JPH04144429A - 移動通信チャネル切替制御方式 - 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、干渉妨害の発生しない基地局間で同一周波数
を繰り返し利用する小ゾーン方式で無線ゾーンが形成さ
れる移動通信システムにおいて、通話中の移動局が他の
無線ゾーンへ移動したときのチャネル切り替えを制御す
る移動通信チャネル切替制御方式に関する。

〔従来の技術〕

移動通信では、移動局が通話中に無線ゾーンを移行した
場合に、移行先の無線ゾーンで使用している通話チャネ
ルに切り替えて通話を継続させている。この場合には、
各基地局ごとに切り替え先となる基地局を一つまたは複
数設定した周辺基地局ゾーンテーブルを設け、所定のチ
ャネル切替条件を満たしたときに該当する基地局への切
り替えが行われる。

なお、その切替制御技術は公知であり、また、桑原守二
監修「自動車電話」　（社団法人電子情報通信学会纒、
昭和６０年２月１０日発行）の１９７頁から２００頁に
詳細に説明されているので、ここでは簡単に説明する。

第４図は、通話中のチャネル切り替えを説明する図であ
る。

図において、＃１の基地局４１の周辺には、その周辺基
地局ゾーンテーブルに登録されている＃２〜＃７の基地
局４２〜４７があり、これらの各基地局が移動通信制御
局４８に収容されている。

いま、＃１の基地局４１の無線ゾーン４９内で基地局４
１と移動局４０が通話中であるときに、移動局４０から
の受信レベルＬ１が所定値以下になると、基地局４１は
移動通信制御局４８にチャネル切替要求を送信する。移
動通信制御局４８は、それに応じて＃１の基地局４１の
周辺基地局ゾーンテーブルに設定されている基地局（＃
２〜＃７の基地局４２〜４７）に、該当する移動局４０
が送信している電波の受信レベル（Ｌ２〜Ｌ、）を測定
させ、その測定値を報告させる。さらに、移動通信制御
局４８では、報告されたレベル情報に基づいて、受信レ
ベルが最大となる基地局を移行先基地局として通話中チ
ャネルの切り替えを制御する。

以」：示した切替制御手順は基地局主体で行われるもの
であり、以下［基地局主体チャネル切替制御」という。

また、移動局４０と通話中にある＃１の基地局４１で受
信レベルが所定値以下となったことが検出されると、そ
の移動局４０に対して周辺基地局ゾーンテーブルに設定
されている各基地局ごとの特定周波数情報を報知する。

その情報を受信した移動局４０は、その特定周波数に基
づいて該当する基地局から送信されている電波の受信レ
ベルをそれぞれ測定して通話中の基地局４１に報告し、
さらにその基地局４１は移動通信制御局４８に報告する
。移動通信制御局４８は、その報告に基づいて受信レベ
ルが最大となる基地局を移行先基地局として通話中チャ
ネルの切り替えを制御する。

以上示した切替制御手順は移動局主体で行われるもので
あり、以下「移動局主体チャネル切替制御」という。

ところで、面状に広い地域をサービスエリアとする場合
に、多数の小ゾーンが平面的に並べられるが、特別な場
合を除いて第５図に示す正六角形の単位無線ゾーンが繰
り返される。

なお、干渉妨害の発生しない基地局間では同一周波数が
使用される。第５図に示す構成の場合には、その最小単
位は３つの小ゾーンで構成されるグループとなるが、こ
こでば７ゾーンごとに同一周波数を繰り返し使用する構
成を示す（図中、太線で囲まれた部分）。

また、グループ内の各ゾーンに割り当てられる周波数は
、各グループ間で共通した配列になる。

すなわち、同じ周波数が使用されるゾーン間の中心距離
（繰り返し距離）はすべての基地局間で同一になる。

第５図において、　［ｉ、ｊ］　（ｉ＝ｏ〜６、ｊ−１
〜７）は基地局番号を示し、ｊが同一の基地局は同一周
波数を使用する。たとえば、　［０，１１の基地局と同
一周波数を使用する基地局は、図中破線で示すように、
等しい繰り返し距離にある６つの基地局となり、それぞ
れ［１，１１、［２，１１、・・・、［６，１１である
。

以下、　［０，１］の基地局の無線ゾーンから通話中の
移動局が他の無線ゾーンに移動する場合について説明す
る。

［０，１１の基地局の周辺基地局ゾーンテーブルには、
−船釣にすべての基地局（第５図では、［０，２］〜１
６，７＋のすべての基地局）が設定されることはない。

それは、所定のチャネル切替条件を満たすか否かの判定
をすべての基地局かつ各移動局ごとに行うことは、制御
負荷量が極めて大きくなることと、移動局が複数の無線
ゾーンを飛び越えて他の無線ゾーンに移動することは稀
であり、所定以上に離れた基地局との間の条件判定はほ
とんど無駄と言えるからである。

したがって、　［０，１］の基地局の周辺基地局ゾーン
テーブルには、通常、第６図（ａ）に示すように、隣接
する　［０，２］、　［０，３］、・・・、［０，７］
　の基地局が設定される。

ところで、第６図（ｂ）に示すように、　［０，１］の
基地局６１と通話中の移動局６０が、　［０，３］の基
地局６３の方向に移動したときには、その間のレベルは
徐々に弱くなり、所定値以下になったときに上述したチ
ャネル切替制御が開始される。ここで、移動局６０と、
　［０，２］の基地局６２および［０，３］の基地局６
３との間にビルその他の遮蔽物６４．６５があった場合
には、［０，１１の基地局の周辺基地局ゾーンテーブル
に設定されているどの基地局との間のレベルも低くなり
、チャネル切り替えができないことがある。

このような状況下では、最悪の場合に通話の継続が困難
になって切断を余儀無くされることがある。しかし、移
動通信特有の電波伝搬環境では周辺基地局ゾーンテーブ
ルの設定外の基地局、例えば［１，６］の基地局６６に
対しては、十分な受信レベルが確保され、チャネル切替
条件を満たしていることがある。

〔発明が解決しようとする課題〕

このような事態を回避するためには、第７図（ａ）に示
すように、周辺基地局ゾーンテーブルに設定する基地局
数を多くすることが考えられる。すなわち、　［０，１
１の基地局に隣接する　［０，２］　、［０，３］、・
・・、［０，７］の基地局に加えて、さらにそれらに隣
接する　［１，６］、［１，５］、［２，７］、［２，
６１、・・・、［６，５１、［６、４１の基地局を周辺
基地局ゾーンテーブルに設定する。

ここで、　［０，６］の基地局と　［１，６］の基地局
は、上述したように同一周波数が使用されるので以下に
示す問題点が発生する。

例えば、第７図（ｂ）に示すように、　［０，１１の基
地局７１との間で通話中の移動局７０が、［０，３］の
基地局７３の方向に移動した場合について考える。通常
、移動局７０が［０，３］の基地局７３の無線ゾーンに
入ったときには、　［０，３］の基地局７３の受信レベ
ルが最大となるので、その基地局の無線ゾーンへのチャ
ネル切り替えが行われる。

しかし、移動通信特有の電波伝搬環境では、移動局７０
が［０，３］の基地局７３の無線ゾーン内にいるときに
、隣の［１、６１の基地局Ｂ６との間の受信レベルが、
基地局７３との間の受信レベルを上回ることがある。そ
の場合には、最も近い基地局７３との間でチャネル切替
条件を満たす受信レベルが確保されているにもかかわら
ず、最も受信レベルの高い［１，６１の基地局８６に対
してチャネル切り替えが行われる。

一方、このようなチャネル切り替えが実行されると、　
［１，６］の基地局８６と同一周波数を使用している　
［０，６］の基地局７６と移動局７０との距離が、本来
の繰り返し距離よりもかなり短くなる。したがって、　
［０，６１の基地局７６と通話中の移動局７０′の上り
回線（移動局送信、基地局受信）で、移動局７０と［１
，６］の基地局８６との間の電波が干渉波（図中破線）
となり、同一チャネル干渉妨害を発生させて通話品質を
著しく劣化させることがある。

さらに、上述したように、周辺基地局ゾーンテーブルに
設定する基地局数を多くすると、基地局主体チャネル切
替では基地局の制御負荷量が大きくなる。また、移動局
主体チャネル切替では移動局が多くの周辺基地局のレベ
ル検出を短時間で精度よく行う必要あり、各移動局の負
荷が極めて大きくなる。

また、レベル検出精度を向上させるためにレベル測定に
多くの時間を費やすことは、レベル測定自体がチャネル
切り替え時の大きな遅延要素となり、チャネル切り替え
が遅くなって通話品質の低下を招くことになる。

本発明は、移動局の移動に伴うチャネル切り替えに際し
て、基地局あるいは移動局の制御負荷を軽減し、かつ同
一チャネル干渉妨害およびレベル劣化による通話品質の
低下を最小限に抑えることができる移動通信チャネル切
替制御方式を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、複数の基地局がそれぞれ無線ゾーンを形成し
、その一つの基地局と通話中の移動局が該無線ゾーンを
移行したときに、各基地局ごとに複数の切替先基地局が
設定された周辺基地局ゾーンテーブルを参照し、該移動
局との間で所定のチャネル切替条件を満たした一つの切
替先基地局に通話チャネルを切り替えて通話を継続させ
る移動通信チャネル切替制御方式において、前記周辺基
地局ゾーンテーブルに設定されている複数の切替先基地
局に所定の優先順位を設け、該優先順位に従って、前記
移動局との間で所定のチャネル切替条件を満たず切替先
基地局の一つを選択し、該切替先基地局に通話チャネル
を切り替える構成である。

〔作　用〕

本発明は、周辺基地局ゾーンテーブルに多くの基地局を
設定し、かつ優先順位でランク分けし、各ランクごとに
チャネル切替制御処理を行っていくことにより、最小限
の制御負荷で切替先基地局を選択できる。また、優先順
位によって不適切な基地局とのチャネル切り替えが削減
できるので、■ 同一チャネル干渉妨害の発生を最小限に抑えることがで
きる。

さらに、チャネル切り替え先となる基地局の選択肢が広
がるので、レベル劣化による通話品質の低下を最小限に
抑えることができる。

〔実施例〕

以下、図面に基づいて本発明の実施例について詳細に説
明する。

第１図は、本発明方式の−・実施例を説明する図である
。

図において、　［０，１１〜［６，７］の基地局の配列
は、従来技術の説明に用いた第５図に示すものと同様で
ある。

本発明の特徴とするところは、本実施例では、各基地局
の周辺基地局ゾーンテーブルに設定する周辺基地局に対
して２段階の優先順位を設ける。

すなわち、　［０，１１の基地局に隣接する　［０，２
］、ｔｏ、３］、・・・、［０，７］の基地局を第１ラ
ンクとし、さらにそれらに隣接する　［１，６］　、　
［１，５］　、■ ［２，７］、［２，６］、・・・、［６，５］、［６，
４］の基地局を第２ランクとして、　［０，１］の基地
局の周辺基地局ゾーンテーブルに設定する。

以下、この周辺基地局ゾーンテーブルをもとに、基地局
主体チャネル切替と移動局主体チャネル切替に分けて、
本発明方式のチャネル切り替え動作について説明する。

第２図は、基地局主体チャネル切替のアルゴリズムを説
明するフローチャートである。

［０，１１の基地局から他の無線ゾーンへ移動局が移動
し、その基地局と通話中の受信レベルが所定値以下にな
ると、その基地局は移動通信制御局にチャネル切替要求
を送信して第２図に示すチャネル切替制御が開始される
。

まず、移動通信制御局は、　［０，１１の基地局の周辺
基地局ゾーンテーブルに設定されている第１ランクの各
基地局に、該当する移動局が送信している電波の受信レ
ベルを測定させる。各基地局はそれぞれ測定値を移動通
信制御局に報告する。ここで、移動通信制御局は、報告
されたレベル情報が所定のチャネル切替条件を満たして
いるかを判断し、この条件を満たしている基地局があれ
ば、その基地局を切替先基地局として通話チャネルを切
り替える。なお、チャネル切替条件を満たしている基地
局が複数あれば、その中で受信レベルが最大となる基地
局を選択する。

また、第１ランクの基地局の中に、所定のチャネル切替
条件を満たしているものがなければ、移動通信制御局は
、第２ランクの各基地局に対して同様にして処理を行う
。すなわち、移動通信制御局は、第２ランクの各基地局
の中で、該当する移動局との間の受信レベルが所定のチ
ャネル切替条件を満たしている基地局を切替先基地局と
して通話チャネルを切り替える。

なお、第２ランクの基地局の１喝とも、所定のチャネル
切替条件を満たしているものがなげれば、そのまま通話
を継続させて再び第１ランクの基地局に対する監視に戻
る。

ところで、本実施例では、まず第１ランクの基地局に該
当する移動局との間の受信レベルを報告させ、その中で
チャネル切替条件を満たすものがない場合にのみ、第２
ランクの基地局に受信レベルの報告を求める手順となっ
ている。しかし、第１ランクおよび第２ランクのすべて
の基地局に一斉に受信レベルを報告させ、移動通信制御
局がチャネル切り替え先となる基地局を判定する際に、
チャネル切替条件を満たしている基地局を優先順位に従
ってランクの高いものの中がら選択するようにしてもよ
い。

第３図は、移動局主体チャネル切替のアルゴリズムを説
明するフローチャートである。

移動局と通話中にある　［０，ＩＩの基地局は、あらか
じめその移動局に対して下り制御信号により、周辺基地
局ゾーンテーブルに設定している第１ランクおよび第２
ランクの各基地局ごとの特定周波数情報を報知しておく
。

ここで、　［０，１］の基地局で受信レベルが所定値以
下となったことが検出されると、その基地局は移動局に
対して第１ランクの基地局との間の受信レベルの報告要
求を出し、第３図に示すチャネル切替制御が開始される
。

その要求を受信した移動局は、第１ランクの基地局の特
定周波数に基づき、該当する基地局から送信されている
電波の受信レベルをそれぞれ測定して［０，１１の基地
局に報告し、さらにその基地局は移動通信制御局に報告
する。移動通信制御局は、そのレベル情報が所定のチャ
ネル切替条件を満たしているかを判断し、この条件を満
たしている基地局があれば、その基地局を切替先基地局
として通話チャネルを切り替える。なお、チャネル切替
条件を満たしている基地局が複数あれば、その中で受信
レベルが最大となる基地局を選択する。

また、第１ランクの基地局の中に、所定のチャネル切替
条件を満たしているものがなければ、移動通信制御局は
、移動局と通話中にある基地局を介して、その移動局に
第２ランクの基地局の特定周波数に基づき、該当する基
地局から送信されている電波の受信レベルをそれぞれ測
定さ−Ｕ、その基地局を介して報告させる。以下同様に
、移動通信制御局は第２ランクの各基地局との受信レベ
ルを判断して切替先基地局の選択を行う。

ここでもまた、第２ランクの基地局の中に、所定のチャ
ネル切替条件を満たしているものがなければ、そのまま
通話を継続させて再び第１ランクの基地局に対する監視
を移動局に行わせる。

なお、本実施例では、移動局と通話中にある基地局が、
あらかじめその移動局に対して周辺基地局ゾーンテーブ
ルに設定している第１ランクおよび第２ランクの各基地
局ごとの特定周波数情報を報知する手順を示したが、例
えばチャネル切替制御が開始されてからでも差し支えな
い。

このように、周辺基地局ゾーンテーブルに多くの基地局
を設定することにより、チャネル切り替え先となる基地
局の選択肢が広がってレベル劣化による通話品質の低下
を最小限に抑えることができるとともに、優先順位に従
って順次チャネル切替制御処理を行っていけば、最小限
の制御負荷で対応することができる。

また、周辺基地局ゾーンテーブルに設定する基地局に優
先順位を設けることにより、最寄り（高優先順位側）の
基地局との間で所定のチャネル切替条件が満たされてい
れば、仮に他の（低優先順位側）基地局との間の受信レ
ベルが大きくても、最寄りの基地局に通話チャネルを切
り替えて通話を継続させることができる。すなわち、第
７図を参照して説明した問題点は、各基地局に優先順位
を設定することにより容易に解決され、同一チャネル干
渉妨害の発生を最小限に抑えることができる。

また、優先順位の群分けを３段階あるいはそれ以上にし
た場合には、さらにきめ細かいチャネル切替制御が可能
になる。

また、移動通信制御局に対して基地局からあるいは移動
局から基地局を介して行う移動局と各基地局との間の受
信レベルの報告は、所定の闇値を越える場合とし、閾値
以下のレベル情報は報告しなくても移動通信制御局で０
として処理する方式をそれば、基地局あるいは移動局の
制御負荷をさらに軽減することができる。

〔発明の効果〕

上述したように、本発明は、周辺基地局ゾーンテーブル
に設定する基地局に優先順位を設け、かつその優先順位
の高い群にチャネル切り替え先となる確率の高い基地局
を最小限に設定し、優先順位に従ってチャネル切り替え
先を選択することにより、最小限の制御負荷で確実にチ
ャネル切替制御を行うことができる。

また、優先順位の高い基地局群に該当する切替先基地局
がない場合には、次に低い優先順位の基地局群の中から
選択できるので、チャネル切り替えができずに生ずるレ
ベル劣化、および不適切な基地局にチャネル切り替えを
行ったために生ずる同一チャネル干渉妨害による通話品
質の低下を最小限に抑えることができる。

すなわち、本発明方式は、軽微な制御負荷で最適なチャ
ネル切り替え先となる基地局を容易に選択することがで
きる。

■

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方式の一実施例を説明する図。 第２図は基地局主体チャネル切替のアルゴリズムを説明
するフローチャー１へ。 第３図は移動局主体チャネル切替のアルゴリズムを説明
するフローチャート。 第４図はチャネル切り替えを説明する図。 第５図は正六角形の中心に基地局を据える無線ゾーン構
成例を示す図。 第６図は周辺基地局ゾーンテーブルに設定する基地局数
が少ない場合の問題点を説明する図。 第７図は周辺基地局ゾーンテーブルに設定する基地局数
が多い場合の問題点を説明する図。 ４０・・・移動局、４１〜４７・・・基地局、４８・・
・移動通信制御局、４９・・・無線ゾーン、６０・・・
移動局、６１．６２．６３．６６・・・基地局、６４．
６５・・・遮蔽物、７０，７０’・・・移動局、７１．
７３．７６．８６・・・基地局。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数の基地局がそれぞれ無線ゾーンを形成し、そ
   の一つの基地局と通話中の移動局が該無線ゾーンを移行
   したときに、各基地局ごとに複数の切替先基地局が設定
   された周辺基地局ゾーンテーブルを参照し、該移動局と
   の間で所定のチャネル切替条件を満たした一つの切替先
   基地局に通話チャネルを切り替えて通話を継続させる移
   動通信チャネル切替制御方式において、 前記周辺基地局ゾーンテーブルに設定されている複数の
   切替先基地局に所定の優先順位を設け、該優先順位に従
   って、前記移動局との間で所定のチャネル切替条件を満
   たす切替先基地局の一つを選択し、該切替先基地局に通
   話チャネルを切り替えることを特徴とする移動通信チャ
   ネル切替制御方式。