JPH01300634A - 移動通信におけるセクタゾーン制御方式 - 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） 本発明は移動通信におけるセクタゾーン制御方式に関し
、特に、移動局が複数の無線チャネルを切り替えて使用
し、サービスエリアの中心には基地局を設置し、該基地
局に互いに方向の異なる指向性を有するアンテナを設け
てサービスエリアを複数のセクタゾーンに分割し、各セ
クタゾーンには異なる周波数の無線チャネルを割り当て
る移動通信方式において、いずれかのセクタゾーンで通
信中の移動局が他のセクタゾーンに移動した場合には、
該セクタゾーンの無線チャネルに切り替えて通信を継続
するごとく構成されたセクタゾーン制御方式に関するも
のである。

（従来の技術） 移動通信においては無線周波数を有効に利用するため一
つの無線ゾーンの大きさを小さくし、離れた無線ゾーン
では同一の周波数を繰り返し使用することが行なわれて
いる。このような小ゾーン化を経済的に行なう方法とし
て、一つの基地局に複数の指向性アンテナを設置して、
各々のアンテナで別々のゾーンを構成するセクタゾーン
方式がある。一方、小ゾーン化を行なうと移動局が基地
局と通話しながら移動しているときに、一つの無線ゾー
ンから他の無線ゾーンに入る機会が多くなる。この場合
、移動局との通話が中断することなく行なわれるために
は、その無線ゾーンへの移り変わり時に通話チャネルの
切替を行なう必要がある。また、この無線ゾーンの切替
が正確に行なわれず、本来の無線ゾーンの外側でチャネ
ルを使用すると通話品質が悪くなったり途中で中断して
しまうだけでなく、繰り返し使用されている同一周波数
のチャネルに対して干渉を与えることになる。

従来技術におけるセクタゾーン構成方法と移動機のセク
タゾーン間移行時の通話中チャネル切替方法を以下に示
す。

第４図は従来技術に払けるセクタゾーンの構成の一例で
ある。同図のようにサービスエリアは４つのセクタゾー
ン１−４から構成され、中心に位置する基地局１０には
指向性アンテナ１１〜１４が設置されている。第５図は
従来技術における基地局内の指向性アンテナと送受信機
の接続構成の一例を示したもので、指向性アンテナ１１
には共用器３１を介して周波数ｆ１〜ｆ、の送受信機（
ＴＲＸ、〜ＴＲＸ、）が接続され、指向性アンテナ１２
には共用器３２を介して周波数ｆ　ｋ＋１〜で１の送受
信機（Ｔ　ＲＸ　ｂ＝＋ｔ〜ＴＲＸＩ）が接続され、指
向性アンテナ１３には共用器３３を介して周波数ｆ　１
＋１〜ｆ、の送受信機（ＴＲＸ＋＋ｘ〜ＴＲＸ、）が接
続され、指向性アンテナ１４には共用器３４を介して周
波数ｆ□、　１％ｗ　ｆ　ｎの送受信機（ＴＲＸ□、〜
ＴＲＸｎ）が接続されている。又各共用器には監視用受
信機４１〜４４が各々接続されている。

まず、移動局が第４図の地点Ａ、Ｂ、Ｃを走行する場合
について考える。第６図は移動局送信チャネルの基地局
受信レベルと移動局の走行地点の関係を示したもので第
４図中の地点Ａ、Ｂ、Ｃを走行した場合を表わしている
。基地局１０では移動局１０シで通話が始まると監視用
受信機で移動局の送信チャネルの受信レベルを各アンテ
ナで監視している。移動局１００がチャネルで８を使用
して地点Ａからセクタゾーンの境界地点Ｂを経て地点Ｃ
に走行すると、基地局１０では地点Ｂを過ぎてアンテナ
１１とアンテナ１２の受信レベルの差が切替レベル差Ｈ
よりも大きくなった時点で基地局１０がセクタゾーンを
移行したと判断して、チャネルを例えばｆｂ＋ｔに切替
える。チャネルの切替はアンテナ１１から移動局との間
で送受される制御信号によって行われ、切替レベル差Ｈ
の検出と合わせてゾーン境界のＢ地点から実際に切り替
わるまでには一定の時間が必要となり、移動局の走行速
度によって切替制御に必要な所要路１１ｔＬが決まる０
例えば自動車電話では一般的にレベル測定や制御信号の
やりとりに約１０秒を要し、走行速度を６０ｋｍ／１１
とすると切替制御所要路＠Ｌは１６７ｍになる。第４図
の地点Ａ、Ｂ、Ｃを走行する場合は第６図に示すように
オーバーラツプエリアが広く、アンテナ１１での受信レ
ベルが制御信号伝送の所要レベルを下回らないうちにア
ンテナ１２での受信に切り替わることが分かる。

次に、移動局が第４図の地点Ａ’　、Ｂ’　、Ｃ’を走
行する場合を考える。第７図は移動局送信チャネルの基
地局受信レベルと移動局の走行地点の関係を示したもの
で第４図中の地点Ａ　Ｉ　、　Ｂ　＊。

Ｃ′を走行した場合を表わしている。上記のように基地
局１０では移動局で通話が始まると監視用受信機で移動
局の送信チャネルの受信レベルを各アンテナで監視して
いる。移動局がチャネルでユを使用して地点Ａ゛からセ
クタゾーンの境界地点Ｂ”を経て地点Ｃ゛に走行すると
、基地局では地点Ｂ゛を過ぎてアンテナ１１とアンテナ
１２の受信レベルの差が切替レベル差１（よりも大きく
なった時点で基地局がセクタゾーンを移行したと判断し
てチャネルをｆｈ＋ｘに切り替えようとする。切替制御
には上記と同様に距ｌ１ｌＬを必要とするが、この場合
はオーバーラツプ領域が狭いため、第７図から分かる様
に切替が完了する前にアンテナ１１での制御信号伝送所
要レベルを下回ってしまい、チャネルの切替をすること
ができない。

（発明が解決しようとする課題） 以上説明したように、従来技術においてセクタゾーン間
のチャネル切替を行なう場合、基地局周辺のようにセク
タゾーン間のオーバーラツプが少ないところではセクタ
ゾーンの移行に伴うチャネルの切替ができず、通話の継
続ができないという欠点があフた。

従って、本発明の目的は、セクタゾーン間のオーバーラ
ツプが少ない基地局周辺においてもセクタゾーン間のチ
ャネル切替を改善することにある。

（課題を解決するための手段） 前記目的を達成するための本発明の特徴は、サービスエ
リアの中心に基地局を設置し、該基地局に互いに方間の
異なる指向性を有するアンテナを設けてサービスエリア
を周辺部で相互に重畳する複数のセクタゾーンに分割し
、各セクタゾーンには異なる周波数の無線チャネルが割
り当てられ、いずれかのセクタゾーンで通信中の移動局
が他のセクタゾーンに移動した場合には、移動先セクタ
ゾーンの無線チャネルに切り替えて通信を継続する移動
通信方式におけるセクタゾーン制御方式において、前記
基地局に無指向性のアンテナを設けて前記サービスエリ
アに比べて小さなオムニゾーンを基地局近傍のセクタゾ
ーンの上に重畳し、該無指向性アンテナを各セクタの全
通話チャネルの送受信機に接続する移動通信におけるセ
クタゾーン制御方式にある。

（作用） 上記構成において、無指向性アンテナによるオムニゾー
ンは基地局近傍の全てのセクタゾーンに重畳し、従って
、基地局または移動局の受信レベルは、各セクタゾーン
における指向性アンテナによるレベルに、無指向性アン
テナによるレベルが重畳されたレベルとなる。従って、
基地局近傍の、セクタゾーンの重畳が小さな領域での指
向性アンテナによるレベルの低下が、無指向性アンテナ
により補われ、当該領域でのチャネル切替を改善するこ
とができる。

（実施例） 第１図は本発明の実施例であって、セクタゾーンの構成
の一例である。同図のようにサービスエリアは４つのセ
クタゾーン（セクタゾーン１〜セクタゾーン４）と１つ
の小さなオムニゾーン５から構成され、中心に位置する
基地局１０には指向性アンテナ１１〜１４とともに無指
向性のオムニアンテナ１５が設置されている。第２図は
本発明の実施例における基地局内の指向性アンテナ１１
〜１４と送受信機の接続構成の一例を示したもので、指
向性アンテナ１１には共用器３１を介して周波数で１〜
ｆｋの送受信機（ＴＲＸ、〜Ｔ　ＲＸ　ｋ）が接続され
、指向性アンテナ１２には共用器３２を介して周波数ｆ
ｍや、〜ｆ１の送受信機（Ｔ　ＲＸ　ｋ＋ｓ〜ＴＲＸ１
）が接続され、指向性アンテナ１３には共用器３３を介
して周波数ｆ　１＋１〜で１の送受信機（ＴＲＸ１．１
−ＴＲＸ、）が接続され、指向性アンテナ１４には共用
器３４を介して周波数ｆ　ｍｅｔ〜ｆｎの送受信機（Ｔ
ＲＸ□１〜ＴＲＸｎ）が接続されている。又、各共用器
には監視用受信機４１〜４４が各々接続されている。更
に、各アンテナ１１〜１４の入り口から方向性結合器５
１〜５４により分岐を行ない合′成器６０で合成した後
、オムニアンテナ１５に接続し、オムニアンテナ１５へ
の入出力レベルは減衰器６２によって調節可能にしであ
る。減衰器６２の調整はセクタゾーンのオーバーラツプ
領域が切替制御所要距＠Ｌ以下になる基地局周辺部分に
おいて、オムニアンテナ１５による受信レベルが制御信
号伝送所要レベルをわずかに上回るようにする。

移動局が第１図の地点Ａ’、Ｂ’、Ｃ’（第４図と同一
地点）を走行する場合を考える。第３図は移動局送信チ
ャネルの基地局受信レベルと移動局の走行地点の関係を
示したもので第１図中の地点Ａ″、Ｂ’　、Ｃ”を走行
した場合を表わしている。従来技術の説゛明で述べたよ
うに基地局では移動局で通話が始まると監視用受信機で
移動局め送信チャネルの受信レベルを各アンテナで監視
している。移動局がチャネルで、を使用して地点Ａ″か
らセクタゾーンの境界地点Ｂ′を経て地点Ｃ′に走行す
ると、基地局では地点Ｂ′を過ぎてアンテナ１１とアン
テナ１２の受信１ノベルの差が切替１ノベル差Ｈよりも
大きくなった時点で基地局１０がセクタゾーンを移行し
たと判断してチャネルなｆｙ、＋１に切り替えようとす
る。この際アンテナ１５の受信レベルは監視用受信機４
１および４２で検出されているが１ノベルが低いために
ゾーンの移行の判断には影響しない。切替制御には前述
のように距ｆｉＬを必要とするが、この場合はオーバ・
−ラップ領域が狭いためアンテナ１１での送受信レベル
だけでは制御信号伝送所要ｌノベルを下回ってしまう。

しかし本発明の実施例ではオムニアンテナ１５で合成送
受信することにより常に制御信号伝送所要レベル以」二
の受信レベルが得られ、第３図に示す様にオーバーラツ
プ領域の外でも切替制御が可能である。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明に一１′５いてはセクタゾ
ーンを構成する基地局に無指向１′；ミのアンテナを設
けてサービスエリアに比べて小さい基地局を中心とする
オムニゾーンを各セクタゾーンの上に重畳することによ
り、セクタゾーン間のオーバーラツプが少ない基地局周
辺においてもセクタゾ・〜・ン間のチャネル切替を可能
にしている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例におけるセクタゾーンの構成例
、第２図は本発明の実施例に４：；けるセクタゾーン基
地局におけるアンテナ及び送受信機の接続構成例、第３
図は本発明の実施例におけるチャネル切替制御におＧＪ
る移動局送信チャネルの基地局受信レベルと移動局走行
地点との関係の例を示す図、第４図は従来のセクタゾー
ンの構成例、第５図は従来のセクタゾーン基地局におけ
るアンテナおよび送受信機の接続構成例、第６図と第７
図は従来のチャネル切替制御における移動局送信チャネ
ルの基地局受信ｌ／ベルど移動局走行地点との関係の例
を示す図である。 １〜４：セクタゾーン　　５；オムニゾ・−ン１０；基
地局　　　　　１１・へ−１４；指向１′Ｊミアンテナ
１５：無指向性アンテナ ３１−３４；アンテナ共用器 ４１〜４４；監視用受信機 ５１〜５４；方向性結合器

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 サービスエリアの中心に基地局を設置し、該基地局に互
   いに方向の異なる指向性を有するアンテナを設けてサー
   ビスエリアを周辺部で相互に重畳する複数のセクタゾー
   ンに分割し、各セクタゾーンには異なる周波数の無線チ
   ャネルが割り当てられ、いずれかのセクタゾーンで通信
   中の移動局が他のセクタゾーンに移動した場合には、移
   動先セクタゾーンの無線チャネルに切り替えて通信を継
   続する移動通信方式におけるセクタゾーン制御方式にお
   いて、 前記基地局に無指向性のアンテナを設けて前記サービス
   エリアに比べて小さなオムニゾーンを基地局近傍のセク
   タゾーンの上に重畳し、 該無指向性アンテナを各セクタの全通話チャネルの送受
   信機に接続することにより、 基地局近傍の、セクタゾーンの重畳が小さな領域でのチ
   ャネル切替を改善することを特徴とする、移動通信にお
   けるセクタゾーン制御方式。