(57)【要約】【課題】隣接するセル間で相互に干渉が生じるのを抑制することができる無線通信システムを提供する。【解決手段】基地局１０は、パイロット信号を送信し、これを受信した移動局２０ａは、パイロット信号の減衰情報を基地局に対して送信する。基地局は、移動局から受信したパイロット信号の減衰情報に基づいて、当該基地局で所定電力を達成するために必要な移動局の所要送信電力を求めるとともに、この所要送信電力に基づいて、移動局との通信に使用するタイムスロットを割り当てる処理を行う。その際に、基地局は、上記所要送信電力が高くなるほど、フレームの始点または終点に近く、上記所要送信電力が低くなるほど、スイッチングポイントに近くなるように、タイムスロットの割り当てを行う。【選択図】図２
2008118460.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局と、この基地局とＴＤＤ方式を用いて通信を行う移動局とを有する無線通信システムであって、
上記基地局は、パイロット信号を上記移動局に対して送信するパイロット信号送信手段を備える一方、上記移動局は、上記基地局から受信したパイロット信号の減衰情報を上記基地局に対して送信する減衰情報送信手段を備え、
上記基地局は、
上記移動局から受信したパイロット信号の減衰情報に基づいて、当該基地局で所定電力を達成するために必要な上記移動局の所要送信電力を求める所要送信電力導出手段と、
上記所要送信電力に基づいて、上記移動局との通信に使用するタイムスロットを割り当てるタイムスロット割当手段とをさらに備え、
上記タイムスロット割当手段は、
複数のタイムスロットからなるフレーム内の所定位置にスイッチングポイントを設けて、フレームの始点から上記スイッチングポイントまでのタイムスロットをダウンリンクに、上記スイッチングポイントからフレームの終点までのタイムスロットをアップリンクにそれぞれ設定するとともに、
上記所要送信電力が高くなるほど、フレームの始点または終点に近く、上記所要送信電力が低くなるほど、上記スイッチングポイントに近くなるように、タイムスロットの割り当てを行うことを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
上記タイムスロット割当手段は、
上記所要送信電力が高い場合に、フレームの始点に近いタイムスロットをダウンリンクに、フレームの終点に近いタイムスロットをアップリンクに、それぞれ割り当てることを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項３】
上記タイムスロット割当手段は、
各タイムスロットにおけるネットワーク資源の利用率をそれぞれ求め、それら利用率が平準化するように、タイムスロットの再割り当てを行うことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項４】
上記タイムスロット割当手段は、
上記所要送信電力と、予め設定された閾値との比較により、上記所要送信電力の大きさを評価して、その評価に対応するタイムスロットを、上記移動局との通信に使用するタイムスロットとして選択することを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項５】
上記タイムスロット割当手段は、
上記基地局からの距離と上記所要送信電力との相関関係に基づいて、各閾値に対応する仮想円をセル内に描いたときに、隣接する仮想円の間にそれぞれ形成されるドーナツ形状の領域の面積が互いにほぼ等しくなるように、各閾値を設定することを特徴とする請求項４に記載の無線通信システム。
【請求項６】
基地局と、この基地局とＴＤＤ方式を用いて通信を行う移動局とを有する無線通信システムであって、
上記基地局は、パイロット信号を上記移動局に対して送信するパイロット信号送信手段を備える一方、上記移動局は、上記基地局から受信したパイロット信号の減衰情報を上記基地局に対して送信する減衰情報送信手段を備え、
上記基地局は、
上記移動局から受信したパイロット信号の減衰情報に基づいて、当該基地局で所定電力を達成するために必要な上記移動局の所要送信電力を求める所要送信電力導出手段と、
上記所要送信電力に基づいて、上記移動局との通信に使用するタイムスロットを割り当てるタイムスロット割当手段とをさらに備え、
上記タイムスロット割当手段は、
複数のタイムスロットからなるフレーム内の所定位置にスイッチングポイントを設けて、フレームの始点から上記スイッチングポイントまでのタイムスロットをアップリンクに、上記スイッチングポイントからフレームの終点までのタイムスロットをダウンリンクにそれぞれ設定するとともに、
上記所要送信電力が高くなるほど、フレームの始点または終点に近く、上記所要送信電力が低くなるほど、上記スイッチングポイントに近くなるように、タイムスロットの割り当てを行うことを特徴とする無線通信システム。
【請求項７】
基地局と、この基地局とＴＤＤ方式を用いて通信を行う移動局とを有する無線通信システムにおけるタイムスロットの割当方法であって、
上記基地局が、パイロット信号を上記移動局に対して送信する第１ステップと、
上記移動局が、上記基地局から受信したパイロット信号の減衰情報を上記基地局に対して送信する第２ステップと、
上記基地局が、上記移動局から受信したパイロット信号の減衰情報に基づいて、当該基地局で所定電力を達成するために必要な上記移動局の所要送信電力を求める第３ステップと、
上記基地局が、上記所要送信電力に基づいて、上記移動局との通信に使用するタイムスロットを割り当てる第４ステップとを有し、
上記第４ステップにおいて、上記基地局は、上記所要送信電力が高くなるほど、フレームの始点または終点に近いタイムスロットを、上記移動局との通信に使用するタイムスロットとして割り当てる一方、上記所要送信電力が低くなるほど、上記スイッチングポイントに近いタイムスロットを、上記移動局との通信に使用するタイムスロットとして割り当てることを特徴とするタイムスロットの割当方法。
【請求項８】
中央基地局と、この中央基地局のセル内に設置されたミニ基地局とを有し、上記セル内に存在する移動局が上記中央基地局または上記ミニ基地局とＴＤＤ方式を用いて通信を行う無線通信システムであって、
上記中央基地局は、上記ミニ基地局の位置情報または上記ミニ基地局までの距離情報を記憶する記憶手段を備える一方、上記移動局は、最も近い位置に存在するミニ基地局を検出して、その識別番号を上記中央基地局に通知する通知手段を備え、
上記中央基地局は、
上記移動局から通知された識別番号に対応するミニ基地局の位置情報またはミニ基地局までの距離情報を上記記憶手段から読み取り、当該情報に基づいて、上記移動局との通信に使用するタイムスロットを割り当てるタイムスロット割当手段をさらに備え、
上記タイムスロット割当手段は、
複数のタイムスロットからなるフレーム内の所定位置にスイッチングポイントを設けて、フレームの始点から上記スイッチングポイントまでのタイムスロットをダウンリンクに、上記スイッチングポイントからフレームの終点までのタイムスロットをアップリンクにそれぞれ設定するとともに、上記移動局から通知された識別番号に対応するミニ基地局までの距離が大きくなるほど、フレームの始点または終点に近く、また距離が小さくなるほど、スイッチングポイントに近くなるように、移動局との通信で使用するタイムスロットの割り当てを行うことを特徴とする無線通信システム。
【請求項９】
中央基地局と、この中央基地局のセル内に設置されたミニ基地局とを有し、上記セル内に存在する移動局が上記中央基地局または上記ミニ基地局とＴＤＤ方式を用いて通信を行う無線通信システムであって、
上記ミニ基地局は、上記中央基地局までの距離に基づいて、その通信エリア内に存在する移動局との通信に使用するタイムスロットを割り当てるタイムスロット割当手段を備え、
上記タイムスロット割当手段は、
複数のタイムスロットからなるフレーム内の所定位置にスイッチングポイントを設けて、フレームの始点から上記スイッチングポイントまでのタイムスロットをダウンリンクに、上記スイッチングポイントからフレームの終点までのタイムスロットをアップリンクにそれぞれ設定するとともに、上記中央基地局までの距離が大きくなるほど、フレームの始点または終点に近く、また距離が小さくなるほど、スイッチングポイントに近くなるように、その通信エリア内に存在する移動局との通信で使用するタイムスロットの割り当てを行うことを特徴とする無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＴＤＤ方式を用いた無線通信システム、この無線通信システムにおけるタイムスロットの割当方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、移動体通信ネットワークにおいては、所定の通信エリア（セル）内に存在する携帯電話、ＰＣ、ＰＤＡ等のユーザ機器（移動局）に対して、図７に示すように、基地局を介して、データや音声等の無線通信サービスを提供するようになっている。
【０００３】
このような移動体通信ネットワークにおいて用いられる複信方式としては、例えば、ＦＤＤ（Frequency Division Duplex）方式と、ＴＤＤ（Time Division Duplex）方式が知られている。ＦＤＤ方式においては、図８に示すように、アップリンク（上り回線）とダウンリンク（下り回線）の通信においてそれぞれ異なる周波数帯が用いられる。一方、ＴＤＤ方式では、アップリンクとダウンリンクにおいて同一の周波数帯を用いて通信が行われる。このＴＤＤ方式においては、タイムスロットと呼ばれる非常に短い一定の時間幅毎に、アップリンクとダウンリンクの切替を行うことにより、擬似的に同時送受信を実現している（例えば、特許文献１参照）。図９は、このＴＤＤ方式を複信方式として採用したＴＤＤ−ＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）のフレーム構成を示しており、このＴＤＤ−ＣＤＭＡ方式では、アップリンクとダウンリンクに割り当てるタイムスロットの比率をトラフィックの特性等に応じて適宜に設定可能となっている。
【０００４】
しかしながら、上記タイムスロットの比率の変更を、各セルで個別に行うと干渉が発生してしまい、スループットの低下を招くおそれがある。例えば、図１０に示すように、隣接するセル間で、アップリンクとダウンリンクのタイムスロットの比率が異なる場合には、通信方向の異なるタイムスロット（図示例では、先頭から１０番目と１１番目のタイムスロット）が発生し、かかるタイムスロット（Crossed-Slot）においては、図１１に示すように、隣接する一方のセル（セルＢ）内の移動局からの送信信号が、他方のセル（セルＡ）内の移動局で干渉となり、上記他方のセルの基地局からの送信信号が、上記一方のセルの基地局で干渉となる。この際に、移動局どうしが互いに十分に離れていれば大きな干渉にはならないが、両者が近い場合には、大きな干渉が生じて、スループット特性が劣化するおそれがある。
【特許文献１】特開２０００−１９７１１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、隣接するセル間で相互に干渉が生じるのを抑制することができる無線通信システムおよびタイムスロットの割当方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明に係る無線通信システムの第１の態様は、基地局と、この基地局とＴＤＤ方式を用いて通信を行う移動局とを有する無線通信システムであって、上記基地局は、パイロット信号を上記移動局に対して送信するパイロット信号送信手段を備える一方、上記移動局は、上記基地局から受信したパイロット信号の減衰情報を上記基地局に対して送信する減衰情報送信手段を備え、上記基地局は、上記移動局から受信したパイロット信号の減衰情報に基づいて、当該基地局で所定電力を達成するために必要な上記移動局の所要送信電力を求める所要送信電力導出手段と、上記所要送信電力に基づいて、上記移動局との通信に使用するタイムスロットを割り当てるタイムスロット割当手段とをさらに備え、上記タイムスロット割当手段は、複数のタイムスロットからなるフレーム内の所定位置にスイッチングポイントを設けて、フレームの始点から上記スイッチングポイントまでのタイムスロットをダウンリンクに、上記スイッチングポイントからフレームの終点までのタイムスロットをアップリンクにそれぞれ設定するとともに、上記所要送信電力が高くなるほど、フレームの始点または終点に近く、上記所要送信電力が低くなるほど、上記スイッチングポイントに近くなるように、タイムスロットの割り当てを行うことを特徴とするものである。
【０００７】
したがって、上記所要送信電力が高い場合、上記タイムスロット割当手段は、フレームの始点に近いタイムスロットをダウンリンクに、フレームの終点に近いタイムスロットをアップリンクに、それぞれ割り当てることとなる。一方、上記所要送信電力が低い場合には、スイッチングポイントに近いタイムスロットを、アップリンクとダウンリンクにそれぞれ割り当てる。
【０００８】
上記無線通信システムにおいて、上記タイムスロット割当手段は、各タイムスロットにおけるネットワーク資源の利用率をそれぞれ求め、それら利用率が平準化するように、タイムスロットの再割り当てを行う構成とすることが可能である。
【０００９】
また、上記無線通信システムにおいて、上記タイムスロット割当手段は、上記所要送信電力と、予め設定された閾値との比較により、上記所要送信電力の大きさを評価して、その評価に対応するタイムスロットを、上記移動局との通信に使用するタイムスロットとして選択する構成とすることが可能である。
【００１０】
この場合、上記基地局からの距離と上記所要送信電力との相関関係に基づいて、各閾値に対応する仮想円をセル内に描いたときに、隣接する仮想円の間にそれぞれ形成されるドーナツ形状の領域の面積が互いにほぼ等しくなるように、各閾値を設定することが望ましい。
【００１１】
なお、上記無線通信システムにおいては、フレームの始点から上記スイッチングポイントまでのタイムスロットをアップリンクに、上記スイッチングポイントからフレームの終点までのタイムスロットをダウンリンクにそれぞれ設定することも可能である。この場合、上記タイムスロット割当手段は、上記所要送信電力が高い場合に、フレームの始点に近いタイムスロットをアップリンクに、フレームの終点に近いタイムスロットをダウンリンクに、それぞれ割り当てることとなる。
【００１２】
また、本発明に係る無線通信システムの第２の態様は、中央基地局と、この中央基地局のセル内に設置されたミニ基地局とを有し、上記セル内に存在する移動局が上記中央基地局または上記ミニ基地局とＴＤＤ方式を用いて通信を行う無線通信システムであって、上記中央基地局は、上記ミニ基地局の位置情報または上記ミニ基地局までの距離情報を記憶する記憶手段を備える一方、上記移動局は、最も近い位置に存在するミニ基地局を検出して、その識別番号を上記中央基地局に通知する通知手段を備え、上記中央基地局は、上記移動局から通知された識別番号に対応するミニ基地局の位置情報またはミニ基地局までの距離情報を上記記憶手段から読み取り、当該情報に基づいて、上記移動局との通信に使用するタイムスロットを割り当てるタイムスロット割当手段をさらに備え、上記タイムスロット割当手段は、複数のタイムスロットからなるフレーム内の所定位置にスイッチングポイントを設けて、フレームの始点から上記スイッチングポイントまでのタイムスロットをダウンリンクに、上記スイッチングポイントからフレームの終点までのタイムスロットをアップリンクにそれぞれ設定するとともに、上記移動局から通知された識別番号に対応するミニ基地局までの距離が大きくなるほど、フレームの始点または終点に近く、また距離が小さくなるほど、スイッチングポイントに近くなるように、移動局との通信で使用するタイムスロットの割り当てを行うことを特徴とするものである。
【００１３】
また、本発明に係る無線通信システムの第３の態様は、中央基地局と、この中央基地局のセル内に設置されたミニ基地局とを有し、上記セル内に存在する移動局が上記中央基地局または上記ミニ基地局とＴＤＤ方式を用いて通信を行う無線通信システムであって、上記ミニ基地局は、上記中央基地局までの距離に基づいて、その通信エリア内に存在する移動局との通信に使用するタイムスロットを割り当てるタイムスロット割当手段を備え、上記タイムスロット割当手段は、複数のタイムスロットからなるフレーム内の所定位置にスイッチングポイントを設けて、フレームの始点から上記スイッチングポイントまでのタイムスロットをダウンリンクに、上記スイッチングポイントからフレームの終点までのタイムスロットをアップリンクにそれぞれ設定するとともに、上記中央基地局までの距離が大きくなるほど、フレームの始点または終点に近く、また距離が小さくなるほど、スイッチングポイントに近くなるように、その通信エリア内に存在する移動局との通信で使用するタイムスロットの割り当てを行うことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の第１の態様によれば、パイロット信号の減衰情報に基づいて、基地局で所定電力を達成するために必要な移動局の所要送信電力を求めて、この所要送信電力が高くなるほど、フレームの始点または終点に近く、所要送信電力が低くなるほど、スイッチングポイントに近いタイムスロットを割り当てるようにしたので、基地局から遠い移動局には、フレームの始点または終点に近いタイムスロットが割り当てられ、基地局に近い移動局には、スイッチングポイントに近いタイムスロットが割り当てられることとなる。
このため、基地局から遠い移動局については、隣接するセル間で、通信方向が異なる可能性（一方がダウンリンクで、他方がアップリンクとなる可能性）が低くなり、相互に干渉が生じ難くなる。一方、基地局に近い移動局については、隣接するセル間で、通信方向が異なる可能性が高くなるが、上記所要送信電力が低く抑えられるために、仮に通信方向の設定が反対になったとしても、大きな干渉にはならない。
したがって、スループットや通信容量の低下を回避して、高速通信を実現することができる。
【００１５】
同様に、本発明の第２の態様および第３の態様によれば、中央基地局から遠い移動局に、フレームの始点または終点に近いタイムスロットが割り当てられ、中央基地局に近い移動局に、スイッチングポイントに近いタイムスロットが割り当てられることとなるので、隣接するセル間で相互に干渉が生じ難くなり、スループット特性の劣化を回避することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１は、本発明に係る無線通信システムの一実施形態を示すもので、図中符号１０は移動体通信ネットワークの基地局、２０ａ，２０ｂ，２０ｃは移動局である。
基地局１０の通信エリアとなるセル内には、複数の移動局２０ａ，２０ｂ，２０ｃが存在し、それら移動局と基地局１０とがＴＤＤ−ＣＤＭＡ方式を用いて通信を行うようになっている。
【００１７】
このＴＤＤ−ＣＤＭＡ方式では、前述したように、１フレームが１５のタイムスロットにより構成され、その長さが１０ｍｓに設定されている。本実施形態では、何れのセルにおいても、図２に示すように、フレームの始点からスイッチングポイントまでのタイムスロットがダウンリンクに設定され、スイッチングポイントからフレームの終点までのタイムスロットがアップリンクに設定されている。スイッチングポイントの位置はトラフィックの特性等に応じて適宜に変更可能となっており、図示例では、９番目と１０番目のタイムスロットの間にスイッチングポイントが設けられている。
【００１８】
図３は、基地局および移動局の要部構成を示すブロック図である。この図３に示すように、基地局１０および移動局２０ａ，２０ｂ，２０ｃは、何れも送信器１０１、受信器１０２、アンテナ１０３、制御部１０４および記憶部１０５等を有している。
【００１９】
送信器１０１は、送信信号を生成する送信データ処理部、搬送波を送信信号で一次変調する一次変調部、一次変調によって得られた変調信号を拡散符号で拡散変調（二次変調）する拡散部、拡散変調された信号を増幅する増幅部等を備えている。すなわち、上記送信データ処理部で生成された送信信号は、一次変調部にて所定の変調方式（ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ等）で一次変調された後、拡散部にて拡散符号により拡散変調され、その後、増幅部にて増幅されてアンテナ１０３から電波として放射されるようになっている。
【００２０】
一方、受信器１０２は、アンテナ１０３から受信した受信信号に含まれる不要なノイズ成分を除去する帯域フィルタ、この帯域フィルタを通過した受信信号を拡散符号で逆拡散する逆拡散部、逆拡散によって得られた信号を復調する復調部、復調された信号に基づいて各種データ処理を行う受信データ処理部等を備えている。すなわち、アンテナ１０３で受信した受信信号は、ノイズ成分が帯域フィルタで除去された後、送信側と同一の拡散符号によって逆拡散され、その後、復調部にて復調されてベースバンド波形に戻されるようになっている。
【００２１】
制御部１０４は、送信器１０１や受信器１０２を制御して、送信と受信の切替制御や送信電力制御等を行う。さらに、基地局１０の制御部１０４は、本発明に係る所要送信電力導出手段およびタイムスロット割当手段を構成しており、移動局から受信したパイロット信号の減衰情報に基づいて、当該基地局１０で所定電力を達成するために必要な移動局の所要送信電力を求める処理や、求めた所要送信電力に基づいて、移動局との通信に使用するタイムスロットを割り当てる処理等を行う。
【００２２】
上記無線通信システムにおいて、呼が発生すると、図４に示すように、基地局１０は、該当する移動局（例えば、移動局２０ａ）に対してパイロット信号を送信し（ステップＴ１）、これを受信した移動局は、パイロット信号の減衰情報を基地局１０に対して送信する（ステップＴ２）。
基地局１０は、パイロット信号の減衰情報を受信すると、これに基づいて、当該基地局１０で所定電力を達成するために必要な上記移動局の所要送信電力を求める（ステップＴ３）。
【００２３】
次いで、基地局１０は、求めた所要送信電力に基づいて、上記移動局との通信に使用するタイムスロットの割り当てを行う（ステップＴ４）。具体的には、求めた所要送信電力と、予め設定した複数の閾値との比較により、上記所要送信電力の大きさを評価して、その評価に対応するタイムスロットを、上記移動局との通信に使用するタイムスロットとして選択する。
【００２４】
本実施形態では、各タイムスロットに振り分ける基準となる所要送信電力の上限値と下限値が閾値として設定されている。そして、ダウンリンクの場合には、上記所要送信電力が高くなるほど、フレームの始点に近いタイムスロット（例えば、タイムスロット１，２，３）が選択されるように、アップリンクの場合には、上記所要送信電力が高くなるほど、フレームの終点に近いタイムスロット（例えば、タイムスロット１４，１５）が選択されるように、各閾値が設定されている。例えば、図２に示すように、ダウンリンクに設定されているタイムスロット３における所要送信電力の上限値がＰ23 、下限値がＰ34 、求めた所要送信電力がＰである場合に、Ｐ34 ＜Ｐ＜Ｐ23 の関係が成立するときには、タイムスロット３が選択され、Ｐ23 ＜Ｐの関係が成立するときには、タイムスロット１または２が選択され、Ｐ＜Ｐ34 の関係が成立するときには、タイムスロット４〜９の何れかが選択される。
【００２５】
一般に、実際の信号減衰は、距離減衰やシャドーイング、その他の要因の影響を受けるが、距離による減衰が支配的である。したがって、上記割当方法によれば、基地局１０から遠い移動局（例えば、移動局２０ａ）については、上記所要送信電力が大きくなるため、フレームの始点または終点に近いタイムスロット（例えば、ダウンリンク：タイムスロット１，２，３、アップリンク：タイムスロット１４，１５）が割り当てられる。一方、基地局１０に近い移動局（例えば、移動局２０ｂ）については、上記所要送信電力が相対的に小さくなるため、ダウンリンク・アップリンクともに、スイッチングポイントに近いタイムスロット（例えば、ダウンリンク：タイムスロット７，８，９、アップリンク：タイムスロット１０，１１）が割り当てられることとなる。
【００２６】
ここで、上記スイッチングポイントは、アップリンクとダウンリンクの比率に応じて随時移動することとなるので、スイッチングポイント近傍のタイムスロット（例えば、タイムスロット９，１０）は、アップリンクとダウンリンクの設定が変わり易く、そのため隣接するセル間でその設定が異なる可能性が高い。反対に、フレームの始点または終点近傍のタイムスロット（例えば、タイムスロット１〜３，１４，１５）は、アップリンクとダウンリンクの設定が殆ど変わることがないため、隣接するセル間でその設定が異なる可能性も低い。このため、基地局１０から遠い移動局（例えば、移動局２０ａ）については、隣接するセル間で、通信方向が異なる可能性が低くなり、相互に干渉が生じ難くなる。一方、基地局１０に近い移動局（例えば、移動局２０ｂ）については、隣接するセル間で、通信方向が異なる可能性が高くなるが、上記所要送信電力が低く抑えられるために、仮に通信方向の設定が反対になったとしても、大きな干渉にはならない。
【００２７】
なお、上記閾値は、各タイムスロットにおけるネットワーク資源の利用率がほぼ均等になるように、すなわち、各タイムスロットにほぼ均等に負荷が分散するように設定することが望ましい。その設定パラメータとしては、例えば、セル半径、伝播環境を近似するパスロスモデル（あるいは実測値）、アップリンク・ダウンリンクのスロット数等を用いることが可能である。本実施形態では、図５に示すように、各閾値に対応する仮想円（所要送信電力Ｐが閾値と等しくなる地点を結んだ円）ｃ１，ｃ２，ｃ３，・・・をセル内に描いたときに、隣接する仮想円の間にそれぞれ形成されるドーナツ形状の領域ｒ１，ｒ２，ｒ３，・・・の面積が互いにほぼ等しくなるように、各閾値を設定している。この方法の場合、セル内でユーザがランダムに発生することを仮定すると、各領域ｒ１，ｒ２，ｒ３，・・・で通信を行う移動局の数、すなわち各タイムスロットを使用する移動局の数に偏りが生じ難くなり、各タイムスロットにほぼ均等に負荷が分散するものと考えられる。
【００２８】
しかしながら、実際のシステムにおいては、タイムスロット間で、ネットワーク資源の利用率に偏りが生じる可能性がある。そこで、このような現象の発生を回避するために、上記のようにしてタイムスロットの割り当てを行った後に各タイムスロットの利用率をそれぞれ求め、それら利用率が平準化するように、タイムスロットの再割り当てを行うことが望ましい。具体的には、図６に示すように、ステップＴ４で割り当てたタイムスロット（タイムスロット３）を中心にその前後数スロットを探索し、その中から利用率の最も低いタイムスロットを、移動局との通信に使用するタイムスロットとして選択することが可能である。
【００２９】
こうして割り当てたタイムスロットは、所要送信電力の情報とともに、基地局１０から移動局に通知され、これを受けた移動局は、その通知に従って基地局１０と通信を行う。
【００３０】
以上のように、本実施形態によれば、パイロット信号の減衰情報に基づいて、基地局１０で所定電力を達成するために必要な移動局の所要送信電力を求めて、この所要送信電力が高くなるほど、フレームの始点または終点に近く、また所要送信電力が低くなるほど、スイッチングポイントに近くなるように、タイムスロットの割り当てを行うので、隣接するセル間で相互に干渉が生じるのを抑制することができ、スループット特性の劣化を回避することができる。したがって、各セルにおいて、アップリンクとダウンリンクのタイムスロットの比率（スイッチングポイントの位置）を自由に設定することができ、トラフィックの変動等に対して柔軟に対応することができる。
【００３１】
なお、本実施形態では、タイムスロット毎に、所要送信電力の上限値および下限値となる閾値を設定するようにしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、タイムスロットを複数ずつグループ化して、グループ毎に所要送信電力の閾値を設定することも可能である。この場合、選択されたグループの中から、ネットワーク資源の利用率が最も低いタイムスロットを選択するようにすればよい。
また、上記閾値は、静的に設定するようにしても、トラフィック状況やそのシステムの特性等に応じて動的に設定するようにしてもよい。また、過去のデータ等から所要送信電力の発生分布を推定して、その推定に基づいて、リソースの利用率がタイムスロット間で平均化するように各閾値を設定することも可能である。
【００３２】
なお、本実施形態で示したタイムスロットの割当方法は、非常に簡易なアルゴリズムで自立分散的であるため、ミニ基地局（Access Point）を用いたセルオーバーレイシステムにも容易に適用可能である。すなわち、ミニ基地局においても、上述した基地局１０と同様の処理およびアルゴリズムを適用して、ミニ基地局の通信エリア内の通信で使用するタイムスロットの割り当てを行うことが可能である。
【００３３】
また、ミニ基地局を設置したネットワークにおいては、例えば、ミニ基地局と中央基地局間の距離に応じて、ミニ基地局の通信エリア内で使用するタイムスロットの割り当てを決定することも可能である。
具体的には、ミニ基地局と中央基地局間の距離が閾値以上である場合（中央基地局から遠い場合）には、ミニ基地局は、その通信エリア内に存在する移動局との通信に、フレームの始点または終点に近いタイムスロットを優先的に使用し、一方、閾値未満である場合（中央基地局に近い場合）には、スイッチングポイントに近いタイムスロットを優先的に使用する。
その結果、基地局から遠い移動局には、ミニ基地局の通信エリア内に存在するか否かに関わらず、フレームの始点または終点に近いタイムスロットが割り当てられ、基地局に近い移動局には、スイッチングポイントに近いタイムスロットが割り当てられることとなる。
このため、基地局から遠い移動局については、隣接するセル間で、通信方向が異なる可能性（一方がダウンリンクで、他方がアップリンクとなる可能性）が低くなり、相互に干渉が生じ難くなる。一方、基地局に近い移動局については、隣接するセル間で、通信方向が異なる可能性が高くなるが、上記所要送信電力が低く抑えられるために、仮に通信方向の設定が反対になったとしても、大きな干渉にはならない。
また、近傍位置にある移動局の一方がミニ基地局の通信エリア内に、他方が通信エリア外に存在する場合においても、それら移動局間で通信方向が異なる可能性も低くなり、相互に干渉が生じ難くなる。
【００３４】
なお、上述したネットワークのように、セル内にミニ基地局が設置されている場合には、ミニ基地局を利用して、セル内に存在する移動局の位置（移動局と中央基地局間の距離）を推定し、その推定結果に基づいて、移動局と中央基地局間の通信で使用するタイムスロットの割り当てを行うことも可能である。
この場合、ミニ基地局の識別番号と位置情報（あるいはミニ基地局と中央基地局間の距離情報）を登録したテーブルを、中央基地局の記憶部に予め記憶しておく。そして、中央基地局と移動局間で通信を開始する際に、移動局は、最も近い位置に存在するミニ基地局を検出し、その識別番号を中央基地局に通知する。中央基地局は、移動局から通知されたミニ基地局の識別番号から移動局までの距離（移動局の位置）を推定し、この距離が大きくなるほど、フレームの始点または終点に近く、また距離が小さくなるほど、スイッチングポイントに近くなるように、移動局との通信で使用するタイムスロットの割り当てを行う。
このような構成によれば、前述した所要送信電力を使用する場合と同様、隣接するセル間で相互に干渉が生じるのを抑制することができ、スループット特性の劣化を回避することができる。また、所要送信電力とミニ基地局の位置情報を共に考慮して、移動局と中央基地局間の距離を推定するようにすれば、所要送信電力のみから移動局と中央基地局間の距離を推定する場合に比べて、推定の精度を向上させることができ、干渉の抑制効果等をさらに高めることができる。
なお、この場合、移動局とミニ基地局間の通信で使用するタイムスロットに関しても、上述した本発明に係る割り当て方法を採用することが可能であるが、それ以外の方法を採用するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明に係る無線通信システムの一実施形態を示す図である。
【図２】タイムスロットの割当方法を説明するための模式図である。
【図３】図１の基地局および移動局の要部構成を示すブロック図である。
【図４】基地局と移動局で行われる処理のフローチャートである。
【図５】閾値の設定方法を説明するための模式図である。
【図６】リソースの利用率の平準化方法を説明するための模式図である。
【図７】移動体通信ネットワークの一例を示す図である。
【図８】ＴＤＤ方式とＦＤＤ方式を説明するための模式図である。
【図９】ＴＤＤ−ＣＤＭＡのフレーム構成の一例を示す図である。
【図１０】隣接する２つのセルのフレーム構成例を示す図である。
【図１１】図１０のセル間で生じる干渉を説明するための図である。
【符号の説明】
【００３６】
１０  基地局
２０ａ，２０ｂ，２０ｃ  移動局
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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