JP2000078653A - 無線通信システムの資源割り当て方法 - Google Patents

無線通信システムの資源割り当て方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 無線通信システムにおいて基地局それ自体が
管理するセル内で使用中の全ての資源情報を放送し、こ
の資源情報によって端末機が可変的に基地局に資源割り
当てを要求する効率的な無線資源割り当て方法を提供す
る。 【解決手段】 本発明は基地局と端末機を含む無線通信
システムにおける資源割り当て要求方法において、基地
局が管理する資源情報を端末機に周期的に放送する段
階、これを端末機が受信して貯蔵する段階、端末機がユ
ーザーから資源割り当て要求に該当する命令を受信する
と貯蔵された資源情報から抽出された資源のパラメータ
値とあらかじめ設定された臨界値を比較し上記要求の可
否を決定する段階、この可否に従って、基地局に対する
資源割り当てを可変的に要求する過程を含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は無線通信システムの
資源割り当て方法に係り、特に基地局と端末機が存在す
る無線システムで効率的な資源割り当て要求（resource
allocation request）方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】無線通信システムは２世代セルラーシス
テム、３世代ＩＭＴ２０００システム、４世代無線ＡＴ
Ｍ（wireless asynchronous transfer mode）システム
等に発展している。図１に示すように無線通信網管理者
は、可能な限り多くの加入者端末機４１、４２、４３、
５５、６１、６２が、与えられた無線周波数資源を利用
するようにサービス区域をセル（cell）単位に分割して
各セルごとに基地局４０、６０を運営している。
【０００３】サービス区域内にある加入者端末機４１、
４２、４３、５５、６１、６２は基地局４０、６０に資
源割り当てを要求する。各々の基地局４０、６０は可能
な限り多くの加入者が高品質で通信できるように資源を
割り当てなければならない。ここで、資源（resourse）
は通信方式によって異なるように割り当てる。すなわ
ち、ＦＤＭＡ（Frequency Division Multiple access）
方式ではセル内の加入者に特定搬送周波数を割り当て
て、ＴＤＭＡ（Time Division Multiplex access）方式
では与えられた搬送周波数にタイムスロット（time slo
t）を割り当てて、ＣＤＭＡ（Code Division Multiple
access）方式では加入者にコードを割り当てる。
【０００４】また、無線通信システムでは、多様な状況
で資源割り当てを要求する。例えば、セルラー加入者が
通話やファイル伝送を試図すると資源割り当てを要求
し、既に資源を割り当てを受けて通話中の加入者５５が
特定セルから他のセルに移動をする場合、通話が中断さ
れないように新しい資源割り当てを要求する。加入者が
通話中に隣接した基地局が管轄するセルに移動する場
合、端末機は隣接基地局からより強い信号を受信してハ
ンド・オフ（hand off）を発生する。特に、セル間に同
一な周波数帯域を用いるＣＤＭＡセルラー方式では、端
末機が隣接セルに移動する場合、隣接セルからより強い
信号を受信するようになる地域でハンド・オフを発生す
る。
【０００５】このような無線通信システムで資源を効率
的に割り当てるための方法がJ.HLinなどの“Congestion
control system and method for efficient multi-fre
quency messaging”（米国特許番号第５,７４０,５３３
号）及びR.S.Josephなどの“System and method for pr
oviding priority access and channel assignment in
a cellular telecommunication system”（米国特許番
号第５,５７４,９７７号）等に詳述されている。
【０００６】しかし、多くの端末機が同時に基地局に資
源割り当てを要求する場合、相互衝突がおきる確率が高
まるのでＧＳＭ（group special mobile）、ＩＳ-９
５、ＩＥＥＥ８０２．１１などの標準案で資源割り当て
要求アルゴリズムとその衝突解決方式を提示したことが
ある。
【０００７】すなわち、図２を参照すると、先に、端末
機ａはユーザーから資源割り当て要求に該当する通話や
ファイル伝送等のアプリケーション命令が印加されると
（２０２過程）、基地局ｂに呼要求パケット（call req
uest packet）を伝送し（２０３過程）、無線基地局ｂ
は端末機ａから受信された呼要求パケットのパラメータ
を検査して（３０２過程）資源割り当て可否を判断する
（３０３過程）。この際、無線基地局ｂは資源割り当て
可否演算を遂行して資源割り当て失敗及び成功メッセー
ジを端末機ａに送信する。端末機ａは基地局ｂから成功
メッセージを受信すると資源割り当てメッセージによっ
て通信サービスを開始する（２０４、２０５過程）。
【０００８】しかし、このような無線資源割り当て標準
案も資源割り当てを受けようとする多くの端末が資源現
況に対する情報なしに同時に資源割り当て要求を遂行す
るため、衝突する可能性が高く、衝突しなくても割り当
てられる無線資源のない場合があって、結果的に資源を
効率的に活用できない問題点がある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明が達成しようと
する技術的課題は、無線通信システムにおいて基地局そ
れ自体が管理するセル内で使用中の全ての資源情報を放
送し、この資源情報によって端末機が可変的に基地局に
資源割り当てを要求する効率的な無線資源割り当て方法
を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めの本発明は、基地局と端末機を含む無線通信システム
の資源割り当て要求方法において、前記基地局が管理す
る資源情報を前記端末機に周期的に放送する段階と、前
記周期的に放送される資源情報を前記端末機が受信して
貯蔵する段階と、前記端末機がユーザーから資源割り当
て要求に該当するアプリケーション命令を受信すると前
記貯蔵された資源情報から抽出された資源のパラメータ
値とあらかじめ設定された臨界値を比較して資源割り当
て要求に対する可否を決定する段階と、前記端末機で前
記資源割り当て要求に対する可否決定にしたがって、基
地局に対する資源割り当てを可変的に要求する過程を含
むことを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、添付した図面を参照しなが
ら本発明の望ましい実施形態をより詳しく説明する。図
３は、本発明による端末機と基地局間資源割り当て方法
の第１実施形態を示す流れ図である。まず、基地局ｂは
セル内で使用中の資源情報を空中網に周期的に放送する
（５０１過程）。端末機ａは基地局ｂで放送する資源情
報を受信してメモリ（図示せず）貯蔵する（４０２過
程）。
【００１２】実施形態として、基地局ｂが放送する資源
情報は周波数、タイムスロット（time slot）、または
ＰＮ（Pseudo Noise）コードなどを含むことができる。
また、他の実施形態として、基地局ｂが放送する資源情
報は既に割り当てたトラヒック（traffic）チャンネル
数及び全体トラヒックチャンネル中からまだ割り当てら
れないチャンネル数を含むことができる。
【００１３】一方、端末機ａはユーザーから資源割り当
て要求に該当する通話やファイル伝送等のアプリケーシ
ョン命令が印加されると（４０３過程）、メモリに貯蔵
されている資源情報をリードする（４０４過程）。続い
て、端末機ａはメモリでリードされた資源情報を基に基
地局ｂに対して呼要求パケットを伝送することか否かを
判断する所定の資源割り当て要求に対する可否アルゴリ
ズムを遂行する（４０５過程）。
【００１４】ここで望ましい実施形態として資源割り当
て要求に対する可否アルゴリズムは端末機ａで資源情報
から抽出されたパラメータ値とあらかじめ設定された臨
界値と比較する演算過程である。ここで一般呼（normal
call）とハンド・オフ呼（hand off call）の臨界値は
各々相違した値に定めることができる。
【００１５】続いて、端末機ａは前述した資源割り当て
要求可否アルゴリズムを遂行して資源割り当てが成功で
あるか否かを判断する（４０９過程）。資源情報から抽
出されたパラメータ値が臨界値より少なければ基地局ｂ
で呼要求に対する処理能力があることと判断されるので
基地局ｂに対して呼要求パケットを伝送し（４０８過
程）、それとも基地局ｂで呼要求に対する処理能力がな
いと判断されるので資源割り当て拒否メッセージをユー
ザーに知らせる。（４０７過程）
【００１６】基地局ｂは端末機ａから呼要求パケットを
受信すると通常的な資源割り当て可否演算を遂行して資
源割り当て失敗及び成功メッセージを端末機ａに送信す
る（４０６過程）。図４は、本発明による端末機と基地
局間無線資源割り当て方法の第２実施形態を示す流れ図
である。
【００１７】端末機ａは再生された資源情報を利用して
資源割り当て要求のための可否アルゴリズムを遂行し、
その結果基地局ｂで呼要求に対する処理能力があると判
断されると呼要求パケットを基地局ｂに伝送し（４０８
過程）、それとも所定時間を遅延させた後（４０７過
程）割り当て要求アルゴリズムを繰り返して遂行する
（４０５過程）。ここで、端末機ａは基地局ｂから新し
く放送された資源情報を受信した後、これに基づき割り
当て要求可否演算４０５を遂行するために所定時間を遅
延させる。また、端末機ａは遅延時間を基地局ｂで放送
する資源情報の伝送周期より若干長く定めることができ
る。
【００１８】本発明は上述した実施形態に限らず、本発
明の思想内で当業者による変形が可能なことはもちろん
である。すなわち、本発明で適用される基地局はＧＳ
Ｍ、ＩＳ-９５、ＩＭＴ２０００、無線ＡＴＭシステム
中いずれか一つを利用することができる。また、各シス
テム別に放送情報の内容と資源割り当て要求判断基準は
異なる場合がある。
【００１９】
【発明の効果】上述したように本発明によると、端末機
が基地局から受信された資源情報を利用して資源割り当
て要求に対する可否を判断することによって基地局で資
源割り当て要求に対する衝突可能性を減らし、全体の無
線資源活用度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 一般的な無線通信システムの概念図である。
【図２】 従来の端末機と基地局間で資源割り当て方法
を示す流れ図である。
【図３】 本発明による端末機と基地局間資源割り当て
方法の第１実施形態を示す流れ図である。
【図４】 本発明による端末機と基地局間無線資源割り
当て方法の第２実施形態を示す流れ図である。
【符号の説明】 ４０１…端末機パワーオンする過程 ４０２…無線資源情報の受信及び貯蔵する過程 ４０３…ユーザーの資源割り当て要求命令が印加する過
程 ４０４…貯蔵されている無線資源情報を検索する過程 ４０５…資源割り当て要求の妥当性検討アルゴリズムを
遂行する過程 ４０６…資源割り当て要求パケットを伝送する過程 ４０７…資源割り当て拒否メッセージをユーザーに通報
する過程 ５０１…無線資源情報を空中網に周期的に放送する過程 ５０２…資源割り当て要求を遂行する過程

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 基地局と端末機を含む無線通信システム
    の資源割り当て方法において、 前記基地局が管理する資源情報を前記端末機に周期的に
    放送する段階と、 前記周期的に放送される資源情報を前記端末機が受信し
    て貯蔵する段階と、 前記端末機がユーザーから資源割り当て要求に該当する
    アプリケーション命令を受信すると前記貯蔵された資源
    情報から抽出された資源のパラメータ値と、あらかじめ
    設定された臨界値を比較して資源割り当て要求に対する
    可否を決定する段階と、 前記端末機で前記資源割り当て要求に対する可否決定に
    したがって、基地局に対する資源割り当てを可変的に要
    求する過程を含むことを特徴とする資源割り当て方法。
  2. 【請求項２】 前記資源情報は周波数使用現況、タイム
    スロット、またはＰＮコードを含むことを特徴とする請
    求項１に記載の資源割り当て方法。
  3. 【請求項３】 前記基地局はＧＳＭ、ＩＳ-９５、ＩＭ
    Ｔ２０００、無線ＡＴＭの内のいずれか一つであること
    を特徴とする請求項１に記載の資源割り当て方法。
  4. 【請求項４】 前記端末機の資源割り当て要求可否は、
    前記受信された資源情報のパラメータ値とあらかじめ設
    定された臨界値とを比較して決定することを特徴とする
    請求項１に記載の資源割り当て方法。
  5. 【請求項５】 前記臨界値は一般呼とハンド・オフ呼に
    よって相違した値に選定されるものであることを特徴と
    する請求項４に記載の資源割り当て方法。
  6. 【請求項６】 前記資源割り当て要求が不可と決定され
    ると、前記端末機は所定の遅延時間経過後に繰り返して
    前記資源割り当て要求可否を再決定するものであること
    を特徴とする請求項１に記載の資源割り当て方法。
  7. 【請求項７】 前記所定の遅延時間は、前記基地局から
    放送される資源情報の伝送周期より長くすることを特徴
    とする請求項６に記載の資源割り当て方法。
  8. 【請求項８】 前記基地局が前記端末機に放送する前記
    資源情報は、前記基地局が既に割り当てたトラヒックチ
    ャンネル数、全体トラヒックチャンネル中からまだ割り
    当てられないチャンネル数を含むことを特徴とする請求
    項１に記載の資源割り当て方法。
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