JPH09200858A

JPH09200858A - 通信回線設定方法

Info

Publication number: JPH09200858A
Application number: JP8008040A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Kusaki; 務草木; Koichi Tanigawa; 晃一谷川; Mikiya Naemura; 幹也苗村; Masato Hayashi; 正人林
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1996-01-22
Filing date: 1996-01-22
Publication date: 1997-07-31

Abstract

(57)【要約】【課題】マルチレイヤセル構成の移動通信システムにお
いて、呼種別等をセル選択基準とするセル選択方法およ
び空き回線なし時の他レイヤセルへの切替を行う回線ｂ
ｕｓｙ時セル切替方法の提供【解決手段】マルチレイヤセル移動通信システムにおい
て、移動端末１００が回線接続を行う際に、セル選択装
置５００に呼種別、端末移動速度等の情報を伝達し、同
セル選択装置内セル選択テーブル５７０において上記各
情報の組合せをもとに移動端末１００の接続先として唯
一最適セル種を選択、同セル種を移動端末１００に伝達
し、同セル種を構成する無線基地局と回線接続処理開始
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は大きさの異なる無線
ゾーンが層状に構成されるマルチレイヤセルシステムに
おいて、呼毎に最適な大きさの無線ゾーンをカバーする
無線基地局を選択し通信回線を設定する移動体通信シス
テムの通信回線設定方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】本発明は移動通信システムに関し、更に
詳しくは、大きさの異なる無線ゾーンが層状に構成され
るマルチレイヤセルシステムにおいて、呼毎に、最適な
大きさの無線ゾーンをカバーする無線基地局を選択する
セル選択方法、およびセル選択された無線ゾーンをカバ
ーする無線基地局との通信回線設定方法。

【０００３】従来、既存のデジタルセルラシステムに代
表されるマクロセルシステムとデジタルコードレスに代
表されるマイクロセルシステムが共存し、かつ１端末で
両セルシステムに接続を可能とするマルチレイヤシステ
ムがある。

【０００４】このような異なるセルシステムが共存し、
もしくは同一システムがマクロセル、マイクロセルとい
った大きさの異なるセルで構成され、階層的に各セルが
配置され、端末は各セルの無線基地局と接続可能である
ようなシステムをマルチレイヤシステムと呼ばれる。

【０００５】従来の移動通信システム（単一レイヤセル
システム）における問題として（１）端末移動に伴う無
線回線品質の変動の発生、（２）端末の分布密度、トラ
ヒック密度の偏りに対応した基地局配置によるサービス
エリアの偏りの発生、（３）通話中の端末移動によって
発生する基地局間チャネル切替（ハンドオーバ）処理の
回数が増加、といったことがあげられる。

【０００６】ところが、マルチレイヤシステムでは、上
記（１）に対しては、例えば、特開平６−２２４８２８
「マイクロ／マクロセル統合移動通信方式」において、
端末の移動速度を、端末で受信される電波のレベル変動
から推定し、該端末移動速度から一定の無線品質が保て
るレイヤのセルを選択方法が提案されている（従来技術
１）。また、上記（２）に対しては、例えば、特開平３
−７３６２５「移動通信システム」において、セルサイ
ズの大きな上位レイヤセルは、下位レイヤセルを含み、
さらに下位レイヤセルがカバーできない範囲もカバー
し、端末呼出時は、下位レイヤセルから順に呼出し、回
線接続を行うことで、広範囲でサービスを行いかつ回線
使用効率をあげる方法として提案されている（従来技術
２）。さらに、上記（３）に対しては、例えば、特開平
５−２５２０９８「階層構造をもつ移動通信方式」にお
いて、下位レイヤセルの無線基地局を利用して通信中
に、一定ハンドオーバ回数を越えると上位レイヤセルの
無線基地局へ回線切替を行うことで、ハンドオーバ処理
回数を削減する方法が提案されている（従来技術３）。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来の音声の伝送中心
の移動通信システムとは異なり、将来は画像伝送、デー
タ伝送も許容することが要求されている。

【０００８】ところが、上記従来技術１〜３では、特に
音声通信、画像通信、データ通信といった伝送速度、保
留時間がそれぞれ全く異なる呼に対する区別は行わな
い。

【０００９】したがって、例えば、音声通信とデータ通
信は、要求される通信品質が異なり、従来技術１を利用
して、端末移動速度に依存して接続先セルを切り替える
としても、どちらの通信であるかによって、切替が要求
される端末速度が異なることになる。しかし、従来技術
１では、この点を考慮しないため、音声通信で必要な品
質は十分保たれているにもかかわらず、上位レイヤセル
への切替が要求されたり、逆にデータ通信で必要な品質
が保たれないにもかかわらず、下位レイヤセルへの切替
が要求されることが発生することになる。

【００１０】また、音声通信中の端末が高速移動中の
際、上位レイヤセルが選択されると、保留時間、呼種別
に関係なく高速移動中の呼が、回線数が少ない大セルの
基地局に集中することになる。

【００１１】また、例えば高トラヒックエリアで通信時
間が音声通話より長くなるようなデータ通信を行う場
合、従来技術２のセル選択方法でセル半径の小さな下位
レイヤセルを優先して選択すると、ハンドオーバが頻発
することになり、各装置における処理量、装置間のハン
ドオーバによるトラヒックが増加する。さらに、ハンド
オーバによる一時的にデータ転送が途切れることから、
伝送レート、伝送品質が著しく低下する。

【００１２】ハンドオーバ回数をもとにセル切替を行う
従来技術３においても、データ通信では、伝送速度、品
質の問題から、わずかな回数でも発生するようであれ
ば、切替が必要になり、逆に音声通信では、多少、回数
が多くとも通話に支障をきたさなければ、問題はないこ
とになる。

【００１３】さらには、上記各従来技術で発呼時に選択
された基地局の回線に空きがない場合は、接続不能とな
り、通話時のチャネル切替時に同一セル種の無線基地局
に空き回線がなければ、切り戻りにより回線品質の劣化
が増大し、さらには強制回線切断となる。

【００１４】また、一方、ＦＰＬＭＴＳの標準化におい
ては、接続先セルを決定する手順、選択に必要な情報の
種別、情報の通知方法は特に定められていない。

【００１５】本発明の目的は、マルチレイヤセルシステ
ムにおいて、端末が接続すべき最も適したセル種を選択
する際に必要となる情報としての、呼の種別、端末の移
動速度、もしくはデータ通信時の回線利用予想時間の情
報を提供することにある。

【００１６】また、本発明の他の目的は、上記呼の種
別、端末の移動速度、もしくはデータ通信時の回線利用
予想時間を、マルチレイヤセルシステムの各装置間で通
知する方法を提供することにある。

【００１７】さらに、本発明の目的は、上記通知方法に
よって通知される上記情報の通知手順を提供することに
ある。

【００１８】さらに、本発明の目的は、上記通知法、上
記通知手順によって通知された上記情報をもとに、端末
が接続すべき最も適したセル種を選択する方法を提供す
ることにある。

【００１９】さらに、本発明の他の目的としては、上記
セル選択方法もしくは既存のセル選択方法を用いて決定
されたセル種の無線基地局への回線接続の際、端末−無
線基地局間の無線回線に空きがない場合、他のレイヤの
セル種を選択し、回線接続を行う方法、手順を提供する
ことにある。

【００２０】さらに、本発明の他の目的としては、回線
接続中に無線回線のチャネル切替の必要が発生し、同一
セル種の無線基地局に空き回線がない場合、チャネル切
替先として他のセル種（他のレイヤのセル）を選択する
方法、手順を提供することにある。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面を参
照して説明する。

【００２２】図１は、本発明を適応する移動通信ネット
ワークシステムの概略的構成を示す。

【００２３】このネットワークは複数の移動端末（以
下、ＰＳとする。）１００，１０１，１０２等を収容す
る。小セル用無線基地局（以下、小セル用ＢＳ）１２０
は小セル１２１をサービスエリアとする。中セル用無線
基地局（以下、中セル用ＢＳとする。）５０は複数の小
セル１２１から構成される中セル５１をサービスエリア
とする。大セル用無線基地局（以下、中セル用ＢＳとす
る。）１４０は複数の中セル５１から構成される大セル
１４１をサービスエリアとする。小セル用基地局制御局
（以下、小セル用ＢＳＣとする。）１２２は、複数の小
セル用ＢＳ１２０を収容する。中セル用基地局制御局
（以下、中セル用ＢＳＣとする。）５２は、複数の中セ
ル用ＢＳ１３０を収容する。大セル用基地局制御局（以
下、大セル用ＢＳＣとする。）１４２は複数大セル用Ｂ
Ｓ１４０を収容する。またこれら各ＢＳＣは、移動通信
交換局（以下、ＭＳＣとする。）７０と接続されてい
る。さらに当該ＭＳＣ１５０は、セル選択装置１６０と
位置情報データベース（以下、位置情報ＤＢとする。）
を備えている。このＭＳＣ１５０は関門交換局１８０を
介して、他移動通信網１９０や固定電話１０３を収容す
る固定通信網１９１と接続され呼の交換接続を行う。

【００２４】セル選択装置１６０は、ＰＳとＢＳとの通
信に使用されるセルを選択するものである。図１に示し
た移動通信ネットワークの大セル１４１が通信衛星によ
ってカバーしてもよい。この場合の構成は、大セル用Ｂ
ＳＣ１４２が地球局を備えており、この地球局は衛星回
線を介して通信衛星と通信を行うことで、衛星中継をし
て無線端末と接続される。

【００２５】図２は、セル選択テーブル２００の論理的
構成の概略を示した例である。

【００２６】セル選択の際に、ＰＳ１００からＢＳ、Ｂ
ＳＣ、ＭＳＣを介してセル選択装置に提供される情報に
は、例えば呼種別２０１、回線使用予想時間２０５、端
末移動速度２０８などがある。呼種別２０１は、通信に
より送られる情報の内容を示すものであり、具体的には
「音声」２０２／「画像」２０３／「データ」２０４な
どである。回線使用予想時間２０５は、通信回線を占有
するであろう時間を通信前に予め予想される時間を示す
ものであり、具体的には「短時間」２０７／「長時間」
２０６等のクラス情報、もしくは「３３分」などの実際
の予想時間である。端末移動速度２０８については、端
末の移動速度を意味しており「高速」２１０／「低速」
２０９等の速度クラス情報、もしくは「１００ｋｍ／
ｈ」などの実際の移動速度で提供される。セル選択テー
ブル２００は、上記各情報の組み合わせに基づいて選択
されるべきセルを決定する構成をもつ。

【００２７】ここで、セル選択テーブル２００上を使用
したセル選択について具体例をあげて説明する。今、発
側ＰＳ１００からＢＳ、ＢＳＣ、ＭＳＣを介して呼種別
２０１として「データ」２０４、回線使用予想時間２０
５として「長時間」２０６、端末移動速度として「高
速」２１０が送信されてきた場合を考える。この条件を
図２のセル選択テーブル２００上に配置すると、「デー
タ」２０４と「長時間」２０６と「高速」２１０との交
点に存在するセル種別は「大セル」であり、この「大セ
ル」が選択される。

【００２８】図３は位置情報ＤＢ（データベース）１７
０内で保持するテーブルの構成を示した図である。

【００２９】位置情報ＤＢ１７０は、ＰＳ１００等の位
置情報もしくは在圏エリア情報を記憶するものであり、
ＰＳの移動に伴い逐次位置情報を書き換える。また、位
置情報は着側ＭＳＣはＰＳ１００等への着信・呼出時に
参照される。

【００３０】端末位置情報テーブル３００は、ＰＳの在
圏エリアを記憶するテーブルである。端末番号（ＰＳ
Ｎ；ＰｅｒｓｏｎａｌＳｔａｔｉｏｎＮｕｍｂｅｒ）３
０１に対応して、そのＰＳの在圏する各階層のエリア番
号を保持する。例えば、端末番号が「１００２」である
ＰＳからＳ０１２エリアに属する小セルを構成するＢＳ
１２０を介して位置登録が行われると、本テーブル内に
は位置情報として「Ｌ００２−Ｍ００４−Ｓ０１２」が
記憶される。また、端末番号「１００１」のＰＳからＭ
００６エリアに属する中セルを構成するＢＳ１３０を介
して位置登録が行われると、本テーブル内には位置情報
として「Ｌ００２−Ｍ００６−×」が記憶される。この
場合は、小セルに関する位置情報を記憶しないか。もし
くはブランクとする。

【００３１】図４は、位置情報ＤＢに保持される階層呼
出エリアテーブル４００である。この階層呼出エリアテ
ーブル４００は、ＰＳ呼出エリアの階層構造を示すテー
ブルでありマルチレイヤシステムに対応している。例え
ば、ＰＳを呼び出すための呼出エリアが、複数の同一セ
ル種もしくは単数セルから構成されていると仮定する
と、着信時にこの呼出エリア内のＰＳを呼び出す場合に
は、同エリア内の全てのＢＳから呼出を行うのである。
本テーブルを参照すると、任意の階層のエリアについ
て、そのエリアの上位もしくは下位に位置するエリアを
容易に把握できる。例えば、エリア番号Ｍ００２の中セ
ルエリアの上位エリアはＬ００１であり、下位エリアは
Ｓ００４及びＳ００５である。

【００３２】図５は、ＰＳ１００から発呼の際のセル選
択手順を含めた呼接続シーケンスを示す。

【００３３】ＰＳ１００は小セルＢＳ１２０との間で無
線リンク確立処理５０１、ＰＳからＢＳ１２０−ＢＳＣ
１２２を介して呼設定メッセージ（５０３，５０４）を
ＭＳＣ１５０へ送信する。本メッセージには、呼設定に
必要とされる一般的な接続情報の他に、セル選択処理時
に利用される呼種別２０１と端末移動速度１０８等の情
報が付加される。呼設定メッセージ５０４を受信したＭ
ＳＣ１５０は、セル選択装置１６０に対して、呼種別２
０１と端末移動速度１０８等の情報を含むセル選択要求
メッセージ５０５を送信する。セル選択装置１６０では
発側セル選択処理５４０を起動し、同処理終了後にセル
選択応答メッセージ５０６をＭＳＣ１５０へ返送する。
同メッセージの情報として、セル切替が不要とされてい
る場合すなわちセル選択ＯＫ（５５１）なら、ＰＳ１０
０に対して呼設定受付メッセージ５０９，５１１，５１
２送信し、網側（着信側）に対してはイニシャルアドレ
スメッセージ（以下、ＩＡＭメッセージとする。）５１
０を送信し、回線接続処理５１６を行った後に通信を開
始する（５１７）。一方、セル切替が要求された場合つ
まりセル切替ＮＧ（５５２）のときは、一般的な情報要
素の他に切替先のセル種を情報として含む解放完了メッ
セージ（５１８）をＰＳ１００へ送信する。ＰＳ１００
は切替先として指示されたセル種のＢＳ１３０に対し
て、無線リンク確立処理（５２１）後、呼設定メッセー
ジ５２２，５２３，５２４をＭＳＣ１５０へ転送する。
ＭＳＣ１５０はＰＳ１００へ呼設定受付メッセージ５２
６，５２７，５２８を返送し、ＩＡＭメッセージ５１０
を着側網５９０である着信側ＭＳＣもしくは関門交換局
などへ送信しする。最後に回線接続処理５１６，５３
１，５３０，５２９、を行った後に通信を開始する（５
３２）。

【００３４】図６は、セル選択付機能付移動端末である
ＰＳ１００から発呼の際の呼接続シーケンスを示す。

【００３５】ＰＳ１００の制御部は発側セル選択処理６
１０を起動し、接続先のセル種を決定する。続いてＰＳ
１００は、接続先に決定されたＢＳ１２０との間で無線
リンク確立処理５０１を行う。ＰＳ１００からＢＳ１２
０，ＢＳＣ１２２を介して呼設定メッセージ５０２，５
０３，５０４をＭＳＣ１５０へ送信する。ＭＳＣ１５０
はＰＳ１００へ呼設定受付メッセージ５０９，５１１，
５１２を返送し、ＩＡＭメッセージ５１０を着側網１３
９０である着信側ＭＳＣもしくは関門交換局などへ送信
する。回線接続処理５１６，５１５，５１４，５１３を
行い回が開かれると通信が開始される（５１７）。

【００３６】図７は、ＰＳ１００への着呼の際のセル選
択手順を含めた呼接続シーケンスを示している。

【００３７】発側網７９０（発信側ＭＳＣもしくは関門
交換局）からＩＡＭメッセージ５１０を受信したＭＳＣ
１５０は、位置情報ＤＢ１７０に対して位置情報要求メ
ッセージ７０１を送信する。位置情報ＤＢ１７０では着
側ＰＳの位置情報であるエリア番号が検索され、同情報
を含めた位置情報応答メッセージ７０２をＭＳＣ１５０
へ返答する。次にセル選択装置１６０へ着側ＰＳの接続
先セルの決定を要求するため、セル選択要求メッセージ
７０３を送信する。本メッセージには発側網７９０から
伝達される呼種別２０１（伝達されない場合もある。）
と、着側ＰＳの位置情報としてのエリア番号が含まれ
る。本メッセージを受信したセル選択装置１６０は、着
側セル選択処理７２０を起動し、着側ＰＳの呼出元のＢ
Ｓのセル種を決定し、セル選択応答メッセージ７０４が
ＭＳＣ１５０へ伝達される。ＭＳＣ１５０は接続先セル
種の情報と位置情報とをもとにして、接続先セル種に対
応するＢＳＣ１２２−ＢＳ１２０を介して着側ＰＳへ呼
設定メッセージ７０５，７０６，７０７を送信する。着
側ＰＳは、呼設定受付メッセージ７１０，７１１，７１
２をＭＳＣ１５０へ返送する。本メッセージには、一般
的な呼設定メッセージの他に着側ＰＳの移動速度情報を
含むものとする。本メッセージを受信したＭＳＣ１５０
は、セル選択装置１６０に対して着側ＰＳの移動速度情
報を含むセル選択確認要求メッセージ７１３を送信す
る。セル選択装置１６０では、セル選択処理確認７３０
を起動し、着側セル選択処理５２０で決定されたセル種
が妥当か否かを判別し、その結果をセル選択確認応答メ
ッセージ７１４に含めてＭＳＣ１５０へ送信する。着側
セル選択処理１５２０で選択されたセル種が妥当であっ
た場合（５５１）は、回線接続処理５１６，７１５，７
１６，７１７を行った後に、通信を開始する（５１
７）。一方、セル種が不当であった場合（５５２）は、
セル選択処理確認時に決定された新たな接続先のセル種
（図では中セル）のＢＳＣ１３２、ＢＳ１３０を介して
呼設定メッセージ７１８，７１９，７２０をＰＳ１００
へ送信する。ＰＳ１００は呼設定受付メッセージ７２
３，７２４，７２５をＭＳＣ１５０へ返送する。その後
回線接続処理７２６，７２７，７２８，５１６が行われ
通信回線が開かれ通信を開始する（１３３２）。また、
旧回線（ＭＳＣ１５０−ＢＳＣ１２２−ＢＳ１２０）に
対して回線切断処理７２９，７３０，７３１が行われ
る。

【００３８】図８は、セル選択付機能付移動端末である
ＰＳ１００への着呼の際の呼接続シーケンスを示す。

【００３９】発側網７９０に存在する発信側ＭＳＣもし
くは関門交換局からＩＡＭメッセージ５１０を受信した
ＭＳＣ１５０は、位置情報ＤＢ１７０に対して位置情報
要求メッセージ７０１を送信する。位置情報ＤＢ１７０
では着側ＰＳ１００の位置情報であるエリア番号が検索
され、同情報を含めた位置情報応答メッセージ７０２を
ＭＳＣ１５０へ返答する。ＭＳＣ１５０は位置情報に基
づいて位置情報の最下層エリア番号のエリアを構成する
セル種を接続先のセル種と決定し、接続先セル種に対応
するＢＳＣ１２２，ＢＳ１２０を介して着側ＰＳ１００
へ呼設定メッセージ７０５，７０６，７０７を送信す
る。本メッセージには発側網から伝達される呼種別２０
１に関する情報が含まれる（ただし、含まれない場合も
ある）。着側ＰＳは着セル選択処理７２０を起動し、自
らの移動速度と着側から伝達される呼種別２０１を元
に、自らが接続されるのに最適なセル種を求め、現在接
続中のＢＳのセル種と一致するか否かを判別する。判別
結果が一致の場合すなわちセル選択ＯＫ（５５１）のと
きは、ＭＳＣ１５０へ呼設定受付メッセージ７１０，７
１１，７１２を送信する。その後回線接続処理７１７，
７１６，７１５，５１６を行い回線が開かれると通信が
開始される（５１７）。一方、判別結果が不一致の場
合、つまりセル選択ＮＧ（５５２）のときは、解放完了
メッセージ８０１，８０２，８０３に新たな接続先セル
種の情報を含めてＭＳＣ１５０へ送信する。ＭＳＣ１５
０は、新たな接続先セル種のＢＳＣ１３２，ＢＳ１３０
を介して呼設定メッセージ７１８，７１９，７２０をＰ
Ｓ１００へ送信する。ＰＳ１００は呼設定受付メッセー
ジ７２３，７２４，７２５をＭＳＣ１５０へ返送する。
その後回線接続処理７２６，７２７，７２８，５１６を
行った後通信を開始する（５３２）。

【００４０】図９は、ＰＳ１００からハンドオーバする
際のセル選択手順を含めた呼接続シーケンスを示す。

【００４１】通信中５１７のＰＳ−ＢＳ間の無線回線の
品質劣化等によりハンドオーバ（以下、Ｈ／Ｏとす
る。）を要求するＰＳ１００は、Ｈ／Ｏ要求を含む呼設
定メッセージ９０１をＭＳＣ１５０へ送信する。以後の
各装置における処理、手順は発呼時と同様である。ただ
し、ＭＳＣ１５０から相手側網である通話相手先ＰＳも
しくは固定電話が収容される網９９０へのメッセージ送
信はない。また、ＭＳＣ１５０は呼設定受付メッセージ
送信５０９，５１１，５１２の後、旧接続回線から新接
続回線への回線切替を行う（９１０）。

【００４２】図１０は、セル選択機能付端末１００から
ハンドオーバを要求する際の呼接続シーケンスを示す。

【００４３】ＰＳ１００は、通信中５１７のＰＳ−ＢＳ
間の無線回線の品質劣化等によりＨ／Ｏを要求するため
発側セル選択処理１０１０を起動する。発側セル選択処
理１０１０は、Ｈ／Ｏ先のセル種を決定し同セル種で回
線品質が良好なＢＳ１３０に対してＨ／Ｏ要求を含む呼
設定メッセージ９０５を送信しする。さらに、ＢＳＣ１
３２を介して同メッセージ９０６，９０７をＭＳＣ１５
０へ送信する。以後の各装置おける処理、手順は発呼時
と同様である。ただし、ＭＳＣ１５０から相手側網１７
９０（通話相手先ＰＳもしくは固定電話が収容される
網）へのメッセージ送信はない。また、ＭＳＣ１５０は
呼設定受付メッセージ５２６，５２７，５２８送信後、
旧接続回線から新接続回線への回線切替を行う（９１
０）。

【００４４】図１１は、ＰＳ１００が位置登録を行う際
のシーケンスを示す。

【００４５】ＰＳ１００自らの移動に伴い在圏の呼出エ
リアが変更された場合について説明する。ＰＳ１００は
位置登録先セル決定処理１１１０を起動し、接続可能な
ＢＳをＢＳの発するキャリアをサーチ検出すること下位
レイヤセルから検索する。本処理によって検出された接
続可能なＢＳ１３０に対して、ＰＳ１００は無線リンク
確立処理５２１後、位置登録メッセージ７１８を送信す
る。ＢＳ１３０はＢＳＣ１３２を介してＭＳＣ１５０へ
位置登録メッセージ１１０１，１１０２を送信する。本
メッセージには位置登録を要求するＰＳの端末番号とＢ
Ｓ１３０の属する呼出エリアのエリア番号が含まれる。
ＭＳＣ１５０はさらに、位置情報ＤＢ１７０に対して同
様に位置登録メッセージ１１０４を送信する。位置情報
ＤＢ１７０は本メッセージを受信後、位置登録処理１１
２０を起動し、位置情報テーブルにＰＳ１００の位置情
報である上記エリア番号を書き込む。同処理終了後、位
置情報ＤＢ１７０は位置登録受付メッセージ１１０５を
ＭＳＣ１５０へ送信する。続いてＭＳＣ１５０はＰＳ１
００に対して同メッセージ１１０６，１１０７，１１０
８を送信し位置登録が行われたことを通知する。なお、
位置登録受付メッセージは、解放完了メッセージを利用
することで回線を切断・解放することもできる。なお、
セル選択装置付ＰＳ１００も同様のシーケンスで位置登
録を行う。

【００４６】図１２は、発側無線回線ＢＵＳＹ時の呼接
続シーケンスを示す。具体的にはセル選択機能付無線端
末であるＰＳ１００が発呼の際にＰＳ−ＢＳ間の無線回
線がＢＵＳＹで他のセル種のＢＳの回線に切り替て通信
するためのシーケンスである。

【００４７】ＰＳ１００は、発側セル選択処理１０１０
を起動し接続先のセル種もしくはＢＳを決定する。接続
先として決定されたＢＳ１２０との間で無線リンク確立
処理を行うがＢＳ１２０から空き回線なしを意味する回
線ＢＵＳＹ通知を受ける（７０１ｂ）。続いて、ＢＵＳ
Ｙ対応セル切替処理１２１０を起動し、他のセル種のＢ
Ｓを新たに決定する。本処理によって決定されたＢＳ１
３０に対して、無線リンク確立処理５２１後、各装置を
介して発呼処理を行い、回線接続、通信を開始する。

【００４８】図１３は、着側無線回線ＢＵＳＹ時の呼接
続シーケンスを示す。具体的には、ＭＳＣ１５０からＰ
Ｓ１００への着信時に、着側のＰＳ−ＢＳ間の無線回線
がＢＵＳＹであるため、他のセル種のＢＳの回線へ切り
替て着側ＰＳへ着信及び接続を行うものである。

【００４９】図７記載の着呼シーケンス同様に、ＢＳ１
２０に対して呼設定メッセージ７０５，７０６を送信す
る。ＢＳ１２０−ＰＳ１００に空き回線がないことか
ら、ＢＳ１２０は空き回線なし（回線ＢＵＳＹ）の情報
を含む解放完了メッセージ１３０１，１３０２をＭＳＣ
１５０へ送信する。本メッセージを受信したＭＳＣ１５
０はセル選択装置１６０に対してＢＵＳＹ対応要求メッ
セージ１３０３を送信する。セル選択装置１６０は、Ｂ
ＵＳＹ対応セル切替処理１２１０を起動し、新たに他の
セル種を決定し、ＢＵＳＹ対応応答メッセージ１３０４
に決定されたセル種の情報を含めてＭＳＣ１５０へ送信
する。ＭＳＣ１５０は決定されたセル種のＢＳ１３０へ
ＢＳＣ１３２を介して、呼設定メッセージ７１８，７１
９を送信する。以後通信を開始する。また、ＢＵＳＹ対
応セル切替処理１２１０は、セル選択処理確認７６０後
の無線回線の空きなし時にも同様に起動される。

【００５０】

【発明の効果】本発明によれば、マルチレイヤセルシス
テムの移動通信システムにおいて、呼接続を行う端末
が、呼種別、同端末移動速度、回線使用予想時間の各情
報を交換局に接続されるセル選択装置へ送信し、同セル
選択装置のセル選択テーブルにおいて、同情報をもと
に、上記端末が回線接続を行うのに最も適したセル種を
選択し、同セル種を端末に通知し、端末は同セル種の無
線基地局と回線接続を行うことで、各呼に適した通信品
質を確保し、かつ、特定のセル種の無線基地局にトラヒ
ックが集中しないようにすることが可能となり、また、
セル選択処理後、同セル種の無線基地局と端末間の無線
回線に空きがない場合、もしくは、通信中、チャネル切
替の必要が発生したにもかかわらず、同無線基地局と端
末間に他の空き回線がない場合、他のセル種の選択を行
い、同セル種の無線基地局の回線へチャネル切替を行う
ことで、通信不可や、電波状況悪化に伴う通信品質の極
端な劣化、強制回線切断の発生率を低下させることが可
能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明に関する移動体通信システムの構成を
示す図である。

【図２】本願発明に関するセル選択テーブルを示す図で
ある。

【図３】本願発明に関する端末位置情報テーブルを示す
図である。

【図４】本願発明に関する階層呼出エリアテーブルを示
す図である。

【図５】本願発明の通信回線設定シーケンス図である。

【図６】本願発明の通信回線設定シーケンス図である。

【図７】本願発明の通信回線設定シーケンス図である。

【図８】本願発明の通信回線設定シーケンス図である。

【図９】本願発明の通信回線設定シーケンス図である。

【図１０】本願発明の通信回線設定シーケンス図であ
る。

【図１１】本願発明の通信回線設定シーケンス図であ
る。

【図１２】本願発明の通信回線設定シーケンス図であ
る。

【図１３】本願発明の通信回線設定シーケンス図であ
る。

【符号の説明】

１００…移動端末、１０１…セル選択装置付移動端末、
１０２…他網の移動端末、１０３…固定電話、１２０…
小セル用無線基地局、１２１…小セル、１３０…中セル
用無線基地局、１３１…中セル、１４０…大セル用無線
基地局、１４１…大セル、１５０…移動通信交換局、１
６０…セル選択装置、１７０…位置情報ＤＢ、１８０…
関門交換局、１９０…他移動通信網、１９１…固定通信
網。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者林正人神奈川県川崎市麻生区王禅寺1099番地株式会社日立製作所システム開発研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】移動通信サービスエリアを、大きなサービ
スエリアから成る大セルと、該大セルより小さなサービ
スエリアから成る中セルと、該中セルより小さなサービ
スエリアから成る小セルとに区分し、該それぞれのセル
に対応して設けられた無線基地局と、前記無線基地局と
通信する移動端末とから構成される移動通信システムの
通信回線設定方法において、前記移動端末は通信に係る呼種別情報を通信回線設定信
号に組み入れ前記無線基地局に該通信回線設定信号を送
信し、前記通信回線設定信号を受信した前記無線基地局は該通
信回線設定信号をセル選択装置に送信し、前記通信回線設定信号を受信した前記セル選択装置は、
該通信回線設定信号に包含される前記呼種別情報を抽出
し、該抽出された該呼種別情報に基づいて前記無線端末
が通信に使用すべきセルを前記大セル・中セル・小セル
の内のいずれか一つを選択し、該選択されたセル情報を
前記無線基地局に送信し、前記セル情報を受信した前記無線基地局は該セル情報を
前記無線端末に送信し通信回線を設定することを特徴と
する移動通信システムの通信回線設定方法。
【請求項２】無線端末から無線基地局へ呼種別情報を通
知するための通知方法であって、移動通信サービスエリアを複数のセルに区分し、前記複
数のセル区分は、大きなサービスエリアから成る大セル
と、該大セルより小さなサービスエリアから成る中セル
と、該中セルより小さなサービスエリアから成る小セル
とから階層的に構成し、前記各セル内を移動可能な無線端末は、前記無線基地局に接続されるセル選択装置が前記無線端
末と前記無線基地局間の通信に利用するセルとして前記
大セル・中セル・小セルの内のいづれか一つを選択する
基準となる前記呼種別情報を送信し、前記各セルに設けられたいずれかの無線基地局は、前記
無線端末から送信されてくる前記呼種別情報を受信し、前記無線基地局は前記無線端末から送信されてくる前記
呼種別情報を前記セル選択装置に通知することを特徴と
する呼種別情報の通知方法。
【請求項３】請求項２記載の呼種別情報の通知方法にお
いて、前記無線端末は、呼の設定時に前記呼種別情報を前記無線基地局に通知す
ることを特徴とする呼種別情報の通知方法。
【請求項４】請求項２記載の呼種別情報の通知方法にお
いて、前記無線端末は、呼の設定時に前記無線基地局に通知する情報中に呼種別
情報格納エリアを設け、該呼種別情報格納エリアに呼種
別情報を格納することを特徴とする呼種別情報の通知方
法。
【請求項５】請求項２記載の呼種別情報の通知方法にお
いて、前記無線端末は、通信時において第１のセルから隣接もしくは階層的関係
にある第２のセルへとハンドオーバする際に、前記呼種
別情報を前記第１のセル内に設けられた前記無線基地局
に通知することを特徴とする呼種別情報の通知方法。
【請求項６】無線端末から無線基地局へ回線使用時間情
報を通知するための通知方法であって、移動通信サービスエリアを複数のセルに区分し、前記複
数のセル区分は、大きなサービスエリアから成る大セル
と、該大セルより小さなサービスエリアから成る中セル
と、該中セルより小さなサービスエリアから成る小セル
とから階層的に構成し、前記各セル内を移動可能な無線端末は、前記無線基地局に接続されるセル選択装置が前記無線端
末と前記無線基地局間の通信に利用するセルとして前記
大セル・中セル・小セルの内のいづれか一つを選択する
基準となる前記回線使用時間情報を送信し、前記各セルに設けられたいずれかの無線基地局は、前記
無線端末から送信されてくる前記回線使用時間情報を受
信し、前記無線基地局は前記無線端末から送信されてくる前記
回線使用時間情報を前記セル選択装置に通知することを
特徴とする回線使用時間情報の通知方法。
【請求項７】請求項６記載の回線使用時間情報の通知方
法において、前記無線端末は、呼の設定時に前記回線使用時間情報を前記無線基地局に
通知することを特徴とする回線使用時間情報の通知方
法。
【請求項８】請求項６記載の回線使用時間情報の通知方
法において、前記無線端末は、呼の設定時に前記無線基地局に通知する情報中に回線使
用時間情報格納エリアを設け、該回線使用時間情報格納
エリアに回線使用時間情報を格納することを特徴とする
回線使用時間情報の通知方法。
【請求項９】請求項６記載の回線使用時間情報の通知方
法において、前記無線端末は、通信時において第1のセルから隣接もしくは階層的関係
にある第２のセルへとハンドオーバする際に前記回線使
用時間情報を前記第１のセル内に設けられた前記無線基
地局に通知することを特徴とする回線使用時間情報の通
知方法。
【請求項１０】無線端末から無線基地局へ端末速度情報
を通知するための通知方法であって、移動通信サービスエリアを複数のセルに区分し、前記複
数のセル区分は、大きなサービスエリアから成る大セル
と、該大セルより小さなサービスエリアから成る中セル
と、該中セルより小さなサービスエリアから成る小セル
とから階層的に構成し、前記各セル内を移動可能な無線端末は、前記無線基地局に接続されるセル選択装置が前記無線端
末と前記無線基地局間の通信に利用するセルとして前記
大セル・中セル・小セルの内のいづれか一つを選択する
基準となる前記端末速度情報を送信し、前記各セルに設けられたいずれかの無線基地局は、前記
無線端末から送信されてくる前記端末速度情報を受信
し、前記無線基地局は前記無線端末から送信されてくる前記
端末速度情報を前記セル選択装置に通知することを特徴
とする端末速度情報の通知方法。
【請求項１１】請求項１０記載の端末速度情報の通知方
法において、前記無線端末は、呼の設定時に前記端末速度情報を前記無線基地局に通知
することを特徴とする端末速度情報の通知方法。
【請求項１２】請求項１０記載の端末速度情報の通知方
法において、前記無線端末は、呼の設定時に前記無線基地局に通知する情報中に端末速
度格納エリアを設け、該端末速度格納エリアに該端末速
度情報を格納することを特徴とする端末速度情報の通知
方法。
【請求項１３】請求項１０記載の端末速度情報の通知方
法において、前記無線端末は、通信時において第１のセルから隣接もしくは階層的関係
にある第２のセルへとハンドオーバする際に前記端末速
度情報を前記第１のセル内に設けられた前記無線基地局
に通知することを特徴とする端末速度情報の通知方法。
【請求項１４】複数のサイズの異なるセルを階層的に有
する移動通信システムのセル選択に使用されるセル選択
テーブルにおいて、前記セル選択テーブルは、呼種別情報、端末移動速度情報もしくは回線使用時間情
報のうち少なくとも一つをテーブルパラメータとして有
し、該テーブルパラメータの組合わせから発側無線端末
の利用すべきセルを決定することを特徴とするセル選択
テーブル。
【請求項１５】無線端末から無線基地局へ通知する呼種
別情報であって、移動通信サービスエリアを複数のセルに区分し、前記複
数のセル区分は、大きなサービスエリアから成る大セル
と、該大セルより小さなサービスエリアから成る中セル
と、該中セルより小さなサービスエリアから成る小セル
とから階層的に構成し、前記各セル内を移動可能な無線
端末が送信し、前記各セルに設けられたいずれかの前記
無線基地局が受信し、前記無線基地局に接続されるセル
選択装置が前記無線端末と前記無線基地局間の通信に利
用するセルとして前記大セル・中セル・小セルの内のい
づれか一つを選択するための基準となることを特徴とす
る呼種別情報。
【請求項１６】請求項１５記載の呼種別情報において、前記呼種別情報は、前記無線基地局と前記移動可能な無
線端末間の通信に係る呼の種別であることを特徴とする
呼種別情報。
【請求項１７】請求項１５または請求項２記載の呼種別
情報において、前記呼種別情報は、音声もしくは画像もしくはデータの
いずれかであることを特徴とする呼種別情報。
【請求項１８】無線端末から無線基地局へ通知する回線
使用時間情報であって、移動通信サービスエリアを複数のセルに区分し、前記複
数のセル区分は、大きなサービスエリアから成る大セル
と、該大セルより小さなサービスエリアから成る中セル
と、該中セルより小さなサービスエリアから成る小セル
とから階層的に横成し、前記各セル内を移動可能な無線
端末が送信し、前記各セルに設けられたいずれかの前記
無線基地局が受信し、前記無線基地局に接続されるセル
選択装置が前記無線端末と前記無線基地局間の通信に利
用するセルとして前記大セル・中セル・小セルの内のい
づれか一つを選択するための基準となることを特徴とす
る回線使用時間情報。
【請求項１９】請求項１８記載の回線使用時間情報にお
いて、前記回線使用時間情報は、前記無線基地局と前記移動可能な無線端末間の通信を開
始する前に予め推定される回線使用時間もしくはユーザ
により自己申告される回線使用時間であることを特徴と
する回線使用時間情報。
【請求項２０】請求項１８記載の回線使用時間情報にお
いて、前記回線使用時間情報は、前記無線基地局と前記移動可能な無線端末間の通信を開
始する前に予め推定される回線使用時間もしくはユーザ
により自己申告される回線使用時間を複数に区分した時
間クラス情報であることを特徴とする回線使用時間情
報。
【請求項２１】無線端末から無線基地局へ通知する端末
速度情報であって、移動通信サービスエリアを複数のセルに区分し、前記複
数のセル区分は、大きなサービスエリアから成る大セル
と、該大セルより小さなサービスエリアから成る中セル
と、該中セルより小さなサービスエリアから成る小セル
とから階層的に構成し、前記各セル内を移動可能な無線
端末が送信し、前記各セルに設けられたいずれかの前記
無線基地局が受信し、前記無線基地局に接続されるセル
選択装置が前記無線端末と前記無線基地局間の通信に利
用するセルとして前記大セル・中セル・小セルの内のい
づれか一つを選択するための基準となることを特徴とす
る端末速度情報。
【請求項２２】請求項２１記載の端末速度情報におい
て、前記端末速度情報は、前記移動可能な無線端末の移動にともなう移動速度であ
ることを特徴とする端末速度情報。
【請求項２３】請求項２１記載の端末速度情報におい
て、前記端末速度情報は、前記移動可能な無線端末の移動にともなう移動速度を複
数に区分した速度クラス情報であることを特徴とする端
末速度情報。