(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動通信システムにおける無線基地局と移動局との間に設定され、タイムスロットに時分割された無線チャネルの各無線フレーム毎に各タイムスロットを信号伝送に割当てるタイムスロット割当て方法において、
1以上の連続したタイムスロットで構成され、下り回線信号伝送に割当てられる第一のスロット群及び１以上の連続したタイムスロットで構成され、上り回線信号伝送に割当てられる第二のスロット群の少なくとも一方と、
上記第一のスロット群及び第二のスロット群のタイムスロット以外の複数のタイムスロットで構成され、下り回線信号伝送およびその他の信号伝送の少なくとも一方が割当てられる第三のスロット群との割当て範囲を、各無線基地局からのトラヒックデータに基づいて計算された上下のトラヒック比の平均と、各サンプリングデータにおける上下トラヒック比と上記平均値から求められる標準偏差に基づいて、決めるタイムスロット割当て方法。
【請求項２】
請求項１記載のタイムスロット割当て方法において、
上記第一のスロット群が決められた場合、上記第三のスロット群を、上記第一のスロット群の後に時間的に連続して配列されるように決めるタイムスロット割当て方法。
【請求項３】
請求項１または２記載のタイムスロット割当て方法において、
上記第二のスロット群が決められた場合、上記第三のスロット群を、上記第二のスロット群の前に時間的に連続して配列されるように決めるタイムスロット割当て方法。
【請求項４】
請求項１乃至３いずれか記載のタイムスロット割当て方法において、
上記第一のスロット群及び第二のスロット群の少なくとも一方と、上記第三のスロット群とのそれぞれを構成するタイムスロット数を上り回線および下り回線のトラフィック量に基づいて決めるタイムスロット割当て方法。
【請求項５】
請求項１記載のタイムスロット割当て方法において、
無線基地局からの下り信号の送信が、前記第一のスロット群の範囲で終了した場合、該無線基地局は受信モードに切替え、前記第一のスロット群に続く第三のスロット群を用いて、周辺の無線基地局から到来する干渉のモニターを行い、
周辺無線基地局からの干渉波が閾値以下となる場合に、前記無線基地局は、移動局に対し、上下の切替えを行う上下切替え信号を送信することを特徴とするタイムスロット割当て方法。
【請求項６】
請求項１記載のタイムスロット割当て方法において、
前記トラヒックの平均となるスロット位置を境界として上下スロットを決め、その境界を軸として、標準偏差の２倍を下りスロット領域に、標準偏差分を上りスロット領域に確保し、両者を足し合わせた領域を第三のスロット群とすることを特徴とするタイムスロット割当て方法。
【請求項７】
請求項１乃至６いずれか記載のタイムスロット割当て方法に従って無線フレーム毎に決定された各スロット群と信号伝送との関係に基づいて移動通信システムにおける無線基地局と移動局との間で信号を伝送する信号伝送方法において、
上記各スロット群は、1以上の連続したタイムスロットで構成され、下り回線信号伝送に割当てられる第一のスロット群と、１以上の連続したタイムスロットで構成され、上り回線信号伝送に割当てられる第二のスロット群と、上記第一のスロット群及び第二のスロット群のタイムスロット以外の複数のタイムスロットで構成され、下り回線信号伝送およびその他の信号伝送の少なくとも一方が割当てられる第三のスロット群とにより構成され、
各スロット群の割当て範囲が、各無線基地局からのトラヒックデータに基づいて計算された上下のトラヒック比の平均と、各サンプリングデータにおける上下トラヒック比と上記平均値から求められる標準偏差に基づいて決定され、
上記第一のスロット群が決められている場合、その第一のスロット群の各タイミングスロットにて無線基地局から移動局に下り回線信号を伝送する第一の下り信号伝送手順と、
上記第二のスロット群が決められている場合、その第二のスロット群の各タイミングスロットにて移動局から無線基地局に上り回線信号を伝送する第一の上り信号伝送手順と、
上記第三のスロットの複数のタイミングスロットにて無線基地局から移動局への下り回線信号の伝送及び他の信号の伝送の少なくとも一方を行う目的別信号伝送手順と
を有する信号伝送方法。
【請求項８】
請求項７記載の信号伝送方法において、
上記目的別信号伝送手順は、
上記第一のスロット群が決められている場合、上記第一の下り信号伝送手順にて上記第一のスロット群での下り回線信号の伝送が終了した時点で残っている下り回線信号を無線基地局から移動局に上記第三のスロット群の複数のタイムスロットの少なくとも一部にて伝送する第二の下り信号伝送手順を有する信号伝送方法。
【請求項９】
請求項７または８記載の信号伝送方法において、
上記目的別伝送手順は、
上記第二のスロット群が決められている場合、第三のスロット群の複数のタイムスロットの一部にて他の無線基地局からの信号を当該無線基地局にて受信する干渉信号受信手順と、
該受信信号に基づいて当該無線基地局での干渉状況が所定の条件を満足する場合、上記第三のスロット群の複数のタイムスロットの一部にて移動局から無線基地局に上り回線信号を伝送する第二の上り信号伝送手順と
を有する信号伝送方法。
【請求項１０】
請求項９記載の信号伝送方法において、
上り回線信号は、
優先度の高低を区別できる優先度情報を含み、上記第一の上り信号伝送手順は、該優先度情報に基づいて優先度の高い上り回線信号を選択的に上記第二のスロット群の各タイムスロットにて伝送し、
上記目的別伝送手順の第二の上り信号伝送手順は、
上記優先度情報に基づいて優先度の低い上り回線信号を選択的に上記第三のタイムスロット群の複数のタイムスロットの一部にて伝送する信号伝送方法。
【請求項１１】
移動通信システムにおける無線基地局と移動局との間に設定され、タイムスロットに時分割された無線チャネルの各無線フレーム毎に各タイムスロットに対して信号伝送を割当て、無線基地局での信号の送受信を制御する無線基地局制御装置において、
1以上の連続したタイムスロットで構成され、下り回線信号伝送が割当てられる第一のスロット群及び１以上の連続したタイムスロットで構成され、上り回線信号伝送が割当てられる第二のスロット群の少なくとも一方と、
上記第一のスロット群及び第二のスロット群のタイムスロット以外の複数のタイムスロットで構成され、下り回線信号伝送およびその他の信号伝送の少なくとも一方が割当てられる第三のスロット群との割当て範囲を、各無線基地局からのトラヒックデータに基づいて計算された上下のトラヒック比の平均と、各サンプリングデータにおける上下トラヒック比と上記平均値から求められる標準偏差に基づいて、決めるタイムスロット割当て手段
を有する無線基地局制御装置。
【請求項１２】
請求項１０記載の無線基地局制御装置において、
上記タイムスロット割当て手段は、
上記第一のスロット群を決めた場合、上記第三のスロット群を、上記第一のスロット群の後に時間的に連続して配列されるように決めるようにした無線基地局制御装置。
【請求項１３】
請求項１０または１１記載の無線基地局制御装置において、
上記タイムスロット割当て手段は、
上記第二のスロット群を決められた場合、上記第三のスロット群を、上記第二のスロット群の前に時間的に連続して配列されるように決めるようにした無線基地局制御装置。
【請求項１４】
請求項１１乃至１３いずれか記載の無線基地局制御装置において、
上記タイムスロット割当て手段は、上記第一のスロット群及び第二のスロット群の少なくとも一方と、上記第三のスロット群とのそれぞれを構成するタイムスロット数を上り回線および下り回線のトラフィック量に基づいて決めるようにした無線基地局制御装置。
【請求項１５】
請求項１１乃至１４いずれか記載の無線基地局制御装置により無線フレーム毎に決定された各スロット群と信号伝送との関係に基づいて移動機との間で信号の送受信を行う無線基地局において、
上記各スロット群は、1以上の連続したタイムスロットで構成され、下り回線信号伝送に割当てられる第一のスロット群と、１以上の連続したタイムスロットで構成され、上り回線信号伝送に割当てられる第二のスロット群と、上記第一のスロット群及び第二のスロット群のタイムスロット以外の複数のタイムスロットで構成され、下り回線信号伝送およびその他の信号伝送の少なくとも一方が割当てられる第三のスロット群とにより構成され、
各スロット群の割当て範囲が、各無線基地局からのトラヒックデータに基づいて計算された上下のトラヒック比の平均と、各サンプリングデータにおける上下トラヒック比と上記平均値から求められる標準偏差に基づいて決定され、
上記第一のスロット群が決められている場合、その第一のスロット群の各タイミングスロットにて移動局に下り回線信号を送信する第一の下り信号送信制御手段と、
上記第二のスロット群が決められている場合、その第二のスロット群の各タイミングスロットにて移動局からの上り回線信号を受信する第一の上り信号受信制御手段と、
上記第三のスロットの複数のタイミングスロットにて移動局への下り回線信号の送信及び他の信号の送受信の少なくとも一方を行う目的別信号送受信制御手段と
を有する無線基地局。
【請求項１６】
請求項１５記載の無線基地局において、
上記目的別信号送受信制御手段は、上記第一のスロット群が決められている場合、上記第一の下り信号送信制御手段にて上記第一のスロット群での下り回線信号の送信が終了した時点で残っている下り回線信号を移動局に上記第三のスロット群の複数のタイムスロットの少なくとも一部にて送信する第二の下り信号送信制御手段を有する無線基地局。
【請求項１７】
請求項１５または１６記載の無線基地局において、
上記目的別信号送受信制御手段は、
上記第二のスロット群が決められている場合、第三のスロット群の複数のタイムスロットの一部にて他の無線基地局からの信号を受信する干渉信号受信手段と、
該受信信号に基づいて当該無線基地局での干渉状況が所定の条件を満足するか否かを判定する干渉状況判定手段と、
該干渉状況判定手段にて当該無線基地局での干渉状況が所定の条件を満足すると判定された場合、上記第三のスロット群の複数のタイムスロットの一部にて所定の制御信号を移動局に送信する制御信号送信制御手段と、
上記所定の制御信号を移動局に送信した後に、該移動局からの上り回線信号を上記第三のスロット群のタイムスロットの一部にて受信する第二の上り信号受信制御手段と
を有する無線基地局。
【請求項１８】
請求項１１乃至１４いずれか記載の無線基地局制御装置により無線フレーム毎に決定された各スロット群と信号伝送との関係に基づいて無線基地局との間で信号の送受信を行う移動局において、
上記各スロット群は、1以上の連続したタイムスロットで構成され、下り回線信号伝送に割当てられる第一のスロット群と、１以上の連続したタイムスロットで構成され、上り回線信号伝送に割当てられる第二のスロット群と、上記第一のスロット群及び第二のスロット群のタイムスロット以外の複数のタイムスロットで構成され、下り回線信号伝送およびその他の信号伝送の少なくとも一方が割当てられる第三のスロット群とにより構成され、
各スロット群の割当て範囲が、各無線基地局からのトラヒックデータに基づいて計算された上下のトラヒック比の平均と、各サンプリングデータにおける上下トラヒック比と上記平均値から求められる標準偏差に基づいて決定され、
上記第一のスロット群が決められている場合、その第一のスロット群の各タイミングスロットにて無線基地局からの下り回線信号を受信する第一の下り信号受信制御手段と、
上記第二のスロット群が決められている場合、その第二のスロット群の各タイミングスロットにて無線基地局に上り回線信号を送信する第一の上り信号送信制御手段と、
上記第三のスロットの複数のタイミングスロットにて無線基地局からの下り回線信号の受信及び他の信号の送受信の少なくとも一方を行う目的別信号送受信制御手段と
を有する移動局。
【請求項１９】
請求項１８記載の移動局において、
上記目的別信号送受信制御手段は、
上記第一のスロット群が決められている場合、上記第一の下り信号受信制御手段にて上記第一のスロット群での下り回線信号の受信が終了した以後無線基地局から送信される下り回線信号を上記第三のスロット群の複数のタイムスロットの少なくとも一部にて受信する第二の下り信号受信制御手段
を有する移動局。
【請求項２０】
請求項１８または１９記載の移動局において、
上記目的別信号送受信制御手段は、上記第二のスロット群が決められている場合、第三のスロット群の複数のタイムスロットの一部にて無線基地局から所定の制御信号を受信する制御信号受信制御手段と、
上記所定の制御信号を受信したときに、上り回線信号を上記第三のスロット群のタイムスロットの一部にて送信する第二の上り信号送信制御御手段とを有する移動局。
【請求項２１】
請求項２０記載の移動局において、
上り回線信号は、優先度の高低を区別できる優先度情報を含み、
上記第一の上り信号送信制御手段は、該優先度情報に基づいて優先度の高い上り回線信号を選択的に上記第二のスロット群の各タイムスロットにて送信し、
上記目的別送受信制御手段の第二の上り信号送信制御手段は、上記優先度情報に基づいて優先度の低い上り回線信号を選択的に上記第三のタイムスロット群の複数のタイムスロットの一部にて伝送するようにした移動局。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動通信システムにおけるタイムスロット割当て方法、信号伝送方法に係り、詳しくは、時分割されたタイムスロットに上り回線と下り回線を割当て信号伝送を行う移動通信システムにおけるタイムスロット割当方法及び信号伝送方法に関する。
【０００２】
また、本発明は、そのような移動通信システムにおけるタイムスロット割当方法に従ってタイムスロットの割当を行うことのできる無線基地局制御装置に関する。
【０００３】
更に、本発明は、そのようなタイムスロット割当方法に従って決められたスロットを用いて信号伝送を行うことのできる無線基地局及び移動局に関する。
【０００４】
【従来の技術】
（従来技術１）
第３世代の移動通信システムの１つであるＷ(Wideband)−ＣＤＭＡ方式では、複信方式として、上下の回線を周波数で分割する周波数分割複信方式（Frequency Division Duplex：以下、ＦＤＤという）の他に、時間で分割多重する時分割複信方式（Time Division Duplex：以下、ＴＤＤという）がある。
【０００５】
今後の高速マルチメディア通信においては、従来の音声中心のサービスと比較して上下のトラヒック量が大きくなることが予想され、これら上下のトラヒックの非対称に応じた上下無線チャネルの割当てが効率良く、しかも簡易に行えるＴＤＤ方式はこのニーズに非常にマッチした方式と考えられている。
【０００６】
ところで移動通信では面的にサービスエリアを展開するために、無線基地局の作るセルがサービスエリアを切れ目無くカバーするように配置される。そのため、隣接するセルからの干渉を防ぐ必要がある。この干渉のパターンは図１１に示すように以下の４パターンに分類される。尚、同図に示すように、被干渉の無線基地局８−１はセル８−５を形成し、与干渉の無線基地局はセル８−６を形成している。
【０００７】
（干渉パターン）
１．無線基地局８−１が隣接セルの無線基地局８−２から受ける干渉（▲１▼）
２．無線基地局８−１が隣接セルの移動８−４から受ける干渉（▲２▼）
３．移動局８−３が隣接セルの無線基地局８−２から受ける干渉（▲３▼）
４．移動局８−３が隣接セルの移動局８−４から受ける干渉（▲４▼）
上記で示した４つの干渉パターンのうち▲１▼は、微弱な移動局の電波が所望波で、かつ強い無線基地局からの電波が干渉波となること、更に、一般に無線基地局は設置高が高く見通し内伝搬となり伝搬路状況が良好となることから最も厳しい干渉となる。また、移動局８−３と８−４同士が隣接している場合には▲４▼の干渉も問題となる場合がある。Ｗ−ＣＤＭＡ  ＴＤＤ方式の移動通信システムにおいては、このような干渉が発生しないように各無線基地局間で同期をとって、システム内における送受信のタイミングが全ての無線基地局で同じとなるよう制御している。
【０００８】
（従来技術２）
上記のＷ−ＣＤＭＡ  ＴＤＤ方式の移動通信システムでは、システム内の全ての無線基地局が同一の送受信タイミングとなっているため、図１１に示した▲１▼と▲４▼の干渉を防ぐことは可能である。しかしセル毎に上下のタイムスロット（以下、スロットと略称する）動的に制御することが出来ないため、ダイナミックに変化する上下トラヒック量の変化に柔軟に対処することができない。これに対してヨーロッパの標準機関であるＥＴＳＩ(European Telecommunication Standards Institute：欧州電気通信標準化機構)において標準化された無線ＬＡＮの規格の１つであるＨＩＰＥＲＬＡＮ（High Performance Radio LAN）Ｔｙｐｅ２では、複数の周波数チャネルをモニタし、使用されていない周波数を選択して通信を行うＤＦＳ(Dynamic Frequency Selection)が採用されている。このＨＩＰＥＲＬＡＮ  Ｔｙｐｅ２では、隣接するセルとは異なる周波数チャネルが用いられるため図１１に示した▲１▼の干渉防止が可能になると同時に、セル毎で上下のスロット割当てを動的に制御することが可能となっている、
（従来技術３）
また、前述したＷ−ＣＤＭＡ  ＴＤＤ方式の移動通信システムにおいてもセル毎に上下のスロットを動的に制御するための方式として、下り回線にパンクチャド符号を適用し、消去ビット部分に上りスロットを設定する方法が提案されている（参考文献：三木、三瓶、森永、“ＤＳ−ＣＤＭＡ/ＴＤＤを用いた上下非対称通信システムにおける上り回線スロット割当て制御方式に関する検討”、信学技法ＲＣＳ２０００−２５９）。この提案によれば、下り信号にパンクチャド符号を適用し、その消去ビットをまとめてスロットに配置し、上りトラヒックに応じてこの消去ビットの部分を上りスロットとして割当てる方法である。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、Ｗ−ＣＤＭＡ  ＴＤＤ方式が適用される移動通信システムにおいては、上下のスロットの送受信タイミングが異なると、隣接無線基地局８−２からの下り回線が上り回線へ与える干渉が大きな問題となってくる。従来技術１では、全ての無線基地局で上下スロットの送受信タイミングを同期させることによってこの干渉を受けないようにしているが、トラヒック状況がセル毎に異なるような環境下では、セル毎に上下スロットの比率を変更できない。このため、Ｗ−ＣＤＭＡ  ＴＤＤ方式が適用される移動通信システムの場合、上下非対称のトラヒック量に応じたリソース割当てを行うことが難しくなり十分なチャネル効率を得ることができない。
【００１０】
一方、従来技術２のＨＩＰＥＲＬＡＮ  Ｔｙｐｅ２では、隣接するセルの周波数を変えることによって、上記の２つの問題を解決するものの、面的にサービスエリアを形成する移動通信システムにおいては互いの干渉を避けるために、多くの周波数チャネルを必要とし、システムとして要求する周波数帯域が広くなってしまい実現性に乏しい。
【００１１】
また、従来技術３においては、下り信号に対し予め低符号化率の畳み込み符号を行うため、スループットの低下を招いてしまう。また、本提案方式では、下り信号への干渉回避しかできない。
【００１２】
そこで、本発明の第一の課題は、時分割されたスロットを上り回線と下り回線に割当てるＴＤＤ移動通信システムにおいて、上下回線の送受信タイミングが異なることにより生じる隣接無線基地局からの干渉を軽減しつつ、かつセル毎のトラヒック変動に応じて上下回線に割当てるリソースを変化させることにより、無線チャネルの品質確保とチャネルの高効率化の両立が実現可能となるタイムスロット割当方法及び信号伝送を提供することである。
【００１３】
また、本発明の第二の課題は、そのようなタイムスロット割当方法に従ってタイムスロットを割当てることのできる無線基地局制御装置を提供することである。
【００１４】
更に、本発明の第三の課題は、そのようなタイムスロット割当方法に従って無線基地局制御装置で割当てられたタイムスロットを信号伝送に用いて通信を行うことのできる無線基地局及び移動局を提供することである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記第一の課題を解決するため、本発明によれば、移動通信システムにおける無線基地局と移動局との間に設定され、タイムスロットに時分割された無線チャネルの各無線フレーム毎に各タイムスロットを信号伝送に割当てるタイムスロット割当て方法において、1以上の連続したタイムスロットで構成され、下り回線信号伝送に割当てられる第一のスロット群及び１以上の連続したタイムスロットで構成され、上り回線信号伝送に割当てられる第二のスロット群の少なくとも一方と、上記第一のスロット群及び第二のスロット群のタイムスロット以外の複数のタイムスロットで構成され、下り回線信号伝送およびその他の信号伝送の少なくとも一方が割当てられる第三のスロット群とを決めるように構成される。
【００１６】
このようなタイムスロット割当制御方法では、無線基地局と移動局との間に設定される無線チャネルの無線フレームが、上り回線信号伝送用のスロット群と、下り回線信号伝送用のスロット群と、下り回線信号伝送およびその他の信号伝送の少なくとも一方が割当てられるスロット群の３つに決められて構成される。
【００１７】
上記下り回線信号伝送およびその他の信号伝送の少なくとも一方が割当てられるスロット群（＝第三のスロット群）は、送るべき下り信号があれば下りを優先的に送信するスロット群となり、送るべき下り信号がなければ他の目的で使用するスロット群となる。つまり、第三のスロット群を設けることで、下りのトラヒック増に対応しつつ該スロット群のスロットを多目的に利用することができる。
【００１８】
下りトラヒックの増加に柔軟に対応できるという観点から、本発明によれば、上記タイムスロット割当て方法において、上記第一のスロット群が決められた場合、上記第三のスロット群を、上記第一のスロット群の後に時間的に連続して配列されるように決めるように構成される。
【００１９】
このようなタイムスロット割当制御方法では、送信すべき下り信号が下り回線信号伝送用のスロット群の無線リソースで足りない場合、該スロット群の後に時間的に続く第三のスロット群の無線リソースが割当てられるので、下りトラヒックが増加しても柔軟に対応することができる。その結果、下り回線のリソース不足による受信側での情報の途断が少なくなるため、リアルタイムアプリケーション等を高品質で提供することができる。
【００２０】
下り信号の送信が検出されなくなったスロットから上り信号の送信が可能になるという観点から、本発明によれば、上記タイムスロット割当て方法において、上記第二のスロット群が決められた場合、上記第三のスロット群を、上記第二のスロット群の前に時間的に連続して配列されるように決めるように構成される。
【００２１】
このようなタイムスロット割当制御方法では、第三のスロット群での下り信号送信が終了した場合、該スロット群の残りのスロットを上り信号の無線リソースとして割当てるので、無駄がない。即ち、第三のスロット群は、上り信号伝送用スロットとしても利用することができるので、フレキシビリティが高い。
【００２２】
第一〜第三のスロット群の分配比率を上下回線のトラヒック量に応じて可変させることができるという観点から、本発明によれば、上記タイムスロット割当て方法において、上記第一のスロット群及び第二のスロット群の少なくとも一方と、上記第三のスロット群とのそれぞれを構成するタイムスロット数を上り回線および下り回線のトラフィック量に基づいて決めるように構成される。
【００２３】
このようなタイムスロット割当方法では、上下回線のトラヒック量に基づいて第一〜第三のスロット群の分配比率が決められる。この分配比率の決定手法は、上下トラヒック、上下トラヒック比のいずれであっても、トラヒック量にて表される他のパラメータに基づいて決定してもよい。
【００２４】
また、上記第一の課題を解決するため、本発明によれば、請求項１乃至４いずれか記載のタイムスロット割当て方法に従って無線フレーム毎に決定された各スロット群と信号伝送との関係に基づいて移動通信システムにおける無線基地局と移動局との間で信号を伝送する信号伝送方法において、上記第一のスロット群が決められている場合、その第一のスロット群の各タイミングスロットにて無線基地局から移動局に下り回線信号を伝送する第一の下り信号伝送手順と、上記第二のスロット群が決められている場合、その第二のスロット群の各タイミングスロットにて移動局から無線基地局に上り回線信号を伝送する第一の上り信号伝送手順と、上記第三のスロットの複数のタイミングスロットにて無線基地局から移動局への下り回線信号の伝送及び他の信号の伝送の少なくとも一方を行う目的別信号伝送手順とを有するように構成される。
【００２５】
また、本発明によれば、上記信号伝送方法において、上記目的別信号伝送手順は、上記第一のスロット群が決められている場合、上記第一の下り信号伝送手順にて上記第一のスロット群での下り回線信号の伝送が終了した時点で残っている下り回線信号を無線基地局から移動局に上記第三のスロット群の複数のタイムスロットの少なくとも一部にて伝送する第二の下り信号伝送手順を有するように構成される。
【００２６】
被干渉となる無線基地局が周辺局からの干渉波モニタを行えるという観点から、本発明によれば、上記信号伝送方法において、上記目的別伝送手順は、上記第二のスロット群が決められている場合、第三のスロット群の複数のタイムスロットの一部にて他の無線基地局からの信号を当該無線基地局にて受信する干渉信号受信手順と、該受信信号に基づいて当該無線基地局での干渉状況が所定の条件を満足する場合、上記第三のスロット群の複数のタイムスロットの一部にて移動局から無線基地局に上り回線信号を伝送する第二の上り信号伝送手順とを有するように構成される。
【００２７】
このような信号伝送方法では、第三のスロット群で送信すべき下り信号がない場合、あるいは、送信すべき下り信号が途中で終了した場合、該スロット群の複数のタイムスロットの一部を用いて他の無線基地局からの信号（＝干渉信号）を受信して干渉検出を行うので、被干渉局が与干渉局から被る干渉状況を把握することできる。また、検出した干渉状況が所定の条件を満足する場合に限って、自セル内の移動局に対して送信を許可させる信号を送信するので、該移動局は干渉の影響を受けることなく上り信号を送信することができる。従って、本信号伝送方法によれば、隣接無線基地局からの干渉に起因する上り信号の品質劣化を防ぐことができる。
【００２８】
優先度の高い信号を干渉の影響が少ないスロットで送信することができるという観点から、本発明によれば、上記信号伝送方法において、上り回線信号は、優先度の高低を区別できる優先度情報を含み、上記第一の上り信号伝送手順は、該優先度情報に基づいて優先度の高い上り回線信号を選択的に上記第一のスロット群の各タイムスロットにて伝送し、上記目的別伝送手順の第二の上り信号伝送手順は、上記優先度情報に基づいて優先度の低い上り回線信号を選択的に上記第三のタイムスロット群の複数のタイムスロットの一部にて伝送するように構成される。
【００２９】
また、上記第二の課題を解決するため、本発明によれば、移動通信システムにおける無線基地局と移動局との間に設定され、タイムスロットに時分割された無線チャネルの各無線フレーム毎に各タイムスロットに対して信号伝送を割当て、無線基地局での信号の送受信を制御する無線基地局制御装置において、1以上の連続したタイムスロットで構成され、下り回線信号伝送が割当てられる第一のスロット群及び１以上の連続したタイムスロットで構成され、上り回線信号伝送が割当てられる第二のスロット群の少なくとも一方と、上記第一のスロット群及び第二のスロット群のタイムスロット以外の複数のタイムスロットで構成され、下り回線信号伝送およびその他の信号伝送の少なくとも一方が割当てられる第三のスロット群とを決めるタイムスロット割当て手段を有するように構成される。
【００３０】
更に、上記第三の課題を解決するため、本発明によれば、上述した無線基地局制御装置により無線フレーム毎に決定された各スロット群と信号伝送との関係に基づいて移動機との間で信号の送受信を行う無線基地局において、上記第一のスロット群が決められている場合、その第一のスロット群の各タイミングスロットにて移動局に下り回線信号を送信する第一の下り信号送信制御手段と、上記第二のスロット群が決められている場合、その第二のスロット群の各タイミングスロットにて移動局からの上り回線信号を受信する第一の上り信号受信制御手段と、上記第三のスロットの複数のタイミングスロットにて移動局への下り回線信号の送信及び他の信号の送受信の少なくとも一方を行う目的別信号送受信制御手段とを有するように構成される。
【００３１】
また、更に、上記第三の課題を解決するため、本発明によれば、上述した無線基地局制御装置により無線フレーム無毎に決定された各スロット群と信号伝送との関係に基づいて無線基地局との間で信号の送受信を行う移動局において、上記第一のスロット群が決められている場合、その第一のスロット群の各タイミングスロットにて無線基地局からの下り回線信号を受信する第一の下り信号受信制御手段と、上記第二のスロット群が決められている場合、その第二のスロット群の各タイミングスロットにて無線基地局に上り回線信号を送信する第一の上り信号送信制御手段と、上記第三のスロットの複数のタイミングスロットにて無線基地局からの下り回線信号の受信及び他の信号の送受信の少なくとも一方を行う目的別信号送受信制御手段とを有するように構成される。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００３３】
本発明の実施の一形態に係るタイムスロット割当方法及び信号伝送方法が適用される移動通信システムは、例えば、ＴＤＤ方式が適用される移動通信システム（以下、ＴＤＤ移動通信システムという）であって図１に示すように構成される。
【００３４】
図１において、このＴＤＤ移動通信システムは、無線基地局１−１と、その無線基地局１−１が形成するセルＣ１に在圏する移動局１−５及び該無線基地局１−１の周辺の無線基地局１−２〜１−４とから構成される。無線基地局１−１の周辺に配置された３つの無線基地局１−２〜１−４は、各々セルＣ２〜セルＣ４を形成し、無線基地局１−１に対し干渉を与えうる無線基地局である。また、それぞれの無線基地局１−１〜１−４は、無線基地局制御局（以下、無線基地局制御装置という）１−６と接続される。各無線基地局１−２〜１−４は、無線基地局制御装置１−６にて決定されたタイムスロットのタイミングにて自局配下にいる移動局と所定の通信を行う。無線基地局制御装置１−６は、各無線基地局１−２〜１−４が信号伝送に用いるタイムスロット群の構成を決定する機能を有すると共に、無線回線の回線接続制御やハンドオーバ制御等の役割を担う。本例では、この無線基地局制御装置１−６が独立に配備される場合を例にとり説明を行うが、本発明はこのような実施形態に限定されるものでなく、例えば、この無線基地局制御装置１−６が有する機能を移動通信網の交換ノードに具備する形態であってもよい。
【００３５】
図２は、本発明のタイムスロット割当方法に従って決められたタイムスロット（以下、スロットと略称する）を有する無線フレーム（以下、フレームと略称する）の構成と、本発明の信号伝送方法に従って無線基地局よりスロットの信号が伝送される送信タイミングを示す図である。
【００３６】
図２において、Ａ部は各無線基地局１−１〜１−４（＝２−１〜２−３）での送受タイミングを表し、黒の矢印が送信タイミングを、点線の矢印が受信タイミングを表す。また、Ｂ部は、無線基地局１−１の１フレーム（２−１２）構成を表す。
【００３７】
本発明では、無線基地局１−１のフレーム（２−１２）は、フレームの先頭から６スロット分は無線基地局１−１から移動局１−５への下り信号送信用スロットであり、スロット群Ａ（２−５）と定義される。７スロット目から１３スロット目まではスロット群Ｃ（２−７）と定義され、この区間では下り信号が優先的に送信されるが、送信すべき下り信号がなくなった場合には各無線基地局は送信を停止し、周辺局からの干渉波をモニタする。例えば、無線基地局１−１のアクセス動作に着目した場合、無線基地局１−１からの下り信号の送信（２−１３）がスロット群Ａの範囲で終了（２−８）すると、該無線基地局１−１は送受信モードを受信モードに切替え（２−１４）、スロット群Ａ（２−５）に続くスロット群Ｃ（２−７）を用いて周辺の無線基地局１−２〜１−４から到来する干渉波のモニタを行う（２−９）。
【００３８】
この干渉波のモニタは、例えば、スロット群Ｃ（２−７）の各スロットの先頭付近のタイミングで行われる（２−１５）。無線基地局１−１の周辺の無線基地局１−２〜１−４では、無線基地局１−２が１０スロット目で（２−２）、無線基地局１−３が８スロット目で（２―３）、そして、無線基地局１−４が７スロット目で（２−４）それぞれ送信を停止しており、この結果、無線基地局１−１では、１１スロット目で周辺無線基地局１−２〜１−４からの干渉信号が閾値以下になる（各周辺無線基地局１−２〜１−４からの送信波が１０スロット目までに停止となるため）。
【００３９】
上記のようにして周辺無線基地局１−２〜１−４からの干渉信号が閾値以下になると、無線基地局１−１では、上下の切替えを行うが、本発明では、無線基地局１−１が配下の移動局１−５に対し上下切替え信号を送信（２−１６）することによって上下の切替えが行われるようになっている。この上下切替え信号の送出を行うスロットを本発明では「上下切替えスロット」（２−１０）と定義する。
【００４０】
無線基地局１−１からの上下切替え信号（２−１６）を受信した移動局１−５は、次のスロットから上り信号の送信を開始する（２−１１）。尚、全ての無線基地局では、スロット群Ｃ（２−７）を超えて下り信号を送信することはなく、引続くスロット群Ｂ（２−６）においては上り信号が無条件に送信される。また、下り信号は、必ずフレームの先頭から詰めて送信される。
【００４１】
尚、本実施形態において、スロット群Ａが請求項１記載の第一のスロット群に、スロット群Ｂが請求項１記載の第二のスロット群に、スロット群Ｃが請求項１記載の第三のスロット群にそれぞれ対応する。
【００４２】
図３は、図２に示した上下切替えスロット（２−１０）における制御タイミングを示す図である。
【００４３】
図３において、上下切替えスロット（２−１０）の先頭付近の干渉判定タイミング（３−１）において干渉波が検出されなかった場合、無線基地局１−１は、当該スロット（２−１０）の後半において上下切替え信号（３−２）を移動局１−５に向けて送信する。この上下切替え信号（３−２）の送信は、干渉判定タイミング（３−１）と重ならないように配置される。上下切替え信号（３−２）を受信した移動局１−５は、次のスロットにおいて上り送信を開始する。尚、ハードウェアの制御遅延や伝播遅延から移動局１−５が次のスロットでの送信開始が難しい場合には、その次のスロットのタイミングから上り送信を開始する。
【００４４】
上記のように、本実施例によれば、無線基地局１−１は、下り優先スロットを用いて周辺局からの干渉波を検出し、周辺局からの干渉波が検出されなくなった場合に、移動局１−５からの上り信号の送信を許可させるので、周辺局の上下スロットの送受信タイミングが異なっていても移動局１−５が隣接無線基地局１−２〜１−４から影響を受ける上り回線への干渉を軽減させることができる。また、各スロット群Ａ〜Ｃ（２−５〜２−７）はセル毎のトラヒック変動に合わせて動的に可変（＝制御）されるので無線チャネルの効率を向上させることができる。
尚、各スロット群Ａ〜Ｃ（２−５〜２−７）の比率決定手順については後述する。ここでは、まず、スロット群Ａ〜Ｃの比率決定処理を行う無線基地局制御装置１−６の構成例について図４を参照しながら説明する。
【００４５】
図４において、この無線基地局制御装置１−６は、無線基地局インターフェース部１（以下、ＢＳ１  ＩＮＴＦという）２１〜無線基地局インターフェース部ｎ（以下、ＢＳｎ  ＩＮＴＦという）２２と、トラヒック収集部２３と、スロット群決定部２４と、ＡＴＭ交換部２５、移動通信網交換機インターフェース部２６とから構成される。
【００４６】
ＢＳ１  ＩＮＴＦ〜ＢＳｎ  ＩＮＴＦは、無線基地局毎に設けられ、本例の場合、無線基地局１−１〜１−４に対してＢＳ１  ＩＮＴＦ〜ＢＳ４  ＩＮＴＦが設けられることになる。このＢＳ１  ＩＮＴＦ〜ＢＳｎ  ＩＮＴＦは、無線基地局との信号をやりとりするためのインターフェース機能を有している。トラヒック収集部は、ＢＳ１  ＩＮＴＦ〜ＢＳｎ  ＩＮＴＦを介して各無線基地局１−１〜１−４にトラヒックを収集させる指令（＝コマンド）を所定間隔毎に送る。また、この指令に従って各無線基地局１−１〜１−４で収集されたトラヒックデータをもとに上下トラヒック量の平均値や標準偏差を求め、その結果をスロット群決定部２４に通知する。スロット群決定部２４は、トラヒック収集部２３から通知された情報をもとに上下スロット並びに下り優先スロットの割当を変化させる。ＡＴＭ交換部２５は、ＢＳ１  ＩＮＴＦ〜ＢＳｎ  ＩＮＴＦから得たデータをセル単位で移動通信網交換機インターフェース部２６から次ノードの移動通信網交換機へと転送する役割を担う。
【００４７】
続いて、無線基地局制御装置１−６にて決定されたスロット群Ａ〜Ｃを用いて信号伝送が行われる無線基地局と移動局の装置構成について説明する。
【００４８】
図５は、上記無線基地局の構成例を示すブロック図である。
【００４９】
図５において、この無線基地局（例えば、図１の無線基地局１−１）は、アンテナ部１１、ＲＦ部（＝無線部）１２、復調部１３、変調部１４、干渉監視部１５、ＴＤＤ処理部１６、信号処理部１７、制御部１８、無線基地局制御装置インターフェース部１９とから構成される。
【００５０】
アンテナ部１１は、移動局（例えば、図１の移動局１−５）からの無線周波数信号を受信したり、移動局１−５に対し無線周波数信号を発射したりする機能を有する。ＲＦ部１２は、アンテナ部１１から受信した信号をダウンコンバートして復調部１３に出力する一方、ＴＤＤ処理部１６から出力された送信信号をアップコンバートする機能等を有する。変調部１４、復調部１３では所望信号の変復調処理が行われる。干渉監視部１５は、ＲＦ部１２で検波された隣接する無線基地局からの信号（＝干渉波）をモニタする機能を有する。ＴＤＤ処理部１６は、送受信スロットのタイミング制御を担い、ＲＦ部１２に対して送受信するスロットの切替えタイミング等を指示する。また、信号処理部１７では源信号の符・復号化処理が行われる。制御部１８は、干渉監視部１５で検出された干渉信号が予め定められた閾値より大きいか否かを判定し、この判定結果に応じて移動局１−５からの上り信号の受信タイミングを制御するようＴＤＤ処理部１６に通知する役割を担う。無線基地局制御装置インターフェース部１９では、無線基地局制御装置１−６との信号のやりとりを行うためのインターフェース機能が備えられ、無線基地局制御装置１−６から送信される情報信号を信号処理部１７に受け渡すと共に、制御信号を制御部１８に伝える。
【００５１】
図６は、移動局の構成例を示すブロック図である。
【００５２】
図６において、この移動局１−５は、アンテナ部３１、ＲＦ部３２、復調部３３、変調部３４、ＴＤＤ処理部３５、信号処理部３６、制御部３７、キーボード３８、ディスプレイ３９、スピーカ４０、マイク４１とから構成される。
【００５３】
アンテナ部３１は、無線基地局１−１からの無線周波数信号を所定タイミングで受信したり、該無線基地局１−１に対し所定タイミングで無線周波数信号を発射したりする機能を有する。ＲＦ部３２は、アンテナ部３１から受信した信号をダウンコンバートして復調部３３に出力する一方、変調部３４から出力された送信信号をアップコンバートする機能等を有する。変調部３４、復調部３３では所望信号の変復調処理が行われる。ＴＤＤ処理部３５は、送受信スロットのタイミング制御を担い、ＲＦ部３２に対して送受信するスロットの切替えタイミング等を指示する。信号処理部１７は源信号の符・復号化処理が行われ、スピーカを通して音声信号を出力させたり、ディスプレイ３９を通して画像信号を出力させたりする。また、マイク４１から取り込んだユーザ音声の音声符号化処理などを行う。
【００５４】
制御部３７は、例えば、ユーザがキーボード操作にて設定した上り信号の優先度などの情報を分析し、優先度に応じて上り送信に用いられるスロット群をＴＤＤ処理部３５に指示する。
【００５５】
次に、無線基地局制御装置１−６でなされるスロット群Ａ〜Ｃの比率決定手順について図７及び図８を参照しながら説明する。
【００５６】
図７は、無線基地局制御装置でなされるスロット群Ａ〜Ｃの比率決定手順を示すフローチャートである。
【００５７】
図７において、無線基地局制御装置１−６は、配下の無線基地局１−１〜１−４からのトラヒック情報をもとにしてシステム内のフレーム構成の決定を行う。以下、その決定手順について具体的に説明する。尚、本例では、各無線基地局１−１〜１−４は短い時間単位で上下のトラヒック量をサンプリングして内部メモリに保存し、無線基地局制御装置１−６のトラヒック収集部２３からトラヒック収集コマンドが投入された場合に該メモリに保存していたトラヒックデータを応答メッセージとして無線基地局制御装置１−６に返す機能を有しているものとする。
【００５８】
無線基地局制御装置１−６のトラヒック収集部２３は、一定時間毎経過する（Ｓ３１でＹＥＳ）と毎に、ＢＳ１  ＩＮＴＦ２１〜ＢＳｎ  ＩＮＴＦ２２経由で配下の無線基地局１−１〜１−４に対して上記トラヒックコマンドを投入し、各無線基地局１−１〜１−４からの応答メッセージに含まれるトラヒックデータに基づいて上下のトラヒック比の平均を計算し、更に、各サンプリングデータにおける上下トラヒック比と、上記平均値から標準偏差σを求める（Ｓ３２）。
【００５９】
トラヒック収集部２３は、上記のようにして上記平均値と、上記標準偏差σを求めると、その求めた結果をスロット群決定部２４に通知する。スロット群決定部２４は、トラヒック収集部２３から得たデータをもとにしてシステムにおけるスロット群Ａ、Ｂ及びＣの比率を決定（Ｓ３３）し、ＢＳ１  ＩＮＴＦ２１〜ＢＳｎ  ＩＮＴＦ２２を介して各無線基地局１−１〜１−４に報知（Ｓ３４）する。尚、トラヒック収集部２３から発せられる上記トラヒックコマンドは、本例では一定時間経過しなければ（Ｓ３１でＮＯ）投入されないようになっている。
【００６０】
図８は、上下のトラヒック比の平均から定まる上り／下り領域の境界を表す図である。
【００６１】
図８において、無線基地局制御装置１−６のスロット群決定部２４は、トラヒック収集部２３から得たデータをもとに上下トラヒックの平均（７−７）となるスロット位置を境界として上下スロットを決め、更に、その境界を軸として、標準偏差（２σ）の２倍を下りスロット領域に（７−５）、標準偏差分（σ）を上りスロット領域に（７−６）確保し、両者（７−５及び７−６）を足し合わせた領域をスロット群Ｃ（７−３）とする。更に、残りの下り領域をスロット群Ａ（７−２）、上り領域をスロット群Ｂ（７−４）として１フレーム（７−１）を定義する。但し、（７−５）及び（７−６）がそれぞれスロット群Ａ及びスロット群Ｂの範囲を超えるような場合には、（７−５）と（７−６）の領域をそれぞれ１/２、１/３、１/４・・・と減らしていく。
【００６２】
上述したように、本実施形態によれば、上下トラヒック量の比の平均値から標準偏差（σ）を求めることで、上下トラヒック量の比の変動の度合いを把握することができる。例えば、標準偏差が小さな値をとる場合は、上下トラヒック量の比の平均値からの散らばり具合は小さいので、上下トラヒック量の比の変動は小さい。一方、標準偏差が大きな値をとる場合は、上下トラヒック量の比の平均値からの散らばり具合が大きくなるので、上下トラヒック量の比の変動は大きくなる。
【００６３】
従って、この標準偏差の値を考慮して下り優先用スロット（スロット群Ｃ）の割当範囲を変化させれば、上下トラヒック量の変動に応じたスロットの割当てをセル毎に行うことができるので、無線チャネルの効率を向上させることができる。また、トラヒックコマンドを投入する時間間隔をより短くすれば、リアルタイムで上下トラヒック量の変動に応じた上下タイムスロットの割当ての実現も可能である。
【００６４】
次に、無線基地局制御局１−６で決定されたスロット群Ａ〜Ｃを用いて信号伝送が行われる無線基地局１−１と、移動局１−５の動作について説明を行う。
【００６５】
図９は、本発明に係る無線基地局１−１での動作を示したフローチャートである。
【００６６】
図９において、無線基地局１−１の制御部１８では、まずフレーム同期しているチャネルにおいてスロット群Ａのタイミングで送信すべき下り信号があるか否かの判定（Ｓ１）が行われる。この判定（Ｓ１）でスロット群Ａのタイミングで送信すべき下り信号があると判定した場合（Ｓ１でＹＥＳ）、制御部１８はＴＤＤ処理部１６を介してＲＦ部１２にスロット群Ａの送信タイミングが終了になるまで下り信号の送信（Ｓ２）を行うよう指示する。
【００６７】
スロット群Ａの送信タイミングが終了（Ｓ１でＮＯ）すると、次のスロットがスロット群Ｃの送信タイミングか否かが制御部１８で判定（Ｓ３）される。この判定（Ｓ３）で、スロット群Ｃの送信タイミングにあると判定（Ｓ３でＹＥＳ）されると、制御部１８は、続いてスロット群Ｃで送信すべき下り信号があるかどうかの判定（Ｓ４）を行う。制御部１８でスロット群Ｃの送信タイミングで更に送信すべき下りの信号があると判定された場合（Ｓ４でＹＥＳ）は、引き続き下り信号の送信がＲＦ部１２より行われる。しかし、上記判定（Ｓ４）で送信すべき下りの信号がないと判定された場合（Ｓ４でＮＯ）は、干渉監視部１５においてスロット群Ｃのスロットを干渉判定タイミングにて周辺無線基地局１−２〜１−４からの干渉波検出を行う干渉波検出処理（Ｓ５）が行われる。
【００６８】
干渉監視部１５は、周辺無線基地局１−２〜１−４からの干渉波の検出結果を制御部１８に送り、制御部１８は、該検出結果にもとに周辺無線基地局１−２〜１−４からの干渉波が予め定められた閾値を超えているかどうかを判定（Ｓ６）し、この判定（Ｓ６）で他局１−２〜１−４からの干渉波が閾値を超えていると判定した場合（Ｓ６でＮＯ）、次のスロットがスロット群Ｂのタイミングであるかどうかの判定（Ｓ７）を行う。制御部１８は、該判定（Ｓ７）でスロット群Ｂのタイミングでないと判定したとき（Ｓ７でＮＯ）は、その判定結果を干渉監視部１５に伝え、干渉監視部１５では引き続き干渉検出処理（Ｓ５）が行われる。しかし、上記判定（Ｓ７）で、スロット群Ｂのタイミングであると判定されたとき（Ｓ７でＹＥＳ）は、制御部１８は、送受タイミングを受信タイミングに切替えさせる指示をＴＤＤ処理部１７に送る。ＴＤＤ処理部１６は、この指示に基づいて送受を切替え上り信号の受信（Ｓ８）を開始する。
【００６９】
制御部１８は、上記判定（Ｓ６）で干渉波無し（＝干渉波が検出できなくなった状態）と判定した場合（Ｓ６でＹＥＳ）、続くスロットで上下切替え信号を送信するようＴＤＤ処理部１６に通知する。そして、この通知に基づいて上下切替え信号が移動局１−５に対して送信（Ｓ９）された後、基地局１−１では移動局１−５からの上り信号の受信（Ｓ８）を開始する。無線基地局１−１は、上り信号を受信し、フレームが終了したら（Ｓ１０でＹＥＳ）、最初の処理（Ｓ１）に戻り、フレームが終了していなければ（Ｓ１０でＮＯ）、引き続き上り信号の受信を行う。
【００７０】
上述したように、本実施形態によれば、無線基地局１−１は、自局１−１の下り信号をスロット群Ａで送信し、更に送信すべき下りの信号がある場合、下り優先スロット（＝スロット群Ｃ）を用いて該下りの信号を送信するようにしている。このため、比較的容量の大きいメディアを下りで送信する場合であっても下り信号の送信が途中で途切れてしまうことを防ぐことができる。そのため、無線基地局１−１は、画像や音楽等のリアルタイムアプリケーションを品質劣化させることなく移動局１−５に配信することができるようになる。
【００７１】
また、無線基地局１−１は、下り優先スロット（＝スロット群Ｃ）の途中で自局の下り信号が終了した場合、残りのスロットを用いて周辺の無線基地局１−２〜１−４からの干渉波検出を行い、周辺無線基地局１−２〜１−４からの干渉波が所定の閾値以下となった時点で、自セルＣ１在圏の移動局１−５に対し上り信号送信を許可させる信号を送るようにしている。このため、移動局１−５では、隣接無線基地局１−２〜１−４からの干渉を被っていない状態で上り信号の送信が行えるようになるので該干渉の影響による品質劣化を軽減することができる。次に、移動局１−５の動作について図１０を参照しながら説明する。
【００７２】
図１０は、本発明に係る移動局１−５での動作を示したフローチャートである。
【００７３】
図１０において、移動局１−５は、スロット群Ａのタイミングにおいて（Ｓ２１でＹＥＳ）無線基地局１−１からの下りの信号を受信（Ｓ２２）する。この下り信号の受信は、スロット群Ａのタイミングが終了（Ｓ２１でＮＯ）するまで継続され、スロット群Ａのタイミングが終了（Ｓ２１でＮＯ）した後に、引続くスロット群Ｃのタイミング（Ｓ２２でＹＥＳ）で無線基地局１−１からの上下切替え信号を受信していなければ（Ｓ２３でＮＯ）、引き続き下り信号の受信（Ｓ２２）を行う。しかし、スロット群Ｃのタイミング（Ｓ２２でＹＥＳ）で、無線基地局１−１から上下切替え信号を受信した場合（Ｓ２３でＹＥＳ）は次スロットから優先度の低い信号（＝非優先信号）の送信（Ｓ２４）を開始する。
【００７４】
一方、スロット群Ａのタイミングが終了（Ｓ２１でＮＯ）した後、引続くスロット群がスロット群Ｃのタイミングでなければ（Ｓ２２でＮＯ）上り優先又は非優先信号の送信（Ｓ２６）が行われる。
【００７５】
上記処理は、例えば、移動局１−５の制御部３７がスロット群Ｃのタイミングで無線基地局１−１から上下切替え信号を受信したかどうかを判定し、該信号を受信したらＴＤＤ処理部３５に対して上り非優先信号をスロット群Ｂのタイミングで送るよう指示する。また、該制御部３７は、スロット群ＡかつＢ群のタイミングになければスロット群Ｂのタイミングで上り優先又は非優先信号を送信するようＴＤＤ処理部３５に指示する。
【００７６】
上記のようにしてスロット群Ｃのタイミングで上り非優先信号の送信（Ｓ２４）がなされ、スロット群Ｂのタイミングになると（Ｓ２５でＹＥＳ）、優先度の高い信号もしくは優先度の低い上り信号の送信（Ｓ２６）が行われる。一方、（Ｓ２５）でスロット群Ｂのタイミングになっていなければ（Ｓ２５でＮＯ）引き続き非優先の上り信号が送信される。
【００７７】
スロット群Ｂのタイミングで優先度の高い信号もしくは優先度の低い上り信号を送信（Ｓ２６）が終わるとフレームの終了となったか否かが判定（Ｓ２７）され、フレームの終了と判定されれば（Ｓ２７でＹＥＳ）最初の処理に戻って上記同様の処理を繰り返す。一方、フレームの終了でないと判定されれば（Ｓ２７でＮＯ）、スロット群Ｂのタイミングで優先度の高い信号もしくは優先度の低い上り信号の送信がフレーム終了となるまで繰り返される。
【００７８】
上述したように、本実施形態によれば、送信すべき上り信号に予め優先度を設定することで、送信すべき信号の優先度に応じたスロットにて上り信号を送信することが可能になる。例えば、優先度の高い上り信号を送る場合は、比較的干渉を被る確率の低い上りスロット（スロット群Ｂ）を用いて送るようにし、優先度の低い上り信号の場合は、下り優先スロット（スロット群Ｃ）で送信するよう区別して送信する。この結果、優先度の高い上り信号の品質確保が可能になる。
【００７９】
上記例において、無線基地局制御装置１−６のスロット群Ａ〜Ｃの比率決定処理（Ｓ３３）がタイムスロット割当手段に対応する。
【００８０】
無線基地局１−１のスロット群Ａのタイミングで下り信号を送信する処理（Ｓ１→Ｓ２）が第一の下り信号送信制御手段に、スロット群Ｃのタイミングで下り信号を送信する処理（Ｓ３→Ｓ４→Ｓ２）が第二の下り信号送信制御手段に、また、干渉検出処理（Ｓ５）および上下切替え信号送信処理（Ｓ９）が目的別信号送受信制御手段に対応する。また、上記干渉検出処理（Ｓ５）は干渉信号受信手段に、干渉判定処理（Ｓ６）は干渉状況判定手段に、上下切替え信号送信処理（Ｓ９）は制御信号送信制御手段にそれぞれ対応する。スロット群Ｂのタイミングで上り信号を受信する上り信号受信処理（Ｓ３→Ｓ８、Ｓ７→Ｓ８）が第一の上り信号受信制御手段と、干渉状況が所定の条件を満たす時に上り信号を受信する上り信号受信処理（Ｓ９→Ｓ８）が第二の上り信号受信制御手段に対応する。
【００８１】
移動局１−５のスロット群Ａのタイミングで下り信号を受信する下り信号受信処理（Ｓ２１→Ｓ２２）が第一の下り信号受信制御手段に、スロット群Ｂのタイミングで上り信号を送信する上り信号送信処理（Ｓ２２→Ｓ２６）が第一の上り信号送信制御手段に、上下切替え信号を受信したときに上り信号の送信を行う処理（Ｓ２３→Ｓ２４）が目的別信号送受信制御手段に対応する。また、該上下切替え信号を受信する処理（Ｓ２３）が制御信号受信制御手段に対応し、スロット群Ｃのタイミングで上下切替え信号を受信していないときに下り信号を受信する処理（Ｓ２３→Ｓ２２）が第二の下り信号受信制御手段に対応する。更に、スロット群Ｃのスロットの一部にて上り信号を送信する処理（Ｓ２３→Ｓ２４）が第二の上り信号送信制御手段に対応する。
【００８２】
【発明の効果】
以上、説明したように、請求項１乃至４記載の本願発明によれば、無線フレームを３つのスロット群とに分けるように決め、そのうちの第三のスロット群を多目的スロットとして利用する。例えば、この第三のスロット群を上下回線伝送用として割当てたり、他の伝送目的に使用したり多目的に利用することで、上下トラヒック量に合わせたスロット割当や、他局からの干渉を検出が行えるようになる。
【００８３】
また、請求項５乃至８記載の本願発明によれば、上記のようにして決められたスロット群を用いて信号伝送を行うが、スロット群Ｃで送るべき送信信号が途中で終了した場合等は、スロット群Ｃの残りのスロットを用いて他局からの干渉信号の検出が行われる。そして、干渉が検出されなくなったときに、上り信号の送信許可を表す信号が移動局側に送出される。このように、本発明の信号伝送によれば、上記にて決められたスロット群Ｃのスロットを状況に応じて使い分けて信号伝送の用に供するため、本願のように該スロットの一部を他局からの干渉検出手段、かつ自局配下にいる移動局の送信制御手段として用いれば上下のスロットタイミングが異なることに起因する隣接セル間の干渉の軽減に役立てることが可能である。
【００８４】
また、請求項９乃至１２記載の本願発明によれば、上記のようなタイムスロット割当方法に従ってスロット群の割当比率を決めることのできる無線基地局制御装置を提供することができる。
【００８５】
更に、請求項１３乃至１９記載の本願発明によれば、上記無線基地局制御装置にて決められたスロット群を用いて信号伝送を行うことのできる無線基地局及び移動局を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態に係るタイムスロット割当方法及び信号伝送方法が適用される移動通信システムの構成例を示す図である。
【図２】本発明のタイムスロット割当方法に従って決められたタイムスロットを有する無線フレームの構成と、本発明の信号伝送方法に従って無線基地局よりスロットの信号が伝送される送信タイミングを示す図である。
【図３】図２に示した上下切替えスロットにおける制御タイミングを示す図である。
【図４】本発明に係る無線基地局制御装置の構成例を示す図である。
【図５】本発明に係る無線基地局の構成例を示す図である。
【図６】本発明に係る移動局の構成例を示す図である。
【図７】本発明の無線基地局制御装置でなされるスロット群Ａ〜Ｃの比率決定手順を示すフローチャートである。
【図８】上下のトラヒック比の平均から定まる上り／下り領域の境界を表す図である。
【図９】本発明に係る無線基地局での動作を示すフローチャートである。
【図１０】本発明に係る移動局での動作を示すフローチャートである。
【図１１】隣接セルからの干渉パターンを示す図である。
【符号の説明】
１−１〜１−４  無線基地局
１−５  移動局
１−６  無線基地局制御局（＝無線基地局制御装置）
１１、３１  アンテナ部
１２、３２  ＲＦ部
１３、３３  復調部
１４、３４  変調部
１５  干渉監視部
１６、３５  ＴＤＤ処理部
１７、３６  信号処理部
１８、３７  制御部
１９  無線基地局制御装置インターフェース部
２１  無線基地局インターフェース部１（ＢＳ１  ＩＮＴＦ）
２２  無線基地局インターフェース部ｎ（ＢＳｎ  ＩＮＴＦ）
２３  トラヒック収集部
２４  スロット群決定部
２５  ＡＴＭ交換機
２６  移動通信網交換機インターフェース部
３８  キーボード
３９  ディスプレイ
４０  スピーカ
４１  マイク
Ｃ１  無線基地局１−１が形成するセル
Ｃ２  無線基地局１−２が形成するセル
Ｃ３  無線基地局１−３が形成するセル
Ｃ４  無線基地局１−４が形成するセル
【図１】
0003938853.tif 000002
【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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