JP2586840B2

JP2586840B2 - 移動通信システム

Info

Publication number: JP2586840B2
Application number: JP6300757A
Authority: JP
Inventors: 孝二郎 ▲浜▼辺
Original assignee: Nippon Electric Co Ltd
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1994-12-05
Filing date: 1994-12-05
Publication date: 1997-03-05
Anticipated expiration: 2012-03-05
Also published as: EP0716555A2; US5752192A; EP0716555A3; JPH08163630A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、移動通信システムに関
し、特に、所謂セルラー方式の移動通信システムに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、セルラー方式の移動通信システ
ムでは、サービスエリアを複数のセルに分割して、各セ
ルに基地局を配置しており、各基地局ではセル内の移動
局に無線チャネル（以下単にチャネルと呼ぶ）を割り当
てて通信を行っている。この際、異なるセルに同一のチ
ャネルを割り当てて、同時に利用してシステム全体とし
てチャネルの利用効率を高め、これによって、多数の移
動局に対して割当てチャネルを確保している。

【０００３】上述のように、チャネルを割り当てる際に
は、一般に固定チャネル割当方式とダイナミックチャネ
ル割当方式とがある。固定チャネル割当方式はセル相互
の干渉条件を考慮して各セルが使用するチャネルを予め
固定的に割り当てておき、そのチャネルの中から使用す
るチャネルを選択する方式である。

【０００４】一方、ダイナミックチャネル割当方式では
セルにチャネルを固定的に割り当てず、基地局がシステ
ム全体に割り当てられたチャネルの干渉波電力をそれぞ
れ測定し、その測定値が予め定められたしきい値以下で
ある等の所定の条件を満たすチャネルを選択して移動局
に割り当てている。

【０００５】このようなダイナミックチャネル割当方式
の一つとして、例えば、Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆ
ＩＥＥＥＶｅｈｉｃｕｌａｒＴｅｃｈｎｏｌｏｇ
ｙＳｏｃｉｅｔｙ，第４２回、ＶＴＳＣｏｎｆｅｒｅ
ｎｃｅ，１９９２年、５月，７８２〜７８５頁にＡｕｔ
ｏｎｏｍｏｕｓＲｅｕｓｅＰａｒｔｉｔｉｏｎｉｎ
ｇｉｎＣｅｌｌｕｌａｒＳｙｓｔｅｍｓの題名で
発表された論文に記載されたものが知られている。この
論文には、全ての基地局において同一の順序でチャネル
を選択する方式が提案されている。この方式によれば、
先に選択するチャネル、すなわち選択順位が高いチャネ
ルほど基地局に近い移動局によって、より多く使用さ
れ、より短い距離間隔で、再利用することができるた
め、周波数利用効率を高くできることが示されている。

【０００６】割当候補となるチャネルが多数あるシステ
ムにおいて、このようなダイナミックチャネル割当方式
を用いるときには、干渉波電力測定用の測定器を用いて
それぞれのチャネルの干渉波電力を順次測定し、記録し
ておく。そしてチャネルを割り当てるときに、その記録
を参照する。ダイナミックチャネル割当方式の効果を十
分に得るためには、干渉波電力を高い精度で測定すると
ともに記録の更新を短い時間間隔で繰り返し、基地局が
記録している測定値の誤差を小さくしておく必要があ
る。

【０００７】つまり、測定そのものの精度を高めるだけ
でなく、他のセルにおけるチャネルの割当、解放、およ
び移動局の移動に伴う干渉波電力の変動による誤差が大
きくならないように、記録の更新時間間隔を短くする必
要がある。

【０００８】移動通信の電波伝搬環境では、数十メート
ル程度の短区間に、受信電力の変動が観測されることが
知られている。基地局において干渉波電力を測定する
と、干渉波電力には、数ヘルツから数十ヘルツ程度の時
間的な変動が観測される。チャネルを割り当てる場合に
用いる干渉波電力としては、一般に、その変動の中央値
（５０％値）が用いられる。この中央値を高い精度で得
るためには、測定時間を長くとる必要がある。従って、
一つの測定器が一定の時間に測定できるチャネル数には
限界があり、干渉波電力の記録の更新時間間隔を短くす
るためには、多くの測定器が必要となる。

【０００９】上述のように割当候補のチャネルが多数あ
るシステムにおいて、干渉波電力の更新時間間隔を短く
するためには、多くの干渉波電力の測定器が必要とな
る。

【００１０】従来、同一の時間内に同一の精度で多くの
チャネルの干渉波電力を測定する方法として、短時間測
定を離散的に複数回行う方法が、１９９１年電子情報通
信学会春季全国大会，Ｂ−３５４に「移動無線受信レベ
ルの離散的検出における測定精度」の題名で発表された
論文に記載されている。この方法によれば、測定器の数
が少なくて済むため、ダイナミックチャネル割当を経済
的に実現することができる。

【００１１】ダイナミックチャネル割当ではシステム全
体で使用可能なチャネルが全て割当候補となるため、従
来は、所望の精度を得るために必要な測定時間で、全て
のチャネルの測定を行っている。

【００１２】また、このようなシステムにおいて、セル
の大きさを数百メートル程度にして同一のチャネルを同
時に利用するセルの間隔を小さくすることにより、チャ
ネルの利用効率をさらに高めることができる。これはマ
イクロセルシステムとして知られている。このマイクロ
セルシステムを安価に構築する方法として、光ファイバ
フィーダを用いる方法が知られている。光ファイバフィ
ーダを用いたマイクロセルシステムは、ＩＥＥＥＪＯ
ＵＲＮＡＬＯＮＳＥＬＥＣＴＥＤＡＲＥＡＳＩ
ＮＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮＳ，ＶＯＬ．１１．Ｎ
Ｏ．７，１９９３年９月，１１１８〜１１２６頁にＯＰ
ＴＩＣＡＬＦＩＢＥＲＦＥＥＤＥＲＦＯＲＭＩＣ
ＲＯＣＥＬＬＵＬＡＲＭＯＢＩＬＥＣＯＭＭＵＮＩ
ＣＡＴＩＯＮＳＹＳＴＥＭＳ（Ｈ−０１５）の題名で
発表された論文に記載されているように、マイクロセル
基地局、集中基地局、及び両者を結ぶ光ファイバフィー
ダから構成され、マイクロセル基地局の受信信号をその
まま光信号に変換し、光ファイバフィーダを通して集中
基地局に送り、そこで再び電気信号に変換してから復調
する。また送信信号は集中基地局において変調した後に
光信号に変換し、光ファイバフィーダを通してマイクロ
セル基地局に送り、そこで再び電気信号に変換して送信
する。

【００１３】マイクロセルシステムにおいては、セルに
チャネルを固定的に割り当てないで、基地局がシステム
全体に割り当てられたチャネルの干渉波電力をそれぞれ
測定し、その値がしきい値以下であるなどの所定の条件
を満たすチャネルを選択して割り当てることが多い。こ
のような方法は、上述のようにダイナミックチャネル割
当として知られている。割当候補となるチャネルが多数
あるシステムにおいて、このようなダイナミックチャネ
ル割当方式を用いるときには、空きチャネルの検索を繰
り返し行い、チャネルを割り当てるときには、検索した
空きチャネルの中から選択する。

【００１４】光ファイバフィーダを用いたマイクロセル
システムにおける空きチャネルの検索は、干渉波信号を
光ファイバフィーダを通して集中基地局に送り、電気信
号に変換した後に、その電力を測定することによって行
う。このように干渉波電力の測定を集中基地局において
集中的に行うので、１つの測定器を複数のマイクロセル
基地局の干渉波電力の測定に用いることにより、測定器
の利用効率を向上させ、測定器の数を減らすことができ
る。１つの測定器を複数のマイクロセル基地局の干渉波
電力の測定に用いる方法としては、マイクロセル基地局
と測定器との間の接続を一定の順番で切り換えて、全て
のマイクロセル基地局について一定の周期で空きチャネ
ルの検索を繰り返す方法が考えられる。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ダイナミッ
クチャネル割当では、割り当て可能なチャネルが少ない
ときに、干渉波電力測定を効率的に行い、割り当て可能
なチャネルの干渉波電力を精度よく測定しておくことが
重要である。しかしながら、従来の方法では、各チャネ
ルの干渉波電力の更新時間間隔については考慮されてお
らず、干渉波電力が小さく割り当て可能なチャネルも、
干渉波電力が大きく割り当て当て可能でないチャネルも
同じ間隔で干渉波電力を更新している。つまり、干渉波
電力が大きいチャネルは、割り当てる可能性が小さいの
で、測定精度は低くても、ダイナミックチャネル割当の
効果には殆ど影響しない。しかし、従来は、割り当てる
可能性が小さいチャネルも同じ精度で測定しているため
に、測定器が多く必要となるという問題点がある。

【００１６】さらに、このような方法では、干渉波電力
の変動を考慮すると、割り当て可能なチャネルの誤差の
方が、割り当て可能でないチャネルの誤差よりも大きく
なるという問題点がある。つまり、割り当て可能なチャ
ネルが少ないときには、使用中のチャネルが所定時間内
に解放されて干渉波電力が小さくなる確率に比べて、割
り当て可能なチャネルが同じ時間内に他のセルにおいて
割り当てられる確率の方が高いため、上述のような問題
点が発生する。

【００１７】加えて、マイクロセルシステムにおいて、
空きチャネル検索の周期が長いと、空きチャネルが少な
いマイクロセル基地局では、次の検索までの間に空きチ
ャネルを全て割り当ててしまうことがある。このとき、
たとえ次の検索までの間に解放された新たな空きチャネ
ルが存在する場合であっても、そのチャネルが空きチャ
ネルとして未検出であるために割り当て候補とならず、
その後に発生するチャネル割当要求に対応できなくなる
可能性が高くなる。これは発呼に対しては呼損となり、
通信中のチャネル切り換えに対しては通信中の強制切断
となる。このように空きチャネルが未検出であるために
発生する呼損及び強制切断は、空きチャネル検索の周期
を短くすることによって減らすことができるが、そのた
めには測定器が多数必要となるという問題点がある。

【００１８】本発明の目的はダイナミックチャネル割当
のための干渉波電力の測定を効率的に行い、干渉波電力
測定用の測定器の数が少なくと済む移動通信システムを
提供することにある。

【００１９】本発明の他の目的は、空きチャネルの検索
の検索を効率的に行い、空きチャネルが未検出であるた
めに発生する呼損及びや強制切断を減らすとともに、干
渉波電力測定用の測定器の数が少なくて済むマイクロセ
ル移動通信システムを提供することにある。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、複数の
セルの各々に配置された基地局と、前記セル内を移動す
る複数の移動局とを有し、前記移動局の一つが特定移動
局として特定のセル内に存在する際前記特定のセルに配
置された基地局は複数の無線チャネルのうち一つを前記
特定移動局に割当無線チャネルとして割り当て該割当無
線チャネルを用いて前記特定移動局と通信を行うように
した移動通信システムにおいて、前記基地局の各々には
前記無線チャネルの各々における干渉波電力を干渉波電
力測定値として測定する測定手段と、該干渉波電力測定
値を記録測定値として記録する記録手段と、前記記録測
定値に基づいて前記無線チャネルの割り当てを行う割当
制御手段とが備えられ、前記測定手段では前記無線チャ
ネルの各々について予め定められた第１の測定時間に亘
って前記干渉波電力の第１の測定を行い第１の干渉波電
力測定値を得、該第１の干渉波電力測定値が予め定めら
れた第１の基準値以下であると、さらに予め定められた
第２の測定時間に亘って前記干渉波電力の第２の測定を
行うようにしたことを特徴とする移動無線システムが得
られる。

【００２１】また、本発明によれば、複数のセルの各々
に配置された基地局と、前記セル内を移動する複数の移
動局とを有し、前記移動局の一つが特定移動局として特
定のセル内に存在する際前記特定のセルに配置された基
地局は複数の無線チャネルのうち一つを前記特定移動局
に割当無線チャネルとして割り当て該割当無線チャネル
を用いて前記特定移動局と通信を行うようにした移動通
信システムにおいて、前記基地局の各々には前記無線チ
ャネルの各々における干渉波電力を干渉波電力測定値と
して測定する測定手段と、該干渉波電力測定値を記録測
定値として記録する記録手段と、前記記録測定値に基づ
いて前記無線チャネルの割り当てを行う割当制御手段と
が備えられ、前記記録測定値は所定の更新時間間隔で更
新されており、前記記録測定値が予め定められた基準値
よりも小さい無線チャネルについては前記更新時間間隔
を短くする制御手段が備えられていることを特徴とする
移動無線システムが得られる。

【００２２】さらに、本発明によれば、集中基地局と、
該集中基地局と伝送路を介して接続された複数のマイク
ロセル基地局と、前記マイクロセル基地局の各々と複数
の無線チャネルを介して通信を行う複数の移動局とを有
する移動通信システムにおいて、前記集中基地局には、
前記基地局毎に前記無線チャネルの各々について予め定
められた更新時間間隔毎に干渉波電力を測定して測定値
を得る測定手段と、前記測定値を記録値として記録する
記録手段とを有し、前記記録値に基づいて前記移動局に
無線チャネルの一つを割り当てる割当手段と、前記記録
値が所定の値未満である無線チャネルの数が予め定めら
れた値以下であるマイクロセル基地局については前記更
新時間間隔を短くする制御手段とを有することを特徴と
する移動通信システムが得られる。

【００２３】加えて、本発明によれば、集中基地局と、
該集中基地局と伝送路を介して接続された複数のマイク
ロセル基地局と、前記マイクロセル基地局の各々と複数
の無線チャネルを介して通信を行う複数の移動局とを有
する移動通信システムにおいて、前記集中基地局には、
前記基地局毎に前記無線チャネルの各々について予め定
められた更新時間間隔毎に干渉波電力を測定して測定値
を得る測定手段と、前記測定値を記録値として記録する
記録手段とを有し、前記記録値に基づいて前記移動局に
無線チャネルの一つを割り当てる割当手段と、前記記録
値が所定の値未満である無線チャネルの数を所定の単位
時間における使用無線チャネル数で割って求めた演算値
が予め定められた基準値よりも小さいマイクロセル基地
局については前記更新時間間隔を短くする制御手段とを
有することを特徴とする移動通信システムが得られる。

【００２４】

【実施例】以下本発明について実施例について説明す
る。

【００２５】図１を参照して、図示の移動通信システム
では、サービスエリアが複数のセル１１〜１７に分割さ
れており、セル１１〜１７にはそれぞれ基地局２１〜２
７が配置されている。これら基地局２１〜２７はそれぞ
れセル１１〜１７に位置する移動局３１〜３５と複数の
チャネル（Ｈ１〜Ｈｎ（ｎは所定の整数））のうち一つ
を用いて通信を行う。なお、図示しないが、この移動通
信システムは他に多数の基地局を備えており、各セル内
には多数の移動局が存在する。

【００２６】各基地局２１〜２７は、干渉波電力測定装
置（図示せず）を備えており、干渉波電力装置は、干渉
波電力を測定するための複数の測定器（図示せず）及び
各々のチャネルの干渉波電力測定結果を記録する記録装
置（図示せず）を備えている。各々の測定器は、図２に
示すように、スロット単位の短い時間でチャネルを切り
替えて干渉波電力を測定する。図示の例では、３つのス
ロットで１つのフレームを構成する。各チャネルは一定
のフレーム数に亘って、１フレームにつき斜線で示した
１スロットの時間だけ測定を行う。他のスロットは他の
チャネルの測定の際に用い１フレームの間に３つのチャ
ネルを測定する。

【００２７】図３を参照して、干渉波電力測定装置の動
作について説明する。干渉波電力を測定すべきチャネル
は、１〜Ｎであり、チャネル番号ｉにより識別する。初
めに、干渉波電力を測定するチャネル番号ｉを１とし
（ステップＳ１）、チャネルｉを選択する（ステップＳ
２）。そして、一定数Ｆ１のフレームに亘って、１フレ
ームにつき１回の干渉波電力を測定し（ステップＳ
３）、Ｆ１回の測定の中央値Ｕmid1を求める（ステップ
Ｓ４）。ステップＳ５において、中央値Ｕmid1が第１の
基準値Ｕth1 より小さい場合には、さらに一定数Ｆ２の
フレームに渡ってＦ２回の測定を行い（ステップＳ
６）、Ｆ１＋Ｆ２回の測定の中央値Ｕmid2を求め（ステ
ップＳ７）、記録装置に記録されている干渉波電力の測
定値をＵmid2に更新する（ステップＳ８）。ステップＳ
５において，中央値Ｕmid1が第１の基準値Ｕth1 以上の
場合には、記録装置に記録されている干渉波電力の測定
値をＵmid1に更新する（ステップＳ９）。ステップＳ１
０においてｉ＝Ｎでなければ、ｉに１を加えて（ステッ
プＳ１１）、ステップＳ２から繰り返す。

【００２８】第１の基準値Ｕth1 は、セル内の移動局か
らの希望波電力の分布を考慮し、割り当ての際に許容さ
れる干渉波電力の最大値に測定誤差を見込んだマージン
を加えた値とする。例えば、希望波電力の最大値を、割
り当てに必要な希望波対干渉波電力比で割った値となる
ように定める。

【００２９】一方、第２の基準値Ｕth2 は、セル内の移
動局からの希望波電力の分布を考慮し、割り当ての際に
無視できる干渉波電力の値とする。例えば、希望波電力
の最小値を、割り当てに必要な希望波対干渉波電力比で
割った値となるように定める。

【００３０】なお、ステップＳ５において、中央値Ｕmi
d1が第１の基準値Ｕth1 より小さく、かつ第２の基準値
Ｕth2 よりも大きいことを条件としてもよい。すなわ
ち、中央値Ｕmid1が第１の基準値Ｕth1 より小さく、か
つ第２の基準値Ｕth2 よりも大きい場合にはステップＳ
６に進み、それ以外はステップＳ９に進むようにしても
よい。

【００３１】ここで、図４を参照して、干渉波電力測定
の際、第１の基準値を変化（増減）させるようにしても
よい。ここでは、高い精度で干渉波電力を測定するチャ
ネルの割合が一定の範囲になるように、第１の基準値を
増減する。

【００３２】干渉波電力測定装置は、図３に示すステッ
プＳ５において、次の動作を行うことになる。中央値Ｕ
mid1が第１の基準値Ｕth1 以下となるチャネルの割合ｒ
を一定時間ごとに求める（ステップＳ１２）。そして、
割合ｒを定数Ｒ１と比較し（ステップＳ１３）、割合ｒ
の方が大きい場合には、第１の基準値を一定（所定）の
割合で小さくする（ステップＳ１４）。そして、ステッ
プＳ１２に戻って同様の動作を繰り返す。ステップＳ１
３において、割合ｒが定数Ｒ１以下である場合にはステ
ップＳ１５に進む。ステップＳ１５では、割合ｒを定数
Ｒ２と比較し、割合ｒの方が小さい場合には、第１の基
準値を一定の割合で大きくする（ステップＳ１６）。そ
して、ステップＳ１２に戻って同様の動作を繰り返す。
ステップＳ１５において割合ｒが定数Ｒ２以上である場
合には、そのままステップＳ１２に戻る。

【００３３】上述したように、この干渉波電力測定装置
では、各チャネルについて初めにＦ１フレームで測定し
て中央値を求める。この値は精度が低いが、第１の基準
値を越えているチャネルは、割り当てる可能性が低い。
従って、第１の基準値よりも中央値が小さいチャネルの
みについて、さらにＦ２フレームに渡って測定を行え
ば、チャネルを割り当てる際に、実質的に必要となるチ
ャネルの干渉波電力を高い精度で得ることができる。

【００３４】チャネル数が多い移動通信システムでは、
多くの移動局が通信中で加入者容量の限界に近い状態で
は、Ｆ１フレームの測定で第一の基準値を越えるチャネ
ルが多い。従って、この干渉波電力測定装置では、Ｆ１
フレームのみの測定で全てのチャネルの測定を行い、そ
の結果、干渉波電力が大きい多くのチャネルの高い精度
での測定を省略できる。

【００３５】このようにして、同じ数の測定器であれ
ば、干渉波電力の記録の更新間隔を短縮でき、割り当て
る可能性のあるチャネルについては、記録装置に記録さ
れている測定値の精度を高めることができる。また、同
じ精度を得るためには、必要な測定器の数を少なくでき
る。

【００３６】さらに、第２の基準値より測定値が小さい
チャネルは、干渉波電力が十分小さいチャネルであり、
割り当て可能なチャネルとなる。干渉波電力が十分小さ
いチャネルであるので、その測定値の精度が低くてもチ
ャネル割当の動作に殆ど影響を与えない。各チャネルに
ついて初めにＦ１フレームの測定から求めた中央値が、
第２の基準値を越えているチャネルだけでなく、第２の
基準値より小さいチャネルも精度の高い測定を省略する
ようにすることによって、ダイナミックチャネル割当の
効果に影響を与えることなく、測定時間を短縮できる。
つまり、測定器の数を少なくできる。

【００３７】加えて、図４に示す例では、Ｆ１フレーム
の測定に引き続きＦ２フレームの測定も行うチャネルの
割合が一定の範囲になるように、第１の基準値を増減さ
せている。従って、第１の基準値を適当な値に定める必
要がない。また、使用中のチャネルが少ない状態であっ
ても、一定の割合のチャネルについては、干渉波電力の
時間的変動に伴い精度低下を防ぐことができる。

【００３８】なお、上述の実施例では、干渉波電力を測
定するために専用の測定器を備えているシステムについ
て説明したが、通信用の受信機の空きスロットを利用し
て干渉波電力を測定するシステムにおいても同様に実施
できる。

【００３９】次に本発明による干渉波電力測定装置の他
の実施例について説明する。各基地局２１〜２７には図
５に示す干渉波電力測定装置が備えられている。

【００４０】ここで図２を参照して、干渉波電力測定装
置は選択器４１、待ち行列制御装置４２及び４３、測定
器４４及び４５、記録装置４６及びチャネル割当制御装
置４７を備えている。

【００４１】図示の例では、２つの待ち行列制御装置４
２及び４３を備えており、これら待ち行列制御装置４２
及び４３は、チャネルの測定順序を管理する。割当候補
チャネルの測定順序は、干渉波電力の測定中以外は、待
ち行列制御装置４２及び４３のいずれか一方で管理され
ている。測定器４４及び４５は、待ち行列制御装置４２
及び４３から通知されたチャネルの干渉波電力を測定す
る。測定器４４及び４５が測定を終了すると、待ち行列
制御装置４２及び４３は測定順序の先頭のチャネルを測
定器４４及び４５に通知し、そのチャネルを管理対象か
ら除く。測定器４４及び４５は、測定を終了すると、そ
の測定結果に応じて記録装置４６の記録干渉波電力を更
新するとともに、選択器４１に通知する。なお、この実
施例では、待ち行列制御装置４２が更新時間間隔が短い
チャネル用として、待ち行列制御装置４３が更新時間間
隔が流しチャネル用として用いられる。

【００４２】ここで図６も参照して、選択器４１では測
定器４４又は４５からチャネルｉの測定値（干渉波電力
Ｕ（ｉ））の通知を受けると（ステップＳ１７）、選択
器４１は、測定器４４又は４５から通知されたチャネル
ｉ（ｉはＣＨ１〜ＣＨｎ）の干渉波電力Ｕ（ｉ）が予め
定めた基準値Ｕth未満であり（ステップＳ１８）、かつ
待ち行列制御装置４２が管理するチャネル数Ｌが予め定
めた一定数Ｌth未満である場合には（ステップＳ１
９）、そのチャネルｉを待ち行列制御装置４２に通知す
る（ステップＳ２０）。そして、待ち行列制御装置４２
はそのチャネルｉを測定順序の末尾に追加する。一方、
通知された干渉波電力が予め定めた基準値Ｕth以上であ
るか、または待ち行列制御装置４２が管理するチャネル
数が予め定めた一定数Ｌth以上である場合には、そのチ
ャネルｉを待ち行列制御装置４３に通知し（ステップＳ
２１）、待ち行列制御装置４３はそのチャネルを測定順
序の末尾に追加する。

【００４３】チャネル割当制御装置４７では、チャネル
の割当要求が発生すると、記録装置４６の記録干渉波電
力を参照して、チャネルを割り当てる。そして割り当て
たチャネルの番号を待ち行列装置４２及び４３に通知す
る。待ち行列装置４２及び４３では、通知されたチャネ
ルが管理しているチャネルの中に存在する場合には、そ
のチャネルを管理対象から除く。また、チャネル割当制
御装置４７は、割り当てたチャネルの使用が終了する
と、そのチャネルを待ち行列制御装置４２及び４３のい
ずれか一方の測定順序の先頭に追加する。

【００４４】選択器４１は図７で示す動作を行うように
してもよい。図５及び図７を参照して、選択器４１は、
通知された干渉波電力Ｕ(i) が基準値Ｕth未満である場
合に、そのチャネルを待ち行列制御装置４２に通知す
る。一方、通知された干渉波電力Ｕ(i) が予め定めた基
準値Ｕth以上である場合には、選択器４１はそのチャネ
ルを待ち行列制御装置４３に通知する。

【００４５】選択器４１は、待ち行列制御装置４２が管
理しているチャネル数が一定の範囲になるように基準値
を増減する。この際、選択器４１は、制御装置４２が管
理しているチャネル数の平均値（Ｌａｖｅ）を一定時間
ごとに求める（ステップＳ２２）。そして、平均値が、
上限Ｌmax よりも大きい場合には（ステップＳ２３）、
測定器の選択に用いる基準値Ｕthを所定の割合で小さく
する（ステップＳ２４）。またその平均値が、下限Ｌmi
n よりも小さい場合には（ステップＳ２５）、基準値Ｕ
thを所定の割合で大きくする（ステップＳ２６）。

【００４６】再び図１及び図５を参照して、セル１１に
おいて、基地局２１と移動局３１がＣＨ１を用いて通信
中であるとき、周囲の基地局２２〜２７においてＣＨ１
の干渉波電力を測定すると、その測定値は大きくなる。
基地局２１が移動局３１との通信を終了し、ＣＨ１を開
放すると、基地局２１とその周囲の基地局２２〜２７に
おけるＣＨ１の干渉波電力は小さくなる。基地局２２〜
２７におけるＣＨ１の干渉波電力が小さいとき、これら
の基地局２２〜２７はセル内の移動局にＣＨ１を割り当
てる可能性がある。

【００４７】多数の移動局が通信中で、干渉波電力が大
きいチャネルが多いとき、１つのチャネルについて考え
ると、干渉波電力が小さい時間の割合は、干渉波電力が
大きい時間の割合に比べて小さい。従って、単位時間経
過後に、干渉波レベルが小さいチャネルが周囲の基地局
において割り当てられて干渉波電力が大きくなっている
確率は、使用中であるチャネルが解放されて干渉波電力
が小さくなっている確率に比べて大きい。

【００４８】干渉波電力に関係なく一定の時間間隔で干
渉波電力を更新する場合には、更新する直前の時点にお
いて記録されている値の誤差は、干渉波電力が小さいチ
ャネルの方が大きい可能性が高い。

【００４９】これに対して、図示の例では、干渉波電力
の小さいチャネルの更新時間間隔は小さくするので、選
択する可能性の高いチャネル、即ち干渉波電力が小さい
チャネルの誤差は小さくなる。一方、干渉波電力の大き
いチャネルの更新時間間隔は比較的長くなるが、その値
が大きく変動する確率は比較的小さいので、チャネル選
択には余り影響を与えない。

【００５０】従って、チャネルの選択に必要な干渉波電
力測定値の精度を向上させることができる。逆に、同じ
精度を得るためには、更新時間間隔を全体に大きくでき
るため、必要となる測定器が少なくて済む。

【００５１】具体的には、干渉波電力が予め定めた基準
値未満であるという条件だけでなく、更新時間間隔が短
いチャネル用の待ち行列制御装置４２が管理するチャネ
ル数が予め定めた一定未満であることも条件として、そ
のチャネルを更新時間間隔が短いチャネル用の測定器４
４を選択する。従って、測定器４４により測定するチャ
ネル数が一定数を越えることがないので、更新時間間隔
を短く保つことができる。これにより本発明の効果を一
層高めることができる。

【００５２】待ち行列制御装置４２が管理するチャネル
数が一定数以上である場合には、干渉波電力が基準値以
下であるチャネルの一部は、更新時間間隔が長くなる。
しかし、測定器４４により測定されるチャネルが多い状
態では、干渉波電力が小さいチャネルが多く存在し、チ
ャネルの割り当て要求に対応できることが期待できるの
で、一部のチャネルの更新時間間隔が長くなっても問題
とはならない。

【００５３】ところで、選択器４１において用いる基準
値によって、更新時間間隔が短いチャネル用の測定器４
４によって測定するチャネル数と、更新時間間隔が長い
チャネル用の測定器４５によって測定するチャネル数の
割合が決まる。基準値が大きすぎると、測定器４４によ
り測定するチャネル数が多くなり、干渉波電力が小さい
チャネルの更新時間間隔が長くなる。逆に、基準値が小
さいと、干渉波電力が小さいチャネルの測定時間間隔が
必要以上に短くなり、干渉波電力が大きいチャネルの測
定時間間隔が長くなる。

【００５４】この点を改善するため、図７で説明したよ
うに、基準値を制御すれば、基準値が大きい場合には、
測定器４４により測定するチャネル数が多くなるので、
これが制御範囲上限よりも大きくなり、基準値を下げる
ことになる。従って、測定器４４により測定するチャネ
ルが少なくなり、干渉波電力が小さいチャネルの更新時
間間隔が小さくなる。逆に、基準値が小さい場合には、
測定器４４により測定するチャネル数が制御範囲下界よ
りも小さくなり、基準値を上げることになる。従って、
測定器４４により測定するチャネルがある程度多くな
り、更新時間間隔が必要以上に短くなることがない。こ
のようにして、干渉波電力の大きさの分布によらず、測
定器４４により測定するチャネル数を一定の範囲に制御
でき、更新時間間隔を所定の範囲の時間とすることがで
きる。

【００５５】使用中のチャネルは、同じセルの別の移動
局に対して割り当てることはできないので、そのチャネ
ルの測定を省略すれば、測定器では割り当ての可能性の
あるチャネルのみの測定を行うことになり、その更新時
間間隔を短くできる。従って、同じ更新時間間隔であれ
ば、測定器を減らすことができる。

【００５６】解放したチャネルは、同じセルの別の移動
局に対して割り当て可能である確率が高い。従って、そ
の干渉波電力を直ちに測定すれば、割り当て可能なチャ
ネルを早く増やすことができるので、チャネルの要求が
短時間に集中しても全てに対応できる確率が高くなる。
従って、その分だけ更新時間間隔が比較的長くてもよい
ので、測定器を減らすことができる。

【００５７】上述の測定器は、１チャネルずつ連続的に
干渉波電力を測定する装置であっても、前述の文献「移
動無線受信レベルの離散的検出における測定精度」に説
明されているように、短時間の測定を離散的に複数回行
い、その間に複数の他のチャネルも同時に測定する装置
であってもよい。後者の場合には、測定器は待ち行列制
御装置の測定順序の先頭から順番に複数のチャネルの通
知を受けて、複数のチャネルを同時に測定することにな
る。

【００５８】次にマイクロセル移動通信システムについ
て説明する。

【００５９】図８を参照して、５０は集中基地局、５１
〜５４はマイクロセル基地局（ＢＳ１〜ＢＳ４）、５５
〜５８はマイクロセル基地局のアンテナ、５９〜６２は
アンテナ入力信号を増幅する増幅器、６３〜６６は増幅
された電気信号を光信号に変換する光電変換器、６７〜
７０は光ファイバ、７１〜７４は光信号を電気信号に変
換する光電変換器、７５〜７７は複数のチャネルの干渉
波電力を順番に測定する測定器（Ｄ１〜Ｄ３）、７８は
光電変換器７１〜７４からの入力線と７５〜７７との間
の接続切り換えを行うスイッチ、７９は制御装置、８０
は空きチャネルを記録するテーブルである。このシステ
ムは、それぞれのマイクロセル基地局の周囲にマイクロ
セルを構成し、マイクロセル内には複数の移動局が位置
し、複数のチャネルを用いて通信を行う。なお、チャネ
ル数はＮchとする。

【００６０】集中基地局５０にある測定器７５〜７７の
うち、測定器Ｄ１及び測定器Ｄ２（７５及び７６）を定
期検索用測定器、測定器Ｄ３（７７）を追加検索用測定
器とする。定期検索用測定器は、それぞれのマイクロセ
ル基地局の干渉波電力を周期的に測定する。追加検索用
測定器は、空きチャネルが少ないマイクロセル基地局の
空きチャネルの更新時間間隔を短縮するための測定器で
ある。

【００６１】図９は集中基地局内の制御装置の動作を説
明するためのフロー図である。このシステムは測定器Ｄ
１〜Ｄ３を用いて、マイクロセル基地局５１〜５４のそ
れぞれの空きチャネルの検索を繰り返す。制御装置７９
は、初めにｉ＝１とし（ステップＳ２７）、測定器Ｄｉ
が空きチャネル検索中であるかを調べる（ステップＳ２
８）。もし、空きチャネル検索中でなければ、その測定
器Ｄｉが定期検索用測定器であるかを調べる（ステップ
Ｓ２９）。測定器Ｄｉが定期検索用測定器であれば、前
回の空きチャネル検索から経過した時間が最も長いマイ
クロセル基地局ＢＳｊを選択する（ステップＳ３０）。
一方、ステップＳ２９においてＤｉが定期検索用測定器
でなく、追加検索用測定器であれば、前回の空きチャネ
ル検索から経過した時間が更新の最小時間間隔Ｔmin 以
上であるマイクロセル基地局が存在するか調べる（ステ
ップＳ３１）。存在する場合にはそれらの中から、空き
チャネルテーブルに記録されている空きチャネルの数が
最も少ないマイクロセル基地局ＢＳｊを選択する（ステ
ップＳ３２）。一方、存在しなければ、ステップＳ３０
に進む。ステップＳ３０またはステップＳ３２において
マイクロセル基地局ＢＳｊを選択すると、スイッチ７８
は、ＢＳｊからの入線と測定器Ｄｉへの出線を接続する
（ステップＳ３３）。そして、測定器ＤｉはＢＳｊから
の信号から空きチャネル検索を開始する（ステップＳ３
４）。ステップＳ３４において測定器Ｄｉの空きチャネ
ル検索を開始すると、次にｉが測定器の数Ｎｄに等しく
なければ（ステップＳ３５）、ｉに１を加え（ステップ
Ｓ３６）、ステップＳ２８から繰り返す。ｉが測定器の
数Ｎｄに等しければ、ステップＳ２７より繰り返す。ス
テップＳ３１及びＳ３２において用いる更新の最小時間
間隔Ｔmin は、空きチャネル数が最少となっている特定
のマイクロセル基地局の更新のみを繰り返すことがない
ようにするために設定する。その値は、定期検索用測定
器による更新時間間隔より小さく設定する。

【００６２】空きチャネル検索では、それぞれチャネル
の干渉波電力を順番に測定し、測定値が一定の基準値以
下であれば、そのチャネルをそのマイクロセル基地局の
空きチャネルとして、空きチャネルテーブル８０に記録
する。測定値が基準値以上であるチャネルが空きチャネ
ルテーブルにあれば、そのチャネルを空きチャネルテー
ブルから除く。ここで、基準値は例えば、マイクロセル
内の移動局からの希望波電力の最大値を、希望波対干渉
波電力比のしきい値で割った値とする。

【００６３】図１０はマイクロセル移動通信システムの
他の構成例である。図１０のシステムは、図８のシステ
ムにトラヒックモニタ８１を加えた構成になっている。

【００６４】集中基地局内の制御装置の動作は、図９の
フロー図とステップＳ３２が異なる。トラヒックモニタ
８１は、マイクロセル基地局のそれぞれについて、過去
一定時間内において通信を行っていた移動局の数の平均
値を計算することなどにより、トラヒックを求め、制御
装置７９に通知する。そして、制御装置７９は、図２の
ステップＳ３２において、前回の空きチャネル検索から
経過した時間が更新の最小時間間隔Ｔmin 以上であるマ
イクロセル基地局のそれぞれについて、空きチャネルテ
ーブルに記録されている空きチャネルの数を、トラヒッ
クにより割った値を計算する。そして、その値が最も小
さいマイクロセル基地局を測定器Ｄｉによる空きチャネ
ル検索対象とするマイクロセル基地局ＢＳｊとして選択
する。

【００６５】図８に示す例では、空きチャネルの数が少
ないマイクロセル基地局は、定期検索用測定器だけでな
く、追加検索用測定器も用いて、空きチャネルの検索を
行う。それぞれのマイクロセル基地局は、定期検索用測
定器を用いて、周期的に空きチャネルの更新が行われる
が、空きチャネルが少ないマイクロセル基地局は、追加
検索用測定器が空きチャネルを検索するマイクロセル基
地局として選ばれるため、定期検索用測定器による更新
よりも前に、空きチャネルの更新が行われる。従って、
空きチャネルの数が多いマイクロセル基地局に比べて、
空きチャネルの更新時間間隔が短くなる。

【００６６】測定器の総数を一定とすれば、測定器の一
部を追加検索用とすることにより、定期検索用測定器の
数がそれだけ少なくなり、空きチャネルが多く存在する
マイクロセル基地局の空きチャネル更新時間間隔は長く
なる。しかし、空きチャネルが多く存在するマイクロセ
ル基地局では、空きチャネルの更新時間間隔が比較的長
くても、その間に全てのチャネルを割り当ててしまう可
能性が小さく、呼損や通信中の切断が生じる可能性は小
さい。一方、空きチャネルが少ないマイクロセル基地局
は、空きチャネルの更新時間間隔を短くすることによ
り、更新時間間隔の間に解放されて空き状態となったチ
ャネルがあれば、そのチャネルを空きチャネルとして検
出して、割り当てることができるので、呼損や通信中の
切断が生じる可能性を小さくできる。

【００６７】従って、同じ数の測定器であっても、空き
チャネルが存在するときには、そのチャネルを検出して
割り当て、呼損や通信中の切断が生じないようにするこ
とができる。逆に、空きチャネルが未検出であるため
に、発生する呼損や通信中の切断を同じだけ許容するの
であれば、測定器の総数を少なくすることができる。

【００６８】空きチャネル数が同じであっても、トラヒ
ックが大きいマイクロセル基地局の方が、一定時間によ
り多くのチャネル割り当てる可能性が高く、更新時間間
隔の間に全てのチャネルを割り当ててしまう可能性が大
きい。また、トラヒックが大きいマイクロセル基地局ほ
ど、一定時間に解放されて空き状態となるチャネルの数
が多い。従って、トラヒックで大きいマイクロセル基地
局ほど、空きチャネルが未検出であることが原因で呼損
や通信中の切断が発生やすい。

【００６９】図１０に示す例では、追加検索用測定器が
空きチャネル検索を行うマイクロセル基地局として、空
きチャネル数をトラセックで割った値が小さいマイクロ
セル基地局を選択する。この方法によれば、トラヒック
が大きいマイクロセル基地局は、空きチャネル数が同じ
であっても、空きチャネル数をトラヒックで割った値が
小さくなり、追加検索用測定器を用いて空きチャネルの
検索を行い、更新時間間隔が短くなる。従って、更新時
間間隔の間に解放されて空き状態となったチャネルがあ
れば、追加検索用測定器により、そのチャネルを空きチ
ャネルとして検出して、割り当てることができるので、
呼損や通信中の切断が生じる可能性を小さくできる。こ
のようにして、第二の発明によれば、マイクロセルの間
のトラヒックに大きな差がある場合であっても、上述の
場合と同様な効果を得ることができる。

【００７０】以上、実施例をもって本発明を詳細に説明
したが、本発明はこの実施例のみに限定されるものでは
ない。例えば、実施例では、干渉波電力を測定するため
に専用の測定器を備えているシステムについて説明した
が、通信用の受信機の空きスロットを利用して干渉波電
力を測定するシステムにおいても、空きスロットのうち
の、一定の割合を追加検索用とすることなどにより、同
様に実施できる。また、空きチャネルテーブルには、空
きチャネルの識別番号だけでなく、干渉波電力の測定値
も記録して、チャネルの選択に用いてもよい。

【００７１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
干渉波電力を測定する測定器の数を減らすことができる
ばかりでなく、測定器の数が同じであればチャネルの選
択に影響する干渉波電力が小さいチャネルの精度が高く
なり、ダイナミックチャネル割り当て方式の効果を十分
に得ることが可能となる。

【００７２】また、本発明によれば、空きチャネルを検
索するための測定器の数を減らすことができるばかりで
なく、測定器の数が同じであれば、空きチャネルが未検
出であるために発生する呼損及び通信中断の確率を低減
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による移動通信システムの一実施例を説
明するための図である。

【図２】干渉波電力測定の時間的流れを説明するための
図である。

【図３】図１に示す移動通信システムにおいて干渉波電
力測定の一例を説明するための流れ図である。

【図４】図１に示す移動通信システムにおいて干渉波電
力測定の一例を説明するための流れ図である。

【図５】図１に示す移動通信システムにおいて用いられ
る干渉波電力測定装置の一例を示す図である。

【図６】図５に示す干渉波電力測定装置の動作の一例を
説明するための流れ図である。

【図７】図５に示す干渉波電力測定装置の動作の他の一
例を説明するための流れ図である。

【図８】本発明によるマイクロセル移動通信システムの
一実施例を示す図である。

【図９】図１に示すマイクロセル移動通信システムの集
中基地局の動作を説明するための流れ図である。

【図１０】本発明によるマイクロセル移動通信システム
の他の実施例を示す図である。

【符号の説明】

１１〜１７セル２１〜２７基地局３１〜３５移動局５０集中基地局５１〜５４マイクロセル基地局

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】複数のセルの各々に配置された基地局
と、前記セル内を移動する複数の移動局とを有し、前記
移動局の一つが特定移動局として特定のセル内に存在す
る際前記特定のセルに配置された基地局は複数の無線チ
ャネルのうち一つを前記特定移動局に割当無線チャネル
として割り当て該割当無線チャネルを用いて前記特定移
動局と通信を行うようにした移動通信システムにおい
て、前記基地局の各々には前記無線チャネルの各々にお
ける干渉波電力を干渉波電力測定値として測定する測定
手段と、該干渉波電力測定値を記録測定値として記録す
る記録手段と、前記記録測定値に基づいて前記無線チャ
ネルの割り当てを行う割当制御手段とが備えられ、前記
測定手段では前記無線チャネルの各々について予め定め
られた第１の測定時間に亘って前記干渉波電力の第１の
測定を行い第１の干渉波電力測定値を得、該第１の干渉
波電力測定値が予め定められた第１の基準値以下である
と、さらに予め定められた第２の測定時間に亘って前記
干渉波電力の第２の測定を行うようにしたことを特徴と
する移動無線システム。
【請求項２】請求項１に記載された移動通信システム
において、前記第１の干渉波電力測定値が前記第１の基
準値よりも小さい第２の基準値未満であると、前記測定
手段では前記第２の測定を省略するようにしたことを特
徴とする移動無線システム。
【請求項３】請求項１に記載された移動通信システム
において、前記第１の干渉波電力測定値が前記第１の基
準値以下である無線チャネルの割合が所定の第１の定数
より大きいと前記第１の基準値を小さくし、前記第１の
定数より小さい第２の定数よりも前記割合が小さいと前
記第１の基準値を大きくする手段が備えられていること
を特徴とする移動無線システム。
【請求項４】複数のセルの各々に配置された基地局
と、前記セル内を移動する複数の移動局とを有し、前記
移動局の一つが特定移動局として特定のセル内に存在す
る際前記特定のセルに配置された基地局は複数の無線チ
ャネルのうち一つを前記特定移動局に割当無線チャネル
として割り当て該割当無線チャネルを用いて前記特定移
動局と通信を行うようにした移動通信システムにおい
て、前記基地局の各々には前記無線チャネルの各々にお
ける干渉波電力を干渉波電力測定値として測定する測定
手段と、該干渉波電力測定値を記録測定値として記録す
る記録手段と、前記記録測定値に基づいて前記無線チャ
ネルの割り当てを行う割当制御手段とが備えられ、前記
記録測定値は所定の更新時間間隔で更新されており、前
記記録測定値が予め定められた基準値よりも小さい無線
チャネルについては前記更新時間間隔を短くする制御手
段が備えられていることを特徴とする移動無線システ
ム。
【請求項５】請求項４に記載された移動無線システム
において、前記測定手段は第１の更新時間間隔で前記干
渉波電力を測定する第１の測定器と前記第１の更新時間
間隔よりも長い第２の更新時間間隔で前記干渉波電力を
測定する第２の測定器とを有し、前記制御手段は、前記
記録測定値が前記基準値よりも小さい無線チャネルにつ
いては前記第１の測定器を選択して前記干渉波電力を測
定し、前記記録測定値が前記基準値以上である無線チャ
ネルについては前記第２の測定器を選択して前記干渉波
電力を測定するようにしたことを特徴とする移動無線シ
ステム。
【請求項６】請求項５に記載された移動無線システム
において、前記制御手段では前記第１の測定器を選択し
て前記干渉波電力の測定待ち状態となっている無線チャ
ネルの数が所定の数以上であると、前記記録測定値と前
記基準値との関係にかかわらず前記第２の測定器を選択
して前記干渉波電力を測定するようにしたことを特徴と
する移動無線システム。
【請求項７】請求項５に記載された移動無線システム
において、前記制御手段では、前記記録測定値が前記基
準値未満である無線チャネルについてその更新時間間隔
が所定の時間以上であると前記基準値を小さくし、前記
更新時間間隔が前記所定の時間未満であると、前記基準
値を大きくするようにしたことを特徴とする移動無線シ
ステム。
【請求項８】請求項４に記載された移動無線システム
において、前記基地局の各々は自局で使用中の無線チャ
ネルについては前記干渉波電力の測定更新を省略するよ
うにしたことを特徴とする移動無線システム。
【請求項９】集中基地局と、該集中基地局と伝送路を
介して接続された複数のマイクロセル基地局と、前記マ
イクロセル基地局の各々と複数の無線チャネルを介して
通信を行う複数の移動局とを有する移動通信システムに
おいて、前記集中基地局には、前記基地局毎に前記無線
チャネルの各々について予め定められた更新時間間隔毎
に干渉波電力を測定して測定値を得る測定手段と、前記
測定値を記録値として記録する記録手段とを有し、前記
記録値に基づいて前記移動局に無線チャネルの一つを割
り当てる割当手段と、前記記録値が所定の値未満である
無線チャネルの数が予め定められた値以下であるマイク
ロセル基地局については前記更新時間間隔を短くする制
御手段とを有することを特徴とする移動通信システム。
【請求項１０】集中基地局と、該集中基地局と伝送路
を介して接続された複数のマイクロセル基地局と、前記
マイクロセル基地局の各々と複数の無線チャネルを介し
て通信を行う複数の移動局とを有する移動通信システム
において、前記集中基地局には、前記基地局毎に前記無
線チャネルの各々について予め定められた更新時間間隔
毎に干渉波電力を測定して測定値を得る測定手段と、前
記測定値を記録値として記録する記録手段とを有し、前
記記録値に基づいて前記移動局に無線チャネルの一つを
割り当てる割当手段と、前記記録値が所定の値未満であ
る無線チャネルの数を所定の単位時間における使用無線
チャネル数で割って求めた演算値が予め定められた基準
値よりも小さいマイクロセル基地局については前記更新
時間間隔を短くする制御手段とを有することを特徴とす
る移動通信システム。