JPH05130018A

JPH05130018A - 移動体通信システム

Info

Publication number: JPH05130018A
Application number: JP3311534A
Authority: JP
Inventors: Takehiro Sugita; 武弘杉田; Kenji Watanabe; 健治渡辺
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1991-10-31
Filing date: 1991-10-31
Publication date: 1993-05-25

Abstract

(57)【要約】【構成】複数の基地局の各セルを、通信エリアの広い
マクロセルＭ_CLと、このマクロセルＭ_CL内を細分化する
通信エリアの狭いマイクロセルｍ_CLとで構成し、移動体
通信端末ＴＭが配される移動体の移動速度に応じて、マ
クロセルＭ_CLとマイクロセルｍ_CLとを逐次選択する。【効果】ハンドオフの頻度を低く抑えることができ、
かつ、チャンネルの不足も解消することが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば、自動車等の移
動体に配される移動体通信端末を用いて通信を行う移動
体通信システムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の地上系の移動体通信システムで
は、通常複数の基地局が配置されそれぞれ受け持つサー
ビスエリアが存在する。各基地局の受け持つサービスエ
リアを通常セルと呼び、したがって、各セルには１つ基
地局が存在する。

【０００３】このような移動体通信システムの上記セル
と上記基地局との関係を図１３に示す。

【０００４】この図１３において、移動体通信システム
では、サービスエリアの隙間ができるだけ無いようにす
るために各セルＣＬ（例えばセルＣＬ１，ＣＬ２，ＣＬ
３）は通常少しずつ重なるよう配置されている。また、
移動体通信端末ＴＭは、例えば自動車等の移動体に配さ
れるものであるため、この移動体が移動している場合に
は、通話中であっても１つの基地局ＢＳから遠ざかって
しまうことがある。この図１３の例では、セルＣＬ１か
ら移動体通信端末ＴＭが図中矢印ａに示す方向に移動す
ることで、当該セルＣＬ１の基地局ＢＳ１から遠ざかっ
てしまう。したがって、このような場合は、別のより良
好に通信できる基地局ＢＳに切り換える必要がある。こ
の図１３の例では基地局ＢＳ３に切り換える必要があ
る。

【０００５】このように、あるセルＣＬから別のセルＣ
Ｌへ移る（図１６では例えばセルＣＬ１からセルＣＬ３
へ移る）ことを、通常、ハンドオフと言う。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、通常、１つ
の通信システムで使用できる周波数帯域或いはチャンネ
ル数は制限されている。また、例えば、隣接するセル同
士は同一のチャンネルを使用しないようになされてい
る。このようなことから、１つのセルで使用できるチャ
ンネル数はさらに少なくなっている。

【０００７】ここで、１つのセル内で使用できる移動体
通信端末の数は、移動体通信端末１台当りの使用率とチ
ャンネル数とで決定されている。

【０００８】したがって、例えば移動体通信端末の使用
者（ユーザ）が増えて、この移動体通信端末の数が増え
てくると、全チャンネルが使用されている状態が多くな
り、このため通信したいときに通信できなくなることが
ある。

【０００９】これを回避するには、例えばセルを小型化
する方法がある。すなわち、これは、上述のように１つ
のセル当りのチャンネル数が決まっていることから、１
つの基地局のサービスエリアを小さくして１セル当りの
移動体通信端末数を少なくするようにするものである。
特に、自動車電話の場合、都市部でのセルの小型化が進
み、１つのセルの大きさは半径５００ｋｍから１ｋｍ程
度まで小さくなってきている。このように、セルを小型
化することは、今後例えばハンディタイプの電話機が普
及するにつれて更に進むと予想される。

【００１０】上述のようにセルが小型化すると、各移動
体通信端末の送信出力が小さくて済むというメリットも
あるが、移動体通信端末が移動するとセルが小さいため
に頻繁に上記ハンドオフが起こるようになる。このよう
にハンドオフが頻繁に発生すると基地局（または制御
局）の煩雑な処理が増加する問題が発生するようにな
る。

【００１１】すなわち、従来の移動体通信システムで
は、例えば、セルを大きくすると上記ハンドオフの回数
は少なくできるが上述したようにチャンネルが不足し、
逆に、例えば、セルを小さくするとチャンネル不足は解
消できるがハンドオフの回数が増えるという問題があ
る。

【００１２】そこで、本発明は、上述のような実情に鑑
みて提案されたものであり、ハンドオフの頻度を低く抑
えることができ、かつ、チャンネルの不足も解消するこ
とができる移動体通信システムを提供することを目的と
するものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の移動体通信シス
テムは、上述の目的を達成するために提案されたもので
あり、各々セルが設けられる複数の基地局と、１以上の
移動体通信端末とからなり、上記セル内に存在する移動
体通信端末は上記基地局を介して通信を行う移動体通信
システムであって、上記複数の基地局の各セルを、通信
エリアの広いセルと、上記広いセル内を細分化する通信
エリアの狭いセルとで構成し、上記移動体通信端末が配
される移動体の移動速度に応じて、上記広いセルと狭い
セルとを逐次選択するようにしたものである。

【００１４】すなわち、本発明の移動体通信システム
は、例えば、自動車電話のような移動体通信において、
通信エリアの広いセル（マクロセル）と狭いセル（マイ
クロセル）が同地域に同時に存在するように基地局を配
置し、移動体の移動速度（移動体通信端末の移動速度）
に応じて、上記マクロセルとマイクロセルとを使い分け
ることによって、ハンドオフを小さくすることと、チャ
ンネル不足の解消とを同時に実現するシステムである。

【００１５】ここで、上記マクロセルとマイクロセルで
は、チャンネル（周波数）を使い分けることで混在を可
能とする。

【００１６】また、上記マクロセルでは送信出力を大き
くすることが基地局，移動体通信端末ともに要求される
が、移動体通信端末ではセルの大きさに応じて出力パワ
ーのコントロールを持たせることで省電力化も果たすこ
とが可能となる。

【００１７】

【作用】本発明の移動体通信システムによれば、複数の
基地局の各セルを、通信エリアの広いセルと、広いセル
内を細分化する通信エリアの狭いセルとで構成し、移動
体の移動速度に応じて、広いセルと狭いセルとを逐次選
択するようにしており、移動体が高速で移動している時
は広いセルを選択し、移動していない或いは定速で移動
している時は狭いセルを選択することで、ハンドオフを
小さくすることと、チャンネル不足の解消を同時に実現
できるようになる。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しながら
説明する。

【００１９】本実施例の移動体通信システムは、例えば
各々セルが設けられる複数の基地局と、１以上の移動体
通信端末とからなり、上記セルの何れかのセル内に存在
する移動体通信端末は上記基地局（移動体通信端末が存
在しているセルの基地局）を介して通信を行う移動体通
信システムであって、図１に示すように、上記各セルＣ
Ｌを、通信エリアの広いセル（以下マクロセルＭ_CLとす
る）と、上記広いセル内を細分化する通信エリアの狭い
セル（以下マイクロセルｍ_CLとする）とで構成し、移動
体通信端末ＴＭが配される移動体の移動速度に応じて、
上記マクロセルＭ_CLとマイクロセルｍ_CLとを逐次選択す
るようにしたものである。

【００２０】ここで、後述するように、上記移動体の移
動速度に応じてマクロセルＭ_CLとマイクロセルｍ_CLのど
ちらを用いるかの判断は、例えば、移動体通信端末ＴＭ
に委ねられる。すなわち、移動体通信端末ＴＭが高速で
移動しているかどうかは、上記基地局（後述する制御局
等）には判らないので、上記判断は当該移動体通信端末
ＴＭに委ねられる。

【００２１】なお、この図１の例ではマクロセルＭ_CLと
前記図１３で示したようなセルＣＬとを同じものとして
いるが、当該セルＣＬ内に複数のマクロセルＭ_CLを配す
るようにしてもよい。

【００２２】また、本実施例では、上記マクロセルＭ_CL
を例えば半径５ｋｍ〜１０ｋｍ程度とし、上記マイクロ
セルｍ_CLを例えば半径０．５ｋｍ〜１ｋｍ程度としてい
る。また、上記マクロセルＭ_CLは、複数のマイクロセル
ｍ_CLを包含する。なお、上記各マクロセルＭ_CL及びマイ
クロセルｍ_CLのサイズは、当該移動体通信システムが例
えば自動車電話とした場合に適当と考えられるサイズで
あり、したがって、自動車電話でなく他の種類のシステ
ムや、また移動体通信端末数或いは地域等の条件によっ
て変えるようにすることも可能である。

【００２３】この図１において、マクロセルＭ_CL1から
マクロセルＭ_CL2にかけて、図中矢印ａが描かれている
が、この矢印ａのように移動体通信端末ＴＭが移動した
とした場合、この図１の例で移動体通信に上記マイクロ
セル（移動体通信端末数の増加に合わせて小型化された
セル）ｍ_CLを使用すると、例えば７回乃至８回のハンド
オフが必要となる。これに対し、移動体通信に上記マク
ロセルＭ_CLを使用したとすると、ハンドオフは上記マク
ロセルＭ_CL1からマクロセルＭ_CL2への１回で済むこと
になる。

【００２４】ここで、本実施例の移動体通信システムに
おいては、回線制御は上記マクロセルＭ_CL単位で行わ
れ、１つのマクロセルＭ_CLに対応するシステム構成は、
図２に示すようになされている。

【００２５】この図２において、マクロセルＭ_CLに対す
るシステム構成は、１つの制御局Ｂ_CTと、１つのマクロ
セルＭ_CLの基地局ＢＳ_Mと、複数（ｎ個）のマイクロセ
ルｍ_CL1，ｍ_CL2，・・・，ｍ_CLnの基地局ｂｓ_m1，ｂ
ｓ_m2，・・・，ｂｓ_mnとで構成される。

【００２６】上記制御局Ｂ_CTは、上記マクロセルＭ_CL及
びマイクロセルｍ_CLの基地局ＢＳ_M及びｂｓ_m1，ｂ
ｓ_m2，・・・，ｂｓ_mnが使用する無線回線の制御を行う
と同時に、交換局（図示は省略）と各基地局間の通話路
制御を行う。

【００２７】また、制御局Ｂ_CTと上記交換局との間で
は、通話路の他にマクロセルＭ_CL間の上記ハンドオフに
関する制御も行われる。

【００２８】更に、上記マクロセルＭ_CL及びマイクロセ
ルｍ_CLの基地局ＢＳ_M及びｂｓ_m1，ｂｓ_m2，・・・，ｂ
ｓ_mnは、指定されたチャンネルで移動体通信端末ＴＭと
の接続を行う。

【００２９】これら各基地局と上記制御局Ｂ_CTとの間で
は、無線回線の制御（移動体通信端末からの発信或いは
移動体通信端末の呼び出し、またマイクロセルｍ_CL間の
ハンドオフ制御）が行われる。

【００３０】図３には、上記マクロセルＭ_CLの基地局Ｂ
Ｓ_Mの構成図を示す。

【００３１】この図３の構成は、上記移動体通信端末Ｔ
Ｍに通話回線を接続するための通話用送受信装置１０の
Ｌ＋１，Ｌ＋２，・・・，Ｎの各チャンネルの各送信機
１１_L1，１１_L2，・・・，１１_N及び各受信機１２_L1，
１２_L2，・・・，１２_Nと、各送信機からの送信信号を
アンテナ４から送信したりアンテナ４からの受信信号を
各受信機に送るためのアンテナ共用装置２と、当該基地
局ＢＳ_Mの制御を司る基地局制御回路１とを有し、更
に、上記マクロセルＭ_CLの基地局ＢＳ_Mが移動体通信端
末ＴＭの呼び出しを請け負う場合には、制御用チャンネ
ルの送信を行う制御用送信装置２０の送信機２３をも有
している。ただし、この送信機２３は、マイクロセルＭ
_CLの基地局ＢＳ_Mが制御用の送信機を持つ場合には不要
となる。

【００３２】すなわち、この図４において、基地局ＢＳ
_Mは、複数の周波数（例えば上記Ｌ＋１，Ｌ＋２，・・
・，Ｎのチャンネル）の送受信が行えるようになってお
り、このため、上記通話用送受信装置１０の各チャンネ
ルの送信機１１_L1，１１_L2，・・・，１１_N及び受信機
１２_L1，１２_L2，・・・，１２_Nは、上記アンテナ共用
装置２を介してアンテナ４と接続されている。

【００３３】ここで、チャンネルＬ＋１についてのみ説
明すると、アンテナ４，アンテナ共用装置２を経た受信
信号は、受信機入力信号線を介して当該チャンネルＬ＋
１用の受信機１２_L1に入力される。当該受信機１２_L1で
復調された信号は、受信機出力信号線を介して上記基地
局制御回路１へ送られる。当該基地局制御回路１を介し
た信号は、端子５から無線系の上記制御局Ｂ_CTに送ら
れ、更に交換局へ接続される。

【００３４】一方、交換局から無線系の上記制御局Ｂ_CT
を経て端子５に送られてきた送信信号は、上記基地局制
御回路１を介し更に送信機入力信号線を通して例えばチ
ャンネルＬ＋１用の送信機１１_L1に入力される。この送
信機１１_L1で変調された送信信号は、送信機出力信号を
介してアンテナ共用装置２へ入力され、上記アンテナ４
から送出される。

【００３５】なお、上記通話用送受信装置１０の他の送
信機及び受信機も上述同様であるため説明は省略する。

【００３６】また、基地局制御回路１では、当該基地局
ＢＳ_Mの各構成要素の制御が行われる。

【００３７】図４にはマイクロセルｍ_CLの各基地局ｂｓ
_m1，ｂｓ_m2，・・・，ｂｓ_mnの構成を示す。

【００３８】この図４の構成は、上記移動体通信端末Ｔ
Ｍに通話回線を接続するための通話用送受信装置７０の
１，２，・・・，Ｎ−Ｐの各チャンネルの各送信機７１
₁，７１₂，・・・，７１_NP及び各受信機７２₁，７２
₂，・・・，７２_NPと、各送信機からの送信信号をアン
テナ６４から送信したりアンテナ６４からの受信信号を
各受信機に送るためのアンテナ共用装置６２と、当該基
地局ｂｓ_mの制御を司る基地局制御回路６１と、制御チ
ャンネルを受信する制御用受信装置８０の受信機８４と
を有しており、更に、上記マクロセルＭ_CLの基地局ｂｓ
_mが上記送信機２３を持たない場合には当該マイクロセ
ルｍ_CLの基地局ｂｓ_mが制御用の送信機８３を有するよ
うになされる。

【００３９】すなわち、本実施例の各マイクロセルｍ_CL
の基地局ｂｓ_mは、上記移動体通信端末ＴＭがどのマイ
クロセルｍ_CLにいるかを上記制御局Ｂ_CTが知るために、
当該移動体通信端末ＴＭからの制御用信号（制御チャン
ネルの信号）を受信するための上記受信機８４有してい
る。具体的にいうと、各基地局ｂｓ_mの受信機８４で受
信した信号強度に基づいて、上記制御局Ｂ_CTがどの基地
局ｂｓ_mを使用するかを選択するようになっている。な
お、移動体通信端末ＴＭへ送られる制御用信号は、各マ
イクロセルｍ_CLの基地局ｂｓ_mが持つ必要はなくマクロ
セルＭ_CLの基地局ｂｓ_mが持っても良い。

【００４０】この図４において、基地局ｂｓ_mは、複数
の周波数（例えば上記１，２，・・・，Ｎ−Ｐのチャン
ネル）の送受信が行えるようになっており、このため、
上記通話用送受信装置７０の各チャンネルの送信機７１
₁，７１₂，・・・，７１_NP及び受信機７２₁，７
２₂，・・・，７２_NPは、上記アンテナ共用装置６２を
介してアンテナ６４と接続されている。

【００４１】例えばチャンネル（１ＣＨ）についてのみ
説明すると、アンテナ６４，アンテナ共用装置６２を経
た受信信号は、受信機入力信号線を介して当該チャンネ
ル１用の受信機７２₁に入力される。当該受信機７２₁
で復調された信号は、受信機出力信号線を介して上記基
地局制御回路６１へ送られる。当該基地局制御回路６１
を介した信号は、端子６５から無線系の上記制御局Ｂ_CT
に送られ、更に交換局へ接続される。

【００４２】一方、交換局から無線系の上記制御局Ｂ_CT
を経て端子６５に送られてきた送信信号は、上記基地局
制御回路６１を介し更に送信機入力信号線を通して例え
ばチャンネル１用の送信機７１₁に入力される。この送
信機７１₁で変調された送信信号は、送信機出力信号を
介してアンテナ共用装置６２へ入力され、上記アンテナ
６４から送出される。

【００４３】なお、上記通話用送受信装置７０の他の送
信機及び受信機も上述同様であるため説明は省略する。

【００４４】また、基地局制御回路６１では、当該基地
局ｂｓ_mの各構成要素の制御が行われる。

【００４５】図５は、上記制御局Ｂ_CTの具体的構成図
で、この制御局Ｂ_CTは、通話路装置１００と無線回線制
御装置１１０とで構成される。

【００４６】上記通話路装置１００は、交換局と各基地
局との間のインターフェイスとなるもので、無線回線制
御装置１１０の指令によって動作する。

【００４７】上記無線回線制御装置１１０は、各基地局
から受け取る移動体通信端末ＴＭの発信要求や、マイク
ロセルｍ_CL間のハンドオフ要求、更には交換局からの着
信要求、マクロセルＭ_CL間のハンドオフ要求に基づい
て、各基地局に使用チャンネルの割り当てを行う。

【００４８】なお、図５には示されていないが、交換局
は制御局Ｂ_CTと公衆回線及び、制御局Ｂ_CTと制御局Ｂ_CT
とのインターフェイスとなるところである。

【００４９】ところで、本発明実施例のように、マクロ
セルＭ_CLとマイクロセルｍ_CLのサービスエリアが重複す
る場合には、双方のセルＭ_CL，ｍ_CLで同一のチャンネル
を使用できない、したがって、このような場合には、上
記マクロセルＭ_CLとマイクロセルｍ_CLとでチャンネルの
使い分けをする必要がある。

【００５０】図６には、本実施例におけるマクロセルＭ
_CLとマイクロセルｍ_CLに対するチャンネルの配分を示
す。

【００５１】すなわち、本実施例においては、使用でき
るチャンネルが例えば複数（Ｎ個）チャンネル（図中Ｎ
チャネル）あるとして、そのうちの例えばＬ個のチャン
ネル（図中Ｌチャンネル）をマイクロセルｍ_CL専用に
し、またそのうちの例えばＰ個のチャンネル（図中Ｐチ
ャンネル）をマクロセルＭ_CL専用にし、そして残りをマ
イクロセルｍ_CLとマクロセルＭ_CL共用（図中Ｎ−Ｐ−Ｌ
チャンネル）として割り当てるようにしている。

【００５２】ここで、上記共用のチャンネル（上記Ｎ−
Ｐ−Ｌチャンネル）が用意されていないと次の事が起こ
り得る。すなわち例えば、上記マイクロセルｍ_CL用のチ
ャンネル（上記Ｌチャンネル）が全部使われた場合に、
上記マクロセルＭ_CL用のチャンネル（上記Ｐチャンネ
ル）が空いていたとしても、それ以上マイクロセルｍ_CL
の基地局ｂｓ_mを利用することができないことになる。
この場合、上記マクロセルＭ_CLを利用することになり、
チャンネルの使用効率を低下させることとなってしま
う。

【００５３】これとは逆に、上記マイクロセルｍ_CL用の
チャンネル（Ｌチャンネル）は空いているのに、上記マ
クロセルＭ_CL用のチャンネル（Ｐチャンネル）がふさが
っている場合、上記マクロセルＭ_CLの基地局ＢＳ_Mを利
用できずに、上記マイクロセルｍ_CLを利用することにな
るため、高速に移動する移動体通信端末ＴＭが頻繁なハ
ンドオフを引き起こすようになる。

【００５４】したがって、上記共用のチャンネル（Ｎ−
Ｐ−Ｌチャンネル）を用意しておけば、マイクロセルｍ
_CLとマクロセルＭ_CLのチャンネル（ＬチャンネルとＰチ
ャンネル）の使用状況に応じて使い分けることができる
ようになる。

【００５５】一方、上記共有するチャンネル（Ｎ−Ｐ−
Ｌチャンネル）だけで専用のチャンネルが無い場合に
は、次のような問題が考えられる。

【００５６】すなわち、例えば上記Ｎチャンネル総てが
マイクロセルｍ_CL用に使用されていて、上記マクロセル
Ｍ_CLを使用したい移動体通信端末ＴＭが存在する場合を
考える。

【００５７】ここで、上記マクロセルＭ_CL内では複数の
マイクロセルｍ_CLが同一のチャンネルを使用する。この
チャンネルがマクロセルＭ_CL用に解放されるにはこのチ
ャンネルを使用している総てのマイクロセルｍ_CLの基地
局がこのチャンネルを解放しなければならないが、総て
のチャンネルが使用されるぐらい混雑している場合に
は、マクロセルＭ_CL用に解放されることは望めない。

【００５８】この場合、強制的にこのチャンネルから移
動体通信端末ＴＭを移す作業ができれば良いが、そのた
めには他に使用していないチャンネルが必要である。

【００５９】逆に、上記マクロセルＭ_CL用にＮチャンネ
ルのほとんどが使用されている状況では、チャンネルの
使用効率が低下しており、回線接続を要求する移動体通
信端末ＴＭが急増した場合には回線を利用できない移動
体通信端末ＴＭが急増してしまう。この状況が解消され
るには、上記マクロセルＭ_CLを利用している移動体通信
端末ＴＭがチャンネルを解放して上記マイクロセルｍ_CL
に割り当てられるのを待たねばならない。しかし、マク
ロセルＭ_CLを利用している移動体通信端末ＴＭが一時期
にチャンネルを解放することはないと考えられるため、
徐々にしか解消されない。

【００６０】したがって、上述のようなことを、総合的
に判断して専用のチャンネルと共用のチャンネルを配分
して置くことが肝要である。

【００６１】なお、図６では、各セル用及び共用のチャ
ンネルはを続して配置しているが、必ずしも連続して配
置する必要はなく、不連続であってもよい。

【００６２】図７には、上記制御局Ｂ_CTにおけるチャン
ネル制御について説明する。ただし、以下に述べる制御
局Ｂ_CTにおけるチャンネル制御は、一具体例である。

【００６３】上記制御局Ｂ_CTは、マクロセルＭ_CLとマイ
クロセルｍ_CLが使用するチャンネルの割り当て管理を行
い、図７に示すようなテーブルを持っている。

【００６４】この図７では、マクロセルＭ_CLとそれに含
まれるマイクロセルｍ_CL1，ｍ_CL2，・・・，ｍ_CLnを
例に挙げる。また、この図７では、説明の都合上、上記
マクロセルＭ_CL専用のチャンネル（Ｐチャンネル）及び
マイクロセルｍ_CL専用のチャンネル（Ｌチャンネル），
共用のチャンネル（Ｎ−Ｐ−Ｌチャンネル）は、連続し
て配置されている。なお、上述した図６のように、上記
マイクロセルｍ_CL専用のチャンネルは１チャンネルから
Ｌチャンネルまで、上記共用のチャンネルはＬ＋１チャ
ンネルからＮ−Ｐチャンネルまで、上記マクロセルＭ_CL
専用のチャンネルはＮ−Ｐ＋１チャンネルからＮチャン
ネルまでである。

【００６５】すなわち、上記制御局Ｂ_CTは、上記マクロ
セルＭ_CLのチャンネル割り当てのためにマクロセルＭ_CL
専用チャンネル（Ｐチャンネル）用のテーブルＴＢ
₃と、共用チャンネル用のテーブルＴＢ₂を持つ。ま
た、上記マイクロセルｍ_CL用として当該マイクロセルｍ
_CL専用チャンネル（Ｌチャンネル）用のテーブルｔ
ｂ₁₁，ｔｂ₁₂，・・・，ｔｂ_1nと、共用チャンネル（Ｎ
−Ｐ−Ｌチャンネル）用のテーブルｔｂ₂₁，ｔｂ₂₂，・
・・，ｔｂ_2nを持つ。なお、上記マイクロセルｍ_CL用の
各テープｔｂ₁₁，ｔｂ₁₂，・・・，ｔｂ_1n及びｔｂ₂₁，
ｔｂ₂₂，・・・，ｔｂ_2nは、それぞれ上述の図２の各マ
イクロセルｍ_CL1，ｍ_CL2，・・・，ｍ_CLnに対応して
いる。

【００６６】図８には、本実施例における上記移動体通
信端末ＴＭからの発信時及び着信による移動体通信端末
ＴＭの呼び出し時及びハンドオフ時のチャンネル割当の
手順を示している。なお、この図８では、上記マクロセ
ルＭ_CLの中の例えばマイクロセルｍ_CL1に上記移動体通
信端末ＴＭが存在している場合を例に挙げている。他の
マクロセルＭ_CLや、他のマクロセルＭ_CL内のマイクロセ
ルｍ_CL2〜ｍ_CLnについても同様であるため説明は省略
する。

【００６７】この図８のフローチャートにおいて、ステ
ップＳ１で処理が開始されると、ステップＳ２で上記移
動体通信端末ＴＭが要求しているセルが上記マクロセル
Ｍ_CLであるか或いは上記マイクロセルｍ_CL1であるかを
判断する。

【００６８】このステップＳ２で上記マクロセルＭ_CLを
要求していると判断した場合（Ｙｅｓ）には、上記制御
局Ｂ_CTの上記図７に示したテーブルＴＢ₃を調べ、ステ
ップＳ３で上記マクロセルＭ_CL専用チャンネル（Ｐチャ
ンネル）が使えるか否かを判断する。

【００６９】このステップＳ３で上記マクロセルＭ_CL専
用チャンネルが使えると判断された場合（Ｙｅｓ）に
は、上記図６の上記マクロセルＭ_CL専用チャンネルのＰ
チャンネルのうちのチャンネルＮ−Ｐ＋１から例えばチ
ャンネルＮを割り当て、ステップＳ５に進み処理を終了
する。また、ステップＳ３でマクロセルＭ_CL専用チャン
ネルが一杯で使えないと判断した場合（Ｎｏ）には、図
７のテーブルＴＢ₂を調べ、ステップＳ６で上記共用の
チャンネル（Ｎ−Ｐ−Ｌチャンネル）が使用できるか否
かを判断する。

【００７０】このステップＳ６で、共用チャンネルが一
杯でなく使用できると判断された場合（Ｎｏ）には、ス
テップＳ７に進み、図６の上記共用チャンネル（チャン
ネルＬ＋１〜チャンネルＮ−Ｐ）の中からチャンネルを
割り当て、その後ステップＳ５で処理を終了する。ま
た、このステップＳ６で共用チャンネルも一杯で使えな
いと判断した場合（Ｙｅｓ）には、ステップＳ９に進
み、このステップＳ９でＢｕｓｙを移動体通信端末ＴＭ
或いは交換局に通知して、ステップＳ５で処理を終了す
る。

【００７１】更に、上記ステップＳ２で例えばマイクロ
セルｍ_CL1を要求している場合（Ｎｏ）は、ステップＳ
１１に進み、このステップＳ１１で図７のテーブルｔｂ
₁₁を調べ、上記マイクロセルｍ_CL1専用チャンネル（Ｌ
チャンネル）が使用できるか否かを判断する。

【００７２】このステップＳ１１で、上記マイクロセル
ｍ_CL1専用チャンネルが一杯でなく使用できると判断し
た場合（Ｎｏ）は、ステップＳ１２に進み、このステッ
プＳ１２で図６のチャンネル１からチャンネルＬまでの
うちのチャンネルを割り当てて、ステップＳ５で処理を
終了する。また、このステップＳ１１で専用チャンネル
が一杯で使えないと判断した場合（Ｙｅｓ）には、ステ
ップＳ１４に進み、このステップＳで上記図７のテーブ
ルｔｂ₂₁を調べ、共用チャンネルが使用できるか判断す
る。

【００７３】このステップＳ１４で共用チャンネルが一
杯でなく使用できると判断された場合（Ｎｏ）には、ス
テップＳ１５に進み、このステップＳ１５で共用チャン
ネルである図６のチャンネルＬ＋１〜チャンネルＮ−Ｐ
からチャンネルをを割り当てた後、ステップＳ５で処理
を終了する。また、このステップＳ１４で共用チャンネ
ルも一杯で使用できないと判断した場合（Ｙｅｓ）に
は、ステップＳ１７に進み、Ｂｕｓｙを通知した後、ス
テップＳ５で処理を終了する。

【００７４】図９には、通信が終了し、チャンネルを解
放する場合の手順の例を示している。なお、この図９で
も、上記マクロセルＭ_CLの中の例えばマイクロセルｍ
_CL1に上記移動体通信端末ＴＭが存在している場合を例
に挙げている。他のマクロセルＭ_CLや、他のマクロセル
Ｍ_CL内のマイクロセルｍ_CL2〜ｍ_CLnについても同様で
あるため説明は省略する。

【００７５】この図９のフローチャートにおいて、ステ
ップＳ３１で処理を開始すると、先ずステップＳ３２で
マクロセルＭ_CLの基地局ＢＳ_Mを使用していたか否かを
調べ、当該ステップＳ３２で使用していたと判断された
場合（Ｙｅｓ）には、ステップＳ３３でマクロセルＭ_CL
専用のチャンネルを使用していたか或いは共用のチャン
ネルを使用していたかを調べる。すなわち、このステッ
プＳ３３では、図７のテーブルＴＢ₃を使用していたか
否かを調べる。

【００７６】このステップＳ３３で上記専用チャンネル
を使用していたと判断した場合（Ｙｅｓ）は、ステップ
Ｓ３４で図７のテーブルＴＢ₃から使用チャンネル（チ
ャンネルＮ−Ｐ＋１〜チャンネルＮの何れかの使用チャ
ンネル）を抹消する（チャンネルの解放）。また、ステ
ップＳ３３で共用チャンネルを使用していたと判断した
場合（Ｎｏ）は、ステップＳ３６に進み、このステップ
Ｓ３６で図７のテーブルＴＢ₂から使用チャンネル（チ
ャンネルＬ＋１−チャンネルＮ−Ｐの何れかの使用チャ
ンネル）を抹消する（チャンネルの解放）。

【００７７】また、上記ステップＳ３２でＮｏと判断さ
れた場合すなわちマイクロセルｍ_CL1の基地局ｂｓ₁を
使用していたと判断された場合（Ｎｏ）には、ステップ
Ｓ３８に進み、このステップＳ３８でマイクロセルｍ
_CL1専用チャンネルを使用していたか或いは共用チャン
ネルを使用していたかを調べる。すなわち、このステッ
プＳ３８では、図７のテーブルｔｂ₁₁を使用していたか
否かを調べる。

【００７８】当該ステップＳ３８で専用チャンネルを使
用していたと判断した場合（Ｙｅｓ）には、ステップＳ
３９に進み、このステップＳ３９で図７のテーブルｔｂ
₁₁から使用チャンネル（チャンネル１〜チャンネルＬの
うちの使用チャンネル）を抹消する（チャンネルの解
放）。また、このステップＳ３９で共用チャンネルを使
用していたと判断した場合（Ｎｏ）には、ステップＳ４
１に進み、このステップＳ４１で図７のテーブルｔｂ₂₁
から使用チャンネル（チャンネルＬ＋１〜チャンネルＮ
−Ｐのうちの使用チャンネル）を抹消する（チャンネル
の解放）。

【００７９】図１０には、上記移動体通信端末ＴＭから
の発信時のチャンネル制御の例を示す。なお、この図１
０では、チャンネル制御用の発信機がマクロセルＭ_CLの
基地局ＢＴ_Mにある場合を例に挙げて説明している。

【００８０】すなわちこの図１０において、先ず、移動
体通信端末ＴＭが図中矢印ＰＰ₁に示すように制御チャ
ンネルを使用して発信要求を行う。この際、移動体通信
端末ＴＭは、マクロセルＭ_CLとマイクロセルｍ_CLのどち
らを使用するかの情報を上記発信要求に付ける。これを
受信した例えばマイクロセルｍ_CLの基地局ｂｔ_mは、更
に発信要求を図中矢印ＰＰ₂に示すように上記制御局Ｂ
_CTに転送すると共にこの発信要求には受信レベルの情報
を付け加える。なお、移動体通信端末ＴＭが発する上記
発信要求は、１つの基地局で受信されるとは限らない。

【００８１】上記制御局Ｂ_CTは、複数の基地局から受け
た送信要求と、それに付属する受信レベルと、何れのセ
ルを使用するかの情報とに基づいて、使用するセルとチ
ャンネルとを決定する。制御局Ｂ_CTは、図中矢印ＰＰ₃
で示すように、上記使用するセルとチャンネルの指定情
報とをマクロセルＭ_CLの基地局ＢＴ_Mへ転送する。ま
た、この制御局Ｂ_CTは交換局Ｂ_TEとも接続されている。

【００８２】マクロセルＭ_CLの基地局ＢＴ_Mは、前述し
た図３に示した制御用送信装置２０を用いて、上記転送
された指定情報を図中矢印ＰＰ₄で示すように移動体通
信端末ＴＭへ伝える。

【００８３】したがって、当該移動体通信端末ＴＭは、
この指定情報で指定されたチャンネルを用いて通話回線
の接続を行う。

【００８４】図１１には、着信時に移動体通信端末ＴＭ
を呼び出して通話回線を接続する手順を示している。

【００８５】この図１１において、交換局Ｂ_TEから制御
局Ｂ_CTに着信の連絡があったならは、この制御局Ｂ
_CTは、図中矢印ＡＰ₁及びＡＰ₂に示すように、マクロ
セルＭ_CLの基地局ｂｓ_mの前述した図３の制御用送信装
置２０を用いて移動体通信端末ＴＭを呼び出す。

【００８６】これにより、自分が呼び出されていること
を知った移動体通信端末ＴＭは、制御チャンネルを用い
て回線接続を行う。なお、その手順は、図中矢印ＰＰ₃
〜ＰＰ₄に示すように、上記発信の時と同じである。

【００８７】ここで、マクロセルＭ_CLとマイクロセルｍ
_CLのどちらを用いるかの判断は、少なくとも発信時及び
着信時には移動体通信端末ＴＭに委ねられる。すなわ
ち、移動体通信端末ＴＭが高速で移動しているかどうか
は制御局Ｂ_CTや基地局は判らないので当該移動体通信端
末ＴＭに委ねられる。

【００８８】図１２には、ハンドオフを行う場合の手順
を示している。なお、この図１２には、マクロセルＭ_CL
の場合で説明しているが、マイクロセルｍ_CLを使用して
いる場合でも同様の作業が行われる。

【００８９】すなわちこの図１２において、マクロセル
Ｍ_CLの基地局ＢＳ_Mは、使用しているチャンネルの受信
レベルを常に監視しており、この受信レベルが低下した
ことを知った例えば基地局ＢＳ_Maは、図中矢印ＨＰ₁及
びＨＰ₂に示すように、そのことを制御局Ｂ_CTaを通し
て交換局Ｂ_TEに連絡する。

【００９０】当該交換局Ｂ_TEはハンドオフに関する制御
を行う装置を持ち、当該交換局Ｂ_TEが、連絡したセル
（マクロセルＭ_CLa）と隣接するセル（マクロセルＭ
_CLb）の基地局ＢＳ_Mbに対し、図中矢印ＨＰ₃及びＨＰ
₄に示すように、移動体通信端末ＴＭからの信号の受信
レベルの報告を指示する。ただし、制御局Ｂ_CTbが指示
を行うセルは１つとは限らない。

【００９１】これを受けたマクロセルＭ_CLbの基地局Ｂ
Ｓ_Mbは、図中矢印ＨＰ₅及びＨＰ₆に示すように、指定
されたチャンネルの受信レベルと、チャンネル割り当て
結果の情報とを交換局Ｂ_TEに報告する。

【００９２】交換局Ｂ_TEは上記基地局ＢＳ_Mbからの報告
に基づいて最適なセルを選択し、図中矢印ＨＰ₇及びＨ
Ｐ₈に示すように、制御局Ｂ_CTbを介してマクロセルＭ
_CLbの基地局ＢＳ_Mbに対して移動体通信端末ＴＭとの通
話回線の接続を指示すると共に、図中矢印ＨＰ₉及びＨ
Ｐ₁₀，ＨＰ₁₁に示すように、それまで使用していた上記
基地局ＢＳ_Ma（及び制御局Ｂ_CTa）を介して移動体通信
端末ＴＭに対してチャンネルの切り換えを指示する。

【００９３】移動体通信端末ＴＭがチャンネルを切り換
えた後、基地局ＢＳ_Maは、使用していたチャンネルを解
放する。これによりハンドオフの手続きは終了する。

【００９４】上述したようなことから、本実施例の移動
体通信システムによれば、大小のマクロセルＭ_CL及びマ
イクロセルｍ_CLを組み合わせたシステムを構成し、高速
移動中か或いは低速移動中かによってこれらマクロセル
Ｍ_CL及びマイクロセルｍ_CLのうちから通信に使用するセ
ルを使い分けることにより、ハンドオフの頻度を小さく
抑え、かつチャンネル不足を解消できるようになる。ま
た、セルの大きさによって送信出力を制御することによ
って、マイクロセルｍ_CLを利用する場合は省電力化がで
きるようになっている。

【００９５】

【発明の効果】上述のように、本発明の移動体通信シス
テムにおいては、複数の基地局の各セルを、通信エリア
の広いセルと、広いセル内を細分化する通信エリアの狭
いセルとで構成し、移動体通信端末が配される移動体の
移動速度に応じて、広いセルと狭いセルとを逐次選択す
るようにしたことにより、ハンドオフの頻度を低く抑え
ることができ、かつ、チャンネルの不足も解消すること
が可能となっている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例の移動体通信システムにおけるマ
クロセルとマイクロセルとの関係を示す図である。

【図２】実施例の移動体通信システムの構成を示すブロ
ック図である。

【図３】実施例のマクロセルの基地局の構成を示すブロ
ック回路図である。

【図４】実施例のマイクロセルの基地局の構成を示すブ
ロック回路図である。

【図５】実施例の制御局の構成を示すブロック回路図で
ある。

【図６】実施例のマクロセル及びマイクロセルに対する
チャンネルの配分を説明するための図である。

【図７】実施例の制御局のチャンネル制御用テーブルを
説明するための図である。

【図８】実施例の制御局のチャンネル割り当ての手順を
示すフローチャートである。

【図９】実施例の制御局のチャンネルの解放の手順を示
すフローチャートである。

【図１０】実施例の移動体通信端末からの発信時の手順
を説明するための図である。

【図１１】実施例の交換局からの着信時の手順を説明す
るための図である。

【図１２】実施例のマクロセル間のハンドオフの手順を
説明するための図である。

【図１３】従来のセルについて説明するための図であ
る。

【符号の説明】

ＴＭ・・・・・・・・移動体通信端末Ｍ_CL1，Ｍ_CL2，Ｍ_CL3・・・マクロセルｍ_CL・・・・・・・・マイクロセルＢ_CT・・・・・・・・制御局ＢＳ_M・・・・・・・マクロセルの基地局ｂｓ_m1〜ｂｓ_m3・・・マイクロセルの基地局

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】各々セルが設けられる複数の基地局と、
１以上の移動体通信端末とからなり、上記セル内に存在
する移動体通信端末は上記基地局を介して通信を行う移
動体通信システムにおいて、上記複数の基地局の各セルを、通信エリアの広いセル
と、上記広いセル内を細分化する通信エリアの狭いセル
とで構成し、上記移動体通信端末の移動速度に応じて、上記広いセル
と狭いセルとを逐次選択することを特徴とする移動体通
信システム。