JP2002111579A - 移動通信システム - Google Patents

移動通信システム

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JP2002111579A JP2000303660A JP2000303660A JP2002111579A JP 2002111579 A JP2002111579 A JP 2002111579A JP 2000303660 A JP2000303660 A JP 2000303660A JP 2000303660 A JP2000303660 A JP 2000303660A JP 2002111579 A JP2002111579 A JP 2002111579A
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林  昭彦
Yuichi Nozu
雄一 野津
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 チャネル資源の無駄を減らすとともに、通信
可能エリアの拡大を容易に行えるようにする。 【解決手段】 無線通信エリア18を有し、無線通信エ
リア18内にある移動通信端末16との間で直接的に無
線により通信信号の授受を行う所轄基地局装置14は、
それぞれ主管基地局装置12に所轄され、この所轄基地
局装置14を所轄する主管基地局装置12と移動通信端
末16との間で通信信号の授受を中継する。管轄割当部
30は、主管基地局装置12に対する所轄基地局装置1
4の管轄の割り当てを状況に応じて自在に変更し、これ
により主管基地局装置12の管轄する所轄エリア32の
区分を変更自在とする。ベースバンド処理、通信チャネ
ルの割り当て等は主管基地局装置12で行うため、所轄
基地局装置14をより簡素かつ安価に構成することがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は移動通信端末による
通信を行うための移動通信システムに関し、特に、基地
局装置の構成および通信信号に対する通信チャネルの割
り当てに関する。
【0002】
【従来の技術】近年の携帯電話等の移動通信端末の普及
に伴い、該移動通信端末の通信可能エリアの拡大が望ま
れ、これに対応するため、基地局装置の増設が進められ
ている。また、移動通信端末の利用者数の増大から、通
信信号に割り当てるチャネル資源が不足する場合も生
じ、その有効活用が望まれている。
【0003】従来より移動通信システムでは、各基地局
装置の所轄する無線通信エリア(例えばセルまたはセク
タ等)毎に固定的に通信チャネル系列が設定され、該所
轄エリア内の移動通信端末と基地局装置との間で、該通
信チャネル系列に属する通信チャネルにより通信信号の
授受を行う固定チャネル割当方式が採用されている。こ
のようなシステムにおける基地局装置は、前記通信チャ
ネル系列から通信信号に対して通信チャネルを割り当て
るための通信チャネル割当部をそれぞれ備え、各基地局
装置は、割り当てられた通信チャネルにより各移動通信
端末と通信信号の授受を行う。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのよう
な移動通信システムでは、各基地局装置に対し固定的に
通信チャネル系列および通信チャネル数が割り当てられ
ており、基地局装置における並行処理可能な通信チャネ
ル数、すなわち所轄エリア内で並行して通信可能な移動
通信端末の最大数は、基地局装置毎に固定される。この
ため、時間帯に応じて通信数の変動するエリアに対して
は、通常、通信数の多い時間帯に合わせて基地局装置あ
るいはその無線通信エリアを設計することとなるが、こ
の場合には、通信数の少ない時間帯に対しては通信チャ
ネル資源の無駄が生じることとなる。また多数の通信に
対する処理を行うための装置構成を備える分、基地局装
置の複雑化、大型化を招き、特に通信可能エリアの拡大
のために基地局装置を広域に亘って多数展開する場合に
は、平均的な通信チャネルの並行使用数に比して基地局
装置の設置コストが割高になってしまうという問題があ
った。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題に鑑み、本発明
にかかる移動通信システムは、それぞれ通信チャネル系
列が設定され、該通信チャネル系列に属する通信チャネ
ルにより移動通信端末と通信信号の授受を行う複数の主
管基地局装置と、前記主管基地局装置に所轄され、移動
通信端末との無線による直接的な交信の可能な無線通信
エリアを有し、該無線通信エリア内にある前記移動通信
端末との間で直接的に無線により前記通信信号の授受を
行うとともに所轄される前記主管基地局装置との間で該
通信信号の授受を行うことにより、前記所轄される主管
基地局装置と移動通信端末との間の該通信信号の授受を
中継する複数の所轄基地局装置と、前記主管基地局装置
に対して所轄する所轄基地局装置を変更自在に割り当て
る管轄割当部と、を備え、前記主管基地局装置は、前記
管轄割当部により割り当てられた所轄基地局装置の有す
る無線通信エリアからなる所轄エリア内の移動通信端末
と、それぞれ設定された前記通信チャネル系列に属する
通信チャネルにより前記通信信号の授受を行うことを特
徴とする。
【0006】このような構成によれば、基地局装置を、
無線通信エリアを備えて該無線通信エリア内の移動通信
端末との間で直接的に無線により通信信号の授受を行う
所轄基地局装置と、割り当てられた一つまたは複数の所
轄基地局装置の無線通信エリアを所轄エリアとして該所
轄エリア内の移動通信端末との間で通信信号の授受を行
う主管基地局装置と、に分けて構成し、この主管基地局
装置の所轄する所轄基地局装置を変更自在に割り当てる
ことにより、エリアに対する通信チャネル資源の割り当
てを自在に変更することができる。このため、通信チャ
ネル資源の無駄を減らすことができる。
【0007】また、このような構成によれば、所轄基地
局の設置により通信可能エリアを拡大することができ
る。所轄基地局装置は、主管基地局装置と移動通信端末
との間の通信信号の授受を中継し、従来の基地局装置が
行っていた処理(例えば移動通信端末に対する発呼、通
信チャネルの割り当て、移動通信端末に対して基地局装
置と通信を行わせるために必要な報知信号の生成ならび
に送付、各信号に対し公衆回線網での信号伝送に必要な
品質を確保するための処理等)を行わないため、従来の
基地局装置に比してより簡素に構成することができる。
このため、通信可能エリアの拡大をより容易に行うこと
ができる。
【0008】また本発明では、前記管轄割当部は、所轄
基地局装置の割り当てを第一の主管基地局装置から第二
の主管基地局装置に変更するにあたり、該所轄基地局装
置を一旦、第三の主管基地局装置に割り当て、その後、
該所轄基地局装置を第二の主管基地局装置の割り当てに
統合するのが好適である。このような構成によれば、所
轄基地局装置が新たに割り当てられる主管基地局装置
(第二の主管基地局装置)が既に他の所轄基地局装置を
管轄している場合にも、所轄基地局装置を一旦第三の主
管基地局装置に割り当てることにより、通信チャネルの
干渉を抑制し、割り当ての変更をより容易かつより迅速
に行うことができる。
【0009】また本発明では、前記通信信号に対し、前
記主管基地局装置毎に設定された通信チャネル系列から
通信チャネルを割り当てる通信チャネル割当部を備え、
前記通信チャネル割当部は、主管基地局装置に対する割
り当ての変更された所轄基地局装置の有する無線通信エ
リア内の移動通信端末の送受する通信信号に対し、割り
当ての変更前の通信チャネルと同じ通信チャネルを割り
当てるのが好適である。このような構成によれば、移動
通信端末側では主管基地局装置の変更に伴う処理を必要
としないため、より容易に主管基地局装置に対する所轄
基地局装置の割り当てを変更することができる。
【0010】また本発明では、前記通信信号に対し、前
記主管基地局装置毎に設定された通信チャネル系列から
通信チャネルを割り当てる通信チャネル割当部を備え、
前記通信チャネル割当部は、主管基地局装置に対する割
り当てを変更する所轄基地局装置の有する無線通信エリ
ア内の移動通信端末の送受する通信信号に対し、割り当
ての変更先の主管基地局装置の通信チャネル系列から通
信チャネルを割り当てるのが好適である。このような構
成によれば、割り当てを変更する所轄基地局装置の無線
通信エリア内の移動通信端末にかかる通信信号に対し、
予め変更先の主管基地局装置の通信チャネル系列に属す
る通信信号として通信チャネル系列を割り当てておくこ
とができるので、割り当ての変更をよりスムーズに行う
ことができる。
【0011】また本発明では、前記通信信号の周波数が
通信チャネル系列毎に異なる周波数帯となるよう、前記
所轄基地局装置と前記主管基地局装置との間で送信され
る通信信号の周波数を変換する周波数変換部と、前記通
信チャネル系列毎に異なる周波数帯を有する通信信号を
重畳した通信信号を生成する通信信号重畳部と、前記重
畳された通信信号から所定の周波数帯の通信信号として
所定の通信チャネル系列に属する通信信号を抽出する通
信信号抽出部と、を備えるのが好適である。このような
構成によれば、より容易に通信チャネル系列毎に通信信
号を区別することができ、またこのため、複数の通信チ
ャネル系列に属する通信信号を互いに干渉させることな
く共通の通信回線を用いて送受することができる。
【0012】また本発明では、前記所轄基地局装置に設
けられ、移動通信端末からの通信信号を受信する二つの
ダイバーシティアンテナと、前記二つのダイバーシティ
アンテナにより受信した通信信号を、前記所轄基地局装
置から前記主管基地局装置に向けて、それぞれ互いに直
交する偏波として送信するための分波器と、前記主管基
地局装置に設けられ、前記二つのダイバーシティアンテ
ナにより受信した通信信号に対してダイバーシティ処理
を行うダイバーシティ処理部と、を備えるのが好適であ
る。このような構成によれば、アンテナダイバーシティ
構成を主管基地局装置側に備えることができるので、所
轄基地局装置の構成をさらに簡素化し、安価に構成する
ことができる。
【0013】また本発明では、前記所轄基地局装置に対
し、該所轄基地局装置から前記移動通信端末へ送信され
る前記通信信号の送信電力を制御するための送信電力指
示信号を生成する送信電力指示部と、前記所轄基地局装
置に設けられ、前記送信電力指示信号に基づいて該所轄
基地局装置から移動通信端末へ送信される前記通信信号
の送信電力を調整する送信電力調整部と、を備えるのが
好適である。このような構成によれば、無線通信エリア
ひいては所轄エリアの広さを調整することができるの
で、通信発生密度の変化に対しより柔軟に対応すること
ができる。
【0014】また本発明では、前記所轄基地局装置と前
記主管基地局装置との間で前記通信信号の授受をさらに
中継する中継装置を備えるのが好適である。さらに前記
中継装置は、前記所轄基地局装置に隣接して設けられる
のが好適である。このような構成によれば、通信回線を
自在に配置し、通信可能エリアを通信発生分布あるいは
基地局の設置環境に応じてより適した形態に構成するこ
とができる。さらに中継装置を所轄基地局装置に隣接し
て設けることにより、これら装置を一括して構成するこ
とができるため、より容易かつより迅速に通信可能エリ
アを拡大することができる。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明の第一の実施の形態
について図面を参照しながら説明する。まず、図1およ
び図2を参照して、本実施形態にかかる移動通信システ
ムの概略構成について説明する。図1は、本実施形態に
かかる移動通信システムの概略構成図を、また図2は、
本実施形態にかかる移動通信システムのブロック図を示
す。
【0016】本実施形態にかかる移動通信システム10
は、従来の基地局装置が有していた機能を、主管基地局
装置12と所轄基地局装置14とに分割したものと言う
ことができる。このうち主管基地局装置12は、従来の
基地局装置に設けられていたベースバンド処理部が行っ
ていた通信信号に対する処理(例えば移動通信端末16
に対する発呼、通信チャネルの割り当て、移動通信端末
16に対して主管基地局装置12と通信を行わせるため
に必要な報知信号の生成ならびに送付、各信号に対し公
衆回線網での信号伝送に必要な品質を確保するための処
理等)を行う。各主管基地局装置12にはそれぞれ通信
チャネル系列が設定されており、主管基地局装置12
は、該通信チャネル系列に属する通信チャネルにより移
動通信端末移動通信端末16と通信信号の授受を行う。
この通信チャネルは、例えばCDMA(符号分割多
重)、FDMA(周波数分割多重)、あるいはTDMA
(時分割多重)方式により、通信信号毎に割り当てられ
る。なお、本実施形態では、複数の主管基地局装置12
が一つの統括局20内に備えられる。
【0017】所轄基地局装置14は、それぞれ無線通信
エリア18例えば(セルまたはセクタ)を備え、該無線
通信エリア18内にある移動通信端末16との間で直接
的に無線により通信信号の授受を行う。この所轄基地局
装置14は、それぞれ主管基地局装置12に所轄され、
この所轄基地局装置14を所轄する主管基地局装置12
と移動通信端末16との間で通信信号の授受を中継す
る。各所轄基地局装置14がどの主管基地局装置12の
管轄となるかは、複数の主管基地局装置12に接続され
る管轄割当部30により決定される。この管轄割当部3
0は、主管基地局装置12に対する所轄基地局装置14
の管轄の割り当てを状況に応じて自在に変更し、これに
より各主管基地局装置12の所轄する所轄基地局装置1
4の無線通信エリア18としての所轄エリア32を変更
する。このように主管基地局装置12の管轄する所轄エ
リア32の区分を変更自在とすることにより、通信発生
分布に応じて適切にチャネル資源を割り振ることがで
き、チャネル資源の無駄を低減することができる。な
お、本実施形態では、所轄基地局装置14は、各所轄局
22にそれぞれ備えられる。
【0018】通信信号は、通信チャネル系列ごとに区別
されて(すなわち複数の通信チャネル系列間で通信信号
が互いに干渉することなく、また特定の通信チャネル系
列の通信信号を抽出可能に)重畳され、共通の通信回線
24(無線回線),26(有線回線)により送信され
る。これは換言すれば、通信回線24,26により送信
される信号に対し、通信チャネル系列毎に送信チャネル
を設定したと言うことができる。ここで図3を参照して
通信チャネル系列毎の通信信号の区分(すなわち送信チ
ャネルの区分)について説明する。図3は、これら主管
基地局装置12および所轄基地局装置14の間で送信さ
れる通信信号の周波数帯域を示す図である。本実施形態
では、通信信号は、所定の帯域幅で(例えばそれぞれ5
MHzずつ)、所属する通信チャネル系列毎に異なるよ
う区分された複数例えば4つの周波数帯域(a,b,
c,d;例えば合計20MHzの帯域)で送信される。
すなわち、通信信号の送信に際し、該通信信号の周波数
を、通信チャネル系列毎に異なる周波数帯域(a,b,
c,d)となるように変換することにより、共通の通信
回線24,26により、複数の通信チャネル系列分の通
信信号を、干渉させることなく送信することができる。
また図3(b)および(c)に示すように、このように
重畳された信号からは、所定の周波数帯域(a,b,
c,d)のみ通過させる帯域フィルタ42を用いること
により、この周波数帯域毎に対応する通信チャネル系列
に属する通信信号を抽出することができる。
【0019】このような構成を備えた移動通信システム
10は、各通信チャネル系列毎に送信チャネルの割り当
てられた重畳信号に対し、各所轄基地局装置14毎に、
アクセス可能な(すなわち通信信号を抽出するあるいは
重畳する)送信チャネルを設定することにより、主管基
地局装置12に対する所轄基地局装置14の管轄の割り
当てを設定する。これにより所轄基地局装置14は、自
身の持つ無線通信エリア18内の移動通信端末16に、
割り当て先の主管基地局装置12からの下り通信信号の
み送信し、また該移動通信端末16から受信した上り通
信信号をこの主管基地局装置12に送信することができ
る。本実施形態では、この通信チャネル系列毎の送信チ
ャネルは、例えば周波数分割により確保する。すなわ
ち、通信チャネル系列毎に異なる周波数帯域が設定さ
れ、各所轄基地局装置14は、管轄割り当てに応じて帯
域フィルタ42により複数の通信チャネル系列分の重畳
信号から抽出された所定の周波数帯域の通信信号(すな
わち割り当て先の主管基地局装置12の通信チャネル系
列に属する通信信号)を取得する。また各所轄基地局装
置14からの通信信号の周波数帯域を管轄割り当てに応
じた周波数帯域(すなわち割り当て先の主管基地局装置
12の通信チャネル系列に対応する周波数帯域)とすべ
く通信信号の周波数を変換して主管基地局装置12への
信号に重畳する。このようにして所轄基地局装置14を
主管基地局装置12の管轄とすることができる。このよ
うな構成によれば、抽出する周波数帯域の設定の変更あ
るいは重畳先の周波数帯域の設定の変更により、主管基
地局装置12に対する所轄基地局装置14の管轄の割り
当てを容易に変更することができる。
【0020】また、本実施形態では、所轄基地局装置1
4あるいは中継装置28の制御を行うための制御信号
(例えば周波数変換指示信号、基準周波数信号、送信電
力指示信号、中継受信強度指示信号、セルラー受信強度
指示信号等)あるいは報告信号(例えばセルラー受信強
度報告信号、送信電力報告信号、あるいは中継受信強度
報告信号等)が、該通信信号の通信回線24,26によ
り、該通信信号と区別して送信される。図3にその一例
を示す。この例では、通信チャネル系列毎にそれぞれ割
り当てられた周波数帯域5MHzのうち、例えば高周波
数側の1MHzの帯域(e,f,g,h)を制御/報告
信号用に割り当てることにより、制御/報告信号と通信
信号とを区別する。そして前述した通信信号の例と同様
に、制御/報告信号の送信に際しては、その周波数帯域
が所定の制御/報告信号用の周波数帯域となるように、
通信信号を周波数変換し、また特定の周波数帯域の制御
/報告信号を通過させる制御/報告信号用の帯域フィル
タ46を用いて所定の制御/報告信号を抽出する。
【0021】なお、主管基地局装置12と所轄基地局装
置14との間における通信信号の授受は、前述したよう
に本実施形態では無線による通信回線24(例えばマイ
クロ波回線あるいはミリ波回線等)あるいは有線による
通信回線26(例えば光ファイバ回線等;特に低歪DF
Bレーザダイオードを用いた1.3マイクロメートル零
分散シングルモード光ファイバが好適である)を介して
行われる。これら通信回線24、26は、適宜並行して
設けられ、状況に応じて使い分けることができる。例え
ば、通常は並行して設けられた回線のうちいずれか一方
(例えば無線による通信回線24)を主回線として使用
し、通信信号数が増加した場合等には、これに加えて他
方(例えば有線による通信回線26)を副回線として使
用することができる。また例えば、一方の主回線(例え
ば無線による通信回線24)の良好な通信状態が確保で
きない場合に、他方の副回線(例えば有線による通信回
線26)を迂回路として用いることもできる。そして、
この通信回線24,26による通信信号の授受は、中継
装置28を経由して行われ、所轄局22では、この中継
装置28が所轄基地局装置14に隣接して設けられる。
このように所轄基地局装置14と中継装置28とを隣接
して配置することにより、これら装置の設置をまとめて
行うことができるため、設置に要する時間の短縮および
設置費用の削減を図ることができる。
【0022】また統括局20には、複数の主管基地局装
置12を介しての処理例えばハンドオーバ処理などを行
う無線ネットワーク制御装置(RNC)34、および、
RNC34に接続され、画像、文字等の各種データを用
いた各種サービスに対応するための処理を行うマルチメ
ディア信号処理装置(MPE)36が備えられる。また
RNC34は、移動通信システム10と外部回線との間
で通信の交換制御を行う交換装置例えばマルチメディア
交換システム(MMS)38、および、取得された移動
通信端末16の位置情報が格納される位置登録センタ
(HLR)40に接続されている。
【0023】次に、このような移動通信システム10を
実現する各部の構成例について説明する。まず、通信回
線の末端(すなわち主管基地局装置12から最も遠い
側)に設けられた所轄局22の概略構成について、図4
を参照して説明する。
【0024】上記のように、所轄局22には、所轄基地
局装置14および中継装置28aが隣接して設けられて
いる。まず、この所轄局22における下り信号(中継装
置28a→所轄基地局装置14)の伝達に沿って各部の
構成および作用について説明する。
【0025】本実施形態では、通信信号は、無線による
通信回線24により中継装置28(28a,28b)間
を送信されるが、この際の通信は互いに干渉しない直交
する波動(例えば垂直偏波および水平偏波、あるいは右
旋回偏波および左旋回偏波等)を用いて行われる。また
中継装置28間の通信信号の送信に際し、中継装置28
から送信した通信信号が中継装置28で再受信され帰還
発振等が発生しないよう、中継アンテナ281から送信
される信号、および中継アンテナ281で受信される信
号には、それぞれ異なる周波数帯域を割り当てる。この
ため、中継アンテナ281は波動(垂直偏波および水平
偏波)の分離を行う分波器(V/H)282に接続さ
れ、さらにこの分波器282は、垂直偏波あるいは水平
偏波の少なくともいずれか一方(例えば垂直偏波)に対
して送信中継信号と受信中継信号とを異なる周波数の信
号として分離するための共用器(T/R)283に接続
される。本実施形態では、上り信号を垂直偏波および水
平偏波の双方により送信し、一方、下り信号を垂直偏波
あるいは水平偏波のいずれか一方(例えば垂直偏波)に
より送信するよう構成している。
【0026】下り信号は、低雑音増幅器(LNA)28
4および周波数変換器285を介して帯域フィルタ28
6に入力される。この帯域フィルタ286は、中継装置
28が受信した信号のうち、通信信号および制御信号を
含めることのできる有効な周波数帯域(例えば20MH
z帯域)のみ通過させ、それ以外の周波数帯域の不要な
成分を除去する。周波数変換器285は、帯域フィルタ
286を適切に動作させるために、中継装置28間で信
号の送信を行う周波数帯(例えば20GHz帯)から、
該送信周波数帯とは異なる例えば低い周波数帯(例えば
800MHz帯)に変換するとともに、前記有効な周波
数帯域を帯域フィルタ286の通過周波数帯域に整合さ
せるよう、信号の周波数を調整例えば増減させる。な
お、本実施形態では、この帯域フィルタ286は、中継
装置28が中継アンテナ281により受信した信号の有
効な周波数帯域に含まれる通信信号および制御信号の全
て(すなわちこれに含まれる一つ以上の通信チャネル系
列に属する通信信号および制御信号の全て)を抽出す
る。
【0027】帯域フィルタ286により抽出された通信
信号および制御信号を含む信号は、可変増幅器287で
所定の出力強度に調整される。この可変増幅器287は
増幅制御部288により制御される。これら可変増幅器
287および増幅制御部288は、中継装置28の受信
した信号の強度を所定の強度に調整する。より具体的に
は、増幅制御部288は、中継アンテナ281で受信さ
れた信号(例えば可変増幅器287より出力された信
号)の出力強度を検出する受信強度検出部(例えば可変
増幅器287に内蔵される;図示せず)からの検出結果
に基づいて、当該信号が所定の出力強度となるよう、可
変増幅器287の増幅率を調整する。このような構成に
より、例えば無線通信回線24に何らかの障害が生じ、
通信信号が減衰した場合等に、これを補正することがで
きる。なお、この増幅制御部288は、制御信号に含ま
れる中継受信強度指示信号に基づいて増幅制御を行うこ
とができる。
【0028】可変増幅器287から出力された信号は、
周波数変換器44を介して帯域フィルタ42へ入力され
る。この帯域フィルタ42は、該信号から、所定の周波
数帯域の信号として所定の通信チャネル系列の通信信号
を抽出する。前述したように、中継装置28間で送受さ
れる通信信号は、所属する通信チャネル系列ごとに異な
る周波数帯域であって帯域幅の等しい周波数帯域に変換
されている。このため、該帯域幅を通過周波数帯域とし
て有する帯域フィルタ42により、この信号から所定の
通信チャネル系列に対応する周波数帯域の信号を選択的
に抽出することができる。
【0029】周波数変換器44は、この帯域フィルタ4
2における通信信号の選択的抽出を行うため、入力され
た信号における所望の周波数帯域を該帯域フィルタ42
の通過周波数帯域(例えば5MHz)に整合するよう、
信号の周波数の変換を行う。すなわち、帯域フィルタ4
2を、不変の通過周波数帯域を有するフィルタとして構
成し、信号側の周波数を上下させることにより、所望の
周波数帯域の信号を抽出する。例えば、周波数変換器4
4は、周波数帯域bが割り当てられた通信チャネル系列
に属する通信信号を抽出する場合(図3(c))には、
周波数帯域aが割り当てられた通信チャネル系列に属す
る通信信号を抽出する場合(図3(b))より元の信号
の周波数をさらにΔf(例えば5MHz)だけシフト
(この場合には低減)させ、これにより信号の周波数帯
域bを帯域フィルタ42の通過周波数帯域に整合させ
る。周波数変換器44における周波数変換量は、主管基
地局装置12より送信された制御信号に含まれる管轄変
更指示信号に基づいて調整される。また同時に、この周
波数変換器44は、信号の周波数を、帯域フィルタ28
6の動作する周波数帯(例えば800MHz帯)からこ
れとは異なる例えば低い帯域フィルタ42の動作する周
波数帯(例えば190MHz帯)に変換している。
【0030】また、周波数変換器44により所定の周波
数に変換された信号は、帯域フィルタ42と並行して設
けられた、制御信号抽出用の帯域フィルタ46に入力さ
れる。この帯域フィルタ46は、帯域フィルタ42で抽
出した所定の通信チャネル系列に属する通信信号に対応
する制御信号を抽出する。図3に示す例のように、通信
チャネル系列に属する通信信号の周波数帯域(5MHz
帯)に対応して、それぞれ該周波数帯域の例えば高周波
数側の所定幅の帯域(1MHz帯)を制御/報告信号用
に割り当てている場合には、帯域フィルタ46の通過周
波数帯域を、帯域フィルタ42の通過周波数帯域に対し
て前記対応関係を有する帯域(すなわち帯域フィルタ4
6の通過周波数帯域の高周波数側の所定幅[1MHz
帯]の帯域)とする。
【0031】制御信号処理部48例えばCPUは、帯域
フィルタ46を用いて抽出された制御信号を受け取り、
各部の制御を行う信号(例えば前記制御信号自体)を各
部に対して送信する。なお、制御信号は、それぞれの制
御対象(例えば各所轄基地局装置14、中継装置28、
該制御信号処理部48あるいは各可変調整部[例えば可
変増幅器,周波数変換器等]等)を識別可能に構成さ
れ、該制御信号処理部48はこれを検出可能に構成され
る。より具体的には、例えば制御信号にはこれらを識別
する識別子が含まれ、制御信号処理部48には識別子検
出部(図示せず)が含まれる。そして該制御信号受信部
48には、処理対象としての所轄基地局装置14,中継
装置28あるいは各制御対象が予め登録され、検出した
制御対象と該登録された制御対象とを比較し、該制御対
象に対してのみ処理(例えば各部を制御する信号の送
信)を行う。
【0032】帯域フィルタ42により抽出された通信信
号は、可変増幅器141で所定の出力強度に調整され
る。この可変増幅器141は制御信号処理部48より制
御される。この可変増幅器141は、所轄基地局装置1
4より移動通信端末16に対して送信される信号の電力
を所定の強度に調整する。より具体的には、制御信号処
理部48は、所轄基地局装置14より送信される通信信
号の送信電力を検出する送信電力検出部(例えば可変増
幅器141に内蔵される;図示せず)からの検出結果
と、制御信号処理部48が受け取った主管基地局装置1
2からの送信電力指示信号に基づいて、送信電力が所定
の大きさとなるよう、可変増幅器141の増幅率を調整
する。所轄基地局装置14からの送信電力の増減により
それぞれの所轄基地局装置14に対応する無線通信エリ
ア18の広さを変化させることができる。
【0033】送信電力調整部141で所定の送信電力に
調整された信号は、移動通信端末16に対する通信信号
の周波数を所定の送信周波数帯(例えば2GHz)に調
整する周波数変換器142、移動通信端末16に対する
通信信号の出力を所定の送信出力に調整する送信出力増
幅部(PA)143、および所轄基地局装置14と移動
通信端末16との間の送信/受信信号の周波数を分離す
る共用器144を経て、セルラーアンテナ145より移
動通信端末16へ送信される。
【0034】本実施形態では、周波数変換器(285,
44,142,147,54,291)により、中継装
置28により信号を送信する周波数帯(以下中継周波数
帯と記す)と、移動通信端末16および所轄基地局装置
14の間での信号の送信周波数帯(以下セルラー周波数
帯と記す)とを、異なる周波数帯に設定する。これによ
り、所轄基地局装置14および移動通信端末16間の通
信と、中継装置28間の通信との干渉を、抑制すること
ができる。またこの際、中継周波数帯域はセルラー周波
数帯域より高く設定するのが好適である。これにより、
中継装置28間で無線により通信される信号の指向性を
高め、信号の中継による劣化を抑制することができる。
この中継周波数帯域としてはミリ波帯あるいはマイクロ
波帯を用いるのが好適である。
【0035】次に所轄局22における上り信号の伝達に
沿って各部の構成および作用について説明する。移動通
信端末16からの通信信号は所轄基地局装置14に設け
られた二つのセルラーアンテナ145(145a,14
5b)により受信される。これらセルラーアンテナ14
5により受信された受信信号、すなわち上り信号の処理
回路(例えばセルラーアンテナ145から中継アンテナ
281までの上り通信信号に対する処理回路、あるいは
下り側中継アンテナ281から上り側中継アンテナ28
1に向けての上り通信信号に対する処理回路等)は、主
管基地局装置12側でのアンテナダイバーシティを実現
するため、並行した二重の回路として設けられる。本実
施形態では、これら二つのセルラーアンテナ145によ
り受信した信号を、中継装置28においてそれぞれ互い
に直交する偏波に変換し、所轄基地局装置14から主管
基地局装置12に向けて送信する。例えば、セルラーア
ンテナ145aにより受信した信号は、垂直偏波として
送信され、他方、セルラーアンテナ145bにより受信
した信号は、水平偏波として送信される。そして、主管
基地局装置12の例えばベースバンド処理部121にお
いて、これら互いに直交する偏波に対し、両アンテナの
うち受信強度の大きいアンテナからの信号を採用する選
択ダイバーシティ処理装置、両アンテナの受信信号をと
もに用いる合成ダイバーシティ処理装置、あるいはこれ
ら二つの偏波に対するレイク受信機を備えることができ
る。なお、前記二重回路は互いに同一の構成を含む。
【0036】送信側と共用されるセルラーアンテナ14
5(a)、あるいは受信専用のセルラーアンテナ145
(b)において受信された移動通信端末16からの上り
通信信号は、低雑音増幅器(LNA)146および周波
数変換器147を介して帯域フィルタ148へ入力され
る。この帯域フィルタ148は、所轄基地局装置14が
受信した通信信号のうち、有効な周波数帯域のみを通過
させ、それ以外の周波数帯域の不要な成分を除去する。
周波数変換器147は、この帯域フィルタ148をより
適切に動作させるため、受信した通信信号の周波数帯
を、セルラー周波数帯(例えば2GHz帯)から、これ
とは異なる例えば低い周波数帯(例えば190MHz
帯)に変換するとともに、帯域フィルタ148の通過周
波数帯域に受信した通信信号の有効な周波数帯域を整合
させるよう、この通信信号の周波数を調整する。
【0037】帯域フィルタ148を通過した通信信号
は、可変増幅器149で所定の出力強度に調整される。
この可変増幅器149は制御部50例えばCPUにより
制御される。これら可変増幅器149および制御部50
は、所轄基地局装置14の受信した通信信号の強度を所
定の強度に調整する。より具体的には、制御部50は、
セルラーアンテナ145で受信された通信信号(例えば
可変増幅器149より出力された信号)の出力強度を検
出する受信強度検出部(例えば可変増幅器149に内蔵
される;図示せず)からの検出結果に基づいて、当該信
号が所定の出力強度となるよう、可変増幅器149の増
幅率を調整する。なお、この制御部50は、主管基地局
装置12より送信された制御信号に含まれるセルラー受
信強度指示信号に基づいて増幅制御を行うことができ
る。
【0038】またこの制御部50は、所轄基地局装置1
4および中継装置28の各部における各種検出値を主管
基地局装置12に対して報告するための報告信号を生成
する報告部としての機能を兼ね備える。ここで生成され
る報告信号としては、例えばセルラーアンテナ145に
より受信した通信信号の受信強度を示すセルラー受信強
度報告信号、セルラーアンテナからの送信電力を示す送
信電力報告信号、あるいは中継アンテナにより受信した
信号の受信強度を示す中継受信強度報告信号等がある。
制御部50は、これらに含まれる検出値を受け取り、制
御/報告信号用の周波数帯域(例えば1MHz)の信号
であって、かつ前記通信信号と区別される信号としてこ
れら報告信号を生成する。そして生成された報告信号
は、帯域フィルタ52により制御信号用の周波数帯域
(例えば1MHz)でのフィルタリングにより不要な成
分が除去され、可変増幅部149からの通信信号に重畳
される。
【0039】通信信号と報告信号とが重畳された上り信
号は、周波数変換器54により、所定の周波数帯に周波
数変換される。ここでは、通信信号および報告信号の周
波数を、帯域フィルタ148の動作する周波数帯(例え
ば190MHz帯)から、これとは異なる例えば高い帯
域フィルタ56の動作に適した周波数帯(例えば800
MHz帯)に変換するとともに、この通信信号に含まれ
る有効な周波数帯域(5MHz帯)を、該所轄基地局装
置14の主管基地局装置12に対する割り当てに応じた
周波数帯域(所轄基地局装置14が割り当てられた主管
基地局装置12の通信チャネル系列に属する通信信号に
割り当てられた周波数帯域;5MHz帯)に変換する。
前述したように、この周波数変換により、主管基地局装
置12に対する所轄基地局装置14の割り当てを実現す
る。
【0040】次いで信号は、帯域フィルタ56におい
て、通信信号の有効周波数帯域でフィルタリングされ、
増幅器289を介して周波数変換器291に変換され
る。ここで、周波数変換器291は、中継装置28によ
り中継するための周波数帯(例えば20GHz帯)に信
号の周波数を変換する。中継装置28間では、中継アン
テナ281による送信および受信を異なる周波数帯で行
うため、また同一成分を含む信号の送信および受信を異
なる周波数帯で行うため、この周波数変換器291によ
り周波数変換を行う。本実施形態にかかる移動通信シス
テム10では、中継装置28間の信号の伝送用にそれぞ
れ異なる二つの周波数帯域が設定される。例えば、これ
ら周波数帯域をB1,B2(B1>B2)とした場合、
一つの中継装置28に対しては、各信号に対する周波数
帯域を、上り受信信号:B1、上り送信信号:B2、下
り受信信号:B1、下り送信信号:B2と設定し、これ
に隣接する中継装置28に対しては、各信号に対する周
波数帯域を、上り受信信号:B2、上り送信信号:B
1、下り受信信号:B2、下り送信信号:B1とする。
なお、送信出力増幅器(PA)292により所定の送信
出力強度に増幅された後、共用器283あるいは分波器
282を介して中継アンテナ281より信号が送信され
る。
【0041】次に、通信回線の途中に設けられた所轄局
22の概略構成について、図5を参照して説明する。こ
の所轄局22は、所轄基地局装置14と中継装置28b
とを含む。この中継装置28bは、上り側、下り側にそ
れぞれ設置された中継装置28(28a,28b)との
間で通信信号の中継を行う。このため、この中継装置2
8bは、図4に示す中継装置28aの中継アンテナ28
1から周波数変換器44までの回路に、同じく周波数変
換器54から中継アンテナ281までの回路を直列に接
続した回路を、上り側および下り側にそれぞれ備える。
図4に示す中継装置28aと同じ構成要素については同
一の符号を付すとともに、その説明を省略する。なお、
制御信号は下り信号に、また報告信号は上り信号に含ま
れる。
【0042】この中継装置28bでは、上り側の回路中
の、直列に接続される周波数変換器44および54の間
に、通信信号重畳部58を備える。移動通信端末16か
ら所轄基地局装置14が受信した通信信号および/また
は報告部50により生成された報告信号は、この通信信
号重畳部58で上り信号に重畳される。周波数変換器4
4は、上り信号あるいは下り信号をそれぞれ異なる周波
数帯域に変換し、また周波数変換器54は、周波数変換
器44により周波数帯域の変換された信号を、変換前の
中継周波数帯域に戻す。このときの周波数変換量は、前
述した図4の場合と同様に、所轄基地局装置14の有す
る帯域フィルタ42により、この所轄基地局装置14に
割り当てられた主管基地局装置12の通信チャネル系列
の通信信号が抽出されるように設定される。
【0043】なお、本実施形態では、重畳された通信信
号からの所定の周波数帯域の信号の抽出を、重畳信号の
周波数を変換して帯域フィルタの通過周波数帯域に適合
させることにより行ったが、これに替えて、通信チャネ
ル系列毎に割り当てられた周波数帯域を通過周波数帯域
として備える帯域フィルタを、複数(例えば通信チャネ
ル系列の数の分)並列に設け、帯域フィルタ切替部(例
えば切替スイッチ)により、重畳された通信信号を通過
させる帯域フィルタをこれら複数の帯域フィルタのうち
のいずれか一つに選択的に切り替えるようにしてもよ
い。
【0044】次に、主管基地局装置12の概略構成につ
いて説明する。各主管基地局装置12は、ベースバンド
処理部121を備える。このベースバンド処理部121
は、通信信号に対して主管基地局装置12に設定された
通信チャネル系列から通信チャネルを割り当てる通信チ
ャネル割当部としての機能を備える。
【0045】またベースバンド処理部121は、移動通
信端末16に対し、移動通信端末16が所轄基地局装置
14に向けて(すなわち主管基地局装置12に向けて)
送信する上り通信信号の送信強度を指示するための端末
送信強度指示信号を生成する端末送信強度指示部として
の機能を備え、主管基地局装置12から移動通信端末1
6に送信される下り通信信号に、端末送信強度指示信号
を含める。さらに、該端末送信強度指示部としてのベー
スバンド処理部121は、受信した通信信号の強度に基
づいて端末送信強度指示信号を生成する。なお、ベース
バンド処理部121に、受信した前記通信信号の単位情
報(例えば情報1ビット)あたりのエネルギ(Eb)と
単位周波数あたりの干渉波電力(N0)との比(Eb/
N0)を検出するEb/N0検出部としての機能を備
え、端末送信強度指示部としてのベースバンド処理部1
21を、当該検出したEb/N0に基づいて端末送信強
度指示信号を生成するよう構成することも可能である。
これにより、伝送レートが増大した場合、あるいは雑音
成分が増大した場合に、これに応じて端末送信強度を増
大させ、誤り率の増加を抑制することができる。なお、
弁別されない狭帯域干渉波に対しても使用周波数帯域幅
をもとにして換算されたN0により制御される。
【0046】また、各主管基地局装置12は、管轄する
所轄基地局装置14あるいは該所轄基地局装置14との
間の通信信号の中継を行う中継装置28の動作に関する
制御信号を生成する制御信号生成部122を備える。制
御信号生成部122は、報告部50により生成され通信
回線24,26を介して受信した報告信号に基づいて制
御信号を生成する。なお、制御信号生成部122は、各
制御信号を、制御対象を識別可能な信号として、例えば
各制御信号処理部48あるいは各可変調整部の識別子を
含めて生成する。以下制御信号生成部122における各
制御信号について説明する。
【0047】周波数変換指示信号は、管轄割当部30か
らの管轄割当の指示に基づいて生成される。この周波数
変換指示信号は、図3に示した原理に基づき主管基地局
装置12に対する所轄基地局装置14の管轄の割り当て
通りに所轄基地局装置14が動作するよう、周波数変換
器(44,54,142,147,285,291)の
周波数変換量を示す信号として生成される。各周波数変
換器(44,54,142,147,285,291)
は、各所轄基地局装置14に対応して設けられる制御信
号処理部48より周波数変換量を示す信号(例えば周波
数変換指示信号自体)を受け取り、該周波数変換指示信
号に示される周波数変換量に基づいて信号の周波数の変
換を行う。
【0048】また、中継受信強度指示信号、およびセル
ラー受信強度指示信号は、それぞれ中継装置28により
受信された通信信号の強度、および所轄基地局装置14
により受信された通信信号の強度を所定の値に制御すべ
く生成される。本実施形態では、これら信号は、個々の
通信信号に対する強度の調整を指示する信号としてでは
なく、通信信号の平均的あるいは全体的な強度の調整を
指示するために生成される。すなわち、これら信号に基
づく制御の時定数は、例えば各移動通信端末16におけ
る所轄基地局装置14に対する通信信号の送信強度制御
等、個々の通信信号に対する強度制御の時定数より大き
く設定される。このような構成によれば、通信環境の悪
化等により所轄基地局装置14あるいは中継装置28に
おける受信強度が全体的に変動した場合に、これをシス
テム側で適切な強度に修正することができる。なお、こ
れら中継受信強度指示信号、およびセルラー受信強度指
示信号の生成は、報告部50からの中継受信強度報告信
号およびセルラー受信強度報告信号に基づいて行うこと
ができる。
【0049】また基準周波数信号は、制御信号生成部1
22において、各周波数変換器(44,54,142,
147,285,291)に対して周波数変換の基準と
なる周波数(例えば10MHz)を指示する信号(例え
ばパルス信号)として生成される。前記各周波数変換器
は、各所轄基地局装置14に対応して設けられる制御信
号処理部48より基準周波数を示す信号(例えば基準周
波数信号自体)を受け取り、この基準周波数に基づいて
信号の周波数の変換を行う。これにより、より精度良く
周波数の変換を行うことができる。また、該基準周波数
信号の生成に際し、基準周波数を示す成分を含む外来電
波(例えばGPS電波等)を受信する外来電波受信部例
えばGPS受信部(図示せず)を備え、受信した外来電
波に基づいて基準周波数信号を生成することができる。
なお、基準周波数信号生成部および外来電波受信部は、
各周波数変換器毎に、あるいは所轄基地局装置14ある
いは中継装置28に隣接して設けてもよい。
【0050】また送信電力指示信号は、各所轄基地局装
置14の送信電力を指示する信号として生成される。各
所轄基地局装置14に設けられた送信電力調整部141
は、この送信電力指示信号に基づいて通信信号の増幅度
を調整する。これにより各所轄基地局装置14毎の無線
通信エリア18の広さを可変制御することができる。送
信電力指示信号の生成は、報告部50からの送信電力報
告信号に基づいて行うことができる。
【0051】また、例えばRNC34に備えられる管轄
割当部30は、主管基地局装置12に対して所轄基地局
装置14を割り当てる。また、管轄割当部30は、HL
R40より各移動通信端末16の現在位置を取得して、
各所轄エリア32毎に通信中の移動端末の数を算出す
る。この管轄割当部30の動作については後述する。
【0052】次に、本実施形態にかかる移動通信システ
ム10における主管基地局装置12に対する所轄基地局
装置14の割り当ての変更方法について図6〜図8を参
照して説明する。図6は、管轄割当の変更方法を示すフ
ローチャート、図7は、各所轄基地局装置14(14
a,14b,14c)における割り当て先の変化を示す
図、図8は、割り当て先の変更される所轄基地局装置1
4に対応する通信信号抽出部により抽出される通信信号
の周波数帯域の変化を示す図である。これら図6〜図8
は、主管基地局装置12A(対応する所轄エリア:32
A)に対しては二つの所轄基地局装置14a,14b
が、また主管基地局装置12B(対応する所轄エリア:
32B)に対しては一つの所轄基地局装置14cがそれ
ぞれ割り当てられた状態(図7(a))から、主管基地
局装置12Aに対して一つの所轄基地局装置14aが、
また主管基地局装置12Bに対して二つの所轄基地局装
置14b,14cがそれぞれ割り当てられた状態(図7
(c))に変化するよう、所轄基地局装置14cに対す
る管轄の割り当てを変更する場合の一例について示した
ものである。なお、図7における各所轄基地局装置(1
4a,14b,14c)の枠内、および図8における周
波数帯域の枠内の符号は、それぞれ割り当て先の主管基
地局装置(12A,12B,12C)を示す。
【0053】まず管轄割当部30はHLR40から移動
通信端末16の位置を取得し、所轄エリア32毎の通信
数を算出する(所轄エリア毎の通信数の取得工程:S
1)。次いで、算出した所轄エリア32毎の通信数に基
づいて、管轄の割り当て変更の実施/非実施を判別する
(管轄割当変更の実施判断工程:S2)。
【0054】この工程S2では、より具体的には、例え
ば所轄エリア32毎の通信数と予め設定された第一の閾
値とを比較し、所轄エリア32毎の通信数が第一の閾値
以上である場合には、当該所轄エリア32を分割するよ
う管轄割当を変更する。また、所轄エリア32毎の通信
数が、第一の閾値より低く設定された第二の閾値より低
い場合には、他の所轄エリア18の通信状況に基づいて
(例えば他の所轄エリア18を主管する主管基地局装置
12の負荷状況、非使用の通信チャネル数、通信チャネ
ル同士の干渉の有無等に基づいて)、当該所轄エリア3
2を他の所轄エリア32に統合可能か否かを判別し、統
合可能な場合には管轄割当を変更する。また、所轄エリ
ア32毎の通信数が第一の閾値より低くかつ第二の閾値
以上である場合には管轄割当の変更を行わない。なお、
管轄割当の変更を行わない場合には、所定の時間間隔を
おいて再度工程S1を行う。
【0055】管轄割当の設定(変更)に際し、管轄割当
部30は、各主管基地局装置12の通信状況に応じて、
新たな管轄割当を決定する(管轄割当の決定工程:S
3)。例えば、所轄エリア32を分割するよう管轄割当
の変更を行う場合には、他の所轄エリア18毎の通信状
況に基づいて、当該所轄エリア32に属する一つまたは
複数の無線通信エリア18を他の所轄エリア32に統合
可能か否かを判別し、統合可能な場合にはこれらを統合
するように管轄の割り当てを決定する。なお、本実施形
態にかかる移動通信システム10には、種々の条件(例
えば通信数、各主管基地局装置12の負荷状況、残余チ
ャネル数、あるいは時期、時間帯等)に応じた管轄の割
り当て(例えば割り当て自体を規定したマップ、または
条件毎の割り当て手法等)を格納する記憶部(図示せ
ず)が例えば統括局20(例えばRNC34)に備えら
れ、管轄割当部30は、各条件に応じた割り当てを該記
憶部より取得する。
【0056】なお、この管轄の割り当てに際しては、主
管基地局装置12の所轄エリア32に複数の隣接する無
線通信エリア18が含まれるよう、所轄基地局装置14
を割り当てるのが好適である。このようにすれば、移動
通信端末16の無線通信エリア18間の移動に伴うハン
ドオーバの回数を低減することができ、ハンドオーバの
処理に要する当該システム10あるいは移動通信端末1
6における通信あるいは演算処理に要する負荷を低減す
ることができる。なお、移動通信端末16側では、マル
チパス対応機能(例えばレイク受信機等による)を備え
れば、移動通信端末16がこの複数の隣接する無線通信
エリア18間を移動する際の通信信号の変化に対応する
ことができる。
【0057】次いで、第三の主管基地局装置12Cは、
該所轄基地局装置14bの無線通信エリア18b内の移
動通信端末16と主管基地局装置12Aとの間の通信信
号について、該通信信号の少なくとも通信チャネルを識
別可能な通信信号属性情報を取得する。これは、言い換
えれば、第三の主管基地局装置12Cに、主管基地局装
置12Aから、通信信号属性情報を複製したということ
ができる(通信信号属性情報の複製工程:S4)。ここ
で、第三の主管基地局装置12Cとは、この工程S4の
前の時点で所轄基地局装置14が割り当てられておら
ず、また移動通信端末16との通信信号の授受を行って
いない第一および第二の主管基地局装置12A,12B
とは別の主管基地局装置12Cを示す。
【0058】次いで、工程S3で決定された管轄割当に
基づいて、該所轄基地局装置14bの無線通信エリア1
8c内の移動通信端末16と第三の主管基地局装置12
Cとが通信信号の授受を行うよう、これら主管基地局装
置12Cおよび所轄基地局装置14b間での通信信号の
授受のために、第一および第二の主管基地局装置12
A,12Bへの割り当てとは別の送信チャネルが設定さ
れる。より具体的には、第三の主管基地局装置12Cお
よび所轄基地局装置14bのみが、第一および第二の主
管基地局装置12A,12Bの通信チャネル系列に属す
る通信信号用の周波数帯域(図8の12A,12B)と
は異なる例えば高い周波数帯域(図8の12C)を介し
て通信信号の授受を行うよう、これら主管基地局装置1
2Cおよび所轄基地局装置14b間での通信信号の授受
に関わる各周波数変換器(44,54,142,14
7,285,291)における周波数変換量の設定を変
更する(送信チャネルの変更工程:S5)。
【0059】そして、第三の主管基地局装置12Cは、
前の工程S4において取得した通信信号属性情報に基づ
いて、該所轄基地局装置14bの無線通信エリア18b
内の移動通信端末16と、割当変更前の通信チャネルと
全く同一の通信チャネルにより、通信信号の授受を開始
する(第三の主管基地局装置の処理開始工程:S6)。
割り当て変更前と同じ通信チャネルにより通信信号の授
受を行うため、移動通信端末16は、工程S5における
通信信号の授受の相手先としての主管基地局装置12の
変更に伴う処理を特に必要とすることなく、そのままの
設定状態で通信信号の授受を継続することができる。
【0060】前の工程S4〜S6により、図7および8
に示す例の場合、管轄の割り当ては図7(a)から図7
(b)へ、また第三の主管基地局装置12Cと該所轄基
地局装置14bとの間で授受される通信信号に対する周
波数帯域の設定は図8(a)から図8(b)へ、それぞ
れ変化する。本実施形態では、図8(a),(b)に示
すように、帯域フィルタ42の前の周波数変換器44に
おいて帯域フィルタ42に入力される信号の周波数を低
減させ、送信チャネル12Cを帯域フィルタ42の通過
周波数帯域に整合させる。
【0061】次いで、所轄基地局装置14cの無線通信
エリア18c内の移動通信端末16との間の通信信号に
対し、順次、その通信チャネルを、第二の主管基地局装
置12Bの通信チャネル系列に属する通信チャネルに変
更するハンドオーバ処理が行われる(ハンドオーバ処理
工程:S7)。この工程S7におけるハンドオーバ処理
は、所轄エリア32間の移動に伴うものではなく、該無
線通信エリア18c内にある移動通信端末16に対し、
管轄割当の変更のために、通信チャネル系列および通信
チャネルを変更するものである。より具体的には、第三
の主管基地局装置12Cのベースバンド処理部(通信チ
ャネル割当部)121は、第二の主管基地局装置12B
のベースバンド処理部から少なくとも非使用中の通信チ
ャネルを判別可能な通信信号属性情報を取得し、該通信
信号に対し、この通信チャネルを割り当てる。なお、こ
の工程S7において取得された通信チャネルは、第二の
主管基地局装置12Bにおいて既に使用中の通信チャネ
ルとして取り扱われ、第二の主管基地局装置12Bの所
轄エリア32B内の移動通信端末16との通信信号に対
する重複割り当てが発生しないよう制御される。
【0062】次いで、前の工程S7のハンドオーバ処理
が完了したか否かが、例えばRNC34により判別され
る(ハンドオーバ処理完了判別工程:S8)。これが完
了すると、第二の主管基地局装置12Bは、第三の主管
基地局装置12Cとその所轄エリア32B内の移動通信
端末16との間の通信信号の属性情報を取得する。これ
は言い換えれば、第二の主管基地局装置12Bに、第三
の主管基地局装置12Cから、通信信号属性情報を移管
したということができる(通信信号属性情報の移管工
程:S9)。そして第二の主管基地局装置12Bは、既
に管轄している所轄エリア32B内の移動通信端末16
との通信信号の授受に加え、取得した前記通信信号の属
性情報に基づいて、例えばこの属性情報を図示しない所
定のメモリに格納するなどして、該通信信号の授受を開
始可能な体勢を整える。
【0063】次いで、所轄基地局装置14cを、この管
轄変更処理における最終的な移行先である第二の主管基
地局装置12Bに割り当て、該所轄基地局装置14cの
無線通信エリア18c内の移動通信端末16と第二の主
管基地局装置12Bとが通信信号の授受を行うよう、送
信チャネルを変更する。より具体的には、所轄基地局装
置14bが第二の主管基地局装置12Bとの間で、該第
二の主管基地局装置12Bの通信チャネル系列に属する
通信信号用に設定されている周波数帯域(図8の12
B)により通信信号の授受を行うよう、所轄基地局装置
14bの通信信号の授受に関わる各周波数変換器(4
4,54,142,147,285,291)における
周波数変換量の設定を変更する(送信チャネルの変更工
程:S10)。そして、第三の主管基地局装置12Cに
よる処理を終了する。
【0064】以上の工程により、所轄基地局装置14c
の割り当て先は第一の主管基地局装置12Aから第二の
主管基地局装置12Bへ移管される(図7(c)および
図8(c)の状態)。以上のように、本実施形態にかか
る移動通信システム10では、所轄基地局装置14bの
割り当てを第一の主管基地局装置12Aから第二の主管
基地局装置12Bに変更する際、管轄割当部30は、該
所轄基地局装置14bを、一旦、これら第一および第二
とは別の第三の主管基地局装置12Cに割り当て、その
後、所轄基地局装置14bを第二の主管基地局装置12
Bの割り当てに統合する。これにより、通信信号の干渉
を防止し、かつ移動通信端末16および移動通信システ
ム10の通信および演算処理に要する負荷を抑制しつ
つ、容易かつ迅速に所轄エリアの区分を変更することが
できる。
【0065】なお、所轄エリア32の統合を行う場合に
は、第一の主管基地局装置12Aの管轄する所轄基地局
装置14a,14bの全てに対し、前述した工程S1〜
S10の処理を行えばよく、また、所轄エリア32の統
合を伴わない単なる所轄エリア32の分割を行う場合に
は、前述した処理のうち、工程S1〜S6までを行えば
よい。
【0066】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
基地局装置を、無線通信エリアを備えて該無線通信エリ
ア内の移動通信端末との間で直接的に無線により通信信
号の授受を行う所轄基地局装置と、割り当てられた一つ
または複数の所轄基地局装置の無線通信エリアを所轄エ
リアとして該所轄エリア内の移動通信端末との間で通信
信号の授受を行う主管基地局装置と、に分けて構成し、
この主管基地局装置の所轄する所轄基地局装置を変更自
在に割り当てることにより、エリアに対する通信チャネ
ル資源の割り当てを自在に変更することができ、通信チ
ャネル資源の無駄を減らすことができるとともに、複雑
高価な機能を低減した所轄基地局装置の配置により通信
可能エリアをより容易、迅速かつ安価に拡大することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施形態にかかる移動通信システム
の概略構成図である。
【図2】 本発明の実施形態にかかる移動通信システム
のブロック図である。
【図3】 本発明の実施形態にかかる移動通信システム
における通信チャネル系列毎の通信信号の区分の一例を
示す図である。
【図4】 本発明の実施形態にかかる移動通信システム
における所轄基地局装置(通信回線の末端)および中継
装置のブロック図である。
【図5】 本発明の実施形態にかかる移動通信システム
における所轄基地局装置(通信回線の途中)および中継
装置のブロック図である。
【図6】 本発明の実施形態にかかる移動通信システム
における主管基地局装置に対する所轄基地局装置の割り
当ての変更方法の一例を示す図である。
【図7】 本発明の実施形態にかかる移動通信システム
における所轄基地局装置における主管基地局装置への割
り当ての変化の一例を示す図である。
【図8】 本発明の実施形態にかかる移動通信システム
における所轄基地局装置に対応する通信信号抽出部によ
り抽出される通信信号の周波数帯域の変化の一例を示す
図である。
【符号の説明】
10 移動通信システム、12 主管基地局装置、14
所轄基地局装置、16 移動通信端末、18 無線通
信エリア、24,26 通信回線、28 中継装置、3
0 管轄割当部、42,46,56,148,286,
289 帯域フィルタ、44,54,142,147,
285,291 周波数変換部、50報告信号生成部、
58 通信信号重畳部、121 制御信号生成部、14
5 ダイバーシティアンテナ、282 分波器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H04J 13/00 H04B 7/15 A 5K072 H04M 3/00 H04J 13/00 A H04Q 7/22 H04Q 7/04 J 7/28 (72)発明者 野津 雄一 東京都三鷹市下連雀五丁目1番1号 日本 無線株式会社内 (72)発明者 竹内 嘉彦 東京都三鷹市下連雀五丁目1番1号 日本 無線株式会社内 Fターム(参考) 5K022 AA10 AA11 AA31 EE02 EE11 EE21 5K028 AA06 AA11 BB06 CC05 DD01 DD02 DD03 HH02 LL02 MM12 MM14 RR01 5K051 AA05 CC07 DD15 FF04 FF12 HH15 5K059 CC03 CC05 5K067 AA11 BB02 CC02 CC04 CC10 CC24 DD44 EE02 EE06 EE10 EE16 EE24 GG08 GG09 JJ11 JJ71 5K072 AA13 BB13 BB25 BB27 CC12 CC31 DD11 DD16 DD19 EE08 EE33 FF22 GG01

Claims (30)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 それぞれ通信チャネル系列が設定され、
    該通信チャネル系列に属する通信チャネルにより移動通
    信端末と通信信号の授受を行う複数の主管基地局装置
    と、 前記主管基地局装置に所轄され、移動通信端末との無線
    による直接的な交信の可能な無線通信エリアを有し、該
    無線通信エリア内にある前記移動通信端末との間で直接
    的に無線により前記通信信号の授受を行うとともに所轄
    される前記主管基地局装置との間で該通信信号の授受を
    行うことにより、前記所轄される主管基地局装置と移動
    通信端末との間の該通信信号の授受を中継する複数の所
    轄基地局装置と、 前記主管基地局装置に対して所轄する所轄基地局装置を
    変更自在に割り当てる管轄割当部と、 を備え、 前記主管基地局装置は、前記管轄割当部により割り当て
    られた所轄基地局装置の有する無線通信エリアからなる
    所轄エリア内の移動通信端末と、それぞれ設定された前
    記通信チャネル系列に属する通信チャネルにより前記通
    信信号の授受を行うことを特徴とする移動通信システ
    ム。
  2. 【請求項2】 前記管轄割当部は、所轄基地局装置の割
    り当て先を第一の主管基地局装置から第二の主管基地局
    装置に変更するにあたり、該所轄基地局装置を、一旦第
    三の主管基地局装置に割り当て、その後、該所轄基地局
    装置を第二の主管基地局装置の割り当てに統合すること
    を特徴とする請求項1に記載の移動通信システム。
  3. 【請求項3】 前記通信信号に対し、前記主管基地局装
    置毎に設定された通信チャネル系列から通信チャネルを
    割り当てる通信チャネル割当部を備え、 前記通信チャネル割当部は、主管基地局装置に対する割
    り当ての変更された所轄基地局装置の有する無線通信エ
    リア内の移動通信端末の送受する通信信号に対し、割り
    当ての変更前の通信チャネルと同じ通信チャネルを割り
    当てることを特徴とする請求項1または2に記載の移動
    通信システム。
  4. 【請求項4】 前記通信信号に対し、前記主管基地局装
    置毎に設定された通信チャネル系列から通信チャネルを
    割り当てる通信チャネル割当部を備え、 前記通信チャネル割当部は、主管基地局装置に対する割
    り当てを変更する所轄基地局装置の有する無線通信エリ
    ア内の移動通信端末の送受する通信信号に対し、割り当
    ての変更先の主管基地局装置の通信チャネル系列から通
    信チャネルを割り当てることを特徴とする請求項1乃至
    3のいずれかに記載の移動通信システム。
  5. 【請求項5】 前記通信信号の周波数が通信チャネル系
    列毎に異なる周波数帯となるよう、前記所轄基地局装置
    と前記主管基地局装置との間で送信される通信信号の周
    波数を変換する周波数変換部と、 前記通信チャネル系列毎に異なる周波数帯を有する通信
    信号を重畳した通信信号を生成する通信信号重畳部と、 前記重畳された通信信号から所定の周波数帯の通信信号
    として所定の通信チャネル系列に属する通信信号を抽出
    する通信信号抽出部と、 を備える請求項1乃至4のいずれかに記載の移動通信シ
    ステム。
  6. 【請求項6】 前記通信信号抽出部は、 所定の通過周波数帯域を備える帯域フィルタと、 前記所定の通信チャネル系列の周波数帯域を該帯域フィ
    ルタの通過周波数帯域に整合させるよう前記重畳された
    通信信号の周波数を変換する周波数変換部と、を備える
    ことを特徴とする請求項5に記載の移動通信システム。
  7. 【請求項7】 前記通信信号抽出部は、 それぞれ異なる通過周波数帯域を備える複数の帯域フィ
    ルタと、 前記重畳された通信信号を通過させる帯域フィルタを、
    前記複数の帯域フィルタのうちのいずれか一つに選択的
    に切り替える帯域フィルタ切替部と、 を備えることを特徴とする請求項5に記載の移動通信シ
    ステム。
  8. 【請求項8】 前記所轄基地局装置と前記主管基地局装
    置との間で授受される通信信号の周波数を、前記所轄基
    地局装置と移動通信端末との間で授受される通信信号の
    周波数と異なる周波数に変換する周波数変換部と、 前記所轄基地局装置と前記主管基地局装置との間で授受
    される通信信号を無線により送受信する無線送受信装置
    と、 を備えることを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに
    記載の移動通信システム。
  9. 【請求項9】 前記周波数変換部は、前記所轄基地局装
    置と前記主管基地局装置との間で授受される通信信号の
    周波数を、前記所轄基地局装置と移動通信端末との間で
    授受される通信信号の周波数より高い周波数に変換する
    ことを特徴とする請求項8に記載の移動通信システム。
  10. 【請求項10】 前記周波数変換部における周波数変換
    量を示す周波数変換指示信号を生成する周波数変換指示
    部を備え、 前記周波数変換部は、前記周波数変換指示信号を前記通
    信信号の通信回線を介して取得し、前記周波数変換指示
    信号に基づいて周波数変換を行うことを特徴とする請求
    項5乃至9に記載の移動通信システム。
  11. 【請求項11】 基準周波数を示すための基準周波数指
    示信号を生成する基準周波数信号生成部を備え、 前記周波数変換部は、前記基準周波数指示信号に基づい
    て周波数変換を行うことを特徴とする請求項5乃至10
    のいずれかに記載の移動通信システム。
  12. 【請求項12】 前記周波数変換部は、前記基準周波数
    指示信号を、前記通信信号の通信回線を介して取得する
    ことを特徴とする請求項11に記載の移動通信システ
    ム。
  13. 【請求項13】 前記基準周波数信号生成部は、基準周
    波数成分を含む外来電波を受信する外来電波受信部を備
    え、 前記基準周波数信号生成部は、前記受信した外来電波に
    含まれる基準周波数に基づいて基準周波数指示信号を生
    成することを特徴とする請求項11または12に記載の
    移動通信システム。
  14. 【請求項14】 前記所轄基地局装置に設けられ、移動
    通信端末からの通信信号を受信する二つのダイバーシテ
    ィアンテナと、 前記二つのダイバーシティアンテナにより受信した通信
    信号を、前記所轄基地局装置から前記主管基地局装置に
    向けて、それぞれ互いに直交する偏波として送信するた
    めの分波器と、 前記主管基地局装置に設けられ、前記二つのダイバーシ
    ティアンテナにより受信した通信信号に対してダイバー
    シティ処理を行うダイバーシティ処理部と、 を備える請求項1乃至13のいずれかに記載の移動通信
    システム。
  15. 【請求項15】 前記所轄基地局装置に対し、該所轄基
    地局装置から前記移動通信端末へ送信される前記通信信
    号の送信電力を制御するための送信電力指示信号を生成
    する送信電力指示部と、 前記所轄基地局装置に設けられ、前記送信電力指示信号
    に基づいて、該所轄基地局装置から移動通信端末へ送信
    される前記通信信号の送信電力を調整する送信電力調整
    部と、 を備える請求項1乃至14に記載の移動通信システム。
  16. 【請求項16】 前記所轄基地局装置は、移動通信端末
    へ送信する通信信号の送信電力を検出して送信電力報告
    信号を生成する送信電力報告部を備えることを特徴とす
    る請求項15に記載の移動通信システム。
  17. 【請求項17】 該送信電力指示信号および/または送
    信電力報告信号は、前記通信信号の信号回線を介して送
    信されることを特徴とする請求項15または16に記載
    の移動通信システム。
  18. 【請求項18】 前記所轄基地局装置と前記主管基地局
    装置との間で前記通信信号の授受をさらに中継する中継
    装置を備えることを特徴とする請求項1乃至17のいず
    れかに記載の移動通信システム。
  19. 【請求項19】 前記中継装置は、前記所轄基地局装置
    に隣接して設けられることを特徴とする請求項18に記
    載の移動通信システム。
  20. 【請求項20】 前記中継装置は、該中継装置の受信し
    た前記通信信号の強度を所定の強度に調整する中継受信
    強度調整部を備えることを特徴とする請求項18または
    19に記載の移動通信システム。
  21. 【請求項21】 前記中継装置に受信された前記通信信
    号を所定の強度に調整するための中継受信強度指示信号
    を生成する中継受信強度指示部を備え、 前記中継受信強度調整部は、前記中継受信強度指示信号
    に基づいて通信信号の強度を調整することを特徴とする
    請求項20に記載の移動通信システム。
  22. 【請求項22】 前記中継装置に受信された前記通信信
    号の強度を検出して中継受信強度報告信号を生成する中
    継受信強度報告部を備え、 前記中継受信強度指示部は、前記中継受信強度報告信号
    に基づいて中継受信強度指示信号を生成することを特徴
    とする請求項21に記載の移動通信システム。
  23. 【請求項23】 該中継受信強度指示信号および/また
    は中継受信強度報告信号は、前記通信信号の信号回線を
    介して送信されることを特徴とする請求項21または2
    2に記載の移動通信システム。
  24. 【請求項24】 前記所轄基地局装置と前記主管基地局
    装置との間で授受される前記通信信号の通信回線として
    無線通信回線と有線通信回線とを並列して備えることを
    特徴とする請求項1乃至23のいずれかに記載の移動通
    信システム。
  25. 【請求項25】 前記主管基地局装置と前記移動通信端
    末との間の前記通信信号の授受は、CDMA方式により
    行われることを特徴とする請求項1乃至24のいずれか
    に記載の移動通信システム。
  26. 【請求項26】 前記主管基地局装置は、前記移動通信
    端末に対し、前記移動通信端末から前記所轄基地局装置
    に対して送信する通信信号の強度を指示するための端末
    送信強度指示信号を生成する端末送信強度指示部を備
    え、 前記主管基地局装置から前記移動通信端末に送信される
    下り通信信号には、前記端末送信強度指示信号が含まれ
    ることを特徴とする請求項25に記載の移動通信システ
    ム。
  27. 【請求項27】 前記端末送信強度指示部は、受信した
    前記通信信号の強度に基づいて前記端末送信強度指示信
    号を生成することを特徴とする請求項26に記載の移動
    通信システム。
  28. 【請求項28】 前記主管基地局装置は、受信した前記
    通信信号の単位情報あたりのエネルギと単位周波数あた
    りの干渉波電力との比を検出する検出部を備え、 前記端末送信強度指示部は、受信した前記通信信号の単
    位情報あたりのエネルギと単位周波数あたりの干渉波電
    力との比に基づいて端末送信強度指示信号を生成するこ
    とを特徴とする請求項27に記載の移動通信システム。
  29. 【請求項29】 前記主管基地局装置と前記移動通信端
    末との間の前記通信信号の授受は、TDMA方式により
    行われることを特徴とする請求項1乃至24のいずれか
    に記載の移動通信システム。
  30. 【請求項30】 前記主管基地局装置と前記移動通信端
    末との間の前記通信信号の授受は、FDMA方式により
    行われることを特徴とする請求項1乃至24のいずれか
    に記載の移動通信システム。
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