JP2563793B2

JP2563793B2 - 無線ゾ−ン選択方式

Info

Publication number: JP2563793B2
Application number: JP62059069A
Authority: JP
Inventors: 周二安田; 淳田島
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp; NTT Mobile Communications Networks Inc
Current assignee: NTT Docomo Inc; Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1987-03-16
Filing date: 1987-03-16
Publication date: 1996-12-18
Anticipated expiration: 2011-12-18
Also published as: JPS63226133A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、移動通信における無線ゾーンのオーバーラ
ップ領域において、オーバーラップしている無線ゾーン
を構成する無線基地局（MBS）のなかから、チャネル使
用状況、あるいはトラヒック特性に応じて接続する無線
基地局（MBS）を選択する方法に関するものである。

（従来の技術）従来の移動通信においてよく用いられている２つの無
線ゾーン選択方式について述べる。

無線ゾーンのオーバーラップ領域に存在する移動局
（MSS）に発着呼の要求があった場合の無線基地局（MB
S）との通話接続制御方式の中で最も基本的な方式は、
移動局（MSS）において受信される制御情報のうち、一
番高い受信電界レベルの制御情報を送出した無線基地局
（MBS）を選択して接続要求する方式である。この方式
では、もし該無線基地局（MBS）に空き無線チャネルが
存在しなければ、その発着呼は通話接続不能として呼損
になってしまう。しかし、上記移動局（MSS）はオーバ
ーラップ領域に存在するので、オーバーラップゾーンを
構成する他の無線基地局（MBS）に空き無線チャネルが
存在すれば通話接続可能であり、１局の無線基地局（MB
S）としか通話接続要求できないことは、明らかに不利
な方式である。

従来よく用いられているもう１つの無線ゾーン選択方
式は、上記方式の欠点を補うものである。上記方式と同
様に受信電界レベルが最大の無線基地局（MBS）を選択
し接続要求を行うが、空き無線チャネルが存在しない場
合でもすぐに呼損とせず、順次受信電界レベルの高い無
線基地局（MBS）順に接続要求を行い、空き無線チャネ
ルを保持する無線基地局（MBS）が存在すれば通話接続
を行う。この方式では、該無線基地局（MBS）のうちに
空き無線チャネルを持つ局が１局でも存在すれば、その
発着呼は呼損になることは無いので、前方式に比べて呼
損率が減少し、無線チャネル使用効率が向上する。

後者の従来方法においては、確かにオーバーラップ領
域では複数局を選択できることになり、無線チャネル使
用効率向上につながるが、オーバーラップしていない領
域では以下のような欠点をいぜん保有する。これを第１
図を用いて説明する。第１図はオーバーラップしている
２つの無線ゾーンから構成される移動通信システムのゾ
ーン配置の例である。１、２は無線ゾーンを表し、それ
ぞれの無線ゾーン内には無線基地局（MBS）３、４が設
置されている。オーバーラップ領域に無線基地局（MS
S）５が、オーバーラップ領域以外の無線ゾーン２内に
無線基地局（MSS）６が存在している。無線基地局（MB
S）３、４の保有無線チャネル数はそれぞれ８チャネル
であり、無線基地局（MBS）３においては５チャネル、
無線基地局（MBS）４においては７チャネル使用中であ
るとする。無線基地局（MSS）５に発着呼の要求があっ
た場合を考える。無線基地局（MSS）５は無線基地局（M
BS）３と４の両方と通信可能であるが、従来法では受信
電界レベルの大きい順に接続要求を行うので無線基地局
（MSS）５とより近い無線基地局（MBS）４と通話接続を
行うことになる。その直後、無線基地局（MSS）６にお
いて発着呼の要求が生じた場合を考える。無線基地局
（MSS）６と通信可能な無線基地局（MBS）は無線基地局
（MBS）４のみであるが、既に無線基地局（MBS）４では
保有チャネルのすべてを使っているのでその発着呼は呼
損になってしまう。ところが、無線基地局（MSS）５の
発着呼に対して受信電界レベルを無視して無線基地局
（MBS）３の空き無線チャネルを割り当てると、その後
の無線基地局（MSS）６の発着呼に対しても通話接続可
能であり、無線基地局（MBS）３にもまだ２チャネルの
空きがある。

（発明が解決しようとする問題点）以上示したように、オーバーラップ領域の発着呼に対
する無線ゾーン選択方式において、単に受信電界レベル
を基準に接続無線基地局（MBS）を選択する従来方法で
は全体的な無線チャネル使用状況を考慮しておらず、無
線チャネル使用効率は十分高いとは言えなかった。

本発明はこれらの欠点を改善することを目的とする。

（問題点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
エリア内に移動局と通信するための無線チャネル設備を
具備した複数の無線基地局が存在し、各無線基地局毎に
移動局と通信可能な領域である無線ゾーンが構成され、
隣接する無線ゾーン間にオーバーラップする領域が存在
し、オーバーラップ領域内の移動局からの発信要求、ま
たは移動局への着信要求に対してオーバーラップゾーン
を構成する複数の無線基地局のなかから通信接続無線基
地局を選択可能な移動通信方式において、オーバーラッ
プ領域に存在する移動局から発信の要求、または移動局
へ着信の要求があった場合に、オーバーラップしている
無線ゾーンを構成する各無線基地局が保持する空き無線
チャネル数を均等化するように、又な各無線基地局の無
線チャネル使用率を均等化するように、通信接続無線基
地局を決定し、かつオーバーラップしている各無線ゾー
ンのうちゾーン内のトラヒックが非最繁時である無線ゾ
ーンを構成する無線基地局と優先的に通信接続を行う無
線ゾーン選択方式にある。

（作用）従来の技術では受信電界レベルを基準に無線基地局を
選択したのに対し、本発明では無線基地局のチャネルの
使用状況又はトラヒックを基準に無線基地局を選択す
る。従って発明の目的が達成され、全体の呼損率を低下
させることができる。

（実施例）本発明の構成の説明に当たって、第２図のような移動
通信システムを例に述べる。第２図は第１図のゾーン配
置をシステム構成から眺めたものに相当する。７は無線
基地局（MBS）を統制監視するMCU、８、９、10は移動局
（MSS）と無線基地局（MBS）との間の無線回線、11、12
は無線基地局（MBS）とMCUとの間の有線回線である。
８、９、10には通信チャネルだけでなく、無線基地局
（MBS）識別情報を送信する制御チャネルが含まれる。
以下に、無線基地局（MSS）５に発信、あるいは着信の
要求が生じたときの実施例１の制御手順を述べる。

（１）移動局（MSS）５は発着信接続制御に先立ち、
８、９の制御チャネル受信電界レベルにより接続可能な
無線基地局（MBS）を選択する。ここでは無線基地局（M
BS）３、４が選択される。発着信接続要求が生じた場合
には、接続可能な無線基地局（MBS）識別情報を無線基
地局（MBS）側へ送出する。無線基地局（MBS）は該情報
を中継し、11、12を用いてMCU7へ送信する。

（２） MCU7は、通信可能なMBSへ空き無線チャネル数
を問い合わせる。各無線基地局（MBS）は空き無線チャ
ネル数をMCU7へ送信する。MCU7は、最大の空き無線チャ
ネル数の無線基地局（MBS）を選択し、該無線基地局（M
BS）に接続指令信号を送信する。空き無線チャネルがひ
とつも存在しないときは、その呼は呼損として却下す
る。

（３）接続指令信号を受け取った無線基地局（MBS）
は、移動局（MSS）５と通話接続を行う。

手順（１）の接続可能な無線基地局（MBS）の判定
は、移動局（MSS）から無線基地局（MBS）へ送出される
制御信号の受信電界レベルを用いて無線基地局（MBS）
側において行うことも可能である。

次に本発明の第２の実施例を述べる。これは、上記の
第１の実施例の制御手順（２）を以下のように書き換え
たものである。

（２） MCU7は、通信可能な無線基地局（MBS）へ空き
無線チャネル数を問い会わせる。各無線基地局（MBS）
は使用無線チャネル数をMCU7へ送信する。MCU7は、最小
の無線チャネル使用率（使用無線チャネル／保有チャネ
ル数）の無線基地局（MBS）を選択し、該無線基地局（M
BS）に接続命令信号を送信する。空き無線チャネルがひ
とつも存在しないときは、その呼は呼損として却下す
る。

実施例１と２のどちらも、無線チャネル使用状況に応
じて接続無線基地局（MBS）を決定しているところに特
徴があり、従来法に比べて制御量の増大もわずかであ
る。

具体的な効果を模式図を用いて説明する。第３図は、
第２図の無線基地局（MBS）３、４の保有無線チャネル
数を等しく8CHとしたときの無線チャネル使用状況を表
す図である。横軸がチャネル数を表し、13、14はそれぞ
れ無線基地局（MBS）３、４の使用状況のグラフ、15は
オーバーラップ領域以外の移動局（MSS）によって使用
されている無線チャネル数、16はオーバーラップ領域の
移動局（MSS）によって使用されている無線チャネル
数、17は空き無線チャネル数を表す。（ａ）の状態で図
における移動局（MSS）５に発着呼の要求が生じたと
き、従来方式では、移動局（MSS）５により近い（受信
電界レベルがより高い）無線基地局（MBS）４と通話接
続を行うため、無線チャネル使用状況は（ｂ）に移る。
（ｂ）では、無線基地局（MBS）３と無線基地局（MBS）
４の空き無線チャネル数の差がますます広がり、無線ゾ
ーン２のオーバーラップ領域以外で使用できる無線チャ
ネルが残り少ない。本発明方式では、（ａ）の状態の無
線基地局（MBS）３、４空き無線チャネル数がそれぞれ
４と２であるので、実施例１の制御方式を用いると無線
基地局（MBS）３と通話接続を行い状態（ｃ）になる。
（ｃ）では、無線基地局（MBS）３、４の空き制御チャ
ネル数の差が狭まり、各無線基地局（MBS）の空き無線
チャネル数を均等にする方向に向かう。従って、（ｂ）
のように使用無線チャネルが１局に偏り、ふくそうが起
こりやすい状態を回避できる。この例では、保有無線チ
ャネル数が２つの無線基地局（MBS）において等しいの
で、実施例２の制御方式を用いても同じ結果になる。

実施例１と２の効果の違いは、オーバーラップゾーン
を構成する各無線基地局（MBS）の保有無線チャネル数
に差があるときに現れる。保有無線チャネル数はその無
線基地局（MBS）が構成する無線ゾーン内のトラヒック
に応じて決められる。従って、保有無線チャネル数がほ
ぼ等しい、つまりトラヒックが均一な無線ゾーン間での
制御の場合は、上記の例でも示したように本質的に実施
例１と２は等しい結果が得られるので無線チャネル使用
率を求める処理が必要のない実施例１の制御方式が適し
ている。これに対して、トラヒックが不均一な無線ゾー
ン間の制御の場合は実施例２の制御方式が適している。
例えば、第２図の無線基地局（MBS）３、４の保有無線
チャネル数が20と５のときに実施例１の制御方式を用い
た場合を想定する。オーバーラップ領域の発着呼に対し
て、無線基地局（MBS）４の無線チャネル使用数が０な
らば無線基地局（MBS）３の使用数が15を越えていない
と無線基地局（MBS）４と接続されることはない。その
ときの無線基地局（MBS）３と４の無線チャネル使用率
は、それぞれ80％と20％であり、トラヒックに応じて定
められている保有無線チャネル数の80％を使用している
ことは、無線基地局（MBS）３は極めてふくそうの起こ
りやすい状態であることを意味している。従って、この
場合には無線チャネル使用率を求める処理が必要だが実
施例２の制御方式が適している。

最後に、実施例３のトラヒック特性を考慮して接続無
線基地局（MBS）を決定する方式について説明する。

第４図は、第２図の無線基地局（MBS）３と４のトラ
ヒック特性であり、18、19はそれぞれ無線基地局（MB
S）３、４のグラフ、20、21はそれぞれの最繁時間帯で
ある。第４図の特性があらかじめ判明しているとき、時
間帯20においては、オーバーラップ領域の発着呼に対し
て最繁時間帯でない方の無線基地局（MBS）４と優先的
に通話接続させる。反対に、時間帯21においては、無線
基地局（MBS）３と優先的に接続させる。以上の制御を
行うことによって、最繁時の呼を出来るだけ周辺無線基
地局（MBS）に分散させることになり、呼損の低減が可
能になる。また、無線基地局（MBS）の保有無線チャネ
ル数は、その無線ゾーン内のトラヒックの最繁時の呼量
を基準に定められるので、保有無線チャネル数を削減す
ることも可能になる。ここでは、最繁時に注目した制御
について述べたが、更に詳細なトラヒック特性や、１週
間単位、１年単位と長期の特性に応じた制御も可能であ
る。

以上の説明において第２図のMCUの存在する構成のシ
ステムを例に用いたが、MCUが存在しない構成でも本発
明方式は適用可能である。第５図はMCUが存在しないシ
ステムの構成例を示している。22、23、24、25は無線基
地局（MBS）、26は無線基地局（MBS）22、23、24のオー
バーラップエリアに存在する移動局（MSS）、27、28、2
9は無線基地局（MBS）と移動局（MSS）間の無線回線、3
0、31、32は無線基地局（MBS）相互間を結ぶ有線回線で
ある。このシステムにおいて実施例１の制御方式を適用
させる場合を考える。移動局（MSS）26に発着呼の要求
が生じたとき、接続可能な無線基地局（MBS）22、23、2
4の空き無線チャネル数の情報を30、31を用いて特定の
無線基地局（MBS）に送出する。その無線基地局（MBS）
において、最大の空き無線チャネル数を持つ無線基地局
（MBS）が選択され、該無線基地局（MBS）へ30、31を用
いて接続指令が送出される。同様の手順により他の実施
例もMCUなしで実現可能である。

（効果の説明）以上詳細に説明したように、本発明の方式によれば、
オーバーラップゾーンを構成する無線基地局（MBS）の
無線チャネル使用状況や各無線ゾーンのトラヒック特性
を考慮した無線チャネル割当が可能になるため、従来方
式より無線チャネル使用効率を改善でき、全体の呼損率
を低下できる利点がある。

本発明はオーバーラップが存在する移動通信システム
に適用可能であり、オーバーラップ領域が広がれば広が
るほどその効果は増す。

【図面の簡単な説明】

第１図はオーバーラップしている２つの無線ゾーンから
構成される移動通信システムのゾーン配置の一例を示す
図。第２図は移動通信システム構成の一例を示す図。第
３図は、第２図のMBSの無線チャネル使用状況の一例を
表す図。第４図は、第２図のMBSのトラヒック特性の一
例を表す図。第５図は、MCUが存在しない移動通信シス
テム構成の一例を示す図。１、２……無線ゾーン、３、４……MBS、５、６……MS
S、７……MCU、８、９、10……MSSとMBS間の無線回線、
11、12……MBSとMCU間の有線回線、13、14……MBS3、４
の無線チャネル使用状況のグラフ、15……オーバーラッ
プ領域以外のMSSによって使用されている無線チャネル
数、16……オーバーラップ領域のMSSによって使用され
ている無線チャネル数、17……空き無線チャネル数、1
8、19……MBS3、４のグラフ、20、21……MBS3、４の最
繁時間帯、22、23、24、25……MBS、26……MSS、27、2
8、29……MSSとMBS間の無線回線、30、31、32……MBS相
互間の有線回線。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】サービスエリア内に移動局と通信するため
の無線チャネル設備を具備した複数の無線基地局が存在
し、各無線基地局毎に移動局と通信可能な領域である無
線ゾーンが構成され、隣接する無線ゾーン間にオーバー
ラップする領域が存在し、オーバーラップ領域内の移動
局からの発信要求、または移動局への着信要求に対して
オーバーラップゾーンを構成する複数の無線基地局のな
かから通信接続無線基地局を選択可能な移動通信方式に
おいて、オーバーラップ領域に存在する移動局から発信の要求、
または移動局へ着信の要求があった場合に、オーバーラ
ップしている無線ゾーンを構成する各無線基地局が保持
する空き無線チャネル数を均等化するように、又は各無
線基地局の無線チャネル使用率を均等化するように、通
信接続無線基地局を決定し、かつオーバーラップしてい
る各無線ゾーンのうちゾーン内のトラヒックが非最繁時
である無線ゾーンを構成する無線基地局と優先的に通信
接続を行うことを特徴とする無線ゾーン選択方式。