JP2979199B2

JP2979199B2 - 通信トラフィック適応無線ゾーン構成方式

Info

Publication number: JP2979199B2
Application number: JP28163690A
Authority: JP
Inventors: 一雄矢野
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1990-10-19
Filing date: 1990-10-19
Publication date: 1999-11-15
Anticipated expiration: 2014-11-15
Also published as: JPH04156116A

Description

【発明の詳細な説明】〔概要〕例えば、自動車電話システムに使用する通信トラフィ
ック適応無線ゾーン構成方式に関し、複雑な通信トラフィック変動に対応して，常に最適な
回線容量を供給できる様にすることを目的とし、無線回線制御局と該無線回線制御局に接続された無線
基地局と該無線基地局と無線回線で接続される移動機と
を有する移動体通信システムにおいて、サービスエリア
を大きさの異なる無線ゾーンで重複して分割し、各無線
ゾーン毎に該無線基地局を設けると共に、各無線基地局
に通信トラフィックを計測する通信トラフィック計測手
段を、無線回線制御局に記憶手段，比較手段，指示信号
発生手をそれぞれ設け、動作中の無線基地局は該通信ト
ラフィック計測手段で通信トラフィックを計測して通信
トラフィックデータをＴ時間ごとに該無線回線制御局に
送出し、無線回線制御局は入力した通信トラフィックデ
ータを記憶手段の対応する部分に格納し、予め設定され
た許容値と格納した通信トラフィックデータとを順次，
比較するが、所定時間連続して該許容値よりも外れてい
ることを検出した時、該指示信号発生手段で発生した動
作停止信号を，該許容値よりも外れた通信トラフィック
データを送出した無線基地局に送出して動作を停止させ
ると共に、動作開始信号を休止中の無線基地局に動作開
始信号を送出して動作を開始させて、動作を停止した無
線基地局の無線ゾーンを該大きさの異なる無線ゾーンの
うち予め定められた大きさの無線ゾーンに自動的に切り
替える様に構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、例えば、自動車電話システムに使用する通
信トラフィック適応無線ゾーン構成方式に関するもので
ある。

近年，自動車電話や携帯電話は非常に普及してきてい
る。また、情報の一極集中（都市圏）化も顕著になって
きており、通信トラフィックも非常に増大している。し
かし、システムがそれに対応しきれず、通信回線が閉塞
してしまう状況が多々発生している。

もともと、システムは通信トラフィックが増大しても
対応可能な予測のもとに回線容量を決めて設計している
が、実際の所は予測を超えるケース（例えば、災害時，
交通遮断時など）がよく発生する。また、通信トラフィ
ックはその密なる部分が時間と共に移動する。

これらの複雑な要因の為に、システムの通信容量をコ
スト、採算などに照らし合わせて最適に設計することは
困難な状況である。

しかし、自動車電話システムとしては、複雑な通信ト
ラフィックの変動に対応して常に最適な回線容量を供給
できる様にすることが必要である。

〔従来の技術〕

第７図は従来の無線基地局配列図の一例、第８図は自
動車電話における通信トラフィック分布図の一例であ
る。

先ず、自動車電話システムにおいては、サービスエリ
アは複数の無線ゾーンに分割されるが、各無線ゾーンの
大きさは電波伝搬特性，周波数利用効率，移動機の送信
電力などを考慮して決められている。

通常、周波数の利用効率を上げるには、回線間隔を狭
くし、同一周波数の地理的繰り返し使用であるが、多数
の回線を使用する自動車電話システムでは無線ゾーンを
小さくして，より近い地点で同一周波数を繰り返し使用
する様にしている。

なお、各無線ゾーン毎に無線基地局が設けられてお
り、各無線基地局は自無線ゾーン内にいる移動機と無線
回線制御局との間の信号の中継などを行っている。

さて、第７図（ａ）は通信トラフィックが疎である中
小都市用の大ゾーン構成を示しているが、大ゾーンの半
径は、例えば10〜20Kmである。

しかし、通信トラフィックが密である大都市用の場合
は中小都市に比して移動機の数が多く，これに対応して
回線数が多くなる。そこで、第７図（ｂ）に示す様に無
線ゾーンの面積を小さくした小ゾーンを用いて，見掛け
上，使用周波数の数を多くしている。なお、小ゾーンの
半径は、例えば数Kmに選定されているので、無線基地局
の数が大ゾーンの場合に比して多くなる。

また、第７図（ｃ）に示す様に、大ゾーンと小ゾーン
との混合型の構成も見られるが、小ゾーンの部分（第８
図の斜線部分に対応する）は周辺地域よりも通信トラフ
ィックが密な地域である。

ここで、第７図中のＡ〜Ｐは大ゾーン用無線基地局、
ａ〜ｎは小ゾーン用無線基地局をそれぞれ示す。また、
無線ゾーンは本来は円形であるが、見やすくする為に六
角形になっている。

〔発明が解決しようとする課題〕

さて、最近は災害発生などにより、一時的に通信トラ
フィックが多くなり，回線が閉塞する場合が多くなって
いるが、回線が閉塞している時は電話がかかり難くなっ
たり、あるいは不通になったりする。

また、昼間の通信トラフィックが多いと云う理由で無
線ゾーンを小ゾーンにすると、昼夜で通信トラフィック
は変動するので、夜に通信トラフィックが少なくなった
場合に設備の稼働率が低くなる。

そしてかかる小ゾーン構成においては当然移動機が複
数のゾーン間を移動するケースが多いが、その場合移動
機と無線基地局とが交信中において複数の基地局に対す
る回線の切替え接続を要する等の回線制御を必要とし、
この回線制御は小ゾーンでの通信トラフィックが少なく
なった場合でも各無線基地局及び無線回線制御局にとっ
て依然必要となる。

更に、第８図に示す様に現在，通信トラフィックが多
い地域に対して小ゾーン構成（斜線部分）にしても、人
口の移動や道路の新設などにより、通信トラフィックが
大きい地域が移動して対応できなくなる場合が生ずるこ
とが予測され、この時は設備を一新しなければならな
い。

つまり、現在の自動車電話システムの無線ゾーンは固
定になっているので、通信トラフィックの変動に対して
対応しきれず、回線閉塞を発生すると言う問題がある。

本発明は、複雑な通信トラフィック変動に対応して，
常に最適な回線容量を供給できる様にすることを目的と
する。

〔課題を解決する為の手段〕

第１図は本発明の原理ブロック図を示す。

図中、１は接続された無線基地局の監視・制御と無線
回線の設定，切替えの為の監視などを行う無線回線制御
局で、２は無線区間の各種信号の送受信，該無線回線制
御局と移動機間の信号中継及び無線回線品質の監視を行
う無線基地局であり、21,31は通信トラフィックを計測
する通信トラフィック計測手段である。

また、11は記憶手段で、12は比較手段であり、13は指
示信号発生手段である。

そして、第１の本発明は、サービスエリアを大きさの
異なる無線ゾーンで重複して分割し、各無線ゾーン毎に
該無線基地局を設ける。

また、動作中の無線基地局は該通信トラフィック計測
手段で通信トラフィックを計測して通信トラフィックデ
ータをＴ時間ごとに該無線回線制御局に送出する。

無線回線制御局は入力した通信トラフィックデータを
記憶手段の対応する部分に格納し、予め設定された許容
値と格納した通信トラフィックデータとを順次，比較す
る。

この時、所定時間連続して該許容値よりも外れている
ことを検出した時、該指示信号発生手段で発生した動作
停止信号を，該許容値よりも外れた通信トラフィックデ
ータを送出した無線基地局に送出して動作を停止させ
る。

一方、動作開始信号を休止中の無線基地局に動作開始
信号を送出して動作を開始させて、動作を停止した無線
基地局の無線ゾーンを該大きさの異なる無線ゾーンのう
ち予め定められた大きさの無線ゾーンに自動的に切り替
える様にした。

第２の本発明はサービスエリアを大，小２種類の無線
ゾーンで重複して分割する様にした。

〔作用〕本発明はサービスエリアを、例えば大，小２種類の無
線ゾーンで重複して分割し、各無線ゾーン毎に該無線基
地局を設ける。即ち、大ゾーン用無線基地局と小ゾーン
用無線基地局を設ける。

また、大ゾーン用無線基地局が動作状態にあり、サー
ビスエリアが大ゾーン構成でカバーされているとする。

さて、これら大ゾーン用無線基地局は該通信トラフィ
ック計測手段で通信トラフィックを計測して通信トラフ
ィックデータをＴ時間ごとに該無線回線制御局に送出す
る。

無線回線制御局は入力した通信トラフィックデータを
第１図の記憶手段11の対応する部分に格納し、予め設定
された許容値と格納した通信トラフィックデータとを順
次，比較する。

この時、通信トラフィックデータが所定時間連続して
該許容値以上になっていることを検出した時、第１図の
指示信号発生手段13から動作停止信号を送出して、該し
きい値以上の通信トラフィックデータを送出した無線基
地局の動作を停止させる。

また、休止中の小ゾーン用無線基地局に動作開始信号
を送出して動作を開始させ、動作を停止した無線基地局
の無線ゾーンを小ゾーンに切り替える。

なお、無線回線制御局は小ゾーン構成地域の通信トラ
フィックが所定時間連続して許容値以下になったことを
検出した時は上記と同様に小ゾーン構成の地域を大ゾー
ン構成に切り替えて元の構成に戻す。

即ち、通信トラフィックの変動に対応して無線ゾーン
の大きさを自動的に切り替えられる様にした。これによ
り、複雑な通信トラフィック変動に対応して，常に最適
な回線容量を供給できる様になる。

〔実施例〕

第２図は本発明の実施例のブロック図で、第２図
（ａ）は無線回線制御局，第２図（ｂ）は無線基地局の
のブロック図である。また、第３図は第２図の動作説明
図、第４図は本発明の無線基地局配置図の一例、第５図
は通信トラフィックの時間的変化の一例を示す図、第６
図は本発明の無線ゾーン構成の一例を示す図を示す。

ここで、第２図中のメモリ111,インタフェース112は
記憶手段11の構成部分、RAM121,しきい値発生部分122,C
PU123は比較手段12の構成部分、指示信号発生部分131は
指示信号発生手段13を示す。また、インタフェース211,
メモリ212,CPU213,タイマ214は通信トラフィック計測手
段21の構成部分を示す。

以下、第３図〜第６図を参照して第２図の動作を説明
する。なお、サービスエリアを大，小２種類の無線ゾー
ンで重複して分割するが、平常時は大ゾーン構成になっ
ていているが、通信トラフィックが増大した地域は大ゾ
ーン構成から小ゾーン構成に切り替えるものとする。

先ず、第４図（ａ）に示す様に無線基地局としては大
ゾーン用のもの（図中の○印）と小ゾーン用のもの（図
中の・印）とが設けられているが、通信トラフィックが
全体的に疎の状態にあり第４図（ａ）に示す様に○印の
無線基地局が動作状態になっているとする。

また、無線基地局は無線回線制御局と有線伝送路（通
話回線と制御回線から構成されている）で接続されてい
るが、無線基地局が動作中の時は通話回線と制御回線と
送受信機（図示せず）がオンの状態にあり、休止の時は
通話回線と送受信機はオフ，制御回線のみがオンの状態
にある。

さて、動作状態の無線基地局（第２図（ｂ）参照）は
それぞれ，内蔵のCPU213およびタイマ214を用いてT₁時
間毎の発着呼要求回数をメモリ212に格納する。

また、発着呼要求に対して相手が話中でなければ回線
を接続して通話が始まるので、この時は別のタイマ（図
示せず）を起動して通話終了までの通話時間を計測す
る。そして、計測した通話時間を用いてT₁時間の内，何
時間が通話に使用されたかと云う回線使用率を求めて、
メモリ212に格納する（第３図の左側の参照）。

一方、無線回線制御局のCPU123はＴ時間周期で，動作
状態にある無線基地局のメモリに格納されたT₁時間毎の
発着呼回数データと回線使用率データとを，インタフェ
ース112を介して順次，収集してメモリ111の中の対応す
る部分に格納する（第３図−参照）。

そして、しきい値発生部分122からの予め設定された
しきい値（特許請求の範囲の許容値に対応する）と各無
線基地局のデータとの大小をRAM121で順次，比較して、
連続して指定回数，しきい値以上になっている無線基地
局（即ち、通信トラフィックが密になった地域に対応す
る）を検出する。

その後、無線回線制御局は指示信号発生部分131を用
いて、検出した無線基地局に対しては動作停止指示信号
を送出すると共に、動作停止した大ゾーン用無線基地局
の無線ゾーンを小ゾーンに切り替える為に小ゾーン用無
線基地局に動作開始指示信号を送出する（第３図−〜
参照）。

これにより、第４図（ｂ）に示す様に、無線基地局ａ
〜ｈが動作開始になり、通信トラフィックが密の地域が
小ゾーン構成になる。

なお、第４図（ｂ）の小ゾーン構成の地域の通話トラ
フィックが疎になれば、上記と同様な手順により小ゾー
ン構成から大ゾーン構成に切り替えられて第４図（ａ）
の構成になる。

次に、自動車電話システムの通話トラフィックは時間
的に変化する。例えば、第５図（ａ）に示す様に時間ｔ
＝A₀の時は通信トラフィックが密な地域が点線部分であ
ったが、時間ｔ＝A₀＋αの時は第５図（ｂ）に示す様に
点線部分が２箇所になっている。

この様な通話トラフィックの変化に対して本発明の方
式を用いることにより、第６図（ａ）のゾーン構成が第
６図（ｂ）のゾーン構成に示す様に，通信トラフィック
の分布の変化に対応して変化する。

即ち、通信トラフィック分布の変動に大／小ゾーン切
替えが自動追従するので、その時々の最適な回線容量を
持つシステムに変化する。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明した様に本発明によれば、複雑な通信
トラフィック変動に対応して，常に最適な回線容量を供
給できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理ブロック図、第２図は本発明の実施例のブロック図、第３図は第２図の動作説明図、第４図は本発明の無線基地局配置図の一例、第５図は通信トラフィックの時間変化の一例を示す図、第６図は本発明の無線ゾーン構成の一例を示す図、第７図は従来の無線基地局配置図の一例、第８図は自動車電話に於ける通信トラフィック分布図の
一例を示す。図において、１は無線回線制御局、 2,3は無線基地局、 11は記憶手段、 12は比較手段、 13は指示信号発生手段、 21,31は通信トラフィック計測手段を示す。

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H04B 7/26 H04Q 7/00 - 7/38

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】無線回線制御局（１）と，該無線回線制御
局に接続された無線基地局（2,3）と，該無線基地局と
無線回線で接続される移動機とを有し、該無線回線制御局は該無線基地局の監視・制御と無線回
線の設定，切替えの為の監視などを行い、該無線基地局
は無線区間の各種信号の送受信，該無線回線制御局と移
動機間の信号中継及び無線回線品質の監視を行うことに
より、移動機と相手とが通話を行う移動体通信システム
において、サービスエリアを大きさの異なる無線ゾーンで重複して
分割し、各無線ゾーン毎に該無線基地局を設けると共
に、各無線基地局に通信トラフィックを計測する通信トラフ
ィック計測手段（21,31）を、無線回線制御局に記憶手
段（11），比較手段（12），指示信号発生手段（13）を
それぞれ設け、動作中の無線基地局は該通信トラフィック計測手段で通
信トラフィックを計測して通信トラフィックデータをＴ
時間ごとに該無線回線制御局に送出し、無線回線制御局は入力した通信トラフィックデータを記
憶手段の対応する部分に格納し、予め設定された許容値
と格納した通信トラフィックデータとを順次，比較する
が、所定時間連続して該許容値よりも外れていることを検出
した時、該指示信号発生手段で発生した動作停止信号
を，該許容値よりも外れた通信トラフィックデータを送
出した無線基地局に送出して動作を停止させると共に、動作開始信号を休止中の無線基地局に動作開始信号を送
出して動作を開始させて、動作を停止した無線基地局の
無線ゾーンを該大きさの異なる無線ゾーンのうち予め定
められた大きさの無線ゾーンに自動的に切り替える様に
したことを特徴とする通信トラフィック適応無線ゾーン
構成方式。
【請求項２】該サービスエリアを大，小２種類の無線ゾ
ーンで重複して分割することを特徴とする請求項１の通
信トラフィック適応無線ゾーン構成方式。