(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局サブシステムおよびそれに無線接続されるいくつかの移動局を含む無線システムにおいて物理的な無線資源を制御するための方法であって、物理的な無線資源が経時方向に連続的なフレーム（１４）の中に分割されており、前記フレームが変化するデータ送信容量を有する二次元スロット（１６，１７，１８）を含み、
各々のスロットのデータ送信容量が、スロットの次元によって決定され、少なくとも一つのフレームが、異なったデータ送信容量のスロットを含み、
各々のスロットが、フレームに含まれる物理的な資源の所定の割り当て分を表し、
少なくとも一つのフレーム内の多数のスロットが、フレーム接続中に所定の無線接続の使用のために動的に各々割り当て可能であり、
スロットの第１の次元が時間であり、スロットの第２の次元が、周波数、コードの内のいずれか一つであり、
また、基地局サブシステムは、
無線接続のデータ送信のニーズ、
無線接続中に発生する無線接続のデータ送信のニーズの変更、および、
スロットの占有のサイズおよび状態
に基づいて無線接続のためのスロットを割り当ての決定を行うことを特徴とする方法。
【請求項２】
フレームに含まれるスロットが、それぞれの物理的な無線資源の量に従って、少なくとも二つの異なった許されたサイズのカテゴリーに属し、また、フレームのスロット構造を変えるために、第１のサイズカテゴリーの所定の整数個のスロットを第２のサイズカテゴリーの所定の整数個のスロットと交換することができることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
許されたサイズのカテゴリーの数が３であり、最も大きなサイズカテゴリーのスロット（１６）が次に大きなサイズカテゴリーの二つのスロット（１７）あるいは最も小さなサイズカテゴリーの１０個のスロット（１８）に等しいことを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
許されたサイズのカテゴリーの数が４であり、最も大きなサイズカテゴリーのスロットが次に大きなサイズカテゴリーの二つのスロット、３番目に大きなサイズカテゴリーの四つのスロット、あるいは、最も小さなサイズカテゴリーの八つのスロットに等しいことを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項５】
各々のフレームが、第１の次元の方向で所定数のタイムスロット（１５）に分割され、それぞれのタイムスロットが更にスロットに分割されていることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
各々のスロットが、対応するタイムスロットの全体の周波数範囲を占有するが、時間次元の各々のスロットの長さが、そのデータ送信容量に依存することを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
各々のスロットが、対応するタイムスロットの全体の経時方向の時間を占有するが、周波数次元の各々のスロットの幅が、そのデータ送信容量に依存することを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項８】
時間−コード分割が適用され、これにより各々のスロットが、対応するタイムスロットの全体の経時方向の時間を占有するが、各々のスロットのデータ送信容量が、対応する拡散コードに依存することを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項９】
超フレーム間の無線接続のデータ送信のニーズに変更が生じなかった場合には、連続的な超フレームにおいて超フレームの始めから開始するときに同様な位置に配置されるそのようなフレームがスロット分割に関して互いに対応するように、負でない所定の整数個の連続的なフレームが超フレーム（１９）を形成することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
各々の超フレームが、情報の送信を意味するスロット（Ｉ）および論理制御チャンネルを実現するためのスロット（Ｃ）の両方を含むことを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
ダウンリンク信号が、スロット状の無線資源制御に接続された信号のため提供される汎用の論理制御チャンネル（４７）を含むことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
各々の制御スロット（Ｃ）が、それによって表された物理的な無線資源に従って、許されたサイズのカテゴリーに属することを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
所定の周波数帯域が、時分割多重体系に従ってダウンリンクスロットおよびアップリンクスロットの両方を搬送するために使用されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
負でない所定の整数個の連続的なフレームが超フレーム（１９）を形成し、各々の超フレームが第１の数のダウンリンクフレームおよび第２の数のアップリンクフレームを含むことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
所定の第１の周波数帯域が名目上のダウンリンクスロットを搬送するために使用され、所定の第２の周波数帯域が名目上のアップリンクスロットを搬送するために使用されるが、アップリンク方向およびダウンリンク方向の非対称的なトラフィック条件に応答して、名目上のダウンリンクスロットがアップリンクトラフィックを搬送するために使用されるように、あるいは、名目上のアップリンクスロットがダウンリンクトラフィックを搬送するために使用されるように、スロットが交差して割り当てられることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
基地局サブシステムが、フレームにおけるスロットの占有のサイズおよび状態を示すために、また、最適使用率を維持するために、確保テーブルを維持することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
基地局サブシステムが、少なくとも一つの割り当て可能なスロットの品質を評価し、また、前記接続によって要求された送信品質に基づいて、前記スロットを接続に割り当てるか、あるいは、割り当てないかを決定する請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
基地局サブシステムにおいて、スロット要求に対する応答として、
アップリンクあるいはダウンリンクの確保テーブルのいずれかが選択されるステップと、
確保テーブルが選択されるステップと、
選択された確保テーブルからの１組の候補タイムスロットが形成されるステップと、
最善の候補タイムスロットを見つけるために、１組の所定の選択基準が適用されるステップと、
選択された最善の候補タイムスロットによって提供された送信品質が調べられるステップと、
最善の候補タイムスロットからスロットを割り当てるための決定が行われるステップとを含むことを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
基地局サブシステムが、隣接する基地局サブシステムの確保テーブルに含まれる情報にも基づいて無線接続のためのスロットを割り当てる決定を行うことを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項２０】
第１の基地局と通信するために低送信電力を使用する第１の移動局が、第２の基地局と通信するために高送信電力を使用する第２の移動局に割り当てられたスロットと経時方向で一致するスロットに割り当てられるように、基地局サブシステムが、異なった移動局による通信のために使用される送信電力に基づいてスロットを割り当てることを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
回線交換型接続およびパケット交換型接続が、システムの全体の干渉に関して最適な位置にある隣接する基地局の確保テーブルに配置されるそれら自身のスロットを有するように、基地局サブシステムが、異なった移動局によって使用される通信型式に基づいてスロットを割り当てることを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２２】
基地局サブシステム及び移動局の間のアップリンク無線接続をセットアップするための方法であって、
前記方法が、
許されたアップリンクで移動局から移動局が無線接続によって要求された物理的な無線資源の量を示す容量要求（２１，３５）を送信するステップと、
前記容量要求への応答として、基地局サブシステムにおいて割り当ての決定を行うステップとを含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項２３】
フレーム構造に関して許されたアップリンク容量要求スロットの位置および量が一定ではなく、また、基地局サブシステムが、所定のダウンリンクスロットで、許されたアップリンク容量スロットの位置および量を示す通知を送信することを特徴とする請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
無線システムが移動局にリアルタイムデータ送信サービスおよび非リアルタイムデータ送信サービスを付加的に提供する方法であって、アップリンクリアルタイムデータ送信サービスにおいて無線接続の使用のための無線資源を確保するために、移動局が、その容量要求（２１）において要求するデータ送信容量を示すことを特徴とする請求項２２に記載の方法。
【請求項２５】
移動局が、その容量要求の中で、無線接続の要求された品質を記述する所定の１組のパラメータを示すことを特徴とする請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
データ送信容量要求が、アップリンクリアルタイムデータ送信サービスによる進行中の無線接続中に増加したときに、移動局が、基地局サブシステムに要求する追加のデータ送信容量を示す容量要求（２４）を送ることを特徴とする請求項２４に記載の方法。
【請求項２７】
データ送信容量要求が、いくつかの割り当てられたスロットを有するアップリンクリアルタイムデータ送信サービスによる進行中の無線接続中に減少したときに、移動局が、割り当てられたスロットの少なくとも一つを未使用にしておくことを特徴とする請求項２４に記載の方法。
【請求項２８】
同じ基地局サブシステムの下で動作する或る移動局を他の移動局から区別するために、また、並列アップリンクリアルタイムデータ送信サービスにおいて無線接続使用のための無線資源を確保するために、各々の移動局が所定の一時的な論理識別子を有し、移動局が基地局サブシステムに、
その一時的な論理識別子、
要求する並列データ送信容量、および、
並列無線接続をリアルタイムデータ送信サービスを搬送する他の進行中の無線接続から区別する追加の識別子
を示す容量要求を送ることを特徴とする請求項２４に記載の方法。
【請求項２９】
無線システムが移動局にリアルタイムデータ送信サービスおよび非リアルタイムデータ送信サービスを付加的に提供する方法であって、アップリンクリアルタイムデータ送信サービスにおいて無線接続使用のための無線資源を確保するために、移動局が、その容量要求（２１）において送信すべきデータの量を示すことを特徴とする請求項２２に記載の方法。
【請求項３０】
その割り当て決定において、基地局サブシステムが、要求された無線接続を任意の利用可能なスロットに差し向ける自由を有しており、また、割り当て決定の後に、基地局サブシステムが、移動局に、所定のダウンリンクアクセス承認スロットで、承認された一つあるいは複数のスロットの指示を送信することを特徴とする請求項２２に記載の方法。
【請求項３１】
基地局サブシステム及び移動局の間のダウンリンク無線接続をセットアップするための方法であって、
前記方法が、
無線接続によって要求する物理的な無線資源の量を示す新しいダウンリンク無線接続の検出されたニーズへの応答として基地局サブシステムにおいて割り当てを決定するステップと、
基地局サブシステムから移動局に、前記割り当て決定の際に無線接続に割り当てられた一つあるいは複数のダウンリンクスロットの位置を知らせるページングメッセージ（２７，２８，４１，４２）を送信するステップと、
検出されたページングメッセージへの応答として、移動局からページング肯定応答メッセージを送信するステップと、
検出されたページング肯定応答メッセージへの応答として、基地局サブシステムからダウンリンク送信を開始するステップと
を含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３２】
無線システムが移動局にリアルタイムデータ送信サービスおよび非リアルタイムデータ送信サービスを付加的に提供する方法であって、ダウンリンクリアルタイムデータ送信サービスのための無線接続を形成するために、基地局サブシステムが、ページングメッセージ（２７，２８）において、無線接続に割り当てられた定期的に繰り返されるスロットについて、フレーム構造に対するそれらの位置を指示することを特徴とする請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
データ送信容量要求が、ダウンリンクリアルタイムデータ送信サービスにおいて進行中の無線接続中に増加したときに、基地局サブシステムが、追加のスロットに割り当てを決定し、移動局に無線接続に割り当てられた追加の一つあるいは複数のダウンリンクスロットの位置を知らせるページングメッセージ（２７，２８，４１，４２）を送ることを特徴とする請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
データ送信容量要求が、いくつかの割り当てられたスロットを有するダウンリンクリアルタイムデータ送信サービスにおいて進行中の無線接続中に減少したときに、基地局は、スロットに、割り当てられたスロットの少なくとも一つに関するスロット割り当て解除の決定を行い、対応するスロットを未使用にしておくことを特徴とする請求項３２に記載の方法。
【請求項３５】
同じ基地局サブシステムの下で動作する或る移動局を他の移動局から区別するために、また、並列ダウンリンクリアルタイムデータ送信サービスにおいて無線接続使用のための無線資源を確保するために、各々の移動局が所定の一時的な論理識別子を有し、基地局サブシステムが移動局に、
移動局の一時的な論理識別子、
並列無線接続へ割り当てられた定期的に繰り返されるスロットの位置、
並列無線接続をリアルタイムデータ送信サービスを搬送する他の進行中の無線接続から区別する追加の識別子
を示すページングメッセージ送ることを特徴とする請求項３２に記載の方法。
【請求項３６】
無線システムが移動局にリアルタイムデータ送信サービスおよび非リアルタイムデータ送信サービスを付加的に提供する方法であって、ダウンリンク非リアルタイムデータ送信サービスのための無線接続を形成するために、基地局サブシステムが、フレーム構造に関しての非リアルタイムデータ送信サービスにおいて第１のスロットの位置をページングメッセージ（４１，４２）内に示すために、また、接続中に非リアルタイムデータ送信サービスのために割り当てたスロットの位置あるいは量のいずれかの変更を知らせるために、基地局サブシステムは、新しいページングメッセージを送ることによってスロットの新しい位置あるいは量を通知することを特徴とする請求項３１に記載の方法。
【請求項３７】
基地局サブシステムおよび移動局を有する無線通信システムのための基地局サブシステムであって、経時方向に連続的なフレームの中へ通信された情報を配列するための手段を有する基地局サブシステムであり、基地局サブシステムが各々の無線接続の通信された情報を、フレーム内の少なくとも一つの周期的に繰り返される二次元スロットに差し向けるための手段を付加的に含み、
各々のスロットのデータ送信容量が、スロットの次元によって決定され、少なくとも一つのフレームは異なったデータ送信容量のスロットを含み、
各々のスロットが、フレームに含まれる物理的な資源の所定の割り当て分を表し、
各々のフレームの多数のスロットが、フレーム接続中に所定の無線接続の使用のために各々動的に割り当て可能であり、
スロットの第１の次元が時間であり、第２の次元が、周波数、コードの内のいずれか一つであり、
また、フレームのサイズに関する前記スロットのサイズは、進行中の無線接続中にデータ伝送容量変更を考慮して、それぞれの無線接続によって要求されたデータ送信容量に依存していることを特徴とする基地局サブシステム。
【請求項３８】
フレーム内のスロットの占有のサイズおよび状態を示すために、また、最適の使用率を維持するために、確保テーブルを維持するための手段を更に含むことを特徴とする請求項３７に記載の基地局サブシステム。
【請求項３９】
隣接する基地局サブシステムと確保テーブルに関する情報を通信するための手段を更に含むことを特徴とする請求項３８に記載の基地局サブシステム。
【請求項４０】
移動局に、容量要求を告知されたアクセススロット内に送るように勧告するために、汎用アクセススロット位置告知を作り出し、それを全ての移動局に所定のダウンリンクスロット内で送信するための手段と、
移動局からの容量要求を受信して解釈するための手段と、
スロットを容量要求内で要求され識別された無線接続に割り当てるスロット割り当て決定を行うための手段と、
アクセス承認メッセージを作り出して、それらを所定のスロット内で、その容量要求がスロット割り当て決定において承認されたこれらの移動局に選択的に送信するための手段と
を更に含む請求項３７に記載の基地局サブシステム。
【請求項４１】
ダウンリンク接続をセットアップするために、
少なくとも一つの割り当てられたダウンリンクスロットを示すページングメッセージを作り出し、それらを所定のスロット内で、ダウンリンクを確立すべきこれらの移動局に選択的に送信するための手段と、
移動局からページング肯定応答メッセージを受信して解釈するための手段と、
ダウンリンク送信をページングメッセージ内に示された割り当てられたダウンリンクスロットに差し向けるための手段と
を更に含む請求項３７に記載の基地局サブシステム。
【請求項４２】
基地局サブシステムおよび移動局を有する無線通信システムのための移動局であって、経時方向に連続的なフレームの中へ通信された情報を配列するための手段を有する移動局であり、移動局が各々の無線接続の通信された情報を、フレーム内の少なくとも一つの周期的に繰り返される二次元スロットに差し向けるための手段を付加的に含み、
各々のスロットのデータ送信容量が、スロットの次元によって決定され、少なくとも一つのフレームは異なったデータ送信容量のスロットを含み、
各々のスロットが、フレームに含まれる物理的な資源の所定の割り当て分を表し、
各々のフレームの多数のスロットが、フレーム接続中に所定の無線接続の使用のために各々動的に割り当て可能であり、
スロットの第１の次元が時間であり、第２の次元が、周波数、コードの内のいずれか一つであり、
また、フレームのサイズに関連する前記スロットのサイズは、進行中の無線接続中にデータ伝送容量変更を考慮して、それぞれの無線接続によって要求されたデータ送信容量に依存していることを特徴とする移動局。
【請求項４３】
アップリンク接続をセットアップするために、
基地局サブシステムから送信されたアクセススロット位置告知を受信して解釈するための手段と、
容量要求を作り出して、それをアクセススロット位置告知で識別されたアクセススロットで送信するための手段と、
少なくとも一つの承認されたスロットを識別する基地局サブシステムからのアクセス承認メッセージを受信して解釈するための手段と、
情報送信を前記少なくとも承認されたスロットに差し向けるための手段と
を更に含む請求項４２に記載の移動局。
【請求項４４】
ダウンリンク接続をセットアップするために、
基地局サブシステムから送信された少なくとも一つの割り当てられたダウンリンクスロットを示すページングメッセージを受信して解釈するための手段と、
ページング肯定応答メッセージを作り出して、それを肯定応答スロットで送信するための手段と、
前記少なくとも一つの割り当てられたダウンリンクスロットでダウンリンク送信を受信して解釈するための手段と
を更に含む請求項４２に記載の移動局。
【請求項４５】
ページングメッセージに含まれる情報に基づいて、肯定応答スロットを識別するための手段を更に含むことを特徴とする請求項４４に記載の移動局。
【請求項４６】
基地局サブシステムおよび移動局を有する無線通信システムであって、基地局サブシステムおよび移動局は経時方向に連続的なフレームの中へ通信された情報を配列するための手段を有しており、
基地局サブシステムおよび移動局は、各々の無線接続の通信された情報を、フレーム内の少なくとも一つの周期的に繰り返される二次元スロットに差し向けるための手段を付加的に含み、
各々のスロットのデータ送信容量が、スロットの次元によって決定され、少なくとも一つのフレームは異なったデータ送信容量のスロットを含み、
各々のスロットが、フレームに含まれる物理的な資源の所定の割り当て分を表し、
各々のフレームの多数のスロットが、フレーム接続中に所定の無線接続の使用のために各々動的に割り当て可能であり、
スロットの第１の次元が時間であり、第２の次元が、周波数、コードの内のいずれか一つであり、
また、フレームのサイズに関連した前記スロットのサイズは、進行中の無線接続中にデータ伝送容量変更を考慮してそれぞれの無線接続によって要求されたデータ送信容量に依存していることを特徴とする無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、概してセルラー無線システムにおいて、種々のユーザの間で無線資源を割当てることに関する。特に、本発明は、ユーザのデータ送信要求が、質と量の両方で急速に変化するシステムにおいて無線資源を割当てることに関する。
【０００２】
【従来の技術】
本件の出願の時点においては、移動パーソナル通信の最も一般的な様式は、第２世代のデジタルセルラー無線ネットワークであり、これらのネットワークは、ヨーロッパのシステム  ＧＳＭ（移動通信のための全地球的システム）およびその拡張であるＤＣＳ  １８００（１８００ＭＨｚのデジタル通信システム）、北米（米国）のシステム  ＩＳ−１３６（暫定標準１３６）、ＩＳ−９５（暫定標準９５）、および日本のシステム  ＰＤＣ（パーソナルデジタルセルラー）を含む。これらのシステムは、制限された速度で、たとえば、コンピュータ間で送信されるファイルのようなデジタルデータと同様に、主として、スピーチ、ファックス、および、短いテキストメッセージを送信する。いくつかの第３世代のシステムは、所定のユーザが所望したときに、大量のデータであっても高速で送信および／または受信することができるように、世界規模のサービスエリア、多様なデータ送信サービスの選択、および、容量の柔軟な割当を目的として設計されている。
【０００３】
ヨーロッパ通信標準協会ＥＴＳＩは、ＵＭＴＳ（全世界移動通信システム）と呼ばれる第３世代の移動通信システムを提案した。その目的は、固定局と移動局と同様に、自宅、オフィス、都会、および郊外の環境を含む広大な動作環境である。サービスの選択は多様であり、現在知られている移動電話機に加えて、移動局の形式は、たとえば、ＵＭＴＳシステムと種々のローカルシステムとの間の通信を仲介するマルチメディア端末および多目的端末を含む。
【０００４】
図１は、固定基地局サブシステム１２（ＢＳＳ）を備えたＵＭＴＳシステムのセル１１の例示を示しており、その範囲の中で幾つかの異なった移動局１３がユーザと共に存在あるいは移動する。基地局サブシステムは、一つの或いはいくつかの基地局、および、それらの動作を制御する基地局制御装置を含んでもよい。基地局サブシステムと移動局の間には、所定の無線周波数範囲が確保され、動作がシステム仕様によって制御された無線接続がある。無線接続のために利用することができる時間と周波数範囲は、共にいわゆる物理的な無線資源を規定する。基地局サブシステムの最も大きい課題の一つは、セルのサービスエリアに置かれた全ての端末が、いつでも要求された品質のデータ送信サービスを受けることが可能であるように、そして、隣接しているセルの互いの干渉をできるだけ小さくなるように、これらの物理的な無線資源の使用を制御することである。
【０００５】
先行技術のシステムから、無線資源を割当てるためのいくつかの方法が知られている。時分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）においては、使用される送信および受信の周波数帯域がタイムスロットに分割され、それらを、基地局サブシステムが、一つあるいはいくつかの周期的に繰り返されるタイムスロットとして所定の端末の使用のために割り当てる。周波数分割多重アクセス（ＦＤＭＡ）においては、利用される周波数範囲は、非常に狭い帯域に分割され、それらを、基地局サブシステムが、一つ或いはいくつかを各々の端末に割り当てる。多くの現在のシステムは、これらの組み合わせを使用しており、各々の狭い周波数帯域がタイムスロットに更に分割される。コード化分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）においては、移動局と基地局サブシステムの間の各々の接続は拡散コードを獲得し、これにより、送信される情報はかなり広い周波数範囲の中にランダムに拡散される。セルのサービスエリアの中で使用されるコードが、相互に直交であるか、ほとんど直交である場合には、コードを認識する受信機が所望の信号を区別し、他の同時信号を減衰させることができる。主として放送型のサービスに適した直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）においては、データは送信中央局から、等距離の副周波数に分割された広い周波数帯域で送信され、これらの副周波数の同時周波数シフトが時間−周波数空間に二次元ビットフローを生成する。
【０００６】
パケット交換型無線ネットワークの技術に関しては、種々のパケットに基づく接続プロトコルも同じく知られており、移動局と基地局サブシステムの間の接続は、連続的ではないが、間に可変の休止期間を有するパッケージで行われる。連続接続システム、すなわち、いわゆる回路交換型と比較すると、接続に一時的な休止があるときに、所定の接続によって要求される無線資源が不必要に占有されないという有利な点がある。欠点は、各々の休止の後に、新しいパケットの送信は、或る制御メッセージあるいは信号メッセージを移動局と基地局の間で交換する必要があるので、一般にデータ送信遅延が長いことである。遅延は、送信機と受信機の間でパッケージが異なった経路を通ることから引き起きることもある。
【０００７】
たとえば図１の場合に、端末１３の或るものは、基地局との無線接続がかなり低容量を有するもので十分あるが、それらの或るものは、少なくとも一時的に、他のものよりかなり多くの共通の無線資源の取り分を必要とするものが、第３世代セルラー無線ネットワークの典型的なものである。低容量接続は、たとえば通話接続であり、大容量接続は、たとえば、基地局サブシステムを介しての移動局へのデータネットワーク接続における画像ファイルのローディング、あるいは、テレビ電話中のビデオ画像接続である。先行技術においては、基地局サブシステムが、利用可能な無線資源を柔軟且つ動的な方法で各種のユーザの間に分割する方法は知られていない。幾つかの関連がある先行技術の方法を、以下に説明する。
【０００８】
米国特許第５，５３３，０４４号は、各々のタイムスロットのサイズが同一であるフレーム構造を開示している。必要性に従って変調方法を選ぶことによって、異なった量のデータを各々のタイムスロットで転送することができる。
【０００９】
エレクトロニクスレターズ（Electronics Letters）、第３２巻、第１３号、１９９６年６月２０日、１１７５−１１７６ページのティー・イケダ（Ｔ．Ｉｋｅｄａ）他による文献「マイクロセルラーシステムにおける大容量音声送信用の動的チャンネル割り当て（ＡＭＤＣＡ）を備えたＴＤＭＡに基づいた適応型変調（ＴＤＭＡ  Based Adaptive Modulation with Dynamic Channel Assignment（ＡＭＤＣＡ） for Large Capacity Voice Transmission in Microcellular Systems）」は、多数のサイズが等しいスロットによる別のフレーム構造を開示している。各々の接続は同じデータ速度を有するが、変化する接続品質を補正するために異なった変調方法が使用される。トラブルが生じた接続には、良好な品質のものより多くのスロットが与えられるので、トラブルが生じた接続には、より耐性を有する変調機構を使用することができる。
【００１０】
英国特許第２，１７４，５７１号は、変化するタイムスロット数に適応することができるフレーム構造を開示している。各々の接続は同じデータ速度を有するが、雑音および干渉に対する耐性を与えるために異なった変調機構がここでも使用される。フレームにおける各々のタイムスロットの長さは、タイムスロットに割り当てた接続で使用される変調方法に依存する。
【００１１】
ヨーロッパ特許第６３３６７１号は、パケット交換型無線通信システムにおいて使用される肯定応答メッセージを多重化する方法を説明している。全ての移動局に、ランダムアクセス（ＲＡ）スロット内で、その肯定応答メッセージを自由に送信させる代わりに、システムは、ＲＡスロットを短い時間間隔に刻むか、あるいは、ＲＡスロット中に直交コードを割り当てることによって、副スロットに分割する。肯定応答メッセージが互いに衝突する危険を減少させるために、一つの移動局のみあるいは小グループの移動局が、各々の副スロット内で送信するのを許される。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、セルラー無線ネットワークの基地局サブシステムにおいて、無線資源の柔軟且つ動的な分割のための方法を導入することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、基地局サブシステム、あるいは、無線資源の分割に対して責任がある同様の装置において、異なった接続により使用される特定時のトラフィック要求、各種サイズのモジュラー、パラメータ化された区分に従って、無線資源を、とりわけ基地局サブシステムが割り当てることができる複数のフレームに分割することによって達成される。これらのフレームは、繰り返しシーケンスが単一のフレーム或いは連続するフレームのグループのいずれかを含むように、周期的に繰り返される。
【００１４】
本発明の方法は、各々のスロットがフレームに含まれる物理的な資源の所定の割合を表し、また、各々のスロットを所定の無線接続の使用に別々に割り当てることができるように、物理的な無線資源が、変化するデータ送信容量を有するスロットを含む連続するフレームに経時方向に分割されることを特徴とする。
【００１５】
本発明の方法においては、第１の無線局と第２の無線局の間の送信チャンネルのいわゆる物理層がフレームに分割される。例示の呼称「基地局」と「移動局」は、この特許出願の全体にわたって無線局を互いに区別するために使用される。各々のフレームは、より小さなユニットに更に分割することができ、そのサイズは二つの座標あるいは次元で規定することができ、これはフレームの下位分割構造を概念的に二次元にする。第１の次元は時間であり、これはフレームは所定の期間を有すること意味し、これは連続するタイムスロットに更に分割することができる。本発明の好適な実施態様においては、各々のフレームは、等しい数のタイムスロットを含むが、タイムスロットの使用方法は、一つのフレームから別のものに変わることがある。第２の次元は、時間、周波数、あるいはコードとすることができる。第２の次元が同じく時間である場合には、フレームの各々のスロットは、一層小さな副タイムスロットに更に分割される。第２の次元が周波数である場合には、フレームに含まれる各々のタイムスロットにおいて、フレームによってカバーされた全体の割り当てられた周波数帯域より狭い周波数帯域に分割する。第３の次元がコードである場合には、所定の数の相互に直交の、あるいは、ほとんど直交のコードが、各々のタイムスロットの中で利用可能である。
【００１６】
一つのフレームから割り当てられる最も小さい資源ユニットはスロットであり、そのサイズは、第１の次元ではタイムスロットの長さによって規定され、第２の次元では第２の次元の特質に従って決定された分割ユニットによって規定される。たとえば、時間−周波数フレームにおいては、第２の次元のスロットのサイズは、各々の場合において使用された周波数帯域の帯域幅である。一つのスロットは、一つの接続の使用に対して常に全体として割り当てられる。この特許出願においては、タイムスロットは概念的なものであり、スロットとは異なったものであることに注意することが重要である。タイムスロットは、一般に、時間次元におけるフレームの分割ユニットである。スロットは、単一の接続に割り当てることができる物理的な無線資源のユニットである。
【００１７】
或る所定の数の連続的なフレームは、いわゆる超フレーム（superframe）を形成する。デジタルシステムにおいては、種々の数が一般に２の累乗であることが最も自然であるので、超フレームは、１，２，４，８，１６，３２あるいは６４のフレームを含むことが望ましい。本発明による方法の柔軟性と動的な適応性は、両方とも、所定のフレームに含まれるスロットが等しいサイズである必要はなく、超フレームに含まれるフレームのスロット構造が必ずしも同様である必要がなく、フレームあるいは超フレームから各接続に等しい数のスロットを割り当てる必要がないことに起因するものである。種々の接続の使用のためのスロット構造およびスロットの確保は、超フレーム毎に変えることができる。他方、データ送信要求が変わらない場合には、所定の超フレームの第１のフレームは、前の超フレームの第１のフレームと同様のスロット構造を有し、第２のフレームは前の超フレームの第２のフレームと同様であり、以下同様である。超フレームという用語は、勿論、一つあるいはそれより多くの連続的なフレームを表すことができる概念に対する単なる例示的な呼称である。
【００１８】
アップリンクデータ送信、すなわち、移動局から基地局サブシステムに向かう送信においては、移動局は、それらが使用のためにデータ送信容量を確保することができる幾つかの種類の装置を必要とする。本発明の好適な実施態様においては、各々のアップリンク超フレームは、ランダムアクセススロットを含み、この時に、移動局はパケット形の容量要求を自由に送ることができる。それぞれ、ダウンリンク超フレームは、基地局サブシステムが承認された割り当てを通知する割り当て承認スロットを含む。承認は、基地局サブシステムによって首尾よく受信された容量要求に基づいて、また、異なった型式の接続に設定された優先規則および優先するトラフィック負荷に従って行われる。基地局サブシステムは、利用可能な無線資源が最適の方法で利用されるように割り当てを管理する超フレームサイズ確保テーブル（reservation table）を維持することが望ましい。
【００１９】
ダウンリンクデータ送信においても、基地局サブシステムは、異なった型式の接続に設定された優先規則および優先するトラフィック負荷に従って、データ送信収容能力を同じように割り当てる。それは、好ましくは、移動局に入力ダウンリンク送信要求を知らせるために使用する同じページングメッセージの中でダウンリンク割り当てを通知する。いったん移動局がページングメッセージの正しい受信を肯定応答すると、ダウンリンク送信は、割り当てられた送信容量の使用を開始することができる。
【００２０】
本発明は、例として表された好適な実施態様および添付の図面を参照して以下に更に詳細に説明される。
【００２１】
図１は、前述の先行技術の説明で既に参照されたので、本発明および以下のその好適な実施態様の説明においては、主として図２〜図１８を参照する。図面において、同じ部品に対しては同じ番号が使用される。
【００２２】
【発明の実施の形態】
図２は、本発明の好適な実施態様による二次元フレーム１４を示す。前述の説明においては、フレームの第１の次元は時間であり、第２の次元は、時間、周波数、あるいは、コードのいずれかであると主張した。図２の場合においては、フレーム１４の第２の次元は、周波数あるいは時間である。両方の次元のフレームのサイズは、システムに関して設定された他の仕様と互換性があるように選択されなければならない。この例においては、時間方向のフレームの長さは約４．６１５ミリ秒であり、これが時間方向に８個のタイムスロットに分割され、この場合には、一つのタイムスロット１５の長さは約０．５７７ｍｓである。周波数方向のフレーム幅は、約２ＭＨｚである。
【００２３】
フレームの最も小さい均一な構造素子、すなわち、スロットは、タイムスロット１５の種々の下位区分である。図２の左下部分においては、時間−周波数分割が適用され、この場合には、各々のスロットの経時方向の長さはタイムスロットのものと同じであるが、周波数方向のその幅は、２００ｋＨｚ、１ＭＨｚ、あるいは、２ＭＨｚとすることができる。参照番号１６は、大きな０．５７７ｍｓ×２ＭＨｚのスロットを示し、参照番号１７は、中間サイズの０．５７７ｍｓ×１ＭＨｚのスロットを示し、参照番号１８は、小さな０．５７７ｍｓ×２００ｋＨｚのスロットを示す。図の右下部分においては、時間−時間分割が適用され、この場合には、各々のスロットは、システムの２ＭＨｚの帯域幅の全部を使用するが、その経時方向の時間は、タイムスロットの長さの１／１、１／２、あるいは、１／１０とすることができる。参照番号１６は、ここでも大きな０．５７７ｍｓ×２ＭＨｚのスロットを示し，参照番号１７は、中間サイズの０．２８８５ｍｓ×２ＭＨｚのスロットを示し、参照番号１８は、小さな０．０５７７ｍｓ×２ＭＨｚのスロットを示す。五つの小さなスロットが一つの中間サイズのスロット（分割例の列Ｃ：）を備えたタイムスロットに分割するこれらの分割においては、代わりに、鏡像的な分割（たとえば、一つの中間サイズのスロットで始まり五つの小さなスロットで終わるタイムスロット）を提供することも勿論可能である。
【００２４】
別の提案によれば、異なったスロットサイズのカテゴリーの数は四つであり、それらの相対的なサイズは、最も大きいサイズカテゴリーのスロットが、２番目に大きいサイズのカテゴリーの二つのスロット、３番目に大きいサイズのカテゴリーの四つのスロット、そして、最も小さいサイズカテゴリーの八つのスロットに対応するようになっている。同様に、相対的なスロットサイズについての他の配置も可能である。
【００２５】
一つのフレームが周波数帯域の上で異なった幅を有するいくつかの要素を含むことができる搬送波による解法は、並列多重搬送波構造と呼ばれる。基地局サブシステムは、一つの大きいスロットを、二つの中間サイズのスロットと、１０個の小さいスロットと或いは一つの中間サイズのスロットと五つの小さいスロットと、あるいはその逆と交換するように、あるいは、一つの中間サイズのスロットを、五つの小さいスロットと、あるいは逆と交換するように、フレーム構造を変えることができる。この性質は、フレームのモジュール性（modularity）と呼ばれ、所定のスロットあるいはスロットグループが、いくらか後のフレームに含まれる対応するタイムスロットにおける異なったモジュール（分割の例の列Ｂ：の単一の中間サイズのスロット１７のような）と交換することができるモジュール（分割の例の列Ｃ：の五つの小さいスロット１８のグループのような）を形成し、フレームの内容の残りは変化せず、利用可能な帯域幅は、常に最適に使用される。本発明は、モジュール性を維持するために、フレームに含まれるタイムスロットの数や許された搬送波帯域のいずれの制限も行うことなく、特に、スロットがそれらの次元に関して互いに整数倍であることが好都合である。たとえば、時間−周波数分割における三つの２５０ｋＨｚ幅のスロットは、４５０ｋＨｚ幅のスロットとモジュラー的に交換することはできず、一つの４５０ｋＨｚのスロットのみが三つの狭いスロットによって残された空間に適合し、帯域幅の３００ｋＨｚは未使用のまま残る。
【００２６】
本発明は、フレームが周波数（図２の２ＭＨｚ）の連続する範囲を占有することを必要としない。フレームが二つ以上の周波数帯域をカバーするようにフレームを規定することが可能である。単一のスロットであっても二つ以上の別々の周波数帯域をカバーすることができ、この場合には、当然多重動作能力、すなわち、受信時には同時に少なくとも二つの異なった受信周波数帯域を受信して、受信した情報を正しく合成する能力、また、送信時には情報を少なくとも二つの別々の送信機に分割して、それを少なくとも二つの異なった送信周波数帯域で同時に送信する能力を有するトランシーバが必要である。
【００２７】
図３は、図２によるタイムスロットの分割のＣＤＭＡ代替案を示す。各々のタイムスロット１５の中に、異なった拡散比を有する異なった数の許可された拡散コードが存在することができる。拡散比は、拡散コードの特有の特徴であり、資源割当の観点から、どの程度の物理的な無線資源が単一の接続に割り当てられなければならないかを規定する。接続の際に使用される拡散コードの拡散比が大きくなるに従って、所定の帯域幅を使用し所定の時間内に可能な同時接続の数が対応して多くなる。図３の例においては、三つの型式の拡散コードを利用することができる。コード１型式の拡散コードは、コード１型式の拡散コードで送信された情報がタイムスロット（行Ａ：）全体の容量を満たすような小さな拡散比を有する。コード２型式の拡散コードの拡散比は、２＊Ｒ（すなわちコード１の２倍）であるので、二つの直交のあるいはほとんど直交のコード２型式を使用する二つの接続は、単一のタイムスロット（行Ｂ：）内に同時に存在することができる。コード３型式の拡散コードは、拡散比１０＊Ｒ（すなわちコード１の１０倍）を有するので、直交のあるいはほとんど直交の拡散コードの異なった組み合わせが、同時に存在することができる。すなわち、行Ｃ：では、タイムスロットは、コード３型式の拡散コードによる五つの接続とコード２型式の拡散コードによる一つの接続を収容し、行Ｄ：では、コード３型式の拡散コードによる１０個の同時の接続がある。図２と図３の間の単純な比較により、時間−コード分割は、時間−周波数分割あるいは時間−時間分割の使用に類似した方法で、スロットを規定すると解釈することができる。
【００２８】
スロット次元とは別に、スロットの容量、すなわち、一つのスロットで送信することができるデータの量は、データのコード化の際に使用される変調およびエラー保護方法、並びに、スロット内の信号構造の残りの部分に依存している。許された帯域幅が、２００ｋＨｚ、１ＭＨｚ、および、２ＭＨｚである、図２による時間−周波数配置においては、二つの狭い帯域幅（２００ｋＨｚおよび１ＭＨｚ）には二値オフセットＱＡＭ（Ｂ−Ｏ−ＱＡＭ、二値オフセット直交振幅変調）が、また、最も広い帯域幅（２ＭＨｚ）には四値オフセットＱＡＭ（Ｑ−Ｏ−ＱＡＭ、四値オフセット直交振幅変調）が有利であることが判っている。他の変調方法も、同様に可能であり、当業者にとっては周知である。
【００２９】
図４は、本発明の好適な実施態様による超フレームを示す。本発明が超フレームに含まれる連続的なフレームの数を制限しないことは既に指摘したが、有利な数は２の累乗である。最も短い場合には、超フレームは唯一つのフレームから成ることがある。図４の場合においては、超フレーム１９は、四つの経時方向に連続するフレーム１４を含む。ここでは、第１のフレームの数が負でない整数を表す文字Ｎによって記述され、次のフレームはＮ＋１、次はＮ＋２、超フレームの最後のフレームの数はＮ＋３となるように、フレームは連続する数を有する。フレームのタイムスロットも、各々のフレームの最初のタイムスロットが数０であり、最後のスロットが数７となるように、同様に連続する負でない整数で番号が付けられる。また図面は、例として、スロットをペイロードスロットとデータスロットに分割することを図示している。ペイロード情報、すなわち、送信可能なデータ本体を含むスロットは、文字Ｉ（情報）で印が付けられており、制御データ、すなわち、信号を送るデータは、文字Ｃ（制御）で印が付けられている。
【００３０】
制御データスロットは、一つ或いはいくつかの論理制御チャンネルを形成し、これらは、たとえば、接続の開始、維持、あるいは終了を制御するメッセージを送信するため、変更が必要な基地局を規定するため、および、基地局サブシステムと移動局の間で移動局の送信電力および省電力モードに関するコマンドおよび測定結果を交換するために利用することができる。制御スロットを、制御スロットを含む各々のフレームの或る比較的コンパクトな部分に配置することは有利である。なぜなら、これはフレームの残りの部分を、異なったモジュラースロットの組み合わせに非常に柔軟に割り当てることができるからである。制御スロットがフレーム構造全体に分散された場合には、割り当て可能なスロットの限定された選択部分のみが、それらに合致することになる。
【００３１】
本発明の好適な実施態様によれば、基地局サブシステム（あるいは、無線資源の分割に対して責任がある対応した装置）は、スロットに関する他の可能なパラメータと同様に各々のスロットの占有のサイズと状態を示すパラメータ化された確保テーブルを維持する。フレーム１４のスロット構造における、および／または、所定の接続の使用のための割り当てにおける変更は、超フレーム間で生じる。すなわち、確保テーブルは、一度に一つの超フレームの接続期間中は有効なままである。最適動作を確実にするために、基地局サブシステムは、所定の評価基準に従って確保テーブルを維持する確保テーブルルーチンを有しなければならない。そのようなものの中で、新しい接続へのアクセスを承認する前に確保テーブルが考慮する重要な基準は、たとえば、トラフィック負荷、新しい接続（たとえば、スピーチ、ビデオ、データ）に含まれる情報の型式、新しい接続（たとえば、通常通話、緊急通話）の基準に基づいて規定された優先権、トラフィック負荷の総合電力レベル、並びに、データ送信接続の型式（たとえば、リアルタイム、非リアルタイム）である。更に、所定のスロットの干渉に対する感受性、および、スロットにより要求される送信電力のような、一層複雑な基準を規定することも可能である。
【００３２】
或る基地局が、周囲の基地局の確保テーブルも考慮に入れる場合には、それ自身のテーブルの中に電力レベルおよび接続の切り換え型式に従ってスロットを割り当てる。前者は、高出力レベルおよび低出力レベルを適用する移動局が、システムの全体の干渉に対して最適な位置に、隣接する基地局の確保テーブル内に配置され、それら自身の割り当てられたスロットを有することを意味する。後者は、回路切り換え型接続およびパケット交換型接続が、システムの全体の干渉に対して最適な位置に、隣接する基地局の確保テーブル内に配置されたそれら自身のスロットを有することを意味する。最適条件は、全てのユーザが他のユーザの雑音信号からの影響をできるだけ受けないように規定される。スロットが、たとえば、出力レベルに従って割り当てられる場合には、第１の基地局は低電力ユーザ（第１の基地局の近くに位置する）にそのようなスロットを許可し、その間に、第２の基地局では、高電力ユーザ（第２の基地局から遠くに位置する）が存在する。
【００３３】
以前に知られているスロット割り当て方法は、通常、シーケンシャル（八つの利用可能なスロットのうち、たとえば、スロット番号０が最初に割り当てられ、次いで、スロット１、以下同様となるか、あるいは、スロット番号０が最初に割り当てられ、次いで、スロット２、４、および６がこの順序で割り当てられ、次いで、スロット１、３、５、および７が割り当てられる）であるか、あるいは、ランダムである。本発明に関しては、各々のスロットを記述するために表すことができる異なった評価パラメータを考慮に入れるスロット割り当て方法を使用するのが有利であることが判っている。基地局サブシステムは、各々のスロットで雑音のレベルを測定して、それらの品質、すなわち、雑音レベルに従って、未使用で割り当て可能なスロットを配列することができる。新しいスロット要求が、所望の新しい接続が再送信の可能性が僅かしかない非常に厳しいリアルタイム必要条件を有するべきことを示す場合には、基地局サブシステムは、それに低雑音レベルで非常に高品質のスロットを与えることになる。良好な再送信許容度を有する非リアルタイム接続は、将来に起こりうるリアルタイム接続要求に対して利用できる最良のスロットを残しておくために、低品質のスロットを使う。スロットのサイズは、重要である。すなわち、フレーム内に未使用で利用可能な小さなスロットと大きなスロットの両方があり、モジュラーの方法で大きなスロットを小さなスロットのグループと交換し、これらの一つを配置することにより一層品質が高いスロットを得ることができるとしても、新しいスロット要求が少しの資源しか必要としないことを示す場合には、既存の小さなスロットをそれのために割り当てることが賢明である。
【００３４】
基地局サブシステムにおけるスロット割り当て方法の表現は、割り当て式あるいは論理的なアルゴリズム（結論チェーン）とすることができる。前者は、基地局が考慮の際の適切な要因（雑音レベル、リアルタイムサービス要求、大きなスロットの分割の必要性、推定電力レベル等）に異なった演算重みを与えて、或る特定のスロットを指し示す結果を計算することを意味する。後者は、基地局サブシステムが一群の候補スロットを保持して、それらを一度に一つずつ評価して、どれが新しく要求された接続に最も適しているかを見つけることを意味する。図１６は、基地局サブシステムが、どのスロットを所定の新しい接続に割り当てるかを決定するのに使用することができる論理的なアルゴリズムの例示を示す。動作は、ネットワーク側（ダウンリンクスロット要求）、あるいは、移動局側（アップリンクスロット要求）のいずれかから来るスロット要求１００から始まる。ブロック１０１において、基地局サブシステムは、どのフレームストレージ（アップリンクかダウンリンク）を選ぶべきであるかを調べる。ストレージ（確保テーブル）の実際の選択は、ブロック１０２、１０３、および１０４がバックグラウンド処理として行われ、アルゴリズムはブロック１０６に進む。ここでは、フレームストレージ選択と同様なフレーム選択プロセス１０７、１０８、１０９が開始される。図において、各々の超フレームは二つのフレームから成ると仮定している。
【００３５】
ブロック１１０において、基地局サブシステムは、最も少ない分割数を有する、すなわち、最も大きなスロットを含むタイムスロットから評価処理を開始させる。ブロック１１１において、新しい接続が多重搬送波割り当てになる全てのタイムスロットを拒否する。ブロック１１２において、タイムスロットの使用を妨げる他の要因（非常に小さいスロット容量、予め設定された送信電力制限、許容できない高雑音レベル等）があるかどうかを調べ、そうでなければ、候補タイムスロットの組を更新する。ブロック１１４は、ステップ１１０、１１１、１１２、１１３、および、場合によってはステップ１０５の繰り返しを、全てのタイムスロットが走査されるまで行わせる。ブロック１１５において、基地局は、或る無線資源管理規則と選択基準を適用することによって、最善の候補タイムスロットを見つける。たとえば、干渉が同じ程度に少ない二つの最善の候補がある場合があり、基地局サブシステムは、新しい接続のための推定電力要求が、各々のスロットにおける或る予め設定された電力および雑音制限に合致するかどうか、そして、最善の候補のいずれかの選択が、大きなスロットを小さなものに形成あるいは分割する際に計算上の不利益を含むかどうかを調査しなければならない。
【００３６】
ブロック１１５で選択をした後に、基地局サブシステムは、計算された品質推定１１７が十分に高い送信品質を示すかどうかをブロック１１６で付加的に調べる。通常、手続きはブロック１１８に続くが、最善の候補スロットでも十分な品質を提供しないことが生じることがある。そのような場合には、基地局サブシステムは、送信品質を強化するための可能な動作モード変更を開始するブロック１１９に分岐する。手続きは、スロット指定決定１２０で終わる。
【００３７】
本発明による方法においては、無線資源の割当ては、リアルタイムサービスおよび非リアルタイムサービスの両方に関して同様の方法で行う。すなわち、基地局サブシステム（または、無線資源の分割に対して責任がある対応する装置）は、各々のサービスについてそれらのニーズに従ってスロットを割り当てる。同様の制御メッセージおよび機構が、両方の場合において無線資源の配分を調整する。すなわち、制御メッセージの詳述された内容および割り当ておよび割り当て解除の幾つかの原理のみが、問題にしているサービスの型式に依存して異なっている。既に生成された接続の間の無線経路の上のデータ送信は、問題にしているサービスがリアルタイムか、あるいは、非リアルタイムであるかに依存して多少異なっている。リアルタイムの、あるいは、ほとんどリアルタイムのサービスを要求する分野は、たとえば、パケットでのスピーチ送信およびテレビ電話によって要求されるビデオ接続である。本発明による方法のシミュレーションにおいて、基地局サブシステムと移動局の間のスピーチの送信においては、最長の許されたデータ送信遅延が３０ｍｓであるとき、１０-3のビットエラー率（ＢＥＲ）が達成されると仮定している。送信データの時間インターリーブによって長い遅延が生じるテレビ電話によって必要とされるビデオ接続においては、対応する値は１０-6および１００ｍｓである。これらのサービスは、以下に更に詳細に説明される前方エラー訂正（ＦＥＣ）型エラー訂正および無線資源確保プロトコルを利用する。非リアルタイムサービスは、たとえば、普通のインターネット接続におけるファイル送信である。それは、パケット型データ送信およびＡＲＱ型エラー訂正プロトコル（要求による自動繰り返し）を利用する。
【００３８】
次に、図５および図６を参照して、通常の場合におけるリアルタイムアップリンクデータ送信を述べる。図５の矢印は、図面において時間が上から下に経過する経時方向に基地局（ＢＳ）と移動局（ＭＳ）の間のデータ送信を表す。基地局によって送信された或る超フレームは、アップリンク方向において次に見つかるＰＲＡ（パケットランダムアクセス）スロットがいつ存在するか、すなわち、アップリンク超フレームにおいて移動局が容量要求を送ることができるような点を基地局が通知する、いわゆるＹスロットを含む。矢印２０は、次のＰＲＡスロットの位置に関する所定のダウンリンク超フレームのＹスロットで送信されるデータを表す。ＰＲＡスロットが各々のアップリンクフレームあるいは超フレームにおいて一定の位置を有する場合には、基地局は、Ｙスロットでそれらの位置を知らせる必要がないが、それは最も適当な方法でＰＲＡスロットを配置する可能性を基地局サブシステムに確保しておくために、そして、超フレームの間でそれらの位置を変えるために、システムに柔軟性を加える。
【００３９】
連続するＰＲＡスロットの一つで、移動局は、それ自身を識別し、どのような型式の接続が要求されたのかを知らせるＰＲＡメッセージを矢印２１に従って送信する。異なった移動局の間には協調がないので、いくつかの移動局が同時にＰＲＡメッセージを送信することが偶然起こることがある。その場合には、最大で一つが受信される。しかしながら、図５においては、矢印２１に従って、ＰＲＡメッセージが受信されると仮定されており、次のダウンリンクフレームのＰＡＧ（パケットアクセス承認）の場合には、基地局は、矢印２２に従って、１つまたは複数の所定のアップリンクスロットが移動局のために承認されたことを通知する。同時に、それはアップリンク超フレーム内の承認された一つのスロット（あるいは複数のスロット）の位置を知らせる。先行技術のパケットアクセスプロトコルにおいては、要求している局は、一般に、首尾よく容量要求を送信したタイムスロット、あるいは、他の対応する資源をその無線資源として得る。本発明によれば、接続に割り当てられた一つのスロット（あるいは複数のスロット）は、次のアップリンク超フレームの範囲の中のどこにでも配置することができる。
【００４０】
移動局が、承認された無線資源の情報を受け取ったときに、矢印２３に従ってデータ送信を開始させる。接続の間に、移動局が利用可能な無線資源の量を増加したい状況が起こることがある。その場合には、上に説明されたのと同じ手続きによって、すなわち、新しいスロットが持つべきサイズおよび型式を示す容量要求を送信することによって、矢印２４に従ってスロットを更に確保する。また、接続中に、移動局のデータ送信要求が減少し、使用する無線資源を減少させることを望むことが同様に起こることがある。ここで、矢印２５に従って、所定のスロットの送信が終了し、その場合には、基地局は、解放されたスロットを他の接続の使用に割り当てることができる。矢印２６は、それにより移動局が送信を送信を終えるメッセージを表す。
【００４１】
図６は、フレームおよび超フレームタイミングに対する上記メッセージの関係を明確にするのに役に立つ。ここでは、各々の超フレーム１９に二つのフレーム１４があると仮定する。更にダウンリンク（ＤＬ）方向送信は、対応するアップリンク（ＵＬ）方向送信と同時に生じ、二つは互いに、たとえば、周波数分割多重化（ＦＤＤ）によって、すなわち、それらを異なった周波数帯域に配置することによって分離されると仮定する。更に、各々のフレーム１４の中央に図６でシェーディングが付けられた制御スロットの範囲が存在すると仮定する。同時のトラフィック送信に起因する重要な制御情報の損失が防止されるので、制御スロット範囲をダウンリンク方向とアップリンク方向の両方で時間的に同時に配置することが有利である。他の方法も考えると、制御情報読み取りに起因するトラフィック送信の機会の損失も防止する。図６のフレームの経時方向の順序は左から右である。
【００４２】
移動局は、ダウンリンク送信ＤＬを聴取し、基地局がＹスロットで送信するメッセージの中の次に利用可能なＰＲＡスロットのスロットアドレスを見つける。これらの利用可能なＰＲＡスロットは、図６において一番左の超フレームの２番目フレームに配置される。破線は、スロット間の論理的な接続を表す。言い換えれば、それは、図において、或るＹスロット内で送信されたメッセージが、次の完全なＵＬフレームにおいてＰＲＡスロットの使用を決定する。移動局は、基地局にＰＲＡメッセージを送信するためにＰＲＡスロットを使用する。試みが成功したとすると、基地局は、次の完全なＤＬフレームのＰＡＧスロット内でＰＡＧメッセージを送信する。ＰＡＧメッセージは、移動局に、リアルタイムトラフィックを搬送する所望の送信のために次の完全なＵＬフレームから一つの或るスロット（または、複数の或るスロット）ＲＴを使用するように告知する。ＰＡＧスロットから次の完全なＵＬフレームへの破線は、承認されたＵＬスロットはフレームのどこにあってもよいことを示している。データソースが送信し尽くされるか、あるいは、基地局が別のＲＴアップリンクチャンネル更新コマンド（図６では図示せず）を送るまで、送信は同じスロット内で続けられる。
【００４３】
ダウンリンクのリアルタイムデータ送信は、図７および図８に従って生じる。基地局サブシステム自身が、スロットについての確保テーブルを維持し、そして、このようにダウンリンクデータ送信を適当なスロットに指し向けることができるので、別のスロット容量要求は必要とされない。選ばれた一つあるいは複数のスロットの位置を移動局に告知するメッセージは、その少なくとも一つが各々の動作中の移動局によって読まれるパケットページング（ＰＰ）チャンネルを通して移動局に送信することができる。矢印２７および２８によって示されたページングパケットチャンネル内のＰＰメッセージの繰り返しは、移動局が応答するまで（あるいは、所定の時間制限が経過するまで）基地局がＰＰメッセージを送信することを意味する。送信されたＰＰメッセージを受信した移動局は、矢印２９に従って、ＰＰメッセージをパケットページング肯定応答（ＰＰＡ）として基地局にエコーバックする。基地局は、呼び出しが受信されたという確認をＰＰＡを介在して受信した後に送信３０を開始する。ダウンリンクデータ送信の資源要求は、接続中に変更することができ、その場合には、基地局サブシステムは、より多くのスロットを接続に割り当てるか（資源要求が増加したとき）矢印３１、あるいは、スロットの一部を解放する（資源要求が減少したとき）矢印３２。変更の通知は、好ましくは、パケットページングを通して移動局に送信される。矢印３３は、送信の終了を示す。
【００４４】
図８は、一つの超フレーム１９につき二つのフレーム１４を持つ同時のＦＤＤアップリンクおよびダウンリンク送信を再び仮定した場合の実施態様において、ＰＰおよびＰＰＡメッセージと、フレームおよび超フレームのタイミングに対するダウンリンクリアルタイムデータ送信の関係を明確にする。基地局がＰＰメッセージを送信した後に、移動局に対して最初に肯定応答する機会は、次の完全なＵＬフレームのＰＰＡスロット中である。ＰＰＡ肯定応答メッセージを受信した後に、基地局は、次の完全なＤＬフレームでリアルタイムＤＬデータ送信を開始することができる。データソースが送信し尽くされるまで（枯渇は図示されていない）、各々の次のＤＬ超フレームの同じスロットでリアルタイムＤＬデータ送信が続けられ、移動局はスロットが空になったことで検出する。
【００４５】
リアルタイムサービスを要求しているいくつかの同時接続は、アップリンク方向およびダウンリンク方向の両方で、所定の移動局および基地局の間に存在することがある。同時接続は、並列接続と呼ばれることもある。好適な実施態様によれば、移動局は、同じ基地局サブシステムと通信する他の移動局とを区別する所定の一時的な論理識別子を有する。この識別子の長さは、たとえば１２ビットである。並列接続を区別するために、短い（たとえば２ビット）追加の識別子が使用される場合がある。移動局が、所定の接続中に、並列のリアルタイム接続を開始することを望むときには、移動局は、基地局サブシステムに容量要求を送り、先行する進行中の接続を記述する追加の識別子の値とは異なった値を有するその追加の識別子と同様にその一時的な論理識別子に通知する。それぞれ、基地局サブシステムは、メッセージを送るべき移動局の論理識別子と、これに加えて、既に進行中のリアルタイム接続を記述する追加の識別子の値とは異なる値を有する識別子を含むＰＰメッセージを送信することによって、新しいダウンリンクの並列でリアルタイムの接続を開始させることができる。追加の識別子に基づいて、各々の受信局は、送信局が或る進行中のリアルタイム接続の容量を増加するか、あるいは、新しい並列接続を開始させることを望むかどうかが判る。
【００４６】
図９および図１０は、通常の場合における非リアルタイムアップリンクデータ送信を示す。矢印３４は、図５の矢印２０に対応する。すなわち、それは所定のダウンリンク超フレームのＹスロットで送られる次のＰＲＡスロットの位置に関するデータを表す。連続するＰＲＡスロットの一つにおいて、移動局は、矢印３５に従って、それ自身を識別してどれだけ非リアルタイムデータを送信することを望んでいるかを通知するＰＲＡメッセージを送信する。データの量は、たとえばバイトで表すことができる。次のＰＡＧスロットにおいて、基地局は、矢印３６に従って、ダウンリンク超フレームのアップリンク方向の制御チャンネルとして確保された制御スロットの位置がどこであるかを通知する。次の制御スロットにおいて、基地局は、矢印３７に従って、接続のために確保された最初のスロットのアップリンク超フレームの位置を送信する。これらのスロットにおいて、移動局は、矢印３８に従ってアップリンクデータを送信する。アップリンクスロットは、たとえば１６個のスロットが一つのグループを形成するようにグループ化される。矢印３７により制御メッセージが、これらの１６個のスロットの位置の移動局情報に関して送信する。移動局が１６個のスロット化されたメッセージを送信したときに、それは矢印３９に従って、基地局サブシステムからの次の制御スロットにおいて応答を受信し、基地局は、どのようにしてデータが第１のグループのスロット内で受信されたかを知らせる。基地局が或るスロットに欠陥を見つけた場合には、移動局は、これらのスロットに含まれたデータを再送信しなければならない。矢印３９によって示された制御メッセージも、次のグループに属するスロットの位置の情報を含み、この場合には、アップリンク送信は、矢印４０に従ってこれらのスロット内で継続する。送信は、移動局が全ての所望の情報を送信したときに終了する。
【００４７】
上記の場合、すなわち、図５のリアルタイムサービスの場合と、図９の非リアルタイムサービスの場合では、確保メッセージの解釈が異なっている。リアルタイムサービスにおいては、連続的な超フレームから連続する使用のための所定の無線資源（スロット）が確保される。これは、接続の使用のための所定の送信速度（ｘビット／ｓ）の確保と同じことを意味する。非リアルタイムサービスの場合には、資源は、所定量のビットあるいはバイトの送信のために確保され、この場合には、データ送信速度は一定である必要はない。多数の利用可能な無線資源がある場合には、基地局サブシステムは、矢印３７および３９によって表された制御メッセージ内において、移動局に関して互いに非常に近接したスロットを承認することができる。基地局のトラフィック負荷の残りが重いか、あるいは、非リアルタイム接続の期間中にそれが増加する場合には、各々の超フレームに含まれる使用可能なスロットが少なくなり、矢印３７および３９によって説明された制御メッセージは、移動局に、データフローにおいて互いに更に離れて配置されたスロットを承認する。
【００４８】
図１０は、非リアルタイムアップリンク接続のセットアップ段階におけるタイミングを示す。図形上の約束は、図６および図８と同じである。移動局が、基地局からＹスロットで送信されたメッセージの中の次の利用可能な一つあるいは複数のＰＲＡスロットのスロットアドレスを見つけたときに、動作が開始する。移動局は、ここでは最初の試行で基地局に到達するとされているＰＲＡメッセージを送る。一つあるいは複数のＰＡＧスロットを含む次の完全なダウンリンクフレームにおいては、基地局は、次の超フレームからＮＲＴ制御スロット（ＮＣ）を識別するＰＡＧメッセージを送る。最初のＮＣスロットにおいて、基地局は、最初に承認されたアップリンクＮＲＴトラフィックスロットに対するアドレスと同様に、ダウンリンクＡＲＱスロットに対するアドレスを与えるメッセージを送信する。承認されたアップリンクＮＲＴトラフィックスロットの最初のものは、最も早い場合には、次の完全なアップリンクフレームの中にある場合がある。移動局は、割り当てられたＮＲＴトラフィックスロットで送信を開始し、基地局は、ＡＲＱメッセージを備えた送信を肯定応答し、次のＮＣスロットの更なるアップリンクＮＲＴトラフィックスロットを承認する。これは、アップリンクＮＲＴデータの全体量が送られるまで続く。
【００４９】
ダウンリンク非リアルタイムデータ送信は、上に説明されたものとは異なっており、図１１および図１２で示される。基地局サブシステムが移動局に対して非リアルタイムデータを送ることを望むときには、それは、矢印４１に従って、ダウンリンク超フレームで送信すべきデータのために確保されている第１スロットの位置の情報と同様に、アップリンク超フレームのアップリンク肯定応答チャンネルに確保された一つのスロット或いは複数のスロットの位置の情報を含んでいるＰＰメッセージを最初に送信する。矢印４２は、同じＰＰメッセージの再送信を示す。移動局が、矢印４３に従って、ＰＰＡメッセージで受信の準備ができているという通知したとき、基地局サブシステムは、矢印４４に従って、以前に情報を知らせたスロットでデータを送信する。移動局は、ダウンリンク電力調整のために使用される測定結果あるいは同様な情報も含むことがある、受信したデータの肯定あるいは否定のＡＲＱ応答４５を送る。もしダウンリンクスロットの位置あるいは量が変更された場合には、基地局サブシステムは、矢印４６に従って、その結果を移動局に通知する。送信は、基地局サブシステムが全ての所望のデータを送信し、且つ、肯定の応答を受信したときに終了する。干渉が接続を切断したり、あるいは、移動局が他の基地局によってカバーされたエリアに移動する場合には、勿論送信は早期に終了する。
【００５０】
図１２において、ダウンリンク非リアルタイム送信は、或るダウンリンクフレームのＰＰスロット内の基地局によって送られたＰＰメッセージで開始される。移動局は、ＰＰメッセージで識別されたＰＰＡスロット内で、同様にＰＰメッセージで識別された対応するスロット内のＰＰＡメッセージ、および、場合によっては空白のＡＲＱメッセージを送ることによって応答する。最初のダウンリンク送信は、最も早い場合には、基地局が移動局のＰＰＡメッセージを受信した期間のフレームに続く次の完全なダウンリンクフレームで発生することになる。移動局は、そのＡＲＱ応答で、ダウンリンクＮＲＴ送信を肯定応答し、処理は、非リアルタイムダウンリンクデータソースが送信し尽くされるまで（図示せず）続く。
【００５１】
非リアルタイム接続においては、リアルタイムサービスの記述において上に説明したと同じ並列接続の原理を適用することができる。しかしながら、本発明による無線資源制御方法は、全ての未使用のスロットを一時的に所定の非リアルタイム接続に割り当てることができる状況を目指しているので、並列の接続の概念は、非リアルタイムサービスに関しては、リアルタイムサービスに関する程は重要ではない。非リアルタイムサービスの場合には、非リアルタイムデータ送信タスクは、一般に次のものを開始させる前に終了することができる。
【００５２】
本発明は、図６、図８、図１０、および、図１２から示唆されるように、アップリンクおよびダウンリンク送信における無線送信容量が等しいことを必要としない。それどころか、本発明は、基地局サブシステム（または、無線資源の分割に対して責任がある対応する装置）が、ダウンリンクトラフィックのためにスロットをアップリンクフレームから割り当てること、あるいは、その逆を可能にする。たとえば、テレショッピング、電子新聞サービス、および、ＷＷＷ（ワールドワイドウェブ）閲覧において、ダウンリンク容量に対する必要性は、アップリンク容量に対する必要性よりも大幅に大きいので、アップリンクおよびダウンリンクのシステム容量を動的に非対称にできない場合には、資源の使用に不均衡が生じることになる。
【００５３】
スロット割り当てルーチンが、アップリンクスロットをダウンリンクトラフィックに割り当てることを決定したときには、基地局サブシステムは、受信すべきスロットが通常のダウンリンクではなくて、アップリンクドメイン（たとえば、アップリンク）であるというＰＰメッセージを移動局に単に告知する。ダウンリンクスロットがアップリンク送信のために割り当てられる反対の状況においては、基地局サブシステムからの（リアルタイムサービスにおける）ＰＡＧメッセージあるいは（非リアルタイムサービスにおける）ＮＣメッセージは、移動局が、そのアップリンク送信のために或る名目上の一つあるいは複数のダウンリンクスロットを使用することを可能にする。しかしながら、超フレームの途中で送信方向を変えることは、中間にガード間隔を必要とし、その長さは、セルにおける最大伝搬遅延の２倍に等しいことに注意しなければならない。従って、多数回の連続する送信方向の変更の際の時間を浪費しないように、スロットを、一方の同じ送信方向のスロットのみを含むようにコンパクトなブロックにグループ分けすることが賢明である。或る基地局のサービスエリアが非常に小さくて、ガード間隔の長さを無視できる場合には、この制限は幾分緩和することができる。
【００５４】
図１３は、或るアップリンク送信容量がリアルタイムダウンリンク使用のために確保されているときの、ダウンリンク周波数帯域ＤＬおよびアップリンク周波数帯域ＵＬでの送信の交換を示す。図形上の約束は、ここでは、追加された交差ハッチングがダウンリンク使用のために受信されたフレームの部分を示し、斜線ハッチングがアップリンク使用のために受信されたフレームの部分を示すことを除いて、図６、図８、図１０、および、図１２におけるものと同じである。第１の超フレームの接続中に、基地局は、ＹスロットＹ１で移動局に次の完全なアップリンクフレームのＰＲＡスロットＰＲＡ１の位置を告知するメッセージを送信する。基地局に到着して、次の完全なダウンリンクフレームでＰＡＧメッセージＰＡＧ１となるＰＲＡメッセージを送るために移動局は、ＰＲＡの機会を使用する。ＰＡＧメッセージは、スロットＴ１ＵＬ（あるいはスロットのグループ）を移動局に割り当てる。アップリンクリアルタイムデータソース（図示せず）が送信し尽くされた瞬間から、移動局はそのリアルタイムデータを送るために、各々の超フレームでこの割り当てを定期的に使用する。
【００５５】
第２の超フレームの第２のフレームにおいては、基地局は、リアルタイムダウンリンクデータを送信するというその意思を示すＰＰメッセージＰＰ２を移動局に送信する。ＰＰメッセージＰＰ２は、各々の次のアップリンク超フレームの第２のフレームから１スロット（あるいはスロットのグループ）Ｔ２ＤＬを識別する。移動局は、次の完全なアップリンクフレームでＰＰＡ回答ＰＰＡ２を送信し、それの後に基地局は、ダウンリンクリアルタイム送信のためのアップリンク超フレームの識別された（交差ハッチングが付された）部分Ｔ２ＤＬを使用することを開始する。アップリンク周波数帯域ＵＬは、ここでは、実質的に時分割多重（ＴＤＤ）されている。スロットＴ２ＤＬ（図示せず）を使用するダウンリンク送信が終了するとき、アップリンク周波数帯域は、単にアップリンク状態に戻ることができ、あるいは、基地局サブシステムは、アップリンクの容量を別のダウンリンク送信へ割り当てることができる。勿論、セットアップ段階において、あるいは、撤去段階において、使用中の多数の同時のアップリンクおよびダウンリンク接続が存在することがあるが、図形を明確にするためにこれらは図示されていない。
【００５６】
次に、幾つかの更なる多重化の局面を考える。一つの代替案は、時分割多重（ＴＤＤ）に従って、各々のセルにアップリンクおよびダウンリンク送信を配列することである。その場合は、送信はいずれの方向においても経時方向に連続しないが、二つの方向の送信は各々の超フレーム内においてフレーム単位で交互に行う。アップリンク方向とダウンリンク方向の両方について共通に一つの周波数帯域が、セルにおいて必要とされる。ユーザが、一方の方向に必要なデータ送信が他の方向に比べて多いｗｗｗ（ワールドワイドウェブ）（ｗｗｗ閲覧の場合には、ダウンリンクデータ送信の量は、アップリンクデータ送信の量の７〜１５倍である）を閲覧するために、あるいは、他の同様な目的のために、本発明の方法に従って制御された無線接続を使用する場合には、時分割多重は、各々の超フレームにおいて、Ｘ個の連続的なダウンリンクフレームにＹ個の連続的なアップリンクフレームが続く（あるいは、Ｙ個の連続的なアップリンクフレームにＸ個の連続的なダウンリンクフレームが続く）。ここで、整数ＸおよびＹの関係は、Ｘ＞Ｙである。更に、たとえ各々の送信方向毎に所定数（固定されるか、動的に変更される）のフレームがあるとしても、基地局サブシステムがダウンリンクスロットをアップリンク送信に対して割り当てるように、あるいは、その逆になるように、以前に説明された交差割り当て体系が導入される。
【００５７】
図１４は、アップリンク、ダウンリンク、リアルタイム、および非リアルタイムの全ての四つの可能性のある組み合わせによる、完全な時分割多重動作における送信の交換を示す。図の各々の行は、アップリンク送信およびダウンリンク送信の両方で使用される（ここでは対称的である）単一の周波数帯域を表す。超フレーム１９は、二つのフレーム１４から成り、第１のものはダウンリンク（ＤＬ）用であり、第２のものはアップリンク（ＵＬ）用である。各々のフレームのシェーディングが付された部分は、制御スロットを含む。最上の行（アップリンクＲＴ）において、移動局は、Ｙスロットダウンリンク送信の中から、同じ超フレームのアップリンクフレームにある、次に利用可能なＰＲＡスロットのスロットアドレスを見つける。それは、ＰＲＡメッセージを送信し、次のダウンリンクフレームで、アップリンクフレームからスロットを割り当てるＰＡＧメッセージを受信する。その後、移動局は、アップリンクリアルタイム送信のために、この定期的に発生するスロットを使用する。第２の行（ダウンリンクＲＴ）において、基地局は、次の完全なダウンリンクフレームからダウンリンク情報スロットを識別するＰＰメッセージを送信する。移動局は、ＰＰＡメッセージで応答し、その後ダウンリンクリアルタイム送信が開始される。
【００５８】
図１４の第３の行（アップリンクＮＲＴ）において、移動局は、受信したＹスロットメッセージの中に正しいＰＲＡスロットアドレスを見つけた後に、ＰＲＡメッセージを送信する。次の超フレームのダウンリンクフレームにおいて、基地局は、第３の超フレームのダウンリンクフレームからＮＲＴ制御スロット（ＮＣ）を識別するＰＡＧメッセージを送る。次いで、第１のＮＣスロットにおいて、基地局は、第１の承認されたアップリンクＮＲＴトラフィックスロットに対するアドレスと同様に、ダウンリンクＡＲＱスロットに対するアドレスを与えるメッセージを送信する。承認されたアップリンクＮＲＴトラフィックスロットの第１のものは、最も早い場合には、同じ超フレームのアップリンクフレームの中にある場合がある。移動局は、割り当てられたＮＲＴトラフィックスロットで送信を開始し、基地局は、ＡＲＱメッセージを有する送信を肯定応答し、次のＮＣスロットの更なるアップリンクＮＲＴトラフィックスロットを承認する。最後の行（ダウンリンクＮＲＴ）においては、ダウンリンク非リアルタイム送信は、ＰＰスロットで基地局によって送られたＰＰメッセージで開始される。移動局は、ＰＰメッセージで識別されたＰＰＡスロットにおいて、ＰＰＡメッセージ、および、場合によっては、ＰＰＡメッセージ内で同様に識別された対応するスロット内の空白のＡＲＱを送信することにより応答する。第１のダウンリンク送信は、最も早い場合には、次の超フレームのダウンリンクフレームで発生することになる。移動局は、そのＡＲＱ応答でダウンリンクＮＲＴ送信に肯定応答し、処理は、非リアルタイムダウンリンクデータソースが送信し尽くされるまで（図示せず）続く。
【００５９】
本発明による無線資源制御方法は、無線接続中の送信電力を調整する可能性も提供する。上で超フレームに含まれた制御スロットが一つ或いはいくつかの論理制御チャンネルを形成するという事実が述べられた。一つの接続につき一つの双方向性論理チャンネルは、ＳＣＣＨチャンネル（システム制御チャンネル）と呼ぶことができ、本発明の好適な実施態様においては、各々の活動中のチャンネルにつき、アップリンク方向およびダウンリンク方向の両方において、１６個の超フレームにつき一つのスロット（上記の与えられた時間−周波数空間の例では、一つの２００ｋＨｚのスロット）を含む。ＳＣＣＨチャンネルは、活動中のデータ送信の全期間にわたって使用され、それはたとえば、電力レベルに関する測定値を送信するため、基地局サブシステムと移動局の相互のタイミングを整えるため、異なった基地局へのハンドオーバーに関する情報を送信するため、および、基地局サブシステムから移動局に向けられるコマンドを送信するために使用することができる。基地局サブシステムは、たとえば、移動局に、移動局が電力を節約するために所定期間だけ非動作となるいわゆる休眠モードに入るように命令することができる。
【００６０】
移動局の電力レベルを調整するための本発明による方法によって提供される別の可能性は、フレームにおけるスロット分割から独立している公共電力制御チャンネル（ＰＰＣＣ）である。それを実現するために、各々のダウンリンクフレームは、対応するアップリンクフレームに各々の可能性のあるスロットにつき所定量の電力制御ビットを含んでいる所定のＰＰＣＣスロットを含む。それぞれのフレームが最も小さい可能性のあるスロットから構成されていた場合には各々のスロットがそれ自身のビットを有するように、ＰＰＣＣスロットの電力制御ビットの量を選ぶことができる。実際にフレームが大きなスロットも含んでいる場合には、各々の大きいスロットを制御する際に、大きなスロットの領域に属するＰＰＣＣスロットの全てのビットが使用される。この配置は、図１５で示されている。ＰＰＣＣスロット４７は、第１の電力制御ビット４８および第２の電力制御ビット４９を含む。対応するアップリンクフレーム５０が、小さいスロット５１および５２のみを含む場合には、第１の電力制御ビット４８は第１のスロット５１を制御し、第２の電力制御ビット４９が第２のスロット５２を制御することになる。アップリンクフレームの小さなスロットが、大きなスロット５３によってモジュラー的に交換された場合には、電力制御ビット４８および４９は、分解能の増加あるいは制御の冗長性の増加のいずれかをもたらして同じスロット５３を制御する。このように、ＰＰＣＣスロットの構造は、アップリンクチャンネルにおいてフレームのスロット構造から独立していることができる。同様の制御チャンネル構造および原理は、超フレームに連結した他の型式の無線資源制御にも適用することができる。たとえば、各々のスロットの送信時間の細目は、同様の手続きで制御することができる。
【００６１】
以前に存在したスロット割り当て原理は、所定の無線接続のデータ送信能力を増加するために、ＧＳＭシステムあるいはＩＳ−１３６システムのような既存のＴＤＭＡシステムにも適用することができる。各々の周期的に繰り返されるフレームのいくつかの連続的なスロットに単一の接続を与えた場合には、単一の周波数帯域に割り当てられたスロットのサイズは、経時方向で一層大きくなる。別にあるいは追加して、接続は、アップリンクフレームスロットはアップリンク使用のためだけにあるべきであり、ダウンリンクフレームフレームはダウンリンク使用のためだけにあるべきであるという制限なしに、アップリンクフレームおよびダウンリンクフレームの両方からスロットを得ることができる。これは、新しく割り当てられた大きいスロットは、実際に、時間−周波数空間の少なくとも二つの別の領域から成ることを意味し、名目上の「アップリンク」および「ダウンリンク」周波数を先行技術で知られているような方法で分離する禁止セパレータ周波数帯域を備えている。
【００６２】
図１７は、本発明による基地局サブシステムＢＳＳのブロック図を示す。ＢＳＳの機能は、マイクロコントローラ２００によって制御される。マイクロコントローラ２００は、計算および／またはアルゴリズムにしたがってスロット割り当てを実行するスロット割り当て器２０１と接続状態にある。異なったスロットのデータは、メモリにスロット確保テーブル２０２として格納される。該テーブルは、何らかの他の可能性のあるパラメータおよびスロットが割り当てられた移動局を表したアップリンクスロット２０２ａおよびダウンリンクスロット２０２ｂのリストを含む。スロット割り当て器２０１から受け取ったスロット割り当て情報にしたがって、マイクロコントローラは、割り当てによる送信および受信の機能を果たすように、ＢＳＳのトランシーバ２０３を制御する。トランシーバ２０３は、送信のためのデータパケットを形成するためにパケット形成器／復元器２０５を含んでもよく、その後、コードがスロットの次元の一つである場合には、コード付加器２０６はコードを付加する。変調器２０７および高周波送信器２０８は、信号を無線周波数に変調して、次いでアンテナ２０４によって送信される搬送波信号を形成する。したがって、ブロック２０５〜２０８は、スロット割り当てにしたがってマイクロコントローラ２００の制御下で１つのスロットを形成する。受信時には、ブロック２０５〜２０８は、マイクロコントローラ２００の制御の下で逆の機能を実行する。ブロック２００〜２０２は、基地局コントローラＢＳＣの一部であってもよく、あるいは、それらは基地局ＢＴＳに含ませてもよい。ブロック２０３〜２０４は、基地局ＢＴＳの一部分である。
【００６３】
図１８は、本発明による移動局サブシステムＭＳのブロック図を示す。ＭＳの機能は、マイクロコントローラ３００によって制御される。マイクロコントローラ３００は、基地局によって移動局に関して割り当てたスロットについての情報を格納するスロットテーブル３０１と接続状態にある。テーブルは、何らかの他の可能性のあるパラメータと同様にサイズを示すアップリンクスロットおよびダウンリンクスロットのリストを含む。スロットテーブル３０１にしたがって、マイクロコントローラは、スロットテーブルによる送信および受信の機能を果たすように、ＭＳのトランシーバ３０３を制御する。トランシーバ３０３は、送信のためのデータパケットを形成するためにパケット形成器／復元器３０５を含んでもよく、その後、コードがスロットの次元の一つである場合には、コード付加器３０６はコードを付加する。変調器３０７および高周波送信器３０８は、信号を無線周波数に変調して、次いでアンテナ３０４によって送信される搬送波信号を形成する。したがって、ブロック３０５〜３０８は、スロットテーブルにしたがってマイクロコントローラ３００の制御の下で１つのスロットを形成する。受信時には、ブロック３０５〜３０８は、マイクロコントローラ３００の制御に下で逆の機能を実行する。
【００６４】
上記の明細書においては、幾つかの好適な実施態様を参照して無線資源を制御する方法が説明された。当業者にとっては、説明された例は限定的なものではなく、本発明は、当業者によって、特許請求の範囲の中で修正しうることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【図１】セルラーシステムにおける公知のセルを示す。
【図２】本発明によるフレームの幾つかの構造素子を示す。
【図３】図３の変形例を示す。
【図４】本発明の好適な実施態様による超フレームを示す。
【図５】本発明の好適な実施態様によるアップリンクリアルタイムデータ送信を示す。
【図６】図５のメッセージのタイミングの様子を示す。
【図７】本発明の好適な実施態様によるダウンリンクリアルタイムデータ送信を示す。
【図８】図７のメッセージのタイミングの様子を示す。
【図９】本発明の好適な実施態様によるアップリンク非リアルタイムデータ送信を示す。
【図１０】図９のメッセージのタイミングの様子を示す。
【図１１】本発明の好適な実施態様によるダウンリンク非リアルタイムデータ送信を示す。
【図１２】図１１のメッセージのタイミングの様子を示す。
【図１３】本発明の好適な実施態様による非対称送信資源割当におけるメッセージのタイミングの様子を示す。
【図１４】本発明による完全なＴＤＤ動作を示す。
【図１５】送信電力を調整するための本発明による方法を示す。
【図１６】スロット割り当てのために有利なアルゴリズムを示す。
【図１７】本発明による基地局サブシステムのブロック図を示す。
【図１８】本発明による移動局のブロック図を示す。
【符号の説明】
１４…フレーム
１６，１７，１８…スロット
１９…超フレーム
【図１】
0003542705.tif 000002
【図２】
0003542705.tif 000003
【図３】
0003542705.tif 000004
【図４】
0003542705.tif 000005
【図５】
0003542705.tif 000006
【図６】
0003542705.tif 000007
【図７】
0003542705.tif 000008
【図８】
0003542705.tif 000009
【図９】
0003542705.tif 000010
【図１０】
0003542705.tif 000011
【図１１】
0003542705.tif 000012
【図１２】
0003542705.tif 000013
【図１３】
0003542705.tif 000014
【図１４】
0003542705.tif 000015
【図１５】
0003542705.tif 000016
【図１６】
0003542705.tif 000017
【図１７】
0003542705.tif 000018
【図１８】
0003542705.tif 000019