(57)【要約】【課題】受信品質が変化する場合であっても適切にチャネル割り当てを行い、無線リソースを有効活用できる通信装置を得ること。【解決手段】子基地局からの受信データに基づいて端末からの無線信号の受信品質を測定する回線品質情報測定部８と、所定頻度以上サービスエリア内に存在する端末を在圏端末情報として保持し、複数の端末から同一スロットでチャネル割り当て要求があった場合、在圏端末情報に含まれる端末を含まれない端末と別スロットに割り当て、在圏端末情報に含まれない端末同士または含まれる端末同士については受信品質が所定のしきい値以上である場合に同一スロットに割り当てる制御部９と、を備える。【選択図】        図３
2008306467.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
端末と無線通信を行う子基地局に接続される通信装置であって、
前記子基地局から受信したデータに基づいて、前記子基地局で受信された前記端末からの無線信号の受信品質を測定する受信品質測定手段と、
所定の頻度以上自装置のサービスエリア内に存在する端末の識別子を在圏端末情報として保持し、複数の端末から同一スロットでチャネル割り当て要求があった場合、前記在圏端末情報に含まれる端末については、前記在圏端末情報に含まれない端末と別のスロットにチャネルを割り当て、また、前記在圏端末情報に含まれない端末同士または前記在圏端末情報に含まれる端末同士については、それらの端末に対応する前記受信品質が所定のしきい値以上である場合に同一スロットにチャネルを割り当てる制御手段と、
を備えることを特徴とする通信装置。
【請求項２】
前記所定の頻度以上自装置のサービスエリア内に存在する端末を自装置のサービスエリア内に存在する静止端末とすることを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【請求項３】
前記制御手段は、端末ごとに所定の期間の前記端末からのＲＡＣＨの受信回数を計数し、前記受信回数が所定のしきい値以上となる端末の識別子を前記在圏端末情報に追加し、前記受信回数が所定のしきい値未満となる端末の識別子を前記在圏端末情報から削除することを特徴とする請求項１または２に記載の通信装置。
【請求項４】
端末と無線通信を行う子基地局に接続される通信装置であって、
前記子基地局から受信したデータに基づいて、前記子基地局で受信された前記端末からの無線信号の受信品質を測定する受信品質測定手段と、
端末ごとに前記端末から送信されるデータの再送回数を計数し、同一スロットにチャネルが割り当てられた端末のうち前記再送回数が所定のしきい値を超える端末に対して独立の別のスロットを割り当てる制御手段と、
を備えることを特徴とする通信装置。
【請求項５】
端末と無線通信を行う子基地局に接続される通信装置であって、
前記子基地局から受信したデータに基づいて、前記子基地局で受信された前記端末からの無線信号の受信品質を測定する受信品質測定手段と、
前記受信品質が所定のしきい値を満たさない回数が所定の回数以上となった端末に対して独立の別のスロットを割り当てる制御手段と、
を備えることを特徴とする通信装置。
【請求項６】
端末と無線通信を行う子基地局に接続される通信装置であって、
前記子基地局から受信したデータに基づいて、前記子基地局で受信された前記端末からの無線信号の受信品質を測定する受信品質測定手段と、
データ送信の終了していないチャネル割り当て済みの端末が存在する場合、他の端末からチャネル割当て要求を受信すると、前記チャネル割り当て済みの端末と前記他の端末に対して、それぞれ無線通信を行う前記子基地局として異なる局を割り当て、前記子基地局ごとの前記端末の回線品質が所定のしきい値以上となる場合に、前記チャネル割り当て済みの端末と前記他の端末に同一のスロットを割り当てる制御手段と、
を備えることを特徴とする通信装置。
【請求項７】
端末と無線通信を行う子基地局に接続される通信装置であって、
前記子基地局から受信したデータに基づいて、前記子基地局で受信された前記端末からの無線信号の受信品質を測定する受信品質測定手段と、
複数の端末から同一フレームの異なるスロットでチャネル割当て要求を受信した場合、前記チャネル割り当てを要求した複数の端末に対して、それぞれ無線通信を行う前記子基地局として異なる局を割り当て、前記子基地局ごとの前記端末の回線品質が所定のしきい値以上となる場合に、前記チャネル割り当てを要求した複数の端末に同一のスロットを割り当てる制御手段と、
を備えることを特徴とする通信装置。
【請求項８】
前記回線品質をＲＳＳＩとすることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載の通信装置。
【請求項９】
前記回線品質をＳＩＲとすることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載の通信装置。
【請求項１０】
端末と無線通信を行う子基地局に接続される通信装置におけるチャネル割り当て方法であって、
前記子基地局から受信したデータに基づいて、前記子基地局で受信された前記端末からの無線信号の受信品質を測定する受信品質測定ステップと、
所定の頻度以上自装置のサービスエリア内に存在する端末の識別子を在圏端末情報として保持する在圏端末保持ステップと、
複数の端末から同一スロットでチャネル割り当て要求があった場合、前記在圏端末情報に含まれる端末については、前記在圏端末情報に含まれない端末と別のスロットにチャネルを割り当て、また、前記在圏端末情報に含まれない端末同士または前記在圏端末情報に含まれる端末同士については、それらの端末に対応する前記受信品質が所定のしきい値以上である場合に同一スロットにチャネルを割り当てるチャネル割り当てステップと、
を含むことを特徴とするチャネル割り当て方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分散基地局を適用した無線通信システムにおいてチャネル割り当てを行う通信装置およびチャネル割り当て方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
たとえば、下記特許文献１に記載の通信方法のように、従来の親基地局（中央局）と複数の子基地局（無線局）で構成される分散基地局を適用したＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）システムでは、同一時刻に複数の子基地局がＲＡＣＨ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｈａｎｎｅｌ）によって移動端末などから送信されたチャネル割り当て要求などの情報に基づいて親基地局に割り当てを要求する。そして、親基地局が同一時刻（同一スロット）内で、個別チャネルを子基地局ごとに割り当てることによって、同一スロット内の複数のユーザ収容を実現していた。
【０００３】
【特許文献１】特表２００２−５０６５８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の技術によれば、ＲＡＣＨの受信後、個別チャネル割り当てまでの時間経過により、移動端末の位置の変化やテンポラルフェージングの影響により回線品質状況が変わるにもかかわらず、画一的にＲＡＣＨの受信品質に基づき同一時刻内で個別チャネル割り当てを行っていた。このため、同一タイミング（同一スロット）で割り当てると受信性能が劣化する可能性がある場合にも、同一スロットに複数端末の個別チャネルが割り当てられ、結果として、受信性能の劣化により再送回数が増え無線リソースを圧迫するという問題があった。また、既に他の端末へ割当が行われているスロットに他の端末の個別チャネルを割当可能な状況な場合にも、他のスロットで受信したＲＡＣＨについては独立のスロットに個別チャネルを割り当てていたために、無線リソースを有効活用できていない、という問題があった。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、無線リソースを有効活用できる通信装置およびチャネル割り当て方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、端末と無線通信を行う子基地局に接続される通信装置であって、前記子基地局から受信したデータに基づいて、前記子基地局で受信された前記端末からの無線信号の受信品質を測定する受信品質測定手段と、所定の頻度以上自装置のサービスエリア内に存在する端末の識別子を在圏端末情報として保持し、複数の端末から同一スロットでチャネル割り当て要求があった場合、前記在圏端末情報に含まれる端末については、前記在圏端末情報に含まれない端末と別のスロットにチャネルを割り当て、また、前記在圏端末情報に含まれない端末同士または前記在圏端末情報に含まれる端末同士については、それらの端末に対応する前記受信品質が所定のしきい値以上である場合に同一スロットにチャネルを割り当てる制御手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、静止端末の端末識別子が格納されている在圏端末テーブルを親基地局が保持し、チャネル割り当て要求を送信した端末の端末識別子が在圏端末テーブルに含まれている端末と在圏端末テーブルに含まれていない端末に分けてチャネル割り当てを行うこととしたので、受信品質が変化する場合であっても適切にチャネル割り当てを行い、無線リソースを有効活用できる、という効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下に、本発明にかかる通信装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【０００９】
実施の形態１．
図１は、本発明にかかる通信装置を含む通信システムの実施の形態１の構成例を示す図である。本実施の形態では、本発明にかかる通信装置として、親基地局１を例にあげて説明する。図１に示すように本実施の形態の通信システムは、チャネル割り当てを行い、デジタルデータを送信する親基地局１と、親基地局１から受信したデジタルデータを無線信号に変換して送信し、また、受信した無線信号をデジタルデータに変換して親基地局１に送信する子基地局２−１〜２−３と、子基地局２−１〜２−３と無線通信を行う端末３−１〜３−３で構成される。ケーブル４−１〜４−３は、親基地局１と子基地局２−１〜２−３をそれぞれ接続するケーブルである。なお、ここでは、子基地局および端末の数をそれぞれ３局としているが、これに限らず、それぞれ何局で構成してもよい。
【００１０】
本実施の形態の通信システムでは、ＴＤＭＡ方式を採用することとする。図２は、本実施の形態の無線スロットの構成例を示す図である。図２に示すように、本実施の形態の無線スロットは、複数の端末からのアクセスが可能なランダムアクセススロット，個別チャネルスロット（上り個別チャネルスロット，下り個別チャネルスロット）を含んでいる。図２では、端末３−１，端末３−２，端末３−３が同一スロット（スロットＸ）で、ＲＡＣＨによりチャネル割り当て要求を送信した場合の例である。
【００１１】
図３は、本実施の形態の親基地局１の機能構成例を示す図である。図３に示すように、本実施の形態の親基地局１は、子基地局２−１〜２−３から受信したデジタルデータを復調する復調部５−１〜５−３と、復調部５−１〜５−３が復調したデータを合成する合成部６と、合成後のデータを復号する復号部７と、各子基地局から送信される受信ゲイン値と復調部５−１〜５−３から出力されるビットシフト量などの品質測定に必要な情報に基づいてＲＳＳＩ（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｓｔｒｅｎｇｔｈ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）を求める回線品質情報測定部８−１〜８−３と、外部装置とのデータの送受信を行うとともに、端末３−１〜３−３が送信したＲＡＣＨに基づいてチャネル割り当てを行う制御部９と、チャネル割り当て結果であるチャネル割り当て情報を変調して子基地局２−１〜２−３へ送信する変調部１０と、で構成される。
【００１２】
なお、ここでは、復調部５−１〜５−３，回線品質情報測定部８−１〜８−３をそれぞれ３部としているが、これらの構成要素の数は、これに限らず子基地局の数に応じて適切な数に設定する。また、復調部５−１〜５−３，回線品質情報測定部８−１〜８−３を、子基地局ごとに分けずに、それぞれ１つの復調部，回線品質情報測定部として構成し、それらの構成要素が全ての子基地局についての処理を行うようにしてもよい。
【００１３】
つづいて、本実施の形態のチャネル割り当ての動作について、図２で示した例を用いて説明する。本実施の形態では、親基地局１の制御部９が、自局のサービスエリア内に所定の頻度以上存在する端末のリストである在圏端末テーブルを保持している。ここでは、自局のサービスエリア内に所定の頻度以上存在する端末は自局のサービスエリア内に位置する静止端末とし、この静止端末があらかじめ登録されていることとする。また、ここでは、端末３−１，３−２が静止端末，端末３−３が移動端末であるとし、端末３−１と端末３−２の端末識別子が在圏端末テーブルに格納されていることとする。在圏端末テーブルに格納される端末識別子は、端末に固有の識別子であればどのような識別子を用いてもよいが、たとえば、ＭＡＣ−ＩＤ（Media  Access  Control  Identifier：ＭＡＣアドレス）などを用いる。
【００１４】
図２に示すように、スロットＸで端末３−１、端末３−２および端末３−３が、チャネル割り当て要求をＲＡＣＨとして送信する。ＲＡＣＨには自局の端末識別子が含まれていることとする。親基地局１の復調部５−１〜５−３は、それぞれ子基地局２−１，２−２，２−３経由でＲＡＣＨを受信して復調し合成部６に出力するとともに、受信した信号に基づいてビットシフト量などの品質測定に必要な情報を求めて回線品質情報測定部８−１〜８−３に出力する。合成部６は、復調後のデータを合成して、復号部７に出力する。そして、復号部７は、合成したデータを復号し復号データを制御部９に出力する。
【００１５】
また、回線品質情報測定部８−１〜８−３は、各子基地局から送信される受信ゲイン値と復調部５−１〜５−３から出力された情報に基づいてＲＳＳＩを求め、制御部９に出力する。ここで、受信ゲイン値は、どの端末に対応する受信ゲイン値であるかがわかるように、端末識別子に対応付けられていることとする。制御部９は、復号データに基づいて端末３−１，３−２，３−３の端末識別子を取得し、それぞれの端末識別子が在圏端末テーブルに含まれているか否かを判断する。この場合は、端末３−１と端末３−２については在圏端末テーブルに含まれていると判断され、端末３−３については在圏端末テーブルに含まれていないと判断される。
【００１６】
つぎに、制御部９は、在圏端末テーブルに含まれている端末（静止端末：この場合は端末３−１，３−２）と、在圏端末テーブルに含まれていない端末（移動端末：この場合は端末３−３）と、に分けて、それぞれ異なる所定の割り当て規則と端末ごとのＲＳＳＩに基づいてチャネルの割り当てを行う。たとえば、所定の割り当て規則として、静止端末についてはチャネル割り当ての時点で割り当て可能な最早のスロットに割り当て、移動端末を他の空きスロットへ割り当てるように定めておく。また、このとき、移動端末同士または静止端末同士については、ＲＳＳＩに基づき干渉などが生じないと判断できる場合には、１つのスロットを複数の端末へ割り当てる。たとえば、図２の例では、在圏端末テーブルに含まれている端末３−１，３−２に対しては、スロットＹへ上り個別チャネルを割り当て、在圏端末テーブルに含まれていない端末３−３に対しては、たとえば、空いているスロット（Ｙ＋１）へ上り個別チャネルを割り当てる。
【００１７】
そして、制御部９は、チャネル割り当て結果を変調部１０に出力し、変調部１０は、チャネル割り当て結果をチャネル割り当て情報として親基地局１に接続される子基地局２−１〜２−３へ送信する。子基地局２−１〜２−３は、チャネル割り当て情報を無線信号に変換して、端末３−１〜３−３へ送信する。
【００１８】
移動端末から送信される無線信号は、フェージングの影響により受信レベルが大きく変動する。したがって、１つのスロットに複数の端末の個別チャネルを割り当てることが可能なシステムでは、従来の技術のように個別チャネル割り当て実施後に全データを送信完了するまでその割り当てに従って通信を行うと、移動端末のフェージングの影響により個別チャネルの受信品質（ＳＩＲ：Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  Ｒａｔｉｏ）が大きく変動する。特に、子基地局が、フェージングにより受信レベルが低下した時点で移動端末からのチャネル割り当て要求のＲＡＣＨを受信した場合は、実際の個別チャネル通信時に、移動端末の受信レベルがチャネル割り当ての時点より大きくなる可能性が有り、静止端末の受信品質が劣化し再送回数が増加する。本実施の形態では、このような現象をさけるために、移動端末と静止端末に分けてチャネル割り当てを行う。
【００１９】
このように、本実施の形態では、静止端末の端末識別子が格納されている在圏端末テーブルを親基地局１の制御部９が保持し、チャネル割り当て要求を送信した端末の端末識別子が在圏端末テーブルに含まれているか否かを判断し、在圏端末テーブルに含まれている端末と在圏端末テーブルに含まれていない端末に分けてチャネル割り当てを行うこととした。このため、移動端末の受信レベルがチャネル割り当て時から増大した場合であっても、静止端末は回線品質が低下することなく良好な通信状態を保つことができる。その結果、静止端末の再送回数を抑えることができ無線リソースを有効活用することができる。
【００２０】
実施の形態２．
図４は、本発明にかかる実施の形態２の在圏端末テーブルの更新動作の一例を示すフローチャートである。図５は、本実施の形態の受信回数管理テーブルの構成の一例を示す図である。本実施の形態の通信システムの構成は実施の形態１と同様であるが、受信回数管理テーブルを用いて制御部９が在圏端末テーブルを更新する点が実施の形態１と異なる。実施の形態１と同様の機能を有する構成要素については実施の形態１と同一の符号を用い、説明を省略する。
【００２１】
実施の形態１では、在圏端末テーブルに静止端末の端末識別子を格納することとしたが、本実施の形態では、受信回数管理テーブルを用いて端末ごとのＲＡＣＨの受信回数を管理し、受信回数管理テーブルに基づいて在圏端末テーブルを生成および更新することとする。本実施の形態では、受信回数管理テーブルの管理周期をＹ日とし、Ｙ日間分の端末ごとのＲＡＣＨの受信回数を格納することとする。また、本実施の形態では、端末を識別する端末識別子を、端末管理番号（１からはじまる自然数とする）に１対１に割り当て、端末管理番号により端末を識別して受信回数管理テーブルに格納することとし、端末識別子と端末管理番号の対応は制御部９が保持していることとする。
【００２２】
図５では、端末管理番号（“１”〜“Ｎ”）ごとに、Ｙ日間の日ごとのＲＡＣＨの受信回数が示されており、最下段では端末ごとの合計（Ｔｏｔａｌ）の受信回数が示されている。たとえば、受信回数欄１００は、１日目の端末管理番号が“Ｎ”の端末に関するＲＡＣＨの受信回数を示しており、受信回数欄１１０は、４日目の端末管理番号が“２”の端末に関するＲＡＣＨの受信回数を示している。なお、本実施の形態では、受信回数管理テーブルに端末管理番号を用いて端末ごとのＲＡＣＨの受信回数を格納するようにしたが、直接、端末識別子を用いて端末ごとのＲＡＣＨの受信回数を格納するようにしてもよい。
【００２３】
つづいて、本実施の形態の在圏端末テーブルの更新動作について図４および図５を用いて説明する。端末３−１〜３−２の動作および子基地局２−１〜２−３の動作は、実施の形態１と同様である。また、親基地局１の復調部５−１〜５−３，合成部６，復号部７，回線品質情報測定部８−１〜８−３，変調部１０の動作は実施の形態１と同様である。
【００２４】
端末３−１〜３−３がＲＡＣＨを送信すると在圏端末テーブルの更新動作が開始する（ステップＳ１１）。つぎに、実施の形態１と同様に、子基地局経由で親基地局１の復調部５−１〜５−３，合成部６経由で復号部７がＲＡＣＨの復号を行う。制御部９は、復号データに基づいて端末識別子を取得し、保持している端末識別子と端末管理番号の対応に基づいて各々の端末管理番号を取得する（ステップＳ１２）。保持している端末識別子と端末管理番号の対応に含まれない端末識別子であった場合には、その端末識別子に新たな端末管理番号を割り当てて、端末識別子と端末管理番号の対応に、その端末識別子と新たな端末管理番号の対応を追加する。つぎに、制御部９は、受信回数管理テーブルに端末ごとにＲＡＣＨの受信回数を登録する（ステップＳ１３）。
【００２５】
ここで、受信回数管理テーブルには、あらかじめ、図５に示すように、端末管理番号および日付ごとのＲＡＣＨの受信回数の登録欄が用意されていることとし、初期状態では受信回数は全て“０”とする。そして、まず、登録が一度もされていない初期状態で、はじめにＲＡＣＨが送信された場合には、初日（１日目）の欄に端末管理番号ごとにＲＡＣＨの受信回数を“１”増やし、“１”とする。このように、ＲＡＣＨを受信するたびに、その日の受信回数を“１”増やしていくことにより、受信回数管理テーブルにはその日の端末ごとのＲＡＣＨの受信回数が格納されていくことになる。最初の登録を行った日から、日付が変わった場合には、２日目のそれぞれ端末に対応する欄について同様にＲＡＣＨの受信回数を更新していく。
【００２６】
以降、日付がかわるとそれぞれ受信回数を更新する日付を順番に変えていき、Ｙ日目まで同様に、ＲＡＣＨの受信回数を更新していく。登録開始からＹ日間が経過すると、在圏端末テーブルの１日目のＲＡＣＨの受信回数の欄を初期状態に戻し（全ての端末管理番号について“０”にし）、（Ｙ＋１）日目には、ふたたび１日目の対応する端末管理番号の欄を同様にＲＡＣＨの受信のたびに更新していく。同様に、（Ｙ＋２）日目には、２日目の欄を更新し、以降、このようにＹ日周期でリングバッファのように、在圏端末テーブルを上書きしていく。このようにすることにより、受信回数管理テーブルには、（Ｙ−１）日前からその日までのＹ日間のＲＡＣＨの受信回数が格納されることになる。
【００２７】
制御部９は、受信回数管理テーブルのＲＡＣＨの受信回数の合計値を参照し、合計値が所定のしきい値ＴＨ１以上の回数であるか否かを判断し（ステップＳ１４）、ＴＨ１以上あれば（ステップＳ１４  Ｙｅｓ）、在圏端末としてその端末の端末識別子を在圏端末テーブルへ登録する（ステップＳ１５）。たとえば、ＴＨ１＝２とすると、図５の例では端末管理番号“２”と端末管理番号“Ｎ”の端末が在圏端末テーブルへ登録される。また、ＲＡＣＨの受信回数の合計値がしきい値ＴＨ１未満の回数であれば（ステップＳ１４  Ｎｏ）、その端末は在圏端末テーブルに登録せず、その端末が在圏端末テーブルに既に登録されている場合には在圏端末テーブルから削除する（ステップＳ１６）。そして、ステップＳ１５またはステップＳ１６を行った後に在圏端末テーブルの処理を終了する（ステップＳ１７）。ただし、端末が位置登録を行う際に、あらかじめ、静止端末であることが分かっている場合は、ＲＡＣＨの受信回数とは無関係に在圏端末テーブルに固定的に登録することとする。在圏端末テーブルの更新動作以外の本実施の形態のチャネル割り当て動作は、実施の形態１と同様である。
【００２８】
なお、本実施の形態では、受信回数管理の管理単位を日単位としたが、これに限らず、frame単位，分単位，月単位など、システムに応じて適切な単位を用いれば良い。また、本実施の形態では受信回数管理の受信回数の合計値をしきい値と比較して在圏端末テーブルへの登録を行うか否かを判断するようにしたが、受信回数の合計値と管理周期（Ｙ日）に基づいて端末がＲＡＣＨを送信した周期を求め、求めた周期が、定められている端末の通信周期（ＲＡＣＨを送信する周期）と一致する場合に、在圏端末テーブルへ登録するようにしてもよい。
【００２９】
このように、本実施の形態では、ＲＡＣＨの受信回数を端末ごとに管理して、管理周期の受信回数の合計値をしきい値ＴＨ１と比較し、合計値がＴＨ１以上の場合に、在圏端末テーブルとして登録し、合計値がＴＨ１未満の場合には、在圏端末テーブルから削除するようにした。このため、あらかじめ静止端末か移動端末の情報がわからない場合についても、静止端末を推定することができ、実施の形態１と同様に移動端末の受信レベルがチャネル割り当て時から増大した場合であっても、静止端末は回線品質が低下することなく良好な通信状態を保つことができる。したがって回線品質の低下による再送を防ぐことができ、無線リソースを有効活用することができる。
【００３０】
実施の形態３．
図６は、本発明にかかる実施の形態３のチャネル割り当てを説明するための図である。図７は、本実施の形態のチャネル割り当て動作の一例を示すフローチャートである。本実施の形態の通信システムの構成は実施の形態１と同様である。実施の形態１と同様の機能を有する構成要素については実施の形態１と同一の符号を用い、説明を省略する。本実施の形態は、親基地局１の制御部９のチャネル割り当ての動作が実施の形態１と異なるが、それ以外の構成要素の動作は実施の形態１と同様である。以下、実施の形態１と異なる部分について説明する。
【００３１】
本実施の形態のチャネル割り当て動作について図６および図７を用いて説明する。図６に示すように、端末３−１と端末３−２がスロットＸ１で、ＲＡＣＨによるチャネル割り当て要求を送信し、チャネル割り当て動作が開始する（ステップＳ２１）。端末３−１が送信したＲＡＣＨをＲＡＣＨ＃１とし、端末３−２が送信したＲＡＣＨをＲＡＣＨ＃２とする。親基地局１の制御部９は、実施の形態１と同様に、復調部５−１，５−２，合成部６経由で復号部７から出力されたＲＡＣＨの復号データに基づいて、同一スロットで端末３−１，３−２からの割当要求が送信されたと判断する（ステップＳ２２）。
【００３２】
そして、制御部９は、回線品質情報測定部８−１，８−２から出力されるＲＳＳＩに基づいて端末３−１，３−２に対して、そのフレームにおいて上り個別チャネルの割り当てを行う（ステップＳ２３）。ここでは、スロットＸ２，Ｘ３，Ｘ４，Ｘ５に、端末３−１，３−２の上り個別チャネルが割り当てられたとする。このように、初期状態では、実施の形態１または実施の形態２と同様に同一のスロットに複数の端末を割り当て可能な状態（以下、通常モードという）に設定されているとする。
【００３３】
制御部９は、各端末から送信されるデータが再送データであるか否かを監視し、再送データである場合には、同一データに対する再送回数をカウントし、端末ごとの再送回数を保持する（ステップＳ２４）。図６の例では、端末３−１，端末３−２は、まず、それぞれＤＡＴＡ（Ｘ１），ＤＡＴＡ（Ｙ１）をスロットＸ２で送信する。端末３−１は、以降、スロットＸ３，Ｘ４，Ｘ５でそれぞれ、ＤＡＴＡ（Ｘ２），ＤＡＴＡ（Ｘ３），ＤＡＴＡ（Ｘ４）を順次送信していく。端末３−２の送信したＤＡＴＡ（ｙ１）についてはスロットＸ２で送信した後、再送する必要が生じたとし、端末３−２はスロットＸ３で再びＤＡＴＡ（Ｙ１）を送信する。
【００３４】
つぎに、制御部９は、再送回数が所定のしきい値ＴＨ２未満であるか否かを判断し（ステップＳ２５）、ＴＨ２未満である場合（ステップＳ２５  Ｙｅｓ）には、そのまま通信を続け、端末ごとに全データの送信が完了したか否かを判断する（ステップＳ２６）。全データの送信が完了した場合（ステップＳ２６  Ｙｅｓ）には、その端末の割り当て処理を終了する（ステップＳ２７）。全データの送信が終了していない場合（ステップＳ２６  Ｎｏ）には、ステップＳ２３にもどり、ステップＳ２６までの処理を繰り返す。
【００３５】
ステップＳ２５で、再送回数がＴＨ２未満でない（ＴＨ２以上である）と判断した場合（ステップＳ２５  Ｎｏ）には、その端末について独立チャネル割り当てモードへ変更する（ステップＳ２８）。そして、そのフレーム内において、独立のスロットをその端末に割り当てる（ステップＳ２９）。ここでは、独立のスロットとは、他の端末への割り当てを行わないスロットのことを示していることとし、独立チャネル割り当てモードでは、そのモードを設定した端末に対して独立のスロットを割り当てることとする。図６の例では、スロットＸ４で端末３−２がデータを再送した後に、再送回数がＴＨ２以上になった場合であり、その後、既に割り当てられているスロットＸ５とは別のスロットＸ６が割り当てられた例である。
【００３６】
つぎに、制御部９は、ステップＳ２９でチャネルを割り当てた端末について全データの送信が完了したか否かを判断する（ステップＳ３０）。全データの送信が完了した場合（ステップＳ３０  Ｙｅｓ）には、その端末の割り当て処理を終了する（ステップＳ２７）。全データの送信が終了していない場合（ステップＳ３０  Ｎｏ）には、ステップＳ２９にもどり、ステップＳ３０までの処理を繰り返す。
【００３７】
端末ごとに送信する全データ量は異なるので、本実施の形態では、全データの送信が完了したか否かを端末ごとに判断し、送信完了した端末については新たにチャネル割当を行わないようにしている。なお、制御部９が、ステップＳ２６またはステップＳ３０で、端末３−１〜３−３が全データを送信したか否かを判定するために、端末３−１〜３−３はＲＡＣＨの送信時に送信データサイズあるいは送信データユニット数を通知することとする。または、端末３−１〜３−３が上りデータを送信するたびに次回の送信要求があるかをフラグで通知するようにして、制御部９は次回の送信要求がある場合に、チャネル割り当てを継続して行うようにしてもよい。
【００３８】
このように、本実施の形態では、制御部９が、各端末から送信されるデータの再送回数をカウントし、再送回数が所定のしきい値以上となる端末については、独立のスロットをあらためて割り当てるようにした。このため、再送回数の多い端末のデータ送信時の端末間の干渉が少なくなるため、再送回数が減り無線リソースを有効利用することができる。また、再送回数が減るため、端末の消費電力を抑制することができる。
【００３９】
実施の形態４．
図８は、本発明にかかる実施の形態４のチャネル割り当て動作の一例を示すフローチャートである。本実施の形態の通信システムの構成は実施の形態１と同様である。実施の形態１と同様の機能を有する構成要素については実施の形態１と同一の符号を用い、説明を省略する。本実施の形態は、親基地局１の制御部９のチャネル割り当ての動作が実施の形態１と異なるが、それ以外の構成要素の動作は実施の形態１と同様である。以下、実施の形態１と異なる部分について説明する。
【００４０】
実施の形態３で説明した図６の例と図８を用いて本実施の形態のチャネル割り当て動作を説明する。図６に示すように、スロットＸ１において端末３−１と端末３−２が同一スロットでＲＡＣＨを送信し、チャネル割り当て動作が開始する（ステップＳ４１）。親基地局１の制御部９は、実施の形態１と同様に、復調部５−１，５−２，合成部６経由で復号部７から出力されたＲＡＣＨの復号データに基づいて、同一スロットで端末３−１，３−２からの割当要求が送信されたと判断する（ステップＳ４２）。
【００４１】
そして、制御部９は、回線品質情報測定部８−１，８−２から出力されるＲＳＳＩに基づいて端末３−１，３−２に対して、そのフレームにおいて上り個別チャネルの割り当てを行う（ステップＳ４３）。ここでは、実施の形態３と同様、スロットＸ２，Ｘ３，Ｘ４，Ｘ５に、端末３−１，３−２の上り個別チャネルが割り当てられたとする。また、初期状態では、実施の形態３と同様、通常モードに設定されているとする。端末３−１，端末３−２は、まず、それぞれＤＡＴＡ（Ｘ１），ＤＡＴＡ（Ｘ２）をスロットＸ２で送信する。
【００４２】
つぎに、制御部９は、端末３−１，３−２のそれぞれのＲＳＳＩを用いて、端末ごとにＲＳＳＩ値が所定のしきい値ＴＨ３を下回る回数（ＮＵＭＸ）をカウントして保持する（ステップＳ４４）。そして、制御部９は、ＮＵＭＸがＴＨ４未満か否かを判断し（ステップＳ４５）、ＴＨ４以上である場合（ステップＳ４５  Ｙｅｓ）には、そのまま通信を続け、端末ごとに全データの送信が完了したか否かを判断する（ステップＳ４６）。全データの送信が完了した場合（ステップＳ４６  Ｙｅｓ）には、その端末の割り当て処理を終了する（ステップＳ４７）。全データの送信が終了していない場合（ステップＳ４６  Ｎｏ）には、ステップＳ４３にもどり、ステップＳ４６までの処理を繰り返す。
【００４３】
ステップＳ４５で、ＮＵＭＸがＴＨ４未満でない（ＴＨ４以上である）と判断した場合（ステップＳ４５  Ｎｏ）には、その端末について独立チャネル割り当てモードへ変更する（ステップＳ４８）。そして、そのフレーム内において、独立のスロットをその端末に割り当てる（ステップＳ４９）。図６の例では、スロットＸ４で端末３−２がデータを再送した後に、ＮＵＭＸがＴＨ４以上になった場合と考えることができ、その後、既に割り当てられているスロットＸ５とは別のスロットＸ６が割り当てられた例である。
【００４４】
つぎに、制御部９は、ステップＳ４９でチャネルを割り当てた端末について全データの送信が完了したか否かを判断する（ステップＳ５０）。全データの送信が完了した場合（ステップＳ５０  Ｙｅｓ）には、その端末の割り当て処理を終了する（ステップＳ４７）。全データの送信が終了していない場合（ステップＳ５０  Ｎｏ）には、ステップＳ４９にもどり、ステップＳ５０までの処理を繰り返す。
【００４５】
なお、本実施の形態では、ＲＳＳＩを用いて独立チャネル割り当てモードに変更するか否かを判断するようにしたが、制御部９または回線品質情報測定部８−１〜８−３でＳＩＲを求め、ＲＳＳＩの替わりにＳＩＲを判断基準に用いるようにしてもよい。
【００４６】
このように、本実施の形態では、制御部９が、ＲＳＳＩが低い端末については独立のスロットを割り当てるようにした。このため、端末間の干渉が少なくなり、データの再送回数を低減させ、無線リソースを有効利用することができる。また、再送回数が減るため、端末の消費電力を抑制することができる。
【００４７】
実施の形態５．
図９は、本発明にかかる実施の形態５のチャネル割り当て動作を説明するための図である。本実施の形態の通信システムの構成は実施の形態１と同様である。実施の形態１と同様の機能を有する構成要素については実施の形態１と同一の符号を用い、説明を省略する。本実施の形態は、親基地局１の制御部９のチャネル割り当ての動作が実施の形態１と異なるが、それ以外の構成要素の動作は実施の形態１と同様である。以下、実施の形態１と異なる部分について説明する。
【００４８】
図９の例では、スロットＸ１で、端末３−１がＲＡＣＨ（ＲＡＣＨ＃１）によりチャネル割り当てを送信し、親基地局１の制御部９によって、スロットＸ２，Ｘ４，Ｘ５が割り当てられ、そのスロットで通信を行っているとする。そして、スロットＸ３で、端末３−２がＲＡＣＨ（ＲＡＣＨ＃２）によりチャネル割り当てを送信している。本実施の形態では、このように、すでに独立のスロットが割当られている端末がある場合に別の端末がチャネル割り当て要求を送信した場合のチャネル割り当て動作について説明する。
【００４９】
本実施の形態では、在圏端末管理テーブルを用いる。在圏端末管理テーブルは、実施の端末ごとに、子基地局を利用するか否かを示す子基地局利用フラグと各子基地局のＲＳＳＩ（時間平均値）が格納されている。図１０に本実施の形態の在圏端末管理テーブルの構成の一例を示す。端末管理番号は、実施の形態２と同様に、端末識別子に１対１に対応する番号であり、ここでは、端末３−１，３−２，３−３がそれぞれ端末管理番号“１”，“２”，“３”に対応しているとする。図１０の子基地局利用フラグ＃１〜＃３は、対応する端末が、それぞれ子基地局２−１〜２−３を利用するか否かを示すフラグである。子基地局ＲＳＳＩ＃１〜＃３は、端末が子基地局２−１〜２−３をそれぞれ経由した場合のＲＳＳＩ値を示している。
【００５０】
また、本実施の形態では、在圏端末管理テーブルへの格納が終了すると合成制御テーブルに、端末ごとの子基地局利用フラグ＃１〜＃３を子基地局制御フラグ＃１〜＃３としてコピーする。図１１は、本実施の形態の合成制御テーブルの一例を示す図である。
【００５１】
図１２は、本実施の形態のチャネル割り当て動作の一例を示すフローチャートである。まず、親基地局１の制御部９は、初期立ち上げ時またはＲＡＣＨの初回受信時などに、チャネル割り当て動作を開始する（ステップＳ６１）。そして、制御部９は、各子基地局から送信されたＲＳＳＩを回線品質情報測定部８−１〜８−３から取得し（ステップＳ６２）、子基地局毎に所定の時間分を平均化して、在圏端末管理テーブルの対応する欄にその数値を書き込む。そして、平均化したＲＳＳＩが所定のしきい値ＴＨ５以上であれば、在圏端末管理テーブルの対応する子基地局利用フラグ＃１〜＃３欄に“１”を書き込む（ステップＳ６３）。また、制御部９は、すでに在圏端末管理テーブルの対応する欄にＲＳＳＩが書き込まれている場合には、その書き込まれている数値と平均化したＲＳＳＩとの平均値をその欄に書き込む。そして、ＲＳＳＩが、しきい値ＴＨ５未満である場合には、対応する子基地局利用フラグ＃１〜＃３を“０”にする（ステップＳ６３）。なお、子基地局利用フラグは、利用を“１”、不利用を“０”としたが、“０”と“１”のフラグの意味を逆にしてもよい。
【００５２】
つぎに、制御部９は、在圏端末管理テーブルの子基地局利用フラグ＃１〜＃３を合成制御テーブルにコピーする（ステップＳ６４）。そして、制御部９は、子基地局２−１〜２−３ごとに、合成制御テーブルに基づいて、チャネル割り当て要求がある端末３−１〜３−３のうちで、同一の子基地局２−１〜２−３を利用している端末３−１〜３−３が無いかどうかを判断する（ステップＳ６５）。ここで、チャネル割り当て要求がある端末３−１〜３−３とは、チャネル割り当て要求を送信した後に、全てのデータ送信が終了していない端末のことである。たとえば、図９の例では、端末３−１は、すでにチャネル割り当て済みであるが全データの送信が終了していないので、チャネル割り当て要求がある端末に相当する。また、端末３−２についてもチャネル割り当て要求がある端末に相当する。
【００５３】
ステップＳ６５で、同一の子基地局２−１〜２−３を利用している端末３−１〜３−３があると判断した場合（ステップＳ６５  Ｎｏ）には、１つの子基地局２−１〜２−３に１つの端末３−１〜３−３を割り当てる（ステップＳ６６）。
【００５４】
たとえば、図１０の例で、端末管理番号“１”の端末と端末管理番号“２”の端末の子基地局利用フラグ＃２が、いずれも“１”である。ここでは、図９で示したように、スロットＸ１で端末３−１がスロットＸ３で端末３−２がチャネル割り当て要求を行っており、制御部９は、この２つの端末に割り当てを行うとする。このとき、端末管理番号“１”の端末の子基地局ＲＳＳＩ＃２は−９０［dBm］、端末管理番号“２”の端末の子基地局ＲＳＳＩ＃２は−８０［dBm］なので、ＲＳＳＩが大きい、端末管理番号“２”の端末を優先して割り当てる。したがって、図１１に示す端末管理番号“１”の子基地局制御フラグ＃２を“０”に変更する。たとえば、子基地局２−２について、比較する端末が３つ以上存在する場合は、一番ＲＳＳＩが大きな端末３−１〜３−３を優先し、それ以外の端末の子基地局制御フラグ＃２を“０”にする。ＲＳＳＩが同じ値の端末が複数存在する場合は、たとえば、端末管理番号の若番から順に基地局制御フラグ＃２を“０”とする。なお、ここでは、管理番号の若番から順に基地局制御フラグ＃２を“０”とすることとしたが、老番順にする、またはランダムに端末管理番号順にするなどの方法としてもよい。
【００５５】
また、別の例として、たとえば、図１０で示した状態で、端末管理番号“１”の端末と端末管理番号“３”からチャネル割り当て要求があった場合について説明する。図１３は、合成制御テーブルの別の一例を示す図である。この場合、両方の端末とも子基地局利用フラグ＃１と子基地局利用フラグ＃２が“１”となっている。子基地局利用フラグ＃１については、端末管理番号“１”の子基地局ＲＳＳＩ＃１は−８０［dBm］、端末管理番号“３”の子基地局ＲＳＳＩ＃１は−９０［dBm］なので、図１３に示すように、端末管理番号“３”の子基地局制御フラグ＃１を“０”に変更する。
【００５６】
また、子基地局利用フラグ＃２については、端末管理番号“１”の子基地局ＲＳＳＩ＃２，端末管理番号“３”の子基地局ＲＳＳＩ＃２はともに−９０［dBm］である。このため、端末管理番号が若番である端末の子基地局制御フラグ＃２を“０”することとし、図１３に示す端末管理番号“１”の子基地局制御フラグ＃２を“０”に変更する。
【００５７】
ステップ６５で、同一の子基地局２−１〜２−３を利用している端末３−１〜３−２が無いと判断した場合（ステップＳ６５  Ｙｅｓ）には、全子基地局２−１〜２−３について、ステップＳ６５，ステップＳ６６の処理が行われたか否かを判断する（ステップＳ６７）。全子基地局２−１〜２−３について処理が終了したと判断した場合（ステップＳ６７  Ｙｅｓ）には、端末３−１〜３−３へのチャネル割り当てを行い（ステップＳ６８）、チャネル割り当て動作を終了する（ステップＳ６９）。全子基地局２−１〜２−３について処理が終了していないと判断した場合（ステップＳ６７  Ｎｏ）には、ステップＳ６５からステップＳ６７の処理を繰り返す。
【００５８】
ステップＳ６８のチャネル割り当てでは、端末３−１と端末３−２にチャネル割り当てを行う場合、子基地局ごとにＳＩＲ値を求めてＳＩＲ値がそれぞれ所定のしきい値ＴＨ６以上であれば端末３−１と端末３−２を同一のスロットへ割り当てを行う。図９の例では、スロットＸ４に端末３−１と端末３−２の上り個別チャネルが割り当てられている。
【００５９】
このように、後から受信したチャネル割り当て要求のタイミングのＲＳＳＩを用いて、既に割り当てチャネル割り当て済みの端末に対しても再割当を行うため、はじめの送信されたＲＡＣＨの受信のタイミングの受信品質を用いて再割当を行う場合に比べて、テンポラルフェージングなどの無線回線品質の変動があった場合にも、より適切にチャネル割り当てを行うことができる。また、さらに、本実施の形態では、図１３のチャネル割り当て動作の終了後にも、在圏端末管理テーブルの子基地局のＲＳＳＩを定期的に更新することにより、ＲＳＳＩ値がチャネル割り当て時から所定のしきい値以上に変動した場合に再割り当てを行うことができるので、無線回線品質の変動があった場合にも、より一層適切なチャネル割り当てを行うことができる。
【００６０】
なお、ステップＳ６８のチャネル割り当てで、ＳＩＲを用いずに、各子基地局の合成ＲＳＳＩ値がそれぞれ所定のしきい値ＴＨ７以上である場合に同一スロットへ割り当てを行うようにしてもよい。
【００６１】
このように、本実施の形態では、すでに独立のスロットへ割り当てられている端末３−１がある場合に、後から別の端末３−２からチャネル割り当て要求があった場合に、これらの端末３−１，３−２が利用する子基地局２−１〜２−３を重複しないように割り当て、子基地局ごとのＳＩＲが所定のしきい値以上となる場合には、これらの端末の上り個別チャネルを同一スロットへ割り当てるようにした。このため、回線利用効率を向上させ、無線リソースを有効利用することができる。また、さらに、ＲＳＳＩ値がチャネル割り当て時から所定のしきい値以上に変動した場合に再割り当てを行うようにすると、無線回線品質の変動があった場合にも適切なチャネル割り当てを行うことができ、受信品質劣化による再送などを防ぐことができ、より一層無線リソースを有効利用することができる。
【００６２】
実施の形態６．
図１４は、本発明にかかる実施の形態６のチャネル割り当て動作を説明するための図である。本実施の形態の通信システムの構成は実施の形態１と同様である。実施の形態１と同様の機能を有する構成要素については実施の形態１と同一の符号を用い、説明を省略する。本実施の形態は、親基地局１の制御部９のチャネル割り当ての動作が実施の形態１と異なるが、それ以外の構成要素の動作は実施の形態１と同様である。以下、実施の形態１と異なる部分について説明する。
【００６３】
図１４の例では、同一フレーム内で端末３−１と端末３−２が別のスロットによりチャネル割り当て要求を送信している。スロットＸ１で端末３−１がＲＡＣＨによりチャネル割り当て要求を送信し、スロットＸ２で端末３−２がＲＡＣＨによりチャネル割り当て要求を送信している。本実施の形態では、このように、端末からチャネル割り当て要求が送信された後に、その端末へのチャネル割り当ての前に同一フレーム内の別のスロットで別の端末から割り当て要求を受信した場合のチャネル割り当ての動作について説明する。
【００６４】
本実施の形態のチャネル割り当て動作として、まず、実施の形態５で説明した図１２のステップＳ６１〜ステップＳ６４までを実施する。そして、制御部９は、ステップＳ６５を実行する。このとき、実施の形態５では、チャネル割り当て要求がある端末が、チャネル割り当て済みの端末とチャネル未割り当ての端末であったが、本実施の形態では、チャネル未割り当ての複数の端末となるが、それ以外は実施の形態５と同様である。ステップＳ６５以降の処理は、実施の形態５と同様である。図１４に示す例では、本実施の形態のチャネル割り当て動作によりスロットＸ３に端末３−１と端末３−２の上り個別チャネルが割り当てられている。
【００６５】
このように、本実施の形態では、同一フレームの別スロットで複数のチャネル割り当て要求が送信された場合に、実施の形態５と同様に端末が利用する子基地局２−１〜２−３を重複しないように割り当て、子基地局ごとのＳＩＲが所定のしきい値以上となる場合には、これらの端末の上り個別チャネルを同一スロットへ割り当てるようにした。このため、回線利用効率を向上させ、無線リソースを有効利用することができる。また、さらに、ＲＳＳＩ値がチャネル割り当て時から所定のしきい値以上に変動した場合に再割り当てを行うようにすると、無線回線品質の変動があった場合にも適切なチャネル割り当てを行うことができ、受信品質劣化による再送などを防ぐことができ、より一層無線リソースを有効利用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
以上のように、本発明にかかる通信装置およびチャネル割り当て方法は、分散基地局を適用した無線通信システムに有用であり、特に、移動端末を含む無線通信システムに適している。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明にかかる通信装置を含む通信システムの実施の形態１の構成例を示す図である。
【図２】実施の形態１の無線スロットの構成例を示す図である。
【図３】実施の形態１の親基地局の機能構成例を示す図である。
【図４】実施の形態２の在圏端末テーブルの更新動作の一例を示すフローチャートである。
【図５】実施の形態２の受信回数管理テーブルの構成の一例を示す図である。
【図６】実施の形態３のチャネル割り当てを説明するための図である。
【図７】実施の形態３のチャネル割り当て動作の一例を示すフローチャートである。
【図８】実施の形態４のチャネル割り当て動作の一例を示すフローチャートである。
【図９】実施の形態５のチャネル割り当て動作を説明するための図である。
【図１０】実施の形態５の在圏端末管理テーブルの構成の一例を示す図である。
【図１１】実施の形態５の合成制御テーブルの一例を示す図である。
【図１２】実施の形態５のチャネル割り当て動作の一例を示すフローチャートである。
【図１３】合成制御テーブルの別の一例を示す図である。
【図１４】実施の形態６のチャネル割り当て動作を説明するための図である。
【符号の説明】
【００６８】
１  親基地局
２−１〜２−３  子基地局
３−１〜３−３  端末
４−１〜４−３  ケーブル
５−１〜５−３  復調部
６  合成部
７  復号部
８−１〜８−３  回線品質情報測定部
９  制御部
１０  変調部
１００，１１０  受信回数欄
【図１】
2008306467.tif 000003
【図２】
2008306467.tif 000004
【図３】
2008306467.tif 000005
【図４】
2008306467.tif 000006
【図５】
2008306467.tif 000007
【図６】
2008306467.tif 000008
【図７】
2008306467.tif 000009
【図８】
2008306467.tif 000010
【図９】
2008306467.tif 000011
【図１０】
2008306467.tif 000012
【図１１】
2008306467.tif 000013
【図１２】
2008306467.tif 000014
【図１３】
2008306467.tif 000015
【図１４】
2008306467.tif 000016