JP3704495B2 - 移動通信システムにおける制御信号送信方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は移動通信システムに関し、更に詳しくは、TDMA(時分割多元接続)−TDD(時分割多重)方式の移動通信システムの無線区間における制御信号送受信スロットの割当て方法および無線基地局に関する。
【0002】
【従来の技術】
TDMA−TDD方式の移動通信システムでは、それぞれ複数のタイムスロットに分割された複数のフレームからなるマルチフレームを用い、各無線基地局が、上記マルチフレームのうち、空き状態にある1つのタイムスロットを制御信号送信用スロットとして選択し、マルチフレーム周期で移動端末に制御情報を与えるようになっている。
【0003】
各フレームに含まれる複数のタイムスロットは、下り信号(基地局から端末への通信)用スロット群と上り信号(端末から基地局への通信)用スロット群とに分けられ、上述した移動端末宛の制御信号送信用スロット(以下、下り制御用スロットという)は、何れかのフレームにおける下りスロット群のなかから選ばれる。端末から基地局への制御信号の送信は、各フレームの上り信号スロット群において上記下り制御用スロットと対応した位置関係にあるスロット(以下、上り制御用スロットという)で行われる。各フレームにおける上り信号用/下り信号用スロット群の残りのスロットは、それぞれ基地局と移動端末間のデータ情報通信用に用いられる。
【0004】
各基地局は、自分が選択した特定フレーム中の下り制御用スロットで、他の基地局と同一周波数のキャリアを用いて、マルチフレーム周期で制御信号を送出する。各マルチフレームにおける上記特定フレーム以外のフレームでは、上記下り制御用スロットと対応する位置にある下り信号用スロットは有効利用されない。各基地局は、管轄下にある移動端末に、各フレームの特定の上り/下り通信用スロットを割当て、予め決められた複数チャネルのうちから選んだチャネル周波数を割り当てる。従って、各移動端末は、マルチフレームを構成する各フレームの周期で、基地局から指定された通信用スロットを利用して、基地局および基地局を介して他の端末装置と通信する。この場合、各基地局が空き状態の制御用スロットを如何にして選択するかが問題となる。
【0005】
従来、このようなDMA−TDD方式の移動通信システムにおける無線区間でのスロットの割当て方法の1つとして、例えば、特開平6−54363号公報に記載された「移動通信システムの立ち上げ方式」がある(従来技術1)。
【0006】
上記方式では、各無線基地局が、システムの立ち上げ時に、順次に下り信号用スロットの制御キャリアの検出動作を行う。各基地局は、制御キャリアが検出されなかったタイミングを空き送信タイミング(空きスロット)と判断し、該空きタイミングを自局の下り制御信号の送信タイミングに選定し、上記送信タイミングを起点として、TDMAフレームの1フレーム分の時間tと無線基地局数Nの積(t×N)の値を1周期として、制御用キャリアの送信を開始する。
【0007】
なお、上記従来方式では、各フレームの第1スロットを下り方向の制御スロットに割り当てており、各基地局は、第1フレームの第1スロットで他の基地局からの制御キャリアを検出した場合、1フレーム分の時間tを検出間隔として、後続する各フレームの第1スロットに相当するタイミングで制御キャリアの検出を行うようにしている。換言すれば、上記方式は、空きフレームを検出するために、各基地局がフレーム同期をとる必要がある。
【0008】
無線区間でのスロットの割当て方法の他の従来例として、例えば、特開平4−150116号公報で提案された「時分割多重無線通信方式」がある(従来技術2)。
【0009】
上記方式は、無線区間にn個のタイムスロット(チャネル)からなるTDMAフレームに対して1つの搬送波周波数を適用し、空き状態のタイムスロットに各移動端末(コードレス電話機)対応の無線チャネルを非固定的に割り当てるマルチチャネルアクセス(MCA)方式の移動通信システムにおいて、各無線基地局が、他の基地局とフレーム同期がとれていない状態で、他の局と干渉(混信)することなく、それぞれの移動端末に空きスロットを割当てできるようにしたものである。
【0010】
すなわち、或る基地局でTDMAフレームの第iチャネルを空き状態と判定して端末にチャネル割当てを行った場合、もし、そのフレームが他の基地局で使用しているフレームと同期がとれていなければ、空き状態と判定されたスロットが時間軸上で他局の信号と重なる可能性があるため、上記方式では、各基地局が所定の手順で複数の空きチャネルを検出した後、各空きチャネルについて、時間軸上で前後に位置した使用チャネルとの時間間隔を測定する。これらの空きチャネルのうち、前後の使用チャネルとの時間間隔が最大となるものを使用すべき通信チャネルとして選択すれば、他局のフレームとの間に多少の時間軸上のずれがあった場合でも、タイムスロット間の干渉を最小限に抑えることが可能となる。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
然るに、上記従来技術1の方式は、各基地局がフレーム同期をとることを前提としており、基地局間にフレーム同期のための特殊な制御を必要とする。
【0012】
また、上記従来技術2は、1つのフレームにおいて、基地局と移動端末間の通信に利用する特定周波数のキャリアが検出されなかったチャネル(スロット)は全て空きチャネルと判断し、これらの空きチャネルの中から、前後の使用中チャネルとの位置関係に基づいて使用すべき通信チャネルを選択するようにしているため、上述したマルチフレーム方式のように、同一フレーム中に、下り制御用スロットと上り制御用スロットと上り/下りの通信用スロットとが混在し、既に他局が下り制御用として選択済のスロットではマルチフレーム周期で定期的に制御信号キャリアが現われ、これと対応する上り制御用スロットでは、移動端末から不定期的に制御信号が現われるような場合には問題がある。
【0013】
すなわち、上述したマルチフレームを用いたDMA−TDD方式の移動通信システムのように、各フレーム内に上り/下りの2つの制御用スロットが存在し、稼働中の各基地局が、それぞれ特定フレームの1つの下り制御用スロットにおいてマルチフレーム周期で制御信号を送信するよう動作し、各移動端末は、基地局と同じ制御キャリアを用いて、自分の必要に応じて(不定期的に)何れかのフレームの上り制御用スロットに制御信号を出力するようにしたシステムにおいては、各基地局間でフレーム同期がとれていない場合、新たに立ち上がった基地局が、上記制御信号に相当する特定周波数のキャリアを検出して1つのマルチフレームの幾つかのスロットを他局使用中の制御用スロットと識別できたとしても、これらのスロットが上り/下りの何れのスロット群に属したものかを判断することができない。
【0014】
従って、制御信号キャリアが検出されたスロットを全て選択対象から除外して、従来技術2に従った方法で、残りスロットの中から自局で使う上り/下りの制御用スロットを選択しようとすると、選択の自由度が著しく制約され、最適な制御用スロットの割当てを行えないという問題がある。
【0015】
上記従来技術2では、空きスロット中に割当ての対象から外すべき例外スロットが存在する場合、あるいは特定キャリアが検出された使用中のスロットの中に割当て対象とすべき例外スロットが存在する場合の扱いについて考慮がなされたいない。
【0016】
本発明の目的は、他の無線基地局との間でフレーム同期がとれていなくても、各基地局が最適な制御用スロットを割当て可能なマルチフレーム方式の移動通信システムおよび基地局を提供することにある。
【0017】
本発明の他の目的は、それそれ下りスロット群と上りスロット群とを含む複数のフレームからなるマルチフレームを用いるTDMA−TDD方式の移動通信システムにおいて、各基地局が、他局と共通の制御用周波数を用いて、他局と干渉することなく管轄下の移動端末に制御情報を伝えることのできる制御用スロットの割当て方法を提供することにある。
【0018】
本発明の他の目的は、各基地局で制御用キャリアの受信状況を分析し、他局で使用中のスロットが、定期的に制御信号が出力される下り制御用スロットか不定期的に制御信号が出力される上り制御用スロットかを識別した上で最適な制御用スロットを選択できるようにした制御用スロットの割当て方法および基地局を提供することにある。
【0019】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明では、下り信号用スロット群と上り信号用スロット群からなる複数のフレームによって構成されたマルチフレームに従って、無線基地局が管轄下にある移動端末と無線区間通信を行うようにした無線通信システムにおいて、各無線基地局が、自局で使用すべき下り制御用スロットを選択するために、複数のマルチフレーム期間にわたって、各マルチフレーム内のタイムスロット毎に制御用キャリアの検出の有無を記憶しておき、制御用キャリアがマルチフレーム周期で定期的に検出されたタイムスロットを他局が使用中の下り制御用スロットと判断し、制御用キャリアが間歇的に検出されたタイムスロットは他局が使用中の上り制御用スロットと判断した上で、他局使用中の下り制御用スロットを除くタイムスロット群の中から自局で使用すべき下り方向、上り方向のそれぞれの制御用スロットを選択するようにしたことを特徴とする。
【0020】
更に詳述すると、本発明によれば、各無線基地局は、制御用キャリアの検出状態から判断した他局使用中の下り制御用スロットをブロック境界として、上り制御用スロットと制御キャリア非検出スロットとで形成されるスロット群を「空きスロット群」としてを抽出し、各空きスロット群のうち、自局のマルチフレームフォーマット上で上り信号用のタイムスロット位置に該当するスロットは選択の対象外として、残りのタイムスロットの中から、ブロック境界(上記他局使用中の下り制御用スロット)から最も離間して位置したスロットを「自局下り制御用スロット候補」として選択し、各空きスロット群を代表する自局下り制御用スロット候補のなかから最も評価値の高いもの(あるいは低いもの)を自局で使用すべき下り制御用スロットに決定する。なお、各空きスロット群からの自局下り制御用スロット候補の選択は、所定の評価関数を適用して行い、各空きスロット群を代表する複数の候補スロットのなかから上記評価関数で求めた評価値の大きさに従って特定のスロットを自局下り制御用スロットとして選ぶ。
【0021】
本発明の無線基地局は、具体的には、無線区間でTDMA−TDD方式のマルチフレームにより信号送受信を行う信号送受信部と、アンテナから受信される制御キャリアのレベルを検出するスロット毎に他局が制御用とし使用中のスロットか否かを識別するための信号検出識別部と、上記信号検出識別結果を示す検出データを複数のマルチフレーム期間にわたって記憶するためのメモリと、上記検出データを分析して、マルチフレームの各スロットを他局で使用中の下り制御用スロットと、上り制御用スロットまたは制御キャリア未検出スロットからなる空きスロット群とに区分し、各空きスロット群の中から、自局のマルチフレームにおける上り信号用スロットに相当するスロットを除く空きスロットを選択対象として、所定の評価関数に基づいて自局で使用すべき下り制御用スロットを選択するための送信スロット割当て処理プログラムを実行するプロセッサとを有し、無線基地局の起動時に、上記信号識別部と送信スロット割当て処理プログラムによって、マルチフレームの特定フレーム内に自局が下り制御用として使用すべき1つのスロットを選択し、無線基地局の運用時に、各マルチフレームの特定フレームの特定下りスロットにおいて下り制御信号を送出し、各フレームの上りスロット群のうち上記下り制御用特定スロットと対応する位置にあるスロットを上り制御用スロットに指定し、各フレーム上り/下り用スロットのうち、これらの制御用スロット以外のものを通信用スロットとして、管轄下にある移動端末との間の制御情報およびデータ情報の通信を行うようにしたことを特徴とする。
【0022】
本発明によれば、複数のマルチフレーム期間にわたってスロット毎に制御キャリアの有無を検出し、制御キャリアがマルチフレーム周期で定期的に出力されているスロットか否かを調べることによって、他の局が使用中の下り制御用スロットと上り制御用スロットとを識別することができる。また、他局使用中の下り制御用スロットと自局のフレームフォーマットにおける上り信号用スロット群とを除く空きスロット群のなかから、自局で使用すべき下り制御用スロットを選択するようにしているため、選択処理を効率良く行うことができる。
【0023】
更に、上述した空きスロット群のなかから自局で使用すべき下り制御用スロットの候補を選択するに際し、予め用意された評価関数を適用して、前後に位置する他局使用中の下り制御スロットから最も離間したスロットを選択し、それらの中から評価値に従って1つのスロットを選ぶことによって、他局との間でフレーム同期がとれていない場合でも、制御信号干渉の可能性が少ないタイムスロットを選択することが可能となる。
【0024】
本発明において、制御キャリアが検出されたスロットのうち、上り制御用と判定されたスロットは、制御キャリア未検出のスロットと同様に空きスロットと見做し、下り制御用スロットに挾まれた空きスロット群の中から自局の下り制御用スロットを選択するようにしたことによって、下り制御スロットの利用効率が高まり、無線基地局の高密度配置が可能になる。
【0025】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
【0026】
図1は、本発明を適用する移動通信システムの構成と無線区間における電波伝搬を説明するための図であり、110(110a〜110c)は無線基地局(CS)、120(120a〜120c)は上記各無線基地局の形成する無線ゾーン(無線基地局と通信可能な範囲)、100(100a〜100c)は上記無線ゾーン内で基地局と通信する移動端末であり、各移動端末は、無線基地局を介して他の移動端末あるいは固定端末と通信する。ここでは、図面を簡単にするために、固定端末および無線基地局間を接続するネットワークは省略してある。
【0027】
各無線基地局110と無線ゾーン120内の移動端末は、電波200(200a〜200c)を利用して、TDMA−TDD(時分割多元接続−時分割多重)方式で信号の送受信を行う。図面では、各無線ゾーン内に移動端末が1つずつ示してあるが、各無線基地局は、各フレーム内の複数の通信用スロットを利用して、ゾーン内の複数の移動端末と時分割で通信できる。
【0028】
この実施例において、各無線ゾーン120では複数のフレームからなるマルチフレームを用い、基地局と移動端末間の制御情報の通信には、他の無線ゾーンと共通の特定周波数の制御用キャリア(周波数)を適用し、基地局と移動端末間での通話情報の通信には、端末毎に、予め決められた複数チャネルの通信用キャリア(周波数)の中から選択した1つの周波数を割り当てるものとする。なお、各無線基地局間では、上記フレーム内の信号送受信タイミングは、他の基地局と必ずしも同期させる必要はない。
【0029】
複数の無線ゾーン120が接近していると、1つの無線ゾーン内で無線基地局110が送信した電波と移動端末100が送信した電波が、隣接する他の無線ゾーンにそれぞれ妨害電波として到達する。図示した例では、例えば、無線基地局(CS1)110aには、無線基地局(CS2)110bの電波210baと、無線基地局(CS3)110cからの電波210caが妨害波(電波2)として到達する。これと同様に、移動端末(PS2)220bからの電波220baと、PS3:220cからの電波220caも妨害波(電波3)として到達する。
【0030】
このため、複数の無線ゾーンで共用される制御用キャリアに着目すると、各ゾーン内の基地局と移動端末との間で送受信される本来の電波(電波1)200の他に、他のゾーンで発生した電波2(220)と電波3(230)が到達し、これらの制御用キャリアの送受信タイミング(制御用スロット)が重複すると、互いに干渉を起こすことになる。
【0031】
図2は、無線基地局110の構成を示めす。
【0032】
無線基地局110は、アンテナ800と、上記アンテナ800を通して、移動端末や他の無線基地局からの信号キャリアを受信すると共に、自局からの信号キャリアを送信する信号送受信部810と、受信された信号の検出と識別を行う信号識別部820と、送受信データおよびプログラムを保持するためのメモリ830と、上記プログラムに従って、送受信データの中継、その他の制御動作を行うプロセッサ840と、有線ネットワーク860と接続するために網インタフェース部850とから構成される。
【0033】
上記メモリ内には、制御キャリアの検出結果を保持するための制御キャリア検出テーブル400と、制御キャリア検出結果から判定された下り/上りの制御用スロットの識別結果を保持するための信号識別テーブル410と、上記制御スロット識別結果を利用して自局で使用すべき下り制御用スロットを選択するための制御スロット割当てプログラム600と、その他のプログラムおよびデータを保持する。
【0034】
制御スロットの割当ては、具体的には、プロセッサ840の制御下において、信号受信部810によって、他の無線基地局または移動端末から到達する制御キャリアを受信し、信号検出識別部820によって、複数のマルチフレーム期間にわたって制御キャリア検出レベル値データを生成し、制御キャリア検出テーブル400に記憶した後、該制御キャリア検出テーブルの内容に基づいて、マルチフレームの各スロットを、下り制御用スロット(下り信号検出)、上り制御用スロット(上り信号検出)、制御キャリア未検出スロット(信号非検出)に区分し、その結果を信号識別テーブル410に記憶する。上記制御信号識別処理が終了すると、制御スロット割当て処理プログラム600を起動し、上記信号識別テーブル410の格納データを参照して、自局で使用すべき下り制御用スロットの選択を行う。
【0035】
図3は、TDMA−TDD方式におけるタイムスロットと、TDMAフレームと、TDMAマルチフレームとの関係を示す。
【0036】
各TDMAマルチフレーム320は、複数のTDMAフレーム(以下、単にフレームという)310から構成されており、各フレーム310は、下り信号(無線基地局110から移動端末100への信号)用のタイムスロット群330と、上り信号(移動端末100から無線基地局110への信号)用のタイムスロット群340とから構成される。
【0037】
本発明において、各無線基地局は、何れかのフレームの下り信号用スロット群に含まれた他局からの干渉の可能性の最も少ない空き状態スロット(特定スロット)を選択し、これを自局の下り制御用スロット370に割り当てる。基地局から管轄下の移動端末に向けた制御信号の送信は、上記下り制御用スロットを用いて、マルチフレーム周期で定期的に行われ、同一マルチフレーム内の他のフレームにおいて、下り信号用スロット群に含まれる上記特定スロットと対応するスロットでは、下り制御信号の送信は行われない。各フレーム310において、上記特定スロット以外の残りの下り信号用タイムスロットは、下り方向のデータ情報の通信用タイムスロット350に割当てられる。
【0038】
一方、各フレーム310における上り信号用のタイムスロット群において、1つ(もしくは複数)のタイムスロットが、移動端末から無線基地局への制御信号送信のために用いる上り制御用タイムスロット380として割当てられ、残りのスロットは上り方向のデータ情報の通信用スロット360として割当てられる。尚、上り制御用スロット380は、下り制御用スロット370と対応した位置関係、例えば、下り制御用スロットが下りスロット群の第i番目のスロットの場合は、上りスロット群の第i番目のスロットが上り制御用スロットとなるように、下り制御用スロット(特定スロット)の位置から半フレーム時間ずれた位置のスロットに割当てればよい。
【0039】
各無線基地局は、1つの下り制御用スロットを自局用に割り当てると、その後はTDMAマルチフレーム周期で定期的に制御信号の送信動作を繰り返す。従って、或るTDMAマルチフレームにおける第jフレームの下りスロット群で第iスロットに制御キャリアが検出されると、その後のTDMAマルチフレーム中の第jフレームの第i下りスロットに制御キャリアが定期的に検出されることになる。一方、各移動端末は、必要に応じて不定期的に上り方向の制御信号の送信動作を行う。従って、或るTDMAマルチフレームの第jフレームの上りスロット群で第kスロットに制御キャリアが検出されたとしても、次のTDMAマルチフレームの同一タイムスロットで制御キャリアが検出されるとは限らない。
【0040】
図4は、各基地局で生成するTDMAマルチフレーム320のタイムスロットと、本発明で制御キャリア検出結果を保持/集計するために用いるテーブルとの関係を示す。
【0041】
本発明において、各無線基地局は、自局のTDMAマルチフレーム320における各タイムスロットに従った検出タイミングで、アンテナ入力における制御キャリアの検出処理を行う。各無線基地局は、TDMAマルチフレーム320の各タイムスロットで行った制御キャリアの検出結果(検出レベル値)を、これらのタイムスロットと同数の検出レベル格納スロット(記憶エリア)420をもつ制御キャリア検出テーブル400に記憶する。制御キャリア検出処理では、TDMAマルチフレームの各タイムスロットと対応する検出タイミングで、アンテナから入力された外部からの制御キャリア(図1に示した電波1、電波2、電波3)のレベルを測定する。
【0042】
本発明では、上記制御キャリア検出処理を連続する複数(k個)のTDMAマルチフレームについて行い、各TDMAマルチフレームに対応した複数(k個)の制御キャリア検出テーブル400a〜400kを生成する。この後、これらの制御キャリア検出テーブルのデータを分析し、互いに同一位置にあるk個のタイムスロット(例えば、各TDMAフレームの第iスロット)のうち、所定レベル以上の制御キャリアが検出された回数を順次にカウントし、k個の全てタイムスロットで制御キャリアが検出された場合は、既に他局で使用中の下り制御用スロットと判断し、信号検出信号識別テーブル410の第iエリア(識別結果格納スロット)430に「使用中下り制御スロット(下り信号検出)」を示す識別データを設定する。制御キャリア検出回数が1以上でk未満の場合は、上り制御用スロットと判断し、上記第iエリアに「使用中上り制御スロット(上り制御信号検出)」を示す識別データを設定する。制御キャリアの検出回数がゼロの場合は、上記信号検出信号識別テーブル410の第iエリアに「信号非検出」を示す識別データを設定する。
【0043】
図4に示した例では、タイムスロット300aは、k個の全てのフレームにおいて、制御キャリアが検出されているため、信号識別テーブル410上の対応する信号識別結果格納スロット430aに「下り制御信号検出」を示す識別データが格納される。タイムスロット300bは、検出テーブル400bで制御キャリアが未検出となっているため、信号識別テーブル410の対応する信号識別結果格納スロット430bには、「上り制御信号検出」を示す識別データが格納される。タイムスロット300cは、全てのTDMAフレームでキャリアが未検出になっているため、信号識別テーブル410の対応する信号識別結果格納スロット430cに「信号非検出」を示す識別データが格納される。
【0044】
尚、ここでは、トラフィックの分析の都合上、タイムスロットを3種類に区分した形で識別データをテーブル410に設定したが、以下に述べる実施例では、タイムスロットは「使用中下り制御用スロット」と「その他のスロット」の2種類に分ければ足りる。また、電波伝搬特性、無線基地局の周辺環境等によっては、制御信号の検出処理を行ったk個の全てのTDMAフレームにおいて、使用中の下り制御用スロットについては毎回必ず下り信号が検出されるとは限らないため、kより小さい値の閾値を設定しておき、制御キャリアの検出回数を上記閾値と比較して下り制御用スロット、上り制御用スロットの判定を行ってもよい。
【0045】
図5は、TDMAマルチフレーム320と、制御用信号の識別データを保持する信号識別テーブル410と、自局の下り制御用スロットの決定において利用される空きスロット群500との関係を示す。
【0046】
信号識別テーブル410は、TDMAマルチフレームのタイムスロットに対応したタイミングで制御キャリア検出を行った場合のスロットの識別結果を保持している。信号識別テーブルにおいて、他局で既に使用中の「下り制御信号検出」のスロットを除くと、「上り信号検出」または「信号非検出」を示す互いに連続するエリア(検出データ格納スロット)432によって「空きスロット群」500を定義できる。空きスロット群は、信号識別テーブル410上に複数存在し、各空きスロット群のタイムスロットを自局のTDMAマルチフレームと対応させると、上り信号用タイムスロット群301と下り信号用タイムスロット群300とに区分できる。このうち、1つの基地局が制御信号を送信するために使用するスロットは、下り信号用タイムスロット群300のうちの何れかのスロットであり、本発明では、空きスロット群500を構成するスロットのうち、自局のマルチフレーム中で上り信号用タイムスロットに該当するスロット(×印)は、下り制御用スロットの選択対象から外す。
【0047】
図6は、上記複数の空きスロット群500の中から自局の制御信号用スロットを決定する制御用スロット割当て処理のフローチャートを示す。
【0048】
まず、信号識別テーブル410上の各空きスロット群500において、自局にとって下り信号用タイムスロット300となる各スロットについて評価値を計算する(610)。評価値は、該スロットを含む空きスロット群の前後に隣接する下り制御用スロット(下り制御信号検出データ格納スロット431)からの時間差の関数である評価関数の値である。評価関数としては、例えば、上記下り信号用タイムスロットと上記空きスロット群に隣接する下り制御信号検出データ格納スロットとの時間差が大きい程、評価値が小さくなるような関数を適用し、評価値が最小となるスロットを各空きスロット群を代表する最適空きスロット候補とする(620)。
【0049】
もし、同一の空きスロット群に評価値が同一の複数の最適空きスロット候補があった場合は、例えば、ローカルスロット番号の小さいスロットをその群の代表にする(640)。複数の空きスロット群から選ばれた最適空きスロット候補のうち、評価値が最小のスロットを自局の制御信号用スロットとし(650)、もし、最小評価値のスロットが複数あった場合は、空きスロット群番号の小さい空きスロット群を代表するスロットを自局の制御信号用スロットに選ぶ(670)。 上記処理により決定された制御信号用スロットの位置に基づいて、TDMAマルチフレーム内で確保した特定フレームにおいて、下り制御用タイムスロット、上り制御用タイムスロットを決定し、残りの上り/下りスロットを通信用タイムスロットとして割り当てる。
【0050】
図7は、各空きスロット群において制御用スロット候補を決定するために利用される評価値と評価関数の関係の1例を示す。各空きスロット群において、第1スロット750aのローカルスロット番号を「1」とし、第2スロットから最終スロット750zまで順次「2」、「3」……とローカルスロット番号を付与するものとすると、空きスロット群に含まれる空きスロット総数をp、群内の任意のスロットのローカルスロット番号をiとした場合、スロットiの評価関数J(700)の値は、例えばJ=(i−1)(i−p)で与えられる。すなわち、空きスロット群内の任意のスロット750iの評価値730は、スロット番号iを評価関数に代入することによって求められる。各空きスロット群に含まれるスロットのうち、自局下り信号用スロット300に相当する全てのスロットについて上記評価関数に従って評価値を算出し、評価値が最小となるスロットを各空きスロット群の最適スロット候補770とし、それらの中で最小の評価値(最適スロット評価値)780をもつものを下り制御用スロットとして選択とする。
【0051】
【発明の効果】
本発明によれば、各フレームが、所定周期で制御信号が定期的に送信される下り制御用スロットと、制御信号が非定期的に送信される上り制御用スロットと、制御信号を全く含まない上り/下りの通信用スロットを含むマルチフレームにおいて、複数のマルチフレーム期間に渡って制御キャリアの受信状況を観測することによって、使用中の下り制御用スロットと上り制御用スロットとを識別し、下り制御用スロットに挟まれたスロット群を空きスロット群として抽出し、各空きスロット群において、自局のマルチフレームで上り信号用スロットに該当するスロットは対象外として、自局で使用すべき下り制御用スロット候補を選択し、各スロット群を代表する複数の候補スロットのなかから、他局で使用中の下り制御用スロットから時間軸上で最も離間したスロットを自局の下り制御用スロットとして選択するようにしたため、基地局間でフレーム同期をとらない場合でも、他の基地局との干渉の少ない制御スロットを割り当てることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】移動通信網の無線区間の概略説明図。
【図2】基地局の構成を示す図。
【図3】タイムスロット、TDMAフレーム、TDMAマルチフレームの関係を示す図。
【図4】検出識別結果保持テーブルの構成を示す図。
【図5】空きスロット群の構成を示す図。
【図6】送信スロット割当て処理のフローチャート。
【図7】評価関数の1例を示す図。
【符号の説明】
100:移動端末
110:無線基地局
120:無線ゾーン
300:タイムスロット
310:TDMAフレーム
320:TDMAマルチフレーム
330:下り信号用タイムスロット
340:上り信号用タイムスロット
350:下り制御用スロット
360:上り制御用スロット
370:下り通信用スロット
380:上り通信用スロット
400:電波検出テーブル
410:信号識別テーブル
420:検出レベル格納スロット
430:信号識別結果格納スロット
500:空きスロット群
Claims (2)
- 無線基地局からその管轄下にある移動端末に対して信号が送信される下り信号用スロット群と、前記移動端末から前記無線基地局に対して信号が送信される上り信号用スロット群と、を有するフレームを複数有するマルチフレームに従い、他の無線基地局が制御信号の送信に用いる周波数と共通の周波数を用いて、前記移動端末に対して制御信号を送信する前記無線基地局であって、
前記マルチフレームの複数分の期間にわたって、前記共通周波数の制御キャリアのレベルを観測する観測手段と、
前記観測手段により観測された前記制御キャリアのレベルが、所定のレベル以上のときの回数を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された回数と前記マルチフレームの数とを比較して、前記他の無線基地局で使用中の下り制御用スロットを判定する判定手段と、
前記マルチフレームから前記他の無線基地局で使用中の下り制御用スロットおよび前記上り信号用スロット群を除いた残りのスロット群から、先頭スロットのスロット番号を1、最終スロットのスロット番号をp、判定対象となるスロットのスロット番号をiとしたとき、J=(i−1)(i−p)で表される評価関数に基づいて下り制御用スロットを特定する特定手段と、
前記特定手段により特定された下り制御用スロットを用いて、前記移動端末に対して制御信号を送信する送信手段と、
を備えたことを特徴とする無線基地局。 - 前記送信手段は、残りのスロット群のうち、前記移動端末に対して制御信号が送信される下り制御用スロットが除かれるスロット群を用いて、前記移動端末に対して通信信号を送信することを特徴とする請求項1記載の無線基地局。
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