JPH06508737A - 拡張スペクトル通信システムにおけるチャンネル利用方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 拡張スペクトル通信システムにおけるチャンネル利用方法技術分野 本発明は一般に、通信用電子装置に関し、さらｌ：詳しくは第２世代コードレス 電話（ＣＴ２）に関する。

背景 ＣＴ２共通空中インターフェース（ＣＴ２通信システムを管理する規定）による 現在のＣＴ２（また１よテレポイント）システムには、４ＭＨｚ　（８６４，１ −８６８，１）のスペクトルが割り当てられており、このスペクトル（よ１００ ｋＨｚの間隔で隔てられた４０個の通信用チャンネルを提供する。この共通帯域 は、ヨーロツノ（全土と極東のし１くつかの領土で割り当てられている。しかし 、ＣＴ２共通空中インターフェースの容量上の制約のため（二、し）＜つ力１の 地域では、帯域を１つ、または現在のＣＴ２帯域の両側に２つの帯域を追加する ことにより、ＣＴ２ｉ二割り当てられたスペクトルの部分を増加することがある 。

ＣＴ　２　ＣＡ　Ｉの仕様は、特に４０チャンネル用を二設言ｔされたもので、 システムのタイミングの多くは、この事実（二基づいて決定されている。たとえ ば、リンク要求を開始する発呼側のハンドセットは、最低７５０ｍ秒に選択され た空きチャンネル上で、ＭＵＸ３として知られる多重プロトコルに従って送信を 行う。これにより、４０チヤンネルを走査して７５０ｍ秒の着信リンク要求を捜 す基地は、発呼側のハンドセットを捜し出し、それに応答することができる。リ ンク要求を識別するためには、基地は、まずリンク要求信号内のチャンネル・マ ーカを検出しなければならない。チャンネル・マーカは、ＭＵＸ３プロトコルで １４ｍ秒毎に送信されるコードである。シンセサイザのチャンネル・ロックと、 チャンネル上にＭＵＸ３データが来るときに最悪の場合の位相の一致を行うには 、リンク要求の活動に関して各チャンネルを評価するために最低１６ｍ秒が必要 になる。このタイミングで、基地は４０個のチャンネルを６４０ｍ秒（すなわち ４０ｘ１６）で走査することができ、これにより基地はいずれかのチャンネル上 で７５０ｍ秒のリンク要求を検出することができる。しかし、既存のタイミング では、基地が６０個のチャンネルを走査する必要がある場合には、着信（ハンド セットから基地への）リンク要求は検出されないままになる。このため、拡張さ れたスペクトルを有利に利用して、既存のタイミングと互換性のあるチャンネル 割当方法が必要である。

さらに、ＣＴ２に対して追加の帯域が割り当てられたときにも、多くのハンドセ ットは追加の（拡張された）帯域上で動作することができない。そのため、逆方 向の互換性（ｂａｃｋｗａｒｄ　ｃｏｍｐａ口ｂｉｌｉｔｙ）があることが望ま しい。

発明の概要 簡単に述べると、本発明により、基地局は、第１速度で第１帯域内の各チャンネ ルを走査し、第２速度で第２帯域内の各チャンネルを走査して、走査された各チ ャンネルの被受信信号強度（ＲＳ　Ｓあるいは被受信信号強度指標Ｒ５５ｒ）レ ベルを測定する。第２速度は、実質的に第１速度よりも高い。基地局は、測定し たＲ５Ｓレベルを記憶する。

基地局が、第１帯域上で発呼側の無線電話からのリンク要求を検出すると、基地 局はチャンネルの再割当が最適であるか否かを、第１帯域に関して記憶されたＲ ５Ｓ情報と、第２帯域に関して記憶されたＲ３Ｓ情報との比較に基づいて判定す る。上述の判断が適当であるとされた場合は、基地局は第２帯域内の第２の空き チャンネルを再度割り当てる。

図面の簡単な説明 第１図は、本発明による通信システムのブロック図である。

第２図は、第１帯域と第２帯域とによって構成される拡張周波数スペクトルを示 す。

第３図は、第１帯域と第２帯域とによって構成される別の拡張周波数スペクトル を示す。

第４図ないし第６図は、本発明による方法の流れ図である。

好適な実施例の詳細説明 図１には、本発明が実現されるＣＴ２通信システム１０のブロック図が示される 。基地局１２（テレポイントとも呼ばれる）は、通信システム１０内のハンドセ ット群（ハンドセット１４．２０として示される）のための通信リンクとしての 役割を果たす。ハンドセット１４がフックを外れると、第１チヤンネル上でリン ク要求信号１６を基地１２に送信する。

本発明により、基地１２は、第１帯域（第２図および第３図に図示）の各チャン ネルを走査して、各チャンネルのＲ５Ｓレベルを測定する。この走査は、現在チ ャンネル・マーカに関して用いられている走査よりも速いが、これはチャンネル ・マーカ・パターンをチェックするのに要する時間／チャンネルよりもＲ５Ｓレ ベルをチェックするのに要する時間／チャンネルのほうが少ないためである。基 地１２は、走査したチャンネルのＲ３Ｓデータの記録を保管する。この実施例で は、第１帯域は現在ある４０個のＣＴ２チヤンネルによって構成される。

上述のように、第１帯域の過密問題に対する可能な解決策は、第１帯域に隣接す る追加の（拡張された）４０チヤンネル帯域（第２図参照）、または第１帯域の 両側に１つずつ２個の２０チヤンネルの帯域（第３図参照）を設けることである 。それゆえに、本発明により基地１２がハンドセット（たとえばハンドセット１ ４またはハンドセット２０）からのリンク要求を検出すると、基地１２は（１） 選択されたチャンネル上に音声通信を可能にすることが最適であるのか否かを、 第１帯域に関して記憶されたＲ３Ｓデータと、第２帯域に関して記憶されたＲ５ Ｓデータとの比較に基づいて判定し、（２）発呼側のハンドセットが拡張された 帯域幅機能をもっているか否かを判定する。拡張帯域幅機能を有するすべてのハ ンドセットは、その機能を表示するようにプログラミングすることができる。基 地１２が（１）選択されたチャンネルの割当が最適でないこと、および（２）発 呼側のハンドセットが拡張帯域幅機能を持っていることを判定すると、基地１２ はハンドセットに対して、第２帯域内の使用可能なチャンネルを選択するように 命令する信号を送信する。記憶されたＲ５Ｓデータに基づいて、第１帯域が所定 のレベルの過密（または活動）より上でない場合は、第１帯域内の選択されたチ ャンネルの割当は最適である。選択されたチャンネルが最適であると判定される と、選択されたチャンネル上の音声通信が可能になる。記憶されたＲ５Ｓデータ に基づき、第２帯域が所定のレベルの過密度以下で、発呼側の無線電話が拡張チ ャンネル内で動作することができる場合は、再割当が最適であると見なされる。

記憶されたＲ３Ｓデータに基づき、第１帯域が所定のレベルの過密度以上で、発 呼側の無線電話が拡張チャンネル内で動作することができる場合にも、再割当が 最適であると見なされる。別の可能な方法は、チャンネルを再度割り当てて、第 １帯域と第２％Ｆ域との間でＲＦの通信量を等分に分配することである。このた め、本発明はハードウェアを追加する必要なく単独の受信機により拡張された帯 域チャンネルの利用を評価する既存のＣＴ２帯域内での着信ハンドセットの呼の 検出を行う。その結果、第１帯域はできるだけ過密の状態から解放される。

チャンネル再割当方法のタイミングは、２００ｍ秒ないし２秒の時間間隔に渡っ て分布された５個の別々のＲ５Ｓサンプルに基づき、ＣＡＩ要件により支配され る。２秒以上たったＲ５Ｓデータは、チャンネルの評価に用いてはならないので 、廃棄しなければならない。このため、本発明による方法は、以下のタイミング によって構成される：ＲＳＳＲ５Ｓサンプルウィンドウ　１．０ｍ秒シンセサイ ザ・プログラム　０．２ｍ秒シンセサイザ・ロック　Ｌ工影ｌダ 時間／チャンネル　２．０ｍｍ 待時間／チャンネル　２．０ｍ秒 連続走査　８０ｍ秒 ４０チヤンネル・ロック　＋１０ｍ秒 総走査時間　９０ｍ秒 本発明の一部として、既存のく第１）帯域チャンネル評価タイミングは、アルゴ リズムを改良して、チャンネル・マーカの検出を待つ間にＲ５Ｓを調べるように すると加速される。高度なＣＴ２テレポイント・システムでは、リンク要求が検 出されると、Ｒ５Ｓが調べられて、加入者に対して品質の良いリンクが保障でき るだけの閾値に対する充分な余剰があるか否かが判断される。加速走査法を用い ると、チャンネルは、信号がリンクの設定に必要な閾値より上にあるか否かを判 定するだけの充分な時間の間だけ監視される。信号が閾値上り上にあるときは、 チャンネルは１つのチャンネル・マーカに関して完全に１６ｍ秒間監視される。

Ｍ　Ｕ　Ｘ　３プロトコル（１０ｍ秒Ｔｘ、４ｍ秒Ｒｘ）の場合は、Ｒ５Ｓをサ ンプリングしてＴｘフレームの一部が捕捉されたことを確認するための最小時間 は６ｍ秒である。加速走査の間は、各チャンネルのＲ５Ｓデータが記憶すして、 後で拡張帯域内のＲ５Ｓとの比較に基づいて、チャンネルの再割当が最適である か否かが決定される。

以下に示すのは、既存のＣＴ２帯域に関する着信呼検出のタイミングである。

Ｒ５Ｓサンプルウィンドウ　６．０ｍ秒シンセサイザ・プログラム　０．２ｍｍ 秒時間予チャンネル　７．０ｍ秒 連続走査　２８０ｍ秒 本発発明別の側面により、インタリープされた呼検出（ＣＤ）および拡張された （または第２の）帯域（ＥＢ）呼評価は、以下のタイミングを用いる：評価：Ｅ Ｂ　ＥＢ　ＥＢ　ＣＤ　ＥＢ　ＥＢ　ＣＤ　ＥＢ　ＥＢ　ＥＢ呼検出（ＣＤ）は 、第１　（または既存の）帯域内で行われる。

インターリーブされた評価は、拡張帯域の３つの分配されたＲＳＳサンプルで始 まり、既存の帯域の走査（およびＲ５Ｓ記録）がそれに続く。次に、拡張帯域の ２個の分配されたＲＳＳサンプルが記録され、その後で既存の帯域の走査（およ びＲＳＳ記録）が続く。このサイクルは、リンク要求が検出されるまで繰り返す 。既存の帯域内に、リンク要求が検出されると、最後の５つの分配されたＲ３Ｓ サンプルのうちで最も古いものは１．０３秒（最後のチャンネルの検出を想定し て）となる。これにより、Ｒ３Ｓデータを用いてチャンネルの再割当を行うには ９７０ｍ秒が猶予される。この時間は、端末容量データの交換（ＣＡＩに規定さ れている）と、システムをロードするための余剰として必要である。リンク要求 が検出され、端末容量交換が拡張帯域チャンネルの再割当が可能であることを示 すと、基地は、既存の帯域および拡張帯域のＲＳＳテーブルに含まれている記憶 されたシステム・ローディング情報に基づき、再割当が最適であるか否かを判断 する。

第４図ないし第６図には、本発明によりＣＴ２通信システム内で通信リソース（ この例ではチャンネル）を割り当てる方法の流れ図が示される。

第４図には、本発明により無線チャンネルを無線電話ユニットに割り当てる方法 が示される。ステップ１０２で、基地局は拡張帯域のチャンネル１で受信する。

ステップ１０４で、基地局は信号が受信されたチャンネルについてＲ８Ｓレベル をサンプリングする。次に、サンプリングされたＲ３Ｓの最大値が記憶される。

ステップ１０６で、チャンネル番号が繰り上げられる。次に決定１０８がなされ て、現在のチャンネルがチャンネル４０よりも大きいか否かが判定される。決定 １０８がイエスの場合は、さらに決定１１０が行われて、第２走査が終了したか 否かが判定される。

ステップまたは決定１０８の決定がノーであると、プロセスはステップ１０４に 戻る。

決定１１０がイエスの場合は、プロセスはステップ１１２に続き、既存の帯域ル ーチンでの着信呼検出が始まる。

ステップ１１４で、基地局は、既存のまたは第１帯域のチャンネル１上で被受信 モードに入る。ステップ１１６で、基地局は、現在のチャンネルのＲ５Ｓレベル をサンプリングして、サンプリングされた最大値をセーブする。ステップ１１８ で、基地局はリンク要求を検出する。決定１１９で、基地局は、有効なリンク要 求が検出されたか否かを判定する。決定１１９がイエスの場合は、プロセスはブ ロックＣに進む。決定１１９がノーの場合は、さらに決定１２０がなされて、チ ャンネル上の時間が６ｍ秒に等しいか否かが判定される。決定１２０がイエスの 場合は、さらに決定１２１が行われて、測定されたＲＳＳレベルが所定の閾値よ り低いか否かが判定される。決定１２０がノーの場合は、プロセスは決定１２２ に続く。決定１２１がイエスの場合は、プロセスはステップ１２２に続く。

決定１２２では、現在のチャンネル上の時間が１６ｍ秒よりも大きいか否かに関 する判定がなされる。決定１２２がイエスの場合は、プロセスはステップ１２３ に続く。ステップ１２３で、チャンネル番号が繰り上げられる。次にプロセスは 、ステップまたは決定１２４に続く。決定１２４では、チャンネル番号が４０よ りも大きいか否かが判定される。決定１２２または決定１２４がノーの場合は、 プロセスはステップ１１６に戻る。

ｊｌ！５図では、ステップ１２５で拡張帯域評価が開始される。ステップ１２６ で基地局は、拡張帯域（第２帯域）のチャンネル１で受信する。ステップ１２８ で、基地局は、現在のチャンネルのＲ５Ｓレベルをサンプリングして、サンプリ ングされた最大値をセーブする。ステップ１３８でチャンネル番号が繰り上げら れる。次に決定１３２がなされ、チャンネル番号がチャンネル４０よりも大きい か否かが判定される。決定１３２がイエスの場合は、プロセスは決定１３４に続 き、そこで第３回目の走査が終了したか否かの判定がなされる。決定１３２がノ ーの場合は、プロセスはステップ１２８に続く。決定１３２がイエスの場合は、 さらに決定１３４がなされて、第３回目の走査が終了したか否かが判定される。

決定１３４がイエスの場合は、プロセスはステップ１３６に続く。決定１３４が ノーの場合は、プロセスはステップ１２６に続く。

ステップ１３６では、既存の帯域で着信呼を検出するルーチンが始まる。ステッ プ１３８では、基地局は、既存の帯域のチャンネル１で受信するモードにある。

ステップ１４０では、基地局は現在の帯域のＲ５Ｓレベルをサンプリングして、 サンプリングされた最大値をセーブする。ステップ１４２で、着信リンク要求が 基地局により検出される。

決定１４４で、有効なリンク要求信号が検出されたか否かが判定される。決定１ ４４がイエスの場合、プロセスはブロックＣに続く。決定１４４がノーの場合、 さらに決定１４６がなされて、チャンネル走査に費やされた時間が６ｍ秒に等し いか否かの判定が行われる。

決定１４６がイエスの場合は、さらに決定１４８が行われて、測定されたＲ５Ｓ レベルが所定の閾値よりも高いか否かが判定される。決定１４８がイエスの場合 は、さらに決定１５０が行われて、現在のチャンネル上の時間が１６ｍ秒より高 いか否かが判定される。決定１４８がノーの場合は、プロセスはステップ１５２ に続く。決定１５０がイエスの場合も、プロセスはステップ１５２に進む。決定 １５０がノーの場合は、プロセスはステップ１４０に戻る。

ステップ１５２で、現在のチャンネル番号が繰り上げられる。この後、プロセス は決定１５４に続く。決定１５４で、現在のチャンネル番号が４０より大きいか 否かの判定が行われる。決定１５４がイエスの場合は、プロセスはブロックＢに 続く。決定１５４がノーの場合は、プロセスはステップ１４０に戻る。

第６図では、ステップ１５６でリンクが設定される。決定１５８で、ハンドセン トが拡張帯域上で通信を行えるか否かの判定がなされる。決定１５８がノーの場 合は、通信リンクはステップ１６０で既存のチャンネル上に維持される。決定１ ５８がイエスの場合は、ステップ１６２で、最後の５回の走査の最大値に基づき 、既存の帯域Ｒ５Ｓが評価される。

決定１６４で、既存の帯域の容量が満杯であるか否かの判定がなされる。決定１ ６４がイエスの場合は、ステップ１６６で通信リンクは既存のチャンネル上に維 持される。

決定１６４がノーの場合は、基地局は発呼側の無線電話にリンク再設定命令を送 り、ステップ１６８で拡張帯域内のチャンネルの通信リンクを再要求する。

そのため、リンク要求信号が送られたチャンネルのＲ５Ｓレベルが所定の閾値よ りも高く、第２帯域内に所定の閾値以下のＲ５Ｓレベルを有する少なくとも１つ のチャンネルがある場合は、本発明の通信リソース割当プロセスは、第２　（ま たは拡張）帯域内のチャンネルを、第２帯域上で動作することができる発呼側の 無線電話のハンドセットに割り当てる。これにより、現在の無線電話ハンドセッ トと逆方向の互換性を有する方法で、第１帯域くすべての無線電話が動作するこ とができる）の過密問題を緩和する。

翌第１図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. １．無線電話通信システム内で無線電話ユニットに無線チャンネルを割り当てる 方法であって：第１速度で第１帯域を走査して、第１帯域内の複数のチャンネル のＲＳＳレベルを測定する段階；第２速度で第２帯域を走査して、第２帯域内の 複数のチャンネルのＲＳＳレベルを測定する段階であって、前記第２速度は前記 第１速度よりも実質的に大きい段階；測定されたＲＳＳレベルを記憶する段階； 第１帯域内にある第１チャンネル上で発呼側の無線電話ユニットからリンク要求 を受信する段階；第１帯域内の複数のチャンネルのＲＳＳレベルを、第２帯域内 の複数のチャンネルのＲＳＳレベルと比較して、要求されたチャンネルの割当が 最適であるか否かを判定する段階； 発呼側の無線電話が第２帯域で動作することができるか否かを判定する段階； 要求されたチャンネルの割当が最適である場合に、発呼側の無線電話に第１チャ ンネルを割り当てる段階；および要求されたチャンネルの割当が最適ではなく、 発呼側の無線電話が第２帯域内で動作することができる場合に、第２帯域内の第 ２チャンネルを発呼側の無線電話に再度割り当てる段階； によって構成されることを特徴とする方法。
2. ２．第１帯域が、４０個のチャンネルから構成され、これらのチャンネルは各走 査サイクル毎に２９０ミリ秒の期間の間に走査される請求項１記載の方法。
3. ３．第１および第２帯域がそれぞれ４０個のチャンネルから構成され、本方法が ： 第１の２９０ミリ秒の間隔の間に第１帯域を走査する段階； ３個の連続する９０ミリ秒の間隔の関に第２帯域を走査する段階； 第２の２９０ミリ秒の間隔の間に第１帯域を走査する段階； ２個の連続する９０ミリ秒の間隔の間に第２帯域を走査する段階； によって構成されることを特徴とする走査サイクルで実行される請求項１記載の 方法。
4. ４．少なくとも１つの基地局と、第１帯域と第２帯域とに編成されている複数の チャンネルを共有する複数の無線電話ユニットとを有する無線電話通信システム において、無線チャンネルを発呼側の無線電話ユニットに割り当てる方法であっ て： （ａ）第１帯域内の各チャンネルを走査して、第１帯域内の各チャンネルの被受 信信号強度指標（ＲＳＳ）レベルを判定し、各チャンネルは、走査されているチ ャンネルのＲＳＳレベルが所定の閾値レベルよりも高いか否かを判定するために 要する最小時間の間走査され、走査されているチャンネルのＲＳＳレベルが所定 の閾値レベルよりも高いと判定された場合には、そのチャンネルが、チャンネル ・マーカが受信されたか否かを判定するために要する最小時間間隔の間監視され る段階； （ｂ）第２帯域内のチャンネルのそれぞれを走査して、所定の閾値よりも高くな いＲＳＳレベルを有するチャンネルが少なくとも１つあるか否かを判定する段階 ；（ｃ）ステップ（ａ）および（ｂ）で判定されたＲＳＳレベルを記憶する段階 ； （ｄ）第１帯域内の第１チャンネル上で、通信リンク要求を発呼側の無線電話ユ ニットから受信する段階；（ｅ）第１チャンネルのＲＳＳレベルが所定の閾値よ りも高いか否かを判定する段階； （ｆ）発呼側の無線電話ユニットが第２帯域上で動作することができるか否かを 判定する段階；（ｇ）第２帯域内に、所定の閾値よりも高くないＲＳＳレベルを 有するチャンネルが少なくとも１つあるか否かを判定する段階；および （ｈ）第１チャンネルのＲＳＳレベルが所定の閾値よりも高いこと，発呼側の無 線電話ユニットが第２帯域上で動作することができること，および第２帯域内に 所定の閾値よりも高くないＲＳＳレベルを有するチャンネルがあることが判定さ れたときに、チャンネル再割当信号を発呼側の無線電話ユニットに送信し、この チャンネル再割当信号が発呼側の無線電話ユニットに対して、ステップ（ｄ）で 判定された第２帯域内のチャンネル上でリンク要求信号を送信する上うに命令し て、所定の閾値より高くないＲＳＳレベルを有するようにする段階； によって構成されることを特徴とする方法。