JP4559600B2

JP4559600B2 - Physical slot allocation method by adaptive array base station.

Info

Publication number: JP4559600B2
Application number: JP2000241143A
Authority: JP
Inventors: 知好横田
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2000-08-09
Filing date: 2000-08-09
Publication date: 2010-10-06
Anticipated expiration: 2020-08-09
Also published as: JP2002058061A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はＳＤＭＡ(Space Division Multiple Access：空間分割多元接続、以下本文では“空間多重”と記す)方式の通信システムに関するものであり、アダプティブアレイ基地局でユーザを空間多重で他のユーザと同じＴＣＨ（情報チャネルまたは通話チャネル）物理スロットに割当てる方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、移動体通信端末のデジタル通信システム（特にＰＨＳ）においても、空間多重で複数の呼を同じ物理スロットで確立することが実施されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ＷＬＬ（Wireless Local Loop）システムのような固定無線通信システムでの空間多重技術とは異なり、ＰＨＳのような移動体通信端末では種々の問題や制約があるため未だ実用化レベルに達していないのが現状である。なぜならば、移動体通信端末である為にユーザの上りのダイナミックレンジ（Dynamic Range）が大きかったり、ユーザのスピードが速い場合があり、複数のユーザの呼を空間多重で確立したとしてもＧＯＳ（Grade of Service）が悪く、しばしば干渉回避が為されて空間多重を維持できないことがあるからである。
【０００４】
このように、空間多重の通話はそうでない場合に比べてＧＯＳの観点からリスクが大きく、積極的に空間多重で呼を処理しようとすると、しばしばＧＯＳが容認できない場合がある。また、新しくＣＣＨ（制御チャネル）で呼の要求をしてきたユーザに対して空間多重で呼を確立することは、そのユーザの上りのＲＳＳＩ(受信強度)のダイナミックレンジやスピードに関する情報がないため非常にリスクが大きい。
本発明はこのような従来技術の課題を解決し、通常の空間多重しない呼と同じＧＯＳで空間多重した呼を確立・維持できるアダプティブアレイ基地局による物理スロットの割当て方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するために、本発明のアダプティブアレイ基地局による物理スロットの割当て方法は、送信対象となる移動体通信端末に対しては最大の送信電力で通信するアダプティブビームフォーミングと、与干渉移動体通信端末に対しては影響を与えないようにするアダプティブヌルスティアリングとを使い分けることにより、同一の物理スロットを複数の呼で共有するＳＤＭＡ方式での通信を行うアダプティブアレイ基地局による物理スロットの割当て方法において、自局の物理スロットに空きがなくなるまでは１呼に対し１物理スロットを割当て、各呼ごとに、上りのＲＳＳＩのダイナミックレンジと、Spatial Signature（受信応答ベクトル）の変化スピードとを算出し、算出結果に基づいて既存の呼をレベル分けし、自局の物理スロットに空きがなくなった状態で新たな呼の確立要求を受けた場合、所定レベル以上の既存の呼が複数存在するか確認し、複数存在しない場合には、新たな呼の確立要求を出した移動体通信端末に、割当てを拒否するための制御データを送信し、複数存在する場合には、いくつ存在するか確認し、２つ存在するときには、これら２つの既存の呼のいずれか一方を、他の一方の呼の使用している物理スロットにＴＣＨ切り替えさせてＳＤＭＡ方式での通信を行い、切り替え元の空き物理スロットを新たな呼に割当て、３つ以上存在するときには、それらの呼を前記算出結果に基づいてランク付けし、上位２つの既存の呼のいずれか一方を、他の一方の呼の使用している物理スロットにＴＣＨ切り替えさせてＳＤＭＡ方式での通信を行い、切り替え元の空き物理スロットを新たな呼に割当てることを特徴とする。
【０００６】
また、本発明のアダプティブアレイ基地局による物理スロットの割当て方法は、移動体通信端末からアダプティブアレイ基地局に送出する確立要求メッセージに呼種類識別子用のデータブロックを設け、自局の物理スロットに空きがなくなった状態で新たな呼の確立要求を受けた場合に、所定レベル以上の既存の呼が１つだけ存在したとき、呼種類識別子から新たな呼の種類を識別し、新たな呼の種類が予め定めた種類に該当する場合には、新たな呼のＣＣＨのＲＳＳＩと、既存の呼のＴＣＨのＲＳＳＩの平均値との差をもとめ、その差が規定値以下のときには、既存の呼の使用している物理スロットを新たな呼と共有させ、ＳＤＭＡ方式での通信を行うことを特徴とする。
【０００７】
また、上記予め定めた種類はショートメッセージ及びデータ通信であることが好ましい。また、場合によっては位置登録を適応することも考えられる。
なお、１つのＴＣＨ物理スロットでＳＤＭＡ方式により２つの呼を確立した後に、ＴＣＨ物理スロットに空きが生じた場合、ＳＤＭＡ方式での通信を行っている２つの呼のうち１つを、空いた物理スロットにＴＣＨ切り替えさせることが好ましい。
【０００８】
また、ＳＤＭＡ方式での通信をさせるか否かの判断に使用された、上りのＲＳＳＩのダイナミックレンジと、Spatial Signature（受信応答ベクトル）の変化スピードとに関するモニタ情報はＳＤＭＡ方式での通信の間も保持され、それらの呼が終了するまで、各呼ごとに、上りのＲＳＳＩのダイナミックレンジと、Spatial Signature（受信応答ベクトル）の変化スピードとのモニタを継続する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に添付図面を参照して、本発明によるアダプティブアレイ基地局による物理スロットの割当て方法をデジタル無線通信用アダブティブアレイ基地局であるＰＨＳ基地局に適用したときの実施の形態について詳細に説明する。なお、図１はアダブティブアレイ基地局の機能ブロック図、図２は電波の放射パターンを表わした図、図３〜５はアダブティブアレイ基地局の処理フロー図である。
【００１１】
図１を参照すると、本発明によるアダプティブアレイ基地局をデジタル無線通信用アダブティブアレイ基地局であるＰＨＳ基地局に適用したときの実施の形態を示す機能ブロック図が示されている。
図１において、本実施の形態によるアダプティブアレイ基地局１０は、４つのアンテナＡＮＴ１〜ＡＮＴ４を備え、これらアンテナＡＮＴが送受信切り替えスイッチ１２に接続されている。送受信切り替えスイッチ１２は、これらアンテナＡＮＴ１〜ＡＮＴ４を時分割で制御して送信と受信との切り替え制御を行っている。送受信切り替えスイッチ１２には受信系モジュール１４と送信系モジュール２２とが接続されている。
【００１２】
受信系モジュール１４は、各アンテナＡＮＴ毎に備えた、４つのローノイズ増幅器（ＬＮＡ）１６、ダウンコンバータ（Ｄ／Ｃ）１８、Ａ／Ｄコンバータ（Ａ／Ｄ）２０により構成されている。受信系モジュール１４はまた、モデム部３０に接続され、ローノイズ増幅器１６、ダウンコンバータ１８およびＡ／Ｄコンバータ（Ａ／Ｄ）２０は、信号経路である送受信切り替えスイッチ１２からモデム部３０に向かってこの順番で接続されている。
【００１３】
送信系モジュール２２は、同様に、各アンテナＡＮＴ毎に備えた、４つのＤ／Ａコンバータ（Ｄ／Ａ）２４、アッパコンバータ（Ｕ／Ｃ）２６、乗算回路（ＭＰ）２８ａ及びｂにより構成されている。送信系モジュール２２はまた、モデム部３０に接続され、Ｄ／Ａコンバータ２４、アッパコンバータ２６および乗算回路２８ａ及びｂは、信号経路であるモデム部３０から送受信系切り替えスイッチ１２に向かってこの順番で接続されている。
そして、２つの呼に空間多重する場合は、乗算回路２８ａと乗算回路２８ｂとを使って各呼に異なる重みで送信できるようにしている。
【００１４】
モデム部３０は、複数のＣＰＵから構成されており、送受信データの変復調およびデジタル信号処理による位相制御を行なっている。具体的には以下の５つの制御を行う。
１．受信系モジュール１４の最終段で変換されたディジタル信号の例えばＤ／Ｕ(Desire/Undesire: 希望波／妨害波）が最大となるように合成し復調する。
２．アンテナＡＮＴでの受信の位相を算出して、送信時にはアンテナ端で同等の位相になるように制御する。それによって、通信を行うＰＨＳ端末の方向に送信／受信とも指向性を持たせることができる。
３．干渉波と遅延波の到来方向にヌル点を作ることによって抑圧する。
４．ｎ本のアンテナに供給する信号の位相を制御することによって、任意の方向に指向性を持たせてビームを絞って送信することを可能とする。
５．周囲の基地局や通話中、あるいはデータ（通信）のやりとりをしている当該ユーザ端末以外の端末に対して、下り方向に与える干渉を減少させる。
【００１５】
このモデム部３０は制御部３２に接続されている。
制御部３２は複数のＣＰＵから構成され、アダプティブアレイ基地局１０全体の制御を行う。具体的には以下の６つの制御を行う。
１．モデム部３０に対して必要なパラメータおよびタイミングを指示し、モデム部３０が受信したデータを処理する。また、空中に輻射すべきデータを作成してモデム部３０に渡す。さらに、キャリブレーションによって計算された重み付けによる送信出力の制御を指示する。
２．ユーザ端末（ユーザのＰＨＳ端末、以下単にユーザと称す）からのSpatial Signature（受信応答ベクトル）の変化速度を計算する。
３．ユーザからの上りのＲＳＳＩの統計処理をする。
４．空間多重した呼のＧＯＳが空間多重でない通常の呼のＧＯＳとできるだけ同じになるようなロジックで空間多重の物理スロット割当てを行う。
５．複数ユーザに対して空間多重で通話を確立する場合は、夫々のユーザへのC/I（Carrier/Interference）がユーザのＧＯＳを良好に保つ為に必要な値以上になるように、夫々のユーザへの重みを計算する。
６．ＩＳＤＮ回線に接続され、これとのインタフェースの処理を実行する。
【００１６】
電源部３４は１００Ｖの電源の供給を受け、アダプティブアレイ基地局１０に電力を供給する電源部である。なお、モデム部３０および制御部３２によりデジタル信号処理部が形成される。アダプティブアレイ基地局１０では、Ｎ（Ｎは２以上の自然数）本のアンテナから受信した受信情報（振幅と位相）を元にして、各アンテナに対しそれぞれ所定の重み付けで送信するアダプティブアレイ送信を行っている。
【００１７】
ＰＨＳの様な移動通信システムで空間多重で呼を確立する場合、以下の２つの大きな制約が基地局側にある。
（１）空間多重を維持できる複数ユーザからの上りのＲＳＳＩのダイナミックレンジに限界がある。
（２）空間多重を維持できる複数ユーザのスピードに限界がある。
【００１８】
まず、上記（１）について詳細に説明すると、アダプティブアレイ基地局で複数ユーザに対して同じ物理スロットを共有させて空間多重で通話を確立する場合、各ユーザが受信する利得が高くなるようにアダプティブビームフォーミング（Adaptive Beam Forming）すると同時に、他のユーザに対してアダプティブヌルスティアリング（Adaptive Null Steering）でヌル送信しなければならない。
そこで、ユーザが良好なGOSで受信する為には、ある一定基準以上のC/N（Carrier/Noise）が必要になる。したがって、基地局で或る一定基準以上のヌルを他のユーザに対して作ることができなければ、ユーザのＧＯＳは許容できないものになってしまう。
【００１９】
図２を参照すると、空間多重で呼を確立したときの電波の放射パターンが示されている。同図からわかるように、USER１の受信する利得が高くなるようにアダプティブビームフォーミングすると同時に、USER２及びUSER３に対してアダプティブヌルスティアリングでヌル送信されている。
同様に、USER２（USER３）の受信する利得が高くなるようにアダプティブビームフォーミングすると同時に、USER１及びUSER３（USER１及びUSER２）に対してアダプティブヌルスティアリングでヌル送信されている。
【００２０】
一般的にこのヌルの能力は、基地局のC/Iの関数になっている。あるユーザとの通話を考えた場合、他のユーザからの受信は干渉波になる為、複数ユーザからの上りのＲＳＳＩのダイナミックレンジが広くなることは、それだけ基地局のC/Iの絶対値が大きくなることを意味している。基地局で或る一定基準以上のヌルを確保できるC/Iのダイナミックレンジはアルゴリズムにもよるが有限である。例えば± 20dBとすれば、上りのＲＳＳＩのダイナミックレンジが同じく± 20dB以内に納まっていなければならない。
【００２１】
次に、上記「（２）空間多重を維持できる複数ユーザのスピードに限界がある」について詳細に説明すると、ＰＨＳ端末はＴＤＤ／ＴＤＭＡ方式で通信を行うので基地局から受信して2.5ms後に送信を行う。アダプティブアレイ基地局では、ユーザからの受信情報に基づいて下りの重みを決定して2.5ms後の送信に反映させる。即ち2.5msの遅れがある。従ってユーザのスピードが速ければ、上記の重みの誤差が大きくなり、必要なヌルを確保できないことになる。ここで言うスピードとは、単にユーザの移動速度（モビリティ）だけでなく、ユーザからの受信情報が変化する速さを言う。本実施の形態では、この“ユーザからの受信情報が変化する速さ”をSpatial Signature（受信応答ベクトル）の変化スピードとして計算する。
例えばユーザのモビリティは小さくても回りの環境によってはマルチパスの影響で受信情報の変化スピードが速くなる場合もある。空間多重を維持する為には、前述した様に他のユーザに対して或る一定基準以上のヌルを確保しなければならないので、ユーザのスピードも或る一定基準以下でなければならない。
【００２２】
以上（１）〜（２）の２つの制約があるので、移動体通信システムで積極的に空間多重で呼を確立しようとすれば、ユーザのＧＯＳが劣化するリスクを持っている。そのため、空間多重で確立された呼のＧＯＳができるだけそうでない通常の呼のＧＯＳと同じになるように特別なチャネル割当てのアルゴリズムが必要になる。
【００２３】
２多重で空間多重する場合を例にして、そのチャネル割当てアルゴリズムについて説明する。
１）基地局の物理スロットがフルになる迄は通常のチャネルに呼を割当てる。
２）通所のチャネルに割当てられた呼に対しては、後述する方法でユーザの上りのＲＳＳＩのダイナミックレンジとスピードとの２点についてモニタする。
３）２）でのモニタによって、ユーザの上りのＲＳＳＩのダイナミックレンジとスピードとを算出して以下のようなレベル分けを行う。
４）３）のレベル分けの結果、下記のレベルA又はレベルBに属する呼は空間多重チャネルとして物理スロットを共有できるものとする。
【００２４】
＜レベルA＞
上りのＲＳＳＩのダイナミックレンジ≦Range_A かつユーザからのSpatial Signature（受信応答ベクトル）の変化スピードが許容度以内
＜レベルB＞
上りのＲＳＳＩのダイナミックレンジ≦Range_B かつユーザからのSpatial Signature（受信応答ベクトル）の変化スピードが許容度以内
＜レベルC＞
上りのＲＳＳＩのダイナミックレンジ≦Range_C かつユーザからのSpatial Signature（受信応答ベクトル）の変化スピードが許容度以内
但し、Range_C＞Range_B＞Range_Aである。なお、上記レベル分けは一例に過ぎず、レベル数や各レベルの定義はこれに限定されない。
【００２５】
次に、既存の呼のモニタ方法について説明する。
イ）ユーザからのＣＲＣエラー及びＵＷエラーの無いバースト毎にRSSIを記録し、上りのＲＳＳＩのレベル変動幅を記録する。
ロ）ユーザからのＣＲＣエラー及びＵＷエラーの無いバースト毎にSpatial Signature（受信応答ベクトル）の変化スピード（d）を記録する。Spatial Signature（受信応答ベクトル）の変化スピード（d）は以下に示すようにして定義される。
【００２６】
ある時間t_nにおけるSpatial Signature（受信応答ベクトル）を
【数１】

とし、5ms後のSpatial Signature（受信応答ベクトル）を
【数２】

とすれば、
Spatial Signature（受信応答ベクトル）の変化スピードは以下のように表わされる。
【数３】

【００２７】
次にユーザのSpatial Signature（受信応答ベクトル）について説明する。アンテナn本からなるアダプティブアレイ基地局に於いて、受信部で各アンテナで受信した受信信号を受信Weightsで重み付けしてコンバインされる最終出力
【数４】

は以下の様に表わされる。
【数５】

【００２８】
此処で、
【数６】

【数７】

【数８】

【数９】

はユーザからのSpatial Signature（受信応答ベクトル）、
【数１０】

は干渉ユーザからのSpatial Signature（受信応答ベクトル）、
【数１１】

は受信Weights、
【数１２】

はユーザが出力した送信信号、
【数１３】

は干渉ユーザが出力した送信信号、
【数１４】

は雑音ベクトルである。
【００２９】
式▲２▼は干渉ユーザがひとり存在する場合を示している。理想的にアダプティブアレイが動作した場合、［数８］は以下の２式を満足するように制御される。
【数１５】

【数１６】

【００３０】
通話状態にあるユーザからの受信信号が変化する速度は式▲１▼を使って推測することができる。式▲１▼で使っているSpatial Signature（受信応答ベクトル）は即ち［数９］のことである。具体的には以下の手順で空間多重チャネルとして許容できるスピードであるかを判定する。
１）T₁msec毎に計算されたdの小さい方からP₁％の値を抜き出してヒストグラムに入れる。
２）１）の作業を開始してからT₂秒経過した時点で作成されたヒストグラムで d ≧ Speed_Threshを満足する割合を計算する。
３）２）の作業は呼が終了する迄続けられる。
４）d ≧ Speed_Threshを満足する割合がP₂％以上の時、空間多重チャネルとして許容できると判定する。
【００３１】
以上のことを、その呼が空間多重チャネルを使用している／いないに関わらず、通話が終了するまでモニタして記録する。但しこのモニタ結果は、モニタを始めて規定時間（例えば、ymsec）以上経過しないと無効とみなしてレベルCとする。
また、空間多重をさせるか否かの判断に使用された、上りのＲＳＳＩのダイナミックレンジと、Spatial Signature（受信応答ベクトル）の変化スピードとに関するモニタ情報は空間多重している間も保持される。
【００３２】
図３を参照すると、アダプティブアレイ基地局が新しい呼に物理スロットを割り当てるときの第１の実施の形態である処理フロー図が示されている。
図３のＳ３０１において新しい呼の確立要求があると、ＴＣＨ物理スロットがフル（空きがない）であるか否か確認する（Ｓ３０３）。このとき、フルでなければ空いている物理スロットに新しい呼を割当てる（Ｓ３０５）。
【００３３】
一方、基地局のＴＣＨ物理スロットがフルになった状態で新しく呼の要求があった場合には、実施した前述のレベル分けの結果、既存の呼の中で所定のレベル（この場合、レベルA又はレベルB、且つユーザからのSpatial Signature（受信応答ベクトル）の変化スピードが許容度以内）に相当する２つ以上の呼があるかどうか確認する（Ｓ３０７）。その結果存在しない場合には、ＣＣＨで新しい呼に割当て拒否をするための制御データを送信する（Ｓ３０９）。
【００３４】
Ｓ３０７の結果、２つ以上存在した場合にはつづいて３つ以上存在するか否か確認する（Ｓ３１１）。Ｓ３１１の結果、３つ以下（つまり２つ）である場合には２つの呼の１つを他の一方の物理スロットにＴＣＨ切り替えをさせて、１つの物理スロットを共有して空間多重で２つの呼を確立する（Ｓ３１３）。そして、新しく要求のあった呼を空いた物理スロットで確立する（Ｓ３１５）。
【００３５】
Ｓ３１１の結果、３つ以上存在する場合には前述した上りのRSSIのダイナミックレンジ、Spatial Signature（受信応答ベクトル）の変化スピードに基づいて、該当する既存の呼のランク付けを行う（Ｓ３１７）。そして、空間多重に適した上位２つの呼の１つを他の一方の物理スロットにＴＣＨ切り替えさせて、１つの物理スロットを共有して空間多重で２つの呼を確立する（Ｓ３１９）。つづいて、新しく要求のあった呼を空いた物理スロットで確立する（Ｓ３２１）。
【００３６】
図４を参照すると、アダプティブアレイ基地局が新しい呼に物理スロットを割り当てるときの第２の実施の形態である処理フロー図が示されている。なお、第２の実施の形態には以下の前提条件を必要する。
通常、ユーザはＴＣＨに移る前に確立要求メッセージを基地局にCCHで送出する。本実施の形態では、この確立要求メッセージに呼の種類を識別できる識別子（呼種類識別子）用のデータブロックを設け、基地局が予め呼の種類を識別できるようにする。PHSにおける呼の種類としては以下のものがある。
【００３７】
（１）音声（２）位置登録（３）ショートメッセージ（４）データ通信
この中でも、（３）ショートメッセージや（４）データ通信の呼は比較的ユーザのモビリティや上りのＲＳＳＩのダイナミックレンジが小さいと考えられるので、空間多重チャネルに割当てるには良い候補になる。また、位置登録はその呼の性質上、失敗してもユーザが意識することなく端末で自動的に成功するまでリトライするので、空間多重チャネルに割当てる候補になる可能性がある。
なお、本実施の形態では、空間多重チャネルに適した呼の種類として（３）ショートメッセージや（４）データ通信をあげているが、これら２つは具体例に過ぎず、ユーザのモビリティや上りのＲＳＳＩのダイナミックレンジが小さいものであればこれに限定されないことは明らかである。
【００３８】
逆に（１）音声はモビリティや上りのＲＳＳＩのダイナミックレンジが大きい場合が予想されるので、ＣＣＨで要求のあったユーザの呼を直接空間多重チャネルに割当てるのはＧＯＳの観点から非常にリスクが大きい。よって、直接空間多重チャネルに割当てないことを本実施の形態の空間多重チャネル割当てアルゴリズムでは適用する。
【００３９】
図４のＳ４０１において新しい呼の確立要求があると、ＴＣＨ物理スロットがフル（空きがない）であるか否か確認する（Ｓ４０３）。このとき、フルでなければ空いている物理スロットに新しい呼を割当てる（Ｓ４０５）。
一方、基地局のＴＣＨ物理スロットがフルになった状態で新しく呼の要求があった場合には、実施した前述のレベル分けの結果、既存の呼の中でレベルA又はレベルBに相当する既存の呼がいくつあるか確認する（Ｓ４０７）。その結果１つも存在しない場合には、ＣＣＨで新しい呼に割当て拒否をするための制御データを送信する（Ｓ４２１）。一方、１つだけある場合には後述する処理Ａ（図５）へすすむ（Ｓ４１９）。
【００４０】
Ｓ４０７の結果、２つある場合には２つの呼の１つを他の一方の物理スロットにＴＣＨ切り替えをさせて、１つの物理スロットを共有して空間多重で２つの呼を確立する（Ｓ４１５）。そして、新しく要求のあった呼を空いた物理スロットで確立する（Ｓ４１７）。
Ｓ４０７の結果、３つ以上存在する場合には前述した上りのＲＳＳＩのダイナミックレンジ、Spatial Signature（受信応答ベクトル）の変化スピードに基づいて、該当する既存の呼のランク付けを行う（Ｓ４０９）。そして、空間多重に適した上位２つの呼の１つを他の一方の物理スロットにＴＣＨ切り替えさせて、１つの物理スロットを共有して空間多重で２つの呼を確立する（Ｓ４１１）。つづいて、新しく要求のあった呼を空いた物理スロットで確立する（Ｓ４１３）。
【００４１】
図５を参照すると、前述の処理Ａのフロー図が示されている。Ｓ５０１では物理スロットを共有できる既存の呼が、最高レベル（この場合、レベルA）に属するか否か確認する。その結果、属していなければＣＣＨで新しい呼に割当て拒否をするための制御データを送信する（Ｓ５０９）。
レベルＡに属している場合には、受信した確立要求メッセージの「呼種類識別子」から新しく要求のあった呼の種類を確認する（Ｓ５０３）。その結果、呼の種類が“ショートメッセージ”や“データ通信”である場合には次処理（Ｓ５０５）へすすむ。それ以外の種類の場合にはＣＣＨで新しい呼に割当て拒否をするための制御データを送信する（Ｓ５０９）。
【００４２】
Ｓ５０５の結果、“新しく要求のあった呼のＣＣＨのRSSI”と“レベルAに属する既存の呼のＲＳＳＩの平均値”の差が規定値（±XdBuV）以内であれば、要求のあった呼をレベルAの既存の呼と同じ物理スロットで空間多重させて確立させる（Ｓ５０７）。上記条件を満たさない場合にはＣＣＨで新しい呼に割当て拒否をするための制御データを送信する（Ｓ５０９）。
【００４３】
次に、空間多重をサポートするアダプティブアレイ基地局の運用方法について述べる。
１）空間多重で２ユーザの呼を維持している時に他の物理スロットが空いた場合、２ユーザの内１ユーザの呼を空いた物理スロットにＴＣＨ切り替えで移動させる（通常は誤り率ＦＥＲの多い呼を切り替えさせる）。これは、空間多重の呼に比べて通常の空間多重しない呼の方がＧＯＳの観点から遥かに有利であるためである。
２）空間多重した呼の失敗率やＧＯＲを示すデータ（ＴＣＨ切り替え数、ハンドオーバ数、異常切断数等）を基地局毎に一定周期で記録する（例えば、毎日記録）。
３）空間多重した呼の失敗率が高い、若しくはＧＯＳを示すデータが通常の空間多重しない呼に比べて著しく悪い基地局が見つかった場合は、その基地局の環境が空間多重に適さない可能性があるとして、一定期間（例えば、原因がわかるまで）空間多重で呼を確立することを停止する。
このように、本発明によれば通常の空間多重しない呼と同じＧＯＳで空間多重した呼を確立・維持できる。
【００４４】
また、許容できるＧＯＳで空間多重チャネルで呼を確立できるので、基地局のチャネル当たりの単価を下げることができると同時に周波数の有効利用を図ることができる。
さらに、基地局の設置環境が空間多重に適さない場合は、その基地局エリア内の空間多重サービスを停止できるので、ネットワークの品質が劣化するのを回避することができる。
なお、本実施の形態では本発明によるアダプティブアレイ基地局による物理スロットの割当て方法をＰＨＳ基地局に適用したが、本発明は特にＰＨＳ基地局に限定されるものではなく、例えばＰＤＣ(Personal Digital Cellular) やＣＤＭＡ(Code Division Multiple Access) 等の基地局にも同様に適用可能である。
【発明の効果】
このように本発明のアダプティブアレイ基地局による物理スロットの割当て方法によれば、通常の空間多重しない呼と同じＧＯＳで空間多重した呼を確立・維持できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるアダプティブアレイ基地局による物理スロットの割当て方法をＰＨＳ基地局に適用したときの実施の形態を示す機能ブロック図。
【図２】 SDMA方式を適用したとき電波の放射パターンを表わした図。
【図３】本発明の第１の実施の形態を説明する処理フロー図。
【図４】本発明の第２の実施の形態を説明する処理フロー図。
【図５】本発明の第２の実施の形態を説明する処理フロー図。
【符号の説明】
１０アダプティブアレイ基地局
１２送受信切り替えスイッチ
１４受信系モジュール
２２送信系モジュール
３０モデム部
３２制御部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a communication system using the SDMA (Space Division Multiple Access: hereinafter referred to as “spatial multiplexing”) system, and uses the same TCH as other users by spatial multiplexing at an adaptive array base station. (Information channel or speech channel) relates to a method of allocating to a physical slot.
[0002]
[Prior art]
In recent years, in a digital communication system (particularly, PHS) of a mobile communication terminal, a plurality of calls are established in the same physical slot by spatial multiplexing.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, unlike a spatial multiplexing technique in a fixed wireless communication system such as a WLL (Wireless Local Loop) system, a mobile communication terminal such as a PHS has not yet reached a practical level due to various problems and limitations. is the current situation. This is because the user's uplink dynamic range is large because the mobile communication terminal is large or the user's speed is fast. Even if a plurality of user calls are established by spatial multiplexing, GOS (Grade of service), interference avoidance is often performed, and spatial multiplexing may not be maintained.
[0004]
Thus, spatial multiplexing calls are more risky from a GOS perspective than otherwise, and GOS is often unacceptable when actively trying to handle calls with spatial multiplexing. In addition, establishing a call by spatial multiplexing for a user who has newly requested a call on the CCH (control channel) is extremely difficult because there is no information regarding the dynamic range and speed of the uplink RSSI (reception strength) of the user. There is a big risk.
An object of the present invention is to solve the problems of the prior art and to provide a physical slot allocation method by an adaptive array base station capable of establishing and maintaining a call spatially multiplexed with the same GOS as a normal non-spatial multiplexed call. To do.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problem, the adaptive array base station allocation method according to the present invention includes adaptive beam forming for communicating with a maximum transmission power to a mobile communication terminal to be transmitted, and interference. A physical slot by an adaptive array base station that performs communication in an SDMA system in which the same physical slot is shared by a plurality of calls by selectively using adaptive null steering that does not affect mobile communication terminals In this allocation method, one physical slot is allocated to one call until the physical slot of the local station runs out, and for each call, the dynamic range of uplink RSSI and the change speed of the spatial signature (reception response vector) And classify existing calls based on the calculation results, and When a new call establishment request is received when there is no available space in the network, it is checked whether there are multiple existing calls of a predetermined level or higher. Control data for refusing allocation is transmitted to the mobile communication terminal. If there are a plurality of control data, check how many exist, and if there are two, one of these two existing calls is TCH switching to the physical slot used by the other one of the calls is performed to perform communication in the SDMA system, and the free physical slot of the switching source is assigned to a new call. Based on the calculation result, ranking is performed, and one of the top two existing calls is switched to the physical slot used by the other one of the calls, and communication is performed in the SDMA system. Are allocated to a new call.
[0006]
In addition, according to the adaptive array base station of the present invention, the physical slot allocation method includes a call type identifier data block provided in the establishment request message transmitted from the mobile communication terminal to the adaptive array base station, and the physical slot of the own station is free. When a new call establishment request is received when there is no call, and there is only one existing call of a predetermined level or higher, the new call type is identified from the call type identifier, and the new call type Is determined in advance, the difference between the RSSI of the CCH of the new call and the average value of the RSSI of the TCH of the existing call is obtained. The present invention is characterized in that the used physical slot is shared with a new call and communication is performed by the SDMA method.
[0007]
The predetermined type is preferably a short message and data communication. In some cases, location registration may be applied.
Note that, after two calls are established in one TCH physical slot by the SDMA method, if a vacancy occurs in the TCH physical slot, one of the two calls performing communication in the SDMA method is assigned to the free physical It is preferable to switch the TCH to the slot.
[0008]
In addition, monitor information regarding the dynamic range of the upstream RSSI and the change speed of the spatial signature (reception response vector) used for determining whether or not to perform communication in the SDMA system is also available during the communication in the SDMA system. Until the call is terminated, the monitoring of the dynamic range of the upstream RSSI and the changing speed of the spatial signature (reception response vector) is continued for each call.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, with reference to the attached drawings, an embodiment when the method for allocating physical slots by the adaptive array base station according to the present invention is applied to a PHS base station which is an adaptive array base station for digital wireless communication will be described in detail. To do. 1 is a functional block diagram of the adaptive array base station, FIG. 2 is a diagram showing a radiation pattern of radio waves, and FIGS. 3 to 5 are process flow diagrams of the adaptive array base station.
[0011]
Referring to FIG. 1, there is shown a functional block diagram showing an embodiment when an adaptive array base station according to the present invention is applied to a PHS base station which is an adaptive array base station for digital radio communication.
In FIG. 1, the adaptive array base station 10 according to the present embodiment includes four antennas ANT1 to ANT4, and these antennas ANT are connected to a transmission / reception changeover switch 12. The transmission / reception selector switch 12 controls these antennas ANT1 to ANT4 in a time-sharing manner to perform switching control between transmission and reception. A reception system module 14 and a transmission system module 22 are connected to the transmission / reception selector switch 12.
[0012]
The reception module 14 includes four low noise amplifiers (LNA) 16, a down converter (D / C) 18, and an A / D converter (A / D) 20 provided for each antenna ANT. The reception system module 14 is also connected to the modem unit 30, and the low noise amplifier 16, the down converter 18, and the A / D converter (A / D) 20 are connected to the modem unit 30 from the transmission / reception changeover switch 12 that is a signal path. Connected in order.
[0013]
Similarly, the transmission system module 22 includes four D / A converters (D / A) 24, an upper converter (U / C) 26, and multiplier circuits (MP) 28a and b provided for each antenna ANT. ing. The transmission system module 22 is also connected to the modem unit 30. The D / A converter 24, the upper converter 26, and the multiplication circuits 28a and 28b are arranged in this order from the modem unit 30 serving as a signal path toward the transmission / reception system changeover switch 12. It is connected.
In the case of spatial multiplexing for two calls, transmission can be made with different weights to each call using the multiplication circuit 28a and the multiplication circuit 28b.
[0014]
The modem unit 30 includes a plurality of CPUs, and performs phase control by modulation / demodulation of transmission / reception data and digital signal processing. Specifically, the following five controls are performed.
1. For example, D / U (Desire / Undesire) of the digital signal converted at the final stage of the reception system module 14 is synthesized and demodulated so as to be maximized.
2. The phase of reception at the antenna ANT is calculated, and control is performed so that the phase is equivalent at the antenna end during transmission. Thereby, directivity can be imparted to the transmission / reception in the direction of the PHS terminal that performs communication.
3. Suppression is achieved by creating a null point in the direction of arrival of interference and delayed waves.
4). By controlling the phase of the signals supplied to the n antennas, it is possible to transmit with the beam narrowed with directivity in an arbitrary direction.
5). Interference in the downlink direction is reduced with respect to terminals other than the user terminal that is exchanging data (communications) during communication with surrounding base stations.
[0015]
The modem unit 30 is connected to the control unit 32.
The control unit 32 includes a plurality of CPUs, and controls the entire adaptive array base station 10. Specifically, the following six controls are performed.
1. Necessary parameters and timings are instructed to the modem unit 30, and the data received by the modem unit 30 is processed. Further, data to be radiated in the air is created and passed to the modem unit 30. Further, the control of the transmission output by weighting calculated by the calibration is instructed.
2. The rate of change of the spatial signature (reception response vector) from the user terminal (the user's PHS terminal, hereinafter simply referred to as the user) is calculated.
3. Statistical processing of uplink RSSI from the user is performed.
4). Spatial multiplexed physical slot allocation is performed with a logic such that the GOS of a spatially multiplexed call is as similar as possible to the GOS of a normal call that is not spatially multiplexed.
5). When establishing a spatially multiplexed call for multiple users, each user has a C / I (Carrier / Interference) for each user that is greater than or equal to the value required to maintain the user's GOS. Calculate the weight to.
6). It is connected to the ISDN line and executes processing of an interface with the ISDN line.
[0016]
The power supply unit 34 is a power supply unit that receives a power supply of 100 V and supplies power to the adaptive array base station 10. The modem unit 30 and the control unit 32 form a digital signal processing unit. The adaptive array base station 10 performs adaptive array transmission for transmitting to each antenna with a predetermined weight based on reception information (amplitude and phase) received from N (N is a natural number of 2 or more) antennas. ing.
[0017]
When establishing a call by spatial multiplexing in a mobile communication system such as PHS, the following two major restrictions are on the base station side.
(1) There is a limit to the dynamic range of uplink RSSI from multiple users that can maintain spatial multiplexing.
(2) There is a limit to the speed of multiple users who can maintain spatial multiplexing.
[0018]
First, the above (1) will be described in detail. When a call is established by spatial multiplexing by sharing the same physical slot for a plurality of users in the adaptive array base station, the adaptive reception is performed so that the gain received by each user is increased. At the same time as beam forming (Adaptive Beam Forming), null transmission must be performed to other users by Adaptive Null Steering.
Therefore, in order for the user to receive with good GOS, a C / N (Carrier / Noise) exceeding a certain standard is required. Therefore, if the base station cannot create a null above a certain standard for other users, the user's GOS will be unacceptable.
[0019]
Referring to FIG. 2, a radio wave radiation pattern when a call is established by spatial multiplexing is shown. As can be seen from the figure, adaptive beamforming is performed so that the gain received by USER1 is increased, and at the same time, null transmission is performed for USER2 and USER3 by adaptive null steering.
Similarly, adaptive beamforming is performed so as to increase the gain received by USER2 (USER3), and at the same time, null transmission is performed for USER1 and USER3 (USER1 and USER2) by adaptive null steering.
[0020]
In general, this null capability is a function of the C / I of the base station. When considering a call with a certain user, reception from other users becomes an interference wave, so that the dynamic range of uplink RSSI from multiple users becomes wider. Means to grow. The C / I dynamic range in which a base station can secure a null exceeding a certain standard is limited, although it depends on the algorithm. For example, if it is ± 20 dB, the dynamic range of the upstream RSSI must be within ± 20 dB.
[0021]
Next, “(2) The speed of a plurality of users who can maintain spatial multiplexing is limited” will be described in detail. Since the PHS terminal performs communication using the TDD / TDMA system, it is received from the base station and transmitted after 2.5 ms. I do. In the adaptive array base station, the downlink weight is determined based on the received information from the user and reflected in the transmission after 2.5 ms. That is, there is a delay of 2.5 ms. Therefore, if the user speed is high, the error of the weight becomes large, and the necessary null cannot be secured. The speed here refers not only to the moving speed (mobility) of the user, but also to the speed at which the information received from the user changes. In the present embodiment, this “speed at which the received information from the user changes” is calculated as the changing speed of the spatial signature (reception response vector).
For example, even if the mobility of the user is small, depending on the surrounding environment, the change speed of the received information may increase due to the influence of multipath. In order to maintain spatial multiplexing, as described above, nulls greater than a certain standard must be secured for other users, and the user speed must also be less than a certain standard.
[0022]
Since there are two restrictions (1) to (2) above, there is a risk that the user's GOS will deteriorate if a mobile communication system actively attempts to establish a call by spatial multiplexing. Therefore, a special channel allocation algorithm is required so that the GOS of a call established by spatial multiplexing is as similar as possible to a GOS of a normal call that is not so possible.
[0023]
The channel assignment algorithm will be described by taking the case of two multiplexing and spatial multiplexing as an example.
1) Allocate calls to normal channels until the base station physical slot is full.
2) For a call assigned to a usual channel, two points of dynamic range and speed of the user's uplink RSSI are monitored by a method described later.
3) Based on the monitor in 2), the dynamic range and speed of the user's uplink RSSI are calculated, and the following level division is performed.
4) As a result of the level classification in 3), it is assumed that calls belonging to the following level A or level B can share a physical slot as a spatial multiplexing channel.
[0024]
<Level A>
Dynamic range of upstream RSSI ≤ Range_A and the change speed of Spatial Signature (Reception Response Vector) from the user is within the allowable level <Level B>
Dynamic range of upstream RSSI ≦ Range_B and the change speed of Spatial Signature (Reception Response Vector) from the user is within the tolerance level <Level C>
Dynamic range of upstream RSSI ≦ Range_C and the change speed of the spatial signature (reception response vector) from the user is within the tolerance, but Range_C>Range_B> Range_A. The level division is merely an example, and the number of levels and the definition of each level are not limited thereto.
[0025]
Next, an existing call monitoring method will be described.
B) Record RSSI for each burst without CRC error and UW error from the user, and record the level fluctuation range of upstream RSSI.
B) Record the change speed (d) of Spatial Signature (reception response vector) for each burst without CRC error and UW error from the user. The change speed (d) of the Spatial Signature (reception response vector) is defined as follows.
[0026]
Spatial signature (reception response vector) at a certain time t _n

And the Spatial Signature (Reception Response Vector) after 5ms

given that,
The change speed of the Spatial Signature (reception response vector) is expressed as follows.
[Equation 3]

[0027]
Next, the user's spatial signature (reception response vector) will be described. In an adaptive array base station consisting of n antennas, the reception signal received by each antenna at the receiving unit is weighted with the receiving weights and combined for final output

Is expressed as follows.
[Equation 5]

[0028]
Where
[Formula 6]

[Expression 7]

[Equation 8]

[Equation 9]

Is the spatial signature (reception response vector) from the user,
[Expression 10]

Is the Spatial Signature (Reception Response Vector) from the interfering user,
[Expression 11]

Will receive Weights,
[Expression 12]

Is the transmission signal output by the user,
[Formula 13]

Is the transmitted signal output by the interfering user,
[Expression 14]

Is a noise vector.
[0029]
Equation (2) shows a case where there is one interfering user. When the adaptive array operates ideally, [Equation 8] is controlled to satisfy the following two expressions.
[Expression 15]

[Expression 16]

[0030]
The rate at which the received signal from the user in a call state changes can be estimated using equation (1). The Spatial Signature (reception response vector) used in Equation (1) is [Equation 9]. Specifically, it is determined whether the speed is acceptable for the spatial multiplexing channel by the following procedure.
1) Extract the value of P ₁ % from the smaller d calculated every T ₁ msec and put it in the histogram.
2) Calculate the ratio satisfying d ≧ Speed_Thresh in the histogram created when T ₂ seconds have passed since the work of 1) was started.
3) The operation of 2) is continued until the call is terminated.
4) When the ratio that satisfies d ≧ Speed_Thresh is P ₂ % or more, it is determined that the channel is acceptable as a spatial multiplexing channel.
[0031]
The above is monitored and recorded until the call is ended regardless of whether the call uses the spatial multiplexing channel or not. However, this monitoring result is regarded as invalid if a specified time (for example, ymsec) has not elapsed after the start of monitoring, and is set to level C.
Also, the monitor information regarding the dynamic range of the upstream RSSI and the change speed of the spatial signature (reception response vector) used for determining whether or not to perform spatial multiplexing is retained during spatial multiplexing.
[0032]
Referring to FIG. 3, there is shown a process flow diagram which is a first embodiment when an adaptive array base station allocates a physical slot to a new call.
When there is a request for establishing a new call in S301 of FIG. 3, it is confirmed whether or not the TCH physical slot is full (no space available) (S303). At this time, if it is not full, a new call is assigned to an empty physical slot (S305).
[0033]
On the other hand, if there is a new call request in the state where the TCH physical slot of the base station is full, the result of the above-mentioned leveling performed is that a predetermined level (in this case, level A) Alternatively, it is confirmed whether there are two or more calls corresponding to level B and the change speed of the Spatial Signature (reception response vector) from the user is within an allowable range (S307). If the result does not exist, control data for rejecting assignment to a new call is transmitted on the CCH (S309).
[0034]
As a result of S307, if there are two or more, then it is confirmed whether there are three or more (S311). As a result of S311, when there are three or less (that is, two), one of two calls is TCH switched to the other physical slot, and one physical slot is shared and two spatially multiplexed A call is established (S313). Then, the newly requested call is established in the free physical slot (S315).
[0035]
If there are three or more as a result of S311, the corresponding existing call is ranked based on the dynamic range of the upstream RSSI and the change speed of the spatial signature (reception response vector) described above (S317). Then, one of the upper two calls suitable for spatial multiplexing is TCH-switched to the other physical slot, and two calls are established by spatial multiplexing while sharing one physical slot (S319). Subsequently, a newly requested call is established in the free physical slot (S321).
[0036]
Referring to FIG. 4, there is shown a process flow diagram which is a second embodiment when the adaptive array base station allocates a physical slot to a new call. Note that the following preconditions are necessary for the second embodiment.
Normally, the user sends an establishment request message to the base station on the CCH before moving to the TCH. In the present embodiment, a data block for an identifier (call type identifier) that can identify the call type is provided in the establishment request message so that the base station can identify the call type in advance. There are the following types of calls in PHS.
[0037]
(1) Voice (2) Location registration (3) Short message (4) Data communication Among these, (3) Short message and (4) Data communication calls have relatively small user mobility and dynamic range of upstream RSSI. Therefore, it is a good candidate for assignment to a spatially multiplexed channel. In addition, because of the nature of the call, location registration retries until it succeeds automatically at the terminal without being aware of the user even if it fails, so there is a possibility that it becomes a candidate to be assigned to the spatial multiplexing channel.
In this embodiment, (3) short message and (4) data communication are listed as call types suitable for the spatial multiplexing channel. However, these two are merely examples, and user mobility and uplink are considered. It is obvious that the present invention is not limited to this as long as the RSSI dynamic range is small.
[0038]
Conversely, (1) since voice is expected to have a large dynamic range of mobility and uplink RSSI, it is very risky from the viewpoint of GOS to directly allocate a user's call requested by CCH to a spatial multiplexing channel. large. Therefore, the direct allocation to the spatial multiplexing channel is applied in the spatial multiplexing channel allocation algorithm of the present embodiment.
[0039]
If there is a request for establishing a new call in S401 of FIG. 4, it is confirmed whether or not the TCH physical slot is full (no space available) (S403). At this time, if it is not full, a new call is allocated to an empty physical slot (S405).
On the other hand, when there is a new call request when the TCH physical slot of the base station is full, the existing level corresponding to level A or level B in the existing call is determined as a result of the above-described level division. The number of calls is confirmed (S407). As a result, if none exists, control data for rejecting assignment to a new call on CCH is transmitted (S421). On the other hand, if there is only one, the process proceeds to process A (FIG. 5) described later (S419).
[0040]
If there are two as a result of S407, TCH switching is performed for one of the two calls to the other physical slot, and two calls are established by spatial multiplexing while sharing one physical slot (S415). . Then, the newly requested call is established in the free physical slot (S417).
If there are three or more as a result of S407, the corresponding existing call is ranked based on the dynamic range of the upstream RSSI and the change speed of the spatial signature (reception response vector) described above (S409). Then, one of the upper two calls suitable for spatial multiplexing is TCH switched to the other physical slot, and two calls are established by spatial multiplexing while sharing one physical slot (S411). Subsequently, a newly requested call is established in the free physical slot (S413).
[0041]
Referring to FIG. 5, a flowchart of the above-described process A is shown. In S501, it is confirmed whether an existing call that can share a physical slot belongs to the highest level (in this case, level A). As a result, if it does not belong, control data for refusing assignment to a new call on the CCH is transmitted (S509).
If it belongs to level A, the type of the newly requested call is confirmed from the “call type identifier” of the received establishment request message (S503). As a result, if the call type is “short message” or “data communication”, the process proceeds to the next process (S505). In the case of other types, control data for rejecting assignment to a new call is transmitted by CCH (S509).
[0042]
As a result of S505, if the difference between “the RSSI of CCH of a newly requested call” and “the average value of RSSI of existing calls belonging to level A” is within a specified value (± XdBuV), the requested call Is spatially multiplexed in the same physical slot as an existing call of level A (S507). If the above condition is not satisfied, control data for rejecting assignment to a new call is transmitted on the CCH (S509).
[0043]
Next, an operation method of an adaptive array base station that supports spatial multiplexing will be described.
1) If another physical slot is vacant when two users' calls are maintained by spatial multiplexing, the call of one user out of two users is moved to the vacant physical slot by TCH switching (usually error rate FER) Switch many calls). This is because a normal non-spatial multiplexed call is far more advantageous from a GOS viewpoint than a spatially multiplexed call.
2) Data indicating the failure rate and GOR of the spatially multiplexed call (the number of TCH switching, the number of handovers, the number of abnormal disconnections, etc.) is recorded at a constant period for each base station (for example, recorded daily).
3) When a base station is found to have a high failure rate for spatially multiplexed calls, or when data indicating GOS is significantly worse than a normal non-spatial multiplexed call, the environment of the base station may not be suitable for spatial multiplexing As a result, the establishment of a call with spatial multiplexing is stopped for a certain period (for example, until the cause is known).
Thus, according to the present invention, a call spatially multiplexed with the same GOS as a normal non-spatial multiplexed call can be established and maintained.
[0044]
In addition, since a call can be established on a spatially multiplexed channel with an acceptable GOS, the unit cost per channel of the base station can be lowered and the frequency can be used effectively.
Furthermore, when the installation environment of the base station is not suitable for spatial multiplexing, the spatial multiplexing service in the base station area can be stopped, so that deterioration of network quality can be avoided.
In the present embodiment, the physical slot allocation method by the adaptive array base station according to the present invention is applied to the PHS base station. However, the present invention is not particularly limited to the PHS base station. For example, PDC (Personal Digital Cellular ) And base stations such as CDMA (Code Division Multiple Access).
【The invention's effect】
As described above, according to the physical slot allocation method by the adaptive array base station of the present invention, it is possible to establish and maintain a call spatially multiplexed with the same GOS as a normal non-space multiplexed call.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a functional block diagram showing an embodiment when a physical slot allocation method by an adaptive array base station according to the present invention is applied to a PHS base station.
FIG. 2 shows a radio wave radiation pattern when the SDMA method is applied.
FIG. 3 is a process flow diagram for explaining the first embodiment of the present invention;
FIG. 4 is a process flow diagram illustrating a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a processing flow diagram for explaining a second embodiment of the present invention;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Adaptive array base station 12 Transmission / reception changeover switch 14 Reception system module 22 Transmission system module 30 Modem part 32 Control part

Claims

By selectively using adaptive beamforming that communicates with the maximum transmission power for mobile communication terminals to be transmitted and adaptive null steering that does not affect interfering mobile communication terminals In the physical slot allocation method by the adaptive array base station that performs the communication in the SDMA method in which the same physical slot is shared by a plurality of calls,
One physical slot is allocated to one call until there is no room in its own physical slot, and the dynamic range of uplink RSSI and the change speed of Spatial Signature (reception response vector) are calculated for each call.
Based on the calculation results, existing calls are classified into levels,
If a request for establishing a new call is received when there is no more space in the physical slot of the local station, check whether there are multiple existing calls of a predetermined level or higher.
If there are not more than one,
Sending control data for refusing allocation to the mobile communication terminal that has issued the new call establishment request,
If there are multiple, check how many exist,
When there are two,
Either one of these two existing calls is TCH switched to the physical slot used by the other call to perform communication in the SDMA system, and the free physical slot of the switching source is assigned to the new call ,
When there are more than two,
Rank those calls based on the calculation results,
CDMA switching is performed by switching one of the top two existing calls to the physical slot used by the other one of the calls,
A physical slot allocation method by an adaptive array base station, wherein a free physical slot of a switching source is allocated to the new call.

The method of allocating physical slots by the adaptive array base station according to claim 1,
A data block for call type identifier is provided in the establishment request message sent from the mobile communication terminal to the adaptive array base station,
When there is only one existing call above the predetermined level when a request for establishing a new call is received in a state where the physical slot of the local station is full,
Identifying the new call type from the call type identifier;
If the new call type corresponds to a predetermined type,
Find the difference between the RSSI of the CCH of the new call and the average RSSI of the TCH of the existing call;
When the difference is less than or equal to a specified value, the physical slot used by the existing call is shared with the new call, and communication is performed by the SDMA method, and physical slot allocation by the adaptive array base station Method.

The method of allocating physical slots by the adaptive array base station according to claim 2,
A method of assigning physical slots by an adaptive array base station, wherein the predetermined type is a short message, data communication, and / or location registration.

In the physical slot allocation method by the adaptive array base station according to any one of claims 1 to 3,
If there is a vacancy in the TCH physical slot after establishing two calls by SDMA in one TCH physical slot,
A method of allocating physical slots by an adaptive array base station, wherein one of two calls performing communication in the SDMA system is TCH-switched to an empty physical slot.

The method of allocating physical slots by the adaptive array base station according to any one of claims 1 to 4,
The monitor information regarding the dynamic range of the upstream RSSI and the change speed of the spatial signature (reception response vector) used for determining whether or not to perform the communication by the SDMA method is retained during the communication by the SDMA method. ,
Until each call is terminated, the monitoring of the dynamic range of the upstream RSSI and the changing speed of the spatial signature (reception response vector) is continued for each call. Allocation method.