JP2000287250A - 移動体通信システムおよびマイクロセル基地局 - Google Patents
移動体通信システムおよびマイクロセル基地局Info
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- JP2000287250A JP2000287250A JP11093528A JP9352899A JP2000287250A JP 2000287250 A JP2000287250 A JP 2000287250A JP 11093528 A JP11093528 A JP 11093528A JP 9352899 A JP9352899 A JP 9352899A JP 2000287250 A JP2000287250 A JP 2000287250A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 階層化マクロセル方式において、移動する移
動局に対し、通信品質の劣化に影響するハンドオーバー
制御の発生を極力抑えて通信を行う移動体通信システム
およびマイクロセル基地局を提供する。 【解決手段】 マクロセル基地局１３は、マクロセル１
１を形成する。マイクロセル基地局１４は、マクロセル
１１内に位置し、マイクロセル１２を形成する。ここ
で、マイクロセル基地局１４は、通信を行っている移動
局１５から受信する信号に基づいて、当該移動局１５の
位置を監視する。そして、マイクロセル基地局１４は、
移動局１５の移動に追従して、移動局１５がマイクロセ
ル１２内に留まるように形成するマイクロセル１２の形
状を変化させ、ハンドオーバーの発生を抑える。
動局に対し、通信品質の劣化に影響するハンドオーバー
制御の発生を極力抑えて通信を行う移動体通信システム
およびマイクロセル基地局を提供する。 【解決手段】 マクロセル基地局１３は、マクロセル１
１を形成する。マイクロセル基地局１４は、マクロセル
１１内に位置し、マイクロセル１２を形成する。ここ
で、マイクロセル基地局１４は、通信を行っている移動
局１５から受信する信号に基づいて、当該移動局１５の
位置を監視する。そして、マイクロセル基地局１４は、
移動局１５の移動に追従して、移動局１５がマイクロセ
ル１２内に留まるように形成するマイクロセル１２の形
状を変化させ、ハンドオーバーの発生を抑える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、移動体通信システ
ムおよびマイクロセル基地局に関し、より特定的には、
周波数を有効利用するための適応セル形状制御を行う移
動体通信システムおよび当該システムを構成するマイク
ロセル基地局に関する。
ムおよびマイクロセル基地局に関し、より特定的には、
周波数を有効利用するための適応セル形状制御を行う移
動体通信システムおよび当該システムを構成するマイク
ロセル基地局に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、移動体通信システムにおい
て、通信エリアを形成する方式としてマクロセル方式が
存在する。この従来のマクロセル方式とは、例えば、図
６に示すように、正六角形のゾーンを形成しているマク
ロセル１１が敷き詰められており、各マクロセル１１に
それぞれＡ〜Ｉまでの９の周波数が繰り返し割り当てる
ものである。このマクロセル方式において、通信対象で
ある移動局は、いずれかのマクロセル１１内において、
当該マクロセル１１に予め与えられた周波数（Ａ〜Ｉの
いずれか１つ）を用いて、対応する基地局との通信を行
う。なお、以下の説明においては、周波数Ａ〜Ｉを用い
るマクロセルを、それぞれマクロセル１１ａ〜１１ｉと
表現することにする。
て、通信エリアを形成する方式としてマクロセル方式が
存在する。この従来のマクロセル方式とは、例えば、図
６に示すように、正六角形のゾーンを形成しているマク
ロセル１１が敷き詰められており、各マクロセル１１に
それぞれＡ〜Ｉまでの９の周波数が繰り返し割り当てる
ものである。このマクロセル方式において、通信対象で
ある移動局は、いずれかのマクロセル１１内において、
当該マクロセル１１に予め与えられた周波数（Ａ〜Ｉの
いずれか１つ）を用いて、対応する基地局との通信を行
う。なお、以下の説明においては、周波数Ａ〜Ｉを用い
るマクロセルを、それぞれマクロセル１１ａ〜１１ｉと
表現することにする。
【０００３】また、上記従来のマクロセル方式において
は、あるマクロセル１１内でのトラフィック量が多くな
って通信品質が低下する場合の対策として、階層化セル
構造が提案されている。図７は、従来の移動体通信シス
テムで用いるマクロセル方式における階層化セル構造
（以下、階層化マクロセル方式という）の一例を示す図
である。図７において、従来の階層化マクロセル方式の
マクロセル１１は、ゾーン内にマクロセル基地局１３
と、マイクロセル基地局３４とを有している。マクロセ
ル基地局１３は、半径数ｋｍ程度のマクロセル１１内の
通信をカバーする基地局である。マイクロセル基地局３
４は、マクロセル１１内に設置され、半径数百ｍ程度の
マイクロセル３２のエリアを形成して当該エリアの通信
をカバーする。
は、あるマクロセル１１内でのトラフィック量が多くな
って通信品質が低下する場合の対策として、階層化セル
構造が提案されている。図７は、従来の移動体通信シス
テムで用いるマクロセル方式における階層化セル構造
（以下、階層化マクロセル方式という）の一例を示す図
である。図７において、従来の階層化マクロセル方式の
マクロセル１１は、ゾーン内にマクロセル基地局１３
と、マイクロセル基地局３４とを有している。マクロセ
ル基地局１３は、半径数ｋｍ程度のマクロセル１１内の
通信をカバーする基地局である。マイクロセル基地局３
４は、マクロセル１１内に設置され、半径数百ｍ程度の
マイクロセル３２のエリアを形成して当該エリアの通信
をカバーする。
【０００４】図７に示すように、階層化マクロセル方式
では、マクロセル１１内のトラフィックが集中するエリ
アにマイクロセル３２が配置されるようにマイクロセル
基地局３４を設置する。こうすることにより、マクロセ
ル１１内のトラフィック密度が下がり、通信品質を改善
することができるのである。
では、マクロセル１１内のトラフィックが集中するエリ
アにマイクロセル３２が配置されるようにマイクロセル
基地局３４を設置する。こうすることにより、マクロセ
ル１１内のトラフィック密度が下がり、通信品質を改善
することができるのである。
【０００５】ここで、マイクロセル基地局３４が形成す
るマイクロセル３２は、上述のようにマクロセル１１よ
りも小さく、またマイクロセル基地局３４は、マクロセ
ル基地局１３より小さい電力で運用することで、周波数
再利用のためのセル繰り返し数を小さくすることができ
る。例えば、図８に示すように、周波数Ａを使用してい
るマクロセル１１ａ（図中、網掛けで示す）では、隣接
しないマクロセル１１ｆ，１１ｈの周波数Ｆ，Ｈが利用
できる。なお、ここでの説明は省略するが、マクロセル
内を複数のセクタに分割したセクタセル方式を用いた移
動体通信システムにおいても、上記と同様のことが言え
る。
るマイクロセル３２は、上述のようにマクロセル１１よ
りも小さく、またマイクロセル基地局３４は、マクロセ
ル基地局１３より小さい電力で運用することで、周波数
再利用のためのセル繰り返し数を小さくすることができ
る。例えば、図８に示すように、周波数Ａを使用してい
るマクロセル１１ａ（図中、網掛けで示す）では、隣接
しないマクロセル１１ｆ，１１ｈの周波数Ｆ，Ｈが利用
できる。なお、ここでの説明は省略するが、マクロセル
内を複数のセクタに分割したセクタセル方式を用いた移
動体通信システムにおいても、上記と同様のことが言え
る。
【０００６】このように、従来の階層化マクロセル方式
によれば、本来のマクロセル方式で割り当てられた周波
数だけで各基地局（マクロセル基地局１３およびマイク
ロセル基地局３４）を運用し、かつ、加入者容量を増や
すと同時に、トラフィック量の平均化を図ることができ
る。なお、これらの技術内容は、例えば、文献「移動通
信（笹岡修一編著，オーム社，平成１０年５月）」の１
２７〜１５７ページに詳しく述べられている。
によれば、本来のマクロセル方式で割り当てられた周波
数だけで各基地局（マクロセル基地局１３およびマイク
ロセル基地局３４）を運用し、かつ、加入者容量を増や
すと同時に、トラフィック量の平均化を図ることができ
る。なお、これらの技術内容は、例えば、文献「移動通
信（笹岡修一編著，オーム社，平成１０年５月）」の１
２７〜１５７ページに詳しく述べられている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の階層化マクロセル方式においては、マイクロセル基
地局３４が形成するマイクロセル３２のセルサイズが小
さいために、マイクロセル３２のエリアとマクロセル３
１のエリアとの境界付近で、ハンドオーバー（エリア間
の移動に伴う通信チャンネルの切り換え）の発生頻度が
高くなる。例えば、図９（ａ）に示すように、移動局１
５がマイクロセル３２内からマクロセル１１ａ側へ移動
する場合（図中、矢印で表す）、同じマクロセル１１ａ
内の移動であっても、通信の周波数を切り替えるために
ハンドオーバー（図中、黒丸印で表す）が発生すること
となる。また、図９（ｂ）に示すように、移動局１５が
マイクロセル３２内からマクロセル１１ｄを介してマク
ロセル１１ｃへ移動するような場合、移動局１５のわず
かな距離の移動であっても、通信の周波数を切り替える
ために３回のハンドオーバーが発生してしまうこととな
る。
来の階層化マクロセル方式においては、マイクロセル基
地局３４が形成するマイクロセル３２のセルサイズが小
さいために、マイクロセル３２のエリアとマクロセル３
１のエリアとの境界付近で、ハンドオーバー（エリア間
の移動に伴う通信チャンネルの切り換え）の発生頻度が
高くなる。例えば、図９（ａ）に示すように、移動局１
５がマイクロセル３２内からマクロセル１１ａ側へ移動
する場合（図中、矢印で表す）、同じマクロセル１１ａ
内の移動であっても、通信の周波数を切り替えるために
ハンドオーバー（図中、黒丸印で表す）が発生すること
となる。また、図９（ｂ）に示すように、移動局１５が
マイクロセル３２内からマクロセル１１ｄを介してマク
ロセル１１ｃへ移動するような場合、移動局１５のわず
かな距離の移動であっても、通信の周波数を切り替える
ために３回のハンドオーバーが発生してしまうこととな
る。
【０００８】このように、短時間で頻繁にハンドオーバ
ーが生じるシステム環境では、通信品質が劣化する恐れ
があり、また、通信品質を落とさないためには、高速に
ハンドオーバー制御を行う装置の導入が求められるた
め、システム全体のコストが高くなってしまうという問
題がある。
ーが生じるシステム環境では、通信品質が劣化する恐れ
があり、また、通信品質を落とさないためには、高速に
ハンドオーバー制御を行う装置の導入が求められるた
め、システム全体のコストが高くなってしまうという問
題がある。
【０００９】それ故、本発明の目的は、階層化マクロセ
ル方式において、移動する移動局に対し、通信品質の劣
化に影響するハンドオーバー制御の発生を極力抑えて通
信を行う移動体通信システムおよび当該システムを構成
するマイクロセル基地局を提供することである。
ル方式において、移動する移動局に対し、通信品質の劣
化に影響するハンドオーバー制御の発生を極力抑えて通
信を行う移動体通信システムおよび当該システムを構成
するマイクロセル基地局を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段および発明の効果】第１の
発明は、マクロセルを平面上に複数敷き詰めると共に、
１つ以上のマイクロセルを階層化によって形成すること
で通信エリアを構成し、当該通信エリア内において移動
局と基地局との通信を行う階層化マクロセル方式の無線
通信システムであって、マクロセルをそれぞれ形成する
複数のマクロ基地局と、マクロセル内に位置し、マクロ
セルより小さなエリアのマイクロセルを形成し、マクロ
基地局が用いる電力より小さい電力で運用する１つ以上
のマイクロセル基地局とを備え、マイクロセル基地局
は、通信中の移動局の位置を監視し、当該移動局の位置
情報を出力する移動局位置監視手段と、移動局位置監視
手段が出力する位置情報に追従して、移動局がマイクロ
セル内に留まるように、形成するマイクロセルの形状を
変化させる制御信号を出力する適応セル形状制御手段
と、適応セル形状制御手段が出力する制御信号に基づい
て、電波の指向性を変化させる指向性アンテナとを備え
ることを特徴とする。
発明は、マクロセルを平面上に複数敷き詰めると共に、
１つ以上のマイクロセルを階層化によって形成すること
で通信エリアを構成し、当該通信エリア内において移動
局と基地局との通信を行う階層化マクロセル方式の無線
通信システムであって、マクロセルをそれぞれ形成する
複数のマクロ基地局と、マクロセル内に位置し、マクロ
セルより小さなエリアのマイクロセルを形成し、マクロ
基地局が用いる電力より小さい電力で運用する１つ以上
のマイクロセル基地局とを備え、マイクロセル基地局
は、通信中の移動局の位置を監視し、当該移動局の位置
情報を出力する移動局位置監視手段と、移動局位置監視
手段が出力する位置情報に追従して、移動局がマイクロ
セル内に留まるように、形成するマイクロセルの形状を
変化させる制御信号を出力する適応セル形状制御手段
と、適応セル形状制御手段が出力する制御信号に基づい
て、電波の指向性を変化させる指向性アンテナとを備え
ることを特徴とする。
【００１１】上記のように、第１の発明によれば、マイ
クロセル内で通信を行う移動局の位置を監視し、移動局
の移動に追従してマイクロセルの形状を変化させる。こ
れにより、通信エリアの狭いマイクロセルを有する階層
化セル構造であっても、ハンドオーバー制御を極力抑え
た通信システムを構築することができ、制御にかかるコ
ストを削減できる。
クロセル内で通信を行う移動局の位置を監視し、移動局
の移動に追従してマイクロセルの形状を変化させる。こ
れにより、通信エリアの狭いマイクロセルを有する階層
化セル構造であっても、ハンドオーバー制御を極力抑え
た通信システムを構築することができ、制御にかかるコ
ストを削減できる。
【００１２】第２の発明は、第１の発明に従属する発明
であって、他の既存の固定通信システムと接続を行う固
定網接続手段をさらに備え、マイクロセル基地局は、固
定網接続手段を介して固定通信システムと接続し、マク
ロセル基地局と独立したマイクロセル内の通信を行うこ
とを特徴とする。
であって、他の既存の固定通信システムと接続を行う固
定網接続手段をさらに備え、マイクロセル基地局は、固
定網接続手段を介して固定通信システムと接続し、マク
ロセル基地局と独立したマイクロセル内の通信を行うこ
とを特徴とする。
【００１３】上記のように、第２の発明によれば、第１
の発明において、ハンドオーバー制御の必要がなけれ
ば、マイクロ基地局を、固定網接続手段を介して固定網
と接続した別個独立の通信システムとして、マクロセル
内に設置する。これにより、第１の発明の効果に加え、
既存の移動体通信システムの設計変更をすることなし
に、マイクロセル基地局の設置が可能となり、移動体通
信システムの上位レイヤとの制御にかかるコストも削減
できる。
の発明において、ハンドオーバー制御の必要がなけれ
ば、マイクロ基地局を、固定網接続手段を介して固定網
と接続した別個独立の通信システムとして、マクロセル
内に設置する。これにより、第１の発明の効果に加え、
既存の移動体通信システムの設計変更をすることなし
に、マイクロセル基地局の設置が可能となり、移動体通
信システムの上位レイヤとの制御にかかるコストも削減
できる。
【００１４】第３の発明は、マクロセル基地局が形成す
るマクロセル上に、階層化で当該マクロセルより小さな
エリアのマイクロセルを構成し、当該マイクロセル内の
移動局との通信を、当該マクロセル基地局が用いる電力
より小さい電力で運用するマイクロセル基地局であっ
て、通信中の移動局の位置を監視し、当該移動局の位置
情報を出力する移動局位置監視手段と、移動局位置監視
手段が出力する位置情報に追従して、移動局がマイクロ
セル内に留まるように、形成するマイクロセルの形状を
変化させる制御信号を出力する適応セル形状制御手段
と、適応セル形状制御手段が出力する制御信号に基づい
て、電波の指向性を変化させる指向性アンテナとを備え
ることを特徴とする。
るマクロセル上に、階層化で当該マクロセルより小さな
エリアのマイクロセルを構成し、当該マイクロセル内の
移動局との通信を、当該マクロセル基地局が用いる電力
より小さい電力で運用するマイクロセル基地局であっ
て、通信中の移動局の位置を監視し、当該移動局の位置
情報を出力する移動局位置監視手段と、移動局位置監視
手段が出力する位置情報に追従して、移動局がマイクロ
セル内に留まるように、形成するマイクロセルの形状を
変化させる制御信号を出力する適応セル形状制御手段
と、適応セル形状制御手段が出力する制御信号に基づい
て、電波の指向性を変化させる指向性アンテナとを備え
ることを特徴とする。
【００１５】上記のように、第３の発明によれば、マイ
クロセル内で通信を行う移動局の位置を監視し、移動局
の移動に追従してマイクロセルの形状を変化させる。こ
れにより、通信エリアの狭いマイクロセルを有する階層
化セル構造であっても、ハンドオーバー制御を極力抑え
た通信システムを構築することができ、制御にかかるコ
ストを削減できる。
クロセル内で通信を行う移動局の位置を監視し、移動局
の移動に追従してマイクロセルの形状を変化させる。こ
れにより、通信エリアの狭いマイクロセルを有する階層
化セル構造であっても、ハンドオーバー制御を極力抑え
た通信システムを構築することができ、制御にかかるコ
ストを削減できる。
【００１６】第４の発明は、第３の発明に従属する発明
であって、他の既存の固定通信システムと接続を行う固
定網接続手段をを介して当該固定通信システムと接続
し、マクロセル基地局と独立したマイクロセル内の通信
を行うことを特徴とする、請求項３に記載のマイクロセ
ル基地局。
であって、他の既存の固定通信システムと接続を行う固
定網接続手段をを介して当該固定通信システムと接続
し、マクロセル基地局と独立したマイクロセル内の通信
を行うことを特徴とする、請求項３に記載のマイクロセ
ル基地局。
【００１７】上記のように、第４の発明によれば、第３
の発明において、ハンドオーバー制御の必要がなけれ
ば、マイクロ基地局を、固定網接続手段を介して固定網
と接続した別個独立の通信システムとして、マクロセル
内に設置する。これにより、第３の発明の効果に加え、
既存の移動体通信システムの設計変更をすることなし
に、マイクロセル基地局の設置が可能となり、移動体通
信システムの上位レイヤとの制御にかかるコストも削減
できる。
の発明において、ハンドオーバー制御の必要がなけれ
ば、マイクロ基地局を、固定網接続手段を介して固定網
と接続した別個独立の通信システムとして、マクロセル
内に設置する。これにより、第３の発明の効果に加え、
既存の移動体通信システムの設計変更をすることなし
に、マイクロセル基地局の設置が可能となり、移動体通
信システムの上位レイヤとの制御にかかるコストも削減
できる。
【００１８】
【発明の実施の形態】（第１の実施形態）図１は、本発
明の第１の実施形態に係る移動体通信システムで用いる
マクロセル１１の構成の一例を示す図である。図１にお
いて、第１の実施形態のマクロセル１１は、ゾーン内に
マクロセル基地局１３と、マイクロセル基地局１４とを
有している。
明の第１の実施形態に係る移動体通信システムで用いる
マクロセル１１の構成の一例を示す図である。図１にお
いて、第１の実施形態のマクロセル１１は、ゾーン内に
マクロセル基地局１３と、マイクロセル基地局１４とを
有している。
【００１９】マクロセル基地局１３は、通信エリアであ
るマクロセル１１を形成する。マイクロセル基地局１４
は、マクロセル１１内に位置し、後述する制御を行って
適応した通信エリアであるマイクロセル１２を形成す
る。なお、このマイクロセル基地局１４が使用する周波
数は、位置するマクロセル１１に接する他のマクロセル
１１が使用している周波数以外を使用する。例えば、周
波数Ａを使用しているマクロセル１１においては、マイ
クロセル基地局１４は、周波数Ｆまたは周波数Ｈを用い
る（図８を参照）。また、マイクロセル１２をマクロセ
ル１１に比べてそれぞれ小さく形成し、かつ、マイクロ
セル基地局１４を、マクロセル基地局１３よりも小さい
電力で運用する。これにより、マイクロセル１２が他の
マクロセル１１と同一の周波数を使用しても、相互干渉
の影響が少なくなる。
るマクロセル１１を形成する。マイクロセル基地局１４
は、マクロセル１１内に位置し、後述する制御を行って
適応した通信エリアであるマイクロセル１２を形成す
る。なお、このマイクロセル基地局１４が使用する周波
数は、位置するマクロセル１１に接する他のマクロセル
１１が使用している周波数以外を使用する。例えば、周
波数Ａを使用しているマクロセル１１においては、マイ
クロセル基地局１４は、周波数Ｆまたは周波数Ｈを用い
る（図８を参照）。また、マイクロセル１２をマクロセ
ル１１に比べてそれぞれ小さく形成し、かつ、マイクロ
セル基地局１４を、マクロセル基地局１３よりも小さい
電力で運用する。これにより、マイクロセル１２が他の
マクロセル１１と同一の周波数を使用しても、相互干渉
の影響が少なくなる。
【００２０】図２は、図１におけるマイクロセル基地局
１４の詳細な構成の一例を示すブロック図である。図２
において、マイクロセル基地局１４は、移動局位置監視
部１４１と、適応セル形状制御部１４２と、指向性アン
テナ１４３とを備える。移動局位置監視部１４１は、移
動局との通信（回線接続）を行っている間、指向性アン
テナ１４３が移動局から受信する信号に基づいて、常時
または一定の時間間隔で当該移動局の位置を監視し、位
置情報を適応セル形状制御部１４２へ出力する。適応セ
ル形状制御部１４２は、移動局位置推定部１４１が出力
する位置情報に基づいて、形成するマイクロセル１２が
移動局の位置をカバーするように、指向性アンテナ１４
３の指向性を逐次制御する。
１４の詳細な構成の一例を示すブロック図である。図２
において、マイクロセル基地局１４は、移動局位置監視
部１４１と、適応セル形状制御部１４２と、指向性アン
テナ１４３とを備える。移動局位置監視部１４１は、移
動局との通信（回線接続）を行っている間、指向性アン
テナ１４３が移動局から受信する信号に基づいて、常時
または一定の時間間隔で当該移動局の位置を監視し、位
置情報を適応セル形状制御部１４２へ出力する。適応セ
ル形状制御部１４２は、移動局位置推定部１４１が出力
する位置情報に基づいて、形成するマイクロセル１２が
移動局の位置をカバーするように、指向性アンテナ１４
３の指向性を逐次制御する。
【００２１】以下、図３に幾つか具体例を挙げて、本発
明の第１の実施形態に係る移動体通信システムにおける
マイクロセル基地局１４が行うマイクロセル１２の制御
を説明する。なお、以下の説明においては、周波数Ａ〜
Ｉを用いるマクロセルを、それぞれマクロセル１１ａ〜
１１ｉと表現することにする。
明の第１の実施形態に係る移動体通信システムにおける
マイクロセル基地局１４が行うマイクロセル１２の制御
を説明する。なお、以下の説明においては、周波数Ａ〜
Ｉを用いるマクロセルを、それぞれマクロセル１１ａ〜
１１ｉと表現することにする。
【００２２】（１）まず、図３（ａ）を参照して、移動
局１５が、現在形成されているマイクロセル１２内にお
いてマイクロセル基地局１４との通信を開始し、その
後、マクロセル１１ａ内を移動する（図中、矢印で表
す）場合を考える。この場合、移動局１５が、マイクロ
セル１２内においてマイクロセル基地局１４との通信を
開始すると、移動局位置監視部１４１は、当該通信を行
っている移動局１５の位置監視を開始する。以後、この
位置監視は、通信が切断させるまでの間、常時または一
定の時間間隔で行われる。その後、移動局１５が移動
し、マイクロセル１２のエリア外に出ようとすると、適
応セル形状制御部１４２は、移動局位置監視部１４１か
ら出力される移動局１５の位置情報をもとに、移動局１
５がマイクロセル１２のエリア外に出ないように、指向
性アンテナ１４３の指向性を移動局１５の移動方向に変
化させる（図中、波線で示す）。これにより、移動局１
５は、ハンドオーバー制御を行うことなく、マイクロセ
ル１２内で通信を継続することができる。
局１５が、現在形成されているマイクロセル１２内にお
いてマイクロセル基地局１４との通信を開始し、その
後、マクロセル１１ａ内を移動する（図中、矢印で表
す）場合を考える。この場合、移動局１５が、マイクロ
セル１２内においてマイクロセル基地局１４との通信を
開始すると、移動局位置監視部１４１は、当該通信を行
っている移動局１５の位置監視を開始する。以後、この
位置監視は、通信が切断させるまでの間、常時または一
定の時間間隔で行われる。その後、移動局１５が移動
し、マイクロセル１２のエリア外に出ようとすると、適
応セル形状制御部１４２は、移動局位置監視部１４１か
ら出力される移動局１５の位置情報をもとに、移動局１
５がマイクロセル１２のエリア外に出ないように、指向
性アンテナ１４３の指向性を移動局１５の移動方向に変
化させる（図中、波線で示す）。これにより、移動局１
５は、ハンドオーバー制御を行うことなく、マイクロセ
ル１２内で通信を継続することができる。
【００２３】（２）次に、図３（ｂ）を参照して、移動
局１５が、現在形成されているマイクロセル１２内にお
いてマイクロセル基地局１４との通信を開始し、その
後、マクロセル１１ｄを介してマクロセル１１ｃへ移動
する（図中、矢印で表す）場合を考える。この場合、移
動局１５が、マイクロセル１２内においてマイクロセル
基地局１４との通信を開始すると、移動局位置監視部１
４１は、上記と同様に当該通信を行っている移動局１５
の位置監視を開始する。以後、この位置監視は、通信が
切断させるまでの間、常時または一定の時間間隔で行わ
れる。その後、移動局１５が移動し、マイクロセル１２
のエリア外に出ようとすると、適応セル形状制御部１４
２は、移動局位置監視部１４１から出力される移動局１
５の位置情報をもとに、移動局１５がマイクロセル１２
のエリア外に出ないように、指向性アンテナ１４３の指
向性を移動局１５の移動方向に変化させる。マイクロセ
ル基地局１４は、この指向性の変化を移動局１５がマク
ロセル１１ｃへ移動するまで追従して行う（図中、波線
で示す）。これにより、移動局１５は、マクロセル１１
ａからマクロセル１１ｃへ移動するまでに、１回のハン
ドオーバー制御（図中、黒丸印で表す）を行うだけでよ
くなる。
局１５が、現在形成されているマイクロセル１２内にお
いてマイクロセル基地局１４との通信を開始し、その
後、マクロセル１１ｄを介してマクロセル１１ｃへ移動
する（図中、矢印で表す）場合を考える。この場合、移
動局１５が、マイクロセル１２内においてマイクロセル
基地局１４との通信を開始すると、移動局位置監視部１
４１は、上記と同様に当該通信を行っている移動局１５
の位置監視を開始する。以後、この位置監視は、通信が
切断させるまでの間、常時または一定の時間間隔で行わ
れる。その後、移動局１５が移動し、マイクロセル１２
のエリア外に出ようとすると、適応セル形状制御部１４
２は、移動局位置監視部１４１から出力される移動局１
５の位置情報をもとに、移動局１５がマイクロセル１２
のエリア外に出ないように、指向性アンテナ１４３の指
向性を移動局１５の移動方向に変化させる。マイクロセ
ル基地局１４は、この指向性の変化を移動局１５がマク
ロセル１１ｃへ移動するまで追従して行う（図中、波線
で示す）。これにより、移動局１５は、マクロセル１１
ａからマクロセル１１ｃへ移動するまでに、１回のハン
ドオーバー制御（図中、黒丸印で表す）を行うだけでよ
くなる。
【００２４】（３）さらに、現在マクロセル１１ａで通
信を行っている移動局１５が、マイクロセル１２内を通
過しようとした場合を考える。ここで、マイクロセル１
２は、マクロセル１１ａと重複して配置されている。従
って、この場合には、マクロセル基地局１３は、マイク
ロセル基地局１４へのハンドオーバー制御を行うことな
く、継続して移動局１５との通信を行う。これにより、
移動局１５は、ハンドオーバー制御を行うことなく、マ
クロセル１１ａのエリア内で通信を継続することができ
る。なお、移動局１５がマイクロセル１２内に移動した
場合に、マイクロセル基地局１４へのハンドオーバー制
御を行うことも勿論可能である。この場合であっても、
マイクロセル基地局１４は、移動局１５の移動に追従し
てマイクロセル１２の形状を変化させるので、従来に比
べ、ハンドオーバー制御を行う回数が少なくなることは
言うまでもない。
信を行っている移動局１５が、マイクロセル１２内を通
過しようとした場合を考える。ここで、マイクロセル１
２は、マクロセル１１ａと重複して配置されている。従
って、この場合には、マクロセル基地局１３は、マイク
ロセル基地局１４へのハンドオーバー制御を行うことな
く、継続して移動局１５との通信を行う。これにより、
移動局１５は、ハンドオーバー制御を行うことなく、マ
クロセル１１ａのエリア内で通信を継続することができ
る。なお、移動局１５がマイクロセル１２内に移動した
場合に、マイクロセル基地局１４へのハンドオーバー制
御を行うことも勿論可能である。この場合であっても、
マイクロセル基地局１４は、移動局１５の移動に追従し
てマイクロセル１２の形状を変化させるので、従来に比
べ、ハンドオーバー制御を行う回数が少なくなることは
言うまでもない。
【００２５】以上のように、本発明の第１の実施形態に
係る移動体通信システムによれば、マイクロセル１２内
で通信を行う移動局１５の位置を監視し、移動局１５の
移動に追従してマイクロセル１２の形状を変化させる。
これにより、通信エリアの狭いマイクロセル１２を有す
る階層化セル構造であっても、ハンドオーバー制御を極
力抑えた通信システムを構築することができ、制御にか
かるコストを削減できる。
係る移動体通信システムによれば、マイクロセル１２内
で通信を行う移動局１５の位置を監視し、移動局１５の
移動に追従してマイクロセル１２の形状を変化させる。
これにより、通信エリアの狭いマイクロセル１２を有す
る階層化セル構造であっても、ハンドオーバー制御を極
力抑えた通信システムを構築することができ、制御にか
かるコストを削減できる。
【００２６】（第２の実施形態）図４は、本発明の第２
の実施形態に係る移動体通信システムで用いるマクロセ
ル１１の構成の一例を示す図である。図４において、第
２の実施形態のマクロセル１１は、ゾーン内にマクロセ
ル基地局１３と、マイクロセル基地局２４と、固定網接
続装置２５とを有している。
の実施形態に係る移動体通信システムで用いるマクロセ
ル１１の構成の一例を示す図である。図４において、第
２の実施形態のマクロセル１１は、ゾーン内にマクロセ
ル基地局１３と、マイクロセル基地局２４と、固定網接
続装置２５とを有している。
【００２７】マクロセル基地局１３は、通信エリアであ
るマクロセル１１を形成する。マイクロセル基地局２４
は、マクロセル１１内に位置し、後述する制御を行って
適応した通信エリアであるマイクロセル２２を形成す
る。このマイクロセル基地局２４は、マクロセル基地局
１３とは別個独立した通信システムであり、固定網接続
装置２６によって、既存の固定網（例えば、公衆回線）
と接続されている。従って、マクロセル基地局１３とマ
イクロセル基地局２４との間においては、ハンドオーバ
ー制御を行うことは困難である。なお、マイクロセル基
地局２４が使用する周波数は、位置するマクロセル１１
に接する他のマクロセル１１が使用している周波数以外
を使用する。例えば、周波数Ａを使用しているマクロセ
ル１１においては、マイクロセル基地局２４は、周波数
Ｆまたは周波数Ｈを用いる（図８を参照）。また、マイ
クロセル２２をマクロセル１１に比べてそれぞれ小さく
形成し、かつ、マイクロセル基地局２４を、マクロセル
基地局１３よりも小さい電力で運用する。これにより、
マイクロセル２２が他のマクロセル１１と同一の周波数
を使用しても、相互干渉の影響が少なくなる。
るマクロセル１１を形成する。マイクロセル基地局２４
は、マクロセル１１内に位置し、後述する制御を行って
適応した通信エリアであるマイクロセル２２を形成す
る。このマイクロセル基地局２４は、マクロセル基地局
１３とは別個独立した通信システムであり、固定網接続
装置２６によって、既存の固定網（例えば、公衆回線）
と接続されている。従って、マクロセル基地局１３とマ
イクロセル基地局２４との間においては、ハンドオーバ
ー制御を行うことは困難である。なお、マイクロセル基
地局２４が使用する周波数は、位置するマクロセル１１
に接する他のマクロセル１１が使用している周波数以外
を使用する。例えば、周波数Ａを使用しているマクロセ
ル１１においては、マイクロセル基地局２４は、周波数
Ｆまたは周波数Ｈを用いる（図８を参照）。また、マイ
クロセル２２をマクロセル１１に比べてそれぞれ小さく
形成し、かつ、マイクロセル基地局２４を、マクロセル
基地局１３よりも小さい電力で運用する。これにより、
マイクロセル２２が他のマクロセル１１と同一の周波数
を使用しても、相互干渉の影響が少なくなる。
【００２８】図５は、図４におけるマイクロセル基地局
２４の詳細な構成の一例を示すブロック図である。図５
において、マイクロセル基地局２４は、移動局位置監視
部２４１と、適応セル形状制御部２４２と、指向性アン
テナ２４３とを備える。移動局位置監視部２４１は、移
動局との通信（回線接続）を行っている間、指向性アン
テナ２４３が移動局から受信する信号に基づいて、常時
または一定の時間間隔で当該移動局の位置を監視し、位
置情報を適応セル形状制御部２４２へ出力する。適応セ
ル形状制御部２４２は、移動局位置推定部２４１が出力
する位置情報に基づいて、形成するマイクロセル２２が
移動局の位置をカバーするように、指向性アンテナ２４
３の指向性を逐次制御する。
２４の詳細な構成の一例を示すブロック図である。図５
において、マイクロセル基地局２４は、移動局位置監視
部２４１と、適応セル形状制御部２４２と、指向性アン
テナ２４３とを備える。移動局位置監視部２４１は、移
動局との通信（回線接続）を行っている間、指向性アン
テナ２４３が移動局から受信する信号に基づいて、常時
または一定の時間間隔で当該移動局の位置を監視し、位
置情報を適応セル形状制御部２４２へ出力する。適応セ
ル形状制御部２４２は、移動局位置推定部２４１が出力
する位置情報に基づいて、形成するマイクロセル２２が
移動局の位置をカバーするように、指向性アンテナ２４
３の指向性を逐次制御する。
【００２９】次に、本発明の第２の実施形態に係る移動
体通信システムにおけるマイクロセル基地局２４が行う
マイクロセル１２の制御の具体例を説明する。現在マク
ロセル１１で通信を行っている移動局１５が、マイクロ
セル２２内を通過しようとした場合を考える。この場
合、マクロセル基地局１３は、別個独立して存在するマ
イクロセル基地局１４へのハンドオーバー制御を行うこ
となく、継続して移動局１５との通信を行う。また、移
動局１５が、現在形成されているマイクロセル２２内に
おいてマイクロセル基地局２４との通信を行っている移
動局１５が、マイクロセル２２のエリア外へ移動しよう
とする場合を考える。この場合、マイクロセル基地局２
４は、移動局位置監視部２４１によって、移動局１５の
位置を監視している。この位置監視は、通信が切断させ
るまでの間、常時または一定の時間間隔で行われる。そ
の後、移動局１５が移動し、マイクロセル２２のエリア
外に出ようとすると、適応セル形状制御部２４２は、移
動局位置監視部２４１から出力される移動局１５の位置
情報をもとに、移動局１５がマイクロセル２２のエリア
外に出ないように、指向性アンテナ２４３の指向性を移
動局１５の移動方向に変化させる。これにより、移動局
１５は、ハンドオーバー制御を行うことなく、マイクロ
セル２２のエリア内で通信を継続することができる。
体通信システムにおけるマイクロセル基地局２４が行う
マイクロセル１２の制御の具体例を説明する。現在マク
ロセル１１で通信を行っている移動局１５が、マイクロ
セル２２内を通過しようとした場合を考える。この場
合、マクロセル基地局１３は、別個独立して存在するマ
イクロセル基地局１４へのハンドオーバー制御を行うこ
となく、継続して移動局１５との通信を行う。また、移
動局１５が、現在形成されているマイクロセル２２内に
おいてマイクロセル基地局２４との通信を行っている移
動局１５が、マイクロセル２２のエリア外へ移動しよう
とする場合を考える。この場合、マイクロセル基地局２
４は、移動局位置監視部２４１によって、移動局１５の
位置を監視している。この位置監視は、通信が切断させ
るまでの間、常時または一定の時間間隔で行われる。そ
の後、移動局１５が移動し、マイクロセル２２のエリア
外に出ようとすると、適応セル形状制御部２４２は、移
動局位置監視部２４１から出力される移動局１５の位置
情報をもとに、移動局１５がマイクロセル２２のエリア
外に出ないように、指向性アンテナ２４３の指向性を移
動局１５の移動方向に変化させる。これにより、移動局
１５は、ハンドオーバー制御を行うことなく、マイクロ
セル２２のエリア内で通信を継続することができる。
【００３０】以上のように、本発明の第２の実施形態に
係る移動体通信システムによれば、マイクロセル２２内
で通信を行う移動局１５の位置を監視し、移動局１５の
移動に追従してマイクロセル２２の形状を変化させる。
これにより、通信エリアの狭いマイクロセル２２を有す
る階層化セル構造であっても、ハンドオーバー制御の不
要な通信システムを構築することができ、制御にかかる
コストを削減できる。また、既存の移動体通信システム
の設計変更をすることなしに、マイクロセル基地局２４
の設置が可能となり、移動体通信システムの上位レイヤ
との制御にかかるコストも削減できる。
係る移動体通信システムによれば、マイクロセル２２内
で通信を行う移動局１５の位置を監視し、移動局１５の
移動に追従してマイクロセル２２の形状を変化させる。
これにより、通信エリアの狭いマイクロセル２２を有す
る階層化セル構造であっても、ハンドオーバー制御の不
要な通信システムを構築することができ、制御にかかる
コストを削減できる。また、既存の移動体通信システム
の設計変更をすることなしに、マイクロセル基地局２４
の設置が可能となり、移動体通信システムの上位レイヤ
との制御にかかるコストも削減できる。
【００３１】なお、上記第１および第２の実施形態にお
いては、６角形マクロセルを用いたマクロセル方式を一
例に挙げて説明した。しかし、本発明は、これらに限定
されるものではなく、３角形マクロセルや４角形マクロ
セル等の６角形以外のマクロセルにおいても、上記と同
様の効果が得られる。
いては、６角形マクロセルを用いたマクロセル方式を一
例に挙げて説明した。しかし、本発明は、これらに限定
されるものではなく、３角形マクロセルや４角形マクロ
セル等の６角形以外のマクロセルにおいても、上記と同
様の効果が得られる。
【図１】本発明の第１の実施形態に係る移動体通信シス
テムで用いるマクロセル１１の構成の一例を示す図であ
る。
テムで用いるマクロセル１１の構成の一例を示す図であ
る。
【図２】図１におけるマイクロセル基地局１４の詳細な
構成の一例を示すブロック図である。
構成の一例を示すブロック図である。
【図３】図１におけるマイクロセル基地局１４が行うマ
イクロセル１２の制御の一例を説明する図である。
イクロセル１２の制御の一例を説明する図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る移動体通信シス
テムで用いるマクロセル１１の構成の一例を示す図であ
る。
テムで用いるマクロセル１１の構成の一例を示す図であ
る。
【図５】図４におけるマイクロセル基地局２４の詳細な
構成の一例を示すブロック図である。
構成の一例を示すブロック図である。
【図６】従来のマクロセル方式における周波数割り当て
の一例を示す図である。
の一例を示す図である。
【図７】従来の移動体通信システムで用いる階層化マク
ロセル方式の一例を示す図である。
ロセル方式の一例を示す図である。
【図８】従来の階層化マクロセル方式における周波数割
り当ての一例を示す図である。
り当ての一例を示す図である。
【図９】従来の階層化マクロセル方式におけるハンドオ
ーバー発生の一例を説明する図である。
ーバー発生の一例を説明する図である。
１１，１１ａ〜１１ｉ…マクロセル １２，２２，３２…マイクロセル １３…マクロセル基地局 １４，２４，３４…マイクロセル基地局 １５…移動局 ２６…固定網接続装置 １４１，２４１…移動局位置監視部 １４２，２４２…適応セル形状制御部 １４３，２４３…指向性アンテナ
フロントページの続き (72)発明者 青田 一幸 神奈川県横浜市港北区綱島東四丁目３番１ 号 松下通信工業株式会社内 Ｆターム(参考） 5K067 AA11 AA23 BB04 EE02 EE10 EE46 EE55 EE56 JJ53 KK02
Claims (4)
- 【請求項１】 マクロセルを平面上に複数敷き詰めると
共に、１つ以上のマイクロセルを階層化によって形成す
ることで通信エリアを構成し、当該通信エリア内におい
て移動局と基地局との通信を行う階層化マクロセル方式
の無線通信システムであって、 前記マクロセルをそれぞれ形成する複数のマクロ基地局
と、 前記マクロセル内に位置し、前記マクロセルより小さな
エリアの前記マイクロセルを形成し、前記マクロ基地局
が用いる電力より小さい電力で運用する１つ以上のマイ
クロセル基地局とを備え、 前記マイクロセル基地局は、 通信中の前記移動局の位置を監視し、当該移動局の位置
情報を出力する移動局位置監視手段と、 前記移動局位置監視手段が出力する前記位置情報に追従
して、前記移動局が前記マイクロセル内に留まるよう
に、形成する前記マイクロセルの形状を変化させる制御
信号を出力する適応セル形状制御手段と、 前記適応セル形状制御手段が出力する前記制御信号に基
づいて、電波の指向性を変化させる指向性アンテナとを
備えることを特徴とする、移動体通信システム。 - 【請求項２】 他の既存の固定通信システムと接続を行
う固定網接続手段をさらに備え、 前記マイクロセル基地局は、前記固定網接続手段を介し
て前記固定通信システムと接続し、前記マクロセル基地
局と独立した前記マイクロセル内の通信を行うことを特
徴とする、請求項１に記載の移動体通信システム。 - 【請求項３】 マクロセル基地局が形成するマクロセル
上に、階層化で当該マクロセルより小さなエリアのマイ
クロセルを構成し、当該マイクロセル内の移動局との通
信を、当該マクロセル基地局が用いる電力より小さい電
力で運用するマイクロセル基地局であって、 通信中の前記移動局の位置を監視し、当該移動局の位置
情報を出力する移動局位置監視手段と、 前記移動局位置監視手段が出力する前記位置情報に追従
して、前記移動局が前記マイクロセル内に留まるよう
に、形成する前記マイクロセルの形状を変化させる制御
信号を出力する適応セル形状制御手段と、 前記適応セル形状制御手段が出力する前記制御信号に基
づいて、電波の指向性を変化させる指向性アンテナとを
備えることを特徴とする、マイクロセル基地局。 - 【請求項４】 他の既存の固定通信システムと接続を行
う固定網接続手段をを介して当該固定通信システムと接
続し、前記マクロセル基地局と独立した前記マイクロセ
ル内の通信を行うことを特徴とする、請求項３に記載の
マイクロセル基地局。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11093528A JP2000287250A (ja) | 1999-03-31 | 1999-03-31 | 移動体通信システムおよびマイクロセル基地局 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11093528A JP2000287250A (ja) | 1999-03-31 | 1999-03-31 | 移動体通信システムおよびマイクロセル基地局 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000287250A true JP2000287250A (ja) | 2000-10-13 |
Family
ID=14084820
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11093528A Pending JP2000287250A (ja) | 1999-03-31 | 1999-03-31 | 移動体通信システムおよびマイクロセル基地局 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000287250A (ja) |
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-
1999
- 1999-03-31 JP JP11093528A patent/JP2000287250A/ja active Pending
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