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JP2002112326A - 無線リソース割当方法及び基地局装置 - Google Patents

無線リソース割当方法及び基地局装置

Info

Publication number
JP2002112326A
JP2002112326A JP2000302636A JP2000302636A JP2002112326A JP 2002112326 A JP2002112326 A JP 2002112326A JP 2000302636 A JP2000302636 A JP 2000302636A JP 2000302636 A JP2000302636 A JP 2000302636A JP 2002112326 A JP2002112326 A JP 2002112326A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
uplink
downlink
ratio
base station
radio resource
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000302636A
Other languages
English (en)
Inventor
Arashi Chin
嵐 陳
Seishi Umeda
成視 梅田
Yasushi Yamao
泰 山尾
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NTT Docomo Inc
Original Assignee
NTT Docomo Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NTT Docomo Inc filed Critical NTT Docomo Inc
Priority to JP2000302636A priority Critical patent/JP2002112326A/ja
Priority to CNB011416432A priority patent/CN1230011C/zh
Priority to KR1020010061008A priority patent/KR100564778B1/ko
Priority to DE60119650T priority patent/DE60119650T2/de
Priority to EP01308355A priority patent/EP1193988B1/en
Priority to US09/966,087 priority patent/US7149527B2/en
Priority to SG200106122A priority patent/SG118092A1/en
Publication of JP2002112326A publication Critical patent/JP2002112326A/ja
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    • H04W16/00—Network planning, e.g. coverage or traffic planning tools; Network deployment, e.g. resource partitioning or cells structures
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W16/00—Network planning, e.g. coverage or traffic planning tools; Network deployment, e.g. resource partitioning or cells structures
    • H04W16/02—Resource partitioning among network components, e.g. reuse partitioning
    • H04W16/04—Traffic adaptive resource partitioning
    • H—ELECTRICITY
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    • H04L5/14—Two-way operation using the same type of signal, i.e. duplex
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  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
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  • Bidirectional Digital Transmission (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 効率が良く、柔軟性が高く、且つ、安定性の
高い無線リソース割当方法及び基地局装置を提供する。 【解決手段】 基地局は、現時点に対応する経験比率を
読み出し、直近比率を算出する。次に、基地局は、重み
係数を決定し、経験比率に重み付け係数を乗じた値と直
近比率に重み付け係数を乗じた値との和を現時点比率と
して算出する。次に、基地局は、この現時点比率によ
り、上り帯域のチャネルと下り帯域のチャネルとを配分
し、上りリンク及び下りリンクの帯域幅を調整し、割り
当てられた上り帯域及び下り帯域のチャネル構成を満足
するように、内蔵する送受信フィルタを調整する。次
に、基地局は、下り報知チャネルを用いて、上り帯域の
チャネルの情報を移動局へ送信する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、基地局装置におけ
る該基地局装置と移動局装置との間の無線リソースの割
当方法、及び、基地局装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】移動通信システムにおける音声通信で
は、移動局からの音声が伝送される上りリンクのトラフ
ィック量と、移動局への音声が伝送される下りリンクの
トラフィック量は、それほど相違がないため、周波数ド
メインデュプレックス方式（ＦＤＤ方式）における周波
数帯域、時ドメインデュプレックス方式（ＴＤＤ方式）
におけるタイムスロット等の無線リソースは、上下対称
に割り当てられていた。
【０００３】しかしながら、近年、移動通信システムに
おいては、非音声通信の割合が急増しており、今後は、
マルチメディアサービスの進展により、様々な情報サー
ビスや、電子メールのやりとり、ユーザからの情報発信
等のアプリケーションが使用されるようになると考えら
れる。
【０００４】これらのサービスやアプリケーションを情
報トラフィックの観点から考えると、情報サービスでは
データベースからのデータ配信が主となり、ネットワー
ク及び無線チャンネル上は下り方向のトラフィック量が
大きくなる。一方、ユーザからの情報発信では上り方向
のトラフィック量が大きくなる。このように、データや
画像等の非音声通信では、上下のトラフィック量が非対
称である場合が多くなると考えられる。
【０００５】また、時間帯によって上下のトラフィック
特性が異なる場合も多くなると考えられる。例えば昼休
みや夜間は、ウェブアクセスの利用が多く、下り方向の
トラフィック量が多いと考えられる。一方、昼休みを除
く昼間は、音声や電子メールのトラフィック量が多く、
上下のトラフィック量は昼休みや夜間よりも対称に近い
と考えられる。更に、チケット予約等で、所定時間内に
上り方向のトラフィックが一斉に生起される場合も考え
られる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、上下
のトラフィック量が非対称である場合に、従来の音声通
信の場合と同様に、上下対称の無線リソース割当を行う
と、多い方に合わせた場合には他方は余り、少ない方に
合わせた場合には他方は不足することになり、効率よく
情報伝送を行うことができず、ユーザの満足度が低下す
ることになる。
【０００７】例えば、ＦＤＤ方式では、上下の周波数帯
域は、同一の帯域幅で固定されていたため、上下のトラ
フィックの非対称性に対応することができなかった。ま
た、ＴＤＤ方式では、上下スロットの境界を、その時点
で生起された瞬時の上下のトラフィック量の比率に応じ
て変動させることが提案されているが、安定性に欠け、
トラフィック変動に追従しきれない場合には、逆に利用
効率が低下してしまうという問題があった。
【０００８】本発明は、上記問題点を解決するものであ
り、その目的は、効率が良く、柔軟性が高く、且つ、安
定性の高い無線リソース割当方法及び基地局装置を提供
することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は請求項１に記載されるように、基地局装置
における該基地局装置と移動局装置との間の無線リソー
スの割当方法であり、前記移動局装置から前記基地局装
置へのデータが伝送される上りリンクのトラフィック量
と、前記基地局装置から前記移動局装置へのデータが伝
送される下りリンクのトラフィック量との比率又は所定
の修正を加えた比率に応じて、無線リソースを前記上り
リンク及び下りリンクに割り当てる。
【００１０】このような無線リソース割当方法では、上
りリンク及び下りリンクのトラフィック量のトラフィッ
ク量に応じて、これら上りリンク及び下りリンクに対
し、非対称に無線リソースを割り当てることができ、効
率が良く、柔軟性の高い無線リソース割当が可能とな
る。併せて、従来のように、瞬時の上下のトラフィック
量の比率に応じて無線リソースを割り当てるものではな
いため、トラフィック変動に対し厳格に追従する必要は
なく、安定性の高い無線リソース割当が可能となる。
【００１１】また、本発明は請求項２に記載されるよう
に、前記無線リソース割当方法において、時間を複数の
カテゴリに分割し、各カテゴリ毎の前記上りリンク及び
下りリンクのトラフィック量に基づき、無線リソースを
前記上りリンク及び下りリンクに割り当てる。上下のト
ラフィック量の比率は時間と相関関係があることが経験
的に認められるため、時間を複数のカテゴリに分割し、
各カテゴリ毎の上りリンク及び下りリンクのトラフィッ
ク量に基づいて無線リソースを割り当てることにより、
時間帯を考慮した適切な無線リソース割当が可能とな
る。
【００１２】また、本発明は請求項３に記載されるよう
に、前記無線リソース割当方法において、過去の第１の
所定期間内における上りリンクと下りリンクのトラフィ
ック量の比率の平均値を算出し、前記過去の第１の所定
期間内における上りリンクと下りリンクのトラフィック
量の比率の平均値に比例して、無線リソースを前記上り
リンク及び下りリンクに割り当てる。短期間だけトラフ
ィック量が急激に変動した場合、その変動に応じて無線
リソースを割り当てることは必ずしも適切ではないた
め、過去の所定期間内におけるトラフィック量を考慮す
ることにより、急激なトラフィック量の変動の影響を減
じて、適切な無線リソース割当が可能となる。
【００１３】また、本発明は請求項４に記載されるよう
に、前記無線リソース割当方法において、過去の第１の
所定期間内における上りリンクと下りリンクのトラフィ
ック量の比率の平均値と、前記過去の第１の所定期間よ
りも短い直前の第２の所定期間内における上りリンクと
下りリンクのトラフィック量の比率の平均値とを算出
し、これら平均値に所定の重み付け係数を乗じた値の和
を算出し、前記算出した和に比例して、無線リソースを
前記上りリンク及び下りリンクに割り当てる。この場合
には、過去の所定期間内におけるトラフィック量と、そ
れより短い直前のトラフィック量との調和を図って、適
切な無線リソース割当が可能となる。
【００１４】また、本発明は請求項５に記載されるよう
に、前記無線リソース割当方法において、前記上りリン
ク又は下りリンクのうち少なくとも一方に割り当てられ
た無線リソースの情報を前記移動局装置へ送信する。こ
の場合には、移動局装置は、無線リソースの情報を認識
し、送受信のための制御が可能となる。
【００１５】また、本発明は請求項６に記載されるよう
に、前記上りリンク又は下りリンクに要求される通信品
質に応じて、送信電力を割り当てる。この場合には、上
りリンク又は下りリンクに要求される通信品質を満足さ
せるように、送信電力を割り当てることが可能となる。
【００１６】また、請求項７〜１２に記載された発明
は、請求項１〜６に記載された無線リソース割当方法に
適した基地局装置である。
【００１７】
【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。なお、以下においては、周波数ド
メインデュプレックス方式（ＦＤＤ方式）における周波
数帯域と、時ドメインデュプレックス方式（ＴＤＤ方
式）におけるタイムスロットの何れかが割り当てられる
ものとする。
【００１８】まず、ＦＤＤ方式における周波数帯域を割
り当てる第１実施例を説明する。図１に、ＦＤＤ方式に
おける従来の周波数配置構成図を示す。同図に示すよう
に、移動局から基地局へのデータが伝送される上りリン
クの帯域（上り帯域）１１と、基地局から移動局へのデ
ータが伝送される下りリンクの帯域（下り帯域）１２
は、同一の帯域幅である。
【００１９】一方、図２に、第１実施例の周波数配置構
成図を示す。同図に示すように、上りリンクのトラフィ
ック量（以下、「上りトラフィック量」と言う。）と、
下りリンクのトラフィック量（以下、「下りトラフィッ
ク量」と言う。）とに応じて、上り帯域の一部又は全部
を下り帯域として使用可能とし、下り帯域の一部又は全
部を上り帯域として使用可能とする。例えば、図２
（ａ）に示すように、下りリンクが混んでいるとき、即
ち下りトラフィック量が大きいときには、上り帯域１３
の一部を下り帯域１４として使用する。一方、図２
（ｂ）に示すように、上りリンクが混んでいるとき、即
ち上りトラフィック量が大きいときには、下り帯域１４
の一部を上り帯域１３として使用する。
【００２０】移動局では、自局の送受信する帯域以外の
電波の送受信をカットするために、通常、バンドパスフ
ィルタが用いられる。但し、現実のバンドパスフィルタ
の非理想性により、上下帯域の境ではガードバンド１６
が用いられる。また、下り帯域の一部が下り報知情報用
として使用され、基地局は、この下り報知情報用の帯域
（下り報知チャネル）１５を用いて、上り帯域の情報
（例えばチャネル数やチャネル番号等）を移動局へ通知
する。ここで、上り帯域と下り帯域のチャネル数の合計
値が不変であり、その合計値を移動局が予め認識してい
るものとすると、この場合、基地局は上り帯域のチャネ
ル数のみを移動局へ通知すれば良い。また、この場合、
基地局は、上り帯域のチャネル数の代わりに、下り帯域
のチャネル数を移動局へ通知しても良い。なお、上り帯
域のチャネル数と下り帯域のチャネル数の合計値が可変
である場合には、基地局は、上り帯域のチャネル数と下
り帯域のチャネル数の双方を通知すれば良い。
【００２１】図３に、第１実施例の移動局の動作のフロ
ーチャートを示す。移動局は、まずステップ１０１にお
いて、上り方向の送信要求を行ったか否かを判断する。
移動局が上り方向の送信要求を行った場合には、基地局
は、この要求に応じて上り帯域及び下り帯域を割り当
て、下り報知チャネルを用いて、上り帯域の情報を移動
局へ送信する。移動局は、ステップ１０２において、下
り報知チャネルの信号を受信し、上り帯域及び下り帯域
のチャネル数等を認識する。次に、移動局は、ステップ
１０３において、通信方式がＦＤＤ方式であるか否かを
判断する。ここでは、通信方式はＦＤＤ方式であるので
肯定判断され、移動局は、ステップ１０４において、基
地局によって割り当てられた上り帯域及び下り帯域のチ
ャネル数等を満足するように、内蔵する送受信フィルタ
を調整し、ステップ１０６において、上り帯域の何れか
のチャネルにアクセスしてデータを送信する。
【００２２】なお、図３は、移動局が上り方向の送信要
求を行い、基地局へデータを伝送する場合について説明
したが、上りリンクのデータ伝送がなくても下りリンク
のデータ伝送があれば、ステップ１０２以降と同様の動
作が行われる。即ち、移動局は、下り報知チャネルの信
号を受信した場合には、その信号により上り帯域及び下
り帯域のチャネル数等を認識し、更に通信方式がＦＤＤ
方式であれば、基地局によって割り当てられた上り帯域
及び下り帯域のチャネル数等に応じて、内蔵する送受信
フィルタを調整し、データを受信する。
【００２３】一方、図４に、第１実施例の基地局の動作
のフローチャートを示す。同図には、上りトラフィック
量と下りトラフィック量の和に対する、上りトラフィッ
ク量の比率と下りトラフィック量の比率（以下、「現時
点比率」と言う。）を算出し、上りリンク及び下りリン
クに周波数帯域を割り当てる際の基地局の動作が示され
ている。
【００２４】まず、基地局は、時間を、例えば曜日等の
複数のカテゴリに分割した上で、各カテゴリにおける上
りトラフィック量と下りトラフィック量を測定し、記憶
する。そして、基地局は、これら各時間カテゴリ毎に、
上りトラフィック量と下りトラフィック量の和に対す
る、上りトラフィック量の割合を平均化した比率（以
下、「上り経験比率」と言う。）を算出するとともに、
上りトラフィック量と下りトラフィック量の和に対す
る、下りトラフィック量の割合を平均化した比率（以
下、「下り経験比率」と言う。）を算出する。これら経
験比率は逐次算出、更新され、記憶される。
【００２５】また、基地局は、経験比率の算出のための
測定期間よりも短い直前の測定期間における、各次官カ
テゴリ毎の上りトラフィック量と下りトラフィック量の
和に対する、上りトラフィック量の割合を平均化した比
率（以下、「上り直近比率」と言う。）と、下りトラフ
ィック量の割合を平均化した比率（以下、「下り直近比
率」と言う。）を算出する。
【００２６】そして、基地局は、各時間カテゴリ毎に、
それぞれの経験比率及び直近比率に対して、予め定めら
れた演算を行い、現時点比率を算出し、この現時点比率
を上下無線リソースの割当比率として用いる。なお、こ
こでは、基地局は、経験比率及び直近比率に対し、所定
の重み付け係数を乗ずることにより、現時点比率を算出
する。
【００２７】図４に示すように、基地局は、ステップ２
０１において、現時点に対応する経験比率Ｘを読み出
す。例えば、時間が曜日のカテゴリで分割されている場
合には、現時点の曜日に対応する経験比率Ｘが読み出さ
れる。次に基地局は、ステップ２０２において、直近比
率Ｙを算出する。
【００２８】次に、基地局は、ステップ２０３におい
て、重み係数Ａ、Ｂを決定し、ステップ２０４におい
て、経験比率Ｘに重み付け係数Ａを乗じた値と直近比率
Ｙに重み付け係数Ｂを乗じた値との和を現時点比率Ｒと
して算出する。即ち、現時点比率Ｒ＝重み付け係数Ａ×
経験比率Ｘ＋重み付け係数Ｂ×直近比率Ｙである。但
し、重み係数Ａ、Ｂは、Ａ＋Ｂ＝１なる関係がある。な
お、重み付け係数Ａ、Ｂは、各基地局が独立に決定する
ことができる。また、ここでは、現時点比率、経験比
率、直近比率とも、単に比率と称しているが、それぞれ
上りの比率と下りの比率の２つを表している。
【００２９】重み付け係数Ａ、Ｂの決定方法は、トラフ
ィック変動の態様により、様々なものが考えられる。例
えば、上下のトラフィック変動が激しい、又は、不規則
なトラフィックが予想される基地局では、経験比率Ｘを
小さくとり、直近比率Ｙを大きくとることにより、より
効率よく無線リソースを割り当てることが可能となる。
また、重み付け係数Ａ、Ｂの何れかを０に設定すること
により、経験比率Ｘのみ、あるいは直近比率Ｙのみに基
づいて、無線リソースを割り当てても良い。
【００３０】このようにして現時点比率Ｒが算出される
と、次に基地局は、この現時点比率Ｒにより、上りリン
クと下りリンクに対し、無線リソースを割り当てる。こ
こでは、基地局は、ステップ２０５において、上りリン
ク及び下りリンクに対し、無線リソースとして上り帯域
のチャネルと下り帯域のチャネルとを配分し、通信方式
がＦＤＤ方式である、即ちステップ２０６で肯定判断し
たことに応じて、ステップ２０７において、上りリンク
及び下りリンクの帯域幅を調整し、ステップ２０８にお
いて、割り当てられた上り帯域及び下り帯域のチャネル
構成を満足するように、内蔵する送受信フィルタを調整
する。
【００３１】次に、基地局は、ステップ２１０におい
て、下り報知チャネルを用いて、上り帯域のチャネル構
成を移動局へ送信する。
【００３２】一例として、曜日及び時間帯で分割された
時間カテゴリ毎に、基地局が自セルの下り方向のトラフ
ィックの比率を１ヶ月間測定し、平均化することによっ
て導出された経験比率を図５に示す。また、一例とし
て、直前の３時間における、１時間毎の下り方向のトラ
フィックの比率（直近比率）を図６に示す。
【００３３】例えば、火曜日の９時における現時点比率
を計算する際、直前の時刻の瞬時値を直近比率とする場
合には、図６に示すように、直前時刻である８時におけ
る下り方向のトラフィックの比率が０．７であり、図５
に示すように、火曜日の８時台（８時〜９時）における
経験比率は０．５５である。
【００３４】従って、例えば経験比率と直近比率のそれ
ぞれに０．５の重み付けをした場合には、下りの現時点
比率は０．６２５と算出される。全チャンネル数を２０
とすれば、この下りの現時点比率に比例して、下り帯域
のチャネルの数は１２、上り帯域のチャネルの数は８と
なる。即ち、従来の上り帯域の１０チャネルのうち、２
チャネル分が下り帯域として使用され、８チャンネル分
がそのまま上り帯域として使用される。一方、従来の下
り帯域の１０チャネル分はそのまま下り帯域として使用
される。
【００３５】基地局は、変更後の上り帯域のチャネル数
（８チャネル）を、下り報知チャネルを用いて移動局へ
送信するとともに、内蔵する送受信フィルタを変更後の
上り帯域及び下り帯域のチャネル数に応じて調整する。
一方、移動局は、変更後の上りチャネル数を受信し、内
蔵する送受信フィルタを変更後の上り帯域及び下り帯域
のチャネル数に応じて調整するとともに、上り帯域のチ
ャネルにアクセスし、データを送信する。
【００３６】なお、本実施例では、時間カテゴリは曜日
及び１日の時間帯であったが、年、月、週、日等でも良
く、トラフィックの変動と相関関係があるものであれば
良い。また、平日、休日、休前日で分割することもでき
る。この場合、平日でも祝祭日で休日となる場合には、
それを考慮して、カテゴリ毎のトラフィック量を測定す
るようにすれば良い。
【００３７】また、本実施例において、上述した各種の
演算処理により、上りリンク及び下りリンクに周波数帯
域を割り当てた後、上りリンク又は下りリンクに要求さ
れる通信品質が満足されない場合には、基地局は、例え
ば自セルの上り又は下りの送信電力を上げたり、他セル
の上り又は下りの送信電力を下げる等の送信電力の再割
当を行うことにより、ビット誤り率の低減と高速伝送が
可能となり、要求される通信品質を満足することが可能
となる。
【００３８】一方、上述した各種の演算処理により、上
りリンク及び下りリンクに周波数帯域を割り当てた後、
上りリンク又は下りリンクに要求される通信品質を過剰
に上回る場合には、システム容量の減少につながりかね
ないので、基地局は、例えば自セルの上り又は下りの送
信電力を下げる等の送信電力の再割当を行うことによ
り、システム容量の減少を避けることができる。
【００３９】このように、上りリンク又は下りリンクに
要求される通信品質に応じて、送信電力を再割当するこ
とは、高品質且つ高速伝送に有効である。
【００４０】図７は、第１実施例の移動局の構成を示す
図である。同図に示す移動局は、符号化回路７１、送信
制御回路７２、変調回路７３、送信フィルタ７４、サー
キュレータ７５、復号回路７６、信号分離回路７７、復
調回路７８、受信フィルタ７９、報知情報読込回路８
０、上下帯域制御回路８１を備える。
【００４１】一方、図８は、第１実施例の基地局の構成
を示す図である。同図に示す基地局は、サーキュレータ
９０、受信フィルタ９１、復調回路９２、復号回路９
３、上りトラフィック観測回路９４、上下チャネル比率
及び上下チャネル数計算回路９５、経験比率メモリ９
６、上下帯域制御回路９７、報知制御回路９８、送信フ
ィルタ９９、変調回路１００、信号多重回路１０１、符
号化回路１０２、下りトラフィック観測回路１０３を備
える。
【００４２】以下、図７、８を用いて移動局及び基地局
の動作を説明する。移動局から基地局へ上り方向の情報
を送信する必要が生じた場合、送信される情報は、移動
局内の符号化回路７１において例えば誤り訂正符号化等
の処理が行われ、送信制御回路７２に入力される。その
後、送信される情報は、送信制御回路７２の制御の下
に、変調回路７３、送信フィルタ７４、サーキュレータ
７５を経て、上り信号として基地局へ送信される。
【００４３】また、基地局からの受信信号は、復調回路
７８において復調され、信号分離回路７７で図２に示す
報知情報成分が分離される。その後、報知情報成分は、
報知情報読込回路８０、上下帯域制御回路８１を経て、
送信制御回路７２に入力される。送信制御回路７２は、
この報知情報で通知される上り帯域の範囲内で、チャネ
ルにアクセスする制御を行う。また、上下帯域制御回路
８１は、報知情報読込回路８０から得られた報知情報で
通知される上り帯域のチャネルの数に応じて、送信フィ
ルタ７４、受信フィルタ７９の形状を制御する。また、
報知情報以外の受信信号（下り信号）は、信号分離回路
７７から復号回路７６を経て、下り情報となる。
【００４４】一方、基地局で受信された上り信号は、受
信フィルタ９１、復調回路９２、復号回路９３を経て、
上り情報となる。復調回路９２の出力は、分岐して上り
トラフィック観測回路９４に入力され、上りトラフィッ
ク量が、例えば上り帯域のチャネルの占有率等で観測さ
れ、上下チャネル比率及びチャネル数計算回路９５に入
力される。また、下りトラフィック観測回路１０３は、
符号化回路１０２の出力が入力されており、上りトラフ
ィック観測回路９４と同様に、下りトラフィック量を観
測する。観測結果である下りトラフィック量は、上下チ
ャネル比率及びチャネル数計算回路９５に入力される。
上下チャネル比率及びチャネル数計算回路９５は、以下
の（１）〜（４）の動作を行う。
【００４５】（１）上り直近比率及び下り直近比率を求
める。
【００４６】（２）経験比率メモリ９６から経験比率を
読み出し、現時点比率を求める。
【００４７】（３）現時点比率に応じて、上り帯域及び
下り帯域のチャネル数を求め、上下帯域制御回路９７に
チャネル数変更を指示する。
【００４８】（４）経験比率を更新する。即ち、一定時
間ごとに経験比率メモリ９６から経験比率を読み出し、
経験比率と直近比率のそれぞれに対して観測回数に応じ
た重み付けをした値の平均値を算出し、この平均値を新
たな経験比率として経験比率メモリ９６に書き込む。
【００４９】また、上下帯域制御回路９７は、上下チャ
ネル比率及びチャネル数計算回路９５から得られた上り
帯域及び下り帯域のチャネル数に応じて、受信フィルタ
９１、送信フィルタ９９の形状を制御すると同時に、例
えば上り帯域のチャネル数や各チャネルのチャネル番号
等を、報知制御回路９８を経て信号多重回路１０１に入
力する。この入力信号は、符号化回路１０２を経た下り
情報とともに、信号多重回路１０１において多重化さ
れ、この多重化信号が変調回路１００、送信フィルタ９
９、サーキュレータ９０を経て、移動局へ送信される。
【００５０】次に、ＴＤＤ方式におけるタイムスロット
を割り当てる第２実施例を説明する。図９に、ＴＤＤ方
式における従来のタイムスロット配置構成図を示す。同
図に示すように、移動局から基地局へのデータが伝送さ
れる上りリンクのタイムスロット（以下、「上りスロッ
ト」と言う。）３１と、基地局から移動局へのデータが
伝送される下りリンクのタイムスロット（以下、「下り
スロット」と言う。）３２が均等に割り当てられてお
り、上下スロットの間には、ガードタイム３３が設けら
れる。
【００５１】一方、図１０に、第２実施例のタイムスロ
ット配置構成図を示す。同図に示すように、上りトラフ
ィック量と下りトラフィック量とに応じて、上りスロッ
トの一部又は全部を下りスロットとして使用可能とし、
下りスロットの一部又は全部を上りスロットとして使用
可能とする。例えば、図１０（ａ）に示すように、下り
リンクが混んでいるとき、即ち下りトラフィック量が大
きいときには、上りスロット３４の一部を下りスロット
３５として使用する。一方、図１０（ｂ）に示すよう
に、上りリンクが混んでいるとき、即ち上りトラフィッ
ク量が大きいときには、下りスロット３５の一部を上り
スロット３４として使用する。なお、図１０に示すよう
に、下りスロット３５に隣接して、下り報知チャネルと
しての報知スロット３６が配置される。基地局は、この
報知スロット３６を用いて、上下スロットの情報（例え
ば上下スロットのスロット数の合計値）を移動局へ通知
する。なお、上りと下りのスロット数の合計値が不変で
あり、移動局が予め認識している場合には、上りスロッ
トの数又は下りスロットの数のいずれか一方のみを移動
局へ通知しても良い。
【００５２】ＴＤＤ方式においてタイムスロットを割り
当てる手順も、ＦＤＤ方式において周波数帯域を割り当
てる手順とほぼ同様であるため、以下においては異なる
点についてのみ説明する。
【００５３】移動局の動作は、図３の移動局の動作のフ
ローチャートに示されるように、ステップ１０１におい
て、上り方向の送信要求を行ったか否かを判断し、ステ
ップ１０２において、報知スロットの信号を受信し、上
下スロットの数等を認識する。次に、移動局は、ステッ
プ１０３において、通信方式がＦＤＤ方式であるか否か
を判断する。ここでは、通信方式はＴＤＤ方式であるの
で否定判断され、移動局は、ステップ１０４において、
基地局によって割り当てられた上りスロット及び下りス
ロットのスロット数等を満足するように、送受信タイミ
ングを調整し、ステップ１０６において、上りスロット
の何れかにアクセスしてデータを送信する。
【００５４】一方、基地局は、図４の基地局の動作のフ
ローチャートに示される。ステップ２０１〜２０４の手
順は、ＦＤＤ方式において周波数帯域を割り当てる手順
と同様であるため、その説明は省略する。
【００５５】ステップ２０４において現時点比率Ｒが算
出されると、次に基地局は、この現時点比率Ｒにより、
上りリンクと下りリンクに対し、無線リソースを割り当
てる。ここでは、基地局は、ステップ２０５において、
上りリンク及び下りリンクに対し、無線リソースとして
上りスロットと下りスロットとを配分し、通信方式がＴ
ＤＤ方式である、即ちステップ２０６で否定判断したこ
とに応じて、ステップ２０９において、送受信タイミン
グを調整し、ステップ２１０において、報知スロットを
用いて、上下スロットの数を移動局へ送信する。
【００５６】図１１は、第２実施例の移動局の構成を示
す図である。同図に示す移動局は、符号化回路１７１、
送信制御回路１７２、変調回路１７３、サーキュレータ
１７５、復号回路１７６、信号分離回路１７７、復調回
路１７８、報知情報読込回路１８０を備える。
【００５７】一方、図１２は、第２実施例の基地局の構
成を示す図である。同図に示す基地局は、サーキュレー
タ１９０、復調回路１９２、復号回路１９３、上りトラ
フィック観測回路１９４、上下チャネル比率及び上下チ
ャネル数計算回路１９５、経験比率メモリ１９６、報知
制御回路１９８、変調回路２００、信号多重回路２０
１、符号化回路２０２、下りトラフィック観測回路２０
３を備える。
【００５８】以下、図１１、１２を用いて移動局及び基
地局の動作を説明する。移動局から基地局へ上り方向の
情報を送信する必要が生じた場合、送信される情報は、
移動局内の符号化回路１７１において例えば誤り訂正符
号化等の処理が行われ、送信制御回路１７２に入力され
る。その後、送信される情報は、送信制御回路１７２の
制御の下に、変調回路１７３、サーキュレータ１７５を
経て、上り信号として基地局へ送信される。
【００５９】また、基地局からの受信信号は、復調回路
１７８において復調され、信号分離回路１７７で図２に
示す報知情報成分が分離される。その後、報知情報成分
は、報知情報読込回路１８０を経て、送信制御回路１７
２に入力される。送信制御回路１７２は、この報知情報
で通知される上りスロットにアクセスする制御を行う。
また、報知情報以外の受信信号（下り信号）は、信号分
離回路１７７から復号回路１７６を経て、下り情報とな
る。
【００６０】一方、基地局で受信された上り信号は、復
調回路１９２、復号回路１９３を経て、上り情報とな
る。復調回路１９２の出力は、分岐して上りトラフィッ
ク観測回路１９４に入力され、上りトラフィック量が、
例えば上りスロットの占有率等で観測され、上下スロッ
ト比率及びスロット数計算回路１９５に入力される。ま
た、下りトラフィック観測回路２０３は、符号化回路２
０２の出力が入力されており、上りトラフィック観測回
路１９４と同様に、下りトラフィック量を観測する。観
測結果である下りトラフィック量は、上下チャネル比率
及びチャネル数計算回路１９５に入力される。上下チャ
ネル比率及びチャネル数計算回路１９５は、以下の
（１）〜（４）の動作を行う。
【００６１】（１）上り直近比率及び下り直近比率を求
める。
【００６２】（２）経験比率メモリ１９６から経験比率
を読み出し、現時点比率を求める。
【００６３】（３）現時点比率に応じて、上り及び下り
のスロット数を求め、上下スロット制御回路１９７にス
ロット数変更を指示する。
【００６４】（４）経験比率を更新する。即ち、一定時
間ごとに経験比率メモリ１９６から経験比率を読み出
し、経験比率と直近比率のそれぞれに対して観測回数に
応じた重み付けをした値の平均値を算出し、この平均値
を新たな経験比率として経験比率メモリ１９６に書き込
む。
【００６５】また、上下チャネル比率及びチャネル数計
算回路１９５から得られた上り及び下りのスロット数が
報知制御回路１９８を経て信号多重回路２０１に入力さ
れる。この入力信号は、符号化回路２０２を経た下り情
報とともに、信号多重回路２０１において多重化され、
この多重化信号が変調回路２００、サーキュレータ１９
０を経て、移動局へ送信される。
【００６６】なお、第１実施例及び第２実施例では、経
験比率の更新において、経験比率と直近比率のそれぞれ
に対して観測回数に応じた重み付けをした値の平均値を
算出したが、経験比率と直近比率のそれぞれに対して観
測回数に応じた重み付けをした値の平均値を算出しても
良い。
【００６７】また、第１実施例及び第２実施例では、上
述した各種の演算処理により、上りリンク及び下りリン
クにチャネルやタイムスロットを割り当てた後、上りリ
ンク又は下りリンクに要求される通信品質が満足されな
い場合には、基地局は、例えば自セルの上り又は下りの
送信電力を上げたり、他セルの上り又は下りの送信電力
を下げる等の送信電力の再割当を行うことにより、ビッ
ト誤り率の低減と高速伝送が可能となり、要求される通
信品質を満足することが可能となる。
【００６８】一方、上述した各種の演算処理により、上
りリンク及び下りリンクにチャネルやタイムスロットを
割り当てた後、上りリンク又は下りリンクに要求される
通信品質を過剰に上回る場合には、システム容量の減少
につながりかねないので、基地局は、例えば自セルの上
り又は下りの送信電力を下げる等の送信電力の再割当を
行うことにより、システム容量の減少を避けることがで
きる。
【００６９】上述した実施形態では、上り及び下りリン
クの無線リソースを固定せずに、生起される上下トラフ
ィック量の比、又は、この上下トラフィック量の比に補
正を加えたものに応じて、経験比率と直近比率からその
時点における適切な上り及び下りの比率を算出し、これ
に正比例するように無線リソースを割り当てる。従っ
て、時間的に変動する非対称のトラフィックを効率よく
収容することができ、且つ、安定性の高い無線リソース
割当方法を実現することができる。
【発明の効果】上述の如く、本発明によれば、上り及び
下りリンクの無線リソースを固定せずに、生起される上
下トラフィック量の比率、又は、この比率に所定の補正
をしたものに応じて、上り及び下りリンクの無線リソー
スを割り当てており、変動する上下非対称のトラフィッ
クを効率よく収容でき、且つ、信頼性の高い無線リソー
ス割当方法及び基地局装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＦＤＤ方式における従来の周波数配置構成図で
ある。
【図２】ＦＤＤ方式における周波数帯域を割り当てる第
１実施例の周波数配置構成図である。
【図３】移動局の動作のフローチャートである。
【図４】基地局の動作のフローチャートである。
【図５】経験比率の一例を示す図である。
【図６】直近比率の一例を示す図である。
【図７】第１実施例の移動局の構成を示す図である。
【図８】第１実施例の基地局の構成を示す図である。
【図９】ＴＤＤ方式における従来のタイムスロット配置
構成図を示す。
【図１０】ＴＤＤ方式におけるタイムスロットを割り当
てる第２実施例のタイムスロット配置構成図である。
【図１１】第２実施例の移動局の構成を示す図である。
【図１２】第２実施例の基地局の構成を示す図である。
【符号の説明】
１３ 上り帯域 １４ 下り帯域 １５ 下り報知チャネル １６ ガードバンド ３４ 上りスロット ３５ 下りスロット ３６ 報知スロット ３７ ガードタイム ７１、１０２、１７１、２０２ 符号化回路 ７２、１７２ 送信制御回路 ７３、１００、１７３、２００ 変調回路 ７４、９９ 送信フィルタ ７５、９０、１７５、１９０ サーキュレータ ７６、９３、１７６、１９３ 復号回路 ７７、１７７ 信号分離回路 ７８、９２、１７８、１９２ 復調回路 ７９、９１ 受信フィルタ ８０、１８０ 報知情報読込回路 ８１、９７ 上下帯域制御回路 ９４、１９４ 上りトラフィック観測回路 ９５、１９５ 上下チャネル比率及び上下チャネル数計
算回路 ９６、１９６ 経験比率メモリ ９８、１９８ 報知制御回路 １０１、２０１ 信号多重回路 １０３、２０３ 下りトラフィック観測回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｑ 7/28 (72)発明者 山尾 泰 東京都千代田区永田町二丁目11番１号 株 式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ内 Ｆターム(参考） 5K018 AA04 BA03 5K022 AA09 AA11 FF06 5K028 AA11 AA14 BB04 CC01 DD02 DD03 5K067 AA13 BB04 CC02 CC04 DD42 DD43 EE02 EE10 EE22 EE66 HH22 LL11

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 基地局装置における該基地局装置と移動
    局装置との間の無線リソースの割当方法において、 前記移動局装置から前記基地局装置へのデータが伝送さ
    れる上りリンクのトラフィック量と、前記基地局装置か
    ら前記移動局装置へのデータが伝送される下りリンクの
    トラフィック量との比率又は所定の修正を加えた比率に
    応じて、無線リソースを前記上りリンク及び下りリンク
    に割り当てることを特徴とする無線リソース割当方法。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の無線リソース割当方法
    において、 時間を複数のカテゴリに分割し、各カテゴリ毎の前記上
    りリンク及び下りリンクのトラフィック量に基づき、無
    線リソースを前記上りリンク及び下りリンクに割り当て
    ることを特徴とする無線リソース割当方法。
  3. 【請求項３】 請求項２に記載の無線リソース割当方法
    において、 過去の第１の所定期間内における上りリンクと下りリン
    クのトラフィック量の比率の平均値を算出し、前記過去
    の第１の所定期間内における上りリンクと下りリンクの
    トラフィック量の比率の平均値に比例して、無線リソー
    スを前記上りリンク及び下りリンクに割り当てることを
    特徴とする無線リソース割当方法。
  4. 【請求項４】 請求項２に記載の無線リソース割当方法
    において、 過去の第１の所定期間内における上りリンクと下りリン
    クのトラフィック量の比率の平均値と、前記過去の第１
    の所定期間よりも短い直前の第２の所定期間内における
    上りリンクと下りリンクのトラフィック量の比率の平均
    値とを算出し、これら平均値に所定の重み付け係数を乗
    じた値の和を算出し、前記算出した和に比例して、無線
    リソースを前記上りリンク及び下りリンクに割り当てる
    ことを特徴とする無線リソース割当方法。
  5. 【請求項５】 請求項１乃至４の何れかに記載の無線リ
    ソース割当方法において、 前記上りリンク又は下りリンクのうち少なくとも一方に
    割り当てられた無線リソースの情報を前記移動局装置へ
    送信することを特徴とする無線リソース割当方法。
  6. 【請求項６】 請求項１乃至５の何れかに記載の無線リ
    ソース割当方法において、 前記上りリンク又は下りリンクに要求される通信品質に
    応じて、送信電力を割り当てることを特徴とする無線リ
    ソース割当方法。
  7. 【請求項７】 移動局装置との間で通信を行う基地局装
    置において、 前記移動局装置から前記基地局装置へのデータが伝送さ
    れる上りリンクのトラフィック量と、前記基地局装置か
    ら前記移動局装置へのデータが伝送される下りリンクの
    トラフィック量との比率又は所定の修正を加えた比率に
    応じて、無線リソースを前記上りリンク及び下りリンク
    に割り当てる無線リソース割当手段を備えることを特徴
    とする基地局装置。
  8. 【請求項８】 請求項７に記載の基地局装置において、 前記無線リソース割当手段は、時間を複数のカテゴリに
    分割し、各カテゴリ毎の前記上りリンク及び下りリンク
    のトラフィック量に基づき、無線リソースを前記上りリ
    ンク及び下りリンクに割り当てることを特徴とする基地
    局装置。
  9. 【請求項９】 請求項８に記載の基地局装置において、 前記無線リソース割当手段は、過去の第１の所定期間内
    における上りリンクと下りリンクのトラフィック量の比
    率の平均値を算出し、前記過去の第１の所定期間内にお
    ける上りリンクと下りリンクのトラフィック量の比率の
    平均値に比例して、無線リソースを前記上りリンク及び
    下りリンクに割り当てることを特徴とする基地局装置。
  10. 【請求項１０】 請求項８に記載の基地局装置におい
    て、 前記無線リソース割当手段は、過去の第１の所定期間内
    における上りリンクと下りリンクのトラフィック量の比
    率の平均値と、前記過去の第１の所定期間よりも短い直
    前の第２の所定期間内における上りリンクと下りリンク
    のトラフィック量の比率の平均値とを算出し、これら平
    均値に所定の重み付け係数を乗じた値の和を算出し、前
    記算出した和に比例して、無線リソースを前記上りリン
    ク及び下りリンクに割り当てることを特徴とする基地局
    装置。
  11. 【請求項１１】 請求項７乃至１０の何れかに記載の基
    地局装置において、 前記上りリンク又は下りリンクのうち少なくとも一方に
    割り当てられた無線リソースの情報を前記移動局装置へ
    送信する送信手段を備えることを特徴とする基地局装
    置。
  12. 【請求項１２】 請求項７乃至１１の何れかに記載の基
    地局装置において、 前記無線リソース割当手段は、前記上りリンク又は下り
    リンクに要求される通信品質に応じて、送信電力を割り
    当てることを特徴とする無線リソース割当方法。
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