請求項２３】 前記複数のスロットの第三の部分のス
ロットをダイナミックに割り当てるステップは、前記基
地局の指向性アンテナの組が前記フレーム内である順番
で上りリンク情報を受信し、他の順番で下りリンク情報
を送信するように前記スロットを割り当てることを具備
する請求項２２に記載の方法。 - 【請求項２４】 あるシステムセルの基地局とそのセル
のユーザーとの間でフレームのスロットで情報が送信さ
れる通信システムにおいて、 前記あるセルの前記ユーザーに下りリンク情報を送信
し、前記あるセルの前記ユーザーから上りリンク情報を
受信するように構成された前記あるセルのアンテナ手段
と、及び前記潜在的に干渉するアンテナは、前記周波数
再使用セルが上りリンク情報を受信する際のそれらとは
異なる前記フレームのスロットで下りリンク情報を送信
するように前記あるセルのユーザーに前記スロットを割
り当てる手段とを具備する装置。 - 【請求項２５】 前記アンテナ手段は、全方向性アンテ
ナを具備する請求項２４に記載の装置。 - 【請求項２６】 前記アンテナ手段は、指向性アンテナ
の組を具備する請求項２４記載の装置。 - 【請求項２７】 前記スロットを割り当てるための手段
は、前記指向性アンテナの内のどれが前記あるセルの特
定ユーザーと通信するために使用されているかを識別す
るためのステータス情報を受信し、予め決められたスロ
ット方向フレーム構成に従って前記特定ユーザーへのス
ロットの割り当てを行うように適合されたプロセッサを
具備する請求項２６に記載の装置。 - 【請求項２８】 前記スロットを割り当てるための手段
は、前記あるセルの前記指向性アンテナが前記フレーム
内である順番で上りリンク情報を受信し、前記フレーム
内の他の順番で下りリンク情報を送信するようにスロッ
ト割り当てを提供する請求項２６に記載の装置。 - 【請求項２９】 あるシステムセルの基地局とそのセル
のユーザーとの間でフレームのスロットで情報が通信さ
れる通信システムにおいて、前記スロットを割り当てる
方法であって、 前記あるセルの前記ユーザーに下りリンク情報を送信
し、前記あるセルの前記ユーザーからの上りリンク情報
を受信するように構成された前記あるセルにアンテナ手
段を提供することと、ここで、前記アンテナ手段は、周
波数再使用セルで上りリンク情報の受信と干渉する潜在
的に干渉するアンテナを具備し、及び前記潜在的に干渉
するアンテナは、前記周波数再使用セルが上りリンク情
報を受信する際のそれらとは異なる前記フレームのスロ
ットで下りリンク情報を送信するように前記あるセルの
ユーザーに前記スロットを割り当てることとを具備する
方法。 - 【請求項３０】 前記アンテナ手段を提供するステップ
は、前記潜在的に干渉するアンテナを具備する指向性ア
ンテナの組を提供することを具備する請求項２９に記載
の方法。 - 【請求項３１】 前記アンテナを提供するステップは、
全方向性アンテナを提供することを具備する請求項２９
に記載の方法。 - 【請求項３２】 前記スロットを割り当てるステップ
は、 前記組の前記指向性アンテナの内のどれが前記あるセル
の特定ユーザーと通信するために使用されているかを識
別することと、及び予め決められたスロット方向フレー
ム構成に従って前記特定ユーザーにスロットを割り当て
ることとを具備する請求項３０に記載の方法。 - 【請求項３３】 前記スロットを割り当てるステップ
は、前記あるセルの前記指向性アンテナがある順番で上
りリンク情報を受信し、前記フレームの他の順番で下り
リンク情報を送信するように前記スロットを割り当てる
ことを具備する請求項３０に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/364,579 US5594720A (en) | 1993-11-24 | 1994-12-27 | Multiple access cellular communication with dynamic slot allocation and reduced co-channel interferences |
| US08/364579 | 1994-12-27 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08289360A true JPH08289360A (ja) | 1996-11-01 |
| JP3667845B2 JP3667845B2 (ja) | 2005-07-06 |
Family
ID=23435144
Family Applications (1)
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