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JP2002510916A - 無線チャネル割り当て方法および無線通信システム - Google Patents

無線チャネル割り当て方法および無線通信システム

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Publication number
JP2002510916A
JP2002510916A JP2000541841A JP2000541841A JP2002510916A JP 2002510916 A JP2002510916 A JP 2002510916A JP 2000541841 A JP2000541841 A JP 2000541841A JP 2000541841 A JP2000541841 A JP 2000541841A JP 2002510916 A JP2002510916 A JP 2002510916A
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JP
Japan
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radio
channel
mobile station
time slot
interference
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2000541841A
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Inventor
コットカンプ マイク
モーア ヴェルナー
ハールト マーティン
フェルバー ミヒャエル
クライン アーニャ
シンドラー ユルゲン
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Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Publication date
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    • H04W72/50—Allocation or scheduling criteria for wireless resources
    • H04W72/54—Allocation or scheduling criteria for wireless resources based on quality criteria
    • H04W72/541—Allocation or scheduling criteria for wireless resources based on quality criteria using the level of interference
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W36/00—Hand-off or reselection arrangements
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    • H—ELECTRICITY
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    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00—Local resource management
    • H04W72/20—Control channels or signalling for resource management
    • H04W72/23—Control channels or signalling for resource management in the downlink direction of a wireless link, i.e. towards a terminal

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

(57)【要約】 タイムスロットによる、無線通信システムにおけるチャネル割り当てを出発点として本発明では、無線局（ＢＳ）によって、下り方向に対する無線チャネル（ｔｓｘ）を、タイムスロットに対する送信出力を示すチャネル割り当てパターン（ＣＡＰ）に依存して移動局（ＭＳ）に割り当て、移動局（ＭＳ）によって、無線チャネル（ｔｓｘ）のこの割り当てを、これらのタイムスロットの干渉出力を与える干渉パターン（ＩＰ）に依存して移動局制御で補正する。チャネル割り当てパターンにしたがってタイムスロットの占有度に依存して割り当てることにより、存在するタイムスロットへの、できる限りに均等な送信出力の分散が、無線局から下り方向に行われる。このことと、割り当てられたタイムスロットに対して、移動局制御で補正できることとを組み合わせることによって、ソフトハンドオーバーの欠点が、干渉に対して問題となる１と等しい周波数繰り返し間隔（cluster reuse）の場合にも回避される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は、無線通信システムにおいて無線チャネルを割り当てる方法ならびに
相応の無線通信システムに関し、ここでこの無線通信システムは、それぞれ少な
くとも１つのタイムスロットを形成する無線チャネルを情報伝送に利用する。
【０００２】 無線通信システムにおける移動局への無線チャネルの割り当て（チャネルアロ
ケーション）は通常、無線局によって行われ、これらの無線局が、移動局ないし
は無線加入者を、それらに割り当てられた無線セルにおいて無線技術的に処理す
る。１つまたは複数のタイムスロットによってそれぞれ形成されかつ割り当てら
れた無線チャネルで情報伝送が無線インタフェースを介して行われる。チャネル
割り当て時に問題が発生するのは、干渉が移動局相互間および／または無線局相
互間ならび移動局と無線局との間で発生した場合である。殊に無線繰り返し間隔
（reuse cluster）が１に等しい無線通信システムでは、干渉レベルが高いため
にソフトハンドオーバー、すなわちコネクションの転送が必要であり、この場合
に移動局ないしは無線加入者を、セル境界において少なくとも２つの無線局によ
って同時に処理しなければならない。このため、無線局の相互接続ならびに付加
的な高いシグナリングコストが発生するおそれがある。さらに、無線通信システ
ムの全体的なキャパシティーが、このようなソフトハンドオーバー領域にいる加
入者ないしは移動局によって低減されてしまうことになる。
【０００３】 したがって本発明の課題は、無線チャネルを割り当てるための改善された方法
よび無線通信システムを提供することである。
【０００４】 この課題は、本発明により、方法については請求項１の特徴部分に記載された
特徴的構成によって、また無線通信システムについては請求項１１の特徴部分に
記載された特徴的構成によって解決される。本発明の発展形態は従属請求項に記
載されている。
【０００５】 タイムスロットによる、無線通信システムにおけるチャネル割り当てを出発点
として本発明では、無線局により下り方向に対する無線チャネルが、タイムスロ
ットに対する送信出力を示すチャネル割り当てパターンに依存して移動局に割り
当てられ、かつ移動局により無線チャネルのこの割り当てが、タイムスロットの
干渉出力を示す干渉パターンに依存して移動局制御で補正される。
【０００６】 チャネル割り当てパターンにしたがって、タイムスロットの占有度に依存して
割り当てを行うことによって、無線局から下り方向へ送信出力を、存在するタイ
ムスロットへできる限りに均等に分散させることが可能である。このことと、割
り当てられたこれらのタイムスロットに対して移動局制御によって補正が可能で
ある（すなわち干渉パターンの基づいて干渉出力のより低いタイムスロットに補
正する）こととを組み合わせることによって、ソフトハンドオーバーの欠点を、
周波数繰り返し間隔（クラスタリユース）が１に等しく干渉が問題である場合に
おいても回避することができる。有利には移動局は、補正のために高速のＭＡＨ
Ｏ方式（Mobile Assisted Handover）を適用する。
【０００７】 本発明の有利な実施形態では、移動局における干渉パターンが、割り当てられ
た無線チャネルのタイムスロットに対して高い干渉出力を有する場合、移動局に
よって、この割り当てられたタイムスロットから干渉出力のより低い別のタイム
スロットへの切り換えが起動される。
【０００８】 タイムスロット構造に基づく方式（例えばＴＤＭＡまたはＴＤＤ方式）と、例
えばＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）方式またはＳＤＭＡ（Space D
ivision Multiple Access）のように、同じタイムスロットにおいて加入者固有
の情報伝送を区別する詳細構造とを組み合わせることは殊に有利である。
【０００９】 本発明を以下、図面に関連づけて実施例に基づき詳しく説明する。ここで、 図１は、無線通信システムを概略的に示しており、 図２は、送信出力の分散を、無線局におけるチャネル割り当てパターンによっ
て概略的に示しており、 図３は、干渉出力の分配を、移動局における干渉パターンによって概略的に示
している。
【００１０】 図１の無線通信システムは少なくとも１つの交換装置ＶＥを有しており、この
交換装置は別の交換装置に相互接続されているか、ないしは固定網ＰＳＴＮへの
ゲートウェイを形成している。この交換装置は少なくとも１つの無線副制御部Ｂ
ＳＣに接続されており、この無線副制御部は無線局ＢＳに接続されている。無線
局ＢＳと移動局ＭＳとの間には、無線インタフェースがあり、これを介して例え
ば３つのコネクションの加入者信号が伝送される。
【００１１】 この無線通信システムにはさらにオペレーションおよび保守センターＯＭＣが
所属しており、このセンタは、交換局ＶＥおよび／または無線制御部ＢＳＣに接
続されており、無線通信システムの出力パラメタの監視と、保守およびエラー制
御とのために使用される。オペレーションおよび保守センターを、無線通信シス
テムのサブコンポーネント、例えば無線サブシステムに対してにだけ設けること
も可能である。
【００１２】 無線局ＢＳと移動局ＭＳとの間の無線インタフェースに対して無線チャネルが
考察され、この無線チャネルは、ＴＤＭＡ方式またはＴＤＤ方式の場合と同様に
コネクション毎に１つまたは複数のタイムスロットによって形成される。さらに
この無線チャネルは周波数によっても特徴付けられる。タイムスロットは、複数
の加入者信号を分離するために有利には複数のＣＤＭＡ拡散符号または入射方向
の異なるトレーニングシーケンスを含む。これらは無線局ＢＳのアンテナ領域に
よって信号後処理を行い受信される。しかしながら以下に説明する方法は、その
他の加入者分離が行われる場合にも使用可能である。加入者をその拡散符号によ
って分離するためには、送信側で、すなわち下り方向に対しては例えば無線局Ｂ
Ｓで、加入者信号を加入者コードで変調して受信側でそこに存在する加入者コー
ドに基づいてＪＤ−ＣＤＭＡ方式（Joint Detection）にしたがって検出する。
各無線局ＢＳならびに各移動局ＭＳは通例、送受信装置ＳＥＥ、記憶装置ＳＰ、
および制御装置ＳＴを有しており、これらが本発明を実施するための役割と機能
を果たす。ここで無線通信システムは、周波数繰り返し間隔が１に等しいクラス
タリングを有すると仮定する。
【００１３】 無線局には下り方向ＤＬ（down link）に対する目下の無線チャネル割り当て
が分かっている。タイムスロット制御されるシステムではこのことは送信出力が
、存在するタイムスロット（図２参照）および場合によっては拡散符号に分配さ
れることに相応する。したがって無線局ＢＳないしはその制御装置ＳＴには、そ
の目下のチャネル割り当てパターンＣＡＰ（channel allocation pattern）が分
かり、このパターンでタイムスロットに対する送信出力が送出される。無線局Ｂ
Ｓは、コネクションのために移動局ＭＳに、チャネル割り当てパターンＣＡＰに
依存して無線チャネルを下り方向に対して割り当てる。ここでこの無線チャネル
は、例えば図２のタイムスロットｔｓｘによって形成される。有利には占有度の
低いタイムスロットを選択し、これによって送信出力ができる限り、利用可能な
すべてのタイムスロットに均等に分散されるようにする。無線チャネルを割り当
てた後、この無線チャネルは移動局ＭＳに無線インターフェースを介してシグナ
リングされ、移動局ＭＳないしはその制御装置ＳＴは、その干渉状況を干渉パタ
ーンＩＰ（Interference Pattern）に基づいてチェックする。ここに個別のタイ
ムスロットの干渉出力が示されている。図３の例を参照されたい。
【００１４】 無線局ＢＳによって、干渉パターンＩＰに基づき（この実施例の場合のように
）割り当てられた無線チャネルの干渉出力が高く、したがって問題であることが
検出された場合、この無線局は、干渉パターンＩＰの干渉出力がより低い別のタ
イムスロット、例えばｔｓｚへの切り換えを起動する。有利には移動局ないしは
制御装置ＳＴによって、新しいタイムスロットへの高速なハードハンドオーバー
ＭＡＨＯ（Mobile Assisted Handover）が行われ、ひいては無線局ＢＳによって
割り当てられた、下り方向に対するタイムスロットｔｓｘの補正が行われる。移
動局ＭＳによって行われた補正は、無線インターフェースを介して無線局ＢＳに
シグナリングされる。移動局ＭＳにおける干渉パターンＩＰは、複数の無線局Ｂ
Ｓ、有利には隣接する無線局ＢＳのチャネル割り当てパターンＣＡＰを重畳する
ことによって得られる。したがって通例、無線局ＢＳにおけるチャネル割り当て
パターンＣＡＰは、移動局ＭＳにおける干渉パターンＩＰと異なる。有利には無
線局ＢＳによって、上り方向ＵＬ（uplink）に対する無線チャネルも、移動局Ｍ
Ｓの、受信したタイムスロットの干渉パターンＩＰに依存して割り当てられる。
この実施例では無線局ＢＳは、タイムスロットｔｓｙによって形成された、目下
干渉出力の最も低い無線チャネルを、新しい移動局ＭＳとのコネクションのため
に選択し、この無線チャネルを各移動局ＭＳに通知する。
【００１５】 本発明のチャネル割り当ての利点は、送信出力に関する目下の占有度に基づく
、無線局ＢＳによる無線チャネルの割り当てと、目下の干渉パターンに基づく干
渉出力のより低いタイムスロットへの、移動局制御による高速なセル間ハンドオ
ーバーとを組み合わせることである。
【００１６】 図２および図３は、無線局ＢＳと移動局ＭＳにおけるパターンＣＡＰ、ＩＰの
例をそれぞれ示している。簡単のため、下り方向に対して無線チャネル（タイム
スロットｔｓｙ）を割り当てるための、無線局ＢＳにおける干渉パターンＩＰと
、割り当てられたこの無線チャネルを（タイムスロットｔｓｘからタイムスロッ
トｔｓｚへ）補正するための移動局ＭＳにおける干渉パターンＩＰとは等しくさ
れている。この両者は通例、相異なる。チャネル割り当てパターンＣＡＰは、送
信出力ｔｘｐが種々の出力値でタイムスロットｔｓ１，ｔｓｙ，ｔｓｚ…，に分
散されのに分配されるのに基づいており、これに対して干渉パターンＩＰでは、
タイムスロットｔｓ１，ｔｓｙ，ｔｓｘ，ｔｓｚ…毎に種々の出力値の干渉出力
が割り当てられている。
【図面の簡単な説明】
【図１】 無線通信システムの概略図である。
【図２】 送信出力の分散を無線局におけるチャネル割り当てパターンによる概略的に示
す図である。
【図３】 干渉出力の分散を移動局における干渉パターンによる概略的に示す図である。
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１１年１２月２７日（１９９９．１２．２７）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００２】 無線通信システムにおける移動局への無線チャネルの割り当て（チャネルアロ
ケーション）は通常、無線局によって行われ、これらの無線局が、移動局ないし
は無線加入者を、それらに割り当てられた無線セルにおいて無線技術的に処理す
る。１つまたは複数のタイムスロットによってそれぞれ形成されかつ割り当てら
れた無線チャネルで情報伝送が無線インタフェースを介して行われる。チャネル
割り当て時に問題が発生するのは、干渉が移動局相互間および／または無線局相
互間ならび移動局と無線局との間で発生した場合である。殊に無線繰り返し間隔
（reuse cluster）が１に等しい無線通信システムでは、干渉レベルが高いため
にソフトハンドオーバー、すなわちコネクションの転送が必要であり、この場合
に移動局ないしは無線加入者を、セル境界において少なくとも２つの無線局によ
って同時に処理しなければならない。このため、無線局の相互接続ならびに付加
的な高いシグナリングコストが発生するおそれがある。さらに、無線通信システ
ムの全体的なキャパシティーが、このようなソフトハンドオーバー領域に滞在す
る加入者ないしは移動局によって低減されてしまうことになる。 ＥＰ０４１１８７８Ａ２から、複数の基地局と移動局とを有する無線通信シス
テムにおける無線チャネルに対して出力制御を管理する装置が公知である。ここ
ではこれらの無線チャネルにそれぞれ、個別の送受信出力が優勢の伝送条件に依
存して割り当てられる。 ＧＢ２２８８５１７から無線通信システムが公知であり、ここでは無線チャネ
ルの干渉レベルが監視されて基準レベルと比較される。この無線チャネルが基準
レベルと比較して低いレベルを有する場合、新しいチャネルが選択される。 論文"Distributed Measurement-based Dynamic Channel Assignment for Pers
onal Communications"ＩＥＥＥ, 第２巻， No.CONF.４５, １９９５年７月２５
日には、無線通信システムにおいて種々の条件の下で伝送チャネルを動的に割り
当てる方法が記載されている。ここでは最小干渉の原理で動作する割り当てアル
ゴリズムが提案されている。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マーティン ハールト ドイツ連邦共和国 ミュンヘン ヴェング ラインシュトラーセ ３ (72)発明者 ミヒャエル フェルバー ドイツ連邦共和国 ヴォルフラーツハウゼ ン ヴィニバルトシュトラーセ 22 (72)発明者 アーニャ クライン ドイツ連邦共和国 ベルリン パーダーボ ルナーシュトラーセ ８ (72)発明者 ユルゲン シンドラー ドイツ連邦共和国 ミュンヘン ゴットフ リート−ベーム−リング 23 Ｆターム(参考） 5K067 AA03 BB02 CC04 CC10 EE02 EE10 EE66 EE71 GG01 GG11 HH05 HH21 JJ11 JJ36 JJ38

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 少なくとも１つのタイムスロット（ｔｓ１…）によって形成
    される無線チャネルをそれぞれ情報伝達に利用する無線通信システムにおける無
    線チャネルの割り当て方法において、 無線局（ＢＳ）によって下り方向に対する無線チャネル（ｔｓｘ）を、前記タ
    イムスロットに対する送信出力（ｔｘｐ）を示すチャネル割り当てパターン（Ｃ
    ＡＰ）に依存して移動局（ＭＳ）に割り当て、 移動局（ＭＳ）によって無線チャネル（ｔｓｘ）の前記割り当てを、前記タイ
    ムスロットの干渉出力（ｉｎｐ）を示す干渉パターン（ＩＰ）に依存して移動局
    制御で補正することを特徴とする 無線通信システムにおける無線チャネルの割り当て方法。
  2. 【請求項２】 移動局（ＭＳ）における干渉パターン（ＩＰ）が、割り当て
    られた無線チャネルの前記タイムスロット（ｔｓｘ）に対して高い出力を有する
    場合に、前記移動局（ＭＳ）によって、前記の割り当てられたタイムスロット（
    ｔｓｘ）から、干渉出力がより低い別のタイムスロット（ｔｓｚ）への切り換え
    を起動する 請求項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】 前記干渉パターン（ＩＰ）を、複数の無線局（ＢＳ）のチャ
    ネル割り当てパターン（ＣＡＰ）の重畳によって形成する 請求項１または２に記載の方法。
  4. 【請求項４】 前記干渉パターン（ＩＰ）を、隣接する無線局（ＢＳ）のチ
    ャネル割り当てパターン（ＣＡＰ）の重畳によって形成する 請求項３に記載の方法。
  5. 【請求項５】 情報を複数の移動局（ＭＳ）に同時に伝送するために、前記
    情報を、タイムスロット内の加入者固有の詳細構造に基づいて区別する 請求項１から４までのいずれか１項に記載の方法。
  6. 【請求項６】 ＣＤＭＡ方式の拡散符号を、加入者固有詳細構造に使用する 請求項５に記載の方法。
  7. 【請求項７】 ＳＤＭＡ方式のトレーニングシーケンスの空間的な入射方向
    を、加入者固有詳細構造に使用する 請求項５に記載の方法。
  8. 【請求項８】 前記無線チャネルを、ＴＤＭＡまたはＴＤＤアクセス方式の
    タイムスロットによって形成する 請求項１から７までのいずれか１項に記載の方法。
  9. 【請求項９】 前記無線局（ＢＳ）によって、上り方向に対する無線チャネ
    ルを、受信したタイムスロットの干渉パターン（ＩＰ）に依存して移動局（ＭＳ
    ）に割り当てる 請求項１から８までのいずれか１項に記載の方法。
  10. 【請求項１０】 前記無線局（ＢＳ）によって、目下干渉出力が最も低い無
    線チャネルを新しい移動局（ＭＳ）とのコネクションのために選択する 請求項９に記載の方法。
  11. 【請求項１１】 少なくとも１つのタイムスロット（ｔｓ１…）によって形
    成された無線チャネルをそれぞれ情報伝達に利用する、無線チャネルを割り当て
    るための無線通信システムにおいて、 移動局（ＭＳ）への下り方向の無線チャネル（ｔｓｘ）を、前記タイムスロッ
    トに対する送信出力を示すチャネル割り当てパターン（ＣＡＰ）に依存して割り
    当てる無線局（ＢＳ）と、 前記無線チャネル（ｔｓｘ）の割り当てを、前記タイムスロットの干渉出力（
    ｉｎｐ）を与える干渉パターン（ＩＰ）に依存して移動局制御で補正する移動局
    （ＭＳ）とを有することを特徴とする 無線通信システム。
JP2000541841A 1998-03-30 1999-03-25 無線チャネル割り当て方法および無線通信システム Withdrawn JP2002510916A (ja)

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EP (1) EP1066731B1 (ja)
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