JP2000236569A - 無線通信システム - Google Patents

無線通信システム

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JP2000236569A
JP2000236569A JP11036446A JP3644699A JP2000236569A JP 2000236569 A JP2000236569 A JP 2000236569A JP 11036446 A JP11036446 A JP 11036446A JP 3644699 A JP3644699 A JP 3644699A JP 2000236569 A JP2000236569 A JP 2000236569A
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    • H04W16/00Network planning, e.g. coverage or traffic planning tools; Network deployment, e.g. resource partitioning or cells structures
    • H04W16/02Resource partitioning among network components, e.g. reuse partitioning
    • H04W16/10Dynamic resource partitioning

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 移動局での周辺基地局の空きチャネルの検索
速度の向上を図る。 【解決手段】 移動局1と基地局2Bとの通信のリンク
が確立したとき、基地局2Bは、有線回線ネットワーク
3を介して、管理サーバ4に自局の空きチャネルの情報
の更新を要求する。管理サーバ4は、要求を受けた基地
局の空きチャネルの情報を更新して、当該基地局の周辺
基地局2A、2Cの空きチャネル情報を、有線回線ネッ
トワーク3と要求を受けた基地局2Bを介して移動局1
に送信する。移動局1は、当該基地局の周辺基地局へ移
動するとき、管理サーバ4が提供した周辺基地局の空き
チャネル情報の中から空きチャネルを選択し、選択した
空きチャネル周波数を自移動局の周波数として使用す
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、サービスエリアが
複数のセルで構成され、各セルに基地局を配置し、複数
の移動局とこれら基地局が通信を行う為のチャネルを複
数具備してなる無線通信システムに関する。
【0002】
【従来の技術】移動無線通信システムにおいては、限ら
れた数の通信チャネルを有効に用いることによって移動
局数(利用者数)を増やすことができるため、チャネル
の有効利用を図ることは重要である。チャネルの有効利
用を図るために、基地局ごとに予めいつでも使用可能な
チャネルを割り当てておく方法(固定チャネル割当)に
対して、基地局ごとの割り当ては行わず、そのつど使用
できるチャネルを探し出して用いる方法(ダイナミック
チャネル割当の適応的再利用法)が考えられている。
【0003】この適応的再利用法の具体例として、シス
テムが持っている全チャネルの中から任意の順でチャネ
ルの干渉波レベルを測定し、レベルが一定値以下のチャ
ネルを空きチャネルと判断して、そのチャネルを用いる
方法が特開平6−53901号公報に「移動通信の空き
チャネル検出方法」として記載されている。
【0004】この従来の移動通信の空きチャネル検出方
法は、サービスエリアが複数のセルで構成され、各セル
に基地局を配置し、複数の移動局とこれら基地局が通信
を行う為のチャネルを複数具備し、基地局または移動局
が干渉波レベルを測定して干渉波レベルが一定値以下の
空きチャネルを用いて通信を行う移動局とから構成され
ている。
【0005】その際、干渉波レベルを測定するチャネル
の順番テーブルを複数種類用意し、一定距離離れた基地
局ごとに同じ順番テーブルを割当て、割当られた順番テ
ーブルに従って干渉波レベルを基地局または移動局で測
定し、移動局が干渉波レベルを測定する場合には、該移
動局に基地局から順番テーブルを通知し、基地局または
移動局が、順番テーブルに従って最初に検出した空きチ
ャネルを通信に用いるようにする。
【0006】以下、この従来の移動通信の空きチャネル
検出方法の動作を、図8と図9を参照して説明する。図
8において、1は移動局を、8Aは基地局を、8aは基
地局のエリアを表わしている。同じ記号(8A,8B,
8C)の基地局は同一チャネルを繰り返すことができ
る。図9に空きチャネル測定順番テーブル表を示す。基
地局8Aではチャネル1〜10,20,30,19,2
9,…11,21の順番の、基地局8Bではチャネル1
1〜20,30,10,29,9,…21,1の順番
の、基地局8Cではチャネル21〜30,10,20,
9,19,…1,11の順番の空きチャネルを検出する
テーブルを与える。
【0007】トラフィック量が少なく、各基地局が使用
しているチャネル数が10以下である場合を考える。例
えば、基地局8Aがチャネル1〜5まで使用している
時、移動局1が空きチャネルを測定する場合、まず基地
局8Aから測定順番テーブルを要求する。次に、測定順
番テーブルに従って、チャネル1から検索して、空きチ
ャネルを見つけるまで測定処理を繰り返す。この場合、
空きチャネル検出結果はチャネル6である。
【0008】各基地局は測定順番テーブルに従って空き
チャネルを割り当てるので、使用されているチャネルに
おいて、基地局8Aはチャネル1から、基地局8Bはチ
ャネル11から、基地局8Cはチャネル21から埋まっ
ている可能性が高い。トラフィックが少ない時は、基地
局8Bや8Cでチャネル1〜10を使用している可能性
は低いので、チャネル6は空きチャネルである可能性は
高い為である。
【0009】トラフィク量が多く、基地局8Aの使用し
ているチャネルが1〜10である場合、全ての基地局が
10チャネル使用していれば、これはシステム容量の限
界なので空きチャネルはないが、10チャネル以下の基
地局があれば空きチャネルが存在する可能性はある。空
きチャネルの測定を移動局1で行う場合、まず移動局1
が基地局8Aから測定順番テーブルを要求する。次に、
測定順番テーブルに従って、チャネル1から空きチャネ
ルを測定して、空きチャネルを検出するまで、測定処理
を繰り返す。
【0010】基地局8Bはチャネル11から埋めてゆく
ので、チャネル11〜20の中では20が最も使用され
ていない確率が高い。同様に基地局8Cはチャネル30
が空いている確率が高い。その為、移動局1は、基地局
から提供されたテーブルを従って20,30,19,2
9…の順で測定を行えば少ない測定回数で空きチャネル
を検出できる。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この従来技術
には、次のような問題点がある。すなわち、移動局での
空きチャネル検出は空きチャネルを見つけるまで、順番
テーブルを従って最初から干渉波レベルで測定(検索)
しなければいけないために、トラフィク量が多いとき、
移動局での空きチャネルを検出するまで時間がかかる。
【0012】また、各基地局に割り当てられた空きチャ
ネル測定順番テーブルが固定されているために、現在使
用されているチャネルを考慮することなく、移動局での
空きチャネル検出はあくまで順番テーブルに従って最初
から検索しなければいけないという問題点がある。
【0013】本発明の目的は、移動局無線通信におい
て、移動局での周辺基地局の空きチャネルのスキャンが
効率良くでき、検索速度の向上を図ることができるシス
テムを提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明においては、移動
局と基地局との通信のリンクが確立したとき、基地局
は、有線回線ネットワークを介して管理サーバに自局の
空きチャネルの情報の更新を要求する。管理サーバは、
要求を受けた基地局の空きチャネルの情報を更新して、
当該基地局の周辺基地局の空きチャネル情報を、有線回
線ネットワークと要求を受けた基地局を介して移動局に
送信する。
【0015】移動局は、当該基地局の周辺基地局の空き
チャネルを検索して他の基地局が使用していない周波数
を検索するとき、自ら周辺基地局の空きチャネルを検索
しないで、管理サーバが提供した周辺基地局の空きチャ
ネル情報の中から空きチャネルを選択し、選択した空き
チャネル周波数を自移動局の周波数として使用する。
【0016】したがって、移動局は、周辺基地局の空き
チャネルの検出のために検索する必要なくなり、周辺基
地局の空きチャネル情報を記憶したテーブルから空きチ
ャネルを選択するだけでよく、効率の良い空きチャネル
検出手段を備えた移動無線通信システムを実現すること
ができる。
【0017】
【発明の実施の形態】図1は、本発明の実施の形態を示
す全体構成図であり、基地局との間で移動しながら電波
を介して送受信可能な移動局1と、移動局1と電波を介
して送受信可能で、自基地局の空きチャネルを管理する
基地局2A、2B、2C、2D、…、2nと、基地局2
A、2B、2C、2D、…、2nと管理サーバ4を有線
回線通信網で接続する有線回線ネットワーク3と、全基
地局において、各基地局の周辺基地局IDと各基地局の
空きチャネル情報を管理する管理サーバ4とから構成さ
れている。
【0018】それぞれの基地局2A、2B、2C、2
D、…、2nは所定間隔で配置され、それぞれが同一構
成である。2bは基地局2Bのエリアを表わしている。
なお、ここでは、移動局1が基地局2Bと通信リンクが
確立しており、次にどこの基地局へ移動するのかを決ま
っていないとして説明する。
【0019】図2は、本発明の基地局2の構成を示して
いる。基地局2は、有線回線ネットワーク3を介して管
理サーバ4と接続する有線回線通信手段21と、移動局
1と無線信号で接続された基地局において無線信号の処
理を行なう無線通信手段22と、移動局1と所定の周波
数の電磁波で通信するアンテナ23と、自基地局の空き
チャネル情報を管理サーバ4に送信する情報通知手段2
4と、自基地局の空きチャネル情報を記憶する自基地局
空きチャネル情報記憶手段25とを含む。
【0020】図3は、本発明の移動局1の構成を示して
いる。移動局1は、基地局2と所定の周波数の電磁波で
通信するアンテナ11と、基地局と無線信号で接続され
た移動局において無線信号の処理を行なう無線通信手段
12と、周辺基地局空きチャネル情報を更新する周辺基
地局空きチャネル情報更新手段13と、周辺基地局空き
チャネル情報を記憶する周辺基地局空きチャネル情報記
憶手段14と、周辺基地局空きチャネル情報記憶手段1
4に記憶された周辺基地局空きチャネル情報の中から空
きチャネルを選択する通信チャネル選択手段15とを含
む。
【0021】図4は、本発明の管理サーバ4の構成を示
している。管理サーバ4は、有線回線ネットワーク3を
介して基地局2と接続する有線回線通信手段41と、全
基地局に対して、各基地局の空きチャネル情報を更新す
る基地局情報更新手段42と、「各基地局ID対各基地
局の空きチャネル」情報と「各基地局ID対周辺基地局
ID」情報を記憶する基地局情報記憶手段44と、基地
局情報記憶手段44から、ある基地局において、必要な
周辺基地局の空きチャネル情報を選択する周辺基地局選
択手段43とを含む。
【0022】図6は、管理サーバ4の基地局情報記憶手
段に記憶されている基地局情報記憶テーブルの記憶内容
の一例を示している。この基地局情報記憶手段44に記
憶された情報は、「各基地局ID対各基地局の空きチャ
ネル」情報と「各基地局ID対周辺基地局ID」情報で
ある。
【0023】図6の「各基地局ID対各基地局の空きチ
ャネル」テーブルには、現在の各基地局の空きチャネル
情報が記憶されている。即ち、基地局2Aの空きチャネ
ルは3つのチャネル(チャネル11、12、13)、基
地局2Bの空きチャネルは2つのチャネル(チャネル2
1、22)、基地局2Cの空きチャネルは2つのチャネ
ル(チャネル31、32)、基地局2Dの空きチャネル
はチャネル41、…というように記憶される。
【0024】また、図6の「各基地局ID対周辺基地局
ID」テーブルには、基地局2Aの周辺基地局は基地局
2B、基地局2Bの周辺基地局は基地局2Aと基地局2
C、基地局2Cの周辺基地局は基地局2Bと基地局2
D、基地局2Dの周辺基地局は基地局2Cと…というよ
うに、各基地局IDとその基地局の周辺基地局ID情報
が記憶されている。
【0025】図7は、移動局1の周辺基地局空きチャネ
ル情報記憶手段14に記憶されている基地局2Bの周辺
基地局情報テーブルを示しており、基地局2Bの周辺に
ある基地局2Aと2Cには、現在、基地局2Aの空きチ
ャネルとして3つのチャネル(チャネル11、12、1
3)があり、基地局2Cの空きチャネルとして2つのチ
ャネル(チャネル31、32)があり、合わせて5つ空
きチャネルがあることを示している。
【0026】次に、本発明の全体の動作について図5の
シーケンス図を参照して説明する。まず、移動局1と基
地局2Bとの通信のリンクが確立する前に、移動局1は
周辺基地局の空きチャネルを検索する(ステップS50
1)。移動局1は最初に検出された空きチャネルを、自
移動局1の周波数として使用し、基地局2Bとのリンク
を確立させる(ステップS502)。
【0027】移動局1と基地局2Bとの通信のリンクが
確立したとき、基地局2Bは有線回線ネットワーク3を
介して管理サーバ4に自基地局の空きチャネル情報の更
新を要求する(ステップS503)。この要求を受け
て、管理サーバ4は基地局2Bの空きチャネルの情報を
更新して(ステップS504)、基地局2Bの周辺基地
局の空きチャネル情報を、有線回線ネットワーク3と基
地局2Bを介して移動局1に送信する(ステップS50
5)。移動局1は管理サーバ4から送信された周辺基地
局の空きチャネル情報テーブルに記憶する(ステップS
506)。
【0028】移動局1が基地局2Bから基地局2Cへ通
信リンクを切り替えるときは、管理サーバ4から提供さ
れた周辺基地局の空きチャネル情報テーブルの中から空
きチャネルを選択する(ステップS507)。そして、
選択したチャネルを自移動局の周波数として使用し、基
地局2Cとのリンクを確立させる(ステップS50
8)。このリンクが確立されると、基地局2Cは管理サ
ーバ4に自局の空きチャネル情報の更新を要求する(ス
テップS509)。ステップS509と平行に、基地局
2Bも、移動局1が基地局2Bのチャネルをもう使用し
ていなかった為、管理サーバ4に自局の空きチャネル情
報の更新を要求する(ステップS510)。
【0029】この要求を受けた管理サーバ4は基地局2
Cの空きチャネルの情報を更新して(ステップS51
1)、基地局2Cの周辺基地局の空きチャネル情報を、
基地局2Cを介して移動局1に送信する(ステップS5
12)。移動局1は管理サーバ4から送信された周辺基
地局の空きチャネル情報をテーブルに記憶する(ステッ
プS513)。
【0030】管理サーバ4の基地局2Bの周辺に存在す
る基地局ID情報については、管理サーバ4が基地局2
Bの周辺に存在する基地局ID情報を予め持っている
か、あるいはある特定時間にネットワーク3を介して、
基地局2Bの周辺に存在する基地局から基地局2Bの送
信した自基地局IDを含む電波を受信可能か否かの通知
を収集して、基地局2Bの周辺基地局ID情報を記憶す
る方法もある。
【0031】図5のステップS503において、基地局
2Bの管理サーバ4に対する自基地局の空きチャネル情
報更新要求は、移動局1と基地局2Bとの通信リンクが
確立したとき、情報通信手段24が自基地局空きチャネ
ル情報記憶手段25より自基地局の空きチャネル情報を
検出して、移動局1のIDと自基地局ID(基地局2
B)と検出された空きチャネルデータと情報更新の制御
信号を有線回線通信手段21へ出力し、有線回線通信手
段21が、有線回線ネットワーク3を介して管理サーバ
4にそれらの情報を送信する。
【0032】図5のステップS504において、管理サ
ーバ4が基地局2Bの空きチャネル情報を更新するの
は、基地局2Bが有線回線ネットワーク3を介して送信
したデータと信号を有線回線通信手段41が受信して、
基地局情報更新手段42に出力し、基地局情報更新手段
42が基地局情報記憶手段44に記憶された基地局2B
の空きチャネル情報を更新する。
【0033】図5のステップS505において、基地局
2Bの空きチャネル情報を更新してから、管理サーバ4
の周辺基地局選択手段43が、基地局情報記憶手段44
に記憶された情報テーブルの中から、基地局2Bの周辺
基地局の空きチャネル情報を選択する。例えば、周辺基
地局選択手段43が基地局情報記憶手段44から検出し
た情報は図7のようなものである。周辺基地局選択手段
43が選択した情報を有線回線通信手段41に出力し、
有線回線通信手段41が有線回線ネットワーク3と基地
局2Bを介して、移動局1に送信する。
【0034】図5のステップS506において、管理サ
ーバ4から送信された移動局1の周辺基地局の空きチャ
ネル情報の受信は、まず有線回線ネットワーク3と基地
局2Bを介して移動局1のアンテナ11が周辺基地局空
きチャネル情報を受信して、無線通信手段12に出力す
る。無線通信手段12が周辺基地局空きチャネル情報を
周辺基地局空きチャネル情報更新手段13に送信して、
周辺基地局空きチャネル情報更新手段13が周辺基地局
空きチャネル情報を周辺基地局空きチャネル情報記憶手
段14に記憶する。
【0035】移動局1が、基地局2Bから基地局2Bの
周辺にある基地局へ移動するときには、従来のように周
辺基地局の空きチャネルを検索する必要がなく、通信チ
ャネル選択手段15が周辺基地局空きチャネル情報記憶
手段14に記憶された管理サーバ4から提供された周辺
基地局の空きチャネル情報テーブル中から空きチャネル
を選択する。そして選択した空きチャネル周波数を自移
動局1の周波数として移動先の基地局で使用する。
【0036】移動局1が管理サーバ4から提供された周
辺基地局の空きチャネル情報テーブルを参照して選択し
たチャネルが、実際には空きチャネルではなかった場合
には、空きチャネル情報テーブル中から次の空きチャネ
ルを選択する。2番目に選択されたチャネルも空きチャ
ネルではない場合には、空きチャネル情報テーブル中か
ら次々の空きチャネルを選択する処理を繰り返す。周辺
基地局の空きチャネル情報テーブル中から全空きチャネ
ルを選択しても空きチャネルが見つからない場合は、移
動局1は従来の空きチャネル検索方法を実行する。
【0037】以上のように本発明は、基地局との間で移
動しながら送受信可能な移動局を備えた無線通信システ
ムにおいて、リンクが確立されている現在の基地局から
その周辺基地局に移動する際に、移動局は、従来のよう
に周辺基地局の空きチャネルを検索する必要がなく、管
理サーバが提供した周辺基地局の空きチャネル情報の中
から空きチャネルを選択するだけで良いので、移動局が
周辺基地局の空きチャネルを検索する時間が短縮され、
検索速度を向上することができる。
【0038】
【発明の効果】本発明によれば、移動局での周辺基地局
の空きチャネルの検索が周辺基地局の空きチャネルを検
出するのではなく、管理サーバが提供した周辺基地局の
空きチャネル情報テーブルの中から選択できるため、移
動局での周辺基地局の空きチャネルの検出において、検
索数を削減することができ、検索速度を向上することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態を示す全体構成図である。
【図2】本発明の基地局の構成を示す図である。
【図3】本発明の移動局を示す図である。
【図4】本発明の管理サーバを示す図である。
【図5】本発明の動作を説明するためのシーケンス図で
ある。
【図6】本発明の管理サーバに設けられた基地局情報記
憶テーブルの記憶例を示す図である。
【図7】本発明の基地局に設けられた周辺基地局情報管
理テーブルの記憶例を示す図である。
【図8】従来例を示す図である。
【図9】従来例の動作を説明するための図である。
【符号の説明】
1 移動局 11 アンテナ 12 無線通信手段 13 周辺基地局空きチャネル情報更新手段 14 周辺基地局空きチャネル情報記憶手段 15 通信チャネル選択手段 2 基地局 21 有線回線通信手段 22 無線通信手段 23 アンテナ 24 情報通知手段 25 自基地局空きチャネル情報記憶手段 3 ネットワーク 4 管理サーバ 41 有線回線通信手段 42 基地局情報更新手段 43 周辺基地局情報選択手段 44 基地局情報記憶手段

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 サービスエリアが複数のセルで構成さ
    れ、各セルに基地局を配置し、複数の移動局とこれら基
    地局が通信を行う為のチャネルを複数具備してなる無線
    通信システムにおいて、 前記基地局は、有線回線ネットワークを介して管理サー
    バと接続されており、 前記管理サーバは、前記各基地局の空きチャネル情報
    と、各基地局の周辺基地局情報を管理しており、前記基
    地局から空きチャネル情報更新要求を受けたときに、当
    該基地局の周辺基地局の空きチャネル情報を、当該基地
    局を介して当該基地局とリンクが確立されている移動局
    に通知し、 前記通知を受けた移動局は、当該基地局からその周辺基
    地局に移動した際に、前記空きチャネル情報を参照して
    空きチャネルを選択し、該選択した空きチャネルによっ
    て移動した周辺基地局との間で通信リンクを確立するこ
    とを特徴とする無線通信システム。
  2. 【請求項2】 前記有線回線ネットワークを介して前記
    全ての基地局と接続される有線回線通信手段と、前記有
    線通信手段を介して受信した基地局からの空きチャネル
    更新要求情報に基づいて、各基地局の空きチャネル情報
    を更新する基地局情報更新手段と、該基地局更新手段か
    らの情報を受けて、各基地局ID対各基地局の空きチャ
    ネル情報と、各基地局ID対周辺基地局ID情報を記憶
    する基地局情報記憶手段と、前記基地局情報記憶手段か
    ら、前記更新要求を受けた基地局の周辺基地局における
    空きチャネル情報を選択し、前記有線通信回線を介して
    前記更新要求を受けた基地局とリンクされている移動局
    に送信する周辺基地局選択手段とを備えていることを特
    徴とする請求項1記載の無線通信システム用の管理サー
    バ。
  3. 【請求項3】 前記有線回線ネットワークを介して前記
    管理サーバと接続する有線回線通信手段と、前記移動局
    と無線信号で接続され、自基地局との間の無線信号の処
    理を行なう無線通信手段と、自基地局の空きチャネル情
    報を前記管理サーバに送信する情報通知手段と、自基地
    局の空きチャネル情報を記憶する自基地局空きチャネル
    情報記憶手段とを備えていることを特徴とする請求項1
    記載の無線通信システム用の基地局。
  4. 【請求項4】 前記基地局と無線信号で接続され、無線
    信号の処理を行なう無線通信手段と、前記周辺基地局空
    きチャネル情報を更新する周辺基地局空きチャネル情報
    更新手段と、前記周辺基地局空きチャネル情報を記憶す
    る周辺基地局空きチャネル情報記憶手段と、前記周辺基
    地局空きチャネル情報記憶手段に記憶された周辺基地局
    空きチャネル情報の中から空きチャネルを選択する通信
    チャネル選択手段とを備えていることを特徴とする請求
    項1記載の無線通信システムに用いられる移動局。
  5. 【請求項5】 前記管理サーバから提供された周辺基地
    局の空きチャネル情報テーブルを参照して選択したチャ
    ネルが、使用中のチャネルであることが検出されたとき
    に、前記空きチャネル情報の中から次の空きチャネルを
    選択する処理を繰り返す手段を備えていることを特徴と
    する請求項4記載の移動局。
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