WO1999013660A1 - Detecteur de porteuse - Google Patents

Description

明 細 書

キヤリアセンス装置 技術分野

本発明は、 無線通信システムにおける受信機に用いられるキャリアセンス 装置に関する。 背景技術

従来のキヤリアセンス装置について、 図 1に示すブロック図を用いて説明 する ₃ この種のキャリアセンス装置では、 アンテナ 1で受信した信号の受信 電界強度を受信電界強度測定器 2により測定し、 その受信電界強度値が閾値 を超えるかどうかをスロット単位で比較器 4において判定することにより、 各スロット毎に干渉波のレベルを検出して、 干渉波のレベルが閾値を超えて いる場合にキャリアが使用できないと検出している 従って、 所望波レベル が干渉波レベルに比べ大きく、 通信品質が良好な場合だとしても、 干渉波レ ベルがある閾値を超えていたら、 そのキャリアは使用中と判断することとな る。 一方、 干渉波レベルが閾値を超えていない場合には、 そのキャリアは使 用可能であると判断して、 検出に供した受信スロッ トに対応するスロットを そのキャリアで送信する。

また、 平均化器 3では、 フ ージング変動を含む瞬時電界強度で判定する のではなく、 数スロッ ト区間の瞬時電界強度を平均化してその受信スロッ ト の受信電界強度を求める。 これにより、 受信電界強度の検出精度を向上させ ている。

しかしながら、 このような従来のキャリアセンス装置では、 図 2に示すよ うに、 セル aとセル bとが隣接した環境下で、 受信電界強度の値だけでキヤ リアセンスを行うので、 基地局 a と所望局との距離が近く、 所望局の受信電 界強度が大きく、 また、 通信が可能な状態であっても、 干渉局 aと干渉局 b との合計した干渉レベルがある閾値を超えていれば、 そのキヤリアを使用中 と判定し、 他のチャネルに割り当ててしまう不都合がある、 したがって、 無 線通信システムにおける周波数の利用効率が低下してしまう。 発明の開示

本発明の目的は、 無線通信システムにおける周波数利用効率を向上させる ことができるキヤリアセンス装置を提供することをである

この目的は、 所望局の受信電界強度が大きく通信が可能な状態である場合 には、 干渉波レベルに対する値を考慮して、 チャネル割当てを行うキャリア センス装置により達成される.

すなわち、 アンテナにより受信した制御チャネルと通信チャネルの受信レ ベルを受信電界強度測定器により測定し、 所望波対干渉波の比を推定値とし て算出し、 通信品質を保障するしきい値とその推定値出力とを比較し、 その 出力が閾値以上であれば、 キヤリアを割り当てる。 図面の簡単な説明

図 1は、 従来のキャリアセンス装置のブロック図 ；

図 2は、 従来のキャリアセンスの概念図；

図 3は、 本発明の実施の形態 1に係るキャリアセンス装置のブロック図； 図 4は、 実施の形態 1 ί 概念図； 図 5は、 本発明の実施の形態 2に係るキヤリ 装置の要部プロック 図；

図 6は、 実施の形態 2のフェージング変動の概念図

図 7は、 本発明の実施の形態 3に係るキヤリ 装置の要部プロック 図；

図 8は、 本発明の実施の形態 4に係るキヤリ 装置の要部ブロック 図； 図 9は、 本発明の実施の形態 5に係るキャリアセンス装置のブロック図； 図 1 0は、 実施の形態 5におけるキヤリアセンス時間の説明図；

図 1 1.は、 本発明の実施の形態 6に係るキャリアセンス装置のブロック図； 並びに

図 1 2は、 本発明の実施の形態 7に係るキャリアセンス装置のブロック図 である _n 発明を実施するための最良の形態

本発明のキヤリアセンス装置は、 制御チャネルと通信チャネルとを受信す る 1本のアンテナと、 前記アンテナの受信電界強度を測定する受信電界強度 測定器と、 前記通信チャネルの受信電界強度測定値と前記制御チャネルの受 信電界強度測定値とから所望波対干渉波の比の値を算出する所望波対干渉波 算出器と、 通信チャネルとして割り当てるための閾値と前記所望波対干渉波 算出器の出力とを比較する比較器と、 この比較器の出力に応じてチャネル割 当てを行う制御部と、 を具備する構成を有する-,

また、 本発明のキャリアセンス装置は、 制御チャネルと通信チャネルとを 受信する 1本のアンテナを備え、 受信電界強度測定部で前記アンテナの受信 電界強度を測定し、 所望波対干渉波算出部で前記通信チャネルの受信電界強 度測定値と前記制御用受信電界強度測定値から所望波対干渉波の比の値を算 出し、 比較部で通信チャネルとして割り当てるための閾値と前記所望波対干 渉波算出部の出力とを比較し、 干渉波が存在している場合でも通信可能なチ ャネルを検出する構成を有する

これらの構成により、 所望波と干渉波の比の値を用いて閾値判定し， チヤ ネルを割り当てるため， 干渉波が存在している場合でも、 良好な通信可能な チャネルを検出することができる。

また、 本発明のキャリアセンス装置においては、 受信電界強度測定器は、 瞬時受信電界強度レベルを数スロッ トの区間にわたり、 平均化する平均化器 を具備することが好ましい。

また、 本発明のキャリアセンス装置においては、 受信電界強度測定部は、 平均化部で瞬時受信電界強度レベルを数スロッ トの区間にわたり平均化し、 フエ一ジングによる変動に対して追随して受信電界強度レベルを測定するこ とが好ましレ、

これらの構成により、 フェージングによる瞬時レベル変動を平均化し、 フ エージングの影響を緩慢にするため、 フエ一ジングによる変動に対して追随 し、 正確な受信電界強度レベルを測定することができる。

また、 本発明のキャリアセンス装置においては、 所望波対干渉波算出器は、 所望波の受信電界強度レベルである制御チャネルの受信電界強度レベルと、 干渉波の受信電界強度レベルである通信チャネルの受信電界強度レベルとか ら， 所望波対干渉波の比をとる除算器とを具備することが好ましい。

また、 本発明のキャリアセンス装置においては、 所望波対干渉波算出部は、 除算部で所望波の受信電界強度レベルである制御チャネルの受信電界強度レ ベルと干渉波の受信電界強度レベルである通信チャネルの受信電界強度レべ ルとから所望波対干渉波の比をとることにより、 所望波対干渉波の値を算出 することが好ましい

これにより、 所望波と干渉波との比を除算器により求めることができるた め、 所望波対干渉波の値を算出することができるつ

また、 本発明のキャリアセンス装置においては、 所望波対干渉波算出器は、 所望波の受信電界強度レベルである制御チャネルの受信電界強度レベルと、 千渉波の受信電界強度レベルである通信チャネルの受信電界強度レベルとを d Bへ変換する d B変換器と、 それらの出力から所望波対干渉波の比をとる ための減算器とを具備することが好ましい。

また、 本発明のキャリアセンス装置においては、 所望波対干渉波算出部は、 d B変換器で所望波の受信電界強度レベルである制御チャネルの受信電界強 度レベルと干渉波の受信電界強度レベルである通信チャネルの受信電界強度 レベルとを d B値へ変換し、 減算部でその d B値から所望波対干渉波の比を とることにより、 所望波対干渉波の値を算出することが好ましい。

これにより、 信号レベルを d B値へ換算できるため、 除算器を用いず， 高 速に所望波対干渉波の値を算出することができる。

また、 本発明のキャリアセンス装置は、 制御チャネルを受信するアンテナ と、 通信チャネルを受信するアンテナと、 前記制御チャネルと前記通信チヤ ネルとのアンテナの受信電界強度を各々測定する受信電界強度測定器と、 前 記通信チャネルの受信電界強度測定値と前記制御チャネルの受信電界強度測 定値とから所望波対干渉波の比の値を算出する所望波対干渉波算出器と、 通 信チャネルとして割り当てるための閾値と前記所望波対干渉波算出器の出力 するとを比較する比較器と、 この比較器の出力に応じてチャネル割当てを行 う制御部と、 を具備する構成を有する _n

また、 本発明のキャリアセンス方法では、 受信電界強度測定部で制御チヤ ネルと通信チャネルとのアンテナの受信電界強度を測定し、 所望波対干渉波 算出部で前記通信用受信電界強度測定値と前記制御用受信電界強度測定値と から所望波対干渉波の比の値を算出し、 比較部で通信チャネルとして割り当 てるための閾値と前記所望波対干渉波算出部の出力するとを比較し、 干渉波 が存在する場合でも、 高速に空きチャネルを検出してチャネル割り当てを行 9 o

これにより、 通信チャネル用アンテナ、 制御チャネル用アンテナの 2本の アンテナを持っため、 制御チャネル時に、 通信チャネルのキャリアを検出す ることができ、 高速に， 空きチャネルを検出し， チャネル割り当てを行うこ とができる。

また、 本発明のキャリアセンス装置は、 制御チャネルを受信するアンテナ と、 通信チャネルを受信する空間的に離れて配置された複数本のアンテナと、 前記制御チャネルと通信チャネルとのアンテナの受信電界強度を測定する受 信電界強度測定器と、 前記複数本の通信チャネルの受信電界強度測定器の出 力から受信電界強度のレベルが最も高いアンテナを選択する選択器と、 前記 選択器の出力と前記制御用受信電界強度測定値から所望波対干渉波の比の値 を算出する所望波対干渉波算出器と、 通信チャネルとして割り当てるための 閾値と前記所望波対干渉波算出器の出力とを比較する比較器と、 この比較器 の出力に応じてチャネル割当てを行う制御部と、 を具備する構成を有する。 また、 本発明のキャリアセンス方法では、 受信電界強度測定部で前記制御 チャネルと通信チャネルのアンテナの受信電界強度を測定し、 選択部で前記 複数本の通信チャネルの受信電界強度測定部の出力から受信電界強度のレべ ルが最も高いアンテナを選択し、 所望波対干渉波算出部で前記選択部の出力 と前記制御用受信電界強度測定値から所望波対干渉波の比の値を算出し、 比 較部で通信チャネルとして割り当てるための閾値と前記所望波対干渉波算出 部の出力するとを比較し、 フェージング変動が起きている干渉波が存在する 場合でも、 通信チャネルの干渉波の最大の電界強度を測定して所望波と干渉 波との比の値を算出する

これにより、 通信チャネル用アンテナを複数本用いて受信しているため、 通信チャネルのフヱ一ジングの変動が起きている干渉波が存在した場合でも、 通信チャネルの干渉波の最大の電界強度が測定でき、 所望波と干渉波との比 の値を正確に算出することができる，

また、 本発明のキャリアセンス装置は、 制御チャネルと通信チャネルとを それぞれ受信する空間的に離れて配置された複数本のアンテナと、 制御チヤ ネルと通信チャネルとのアンテナの受信電界強度をそれぞれ測定する受信電 界強度測定器と、 前記複数本の制御チャネルと通信チヤネルの受信電界強度 測定器の出力から受信電界強度のレベルが最も高いアンテナを選択する選択 器と、 前記選択器の出力と前記制御用受信電界強度測定値から所望波対干渉 波の比の値を算出する所望波対干渉波算出器と、 通信チャネルとして割り当 てるための閾値と前記所望波対千渉波算出器の出力とを比較する比較器と、 この比較器の出力に応じてチヤネル割当てを行う制御部と、 を具備する構成 を有する。

また、 本発明のキャリアセンス方法では、 受信電界強度測定部で制御チヤ ネルと通信チヤネルのァンテナの受信電界強度を測定し、 選択部で前記複数 本の制御チャネルと通信チャネルとの受信電界強度測定部の出力から受信電 界強度のレベルが最も高いアンテナを選択し、 所望波対干渉波算出部で前記 選択部の出力と前記制御用受信電界強度測定値から所望波対干渉波の比の値 を算出し、 比較部で通信チャネルとして割り当てるための閾値と前記所望波 対干渉波算出部の出力とを比較し、 所望波と干渉波がフエ一ジングによる電 界強度の変動が起きている場合でも、 制御チャネルと通信チャネルとの最大 の電界強度を測定して所望波と干渉波との比の値を算出する

これにより、 通信チャネル用アンテナ、 制御チャネル用アンテナとも、 複 数本のアンテナを用いているため、 所望波と干渉波がフエ一ジングによる電 界強度の変動が起きている場合でも、 制御チャネル、 通信チャネルの最大の 電界強度が測定でき、 所望波と干渉波との比の値を正確に算出することがで きる-,

以下、 本発明の実施の形態を添付図面を参照して詳細に説明する

(実施の形態 1 )

図 3は、 無線通信システムにおける基地局装置に備えられた実施の形態 1 に係るキャリアセンス装置の概略構成を示すブロック図であり、 図 4は、 制 御チャネルと通信チャネルの受信電界強度の測定レベルを説明するための概 念図である

一般に、 ダイナミックに空きチャネルを検索して割り当てるシステム、 例 えば P H Sシステムで使用される T D VI A/ T D D方式や携帯電話システム で使用されるじ0 ^八/丁0 0の丁0 \ 構造方式では、 上り回線の制御チ ャネルは通信チャネルと異なる周波数を用いるので、 基本的に干渉波が含ま れない。 また、 通信チャネルは、 割り当てられる前には、 干渉波とみなすこ とができる。 また、 上り回線の制御チャネルで受信した電界強度レベルと通信チャネル で受信した電界強度レベルは、 同距離にいる所望のユーザから送信されてい ることから、 相関性が高いと考えられる、 つまり、 チャネル割り当て後の所 望波の電界強度レベルは、 通信チヤネルと制御チャネルとでほぼ等しいと推 定できる。

そこで、 この上り回線の制御チャネルの電界強度レベルを所望波信号の電 界強度レベルと推定し、 割り当て前の通信チャネルの各スロット毎の干渉波 信号の電界強度レベルとして測定することにより、 両者を用いてチャネルに 割り当てたときの所望波レベル対干渉波レベルの比を推定する：

実施の形態 1では、 この所望波レベル対干渉波レベルの比でキヤリァセン スを行うことにより、 干渉波レベルが高くても所望波レベルが高いために使 用できるキャリアを検出することができる 従って、 干渉波レベルだけで通 信不可能と半 lj定されたチャネルを有効に割り当てることが可能になり、 周波 数有効利用、 チャネル容量の増大の効果が得られる。

本発明のキャリアセンス装置の動作を図 3を用いて説明するつ まず、 制御 チャネルでアンテナ a 1 1 から信号を受信する—， この受信信号を受信電界強 度測定器 1 2に送り、 そこで受信信号の電界強度レベルを測定する- このレ ベルを所望波レベルとする。

次に、 通信チャネルに切替え、 制御チャネルと同様にして、 各スロッ ト毎 に受信電界強度測定器 1 2で、 通信チャネルの電界強度レベルを測定する， このレベルを干渉波レベルとする—， その後、 制御チャネル及び通信チャネル の受信信号の電界強度レベルを用いて電界所望波対干渉波算出器 1 3で所望 波対干渉波の比を算出する

この出力を比較器 1 4に送り、 そこで所望波対干渉波の比を閾値と比較す る。 この場合、 閾値は、 通信チャネルの通信方式による対干渉波特性の結果 より通信品質を保障できる値に設定する-. この比較の結果により、 通信チヤ ネルとして所望ユーザに割り当てられるかどうか判定する。 具体的に、 図 4により説明する。 制御チャネルで受信した信号の電界強度 測定レベルを D 1とする。 また、 割り当て前の通信チャネルで受信した信号 の電界強度測定レベルは、 各スロッ ト毎に測定される このレベルは干渉波 の電界強度レベルであり、 それぞれ、 じ 1、 じ 2、 じ 3、 じ 4とする。

ここで従来の閾値をし t hとすると、 通信チャネルでは、 どのスロッ トも、 閾値を超えているので、 干渉波レベルだけで判断するとすると、 スロッ トを 割り当てることが不可能であると判定する。 しかしながら、 干渉波レベルが 閾値を超えていたとしても干渉波と所望波の相対量によつては、 通信可能な 場合がある， 例えば、 制御チャネル用の D 1のように、 干渉波の電界強度レ ベルと所望波の電界強度レベルの差が大きい場合、 あるいは、 通信チャネル で対干渉波特性の良い通信方式を用いる場合である-， すなわち、 通信品質は、 干渉波の電界強度レベルにより決まるのではなく、 所望波対干渉波の電界強 度の比により決定すると考えられる。

そこで、 D 1 と各スロッ トのじ 1〜じ 2とで所望波対干渉波を以下の数式 で算出する、 また、 その結果、 各スロッ ト毎の算出値を C 1、 C 2、 C 3、 C 4とすると、

となる ここで、 従来の干渉波のレベルの閾値をし- t h、 また、 通信チヤネ ルの対干渉性から通信品質を保障しうる所定の閾値を D i; t hとすると、 従 来のキャリアセンス方法では、 図 4に示す状態で通信チャネルの閾値し- t h を全てのスロッ トで超えているので、 全て使用中とみなされ、 ユーザを割り 当てることがない。 一方、 閾値 Dし' t hを考盧すると、 制御チャネルの所望 レベルが大きいか、 あるいは、 対干涉性に優れた通信方式を用いている場合 などは、 チャネルを割り当てたとしても、 十分に通信が可能であるので、 チ ャネルを割り当てることができる。

そこで、 まず、 所望波対干渉波の比 （C 1〜C 4 ) のうち最大のものを選 択する。

maxi C 1 , C 2 , C 3 , C 4 } 次いで、 この選択結果と閾値とを以下の式により比較する。 すなわち、 最 大となるスロットの所望波対干渉波の比が閾値を超えているかどうかを判定 する。 これにより、 このキャリアのスロッ トを割り当てるか割り当てないか を判定する。

DUth < C 3 閾値じ t hより大きくても、 所望波対干渉波の比の値でみれば、 十分通信 可能なスロッ トがある。 この場合、 閾値 D U t hを考慮することにより、 通 信チャネルとして割り当てることができる。 図 4の状態では、 スロッ ト 3が 割り当てられる。

なお、 この閾値は、 通信チャネルで使用する通信方式の対干渉波特性に依 存して決定される 従って、 無線通信システムは、 通信品質を満足する所望 波対干渉波の比で設計されるので、 安定した通信を行うことが可能である (実施の形態 2 )

図 5は、 実施の形態 2に係るキャリアセンス装置の主要部を説明するため の図である。 また、 図 6は、 本実施の形態を説明するためのフエ一ジング変 動を示す概念図である。 実施の形態 2のキャリアセンス装置は、 実施の形態 1のキャリアセンス装置において、 受信電界強度レベル測定器の測定精度を より向上させたものである

この装置においては、 図 5に示すように、 実施の形態 1における受信信号 を平均化器 2 1で平均化し、 この出力信号を受信電界強度測定器の出力とす る これにより、 フエージング変動に追随させている， なお、 本実施の形態 におけるキヤリアセンス装置の他の構成は、 実施の形態 1に係るキャリアセ ンス装置と同様であるのでその説明は省略する。

キヤリアセンスを行う場合、 全て受信電界レベルを用いてチャネルを割り 当てるので、 通信品質に重要な影響を与える。 さらに、 ユーザは、 移動しな がら通信を行うので受信電界レベルは、 フェージングの変動を受ける 例え ば、 図 6 ( a ) に示すように、 あるスロッ トの瞬時電界強度レベルだけで受 信電界強度レベルを測定すると、 その測定の瞬時がフエ一ジングの谷の部分 であった時に、 電界強度レベルが低いと測定され、 空きチャネルと判定され、 チャネルを割り当ててしまう （図 6 ( a ) における # 2， # 4 ) ₃ このため、 通話中に、 干渉レベルが大きくなり、 回線が切れてしまうつ

そこで、 測定精度を向上するために、 数スロッ トの測定結果をスロット間 で平均し、 そのレベルでキャリアセンスを行うようにした. - すなわち、 図 4 ( b ) に示すように、 電界レベルを平均化することで、 フエ一ジングの谷の 部分で電界強度レベルが測定されたスロットがあっても、 正確に空きチヤネ ルの判定を行うことができる これにより、 干渉波レベル変動を吸収して受 信電界強度レベルを測定することが可能である。

(実施の形態 3 )

図 7は、 実施の形態 3に係るキヤリアセンス装置の主要部を説明するため の図である。 実施の形態 3では、 実施の形態 1における所望波対干渉波算出 器の処理方法について説明する。 なお、 本実施の形態におけるキャリアセン ス装置の他の構成は、 実施の形態 1に係るキャリアセンス装置と同様である のでその説明は省略するつ まず、 実施の形態 1において算出された制御チャネル時の受信電界強度値 と通信チャネル時の受信電界強度値とが除算器 3 1に入力され、 所望波対干 渉波の比が求められる. この比の値を C、 所望波レベルを D、 千渉波レベル

D

C =

ひ となる、 この比を求めることにより、 より通信品質に応じた判定をすること ができる指標となる値を得ることができる -.

(実施の形態 4 )

図 8は、 実施の形態 4に係るキヤリアセンス装置の主要部を説明するため の図である， 実施の形態 4では、 実施の形態 1における所望波対干渉波算出 器の処理方法について説明するつ なお、 本実施の形態におけるキャリアセン ス装置の他の構成は、 実施の形態 1に係るキヤリアセンス装置と同様である のでその説明は省略する-，

本実施の形態において、 実施の形態〗 において求められた制御チャネル時 の受信電界強度値と通信チャネル時の受信電界強度値とを用いるのは、 実施 の形態 3の場合と同様である. 所望波電界強度レベルと干渉波電界強度レべ ルとの比を算出するために除算器を用いると、 演算量がかかるので、 本実施 の形態においては、 d B変換器 4 1を用いて電界強度レベルを d B値に変換 するようにしている。

この d B変換は、 電界強度レベルと、 d B値とを対応させた変換テーブル に従って行う d B変換器 4 1で d B変換された制御チャネルに対する d B 値と通信チャネルに対する d B値を減算器 4 2に送り、 そこで減算して、 所 望波対干渉波の比の値を算出する ここで、 所望波を D a、 干渉波を U と し、 それぞれの d B値を C a、 C bとすると、 Ca = 20 log ₁₀ Da _{[dBtx ]}

Cb 二 20 log ₁₀ Ub [ ]

となり、 d B値へ変換される.

また、 所望波対干渉波の比の値を C a bとすると

Cab 二 し a — し b

となる この構成によれば、 d 1 変換テーブルと减算器 4 2を用いることに より、 より高速な d Π演算処理を行うことができ、 また、 所望波対千渉波の 比の値を迅速に算出することができる，

(実施の形態 5 )

図 9は、 実施の形態 5に係るキヤリアセンス装置の構成を示すプロック図 である。 実施の形態 5のキャリアセンス装置において、 アンテナを 2本にし ている。 アンテナ 1本の場合であると、 制御チャネルの電界強度レベルを測 定し、 その次に、 通信チャネルの電界強度レベルを測定するので、 通信チヤ ネルのチャネルを割り当てるまでに、 時間がかかってしまう。 すなわち、 キ ャリアセンスに要する時間は、 図 1 0 ( a ) , ( b ) に示すように、 アンテ ナ数に応じて少なくなる

そこで、 より高速にキャリアセンスをするために、 アンテナを 2本設置し、 制御チャネルで所望波の電界強度レベルを測定し、 通信チャネルでは、 いつ でもチャネル割り当てできるように、 並列に各スロッ卜の干渉波の電界強度 レベルを測定する なお、 本実施の形態におけるキャリアセンス装置の他の 構成は、 実施の形態 1に係るキヤリアセンス装置と同様であるのでその説明 は省略する。 以下、 この動作について説明する。

図 9において、 まず、 制御チャネル用アンテナ b 5 1 と通信チャネル用ァ ンテナ c 5 2とでそれぞれのチャネルの信号を受信する。 それぞれの受信信 号は、 上記実施の形態で説明したように、 それぞれ受信電界強度測定器 5 3， 5 4に送られ、 そこで電界強度レベルが測定される さらに、 これらの測定 結果が所望波対干渉波算出器 5 5に送られ、 そこで所望波対干渉波の比が算 出される この算出器 5 5の出力は、 比較器 5 6に送られ、 そこで閾値と比 較される 閾値を超えている場合に通信可能と判定し、 チャネルを割り当て る なお、 閾値は、 通信品質を保障し得る所定の値とする。 これにより、 高 速なキャリアセンスを行うことができる、 また、 キャ リアセンス時間を短く することができるので、 伝搬路におけるフヱ一ジング変動の追随性も向上す ることができる。

(実施の形態 6 )

図 1 1は、 実施の形態 6に係るキャリアセンス装置の構成を示すブロック 図である-. 実施の形態 6では、 通信チャネル用のアンテナを複数本の VI本と した場合について説明する。 ここでは、 説明を簡単にするため、 2本のアン テナを用いた場合としているが、 アンテナ数は多いほど良い。 複数本の通信 チャネル用アンテナを空間的に離れて配置した状態で受信することにより、 アンテナの本数分の独立したフェージング変動を受けた信号を受信したこと になり、 キャリアセンスの信頼性を向上させることができる， なお、 本実施 の形態におけるキヤリアセンス装置の他の構成は、 実施の形態 1に係るキヤ リアセンス装置と同様であるのでその説明は省略する

すなわち、 通信チャネルをキャリアセンスする場合に、 より良好なアンテ ナを選択することができることとなる。 ここで、 より良好なというのは、 干 渉波レベルが最も低いアンテナを選択することにより、 所望波対干渉波の比 が最大となるアンテナを選択することである。 以下、 このキャリアセンス装 置の動作について説明する 制御チャネル用アンテナ d 6 1、 通信チャネル用アンテナ e 6 2、 及び通 信チャネル用アンテナ f 6 3で信号を受信し、 この受信信号をそれぞれ受信 電界強度測定器 6 4〜 6 6に送り、 そこで受信信号の電界強度レベルを測定 する

また、 通信チャネルについては、 電界強度測定結果が選択部 6 7に送られ、 そこで各ァンテナの干渉波レベルに基づいて、 干渉波レベルが比較的低い少 なくとも一つのアンテナが選択されるつ この場合の干渉波レベルは、 これ以 上干渉波レベルが上がると通信に支障が起こるレベルである。 この干渉波レ ベル以下の電界強度測定結果が得られた信号を受信したアンテナすべてが選 択される。

次いで、 制御チャネルの所望波電界強度レベルとこの選択器 6 7の出力と が所望波対干渉波算出器 6 8に送られ、 そこで所望波対干渉波の比が算出さ れる さらに、 実施の形態 5と同様にして、 その出力と閾値とが比較器 6 9 で比較される。 この閾値を超える所望波対干渉波の比を持つ信号を受信した アンテナを選択器 （図示せず） で選択する このようなアンテナが複数ある 場合には、 所望波対干渉波の比が最大となるアンテナを選択し、 チャネルを 割り当てる なお、 閾値は、 通信品質を保障し得る所定の値とするつ この構 成により、 フエ一ジングによる通信品質への影響を軽減し、 安定した通信品 質を保障することができる

(実施の形態 7 )

図 1 2は、 実施の形態 7に係るキャリアセンス装置の構成を示すブロック 図である。 このキャリアセンス装置では、 アンテナの本数を M本としている。 ここでは、 説明を簡単にするため、 制御用アンテナを 2本、 通信用アンテナ を 2本として説明する なお、 本実施の形態におけるキャリアセンス装置の 他の構成は、 実施の形態 1に係るキャリアセンス装置と同様であるのでその 説明は省略する 以下、 このキャリアセンス装置の動作について説明する まず アンテナ g 7 1、 アンテナ h 7 2、 アンテナ i 7 3、 アンテナ】 7 4でそれぞれ信号を受信し、 実施の形態 6と同様にして、 この受信信号をそ れぞれ受信電界強度測定器 7 5〜 7 8に送り、 そこで受信信号の電界強化レ ベルを測定する。

また、 制御チャネルの電界強度測定結果は選択部 7 9に送られ、 そこで各 アンテナの所望波レベルに基づいて、 所望波レベルが比較的高い少なくとも 一つのアンテナが選択される， 所定の所望波レベルの電界強度測定結果が得 られた信号を受信したアンテナすべてが選択される 一方、 通信チャネルの 電界強度測定結果は選択部 8 0に送られ、 そこで各アンテナの干渉波レベル に基づいて、 干渉波レベルが比較的低い少なく とも一つのアンテナが選択さ れるつ この場合の干渉波レベルは、 これ以上千渉波レベルが上がると通信に 支障が起こるレベルである， この干渉波レベル以下の電界強度測定結果が得 られた信号を受信したアンテナすべてが選択される

次いで、 これらの選択器 7 9， 8 0の出力とが所望波対干渉波算出器 8 1 に送られ、 そこで種々の組み合わせの所望波対干渉波比が算出される。 さら に、 実施の形態 5と同様にして、 その出力と閾値とが比較器 8 2で比較され る この閾値を超える所望波対干渉波の比を示す組み合わせに対応する信号 を受信したアンテナを選択器 （図示せず） で選択する このようなアンテナ が複数ある場合には、 所望波対干渉波の比が最大となるアンテナを選択し、 チャネルを割り当てる。 なお、 閾値は、 通信品質を保障し得る所定の値とす る

この構成によれば、 制御チャネル用アンテナを複数本にしたことにより、 通信チャネルだけでなく、 制御チャネルもフエ一ジングに対して、 より精度 の良い、 所望波レベル測定を行うことができるつ 従って、 通信品質を決める 指標である所望波対干渉波の比の精度が向上し、 より正確なキヤリアセンス を行うことができるつ その結果、 より効率の良いチャネル割り当てを行うこ とが可能となり、 周波数有効利用率を向上させ、 1セルあたりのチャネル容 量を増大させることができるつ 以上説明したように、 本発明によれば、 制御チャネルの電界強度レベルを 用いて通信チャネルの各スロット毎の所望波対干渉波の比を算出し、 この比 を基準にしてスロットを割り当てることにより、 干渉波レベルが大きい場合 であっても効率良くキャリアセンスを行うことができる。 このため、 セルが 隣接して干渉波が存在している場合でも、 周波数利用効率を向上させること ができ、 1セルあたりのチャネル容量を向上させることができる

また、 通信チャネルの通信方式の対干渉波特性に応じて所望の通信品質を 保障するように閾値を設定することにより、 従来の干渉波の受信電界強度レ ベルだけでスロットを割り当てるよりも、 周波数をより有効に利用すること ができる 産業上の利用可能性

本発明は、 ダイナミ ックに空き 検索して割り当てるシステム、 例えば P H Sシステムで使 方式や携帯電話システ ムで使用さ 冓造方式を採用する無線通信シ ステムにおいて好適である

Claims

請求の範囲

1 . 制御チャネルと通信チャネルとを受信する 1本のアンテナと、 前記ァ ンテナの受信電界強度を測定する受信電界強度測定器と、 前記通信チャネル の受信電界強度測定値と前記制御チャネルの受信電界強度測定値とから所望 波対千渉波の比の値を算出する所望波対干渉波算出器と、 通信チャネルとし て割り当てるための閾値と前記所望波対干渉波算出器の出力とを比較する比 較器と、 この比較器の出力に応じてチャネル割当てを行う制御手段と、 を具 備するキヤリアセンス装置，

2 . 受信電界強度測定器は、 瞬時受信電界強度レベルを数スロッ トの区間 にわたり、 平均化する平均化器を具備する請求項 1記載のキヤリ

3 . 所望波対干渉波算出器は、 所望波の受信電界強度レベルである制御チ ャネルの受信電界強度レベルと、 干渉波の受信電界強度レベルである通信チ ャネルの受信電界強度レベルとから， 所望波対干渉波の比をとる除算器とを 具備する請求項 1記載のキャリアセンス装置。

4 . 所望波対干渉波算出器は、 所望波の受信電界強度レベルである制御チ ャネルの受信電界強度レベルと、 干渉波の受信電界強度レベルである通信チ ャネルの受信電界強度レベルとを d Bへ変換する d B変換器と、 それらの出 力から所望波対干渉波の比をとるための減算器とを具備する請求項 1記載の キヤリアセンス装置。

5 . ' 制御チャネルを受信するアンテナと、 通信チャネルを受信するアンテ ナと、 前記制御チヤネルと前記通信チャネルとのアンテナの受信電界強度を 各々測定する受信電界強度測定器と、 前記通信チャネルの受信電界強度測定 値と前記制御チャネルの受信電界強度測定値とから所望波対干渉波の比の値 を算出する所望波対干渉波算出器と通信チャネルとして割り当てるための閾 値と前記所望波対干渉波算出器の出力するとを比較する比較器と、 この比較 器の出力に応じてチャネル割当てを行う制御手段と、 を具備するキヤリァセ ンス装置。

6 . 制御チャネルを受信するアンテナと、 通信チャネルを受信する空間的 に離れて配置された複数本のアンテナと、 前記制御チャネルと通信チャネル とのアンテナの受信電界強度を測定する受信電界強度測定器と、 前記複数本 の通信チャネルの受信電界強度測定器の出力から受信電界強度のレベルが最 も高いアンテナを選択する選択器と、 前記選択器の出力と前記制御用受信電 界強度測定値から所望波対干渉波の比の値を算出する所望波対干渉波算出器 と、 通信チャネルとして割り当てるための閾値と前記所望波対干渉波算出器 の出力とを比較する比較器と、 この比較器の出力に応じてチャネル割当てを 行う制御手段と、 を具備するキャリアセンス装置：，

7 . 制御チャネルと通信チャネルとをそれぞれ受信する空間的に離れて配 置された複数本のアンテナと、 制御チャネルと通信チャネルとのアンテナの 受信電界強度をそれぞれ測定する受信電界強度測定器と、 前記複数本の制御 チャネルと通信チャネルの受信電界強度測定器の出力から受信電界強度のレ ベルが最も高いアンテナを選択する選択器と、 前記選択器の出力と前記制御 用受信電界強度測定値から所望波対干渉波の比の値を算出する所望波対干渉 波算出器と、 通信チャネルとして割り当てるための閾値と前記所望波対干渉 波算出器の出力とを比較する比較器と、 この比較器の出力に応じてチャネル 割当てを行う制御手段と、 を具備するキャリアセンス装置

8 . 制御チャネルと通信チャネルとを受信する 1本のアンテナを備え、 受 信電界強度測定手段で前記アンテナの受信電界強度を測定し、 所望波対干渉 波算出手段で前記通信チャネルの受信電界強度測定値と前記制御用受信電界 強度測定値から所望波対干渉波の比の値を算出し、 比較手段で通信チャネル として割り当てるための閾値と前記所望波対干渉波算出手段の出力とを比較 し、 干渉波が存在している場合でも通信可能なチャネルを検出するキャリア センス方法。

9 . 受信電界強度測定手段は、 平均化手段で瞬時受信電界強度レベルを数 スロットの区間にわたり平均化し、 フェージングによる変動に対して追随し て受信電界強度レベルを測定する請求項 8記載のキヤリアセンス方法。

1 0 . 所望波対干渉波算出手段は、 除算手段で所望波の受信電界強度レべ ルである制御チャネルの受信電界強度レベルと干渉波の受信電界強度レベル である通信チャネルの受信電界強度レベルとから所望波対干渉波の比をとる ことにより、 所望波対干渉波の値を算出する請求項 8記載のキヤリアセンス 方法。

1 1 . 所望波対干渉波算出手段は、 d B変換手段で所望波の受信電界強度 レベルである制御チャネルの受信電界強度レベルと干渉波の受信電界強度レ ベルである通信チャネルの受信電界強度レベルとを d Bへ変換し、 減算手段 でその d B値から所望波対干渉波の比をとることにより、 所望波対干渉波の 値を算出する請求項 8記載のキャリアセンス方法，

1 2 制御チャネルを受信するアンテナと通信チャネルを受信するアンテナ とを各々備え、 受信電界強度測定手段で制御チャネルと通信チャネルとのァ ンテナの受信電界強度を測定し、 所望波対干渉波算出手段で前記通信用受信 電界強度測定値と前記制御用受信電界強度測定値とから所望波対干渉波の比 の値を算出し、 比較手段で通信チャネルとして割り当てるための閾値と前記 所望波対干渉波算出手段の出力するとを比較し、 干渉波が存在する場合でも、 高速に空きチャネルを検出してチャネル割り当てを行うキヤリアセンス方法 ₃ 1 3 . 制御チャネルを受信するアンテナと通信チャネルを受信する空間的 に離れた複数本のアンテナとを備え、 受信電界強度測定手段で前記制御チヤ ネルと通信チャネルのアンテナの受信電界強度を測定し、 選択手段で前記複 数本の通信チャネルの受信電界強度測定手段の出力から受信電界強度のレべ ルが最も高いアンテナを選択し、 所望波対干渉波算出手段で前記選択手段の 出力と前記制御用受信電界強度測定値から所望波対干渉波の比の値を算出し、 比較手段で通信チャネルとして割り当てるための閾値と前記所望波対干渉波 算出手段の出力するとを比較し、 フェージング変動が起きている干渉波が存 在する場合でも、 通信チヤネルの干渉波の最大の電界強度を測定して所望波 と干渉波との比の値を算出するキヤリアセンス方法，

1 4 . 制御チャネルと通信チャネルとをそれぞれ受信する空間的に離れて 配置された複数本のアンテナを備え、 受信電界強度測定手段で制御チャネル と通信チャネルのアンテナの受信電界強度を測定し、 選択手段で前記複数本 の制御チャネルと通信チャネルとの受信電界強度測定手段の出力から受信電 界強度のレベルが最も高いアンテナを選択し、 所望波対干渉波算出手段で前 記選択手段の出力と前記制御用受信電界強度測定値から所望波対干渉波の比 の値を算出し、 比較手段で通信チャネルとして割り当てるための閾値と前記 所望波対干渉波算出手段の出力とを比較し、 所望波と干渉波がフェージング による電界強度の変動が起きている場合でも、 制御チャネルと通信チヤネル との最大の電界強度を測定して所望波と干渉波との比の値を算出するキヤリ アセンス方法。

1 5 . キャリアセンス装置を備えた基地局装置であって、 前記キャリアセ ンス装置は、 制御チャネルと通信チャネルとを受信する 1本のアンテナと、 前記アンテナの受信電界強度を測定する受信電界強度測定器と、 前記通信チ ャネルの受信電界強度測定値と前記制御チャネルの受信電界強度測定値とか ら所望波対干渉波の比の値を算出する所望波対干渉波算出器と、 通信チヤネ ルとして割り当てるための閾値と前記所望波対干渉波算出器の出力とを比較 する比較器と、 この比較器の出力に応じてチャネル割当てを行う制御手段と、 を具備する。

1 6 . キャリアセンス装置を備えた基地局装置と無線通信を行う通信端末 装置であって、 前記キャリアセンス装置は、 制御チャネルと通信チャネルと を受信する 1本のアンテナと、 前記アンテナの受信電界強度を測定する受信 電界強度測定器と、 前記通信チャネルの受信電界強度測定値と前記制御チヤ ネルの受信電界強度測定値とから所望波対干渉波の比の値を算出する所望波 対干渉波算出器と、 通信チャネルとして割り当てるための閾値と前記所望波 対干渉波算出器の出力とを比較する比較器と、 この比較器の出力に応じてチ ャネル割当てを行う制御手段と、 を具備する