專利名稱：移動通信系統(tǒng)以及頻帶分配裝置和頻帶分配方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及能在多個系統(tǒng)中利用可用于通信的頻帶的移動通信系統(tǒng)以及頻帶分配裝置和頻帶分配方法。
背景技術(shù)：
無線通信的應(yīng)用范圍正從用于電信的傳送媒體，擴大到藍(lán)牙、無線LAN(Local Area Network局域網(wǎng))等各種方式。例如，正在進(jìn)行使從幾厘米的近距離、例如用電纜連接的裝置成為無電纜的連接單元的開發(fā)。
另外，在無線通信中，使用全能的單一系統(tǒng)，例如基于GSM(GlobalSystem for Mobile Communications移動通信全球系統(tǒng))、IMT-2000(International Mobile Telecommunication 2000國際移動電信2000)等作為世界標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)而構(gòu)建的相同系統(tǒng)。但是，在將來，不同地域、不同操作者對系統(tǒng)的目的不同，所需要的系統(tǒng)也變得多樣化。因此，在同一時期、相同場所，必須根據(jù)不同目的而使最佳的其它系統(tǒng)混合存在。為了與此相適應(yīng)，必須使終端和基站適應(yīng)不同的系統(tǒng)。
另外，迄今為止，為了將在單一的硬件下能夠通信的裝置自適應(yīng)地分別與不同的網(wǎng)絡(luò)連接，也正在進(jìn)行無線設(shè)備的軟件化。另外，也正在開發(fā)可重構(gòu)設(shè)備。
另外，也正在提出面向應(yīng)用的通信的要求。即，讓用戶側(cè)針對每個應(yīng)用來選擇無線通信線路會給用戶添加麻煩，所以，在無線設(shè)備側(cè)，需要自動地選擇、設(shè)定最合適的無線通信線路的功能。
作為執(zhí)行具有不同特性的多個應(yīng)用的無線通信裝置的例子，有如下的無線裝置基于各個應(yīng)用的特性，為各個應(yīng)用選擇多個無線通信系統(tǒng)中的一個，并且決定在所選擇的無線通信系統(tǒng)中進(jìn)行無線通信時使用的電波的頻率等(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。
專利文獻(xiàn)1 特開2004-179693號公報。
但是，在上述的背景技術(shù)中存在如下問題。
存在新頻帶的獲得困難的問題。
對于大部分的頻帶，業(yè)已分配完畢，所以難以得到新的頻帶。
另外，當(dāng)在業(yè)務(wù)內(nèi)讓新舊系統(tǒng)共存時，需要確立用于使系統(tǒng)平穩(wěn)轉(zhuǎn)移的系統(tǒng)共存法(控制方法)。不同代的系統(tǒng)，例如從第2代向第3代進(jìn)行系統(tǒng)轉(zhuǎn)移時，在利用相同頻帶構(gòu)筑網(wǎng)絡(luò)的情況下，在1個頻帶中多個系統(tǒng)共存。需要確立使這種情況下的多個系統(tǒng)共存的方法以及控制法。例如，需要確立使系統(tǒng)在公眾電信、廣播系統(tǒng)等不同業(yè)務(wù)間共存的方法以及控制法。
另外，電波政策會發(fā)生變化，對于頻帶的使用，有可能從對允許獨占性使用的操作者給予許可的注冊制，變化為對滿足某種標(biāo)準(zhǔn)、允許使用的操作者以及運營商進(jìn)行注冊的注冊制。
這種情況下，對于通過注冊制而被分配的頻帶，因為有時其他的運營商正在提供服務(wù)，所以需要確立該頻帶中的高效的信號傳送方法。例如，需要制定對其它系統(tǒng)的干擾和本系統(tǒng)被干擾的對策。
另外，存在難以確保連續(xù)的寬頻帶的問題。
想要達(dá)到高的傳送速度，則需要獲得較寬的頻帶，但問題是沒有空著的寬頻帶。
這種情況下，因為只能獲取片斷化的頻帶，因此，需要確立利用該片斷化的頻帶的信號傳送技術(shù)(多頻帶信號傳送技術(shù))和最合適的業(yè)務(wù)量分配法。例如，需要確立根據(jù)用途劃分使用頻帶的方法、資源的控制法。
另外，在1個系統(tǒng)中可利用的頻帶只有1個，在該相同頻帶中存在著控制信道和數(shù)據(jù)信道。因此，為了無誤地傳送更重要的信息即控制信息，需要增大發(fā)送功率或進(jìn)行編碼率低的信道編碼，存在頻率利用效率(頻率利用因子)下降的不可避免的問題。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供能使用多個頻帶，并能夠按照每個頻率的特征分配發(fā)送信息的頻帶分配裝置以及頻帶分配方法。
為了解決上述課題，本發(fā)明的頻帶分配裝置包括頻帶選擇單元，其從分配給每個運營商專用的專用頻帶、已經(jīng)注冊的運營商可使用的注冊制頻帶、在滿足預(yù)定條件的情況下可使用的無需許可頻帶中，選擇可利用的利用頻帶；頻帶分配單元，其從利用頻帶中將頻帶分配給用戶，以便滿足用戶要求的QoS(Quality of Service服務(wù)質(zhì)量)，并且使系統(tǒng)的頻帶利用效率為最大。
通過這樣構(gòu)成，能夠從專用頻帶、注冊制頻帶以及無需許可頻帶中分配頻帶，以便滿足用戶要求的QoS，并且使系統(tǒng)的頻率利用效率為最大。
另外，本發(fā)明的頻帶分配方法包括從分配給每個運營商專用的專用頻帶、已經(jīng)注冊的運營商可使用的注冊制頻帶、在滿足預(yù)定的條件的情況下可使用的無需許可頻帶中，選擇可利用的利用頻帶的步驟；從利用頻帶中選擇滿足用戶要求的QoS的頻帶的步驟；給用戶分配滿足QoS的頻帶，以使系統(tǒng)的頻帶利用效率為最大的步驟。
這樣，能夠從專用頻帶、注冊制頻帶以及無需許可頻帶中分配頻帶，以便滿足用戶要求的QoS，并且使系統(tǒng)的頻率利用效率為最大。
根據(jù)本發(fā)明的實施例，可實現(xiàn)能使用多個頻帶、并且能按照每個頻帶的特征分配發(fā)送信息的頻帶分配裝置以及頻帶分配方法。


圖1是表示本發(fā)明的一個實施例的頻率利用技術(shù)的說明圖。
圖2是表示本發(fā)明的一個實施例的發(fā)送機的功能框圖。
圖3是表示本發(fā)明的一個實施例的頻率/發(fā)送功率分配部的功能框圖。
圖4是表示本發(fā)明的一個實施例的不同系統(tǒng)共存的一例的說明圖。
圖5是表示本發(fā)明的一個實施例的發(fā)送機的動作的流程圖。
圖6是表示本發(fā)明的一個實施例的頻率選擇的一例的說明圖。
符號說明100發(fā)送機
具體實施例方式
下面，參照

本發(fā)明的實施例。
再有，在用于說明實施例的所有圖中，具有相同功能的部分使用相同符號，并省略重復(fù)說明。
參照圖1以及圖2對本發(fā)明的實施例的頻帶分配裝置進(jìn)行說明。
首先，參照圖1對實施例的頻率利用技術(shù)進(jìn)行說明。
在圖1中，橫軸是頻率，縱軸是頻率利用效率。例如，如圖1所示，當(dāng)(1)～(4)所示的頻帶上被分配了已有系統(tǒng)時，對于新系統(tǒng)，使用全部空閑的頻帶來進(jìn)行分配，使頻帶的利用效率為最大。
這種情況下，利用使已有系統(tǒng)和新系統(tǒng)在相同頻帶上共存來進(jìn)行分配的方法、在1個系統(tǒng)中使用多個頻帶的方法、使多個系統(tǒng)在一個頻帶上共存的方法，來分配頻帶。
這樣，在本運營商使用的頻帶與其他運營商使用的頻帶混合存在的情況下，本實施例的頻帶分配裝置通過干擾認(rèn)知技術(shù)、頻率共享技術(shù)、干擾消除技術(shù)、降低避免產(chǎn)生干擾技術(shù)、多頻帶控制技術(shù)，進(jìn)行使用全部空閑頻帶、使頻率利用效率最大化的自適應(yīng)控制。
接著，參照圖2對本實施例的發(fā)送機100進(jìn)行說明。
例如在移動站以及基站的至少一方具備本發(fā)明的實施例的發(fā)送機100。發(fā)送機100包括應(yīng)用執(zhí)行裝置101、與應(yīng)用執(zhí)行裝置101連接的發(fā)送裝置102、與發(fā)送裝置102連接的控制裝置105。
發(fā)送裝置102包括與應(yīng)用執(zhí)行裝置101連接的基帶信號處理部103、與基帶信號處理部103連接的多頻帶RF(無線頻率)部104。
控制裝置105包括頻率/發(fā)送功率分配部106；與頻率/發(fā)送功率分配部106連接的電波環(huán)境認(rèn)知部107；用戶要求QoS判定部108；發(fā)送參數(shù)決定部111；電波瞬間變動測定部109；電波利用DB(Database數(shù)據(jù)庫)112以及用戶DB113；與用戶要求QoS判定部108、電波瞬間變動測定部109、用戶DB113以及基帶信號處理部103連接的多用戶調(diào)度控制部110。另外，發(fā)送參數(shù)決定部111與基帶信號處理部103連接，用戶要求QoS判定部108與應(yīng)用執(zhí)行裝置101連接。
另外，頻率/發(fā)送功率分配部106、電波利用DB112以及用戶DB113構(gòu)成頻帶分配裝置。
當(dāng)在某移動站間進(jìn)行通信時，或在移動站和服務(wù)器之間進(jìn)行通信時，發(fā)送機100的應(yīng)用執(zhí)行裝置101向移動站或服務(wù)器進(jìn)行發(fā)送請求。
應(yīng)用執(zhí)行裝置101包括各種各樣的應(yīng)用，通過執(zhí)行這些應(yīng)用，進(jìn)行例如語音通信、視頻通信、數(shù)據(jù)傳送等。
當(dāng)基站接收到從通信對方側(cè)的移動站或服務(wù)器經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)發(fā)送的數(shù)據(jù)時，將數(shù)據(jù)輸入到基帶信號處理部103。
在移動站中，執(zhí)行每個發(fā)送機所具有的應(yīng)用中的預(yù)定的應(yīng)用，將已數(shù)字化的發(fā)送數(shù)據(jù)輸入到基帶信號處理部103。
在基站以及移動站的基帶信號處理部103中，按每個用戶選擇發(fā)送信號的頻率、時間(多用戶調(diào)度)。按照那時使用的頻率、時間的電波傳輸狀況，選擇適當(dāng)?shù)募m錯、交織、調(diào)制以及發(fā)送功率，使用這些所選擇的參數(shù)，將所輸入的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為基帶信號，輸入到多頻帶RF部104。多頻帶RF部104將所輸入的基帶信號轉(zhuǎn)換為多個頻帶的RF，通過這些已變換的RF，進(jìn)行信號的收發(fā)。
下面，對控制裝置105進(jìn)行說明。
頻率/發(fā)送功率分配部106按每個用戶選擇、分配頻帶/發(fā)送功率。這種情況下，可對上下行鏈路分配不同的頻帶，也可按控制信號、數(shù)據(jù)信號來分配不同的頻帶。
電波環(huán)境認(rèn)知部107對各個用戶可利用的頻率的當(dāng)前狀態(tài)進(jìn)行認(rèn)知。例如，對各用戶可利用的頻率中的可利用的頻帶以及其帶寬、利用各用戶可利用的頻率的其它系統(tǒng)的參數(shù)、來自其它系統(tǒng)的干擾功率、傳播損失以及遮蔽(shadowing)等中的至少1個進(jìn)行檢測。
用戶要求QoS判定部108根據(jù)由應(yīng)用執(zhí)行部101輸入的QoS信息，對每個應(yīng)用需要的平均傳送速度、最大傳送速度、最低保證傳送速度、延遲(平均延遲、最大延遲、抖動等)、幀錯誤率、發(fā)送功率等中的至少1個進(jìn)行判定。
在本實施例中，所謂QoS是指平均傳送速度、最大傳送速度、最低保證傳送速度、延遲(平均延遲、最大延遲、抖動等)、幀錯誤率、發(fā)送功率等。
電波瞬間變動測定部109在利用的信道上，測定希望波和干擾波的由頻率、時間方向的衰弱等引起的瞬間變動。
多用戶調(diào)度控制部10進(jìn)行對多個用戶的調(diào)度。調(diào)度針對頻率方向和時間方向的任何一方或兩方來進(jìn)行。
發(fā)送參數(shù)決定部111決定在進(jìn)行將用戶數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成發(fā)送序列的處理的基帶信號處理部103中使用的參數(shù)。這種情況下，決定編碼率、交織、調(diào)制方式、發(fā)送功率值等。
電波利用DB中存儲頻帶的類別信息。具體地說，存儲表示分配給每個運營商專用的頻帶(以下稱為專用頻帶)、多個已注冊的運營商可使用的頻帶(以下稱為注冊制頻帶)、如果滿足法令所規(guī)定的條件誰都可自由使用的頻帶(以下稱為無需許可頻帶)，例如ISM(Industry sciencemedical工業(yè)科學(xué)醫(yī)療)頻帶的類別的信息。例如，存儲有關(guān)各個頻帶的狀況的信息。這里，對于注冊制頻帶以及無需許可頻帶，存儲利用該頻帶時的制約、例如有關(guān)發(fā)送功率的利用限制等信息。
在用戶DB中，存儲用戶類別、例如表示各頻帶的利用優(yōu)先級的信息、例如利用計劃、移動站的傳送能力、例如發(fā)送功率的限制、信號處理能力、可利用的RF等信息。
下面，參照圖3說明本實施例的頻率/發(fā)送功率分配部106。
本實施例的頻率/發(fā)送功率分配部106包括與電波利用DB112連接的地域/時間利用頻帶選擇部1161；與地域/時間利用頻帶選擇部1161、電波環(huán)境認(rèn)知部107以及用戶DB113連接的用戶利用頻帶選擇部1162；與用戶利用頻帶選擇部1162、電波環(huán)境認(rèn)知部107以及用戶QoS判定部108連接的利用頻帶/發(fā)送功率分配部1163。地域/時間利用頻帶選擇部1161以及用戶利用頻帶選擇部1162構(gòu)成頻帶選擇部。
首先，地域/時間利用頻帶選擇部1161從電波利用DB中讀入頻帶的類別信息，根據(jù)所讀入的頻帶的類別信息，選擇該運營商在該地域/時間可利用的利用頻帶。
頻帶被區(qū)分為專用頻帶、注冊制頻帶以及無需許可頻帶3種。從存儲了這些頻帶的類別信息的電波利用數(shù)據(jù)庫中選擇該用戶可利用的頻帶。
例如，注冊制頻帶可被多個運營商用于各種各樣的服務(wù)。因此，沒有地域、時間干擾地使用注冊制頻帶。這樣，能實現(xiàn)頻率的有效利用。
例如，廣播用的頻帶，有時雖然在某地域被使用，在其它不同地域未被使用。另外，廣播用的頻帶，在廣播已經(jīng)停止的深夜等時間段沒有被使用。因此，廣播用的頻帶在時間、地域上的頻率利用率是不均勻的。因此，通信運營商在不對廣播事業(yè)引起干擾的時間，隨時選擇利用頻帶，由此，可實現(xiàn)頻率資源的有效利用。
例如，如圖4(a)所示，在某地域a，因為頻帶f1、f3以及f4被用于廣播，所以在移動通信中利用未被用于廣播的頻帶f2。另外，如圖4(b)所示，在不同于地域a的地域b，頻帶f2、f3以及f4被用于廣播，所以在移動通信中利用未被用于廣播的頻帶f1。這樣，通過隨時選擇利用頻帶，可實現(xiàn)頻率資源的有效利用。
還有對于防災(zāi)無線等雖然通常幾乎不被使用但重要性極高的系統(tǒng)所利用的頻帶，也可通過使用對該防災(zāi)無線等已有系統(tǒng)不產(chǎn)生干擾的結(jié)構(gòu)，來進(jìn)行利用。
地域/時間利用頻帶選擇部1161將所選擇的頻帶的信息輸入到用戶利用頻帶選擇部1162。
用戶利用頻帶選擇部1162從用戶DB113中讀入用戶信息，例如，該用戶的類別信息以及傳送能力的信息，基于所讀入的用戶信息，從輸入的頻帶信息中選擇該用戶可利用的利用頻帶。
在無處不在(ubiquitous)的通信中，用戶持有的移動站是多樣的，各個移動站所具備的性能/能力大不相同。例如，具有高處理能力的移動站可進(jìn)行寬帶無線區(qū)間的信號處理。另外，在具有大容量的電池的移動站中可以增大發(fā)送功率。另外，可具有高能力的天線或無線線路，同時使用各種各樣的RF。
另一方面，傳感器等小型、處理能力低的移動站的信號處理能力也低，所以不能處理寬帶的信號。另外，因為電池小，所以可發(fā)送的功率也小。而且因為有天線或無線線路的約束，所以可利用的RF也被限定。根據(jù)這樣的情況而將頻帶變窄。
例如，用戶利用頻帶選擇部1162將因來自其他運營商的干擾而可能造成通信環(huán)境惡化的注冊制頻帶以及無需許可頻帶分配給例如盡力而為(Best Effort)的應(yīng)用和利用優(yōu)先級低的用戶，例如低價利用計劃的用戶。這里，所謂盡力而為是指對于移動站，給予其當(dāng)前可使用的最大限度的傳送速度。另外，用戶利用頻帶分配部1162將專用頻帶分配給例如使用語音、視頻等實時應(yīng)用的用戶和利用優(yōu)先級高的用戶，例如高費用利用計劃的用戶。
用戶利用頻帶選擇部1162將所選擇的頻帶的信息輸入到利用頻帶/發(fā)送功率分配部1163，并且輸入到電波環(huán)境認(rèn)知部107。
電波環(huán)境認(rèn)知部107通過檢測所輸入的頻帶的控制信號和接收功率，來檢測各頻帶的當(dāng)前狀況。具體地說，收集各用戶可利用的頻率中的可利用的頻帶以及其帶寬、利用各用戶可利用的頻率的其它系統(tǒng)的參數(shù)、本系統(tǒng)對其它系統(tǒng)的干擾功率以及來自其它系統(tǒng)的干擾功率、需要的發(fā)送功率、傳播損失以及遮蔽等信息。電波環(huán)境認(rèn)知部107將收集的電波環(huán)境狀況輸入到利用頻帶/發(fā)送功率選擇部1163。
另一方面，應(yīng)用執(zhí)行裝置101向用戶QoS判定部108輸入每個應(yīng)用的QoS信息。用戶QoS判定部108根據(jù)所輸入的QoS信息，判定例如每個應(yīng)用所需要的平均傳送速度、延遲(平均、最大延遲、抖動等)、幀錯誤率、發(fā)送功率、最大傳送速度、最低保證傳送速度中的至少1個。另外，用戶QoS判定部108將所判定的每個應(yīng)用所需要的平均傳送速度、延遲(平均、最大延遲、抖動等)、幀錯誤率、發(fā)送功率、最大傳送速度、最低保證傳送速度等中的至少1個，作為QoS判定信息輸入到利用頻帶/發(fā)送功率分配部1163。
在實時通信中，對于延遲的允許值很小，而根據(jù)應(yīng)用可允許幀錯誤。例如，在語音通信等中，如果檢測到錯誤，則可通過噪聲減弱而讓用戶不太會感覺到質(zhì)量的惡化，因此可允許幀錯誤。
另一方面，因為在數(shù)據(jù)通信中允許某種程度的延遲，所以通過重發(fā)控制，能將幀錯誤率抑制到與有線通信相同的程度。
利用頻帶/發(fā)送功率分配部1163根據(jù)從電波環(huán)境認(rèn)知部107輸入的利用頻帶的狀態(tài)和從用戶QoS判定部108輸入的每個用戶的QoS判定信息，選擇分配給各用戶的頻帶和要利用的帶寬，而且計算需要的平均發(fā)送功率。
首先，對頻帶的特征進(jìn)行說明。
高頻帶一般可進(jìn)行寬帶分配，但傳播損失大，所以在上行鏈路使用時，必須使移動站的發(fā)送功率較大，因此，可利用的區(qū)域變小。另一方面，低頻帶一般進(jìn)行窄帶分配，但因為傳播損失小，所以即使發(fā)送功率不大也能進(jìn)行穩(wěn)定的通信。
利用頻帶/發(fā)送功率分配部1163選擇頻帶以便滿足用戶的要求QoS(傳送速度、延遲、錯誤率)、終端的可發(fā)送的最大功率，同時使系統(tǒng)整體的頻率利用效率最大化，而且，在移動站和基站中，用盡可能小的發(fā)送功率使利用區(qū)域最大化。
對于專用頻帶，由于其運營商能進(jìn)行控制，所以基于運營商內(nèi)的允許干擾功率來計算發(fā)送功率。對于注冊制頻帶，因為僅有已注冊的運營商可使用，所以在例如由運營商間的規(guī)則所規(guī)定的干擾回避規(guī)則的范圍內(nèi)計算發(fā)送功率。對于無需許可頻帶，因為誰都可以自由使用，所以使用例如由法令規(guī)定的發(fā)送功率。
例如，利用頻帶/發(fā)送功率分配部1163根據(jù)從電波環(huán)境認(rèn)知部107輸入的干擾波的接收功率，算出每個用戶需要的發(fā)送功率。
另外，利用頻帶/發(fā)送功率分配部1163基于從用戶QoS判定部108輸入的QoS判定信息，即用戶要求的QoS，例如，在向位于遠(yuǎn)處的用戶發(fā)送信號的情況下、在想獲得較廣的服務(wù)區(qū)域等情況下，分配低頻率，在想以高傳送速度進(jìn)行發(fā)送的情況下、在想確保寬帶的情況下，分配高頻率。
這里，當(dāng)沒有滿足用戶需要的帶寬的頻帶時，也能夠以將多個可利用的頻帶的帶寬分配給1個用戶的方式來進(jìn)行選擇。
另外，因為電波環(huán)境時時刻刻在變化，所以所選擇的頻帶可根據(jù)環(huán)境的變化而變更。因此，可以周期性地進(jìn)行頻帶的選擇，也可針對每個呼叫、每個分組進(jìn)行頻率的重選。
另外，利用頻帶/發(fā)送功率分配部1163也可分上行鏈路和下行鏈路來選擇不同的頻帶。在數(shù)據(jù)通信等應(yīng)用、特別是對服務(wù)器的訪問等中，有時下行鏈路的業(yè)務(wù)量比上行鏈路的業(yè)務(wù)量大幾倍。另外，與維持通信所需要的控制信息相比，數(shù)據(jù)信息也從幾倍變?yōu)閹资丁?br> 在盡力而為型的數(shù)據(jù)通信的情況下，與實時通信相比對延遲的要求條件也不嚴(yán)格，因此，即使在錯誤較多的通信線路上也可通過進(jìn)行重發(fā)控制來達(dá)到足夠的吞吐量。不過，如果用于重發(fā)控制的反饋信息等發(fā)生錯誤，則延遲進(jìn)一步增大，吞吐量下降。
控制信息包括維持通信所需要的信息以及重發(fā)控制的反饋信息，所以一旦發(fā)生傳送錯誤，則即使在數(shù)據(jù)信息中不包含錯誤，在接收側(cè)也不能再現(xiàn)數(shù)據(jù)。因此需要將傳送錯誤最小化。
這種情況下，通過為上下行鏈路選擇非對稱的帶寬，能有效地容納非對稱的業(yè)務(wù)量。
另外，有時根據(jù)移動站不同，可利用的發(fā)送功率較小。因此，通過進(jìn)行選擇以將傳播損失小的低頻帶分配給上行鏈路，可以在保持較寬的可利用區(qū)域的狀態(tài)下將移動站的消耗功率抑制得較小。
另外，利用頻帶/發(fā)送功率分配部1163也可為數(shù)據(jù)信號和控制信號分別選擇、分配不同的頻帶。例如，對于傳送速率不高、但要求低延遲的傳送的控制信號，為了使錯誤率足夠小，選擇能獲得需要的信噪比的低頻帶。另外，對于允許某種程度的延遲、但要求高速的傳送速度的數(shù)據(jù)信號，通過確保在高頻帶上的寬頻帶帶寬、使用重發(fā)控制，允許延遲的發(fā)生，同時實現(xiàn)高的傳送速度。
例如，當(dāng)可同時利用寬帶的高頻和窄帶的低頻時，將上下行控制信信道和上行數(shù)據(jù)信道分配為窄帶的低頻帶，將下行的數(shù)據(jù)信道分配為寬帶的高頻帶。這樣，能夠在保持較寬的可利用區(qū)域的狀態(tài)下使下行的傳送容量增大。
所選擇的利用頻帶/帶寬、發(fā)送功率信息被輸入到發(fā)送參數(shù)決定部111。例如，對于數(shù)據(jù)信號、控制信號，分配給上下行鏈路的頻帶、帶寬以及發(fā)送功率的信息被輸入到發(fā)送參數(shù)決定部111。
發(fā)送參數(shù)決定部111根據(jù)所輸入的利用頻帶/帶寬、發(fā)送功率的信息，決定在用于將發(fā)送數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為發(fā)送序列的基帶信號處理部103中使用的參數(shù)，將所決定的參數(shù)輸入到基帶信號處理部103。
基帶信號處理部103使用所輸入的參數(shù)，針對每個用戶進(jìn)行糾錯編碼、交織、調(diào)制、發(fā)送功率控制、多用戶調(diào)度，將多個頻帶的信號輸入到多頻帶RF部104。例如，多用戶調(diào)度在頻率方向和時間方向進(jìn)行。當(dāng)在頻率方向進(jìn)行調(diào)度時，如果所分配的頻帶相分離則分別進(jìn)行控制，如果所分配的頻帶相靠近，則可進(jìn)行統(tǒng)一控制。
多頻帶RF部104使用所分配的頻帶進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送。例如，可通過1個設(shè)備，例如軟件無線設(shè)備利用基于各個頻率的參數(shù)來進(jìn)行發(fā)送，也可針對各頻帶使用不同的設(shè)備切換它們來進(jìn)行發(fā)送。
下面，參照圖5說明本實施例的發(fā)送機100的頻帶分配動作。
首先，從電波利用數(shù)據(jù)庫112中讀入頻帶的類別信息(步驟S502)。
接著，基于所讀入的頻帶的類別信息，判斷能否選擇該運營商在該地域和該時間可利用的利用頻帶(步驟S504)。如果能選擇可利用的頻帶(步驟S504是)，則進(jìn)行頻帶的選擇(步驟S506)。另一方面，如果不能選擇可利用頻帶(步驟S504否)，則作為呼損或分組丟失(步驟S518)。即，在語音等的情況下作為呼損，數(shù)據(jù)的情況下作為分組丟失。
例如，在電波利用數(shù)據(jù)庫112中存儲如圖6(a)所示的專用頻帶、注冊制頻帶以及無需許可頻帶的類別信息，當(dāng)已讀入了這些頻帶的類別信息時，地域/時間利用頻帶選擇部1161選擇在該地域/時間可利用的頻帶。例如，將圖6(b)所示的頻帶，300MHz頻帶、800MHz頻帶、2GHz頻帶以及5GHz頻帶作為可利用的頻帶進(jìn)行選擇。
接著，從用戶數(shù)據(jù)庫113中讀入用戶信息(步驟508)，基于所讀入的該用戶信息，判斷能否選擇通過步驟S506所選擇的頻帶中的可利用的頻帶(步驟S510)。
如果能選擇可利用的頻帶(步驟S510是)，則進(jìn)行頻帶的選擇(步驟S512)。另一方面，如果不能選擇可利用的頻帶(步驟S510否)，則作為呼損或分組丟失(步驟S518)。即，在語音等情況下作為呼損，在數(shù)據(jù)的情況下作為分組丟失。例如，如圖6(c)所示，用戶利用頻帶選擇部1162選擇與所輸入的頻帶的候選相同的頻帶。
接著，利用頻帶/發(fā)送功率分配部1163基于由電波環(huán)境認(rèn)知部107輸入的可利用信道、可利用帶寬、利用了利用頻帶的其它系統(tǒng)的參數(shù)、來自其它系統(tǒng)的干擾功率、傳播損失以及遮蔽中的至少1個，以及由用戶QoS判定部108輸入的每個應(yīng)用所需要的平均傳送速度、延遲信息、幀錯誤率、發(fā)送功率、最大傳送速度、最低保證傳送速度中的至少一方，針對每個用戶判斷能否選擇利用頻帶/發(fā)送功率(步驟S514)。如果能選擇利用頻帶/發(fā)送功率(步驟S514是)，則決定要利用的頻帶/帶寬、發(fā)送功率，并分配該頻帶。
例如，如圖6(d)所示，分配為300MHz頻帶、800MHz頻帶、2GHz頻帶以及5GHz頻帶。這里，如果沒有滿足用戶需要的帶寬的頻帶，則也可以將多個可利用頻帶的帶寬分配給1個用戶。另外，也可以針對每個上下行鏈路、每個數(shù)據(jù)和控制信號分配不同的頻率。另一方面，如果不能選擇利用頻帶/發(fā)送功率(步驟S514否)，則作為呼損或分組丟失(步驟S518)。即，在語音等情況下作為呼損，在數(shù)據(jù)的情況下作為分組丟失。
根據(jù)本實施例，運營商也可以在被專用地分配的頻率以外利用多個頻帶，所以能靈活應(yīng)對業(yè)務(wù)量的時間性、地域性的不均勻的發(fā)生。另外，對于1個系統(tǒng)，也可分配多個頻帶。
另外，能夠滿足用戶要求的QoS，并使系統(tǒng)整體的頻率利用效率最大化，在保證較寬的可利用區(qū)域的狀態(tài)下將移動站的消耗功率抑制到較小。因此，可實現(xiàn)在任意地域都能使用的移動站。
另外，能將為了無誤地傳送控制信道所需要的發(fā)送功率以及信道編碼等的開銷抑制到最小限度，能在保證較寬的可利用區(qū)域的狀態(tài)下進(jìn)行穩(wěn)定的數(shù)據(jù)通信。
本發(fā)明的頻帶分配裝置以及頻帶分配方法可適用于在多個系統(tǒng)中利用可用于通信的頻帶的移動通信系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1.一種頻帶分配裝置，其特征在于，包括頻帶選擇單元，其從專用頻帶、注冊頻帶以及無需許可頻帶中選擇可利用的頻帶；以及頻帶分配單元，其將所選擇的可利用頻帶中的頻帶分配給用戶，以便滿足用戶要求的QoS并使系統(tǒng)頻率利用因子最大。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的頻帶分配裝置，其特征在于，包括RF環(huán)境認(rèn)知單元，其檢測所選擇的可利用頻帶中的可用頻帶和帶寬、利用所述可利用頻帶的其它系統(tǒng)的參數(shù)、來自其它移動通信系統(tǒng)的干擾、傳播損失和遮蔽中的至少一項，所述頻帶分配單元基于所述檢測結(jié)果，將頻帶分配給用戶。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的頻帶分配裝置，其特征在于，包括用戶要求QoS判定單元，其判定平均傳送速度、最大傳送速度、最低保證傳送速度、延遲、幀錯誤率、傳送功率中的至少一項，所述頻帶分配單元基于所述判定結(jié)果，將頻帶分配給用戶。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的頻帶分配裝置，其特征在于，所述頻帶分配單元將不同的頻帶分配給數(shù)據(jù)信道和控制信道。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的頻帶分配裝置，其特征在于，當(dāng)能使用寬帶高頻和窄帶低頻時，所述頻帶分配單元將上行鏈路和下行鏈路的控制信道以及上行鏈路的數(shù)據(jù)信道分配給窄帶低頻帶，并且將下行鏈路的數(shù)據(jù)信道分配給寬帶高頻帶。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的頻帶分配裝置，其特征在于，所述頻帶分配單元按照所分配的頻帶的類別是所述專用頻帶、所述注冊頻帶還是所述無需許可頻帶，來計算傳送功率。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的頻帶分配裝置，其特征在于，如果不能獲得滿足用戶需要的帶寬的連續(xù)頻帶，所述頻帶分配單元將多個可用頻帶分配給所述用戶。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的頻帶分配裝置，其特征在于，所述頻帶分配單元按預(yù)定的周期來分配頻帶。
9.一種頻帶分配方法，其特征在于，包括如下步驟從專用頻帶、注冊頻帶以及無需許可頻帶中選擇可用的頻帶；以及將所選擇的可用頻帶中的頻帶分配給用戶，以便滿足用戶要求的QoS并使系統(tǒng)頻率利用因子最大。
全文摘要
本發(fā)明提供能夠使用多個頻帶、能按照每個頻率的特征來分配發(fā)送信息的頻帶分配裝置以及頻帶分配方法。通過在頻帶分配裝置中包括以下單元來實現(xiàn)本發(fā)明頻帶選擇單元，其從分配給每個運營商專用的專用頻帶、已注冊的運營商可使用的注冊制頻帶以及在滿足預(yù)定條件的情況下可使用的無需許可頻帶中選擇可利用的利用頻帶；頻帶分配單元，其從利用頻帶中將頻帶分配給用戶，以便滿足用戶要求的QoS，并且使系統(tǒng)的頻帶利用效率最大。
文檔編號H04W88/06GK1753566SQ200510104978
公開日2006年3月29日 申請日期2005年9月22日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月22日
發(fā)明者的場直人, 白壁將成, 杉山隆利, 吉野仁 申請人:株式會社Ntt都科摩