JP3262306B2 - 移動通信通話チャネル割当方法 - Google Patents

移動通信通話チャネル割当方法

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JP3262306B2 JP02074595A JP2074595A JP3262306B2 JP 3262306 B2 JP3262306 B2 JP 3262306B2 JP 02074595 A JP02074595 A JP 02074595A JP 2074595 A JP2074595 A JP 2074595A JP 3262306 B2 JP3262306 B2 JP 3262306B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、複数の基地局が同じ周
波数を共用し、時分割で制御信号を送信するシステムに
おいて、移動局が規定レベル以上で最初に受信した制御
信号に対応する基地局を選択し、その基地局との間に通
話チャネルを設定する移動通信通話チャネル割当方法に
関する。
【0002】
【従来の技術】図7は、移動通信システムの基本構成を
示す。図において、複数の基地局11はそれぞれ所定の
通信品質が得られる無線ゾーン12を形成する。隣接す
る基地局11の無線ゾーン12はオーバラップしてお
り、例えばエリアBに位置する移動局は基地局11−1
または基地局11−2と通信可能になっている。各基地
局11と移動局は、TDMA(時分割多元接続)方式で
双方向通信を行う。
【0003】移動局は電源スイッチを入れたとき、ある
いは今まで選択していた基地局が送信する制御信号の受
信レベルが低くなったときに、高いレベルで受信される
基地局の選択を行う。この基地局選択を行うときに、移
動局は規定レベル以上の制御信号が最初に受信された基
地局を選択する。ここで、移動局が通信する基地局を選
択する方法について、図8を参照して説明する。基地局
11−1,11−2は、制御信号,を同じ周波数で
時間をずらして送信している。なお、制御信号,の
高さは移動局13における受信レベルに対応している。
基地局11−3から送信された制御信号は規定レベル
以下であり、移動局13は制御信号を無視する。Tは
制御信号の1周期、t1 は移動局13が基地局選択を開
始したときに基地局11−1を選択する範囲、t2は移
動局13が基地局選択を開始したときに基地局11−2
を選択する範囲である。したがって、図のタイミングで
移動局13が基地局選択を開始すると基地局11−2の
制御信号が最初に受信され、移動局13と基地局11
−2との間に通話チャネルが割り当てられる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来の通話チャネル割
当方法では、移動局が最初に受信した制御信号により対
応する基地局が選択される。しかし、このとき選択され
る基地局のトラヒックは考慮されていないので、必ずし
も選択された基地局との間に通話チャネルが設定される
とは限らなかった。すなわち、基地局の通話チャネル不
足から通話ができず、呼損となってしまうことがあっ
た。
【0005】本発明は、一部の地域のトラヒックの上昇
を抑え、呼損率を小さくすることができる移動通信通話
チャネル割当方法を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】基地局における使用チャ
ネル数が規定値より多くなったときに、干渉波レベルが
規定値以下になる条件で制御信号を送信するタイミング
を進める(請求項1)。基地局における使用チャネル数
が規定値より少なくなったときに、干渉波レベルが規定
値以下になる条件で制御信号を送信するタイミングを遅
らせる(請求項2)。
【0007】また、以上の移動通信通話チャネル割当方
法において、基地局における使用チャネル数を複数の群
に分類し、群ごとに使用チャネル数の関数として所定の
移相量だけ制御信号の送信タイミングを進め、あるいは
遅らせる(請求項3)。また、以上の移動通信通話チャ
ネル割当方法において、制御信号の送信タイミングを進
め、あるいは遅らせる制御を行った後に、所定の待機時
間を経て次の送信タイミング制御に移行する(請求項
4)。
【0008】
【作用】本発明の移動通信通話チャネル割当方法では、
通話チャネルの空き状況に応じて制御信号の送信タイミ
ングを変化させることにより、新規に基地局を使用する
可能性のある移動局がその基地局を選択する確率を変化
させることができる。すなわち、空きチャネルが少ない
場合(請求項1)には制御信号の送信タイミングを進め
て移動局に選択される確率を低減し、空きチャネルが多
い場合(請求項2)には制御信号の送信タイミングを遅
らせて移動局に選択される確率を高めることにより、特
定の基地局に多くのトラヒックが集中して呼損率が上昇
することを避けることができる。
【0009】また、制御信号の送信タイミングの変化量
を使用チャネル数に応じて設定することにより、トラヒ
ック調整を効率的に行うことができる(請求項3)。ま
た、1回の送信タイミング制御ごとに待機時間を設ける
ことにより、移動局が送信タイミングの変化に追従でき
なかったり、システム制御の安定性が低下する事態を回
避することができる(請求項4)。
【0010】
【実施例】図1は、本発明の移動通信通話チャネル割当
方法の基本原理を示す。なお、無線ゾーン構成は図7に
示す状況にあるものとする。図において、基地局11−
1,11−2は、制御信号,を同じ周波数で時間を
ずらして送信している。なお、制御信号,の高さ
は、移動局13における受信レベルに対応しており、規
定レベル以下の制御信号は無視される。Tは制御信号
の1周期、t1 は移動局13が基地局選択を開始したと
きに基地局11−1を選択する範囲、t2 は移動局13
が基地局選択を開始したときに基地局11−2を選択す
る範囲である。
【0011】本発明の特徴は、トラヒックに応じて基地
局が制御信号を送信するタイミング(位相)を変化させ
るところにある。図1に示す例では、基地局11−2の
トラヒックが高いために制御信号の送信タイミングを
早め、相対的に基地局11−1を選択する範囲t1 を広
げている。なお、基地局選択はランダムに発生し、その
発生確率は一様分布になるので、相対的に基地局11−
1を選択する範囲t1 を広げることにより、移動局13
がトラヒックの高い基地局11−2を選択する確率を低
減させることができる。これにより、特定の基地局に多
くのトラヒックが集中して呼損率が上昇することを回避
することができる。
【0012】図3は、本発明の移動通信通話チャネル割
当方法の第1実施例を示す。図において、まず移相係数
の初期設定(i=0)を行い(S1)、使用チャネル数
を判定する(S2)。ここで、使用チャネル数がN以上
になると移相係数iに1を加え(S3)、移相量p(=
2π/m・i)を算出する(S4)。なお、mは移相の
ステップを定める定数である。次に、現在の制御信号の
位相よりpラジアン前の位相の干渉波レベルLi を測定
し(S5)、それが規定値を越えているか否かを判定す
る(S6)。干渉波レベルLi が規定値以上であればS
3に戻ってさらに位相を早める。干渉波レベルLi が規
定値より小さければ、その位相(移相量p)で制御信号
を送信する(S7)。
【0013】図4は、本発明の移動通信通話チャネル割
当方法の第2実施例を示す。図において、まず移相係数
の初期設定(i=0)を行い(S1)、使用チャネル数
を判定する(S8)。ここで、使用チャネル数がNより
少なくなると移相係数iから1を引き(S9)、移相量
p(=2π/m・i)を算出する(S4)。なお、pは
負の値になる。次に、現在の制御信号の位相より|p|
ラジアン後の位相の干渉波レベルLi を測定し(S1
0)、それが規定値を越えているか否かを判定する(S
6)。干渉波レベルLi が規定値以上であればS9に戻
ってさらに位相を遅らせる。干渉波レベルLi が規定値
より小さければ、その位相(移相量p)で制御信号を送
信する(S11)。
【0014】図5は、本発明の移動通信通話チャネル割
当方法の第3実施例を示す。図において、まず移相係数
の初期設定(i=0)を行い(S1)、使用チャネル数
を判定する(S2)。ここで、使用チャネル数がN以上
になると移相係数に〔使用チャネル数/M〕を加え(S
12)、移相量p(=2π/m・i)を算出する(S
4)。なお、Mは整数であり、〔使用チャネル数/M〕
は使用チャネル数/Mを越えない最大の整数である。こ
れにより、使用チャネル数(空きチャネル数)に応じた
移相量を最初に設定することができる。次に、現在の制
御信号の位相よりpラジアン前の位相の干渉波レベルL
i を測定し(S5)、それが規定値を越えているか否か
を判定する(S6)。干渉波レベルLi が規定値以上で
あれば、移相係数iに1を加え(S3)、S4に戻って
さらに位相を早める。干渉波レベルLi が規定値より小
さければ、その位相(移相量p)で制御信号を送信する
(S7)。
【0015】なお、本実施例は、移相係数iとして使用
チャネル数をMで除した値を用いているので、使用チャ
ネル数(空きチャネル数)が単調増加(単調減少)する
場合に有効である。また、本実施例は第1実施例に適用
したものであるが、同様に第2実施例にも適用できる。
以上の各実施例では、使用チャネル数に応じて制御信号
の位相を調整した後に、再び使用チャネル数の判定(S
2,S8)に戻り同様の制御を繰り返す。したがって、
トラヒックが急激に変化する状況では制御信号の位相が
高速に変化し、移動局がその変化に追従できなかった
り、システム制御の安定性が低下することがあった。こ
れに対処する方法として、使用チャネル数に応じて制御
信号の位相を調整して再び使用チャネル数の判定に戻る
前に、所定の時間(x秒)だけ待機させる。第1実施例
に対応するフローチャートを図6に示すが、他の実施例
においても同様である。また、以上の実施例において空
きチャネル数を基準にしても同様である。
【0016】図7に示すように各基地局の無線ゾーンの
オーバラップを50%とし、中心の基地局11−3のトラ
ヒックを他の基地局のトラヒックの 2.5倍としたとき
に、本発明が理想的に実現されたときに得られる呼損率
低減効果を計算機シミュレーションで求めた結果を図2
に示す。実線は基地局11−3における呼損率、破線は
5つの基地局11−1〜11−5の平均の呼損率を示
す。
【0017】Aは従来技術による制御を行った結果であ
り、通信する基地局を等確率で選択したときの呼損率で
ある。基地局11−3における呼損率が極めて高いこと
がわかる。一方、Bは各基地局のトラヒックの変動に応
じて通信する基地局を動的に変える本発明方法によるも
のであり、基地局11−3における呼損率および全基地
局の平均の呼損率がともに小さいことがわかる。
【0018】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の移動通信
通話チャネル割当方法は、TDMAを用いた基地局に制
御信号の送信タイミングを調整するアルゴリズムを追加
し、基地局が形成する無線ゾーンをオーバラップさせる
だけで、一部の基地局のトラヒックの上昇を抑え、呼損
率を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の移動通信通話チャネル割当方法の基本
原理を説明する図。
【図2】本発明の効果を説明する図。
【図3】本発明の移動通信通話チャネル割当方法の第1
実施例を示すフローチャート。
【図4】本発明の移動通信通話チャネル割当方法の第2
実施例を示すフローチャート。
【図5】本発明の移動通信通話チャネル割当方法の第3
実施例を示すフローチャート。
【図6】本発明の移動通信通話チャネル割当方法の第4
実施例を示すフローチャート。
【図7】移動通信システムの基本構成を示す図。
【図8】従来の移動通信通話チャネル割当方法の基本原
理を説明する図。
【符号の説明】
11 基地局 12 無線ゾーン 13 移動局

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 隣接する基地局が形成する無線ゾーンの
    一部が重なり、移動局と2以上の基地局との通信が可能
    なシステムであり、 複数の基地局がそれぞれ所定のタイミングで制御信号を
    送信し、移動局が規定レベル以上で最初に受信した制御
    信号に対応する基地局を選択し、その基地局との間に通
    話チャネルを設定する移動通信通話チャネル割当方法に
    おいて、 前記基地局における使用チャネル数が規定値より多くな
    ったときに、干渉波レベルが規定値以下になる条件で前
    記制御信号を送信するタイミングを進めることを特徴と
    する移動通信通話チャネル割当方法。
  2. 【請求項2】 隣接する基地局が形成する無線ゾーンの
    一部が重なり、移動局と2以上の基地局との通信が可能
    なシステムであり、 複数の基地局がそれぞれ所定のタイミングで制御信号を
    送信し、移動局が規定レベル以上で最初に受信した制御
    信号に対応する基地局を選択し、その基地局との間に通
    話チャネルを設定する移動通信通話チャネル割当方法に
    おいて、 前記基地局における使用チャネル数が規定値より少なく
    なったときに、干渉波レベルが規定値以下になる条件で
    前記制御信号を送信するタイミングを遅らせることを特
    徴とする移動通信通話チャネル割当方法。
  3. 【請求項3】 請求項1または請求項2に記載の移動通
    信通話チャネル割当方法において、 基地局における使用チャネル数を複数の群に分類し、群
    ごとに使用チャネル数の関数として所定の移相量だけ制
    御信号の送信タイミングを進め、あるいは遅らせること
    を特徴とする移動通信通話チャネル割当方法。
  4. 【請求項4】 請求項1ないし請求項3のいずれかに記
    載の移動通信通話チャネル割当方法において、 制御信号の送信タイミングを進め、あるいは遅らせる制
    御を行った後に、所定の待機時間を経て次の送信タイミ
    ング制御に移行することを特徴とする移動通信通話チャ
    ネル割当方法。
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