WO2009093687A2 - 無線制御装置および無線送信タイミング決定方法 - Google Patents

無線制御装置および無線送信タイミング決定方法 Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to a radio control apparatus and a radio transmission timing determination method, and more particularly to a radio control apparatus and a radio transmission timing determination method in a multiple access system in which a plurality of users share a radio transmission path and perform communication at the same time.
  • code division multiple access CDMA
  • time division multiple access time division multiple access
  • FDMA frequency A division multiple access
  • W-CDMA Wideband CDMA
  • each channel used in a cell formed by a radio base station apparatus is a code.
  • code division multiple access method such as a W-CDMA cellular system
  • Channelization codes are excellent in identification characteristics, but the number of these codes is small, and it is necessary to shorten the sequence length of this code in order to increase the speed of wireless communication. However, if the sequence length of the channelization code is shortened, an empty space (code space) occupied by one code is greatly wasted. For this reason, how to reduce the number of channelization codes actually used has been a problem.
  • F-DPCH Fractional Dedicated Physical Channel
  • JP-A-2-260929 “3GPP TS25.211 V6.9.0”, [online], November 2007, 3rd Generation Partnership Project, [January 23, 2008 search], Internet ⁇ http://www.3gpp.org/ftp/ Specs / 2007-12 / Rel-6 / 25_series / 25211-690.zip>
  • the radio control device can determine the radio transmission timing in association with a fixed rule for the short slot determined so that the users do not overlap each other.
  • the radio transmission timing is determined according to a fixed law, the radio transmission timing of the radio frame used by the radio base station apparatus in one cell for communication to each user is different from the radio base station apparatus in another cell.
  • the possibility of overlapping the radio transmission timing of the radio frame used for communication to the user is extremely increased. In this case, there is a problem that the wireless quality is deteriorated by increasing the amount of instantaneous wireless interference.
  • the present invention has been made in order to solve the above-described problems, and the object of the present invention is to allocate different short interval slots to a plurality of wireless mobile stations using the same channelization code and for a plurality of users.
  • An object of the present invention is to provide a radio control apparatus and a radio transmission timing determination method capable of improving radio quality by distributing radio transmission timings of radio frames.
  • the radio network controller uses one radio frame having a plurality of radio slots to transmit one radio base station apparatus and a plurality of radio mobile stations connected to the radio base station apparatus.
  • a radio control apparatus that allows mobile stations to share radio slots by allocating different short slot slots for communication with the radio base station apparatus to the mobile stations, and a first radio mobile station Short section slot storage means for storing usage status of short section slots assigned to radio links between the radio base station devices, and the short section slot storage means Short section slot selecting means for selecting an unused short section slot for a radio link between a second radio mobile station and the radio base station apparatus based on the stored usage status; and the short section slot selecting means Wireless transmission timing of a radio frame used for communication between the second radio mobile station and the radio base station device based on the short slot selected by the first radio mobile station and the radio Transmission timing determining means for determining at random is provided so as to be different from the radio transmission timing of the radio frame used for communication with the base station apparatus.
  • the short interval slot selecting means assigns a short interval slot different from the short interval slot used by the first wireless mobile station already connected to the radio base station apparatus to the second radio mobile station and the radio Assigned to a radio link between base station devices.
  • the transmission timing determining means is configured to determine a radio link between the second radio mobile station and the radio base station apparatus based on the short slot selected for the second radio mobile station by the short slot selection means.
  • the radio transmission timing of the radio frame is determined randomly so as to be different from the radio transmission timing of the radio frame for the radio link between the first radio mobile station and the radio base station apparatus.
  • the radio transmission timing of radio frames for a new radio link in one cell can be distributed in that cell. it can. For this reason, the radio transmission timing of the radio frame used in the radio link between the radio base station apparatus and a radio mobile station in the cell is between the radio base station apparatus and the radio mobile station in another cell.
  • the possibility of overlapping the radio transmission timing of radio frames used in the radio link is reduced, and the risk of radio interference can be reduced. In this way, it is possible to achieve both improvement in channelization code utilization efficiency and improvement in radio quality.
  • the transmission timing determination means includes the second radio mobile station and the radio base in the short slot selected for the radio link between the second radio mobile station and the radio base station device. It is preferable to determine the radio transmission timing of the radio frame so that control data communicated between the station apparatuses is transmitted.
  • a radio frame is used so that communication of control data on a radio link between the second radio mobile station and the radio base station apparatus can be realized using the short slot allocated by the short slot selection means.
  • the wireless transmission timing is determined by the transmission timing determination means. In this way, by determining the radio transmission timing of the radio frame so as to differ depending on the radio link, as a result, the control data is transmitted in a different short slot depending on the radio link.
  • the radio control device further includes radio transmission timing storage means for storing a formula for obtaining a radio transmission timing candidate of a radio frame for each short slot, and the transmission timing determination means includes the radio transmission timing storage means, An equation corresponding to the short interval slot selected for the radio link between the second radio mobile station and the radio base station device is acquired by the short interval slot selection means, and randomly obtained using the acquired equation Preferably, the radio transmission timing of a radio frame used for communication between the second radio mobile station and the radio base station apparatus is determined. By using the formula corresponding to the short slot selected for the new radio link, the process of randomly determining the radio transmission timing of the radio frame is simplified.
  • the equation includes a variable, and the transmission timing determination means is used for communication between the second radio mobile station and the radio base station apparatus by randomly selecting a value of the variable from candidates. It is preferable to determine the radio transmission timing of the radio frame to be transmitted. Thus, by randomly selecting the value of the variable, the process of randomly determining the wireless frame transmission timing is simplified.
  • a radio transmission timing determination method uses one radio base station apparatus and a plurality of radios connected to the radio base station apparatus using each radio frame having a plurality of radio slots.
  • Each mobile station performs communication, and each of the radio slots is used in a CDMA communication system having a plurality of short slot slots, and uses one channelization code connected to one radio base station apparatus.
  • a wireless transmission timing determination method for assigning different short slot slots to a plurality of wireless mobile stations for communication with the wireless base station apparatus so that these wireless mobile stations can share a wireless slot A use short section slot reference step for referring to a short section slot used by a first wireless mobile station already connected to a station apparatus; Based on the result of the reference in the slot reference step, a short time for selecting an unused short interval slot from among all short interval slots in the radio frame for the radio link between the second radio mobile station and the radio base station device.
  • the wireless transmission timing of the wireless frame used for communication between the second wireless mobile station and the wireless base station apparatus is determined as the first wireless A timing determination step of determining at random so as to be different from a radio transmission timing of a radio frame used for communication between the mobile station and the radio base station apparatus.
  • the radio transmission timing determination method according to the present invention is used in a radio link between a radio base station apparatus and a radio mobile station in a cell.
  • the wireless transmission timing of the wireless frame to be overlapped with the wireless transmission timing of the wireless frame used in the wireless link between the wireless base station apparatus and the wireless mobile station in another cell is reduced, and the wireless interference The fear can be reduced. Therefore, it is possible to achieve both improvement in channelization code utilization efficiency and improvement in radio quality.
  • FIG. 1A shows a configuration example of a typical radio access network to which the present invention is applied.
  • Radio base station apparatuses 200 and 201 are connected to radio control apparatus 100.
  • Radio control apparatus 100 determines, notifies, and manages short-term slots and radio transmission timings assigned to a plurality of radio mobile stations 300 to 304 that perform radio communication with radio base station apparatuses 200 and 201. I do.
  • W-CDMA a technique in which a plurality of radio mobile stations using the same channelization code in the same cell share a radio slot, specifically, a technique using F-DPCH is used.
  • a number # 1-1 is assigned to the radio base station device 200, and a number # 1 is assigned to one radio mobile station 300. Is assigned.
  • the radio network controller 100 instructs the radio base station apparatus # 1-1 and the radio mobile station # 1 to perform communication at the transmission timing T and the short slot t.
  • An instruction from the radio control apparatus 100 is transmitted to the radio base station apparatus 200 and further notified from the radio base station apparatus 200 to the radio mobile station 300.
  • the radio base station apparatus 200 (# 1-1) and the radio mobile station 300 (# 1) perform communication at the transmission timing and short slot specified by this instruction.
  • This embodiment relates to downlink communication using F-DPCH in W-CDMA. Therefore, the radio base station apparatus 200 (# 1-1) transmits control data (for example, transmission power control command) to the radio mobile station 300 (# 1) using the short slot t at the radio frame transmission timing T. .
  • the radio mobile station 300 (# 1) receives the control data using the short slot t at the radio frame reception timing T.
  • FIG. 2 shows the relationship between the short slot, radio slot, and radio frame.
  • the short slot is a time slot obtained by dividing one radio slot having a length of 2560 chips by a predetermined number.
  • F-DPCH defined by W-CDMA
  • the length of one short section slot is 256 chips.
  • One radio frame is composed of a plurality of radio slots.
  • W-CDMA one radio frame has 15 radio slots (# 1 to # 15), so the length of one radio frame is 38400 chips.
  • FIG. 3 shows an example of data in a short slot transmitted in a radio slot.
  • control data for example, transmission power control command
  • the radio base station apparatus does not transmit control data to the radio mobile station (Tx OFF in FIG. 3 means that no transmission is performed), and the same channelization code as that used by the radio mobile station is used.
  • the radio base station apparatus transmits control data to other (up to nine) radio mobile stations to be used. In this way, in one cell, a plurality of radio mobile stations using one channelization code share each radio slot.
  • FIG. 4A shows an example of assignment of radio transmission timing of a radio frame to a radio mobile station.
  • radio transmission timings of different radio frames are assigned to individual users (radio mobile stations) using the same downlink channelization code.
  • FIG. 4B is a diagram illustrating an example of short slot allocation to radio mobile stations. As shown in the figure, short slots are allocated to individual users (wireless mobile stations) using the same downlink channelization code.
  • the radio transmission timing means a time difference between the reference timing of a cell formed by a radio base station device (for example, the radio base station device 200) and the start timing of the radio frame.
  • one radio frame includes radio slots # 1 to # 15.
  • Radio mobile station (UE) # 1 receives a radio frame at radio transmission timing # 1.
  • Radio mobile station (UE) # 2 receives a radio frame at radio transmission timing # 2.
  • the timing of receiving a radio transmission frame shifts in the order of the radio mobile station numbers, and radio mobile station (UE) # 10 receives the radio frame at radio transmission timing # 10.
  • one radio slot includes short section slots UE # 1 to UE # 10.
  • the radio mobile station (UE) # 1 receives control data in the first short slot and does not receive control data in the remaining short slots.
  • Radio mobile station (UE) # 1 receives control data in the second short slot, and does not receive control data in the remaining short slots.
  • the short slot that receives the control data is shifted by one short slot.
  • one wireless mobile station receives control data in the next wireless slot using the same short slot as the previous wireless slot.
  • the radio mobile station (UE) # 1 receives control data in the first short slot even in the next radio slot. That is, one wireless mobile station receives control data every 2560 chips (the length of the wireless slot).
  • the radio network controller 100 includes a short interval slot storage unit 101 (short interval slot storage unit), a short interval slot selection unit 102 (short interval slot selection unit), a timing determination unit 103 (transmission timing determination unit), and a slot / timing correspondence storage.
  • Part 104 wireless transmission timing storage means is included.
  • the short interval slot storage unit 101 stores a usage status table indicating the usage status of each short interval slot by a wireless mobile station using the same downlink channelization code in the same cell.
  • the short interval slot selection unit 102 selects a short interval slot based on the usage status of the short interval slot stored in the short interval slot storage unit 101.
  • the timing determination unit 103 determines the transmission timing of the radio frame according to the short interval slot selected by the short interval slot selection unit 102.
  • the slot timing correspondence storage unit 104 stores a correspondence relationship between the short slot and the transmission timing candidate of the radio frame.
  • FIG. 6 shows an example of the short slot usage state table managed by the short slot storing unit 101.
  • the short slot storage unit 101 stores a plurality of usage status tables corresponding to a plurality of channelization codes in a plurality of cells.
  • the usage status table stores information indicating whether each of the short slot is used by any one of the set radio links of the radio base station apparatus and the radio mobile station. In other words, the usage status table stores information indicating the short slot used by the radio mobile station already connected to the radio base station apparatus.
  • the short slot selection unit 102 With reference to the slot storage unit 101, one short section slot is selected from among the short section slots that are not used. This selection may be performed in a predetermined order or may be performed at random.
  • the radio of the radio frame used for communication of the new radio link between the radio base station apparatus for example, the radio base station apparatus 200
  • the transmission timing is different from the radio transmission timing of a radio frame used for communication of an existing radio link between the radio base station device (for example, the radio base station device 200) and a radio mobile station already connected to the radio base station device.
  • the timing is determined by the timing determination unit 103.
  • the timing determination unit 103 for communication between a new radio mobile station and a radio base station apparatus (for example, the radio base station apparatus 200) in which the short slot is selected, another radio mobile station and another radio base station apparatus (for example, the radio transmission timing of the radio frame is randomly determined so as to reduce the amount of interference given to the communication between the radio base station apparatuses 201).
  • the random determination of the radio transmission timing of the radio frame may be performed as follows, for example.
  • the timing determination unit 103 refers to the correspondence relationship between the short slot and the wireless transmission timing candidate in the wireless transmission timing candidate management table stored in the slot / timing correspondence storage unit 104.
  • a wireless transmission timing candidate management table managed by the slot / timing correspondence storage unit 104 is shown in FIG.
  • the short slot number (# 1 to # 10) shown in FIG. 6 and FIG. 7, that is, the short slot number selected by the short slot selector 102 is based on the above-mentioned cell reference timing. It is not based on the start position of the radio frame.
  • the timing determination unit 103 refers to and selects a wireless frame transmission timing candidate corresponding to the short slot selected in the wireless transmission timing candidate management table as described above.
  • each wireless transmission timing candidate is expressed as the number of chips expressed by a mathematical expression including a variable ⁇ (integer).
  • the timing determination unit 103 randomly selects (determines) the value of the variable ⁇ existing in the corresponding wireless transmission timing candidate from the possible candidates (described later), thereby wirelessly transmitting the wireless frame. Determine the transmission timing. In this way, by using an equation corresponding to the short slot selected for the new radio link and by randomly selecting the value of the first term variable ⁇ in the equation, the radio transmission timing of the radio frame is determined. Random decision processing is simplified.
  • the wireless transmission timing candidates on the wireless transmission timing candidate management table in FIG. 7 are the range of time difference between the cell reference timing and the wireless frame start timing in W-CDMA (0 to 38399 chips). It is set in consideration of.
  • 256 ⁇ 10 in the first term of the formula shown in FIG. 7 is the length of one radio slot
  • “256” in the second term is the length of one short slot.
  • the second term of the equation is 256 ⁇ 0, 256 ⁇ 1, 256 ⁇ 2,. . .
  • the timing determination unit 103 determines an expression corresponding to the short interval slot selected (allocated) by the short interval slot selection unit 102 and determines the radio transmission timing of the radio frame, as a result, the short interval slot
  • the short slot assigned by the selector 102 becomes valid (a new radio link between the radio base station apparatus and the new radio mobile station using the short slot assigned by the short slot selector 102) Communication of control data is realized). That is, the timing determination unit 103 performs control for communication between the new radio mobile station and the radio base station apparatus in the short slot selected for the new radio link between the new radio mobile station and the radio base station apparatus.
  • the wireless transmission timing of the wireless frame is determined so that data is transmitted.
  • the control data is transmitted in a different short slot depending on the radio link.
  • the radio network controller 100 performs the above operation for each channelization code of each cell. In this way, a plurality of wireless mobile stations can share each wireless slot.
  • the short interval slot selection unit 102 sets a short interval slot different from the short interval slot used by the radio mobile station already connected to the radio base station device between the new radio mobile station and the radio base station device. Assign to the radio link.
  • the timing determination unit 103 determines the radio link between the new radio mobile station and the radio base station apparatus based on the short zone slot selected for the new radio mobile station by the short zone slot selection unit 102.
  • the radio transmission timing of the radio frame is randomly determined so as to be different from the radio transmission timing of the radio frame for the existing radio link between the already connected radio mobile station and the radio base station apparatus.
  • the radio transmission timing of radio frames for a plurality of users can be distributed in that cell. it can.
  • the radio transmission timing of a radio frame used in a radio link between a radio base station apparatus (for example, the radio base station apparatus 200) and a certain radio mobile station in the cell (for example, the cell of the radio base station apparatus 200) is Duplicated radio transmission timing of a radio frame used in a radio link between a radio base station apparatus (for example, the radio base station apparatus 201) and a radio mobile station in another cell (for example, the cell of the radio base station apparatus 201) Therefore, the possibility of radio interference can be reduced. In this way, it is possible to achieve both improvement in channelization code utilization efficiency and improvement in radio quality.
  • the above embodiment is a technique that uses F-DPCH in downlink communication by W-CDMA, but the present invention is not limited to this embodiment.
  • the present invention can also be applied to other technologies in which a plurality of wireless mobile stations using the same channelization code in the same cell share a wireless slot.
  • the present invention can also be applied to uplink communication. If the present invention is applied to uplink communication, it is used in an uplink between a radio base station apparatus (for example, the radio base station apparatus 200) and a radio mobile station in a cell (for example, a cell of the radio base station apparatus 200).
  • the radio transmission timing of the radio frame is a radio used in an uplink between a radio base station apparatus (for example, the radio base station apparatus 201) and a radio mobile station in another cell (for example, the cell of the radio base station apparatus 201).
  • a radio base station apparatus for example, the radio base station apparatus 201
  • a radio mobile station in another cell for example, the cell of the radio base station apparatus 201.
  • the possibility of overlapping the radio transmission timing of the frame is reduced, and the risk of radio interference can be reduced.

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Abstract

　複数の無線スロットを有する各無線フレームを利用して、無線基地局装置と複数の移動局の各々が通信を行い、無線スロットの各々が複数の短区間スロットを有しているＣＤＭＡ通信システムで、無線制御装置は、１セル内の１チャネライゼーションコードを利用する複数の移動局に異なる短区間スロットを割り当てることで、移動局が無線スロットを共用可能にする。無線制御装置は、既に割り当てた短区間スロットの使用状況を記憶する短区間スロット記憶部と、その使用状況に基づいて未使用の１短区間スロットを新移動局と無線基地局装置の間の新無線リンクに対し選択する短区間スロット選択部と、選択された短区間スロットに基づいて、新無線リンクでの通信に利用される無線フレームの無線送信タイミングを、既存リンクで利用される無線送信タイミングと異なるように、ランダムに決定する送信タイミング決定部とを含む。  

Description

無線制御装置および無線送信タイミング決定方法
　本発明は、無線制御装置および無線送信タイミングの決定方法に関し、特に複数のユーザが無線伝送路を共有して同時に通信を行う多元接続方式における無線制御装置および無線送信タイミングの決定方法に関する。
　複数のユーザが無線伝送路を共有して同時に通信を行う多元接続方式としては、符号分割多元接続方式（code division multiple access；ＣＤＭＡ）、時分割多元接続方式（time division multiple access；ＴＤＭＡ）、周波数分割多元接続方式（Frequency Division Multiple Access；ＦＤＭＡ）などが知られている。ＴＤＭＡの技術の例は特許文献１に記載されている。また、第三世代携帯電話の多元接続方式の１つとして、Ｗ－ＣＤＭＡ（Wideband CDMA）が知られている。
　Ｗ－ＣＤＭＡセルラシステムのように符号分割多元接続方式を用いて同一周波数帯域を複数のチャネルで共有する通信システムにおいては、無線基地局装置が形成するセル内で使用される個々のチャネルは、符号間の識別特性、つまり相互相関特性が良好な(直交する)符号系列であるチャネライゼーションコードにより区別されている。
　チャネライゼーションコードは識別特性において優れているが、本コードの数は少なく、無線通信の速度を上げるには、本コードの系列長を短くする必要がある。しかし、チャネライゼーションコードの系列長を短くすると、１つのコードが占有する空き空間（コードスペース）を大幅に浪費することになる。このため、チャネライゼーションコードが実際に使用される数をいかに削減するかが課題となっていた。
　そのため、3GPP (Third Generation Partnership Project)によって、Ｗ－ＣＤＭＡセルラシステムに、Fractional Dedicated Physical Channel (F-DPCH)というチャネルが追加された(非特許文献1)。F-DPCHでは、1つの無線スロットが10の短区間スロットに時分割される。そして、1つのチャネライゼーションコードが割当てられた複数のユーザの各々に1つの短区間スロットが割り当てられるので、1コードを最大10ユーザで共有することができる。このF-DPCHを用いることにより、従来のように1コードを1ユーザで占有するのを回避することができる。結果として、チャネライゼーションコードの有効利用を図ることができる。
特開平２－２６０９２９号公報 "3GPP TS25.211 V6.9.0"、[online]、平成１９年１１月、3rd Generation Partnership Project、[平成２０年１月２３日検索]、インターネット＜http://www.3gpp.org/ftp/Specs/2007-12/Rel-6/25_series/25211-690.zip＞
　上述したF-DPCHを適用する場合、無線制御装置が、ユーザ同士で互いに重複しないように決定した短区間スロットに対し、固定的な法則で無線送信タイミングを対応付けて決定することができる。しかしながら、固定的な法則で無線送信タイミングを決定すると、あるセルでの無線基地局装置が各ユーザへの通信に利用する無線フレームの無線送信タイミングが、他のセルでの無線基地局装置が各ユーザへの通信に利用する無線フレームの無線送信タイミングに重複する可能性が非常に多くなる。この場合、瞬時の無線干渉量が増加することにより無線品質を劣化させてしまうという問題があった。
　本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、同じチャネライゼーションコードを利用する複数の無線移動局に異なる短区間スロットを割り当てるとともに、複数ユーザのための無線フレームの無線送信タイミングを分散することによって、無線品質を向上することができる無線制御装置および無線送信タイミング決定方法を提供することにある。
　本発明の一態様によれば、無線制御装置は、複数の無線スロットを有する各無線フレームを利用して、１つの無線基地局装置と前記無線基地局装置に接続された複数の無線移動局の各々が通信を行い、前記無線スロットの各々が複数の短区間スロットを有しているＣＤＭＡ通信システムで使用され、１つの無線基地局装置に接続された１つのチャネライゼーションコードを利用する複数の無線移動局に前記無線基地局装置との通信のために異なる短区間スロットを割り当てることによって、これらの無線移動局が無線スロットを共用可能にする無線制御装置であって、第１の無線移動局と前記無線基地局装置の間の無線リンクに対し割り当てた短区間スロットの使用状況を記憶する短区間スロット記憶手段と、前記短区間スロット記憶手段に記憶された使用状況に基づいて、未使用の短区間スロットを第２の無線移動局と前記無線基地局装置の間の無線リンクに対し選択する短区間スロット選択手段と、前記短区間スロット選択手段により選択された短区間スロットに基づき、前記第２の無線移動局と前記無線基地局装置との間で通信に利用される無線フレームの無線送信タイミングを、前記第１の無線移動局と前記無線基地局装置との間で通信に利用される無線フレームの無線送信タイミングとは異なるように、ランダムに決定する送信タイミング決定手段とを備える。
　この構成によれば、短区間スロット選択手段は、無線基地局装置に既に接続中の第１の無線移動局が使用する短区間スロットとは異なる短区間スロットを第２の無線移動局と前記無線基地局装置の間の無線リンクに割り当てる。その後、送信タイミング決定手段は、短区間スロット選択手段により第２の無線移動局のために選択された短区間スロットに基づき、第２の無線移動局と前記無線基地局装置の間の無線リンクのための無線フレームの無線送信タイミングを、第１の無線移動局と前記無線基地局装置の間の無線リンクのための無線フレームの無線送信タイミングとは異なるように、ランダムに決定する。このように１つのセル内での新たな無線リンクのための無線フレームの無線送信タイミングをランダムに決定することによって、そのセルでは、複数ユーザのための無線フレームの無線送信タイミングを分散することができる。このため、そのセルでの無線基地局装置とある無線移動局の間の無線リンクで利用される無線フレームの無線送信タイミングが、他のセルでの無線基地局装置とある無線移動局の間の無線リンクで利用される無線フレームの無線送信タイミングに重複する可能性が低くなり、無線干渉のおそれを低減できる。このようにして、チャネライゼーションコードの利用効率の向上と、無線品質の向上とを両立することができる。
　ここで、前記送信タイミング決定手段は、前記第２の無線移動局と前記無線基地局装置の間の無線リンクに対し選択された前記短区間スロットで、前記第２の無線移動局と前記無線基地局装置間で通信する制御データが送信されるように無線フレームの無線送信タイミングを決定すると好ましい。
　つまり、短区間スロット選択手段で割り当てられた短区間スロットを利用して、第２の無線移動局と前記無線基地局装置の間の無線リンクでの制御データの通信が実現できるように、無線フレームの無線送信タイミングを送信タイミング決定手段が決定すると好ましい。このように、無線リンクに応じて異なるように無線フレームの無線送信タイミングを決定することによって、結果的に無線リンクに応じて異なる短区間スロットで制御データが送信される。
　前記無線制御装置は、無線フレームの無線送信タイミングの候補を求める式を短区間スロットごとに記憶した無線送信タイミング記憶手段をさらに備え、前記送信タイミング決定手段は、前記無線送信タイミング記憶手段から、前記短区間スロット選択手段により前記第２の無線移動局と無線基地局装置の間の無線リンクに対して選択された短区間スロットに対応する式を取得し、前記取得された式を用いてランダムに、前記第２の無線移動局と前記無線基地局装置との間で通信に利用される無線フレームの無線送信タイミングを決定すると好ましい。新たな無線リンクに対して選択された短区間スロットに対応する式を用いることによって、無線フレームの無線送信タイミングをランダムに決定する処理が簡単になる。
　前記式は変数を含み、前記送信タイミング決定手段は、前記変数の値を候補の中からランダムに選択することにより、前記第２の無線移動局と前記無線基地局装置との間で通信に利用される無線フレームの無線送信タイミングを決定すると好ましい。このように変数の値をランダムに選択することにより、無線フレームの無線送信タイミングをランダムに決定する処理が簡単になる。
　本発明の別の態様によれば、無線送信タイミング決定方法は、複数の無線スロットを有する各無線フレームを利用して、１つの無線基地局装置と前記無線基地局装置に接続された複数の無線移動局の各々が通信を行い、前記無線スロットの各々が複数の短区間スロットを有しているＣＤＭＡ通信システムで使用され、１つの無線基地局装置に接続された１つのチャネライゼーションコードを利用する複数の無線移動局に前記無線基地局装置との通信のために異なる短区間スロットを割り当てることによって、これらの無線移動局が無線スロットを共用可能にする無線送信タイミング決定方法であって、無線基地局装置に既に接続中の第１の無線移動局が使用する短区間スロットを参照する使用短区間スロット参照ステップと、前記使用短区間スロット参照ステップにおける参照の結果に基づき、無線フレーム内の全短区間スロットの中から未使用の短区間スロットを第２の無線移動局と前記無線基地局装置の間の無線リンクに対し選択する短区間スロット選択ステップと、前記選択された短区間スロットに基づき、前記第２の無線移動局と前記無線基地局装置の間で通信に利用される無線フレームの無線送信タイミングを、前記第１の無線移動局と前記無線基地局装置との間で通信に利用される無線フレームの無線送信タイミングとは異なるように、ランダムに決定するタイミング決定ステップとを備える。
　本発明にかかる無線制御装置に関して上述した理由と同様の理由により、本発明に係る無線送信タイミング決定方法によれば、セルでの無線基地局装置とある無線移動局の間の無線リンクで利用される無線フレームの無線送信タイミングが、他のセルでの無線基地局装置とある無線移動局の間の無線リンクで利用される無線フレームの無線送信タイミングに重複する可能性が低くなり、無線干渉のおそれを低減できる。従って、チャネライゼーションコードの利用効率の向上と、無線品質の向上とを両立することができる。
本発明が適用される無線アクセスネットワークの構成例を示すブロック図である。 本発明が適用される無線アクセスネットワークの無線制御装置が、無線基地局と無線移動局に指示を通知する例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る短区間スロット、無線スロットおよび無線フレームの関係を示す図である。 本発明の一実施形態に係る１無線スロット内の短区間スロットの内容を示す図である。 本発明の一実施形態に係る無線移動局への無線フレームの無線送信タイミングの割り当て例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る無線移動局への短区間スロットの割り当て例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る無線制御装置の構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係る短区間スロット記憶部に記憶されたテーブルを示す図である。 本発明の一実施形態にかかるスロット・タイミング対応記憶部に記憶されたテーブルを示す図である。
　以下、図面を参照し、本発明の最良の実施形態を説明する。
　図１Ａは、本発明が適用される代表的な無線アクセスネットワークの構成例を示す。
　無線基地局装置２００および２０１は、無線制御装置１００に接続されている。無線制御装置１００は、無線基地局装置２００および２０１に対し、これら無線基地局装置と無線通信を行う複数の無線移動局３００～３０４に割り当てられる短区間スロットおよび無線送信タイミングの決定、通知および管理を行う。図では、簡略化のために、２つの無線基地局装置２００および２０１ならびに４つの無線移動局３００～３０４のみが示されているが、多数の無線基地局装置２００および多数の無線移動局がこの無線アクセスネットワークに存在する。この実施の形態では、Ｗ－ＣＤＭＡにおいて、同一セル内で同じチャネライゼーションコードを利用する複数の無線移動局が無線スロットを共有する技術、具体的にはF-DPCHを利用する技術を使用する。
　図１Ａに示す例では、無線制御装置１００に接続される無線基地局装置のうち、無線基地局装置２００に＃１－１という番号が割当てられ、１つの無線移動局３００には＃１という番号が割当てられていると仮定する。無線制御装置１００では、例えば、無線基地局装置＃１－１及び無線移動局＃１に、送信タイミングＴ、短区間スロットｔで通信を行うよう指示する。無線制御装置１００からの指示は、無線基地局装置２００に送信され、さらに無線基地局装置２００から無線移動局３００に通知される。
　図１Ｂに示すように、無線基地局装置２００（＃１－１）及び無線移動局３００（＃１）は、この指示で指定された送信タイミング及び短区間スロットで通信を行う。この実施の形態は、Ｗ－ＣＤＭＡにおけるF-DPCHを利用した下りリンク通信に関する。従って、無線基地局装置２００（＃１－１）は、無線フレームの送信タイミングＴで短区間スロットｔを用いて無線移動局３００（＃１）に制御データ（例えば送信電力制御コマンド）を送信する。無線移動局３００（＃１）は、無線フレームの受信タイミングＴで短区間スロットｔを用いて制御データを受信する。
　図２は、短区間スロット、無線スロットおよび無線フレームの関係を示す。短区間スロットは、２５６０ｃｈｉｐｓの長さの１無線スロットを所定数で分割して得られる時間スロットである。Ｗ-ＣＤＭＡで定義されているF-DPCHの場合、１無線スロット区間が１０個の短区間スロットを有するので、１つの短区間スロットの長さは２５６ｃｈｉｐｓである。また、複数の無線スロットにより１無線フレームが構成されている。Ｗ-ＣＤＭＡでは、１つの無線フレームは、１５個の無線スロット(＃１～＃１５)を有するので、１つの無線フレームの長さは３８４００ｃｈｉｐｓである。
　図３は、無線スロットで送信される短区間スロット内のデータの例を示す。１つの無線スロットでは、特定の短区間スロットにおいて無線基地局装置から１つの無線移動局に制御データ（例えば送信電力制御コマンド）が送信されるが、その無線スロットの短区間スロット以外の期間では、無線基地局装置はその無線移動局に制御データを送信せず（図３のＴｘ ＯＦＦは送信がされないことを意味している）、その無線移動局が使用するチャネライゼーションコードと同じチャネライゼーションコードを利用する他の（最高で９つの）無線移動局に無線基地局装置が制御データを送信する。このようにして、１つのセルにおいて、１つのチャネライゼーションコードを利用する複数の無線移動局が無線スロットの各々を共用する。
　図４Ａは、無線移動局への無線フレームの無線送信タイミングの割り当ての例を示す。同図に示すように、同じ下りリンクのチャネライゼーションコードを利用する個々のユーザ（無線移動局）に、異なる無線フレームの無線送信タイミングが割り当てられる。図４Ｂは、無線移動局への短区間スロットの割り当て例を示す図である。同図に示すように、同じ下りリンクのチャネライゼーションコードを利用する個々のユーザ（無線移動局）に、短区間スロットが割り当てられる。ここで、無線送信タイミングとは、無線基地局装置（例えば無線基地局装置２００）が形成するセルの基準のタイミングと、無線フレームの開始タイミングの時間差を意味する。
　図４Ａに示すように、１無線フレームは、無線スロット＃１～＃１５を含んでいる。無線移動局（ＵＥ）＃１は、無線送信タイミング＃１で無線フレームを受信する。無線移動局（ＵＥ）＃２は、無線送信タイミング＃２で無線フレームを受信する。以下、同様に無線送信フレームを受信するタイミングは無線移動局の番号順にずれていき、無線移動局（ＵＥ）＃１０は、無線送信タイミング＃１０で無線フレームを受信する。
　図４Ｂに示すように、１無線スロットは、短区間スロットＵＥ＃１～ＵＥ＃１０を含んでいる。無線移動局（ＵＥ）＃１は、１番目の短区間スロットで制御データを受信し、残りの短区間スロットでは制御データを受信しない。無線移動局（ＵＥ）＃１は、２番目の短区間スロットで制御データを受信し、残りの短区間スロットでは制御データを受信しない。同様に、図４Ｂの無線移動局の番号順に、制御データを受信する短区間スロットは１短区間スロット分ずつずれていく。図示されていないが、１つの無線移動局は、次の無線スロットでも、前の無線スロットと同じ短区間スロットを使って制御データを受信する。例えば、無線移動局（ＵＥ）＃１は、次の無線スロットでも１番目の短区間スロットで制御データを受信する。つまり、１つの無線移動局は、２５６０ｃｈｉｐｓ（無線スロットの長さ）おきに制御データを受信する。
　無線制御装置１００の装置構成の一例を図５に示す。無線制御装置１００は、短区間スロット記憶部１０１（短区間スロット記憶手段）、短区間スロット選択部１０２（短区間スロット選択手段）、タイミング決定部１０３（送信タイミング決定手段）、スロット・タイミング対応記憶部１０４（無線送信タイミング記憶手段）を含んでいる。
　短区間スロット記憶部１０１は、同じセル内で同じ下りリンクのチャネライゼーションコードを利用する無線移動局による各短区間スロットの使用状況を示す使用状況テーブルを記憶する。短区間スロット選択部１０２は、短区間スロット記憶部１０１に記憶された短区間スロットの使用状況に基づいて、短区間スロットを選択する。タイミング決定部１０３は、短区間スロット選択部１０２により選択された短区間スロットに応じて無線フレームの送信タイミングを決定する。スロット・タイミング対応記憶部１０４は、短区間スロットとその無線フレームの送信タイミングの候補の対応関係を記憶する。
　短区間スロット記憶部１０１にて管理する短区間スロットの使用状況テーブルの一例を図６に示す。短区間スロット記憶部１０１には、複数のセルでの複数のチャネライゼーションコードに対応する複数の使用状況テーブルを記憶している。
　例えば、無線制御装置１００は、１つの無線基地局装置２００とその無線基地局に無線で接続された１つの無線移動局の間の無線リンクに対して短区間スロット＃５を割り当てたとすると、短区間スロット記憶部１０１において、その短区間スロット＃５の使用状況を「空き」から「使用中」に更新する。このように、使用状況テーブルは、いずれかの無線基地局装置と無線移動局のセット無線リンクのいずれかによって、短区間スロットの各々が使用されているか否かを示す情報を記憶している。換言すれば、使用状況テーブルは、無線基地局装置に既に接続中の無線移動局が使用する短区間スロットを示す情報を記憶している。
　前記無線基地局装置２００とその無線移動局に無線で接続された別の無線移動局の間の新規な無線リンクに対して短区間スロットを新規に割り当てる場合、短区間スロット選択部１０２は短区間スロット記憶部１０１を参照し、使用状況が空きの短区間スロットのうちから１つの短区間スロットを選択する。この選択は所定の順序で行うこととしてもよく、またランダムに行うこととしてもよい。
　次に、選択した空きの短区間スロットに基づいて、その無線基地局装置（例えば無線基地局装置２００）と新規な無線移動局の間の新規な無線リンクの通信で利用される無線フレームの無線送信タイミングを、その無線基地局装置（例えば無線基地局装置２００）とこれに既に接続中の無線移動局の間の既存の無線リンクの通信に利用される無線フレームの無線送信タイミングとは異なるように、タイミング決定部１０３により決定する。
　タイミング決定部１０３では、短区間スロットが選択された新規な無線移動局と無線基地局装置（例えば無線基地局装置２００）間の通信に対し、他の無線移動局と他の無線基地局装置（例えば無線基地局装置２０１）間の通信へ与える干渉量を低減するように、ランダムに無線フレームの無線送信タイミングを決定する。ここで、無線フレームの無線送信タイミングのランダムな決定は、例えば以下のように行うこととしてもよい。
　まず第１ステップとして、タイミング決定部１０３は、スロット・タイミング対応記憶部１０４に記憶された無線送信タイミング候補管理テーブルでの短区間スロットと無線送信タイミングの候補の対応関係を参照する。スロット・タイミング対応記憶部１０４にて管理する無線送信タイミング候補管理テーブルを図７に示す。
　図６および図７で示される短区間スロットの番号（＃１～＃１０）、つまり短区間スロット選択部１０２が選択した短区間スロットの番号は、上述のセルの基準のタイミングを基準としており、無線フレームの開始位置を基準とするのではない。
　タイミング決定部１０３は、無線送信タイミング候補管理テーブルにおいて、上述のように選択した短区間スロットに対応する無線フレームの無線送信タイミングの候補を参照して選択する。同図に示す例では、無線送信タイミング候補の各々は、変数α（整数）を含む数式で表現されたチップ数として表現されている。
　次に、タイミング決定部１０３は、該当する無線送信タイミングの候補に存在する変数αの値を、そのとりうる候補（後述する）の中からランダムに選択（決定）することにより、無線フレームの無線送信タイミングを決定する。このように新たな無線リンクに対して選択された短区間スロットに対応する式を用い、その式の中の第１項変数αの値をランダムに選択することにより、無線フレームの無線送信タイミングをランダムに決定する処理が簡単になる。
　なお、本実施形態において、図７の無線送信タイミング候補管理テーブル上の無線送信タイミングの候補は、Ｗ-ＣＤＭＡにおける、セルの基準のタイミングと無線フレームの開始タイミングの時間差の範囲（０～３８３９９ｃｈｉｐｓ）を考慮して設定されている。F-DPCHの場合、無線送信タイミングの候補は計１５個（変数αの値のとりうる候補は０～１４の整数）存在することになる。α＝１５では図７の無線送信タイミングの候補はいずれも３８３９９を超える一方、α＝１４では図７の無線送信タイミングの候補はいずれも３８３９９未満である。
　図７に示される式の第１項の「２５６×１０」は１無線スロットの長さであり、第２項の「２５６」は１短区間スロットの長さである。図７においては、式の第２項が、２５６×０、２５６×１、２５６×２．．．２５６×９のいずれかである。従って、上述の方法で無線フレームの無線送信タイミングを決定すると、新たな無線リンクに対して割り当てられた無線フレームの無線送信タイミングは、セルの基準のタイミングから必ず２５６に整数を乗じた数、離れた時刻から開始することになる。このため、短区間スロット選択部１０２で選択された（割り当てられた）短区間スロットに対応する式をタイミング決定部１０３が決定して無線フレームの無線送信タイミングを決定すると、その結果、短区間スロット選択部１０２で割り当てられた短区間スロットが有効になる（短区間スロット選択部１０２で割り当てられた短区間スロットを利用して、無線基地局装置と新規な無線移動局の間の新規な無線リンクでの制御データの通信が実現される）。つまり、タイミング決定部１０３は、新規な無線移動局と無線基地局装置の間の新規な無線リンクに対し選択された短区間スロットで、新規な無線移動局と無線基地局装置間で通信する制御データが送信されるように無線フレームの無線送信タイミングを決定する。このように、無線リンクに応じて異なるように無線フレームの無線送信タイミングを決定することによって、結果的に無線リンクに応じて異なる短区間スロットで制御データが送信される。無線制御装置１００は、各セルの各チャネライゼーションコードについて上記の動作を実行する。このようにして、無線スロットの各々を複数の無線移動局が共用できる。
　以上のように、短区間スロット選択部１０２は、無線基地局装置に既に接続中の無線移動局が使用する短区間スロットとは異なる短区間スロットを新たな無線移動局と無線基地局装置の間の無線リンクに割り当てる。その後、タイミング決定部１０３は、短区間スロット選択部１０２により新たな無線移動局のために選択された短区間スロットに基づき、新たな無線移動局と無線基地局装置の間の無線リンクのための無線フレームの無線送信タイミングを、既に接続中の無線移動局と無線基地局装置の間の既存の無線リンクのための無線フレームの無線送信タイミングとは異なるように、ランダムに決定する。このように１つのセル内での新たな無線リンクのための無線フレームの無線送信タイミングをランダムに決定することによって、そのセルでは、複数ユーザのための無線フレームの無線送信タイミングを分散することができる。このため、そのセル（例えば無線基地局装置２００のセル）での無線基地局装置（例えば無線基地局装置２００）とある無線移動局の間の無線リンクで利用される無線フレームの無線送信タイミングが、他のセル（例えば無線基地局装置２０１のセル）での無線基地局装置（例えば無線基地局装置２０１）とある無線移動局の間の無線リンクで利用される無線フレームの無線送信タイミングに重複する可能性が低くなり、無線干渉のおそれを低減できる。このようにして、チャネライゼーションコードの利用効率の向上と、無線品質の向上とを両立することができる。
　以上述べた形態以外にも種々の変形が可能である。しかしながら、特許請求の範囲に記載された技術思想に基づくものである限り、その変形は本発明の技術範囲内となる。
　例えば、上記の実施の形態は、Ｗ－ＣＤＭＡでの下りリンク通信でF-DPCHを利用する技術であるが、本発明はこの実施の形態に限定されない。本発明は、同一セル内で同じチャネライゼーションコードを利用する複数の無線移動局が無線スロットを共有する他の技術にも適用できる。また、本発明は、上りリンク通信にも適用できる。本発明を上りリンク通信に適用すれば、セル（例えば無線基地局装置２００のセル）での無線基地局装置（例えば無線基地局装置２００）とある無線移動局の間の上りリンクで利用される無線フレームの無線送信タイミングが、他のセル（例えば無線基地局装置２０１のセル）での無線基地局装置（例えば無線基地局装置２０１）とある無線移動局の間の上りリンクで利用される無線フレームの無線送信タイミングに重複する可能性が低くなり、無線干渉のおそれを低減できる。
 

Claims (5)

  1. 　複数の無線スロットを有する各無線フレームを利用して、１つの無線基地局装置と前記無線基地局装置に接続された複数の無線移動局の各々が通信を行い、前記無線スロットの各々が複数の短区間スロットを有しているＣＤＭＡ通信システムで使用され、１つの無線基地局装置に接続された１つのチャネライゼーションコードを利用する複数の無線移動局に前記無線基地局装置との通信のために異なる短区間スロットを割り当てることによって、これらの無線移動局が無線スロットを共用可能にする無線制御装置であって、
    　第１の無線移動局と前記無線基地局装置の間の無線リンクに対し割り当てた短区間スロットの使用状況を記憶する短区間スロット記憶手段と、
    　前記短区間スロット記憶手段に記憶された使用状況に基づいて、未使用の短区間スロットを第２の無線移動局と前記無線基地局装置の間の無線リンクに対し選択する短区間スロット選択手段と、
    　前記短区間スロット選択手段により選択された短区間スロットに基づき、前記第２の無線移動局と前記無線基地局装置との間で通信に利用される無線フレームの無線送信タイミングを、前記第１の無線移動局と前記無線基地局装置との間で通信に利用される無線フレームの無線送信タイミングとは異なるように、ランダムに決定する送信タイミング決定手段と
    　を備えたことを特徴とする無線制御装置。
  2. 　前記送信タイミング決定手段は、前記第２の無線移動局と前記無線基地局装置の間の無線リンクに対し選択された前記短区間スロットで、前記第２の無線移動局と前記無線基地局装置間で通信する制御データが送信されるように無線フレームの無線送信タイミングを決定することを特徴とする請求項１に記載の無線制御装置。
  3. 　無線フレームの無線送信タイミングの候補を求める式を短区間スロットごとに記憶した無線送信タイミング記憶手段をさらに備え、
    　前記送信タイミング決定手段は、前記無線送信タイミング記憶手段から、前記短区間スロット選択手段により前記第２の無線移動局と無線基地局装置の間の無線リンクに対して選択された短区間スロットに対応する式を取得し、前記取得された式を用いてランダムに、前記第２の無線移動局と前記無線基地局装置との間で通信に利用される無線フレームの無線送信タイミングを決定することを特徴とする請求項１または２に記載の無線制御装置。
  4. 　前記式は変数を含み、前記送信タイミング決定手段は、前記変数の値を候補の中からランダムに選択することにより、前記第２の無線移動局と前記無線基地局装置との間で通信に利用される無線フレームの無線送信タイミングを決定することを特徴とする請求項３に記載の無線制御装置。
  5. 複数の無線スロットを有する各無線フレームを利用して、１つの無線基地局装置と前記無線基地局装置に接続された複数の無線移動局の各々が通信を行い、前記無線スロットの各々が複数の短区間スロットを有しているＣＤＭＡ通信システムで使用され、１つの無線基地局装置に接続された１つのチャネライゼーションコードを利用する複数の無線移動局に前記無線基地局装置との通信のために異なる短区間スロットを割り当てることによって、これらの無線移動局が無線スロットを共用可能にする無線送信タイミング決定方法であって、
    　無線基地局装置に既に接続中の第１の無線移動局が使用する短区間スロットを参照する使用短区間スロット参照ステップと、
    　前記使用短区間スロット参照ステップにおける参照の結果に基づき、無線フレーム内の全短区間スロットの中から未使用の短区間スロットを第２の無線移動局と前記無線基地局装置の間の無線リンクに対し選択する短区間スロット選択ステップと、
    　前記選択された短区間スロットに基づき、前記第２の無線移動局と前記無線基地局装置の間で通信に利用される無線フレームの無線送信タイミングを、前記第１の無線移動局と前記無線基地局装置との間で通信に利用される無線フレームの無線送信タイミングとは異なるように、ランダムに決定するタイミング決定ステップと
    　を備えることを特徴とする無線送信タイミング決定方法。
     
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