WO2001095524A1

WO2001095524A1 - Systeme de radiocommunication et appareil terminal de communication utilise dans ce systeme

Info

Publication number: WO2001095524A1
Application number: PCT/JP2001/004651
Authority: WO
Inventors: Kazuyuki Miya
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Priority date: 2000-06-06
Filing date: 2001-06-01
Publication date: 2001-12-13
Also published as: US20020105935A1; AU6069401A; JP2001346265A; EP1202473A1; EP1202473A4; KR20020015724A; CN1381108A

Description

明細書無線通信システム及びそれに用いる通信端末装置技術分野

本発明は、ディジ夕ル無線通信システムにおいて使用される通信端末装置に関する。背景技 fe

近年のィン夕一ネット関連技術の発達に伴い、ィン夕一ネヅトで音楽配信などの種々のサービスを提供できるようになってきている。このようなサービスでは、下り回線の伝送量が非常に多くなる。下り回線の伝送量が多いサービスを実現するために、下り回線における高速パケット伝送に大きな期待が寄せられている。そして、この下り回線における高速パケット伝送について、さまざまな技術開発が行われている。

セルラシステムにおいては、高速パケットの無線伝送システムとして、 H D R (High Data Rate) と呼ばれるシステムが提案されている。このシステムは、従来の I S— 9 5と呼ばれる C D M A ( Code Division Multiple Access) システムと、上下回線ともに同一帯域幅（1 . 2 5 MH z ) を使用するものである。この H D Rシステムは、無線区間で音声や低速パケットを収容する I S— 9 5システムと周波数によって分離し、さらにバックボーン（ィンフラ）でも I S— 9 5システムから分離してィン夕一ネヅトアクセスに特化させている。

H D Rシステムにおいては、送信電力制御を行わない無線伝送方式を採用しており、常に最大パヮで伝送することで、低速レートの音声をサービスする I S - 9 5と同一カバーエリアで高速パケヅト伝送のサ一ビスを実現している。このため、このシステムでは、図 1に示すように、 I S— 9 5 (音声サ一ビス： f 1 ) と H D Rシステム（高速パケット伝送サービス： f 2 ) に関してセル及ぴアンテナを共有している。

一般に、パケットは音声などに比べて伝送遅延が許容できるため、 H D Rではソフトハンドオーバは行わず、ハードハンドオーバによる切替えを行う。しかしながら、ハードハンドオーバを行う場合でも、サ一ビスエリアに穴を空けない、すなわちどこでも通信可能にするためには、カバ一エリアのエッジまで回線を保持する必要がある。

高速パケットはシンボルレートが高いため、所要送信パヮが低速レートのチャネルに比べて大きい。したがって、カバ一エリアのエッジまで高速パグヅトの回線を保持するには、かなりの送信パヮが必要になる。このため、高速パケヅトのチャネルが他のチャネルに対して大きな干渉となり、その結果システム容量の減少の要因になる。

この問題を解決するために、 H D Rシステムでは、常時最大パヮで送信し、回線状況に応じて割り当て時間や伝送レートを変更するようになっている。すなわち、図 2に示すように、各ユーザに対しては、同じ最大パヮで送信するが、個々のュ一ザの回線状況に応じて割り当て時間や伝送レートを変更する。このように、 H D Rシステムでは、カバ一エリアのエッジで伝送レ一ト（平均スル一プット）を落とすことにより、回線を保持するようにしている。

上述したように、 H D Rシステムでは、基地局直下において、高い伝送レート（スル一プット）を確保できるものの、カバ一エリアのエッジに向かうにしたがって伝送レートが落ちるという問題がある。これは、音声サービスを行う I S— 9 5システムと同一のカバ一エリアを確保することで、両システムのセル及ぴアンテナを共有できることを特徴としているためである。

さらに、 H D Rシステムでは、同一エリア内において収容チャネル数が増加すると、限定されたキャリア周波数の中では、各キャリアでの平均スループットを落として収容する必要がある。反対に、各チャネルの平均スループヅトを維持するためには、限られたキャリア周波数においてあまり多くのユーザを収容することができなくなるために、チャネル数（ユーザ数）を制限する必要が

¾) O o 発明の開示

本発明の目的は、伝送レートが高い回線を含むシステムにおいて、カバ一ェリアのェヅジで伝送レート（スループット）が低下することを防止すると共に、周波数利用効率を上げて、平均スループットを落とすことなく収容チャネル数を上げることができる無線通信システム及びそれに用いる通信端末装置を提供することである。

上述した I S_95システム及ぴ HDRシステムでは、無線アクセス方式は共に FDD方式であり、上下回線において時間領域及び周波数帯域幅の点で対称性を有する。具体的には、図 3に示すように、上り回線と下り回線で一対の周波数帯域（ペアバンド）を確保する。すなわち、 FDDシステム #1 (例えば I S— 95システム）は、上り回線の周波数帯域 101と下り回線の周波数帯域 103をペアで確保し、 FDDシステム #2 (例えば HDRシステム）は、上り回線の周波数帯域 102と下り回線の周波数帯域 104をペアで確保する。なお、周波数帯域幅 1及び 2は上り回線及び下り回線で同じである o

HDRシステムにおいては、上下回線の時間領域及び周波数帯域幅の点で対称性を有する： FDD方式であっても、上下回線の変調方式、フレーム構成、チャネル構成、チャネル多重方法などを各々別の方式に変更することより、より高速レートな伝送を可能にし、かつ上下回線の非対称伝送を実現している。

—方、現在、 IMT— 2000システムとして標準化が進められている W— CDMA ( ideband-Code Division Multiple Access ) の FDD (Frequency Division Duplex) シスアム及び TJDi) (Time Division Duplex) システムは、基本的には、相互に同一サ一ビスを提供できることを前提に検討が行われており、 F D Dシステム又は T D Dシステム単独で I M T 一 2000に要求されるサービスが提供できるシステムである。この場合、両方のシステムには提供するサ一ビスの点で大きな差異がないため、同一事業者が両方のシステムを構築した場合に、いかに効率良く両方のシステムを運用するかが問題である。

ITUが設定した IMT— 2000用の周波数帯域には、 FDDシステムとしてペアバンドの確保が困難な周波数帯域（2010— 2025MHz) が存在するため、その周波数帯域を TDDシステム用として想定し、トラヒックをシェアして補完するシステムを構築することが検討されている。これにより、 IMT-2000用の周波数帯域を効率的に活用すると共に、 FDDシステムと TDDシステムの両システムを効率良く運用することができると思われる。また、 TDDシステムは、上下回線で同一周波数帯域を用いるピンポン伝送である。この TDDシステムでは、同一の周波数帯域幅を使用するものの、上下回線の時間比率（スロット数）を非対称にすることにより、時間領域だけでも非対称伝送を容易に実現することができる。

すなわち、 FDDシステムでは、図 5 Aに示すように、下り回線のフレーム 108にすベてのユーザ（ユーザ # 1〜）に対する下り回線用の信号が割り当てられるのに対して、 TDDシステムでは、図 5 Bに示すように、同じ周波数帯域で下り回線のスロット 109と上り回線のスロット 110が時間多重されており、その下り回線のスロット 109にすベてのュ一ザ（ユーザ # 1〜）に対する下り回線用の信号が割り当てられ、上り回線のスロット 110にすベてのユーザ（ユーザ #ι〜）に対する上り回線用の信号が割り当てられる。したがって、 TDDシステムでは、下り回線のスロヅト 109の長さと上り回線のスロヅト 110の長さの割合を変えるだけで、周波数帯域幅に関係なく容易に非対称伝送を実現することができる。さらに、 TDDシステムでは、変調方式、フレーム構成、チャネル構成、多重方法を上下回線で異なるものにすることにより、さらなる非対称性を実現することができる。なお、図 5は、上下回線の時間領域での対称性/非対称性を説明するために用いている。図 5においては、一例として、ユーザ間の多重方式が時間多重である場合について示しているが、上下回線の一方の回線のユーザ間の多重方式は、時間多重でも良く、コード多重でも良い。

本発明者は上記の点に着目し、同一サ一ビスを提供できることを前提に標準化が進められている W— CDMAの FDDシステム及び TDDシステムに対して、 TDDシステムを高速パケット伝送に特化させ、 FDDシステムと組み合わせて、主に通信サービスでシェアすることにより、伝送レートが高い回線を含むシステムにおいて、カバ一エリアのエッジで伝送レ一ト（スループヅト）が低下することを防止すると共に、周波数利用効率を上げて、平均スループヅトを落とすことなく収容チャネル数を上げることができることを見出し本発明をするに至った。

すなわち、本発明の骨子は、 CDMA— FDDシステム及び CDMA— TD Dシステムを含む複数のシステムを有する無線通信システムにおいて、前記 C DMA— FDDシステム及ぴ CDMA— TDDシステムのいずれか一方が伝送レートが高い回線を含むシステムであり、移動局が前記 CDMA— FDDシステム及び CDMA— TDDシステムのうちから所望の接続を希望するシステムを選択し、選択したシステムと通信を行うことである。図面の簡単な説明

図 1は、基地局のカバ一エリアを説明するための図；

図 2は、 HDRシステムにおけるユーザ割り当てを説明するための図；図 3は、 FDDシステムを利用する場合の周波数帯域を示す図；

図 4は、 FDDシステム及び T D Dシステムを利用する場合の周波数帯域を示す図；

図 5 Aは、 FDDシステムの下り回線信号のフレーム構成を示す図；図 5 Bは、 T D Dシステムの上り回線信号及び下り回線信号のフレーム構成を示す図；図 6は、本発明の実施の形態 1に係る無線通信システムにおける概略構成を示す図；

図 7は、本発明の実施の形態 1に係る無線通信システムにおける通信端末装置の構成を示すプロック図；

図 8は、本発明の実施の形態 1に係る無線通信システムにおける概略構成の他の例を示す図；並びに

図 9は、本発明の実施の形態 2に係る無線通信システムにおける基地局装置の構成を示すブロック図である。発明を実施するための最良の形態

以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。 (実施の形態 1 )

本実施の形態において、 FDDシステム及び TDDシステムの両方のシステムを利用する場合、図 4に示すように、： FDDシステムでは上り回線と下り回線で一対の周波数帯域（ペアバンド）を確保し、 TDDシステムでは上り回線と下り回線で共通の周波数帯域を確保する。すなわち、 FDDシステム #3は、上り回線の周波数帯域 105と下り回線の周波数帯域 106をペアで確保し、 TDDシステム #4は、上り回線及び下り回線用の周波数帯域 107を確保する。なお、 FDDシステム及び TDDシステムは、各々複数の周波数帯域を有していても良い。

本実施の形態では、下り回線のスロット長と上り回線のスロット長よりも長くして非対称伝送を実現する TDDシステムに高速パケット伝送サービスを収容し、 FDDシステムに音声サ一ビス又は低速パケヅト（高速でないバケツト）伝送サービスを収容し、 TDDシステムは周波数 f 2を用い、 FDDシステムは周波数: f l, f 3 (ペアバンド）を用いる場合について説明する。ここで、高速パケヅトとは、 "高速伝送するパケヅト"又は"伝送レートの高いパケット" を意味する。すなわち、本実施の形態では、「無線上での伝送レートが高いチャネルを含むシステム」を TDDシステムに収容する。この場合、「無線上での伝送レートが高いチャネルを含むシステム」とは、無線上での伝送レートが高いチヤネルのみで構成されたシステムや、無線上での伝送レートが高いチャネルを主に含むシステムを意味し、画像や音楽など、データ量が膨大なものを高速で伝送するシステムはもちろんのこと、音声のようにデータ量は少ないが、高速なパケヅトで瞬時に（短い伝送時間で）伝送するシステムも含む。

図 6は、本発明の実施の形態 1に係る無線通信システムにおける概略構成を示す図である。図 6に示す無線通信システムにおいては、通信端末である移動局（MS) 201から送信された周波数: 1の音声信号は、基地局 (BS) 2 02で受信され、所定の処理がなされて得られた受信データが無線ネヅトヮーク制御局（以下、 RNC (Radio Network Controller) と省略する） 20 3を介して移動交換局（以下、 MSC (Mobile Switching Center) と省略する） 204に送られる。 MSC 204では、いくつかの基地局からのデー夕が束ねられて、電話回線網 207に送られる。また、 MSC204と IPノケット網 208とも接続されており、必要に応じて、後述するように、一般にトンネリング技術を使用して I Pパケット信号を伝送する。なお、電話回線網 207としては、 PSTN、 I SDNなどを含むものとする。

一方、移動局（MS) 201から送信された周波数 f 2の高速バケツトは、基地局（BS) 205で受信され、所定の処理がなされて得られた受信データがル一夕一 206でルーティングされて I P (ィン夕一ネヅトプロトコル）ノケヅト網 208に送られる。

このように、一方のシステムが RNC 203から MSC204を介して電話回線網に接続され、他方のシステムが無線リソース管理などの制御機能を有するルーター 206を介して I Pパケヅト網 208に接続している。ル一夕一を介して IPパケット網に接続することにより、交換機を介する必要がなく、ィンフラの構築 ·管理コストを低減させることができ、これにより通信料を低減させることができる。

上記システムにおける移動局は、図 7に示す構成を有する。なお、移動局は、複数のシステム（基地局）と通信可能であり、複数の受信系列を備えているが、図 7においては説明を簡単にするために一系列のみを表記している。

アンテナ 3 0 1を介して受信した信号は、無線回路 3 0 2で所定の無線受信処理（ダウンコンバート、 A/D変換など）が行われる。無線受信処理された信号は、マヅチドフィル夕 3 0 3に送られ、マッチドフィル夕 3 0 3において基地局で用いられた拡散コ一ドで逆拡散処理が行われる。

逆拡散処理された信号は、復調回路 3 0 4に送られて、復調処理されることにより受信デ一夕となる。また、逆拡散処理された信号及び/又は復調処理された信号は、モニタ回路 3 0 5に送られる。

モニタ回路 3 0 5では、基地局 2 0 2と基地局 2 0 5からの制御信号により、基地局 2 0 2と基地局 2 0 5がどのようなサービスであるかを認識して、その制御信号を制御回路 3 0 6に出力する。また、モニタ回路 3 0 5では、基地局からの信号を用いて受信品質や移動速度を測定し、基地局との間の伝搬路状況を推定したり、自局の移動速度がどの程度であるかを認識する。伝搬路推定結果ゃ移動速度の情報を制御信号として制御回路 3 0 6に出力する。

制御回路 3 0 6では、モニタ回路 3 0 5からの制御信号と、送受信要求や伝送レートの情報とから、どのシステムと接続するかを示す旨の制御データを加算器 3 0 7に出力すると共に、接続するサービスに対応するシステムの周波数に切り替える旨の切替制御信号を無線回路 3 0 2に出力する。加算器 3 0 7では、送信デ一夕に上記システム接続用の制御データを多重して変調回路 3 0 8 に出力する。変調回路 3 0 8では、多重した送信データと制御データをデイジタル変調処理して、拡散変調回路 3 0 9に出力する。拡散変調回路 3 0 9では、所定の拡散コードを用いて多重した送信データと制御デ一夕に対して拡散変調処理を行い、拡散変調後の信号を無線回路 3 0 2に出力する。

無線回路 3 0 2では、送信デ一夕と制御データに対して所定の無線送信処理 (D/A変換、アップコンバートなど）が行われる。また、無線回路 3 0 2には、制御回路 3 0 6から接続するシステムの周波数に切り替える旨の切替制御信号が入力されるので、無線回路 3 0 2はその切替制御信号にしたがって周波数を切り替える。無線送信処理後の送信デ一夕は、アンテナ 3 0 1を介して基地局に対して送信される。

次に、上記構成を有する無線通信システムにおける動作について説明する。図 6において、移動局 2 0 1は、基地局 2 0 2及び基地局 2 0 5から信号を受信し、内部のモニタ回路 3 0 5で基地局 2 0 2及び基地局 2 0 5がどのようなシステムを提供しているかを認識する。この基地局のシステムを示す制御信号は制御回路 3 0 6に送られる。

移動局 2 0 1は、高速パケット伝送を要求する場合、その要求が制御回路 3 0 6に送られる。制御回路 3 0 6は、基地局のシステムを示す制御信号と高速パケット伝送を要求する旨により、基地局 2 0 5に接続すべきであることを選択し、その選択結果（接続を希望する旨）を示す制御デ一夕を基地局 2 0 5に送る送信データに多重する。

また、制御回路 3 0 6は、基地局 2 0 5に接続すべきであることを判断したので、基地局 2 0 5のシステムの周波数 f 2に切り替える旨の切替制御信号を無線回路 3 0 2に出力する。無線回路 3 0 2は、切替制御信号にしたがって周波数を f 2に切り替える。

基地局 2 0 5は、移動局 2 0 1から送信された信号を受信すると、信号に含まれる制御データ、すなわち接続を希望する旨を示すデ一夕に基づいて移動局

2 0 1との接続動作に移る。そして、基地局 2 0 5と移動局 2 0 1とが接続されると、高速パケット伝送が開始される。移動局 2 0 1は、高速バケツトを受信する場合、例えばダウンロードする場合には、 I Pパケット網 2 0 8からル —夕一 2 0 6を介して基地局 2 0 5から高速パケヅトを受信する。

また、移動局 2 0 1は、音声サービスを利用する場合、その要求が制御回路

3 0 6に送られる。制御回路 3 0 6は、基地局のサービスを示す制御信号と音声サービス又は低速パケヅト（高速でないパケヅト）伝送サービスを要求する旨により、基地局 2 0 2に接続すべきであることを選択し、その選択結果（接続を希望する旨）を示す制御デ一夕を基地局 2 0 2に送る送信デ一夕に多重する。

制御回路 3 0 6は、基地局 2 0 2に接続すべきであることを判断したので、基地局 2 0 2のシステムの周波数: f 1， f 3に切り替える旨の切替制御信号を無線回路 3 0 2に出力する。無線回路 3 0 2は、切替制御信号にしたがって周波数を f 1， f 3に切り替える。

基地局 2 0 2は、移動局 2 0 1から送信された信号を受信すると、信号に含まれる制御データ、すなわち接続を希望する旨を示すデ一夕に基づいて移動局 2 0 1との接続動作に移る。そして、基地局 2 0 2と移動局 2 0 1とが接続されると、音声通信が開始される。移動局 2 0 1は、音声通信を行う場合には、 R N C 2 0 3及び M S C 2 0 4を介して電話回線網 2 0 7と接続される。

このように、本実施の形態に係る無線通信システムにおいては、時間領域で伝送レートに非対称性を有する T D Dシステムに高速パケット伝送を収容させ、 F D Dシステムに音声サービスを収容させている。

F D Dシステムは、上下回線で同一の無線周波数帯域を持っている場合に、基本的には、上下回線で同程度のシステム容量を有していることになるので、例えばイン夕一ネット接続や音楽配信といった、下り回線の伝送量が多く、上り回線の伝送量の少ない非対称伝送のチャネルを多く収容する場合には、上下回線の総伝送量がアンバランスになり、周波数効率が悪くなる。

これに対して、 T D Dシステムでは、上下回線の時間比率（スロヅト数など）を非対称にすることにより、容易に上下回線のシステム容量を非対称にすることが可能である。このため、下り回線の高速チャネル（パケット）を効率良く収容することができる。

したがって、非対称伝送である下り高速チャネル（パケヅト）伝送を T D D システムに収容し、それ以外の伝送を F D Dシステムに収容することにより、システムにおける効率を良くすることができる。その結果、平均スループットを落とすことなく収容チャネル数を上げること、すなわちチャネルあたりの伝送レ一トの高速化の実現とシステム容量の増加を実現することができる。

上記説明では、 T D Dシステムにおいて、時間領域で伝送レートに非対称性をもたせている場合について説明しているが、 T D Dシステムにおいては、さらに、アクセス方式、変調方式、フレーム構成、チャネル構成、多重方法を上下回線で異なるものにすることにより、さらなる非対称性を実現することがでぎる。

また、 T D Dシステムは、上り回線を下り回線との間に伝搬遅延によって生じる衝突（Collision)を防止するため、ガードタイムを設けている。このガ —ドタイムの時間幅は、セル半径に依存しており、セル半径が大きくなるほど長くする必要がある。これは、セル半径が大きくなると、セルエッジと基地局との間で伝搬遅延が大きくなり、この場合ガードタイムが不十分であると、基地局での受信において、遅延して受信される上り回線信号が、下り回線信号の送信タイミングと重なってしまい、衝突が発生してしまうからである。

セル半径を大きくすると、上述したようにガードタイムを大きくする必要があり、その分だけオーバーヘッド比率（全通信時間における実際には送受信信号のない区間の占める割合）が大きくなり、伝送効率を劣化させることになる。よって、一般に、 T D Dシステムでは、大きなセル半径は不向きと考えられている。そのため、 T D Dシステムは比較的セル半径の小さいマイクロセル又はピコセルに適している。

このガードタイムは、ピンポン伝送である T D Dシステムに固有なものであり、 F D Dシステムにおいては不要である。このため、 F D Dシステムでは、ガードタイムに起因するセル半径の大きさについての制約がないため、マイクロセル又はピコセルよりも大きいマクロセルに適用することが可能となる。したがって、音声サービスと高速パケヅト伝送サービスを同じカバ一エリアにするのではなく、マクロセルにおいて F D Dシステムで音声サービスを収容し、セル半径を小さくしたマイクロセルにおいて T D Dシステムで高速バケツト伝送サービスを収容することにより、 H D Rで課題となるセルェヅジで伝送レート（スループット）が低下することを防止することができる。また、マイクロセルで高速パケット伝送サービスを収容させることにより、伝搬距離が短くなることで干渉を抑圧することができる。その結果、周波数利用効率が上がり、平均スループットを落とすことなく収容チャネル数を上げること、すなわちチャネルあたりの伝送レートの高速化の実現とシステム容量の増加を実現することができる。

さらに、高速レート伝送のチャネルをセル半径を小さくしたマイクロセルで収容することにより、伝搬距離が短い分だけ送信電力を低減できる。このため、基地局において大出力の送信アンプが不要になり、基地局の装置コストを低減することが可能になる。

上記説明では、基地局からの制御信号で、その基地局がいずれのシステムであるかどうかを認識し、そのシステムに基づいて、すなわちリアルタイム性が要求される音声やノンリアルタイム性である低速なパケットを F D Dシステムで通信するように、ノンリアルタイム性である高速なパケットを T D Dシステムで通信するように、システムを切り替えることについて説明した。本発明においては、システム切替の要因として、これに限定されず、移動局の移動速度や通信環境（伝搬路状態や混雑度）、特にサービスに応じて、いずれか一方のシステムを選択して接続するようにしても良い。

この場合、移動速度については、高速移動の移動局はセル間ハンドオーバの回数を少なくするために F D Dシステムに収容し、低速移動の移動局は T D D システムに収容する。このとき、移動局では、基地局からの受信信号からドッブラ一周波数などをモニタ回路で測定し、その情報に基づいて制御回路で接続するシステム（基地局）を選択する。

なお、 F D Dシステムにパケット伝送サービス、特に非対称のパケット伝送サービスを収容する場合には、上下回線の総伝送量がアンバランスになり、周波数利用効率が悪くなるので、その収容チャネル数及び最大伝送速度に制限を加えることが望ましい。この場合、収容チャネル数とは無関係に最大伝送速度を制限する、又は収容チャネル数が少ないときのみ比較的高速なバケツト伝送 (例えば、 384kbps) を行い、チャネル数の増加に応じて最大伝送速度を落とす（たとえば 64kbps)制御をすることなどが考えられる。

また、リアルタイム性を要求するサービス（音声など）において、例えば音質を重視する場合は FDDシステム（回線交換）に接続するように、すなわち基地局 202に接続するように選択し、通話料金を安くしたいなどの場合はマイクロセルに接続するように、すなわち基地局 205に接続するように選択する。なお、音声で基地局 205に接続して通信を行う場合には、 IP伝送（V o I P： Voice over IP) を行うことも考えられる。

また、システム切替の要因として通信環境（伝搬路状態や混雑度）を用いる場合、通信環境が良い移動局はカバ一エリアを広くとるマクロセルに収容し、通信環境が悪い移動局はマイクロに収容する。このとき、移動局では、基地局からの受信信号から受信品質（S IRなど）をモニタ回路で測定し、その情報に基づいて制御回路で接続するシステム（基地局）を選択する。

上記説明においては、音声サービスを行う FDDシステムの基地局 202 (マクロセル）は、 RNC 203及び MS C 204を介して電話回線網 207 に接続され、高速パケヅト伝送サービスを行う TDDシステムの基地局 205 (マイクロセル）は、ル一夕一 206を介して IPパケヅト網 208に接続されている場合について説明した。本発明においては、図 8に示すように、音声サービスを行う FDDシステムの基地局 202 (マクロセル）も高速パケット伝送サービスを行う TDDシステムの基地局 205 (マイクロセル）も共通の RNC 203及び MS C 204を介してバックボーン（電話回線網 207や I Pパケヅト網 208) に接続される構成でも良い。この場合においても、上記と同様な効果を得ることができる。

図 8に示すように、 I Pパケヅト信号を RNC 203及び MS C 204を介して電話回線網 2 0 7や I Pパケット網 2 0 8に伝送する場合には、一般にトンネリング技術を使用する。すなわち、通信端末の I Pアドレス又はモパイル I Pなどのモビリティを考慮した I Pアドレスをみて、基地局 2 0 2又は基地局 2 0 5から M S C 2 0 4間を直接ルーティングするのではなく、移動通信網としての B T Sまでの接続先を別途管理して、移動通信網として独自にパス (口一カルなアドレス、ノードアドレス）を張って、 I Pパケット網 2 0 8からの信号を転送する方法を採用することができる。

本実施の形態においては、各システムを選択して切り替えて接続する場合について説明しているが、一つの移動局の接続が択一的であるわけではなく、サ —ビス毎にシステムを変えていれば、同時に各システムについて回線を接続しても良い。

すなわち、一つの移動局について、サービス毎にシステムの選択結果が異なつても良く、例えば、音声サービスについて F D Dシステム（基地局 2 0 2 ) を選択し、高速パケット伝送サービスについて T D Dシステム（基地局 2 0 5 ) を選択するというように、サービス毎に異なる選択結果が出ても、それそれのサ一ビスについてそれそれの基地局と通信を同時に行うことができる。

(実施の形態 2 )

本実施の形態では、移動局から一方のシステムに通信環境や移動速度の測定結果及び接続希望を報告し、基地局側の判断に基づいて接続を決定して通信を行う場合について説明する。

図 9は、本発明の実施の形態 2に係る無線通信システムにおける基地局装置の構成を示すプロヅク図である。

まず、移動局からは、上記実施の形態 1で説明したように、各サービスや通信環境、移動速度などの測定に基づいて接続希望の旨を示す制御信号（接続希望情報）や前記測定の結果が送られる。

これらの制御信号や測定結果を含む信号は、アンテナ 4 0 1を介して受信され、無線回路 4 0 2で所定の無線受信処理（ダウンコンバート、 Α/Ί 変換など）が行われる。無線受信処理された信号は、復調回路 4 0 3に送られて、復調処理されることにより受信データとなる。また、復調処理された信号は、判断回路 4 0 4に送られる。

判断回路 4 0 4では、移動局から接続希望情報や測定結果情報、これに加えて自局で監視している通信状態情報などに基づいて移動局と接続するかどうかの判断を行う。例えば、移動局から高速パケット伝送の接続要求を受けた際に、通信状態が悪かったり、混雑度が高かったりしたときには、現在高速パケット伝送を収容できないと判断して、接続不可を示す制御データを加算器 4 0 5に出力する。一方、現在高速バケツト伝送を収容できると判断したときには、接続可を示す制御データを加算器 4 0 5に出力する。

加算器 4 0 5では、送信データに上記システム接続用の制御データを多重して変調回路 4 0 6に出力する。変調回路 4 0 6では、多重した送信データと制御デ一夕をディジタル変調処理して、無線回路 4 0 2に出力する。

無線回路 4 0 2では、送信データと制御デ一夕に対して所定の無線送信処理 ( D/A変換、アップコンバートなど）が行われる。無線送信処理後の送信デ —夕は、アンテナ 4 0 1を介して移動局に対して送信される。

このようにして、本実施の形態に係る基地局装置は、接続要求情報及び自局で測定した通信状況情報に基づいて移動局に対する接続の可否を判断し、その判断結果が接続可である場合に移動局と通信接続を行い、その判断結果が接続不可である場合に移動局に接続不可を通知する。これにより、移動局がシステムを選択して基地局に接続要求を出したときに、通信状態などの種々の要因を考慮して基地局が接続の可否を判断する。

上記説明においては、基地局が接続可能かどうかを判断し、その判断結果を通知する場合について説明した。本発明においては、基地局が接続可能かどうかを判断するだけではなく、移動局をどちらのシステムに収容すれば良いかを判断するようにしても良い。

この場合、図 8に示すように、共通の制御局（R N C )で構成される場合は、 RNC 203又は MS C 204において、移動局をどちらのシステムに収容すれば良いかを判断する。また、図 6に示すように、 RNC 203とル一夕一 2 06を独立して設ける場合は、 RNC 203 (又は MSC 204) とルーター 206との間に、移動局をどちらのシステムで収容するかを判断する装置を設け、その装置で移動局をどちらのシステムで収容するかを判断し、その判断結果を移動局に通知する。

本発明は上記実施の形態 1， 2に限定されず、種々変更して実施することが可能である。上記実施の形態 1 , 2では、無線通信システムに含まれるシステムが 2つの場合について説明しているが、本発明においては無線通信システムに含まれるシステムが 3つ以上の場合にも適用することができる。

また、上記実施の形態では、移動速度や通信環境について選択するシステムを判断するケースについて説明しているが、このケースは一例であり、サービス、移動速度、通信環境を単独又は組み合わせて、選択基準を適宜変更して実施することができる。

本発明の無線通信システムは、 CDMA— FDDシステム及び CDMA— T DDシステムを含む複数のシステムを有する無線通信システムにおいて、前記 CDMA— FDDシステム及び CDMA— TDDシステムのいずれか一方が伝送レートが高い回線を含むシステムであり、移動局が前記 CDMA— FDD システム及び CD MA— TDDシステムを含む複数のシステムのうちから接続を希望するシステムを選択し、選択したシステムと通信を行う構成を採る。この構成によれば、例えば、非対称伝送である下り回線の高速伝送を TDD システムに収容し、それ以外の伝送を FDDシステムに収容することが可能になるので、システム全体における周波数利用効率を良くすることができる。本発明の無線通信システムは、上記構成において、前記 CDMA— FDDシステム及び CDMA— TDDシステムは、共通の制御局により制御され、交換機を介して電話回線網に接続される構成を採る。

本発明の無線通信システムは、上記構成において、前記 CDMA— FDDシステム及び CD MA— TDDシステムの少なくとも一方のシステムがルータ —を介して IPバケツト網に接続される構成を採る。

この構成によれば、ルーターなどの IPネットワーク機器を介して I Pノヽ。ケット網に接続することにより、交換機を介する必要がなく、インフラの構築- 管理コストを低減させることができ、これにより通信料を低減させることがでぎる。

本発明の無線通信システムは、上記構成において、異なる回線で同時に前記 CDMA— FDDシステム及び CDMA— TDDシステムと通信を行うことが可能である構成を採る。

この構成によれば、それそれのシステムについて、それそれの基地局と通信を同時に行うことができる。

本発明の無線通信システムは、上記構成において、移動局が、 CDMA— F DDシステム及び CDMA— TDDシステムにおけるサービス、通信環境、及び自局の移動速度からなる群より選ばれた少なくとも一つを考慮してシステムを選択する構成を採る。

この構成によれば、サービスなどに応じて最適なシステムを選択することができるので、システムにおいてより効率良く通信、特に下り高速デ一夕通信を行うことができる。

本発明の通信端末装置は、 CDMA— FDDシステム及び CDMA— TDD システムを含む複数のシステムを有する無線通信システムにおける各システムからの下り回線信号を監視する監視部と、前記監視部で監視された情報及び自局の接続要求から接続すべきシステムを選択する選択部と、前記選択部で選択されたシステムの基地局と通信接続を行う通信接続部と、を具備する構成を採る。

この構成によれば、最適なシステムを選択することができるので、システムにおいてより効率良く通信を行うことができる。

本発明の通信端末装置は、上記構成において、選択部が、 CDMA— FDD システム及び CDMA— TDDシステムにおけるサービス、通信環境、及び自局の移動速度からなる群より選ばれた少なくとも一つを考慮してシステムを選択する構成を採る。

この構成によれば、サ一ビスなどに応じて最適なシステムを選択することができるので、システムにおいてより効率良く通信、特に下り高速データ通信を行うことができる。

本発明の基地局装置は、上記構成の通信端末装置からの接続要求情報及び自局で測定した通信状況情報に基づいて前記通信端末装置に対する接続の可否を判断する判断部と、前記判断部の判断結果が接続可である場合に前記通信端末装置と通信接続を行い、前記判断部の判断結果が接続不可である場合に前記通信端末装置に接続不可を通知する通信接続部と、を具備する構成を採る。この構成によれば、移動局がシステムを選択して基地局に接続要求を出したときに、通信状態などの種々の要因を考慮して基地局が接続の可否を判断することができる。

以上説明したように本発明の無線通信システムは、 CDMA— FDDシステム及び C D M A— T D Dシステムを含む複数のシステムを有し、移動局が各システムから所望の接続を希望するシステムを選択し、選択したシステムと通信を行うことので、通信を行う下り回線における高速パケットを効率良く行うことである。その結果、カバーエリアのエッジで伝送レート（スループット）が低下することを防止すると共に、与干渉を抑圧することで周波数利用効率を上げ、平均スループットを落とすことなく収容チャネル数を上げることができる。本明細書は、 2000年 6月 6日出願の特願 2000— 169442に基づく。この内容はすべてここに含めておく。産業上の利用可能性

本発明は、ディジタル無線通信システムにおいて使用される通信端末装置に適用することができる。

Claims

請求の範囲

1. CDMA— FDDシステム及び CDMA— TDDシステムを含む複数のシステムを有する無線通信システムにおいて、前記 CDMA— FDDシステム及び CDMA— TDDシステムのいずれか一方が伝送レートが高い回線を含むシステムであり、移動局が前記 CDMA— FDDシステム及び CDMA— TD Dシステムを含む複数のシステムのうちから接続を希望するシステムを選択し、選択したシステムと通信を行う無線通信システム。

2.前記 CDMA— FDDシステム及び CDMA— TDDシステムは、共通の制御局により制御され、交換機を介して電話回線網に接続される請求項 1記載の無線通信システム。

3. 前記 CDMA— FDDシステム及び CDMA— TDDシステムの少なくとも一方のシステムがルー夕一を介して I Pパケヅト網に接続される請求項 1 記載の無線通信システム。

4.異なる回線で同時に前記 CDMA— FDDシステム及び CDMA— TDD システムと通信を行うことが可能である請求項 1記載の無線通信システム。

5. 移動局は、 C DMA— FDDシステム及び CDMA— TDDシステムにおけるサービス、通信環境、及び自局の移動速度からなる群より選ばれた少なくとも一つを考慮してシステムを選択する請求項 1記載の無線通信システム。

6. CDMA— FDDシステム及び CDMA— TDDシステムを含む複数のシステムを有する無線通信システムにおける各システムからの下り回線信号を監視する監視手段と、前記監視手段で監視された情報及び自局の接続要求から接続すべきシステムを選択する選択手段と、前記選択手段で選択されたシステムの基地局と通信接続を行う通信接続手段と、を具備する通信端末装置。

7. 選択手段は、 CDMA— FDDシステム及び CDMA— TDDシステムにおけるサービス、通信璟境、及び自局の移動速度からなる群より選ばれた少なくとも一つを考慮してシステムを選択する請求項 6記載の通信端末装置。

8.通信端末装置からの接続要求情報及び自局で測定した通信状況情報に基づいて前記通信端末装置に対する接続の可否を判断する判断手段と、前記判断手段の判断結果が接続可である場合に前記通信端末装置と通信接続を行い、前記判断手段の判断結果が接続不可である場合に前記通信端末装置に接続不可を通知する通信接続手段と、を具備する基地局装置であって、前記通信端末装置は、 CDMA— FDDシステム及ぴ CDMA— TDDシステムを含む複数のシステムを有する無線通信システムにおける各システムからの下り回線信号を監視する監視手段と、前記監視手段で監視された情報及び自局の接続要求から接続すべきシステムを選択する選択手段と、前記選択手段で選択されたシステムの基地局と通信接続を行う通信接続手段と、を具備する。