JPH0411498A - 無線回線制御方法 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、小ゾーン方式（セルラ方式）の移動通信シス
テムの無線回線＃Ｊ御左方式関する。

（従来の技術） 次世代の携帯電話システムとして、サービスエリア内に
複数の基地局を配置し、時分割多重により同一周波数上
に基地局と移動局とが通信を行う複数のチャネルを設け
、同一チャネルを空間的に繰り返し利用するシステムが
提案されている。

このシステムの時分割多重フレームの構成は第２図に示
すように、基地局から移動局への送信（下り）に使われ
る部分と、移動局から基地局への送信（上り）に使われ
る部分とに分けられており、この２つの部分はさらに複
数の時間スロットに分けられている。ここで１つの下り
時間スロツトと１つの上り時間スロットの組をチャネル
と呼ぶ。

このシステムにおけるチャネルの割り当て方式は各基地
局毎に特定のチャネルを固定的に割り当てる方式ではな
く、通信を行う基地局と移動局において同一チャネル干
渉が問題にならなければ、それぞれの基地局が独自の判
断でチャネルを割り当てる方式である。

移動局と通信中の基地局はその送出する信号中に自局の
ＩＤを送信しており、また移動局と全く通信を行ってい
ない基地局も各フレームで１チヤネルを使って自局のＩ
Ｄを送出しているから、移動局は周辺に存在する各基地
局の信号の受信レベルを測定できる。

移動局は新たに通信を開始するとき、または通信中にチ
ャネルを切り替えるときには周辺の基地局からの信号の
受信レベルを測定し、最もレベルの高い基地局を通信先
または切り替え先の基地局として選ぶと同時に、全ての
下りチャネルを観測し、干渉のレベルが低いチャネルを
選んで通信先または切り替え先の基地局に知らせる。そ
して通信先または切り替え先の基地局は選ばれたチャネ
ルのうち基地局においても干渉のレベルが低いしのがあ
れば、そのうちから１つのチャネルを使って移動局との
通信を開始する。

なお、以下の説明では新たな通信の開始も通信中のチャ
ネル切り替えも、新たなチャネルを割り当てて基地局か
らの送信を開始する動作は同じであるので、チャネルの
切り替えの場合で説明を行う。

（発明が解決しようとする課題） 前述した携帯電話システムはチャネルの割当を基地局全
体で計画的に行わないから、複数の移動局がそれぞれ異
なる基地局に対して同じチャネルへの切り替えを同時に
要求した場合には、複数の基地局からの信号の衝突が起
こる可能性がある。

第３図に示すように２つの基地局ａｌｏ、ｂｌ。

の中間付近に２つの移動局ａ２０．ｂ２０が存在すると
きに、移動局ａ２０が基地局ａｌｏに、移動局ｂ２０が
基地局ｂｌｏに、それぞれ同時に同じチャネルに切り替
え要求を出したとき、基地局ａｌｏと基地局ｂｌｏが同
時に同じチャネルを使って信号を送出すると、２つの移
動局が互いに近接しているからこれらの信号が衝突する
ことがある。

上述したように複数の移動局が同時にチャネルを切り替
えるときは、複数の移動局か互いに近接していると同じ
チャネルを同一チャネル干渉が最も少ないチャネルとし
て選ぶ可能性が比較的高い。

また、基地局の密度が高くなるほどチャネル切り替えの
頻度が高くなるから複数の移動局が同時に切り替えを要
求する確率も高くなる。したがって小ゾーン方式の移動
通信システムにおいて、周波数利用効率を上げるために
基地局の密度を高くし、良好な通信品質を保つために常
によりよいチャネルを選びながら頻繁にチャネルを切り
替える場合には、同じチャネルへの同時切り替えによる
信号の衝突は大きな問題となる。

この対策としては、衝突が起きたときは２回目から移動
局または基地局がある確率で再送する方法が′考えられ
る。この方法では衝突を繰り返す可能性があってチャネ
ルの切り替えが一定時間内で完了する保障がないから、
もとのチャネルの品質が著しく劣化して切り替えが失敗
する恐れがある。

また、衝突を避けるために基地局相互で衝突か起こらな
いように調整を行ってからチャネルの切り替えを行う方
法も考えられるが、この方法では基地局相互にチャネル
切り替えのための情報交換が必要となる。

さらに、これらの欠点を解決するために、各基地局ごと
に設定された特定のフレームにおいてのみチャネルを切
り替える方式もあるが、この方式では切り替えが完了す
るまでの時間の最大値は保障できるすなわち一定時間内
にチャネルの切り替えが完了するが、チャネル切り替え
に要する時間の平均値は大きくなるという欠点がある。

そこで本発明の目的は、相互の基地局でチャネル切り替
えのための情報を交換することなく信号の衝突を防止し
、しかも一定時間内のチャネルの切り替えの完了を保障
しながら短い時間でチャネルの切り替えを完了する無線
回線制御方式を提供することにある。

（課題を解決するための手段〉 本発明の無線回線制御方式は、複数の基地局と複数の移
動局とが同一周波数上に時分割多重された複数の無線チ
ャネルからなる複数のフレームの中のある無線チャネル
を用いて通信する移動通信システムの無線回線制御方式
であって、各基地局毎に各々のフレーム上の１つまたは
複数のチャネルを新たに割り当てることができる割り当
て可能無線チャネルとして設定し、移動局が新たに通信
を始める場合または通信中にチャネルを切り替える場合
に１つまたは複数の無線チャネルを指定して目的とする
基地局に接続を要求すると、該基地局は前記１つまたは
複数のチャネルの中に該基地局における前記割り当て可
能無線チャネルがあれば該基地局はその無線チャネルを
新たに割り当てて送信を開始し、無線チャネルが割り当
てられなければ前記移動局は無線チャネルの指定を変え
て再び接続を要求することを特徴とする。

（作用） 本発明は、基地局相互で情報交換を行うことなく、無線
チャネル切り替え時の衝突が回避される。

また、少なくとも一定時間内に無線チャネルの切り替え
を完了することを保障しながら、切り替えを完了するま
での平均時間を短縮する。

（実施例） 次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。

第４図は移動通信システムの一構成例を示す図である０
本図において、ａ〜ｆｌｏは基地局、ａ〜ｂ２０は移動
局を表す、この移動通信システムにおいて基地局と移動
局との間の通信チャネルは第２図に示すように同一周波
数上に時分割多重されている。基地局、移動局とも１つ
の受信機で全てのチャネルを受信することができる。本
発明では互いに干渉する基地局同士には同一フレーム内
で異なる切り替えチャネルを設定する。第４図において
基地局ａ〜ｃｌｏは同一フレーム内では互いに異なる切
り替えチャネルを設定し、ａｌＯとｂｌｏ、ｂｌＯとｅ
ｌｏ、およびｃｌｏとｆｌ。

は各々同一フレーム内で同じ切り替えチャネルを設定す
るものとする。したがってｂｌｏ、ｃｌｏ。

ｄｌｏとｄｌｏ、ｅｌｏ、ｆｌｏおよびｂｌｏ、ｄｌｏ
、ｆｌｏはそれぞれ互いに異なる切り替えチャネルか設
定されることになる。第１図は本発明の無線回線制御方
式を実現する基地局のフロー図であり、このフローによ
り各基地局はチャネルの切り替えの実行を決める。本図
において、ｎは各フレーム内で設定される切り替えチャ
ネルの周期（本実施例ではｎ＝３＞、ｉはフレームのシ
リアル番号、Ｍｏｄ　（ｉ、ｎ）はｉをｎで割った余り
　　ｋｘ（ｘ＝ａ　〜ｆ）は基地局ｘｌＯの各フレーム
で切り替えを実行するチャネルを決めるための定数であ
り、本実施例ではｋａ＝ｋｄ＝ｏ、ｋｂ＝ｋｅ＝１、ｋ
ｃ＝ｋｆ＝２、ｊはｎＪ＋Ｍｏｄ　（ｉ、ｎ）＋ｋｘが
チャネル番号として存在する範囲の整数とする。本実施
例で設定される切り替えチャネル番号はｎｊ＋Ｍｏｄ　
（ｉ、ｎ）十ｋｘで表され、フレームごとに順番にシフ
トすることになる。ある基地局について設定される切り
替えチャネルを示したものが第５図である。本図におい
て、１．２．３．・・・はチャネルの番号、ｉｏ　、ｆ
ｏ　＋１．ｆｏ　＋２．・・・はフレームのシリアル番
号、○印は各々のフレームに於いて設定された切り替え
チャネルを示す。

基地局ｃｆｏと３＠目のチャネル〈以下ｍ１Ｍのチャネ
ルをＣＨｍと記す）を便って通信を行っていた移動局ａ
２０が基地局ａｌｏに、基地局ＣＩＯとＣＨ４を使って
通信を行っていた移動局ｂ２０が基地局ｂｌｏにそれぞ
れチャネルを同時に切り替えようとするときにＣＨ１が
周辺で使われていなければ、移動局ａ２０は基地局ａｌ
ｏにＣ）（１への切り替え要求を出し、移動局ｂ２０は
基地局ｂｌｏにＣＨＩへの切り替え要求を出す、第１図
において、基地局ａｌｏは次のフレームのシリアル番号
１０をｎで割った剰余が０であったとすると、ｋａ＝ｏ
であるから、次のフレーム１゜の間に切り替えることが
できるチャネルの番−号′は３，６．９・・・どなる、
一方、基地局ｂｌｏはｋｂ＝１であるから、切り替える
ことができるチャネル番号は１．４，７．・・・である
。したがって基地局ａｌｏはＣＨＩを割り当てることが
できず、基地局ｂｌＯが次のフレームＩｏにおける移動
局への信号送信時からＣＨ１を割り当てて移動局ｂ２０
と通信を始める。チャネルを切り替えることが出来なか
った移動局ａ２０は同じ基地局ａｌＯに別のＣＨ２への
切り替え要求を出し続けると、フレーム１０＋２におい
て基地局ａｌｏが切り替えることができるチャネル番号
が２．５，８．・・・となるので、そのフレームｉｏ＋
２で基地局ａｌｏはＣＨ２を割り当てて移動局ａ２０と
通信を始める。

移動局と通信中の基地局は該移動局が通信中に別の基地
局へ切り替えを要求した場合、その切り替え要求の信号
を受信できるが、その時点では次のフレームで新たな基
地局へのチャネルの切り替えが実行されるか否かがわか
らないので、新たなチャネルが割り当てられても、もと
の基地局からも１回だけ重複して送信する。例えばフレ
ーム１０において基地局ｂｌｏは移動局ｂ２０にチャネ
ルＣＨＩを使って送信するが、基地局ｃｌｏもＣＨ４を
使って移動局ｂ２０に送信する。そしてそのフレームで
移動局から基地局ｃｌｏにチャネルＣＨ４を使って信号
を送らなければ、基地局ｃｌｏはチャネル切り替えが成
功したものと判断し、ＣＨ４による通信を終え、このチ
ャネルを解放する。

この実施例では一般に移動局は同じ基地局Ｘに対して同
じチャネルへの切り替え要求を出し続けるとｎ（＝３）
フレーム目までに要求したチャネルが切り替え可能とな
るフレームがあるので、そこで切り替えが行われる。

次に、移動局が切り替え先のチャネルを１つではなく複
数指定した場合の例を示す、移動局ａ２０が基地局ａｌ
ｏにＣＨ５，ＣＨ６，ＣＨ７のいずれかへの切り替えを
、移動局ｂ２０が基地局ｂｌｏにＣＨ５，ＣＨ６，ＣＨ
７のいずれかへの切り替えをそれぞれ要求したときは、
フレームｉ０において基地局ａｌｏが切り替えることが
できるチャネル番号は３．６，９．・・・、基地局ｂｌ
ｏが切り替えることができるチャネルの番号は１，４，
７．・・・であるから、基地局ａｌｏは移動局ａ２０に
ＣＨ６を、基地局ｂｌｏは移動局ｂ２０にＣＨ７をそれ
ぞれ割り当てる。このように移動局が切り替えを要求す
るとき、切り替え先のチャネルとして許写できるものの
数が多いほど一回で割り当てられる確率が高くなり、切
り替え完了までに要する時間の平均値を小さくすること
ができる。

なお、以上の実施例では異なる基地局に対してチャネル
を切り替える場合のみ示したが、同じ基地局内でチャネ
ルを切り替える場合も同様である。

また、以上の実施例ではフレーム内の送信の順序を下り
が先で、上りが後としたが、これを逆にしても本発明は
同様に行うことができる。

（発明の効果） 以上に説明したように、本発明によれば、切り替えの際
に同時に同じチャネルを割り当てることにより発生する
信号の衝突を防止できる。また、切り替えの完了を一定
時間以内に保障しながらチャネルの切り替えを完了する
までの平均時間を短縮できる。従って、基地局を切り換
えながらも良好な品質で通信を続けることができる。

さらに、チャネル切り替えのために基地局相互で通信お
よび制御を行う必要がないから、容易にシステムを構成
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の無線回線制御方式を実現する基地局の
フロー図、第２図は同一周波数上に時分割多重されてい
る通信チャネルを示す図、第３図は複数の基地局から同
時に同じチャネルを割り当てて信号が衝突する例を示す
図、第４図は移動通信システムの一構成例を示す図、第
５図はある基地局で設定される各フレーム毎の切り替え
チャネルを示す図である。 １０・・・基地局、２０・・・移動局。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数の基地局と複数の移動局とが同一周波数上に時分割
   多重された複数の無線チャネルからなる複数のフレーム
   の中のある無線チャネルを用いて通信する移動通信シス
   テムの無線回線制御方式において、各基地局毎に各々の
   フレーム上の１つまたは複数のチャネルを新たに割り当
   てることができる割り当て可能無線チャネルとして設定
   し、移動局が新たに通信を始める場合または通信中にチ
   ャネルを切り替える場合に１つまたは複数の無線チャネ
   ルを指定して目的とする基地局に接続を要求すると、該
   基地局は前記１つまたは複数のチャネルの中に該基地局
   における前記割り当て可能無線チャネルがあれば該基地
   局はその無線チャネルを新たに割り当てて送信を開始し
   、無線チャネルが割り当てられなければ前記移動局は無
   線チャネルの指定を変えて再び接続を要求することを特
   徴とする無線回線制御方式。