JPH08223106A - 移動通信システムの無線チャネル選択方法および基地局装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 無線チャネルを割り当てる際に、制御チャネ
ルにおける通信量の増加や接続遅延の発生を生じずに、
しかも収容可能呼量を多く確保して周波数利用効率を高
める。 【構成】 接続対象の移動局ＰＳ２から到来した搬送波
の受信レベルと、同一の無線チャネルを介して他の移動
局ＰＳ１から到来した干渉波の受信レベルとから上り回
線のＣＩＲ値を求めるとともに、他の基地局ＢＳ１から
到来した搬送波の受信レベルを基に下り回線のＣＩＲ値
を推定して求め、これらの上り回線のＣＩＲ測定値およ
び下り回線のＣＩＲ推定値を基に無線チャネルの使用可
否を判定するようにしたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、アナログコードレス電
話システムやディジタルコードレス電話システム、ディ
ジタル自動車・携帯電話システムなどの移動通信システ
ムに係わり、特に無線チャネル割当方式として自律分散
形ダイナミック割当方式を採用したシステムの無線チャ
ネル選択方法および基地局装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】複数の基地局および複数の移動局を有す
る移動通信システムでは、周波数利用効率を高めるため
に、干渉が許容値以下になる距離以上離間して無線チャ
ネルを繰り返し使用している。このような移動通信シス
テムにおいて使用される無線チャネル割当方式には、固
定チャネル割当（ＦＣＡ：Fixed Channel Asignment ）
方式と、ダイナミックチャネル割当（ＤＣＡ：Dynamic
Channel Assignment）方式とがある。

【０００３】ＦＣＡ方式は、予め各基地局に複数の無線
チャネルを固定的に配分しておき、移動局との間で通信
を行なう際に基地局が自局に配分された上記無線チャネ
ルの中から適当な無線チャネルを選択して割当てるもの
である。これに対しＤＣＡ方式は、移動局との間で通信
を行なう際に、各基地局ともシステムが保有する全ての
無線チャネルの中から適当な無線チャネルを選択して割
当てるものである。ＤＣＡ方式は、ＦＣＡ方式と比較し
て回線設計が不要であるため、通信量に応じて柔軟に無
線チャネルを割当てることができる利点を有する。

【０００４】ところで、このＤＣＡ方式により無線チャ
ネルを選択する場合には、干渉が許容値以下の無線チャ
ネルを選択する必要があるとともに、他の使用中の通信
に影響を及ぼさないように考慮する必要がある。これら
の条件を満足する無線チャネル選択方式としては、所定
の距離以上離間していない基地局では同じ無線チャネル
を使用しない方式や、同じ無線チャネルを使用した他の
通信が存在する場合にこの通信に干渉を与えないことを
確かめたのち無線チャネルを選択する方式がある。

【０００５】これらの選択方式では、無線チャネルを選
択しようとする基地局が、同一の無線チャネルを使用し
ている他の基地局との間で、直接あるいは制御局を通し
て間接的に制御信号の通信を行なって、無線チャネルを
選択するための情報を得る必要がある。しかるに、基地
局数が増加するとこの制御信号による通信量が急速に増
大する。特にマイクロセルシステムでは基地局数が非常
に多くなるため、このような方式による無線チャネルの
選択は実際上困難である。

【０００６】そこで、マイクロセルシステムのための無
線チャネル割当方式として、基地局間で制御信号の通信
を行なわずに済む自律分散形のＤＣＡ方式の採用が検討
されている。

【０００７】自律分散形ＤＣＡ方式は、各基地局が各々
他の基地局との間で通信を行なわずに自局において得ら
れる情報のみを用いて無線チャネルを選択するもので、
この無線チャネルの選択を例えば次のように行なってい
る。なお、ここでは受信波レベルと干渉波レベルとの比
率ＣＩＲ（Carrier to Interference Ratio ）を用いて
干渉の影響を評価する場合を例にとって説明を行なう。

【０００８】すなわち、自律分散形ＤＣＡ方式により無
線チャネルを選択する場合に使用できる情報は、自基地
局で得られる情報および自基地局と通信を行なう移動局
で得られる情報に限られる。したがって、同一チャネル
を使用する他の通信に与えるＣＩＲの劣化を直接評価す
ることはできない。このため、ＣＩＲに十分なマージン
を持つ無線チャネルを選択することにより、他の通信の
ＣＩＲが所要値よりも劣化する確率を低くする方式が用
いられる。

【０００９】図６は、自律分散形ＤＣＡ方式による無線
チャネル選択方法を説明するためのもので、基地局ＢＳ
１と移動局ＰＳ１とがある無線チャネルを使用して通信
を行なっているときに、基地局ＢＳ２と移動局ＰＳ２と
の間で同じ無線チャネルを使用しようとする場合を示し
ている。なお、ここでは同じ無線チャネルを使用してい
る通信数を１として説明するが、通信数が複数の場合に
は複数の干渉波を加算することにより同様にＣＩＲを測
定可能である。

【００１０】先ず、上り回線および下り回線の両方のＣ
ＩＲを測定して無線チャネルの使用可否を判定する方法
について述べる。基地局ＢＳ２は、移動局ＰＳ２の送信
波の受信レベルと、同一チャネルを使用している他の移
動局ＰＳ１からの干渉波レベルとをそれぞれ測定し、こ
れらのレベルを比較することにより上り回線のＣＩＲを
求める。移動局ＰＳ２は、基地局ＢＳ２の送信波の受信
レベルと、同一チャネルを使用している他の基地局ＢＳ
１からの干渉波レベルとをそれぞれ測定し、これらのレ
ベルを比較することにより下り回線のＣＩＲを求める。
そして、基地局ＢＳ２は、これらの上り回線ＣＩＲおよ
び下り回線ＣＩＲがともにしきい値を満たす無線チャネ
ルを使用可能なチャネルとする。

【００１１】以上の判定方法を数式を用いて表わすと次
のようになる。すなわち、図６において、基地局ＢＳ
１，ＢＳ２間の距離をＤ、基地局ＢＳ１と移動局ＰＳ１
との間の距離をｒ１、基地局ＢＳ２と移動局ＰＳ２との
間の距離をｒ２とし、さらに基地局ＢＳ１から移動局Ｐ
Ｓ２への伝播損失をＬ１２、移動局ＰＳ１から基地局Ｂ
Ｓ２への伝播損失をＬ２１、移動局ＰＳ２から基地局Ｂ
Ｓ２への伝播損失をＬ２２とする。そうすると、移動局
ＰＳ２から基地局ＢＳ２へ向かう上り回線のＣＩＲ、お
よび基地局ＢＳ２から移動局ＰＳ２に向かう下り回線の
ＣＩＲは、それぞれ次式で表わされる。

【００１２】 上り回線ＣＩＲ＝Ｌ２１−Ｌ２２ ＝１０αｌｏｇ｛（Ｄ＋ｒ１）／｜ｒ２｜｝ …
（１） 下り回線ＣＩＲ＝Ｌ１２−Ｌ２２ ＝１０αｌｏｇ｛（Ｄ−ｒ２）／｜ｒ２｜｝ …
（２） ただし、αは伝播定数である。

【００１３】ここで、基地局ＢＳ１と移動局ＰＳ１との
間で通信（通信１）が行なわれている状態で、同一チャ
ネルを用いて基地局ＢＳ２と移動局ＰＳ２との間で通信
（通信２）を行なうための条件は、上り回線ＣＩＲのし
きい値をＴＨｒｕ［ｄＢ］、下り回線ＣＩＲのしきい値
をＴＨｒｄ［ｄＢ］とすると、 ｒ２≦ （Ｄ＋ｒ１）１０^-THru/10 （ｒ２＞０） ｒ２≧−（Ｄ＋ｒ１）１０^-THru/10 （ｒ２＜０） …(3) ｒ２≦ Ｄ（１０^THrd/10 ＋１）^-1 （ｒ２＞０） ｒ２≧−Ｄ（１０^THrd/10 −１）^-1 （ｒ２＜０） …(4) のように表わされる。

【００１４】基地局ＢＳ２は、システムが保有する各無
線チャネルについてそれぞれこれらの第(3) 式および第
(4) 式の条件を同時に満たすか否かを判定し、条件を満
たす無線チャネルが見付かると、この無線チャネルを移
動局ＰＳ２との間の通信に割当てる。

【００１５】なお、すべての基地局ＢＳ１，ＢＳ２の送
信出力レベルおよびすべての移動局ＰＳ１，ＰＳ２の送
信出力レベルはそれぞれ同一値に設定されているものと
仮定すると、上記各伝播損失Ｌ２２，Ｌ２１，Ｌ１２
は、それぞれ上記送信波の受信レベルおよび干渉波の受
信レベルから求めることができる。なお、基地局ごとま
たは移動局ごとに送信レベルが異なる場合にも、ＣＩＲ
を求めることは可能である。

【００１６】上記式に具体的な数値を代入すると次のよ
うになる。すなわち、いま仮にＣＩＲしきい値をＴＨｒ
ｕ＝ＴＨｒｄ＝２０ｄＢとすると、通信２が可能な範囲
ｒ２は、上記第(3) 式および第(4) 式よりそれぞれ、 ｜ｒ２｜≦０．１０ｒ１＋０．１０Ｄ …[1] −０．１１Ｄ≦ｒ２≦０．０９Ｄ …[2] となる。図７はこの条件を横軸ｒ１、縦軸ｒ２として示
した図である。

【００１７】移動局ＰＳ１，ＰＳ２がそれぞれ［−０．
５，０．５］に一様に分布するものと仮定すると、通信
１が存在するときに通信２が可能となる確率Ｐｃは、図
７中斜線イの面積で表わすことができ、 Ｐｃ＝０．１７４ となる。

【００１８】以上述べた上り回線および下り回線の両方
のＣＩＲを基に無線チャネルの使用の可否を判定する方
法は、上下回線のＣＩＲがともにしきい値を満たす無線
チャネルを常に確実に選択できるので、回線品質を高く
確保する上で有利である。しかし、その反面下り回線を
評価するために、移動局ＰＳ２において測定を行なっ
て、その測定結果あるいは評価結果を基地局ＢＳ２に転
送する必要がある。このため、基地局ＢＳ２と移動局Ｐ
Ｓ２との間の制御データ通信量の増大を招いたり、無線
リンクの接続遅延を生じる欠点がある。

【００１９】次に、より単純な方法として上り回線のＣ
ＩＲのみを測定して無線チャネルの使用の可否を判定す
る方法について述べる。基地局ＢＳ２は、移動局ＰＳ２
の送信波の受信レベルと、同一チャネルを使用している
他の移動局ＰＳ１からの干渉波レベルとをそれぞれ測定
し、これらのレベルを比較することにより上り回線のＣ
ＩＲを求める。そして、この上り回線ＣＩＲがしきい値
を満たす無線チャネルを使用可能なチャネルとする。

【００２０】上記上り回線のＣＩＲは先に述べた第(1)
式で表わされ、さらに基地局ＢＳ１と移動局ＰＳ１との
間で通信（通信１）が行なわれている状態で、同一チャ
ネルを用いて基地局ＢＳ２と移動局ＰＳ２との間で通信
（通信２）を行なうための条件は、前記第(3) 式のよう
に表わされる。基地局ＢＳ２は、システムが保有する各
無線チャネルについてそれぞれ上記第(3) 式の条件を満
たすか否かを判定し、条件を満たす無線チャネルが見付
かると、この無線チャネルを移動局ＰＳ２との間の通信
に割当てる。

【００２１】この上り回線のＣＩＲのみを基に無線チャ
ネルの使用の可否を判定する方法を用いた場合、通信２
が可能な範囲ｒ２は前記第[1] 式で与えられる。図８は
この条件を横軸ｒ１、縦軸ｒ２として示した図であり、
測定しない下り回線のしきい値を破線で示している。通
信２が可能となる確立Ｐｃは、 Ｐｃ＝０．２００ となり、先に述べた上り回線および下り回線の両方のＣ
ＩＲを基に無線チャネルの使用の可否を判定する方法
（Ｐｃ＝０．１７４）よりも増加する。

【００２２】しかし、上り回線のＣＩＲのみを基に無線
チャネルの使用の可否を判定する方法では、図８に示す
ごとく下り回線のＣＩＲがしきい値を満たさない領域ロ
が存在する。ここで、前記第(2) 式を用いてＣＩＲの最
小値を求めると１５．１ｄＢとなり、前記上り回線およ
び下り回線の両方のＣＩＲを基に無線チャネルの使用の
可否を判定する方法よりも４．９ｄＢ減少する。無線チ
ャネルを選択する際に、前記上り回線および下り回線の
各ＣＩＲを基に無線チャネルの使用の可否を判定する方
法の場合と同じＣＩＲの最小値を確保しようとすると、
上り回線のＣＩＲを高く設定しなければならない。この
条件を満たすＣＩＲしきい値ＴＨｒｕは前記第(3) 式よ
り、 ＴＨｒｕ＝２４．４ｄＢ となり、４．４ｄＢ高く設定しなければならないことに
なる。

【００２３】この条件を適用すると、通信２が可能な範
囲ｒ２は、 ｜ｒ２｜≦０．０６ｒ１＋０．０６Ｄ …[1'] となる。この条件を図８中に矢印で示す。このときの通
信１が存在するときに通信２が可能となる確率Ｐｃは、 Ｐｃ＝０．１２０ となり、前記上り回線および下り回線の各ＣＩＲを基に
無線チャネルの使用の可否を判定する方法に比べて減少
する。

【００２４】このように上り回線のＣＩＲのみに基づい
て無線チャネルの使用の可否を判定する方法は、移動局
ＰＳ２において受信波の測定を行なう必要がなく、また
基地局ＢＳ２と移動局ＰＳ２との間で制御データの転送
を行なう必要がないので、制御チャネルにおける通信量
の増加や接続遅延の発生を招く心配がない。しかし、下
り回線ＣＩＲがしきい値よりも小さくなる可能性があ
る。このため、先に述べた上り回線および下り回線の各
ＣＩＲをそれぞれ測定する場合と同じ下り回線ＣＩＲを
確保するためには、上り回線ＣＩＲのしきい値を高く設
定する必要がある。上り回線ＣＩＲのしきい値を高く設
定すると、同一チャネルを使用する通信間の距離が増加
することになるため、移動通信システムの収容可能呼量
が減少して周波数利用効率の低下を招く。

【００２５】

【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
自律分散形ダイナミックチャネル割当方式を用いて無線
チャネルを選択する場合、無線チャネルの使用の可否を
判定する方法としては、上り回線および下り回線の両方
のＣＩＲを基に判定する方法と、上り回線のＣＩＲのみ
を基に判定する方法とがある。しかし、前者は回線品質
を高く確保できるという利点を有する反面、基地局ＢＳ
２と移動局ＰＳ２との間の制御データ通信量の増大を招
いたり、無線リンクの接続遅延を生じる欠点を有する。
一方後者は、制御チャネルにおける通信量の増加や接続
遅延の発生は生じないが、しきい値を高く設定する必要
があるためシステムの収容可能呼量が減少して周波数利
用効率の低下を招くという欠点を有する。

【００２６】本発明は以上のような事情に着目してなさ
れたもので、その目的とするところは、無線チャネルを
割り当てる際に、制御チャネルにおける通信量の増加や
接続遅延の発生を生じずに、しかも収容可能呼量を多く
確保して周波数利用効率を高めることができる移動通信
システムの無線チャネル選択方法および基地局装置を提
供することにある。

【００２７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の無線チャネル選択方法は、接続対象の基地局
と移動局との間を接続するための無線チャネルを選択す
る際に、複数の無線チャネルのうちの任意の無線チャネ
ルを介して上記接続対象の移動局から到来した搬送波の
受信レベルと、上記任意の無線チャネルと同一の無線チ
ャネルを介して他の移動局および他の基地局からそれぞ
れ到来した搬送波の受信レベルとを上記接続対象の基地
局でそれぞれ測定し、この測定された上記接続対象の移
動局から到来した搬送波の受信レベルと上記他の移動局
から到来した搬送波の受信レベルとに基づいて、上記接
続対象の移動局から接続対象の基地局に向かう上り回線
の受信波対干渉波比を求めるとともに、上記測定された
上記接続対象の移動局から到来した搬送波の受信レベル
と上記他の基地局から到来した搬送波の受信レベルとに
基づいて、上記接続対象の基地局から上記接続対象の移
動局へ向かう下り回線の受信波対干渉波比を推定し、こ
の求められた上り回線の受信波対干渉波比および下り回
線の推定受信波対干渉波比に基づいて上記任意の無線チ
ャネルの使用の可否を判定するようにしたものである。

【００２８】一方、上記目的を達成するために本発明の
基地局装置は、受信レベル測定手段と、第１および第２
の干渉検出手段と、判定手段とを備えている。そして、
受信レベル測定手段において、上記複数の移動局の一つ
との間を接続するための無線チャネルを選択する際に、
上記複数の無線チャネルのうちの任意の無線チャネルを
介して上記接続対象の移動局から到来した搬送波の受信
レベルと、上記任意の無線チャネルと同一の無線チャネ
ルを介して他の移動局および他の基地局装置からそれぞ
れ到来した搬送波の受信レベルとをそれぞれ測定し、こ
の測定された上記接続対象の移動局から到来した搬送波
の受信レベルと上記他の移動局から到来した搬送波の受
信レベルとに基づいて、上記第１の干渉検出手段により
上記接続対象の移動局から自己の基地局装置に向かう上
り回線の受信波対干渉波比を求めるとともに、測定され
た上記接続対象の移動局から到来した搬送波の受信レベ
ルと上記他の基地局装置から到来した搬送波の受信レベ
ルとに基づいて、上記第２の干渉検出手段により自己の
基地局装置から上記接続対象の移動局へ向かう下り回線
の受信波対干渉波比を推定し、この求められた上り回線
の受信波対干渉波比および下り回線の推定受信波対干渉
波比に基づいて上記任意の無線チャネルの使用の可否を
判定するようにしたものである。

【００２９】また本発明の基地局装置は、複数の基地局
装置の送信レベルおよび複数の移動局の送信レベルがそ
れぞれ同一値に設定されている場合に、上記第１の干渉
検出手段において、接続対象の移動局から到来した搬送
波の受信レベルと上記移動局の送信レベルとから上記接
続対象の移動局から自己の基地局装置へ向かう伝送路の
伝播損失を求めるとともに、他の移動局から到来した搬
送波の受信レベルと上記移動局の送信レベルとから上記
他の移動局から自己の基地局装置へ向かう伝送路の伝播
損失を求め、これらの伝播損失の差を基に上記接続対象
の移動局から自己の基地局装置に向かう上り回線の受信
波対干渉波比を求めることも特徴としている。

【００３０】さらに本発明の基地局装置は、複数の基地
局装置の送信レベルおよび複数の移動局の送信レベルが
それぞれ同一値に設定されている場合に、第２の干渉検
出手段において、接続対象の移動局から到来した搬送波
の受信レベルと上記移動局の送信レベルとから上記接続
対象の移動局から自己の基地局へ向かう伝送路の伝播損
失を求めるとともに、他の基地局から到来した搬送波の
受信レベルと上記基地局装置の送信レベルとから上記他
の基地局装置から自己の基地局装置へ向かう伝送路の伝
播損失を求め、これらの伝播損失の差を基に自己の基地
局装置から上記接続対象の移動局に向かう下り回線の受
信波対干渉波比を推定することも特徴としている。

【００３１】

【作用】この結果本発明の無線チャネル選択方法および
基地局装置によれば、接続対象の基地局装置から接続対
象移動局に向かう下り回線の受信波対干渉波比（ＣＩ
Ｒ）が、同一無線チャネルを使用している他の基地局装
置から到来した搬送波の受信レベルを基に推定され、こ
の推定された下り回線のＣＩＲと上り回線のＣＩＲとに
基づいて無線チャネルの使用の可否が判定される。

【００３２】したがって、基地局装置における受信レベ
ルの測定のみで無線チャネルの使用の可否を判定するこ
とが可能となり、接続対象移動局における受信レベルの
測定やこの接続対象移動局から基地局装置への測定デー
タの転送は不要となる。このため、制御チャネルにおけ
る通信量の増加や接続遅延の発生は低減される。また、
無線チャネルの使用可否の判定に、上り回線のＣＩＲ測
定値だけでなく下り回線のＣＩＲ推定値も使用されるの
で、上り回線のＣＩＲ測定値のみを用いて判定する場合
に比べて正確な判定を行なうことが可能となる。このた
め、ＣＩＲ判定のためのしきい値を高く設定する必要が
なくなり、これにより同一チャネルを使用した通信間の
距離を短くすることが可能となって、移動通信システム
の収容可能呼量の増加、延いては周波数利用効率の向上
を図ることができる。

【００３３】また、複数の基地局装置の送信レベルおよ
び複数の移動局の送信レベルがそれぞれ同一値に設定さ
れている場合に、各伝送路の伝搬損失を受信レベルのみ
から容易に求めることができ、これにより上り回線およ
び下り回線のＣＩＲの算出、延いては無線チャネルの使
用可否の判定を簡単に行なうことができる。

【００３４】

【実施例】図１は、本発明の一実施例に係わる移動通信
システムの基地局の構成を示す回路ブロック図である。
同図において、図示しない移動局から到来した無線周波
信号は、アンテナ１１で受信されたのち無線部１の高周
波スイッチ（ＳＷ）１２を介して受信部１３に入力され
る。この受信部１３では、上記受信された無線周波信号
が周波数シンセサイザ１４から発生された受信局部発振
信号とミキシングされて、受信中間周波信号に周波数変
換される。なお、上記周波数シンセサイザ１４から発生
される局部発振周波数は、無線チャネル周波数に応じて
制御部６より指示される。また、無線部１には受信電界
強度検出部（ＲＳＳＩ）１６が設けられている。この受
信電界強度検出部１６では、移動局および他の基地局か
ら到来した無線搬送波の受信電界強度が検出され、その
検出値は後述する無線チャネル選択制御のために制御部
６に通知される。

【００３５】上記受信部１３から出力された受信中間周
波信号は、モデム部２の復調部２１に入力される。復調
部２１では上記受信中間周波信号のディジタル復調が行
なわれ、これによりディジタル通話信号が再生される。
ＴＤＭＡ部３のＴＤＭＡデコード部３１では、制御部６
の指示に従って無線チャネルのタイムスロットごとにデ
ィジタル通話信号が分解され、この分解されたディジタ
ル通話信号は通話部４に入力される。

【００３６】通話部４は、チャネルコーデック（ＣＨ−
ＣＯＤＥＣ）４１と、スピーチコーデック（ＳＰ−ＣＯ
ＤＥＣ）４２とを備えている。上記ＴＤＭＡデコード部
３１から出力されたディジタル通話信号は、先ずチャネ
ルコーデック４１で誤り訂正復号処理が行なわれたの
ち、スピーチコーデック４２に入力されて音声復号処理
される。そして、これらの復号処理により再生された通
話信号は、ハイブリッド回路を有する回線インタフェー
ス５から有線回線ＣＬを介して図示しない移動通信用の
制御局へ送出される。

【００３７】これに対し、有線回線ＣＬを介して制御局
から到来した通話信号は、回線インタフェース５を介し
て通話部４のスピーチコーデック４２に入力される。そ
して、このスピーチコーデック４２で音声符号化処理さ
れたのち、チャネルコーデック４１で誤り訂正符号化さ
れて、ＴＤＭＡ部３のＴＤＭＡエンコード部３２に入力
される。

【００３８】ＴＤＭＡエンコード部３２は、上記チャネ
ルコーデック４１から出力された符号化ディジタル通話
信号を、通信相手の移動局に割り当てたタイムスロット
に挿入し、この符号化ディジタル通話信号を変調部２２
に入力する。変調部２２では、上記符号化ディジタル通
話信号により搬送波信号がディジタル変調され、この変
調された搬送波信号は送信部１５に入力される。送信部
１５は、上記変調された搬送波信号を周波数シンセサイ
ザ１４から発生された送信局部発振信号とミキシングす
ることにより、制御部６により指示された無線チャネル
周波数に周波数変換し、さらに所定の送信電力レベルに
増幅する。そして、この送信部１５から出力された無線
周波信号は、高周波スイッチ１２を介してアンテナ１１
から図示しない通信相手の移動局に向け送信される。

【００３９】ところで、制御部６は例えばマイクロコン
ピュータを主制御部としたもので、無線チャネル接続制
御などの通常の制御機能に加えて、自律分散形ダイナミ
ック割当方式を適用した無線チャネル選択制御手段を備
えている。

【００４０】この無線チャネル選択制御手段は、無線チ
ャネルを選択する際に、接続対象の移動局からの受信波
レベル、同一無線チャネルを使用している他の移動局か
らの干渉波受信レベル、および同一無線チャネルを使用
している他の基地局からの受信レベルをそれぞれ受信電
界強度検出部１６を介して測定する。そして、これらの
受信レベル測定値から各伝送路の伝播損失を算出し、こ
の伝播損失を基に接続相手の移動局との間の上り回線Ｃ
ＩＲを求めるとともに、下り回線のＣＩＲを推定する。
さらに、これら上り回線のＣＩＲ算出値および下り回線
のＣＩＲ推定値をそれぞれしきい値と比較し、これによ
り上記無線チャネルの使用の可否を判定する。

【００４１】次に、以上のように構成された基地局によ
る無線チャネル選択制御動作を説明する。図２および図
３はその制御手順および制御内容を示すフローチャート
である。

【００４２】いま、例えば図５に示すごとく基地局ＢＳ
１と移動局ＰＳ１とがある無線チャネルを使用して通信
を行なっているときに、基地局ＢＳ２と移動局ＰＳ２と
の間で同じ無線チャネルの使用を試みるものとする。

【００４３】基地局ＢＳ２の制御部６は、図２に示すご
とくステップ２ａで上記無線チャネルを仮選択して接続
対象の移動局ＰＳ２に指定する。そして、この状態で先
ずステップ２ｂで接続対象の移動局ＰＳ２から到来する
搬送波の受信波レベルを受信電界強度検出部１６を介し
て測定し、次にステップ２ｃで同一の無線チャネルを使
用している他の移動局ＰＳ１から到来する干渉波の受信
レベルを受信電界強度検出部１６を介して測定し、さら
にステップ２ｄにおいて同一の無線チャネルを使用して
いる他の基地局ＢＳ１から到来する搬送波の受信レベル
を受信電界強度検出部１６を介して測定する。

【００４４】ここで、いま仮にシステムの全基地局の送
信電力レベルは等しくかつ全移動局の送信電力レベルも
等しいものとすると、上記各受信レベルの測定値から伝
播損失を簡単に求めることができる。そこで、基地局Ｂ
Ｓ２の制御部６は、ステップ２ｅにおいて、接続対象の
移動局ＰＳ２から自己の基地局ＢＳ２に向かう上り回線
の伝送損失Ｌ２２を、上記接続対象の移動局ＰＳ２から
到来する搬送波の受信波レベルから求め、また他の移動
局ＰＳ１から自己の基地局ＢＳ２までの間の伝播損失Ｌ
２１を、上記他の移動局ＰＳ１から到来する干渉波の受
信レベルから求め、さらに他の基地局ＢＳ１から自己の
基地局ＢＳ２までの間の伝播損失Ｌｄを、上記他の基地
局ＢＳ１から到来する搬送波の受信レベルから求める。

【００４５】そうして伝播損失Ｌ２２，Ｌ２１，Ｌｄが
求められると、制御部６は先ずステップ２ｆにて上り回
線のＣＩＲを算出し、さらにステップ２ｇにより上り回
線の通話条件を表わす式を求める。すなわち、上り回線
ＣＩＲは、先に述べた第(1)式、つまり 上り回線ＣＩＲ＝Ｌ２１−Ｌ２２ ＝１０αｌｏｇ｛（Ｄ＋ｒ１）／｜ｒ２｜｝ により求められる。

【００４６】また、基地局ＢＳ１と移動局ＰＳ１との間
で通信が行なわれている状態で、同一チャネルを用いて
基地局ＢＳ２と移動局ＰＳ２との間で新たに通信を行な
うための上り回線におけるＣＩＲ条件は、先に述べた第
(3) 式、つまり ｒ２≦ （Ｄ＋ｒ１）１０^-THru/10 （ｒ２＞０） ｒ２≧−（Ｄ＋ｒ１）１０^-THru/10 （ｒ２＜０） により表わされる。

【００４７】制御部６は、次にステップ２ｈにおいて今
度は移動局ＰＳ２から基地局ＢＳ２に向かう上り回線の
ＣＩＲを推定し、さらにステップ２ｉにおいて上記下り
回線の推定通話条件式を求める。すなわち、上り回線の
ＣＩＲは、上り回線の伝送損失Ｌ２２と、他の基地局Ｂ
Ｓ１から自己の基地局ＢＳ２までの間の伝播損失Ｌｄと
から次のように推定される。 下り回線の推定ＣＩＲ＝Ｌｄ−Ｌ２２ ＝１０αｌｏｇ（Ｄ／｜ｒ２｜） …(2') また、基地局ＢＳ１と移動局ＰＳ１との間で通信が行な
われている状態で、同一チャネルを用いて基地局ＢＳ２
と移動局ＰＳ２との間で新たに通信を行なうための下り
回線におけるＣＩＲの条件は、下り回線の推定ＣＩＲ≧
ＴＨｒｄ、上記第(2')式より、 ｒ２≦ Ｄ・１０^-THrd/10 （ｒ２＞０） ｒ２≧−Ｄ・１０^-THrd/10 （ｒ２＜０） …(4') のように表わされる。

【００４８】次に制御部６は、図３に示すごとくステッ
プ３ａにおいて上記第(3) 式を基に上り回線が通話可能
条件を満たしているか否かを判定し、さらにステップ３
ｂにおいて上記第(4')式を基に下り回線が通話可能条件
を満たしているか否かを判定する。そして、上り回線お
よび下り回線の両方の条件を満足すると判定された場合
には、ステップ３ｃに移行してここで先に仮選択した無
線チャネルを正式に選択して移動局ＰＳ２に指定し、無
線チャネル選択制御を終了する。

【００４９】これに対し、上記上り回線および下り回線
のいずれか一方で通話可能条件を満たさないと判定され
た場合には、制御部６はステップ３ｄに移行して、ここ
でシステムが保有する全無線チャネルの中でまだ選択し
ていない無線チャネルが残っているか否かを判定する。
そして、未選択の無線チャネルが残っている場合にはス
テップ３ｅに移行し、ここで次の未選択の無線チャネル
を仮選択して移動局ＰＳ２に指定し、しかるのち図２の
ステップ２ｂに戻って以後同様の制御を実行する。

【００５０】このようにして無線チャネルの使用可否を
判定すると次のような効果が奏せられる。すなわち、前
記推定された下り回線の通話条件式つまり第(4')式は、
移動局ＰＳ２において実際に受信レベルを測定すること
により得た下り回線の通話条件式つまり前記第(4) 式と
平行である。このため、しきい値ＴＨｒｄを多少変更す
るだけで、実際に測定した場合に近い精度で下り回線の
使用可否を判定することが可能である。

【００５１】具体的な数値を代入して、下り回線のＣＩ
Ｒを実際に測定した場合と比較すると次のようになる。
すなわち、いま仮にＣＩＲしきい値を ＴＨｒｕ＝ＴＨｒｄ＝２０ｄＢ に設定したとする。そうすると、移動局ＰＳ２と基地局
ＢＳ２との間の通信２が成立する範囲ｒ２は、上記第
(4')式より求めた ｜ｒ２｜≦０．１０Ｄ …[5] と、前記上記第(3) 式より求めた ｜ｒ２｜≦０．１０ｒ１＋０．１０Ｄ …[1] とにより与えられる。図４はこの条件を横軸ｒ１、縦軸
ｒ２として示した図である。同図において、破線は本実
施例の方法では測定しない実際の下り回線ＣＩＲのしき
い値[2] を示しており、上記推定ＣＩＲに基づいて求め
た[5] はこの[2]に近いものとなる。

【００５２】また、基地局ＢＳ１と移動局ＰＳ１との間
の通信１が存在する状態で、同一の無線チャネルを使用
して基地局ＢＳ２と移動局ＰＳ２との間で新たな通信２
を行なえる確率Ｐｃは、 Ｐｃ＝０．１７５ となり、実際に測定した場合のＰｃ＝０．１７４とほぼ
等しくなる。

【００５３】本実施例では、図４に示すごとく下り回線
ＣＩＲのしきい値を満たさない領域ハが存在するが、第
(2) 式を用いて最小のＣＩＲ値を求めると１９．１ｄＢ
となり、実際に測定した場合の最小のＣＩＲ値である２
０ｄＢよりも０．９ｄＢだけ減少したものとなる。

【００５４】ここで、無線チャネルを選択するときに、
上り回線と下り回線のＣＩＲを実際に測定した場合と同
じ最小ＣＩＲ値が必要だとすると、ＣＩＲしきい値を２
０ｄＢよりも高めに設定しなければならない。しかし、
条件を満たすしきい値ＴＨｒｄは、上記第(4')式より ＴＨｒｄ＝２０．９ｄＢ となり、しきい値ＴＨｒｄを高く設定することはほとん
ど不要となる。このときのｒ２は、 ｜ｒ２｜≦０．０９Ｄ …[5'] となる。この条件[5']を図４中に示す。

【００５５】また、通信１が存在する状態で同一の無線
チャネルを使用した通信２が可能となる確率Ｐｃは、 Ｐｃ＝０．１６４ となり、上り回線ＣＩＲのみを用いて無線チャネルの使
用可否を判定する場合（Ｐｃ＝０．１２０）に比べて十
分に高くなる。

【００５６】すなわち、本実施例の無線チャネル選択方
法では、実際に測定した上り回線のＣＩＲ値と、他の基
地局ＢＳ１からの搬送波受信レベルを基に推定した下り
回線ＣＩＲ値とを使用して無線チャネルの使用可否を判
定しているので、下り回線ＣＩＲを用いずに上り回線Ｃ
ＩＲ値のみを用いて判定を行なう場合に比べて、正確な
判定を行なうことができる。したがって、ＣＩＲ判定の
ためのしきい値を高く設定する必要がなくなり、これに
より同一チャネルを使用した通信間の距離を短くするこ
とが可能となって、システムの収容可能呼量の増加、延
いては周波数利用効率の向上を図ることができる。

【００５７】しかも、基地局ＢＳ２における測定だけで
判定できるので、接続対象移動局ＰＳ２における受信レ
ベルの測定やこの接続対象移動局ＰＳ２から基地局ＢＳ
２への測定データの転送は不要となる。このため、制御
チャネルにおける通信量の増加や接続遅延の発生を低減
することができる。

【００５８】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではない。例えば、上記実施例では各基地局および移
動局の送信電力レベルがそれぞれ等しいシステムに本発
明を適用した場合を例にとって説明したが、基地局によ
ってあるいは移動局によって送信電力レベルが異なるシ
ステムにも適用できる。この場合には、移動局の送信電
力レベルを基地局に伝えてその値と受信レベルとから伝
播損失を求め、さらにこの伝播損失と他の基地局の送信
レベルとから移動局受信レベルを求める。そして、この
受信レベルを、基地局で測定した他の基地局の受信レベ
ルと比較することにより下り回線ＣＩＲ値を求めること
ができる。

【００５９】また、本発明の無線チャネル選択方法は、
上り回線と下り回線とで同一の無線周波数を使用するＴ
ＤＤ（Time Division Duplex）方式のシステムにおいて
特に有効である。しかし、それに限らず、通常の受信機
の他に周波数の異なる下り回線の信号レベルを測定する
ための設備を設けることにより、上り回線と下り回線と
で異なる無線周波数を使用するＦＤＤ（Frequency Divi
sion Duplex ）方式のシステムにも適用することが可能
である。

【００６０】その他、基地局の回路構成、無線チャネル
選択制御手段の制御手順および制御内容、移動通信シス
テムの種類等についても、本発明の要旨を逸脱しない範
囲で種々変形して実施できる。

【００６１】

【発明の効果】以上詳述したように本発明の無線チャネ
ル選択方法では、接続対象の基地局と移動局との間を接
続するための無線チャネルを選択する際に、複数の無線
チャネルのうちの任意の無線チャネルを介して上記接続
対象の移動局から到来した搬送波の受信レベルと、上記
任意の無線チャネルと同一の無線チャネルを介して他の
移動局および他の基地局からそれぞれ到来した搬送波の
受信レベルとを上記接続対象の基地局でそれぞれ測定
し、この測定された上記接続対象の移動局から到来した
搬送波の受信レベルと上記他の移動局から到来した搬送
波の受信レベルとに基づいて、上記接続対象の移動局か
ら接続対象の基地局に向かう上り回線の受信波対干渉波
比を求めるとともに、上記測定された上記接続対象の移
動局から到来した搬送波の受信レベルと上記他の基地局
から到来した搬送波の受信レベルとに基づいて、上記接
続対象の基地局から上記接続対象の移動局へ向かう下り
回線の受信波対干渉波比を推定し、この求められた上り
回線の受信波対干渉波比および下り回線の推定受信波対
干渉波比に基づいて上記任意の無線チャネルの使用の可
否を判定するようにしている。

【００６２】また本発明の基地局装置では、受信レベル
測定手段と、第１および第２の干渉検出手段と、判定手
段とを備えている。そして、受信レベル測定手段におい
て、上記複数の移動局の一つとの間を接続するための無
線チャネルを選択する際に、上記複数の無線チャネルの
うちの任意の無線チャネルを介して上記接続対象の移動
局から到来した搬送波の受信レベルと、上記任意の無線
チャネルと同一の無線チャネルを介して他の移動局およ
び他の基地局装置からそれぞれ到来した搬送波の受信レ
ベルとをそれぞれ測定し、この測定された上記接続対象
の移動局から到来した搬送波の受信レベルと上記他の移
動局から到来した搬送波の受信レベルとに基づいて、上
記第１の干渉検出手段により上記接続対象の移動局から
自己の基地局装置に向かう上り回線の受信波対干渉波比
を求めるとともに、測定された上記接続対象の移動局か
ら到来した搬送波の受信レベルと上記他の基地局装置か
ら到来した搬送波の受信レベルとに基づいて、上記第２
の干渉検出手段により自己の基地局装置から上記接続対
象の移動局へ向かう下り回線の受信波対干渉波比を推定
し、この求められた上り回線の受信波対干渉波比および
下り回線の推定受信波対干渉波比に基づいて上記任意の
無線チャネルの使用の可否を判定するようにしている。

【００６３】したがって本発明の無線チャネル選択方法
および基地局装置によれば、無線チャネルを割り当てる
際に、制御チャネルにおける通信量の増加や接続遅延の
発生を生じずに、しかも収容可能呼量を多く確保して周
波数利用効率を高めることができる移動通信システムの
無線チャネル選択方法および基地局装置を提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係わる移動通信システムで
使用される基地局の構成を示す回路ブロック図。

【図２】図１に示した基地局の制御部による無線チャネ
ル選択制御の手順および内容の前半部分を示すフローチ
ャート。

【図３】図１に示した基地局の制御部による無線チャネ
ル選択制御の手順および内容の後半部分を示すフローチ
ャート。

【図４】上り回線ＣＩＲおよび推定した下り回線ＣＩＲ
を基に判定を行なう場合の回線測定の特性を示す図。

【図５】本発明の一実施例における無線チャネルの使用
可否の判定のために測定する回線の説明図。

【図６】従来における無線チャネルの使用可否の判定の
ために測定する回線の説明図。

【図７】従来における上り回線ＣＩＲおよび下り回線Ｃ
ＩＲを基に判定を行なう場合の回線測定の特性を示す
図。

【図８】従来における上り回線ＣＩＲのみを基に判定を
行なう場合の回線測定の特性を示す図。

【符号の説明】

ＢＳ１，ＢＳ２…基地局 ＰＳ１，ＰＳ２…
移動局 １…無線部 ２…モデム部 ３…ＴＤＭＡ部 ４…通話部 ５…回線インタフェース ６…制御部 １１…アンテナ １２…高周波スイ
ッチ １３…受信部 １４…周波数シン
セサイザ １５…送信部 １６…受信電界強
度検出部（ＲＳＳＩ） ２１…復調部 ２２…変調部 ３１…ＴＤＭＡデコード部 ３２…ＴＤＭＡエ
ンコード部 ４１…チャネルコーデック（ＣＨ−ＣＯＤＥＣ） ４２…スピーチコーデック（ＳＰ−ＣＯＤＥＣ） Ｌ２１，Ｌ２２，Ｌｄ…伝播損失

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の基地局と、複数の移動局とを有す
   る移動通信システムにあって、前記各基地局と各移動局
   との間を複数の無線チャネルの中から適当な無線チャネ
   ルを選択して接続する無線チャネル選択方法において、 前記各基地局および各移動局のうちの接続対象の基地局
   と移動局との間を接続するための無線チャネルを選択す
   る際に、 前記複数の無線チャネルのうちの任意の無線チャネルを
   介して前記接続対象の移動局から到来した搬送波の受信
   レベルと、前記任意の無線チャネルと同一の無線チャネ
   ルを介して他の移動局および他の基地局からそれぞれ到
   来した搬送波の受信レベルとを前記接続対象の基地局で
   それぞれ測定する工程と、 測定された前記接続対象の移動局から到来した搬送波の
   受信レベルと前記他の移動局から到来した搬送波の受信
   レベルとに基づいて、前記接続対象の移動局から接続対
   象の基地局に向かう上り回線の受信波対干渉波比を求め
   る工程と、 測定された前記接続対象の移動局から到来した搬送波の
   受信レベルと前記他の基地局から到来した搬送波の受信
   レベルとに基づいて、前記接続対象の基地局から前記接
   続対象の移動局へ向かう下り回線の受信波対干渉波比を
   推定する工程と、 前記上り回線の受信波対干渉波比および下り回線の推定
   受信波対干渉波比に基づいて前記任意の無線チャネルの
   使用の可否を判定する工程とを備えたことを特徴とする
   移動通信システムの無線チャネル選択方法。
2. 【請求項２】 複数の基地局装置と、複数の移動局とを
   有し、これらの各基地局装置と各移動局との間を複数の
   無線チャネルの中から適当な無線チャネルを選択して接
   続する移動通信システムにおいて使用される前記基地局
   装置において、 前記複数の無線チャネルのうちの任意の無線チャネルを
   介して前記接続対象の移動局から到来した搬送波の受信
   レベルと、前記任意の無線チャネルと同一の無線チャネ
   ルを介して他の移動局および他の基地局装置からそれぞ
   れ到来した搬送波の受信レベルとをそれぞれ測定するた
   めの受信レベル測定手段と、 この受信レベル測定手段により測定された前記接続対象
   の移動局から到来した搬送波の受信レベルと前記他の移
   動局から到来した搬送波の受信レベルとに基づいて、前
   記接続対象の移動局から自己の基地局装置に向かう上り
   回線の受信波対干渉波比を求めるための第１の干渉検出
   手段と、 前記受信レベル測定手段により測定された前記接続対象
   の移動局から到来した搬送波の受信レベルと前記他の基
   地局装置から到来した搬送波の受信レベルとに基づい
   て、自己の基地局装置から前記接続対象の移動局へ向か
   う下り回線の受信波対干渉波比を推定するための第２の
   干渉検出手段と、 前記第１および第２の干渉検出手段により得られた上り
   回線の受信波対干渉波比および下り回線の推定受信波対
   干渉波比に基づいて前記任意の無線チャネルの使用の可
   否を判定するための判定手段とを具備したことを特徴と
   する移動通信システムの基地局装置。
3. 【請求項３】 複数の基地局装置の送信レベルおよび複
   数の移動局の送信レベルがそれぞれ同一値に設定されて
   いる場合に、 第１の干渉検出手段は、接続対象の移動局から到来した
   搬送波の受信レベルと前記移動局の送信レベルとから前
   記接続対象の移動局から自己の基地局装置へ向かう伝送
   路の伝播損失を求めるとともに、他の移動局から到来し
   た搬送波の受信レベルと前記移動局の送信レベルとから
   前記他の移動局から自己の基地局装置へ向かう伝送路の
   伝播損失を求め、これらの伝播損失の差を基に前記接続
   対象の移動局から自己の基地局装置に向かう上り回線の
   受信波対干渉波比を求めることを特徴とする請求項２に
   記載の移動通信システムの基地局装置。
4. 【請求項４】 複数の基地局装置の送信レベルおよび複
   数の移動局の送信レベルがそれぞれ同一値に設定されて
   いる場合に、 第２の干渉検出手段は、接続対象の移動局から到来した
   搬送波の受信レベルと前記移動局の送信レベルとから前
   記接続対象の移動局から自己の基地局装置へ向かう伝送
   路の伝播損失を求めるとともに、他の基地局装置から到
   来した搬送波の受信レベルと前記基地局装置の送信レベ
   ルとから前記他の基地局装置から自己の基地局装置へ向
   かう伝送路の伝播損失を求め、これらの伝播損失の差を
   基に自己の基地局装置から前記接続対象の移動局に向か
   う下り回線の受信波対干渉波比を推定することを特徴と
   する請求項２に記載の移動通信システムの基地局装置。