JP3889614B2

JP3889614B2 - Communication channel assignment apparatus and radio base station

Info

Publication number: JP3889614B2
Application number: JP2001377678A
Authority: JP
Inventors: 昌志岩見; 健雄宮田; 正悟中尾; 忠芳伊藤
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2001-12-11
Filing date: 2001-12-11
Publication date: 2007-03-07
Anticipated expiration: 2021-12-11
Also published as: JP2003179965A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空間多重方式（ＰａｔｈＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅＡｃｃｅｓｓ：ＰＤＭＡ方式）により複数のＰＨＳ（パーソナル・ハンディホン・システム）携帯端末、携帯電話機等の無線電話装置（以下、「移動局」という。）と無線接続する無線基地局に関し、特に、移動局に対して割り当てる通信用チャネルの選定技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、複数の移動局と無線通信する無線基地局では、周波数資源を有効利用して各移動局に通信用チャネルを割り当てるために時分割多重方式（ＴＤＭＡ／ＴＤＤ、ＴｉｍｅＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅＡｃｃｅｓｓ／ＴｉｍｅＤｉｖｉｓｉｏｎＤｕｐｌｅｘ）が用いられており、更なる周波数資源の有効利用のため空間多重方式が用いられる。
【０００３】
ここで、空間多重方式は、無線基地局が、異なる方向に存在する複数の移動局に対し、アダプティブアレイ装置等を用いた指向性パターンの形成により、同一周波数で同時刻に通信を行う方式である。
なお、アダプティブアレイ装置は、固定的に設置された複数のアンテナを備え、個々のアンテナに対する送受信信号の振幅と位相とを動的に調整することにより、アンテナ全体として、送信、受信のための指向性パターンを動的に形成するものであり、所望の移動局の方向へ送信強度及び受信感度を高めつつ、多重している他の移動局の方向に対する送信強度及び受信感度を低下させるような信号の相互干渉除去のための制御を行う。
【０００４】
例えば、空間多重方式により同一周波数で同時刻に最大４つの移動局からの信号を多重する無線基地局であって、時分割多重方式により周期的な一定時間を、送信タイムスロット４つと受信タイムスロット４つとの合計８つに区分し、送信タイムスロットと受信タイムスロットとの組である送受信タイムスロット４組のうちの３組を、それぞれ最大４つまでの移動局に双方向の通信チャネル（ＴｒａｆｆｉｃＣｈａｎｎｅｌ：ＴＣＨ）として割り当てるような無線基地局が研究開発されている。
【０００５】
ところで、従来、無線基地局における移動局の新規接続時の通信チャネル割当、或いは通信チャネル割当済みのある移動局の通信品質低下等に基づくＴＣＨ切替必要時の通信チャネル割当は、各送受信タイムスロットを、何らかの基準により定めた優先順に、割当候補として割当可否判定を行い、最初に割当可能であると判定したときに割当候補としていた送受信タイムスロットを、新規の移動局、或いはＴＣＨ切替が必要であった移動局に割り当てるといった手順で行われる。
【０００６】
従来の割当可否判定は、割当候補である送受信タイムスロットにおいて、ある程度の品質での通信が可能か否かという判定であり、通信品質に影響を与える複数のパラメータそれぞれについて、予め固定的に定めた閾値との比較によりなされ、高品質とは言えないまでも、一応ある程度の通信品質での通信が可能であれば、割当可能と判定される。
【０００７】
なお、割当可否判定において用いる上述のパラメータとして、例えば、同一の送受信タイムスロットに空間多重している移動局間のＤＤＲ値のうちの最大値（以下、「最悪ＤＤＲ値」という。）がある。
ここで、ＤＤＲ（ＤｅｓｉｒｅｄｔｏＤｅｓｉｒｅｄＲａｔｉｏ）は、移動局間の受信電力レベルの比を示す数であり、２つの移動局についての受信応答ベクトルの大きさの比（１以上の数となるように除数と被除数を入れ替え調整したもの）により算出される。なお、受信応答ベクトルは移動局から無線基地局までの信号の伝播路を示す数である。このＤＤＲは、通信品質に大きく影響する１つの指標であり、最悪ＤＤＲ値が大きい状況下では、無線基地局は各移動局からの信号の分離が困難となり、通信品質は低下するので、割当可否判定においては最悪ＤＤＲ値が所定の閾値より大きければ割当不可と判定されることになる。
【０００８】
即ち、従来の無線基地局による新規接続時、或いはＴＣＨ切替必要時における移動局への通信チャネル割当では、上述の割当可否判定により、一応、ある程度の通信品質での通信が可能であると判定された送受信タイムスロットが、その移動局に割り当てられることになる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の無線基地局による新規接続時の通信チャネル割当では、新規の移動局に、無線基地局が既に他の１以上の移動局との通信に用いている送受信タイムスロットを割り当てた場合に生じる以下の問題を解決することができない。
【００１０】
即ち、この場合には、新規の移動局が割り当てられた送受信タイムスロットで、既に無線基地局と通信中であった１以上の移動局についてその通信品質が低下する事態が生じ、特に、その送受信タイムスロットにおいて空間多重対象とされている移動局の数が多い場合、つまり多重度が高い場合には、移動局相互間の干渉除去は技術的に難しいため、一応ある程度の通信品質での通信が可能であっても通信品質が低下してしまい、将来的な移動局の移動その他の要因により、その多くの移動局の通信品質が将来において通信不可能状態にまで下がるおそれが高まるという問題が生じる。
【００１１】
また、従来の無線基地局によるＴＣＨ切替必要時の通信チャネル割当では、ＴＣＨ切替対象の移動局に、無線基地局が既に他の１以上の移動局との通信に用いている送受信タイムスロットを割り当てた場合に、無線基地局が通信している移動局全体として見た場合には通信品質が低下する移動局が増加する事態が当然生じ得る。この結果、多くの移動局の通信品質が将来的に通信不可能状態にまで下がるおそれが高まるという問題が生じる。
【００１２】
そこで、本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、新規接続時或いはＴＣＨ切替必要時に、将来的に通信不可能状態に陥る移動局の増加をある程度抑制するように、移動局への通信チャネル割当を行う無線基地局、通信チャネル割当装置等を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明に係る通信チャネル割当装置は、移動局に複数のタイムスロットのいずれかを割り当てる時分割多重方式、及び空間多重方式により、複数の移動局と無線通信する無線基地局に備えられ、移動局に割り当てるべきタイムスロットを決定するために、１以上の各タイムスロットについて、当該タイムスロットを当該移動局に割り当てたと仮定した場合における当該タイムスロットに係る通信品質を示す評価値に基づいて、当該タイムスロットを当該移動局に割り当てることが可能か否かの判定を行い、タイムスロットについての前記判定を、当該タイムスロットを当該移動局に割り当てたならば全タイムスロットそれぞれに割り当てられた移動局数のタイムスロット間における不均一度合が増大することになるときに、増大しないときよりも、割当可能との判定を抑制するように行うことを特徴とする。
【００１４】
ここで、「割当可能との判定を抑制するように行う」とは、例えば多重度４等、ある特定の多重度に係るタイムスロットについて移動局に割当可能か否かという判定を、多重度の不均一度に係る場合分けに従って、普通に判定するときと厳しく判定するときとの２つの判定レベルを使い分けることを前提として、その厳しく判定するときのことをいう。この判定方式では、同じある移動局に特定の多重度に係るタイムスロットを割り当てることができるか否かという判定を、その移動局とそのタイムスロットの状況は全く同じであっても、普通に判定すれば割当可能となるが、厳しく判定すれば割当不可能との結果が出ることがあるというように、通信品質に係る判定基準を普通と厳しいとの２基準もって切り替える得ることを前提としている。
【００１５】
上記構成により、送受信タイムスロット等のタイムスロットについて割り当てられた移動局の数つまり多重度のタイムスロット間でのばらつきが増大することになる場合における割当可否判定において、その他の場合よりも高度の通信品質に相当する厳しい閾値を用いた比較等の抑制的な判定方法によって割当可否判定を行うことになるので、割当可否判定の結果に従った割当を行った場合に、各タイムスロット間での多重度の不均一の程度が割当前より増大することをある程度抑制できるようになる。これは、各タイムスロットにおける多重度を低く抑えることに繋がり、本発明によれば、多重度が高くて各移動局の信号を分離不能になり通信不可能状態に陥る移動局の増加を、ある程度抑制することが可能となる。
【００１６】
また、本発明に係る無線基地局は、移動局に複数のタイムスロットのいずれかを割り当てる時分割多重方式、及び空間多重方式により、複数の移動局と無線通信する無線基地局であって、１以上の各タイムスロットについて、割当を要する一の移動局に対して当該タイムスロットを割り当てたと仮定した場合における当該タイムスロットに係る通信品質を示す評価値に基づいて、当該タイムスロットを当該移動局に割り当てることが可能か否かの割当可否判定を行う判定手段と、前記判定手段により割当可能と判定された１つのタイムスロットを、前記割当を要する一の移動局に対して割り当てる割当手段とを備え、前記判定手段は、タイムスロットについての前記割当可否判定を、当該タイムスロットに割り当てられた移動局の総数が、所定基準数より大きいときに、所定基準数以下のときよりも、割当可能と判定することを抑制するように行うことを特徴とする。
【００１７】
これにより、多重度が高いタイムスロットについての割当可否判定は、多重度が低いタイムスロットについての割当可否判定より高度の通信品質に相当する厳しい閾値を用いた比較等の抑制的な判定方法によりなされることとなり、結果的に、各タイムスロットにおける多重度を低く抑えることに繋がり、新規接続時或いはＴＣＨ切替必要時において、将来的に通信不可能状態に陥る移動局の増加をある程度抑制することが可能になる。
【００１８】
また、本発明に係る無線基地局は、移動局に複数のタイムスロットのいずれかを割り当てる時分割多重方式、及び空間多重方式により、複数の移動局と無線通信する無線基地局であって、１以上の各タイムスロットについて、通信チャネル切替を要する一の移動局に対して当該タイムスロットを割り当てたと仮定した場合における当該タイムスロットに係る通信品質を示す評価値に基づいて、当該タイムスロットを当該移動局に割り当てることが可能か否かの割当可否判定を行う判定手段と、前記判定手段により割当可能と判定された１つのタイムスロットを、前記通信チャネル切替を要する一の移動局に対して割り当てる割当手段とを備え、前記判定手段は、タイムスロットについての前記割当可否判定を、前記仮定した場合における当該タイムスロットに割り当てられた移動局の総数が、当該通信チャネル切替を要する一の移動局が元に割り当てられていたタイムスロットにおける割り当てられていた移動局の総数より大きいときには、当該元のタイムスロットに係る移動局の総数より小さいときよりも、割当可能と判定することを抑制するように行うことを特徴とする。
【００１９】
これにより、ＴＣＨ切替必要時において、ＴＣＨ切替後にＴＣＨ切替前と比べて多重度の不均一度が高まることをある程度抑制でき、結果的に将来的に通信不可能状態に陥る移動局が増加してしまう事態をある程度抑制することが可能になる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に係る無線基地局について、図を用いて説明する。
＜構成＞
図１は、本発明の実施の形態に係る無線基地局１００の構成を示すブロック図である。
【００２１】
無線基地局１００は、ＰＨＳ規格で定められた複数の送受信タイムスロットを用いる時分割多重方式（ＴＤＭＡ／ＴＤＤ、ＴｉｍｅＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅＡｃｃｅｓｓ／ＴｉｍｅＤｉｖｉｓｉｏｎＤｕｐｌｅｘ）方式に加え、更にアダプティブアレイ技術に基づく空間多重方式をも用いて、同一周波数で最大４つの移動局の信号を空間多重して、移動局と無線接続する無線基地局である。
【００２２】
即ち、無線基地局１００は、時分割多重方式により５ｍｓ周期の期間であるＴＤＭＡフレームを８等分して４つの送信タイムスロットと４つの受信タイムスロットに分割して、送信タイムスロットと受信タイムスロットとの組である送受信タイムスロット４組のうちの３組を、それぞれ最大４つまでの移動局に双方向の通信チャネル（ＴｒａｆｆｉｃＣｈａｎｎｅｌ：ＴＣＨ）として割り当てて、即ち最大４つの移動局の信号を空間多重して通信を行う機能を有し、同図に示すように、アダプティブアレイ・アンテナ１ａ１〜１ａｎ、無線部２ａ１〜２ａｎ、信号処理部３、モデム部４、ベースバンド部５及び制御部６を備える。
【００２３】
なお、空間多重方式は、無線基地局１００が、異なる方向に存在する複数の移動局に対し異なる指向性パターンを形成することにより同一周波数で同時刻に通信を行う方式であり、アダプティブアレイ・アンテナ１ａ１〜１ａｎ、無線部２ａ１〜２ａｎ、信号処理部３及び制御部６が、個々のアンテナに対する送受信信号の振幅と位相とを動的に調整し、アンテナ全体として、送信、受信のための指向性パターンを動的に形成することにより実現される。この空間多重方式におけるアダプティブアレイ技術については、「空間領域における適応信号処理とその応用技術論文特集」（電子情報通信学会論文誌ＶＯＬ．Ｊ７５−Ｂ−２Ｎｏ．１１）に詳細に記載されている。
【００２４】
ベースバンド部５は、電話交換網を介して接続される複数の電話回線とモデム部４との間で複数の信号即ち音声又はデータのベースバンド信号を、授受する。モデム部４は、信号処理部３とベースバンド部５との間で、デジタル化されたベースバンド信号に対してπ／４シフトＱＰＳＫ（ＱｕａｄｒａｔｕｒｅＰｈａｓｅＳｈｉｆｔＫｅｙｉｎｇ）により変調及び復調を行う機能を有する。この変調及び復調は、１つの送信用又は受信タイムスロットにおいて空間多重される最大４つのベースバンド信号に対して並列に行われる。
【００２５】
信号処理部３は、特定の移動局の信号を分離抽出するためのユーザ別信号処理部ｂ１〜ｂｎと、ＤＤＲ算出部１４とを有し、制御部６の制御下で、指向性パターンの形成に関する制御、即ち、各無線部２ａ１〜２ａｎから入力される空間多重された各信号（以下、「多重信号」という。）に基づき、ユーザ別信号処理部ｂ１〜ｂｎにより、振幅と位相を調整するための係数であるウェイトベクトルを算出して各多重信号に重み付けし、各移動局からの受信信号を分離抽出しモデム部４に出力し、また、モデム部４から入力された送信信号を所望の移動局へ送信できるように空間多重用に重み付けした信号を生成して各無線部２ａ１〜２ａｎに出力する制御を行う部分であり、具体的には、プログラマブルなＤＳＰ（ＤｉｇｉｔａｌＳｉｇｎａｌＰｒｏｃｅｓｓｏｒ）により実現される。ここで、ウェイトベクトルは、最小２乗平均誤差方式（ＭｉｎｉｍｕｍＭｅａｎＳｑｕａｒｅＥｒｒｏｒ：ＭＭＳＥ）により算出される。具体的には、各アンテナに入力される各多重信号にそのアンテナ用のウェイトベクトルを乗じた値と既知の参照信号即ちＰＨＳ規格に基づくプリアンブルやユニークワード等との誤差の総和が最小になるようにウェイトベクトルが算出される。
【００２６】
なお、空間多重方式で指向性パターンを形成して送受信を行うのは、通信チャネル（ＴＣＨ）での通信のみであり、その他の制御チャネルでの通信については基本的に空間多重方式は用いず、一般的なＰＨＳの無線基地局と同様の制御処理を行う。
ユーザ別信号処理部ｂ１〜ｂｎそれぞれは、特定の移動局から無線基地局までの信号の伝播路を示す係数である受信応答ベクトルＨ１〜ＨｎをＤＤＲ算出部１４に送出し、またＤＤＲ算出部１４は、この受信応答ベクトルＨ１〜Ｈｎに基づいて各移動局からの信号を適切に分離するための制御等に用いる指標として用いられるＤＤＲ（ＤｅｓｉｒｅｄｔｏＤｅｓｉｒｅｄＲａｔｉｏ）を算出し、これを制御部６に伝える。
【００２７】
このＤＤＲは、空間多重されている１つの移動局からの電波の受信電力レベルと空間多重されている他の移動局の１つからの電波の受信電力レベルとの比を示すことになる。なお、ＤＤＲについては後に詳しく説明する。
無線部２ａ１は、ハイパワーアンプ等を含む送信部１１とローノイズアンプ等を含む受信部１２とから構成される。送信部１１は、信号処理部３から入力された信号を低周波から高周波に変換し、送信出力レベルにまで増幅してアンテナ１ａ１〜１ａｎに出力するもので、制御部６からの指示に応じて、ハイパワーアンプのゲインを制御する等して送信出力を調整する機能を有する。受信部１２は、アンテナ１ａ１〜１ａｎで受信された信号を高周波から低周波に変換し、増幅して信号処理部３に出力する機能を有する。なお、無線部２ａ２〜２ａｎは、無線部２ａ１と同等である。
【００２８】
制御部６は、ハードウェアとしてはＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）及びメモリ１６等で構成され、ＣＰＵがメモリ中のプログラムを実行することにより無線基地局１００の各部を制御する機能を有し、移動局に１組の送受信タイムスロットを割り当てる機能を担う通信チャネル割当部１５を含む。
【００２９】
通信チャネル割当部１５は、例えば移動局の新規接続要求に対応してその移動局に１組の送受信タイムスロットを割り当てるよう試み、また、既に通信中の移動局について、通信品質の低下が生じた場合等、通信チャネル（ＴＣＨ）切替が必要となった場合に、その移動局に元の送受信タイムスロットとは別の１組の送受信タイムスロットを割り当てようと試みる機能を有し、その新規又はＴＣＨ切替が必要な移動局に、ある送受信タイムスロットを割り当てることができるか否かを、メモリ１６内部の、通信品質に関する閾値を規定した閾値テーブル２０を参照して判定する新規チャネル割当処理又は切替チャネル割当処理を行う。
【００３０】
この新規チャネル割当処理及び切替チャネル割当処理は、全ての送受信タイムスロットそれぞれに割り当てられた移動局数の送受信タイムスロット間における不均一度合の増大をある程度抑制するように、割り当てるべき送受信タイムスロットを定める処理であり、これらの処理については後に詳しく説明する。
なお、通信チャネル割当部１５による割当結果はメモリ１６に記録され、この割当結果に基づき制御部６は、同じ送受信タイムスロットを割り当てている複数の移動局と空間多重方式により通信するための制御を実行する。また、制御部６は、信号処理部３からＤＤＲを受け取り、このＤＤＲに応じて送信電力制御等を行う。
【００３１】
以下、ユーザ別信号処理部ｂ１について詳しく説明する。
図２は、ユーザ別信号処理部ｂ１の構成を示すブロック図である。
ユーザ別信号部ｂ１は、特定の移動局からの信号を抽出してモデム部４に伝え、また、その特定の移動局から無線基地局までの信号の伝播路を示す係数である受信応答ベクトルＨ１をＤＤＲ算出部１４に伝える機能を有し、同図に示すように、入力ポート２０ａ１〜２０ａｎ、スイッチ回路２１ａ１〜２１ａｎ、乗算器２２ａ１〜２２ａｎ、乗算器２３ａ１〜２３ａｎ、加算器２４、メモリ２５、判定部２６、ウェイトベクトル制御部２７を有する。
【００３２】
ここで、入力ポート２０ａ１〜２０ａｎは、各無線部から入力された多重信号Ｘ₁（ｔ）〜Ｘ_n（ｔ）を受けとるものであり、スイッチ回路２１ａ１〜２１ａｎは、制御部６の制御下で送信時と受信時とで切り替えられるスイッチである。
乗算器２２ａ１〜２２ａｎは、入力ポート２０ａ１〜２０ａｎから入力された各多重信号と、ウェイトベクトル制御部２７によって与えられたウェイトベクトルＷ₁₁〜Ｗ_n1とをそれぞれ乗算し、加算器２４に伝えるものであり、加算器２４は、乗算器２２ａ１〜２２ａｎから伝えられた信号を加算し、仮受信信号Ｙ₁（ｔ）を判定部２６に伝えるものである。
【００３３】
判定部２６は、加算器から入力されたＹ₁（ｔ）の位相値を、その値に最も近い、π／４の整数倍である値となるように補正することにより、抽出信号Ｓ_r1（ｔ）を得て、Ｓ_r1（ｔ）をモデム部４に出力するとともにウェイトベクトル制御部２７に伝える機能を有する。なお、抽出信号Ｓ_r1（ｔ）が特定の移動局からの受信信号に相当する。
【００３４】
メモリ２５は、ＰＨＳ規格により規定されている例えばスタートシンボル、プリアンブル、ユニークワード等を参照信号として予め記憶しており、また、ウェイトベクトル制御部２７によって算出された各ウエイトベクトルＷ₁₁〜Ｗ_n1を記憶する。
ウェイトベクトル制御部２７は、メモリ２５に予め記憶されている参照信号を参照し、参照信号ｄ（ｔ）と判定部２６から入力される信号Ｓ_r1（ｔ）とを用いて、スイッチ回路２１ａ１〜２１ａｎを通じて入力ポート２０ａ１〜２０ａｎからある時刻ｔに伝えられた各多重信号Ｘ₁（ｔ）〜Ｘ_n（ｔ）に対して次の時刻（ｔ＋１）において、乗算すべき各ウエイトベクトルＷ₁₁〜Ｗ_n1を算出するものである。従ってウェイトベクトル制御部２７は、前回モデム部４に出力された信号Ｓ_r1（ｔ−１）に基づいて、現時点（ｔ）において乗算器２２ａ１〜２２ａｎに与えるべき各ウエイトベクトルＷ₁₁〜Ｗ_n1を定めることになる。
【００３５】
また、ウェイトベクトル制御部２７は、入力ポート２０ａ１〜２０ａｎから伝えられる各多重信号Ｘ₁（ｔ）〜Ｘ_n（ｔ）と、判定部２６から入力される信号Ｓ_r1（ｔ）とから、受信応答ベクトルＨ₁を算出し、ＤＤＲ算出部１４に伝える機能を有する。
乗算器２３ａ１〜２３ａｎは、抽出信号Ｓ_r1（ｔ）に係る移動局に対しての送信信号Ｓ_t1（ｔ）をモデム部４から入力されると、Ｓ_t1（ｔ）に対してＳ_r1（ｔ）を用いてウェイトベクトル制御部２７により算出された各ウェイトベクトルＷ₁₁〜Ｗ_n1を乗算し、乗算して得られた各送信信号を、スイッチ回路２１ａ１〜２１ａｎを介して、各無線部に送出するものである。
【００３６】
＜ウェイトベクトル算出方式＞
以下、各抽出信号Ｓ_ri（ｔ）（ｉ＝１，２，３，・・・，ｍ）を抽出するためのユーザ別信号処理部ｂ１〜ｂｎによりなされるウェイトベクトルＷ_ji（ｊ＝１，２，３，・・・，ｎ）の算出について説明する。なお、説明を簡単にするために、多重度ｍ＝２、アンテナ数ｎ＝２として、ユーザ別信号処理部ｂ１におけるウェイトベクトルＷ_j1の算出を例として説明する。
【００３７】
［数１］Ｙ₁（ｔ）＝Ｗ₁₁（ｔ）Ｘ₁（ｔ）＋Ｗ₂₁（ｔ）Ｘ₂（ｔ）
数１に示すように、ユーザ別信号処理部ｂ１は、各無線部から出力される各多重信号Ｘ₁（ｔ）、Ｘ₂（ｔ）のそれぞれに対してウェイトベクトルＷ₁₁（ｔ）、Ｗ₂₁（ｔ）をそれぞれ乗算した値の総和である仮受信信号Ｙ₁（ｔ）を求め、判定部２６により位相を補正した結果である抽出信号Ｓ_r1（ｔ）を出力する。
【００３８】
なお、ｔは信号が到達する時間を示し、ＰＨＳ規格における１シンボルを受信する時間を単位とした受信タイムスロット内での経過時間を示す。
従って、多重信号Ｘ₁（ｔ）、Ｘ₂（ｔ）、ウェイトベクトルＷ₁₁（ｔ）、Ｗ₂₁（ｔ）等はｔの値が１、２、・・・という信号列である。また、多重信号Ｘ₁（ｔ）、Ｘ₂（ｔ）、ウェイトベクトルＷ₁₁（ｔ）、Ｗ₂₁（ｔ）、仮受信信号Ｙ₁（ｔ）、抽出信号Ｓ_r1（ｔ）は、振幅、位相を有するもので、複素数で表すことができる。
【００３９】
ウェイトベクトルＷ₁₁（ｔ）、Ｗ₂₁（ｔ）には、適当な値の初期値が定められており、ウェイトベクトル制御部２７は最小２乗平均誤差方式により、参照信号ｄ（ｔ）と、抽出信号Ｓ_r1（ｔ）との誤差を最小とするように、予め定められた範囲内でＷ₁₁（ｔ）、Ｗ₂₁（ｔ）の値をそれぞれ変動させて調整することにより、単位時間毎にＷ₁₁（ｔ＋１）、Ｗ₂₁（ｔ＋１）を算定する。
【００４０】
［数２］ｅ（ｔ）＝ｄ（ｔ）−Ｓ_r1（ｔ）≒ｄ（ｔ）−Ｙ₁（ｔ）＝ｄ（ｔ）−（Ｗ₁₁（ｔ）Ｘ₁（ｔ）＋Ｗ₂₁（ｔ）Ｘ₂（ｔ））
Ｗ₁（ｔ＋１）、Ｗ₂（ｔ＋１）は、抽出信号Ｓ_r1（ｔ）と参照信号ｄ（ｔ）との誤差ｅ（ｔ）を小さくするようにそれぞれＷ₁₁（ｔ）、Ｗ₂₁（ｔ）を修正した値をとる。時間経過と共にウェイトベクトルの値は一定値に収束し、プリアンブル、ユニークワード等に続いて送られるところの通信内容である本体的なデータの受信段階では、抽出信号Ｓ_r1（ｔ）は正確なものとなる。なお、通信が開始された後は、前回の受信タイムスロットにおいて最終的に得られたウェイトベクトルの値がその次の回の受信タイムスロットに関してのウェイトベクトルの初期値として用いられることもある。
【００４１】
＜受信応答ベクトル算出方式＞
次にウェイトベクトル制御部２７による受信応答ベクトルの算出処理について、上記例を用いて説明する。
２つの各移動局が送信した信号Ｓ_r1'（ｔ）、Ｓ_r2'（ｔ）と各多重信号Ｘ₁（ｔ）、Ｘ₂（ｔ）との間には次の数３及び数４の関係が成立する。
【００４２】
［数３］Ｘ₁（ｔ）＝ｈ₁₁Ｓ_r1'（ｔ）＋ｈ₂₁Ｓ_r2'（ｔ）＋ｎ₁（ｔ）
［数４］Ｘ₂（ｔ）＝ｈ₁₂Ｓ_r1'（ｔ）＋ｈ₂₂Ｓ_r2'（ｔ）＋ｎ₂（ｔ）
なお、ｈ_ijは、第ｉ番目の移動局から第ｊ番目のアンテナまでの伝播路を表す複素数であり、ｎ本のアダプティブアレイ・アンテナを用いる場合に第ｉ番目の移動局に対応する受信応答ベクトルは一般的にはｈ_i1、ｈ_i2、・・・、ｈ_inを成分とするベクトルＨ_iである。また、ｎ₁（ｔ）及びｎ₂（ｔ）は雑音である。
【００４３】
無線基地局１００のユーザ別信号処理部ｂ１が分離抽出した抽出信号Ｓ_r1（ｔ）と、第１番目の移動局が送信する信号であるＳ_r1'（ｔ）とは、送信された信号が正常に受信でき分離抽出が適切に行えたとすれば等しいものとなる。
ウェイトベクトル制御部２７は、抽出信号Ｓ_r1（ｔ）の複素共役であるＳ_r1 ^*（ｔ）と受信信号Ｘ₁（ｔ）及びＸ₂（ｔ）とを用いて、次の数５及び数６に示すように受信応答ベクトルＨ₁の成分であるｈ₁₁及びｈ₁₂を算出する。
【００４４】
［数５］ｈ₁₁＝Ｅ［Ｘ₁（ｔ）Ｓ_r1 ^*（ｔ）］
［数６］ｈ₁₂＝Ｅ［Ｘ₂（ｔ）Ｓ_r1 ^*（ｔ）］
ここでＥはアンサンブル平均を表しており、ある程度の期間、ｔ＝１、２、・・・、ｎにおける平均値を意味する。例えばｎを１００とし、１００シンボル期間における平均値を算出する。
【００４５】
抽出信号Ｓ_r1（ｔ）、Ｓ_r2（ｔ）が正常に得られ、２つの移動局からの移動局信号Ｓ_r1'（ｔ）、Ｓ_r2'（ｔ）と同等とみなせる状態においては、数３及び数４について、Ｓ_r1'（ｔ）、Ｓ_r2'（ｔ）をそれぞれＳ_r1（ｔ）、Ｓ_r2（ｔ）と置き換え、両辺にＳ_r1 ^*（ｔ）を乗じてアンサンブル平均をとると、次の数７及び数８が得られる。
【００４６】
［数７］Ｅ［Ｘ₁（ｔ）Ｓ_r1 ^*（ｔ）］＝Ｅ［ｈ₁₁Ｓ_r1（ｔ）Ｓ_r1 ^*（ｔ）］＋Ｅ［ｈ₁₂Ｓ_r2（ｔ）Ｓ_r1 ^*（ｔ）］＋Ｅ［ｎ₁（ｔ）Ｓ_r1 ^*（ｔ）］
［数８］Ｅ［Ｘ₂（ｔ）Ｓ_r1 ^*（ｔ）］＝Ｅ［ｈ₂₁Ｓ_r1（ｔ）Ｓ_r1 ^*（ｔ）］＋Ｅ［ｈ₂₂Ｓ_r2（ｔ）Ｓ_r1 ^*（ｔ）］＋Ｅ［ｎ₂（ｔ）Ｓ_r1 ^*（ｔ）］
ここで、Ｅ［Ｓ_r1（ｔ）Ｓ_r1＊（ｔ）］＝１であり、また、基本的に各移動局から送信された信号Ｓ_r1'（ｔ）とＳ_r2'（ｔ）には相関関係がなく、信号Ｓ_r1'（ｔ）と雑音成分にも相関関係がないため、Ｅ（Ｓ_r2（ｔ）Ｓ_r1 ^*（ｔ））＝０、Ｅ［ｎ₁（ｔ）Ｓ_r1 ^*（ｔ）］＝０、Ｅ［ｎ₂（ｔ）Ｓ_r1 ^*（ｔ）］＝０である。
【００４７】
従って、数７及び数８から、数５及び数６が導出できることになる。なお、これにより雑音成分の影響を数式上除去している。
ユーザ別信号処理部ｂ１におけるウェイトベクトル制御部２７は、数５及び数６に示したような計算を行いｈ₁₁及びｈ₁₂を求め、ｈ₁₁及びｈ₁₂を成分とした受信応答ベクトルＨ₁を算出してＤＤＲ算出部１４に出力する。同様に他のユーザ別信号処理部ｂ２〜ｂｎそれぞれも受信応答ベクトルＨ₂〜Ｈ_nを算出してＤＤＲ算出部１４に出力する。
【００４８】
＜ＤＤＲ算出方式＞
ＤＤＲ算出部１４は、２つの受信応答ベクトルに基づいて、次の数９に示すように、例えば第１番目の移動局の、第２番目の移動局に対する受信電力レベル比であるＤ₁／Ｄ₂を算出する。
［数９］Ｄ₁／Ｄ₂＝｜Ｈ₁｜²／｜Ｈ₂｜²＝（｜ｈ₁₁｜²＋｜ｈ₁₂｜²）／（｜ｈ₂₁｜²＋｜ｈ₂₂｜²）
このような２つの移動局間における受信電力レベル比がＤＤＲである。
【００４９】
なお、ここでは説明の便宜上２つの成分について示したが、実際上は、多重度ｍに対応するｍ個のユーザ別信号処理部ｂｉ（ｉ＝１、２、・・・、ｍ）は、ｈ_i1、ｈ_i2、ｈ_i3、ｈ_i4を成分とする受信応答ベクトルＨ_iを算出してＤＤＲ算出部１４に出力し、ＤＤＲ算出部１４は、受信タイムスロット別に、その受信タイムスロットにおいて多重化されている各移動局相互間についてのＤＤＲを求める。例えば、ＤＤＲ値が１以上となるように、上述のＤ１とＤ２とを定めてＤＤＲを求め、ＤＤＲ算出部１４は、受信タイムスロット別に、その求めたＤＤＲの値のうち最大なものである最悪ＤＤＲ値を特定して、最悪ＤＤＲ値を制御部６に送出する。また、ＤＤＲ算出部は各移動局についての受信電力レベルＤ₁、Ｄ₂等や受信応答ベクトルＨ₁、Ｈ₂等を制御部６に送出する。
【００５０】
＜閾値テーブル＞
以下、通信チャネル割当部１５による新規チャネル割当処理及び切替チャネル割当処理に用いられる閾値テーブル２０について説明する。
図３は、閾値テーブル２０の構成及び内容例を示す図である。
閾値テーブル２０は、２以上の多重度について、多重度５１０と最悪ＤＤＲ閾値５２０と最悪相関閾値５３０とを対応付けたテーブルであり、最悪ＤＤＲ閾値５２０及び最悪相関閾値５３０のそれぞれには、デフォルト値と制限値とが含まれる。
【００５１】
最悪ＤＤＲ閾値５２０は、受信タイムスロットについての最悪ＤＤＲ値と比較するための閾値であり、最悪ＤＤＲ値が最悪ＤＤＲ閾値より大きい場合にはその受信タイムスロットにおいては、あるレベルの通信品質を維持できないと推定されることになる。
最悪相関閾値５３０は、受信タイムスロットについての最悪相関値と比較するための閾値であり、最悪相関値が最悪相関閾値より大きい場合にはその受信タイムスロットにおいては、あるレベルの通信品質を維持できないと推定されることになる。ここで、最悪相関値は、受信タイムスロットにおいて多重されている移動局のうち２つを組み合わせた場合の全ての組み合わせにおける相関値のうち最大値をいい、相関値Ｓは、一組の各移動局の受信応答ベクトル間の相関関係を示し、次の数１０により求められる値をいう。
【００５２】
［数１０］相関値Ｓ＝（｜Ｈ₁・Ｈ₂｜）／（｜Ｈ₁｜｜Ｈ₂｜）
この数１０により、第１番目の移動局と第２番目の移動局との間の相関値Ｓが求まる。ここで、分数の分子は受信応答ベクトルＨ₁とＨ₂との内積であり、分母は受信応答ベクトルＨ₁及びＨ₂それぞれの大きさの積である。
この最悪ＤＤＲ閾値５２０及び最悪相関閾値５３０は、ある送受信タイムスロットをある移動局に割り当てることができるか否かの割当可否判定に用いられるものであり、測定により算定された最悪ＤＤＲ値が最悪ＤＤＲ閾値より大きいと割当不可能と判定され、また、測定により算定された最悪相関値が最悪相関閾値より大きいと割当不可能と判定される。なお、後に説明する新規チャネル割当処理及び切替チャネル割当処理において割当可否判定は、デフォルト値或いは制限値の一方を用いて行われる。
【００５３】
上述した、あるレベルの通信品質には、デフォルト値で定まる低レベルと、制限値で定まる高レベルとの２つがある。低レベルは、一応通信が可能といった程度を示すレベルであり、高レベルは、低レベルより相対的に高い通信品質での通信が可能といった程度を示すレベルである。なお、デフォルト値及び制限値は、それぞれ低レベル及び高レベルを表す閾値として、実験を行った結果として得られた数値であり、予め定められている。
【００５４】
図３に示す例では、例えば多重度が２の場合において、最悪ＤＤＲ値については、デフォルト値により、最悪ＤＤＲ値が１５ｄＢ以下であれば低レベル以上の通信品質であることを示しており、制限値により、最悪ＤＤＲ値が１１．２５ｄＢ以下であれば、より高レベルの通信品質であることを示している。
なお、制限値が０であることは、制限値を用いて割当可否判定を行った場合に必ず割当不可能と判定されるように定めていることを表している。従って、図３の例では、多重度４の場合には制限値を用いて割当可否判定を行うと必ず割当不可能と判定されることを示している。
【００５５】
＜動作＞
以下、通信チャネル割当部１５による新規チャネル割当処理及び切替チャネル割当処理を説明する。
無線基地局１００の制御部６は、移動局の新規接続要求に対応してその移動局に１組の送受信タイムスロットを割り当てるよう試みる新規チャネル割当処理を通信チャネル割当部１５に行わせ、また、既に通信中の移動局について、通信品質の低下が生じた場合等、通信チャネル（ＴＣＨ）切替が必要となった場合に、その移動局に元の送受信タイムスロットとは別の１組の送受信タイムスロットを割り当てようと試みる切替チャネル割当処理を行わせ、その割当結果に従って、その移動局を特定の送受信タイムスロットにおける他の移動局とともに空間多重対象として通信を行うよう信号処理部３等を制御する。
【００５６】
図４は、通信チャネル割当部１５による新規チャネル割当処理を示すフローチャートである。
通信チャネル以外の１つの送受信タイムスロットその他の制御チャネルを利用して新規移動局からの接続要求を受けた場合に、ソフトウェアの実行によりこの新規チャネル割当処理はなされる。但し、移動局が全く割り当てられていない送受信タイムスロット、つまり空いている送受信タイムスロットが存在する場合には、新規移動局にはその空いている送受信タイムスロットが割り当てられ、以下に示す処理はなされない。
【００５７】
まず、通信チャネル割当部１５は、割当試行回数を制御するための変数である割当トライ数Ｎを０に初期化し（ステップＳ１１）、各送受信タイムスロットについての多重度及び最悪ＤＤＲ値を求め、また最小である多重度Ｍを求める（ステップＳ１２）。
なお、各送受信タイムスロットについての多重度は、制御部６が送受信タイムスロット毎にメモリ１６内に記録し、割当の変更がある都度、その記録内容を更新している。また、各受信タイムスロットにおける最悪ＤＤＲ値や、各移動局についての受信応答ベクトル、受信電力レベルは、制御部６がＤＤＲ算出部１４から受けてメモリ１６内に記録している。従って、ステップＳ１２は、メモリ１６内から必要な多重度及び最悪ＤＤＲ値を取得し、多重度のうち最小値を特定することにより実現される。
【００５８】
ステップＳ１２に続いて、通信チャネル割当部１５は、各送受信タイムスロットについて、新規割当可否判定を行う順序を、多重度の高いものを優先して決め、このとき多重度が同一の送受信タイムスロットについては、対応する最悪ＤＤＲ値の小さいものを優先して決める（ステップＳ１３）。通信チャネル割当部１５は、送受信タイムスロット毎に、決定した優先順位を示す情報をメモリ１６に格納する。
【００５９】
続いて、通信チャネル割当部１５は、最初の順位の送受信タイムスロットに着目し（ステップＳ１４）、着目した送受信タイムスロットの多重度が最小の多重度Ｍより大きいか判定し、大きい場合には、新規移動局に、着目した送受信タイムスロットを割当可能であるか否かを、閾値テーブル２０内の最悪ＤＤＲ閾値及び最悪相関閾値についての制限値を用いて判定し（ステップＳ１６）、大きくない場合には、新規移動局に、着目した送受信タイムスロットを割当可能であるか否かを、閾値テーブル２０内の最悪ＤＤＲ閾値及び最悪相関閾値についてのデフォルト値を用いて判定する（ステップＳ１７）。
【００６０】
なお、ステップＳ１６又はＳ１７では、通信チャネル割当部１５は、通信チャネル以外の１つの送受信タイムスロット等においてＤＤＲ算出部１４により算出されている新規移動局の受信電力レベルや受信応答ベクトルを用いて、新規移動局に、着目している送受信タイムスロットを割り当てたと仮定した場合におけるその送受信タイムスロットに係る最悪ＤＤＲ値及び最悪相関値を求めて、それぞれをその仮定した場合における多重度に応じた閾値テーブル２０内の制限値又はデフォルト値である各閾値と比較することにより割当可否判定を行う。
【００６１】
ステップＳ１６又はステップＳ１７による割当可否判定の結果、割当可能と判定した場合には（ステップＳ１８）、通信チャネル割当部１５は、新規移動局にその着目している送受信タイムスロットを割り当て（ステップＳ２３）、新規チャネル割当処理を終了する。この結果として、制御部６はその割り当てられた送受信タイムスロットを用いて新規移動局と通信するように、新規移動局に対してその割当結果を示す情報を制御チャネルを通じて伝達する。
【００６２】
また、ステップＳ１６又はステップＳ１７による割当可否判定の結果、割当不可能と判定した場合には、通信チャネル割当部１５は、割当トライ数Ｎが、通信チャネルとして用いることのできる送受信タイムスロット数或いはそれ以下の数であり予め定められているトライ閾値より、小さいか否かを判定し（ステップＳ１９）、小さくない場合には、割当ができない旨を制御部６に伝えるエラー処理を行い（ステップＳ２２）、新規チャネル割当処理を終了する。この結果として、制御部６は、新規移動局に対し接続不可能を示す情報を制御チャネルを通じて伝達する。
【００６３】
また、ステップＳ１９において、割当トライ数Ｎがトライ閾値より小さい場合には、通信チャネル割当部１５は、割当トライ数Ｎを１増加し（ステップＳ２０）、メモリ１６に格納済みの優先順位を示す情報に基づき、次順位の送受信タイムスロットに着目して（ステップＳ２１）、ステップＳ１５の処理に戻る。
このような新規チャネル割当処理により、新規移動局を最低多重度の送受信タイムスロットに割り当てることができるか否かの割当可否判定では低いレベルの通信品質を満たせば割当可能と判定されるが、最低より高い多重度の送受信タイムスロットに割り当てることができるか否かの割当可否判定では高いレベルの通信品質を満たさない限り割当可能と判定されないので、結果的には、割当後の送受信タイムスロット間での多重度のばらつきをある程度抑制することができ、多重度が高い場合に各移動局の信号の分離抽出が技術的に困難な点等に鑑みると、これは結局、将来的に通信不可能状態に陥る移動局の増加をある程度抑制することができることに通じる。
【００６４】
図５は、通信チャネル割当部１５による切替チャネル割当処理を示すフローチャートである。
通信品質の低下等によりＴＣＨ切替が必要となった移動局（以下、「切替対象移動局」という。）がある場合に、ソフトウェアの実行によりこの切替チャネル割当処理はなされる。但し、移動局が全く割り当てられていない送受信タイムスロット、つまり空いている送受信タイムスロットが存在する場合には、切替対象移動局にはその空いている送受信タイムスロットが割り当てられ、以下に示す処理はなされない。
【００６５】
まず、通信チャネル割当部１５は、割当試行回数を制御するための変数である割当トライ数Ｎを０に初期化し（ステップＳ３１）、各送受信タイムスロットについての多重度及び最悪ＤＤＲ値を求める（ステップＳ３２）。但し、切替対象移動局が元に割り当てられていた送受信タイムスロット（以下、「元スロット」という。）の最悪ＤＤＲ値については、その切替対象移動局を除いて求める。このステップＳ３２は、メモリ１６内から必要な多重度及び最悪ＤＤＲ値を取得し、またメモリ１６内から元スロットにおける切替対象移動局以外の各移動局の受信電力レベルを取得してこれに基づいて元スロットに係る最悪ＤＤＲ値を算出することにより実現される。
【００６６】
ステップＳ３２に続いて、通信チャネル割当部１５は、元タイムスロットを除く各送受信タイムスロットについて、割当可否判定を行う順序を、多重度の高いものを優先して決め、このとき多重度が同一の送受信タイムスロットについては、対応する最悪ＤＤＲ値の小さいものを優先して決める（ステップＳ３３）。通信チャネル割当部１５は、送受信タイムスロット毎に、決定した優先順位を示す情報をメモリ１６に格納する。
【００６７】
続いて、通信チャネル割当部１５は、最初の順位の送受信タイムスロットに着目し（ステップＳ３４）、着目した送受信タイムスロットの多重度＋１即ち切替後を想定した場合におけるその着目した送受信タイムスロットの多重度と、元スロットの多重度とを比較し（ステップＳ３５）、切替後を想定した場合におけるその着目した送受信タイムスロットの多重度の方が元スロットの多重度より大きい場合には、切替対象移動局に、着目した送受信タイムスロットを割当可能であるか否かを、閾値テーブル２０内の最悪ＤＤＲ閾値及び最悪相関閾値についての制限値を用いて判定し（ステップＳ３８）、逆に切替後を想定した場合におけるその着目した送受信タイムスロットの多重度の方が元スロットの多重度より小さい場合には、切替対象移動局に着目した送受信タイムスロットを割当可能であるか否かを、閾値テーブル２０内の最悪ＤＤＲ閾値及び最悪相関閾値についてのデフォルト値を用いて判定する（ステップＳ３９）。
【００６８】
また、ステップＳ３５において、切替後を想定した場合におけるその着目した送受信タイムスロットの多重度と元スロットの多重度とが等しい場合には、通信チャネル割当部１５は、切替対象移動局にその着目した送受信タイムスロットを割り当てたと仮定した場合におけるその送受信タイムスロットに係る最悪ＤＤＲ値を求め（ステップＳ３６）、ステップＳ３２において求めた元スロットの最悪ＤＤＲ値の方がステップＳ３６で求めたその送受信タイムスロットに係る最悪ＤＤＲ値より小さいか否かを判断し（ステップＳ３７）、小さい場合にはステップＳ３８の制限値を閾値として用いた割当可否判定の処理を行い、小さくない場合にはステップＳ３９のデフォルト値を閾値として用いた割当可否判定の処理を行う。
【００６９】
なお、ステップＳ３６では、通信チャネル割当部１５は、元スロットにおいてＤＤＲ算出部１４により算出されている切替対象移動局の受信電力レベルを用いて、切替対象移動局に、着目している送受信タイムスロットを割り当てたと仮定した場合におけるその送受信タイムスロットに係る最悪ＤＤＲ値を求める。
ステップＳ３８又はステップＳ３９による割当可否判定の結果、割当可能と判定した場合には（ステップＳ４０）、通信チャネル割当部１５は、切替対象移動局にその着目している送受信タイムスロットを割り当て（ステップＳ４５）、切替チャネル割当処理を終了する。この結果として、制御部６はその割り当てられた送受信タイムスロットを用いて通信を行うように、切替対象移動局に対してその割当結果を示す情報を制御チャネルを通じて伝達する。
【００７０】
また、ステップＳ３８又はステップＳ３９による割当可否判定の結果、割当不可能と判定した場合には、通信チャネル割当部１５は、割当トライ数Ｎが、通信チャネルとして用いることのできる送受信タイムスロット数−１、或いはそれ以下の数であり予め定められているトライ閾値より、小さいか否かを判定し（ステップＳ４１）、小さくない場合には、割当ができない旨を制御部６に伝えるエラー処理を行い（ステップＳ４４）、切替チャネル割当処理を終了する。この場合は、切替対象移動局に割り当てる送受信タイムスロットを切り替えるより現状のままにしておく方が通信切断という事態を招くおそれが少ないため、制御部６は、切替対象移動局に対するＴＣＨ切替の制御を行わない。
【００７１】
また、ステップＳ４１において、割当トライ数Ｎがトライ閾値より小さい場合には、通信チャネル割当部１５は、割当トライ数Ｎを１増加し（ステップＳ４２）、メモリ１６に格納済みの優先順位を示す情報に基づき、次順位の送受信タイムスロットに着目して（ステップＳ４３）、ステップＳ３５の処理に戻る。
このような切替チャネル割当処理により、切替対象移動局を、元スロットより低い多重度の送受信タイムスロットに割り当てることができるか否かの割当可否判定では低いレベルの通信品質を満たせば割当可能と判定されるが、元スロットより高い多重度の送受信タイムスロットに割り当てることができるか否かの割当可否判定では高いレベルの通信品質を満たさない限り割当可能と判定されないので、結果的には、割当後の送受信タイムスロット間での多重度のばらつきをある程度抑制することができるようになり、結局、将来的に通信不可能状態に陥る移動局の増加をある程度抑制することができることになる。
【００７２】
＜補足＞
以上、本発明に係る無線基地局について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明はこの実施の形態に限られないことは勿論である。即ち、
（１）本実施形態では、ＰＨＳシステムにおける無線基地局及び移動局を例として説明したが、ＰＨＳシステムに限定されることはなく、空間多重方式を採る通信システムであれば、上述したような通信チャネルの割当に係る制御方式を用いることができる。
【００７３】
（２）本実施の形態では、送受信タイムスロットの移動局への割当可否判定のために、最悪ＤＤＲ値及び最悪相関値なる指標を測定値に基づき算出して、閾値と比較することとしたが、割当可否判定に用いる指標がこれらに限定されることはなく、例えば、フェージング速度、受信電力レベル、送信タイミング差、瞬時エラー等の指標を用い、予め閾値を定めておき、測定値に基づき各指標値を算出して各指標値と各閾値とを比較して割当可否判定を行うこととしてもよい。ここで、フェージング速度は、移動局の過去の受信応答ベクトルと現在の受信応答ベクトルとの相関を示す指標であり、送信タイミング差は、無線基地局が各移動局に対して微小に送信タイミングをずらして通信を行うところの送信タイミングの差であり、瞬時エラーは、近い過去における所定単位時間内のデータ誤りの検出回数である。
【００７４】
（３）本実施の形態で示した切替チャネル割当処理においては、元スロットより割当可否判定対象の送受信タイムスロットの割当後を想定した場合における多重度の方が大きいときに、デフォルト値より厳しい判定条件である制限値を閾値として用いることにより、元スロットよりその割当可否判定対象の送受信タイムスロットの割当後を想定した場合における多重度の方が小さいときと比べて、より高いレベルの通信品質を満たす場合にのみ割当可能と判定することとしているが、この他に、新規チャネル割当処理のステップＳ１５と同様に割当可否判定対象の送受信タイムスロットの多重度が、元スロットを除く送受信タイムスロットのうち最低の多重度より大きい場合に制限値を閾値として用いて割当可否判定を行うこととし、割当可否判定対象の送受信タイムスロットの多重度が最低の多重度である場合にはデフォルト値を閾値として用いて割当可否判定を行うこととしてもよい。
【００７５】
また、切替チャネル割当処理及び新規チャネル割当処理において、割当可否判定対象の送受信タイムスロットの多重度が、３等と予め固定的に定めた所定値より大きい場合に制限値を閾値として用いて割当可否判定を行うこととし、その所定値より小さい場合にはデフォルト値を閾値として用いて割当可否判定を行うこととしてもよい。
【００７６】
（４）本実施の形態において図３で例示した閾値テーブル２０では、多重度が４であれば制限値が０であって、制限値を閾値として割当可否判定を行う場合に必ず割当不可能となるようにし、実質的に制限値を適用するような場合における割当を禁止していたが、図３の内容例は単なる例示であり、例えば、多重度が３の場合にも制限値を０としてもよいし、多重度が４の場合にも０より大きな値を閾値としてもよい。
【００７７】
（５）本実施の形態で示した新規チャネル割当処理及び切替チャネル割当処理において、割当可否判定の順位を決定するに際して、効率的であるという見地から、多重度の高い送受信タイムスロットを優先し、多重度の等しい送受信タイムスロットについては最悪ＤＤＲ値が小さい方を優先することとしたが、例えば、多重度が等しい送受信タイムスロット間では予め送受信タイムスロットについて定められた通番の若い方を優先することとしてもよいし、また、多重度や最悪ＤＤＲ値に関わらず、その通番のみによって順序を決定することとしてもよい。
【００７８】
（６）本実施の形態で示した切替チャネル割当処理におけるステップＳ３６及びＳ３７を省略し、着目した送受信スロットの多重度＋１と元スロットの多重度とが等しい場合にはステップＳ３８の処理を行うこととしてもよいし、またステップＳ３９の処理を行うこととしてもよい。
（７）本実施の形態に示した通信チャネル割当部１５による新規チャネル割当処理又は切替チャネル割当処理を、無線基地局内のＣＰＵに実行させるためのコンピュータプログラムを、記録媒体に記録し又は各種通信路等を介して、流通させ頒布することもできる。このような記録媒体には、ＩＣカード、光ディスク、フレキシブルディスク、ＲＯＭ等がある。流通、頒布されたコンピュータプログラムは無線基地局のメモリ等に記録されることにより利用に供され、無線基地局のＣＰＵは前記コンピュータプログラムを実行して本実施の形態で示したような新規チャネル割当処理又は切替チャネル割当処理を実現する。
【００７９】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明に係る通信チャネル割当装置は、移動局に複数のタイムスロットのいずれかを割り当てる時分割多重方式、及び空間多重方式により、複数の移動局と無線通信する無線基地局に備えられ、移動局に割り当てるべきタイムスロットを決定するために、１以上の各タイムスロットについて、当該タイムスロットを当該移動局に割り当てたと仮定した場合における当該タイムスロットに係る通信品質を示す評価値に基づいて、当該タイムスロットを当該移動局に割り当てることが可能か否かの判定を行い、タイムスロットについての前記判定を、当該タイムスロットを当該移動局に割り当てたならば全タイムスロットそれぞれに割り当てられた移動局数のタイムスロット間における不均一度合が増大することになるときに、増大しないときよりも、割当可能との判定を抑制するように行うことを特徴とする。
【００８０】
これにより、送受信タイムスロット等のタイムスロットについて割り当てられた移動局の数つまり多重度のタイムスロット間でのばらつきが増大することになる場合における割当可否判定において、その他の場合よりも高度の通信品質に相当する厳しい閾値を用いた比較等の抑制的な判定方法によって割当可否判定を行うことになるので、割当可否判定の結果に従った割当を行った場合に、各タイムスロット間での多重度の不均一の程度が割当前より増大することをある程度抑制できるようになる。
【００８１】
なお、各タイムスロット間での多重度の不均一の程度を抑えることは、各タイムスロットにおける多重度を低く抑えることに繋がる。
ところで、多重度は、通信チャネル割当の変更等を行わなければ、時間が経過しても変動しない点で、最悪ＤＤＲ値その他の通信品質に係る指標とは異なる。なお、例えば、最悪ＤＤＲ値は、移動局の移動により変動したり無線基地局の送信電力制御等によって改善され得る。また、多重度が高い程、各移動局の信号の分離抽出が技術的に困難になる。
【００８２】
これらの点から総合的、長期的な視点で見れば、多重度は通信品質について特別に大きな影響を与える要素であると考えられ、新規接続時或いはＴＣＨ切替必要時において、通信チャネル割当結果として各タイムスロットにおける多重度を低く抑える本発明により、将来的に通信不可能状態に陥る移動局の増加をある程度抑制する効果が得られる。
【００８３】
また、本発明に係る無線基地局は、移動局に複数のタイムスロットのいずれかを割り当てる時分割多重方式、及び空間多重方式により、複数の移動局と無線通信する無線基地局であって、１以上の各タイムスロットについて、割当を要する一の移動局に対して当該タイムスロットを割り当てたと仮定した場合における当該タイムスロットに係る通信品質を示す評価値に基づいて、当該タイムスロットを当該移動局に割り当てることが可能か否かの割当可否判定を行う判定手段と、前記判定手段により割当可能と判定された１つのタイムスロットを、前記割当を要する一の移動局に対して割り当てる割当手段とを備え、前記判定手段は、タイムスロットについての前記割当可否判定を、当該タイムスロットに割り当てられた移動局の総数が、所定基準数より大きいときに、所定基準数以下のときよりも、割当可能と判定することを抑制するように行うことを特徴とする。
【００８４】
これにより、多重度が高いタイムスロットについての割当可否判定は、多重度が低いタイムスロットについての割当可否判定より高度の通信品質に相当する厳しい閾値を用いた比較等の抑制的な判定方法によりなされることとなり、結果的に、各タイムスロットにおける多重度を低く抑えることに繋がり、新規接続時或いはＴＣＨ切替必要時において、将来的に通信不可能状態に陥る移動局の増加をある程度抑制する効果が得られる。
【００８５】
また、前記割当を要する一の移動局は、新規に無線基地局と通信を開始する移動局であり、前記判定手段は、全タイムスロットそれぞれのうち当該タイムスロットに割り当てられた移動局の総数が最低であるタイムスロットに係る当該総数を前記所定基準数として定めた後に、前記割当可否判定を行うこととしてもよい。
【００８６】
これにより、新規接続時において、最低多重度のタイムスロットが新規移動局に割り当てられる傾向が高まり、新規移動局の追加によって将来的に通信不可能状態に陥る移動局の増加をある程度抑制する効果が得られる。
また、前記無線基地局は、測定により、あるタイムスロットにおける移動局との通信の通信品質を示す前記評価値の算出の基礎となるデータを取得するデータ取得手段と、前記評価値との比較対象としての、第１の通信品質を表す第１閾値と、第１の通信品質より高い第２の通信品質を表す第２閾値とを予め記憶する記憶手段とを備え、前記判定手段は、前記データ取得手段により取得されたデータから前記評価値を算出し、前記評価値に基づき、タイムスロットについての前記割当可否判定を行い、当該割当可否判定において、当該タイムスロットに係る移動局の総数が所定基準数より大きいときに、前記割当可能と判定することの前記抑制を、当該タイムスロットに係る評価値と前記第２閾値とを比較して、第２の通信品質を満たす場合に限り割当可能と判定することにより行い、当該割当可否判定を、当該タイムスロットに係る移動局の総数が所定基準数以下のときには、当該タイムスロットに係る評価値と前記第１閾値を比較して、第１の通信品質を満たす場合に限り割当可能と判定することにより行うこととしてもよい。
【００８７】
これにより、新規接続時の割当可否判定において通信品質を示す指標と比較するために用いる閾値として、高い通信品質を要求する閾値と低い通信品質を要求する閾値との２種類を、予め実験結果に基づき定めておけば、容易に多重度を重視したタイムスロット割当の制御を行うことが可能になる。
また、本発明に係る無線基地局は、移動局に複数のタイムスロットのいずれかを割り当てる時分割多重方式、及び空間多重方式により、複数の移動局と無線通信する無線基地局であって、１以上の各タイムスロットについて、通信チャネル切替を要する一の移動局に対して当該タイムスロットを割り当てたと仮定した場合における当該タイムスロットに係る通信品質を示す評価値に基づいて、当該タイムスロットを当該移動局に割り当てることが可能か否かの割当可否判定を行う判定手段と、前記判定手段により割当可能と判定された１つのタイムスロットを、前記通信チャネル切替を要する一の移動局に対して割り当てる割当手段とを備え、前記判定手段は、タイムスロットについての前記割当可否判定を、前記仮定した場合における当該タイムスロットに割り当てられた移動局の総数が、当該通信チャネル切替を要する一の移動局が元に割り当てられていたタイムスロットにおける割り当てられていた移動局の総数より大きいときには、当該元のタイムスロットに係る移動局の総数より小さいときよりも、割当可能と判定することを抑制するように行うことを特徴とする。
【００８８】
これにより、ＴＣＨ切替必要時において、ＴＣＨ切替後にＴＣＨ切替前と比べて多重度の不均一度が高まることをある程度抑制でき、結果的に将来的に通信不可能状態に陥る移動局が増加してしまう事態をある程度抑制する効果が得られる。
また、前記判定手段は更に、タイムスロットについての前記割当可否判定を、前記仮定した場合における当該タイムスロットに割り当てられた移動局の総数が、当該通信チャネル切替を要する一の移動局が元に割り当てられていたタイムスロットにおける割り当てられていた移動局の総数と等しいときには、前記仮定した場合に割り当てられるタイムスロットにおける移動局間の受信電力レベルの格差の最大値である第１の最悪ＤＤＲ値が、前記元のタイムスロットにおける第２の最悪ＤＤＲ値より大きければ、前記抑制と同等の抑制を行うこととしてもよい。
【００８９】
これにより、ＴＣＨ切替によって、切替前より通信条件が悪く方向への切替をある程度抑止することができ、この結果、将来的に通信不可能状態に陥る移動局が増加してしまう事態をある程度抑制する効果が得られる。
また、前記無線基地局は、測定により、あるタイムスロットにおける移動局との通信の通信品質を示す前記評価値の算出の基礎となるデータを取得するデータ取得手段と、前記評価値との比較対象としての、第１の通信品質を表す第１閾値と、第１の通信品質より高い第２の通信品質を表す第２閾値とを予め記憶する記憶手段とを備え、前記判定手段は、前記データ取得手段により取得されたデータから前記評価値を算出し、前記評価値に基づき、タイムスロットについての前記割当可否判定を行い、当該割当可否判定において、前記仮定した場合における当該タイムスロットに係る移動局の総数が前記元のタイムスロットに係る移動局の総数より大きいときに、前記割当可能と判定することの前記抑制を、前記仮定した場合における当該タイムスロットに係る評価値と前記第２閾値とを比較して、第２の通信品質を満たす場合に限り割当可能と判定することにより行い、当該割当可否判定を、前記仮定した場合における当該タイムスロットに係る移動局の総数が前記元のタイムスロットに係る移動局の総数より小さいときには、前記仮定した場合における当該タイムスロットに係る評価値と前記第１閾値を比較して、第１の通信品質を満たす場合に限り割当可能と判定することにより行うこととしてもよい。
【００９０】
これにより、ＴＣＨ切替必要時の割当可否判定において通信品質を示す指標と比較するために用いる閾値として、高い通信品質を要求する閾値と低い通信品質を要求する閾値との２種類を、予め実験結果に基づき定めておけば、多重度等に応じてその２種類の閾値の切替によって割当可否判定がなされるため、容易に多重度を重視したタイムスロット割当の制御を行うことが可能になる。
【００９１】
また、前記判定手段は更に、タイムスロットについての前記割当可否判定において、前記仮定した場合における当該タイムスロットに割り当てられた移動局の総数が所定数より高い場合には当該タイムスロットは割当不可能と判定することとしてもよい。
これにより、ＴＣＨ切替時にある程度高い多重度に切り替えるができなくなるため、ＴＣＨ切替によって、既に通信中の移動局を通信不可能状態にしてしまうことをある程度防止できる。
【００９２】
また、タイムスロットに係る前記評価値は、当該タイムスロットに割り当てられた移動局間の受信電力レベルの格差の最大値である最悪ＤＤＲ値であることとしてもよい。
これにより、通信品質に影響する指標である最悪ＤＤＲ値を所定閾値と比較することにより、通信品質の面において好適な結果をもたらすように割当可否判定を行うことができるようになる。
【００９３】
また、前記判定手段は、タイムスロットについての前記割当可否判定において、前記割当可能と判定することの抑制を、割当可能と判定せず割当不可能と判定することにより行うこととしてもよい。
これにより、ある程度高い多重度には割当を行えなくなるため、既に通信中の移動局を通信不可能状態にしてしまうことをある程度防止できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る無線基地局１００の構成を示すブロック図である。
【図２】ユーザ別信号処理部ｂ１の構成を示すブロック図である。
【図３】閾値テーブル２０の構成及び内容例を示す図である。
【図４】通信チャネル割当部１５による新規チャネル割当処理を示すフローチャートである。
【図５】通信チャネル割当部１５による切替チャネル割当処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ａ１〜１ａｎアダプティブアレイ・アンテナ
２ａ１〜２ａｎ無線部
３信号処理部
４モデム部
５ベースバンド部
６制御部
１１送信部
１２受信部
１４ＤＤＲ算出部
１５通信チャネル割当部
１６メモリ
２０閾値テーブル
２６判定部
２７ウェイトベクトル制御部
１００無線基地局[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention uses a plurality of PHS (Personal Handyphone System) mobile terminals, mobile telephones, and other wireless telephone devices (hereinafter referred to as “mobile stations”) and wireless communication using a spatial division system (Path Division Multiple Access: PDMA system). More particularly, the present invention relates to a technique for selecting a communication channel to be allocated to a mobile station.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in a radio base station that performs radio communication with a plurality of mobile stations, time division multiplexing (TDMA / TDD, Time Division Multiple Access / Time Division Duplex) is used in order to allocate a communication channel to each mobile station by effectively using frequency resources. ) Is used, and the spatial multiplexing method is used for further effective use of frequency resources.
[0003]
Here, the spatial multiplexing scheme is a scheme in which a radio base station communicates at the same frequency and the same frequency to a plurality of mobile stations existing in different directions by forming a directivity pattern using an adaptive array device or the like. is there.
The adaptive array device includes a plurality of antennas fixedly installed, and dynamically adjusts the amplitude and phase of transmission / reception signals with respect to the individual antennas, so that the antenna as a whole has directivity for transmission and reception. A signal that dynamically forms a transmission pattern and lowers the transmission strength and reception sensitivity in the direction of other mobile stations that are multiplexed while increasing the transmission strength and reception sensitivity in the direction of the desired mobile station Control to eliminate mutual interference.
[0004]
For example, a radio base station that multiplexes signals from a maximum of four mobile stations at the same time at the same frequency by a spatial multiplexing method, and that uses a time division multiplexing method to divide periodic time into four transmission time slots and a reception time slot. A total of 8 groups are divided into 4 groups, and 3 sets of 4 transmit / receive time slots, which are a set of transmit time slots and receive time slots, are transmitted to a maximum of 4 mobile stations. Radio base stations that can be allocated as Channel (TCH) have been researched and developed.
[0005]
By the way, conventionally, the communication channel assignment at the time of TCH switching based on the communication channel assignment at the time of new connection of the mobile station in the radio base station, or the communication quality deterioration of the mobile station to which the communication channel assignment has been performed, Therefore, it is necessary to determine whether to assign as an allocation candidate in the priority order determined by some criteria, and to change the transmission / reception time slot that was the allocation candidate when it was initially determined to be allocated to a new mobile station or TCH switching. This procedure is performed by assigning to the mobile station.
[0006]
The conventional assignment possibility determination is a determination as to whether or not communication with a certain quality is possible in a transmission / reception time slot that is an assignment candidate, and a plurality of parameters that affect communication quality are fixedly determined in advance. Although it is made by comparison with a threshold value and it cannot be said that the quality is high, if communication with a certain level of communication quality is possible, it is determined that allocation is possible.
[0007]
Note that, as the above-described parameter used in the assignment determination, there is, for example, a maximum value (hereinafter referred to as “worst DDR value”) among DDR values between mobile stations spatially multiplexed in the same transmission / reception time slot.
Here, DDR (Desired to Desired Ratio) is a number indicating the ratio of the received power level between the mobile stations, and the ratio of the magnitudes of the reception response vectors for the two mobile stations (so that the number is 1 or more). (Divisor and dividend are exchanged and adjusted). The reception response vector is a number indicating a signal propagation path from the mobile station to the radio base station. This DDR is one index that greatly affects the communication quality. Under the situation where the worst DDR value is large, it becomes difficult for the radio base station to separate signals from each mobile station, and the communication quality decreases. In the determination, if the worst DDR value is larger than a predetermined threshold value, it is determined that the allocation is impossible.
[0008]
That is, when a communication channel is allocated to a mobile station at the time of new connection by a conventional radio base station or when TCH switching is necessary, it is determined that communication with a certain degree of communication quality is possible by the above-described allocation determination. The transmitted / received time slot is assigned to the mobile station.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the communication channel assignment at the time of new connection by the conventional wireless base station, when a transmission / reception time slot that the wireless base station has already used for communication with one or more other mobile stations is assigned to the new mobile station. The following problems that occur cannot be solved.
[0010]
That is, in this case, there is a situation in which the communication quality of one or more mobile stations already communicating with the radio base station deteriorates in the transmission / reception time slot to which the new mobile station is assigned. When the number of mobile stations that are targeted for spatial multiplexing in a time slot is large, that is, when the multiplicity is high, it is technically difficult to eliminate interference between mobile stations. Even if it is possible, the communication quality deteriorates, and there is a problem that the communication quality of many of the mobile stations is likely to be lowered to a communication impossible state in the future due to future movement of the mobile station and other factors. .
[0011]
In addition, in conventional communication channel assignment when TCH switching is required by a radio base station, a transmission / reception time slot that the radio base station has already used for communication with one or more other mobile stations is assigned to the mobile station to be TCH switched. In this case, there may naturally occur a situation where the number of mobile stations whose communication quality deteriorates increases when viewed as the whole mobile station with which the radio base station is communicating. As a result, there arises a problem that the communication quality of many mobile stations is likely to drop to a state in which communication is impossible in the future.
[0012]
Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and communication to mobile stations is performed so as to suppress to some extent an increase in the number of mobile stations that will be in a communication impossible state in the future when new connection or TCH switching is necessary. An object of the present invention is to provide a radio base station that performs channel allocation, a communication channel allocation apparatus, and the like.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problem, a communication channel assignment apparatus according to the present invention is a wireless communication that wirelessly communicates with a plurality of mobile stations by a time division multiplexing method and a spatial multiplexing method for assigning any of a plurality of time slots to a mobile station In order to determine a time slot to be allocated to a mobile station provided in the base station, for each of one or more time slots, the communication quality related to the time slot is assumed when the time slot is allocated to the mobile station. Based on the evaluation value, it is determined whether or not the time slot can be assigned to the mobile station, and if the time slot is assigned to the mobile station, each time slot is determined. The degree of non-uniformity between the time slots of the number of mobile stations allocated to Occasionally, non than when increasing, and performs so as to suppress the determination that the assignable.
[0014]
Here, “perform the determination that allocation is possible” means, for example, whether or not a time slot related to a certain multiplicity such as multiplicity 4 can be allocated to a mobile station. According to the case classification related to the non-uniformity, the strict judgment is made on the premise that the two judgment levels of the normal judgment and the strict judgment are properly used. In this determination method, whether or not a time slot related to a specific multiplicity can be assigned to the same mobile station is determined normally even if the situation of the mobile station and the time slot is exactly the same. This is based on the premise that the judgment standard relating to communication quality can be switched based on two criteria, normal and strict.
[0015]
With the above configuration, the number of mobile stations allocated for a time slot such as a transmission / reception time slot, that is, a higher degree of communication than the other cases in the determination of whether or not to allocate can be made when there is an increase in dispersion between time slots of multiplicity. Since allocation determination is performed by a suppressive determination method such as comparison using a strict threshold corresponding to quality, when allocation is performed according to the allocation determination result, there are many timeslots between each time slot. It becomes possible to suppress to some extent that the degree of severe non-uniformity increases from before the allocation. This leads to a reduction in the multiplicity in each time slot. According to the present invention, the increase in the number of mobile stations that have a high multiplicity and cannot separate the signals of each mobile station and fall into a communication impossible state to some extent. It becomes possible to suppress.
[0016]
A radio base station according to the present invention is a radio base station that performs radio communication with a plurality of mobile stations using a time division multiplexing method and a spatial multiplexing method in which any one of a plurality of time slots is allocated to the mobile station. For each of the above time slots, the time slot is assigned to the mobile station based on the evaluation value indicating the communication quality related to the time slot when it is assumed that the time slot is assigned to one mobile station that needs to be assigned. A determination unit that determines whether or not allocation is possible; and an allocation unit that allocates one time slot determined to be allocated by the determination unit to one mobile station that needs the allocation. The determination means determines whether or not to allocate the time slot based on the total number of mobile stations allocated to the time slot. When larger than the reference number, than when less than a predetermined reference number, and carrying out to suppress the determined assignable with.
[0017]
As a result, the determination as to whether or not allocation is possible for a time slot with a high degree of multiplicity is made by a suppressive determination method such as a comparison using a strict threshold corresponding to a higher communication quality than the determination as to whether or not an allocation is possible for a time slot with a low degree of multiplicity. As a result, the multiplicity in each time slot is suppressed to a low level, and when a new connection or TCH switching is required, an increase in the number of mobile stations that will be in a communication impossible state in the future can be suppressed to some extent. It becomes possible.
[0018]
A radio base station according to the present invention is a radio base station that performs radio communication with a plurality of mobile stations using a time division multiplexing method and a spatial multiplexing method in which any one of a plurality of time slots is allocated to the mobile station. For each time slot described above, the time slot is moved based on the evaluation value indicating the communication quality related to the time slot when it is assumed that the time slot is assigned to one mobile station that requires communication channel switching. An allocating unit that determines whether or not it can be allocated to a station, and an allocation that allocates one time slot determined to be allocated by the determining unit to one mobile station that needs to switch the communication channel Means for determining whether the allocation for a time slot is possible or not when the assumption is made. When the total number of mobile stations assigned to the time slot is larger than the total number of mobile stations assigned in the time slot originally assigned to the one mobile station that requires the communication channel switching, the original time slot It is characterized in that it is performed so as to suppress the determination that allocation is possible than when the total number of such mobile stations is smaller.
[0019]
As a result, when TCH switching is necessary, it is possible to suppress to some extent the non-uniformity of multiplicity after TCH switching compared to before TCH switching, resulting in an increase in the number of mobile stations that will fall into a communication impossible state in the future. It is possible to suppress the situation to some extent.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, radio base stations according to embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
<Configuration>
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of radio base station 100 according to the embodiment of the present invention.
[0021]
In addition to the time division multiplexing (TDMA / TDD, Time Division Multiple Access / Time Division Duplex) method using a plurality of transmission / reception time slots defined in the PHS standard, the radio base station 100 further includes a spatial multiplexing method based on an adaptive array technology Is a radio base station that spatially multiplexes signals of up to four mobile stations at the same frequency and wirelessly connects to the mobile station.
[0022]
That is, the radio base station 100 divides a TDMA frame having a period of 5 ms by a time division multiplexing method into eight equal parts and divides the TDMA frame into four transmission time slots and four reception time slots. Are assigned as bidirectional communication channels (Traffic Channel: TCH) to up to four mobile stations, that is, signals of up to four mobile stations are assigned. As shown in the figure, the adaptive array antennas 1a1 to 1an, radio units 2a1 to 2an, signal processing unit 3, modem unit 4, baseband unit 5 and control unit 6 are provided. Is provided.
[0023]
The spatial multiplexing scheme is a scheme in which the radio base station 100 performs communication at the same frequency and the same time by forming different directivity patterns for a plurality of mobile stations existing in different directions, and is an adaptive array antenna. 1a1 to 1an, radio units 2a1 to 2an, signal processing unit 3 and control unit 6 dynamically adjust the amplitude and phase of transmission / reception signals for individual antennas, and the antenna as a whole has directivity for transmission and reception. This is realized by dynamically forming a pattern. The adaptive array technology in this spatial multiplexing method is described in detail in “Special Issue on Adaptive Signal Processing in Spatial Domains and Its Applied Technology” (Electronic Information and Communication Society Journal VOL. J75-B-2 No. 11). .
[0024]
The baseband unit 5 transmits and receives a plurality of signals, that is, voice or data baseband signals, between a plurality of telephone lines connected via the telephone exchange network and the modem unit 4. The modem unit 4 has a function of modulating and demodulating a digitized baseband signal between the signal processing unit 3 and the baseband unit 5 by π / 4 shift QPSK (Quadrature Phase Shift Keying). This modulation and demodulation is performed in parallel on a maximum of four baseband signals spatially multiplexed in one transmission or reception time slot.
[0025]
The signal processing unit 3 includes user-specific signal processing units b1 to bn for separating and extracting a signal of a specific mobile station, and a DDR calculation unit 14, and forms a directivity pattern under the control of the control unit 6. Control, that is, the amplitude and phase are adjusted by the user-specific signal processing units b1 to bn based on spatially multiplexed signals (hereinafter referred to as "multiplexed signals") input from the radio units 2a1 to 2an. A weight vector, which is a coefficient for calculating the weight, is weighted to each multiplexed signal, a received signal from each mobile station is separated and extracted and output to the modem unit 4, and a transmission signal input from the modem unit 4 is transmitted in a desired manner. It is a part that performs control to generate a weighted signal for spatial multiplexing so that it can be transmitted to a mobile station and output it to each of the radio units 2a1 to 2an. Specifically, it is a programmable DSP (Digital Sign) Is realized by l Processor). Here, the weight vector is calculated by a minimum mean square error method (MMSE). Specifically, the sum of errors between the value obtained by multiplying each multiplexed signal input to each antenna by the weight vector for that antenna and a known reference signal, that is, a preamble or a unique word based on the PHS standard, is minimized. A weight vector is calculated.
[0026]
In addition, it is only communication on the communication channel (TCH) that forms a directivity pattern in the spatial multiplexing method and transmits and receives, and basically the spatial multiplexing method is not used for communication on other control channels. Control processing similar to that of a general PHS radio base station is performed.
Each of the user-specific signal processing units b1 to bn sends reception response vectors H1 to Hn, which are coefficients indicating a propagation path of a signal from a specific mobile station to the radio base station, to the DDR calculation unit 14, and the DDR calculation unit 14 Calculates a DDR (Desired to Desired Ratio) used as an index to be used for control or the like for appropriately separating signals from each mobile station based on the reception response vectors H1 to Hn, and sends this to the control unit 6 Tell.
[0027]
This DDR indicates the ratio between the reception power level of radio waves from one mobile station that is spatially multiplexed and the reception power level of radio waves from one of the other mobile stations that are spatially multiplexed. The DDR will be described in detail later.
The radio unit 2a1 includes a transmission unit 11 including a high power amplifier and a reception unit 12 including a low noise amplifier. The transmission unit 11 converts the signal input from the signal processing unit 3 from a low frequency to a high frequency, amplifies the signal to a transmission output level, and outputs it to the antennas 1a1 to 1an. In response to an instruction from the control unit 6 And a function of adjusting the transmission output by controlling the gain of the high power amplifier. The receiving unit 12 has a function of converting a signal received by the antennas 1 a 1 to 1 an from a high frequency to a low frequency, amplifying the signal, and outputting the amplified signal to the signal processing unit 3. The wireless units 2a2 to 2an are equivalent to the wireless unit 2a1.
[0028]
The control unit 6 includes a CPU (Central Processing Unit) and a memory 16 as hardware, and has a function of controlling each unit of the radio base station 100 by the CPU executing a program in the memory. Includes a communication channel allocating unit 15 responsible for allocating a set of transmission / reception time slots.
[0029]
The communication channel allocation unit 15 tries to allocate a set of transmission / reception time slots to the mobile station in response to, for example, a new connection request of the mobile station, and the communication quality of the mobile station already in communication has deteriorated. When a communication channel (TCH) switching becomes necessary, the mobile station has a function of attempting to assign a set of transmission / reception time slots different from the original transmission / reception time slot to the mobile station. New channel assignment processing or switching channel for determining whether or not a certain transmission / reception time slot can be assigned to a mobile station that needs to be switched with reference to a threshold value table 20 that defines thresholds relating to communication quality in the memory 16 Perform the allocation process.
[0030]
In this new channel allocation process and switching channel allocation process, transmission / reception time slots to be allocated are determined so as to suppress to some extent an increase in non-uniformity between transmission / reception time slots of the number of mobile stations allocated to all transmission / reception time slots. These processes will be described later in detail.
The allocation result by the communication channel allocation unit 15 is recorded in the memory 16, and based on the allocation result, the control unit 6 performs control for communicating with a plurality of mobile stations to which the same transmission / reception time slot is allocated by the spatial multiplexing method. Execute. Further, the control unit 6 receives DDR from the signal processing unit 3 and performs transmission power control or the like according to the DDR.
[0031]
Hereinafter, the user-specific signal processing unit b1 will be described in detail.
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of the user-specific signal processing unit b1.
The user-specific signal unit b1 extracts a signal from a specific mobile station and transmits the extracted signal to the modem unit 4, and a reception response vector H1 that is a coefficient indicating a propagation path of the signal from the specific mobile station to the radio base station. As shown in the figure, input ports 20a1 to 20an, switch circuits 21a1 to 21an, multipliers 22a1 to 22an, multipliers 23a1 to 23an, adder 24, memory 25, A determination unit 26 and a weight vector control unit 27 are included.
[0032]
Here, the input ports 20a1 to 20an are multiplexed signals X input from the respective radio units.₁(T) -X_nThe switch circuits 21a1 to 21an are switches that are switched between transmission and reception under the control of the control unit 6.
The multipliers 22 a 1 to 22 an respectively receive the multiplexed signals input from the input ports 20 a 1 to 20 an and the weight vector W given by the weight vector control unit 27.₁₁~ W_n1Are respectively transmitted to the adder 24. The adder 24 adds the signals transmitted from the multipliers 22a1 to 22an, and outputs the provisional reception signal Y.₁(T) is transmitted to the determination unit 26.
[0033]
The determination unit 26 receives the Y input from the adder.₁By correcting the phase value of (t) so as to be a value that is an integer multiple of π / 4 that is closest to that value, the extracted signal S_r1(T), S_r1A function of outputting (t) to the modem unit 4 and transmitting it to the weight vector control unit 27 is provided. The extracted signal S_r1(T) corresponds to a received signal from a specific mobile station.
[0034]
The memory 25 stores in advance, for example, start symbols, preambles, unique words, and the like defined by the PHS standard as reference signals, and each weight vector W calculated by the weight vector control unit 27.₁₁~ W_n1Remember.
The weight vector control unit 27 refers to the reference signal stored in advance in the memory 25, and the reference signal d (t) and the signal S input from the determination unit 26._r1(T) and each multiplexed signal X transmitted from the input ports 20a1 to 20an at a certain time t through the switch circuits 21a1 to 21an.₁(T) -X_nEach weight vector W to be multiplied at the next time (t + 1) with respect to (t)₁₁~ W_n1Is calculated. Therefore, the weight vector control unit 27 outputs the signal S output to the modem unit 4 last time._r1Based on (t−1), each weight vector W to be given to the multipliers 22a1 to 22an at the present time (t)₁₁~ W_n1Will be determined.
[0035]
In addition, the weight vector control unit 27 receives the multiplexed signals X transmitted from the input ports 20a1 to 20an.₁(T) -X_n(T) and the signal S input from the determination unit 26_r1From (t), the reception response vector H₁Is calculated and transmitted to the DDR calculation unit 14.
The multipliers 23a1 to 23an are connected to the extracted signal S._r1Transmission signal S to mobile station according to (t)_t1When (t) is input from the modem unit 4, S_t1S for (t)_r1Each weight vector W calculated by the weight vector control unit 27 using (t)₁₁~ W_n1And the transmission signals obtained by the multiplication are sent to the respective radio units via the switch circuits 21a1 to 21an.
[0036]
<Weight vector calculation method>
Hereinafter, each extracted signal S_ri(T) Weight vector W formed by user-specific signal processing units b1 to bn for extracting (i = 1, 2, 3,..., M)._jiThe calculation of (j = 1, 2, 3,..., N) will be described. In order to simplify the description, it is assumed that the multiplicity m = 2 and the number of antennas n = 2, and the weight vector W in the user-specific signal processing unit b1._j1The calculation will be described as an example.
[0037]
[Formula 1] Y₁(T) = W₁₁(T) X₁(T) + W_{twenty one}(T) X₂(T)
As shown in Equation 1, the user-specific signal processing unit b1 outputs each multiplexed signal X output from each radio unit.₁(T), X₂Weight vector W for each of (t)₁₁(T), W_{twenty one}Temporary received signal Y, which is the sum of the values multiplied by (t)₁(T) is obtained, and the extracted signal S which is the result of correcting the phase by the determination unit 26_r1(T) is output.
[0038]
Note that t indicates the time that the signal arrives, and indicates the elapsed time in the reception time slot in units of time for receiving one symbol in the PHS standard.
Therefore, the multiplexed signal X₁(T), X₂(T), weight vector W₁₁(T), W_{twenty one}(T) and the like are signal sequences in which the value of t is 1, 2,. Multiplex signal X₁(T), X₂(T), weight vector W₁₁(T), W_{twenty one}(T), provisional reception signal Y₁(T), extracted signal S_r1(T) has an amplitude and a phase and can be represented by a complex number.
[0039]
Weight vector W₁₁(T), W_{twenty one}An appropriate initial value is defined for (t), and the weight vector control unit 27 uses the least mean square error method to calculate the reference signal d (t) and the extracted signal S._r1In order to minimize the error from (t), W is within a predetermined range.₁₁(T), W_{twenty one}By adjusting the value of (t) by varying each, W per unit time₁₁(T + 1), W_{twenty one}Calculate (t + 1).
[0040]
[Equation 2] e (t) = d (t) −S_r1(T) ≈d (t) −Y₁(T) = d (t) − (W₁₁(T) X₁(T) + W_{twenty one}(T) X₂(T))
W₁(T + 1), W₂(T + 1) is the extracted signal S_r1W to reduce the error e (t) between (t) and the reference signal d (t)₁₁(T), W_{twenty one}A value obtained by correcting (t) is taken. As the time elapses, the value of the weight vector converges to a constant value, and in the reception stage of the main data, which is the communication content to be sent following the preamble, unique word, etc., the extracted signal S_r1(T) is accurate. Note that after communication is started, the value of the weight vector finally obtained in the previous reception time slot may be used as the initial value of the weight vector for the next reception time slot.
[0041]
<Reception response vector calculation method>
Next, the reception response vector calculation processing by the weight vector control unit 27 will be described using the above example.
Signal S transmitted by each of the two mobile stations_{r1 '}(T), S_{r2 '}(T) and each multiplexed signal X₁(T), X₂The relationship of the following Equation 3 and Equation 4 is established between (t).
[0042]
[Formula 3] X₁(T) = h₁₁S_{r1 '}(T) + h_{twenty one}S_{r2 '}(T) + n₁(T)
[Formula 4] X₂(T) = h₁₂S_{r1 '}(T) + h_{twenty two}S_{r2 '}(T) + n₂(T)
H_ijIs a complex number that represents the propagation path from the i-th mobile station to the j-th antenna, and the reception response vector corresponding to the i-th mobile station is generally used when n adaptive array antennas are used. H_i1, H_i2・・・・・・ H_inVector H_iIt is. N₁(T) and n₂(T) is noise.
[0043]
The extracted signal S separated and extracted by the signal processing unit b1 for each user of the radio base station 100_r1(T) and S which is a signal transmitted by the first mobile station_{r1 '}(T) is equal if the transmitted signal can be received normally and separation and extraction can be performed appropriately.
The weight vector control unit 27 extracts the extracted signal S_r1S which is the complex conjugate of (t)_r1 ^*(T) and received signal X₁(T) and X₂(T) and the reception response vector H as shown in the following equations 5 and 6.₁H which is a component of₁₁And h₁₂Is calculated.
[0044]
[Equation 5] h₁₁= E [X₁(T) S_r1 ^*(T)]
[Equation 6] h₁₂= E [X₂(T) S_r1 ^*(T)]
Here, E represents an ensemble average, which means an average value for a certain period, t = 1, 2,..., N. For example, assuming that n is 100, an average value in 100 symbol periods is calculated.
[0045]
Extraction signal S_r1(T), S_r2(T) is obtained normally and the mobile station signals S from the two mobile stations are obtained._{r1 '}(T), S_{r2 '}In the state that can be regarded as equivalent to (t),_{r1 '}(T), S_{r2 '}(T) for each S_r1(T), S_r2Replace (t) with S on both sides_r1 ^*Multiplying (t) and taking the ensemble average gives the following equations 7 and 8.
[0046]
[Equation 7] E [X₁(T) S_r1 ^*(T)] = E [h₁₁S_r1(T) S_r1 ^*(T)] + E [h₁₂S_r2(T) S_r1 ^*(T)] + E [n₁(T) S_r1 ^*(T)]
[Equation 8] E [X₂(T) S_r1 ^*(T)] = E [h_{twenty one}S_r1(T) S_r1 ^*(T)] + E [h_{twenty two}S_r2(T) S_r1 ^*(T)] + E [n₂(T) S_r1 ^*(T)]
Where E [S_r1(T) S_r1* (T)] = 1, and basically the signal S transmitted from each mobile station_{r1 '}(T) and S_{r2 '}(T) has no correlation and the signal S_{r1 '}Since there is no correlation between (t) and the noise component, E (S_r2(T) S_r1 ^*(T)) = 0, E [n₁(T) S_r1 ^*(T)] = 0, E [n₂(T) S_r1 ^*(T)] = 0.
[0047]
Therefore, Equations 5 and 6 can be derived from Equations 7 and 8. This eliminates the influence of the noise component in the mathematical expression.
The weight vector control unit 27 in the user-specific signal processing unit b1 performs calculations as shown in Equations 5 and 6, and h₁₁And h₁₂H₁₁And h₁₂Received response vector H₁Is output to the DDR calculation unit 14. Similarly, each of the other user-specific signal processing units b2 to bn also receives the reception response vector H.₂~ H_nIs output to the DDR calculation unit 14.
[0048]
<DDR calculation method>
Based on the two reception response vectors, the DDR calculating unit 14 is, for example, the received power level ratio of the first mobile station to the second mobile station, as shown in the following Equation 9.₁/ D₂Is calculated.
[Equation 9] D₁/ D₂= | H₁｜²/ | H₂｜²= (| H₁₁｜²+ | H₁₂｜²) / (| H_{twenty one}｜²+ | H_{twenty two}｜²)
The received power level ratio between two such mobile stations is DDR.
[0049]
Although two components are shown here for convenience of explanation, in practice, m user-specific signal processing units bi (i = 1, 2,..., M) corresponding to multiplicity m are represented as h._i1, H_i2, H_i3, H_i4Received response vector H_iIs calculated and output to the DDR calculator 14. The DDR calculator 14 obtains a DDR for each mobile station multiplexed in the reception time slot for each reception time slot. For example, the above-mentioned D1 and D2 are determined so that the DDR value becomes 1 or more, and the DDR is calculated. The DDR calculation unit 14 is the worst value of the obtained DDR values for each reception time slot. The DDR value is specified and the worst DDR value is sent to the control unit 6. Also, the DDR calculation unit receives the received power level D for each mobile station.₁, D₂Etc. or reception response vector H₁, H₂Etc. are sent to the control unit 6.
[0050]
<Threshold table>
Hereinafter, the threshold value table 20 used for the new channel allocation process and the switching channel allocation process by the communication channel allocation unit 15 will be described.
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the configuration and contents of the threshold value table 20.
The threshold table 20 is a table in which the multiplicity 510, the worst DDR threshold 520, and the worst correlation threshold 530 are associated with each other for two or more multiplicity, and each of the worst DDR threshold 520 and the worst correlation threshold 530 has a default value. And limit values.
[0051]
The worst DDR threshold 520 is a threshold for comparison with the worst DDR value for the reception time slot. When the worst DDR value is larger than the worst DDR threshold, a certain level of communication quality cannot be maintained in the reception time slot. It will be estimated.
The worst correlation threshold value 530 is a threshold value for comparison with the worst correlation value for the reception time slot. When the worst correlation value is larger than the worst correlation threshold value, a certain level of communication quality cannot be maintained in the reception time slot. It will be estimated. Here, the worst correlation value means the maximum value among the correlation values in all combinations when two of the mobile stations multiplexed in the reception time slot are combined, and the correlation value S is a set of each mobile station. It shows the correlation between the reception response vectors of the stations, and is a value obtained by the following equation (10).
[0052]
[Equation 10] Correlation value S = (| H₁・ H₂|) / (| H₁｜｜ H₂｜)
From this equation 10, the correlation value S between the first mobile station and the second mobile station is obtained. Where the fractional numerator is the received response vector H₁And H₂The denominator is the received response vector H₁And H₂The product of each size.
The worst DDR threshold value 520 and the worst correlation threshold value 530 are used for determining whether or not a certain transmission / reception time slot can be allocated to a certain mobile station, and the worst DDR value calculated by measurement is the worst DDR. If it is larger than the threshold, it is determined that the allocation is impossible, and if the worst correlation value calculated by measurement is larger than the worst correlation threshold, it is determined that the allocation is impossible. In addition, in the new channel assignment process and the switching channel assignment process described later, the assignment possibility determination is performed using one of the default value and the limit value.
[0053]
As described above, there are two levels of communication quality, a low level determined by a default value and a high level determined by a limit value. The low level is a level indicating that communication is possible, and the high level is a level indicating that communication with relatively higher communication quality than the low level is possible. Note that the default value and the limit value are numerical values obtained as a result of an experiment as threshold values representing a low level and a high level, respectively, and are predetermined.
[0054]
In the example shown in FIG. 3, for example, when the multiplicity is 2, the worst DDR value indicates that the communication quality is low level or higher if the worst DDR value is 15 dB or less by the default value. If the worst DDR value is 11.25 dB or less, the value indicates a higher level of communication quality.
Note that a limit value of 0 indicates that it is determined that it is always determined that allocation is not possible when the allocation permission determination is performed using the limit value. Therefore, in the example of FIG. 3, in the case of multiplicity 4, it is always determined that the allocation is impossible if the allocation permission determination is performed using the limit value.
[0055]
<Operation>
Hereinafter, the new channel allocation process and the switching channel allocation process performed by the communication channel allocation unit 15 will be described.
The control unit 6 of the radio base station 100 causes the communication channel allocation unit 15 to perform a new channel allocation process that attempts to allocate a set of transmission / reception time slots to the mobile station in response to a new connection request of the mobile station, When communication channel (TCH) switching is required, such as when communication quality deteriorates for a mobile station that is already in communication, a set of transmission / reception times different from the original transmission / reception time slot for that mobile station A switching channel allocation process that attempts to allocate a slot is performed, and the signal processing unit 3 and the like are controlled so that the mobile station communicates with other mobile stations in a specific transmission / reception time slot as a spatial multiplexing target according to the allocation result .
[0056]
FIG. 4 is a flowchart showing a new channel allocation process by the communication channel allocation unit 15.
When a connection request is received from a new mobile station using one transmission / reception time slot other than the communication channel or another control channel, the new channel assignment processing is performed by executing software. However, if there is a transmission / reception time slot to which no mobile station is allocated, that is, a vacant transmission / reception time slot, the new mobile station is allocated the vacant transmission / reception time slot, and the following processing is not performed. Not.
[0057]
First, the communication channel allocation unit 15 initializes the allocation trie number N, which is a variable for controlling the number of allocation trials, to 0 (step S11), obtains the multiplicity and the worst DDR value for each transmission / reception time slot, and The minimum multiplicity M is obtained (step S12).
The multiplicity for each transmission / reception time slot is recorded in the memory 16 by the control unit 6 for each transmission / reception time slot, and the recorded content is updated each time the allocation is changed. The worst DDR value in each reception time slot, the reception response vector for each mobile station, and the reception power level are received by the control unit 6 from the DDR calculation unit 14 and recorded in the memory 16. Therefore, step S12 is realized by acquiring the necessary multiplicity and the worst DDR value from the memory 16 and specifying the minimum value of the multiplicity.
[0058]
Subsequent to step S12, the communication channel allocating unit 15 prioritizes the order of determining whether new allocation is possible for each transmission / reception time slot, giving priority to the one having the highest multiplicity. Are determined with priority on the corresponding worst DDR value (step S13). The communication channel allocation unit 15 stores information indicating the determined priority order in the memory 16 for each transmission / reception time slot.
[0059]
Subsequently, the communication channel allocation unit 15 pays attention to the first transmission / reception time slot (step S14), determines whether or not the multiplicity of the attention transmission / reception time slot is larger than the minimum multiplicity M, and if so, Whether or not the transmission / reception time slot of interest can be allocated to the new mobile station is determined using the limit values for the worst DDR threshold and the worst correlation threshold in the threshold table 20 (step S16). Determines whether or not the transmission / reception time slot of interest can be allocated to the new mobile station using the default values for the worst DDR threshold and the worst correlation threshold in the threshold table 20 (step S17).
[0060]
In step S16 or S17, the communication channel allocation unit 15 uses the reception power level and reception response vector of the new mobile station calculated by the DDR calculation unit 14 in one transmission / reception time slot other than the communication channel. When it is assumed that the transmission / reception time slot of interest is allocated to the new mobile station, the worst DDR value and the worst correlation value related to the transmission / reception time slot are obtained, and each is a threshold value table corresponding to the multiplicity in the case of the assumption. 20 is determined by comparing with each threshold value which is a limit value or a default value within 20.
[0061]
As a result of the assignment possibility determination in step S16 or step S17, when it is determined that assignment is possible (step S18), the communication channel assignment unit 15 assigns the transmission / reception time slot of interest to the new mobile station (step S23). Then, the new channel assignment process is terminated. As a result, the control unit 6 transmits information indicating the allocation result to the new mobile station through the control channel so as to communicate with the new mobile station using the allocated transmission / reception time slot.
[0062]
If it is determined that the allocation is impossible as a result of the allocation determination in step S16 or S17, the communication channel allocation unit 15 determines whether the allocation trie number N is the number of transmission / reception time slots that can be used as a communication channel or It is determined whether or not the number is less than a predetermined threshold value (step S19). If it is not smaller, error processing is performed to notify the control unit 6 that allocation is not possible (step S22). Then, the new channel assignment process is terminated. As a result, the control unit 6 transmits information indicating that connection is not possible to the new mobile station through the control channel.
[0063]
In step S19, if the allocation trie number N is smaller than the trie threshold, the communication channel allocation unit 15 increases the allocation trie number N by 1 (step S20), and indicates the priority order stored in the memory 16 Then, paying attention to the next transmission / reception time slot (step S21), the process returns to step S15.
With such a new channel allocation process, it is determined that allocation is possible if a new mobile station can be allocated to a transmission / reception time slot with the lowest multiplicity, and if a low level communication quality is satisfied, Since it is not determined that assignment is possible unless a high level of communication quality is satisfied in the assignment determination as to whether it can be assigned to a transmission / reception time slot with higher multiplicity, as a result, between transmission / reception time slots after assignment, In view of the technical difficulties in separating and extracting signals from each mobile station when the multiplicity is high, this may eventually be impossible to communicate in the future. This leads to the fact that the increase in the number of mobile stations falling into the range can be suppressed to some extent.
[0064]
FIG. 5 is a flowchart showing switching channel assignment processing by the communication channel assignment unit 15.
When there is a mobile station that requires TCH switching (hereinafter referred to as a “switching target mobile station”) due to a decrease in communication quality or the like, this switching channel assignment process is performed by executing software. However, when there is a transmission / reception time slot to which no mobile station is assigned, that is, there is an empty transmission / reception time slot, the mobile station to be switched is assigned that empty transmission / reception time slot. Not done.
[0065]
First, the communication channel allocation unit 15 initializes an allocation trie number N, which is a variable for controlling the number of allocation trials, to 0 (step S31), and obtains the multiplicity and the worst DDR value for each transmission / reception time slot (step S31). S32). However, the worst DDR value of the transmission / reception time slot (hereinafter referred to as “original slot”) to which the switching target mobile station was originally assigned is obtained excluding the switching target mobile station. This step S32 obtains the necessary multiplicity and worst DDR value from the memory 16, and obtains the received power level of each mobile station other than the switching target mobile station in the original slot from the memory 16, and based on this. This is realized by calculating the worst DDR value related to the original slot.
[0066]
Subsequent to step S32, the communication channel allocating unit 15 prioritizes the allocation priority determination for each transmission / reception time slot excluding the original time slot, giving priority to the one with the highest multiplicity. As for the transmission / reception time slot, the corresponding one having the lowest worst DDR value is preferentially determined (step S33). The communication channel allocation unit 15 stores information indicating the determined priority order in the memory 16 for each transmission / reception time slot.
[0067]
Subsequently, the communication channel allocation unit 15 pays attention to the first transmission / reception time slot (step S34), and when the multiplicity of the transmission / reception time slots of interest + 1, that is, after switching, is assumed, When the multiplicity of the transmission / reception time slot of interest is greater than the multiplicity of the original slot when the post-switching is assumed and the multiplicity of the original slot is greater than the multiplicity of the original slot (step S35) It is determined whether or not the focused transmission / reception time slot can be assigned to the station using the limit values for the worst DDR threshold value and the worst correlation threshold value in the threshold value table 20 (step S38). If the multiplicity of the focused transmission / reception time slot is smaller than the original slot multiplicity, Or whether it is possible allocated transmission and reception time slots which focuses on dynamic station determines, using the default values for the worst DDR threshold and worst correlation threshold in the threshold table 20 (step S39).
[0068]
In step S35, if the multiplicity of the focused transmission / reception time slot in the case after switching is equal to the multiplicity of the original slot, the communication channel allocating unit 15 focuses on the switching target mobile station. When it is assumed that a transmission / reception time slot is allocated, the worst DDR value related to the transmission / reception time slot is obtained (step S36), and the worst DDR value of the original slot obtained in step S32 is the transmission / reception time slot obtained in step S36. It is determined whether or not it is smaller than the worst DDR value (step S37). If it is smaller, the allocation determination process using the limit value in step S38 as a threshold is performed. If not smaller, the default value in step S39 is set. The allocation determination process used as the threshold is performed.
[0069]
In step S36, the communication channel allocating unit 15 uses the received power level of the switching target mobile station calculated by the DDR calculation unit 14 in the original slot, and transmits / receives the transmission / reception time slot focused on the switching target mobile station. Is assigned, the worst DDR value related to the transmission / reception time slot is obtained.
If it is determined that the allocation is possible as a result of the allocation determination in step S38 or S39 (step S40), the communication channel allocation unit 15 allocates the transmission / reception time slot of interest to the switching target mobile station (step S45). ), The switching channel assignment process is terminated. As a result, the control unit 6 transmits information indicating the allocation result to the switching target mobile station through the control channel so as to perform communication using the allocated transmission / reception time slot.
[0070]
If it is determined that the allocation is impossible as a result of the allocation determination in step S38 or step S39, the communication channel allocation unit 15 determines that the allocation trie number N is the number of transmission / reception time slots that can be used as the communication channel. Or, it is determined whether or not it is smaller than a predetermined threshold value (step S41), and if not smaller, error processing is performed to notify the control unit 6 that allocation is not possible ( Step S44), the switching channel assignment process is terminated. In this case, the control unit 6 controls the TCH switching for the switching target mobile station because it is less likely to cause a situation of communication disconnection than switching the transmission / reception time slot assigned to the switching target mobile station. Not performed.
[0071]
In step S41, if the allocation trie number N is smaller than the trie threshold, the communication channel allocation unit 15 increases the allocation trie number N by 1 (step S42), and indicates the priority order stored in the memory 16 Then, paying attention to the next transmission / reception time slot (step S43), the process returns to step S35.
With such switching channel allocation processing, it is determined that allocation is possible if the switching target mobile station can be allocated to a transmission / reception time slot having a lower multiplicity than the original slot, if the communication quality at a low level is satisfied. However, since it is not determined that allocation is possible unless the communication quality of a high level is satisfied in the allocation determination as to whether it can be allocated to a transmission / reception time slot having a multiplicity higher than that of the original slot. Thus, the variation in multiplicity between transmission / reception time slots can be suppressed to some extent, and as a result, an increase in the number of mobile stations that will be in a communication impossible state in the future can be suppressed to some extent.
[0072]
<Supplement>
Although the radio base station according to the present invention has been described based on the embodiment, the present invention is of course not limited to this embodiment. That is,
(1) In the present embodiment, the radio base station and the mobile station in the PHS system have been described as examples. However, the present invention is not limited to the PHS system. A control method related to channel allocation can be used.
[0073]
(2) In this embodiment, in order to determine whether transmission / reception time slots can be allocated to mobile stations, the worst DDR value and the worst correlation value are calculated based on the measured values and compared with the threshold values. However, the index used for the determination of whether to allocate is not limited to these. For example, by using indices such as fading speed, reception power level, transmission timing difference, instantaneous error, etc. An index value may be calculated, and each index value may be compared with each threshold value to determine whether or not to assign. Here, the fading speed is an index indicating the correlation between the past reception response vector of the mobile station and the current reception response vector, and the transmission timing difference is a transmission timing difference between the mobile base station and each mobile station. This is a difference in transmission timing when the communication is shifted, and the instantaneous error is the number of data errors detected within a predetermined unit time in the near past.
[0074]
(3) In the switching channel allocation processing shown in the present embodiment, when the multiplicity is greater than the original slot when the transmission / reception time slot subject to allocation determination is assumed, determination that is stricter than the default value By using the limit value, which is a condition, as a threshold value, a higher level of communication quality can be achieved compared to when the multiplicity is lower than when the transmission / reception time slot subject to assignment determination is assumed than the original slot. In addition to this, the multiplicity of transmission / reception time slots subject to allocation determination is similar to that in step S15 of the new channel allocation process, and the multiplicity of transmission / reception time slots other than the original slot is determined. If it is larger than the lowest multiplicity, it will be decided whether to assign using the limit value as a threshold value. If a multiplicity of transmit and receive time slots to be determined is the lowest of the multiplicity may perform the allocation determination using default values as a threshold value.
[0075]
Also, in the switching channel allocation process and the new channel allocation process, if the multiplicity of transmission / reception time slots subject to allocation determination is larger than a predetermined value fixed in advance as 3 or the like, allocation is possible using a limit value as a threshold value. The determination may be performed, and if it is smaller than the predetermined value, it may be determined whether the allocation is possible using a default value as a threshold value.
[0076]
(4) In the threshold value table 20 illustrated in FIG. 3 in the present embodiment, if the multiplicity is 4, the limit value is 0, and when the allocation value is determined using the limit value as a threshold value, allocation is always impossible. However, the assignment in the case where the limit value is practically applied is prohibited, but the content example in FIG. 3 is merely an example. For example, when the multiplicity is 3, the limit value is set to 0. Alternatively, when the multiplicity is 4, a value larger than 0 may be set as the threshold value.
[0077]
(5) In the new channel assignment process and the switching channel assignment process shown in the present embodiment, when determining the assignment possibility determination order, priority is given to transmission / reception time slots with high multiplicity from the viewpoint of efficiency, For transmission / reception time slots with the same multiplicity, priority is given to the one with the worst worst DDR value. For example, between transmission / reception time slots with the same multiplicity, priority is given to the younger serial number previously determined for the transmission / reception time slots. Alternatively, the order may be determined only by the serial number regardless of the multiplicity and the worst DDR value.
[0078]
(6) Steps S36 and S37 in the switching channel assignment process shown in the present embodiment are omitted, and when the multiplicity of the focused transmission / reception slot + 1 and the multiplicity of the original slot are equal, the process of step S38 is performed. Alternatively, the process of step S39 may be performed.
(7) A computer program for causing the CPU in the radio base station to execute the new channel allocation process or the switching channel allocation process by the communication channel allocation unit 15 shown in the present embodiment is recorded on a recording medium or various communication channels Etc., and can be distributed and distributed. Examples of such a recording medium include an IC card, an optical disk, a flexible disk, and a ROM. The computer program distributed and distributed is used by being recorded in the memory of the radio base station, etc., and the CPU of the radio base station executes the computer program and assigns a new channel as shown in the present embodiment. Processing or switching channel assignment processing is realized.
[0079]
【The invention's effect】
As is clear from the above description, the communication channel assignment apparatus according to the present invention performs radio communication with a plurality of mobile stations by a time division multiplexing method and a spatial multiplexing method for assigning any of a plurality of time slots to the mobile station. In order to determine a time slot to be allocated to a mobile station provided in a radio base station, for one or more time slots, the communication quality related to the time slot when it is assumed that the time slot is allocated to the mobile station. Based on the evaluation value shown, it is determined whether or not the time slot can be assigned to the mobile station, and if the time slot is assigned to the mobile station, all the time slots are determined. Increased degree of non-uniformity between time slots for the number of mobile stations assigned to each When made, and not than when increasing, and performs so as to suppress the determination that the assignable.
[0080]
As a result, when the number of mobile stations allocated for a time slot such as a transmission / reception time slot, that is, when the variability between the time slots of multiplicity increases, the communication quality higher than that in other cases is determined. Assignment determination is performed by a restraining determination method such as comparison using a strict threshold corresponding to, so when assignment is made according to the assignment determination result, the multiplicity between each time slot is determined. It can be suppressed to some extent that the degree of non-uniformity increases from before the allocation.
[0081]
Note that suppressing the degree of non-uniformity of the multiplicity between the time slots leads to reducing the multiplicity in each time slot.
By the way, the multiplicity is different from the worst DDR value and other indicators related to communication quality in that it does not change over time unless the communication channel assignment is changed. Note that, for example, the worst DDR value may be changed by movement of the mobile station or improved by transmission power control of the radio base station or the like. Also, the higher the multiplicity, the more technically it becomes difficult to separate and extract signals from each mobile station.
[0082]
From these points of view, from a comprehensive and long-term viewpoint, multiplicity is considered to be a factor that has a particularly large effect on communication quality. When a new connection or TCH switching is required, each communication channel assignment result According to the present invention that suppresses the multiplicity in the time slot to be low, an effect of suppressing to some extent an increase in the number of mobile stations that will be in a communication impossible state in the future can be obtained.
[0083]
A radio base station according to the present invention is a radio base station that performs radio communication with a plurality of mobile stations using a time division multiplexing method and a spatial multiplexing method in which any one of a plurality of time slots is allocated to the mobile station. For each of the above time slots, the time slot is assigned to the mobile station based on the evaluation value indicating the communication quality related to the time slot when it is assumed that the time slot is assigned to one mobile station that needs to be assigned. A determination unit that determines whether or not allocation is possible; and an allocation unit that allocates one time slot determined to be allocated by the determination unit to one mobile station that needs the allocation. The determination means determines whether or not to allocate the time slot based on the total number of mobile stations allocated to the time slot. When larger than the reference number, than when less than a predetermined reference number, and carrying out to suppress the determined assignable with.
[0084]
As a result, the determination as to whether or not allocation is possible for a time slot with a high degree of multiplicity is made by a suppressive determination method such as a comparison using a strict threshold corresponding to a higher communication quality than the determination as to whether or not an allocation is possible for a time slot with a low degree of multiplicity. As a result, the multiplicity in each time slot is suppressed to a low level, and the effect of suppressing the increase in the number of mobile stations that will be in a communication impossible state in the future at the time of new connection or when TCH switching is necessary. can get.
[0085]
In addition, the one mobile station that requires the allocation is a mobile station that newly starts communication with the radio base station, and the determination means determines that the total number of mobile stations allocated to the time slot among all the time slots is The allocation determination may be performed after the total number relating to the lowest time slot is determined as the predetermined reference number.
[0086]
This increases the tendency that the lowest multiplicity time slot is assigned to a new mobile station at the time of new connection, and has the effect of suppressing to some extent the increase in mobile stations that will be in a communication impossible state in the future due to the addition of a new mobile station. can get.
In addition, the radio base station, by measurement, is a data acquisition means for acquiring data serving as a basis for calculation of the evaluation value indicating communication quality of communication with a mobile station in a certain time slot, and a comparison target of the evaluation value Storage means for preliminarily storing a first threshold value representing the first communication quality and a second threshold value representing the second communication quality higher than the first communication quality, and the determination means includes the data The evaluation value is calculated from the data acquired by the acquisition means, and based on the evaluation value, the allocation possibility determination for the time slot is performed, and in the allocation determination, the total number of mobile stations related to the time slot is a predetermined reference When the suppression of determining that the allocation is possible is larger than the number, the evaluation value related to the time slot is compared with the second threshold value, and the second communication quality is satisfied It is determined by determining that allocation is possible, and when the total number of mobile stations related to the time slot is equal to or less than a predetermined reference number, the evaluation value related to the time slot is compared with the first threshold value, It may be performed by determining that assignment is possible only when the first communication quality is satisfied.
[0087]
As a result, two types of threshold values for requesting high communication quality and threshold values for requesting low communication quality are preliminarily set as experimental results as threshold values used for comparison with an index indicating communication quality in the determination of whether to allocate at the time of new connection. If it is determined based on this, it is possible to easily control time slot allocation with an emphasis on multiplicity.
A radio base station according to the present invention is a radio base station that performs radio communication with a plurality of mobile stations using a time division multiplexing method and a spatial multiplexing method in which any one of a plurality of time slots is allocated to the mobile station. For each time slot described above, the time slot is moved based on the evaluation value indicating the communication quality related to the time slot when it is assumed that the time slot is assigned to one mobile station that requires communication channel switching. An allocating unit that determines whether or not it can be allocated to a station, and an allocation that allocates one time slot determined to be allocated by the determining unit to one mobile station that needs to switch the communication channel Means for determining whether the allocation for a time slot is possible or not when the assumption is made. When the total number of mobile stations assigned to the time slot is larger than the total number of mobile stations assigned in the time slot originally assigned to the one mobile station that requires the communication channel switching, the original time slot It is characterized in that it is performed so as to suppress the determination that allocation is possible than when the total number of such mobile stations is smaller.
[0088]
As a result, when TCH switching is necessary, it is possible to suppress to some extent the non-uniformity of multiplicity after TCH switching compared to before TCH switching, resulting in an increase in the number of mobile stations that will fall into a communication impossible state in the future. The effect which suppresses the situation which gets off to some extent is acquired.
Further, the determination means further determines whether or not the allocation of a time slot is possible based on the assumption that the total number of mobile stations allocated to the time slot when the assumption is made is based on one mobile station that needs to switch the communication channel. When the total number of assigned mobile stations in the assigned time slot is equal to the first worst DDR value, which is the maximum value of the received power level disparity between the mobile stations in the assigned time slot when the assumption is made, If it is larger than the second worst DDR value in the original time slot, the same suppression as the suppression may be performed.
[0089]
As a result, TCH switching can suppress switching to a certain extent due to poor communication conditions than before switching, and as a result, suppresses to some extent the situation in which the number of mobile stations falling into a communication impossible state in the future increases. An effect is obtained.
In addition, the radio base station, by measurement, is a data acquisition means for acquiring data serving as a basis for calculation of the evaluation value indicating communication quality of communication with a mobile station in a certain time slot, and a comparison target of the evaluation value Storage means for preliminarily storing a first threshold value representing the first communication quality and a second threshold value representing the second communication quality higher than the first communication quality, and the determination means includes the data The evaluation value is calculated from the data acquired by the acquisition means, and the allocation propriety determination for the time slot is performed based on the evaluation value, and the mobile station related to the time slot when the assumption is made in the allocation propriety determination When the total number of mobile stations related to the original time slot is larger than the total number of mobile stations related to the original time slot, The evaluation value related to the slot is compared with the second threshold value, and is determined to be assignable only when the second communication quality is satisfied, and the assignment possibility determination is performed on the time slot in the assumed case. When the total number of mobile stations is smaller than the total number of mobile stations related to the original time slot, the evaluation value related to the time slot in the assumed case is compared with the first threshold value to satisfy the first communication quality. It may be performed by determining that assignment is possible only in some cases.
[0090]
As a result, as a threshold value used for comparison with an index indicating communication quality in the determination of whether or not to allocate when TCH switching is necessary, two types of threshold values, a threshold value for requesting high communication quality and a threshold value for requesting low communication quality, are obtained in advance as experimental results. Therefore, it is possible to easily control the time slot allocation with an emphasis on the multiplicity, because the determination of whether or not the allocation is possible is made by switching between the two kinds of thresholds according to the multiplicity and the like.
[0091]
Further, the determination means further determines that the time slot cannot be allocated when the total number of mobile stations allocated to the time slot in the assumption is higher than a predetermined number in the determination of whether to allocate the time slot. It may be determined.
This makes it impossible to switch to a somewhat high multiplicity at the time of TCH switching, so that it is possible to prevent the mobile station already in communication from becoming incapable of communication by TCH switching to some extent.
[0092]
Further, the evaluation value related to the time slot may be a worst DDR value that is a maximum value of a difference in received power levels between mobile stations assigned to the time slot.
As a result, by comparing the worst DDR value, which is an index that affects the communication quality, with the predetermined threshold value, it is possible to determine whether or not the allocation is possible so as to bring about a favorable result in terms of communication quality.
[0093]
In addition, the determination unit may suppress the determination that the allocation is possible in the determination as to whether the allocation is possible for the time slot by determining that the allocation is not possible and determining that the allocation is not possible.
As a result, assignment cannot be performed to a certain degree of multiplicity, so that it is possible to prevent a mobile station that is already in communication from becoming incapable of communication to some extent.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a radio base station 100 according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a user-specific signal processing unit b1.
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration and example contents of a threshold table 20;
FIG. 4 is a flowchart showing a new channel allocation process by the communication channel allocation unit 15;
FIG. 5 is a flowchart showing switching channel assignment processing by a communication channel assignment unit 15;
[Explanation of symbols]
1a1 to 1an adaptive array antenna
2a1-2an radio unit
3 Signal processor
4 Modem part
5 Baseband part
6 Control unit
11 Transmitter
12 Receiver
14 DDR calculator
15 Communication channel assignment unit
16 memory
20 Threshold table
26 judgment part
27 Weight vector control unit
100 radio base station

Claims

A radio base station that performs radio communication with a plurality of mobile stations by a time division multiplex system that assigns any of a plurality of time slots to the mobile station, and a spatial multiplex system,
For each of one or more time slots, the time slot is determined based on an evaluation value indicating the communication quality related to the time slot when it is assumed that the time slot is assigned to one mobile station that requires communication channel switching. Determining means for determining whether or not to allocate to a mobile station;
Allocating means for allocating one time slot determined to be assignable by the determining means to one mobile station that requires the communication channel switching,
In the determination, the determination means determines whether or not the allocation is possible for the time slot, and the total number of mobile stations allocated to the time slot when the assumption is made is based on one mobile station that needs to switch the communication channel. The radio is characterized in that when it is larger than the total number of allocated mobile stations in the time slot, it is suppressed to determine that allocation is possible than when it is smaller than the total number of mobile stations related to the original time slot. base station.

The determination means is further configured to determine whether or not to allocate the time slot based on the assumption that the total number of mobile stations allocated to the time slot when the assumption is made is based on one mobile station that needs to switch the communication channel. The first worst DDR value, which is the maximum value of the received power level difference between the mobile stations in the time slot assigned under the assumption, is equal to the total number of assigned mobile stations in the given time slot. of greater than the second worst DDR values in the time slot, the radio base station according to claim 1, characterized in that the suppression equivalent suppression.

The radio base station is
Data acquisition means for acquiring data serving as a basis for calculation of the evaluation value indicating communication quality of communication with a mobile station in a certain time slot by measurement;
Storage means for preliminarily storing a first threshold value representing the first communication quality and a second threshold value representing the second communication quality higher than the first communication quality as a comparison target with the evaluation value;
The determination means includes
The evaluation value is calculated from the data acquired by the data acquisition means, and based on the evaluation value, the assignability determination for a time slot is performed,
In the assignability determination, when the total number of mobile stations related to the time slot in the assumption is larger than the total number of mobile stations related to the original time slot, the suppression of determining that the assignment is possible, It is performed by comparing the evaluation value related to the time slot in the assumed case and the second threshold value, and determining that assignment is possible only when the second communication quality is satisfied,
When the total number of mobile stations related to the time slot in the assumption case is smaller than the total number of mobile stations related to the original time slot in the case of the assumption, the evaluation value related to the time slot in the assumption case and the evaluation value 2. The radio base station according to claim 1 , wherein the radio base station is compared by comparing the first threshold value and determining that assignment is possible only when the first communication quality is satisfied.

In the determination as to whether or not the time slot can be allocated, the determination means determines that the time slot cannot be allocated if the total number of mobile stations allocated to the time slot in the assumed case is higher than a predetermined number. The radio base station according to claim 3 .

The evaluation value of the time slot, the radio base station according to claim 1, wherein the the worst DDR value is the maximum value of the difference of received power levels among the mobile stations assigned to the time slot.

Said determination means, in the allocation determination for time slot, the allocatable and suppression of determining, according to claim 1, wherein the performing by determining an assignment impossible without determining assignable and Wireless base station.

The radio base station is
  Storage means for preliminarily storing a first threshold value representing the first communication quality and a second threshold value representing the second communication quality higher than the first communication quality as a comparison target with the evaluation value;
  The determination means includes
  For each time slot excluding the time slot originally assigned to one mobile station that requires communication channel switching, in order from the highest total number of mobile stations already assigned to the time slot, Whether to allocate one mobile station or not is determined to be allocatable to any one of the time slots, or any time of each time slot. Do it in order until it is determined that the slot cannot be assigned,
  In determining whether to assign to each time slot,
  When it is assumed that the mobile station that needs to switch the communication channel is assigned to the time slot, the total number of mobile stations related to the time slot is the movement related to the time slot that was originally assigned to the mobile station that needs to switch the communication channel. When the suppression of determining that the allocation is possible is larger than the total number of stations, the evaluation value related to the time slot in the case where the assumption is made is compared with the second threshold value to satisfy the second communication quality Only by determining that the assignment is possible,
  When the total number of mobile stations related to the time slot in the assumption case is smaller than the total number of mobile stations related to the original time slot in the case of the assumption, the evaluation value related to the time slot in the assumption case and the evaluation value By comparing the first threshold and determining that assignment is possible only when the first communication quality is satisfied,
  The assigning means assigns the time slot to the mobile station that requires communication channel switching only when there is a time slot determined to be assignable by the judging means.
  The radio base station according to claim 1.

A computer program for causing a CPU in a radio base station that performs radio communication with a plurality of mobile stations to perform communication channel allocation control processing by a time division multiplexing method and a spatial multiplexing method for allocating any of a plurality of time slots to a mobile station Because
The communication channel assignment control process
In order to determine a time slot to be assigned to a mobile station, for each of one or more time slots, based on an evaluation value indicating communication quality related to the time slot when it is assumed that the time slot is assigned to the mobile station, Including an assignability determination process for determining whether the time slot can be allocated to the mobile station;
The allocation determination process for a time slot is performed when the degree of non-uniformity between the time slots of the number of mobile stations allocated to all the time slots increases if the time slot is allocated to the mobile station. , and not than when increasing, viewed contains a control to suppress determination of assignable,
Further, the communication channel assignment control process is a process for determining a time slot to be assigned to one mobile station that requires communication channel switching, and for each of one or more time slots, the time slot is changed to the communication channel switching process. Including an assignment permission / inhibition determination process for determining whether it is possible to assign to one mobile station that requires
The assignability determination process for a time slot is performed by assigning the total number of mobile stations assigned to the time slot in the assumed case to an assignment in a time slot assigned based on the one mobile station that requires the communication channel switching. A computer program comprising a control that suppresses the determination that assignment is possible when the total number of mobile stations is larger than the total number of mobile stations associated with the original time slot than when the total number is less than the total number of mobile stations related to the original time slot .