CN1703113A - 频率选择装置、移动通信系统及多频带控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的是提供一种能够实现频率资源的有效利用的频率选择装置、移动通信系统及多频带控制方法。通过在无线频率选择装置中具有如下单元来达成所述目的：收集单元，其根据移动站可利用的系统带宽收集每个带宽的与所述移动站相关的环境信息；频率选择单元，其根据环境信息及从移动站通知的信息，决定要利用的频带及要连接的系统。

Description

频率选择装置、移动通信系统及多频带控制方法
技术领域
本发明涉及在将使用同一通信方式的多个蜂窝系统在多个频带上展开的环境下，用于实现频率资源的有效利用、服务区域的确保、吞吐特性的提高的频率选择装置、移动通信系统及多频带控制方法。
背景技术
近年来，对移动通信服务的需求急剧增加，不仅要求实现以往的语音和低速数据通信，还要求实现动画和高速数据通信等的高速且大容量的通信服务。因此，在以后的移动通信服务中，为了由低速数据支持高速大容量的数据通信，必须确保宽的频带。
但是，因为频率是有限的资源很难确保宽带，所以提出了有效地利用频率的通信方式的要求。无线通信系统已经发展成多样化，使用者可以接受各种服务，但是在导入新系统的时候，产生不能够充分地确保服务区域等问题。
另外，出于确保频率的有效利用和宽服务区域的目的，提出了可以利用不同的多个频带的无线通信系统，并得到了实用(例如，参照非专利文献1)。
另外，在PDC(个人数字蜂窝)中800MHz和1.5GHz频带的共用方式得到实用化(例如，参照非专利文献2)。与该方式对应的基站和移动站与利用800MHz和1.5GHz频带的通信相对应，等待接收，在进行语音动作时将800MHz和1.5GHz的两个频带作为候选进行频率信道的分配。这样，使业务量过度地集中的800MHz频带的业务量向1.5GHz频带分散。
另外，用于移动站等待接收的频带根据在网络上用通知信息进行通知的频带转变概率，被分配为任意的频带。在进行语音通信时移动站通过测定两个频带的电波状况来确保可利用的频率信道，选择能够满足期望的质量的适当的频带来继续通信。
另外，在欧洲出于平稳地导入W-CDMA(宽带码分多址)系统的目的，正在进行与GSM(全球移动通信系统)和W-CDMA两个系统对应的移动站的研究、和将该移动站与GSM及W-CDMA网络连接的试验性验证(例如，参照非专利文献3)。
示出从W-CDMA切换到GSM时候的步骤。在使用W-CDMA系统，通过线路交换而进行通信的移动站中，当接收信号功率小于所给定的阈值时，W-CDMA网络指示移动站使其测定GSM的信号。此时，如果存在发送超过接收信号功率的阈值的GSM信号的GSM基站，则开始从W-CDMA到GSM的切换。
当开始切换时，RAN(无线接入网络)确认能否向成为目标的GSM基站分配资源，如果有可分配的资源则GSM基站发送切换命令消息。
当移动站接收到切换命令时，与成为目标的GSM基站连接。其结果，与切换命令消息中所包含的消息相一致的无线连接被确立。移动站向GSM基站发送切换结束消息，开始和GSM网络的连接，释放W-CDMA网络的连接。
另一方面，也在研究关于涉及多个通信系统间的控制。进行控制以使1个移动站和多个系统中的1个连接。这样，和仅与单一的系统对应的情况相比，可以提高系统整体的吞吐量(例如，参照非专利文献4)。
另外，也在研究如下的方式：在使用多个采用同一通信参数的系统的情况下，独立地应用各个系统，通过进行使负载分散在多个系统间的资源控制来提高吞吐量的方式；在传输速度、信道数量、区域结构、传输特性不同的多个系统中，在与各系统对应的各移动站中，通过优先地选择可得到最大的吞吐量的系统来提高吞吐量的方式(例如，参照非专利文献5)。
如上所述，利用涉及到多个无线系统间的控制，可以实现频率资源的有效利用、服务区域的确保、吞吐量的提高。
[非专利文献1]R.Heichkero，et al.，“Ericsson Seamless Network，“Ericsson Review，No.2，pp.76-83，2002.
[非专利文献2]池下、深沢、益田、“1.5GHz带域共用方式特集システム概要，”NTTドコモ テクニカル·ジヤ一ナル、Vol.10，No.1，pp.6-14，Apr.，2003.
[非专利文献3]G.Alsenmyr，et al.，“Handover Between WCDMA andGSM，“Ericsson Review，No.1，pp.6-11，2003.
[非专利文献4]A.Tolli and P.Hakalin，“Adaptive Load Balancingbetween Multiple Cell Layers，“Proceedings of VTC Fall 2002，Vol.3，pp.1691-1695，Sept.2002.
[非专利文献5]T.Shono，K.uehara，S.Kubota，“Proposal for SystemDiversity on Software Defined Radio，“IeICE Trans.On Fund.，Vol.E84-A，No.9，pp.2346-2358，Sept.2002.
然而，所述背景技术中存在以下问题。
在所述控制方式中通过接收信号的测定来进行控制，存在着没有考虑无线传送信号的频率特性的差异的问题。
实际上，在频带不同的系统间进行系统的选择、切换时，必须考虑实际环境中的传输特性、衰减的影响、可确保的频带宽度的差异。
发明内容
在本发明中，其目的在于提供一种能够实现频率资源的有效利用的频率选择装置、移动通信系统及多频带控制方法。
为了解决所述课题，本发明的无线频率选择装置，是在利用多个频带的多个蜂窝系统中的无线频率选择装置中具有下列单元的装置：收集单元，其依照移动站可利用的系统带宽，收集每个带宽的与移动站相关的环境信息；决定单元，其根据环境信息和从移动站所通知的信息，决定要利用的频带和要连接的系统。这样，可以进行也考虑了频带的传输特性的差异的系统选择。
而且，还可以具有：系统选择单元，其根据上行链路的接收质量，选择满足相对移动站的接收质量的系统；频带分配单元，其根据选择结果和从移动站所通知的信息，分配频带。
而且，还具有判断单元，其根据环境信息，判断选择基准的阈值，频带分配单元也可以根据判断结果分配频带。
而且，还可以具有比率设定单元，其根据环境信息，设定要分配给各频带的业务量的比率。
而且，频带分配单元还可以依照判断结果，根据SIR基准、接收功率基准和多普勒频移基准中的至少一个，来分配频带。
而且，频带分配单元还可以根据接收功率和业务量信息，来分配频带。
而且，收集单元还可以具有接收质量收集单元、接收质量测定单元和业务量信息测定单元中的至少一个。
还可以具有阈值设定单元，其根据从移动站所通知的信息和业务量信息，来设定阈值。
另外，本发明的多频带控制方法，是在利用多个频带的多个蜂窝系统中的多频带控制方法，具有下列步骤：依照移动站可利用的系统带宽，收集每个带宽的与移动站相关的环境信息；根据环境信息和从移动站所通知的信息，决定要利用的频带和要连接的系统。这样，可以进行也考虑了频带的传输特性的差异的系统选择。
根据本发明的实施例，可以实现能有效利用频率资源的频率选择装置、移动通信系统、以及多频带控制方法。
附图说明
图1是表示不同频率共存的系统的例子的概念图。
图2是通过利用不同频带的系统而实现的吞吐量特性的概念图。
图3是表示不同频带中的建筑物侵入损失的说明图。
图4是不同频率共存的系统中的系统选择的概念图。
图5是表示本发明的一个实施例中的使用不同频带的共存系统的频带分配的概念图。
图6是表示本发明的一个实施例中的系统结构例的方框图。
图7是表示本发明的一个实施例中的系统结构例、控制装置的关系的方框图。
图8是表示本发明的一个实施例中的系统结构例的方框图。
图9是表示本发明的一个实施例中的系统结构例、控制装置的关系的方框图。
图10是表示本发明的一个实施例中的系统结构例的方框图。
图11是表示本发明的一个实施例中的系统结构例、控制装置的关系的方框图。
图12是用于示例基于接收功率的系统分配基准的说明图。
图13是表示本发明的一个实施例中的移动站和基站结构例的方框图。
图14是表示本发明的一个实施例中的系统选择流程图和向低频带系统的分配比率的说明图。
图15是表示本发明的一个实施例中的频带选择和阈值更新时的控制流程的顺序图。
图16是表示本发明的一个实施例中的移动站和基站的结构例的方框图。
图17是表示利用接收功率基准和SIR基准的系统选择法中的离基站的距离和业务量比率的说明图。
图18是表示本发明的一个实施例中的系统选择流程图和向低频带系统的分配比率的说明图。
图19是表示本发明的一个实施例中的移动站和基站的结构例的方框图。
图20是表示本发明的一个实施例中的系统选择流程图和向低频带系统的分配比率的说明图。
图21是表示本发明的一个实施例中的移动站和基站的结构例的方框图。
图22是表示本发明的一个实施例中的系统选择流程图和向低频带系统的分配比率的说明图。
图23是表示本发明的一个实施例中的阈值更新时的控制流程的顺序图。
图24是表示本发明的一个实施例中的移动站和基站的结构例的方框图。
图25是表示本发明的一个实施例中的频率选择和阈值更新时候的控制流程的顺序图。
图26是表示本发明的一个实施例中的移动站和基站的结构例的方框图。
图27是表示本发明的一个实施例中的移动站和基站的结构例的方框图。
图28是表示本发明的一个实施例中的移动站和基站的结构例的方框图。
图29是表示本发明的一个实施例中的频带选择和阈值更新时候的控制流程的顺序图。
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的实施例进行说明。并且，在用于说明实施例的所有图中，具有同一功能的部分使用同一符号，省略重复的说明。
首先，参照图1说明利用不同频带的多蜂窝系统的共存例。在本发明的实施例中，以使用同一通信方式的2个蜂窝系统共存的情况为例进行说明。
在本实施例中没有2个系统间的频带的重复，利用高频带的系统l1和利用低频带的系统l2共存。由于利用的频带不同所以各个系统中的移动站和基站之间的电波传输特性不同。
另外，一般情况下，利用高频带的系统更容易确保每个系统的宽频带，所以系统l1被分配比系统l2更宽的频带，系统容量也大。另外，各系统在同一地域中，进行同样的小区展开。即，1个基站可以传送2个系统的信号。
接着，参照图2说明对于利用频带不同的2个系统离基站的距离和吞吐量的关系。在2个系统利用同一通信方式、同一基站配置，以相同的发送功率进行发送的情况下，在各系统中可实现的总吞吐量依赖于各系统可利用的系统带宽。
另一方面，在各通信中可实现的吞吐量依赖于基于移动站和基站间的距离和频率的电波传输特性。为此，由于在基站的周边传输衰减量小，所以接收机中的接收信号功率非常大，系统容量大的宽带系统l1的吞吐量比系统l2高。另一方面，由于在小区边缘附近传输衰减量大，所以接收信号功率变小，利用高频带的系统l1的频带的传输衰减量比系统l2大，系统l1的吞吐量也比系统l2的吞吐量小。
接着，参照图3对室外的基站和室内的移动站进行通信时的建筑物侵入损失的例子进行说明。
任何频带的信号都会因侵入建筑物而引起接收信号功率衰减，但由于频带的差异、传输损失的值不同，所以接收信号功率也产生差异。因此，可以根据多个频带的传输损失来识别移动站所存在的环境(室内、室外等)。其结果，可以进行考虑了移动站所存在的环境(室内、室外等)中的电波传输特性(传输衰减、衰减的影响等)及利用方式(QoS等)的最佳的频带资源的分配和系统的选择。
下面，参照图4(a)、(b)对本发明的实施例的移动通信系统中的系统选择进行说明。
针对用于开始基站和移动站间的通信的连接请求(步骤S402)，频率选择站使用由基站和移动站通知的信息，决定在通信中所使用的频带和要连接的系统(步骤S404)。
所通知的信息例如是移动站及基站中的接收信号功率、移动站中的信噪比(SIR：Signal to Interference power Ratio)、移动站中的多普勒频移量、移动站所要求的例如要求传输速度和要求比特错误率等的QoS信息、各系统的业务量，利用这些信息中的至少一部分来决定频带和要连接的系统。
例如，当利用接收信号功率、SIR、多普勒频移量的信息时，可以进行考虑了频带的电波传输特性的不同的多频带控制的频带选择。另外，当使用QoS信息和业务量信息时，可以进行频带及系统带宽的系统选择。
利用这样的控制，来决定要利用的频带，给基站和移动站分配通信信道，指定要连接的系统。这里，指定高频率的系统(系统l1)或低频率的系统(系统l2)(步骤S406，步骤S408)。
另外，如图5所示，也可以进行使位于基站周边的移动站优先与高频带的系统l1连接，使位于小区边缘的移动站优先与低频带的系统l2连接的多频带控制。这样，可以提高所有系统的总吞吐量特性。
在这些多频带控制中，将各移动站中的接收信号功率和预先设定的阈值进行比较，依照接收信号功率，来决定要分配的频带。阈值的设定是根据业务量的分布和移动站所要求的QoS等来进行的。
接着，参照图6对本发明的第1实施例的移动通信系统中的基站、移动站和频率选择站进行说明。
本实施例的移动通信系统具有频率选择站2、基站3、移动站4。移动站4向基站3发送接收质量信息，接收到接收质量信息的基站3向频率选择站2发送移动站4中的接收质量信息、基站3中的接收质量信息及业务量信息。
频率选择站2使用所接收的信息，指定要使用的频带和要连接的系统。所选择的频带及系统的信息被通知给基站3后，从基站3通知给移动站4，根据所指定的信息进行通信设定。
参照图7来具体说明。
移动站4具有移动站装置41。移动站装置41具有接收质量信息测定部42。接收质量信息测定部42测定接收质量，将所测定的接收质量作为移动站信息发送给后面叙述的基站装置31的接收质量信息收集站32。
基站3具有基准装置31。基站装置31具有接收质量信息收集部32、接收质量信息测定部33、业务量信息测定部34。接收质量信息收集部32从所接收的移动站信息中抽出接收质量信息发送给频率选择装置21的接收质量信息收集部22。接收质量信息测定部33和业务量信息测定部34分别测定基站3中的接收质量和该基站3所收容的业务量，发送给后面叙述的频率选择装置21的接收质量信息收集部22和业务量信息收集部23。
频率选择站2具有频率选择装置21。频率选择装置21具有频带决定部25、和频带决定部25连接的接收质量信息收集部22、业务量信息收集部23和频带信息收集部24。频带决定部25根据从接收质量信息收集部22输入的基站3及移动站4的接收质量信息、和从业务量信息收集部23输入的业务量信息，使用预先设定的阈值来决定频带。所决定的频带被作为频带信息输入给频带信息收集部24。频带信息收集部24将频带信息通知给基站3和移动站4。基站3和移动站4根据所指定的信息进行通信设定。
接着，参照图8对本发明的第2实施例的移动通信系统进行说明。
在本实施例的移动通信系统中，基站3具有频率选择装置，在该频率选择装置中进行频率选择。移动站4向基站3发送接收质量信息，接收到接收质量信息的基站3通过使用移动站4中的接收质量信息、基站3中的接收质量信息、该基站3中的业务量信息来指定要使用的频带和要连接的系统。所选择的频带和系统的信息作为频率信息被通知给移动站4，根据所指定的信息来对通信进行设定。
参照图9来具体说明。
基站3除了所述基站装置31外还具有频率选择装置35。频率选择装置35具有频带决定部36。频率选择装置35进行频率选择。
移动站4利用移动站装置41的接收质量信息测定部42来测定接收质量并作为移动站信息发送给基站3。所发送的移动站信息在基站3的基站装置31的接收质量信息收集部32中被接收，接收质量信息收集部32从移动站信息中抽出接收质量信息，并输入给频率选择装置35。另外，基站装置31使用接收质量信息测定部33和业务量信息测定部34，分别测定基站3中的接收质量和该基站3所收容的业务量，并输入给频率选择装置35。
频率选择装置35的频带决定部36使用所输入的基站3和移动站4的接收质量信息、业务量信息，根据预先设定的阈值决定频带。所决定的频带作为频带信息被通知给移动站4。移动站4根据所指定的信息进行通信设定。
下面，参照图10对本发明的第3实施例的移动通信系统进行说明。
本实施例的移动通信系统中，移动站4具有频率选择装置，在该频率选择装置中进行频率选择。移动站4向基站3发送接收质量信息，接收到接收质量信息的基站3使用移动站4中的接收质量信息、基站3中的接收质量信息、该基站3中的业务量信息，求出阈值，将该阈值信息发送给移动站4。
移动站4使用所发送的阈值信息来选择频带和要连接的系统。所选择的频带和系统的信息从移动站4被通知给基站3，根据所指定的信息进行通信设定。
参照图11来具体说明。
基站3除了基站装置31外还具有基站侧频率选择装置37。基站侧频率选择装置37具有阈值信息更新部38。
另一方面，移动站4除了移动站装置41外还具有移动站侧频率选择装置43。移动站侧频率选择装置43具有频带决定部46、与频带决定部46连接的接收质量信息收集部44和阈值信息收集部45。
移动站4利用移动站装置41的接收质量信息测定部42来测定接收质量，并作为移动站信息发送给移动站侧频率选择装置43的接收质量信息收集部44和基站3。
在基站3中，在基站装置31的接收质量信息收集部32中，接收移动站信息，接收质量信息收集部32从移动站信息中抽出接收质量信息，并输入给基站侧频率选择装置37的阈值信息更新部38。
阈值信息更新部38使用从各移动站4发送来的信息，更新阈值，将阈值信息发送给移动站4的移动站侧频率选择装置43的阈值信息收集部45。另外，在基站装置31的接收质量信息测定部(未图示)中，测定接收质量，所测定的接收质量的信息被发送给接收质量信息收集部44。
在移动站4的移动站侧频率选择装置43中，从基站装置31和移动站装置41得到的接收质量信息被输入给接收质量信息收集部44，阈值信息被输入给阈值信息收集部45。
接收质量信息收集部44和阈值信息收集部45将所输入的信息输入给频带决定部46，频带决定部46决定要分配的频带。频带决定部46把所决定的频带作为频率信息通知给基站3。基站3根据所指定的信息，进行通信设定。
接着，参照图12对接收信号功率的阈值判断的基准进行说明。这里为了简单起见，对设定1个接收信号功率的阈值，将全部移动站分成位于基站3附近的移动站组和位于偏离基站3的位置处的移动站组的2个组的情况进行说明。
在移动站4中，当接收信号功率的值大于所设定的接收信号功率阈值时，移动站4优先连接高频带的系统l1，当移动站中的接收信号功率的值小于接收信号功率阈值时，优先连接低频带的系统l2。其中，在没有可分配给一个系统的信道的情况下，尽可能地维持通信质量分配给另一个系统。
在所述的结构中假定了使用固定阈值的方法，但由于接收信号功率阈值的最佳值根据业务量分布和移动站分布而不同，所以也可以使用适宜地控制阈值的方法。例如，每隔一定时间进行各移动站中的接收信号功率、通信中的移动站数量(或业务量)的测定，依照每带宽的移动站数量适宜地控制阈值。这样，可以使每带宽的移动站数量或业务量恒定。
下面，在第4～第11实施例中对在第1～第3实施例中所说明的移动通信系统进行更详细地说明。
参照图13对本发明的第4实施例的移动通信系统进行说明。
本实施例的移动通信系统以移动站4中的接收信号功率为基准，通过进行阈值判断来决定频带。
本实施例的移动通信系统具有基站3和移动站4。
基站3具有基站装置31。基站装置31具有：接收部311；与接受部311连接的上行链路接收质量测定部312和移动站信息抽出部313；与上行链路接收质量测定部312及移动站信息抽出部313连接的频率选择装置32；与频率选择装置32连接的控制部314；与控制部314连接、被输入测定用信号、发送控制信号和测定用信号的发送部315。另外，频率选择装置32具有频带选择部321、与频带选择部321连接的分配比率设定部322。频带选择部321具有：与上行链路接收质量测定部312连接的最低质量保证频带选择部3211；与最低质量保证频带选择部3211、移动站信息抽出部313及控制部314连接的接收功率基准频带分配部3213；与接收功率基准频带分配部3213及移动站信息抽出部313连接的接收信号功率阈值判断部3212。
另外，分配比率设定部322具有：与移动站信息抽出部313连接的接收信号功率信息存储部3221；与接收信号功率信息存储部3221及接收信号功率阈值判断部3212连接的系统选择阈值设定部3223；与系统选择阈值设定部3223连接的业务量测定部3222。
另一方面，移动站4具有移动站装置41。移动站装置41具有：接收部411；与接收部411连接的接收信号功率测定部412；与接收信号功率测定部412连接的移动站信息生成部413；与移动站信息生成部413连接的QoS信息生成部414及发送部415；与接收部411连接的控制信号解调部416；与控制信号解调部416连接的控制部417。
在分配用于进行移动站4和基站3的通信的信道时，移动站4根据来自基站3的接收质量测定请求开始接收信号的测定。移动站4的接收部411接收从多个基站发送来的信号，抽出来自连接候选的基站的接收质量测定用信号并输入给接收信号功率测定部412。在接收信号功率测定部412中使用所输入的接收质量测定用信号来测定接收信号功率，将测定结果输入给移动站信息生成部413。
另外，QoS信息生成部414根据移动站4所要求的通信质量设定移动站4的QoS信息，输入给移动站信息生成部413。移动站信息生成部413使用移动站4中的接收信号功率的信息和QoS信息来生成移动站信息，并输入给发送部415。发送部415将移动站信息作为控制信号发送给基站3。
基站3使用所接收的移动站信息来决定用于通信的信道、其频带及要连接的蜂窝系统，并作为控制信号通知给移动站4。
移动站4的接收部411从接收信号中抽取连接候选的基站所发送的控制信息，输入给控制信号解调部416。控制信号解调部416将所输入的控制信号进行解调，抽出基站3所决定的频带、信道、要连接的蜂窝系统的信息，输入给控制部417。控制部417根据输入信号，设定用于通信的频带及信道，决定要连接的蜂窝系统。
另一方面，在基站3中，在接收部311中接收从移动站4发送来的控制信号，所接收的信号分别被输入给上行链路接收质量测定部312和移动站信息抽出部313。上行链路接收质量测定部312进行所输入的信号的接收质量，例如接收信号的功率测定，将测定值输入给最低质量保证频带选择部3211。最低质量保证频带选择部3211使用接收信号功率的测定值，选择满足为了确立通信所必需的接收信号功率的系统，作为最低质量保证频带信息输入给接收功率基准频带分配部3213。
另外，移动站信息抽出部313从移动站4所生成的信号中抽出包含接收信号功率信息、Qos信息的移动站信息，将所抽出的移动站信息输入给接收信号功率信息存储部3221及接收信号功率阈值判断部3212。
接收信号功率信息存储部3221存储与该基站连接的所有移动站中的接收信号功率信息。当将移动站信息输入给接收信号功率阈值判断部3212、以及将系统选择阈值从系统选择阈值设定部3223输入给接收信号功率阈值判断部3212时，接收信号功率阈值判断部3212使用所述的系统选择阈值，对从移动站信息中抽出的接收信号功率信息进行阈值判断，将阈值判断结果输入给接收功率基准频带分配部3213。
接收功率基准频带分配部3213根据所输入的QoS信息、最低质量保证频带信息及阈值判断结果，进行频带的选择，作为频带选择结果输入给控制部314。输入了频率选择结果的控制部314开始进行通信控制，并且通过发送部315向移动站4发送频带选择结果。
接着，对分配比率设定部322的处理进行说明。分配比率设定部322设定系统选择阈值。将移动站信息从基站3的移动站信息抽出部313输入给分配比率设定部322的接收信号功率信息存储部3221，记录该移动站中的接收信号功率信息。另外，接收信号功率信息存储部3221将与该基站3连接的所有移动站中的接收信号功率信息输入给系统选择阈值设定部3223。业务量测定部3222测定与该基站3连接的移动站的业务量，并将业务量信息输入给系统选择阈值设定部3223。
系统选择阈值设定部3223求出该基站可利用的资源(信道数量)。另外，系统选择阈值设定部3223根据可利用的资源、各移动站中的接收信号功率信息，决定系统选择阈值，并输入给接收信号功率阈值判断部3212。关于具体的阈值设定方法在后面叙述。
接着，参照图14(a)对系统选择处理进行说明。
在连接请求(步骤S1402)后，通过接受所发生的呼叫的连接请求接受，开始通信连接处理(步骤S1404)。
接着，测定移动站的接收质量(步骤S1406)，然后，测定基站的接收质量(步骤S1408)。然后，进行基站的接收信号功率是否满足最低质量的判断，选择可利用的频带的候选(步骤S1410)。当基站的接收信号功率不满足最低质量时(步骤S1410：否)，设成呼损(步骤S1412)。
另一方面，当基站的接收信号功率满足最低质量时(步骤S1410：是)，将移动站的接收信号功率和接收信号功率阈值进行比较(步骤S1414)。在移动站的接收信号功率大于接收信号功率阈值的情况下(步骤S1414：S＞S1)，为基站和移动站间的通信选择高频带，决定连接到使用高频带的系统(步骤S1416)。其结果，系统l1被分配(步骤S1418)。这里，S是移动站的接收信号功率，S1是接收信号功率阈值。
另一方面，当移动站的接收信号功率比接收信号功率阈值小时(步骤S1414：S＜S1)，为基站和移动站间的通信选择低频带，决定连接到使用低频带的系统(步骤S1420)。其结果，系统l2被分配(步骤S1422)。
接着，图14(b)示出了在连接请求后，在以接收信号功率为基准进行频带的分配时的接收信号功率和分配低频带的系统的分配率的关系。由于仅是接收信号功率的判断，所以当接收信号功率小于等于S1时该移动站被分配到低频带的系统l2，当大于S1时被分配到系统l1。
接着，参照图15对本实施例的移动通信系统中的频带选择方法和阈值更新的控制方法进行说明。这里，以从移动站侧进行连接请求的情况为例进行说明。
在进行连接请求时，移动站4向基站3的控制部进行连接请求(步骤S1502)，接收到连接请求的基站3向移动站4发送连接请求确认信号(步骤S1504)，该连接请求确认信号用于确认已接收到连接请求信号。
接着，移动站4根据从基站3接收到的信号，生成包含进行了测定的接收信号功率的SIR信息和QoS信息的移动站信息(步骤S1506)，作为控制信道发送给基站装置31的控制部314(步骤S1508)。将移动站信息从控制部314发送到频率选择装置32的频带选择部321及分配比率设定部322(步骤S1510，步骤S1512)。
频带选择部321向分配比率设定部322进行阈值信息的请求(步骤S1514)。分配比率设定部322取得阈值信息(步骤S1516)，将所取得的阈值信息输入给频带选择部321(步骤S1518)。
另外，当频带选择部321接收到移动站信息时，测定上行链路的接收质量，例如接收信号功率(步骤S1520)，判断接收信号功率在通信方面是否充分(步骤S1522)。接着，使用从移动站4通知的移动站信息，抽出移动站4中的接收信号功率(步骤S1524)，利用所设定的接收信号功率阈值对所抽出的接收信号功率值进行阈值判断(步骤S1526)，进行频带的选择(步骤S1528)。将所选择的频带作为频带信息，通过控制部通知给移动站，从而进行通信信道的通知(步骤S1530，步骤S1532)。移动站4进行通信设定，开始通信(步骤S1534)。
对基站3的分配比率设定部322中的阈值的更新的流程进行说明。
在进行阈值的更新时，使用包含于从移动站4通过基站3的控制部314而通知的移动站信息中的该移动站的接收信号功率以及关于与该基站连接的所有移动站的接收信号功率信息，这些所有移动站的接收信号功率信息能够根据从接收信号功率信息存储部3221得到的周边移动站的接收信号功率信息而求出。
分配比率设定部322进行移动站的接收信号功率信息的抽出(步骤S1536)，进行周边移动站的接收信号功率信息的取得(步骤S1538)。
当从频带选择部321发送阈值更新请求时(步骤S1540)，分配比率设定部322取得移动站的接收信号功率信息(步骤S1542)。
接着，根据由业务量测定部3222所测定的该基站的各频带的业务量信息，系统选择阈值设定部3223求出各频带的可利用信道数量，以各频带的可利用信道数量为基准，使分配给各频带的业务量分散，设定分配给2个频带的业务量的比率(步骤S1544)。这种情况下，接收信号功率的分布可以根据接收信号功率信息而得到。接着，进行阈值的决定(步骤S1546)。
在进行阈值的设定时，求出各系统的可利用带宽的比率，在各移动站中进行阈值判断的情况下，使用如下方式：对阈值进行设定，使得分配给超过阈值的接收信号功率的移动站的带宽、和分配给只获得小于等于阈值的接收信号功率的移动站的带宽的比率等于可利用带宽的比率。例如，在高频带的系统的可利用带宽和低频带的可利用带宽为相同值的情况下，对阈值进行设定，使得50％的移动站被分配到高频带，剩下的50％被分配到低频带。在系统选择阈值设定部3223中所决定的阈值被通知给频带选择部321进行阈值的更新。
接着，参照图16对本发明的第5实施例的移动通信系统进行说明。
本实施例的移动通信系统以移动站4的接收信号功率及SIR值为基准判断阈值，决定要利用的频带和要连接的系统。
本实施例的移动站4是在参照图13所说明的移动站中具有与接收部411及移动站信息生成部413连接的SIR测定部418的移动站。
另外，本实施例的基站3是在参照图13所说明的基站3中具有与控制部314及移动站信息抽出部313连接的SIR基准频带分配部3214，以及与最低质量保证频带选择部3211连接、并可切换地连接SIR基准频带分配部3214和接收功率基准频带分配部3213的切换部3215的基站。另外，移动站信息抽出部313和接收信号功率阈值判断部3212与切换部3215连接。
当分配用于进行移动站4和基站3的通信的信道时，移动站4根据来自基站3的接收质量测定请求开始接收信号的测定。移动站4的接收部411接收从多个基站发送来的信号，抽出来自连接候选的基站的接收质量测定用信号，并输入给接收信号功率测定部412、SIR测定部418、控制信号解调部416。接收到接收质量测定用信号的接收信号功率测定部412和SIR测定部418分别测定接收信号功率和SIR，并作为接收信号功率信息及SIR信息输入给移动站信息生成部413。另外，在QoS信息生成部414中根据移动站4所要求的通信质量设定移动站4的QoS信息，并输入给移动站信息生成部413。移动站信息生成部413使用移动站4的接收信号功率信息、SIR信息和QoS信息生成移动站信息，输入给发送部415。发送部415将移动站信息作为控制信号发送给基站3。
在基站3中，使用移动站信息决定用于通信的信道、其频带及要连接的蜂窝系统，作为控制信号通知给移动站4。
移动站4的接收部411从接收信号中抽出连接候选的基站所发送的控制信号，并输入给控制信号解调部416。控制信号解调部416将所输入的控制信号进行解调，抽出基站3所决定的频带、信道、要连接的蜂窝系统的信息，输入给控制部417。控制部417根据输入信号，设定用于通信的频带和信道，决定要连接的蜂窝系统。
另一方面，在基站3中，由接收部311接收从移动站4所发送的信号，分别输入给上行链路接收质量测定部312及移动站信息抽出部313。
上行链路接收质量测定部312对所输入的信号的接收质量，例如接收信号功率进行测定，将接收信号功率值输入给最低质量保证频带选择部3211。最低质量保证频带选择部3211选择满足为了确立通信所必需的接收信号功率的系统，取得最低质量保证频带信息。
移动站信息抽出部313从输入信号中抽出包含接收信号功率信息、SIR信息、QoS信息的移动站信息，将所抽出的移动站信息输入给接收信号功率信息存储部3221、接收信号功率阈值判断部3212及SIR基准频带分配部3214。
当将移动站信息输入给接收信号功率阈值判断部3212、以及将系统选择阈值从系统选择阈值设定部3223输入给接收信号功率阈值判断部3212时，接收信号功率阈值判断部3212使用从移动站信息中抽出的接收信号功率信息和所述的系统选择阈值，进行阈值判断，得到阈值判断结果。接着，切换部3215根据阈值判断结果、QoS信息及最低质量保证频带信息，选择SIR基准频带分配部3214、接收功率基准频带分配部3213中的任意一个。
当选择了SIR基准频带分配部3214时，选择各系统中的移动站的SIR值最高的频带。另一方面，当选择了接收功率基准频带分配部3213时，利用基于接收信号功率的阈值判断结果来决定频带。
所选择的频带作为频带选择结果被输入给控制部314。控制部314进行通信控制，开始通信，并且从控制部314向发送部315输入频带选择结果。发送部315向移动站4发送频带选择结果以及移动站4的接收质量测定用信号。阈值更新通过和所述实施例同样的方法来进行。
接着，参照图17对本实施例的根据接收信号功率基准或SIR基准来分配系统的方法中的离基站3的距离和业务量的关系进行说明。当接收信号功率小于S1时系统l1的业务量的比例高，当接收信号功率超过S2时系统l2的业务量的比例高。当接收信号功率为S1＜S＜S2时随着靠近基站3系统l1的业务量变高，随着远离基站3系统l2的业务量变高。
接着，参照图18(a)对本实施例的系统选择处理进行说明。在连接请求后(步骤S1802)，通过接受所发生的呼叫的连接请求接受，开始通信连接处理(步骤S1804)。
接着，进行移动站4及基站3的接收质量的测定(步骤S1806，步骤S1808)。接着，判断基站的接收信号功率是否满足最低质量，选择可利用的频带的候选(步骤S1810)。
当基站的接收信号功率不满足最低质量时(步骤S1810：否)，设成呼损(步骤S1812)。
另一方面，当基站的接收信号功率满足最低质量时(步骤S1810：是)，将移动站的接收信号功率和接收信号功率阈值进行比较(步骤S1814)。当移动站的接收信号功率S满足{S＜S1}U{S＞S2}时(步骤S1814：S＜S1，S＞S2)，使用以接收信号功率为基准的阈值判断结果进行连接(步骤S1816)。这种情况下，当移动站的接收信号功率S满足{S＜S1}时(步骤S1816：S＜S1)，决定在基站3和移动站4间的通信中连接到使用高频带的系统(步骤S1818)。其结果，系统l1被分配(步骤S1820)。
当移动站4的接收信号功率S满足{S＞S2}时(步骤S1816：S＞S2)，决定在基站3和移动站4间的通信中连接到使用低频带的系统(步骤S1822)。结果，系统l2被分配(步骤S1826)。
另一方面，当移动站4的接收信号功率S满足{S1＜S＜S2}时(步骤S1816：S1＜S＜S2)，决定在基站3和移动站4间的通信中连接到SIR高的频带的系统(步骤S1824)。当SIR1＞SIR2时(步骤S1826：SIR1＞SIR2)，系统l1被分配(步骤S1820)，当SIR1＜SIR2时(步骤S1826：SIR1＜SIR2)，系统l2被分配(步骤S1826)。这里，SIR1是系统l1的接收SIR，SIR2是系统l2的接收SIR。
接着，参照图18(b)对本实施例的移动站被分配到使用低频带的系统的分配比率相对于接收信号功率的关系进行说明。
接收信号功率低的移动站4被分配到系统l1，接收信号功率高的移动站4被分配到系统l2。这样可以进行考虑了频率的传输的分配。另一方面，接收信号功率S为S1＜S＜S2的移动站利用SIR基准进行判断，SIR越低则分配到高频带的比率越小。
参照图19对本发明的第6实施例的移动通信系统进行说明。
本实施例的移动通信系统通过以移动站4的接收信号功率和基站3的SIR值及多普勒频移为基准进行阈值判断，决定频带。多普勒频移量的测定可以通过使用接收信号的包络线电平在每单位时间内和某电平交叉的次数(电平交叉次数)来求出(例如，参照非专利文献6)。另外，多普勒频移量也可以通过接收信号的自相关来求出。
本实施例的移动站4在参照图16所说明的移动站中还具有与接收部411及移动站信息生成部413连接的多普勒频移估计部419。另外，基站3在参照图16所说明的基站中还具有与移动站信息抽出部313及控制部314连接的多普勒频移基准频带分配部3216。另外，切换部3215切换SIR基准频带分配部3214、多普勒频移基准频带分配部3216或接收功率基准频带分配部3213，并且与最低质量保证频带选择部3211连接。
当分配用于进行移动站4和基站3的通信的信道时，移动站4根据来自基站3的接收质量测定请求开始接收信号的测定。在移动站4的接收部411中接收从多个基站3发送来的信号，使用来自连接候选的基站3的接收质量测定用信号，输入给接收信号功率测定部412、SIR测定部418、多普勒频移估计部419。接收信号功率测定部412、SIR测定部418和多普勒频移估计部419使用接收质量测定用信号，抽出接收信号功率信息、SIR信息及多普勒频移估计值，并输入给移动站信息生成部413。
QoS信息生成部414根据移动站4所要求的通信质量生成移动站QoS信息，并输入给移动站信息生成部413。
移动站信息生成部413使用移动站4中的接收信号功率信息、SIR信息、多普勒频移信息和QoS信息生成移动站信息，将所生成的移动站信息输入给发送部415。发送部415将所输入的移动站信息作为控制信号发送给基站3。
基站3使用移动站信息决定用于通信的信道、其频带及要连接的蜂窝系统，作为控制信号通知给移动站4。
移动站4的接收部411从接收信号中抽出连接候选的基站所发送的控制信号，并输入给控制信号解调部416。控制信号解调部416将所输入的控制信号进行解调，抽出基站3所决定的频带、信道、要连接的蜂窝系统的信息，输入给控制部417。控制部417根据输入信号，设定用于通信的频带和信道，决定要连接的蜂窝系统。
另一方面，在基站3中，在接收部311中接收从移动站4发送来的信号。接收部311将所接收的信号分别输入给上行链路接收质量测定部312及移动站信息抽出部313。上行链路接收质量测定部312对所输入的信号的信号功率进行测定，将测定值输入给最低质量保证频带选择部3211。最低质量保证频带选择部3211进行接收信号功率的测定，选择满足为了确立通信所必需的接收信号功率的系统，输出最低质量保证频带信息。
另一方面，移动站信息抽出部313从移动站4所生成的信号中抽出包含接收信号功率信息、SIR信息、多普勒频移信息、QoS信息的移动站信息，将所抽出的移动站信息输入给接收信号功率信息存储部3221、接收信号功率阈值判断部3212、SIR基准频带分配部3214及多普勒基准频带分配部3216。接收信号功率信息存储部3221存储通过移动站信息得到的与该基站3连接的所有的移动站4的接收信号功率信息。当将移动站信息输入给接收信号功率阈值判断部3212、以及将系统选择阈值从系统选择阈值设定部3223输入给接收信号功率阈值判断部3212时，接收信号功率阈值判断部3212使用从移动站信息中抽出的接收信号功率信息和所述的系统选择阈值，进行阈值判断，得到阈值判断结果。
切换部3215根据阈值判断结果、多普勒频移信息、QoS信息及最低质量保证频带信息，选择SIR基准频带分配部3214、接收功率基准频带分配部3213、多普勒频移基准频带分配部3216中的任意一个。
当选择了SIR基准频带分配部3214时，SIR基准频带分配部3214选择各系统中的移动站的SIR值最高的频带。另一方面，当选择了接收功率基准频带分配部3213时，接收功率基准频带分配部3213根据所述的阈值判断结果来选择频带。当选择了多普勒频移基准频带分配部3216时，多普勒频移基准频带分配部3216进行与多普勒频移量对应的分配。例如，当多普勒频移量大时选择低频带的系统，当多普勒频移量小时选择高频带的系统。
频带的选择结果作为频带选择结果被输入给控制部314。控制部314进行通信控制，开始通信，并且从控制部314向发送部315输入频带选择结果。发送部315向移动站4发送频带选择结果以及移动站4的接收质量测定用信号。另外，阈值更新通过和所述实施例同样的方法来进行。
接着，参照图20(a)对系统选择处理进行说明。在连接请求后(步骤S2002)，接受所发生的呼叫，开始通信连接处理(步骤S2004)。
接着，测定移动站4的接收质量(步骤S2006)。接着，测定移动站4的多普勒频移量(步骤S2008)。接着，测定基站3的接收质量(步骤S2010)。在接收质量测定后判断基站的接收信号功率是否满足最低质量，选择可利用的频带(步骤S2012)。当任意频带的信号都不满足基站3的最低质量时(步骤S2012：否)，设成呼损(步骤S2014)。
另一方面，当基站3的接收信号功率满足最低质量时(步骤S2012：是)，将移动站的接收信号功率和接收信号功率阈值进行比较(步骤S2016)。
当移动站4的接收信号功率S满足{S＜S1}U{S＞S2}时(步骤S2016：S＜S1，S＞S2)，使用以接收信号功率为基准的阈值判断结果决定要连接的系统(步骤S2018)。在这种情况下，当移动站4的接收信号功率S满足{S＞S2}时(步骤S2018：S＞S2)，将移动站4的多普勒频移量和多普勒频移阈值进行比较(步骤S2020)。在这种情况下，当多普勒频移fD小于多普勒频移量阈值FD时(步骤S2020：是)，被分配到系统l1(步骤S2022)。另一方面，当多普勒频移fD大于多普勒频移量阈值FD时(步骤S2020：否)，被分配到系统l2(步骤S2026)。
另一方面，当移动站的接收信号功率S满足{S＜S1}时(步骤S2018：S＜S1)，决定在基站3和移动站4间的通信中连接到使用低频带的系统(步骤S2024)，并分别分配。在这种情况下，系统l2被分配(步骤S2026)。
另外，当移动站的接收信号功率S满足{S1＜S＜S2}时(步骤S2016)，进行SIR的判断，在基站3和移动站4间的通信中连接到SIR高的频带的系统(步骤S2028)。即，在SIR1＞SIR2的情况下分配系统l1(步骤2022)，在SIR1＜SIR2的情况下分配系统l2(步骤S2026)。
接着，参照图20(b)对本实施例的多普勒频移量和分配低频带的系统的分配比率的关系进行说明。这里，因为对接收信号功率大于S2的移动站4进行多普勒频移量的判断，所以将多普勒频移量FD分配到低频带的分配比率高。
下面参照图21对本发明的第7实施例的移动通信系统进行说明。本实施例的移动通信系统利用以移动站4的接收信号功率和SIR值为基准来判断阈值的方式，通过根据该移动站4的多普勒频移量来设定接收信号功率的阈值来决定频带。
本实施例的移动站4和参照图19所说明的移动站的结构相同。基站3在参照图19所说明的基站3中还具有与系统选择阈值设定部3223及移动站信息抽出部313连接的多普勒频移信息存储部3224。
当分配用于进行移动站4和基站3的通信的信道时，移动站4根据来自基站3的接收质量测定请求开始接收信号的测定。移动站4的接收部411接收从多个基站3发送来的信号，使用来自连接候选的基站3的接收质量测定用信号，输入给接收信号功率测定部412、SIR测定部418、多普勒频移估计部419。
接收信号功率测定部412、SIR测定部418和多普勒频移估计部419使用接收质量测定用信号，抽出接收信号功率测定值、SIR信息及多普勒频移估计值，并输入给移动站信息生成部413。另外，QoS信息生成部414根据移动站4所要求的通信质量生成移动站4的QoS信息，并输入给移动站信息生成部413。移动站信息生成部413使用移动站4的接收信号功率信息、SIR信息、多普勒频移信息和QoS信息生成移动站信息，输入给发送部415。发送部415将移动站信息作为控制信号发送给基站3。
基站3使用移动站信息决定用于通信的信道、其频带及要连接的蜂窝系统，作为控制信号通知给移动站4。
移动站4的接收部411从接收信号中抽出连接候选的基站所发送的控制信号，输入给控制信号解调部416。控制信号解调部416将所输入的控制信号进行解调，抽出基站3所决定的频带、信道、要连接的蜂窝系统的信息，输入给控制部417。控制部417根据输入信号，设定用于通信的频带和信道，决定要连接的蜂窝系统。
另一方面，在基站3中，在接收部311中接收从移动站4发送来的信号。接收部311将所接收的信号分别输入给上行链路接收质量测定部312及移动站信息抽出部313。
上行链路接收质量测定部312对所输入的信号的接收质量，例如接收信号功率进行测定，将测定值输入给最低质量保证频带选择部3211。最低质量保证频带选择部3211进行接收信号功率的测定，选择满足为了确立通信所必需的接收信号功率的系统，输出最低质量保证频带信息。
另外，移动站信息抽出部313从输入信号中抽出包含接收信号功率信息、SIR信息、多普勒频移信息、QoS信息的移动站信息，将所抽出的移动站信息输入给接收信号功率信息存储部3221、接收信号功率阈值判断部3212、SIR基准频带分配部3214。
接收信号功率信息存储部3221存储与该基站3连接的所有的移动站的接收信号功率信息。当将移动站信息输入给接收信号功率阈值判断部3212、以及将系统选择阈值从系统选择阈值设定部3223输入给接收信号功率阈值判断部3212时，接收信号功率阈值判断部3212使用从移动站信息中抽出的接收信号功率信息和所述的系统选择阈值，进行阈值判断，得到阈值判断结果。在这种情况下，所使用的阈值是对从移动站信息中抽出的多普勒频移信息进行阈值判断时所输出的值。
切换部3215根据阈值判断结果、QoS信息及最低质量频带保证信息，选择SIR基准频带分配部3214、接收功率基准频带分配部3213中的任意一个。
当选择了SIR基准频带分配部3214时，SIR基准频带分配部3214选择各系统中的移动站的SIR值最高的频带，将频带的选择结果作为频带选择结果输入给控制部314。另一方面，当选择了接收功率基准频带分配部3213时，根据所述的阈值判断结果来选择频带，将该选择结果作为频带选择结果输入给控制部314。
控制部314开始通信控制，并且向移动站4发送频带选择结果。
另一方面，阈值的更新按下述进行。
移动站信息被输入给分配比率设定部322的接收信号功率信息存储部3221。接收信号功率信息存储部3221记录该移动站4的接收信号功率。与该基站3连接的移动站4的接收信号功率信息被输入给系统选择阈值设定部3223。
另外，业务量测定部3222将该基站所收容的业务量输入给系统选择阈值设定部3223。系统选择阈值设定部3223求出该基站3可利用的资源(信道数量)。
另外，移动站信息抽出部313从移动站信息中抽出该基站3的移动站的多普勒频移信息，将抽出的多普勒频移信息输入给多普勒信息存储部3224。系统选择阈值设定部3223根据多普勒频移的值设定接收信号功率的阈值。
这样，即使在多普勒频移中也设定阈值，通过设定基于该阈值的接收信号功率的阈值来进行控制，使得在分配移动站时如果多普勒频移量大则低频率的比率高，如果多普勒频移量小则高频率的比率高。
接着，参照图22(a)对本实施例的系统选择处理进行说明。在连接请求后(步骤S2202)，通过接受所发生的呼叫的连接请求接受，开始通信连接处理(步骤S2204)。
接着，进行移动站4的接收质量的测定(步骤S2206)。接着，进行该移动站的多普勒频移的值的测定(步骤S2208)。接着，进行基站3的接收质量的测定(步骤S2210)。
在接收质量测定后判断基站的接收信号功率是否满足最低质量，选择可利用的频带的候选(步骤S2212)。当任意频带的信号都不满足最低质量时(步骤S2212：否)，设成呼损(步骤S2214)。
另一方面，当基站的接收信号功率满足最低质量时(步骤S2212：是)，将移动站的多普勒频移量fD和多普勒频移阈值FD1、FD2(FD1＜FD2)进行比较(步骤S2216)。当移动站4的多普勒频移量fD大于多普勒频移阈值FD2时(步骤S2020：fD＞FD2)，为基站3和移动站4之间的通信选择低频带，决定连接到使用低频带的系统(步骤S2232)。其结果，与系统l2连接(步骤S2234)。另一方面，当移动站的多普勒频移量fD满足{fD＜FD2}时，以多普勒频移量为基准进行阈值的设定(步骤S2218)。在这种情况下，当移动站的多普勒频移量fD满足{FD1＜fD＜FD2}时，将针对接收信号功率S的接收信号功率阈值S1、S2(S1＜S2)设定成S1＝S11，S2＝S12。另外，当移动站4的多普勒频移量fD满足{fD＜FD1}时，将针对接收信号功率S的接收信号功率阈值S1、S2(S1＜S2)设定成S1＝S21，S2＝S22。
然后，当基站的接收信号功率满足最低质量时，将移动站4的接收信号功率和接收信号功率阈值进行比较(步骤S2220)。当移动站4的接收信号功率S满足{S＜S1}U{S＞S2}时(步骤S2220：S＜S1，S＞S2)，使用以接收信号功率为基准的阈值判断结果来决定要连接的系统(步骤S2222)。在这种情况下，当移动站的接收信号功率S满足{S＜S1}时(步骤S2222：S＜S1)，决定在基站3和移动站4间的通信中连接到使用高频带的系统(步骤S2224)。其结果，与系统l1连接(步骤S2226)。另一方面，当移动站4的接收信号功率S满足{S＞S2}时(步骤S2222：S＞S2)，决定在基站3和移动站4间的通信中连接到使用低频带的系统(步骤S2228)。结果，与系统l2连接(步骤S2234)。
另外，当移动站4的接收信号功率S满足{S1＜S＜S2}时(步骤S2220：S1＜S＜S2)，决定在基站3和移动站4间的通信中连接到SIR高的频带的系统，进行频带和系统的选择(步骤S2230)。例如，在SIR1＞SIR2的情况下(步骤2230：SIR1＞SIR2)，连接到系统l1上，在SIR1＜SIR2的情况下(步骤S2230：SIR1＜SIR2)，连接到系统l2上(步骤S2234)。
接着，图22(b)示出本实施例的多普勒频移量和分配到低频带的分配比率的关系。随着多普勒频移量变大，提高分配给低频带的比率，从而实现稳定的通信，另一方面，可以使在多普勒频移量小的移动站中进行高速通信。
接着，图23示出本实施例的移动通信系统的频带选择方式和阈值更新的控制流程的示例。这里，示出了从移动站侧4进行连接请求的情况的例子，示出了生成连接请求和移动站信息，并发送给基站的控制部314之后的流程。
将移动站信息从控制部314发送给频带选择部321和分配比率设定部322(步骤S2302，步骤S2304)。
频带选择部321向分配比率设定部322请求阈值信息(步骤S2306)，分配比率设定部322取得阈值信息(步骤S2308)，并发送给频率选择部(步骤S2310)。
当接收到移动站信息时，频带选择部321测定上行链路的接收质量，例如接收信号功率(步骤S2312)，判断关于接收信号功率在通信方面是否充分(步骤S2314)。接着，频带选择部321从移动站信息中抽出移动站的多普勒频移量、接收信号功率信息(步骤S2316，步骤S2318)。接着，频带选择部321进行多普勒频移量和接收信号功率的阈值判断(步骤S2320，步骤S2322)，选择通信时的频带(步骤S2324)。在选择了频带后，频带选择部321通过控制部314将所选择的频带信息通知给移动站(步骤S2326)。其结果，开始通信。
另外，当在移动站4和基站3间开始通信时，在基站3的分配比率设定部322中，进行阈值的更新。
分配比率设定部322抽出移动站的接收信号功率信息(步骤S2330)，取得周边移动站的接收信号功率信息(步骤S2332)。
在进行多普勒频移的阈值更新时，频带选择部321向分配比率设定部322进行阈值更新请求。接着，分配比率设定部322取得多普勒信息(步骤S2334)，决定多普勒频移的阈值(步骤S2336)。在进行阈值的更新时，使用移动站4的接收信号功率信息(步骤S2338)，该移动站4的接收信号功率信息是通过使用从控制部通知的移动站信息中得到的该移动站3的接收信号功率以及从接收信号功率信息存储部3221中得到的周边移动站接收信号功率信息而得到的。
另一方面，业务量测定部3222测定该基站的各频带的业务量信息，求出各频带的可利用的信道数量。接着，根据各个频带的可利用的信道数量设定分配给2个频带的业务量的比率(步骤S2340)。另外，可以从接收信号功率信息中得到接收信号功率的分布。接着，进行接收信号功率阈值的决定(步骤S2342)。
接收信号功率的阈值的设定方法和所述的实施例相同。另一方面，当设定阈值时，分配比率设定部322更新多普勒频移信息和接收信号功率信息。
接着，参照图24对本发明的第8实施例的移动通信系统进行说明。
本实施例的移动通信系统的移动站4具有频率选择装置，当分配用于进行移动站4和基站3的通信的信道时，移动站4根据来自基站3的接收质量测定请求开始测定接收信号。
本实施例的移动站4在参照图13所说明的移动站中还具有与移动站信息生成部413、控制部417及控制信息解调部416连接的移动站侧频率选择装置42。移动站侧频率选择装置42具有频带选择部421。频带选择部421具有：与移动站信息生成部413连接的移动站信息抽出部4211；与移动站信息抽出部4211及控制部417连接的接收功率基准频带分配部4212；与移动站信息抽出部4211、接收功率基准频带分配部4212及控制信号解调部416连接的接收信号功率阈值判断部4213。
另外，本实施例的基站3具有基站装置31。基站装置31：具有接收部311、与接收部311连接的移动站信息抽出部313及控制部314、与移动站信息抽出部313连接的基站侧频率选择装置32、与基站侧频率选择装置32连接的发送部315。基站侧频率选择装置32具有分配比率设定部322。分配比率设定部322具有：与移动站信息抽出部313连接的接收信号功率信息存储部3221、与接收信号功率信息存储部3221及发送部315连接的系统选择阈值设定部3223、与系统选择阈值设定部3223连接的业务量测定部。
移动站4的接收部411接收从多个基站发送来的信号，抽出来自连接候选的基站的接收质量测定用的信号。接收部411将接收信号输入给接收信号功率测定部412及控制信号解调部416。
接收信号功率测定部412使用接收质量测定用信号测定来自基站3的接收信号功率，并输入给移动站信息生成部413。移动站信息生成部413将移动站4的接收信号功率的信息和通过QoS信息生成部414所输入的QoS信息生成为移动站信息。另外，移动站信息生成部413将所生成的移动站信息输入给频带选择部421及发送部415。
另一方面，控制信号解调部416把所输入的信号解调为控制信号。该控制信号中包含有在基站3设定的阈值信息，控制信号解调部416将所抽出的阈值信息输入给频带选择部421。即，移动站侧频带选择装置42中被输入移动站信息和阈值信息。
在移动站侧频带选择装置42中，将移动站信息输入给移动站信息抽出部4211。移动站信息抽出部4211将接收信号功率信息输入给接收信号功率阈值判断部4213。另外，阈值信息被输入给接收信号功率阈值判断部4213。
接收信号功率阈值判断部4213根据接收信号功率信息的值和阈值信息，进行阈值判断，并将阈值判断结果输入给接收功率基准频带选择部4212。接收功率基准频带分配部4212根据所输入的阈值判断结果和通过移动站信息抽出部4211输入的QoS信息，从满足QoS信息的频带中选择满足阈值判断结果的频带，将选择结果输入给控制部417。
控制部417将根据频带选择结果决定的用于通信的信道、其频带、要连接的蜂窝系统的信息以及从移动站信息生成部413中输出的移动站信息作为控制信息输入给发送部415。发送部415将所输入的控制信息发送给基站3。
另一方面，在基站3中，在接收部311中接收从移动站4发送来的信号。接收部311将接收信号输入给移动站信息抽出部313。移动站信息抽出部313从移动站4所生成的信息中抽出包含接收信号功率信息、QoS信息的移动站信息。使用了移动站信息的阈值更新按下述进行。
移动站信息被输入给分配比率设定部322的接收信号功率信息存储部3221，其记录该移动站的接收信号功率。与该基站连接的移动站的接收信号功率信息被输入给系统选择阈值设定部3223。另外，业务量测定部3222将该基站所收容的业务量输入给系统选择阈值设定部3223。系统选择阈值设定部3223根据所输入的业务量，求出该基站可利用的资源(信道数量)。另外，系统选择阈值设定部3223根据可利用的资源及各移动站的接收信号功率，决定移动站4中的系统选择阈值。所决定的阈值信息从发送部315发送给各移动站。阈值通过和所述实施例相同的方法来决定。
接着，参照图25说明本实施例的频带选择方式及阈值更新的控制流程。这里，示出了从移动站侧4进行连接请求时的例子。在进行连接请求时移动站4向基站3的控制部进行连接请求(步骤S2502)。接收到连接请求的基站3发送连接请求确认信号(步骤S2504)。接着，在移动站4中进行来自基站的信号的测定，生成移动站信息(步骤S2506)。
移动站信息被输入给移动站4的频带选择装置42，并发送给基站3的控制部314及分配比率设定部322(步骤S2508，步骤S2510)。
基站3的控制部向分配比率设定部322请求阈值信息(步骤S2512)。分配比率设定部322取得阈值信息(步骤S2514)，发送给移动站4(步骤S2516)。
当移动站侧频带选择装置42被输入移动站信息时，检测可利用的频带(步骤S2518)，从移动站信息中抽出移动站4的接收信号功率值(步骤S2520)，进行移动站4的接收信号功率信息的阈值判断(步骤S2522)，进行频带的选择(步骤S2524)。当频带被选择时，通过控制部417将被选择的频带信息通知给基站3(步骤S2526，步骤S2532)，从基站3向移动站发送通信信道等的通信控制信息(步骤S2534，步骤S2536)，开始通信(步骤S2540)。
另一方面，在分配比率设定部322中，进行移动站的接收信号功率信息的抽出(步骤S2528)。接着，进行周边移动站的接收信号功率信息的取得(步骤S2530)。
另外，当开始通信时，进行阈值的更新。在进行阈值的更新时，从移动站4向控制站及分配比率设定部322通知阈值更新请求(步骤S2538，步骤S2542)。接着，通过使用从控制部通知的移动站信息中得到的该移动站的接收信号功率以及从接收信号功率信息存储部3221中得到的周边移动站接收信号功率信息，得到关于与该基站连接的所有的移动站的接收信号功率信息(步骤S2544)。另外，在业务量测定部3222中通过测定该基站的各频带的业务量信息，求出各频带中的可利用的信道数量。根据各个频带的可利用的信道数量，设定分配给2个频带的业务量的比率(步骤S2546)。另外，可以从接收信号功率信息中得到接收信号功率的分布。接着，进行阈值的决定(步骤S2548)。阈值的设定方法和所述的实施例相同。这样所决定的阈值被通知给移动站4的移动站侧频带选择装置42，可以进行阈值的更新。
接着，参照图26说明本发明的第9实施例的移动通信系统。
本实施例的移动站4在参照图24所说明的移动站中还具有：与接收部411及移动站信息生成部413连接的SIR测定部418；与移动站信息抽出部4211、控制部417连接的SIR基准频带分配部4214；与移动站信息抽出部4211连接、且可切换地与SIR基准频带分配部4214或接收功率基准频带分配部4212连接的切换部4215。另外，接收信号功率阈值判断部4213和切换部4215连接。基站和参照图24所说明的基站的结构相同。
本实施例的移动通信系统，在移动站4中，根据来自基站3的接收质量测定请求开始接收信号的测定。所接收的信号被输入给接收信号功率测定部412、SIR测定部418、控制信号解调部416。接收信号功率测定部412和SIR测定部418的输出结果被输入给移动站信息生成部413。移动站信息生成部413使用移动站4的接收信号功率信息、SIR信息和从QoS信息生成部414中输入的QoS信息生成移动站信息。所生成的移动站信息被输入给移动站侧频带选择装置42的移动站信息抽出部4211。
另一方面，输入给控制信号解调部416的信号作为控制信号被进行解调。控制信号中包含在基站3中设定阈值信息，阈值信息被输入给频带选择装置42的接收信号功率阈值判断部4213及接收功率基准频带分配部4212。
另外，输入给移动站信息抽出部4211的移动站信息作为接收信号功率信息、SIR信息、QoS信息被输出，接收信号功率信息和阈值信息一样被输入给接收信号功率阈值判断部4213。接收信号功率阈值判断部4213使用阈值信息，进行接收信号功率的阈值的判断。切换部4215根据QoS信息，选择满足移动站所要求的QoS的频带的系统。在这种情况下，使用阈值判断结果，选择SIR基准频带分配部4214、接收功率基准频带分配部4212中的任意一个。
阈值的判断结果和控制信息被输入给控制部417。控制部417在控制信息上附加判断结果，和移动站信息一起输入给发送部415。发送部415将所输入的信号发送给基站3。
下面，参照图27对本发明的第10实施例的移动通信系统进行说明。
本实施例的移动站4在参照图26所说明的移动站中还具有：与接收部411及移动站信息生成部413连接的多普勒频移估计部419；与移动站信息抽出部4211、控制部417连接的多普勒基准频带分配部4216。切换部4215连接移动站信息抽出部4211，可切换地连接SIR基准频带分配部4214、接收功率基准频带分配部4212或多普勒基准频带分配部4216。基站和参照图24所说明的基站的结构相同。
在本实施例的移动通信系统中，移动站4根据来自基站3的接收质量测定请求开始接收信号的测定。接收部411将所接收的信号输入给接收信号功率测定部412、SIR测定部418、多普勒频移测定部419、控制信号解调部416，接收信号功率测定部412、SIR测定部418及多普勒频移测定部419的输出结果被输入给移动站信息生成部413。移动站信息生成部413使用移动站4的接收信号功率信息、SIR信息、多普勒频移信息和QoS信息生成移动站信息。另外，移动站信息生成部413将所生成的移动站信息输入给移动站4的频带选择装置42的移动站信息抽出部4211。
另一方面，控制信号解调部416将所输入的信号解调成控制信号。控制信号中包含在基站3中设定的阈值信息，控制信号解调部416将阈值信息输入给频带选择装置42的接收信号功率阈值判断部4213及接收功率基准频带分配部4212。
另外，移动站信息抽出部4211将所输入的移动站信息作为接收信号功率信息、SIR信息、多普勒频移信息及QoS信息，输入给接收信号功率阈值判断部4213、SIR基准频带分配部4214、多普勒频移基准频带分配部4216及切换部4215。接收信号功率阈值判断部4213使用阈值信息，进行接收信号功率的阈值的判断。
另外，切换部4215使用QoS信息选择满足移动站所要求的QoS的频带的系统。在这种情况下，使用阈值判断结果，选择多普勒基准频带分配部4216、SIR基准频带分配部4214、接收功率基准频带分配部4212中的任意一个。阈值判断结果和控制信息被输入给控制部417。控制部417在控制信息上附加判断结果，和移动站信息一起输入给发送部415。发送部415将所输入的信号发送给基站3。
下面，参照图28对本发明的第11实施例的移动通信系统进行说明。
本实施例的移动站4在参照图26所说明的移动站中还具有与接收部411及移动站信息生成部413连接的多普勒频移估计部419。另外，基站3在参照图26所说明的基站中还具有与移动站信息抽出部313及系统选择阈值设定部3223连接的多普勒频移信息存储部3224。
在本实施例的移动通信系统中，移动站4根据来自基站3的接收质量测定请求开始接收信号的测定。接收部411将所接收的信号输入给接收信号功率测定部412、SIR测定部418、多普勒频移估计部419、控制信号解调部416。接收信号功率测定部412、SIR测定部418及多普勒频移测定部419将各输出结果输入给移动站信息生成部413。移动站信息生成部413使用移动站4的接收信号功率信息、SIR信息、QoS信息生成移动站信息。移动站信息生成部413将所生成的移动站信息输入给移动站4的移动站侧频带选择装置42的移动站信息抽出部4211。
另一方面，控制信号解调部416将所输入的信号解调成控制信号。控制信号中包含在基站3中设定的阈值信息。控制信号解调部416将阈值信息输入给频带选择装置42的接收信号功率阈值判断部4213及接收信号功率基准频带分配部4212。另外，移动站信息抽出部4211将所输入的移动站信息作为接收信号功率信息、SIR信息及QoS信息，输入给接收信号功率阈值判断部4213、SIR基准频带分配部4214及切换部4215。接收信号功率阈值判断部4213使用阈值信息，得到接收信号功率的阈值判断结果。
另外，切换部4215使用QoS信息选择满足移动站所要求的QoS的频带的系统，然后再使用阈值判断结果，选择SIR基准频带分配部4214、接收功率基准频带分配部4212中的任意一个。判断结果和控制信息被输入给控制部417，控制部417在控制信息上附加了判断结果后，将其和移动站信息一起通过发送部415发送给基站3。
另一方面，基站3在接收部311中接收信号。接收部311将接收信号输入给移动站信息抽出部313。移动站信息抽出部313从接收信号中抽出包含接收信号功率信息、QoS信息的移动站信息。另外，基站侧频率选择装置32使用移动站信息，进行阈值更新。移动站信息抽出部313将移动站信息输入给分配比率设定部322的接收信号功率信息存储部3221及多普勒频移信息存储部3224。接收信号功率信息存储部3221和多普勒频移信息存储部3224分别记录该移动站的接收信号功率及多普勒频移信息，将与该基站连接的移动站的接收信号功率信息及多普勒频移信息输入给系统选择阈值设定部3223。
另外，业务量测定部3222测定该基站所收容的业务量，将测定结果输入给系统选择阈值设定部3223。系统选择阈值设定部3223求出该基站可利用的资源(信道数量)。另外，系统选择阈值设定部3223决定要输入给移动站的接收信号功率阈值判断部4213中的系统选择阈值。所决定的阈值从发送部315被发送给各移动站。阈值的决定方法和所述的实施例相同。
接着，参照图29说明本实施例的频带选择方式及阈值更新的流程的例子。
这里，示出了关于从移动站4进行连接请求，接收到连接请求的基站3发送了连接请求确认信号之后的流程。
移动站4进行来自基站的接收信号的测定，生成移动站信息。移动站信息被输入给移动站4的频带选择装置42(步骤S2902)，被发送给分配比率设定部322(步骤S2904)。当输入移动站信息时，频带选择装置42向分配比率设定部322进行阈值信息的请求(步骤S2906)。分配比率设定部322进行阈值信息的取得(步骤S2908)，将阈值信息发送给移动站4(步骤S2910)。
另一方面，移动站4检测可利用的频带(步骤S2912)。接着，移动站4抽出移动站4中的接收信号功率值及多普勒频移信息(步骤S2914，步骤S2916)，设定基于多普勒频移的接收信号功率阈值，对接收信号功率信息进行阈值判断(步骤S2918)，进行频带的选择(步骤S2920)。
当选择了频带时，通过控制部417将所选择的频带信息通知给基站3(步骤S2922，步骤S2928)，从基站3向移动站4发送通信信道等的通信控制信息(步骤S2930，步骤S2932)，开始通信(步骤S2936)。
另一方面，分配比率设定部322进行移动站的接收信号功率信息的抽出(步骤S2924)。另外，分配比率设定部322进行周边移动站的接收信号功率信息的取得(步骤S2926)。
另外，当在移动站4和基站3间开始通信时，在基站3的分配比率设定部322中，进行阈值的更新。移动站4向基站3发送阈值信息更新请求(步骤S2934，步骤S2938)。在进行多普勒频移的阈值更新时，取得周边移动站多普勒频移信息和该移动站的多普勒频移信息(步骤S2940)，使用所取得的多普勒信息设定新的阈值(步骤S2942)。
另外，在进行接收信号功率的阈值的更新时，使用根据从控制部通知的移动站信息而得到的该移动站的接收信号功率以及关于与该基站连接的所有移动站的接收信号功率信息(步骤S2944)，该所有的移动站的接收信号功率信息可以通过使用可从接收信号功率信息存储部3221得到的周边移动站接收信号功率信息而得到。另一方面，业务量测定部3222通过测定该基站的各频带的业务量信息，求出各频带的可利用的信道数量。然后，根据各频带的可利用的信道数量设定分配给2个频带的业务量的比率(步骤S2946)。
接收信号功率的分布可以根据从接收信号功率信息存储部3221输出的接收信号功率信息得到。接着，决定接收信号功率的阈值(步骤S2948)。阈值的设定方法使用如下的方式：求出各个系统中的可利用带宽的比率，在各移动站中进行阈值判断时，对阈值进行设定，使得分配给接收信号功率超过阈值的移动站的带宽和分配给只获得小于等于阈值的接收信号功率的移动站的带宽的比率，和可利用的带宽的比率相等。这样所决定的阈值被通知给移动站4的频带选择装置42进行阈值的更新。
根据本发明的实施例，通过使用多频带控制的无线系统，通过进行考虑了频带的传输特性的不同的系统选择及资源控制，可以进一步实现频率资源的有效利用、服务区域的确保、吞吐量特性的提高。
在所述实施例中，对使用同一通信方式的2个蜂窝系统共存的情况进行了说明，但在3个或3个以上的蜂窝系统共存的情况下，通过同样的结构，也可以实现频率资源的有效利用、服务区域的确保、吞吐量特性的提高。
本发明的频率选择装置、移动通信系统及多频带控制方法可以适用于在多个频带上展开的多个移动通信系统。

Claims (9)

1.一种使用多个频带的多个蜂窝系统中的无线频率选择装置(21)，其特征在于，具有：
信息收集单元(22，23，24)，用于针对移动站可用的各个频带收集与该移动站相关的环境信息；以及
频带决定单元(25)，用于根据所述环境信息和所述移动站提供的信息，决定要使用的频带以及该移动站要连接的系统。
2.根据权利要求1所述的无线频率选择装置，其特征在于，还具有：
系统选择单元(37)，用于根据上行链路的接收信号选择满足所述移动站的接收信号质量的系统；以及
频带分配单元(35)，用于根据所述系统选择单元的选择结果和所述移动站提供的信息来分配频带。
3.根据权利要求1或2所述的无线频率选择装置，其特征在于：
进一步具有判断单元(36)，用于将所述环境信息中包含的值与相应的阈值进行比较，以及
所述频带分配单元根据所述判断单元的结果来分配频带。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的无线频率选择装置，其特征在于，进一步具有：
分配比率设定单元(322)，用于根据所述环境信息设定分配到各个频带的业务量的比率。
5.根据权利要求3或4所述的无线频率选择装置，其特征在于：
所述频带分配单元根据所述判断单元的结果，基于SIR基准、接收功率基准、多普勒频移基准中的至少一个来分配频带。
6.根据权利要求2至5中的任意一项所述的无线频率选择装置，其特征在于：
所述频带分配单元根据接收功率和业务量信息来分配频带。
7.根据权利要求1至6中的任意一项所述的无线频率选择装置，其特征在于：
所述信息收集单元包括接收信号收集单元、接收信号测量单元、业务量测量单元中的至少一个。
8.根据权利要求3至7中的任意一项所述的无线频率选择装置，其特征在于，还具有：
阈值设定单元(3223)，用于根据所述移动站提供的信息和所述业务量信息来设定阈值。
9.一种利用多个频带的多个蜂窝系统中的多频带资源管理方法，其特征在于，包括如下步骤：
针对移动站可用的各个频带收集与该移动站相关的环境信息；以及
根据所述环境信息和所述移动站提供的信息确定要使用的频带以及所述移动站要连接的系统。
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