WO2008068888A1

WO2008068888A1 - 割当方法およびそれを利用した基地局装置

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Publication number: WO2008068888A1
Application number: PCT/JP2007/001292
Authority: WO
Inventors: Nobuhiro Masaoka
Original assignee: Sanyo Electric Co., Ltd.
Priority date: 2006-11-30
Filing date: 2007-11-22
Publication date: 2008-06-12
Also published as: US8233377B2; JP2008141320A; JP4818081B2; US20100067463A1

Abstract

　基地局装置１０は、複数のサブチャネルが周波数多重されたタイムスロットに端末装置を割り当てる。端末装置との間の信号の強度の範囲が異なればタイムスロットも異なるように、強度の範囲とタイムスロットとの対応が規定されており、制御部３０は、低い強度の範囲に対応づけられたタイムスロットのうち、複数のサブチャネルのいずれかをレンジングチャネルとして端末装置に割り当てる。ＲＦ部２０、変復調部２２等は、割り当てたレンジングチャネルにおいて、端末装置にレンジング動作を実行する。制御部３０は、レンジング動作を実行した端末装置に対して、通信チャネルとしてサブチャネルを割り当てる。

Description

明細書

割当方法およびそれを利用した基地局装置

技術分野

[0001] 本発明は、割当技術に関し、特に端末装置にチャネルを割り当てる割当方法およびそれを利用した基地局装置に関する。

背景技術

[0002] 一般的に、ワイヤレス通信において、限りある周波数資源の有効利用が望まれている。特に、通信速度の高速化に伴い、その要請はさらに高まっている。この要請に応えるための技術のひとつが、 O F DMA (O r t h o g o n a I f r e q u e n c y D i v i s i o n Mu l t i p l e A c c e s s) 方式である。 O F DMAとは、 O F D Mを利用しながら複数の端末装置を周波数多重する技術である。このような O F DM Aにおいては、複数の端末装置にサブキャリアを割り当てるためのスケジューリング処理が必要となる。従来、複数のサブキャリアのうち、信号対雑音比の高いサブキヤリアに端末装置を割り当てていた（例えば、特許文献 1参照。）。

特許文献 1 ：特表 2005— 50221 8号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0003] O F DM Aにおいて、受信側は、複数のサブキャリアに対して、一括して

F F 1 ( I- a s t I- o u r ι e r T r a n s f o r m) 処理や A Gし、 A u t oma t i c G a i n Co n t r o l ) 処理などを実行する。その際、複数の端末装置のうちのいずれかの受信電力が他の端末装置の受信電力より極端に低い場合、 A GC処理の際に、高い受信電力を基準として増幅率が調節されると、低い受信電力の信号は十分な増幅率を得られず、受信特性が悪化してしまう。また、 O F DM Aには、 O F DMと同様にサブキヤリァ間の直交性が要求されるので、端末装置間の周波数オフセッ卜によって、受信特性が悪化してしまう。このような、受信特性の悪化を抑制するために、 O F D M Aでは、通信の開始に先立って、電力や周波数オフセットの調節が実行される。このような調節は、レンジング動作と呼ばれており、レンジング動作は、レンジングチャネルにおいてなされる。通信特性の向上のために、レンジング動作の精度が高い方が望ましい。

[0004] 本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、レンジング動作の精度を高くする割当技術を提供することにある。

課題を解決するための手段

[0005] 上記課題を解決するために、本発明のある態様の基地局装置は、複数のサブチャネルが周波数多重されたタイムスロッ卜に端末装置を割り当てる。この基地局装置は、端末装置との間の信号の強度の範囲が異なればタィムス口ットも異なるように、強度の範囲とタイムスロッ卜との対応が規定されており、低い強度の範囲に対応づけられたタイムスロットのうち、複数のサブチャネルのいずれかをレンジングチャネルとして端末装置に割り当てる第 1割当部と、第 1割当部において割り当てたレンジングチャネルにおいて、端末装置にレンジング動作を実行する実行部と、実行部においてレンジング動作を実行した端末装置に対して、通信チャネルとしてサブチャネルを割り当てる第 2割当部と、を備える。

[0006] この態様によると、低い強度の範囲に対応づけられたタイムスロットのうち、複数のサブチャネルのいずれかをレンジングチャネルとして割り当てるので、干渉の影響を低減でき、レンジング動作の精度を高くできる。

[0007] 第 1割当部は、レンジングチャネルに割り当てたサブチャネルに少なくとも隣接したサブチャネルを不使用にしてもよい。この場合、隣接したサブチャネルを不使用にするので、干渉の影響を低減でき、レンジング動作の精度を高くできる。

[0008] 第 1割当部は、レンジング動作の終了後、端末装置に割り当てたレンジングチャネルを制御信号の通信に使用してもよい。この場合、レンジングチヤネルにおいて、レンジング動作から制御信号の通信へ移行するので、処理をスムーズに移行できる。 [0009] 第 1割当部において割り当てるべきレンジングチャネルに関する情報を報知する報知部をさらに備えてもよい。この場合、割り当てるべきレンジングチャネルに関する情報を報知するので、レンジングチャネルの存在を端末装置に知らしめることができる。

[0010] 本発明の別の態様は、複数のサブチャネルが周波数多重されたタイムス口ットに端末装置を割り当てる割当方法である。この方法は、端末装置との間の信号の強度の範囲が異なればタイムスロットも異なるように、強度の範囲とタイムスロッ卜との対応が規定されており、低い強度の範囲に対応づけられたタイムスロットのうち、複数のサブチャネルのいずれかをレンジングチャネルとして端末装置に割り当て、当該レンジングチャネルでのレンジング動作終了後、当該端末装置に対して、通信チャネルとしてサブチャネルを割り当てる。

[001 1 ] レンジングチャネルに割り当てたサブチャネルに少なくとも隣接したサブチャネルを不使用にしてもよい。レンジング動作の終了後、端末装置に割り当てたレンジングチャネルを制御信号の通信に使用してもよい。割り当てるべきレンジングチヤネルに関する情報を報知してもよい。

[0012] 本発明のさらに別の態様は、複数のサブチャネルが周波数多重されたタイムスロットに端末装置を割り当てることをコンピュータに実行させるプログラムである。このプログラムは、端末装置との間の信号の強度の範囲が異なればタイムスロットも異なるように、強度の範囲とタイムスロッ卜との対応が規定されており、低い強度の範囲に対応づけられたタイムスロットのうち、複数のサブチャネルのいずれかをレンジングチャネルとして端末装置に割り当てるステップと、割り当てたレンジングチャネルにおいて、端末装置にレンジング動作を実行するステップと、レンジング動作を実行した端末装置に対して、通信チャネルとしてサブチャネルを割り当てるステップと、をコンピュータに実行させる。

[0013] レンジングチャネルとして端末装置に割り当てるステップは、レンジングチャネルに使用したサブチャネルに少なくとも隣接したサブチャネルを不便用にしてもよい。レンジング動作の終了後、端末装置に割り当てたレンジングチャネルを制御信号の通信に使用するステツプをさらに備えてもよい。レンジングチャネルとして端末装置に割り当てるステップにおいて割り当てるべきレンジングチヤネルに関する情報を報知するステップをさらに備えてもよい。

[0014] なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

発明の効果

[0015] 本発明によれば、レンジング動作の精度を高くできる。

図面の簡単な説明

[001 6] [図 1 ]本発明の実施例に係る通信システムの構成を示す図である。

[図 2]図 1の通信システムにおけるフレーム構成を示す図である。

[図 3]図 1の通信システムにおけるサブチャネルの配置を示す図である。

[図 4]図 1の通信システムによる通信手順を示すシーケンス図である。

[図 5]図 4の基地局装置の構成を示す図である。

[図 6]図 5の制御部に記憶されたタイムスロッ卜と信号強度の範囲との関係を示したテーブルのデータ構造である。

[図 7]図 5の基地局装置による U波テーブルの作成手順を示すフローチャートである。

[図 8]図 5の基地局装置によるレンジングテーブルの作成手順を示すフローチャ一トである。

[図 9]図 5の基地局装置によるレンジングチヤネルマップの報知手順を示すフローチャートである。

[図 10]図 1の端末装置によるレンジング動作の実行手順を示すフローチヤ一トである。

[図 1 1 ]図 5の基地局装置によるレンジング動作の実行手順を示すフローチヤ -トである。符号の説明

[001 7] 1 0 基地局装置、 1 2 端末装置、 2 0 R F部、 2 2 変復調部、 2 4 ベースバンド処理部、 2 6 I F部、 2 8 測定部、 3 0 制御部、 1 0 0 通信システム。

発明を実施するための最良の形態

[0018] 本発明を具体的に説明する前に、まず概要を述べる。本発明の実施例は、基地局装置と、少なくともひとつの端末装置によって構成される通信システムに関する。通信システムでは、複数のタイムスロットが時間分割多重されることによって、各フレームが形成され、複数のサブチャネルが周波数分割多重されることによって、各タイムスロットが形成されている。また、各サブチャネルは、マルチキャリア信号によって形成されている。ここで、マルチキャリア信号として O F D M信号が使用されており、周波数分割多重として O F D M Aが使用されている。

[001 9] 基地局装置は、少なくともひとつのタイムスロットにおけるひとつのサブチャネルを端末装置に割り当てることによって、すなわち通信チャネルを設定することによって、当該端末装置との通信を実行する。なお、基地局装置は、端末装置にサブチャネルを割り当てる前に、端末装置にレンジングチヤネルを割り当てることによって、端末装置との間でレンジング動作、つまり周波数オフセット、タイミング、送信電力の調節を実行する。本実施例では、レンジング動作の精度を向上させ、また、既に通信処理を実行している他の端末装置に及ぼす影響を低減するために、以下の処理を実行する。

[0020] 基地局装置は、端末装置からの信号強度の範囲と、タイムスロットとを対応づけながら規定する。ここでは、信号強度の範囲が異なればタイムスロットも異なるように、両者を対応づける。基地局装置は、信号強度の範囲が小さくなるように規定されたタイムスロット（以下、「対象タイムスロット」という）にレンジングチャネルを設定する。つまり、対象タイムスロットに含まれた複数のサブチャネルのうち、ひとつあるいはそれ以上のサブチヤネルがレンジングチャネルに設定される。また、基地局装置と端末装置は、少なくともレンジング動作の初期段階において、当該タイムスロッ卜に対して規定された信号強度の範囲に合うように、送信電力を小さくする。さらに、基地局装置は、レンジング動作の期間にわたって、レンジングチャネルが設定されたサブチャネルに隣接したサブチャネルを不使用にする。つまり、レンジングチャネルが設定されたサブチャネルに隣接したサブチャネルには、レンジングチャネルや通信チヤネルが設定されない。

[0021 ] 図 1は、本発明の実施例に係る通信システム 1 0 0の構成を示す。通信システム 1 0 0は、基地局装置 1 0、端末装置 1 2と総称される第 1端末装置 1 2 a , 第 2端末装置 1 2 b、第 3端末装置 1 2 cを含む。

[0022] 基地局装置 1 0は、一端に無線ネットワークを介して端末装置 1 2を接続し、他端に図示しない有線ネットワークを接続する。また、端末装置 1 2は、無線ネットワークを介して基地局装置 1 0に接続する。基地局装置 1 0は、複数の端末装置 1 2に対して通信チャネルを割り当てることによって、複数の端末装置 1 2との通信を実行する。具体的には、端末装置 1 2が基地局装置 1 0に対してチャネル割当の要求信号を送信し、基地局装置 1 0は、受信した要求信号に応答して、端末装置 1 2に通信チャネルを割り当てる。

[0023] また、基地局装置 1 0は、端末装置 1 2に割り当てた通信チャネルに関する情報を送信し、端末装置 1 2は、割り当てられた通信チャネルを使用しながら、基地局装置 1 0との通信を実行する。その結果、端末装置 1 2から送信されたデータは、基地局装置 1 0を介して、有線ネットワークに出力され、最終的に有線ネットワークに接続された図示しない通信装置に受信される。また、通信装置から端末装置 1 2への方向にもデータは伝送される。

[0024] 前述のごとく、基地局装置 1 0は、複数のタイムスロットと、複数のサブチャネルを有しているので、複数のタイムスロットによって T D M Aを実行しつつ、複数のサブチャネルによって O F D M Aを実行する。また、基地局装置 1 0は、受信品質の悪化を抑制するために、 O F D M Aを実行する前に端末装置 1 2に対してレンジング動作を実行する。レンジング動作には、公知の技術が使用されればよいので、ここでは、詳細を省略するが、例えば、端末装置 1 2が既知の信号を送信し、基地局装置 1 0は、受信した既知の信号をもとに、周波数オフセット、タイミング、信号強度に対する補正値を導出する。また、基地局装置 1 0は、導出した結果を端末装置 1 2に通知し、端末装置 1 2は、通知された内容を反映する。

[0025] 以上の処理が逆方向に実行されてもよい。なお、レンジング動作は、レンジングチャネルにおいてなされるが、基地局装置 1 0は、所定のサブチヤネルをレンジングチャネルに設定し、対象となる端末装置 1 2にレンジングチャネルを割り当てる。レンジングチャネルの割り当てについては、後述する

[0026] 図 2は、通信システム 1 0 0におけるフレームの構成を示す。図示のごとく、フレームは、 8つのタイムスロットから構成されている。また、 8つのタィムスロットは、 4つの上りタイムスロッ卜と 4つの下りタイムスロットから構成されている。ここでは、 4つの上りタイムスロットを「第 1上りタィムロット」から「第 4上りタイムスロット」として示し、 4つの下りタイムスロットを「第 1下りタイムスロット」から「第 4下りタイムスロット」として示す。また、図示したフレームは、連続して繰り返される。なお、フレームの構成は、図 2に限定されないが、ここでは、説明を明瞭にするために、フレームの構成を図 2として説明する。また、説明を簡潔にするために、上りタイムスロッ卜と下りタイムスロッ卜のいずれかについてのみ説明を行う場合もあるが、他方のタイムスロットも同様の説明が有効である。

[0027] 基地局装置 1 0は、端末装置 1 2との間の信号の強度の範囲が異なればタィムスロットも異なるように、強度の範囲とタイムスロッ卜との対応を予め規定する。例えば、受信した信号の強度が「_ 5 0 d B m以上」である場合、「第 4上りタイムスロット」が使用され、信号強度が「_ 5 0 d B mより小さく一 6 0 d B m以上」である場合、「第 3上りタイムスロット」が使用され、信号強度が「_ 6 0 d B mより小さく— 7 0 d B m以上」である場合、「第 2上りタイムスロット」が使用され、信号強度が「_ 7 0 d B mより小さい」場合、「第 1上りタイムスロット」が使用される。また、基地局装置 1 0は、低い信号強度の範囲に対応したタイムスロット、つまり前述の対象タイムスロットのうち、複数のサブチャネルのいずれかをレンジングチヤネルに設定する。

[0028] 図 3は、通信システム 1 0 0におけるサブチャネルの配置を示す。図 3では、横軸に周波数軸が示されており、図 2に示したタイムスロットに対するスペクトルが示される。ひとつのタイムスロットには、図示のごとく、第 1 サプチャネルから第 Nサブチヤネルの N個のサブチヤネルが周波数分割多重されている。各サブチャネルは、マルチキャリア信号、ここでは、 O F D M 信号によって構成されている。また、第 1サブチャネルから第 Nサブチヤネルのそれぞれは、通信チャネル、制御チャネル、報知チャネルとして使用される。なお、前述のごとく、タイムスロットが対象タイムスロットである場合、いくつかのサブチャネルは、レンジングチャネルとして使用される。

[0029] 以上の構成による通信システム 1 0 0の動作を説明する。図 4は、通信システム 1 0 0による通信手順を示すシーケンス図である。基地局装置 1 0は、レンジングチャネルマップを生成する（S 1 0 ) 。レンジングチャネルマップとは、レンジングチャネルに使用されるサブチヤネルが示されたテ一ブルである。基地局装置 1 0は、報知チャネルにレンジングチャネルマップを含めることによって、レンジングチャネルマップを報知する（S 1 2 ) 。端末装置 1 2は、受信したレンジングチャネルマップを使用しながら、レンジング動作に使用すべきレンジングチャネルを選択する（S 1 4 ) 。また、端末装置 1 2は、選択したレンジングチャネルへの割当要求をレンジング要求として送信する（S 1 6 ) 。

[0030] 基地局装置 1 0は、レンジング要求に応じて割当を行うと、その結果をレンジング応答として送信する（S 1 8 ) 。端末装置 1 2と基地局装置 1 0とは、割り当てられたレンジングチャネルを使用しながら、レンジング動作を実行する（S 2 0 ) 。レンジング動作の終了後、端末装置 1 2は、基地局装置 1 0にチャネル割当要求を送信し（S 2 2 ) 、基地局装置 1 0は、端末装置 1 2にチャネル割当応答を送信する（S 2 4 ) ことによって、基地局装置 1 0と端末装置 1 2との間に通信チャネルが設定される。基地局装置 1 0と端末装置 1 2とは、通信チャネルを使用しながら、通信を実行する（S 26

) o

[0031] 図 5は、基地局装置 1 0の構成を示す。基地局装置 1 0は、 RF部 20、変復調部 22、ベースバンド処理部 24、 I F¾26、測定部 28、制御部 30を含む。

[0032] RF部 20は、受信処理として、図示しない端末装置 1 2から受信した無線周波数のマルチキャリア信号に対して周波数変換を実行し、ベースバンドのマルチキャリア信号を生成する。ここで、マルチキャリア信号は、図 3のごとく形成されており、また、図 2の上りタイムスロットに相当する。さらに、 RF部 20は、ベースバンドのマルチキャリア信号を変復調部 22に出力する。一般的に、ベースバンドのマルチキャリア信号は、同相成分と直交成分によって形成されるので、ふたつの信号線によって伝送されるべきであるが、ここでは、図を明瞭にするためにひとつの信号線だけを示すものとする。また、 RF部 20には、 AG Cや A/D変換部も含まれる。

[0033] RF部 20は、送信処理として、変復調部 22から入力したベースバンドのマルチキヤリァ信号に対して周波数変換を実行し、無線周波数のマルチキャリア信号を生成する。さらに、 RF部 20は、無線周波数のマルチキヤリァ信号を送信する。なお、 RF部 20は、受信したマルチキャリア信号と同一の無線周波数帯を使用しながら、マルチキャリア信号を送信する。つまり、図 2のごとく、 TDD (T i me D i v i s i o n D u p l e x) 力《使用されているものとする。また、 RF部 20には、 PA (P owe r A mp I i f i e r) 、 D/A変換部も含まれる。

[0034] 変復調部 22は、受信処理として、 R F部 20から入力したベースバンドのマルチキャリア信号に対して、 F FTを実行することによって、時間領域から周波数領域への変換を実行する。周波数領域に変換したマルチキャリア信号は、複数のサブキャリアのそれぞれに対応した成分を有する。なお、変復調部 22は、タイミング同期、つまり F FTのウィンドウの設定を実行し、ガードインターバルの削除も実行する。タイミング同期等には、公知の技術が使用されればよいので、ここでは、説明を省略する。また、変復調部 2 2は、周波数領域に変換したマルチキャリア信号を復調する。なお、復調のために伝送路特性が推定されるが、伝送路特性は、サブキャリア単位に推定される。変復調部 2 2は、復調した結果をベースバンド処理部 2 4に出力する。

[0035] 変復調部 2 2は、送信処理として、ベースバンド処理部 2 4から受けつけたマルチキャリア信号に対して、変調を実行する。また、変復調部 2 2は、変調したマルチキャリア信号に対して、 I F F Tを実行することによって、周波数領域から時間領域への変換を実行する。変復調部 2 2は、時間領域に変換したマルチキヤリア信号をべ一スバンドのマルチキヤリア信号として R F部 2 0に出力する。なお、変復調部 2 2は、ガードインタ一バルの付加も実行するが、ここでは説明を省略する。

[0036] ベースバンド処理部 2 4は、受信処理として、変復調部 2 2から復調結果を受けつけ、復調結果を端末装置 1 2単位に分離する。つまり、復調結果は、図 3のごとく、複数のサブチャネルによって構成されている。そのため、ひとつのサブチャネルがひとつの端末装置 1 2に割り当てられている場合、復調結果には、複数の端末装置 1 2からの信号が含まれている。ベースバンド処理部 2 4は、このような復調結果を端末装置 1 2単位に分離する。ベースバンド処理部 2 4は、分離した復調結果に対して、送信元の端末装置 1 2 を識別するための情報と宛先を識別するための情報とを付加して、 I F部 2 6に出力する。

[0037] ベースバンド処理部 2 4は、送信処理として、 I F部 2 6から、複数の端末装置 1 2へのデータを受けつけ、データをサブチャネルに割り当て、複数のサブチャネルからマルチキャリア信号を形成する。つまり、ベースバンド処理部 2 4は、図 3のごとく、複数のサブチャネルによって構成されるマルチキャリア信号を形成する。なお、データが割り当てられるべきサブチヤネルは、予め決められており、それに関する指示は、制御部 3 0から受けつけるものとする。ベースバンド処理部 24は、マルチキャリア信号を変復調部 22に出力する。

[0038] I 「部26は、受信処理として、ベースバンド処理部 24から受けつけた復調結果を図示しない有線ネットワークに出力する。復調結果の宛先は、復調結果に付加された情報であって、かつ宛先を識別するための情報をもとに設定される。ここで、宛先を識別するための情報は、例えば、 I P ( I n t e r n e t P r o t o c o l ) ァドレスによって示される。また、 I F部 26は、送信処理として、図示しない有線ネットワークから複数の端末装置 1 2に対するデータを入力する。制御部 30は、入力したデータをベースバンド処理部 24に出力する。

[0039] 測定部 28は、 R F部 20に受信した信号の強度を測定する。ここで、測定部 28は、通信対象の端末装置 1 2だけではなく、干渉となる信号の強度も測定する。制御部 30は、端末装置 1 2に対するサブチャネルの割当、レンジング動作の制御、基地局装置 1 0全体のタイミング制御等を実行する。ここで、通信チャネルの割当までの動作は、 7つの段階に分けられる。 7つの段階とは、（1 ) レンジングチャネルを配置すべきタイムスロットの設定、 (2) U波テーブルの生成、（3) レンジングテ一ブルの生成、（4) レンジングチャネルマップの報知、（5) レンジングチャネルの設定、（6) レンジング動作、（7) 通信チャネルの設定である。これらのうち、（1 ) から（5) 力レンジングチャネルの設定に相当する。以下、これらを順番に説明する。

[0040] ( 1 ) レンジングチャネルを配置すべきタイムスロットの設定

制御部 30は、図 2のごとく、フレームに含まれた複数のタイムスロットのうち、少なくともひとつのタイムスロットを選択し、選択したタイムス口ットにレンジングチャネルを配置する。ここで、選択したタイムスロットは、前述の対象タイムスロットに相当する。なお、タイムスロットのそれぞれには、信号強度の範囲が対応づけられており、制御部 30は、小さい信号強度の範囲に対応づけられたタイムスロットを制御タイムスロットとして選択する。

[0041] 図 6は、制御部 30に記憶されたタイムスロットと信号強度の範囲との関係を示したテーブルのデータ構造である。図示のごとく、タイムスロット N o. 欄 200、信号強度の範囲欄 202が含まれる。信号強度の範囲欄 20 2において、 P_A、 P_B、 P_c、 P_Dのそれぞれは、信号強度 Pの範囲の上限値または下限値を示すパラメータである。なお、それぞれの大きさの関係は、 P_A<P_B<P_C<P_Dである。また、 P_Aには、通信が可能である最小の信号強度が設定されてもよい。タイムスロット N o. 欄 200には、図 2に示されるようなタイムスロットの番号が、「1」から「4」として示される。

[0042] このようなテーブルにより、信号強度の範囲「P_A≤P<P_B」と第 1タイムスロットとが対応づけられる。なお、第 1タイムスロットは、第 1上りタィムスロットゃ第 1下りタイムスロッ卜に相当する。ここで、第 1タイムスロッ卜に対応した信号強度の範囲が、他のタイムスロッ卜に対応した信号強度の範囲よりも小さいので、対象タイムスロットは第 1タイムスロッ卜に相当する。図 5に戻る。

[0043] (2) U波テーブルの生成

制御部 30は、対象タイムスロットを特定した後、測定部 28に対して、対象タイムスロッ卜に含まれた複数のサブチャネルのそれぞれに対する信号強度を測定させる。この信号強度は、レンジングチャネルを設定した場合の不要波あるいは干渉波の信号強度に相当する。制御部 30は、複数のサブチャネルのそれぞれに対応づけながら、測定した信号強度をテーブルとして記憶する。当該テーブルは、 U波テーブルと呼ばれる。

[0044] (3) レンジングテ一ブルの生成

制御部 30は、 U波テーブルを参照しながら、対象タイムスロットの中から、レンジングチャネルに使用可能なサブチャネルを選択する。制御部 30 は、信号強度、つまり U波レベルがしきい値よりも小さく、かつ通信チヤネル等に使用されていないサブチャネルを選択する。また、制御部 30は、隣接したサブチャネルが通信チャネル等に使用されていないサブチャネルを選択する。例えば、第 2サブチャネルから第 4サブチャネルが通信チャネル等に使用されておらず、かつ第 3サブチャネルでの U波レベルがしきい値よりも小さい場合に、制御部 3 0は、第 2サブチャネルをレンジングチャネルとして選択する。また、制御部 3 0は、レンジングチャネルに使用したサブチャネルに少なくとも隣接したサブチャネルを不使用にする。さらに、制御部 3 0は、他のサブチャネルに対しても以上の処理を繰り返し、選択したサブチャネルをテーブルとして記憶する。当該テーブルは、レンジングテーブルと呼ばれる。

[0045] ( 4 ) レンジングチャネルマップの報知

制御部 3 0は、レンジングテ一ブルに含まれたサブチャネル、つまりレンジングチャネルのうち、所定数のサブチャネルを選択し、選択したサブチヤネルの番号の一覧をレンジングチャネルマップとして作成する。また、制御部 3 0は、変復調部 2 2、 R F部 2 0等を介して、レンジングチャネルマツプが含まれた報知チャネル、例えば B C C Hを報知する。つまり、制御部 3 0は、変復調部 2 2、 R F部 2 0を介して、割り当てるべきレンジングチヤネルに関する情報を報知する。

[0046] ( 5 ) レンジングチャネルの設定

制御部 3 0は、 R F部 2 0、変復調部 2 2等を介して、レンジングチヤネルマップが含まれた報知チャネルを受信した端末装置 1 2から、レンジング要求を受けつける。レンジング要求とは、レンジング動作の実行を要求する旨の通知である。また、レンジング要求には、レンジングチャネルマップに含まれたレンジングチャネルのうち、端末装置 1 2によって選択されたレンジングチャネルに関する情報が含まれる。例えば、第 2サブチャネルが選択されている。制御部 3 0は、当該レンジングチャネルを端末装置 1 2に割当可能であれば、割り当てた後に、割り当てたことに関する報告をレンジング応答として、変復調部 2 2、 R F部 2 0を介して端末装置 1 2に送信する。これより、基地局装置 1 0と端末装置 1 2は、共通のサブチャネルをレンジングチャネルとして認識する。以上の処理によって、制御部 3 0は、低い強度の範囲に対応づけられたタイムスロットのうち、複数のサブチャネルのいずれかをレンジングチャネルとして端末装置 1 2に割り当てる。

[0047] ( 6 ) レンジング動作

レンジングチャネルの割当後、基地局装置 1 0と端末装置 1 2とは、レンジング動作を実行する。特に、制御部 3 0は、 R F部 2 0、変復調部 2 2に対して、割り当てたレンジングチャネルにおいて、端末装置 1 2とのレンジング動作を実行させる。レンジング動作の一例は、前述の通りであり、また公知の技術でよいので、ここでは、説明を省略する。レンジング動作によつて、基地局装置 1 0と端末装置 1 2とは、周波数オフセット、タイミング、信号強度を互いに調節する。例えば、端末装置 1 2は、図 2、図 6に示された第 1上りタイムスロッ卜に対応づけられた信号強度の範囲、つまり最も小さい信号強度の範囲になるように、送信電力を調節する。

[0048] ( 7 ) 通信チャネルの設定

制御部 3 0は、 R F部 2 0、変復調部 2 2等を介して、レンジング動作を実行した端末装置 1 2から、チャネル割当要求を受けつけると、制御部 3 0 は、当該端末装置 1 2に通信チャネルを割り当てる。前述のごとく、端末装置 1 2の送信電力は、第 1上りタイムスロットに対応づけられた信号強度の範囲となるように調節されているので、制御部 3 0は、第 1上りタイムス口ッ卜に含まれた複数のサブチャネルのいずれかを通信チャネルとして割り当てる。このように、制御部 3 0は、複数のサブチャネルが周波数多重されたタイムスロッ卜に端末装置 1 2を割り当てる。

[0049] また、制御部 3 0は、変復調部 2 2、 R F部 2 0等を介して、通信チヤネルに関する情報をチャネル割当応答として、端末装置 1 2に送信する。通信チャネルの設定後、基地局装置 1 0と端末装置 1 2とは、通信チャネルを使用しながら、通信を実行する。このように、通信チャネルの設定時において、最も小さい信号強度の範囲となるように送信電力が調節されることによつて、他の端末装置 1 2に及ぼす影響が低減される。その後、制御部 3 0は、チャネル切替を実行することによって、対象タイムスロッ卜に割り当てた通信チャネルを別のタイムスロッ卜に移動させてもよい。

[0050] なお、チャネル割当要求やチャネル割当応答は、一般的に制御チャネルにて送信される。しかしながら、制御部 3 0は、レンジング動作の終了後、端末装置 1 2に割り当てたレンジングチャネルをチャネル割当要求やチャネル割当応答等の制御信号の通信に使用する。つまり、制御部 3 0は、レンジング動作を終了した後であっても、レンジングチャネルを開放せずに、所定期間にわたって当該レンジングチャネルにて通信を実行する。なお、通信チヤネルの割当後も、当該レンジングチヤネルが使用されてもよい。

[0051 ] この構成は、ハードウェア的には、任意のコンピュータの C P U、メモリ、その他の L S Iで実現でき、ソフトウェア的にはメモリにロードされた通信機能のあるプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウェアのみ、ソフトウェアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。

[0052] 以上の構成による通信システム 1 0 0の動作を説明する。図 7は、基地局装置 1 0による U波テーブルの作成手順を示すフローチャートである。図 7 は、図 4のステップ 1 0に相当する。制御部 3 0は、最小電力範囲のタイムスロットを選択し（S 4 0 ) 、サブチャネル番号を「1」に設定する（S 4 2 ) 。測定部 2 8は、 U波の信号強度を測定し（S 4 4 ) 、制御部 3 0は、測定結果を U波テーブルに格納する（S 4 6 ) 。制御部 3 0は、サブチヤネル番号を加算する（S 4 8 ) 。サブチャネル番号がサブチャネル数よりも大きくならなければ（3 5 0の1\1 ) 、ステップ 4 4に戻る。一方、サブチヤネル番号がサブチャネル数よりも大きくなれば（3 5 0の丫）、処理を終了する。

[0053] 図 8は、基地局装置 1 0によるレンジングテーブルの作成手順を示すフロ —チャートである。図 8は、図 7に続く処理であって、図 4のステップ 1 0 に相当する。制御部 3 0は、サブチャネル番号を「1」に設定する（S 7 0 ) 。制御部 30は、 U波テーブルを参照しながら、 U波レベルがレンジング可能範囲よりも小さく（372の丫）、かつ隣接サブチャネルが未使用であり（374の丫）、かつ当該サブチャネルが使用中でなければ（376の ) 、当該サブチャネルをレンジングテーブルに登録する（S 78) 。ここで、ステップ 74とステップ 76での使用は、通信チャネル、レンジングチヤネル、制御チャネルでの使用に相当する。また、制御部 30は、サブチヤネル番号を加算する（S 80) 。

[0054] —方、 U波レベルがレンジング可能範囲よりも小さくなく（372の1\1) 、あるいは隣接サブチャネルが未使用でなく（374の!\1) 、あるいは当該サブチャネルが使用中であれば（376の丫）、制御部 30は、ステップ 7 8、ステップ 80の処理をスキップする。サブチャネル番号がサブチャネル数よりも大きくならなければ（382の1\1) 、ステップ 72に戻る。一方、サブチャネル番号がサブチャネル数よりも大きくなれば（382の丫）、処理を終了する。

[0055] 図 9は、基地局装置 1 0によるレンジングチャネルマップの報知手順を示すフローチャートである。図 9は、図 8に続く処理であって、図 4のステツプ 1 0、ステップ 1 2に相当する。制御部 30は、レンジングテ一ブルの中から、レンジングチャネル P個を選択する（S 1 00) 。制御部 30は、 U 波レベルの小さいレンジングチヤネルから順に選択を行つてもよいし、サブチャネル番号の小さいレンジングチャネルから順に選択を行ってもよい。また、制御部 30は、個数 Pを固定してもよいし、レンジングチャネルの輻輳状況、トラヒック量に応じて変化させてもよい。制御部 30は、レンジングチャネルとして選択したサブチャネルについて使用中のフラグを立てる（S 1 02) 。その際、有効期限は、レンジングチャネルの有効期限とする（S 1 02) 。制御部 30は、 BCCHのレンジングチャネルマップのフラグをセットし、変復調部 22、 R F部 20等は、 BCCHを送信する（S 1 04

) o

[0056] 図 1 0は、端末装置 1 2によるレンジング動作の実行手順を示すフローチャ一トである。図 1 0は、図 4のステップ 1 4からステップ 26のうち、端末装置 1 2における処理に相当する。端末装置 1 2は、 BCCHのレンジングチャネルマップを受信する（S 1 20) 。また、端末装置 1 2は、 U波監視フレーム数 Mを乱数で決定し（S 1 22) 、 Mフレーム期間にわたって U 波レベルを監視する（S 1 24) 。 U波レベルがレンジング可能範囲よりも小さくなければ（S 1 26の N) 、ステップ 1 20に戻る。また、 U波レべルがレンジング可能範囲よりも小さければ（S 1 26の丫）、端末装置 1 2 は、レンジング要求を送信する（S 1 28) 。

[0057] 基地局装置 1 0からのレンジング応答を受信すれば（S 1 30の丫）、端末装置 1 2は、レンジング動作を実行する（S 1 34) 。端末装置 1 2は、チャネル割当要求を送信し（S 1 36) 、チャネル割当応答を受信すると（ S 1 38) 、通信を実行する（S 1 40) 。一方、基地局装置 1 0力、らのレンジング応答を受信せず（S 1 30の!\!) 、再度要求が可能であれば（S 1 32の丫）、ステップ 1 22に戻る。また、再度要求が可能でなければ（S 1 32の1\1) 、ステップ 1 20に戻る。

[0058] 図 1 1は、基地局装置 1 0によるレンジング動作の実行手順を示すフローチヤ一トである。図 1 1は、図 4のステップ 1 6からステップ 26のうち、基地局装置 1 0における処理に相当する。レンジング要求を受信しなければ (S 1 60の N) 、 RF部 20、変復調部 22等は待機する。一方、 R F部 20、変復調部 22等がレンジング要求を受信すれば（S 1 60の丫）、変復調部 22、 RF部 20等は、レンジング応答を送信する（S 1 62) 。 R F部 20、変復調部 22等は、レンジング動作を実行する（S 1 64) 。チャネル割当要求を受信しなければ（S 1 66の N) 、 RF部 20、変復調部 22等は待機する。一方、 RF部 20、変復調部 22等がチャネル割当要求を受信すれば（31 66の丫）、変復調部 22、 RF部 20等は、チャネル割当応答を送信する（S 1 68) 。その後、 RF部 20、変復調部 22等は、通信を実行する（S 1 70) 。

[0059] 本発明の実施例によれば、低い強度の範囲に対応づけられたタイムスロットのうち、複数のサブチャネルのいずれかをレンジングチャネルとして割り当てるので、干渉の影響を低減できる。また干渉の影響が小さくなるので、レンジング動作の精度を高くできる。また、低い強度の範囲に対応づけられたタイムスロットをレンジングチャネルとして使用するので、他の端末装置に及ぼす影響を低減できる。また、隣接したサブチャネルを不使用にするので、当該サブチャネルに端末装置が割り当てられることを回避できる。また、レンジングチャネルにおいて、レンジング動作からチャネルの割当動作へ移行するので、処理をスムーズに移行できる。

[0060] また、割り当てるべきレンジングチャネルに関する情報を報知するので、レンジングチャネルの存在を端末装置に知らしめることができる。また、信号の強度の値の範囲に応じて割り当てるべきタイムスロットを選択することによって、同一のタイムスロットに割り当てられた複数の端末装置からの信号は互いに影響されることが少なくなる。また、影響が少なくなるので、受信性能の悪化を抑制できる。

[0061 ] 以上、本発明を実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

産業上の利用可能性

[0062] 本発明によれば、レンジング動作の精度を高くできる。

Claims

請求の範囲

[1 ] 複数のサブチャネルが周波数多重されたタイムスロッ卜に端末装置を割り当てる基地局装置であって、

端末装置との間の信号の強度の範囲が異なればタィムスロットも異なるように、強度の範囲とタイムスロットとの対応が規定されており、低い強度の範囲に対応づけられたタイムスロットのうち、複数のサブチャネルのいずれかをレンジングチャネルとして端末装置に割り当てる第 1割当部と、前記第 1割当部において割り当てたレンジングチャネルにおいて、端末装置にレンジング動作を実行する実行部と、

前記実行部においてレンジング動作を実行した端末装置に対して、通信チャネルとしてサブチャネルを割り当てる第 2割当部と、

を備えることを特徴とする基地局装置。

[2] 前記第 1割当部は、レンジングチャネルに割り当てたサブチャネルに少なくとも隣接したサブチャネルを不使用にすることを特徴とする請求項 1に記載の基地局装置。

[3] 前記第 1割当部は、レンジング動作の終了後、端末装置に割り当てたレンジングチャネルを制御信号の通信に使用することを特徴とする請求項 1または 2に記載の基地局装置。

[4] 前記第 1割当部において割り当てるべきレンジングチャネルに関する情報を報知する報知部をさらに備えることを特徴とする請求項 1から 3のいずれかに記載の基地局装置。

[5] 複数のサブチャネルが周波数多重されたタイムスロッ卜に端末装置を割り当てる割当方法であって、

端末装置との間の信号の強度の範囲が異なればタィムスロットも異なるように、強度の範囲とタイムスロットとの対応が規定されており、低い強度の範囲に対応づけられたタイムスロットのうち、複数のサブチャネルのいずれかをレンジングチャネルとして端末装置に割り当て、当該レンジングチヤネルでのレンジング動作終了後、当該端末装置に対して、通信チャネルとしてサブチャネルを割り当てることを特徴とする割当方法。

複数のサブチャネルが周波数多重されたタイムスロッ卜に端末装置を割り当てることをコンピュータに実行させるプログラムであって、

端末装置との間の信号の強度の範囲が異なればタィムスロットも異なるように、強度の範囲とタイムスロットとの対応が規定されており、低い強度の範囲に対応づけられたタイムスロットのうち、複数のサブチャネルのいずれかをレンジングチャネルとして端末装置に割り当てるステップと、

割り当てたレンジングチャネルにおいて、端末装置にレンジング動作を実行するステップと、

レンジング動作を実行した端末装置に対して、通信チャネルとしてサブチャネルを割り当てるステップと、

をコンピュータに実行させるプログラム。