JPH0470095A - 移動通信におけるチャネル切替え制御方式 - 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チャネル切替え制御方式に関
する。

本発明は、複数のゾーンを移動局がゾーンの基地局と通
信を切替えながら通信を行うセルラ一方式の移動通信に
おいて、次の切替え先基地局を予測してこの予測された
切替え先基地局の制御チャネルの受信レベルを監視し、
所定レベル以上になるとチャネル切替え要求を行ってチ
ャネル切替えをすることにより基地局側のチャネル切替
え制御負担を軽減するものである。

〔従来の技術〕

複数のゾーンにそれぞれ基地局を配置し、移動局が基地
局間を移動するとき、移行先の基地局にチャネル切替え
を行う移動通信方式におけるチャネル切替え制御は次の
手順で行われる。

■　移動局が現在通信している基地局エリアから別の基
地局エリアに移行したことを検出する。

■　移行先基地局を決定し、その基地局での空きチャネ
ルを選択する。

■　基地局側回線の移行先基地局への切替えと移動局に
対するチャネル切替え指令を行う。

この■から■はすべで基地局で行う制御である。

ところで、■の移動局の移行の検出と、■の移行先基地
局の決定では、従来は弱電界チャネル切替え方法と強電
界チャネル切替え方法とがあった。

（１）弱電界チャネル切替え方法 移動局が基地局を移行する場合には、通信中の通信基地
局からの受信レベルが低下し受信レベルが所要値を下回
ることにより移行の検出を行う。

受信レベルが低下した場合に移動局は通信基地局に対し
チャネル切替え要求を出す。通信基地局は複数の基地局
を統括している制御基地局に対し周辺基地局の中でその
移動局の受信レベルが一番高い基地局を探すように要求
する。これにより受信レベルが一番高い基地局が移行先
基地局であると決定される。

〔２）強電界チャネル切替え方法 移動局から送信された電波が通信相手の基地局に一定し
ベルＶｃで受信されるように送信電力制御を行っている
場合に、周辺基地局は現在通信している移動局以外の移
動局送信用チャネルを監視し、一定レベルＶｃよりも高
いレベルで受信できる移動局は自局に移行してきたもの
と判断し、制御基地局に連絡することで移動局の移行の
検出と移行先基地局の決定を行う。

これを第１図に移動通信におけるゾーン構成と基地局間
の位置関係を示して説明すると、符号１ａが移動局２と
通信中の通信基地局、ｌｂ、　ｌｃ、ｌｄ。

１ｅが周辺の基地局であり、これらの基地局１ａ〜１ｅ
は制御基地局４によってそのチャネル切替え制御が行わ
れている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、このような従来のチャネル切替え制御では、
いずれの場合でも周辺基地局が移動局がらの受信レベル
を監視する必要があり、チャネル切替えに要する制御量
の負担は基地局側の方が移動局側よりも大きかった。ま
た一つの移動局に対してすべての周辺基地局が同じよう
に監視しなければならない問題があった。

本発明の目的は、チャネル切替えにおいて、チャネル切
替え先の予測を行うことで、基地局で各移動局の受信レ
ベルすべてを監視する必要を無くしてそのチャネル切替
え制御に係る制御量を軽減し、また受信レベルの監視を
移動局側で行うことによりチャネル切替えに要する基地
局側の制御負担を移動局側で分担できるようにしてチャ
ネル切替えに必要な基地局の制御を軽減するものである
。

〔課題を解決するた約の手段〕

第一の発明は、サービスエリアが複数のゾーンで構成さ
れ、各ゾーンに対応して基地局が配置され、移動局はこ
れらの基地局のうちの一つと通信し、通信中にその移動
局が隣接基地局のエリアに移動したときに、通信する基
地局をその隣接基地局に切り替えて通信を継続する移動
通信方式において、 上記基地局は現在通信中の移動局の次のチャネル切替え
先基地局を予測し２て通知する手段を備え、上記移動局
は、通知された予測チャネル切替え先基地局の制御チャ
ネルを監視する監視手段と、この監視手段により現在通
信中の基地局の受信レベルが低下し、予測チャネル切替
え先基地局の制御チャネルの受信レベルが所要値以上で
あれば予測チャネル切替え先基地局へチャネル切替え要
求を行う手段とを備えたことを特徴とする。

また、第二の発明は、移動局は、現在通信中の移動局の
次のチャネル切替え先基地局を予測する手段と、この手
段により予測されたチャネル切替え先基地局の制御チャ
ネルを監視する手段と、現在通信中の基地局の受信レベ
ルが低下し、予測チャネル切替え先基地局の制御チャネ
ルの受信レベルが所要値以上てあれば予測チャネル切替
え先基地局へ、チャネル切替え要求を行う手段とを備え
たことを特徴とする。

なお、第二の発明において、移動局は、自局の次のチャ
ネル切替え先基地局情報を他の移動局に報知する手段と
、他移動局からのチャネル切替え先バ地局情報を受信す
る手段と、この情報に基づいて次のチャネル切替え先基
地局を予測する手段とを備えることができる。

０作用〕 移動局は、現在通信中の基地局から周辺基地局の制御チ
ャネル周波数情報を得る。そして移動局は、この報知さ
れた周辺基地局の制御チャネルの受信レベルを監視する
。

通信基地局で移動局の次の移行先基地局を移動局ごとに
設けたテーブルで予測して移動局に通知し、または移動
局で今までの基地局通信の経過から次の移行先基地局を
予測する。

移動局は、この予測された移行先基地局の制御チャネル
の受信レベルを監視し、現在通信中の通信基地局からの
受信レベルが低下し、その予測基地局のＪ１１１！ｉｌ
チャネルの受信レベルが所要値以上になったときに、移
動局側からその基地局へのチャネル切替え要求を行う。

〔実施例〕

以下図面を珍魚して本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明実施例での移動通信方式における基地局
、制御基地局の位置関係を示すものであり、第２図は実
施例におけるシステム構成を示すもので、移動局２．３
が基地局１ｂから１ａに移行し基地局１ａを通信基地局
として通信を行っている場合を示しており、移動局２は
基地局ＩＣ方向に移動している。この第２図において符
号５は制御回線を示しており、符号６は移動局２からチ
ャネル切替え先基地局情報を報知する報知情報を示す。

（実施例１） この実施例は現在通信中の基地局１ａて移動局３のチャ
ネル切替え先基地局を予測する例である。

まず、各基地局１ａ〜ｌｅは自局へチャネル切替えし、
できた移動局例えば移動局３に対して、チャネル切替え
前の基地局情報をもとに、次のチャネル切替え先基地局
を予測する統計的な＠率で表したテーブルを作成してお
く。この確率テーブルを下記の表に示す。この確率テー
ブルは、基地局１ａにチャネル切替えする以前の基地局
が基地局１ｂの場合、次の基地局ＩＣにチャネル切替え
をする確率は６０％であるとするように確率で次の移行
先基地局を表す。

（以下本頁余白） 今、移動局３が基地局１ｂから基地局１ａにチャネル切
替えを行うと、移動局３は制御回線５を使用して基地局
１ａに以前の基地局が１ｂであったことを通知する。ま
た基地局１ａは周辺基地局の制御チャネル周波数を制御
回線５を使って移動局３に対して報知する。

通信中の基地局１ａは、移動局３の以前の基地局１ｂを
もとに確率テーブルから次の有力チャネル切替え先基地
局ＩＣを予測する。なお予測する基地局は一つとは限ら
れない。この予測した基地局ＩＣを制御回線５を使って
移動局３に通知する。

移動局３は予測され通知された基地局ＩＣの制御チャネ
ルを監視する。通信基地局１ａからの受信レベルが所要
値以下に低下した場合に、予測された基地局ＩＣの受信
レベルが所要値以上であれば通信中の基地局１ａへのチ
ャネル切替えを要求する。

通信中の基地局１ａからの受信レベルが低下した場合に
、予測された基地局からの受信レベルがすべて所要値以
下であれば予測されなかった周辺基地局の制御チャネル
の受信レベルを監視し、所要値以上の基地局があれば、
通信中の基地局１ａに対してその基地局へのチャネル切
替えを要求する。

通信中の基地局１ａは移動殿３からのチャネル切替え要
求を受信すると制御基地局４に対してチャネル切替え要
求を出す。

そして、移動局３、通信中の基地局１ａ、チャネル切替
え先基地局、例えば基地局ＩＣおよび制御基地局４でチ
ャネル切替えを行う。

この実施例１におけるチャネル切替え動作を第３図に流
れ図として示す。

（実施例２） 上記実施例１では事前に基地局１で確率テーブルを用意
していたが、実施例２においては移動局が実際にチャネ
ル切替えをした実績をもとに基地局１での確率テーブル
を時々刻々更新する。

第２図において、移動局２は通信中の基地局１ａから次
のチャネル切替え先基地局ＩＣが決定しており、移動局
３はまだ次のチャネル切替え先基地局が決定していない
移動局であるとする。

■　移動局２は通信中の基地局１ａにチャネル切替えを
したときに、チャネル切替え前の基地局１ｂを制御回線
５を用いて基地局１ａに報知する。また通信中の基地局
１ａは実施例１と同様の手順で移動局２の次のチャネル
切替え先基地局ＩＣが決定したときに、移動局２のチャ
ネル切替え前基地局１ｂと共に切替え先基地局ＩＣを記
憶する。

■　通信中の基地局１ａは移動局２のように実際にチャ
ネル切替えした情報をもとに統計的に実施例１で述べた
確率テーブルを時々刻々更新する。

■　チャネル切替えしてきた移動局３に対して通信中の
基地局１ａは更新した確率テーブルで次のチャネル切替
え先基地局を予測する。

■　以下実施例１と同様に予測したチャネル切替え先基
地局を移動局３に通知し、移動局３でチャネル切替え先
基地局の制御チャネルの受信レベルを監視して条件を満
たした場合にチャネル切替え要求を行ってチャネル切替
えを行う。

（実施例３） 上述の実施例１および２では、確率テーブルをもとに通
信基地局が次のチャネル切替え先基地局を予測していた
が実施例３においては移動局で予測する。以下その動作
を説明する。

の　通信中の基地局ｌａは移動局３がチャネル切替えを
したときに、制御回線５を用いて周辺基地局の制御チャ
ネル周波数と周辺基地局の位置関係を移動局３に報知す
る。

■　移動局３は通信中の基地局１ａから報知された周辺
基地局の制御チャネルを受信してその受信レベルを監視
する。そして周辺基地局の位置関係とその受信レベル変
動から進行方向を予測して次の有力チャネル切替え先基
地局を予測する。進行方向はそれぞれの周辺基地局に向
かっている確率を受信レベルの増減量で重み付けして予
測する。

第４図（ａ）に周辺基地局の受信レベルの変動例と、第
４図（ｂ）にそれをもとにして進行方向をベクトルで表
した例とを示す。周辺基地局の受信レベルの変化量をベ
クトルの大きさとし、周辺基地局の存在する方向をベク
トルの向き（第４図ら）の４つの矢印）とし、これらの
ベクトルを合成した方向が自局の進行方向と予測する。

第４図の場合、移動局３は基地局ＩＣ方向に向かってい
る。

■　予測した基地局（第４図の場合基地局１ｃ、　１ｅ
）の制御チャネル周波数を監視し、通信中の基地局１ａ
からの受信レベルが所要チャネル以下に低下しまた場合
に、予測した基地局の制御チャネルの受信レベルが所要
値以上であれば、その基地局にチャネル切替えをするた
約に通信基地局１ａにチャネル切替えを要求する。

■　以下実施例１と同様にチャネル切替え制御を行う。

（実施例４） 実施例４は実施例３と同様に移動局側で次のチャネル切
替え先基地局を予測する。実施例３では周辺基地局の受
信レベルと周辺基地局の位置関係とをもとに予測したが
、この実施例４では、チャネル切替えする移動局の送信
する報知情報をもとに予測する。

移動局２は通信中の基地局１ａから次のチャネル切替え
先基地局１０が決定しており、移動局３はまだ次のチャ
ネル切替え先基地局が決定していない移動層であり、移
動局２の後続車とする。

Ｑ、′！　　移動局２はチャネル切替え先基地局１Ｇを
決定し、チャネル切替え前の基地局１ａ、チャネル切替
え先基地局１ｃおよびチャネル切替え先基地局１ｃの制
御ヂャネル周波数を周辺移１わ局に報知する。この報知
情報６は、報知用周波数ｆで一定時間、定送信出力で報
知される。送信対象は後続してくる移動局であり、例え
ば同じ道路上にいる数百ｍ程度以内の移動局であり、遠
くの移動局が受信しないようにする。なお、たとえ遠く
の移動局が受信しても通信基地局が基地局１ａでなけれ
ば報知情報は無視される。

■　移動局３は移動局２の報知情報６を受信し、その内
容のチャネル切替え前の基地局が現在通信している基地
局１ａと同じであると判断したら、チャネル切替え先基
地局とそのチャネル切替え先基地局の制御周波数および
報知情報の受信レベルを記憶する。報知情報の内容がチ
ャネル切替え前の基地局が現在通信している基地局でな
ければこの報知情報は無視する。

■　移動局３は、このようにして受信した報知情報の中
から一定時間前までに受信した報知情報のみを取り出し
５、受信レベルの高い報知情報や受信頻度の高い報知情
報に重み付けをして次の有力チャネル切替え先基地局を
予測する。

■　通信中の基地局の受信レベルが低下した場合に子側
した基地局の制御チャネルの受信レベルが所要値以上で
あればその基地局へチャネル切替えをするために、通信
中の基地局に対してチャネル切替えを要求する。

■　移動局３は基地局１ａにチャネル切替えをしてきた
ときに、基地局１ａから周辺基地局の制御チャネル周波
数情報をあらかじ於報知されている。予測した基地局の
制御チャネルの受信レベルが所要値以上にならない場合
は他の周辺基地局の受信レベルを監視し、所要値以上な
らその基地局へチャネル切替えするために通信中の基地
局１ａにチャネル切替え要求を行う。

■　以下実施例１と同様に制御基地局４からの制御によ
り通信基地局１ａ、移行先基地局１ｃとのチャネル切替
えを行う。

第５図に上記実施例４のＴＤＭＡスロットの例を挙げて
説明する。

この第５図において、基地局１ａのＴＤＭＡフレームは
送信用と受信用とに分けて表示されている。

移動局２はＭ２のＴＤＭＡフレームを、移動局３はＭ３
のＴＤＭＡフレームを使用する。

基地局１ａの送信フレームは、制御用スロワ）　ＣＢ、
、通信用送信スロットＴＢＩＳＴＢ□・・・で構成され
、受信フレームは、制御用スロットＣＢ２、通信用受信
スロワ）　ＲｎＩ、　ＲＪ１２・・・で構成されている
。

移動局２のＴＤＭＡフレームは空スロットＣＭ２、通信
用受信スロワ）ＲＸ２、通信用送信スロットＴＸ２・・
・で構成され、同じように移動局３は空スロッ）Ｃ８３
、通信用送信スロワ）Ｔ＞１３、通信用受信スロワ）　
Ｒｘｓ・・・で構成されている。

このような構成で上記実施例４の動作をさらに説明する
。

■　移動局３は基地局１ａと通信中であり、移動局３０
０通信用送信スロワＴＩ！、通信用受信スロワ）ＲＸ３
の周波数はそれぞれｆ２、ｆ、を選んでいる。なお、移
動局２は基地局１ａとは別の周波数ご通信する。

■　基地局１ａが制御スロットで報知する周辺基地局の
制御チャネル周波数の情報を移動局３は空きスロットＣ
ｘ３で受信する。

■　移動局２は次のチャネル切替え先基地局が決定して
いる。このため、移動局２は空きスロットＣイ２でチャ
ネル切替え光情報を送信する専用の周波数ｆｃｈを用い
て周辺移動局にチャネル切替え先の情報を報知する。移
動局３は空きスロワ）ＣＸ３を周波数ｆｃｈに合わせて
その情報を受信する。

■　移動局３は次のチャネル切替え先基地局を決定する
と空きスロットＣ８３で基地局１ａに連絡する。

■　移動局３は、予測した基地局の中からチャネル切替
え先基地局を決定できないときは、空きスロワ）ＣＸ３
で周辺基地局の制御チャネルの受信レベルを監視する。

このような動作により、移動局３のチャネル切替え制御
を行う。

なお、第５図では、説明の都合上、基地局１ａは上りと
下りのタイムスロットを分けて記述し、移動局２と移動
局３は上りと下りのタイムスロットを合わせて記述した
。また、基地局と他の移動局との間の無線周波数は異な
るものである。

〔発明の効果〕

ゾーン構成のセルラ一方式の移動通信では、移動局の数
が増加してくると、周波数の有効利用の面から基地局の
受は持つエリアを小さくして基地局の数を増加する必要
がある。この場合、基地局装置を大型のものにすること
はできないので、基地局の設備的な負担および制御上の
負担を軽減する必要がある。本発明は、基地局でのチャ
ネル切替え制御に要する負担を移動局側が行うようにし
ているため、基地局側の制御負担を軽減でき、基地局装
置を小型化することができる。

さらに、チャネル切替え対象となる基地局をすべて監視
する必要がないため、監視対象となる基地局が減りチャ
ネル切替えのための制御量が軽減する効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例および従来例における移動通信で
の基地局の配置例。 第２図は本発明実施例における移動通信のシステム構成
例。 第３図は実施例１におけるチャネル切替え制御の流れ図
。 第４図は実施例２における周辺基地局からの受信レベル
変化と移動局の進行方向予測例を示す図。 第５図は実施例４におけるＴＤＭＡスロット例。 １ａ〜１ｅ・・・基地局、２．３・・・移動局、４・・
・制御基地局。 特許出願人　日本電信電話株式会社 代理人　弁理士　井　出　直　孝

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、サービスエリアが複数のゾーンで構成され、各ゾー
   ンに対応して基地局が配置され、移動局はこれらの基地
   局のうちの一つと通信し、通信中にその移動局が隣接基
   地局のエリアに移動したときに、通信する基地局をその
   隣接基地局に切り替えて通信を継続する移動通信方式に
   おいて、上記基地局は現在通信中の移動局の次のチャネ
   ル切替え先基地局を予測して通知する手段を備え、上記
   移動局は、 通知された予測チャネル切替え先基地局の制御チャネル
   を監視する監視手段と、 この監視手段により現在通信中の基地局の受信レベルが
   低下し、予測チャネル切替え先基地局の制御チャネルの
   受信レベルが所要値以上であれば予測チャネル切替え先
   基地局へチャネル切替え要求を行う手段と を備えた ことを特徴とする移動通信におけるチャネル切替え制御
   方式。 ２、サービスエリアが複数のゾーンで構成され、各ゾー
   ンに対応して基地局が配置され、移動局はこれらの基地
   局のうちの一つと通信し、通信中にその移動局が隣接基
   地局のエリアに移動したときに、通信する基地局をその
   隣接基地局に切り替えて通信を継続する移動通信方式に
   おいて、上記移動局は、 現在通信中の移動局の次のチャネル切替え先基地局を予
   測する手段と、 この手段により予測されたチャネル切替え先基地局の制
   御チャネルを監視する手段と、 現在通信中の基地局の受信レベルが低下し、予測チャネ
   ル切替え先基地局の制御チャネルの受信レベルが所要値
   以上であれば予測チャネル切替え先基地局へチャネル切
   替え要求を行う手段とを備えた ことを特徴とする移動通信におけるチャネル切替え制御
   方式。 ３、移動局は、自局の次のチャネル切替え先基地局情報
   を他の移動局に報知する手段と、他移動局からのチャネ
   ル切替え先基地局情報を受信する手段と、この情報に基
   づいて次のチャネル切替え先基地局を予測する手段とを
   備える請求項２に記載の移動通信におけるチャネル切替
   え制御方式。