JP2697409B2

JP2697409B2 - 移動通信システムのチャネル割当て方式

Info

Publication number: JP2697409B2
Application number: JP26970491A
Authority: JP
Inventors: 敏仁金井
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1991-10-17
Filing date: 1991-10-17
Publication date: 1998-01-14
Anticipated expiration: 2013-01-14
Also published as: JPH05110500A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、セルラー方式の移動通
信システムのチャネル割当て方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車電話システムのような大容量の移
動通信システムでは、サービスエリアを複数の基地局に
よりカバーし、干渉妨害の発生しない基地局間では同一
周波数チャネルを繰返し利用することにより、周波数の
有効利用を図っている。この様な方式はセルラー方式と
呼ばれている。

【０００３】各基地局で使用するチャネルの割当て方式
には、大きく分けて二通りの方式がある。一つの方式
は、伝搬特性の予測結果から予め干渉妨害が発生しない
ように各基地局の使用チャネルを固定的に割当てる方式
であり、固定チャネル割当てと呼ばれ現行の自動車電話
システムでは一般的な方式である。もう一つの方式は、
通信毎に干渉妨害が発生しないチャネルを選んで使用す
るダイナミックチャネル割当てと呼ばれる方式である。
制御方式や装置構成が複数になるものの、干渉妨害が発
生しない限りどのチャネルも自由に使用出来るために、
固定チャネル割当てに比べて収容可能な加入者数が多い
という利点があり、自動車電話システムにおいてもその
採用が検討されている。

【０００４】ダイナミックチャネル割当て方式におい
て、通話チャネルを選択するアルゴリズムとして様々な
方式が提案されている。特に周波数利用効率の高い方式
として、フレキシブルリユース方式が知られている。
（文献：安田周二、尾上誠蔵、「移動通信方式」、特開
平２−１４１０３６公報、及びＳｅｉｚｏＯｎｏｅ
ａｎｄＳｙｕｊｉＹａｓｕｄａ，”Ｆｌｅｘｉｂｌ
ｅＲｅ−ｕｓｅｆｏｒＤｙｎａｍｉｃＣｈａｎｎ
ｅｌＡｓｓｉｇｎｍｅｎｔｉｎＭｏｂｉｌｅＲ
ａｄｉｏＳｙｓｔｅｍｓ”，Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ
ＲｅｃｏｒｄｏｆＩＥＥＥＩＣＣ’８９，Ｂｏｓ
ｔｏｎ，Ｊｕｎｅ１９８９．）。この方式は、図１３
に示すように、全ての空きチャネルに対して、各チャネ
ルを使用した場合の自ゾーンにおける下り回線の希望波
対干渉波電力比（以下ＣＩＲとする）、自ゾーンにおけ
る上り回線のＣＩＲ、またそのチャネルを既に使用して
いる他ゾーンにおける上り回線のＣＩＲ、下り回線のＣ
ＩＲをそれぞれ求め、各ＣＩＲが所要レベル以上であり
かつその平均値が最小になるチャネルを割当てるもので
ある。こうすることにより同一周波数の繰返し距離が短
縮され、周波数利用効率が向上する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前述のフレキシブルリ
ユース方式では、ＣＩＲマージンの少ない通話チャネル
を優先して割当てるために、全ての空き通話チャネルの
自ゾーンおよび他ゾーンにおけるＣＩＲを測定し、それ
ぞれの結果をＣＩＲの所要レベルと比較し、更にそれら
の平均値を計算するという処理が必要である。

【０００６】本発明の目的は、このような複雑な処理を
行なうこと無く周波数利用効率の高いチャネル割当て方
式を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本願の第一の発明のチャ
ネル割当て方式は、サービスエリアが複数のセルから構
成され、それぞれのセルに基地局が設けられ、それぞれ
のセル内では基地局と移動局との間に無線通話チャネル
を設定して通話を行なうセルラー方式の移動通信システ
ムにおいて、通話要求に対しては、全通話チャネルの中
から前記複数のセルに互いに共通の優先順序に従って空
き通話チャネルを選択し、希望波対干渉波電力比が第一
のレベル以上となる通話チャネルを割当て、また使用中
の通話チャネルに対しては信号品質を監視し、前記信号
品質が第二のレベル未満となる場合には、全通話チャネ
ルの中から前記複数のセルに互いに共通の優先順序に従
って空き通話チャネルを選択し、希望波対干渉波電力比
が第三のレベル以上となる通話チャネルへ切換えするこ
とを特徴とする。

【０００８】本願の第二の発明のチャネル割当て方式
は、一定時間内における呼損率が規定値未満の場合には
前記第一のレベルおよび前記第三のレベルを増加させ、
前記呼損率が規定値以上の場合には前記第一のレベルお
よび前記第三のレベルを減少させることを特徴とする。

【０００９】本願の第三の発明のチャネル割当て方式
は、一定時間内におけるチャネル切換え回数が規定値以
上の場合には前記第一のレベルおよび前記第三のレベル
を増加させることを特徴とする。

【００１０】本願の第四の発明のチャネル割当て方式
は、一定時間内における使用中の通話チャネルの前記信
号品質が第二のレベル未満となりかつ希望波対干渉波電
力比が第三のレベル以上となる他の空き通話チャネルが
見つからなかった回数を測定し、その回数が規定値以上
の場合は前記第一のレベルと前記第三のレベルとの差を
大きくし、その回数が規定値未満の場合は前記第一のレ
ベルと前記第三のレベルとの差を小さくすることを特徴
とする。

【００１１】本願の第五の発明のチャネル割当て方式
は、一定時間内における使用中の通話チャネルの前記信
号品質が最小許容レベル未満となる回数を測定し、その
回数が規定値以上の場合は前記第二のレベルを増加さ
せ、その回数が規定値未満の場合は前記第二のレベルを
減少させることを特徴とする。

【００１２】本願の第六の発明のチャネル割当て方式
は、任意の使用中の通話チャネルに対して、希望波対干
渉波電力比が第四のレベル以上となりかつ前記使用中の
通話チャネルよりも優先順序が高い空き通話チャネルが
一つ以上ある場合には、その中で最も優先順序の高い通
話チャネルへチャネル切換えを行なうことを特徴とす
る。

【００１３】本願の第七の発明のチャネル割当て方式
は、任意の時刻において全ての使用中の通話チャネルの
上り希望波の受信レベルを測定し、前記受信レベルの高
い順に使用中の通話チャネルを選択し、それぞれの使用
中の通話チャネルに対して、希望波対干渉波電力比が第
四のレベル以上となりかつ前記使用中の通話チャネルよ
りも優先順序が高い空き通話チャネルが一つ以上ある場
合には、その中で最も優先順序の高い通話チャネルへチ
ャネル切換えを行なうことを特徴とする。

【００１４】本願の第八の発明のチャネル割当て方式
は、任意の時刻において優先順序の高い順に使用中の通
話チャネルを選択し、それぞれの使用中の通話チャネル
に対して、希望波対干渉波電力比が第四のレベル以上と
なりかつ前記使用中の通話チャネルよりも優先順序が高
い空き通話チャネルが一つ以上ある場合には、その中で
最も優先順序の高い通話チャネルへチャネル切換えを行
なうことを特徴とする。

【００１５】本願の第九の発明のチャネル割当て方式
は、一定時間内における呼損率が規定値未満の場合には
前記第四のレベルを増加させ、一定時間内における呼損
率が規定値以上の場合には前記第四のレベルを減少させ
ることを特徴とする。

【００１６】本願の第十の発明のチャネル割当て方式
は、一定時間内におけるチャネル切換え回数が規定値以
上の場合には前記第四のレベルを増加させることを特徴
とする。

【００１７】

【作用】本願の第一の発明では、通話チャネルを選択す
る際に複雑な処理を行なわずに、単純に各ゾーンにおい
てあらかじめ固定された優先順序に従って通話チャネル
を選択し、ＣＩＲが所要レベル（以下第一のレベルとす
る）以上となるものから割当てる。この場合、各セルに
おいてそれぞれ異なった優先順序に従うよりも、全セル
において同一の優先順序に従った方が周波数利用効率が
向上する。この理由を以下に述べる。ここで通話チャネ
ルは全部でｎチャネルあるとし、各セルとも通話チャネ
ル＃１から優先的に選択するものとする。このようにす
ると、通話チャネルが使用されている頻度は通話チャネ
ル＃１程高く、通話チャネル＃ｎ程低くなる。従ってど
の基地局またはどの移動局で空き通話チャネルの干渉レ
ベルを測定しても、通話チャネル＃１程干渉レベルが大
きく、通話チャネル＃ｎ程レベルが小さいという傾向が
現われる。このような状況では、通話チャネル＃１から
優先的に検索していくと、常にＣＩＲマージンの少ない
通話チャネルを割当てることになる。この場合、基地局
の近傍の移動局に対しては、希望波レベルが十分大きい
ために干渉レベルの大きな優先順序の高い通話チャネル
が割当てられ、基地局から離れた移動局に対しては、希
望波レベルが小さいために干渉レベルの小さい優先順序
の低い通話チャネルが割当てられるという傾向が生じ
る。その結果、優先順序の高いチャネルは基地局近傍の
移動局により頻繁に繰返し使用され、優先順序の低いチ
ャネルは基地局から離れた移動局により大きな繰返し間
隔で使用されるという極めて周波数利用効率の高いチャ
ネル配置が実現する。

【００１８】通話開始時にはＣＩＲが第一のレベル以上
であり十分な信号品質を提供するチャネルであっても、
移動局の走行による希望波レベルの減少または干渉波レ
ベルの増加により、ＣＩＲが低下し信号品質が劣化する
場合がある。そこで本願の第一の発明では、通話中に渡
って十分な信号品質を確保するために、信号品質が切換
え起動レベル（以下第二のレベルとする）未満となった
場合には、ＣＩＲが所要レベル（以下第三のレベルとす
る）以上となる他のチャネルへ切換えることにする。こ
のチャネル切換えの場合も、周波数利用効率の良いチャ
ネル配置を実現するため、全セルに互いに共通の優先順
序に従って通話チャネルを選択する。また通話中チャネ
ルの信号品質としては、ＣＩＲやビット誤り率を用いる
ことが出来る。使用中の通話チャネルのＣＩＲを測定す
る方法としては、ビート現象を利用する方法がある。
（文献：小園、石川、”ビート現象を利用した同一周波
干渉量検出の一検討”、電子通信学会、信学技報、ＣＳ
８３−１３、ｐｐ．９３−９８）。また使用中の通話チ
ャネルのビット誤り率は、予め決まったパターンのビッ
ト系列を通話チャネル上で伝送することにより、容易に
測定出来る。

【００１９】本願の第二の発明は、上述のＣＩＲの所要
レベル（第一のレベルおよび第三のレベル）を適応的に
設定する方法に関する。本願の第一の発明において、第
一のレベルおよび第三のレベルを固定してしまうと、ト
ラヒック量が多い場合には全てのチャネルが使用される
が、トラヒック量が少ない場合には優先順序の高いチャ
ネルだけが使用され、優先順序の低いチャネルが全く使
用されていないという状態が生じてしまう。この状態で
は、チャネルが十分余っているのに信号品質（即ちＣＩ
Ｒ）は必要最小限に保たれたままである。このような無
駄は、トラヒック量に応じて第一のレベルおよび第三の
レベルの所要値を変化させることにより避けることが出
来る。例えば、トラヒック量が少ない場合には第一のレ
ベルおよび第三のレベルを増加させて、優先順序の低い
チャネル迄使用することにより信号品質を向上させる。
一方、トラヒック量が多い場合には第一のレベルおよび
第三のレベルを減少させて、トラヒックの収容能力を高
める。このような制御を行なうために、本願の第二の発
明では、一定時間内の呼損率を測定し、その結果が規定
値以上の場合にはトラヒックが多いと判断し第一のレベ
ルおよび第三のレベルを減少し、その結果が規定値未満
の場合にはトラヒックが少ないと判断し第一のレベルお
よび第三のレベルを増加させる。

【００２０】本願の第二の発明において、トラヒック量
が増加してくると第一のレベルおよび第三のレベルが減
少し、チャネル切換えを起動する第二のレベルに近づく
ため、チャネル切換えが頻繁に起こる。しかしチャネル
切換えには、基地局装置、交換機の処理能力によって定
まる最大許容回数が存在する。チャネル切換え回数を最
大許容回数以下に抑えるため、本願の第三の発明では、
一定時間内のチャネル切換え回数を測定し、その結果が
最大許容回数を越える場合には、第一のレベルおよび第
三のレベルを増加させる。

【００２１】本願の第四の発明は、第一のレベルと第三
のレベルとの差を適応的に設定する方法に関する。一般
に、通話要求に対する呼損率の設計目標値は１〜３％程
度であるのに対し、通話中の呼がチャネル切換えの失敗
により切断される確率（以下強制切断率とする）は呼損
率よりも一桁以上小さい値に規定される。このような運
用は通話要求時のＣＩＲの所要レベル（第一のレベル）
に比べてチャネル切換え時のＣＩＲの所要レベル（第三
のレベル）を低く設定することにより可能であるが、第
三のレベルを必要以上に低くすると、チャネル切換え回
数の増加を招くことになる。第一のレベルと第三のレベ
ルとの差を適応的に設定するためには、チャネル切換え
に失敗する回数、即ち一定時間内における使用中の通話
チャネルの信号品質が第二のレベル未満となりかつ希望
波対干渉波電力比が第三のレベル以上となる他の通話チ
ャネルが見つからなかった回数を測定し、その回数が強
制切断率の規定値以上の場合は前記第一のレベルと前記
第三のレベルとの差を大きくし、その回数が強制切断率
の規定値未満の場合は前記第一のレベルと前記第三のレ
ベルとの差を小さくすれば良い。

【００２２】本願の第五の発明は、チャネル切換えの起
動レベル（第二のレベル）を適応的に設定する方法に関
する。通話を支障なく行なうためには、通話中の信号品
質はあるレベル以上でなければならない。このレベルを
信号品質の最小許容レベルと呼ぶことにする。通話中に
渡って信号品質を最小許容レベル以上に保つためには、
第二のレベルを最小許容ＣＩＲよりも大きい値に設定し
て、早目にチャネル切換えを行なう必要があるが、第二
のレベルを必要以上に大きくするとチャネル切換え回数
が増加する。第二のレベルを適応的に設定するために
は、信号品質劣化の回数、即ち一定時間内における使用
中の通話チャネルの信号品質が最小許容レベル未満とな
る回数を測定し、その回数が信号品質劣化の規定値以上
の場合は第二のレベルを大きくし、その回数が信号品質
劣化の規定値未満の場合は第二のレベルを小さくすれば
良い。

【００２３】本願の第一の発明において、可能な限り優
先順序の高い通話チャネルを使用することにより、周波
数利用効率を更に向上することが出来る。このために通
話の終了や隣接基地局へのチャネル切換え等により、優
先順序の高い通話チャネルが空いた場合に、優先順序の
低い通話チャネルの内で空いた通話チャネルへ切換える
ことが出来るものがあれば、優先順序の高い通話チャネ
ルへ切換えることにする。同様に、通話中に移動局が基
地局へ近づいた場合にも、より優先順序の高い空き通話
チャネルへ切換える。本願の第六の発明では、基地局が
任意の使用中の通話チャネルを選択し、この通話チャネ
ルをより優先順序の高い通話チャネルへ切換えることが
出来るかどうかを調べる。通話要求の場合と同様に複数
のセルに互いに共通の優先順序に従って空き通話チャネ
ルを選択し、使用中の通話チャネルよりも優先順序が高
くかつＣＩＲが第四のレベル以上となる場合に、切換え
を行なう。優先順序の高い通話チャネルへ切換えを行な
う場合、周波数利用効率の点からは、基地局により近い
移動局に対してより優先順序の高い通話チャネルを割当
てることが望ましい。基地局−移動局間の距離は、上り
希望波の受信レベルや使用中通話チャネルの優先順序と
非常に強い相関がある。即ち移動局が基地局に近い程、
上り希望波の受信レベルは大きく、使用中通話チャネル
の優先順序は高いという傾向がある。そこで本願の第七
の発明では、基地局が任意の時刻において全ての使用中
の通話チャネルの上り希望波の受信レベルを測定し、受
信レベルの高い使用中の通話チャネルからより優先順序
の高い通話チャネルへ切換えることが出来るかどうかを
調べる。また本願の第八の発明では、基地局が任意の時
刻において優先順序の高い使用中の通話チャネルからよ
り優先順序の高い通話チャネルへ切換えることが出来る
かどうかを調べる。

【００２４】本願の第九の発明は、第四のレベルの適応
的設定方法に関する。即ちトラヒック量が少ない場合に
は第四のレベルを増加させて信号品質を向上させる。一
方、トラヒック量が多い場合には第四レベルを減少させ
て、トラヒックの収容能力を高める。このような制御を
行なうために、一定時間内の呼損率を測定し、その結果
が規定値以上の場合にはトラヒックが多いと判断し第四
のレベルを減少し、その結果が規定値未満の場合にはト
ラヒックが少ないと判断し第四のレベルを増加させる。

【００２５】本願の第九の発明において、トラヒック量
が増加してくると第四のレベルが減少しチャネル切換え
を起動する第二のレベルに近づくため、チャネル切換え
が頻繁に行なわれる。そこでチャネル切換え回数を最大
許容値以下に抑えるため、本願の第十の発明では、一定
時間内のチャネル切換え回数を測定し、その結果が最大
許容回数を越える場合には、第四のレベルを増加させ
る。

【００２６】

【実施例】次に本発明の実施例について図面を参照して
説明する。

【００２７】図１２は、本発明のチャネル割当て方式が
用いられる移動通信システムの構成例を示している。こ
の移動通信システムは、交換局１２００、基地局１２０
１、１２０２他の複数の基地局、移動局１２０３、１２
０４他の複数の移動局から構成され、セル１２０５、セ
ル１２０６に基地局１２０１、基地局１２０２が設けら
れている。またＤｕｐ、Ｕｕｐ、Ｄｄｏｗｎ、Ｕｄｏｗ
ｎはそれぞれ、基地局１２０１における上り希望波レベ
ル、基地局１２０１における上り干渉波レベル、移動局
１２０３における下り希望波レベル、移動局１２０３に
おける下り干渉波レベルである。基地局１２０１のセル
に存圏する移動局１２０３に通話要求が発生した場合、
基地局１２０１における上り希望波対干渉波電力比（Ｄ
ｕｐ−Ｕｕｐ）及び移動局１２０３における下り希望波
対干渉波電力比（Ｄｄｏｗｎ−Ｕｄｏｗｎ）が所要レベ
ル以上となる通話チャネルを選んで使用する。

【００２８】図１は、第一の発明のチャネル割当て方式
を実施する基地局の制御の内、通話要求に対するチャネ
ル割当て制御を説明するための流れ図である。基地局
は、定期的に空き通話チャネルの干渉波レベルＵｕｐ
（ｉ）を受信し記憶している。また移動局の送信電力
（以下Ｐ_{M S}と省略）及び基地局の送信電力（以下Ｐ
_{B S}と省略）は既知であるとする。

【００２９】通話要求が発生した場合、基地局は制御チ
ャネルで受信した発呼要求信号（移動局発呼の場合）ま
たは呼出し応答信号（移動局着呼の場合）の受信レベル
を、上り希望波レベル（Ｄｕｐ）として記憶する（図１
ステツプ１００）。次にＰ_MSからＤｕｐを引いた値
を、基地局−移動局間の伝搬損（以下Ｌと省略）とする
（ステップ１０１）。上り回線と下り回線には可逆性が
成立ち、伝搬損Ｌは同一と考えられるから、Ｐ_{B S}から
Ｌを引くことにより移動局における下り希望波レベル
（Ｄｄｏｗｎ）を求めることが出来る（ステップ１０
２）。ここで通話チャネルの優先順序ｉを１に設定して
（ステッブ１０３）、通話チャネル＃１が空いているか
どうかを調べる（ステップ１０４）。通話チャネル＃１
が空いている場合、Ｄｕｐから通話チャネル＃１の上り
干渉波レベルＵｕｐ（１）を引いた値即ち上り希望波対
干渉波電力比と第一のレベル（以下ＬＶ１と省略）とを
比較する（ステップ１０５）。上り希望波対干渉波電力
比がＬＶ１以上の場合、基地局は移動局に通話チャネル
＃１の下り干渉波レベルＵｄｏｗｎ（１）の測定を指示
し、結果を移動局から受け取る（ステップ１０６）。そ
してＤｄｏｗｎからＵｄｏｗｎ（１）を引いた値即ち下
り希望波対干渉波電力比とＬＶ１とを比較する（ステッ
プ１０７）。その結果、下り希望波対干渉波電力比もＬ
Ｖ１以上であれば、通話チャネル＃１を通話要求に対し
て割当てる（ステップ１０８）。通話チャネル＃１が既
に使用中、通話チャネル＃１の上り希望波対干渉波電力
比または下り希望波対干渉電力比がＬＶ１未満の場合、
優先順序ｉに１を加え次の優先順序のチャネル＃２を選
択し（ステップ１１０）、以下同様にステップ１０４〜
ステップ１０７を繰返すことにより干渉条件の判定を行
なう。最後の通話チャネル＃ｎに対して判定を行ったが
（ステップ１０９）、使用可能な通話チャネルが見つか
らなかった場合には、呼損となる（ステップ１１１）。

【００３０】図２は、第一の発明のチャネル割当て方式
を実施する基地局の制御の内、使用中の通話チャネルに
対するチャネル切換え制御を説明するための流れ図であ
る。基地局は、全ての使用中の通話チャネルに対して定
期的に上り回線の信号品質を測定し、また移動局に下り
回線の信号品質を測定させて、それらの結果に基づいて
図２の制御を行なう。ここで信号品質は、ＣＩＲ、ビッ
ト誤り率の何れでも構わない。

【００３１】まず基地局は、測定結果の上り回線の信号
品質（以下Ｑｕｐと省略）、下り回線の信号品質（以下
Ｑｄｏｗｎと省略）と第二のレベル（以下ＬＶ２と省
略）とをそれぞれ比較する（図２ステップ２００）。Ｑ
ｕｐ、ＱｄｏｗｎともにＬＶ２以上であれば何もせずに
終了する。Ｑｕｐ、Ｑｄｏｗｎの何れかがＬＶ２未満の
場合には、その通話チャネルの受信レベルを、上り希望
波レベル（Ｄｕｐ）として記憶する（ステップ２０
１）。次にＰ_{M S}からＤｕｐを引いた値を、基地局−移
動局間の伝搬損（以下Ｌと省略）とする（ステップ２０
２）。上り回線と下り回線に可逆性が成立ち、伝搬損Ｌ
は同一と考えられるから、Ｐ_{B S}からＬを引くことによ
り移動局における下り希望波レベル（Ｄｄｏｗｎ）を求
めることが出来る（ステップ２０３）。ここで通話チャ
ネルの優先順序ｉを１に設定して（ステップ２０４）、
通話チャネル＃１が空いているかどうかを調べる（ステ
ップ２０５）。通話チャネル＃１が空いている場合、Ｄ
ｕｐから通話チャネル＃１の上り干渉波レベルＵｕｐ
（１）を引いた値即ち上り希望波対干渉波電力比と第三
のレベル（以下ＬＶ３と省略する）とを比較する（ステ
ップ２０６）。上り希望波対干渉波電力比がＬＶ３以上
の場合、基地局は移動局に通話チャネル＃１の下り干渉
波レベルＵｄｏｗｎ（１）の測定を指示し、結果を移動
局から受取る（ステップ２０７）。そしてＤｄｏｗｎか
らＵｄｏｗｎ（１）を引いた値即ち下り希望波対干渉波
電力比とＬＶ３とを比較する（ステップ２０８）。その
結果、下り希望波対干渉波電力比もＬＶ３以上であれ
ば、使用中の通話チャネルから通話チャネル＃１へ切換
えを行なう（ステップ２０９）。通話チャネル＃１が既
に使用中、通話チャネル＃１の上り希望波対干渉波電力
比または下り希望波対干渉波電力比がＬＶ３未満の場
合、優先順序ｉに１を加え次の優先順序のチャネル＃２
を選択し（ステップ２１１）、以下同様にステップ２０
５〜ステップ２０８を繰返すことにより干渉条件の判定
を行なう。最後の通話チャネル＃ｎに対して判定を行っ
たが（ステップ２１０）、使用可能な通話チャネルが見
つからなかった場合には、何もせず終了する。

【００３２】各基地局において、図１および図２の流れ
図に従って通話チャネル＃１から優先的に選択して割当
てていけば、優先順序の高いチャネルは基地局近傍の移
動局により頻繁に繰返し使用され、優先順序の低いチャ
ネルは基地局から移動局により大きな繰返し間隔で使用
されるという周波数利用効率の高いチャネル割当てを実
現することが出来る。

【００３３】図３は、第二の発明のチャネル割当て方式
を実施する基地局の制御の内、第一のレベルおよび第三
のレベルを更新する部分を説明するための流れ図であ
る。基地局は、任意の時間間隔Ｔでこれまでの時間Ｔ内
の呼損率、即ち通話チャネルが見つからずに呼損となっ
た通話要求回数の総通話要求回数に対する比を測定し、
これをＰｂとする（図３ステップ３００）。この呼損率
Ｐｂを予め定めてある規定値Ｐｂ＿ｒｅｑと比較する
（ステップ３０１）。呼損率Ｐｂが規定値Ｐｂ＿ｒｅｑ
未満の場合、第一のレベル（ＬＶ１）および第三のレベ
ル（ＬＶ３）を予め定めた値ｘだけ増加させる（ステッ
プ３０２、３０３）。一方、呼損率Ｐｂが規定値Ｐｂ＿
ｒｅｑ以上の場合、ＬＶ１およびＬＶ３を予め定めた値
ｘだけ減少させる（ステップ３０４、３０５）。図３の
制御においてはＬＶ１およびＬＶ３を同じ値ｘだけ増
加、減少しているが、この値ｘをそれぞれ異なる値とし
ても構わない。この制御により、トラヒック量が多い場
合には第一のレベルおよび第三のレベルを小さくし、ト
ラヒック量が少ない場合には第一のレベルおよび第三の
レベルを大きくなるので、常に全ての通話チャネルを有
効に使用することが出来る。

【００３４】図４は、第三の発明のチャネル割当て方式
を実施する基地局の制御の内、第一のレベルおよび第三
のレベルを更新する部分を説明するための流れ図であ
る。基地局は、任意の時間間隔Ｔでこれまでの時間Ｔ内
のチャネル切換え回数を測定し、これをＮとする（図４
ステップ４００）。このチャネル切換え回数Ｎを予め定
めてある規定値Ｎ＿ｒｅｑと比較する（ステップ４０
１）。チャネル切換え回数Ｎが規定値Ｎ＿ｒｅｑ以上の
場合、第一のレベル（ＬＶ１）および第三のレベル（Ｌ
Ｖ３）を予め定めた値ｗだけ増加させる（ステップ４０
２、４０３）。この制御により、チャネル切換え回数を
常に規定値未満に抑えることが出来る。

【００３５】図３の制御量ｘの値および図４の制御量ｗ
の値が等しいと、呼損率が規定値以上かつチャネル切換
え回数が規定値以上の場合には、第一のレベルおよび第
三のレベルは変化しない。このような場合にも、チャネ
ル切換え回数を規定値未満に抑える必要があれば、図４
の制御量ｗの値を図３の制御量ｘの値よりも大きい値に
設定しておけば良い。

【００３６】図５は、第四の発明のチャネル割当て方式
を実施する基地局の制御の内、第一のレベルおよび第三
のレベルを更新する部分を説明するための流れ図であ
る。基地局は、任意の時間間隔Ｔでこれまでの時間Ｔ内
のチャネル切換え失敗回数、即ち使用中の通話チャネル
の信号品質が第二のレベル未満となりかつ希望波対干渉
波電力比が第三のレベル以上となる他の通話チャネルが
見つからなかった回数を測定し、これをＭとする。（図
５ステップ５００）。このチャネル切換え失敗回数Ｍを
予め定めてある規定値Ｍ＿ｒｅｑと比較する（ステップ
５０１）。チャネル切換え失敗回数Ｍが規定値Ｍ＿ｒｅ
ｑ以上の場合、第一のレベル（ＬＶ１）を予め定めた値
ｙだけ増加させ（ステップ５０２）、第三のレベル（Ｌ
Ｖ３）を予め定めた値ｚだけ減少させる（ステップ５０
３）。一方、チャネル切換え失敗回数Ｍが規定値Ｍ＿ｒ
ｅｑ未満の場合、第一のレベル（ＬＶ１）を予め定めた
値ｙだけ減少させ（ステップ５０４）、第三のレベル
（ＬＶ３）を予め定めた値ｚだけ増加させる（ステップ
５０５）。図５の制御においてはＬＶ１およびＬＶ３の
両方を増加、減少しているが、一方のレベルだけを増
加、減少することにしても構わない。この制御により、
チャネル切換えの失敗が多い場合には第一のレベルと第
三のレベルとの差が大きくなり、チャネル切換えの失敗
が少ない場合には第一のレベルと第三のレベルとの差が
小さくなる、チャネル切換えの失敗の回数を一定に保つ
ことが出来る。

【００３７】図６は、第五の発明のチャネル割当て方式
を実施する基地局の制御の内、第二のレベルを更新する
部分を説明するための流れ図である。基地局は、任意の
時間間隔Ｔでこれまでの時間Ｔ内の干渉回数、即ち使用
中の通話チャネルの信号品質が最小許容レベル未満とな
る回数を測定し、これをＫとする（図６ステップ６０
０）。この干渉回数Ｋを予め定めてある規定値Ｋ＿ｒｅ
ｑと比較する（ステップ６０１）。干渉回数Ｋが規定値
Ｋ＿ｒｅｑ以上の場合、第二のレベル（ＬＶ２）を予め
定めた値ｘだけ増加させる（ステップ６０２）。一方、
干渉回数Ｋが規定値Ｋ＿ｒｅｑ未満の場合、第二のレベ
ル（ＬＶ２）を予め定めた値ｘだけ減少させる（ステッ
プ６０３）。この制御により、干渉回数が多い場合には
第二のレベルが大きくなり、干渉回数が少ない場合には
第二のレベルが小さくなるため、干渉回数を一定に保つ
ことが出来る。

【００３８】図７は、第六の発明のチャネル割当て方式
を実施する基地局の制御の内、使用中の通話チャネルに
対するチャネル切換え制御を説明するための流れ図であ
る。

【００３９】まず基地局は使用中通話チャネルの中から
任意に一つを選択し、その優先順序をｊとする（図７ス
テップ７００）。次に上り希望波レベル（Ｄｕｐ）を記
憶する（ステップ７０１）。次にＰ_{M S}からＤｕｐを引
いた値を、基地局−移動局間の伝搬損（以下Ｌと省略）
とする（ステップ７０２）。上り回線と下り回線には可
逆性が成立ち、伝搬損Ｌは同一と考えられるから、Ｐ
_{B S}からＬを引くことにより移動局における下り希望波
レベル（Ｄｄｏｗｎ）を求めることが出来る（ステップ
７０３）。ここで通話チャネルの優先順序ｉを１に設定
して（ステップ７０４）、通話チャネル＃１が空いてい
るかどうかを調べる（ステップ７０５）。通話チャネル
＃１が空いている場合、Ｄｕｐから通話チャネル＃１の
上り干渉波レベルＵｕｐ（１）を引いた値即ち上り希望
波対干渉波電力比と第四のレベル（以下ＬＶ４と省略）
とを比較する（ステップ７０６）。上り希望波対干渉波
電力比がＬＶ４以上の場合、基地局は移動局に通話チャ
ネル＃１の下り干渉波レベルＵｄｏｗｎ（１）の測定を
指示し、結果を移動局から受取る（ステップ７０７）。
そしてＤｄｏｗｎからＵｄｏｗｎ（１）を引いた値即ち
下り希望波対干渉波電力比とＬＶ４とを比較する（ステ
ップ７０８）。その結果、下り希望波対干渉波電力比も
ＬＶ４以上であれば、選択した通話チャネルから通話チ
ャネル＃１へ切換えを行ない（ステップ７０９）、制御
を終了する。通話チャネル＃１が既に使用中、通話チャ
ネル＃１の上り希望波対干渉波電力比または下り希望波
対干渉波電力比がＬＶ４２未満の場合、優先順序ｉに１
を加え次の優先順序の通話チャネルを選択する（ステッ
プ７１０）。次にステップ７１０で選択した切換え先候
補の通話チャネルの優先順序ｉとステップ７００で選択
した使用中通話チャネルの優先順序ｊとを比較する（ス
テップ７１１）。切換え先候補の通話チャネルの優先順
序ｉが使用中通話チャネルの優先順序ｊよりも小さい内
は、ステップ７０５〜７０８を繰返すことによりチャネ
ル切換えが可能かどうかを調べる。切換え先候補の通話
チャネルの優先順序ｉが使用中通話チャネルの優先順序
ｊに等しくなると、制御を終了する。

【００４０】図７の制御においては基地局が使用中通話
チャネルを選択する順序は任意であるが、以下に述べる
図８、図９の制御においては使用中通話チャネルを選択
する順序を規定している。

【００４１】図８は、第七の発明のチャネル割当て方式
を実施する基地局の制御を説明するための流れ図であ
る。

【００４２】基地局は任意の時間間隔Ｔで図８の制御を
起動する。まず基地局は、全ての使用中通話チャネルの
上り希望波レベルを測定する（図８ステップ８００）。
次に通話チャネルを識別するパラメータｎを１に設定す
る（ステップ８０１）。次に上り希望波レベルがｎ番目
に大きい使用中通話チャネルを切換えの対象として選択
する（ステップ８０２）。選択した使用中通話チャネル
に対して図７で説明した制御により優先順序の高い通話
チャネルへ切換えが可能かどうかを調べる（ステップ８
０３）。図７の制御が終了すると、パラメータｎに１を
加えて上り希望波レベルが次に大きい使用中通話チャネ
ルを選択する（ステップ８０４）。全ての使用中通話チ
ャネルに対する制御が終了したかどうかを判定し（ステ
ップ８０５）、終了した場合には制御を終り、終了して
いない場合にはステップ８０２〜８０４を繰返す。

【００４３】図９は、第八の発明のチャネル割当て方式
を実施する基地局の制御を説明するための流れ図であ
る。

【００４４】基地局は任意の時間間隔Ｔで図９の制御を
起動する。まず基地局は、通話チャネルを識別するパラ
メータｎを１に設定する（図９ステップ９００）。次に
優先順序がｎ番目の通話チャネルが使用中かどうかを調
べる（ステップ９０１）。ｎ番目の通話チャネルが使用
中の場合、優先順序がｎ番目の通話チャネルを切換えの
対象として選択する（ステップ９０２）。選択した使用
中通話チャネルに対して図７で説明した制御により優先
順序の高い通話チャネルへ切換えが可能かどうかを調べ
る（ステップ９０３）。図７の制御が終了するかｎ番目
の通話チャネルが空いている場合、パラメータｎに１を
加えて優先順序が次に大きい通話チャネルを選択する
（ステップ９０４）。次に全ての通話チャネルに対する
処理が終了したかどうかを判定し（ステップ９０５）、
終了した場合には制御を終り、終了していない場合には
ステップ９０１〜９０４を繰返す。

【００４５】図１０は、第九の発明のチャネル割当て方
式を実施する基地局の制御の内、第四のレベルを更新す
る部分を説明するための流れ図である。基地局は、任意
の時間間隔Ｔでこれまでの時間Ｔ内の呼損率、即ち通話
チャネルが見つからずに呼損となった通話要求回数の総
通話要求回数に対する比を測定し、これをＰｂとする
（図１０ステップ１０００）。この呼損率Ｐｂを予め定
めてある規定値Ｐｂ＿ｒｅｑと比較する（ステップ１０
０１）。呼損率Ｐｂが規定値Ｐｂ＿ｒｅｑ未満の場合、
第四のレベル（ＬＶ４）を予め定めた値ｘだけ増加させ
る（ステップ１００２）。一方、呼損率Ｐｂが規定値Ｐ
ｂ＿ｒｅｑ以上の場合、ＬＶ４を予め定めた値ｘだけ減
少させる（ステップ１００３）。図１０の制御において
はＬＶ４を同じ値ｘだけ増加、減少しているが、この値
ｘをそれぞれ異なる値としても構わない。この制御によ
り、トラヒック量が多い場合には第四のレベルを小さく
し、トラヒック量が少ない場合には第四のレベルを大き
くするので、常に全ての通話チャネルを有効に使用する
ことが出来る。

【００４６】図１１は、第十の発明のチャネル割当て方
式を実施する基地局の制御の内、第四のレベルを更新す
る部分を説明するための流れ図である。基地局は、任意
の時間間隔Ｔでこれまでの時間Ｔ内のチャネル切換え回
数を測定し、これをＮとする（図１１ステップ１１０
０）。このチャネル切換え回数Ｎを予め定めてある規定
値Ｎ＿ｒｅｑと比較する（ステップ１１０１）。チャネ
ル切換え回数Ｎが規定値Ｎ＿ｒｅｑ以上の場合、第四の
レベル（ＬＶ４）を予め定めた値ｗだけ増加させる（ス
テップ１１０２）。この制御により、チャネル切り換え
回数を常に規定値未満に抑えることが出来る。

【００４７】図１０の制御量ｘの値および図１１の制御
量ｗの値が等しいと、呼損率が規定値以上かつチャネル
切り換え回数が規定値以上の場合には、第四のレベルは
変化しない。このような場合にも、チャネル切換え回数
を規定値未満に抑える必要があれば、図１１の制御量ｗ
の値を図１０の制御量ｘの値よりも大きい値に設定して
おけば良い。

【００４８】

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明によれ
ば、簡単な制御により周波数利用効率の高いチャネル割
当て方式を提供することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】第一の発明のチャネル割当て方式を実施する基
地局の制御の内、通話要求に対するチャネル割当て制御
を説明するための流れ図。

【図２】第一の発明のチャネル割当て方式を実施する基
地局の制御の内、使用中の通話チャネルに対するチャネ
ル切換え制御を説明するための流れ図。

【図３】第二の発明のチャネル割当て方式を実施する基
地局の制御の内、第一のレベルおよび第三のレベルを更
新する部分を説明するための流れ図。

【図４】第三の発明のチャネル割当て方式を実施する基
地局の制御の内、第一のレベルおよび第三のレベルを更
新する部分を説明するための流れ図。

【図５】第四の発明のチャネル割当て方式を実施する基
地局の制御の内、第一のレベルおよび第三のレベルを更
新する部分を説明するための流れ図。

【図６】第五の発明のチャネル割当て方式を実施する基
地局の制御の内、第二のレベルを更新する部分を説明す
るための流れ図。

【図７】第六の発明のチャネル割当て方式を実施する基
地局の制御の内、使用中の通話チャネルに対するチャネ
ル切換え制御を説明するための流れ図。

【図８】第七の発明のチャネル割当て方式を実施する基
地局の制御を説明するための流れ図。

【図９】第八の発明のチャネル割当て方式を実施する基
地局の制御を説明するための流れ図。

【図１０】第九の発明のチャネル割当て方式を実施する
基地局の制御の内、第四のレベルを更新する部分を説明
するための流れ図。

【図１１】第十の発明のチャネル割当て方式を実施する
基地局の制御の内、第四のレベルを更新する部分を説明
するための流れ図。

【図１２】移動通信システムの構成例を示す図。

【図１３】従来の技術におけるフレキシブルリユース方
式を説明するための流れ図。

【符号の説明】

１００、７０１上り希望波レベルの測定１０１、１０２、７０２、７０３下り希望波レベルの
測定１０３、７０４通話チャネルの優先順序の初期値の設
定１０４、７０５通話チャネルの使用状態の判定１０５〜１０７、７０６〜７０８希望波対干渉波電力
比の測定１１０、７１０優先順序の更新２００信号品質と所要レベルとの比較２０１上り希望波レベルの測定２０２、２０３下り希望波レベルの測定２０４通話チャネルの優先度の初期値の設定２０５通話チャネルの使用状態の判定２０６〜２０８希望波対干渉波電力比の測定２１１優先順序の更新７００優先順序ｊの設定１２００交換局１２０１、１２０２基地局１２０３、１２０４移動局１２０５、１２０６セル

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】サービスエリアが複数のセルから構成さ
れ、それぞれのセルに基地局が設けられ、それぞれのセ
ル内では基地局と移動局との間に無線通話チャネルを設
定して通信を行なうセルラー方式の移動通信システムに
おいて、通話要求に対しては、全通話チャネルの中から
前記複数のセルに互いに共通の優先順序に従って空き通
話チャネルを選択し、希望波対干渉波電力比が第一のレ
ベル以上となる通話チャネルを割当て、また使用中の通
話チャネルに対しては信号品質を監視し、前記信号品質
が第二のレベル未満となる場合には、全通話チャネルの
中から前記複数のセルに互いに共通の優先順序に従って
空き通話チャネルを選択し、希望波対干渉波電力比が第
三のレベル以上となる通話チャネルへ切換えることを特
徴とする移動通信システムのチャネル割当て方式。
【請求項２】一定時間内における呼損率が規定値未満
の場合には前記第一のレベルおよび前記第三のレベルを
増加させ、前記呼損率が規定値以上の場合には前記第一
のレベルおよび前記第三のレベルを減少させることを特
徴とする請求項１記載の移動通信システムのチャネル割
当て方式。
【請求項３】一定時間内におけるチャネル切換え回数
が規定値以上の場合には前記第一のレベルおよび前記第
三のレベルを増加させることを特徴とする請求項１又は
請求項２記載の移動通信システムのチャネル割当て方
式。
【請求項４】一定時間内における使用中の通話チャネ
ルの前記信号品質が第二のレベル未満となりかつ希望波
対干渉波電力比が第三のレベル以上となる他の空き通話
チャネルが見つからなかった回数を測定し、その回数が
規定値以上の場合は前記第一のレベルと前記第三のレベ
ルとの差を大きくし、その回数が規定値未満の場合は前
記第一のレベルと前記第三のレベルとの差を小さくする
ことを特徴とする請求項１、請求項２又は請求項３記載
の移動通信システムのチャネル割当て方式。
【請求項５】一定時間内における使用中の通話チャネ
ルの前記信号品質が最小許容レベル未満となる回数を測
定し、その回数が規定値以上の場合は前記第二のレベル
を増加させ、その回数が規定値未満の場合は前記第二の
レベルを減少させることを特徴とする請求項１、請求項
２、請求項３又は請求項４記載の移動通信システムのチ
ャネル割当て方式。
【請求項６】任意の使用中の通話チャネルに対して、
希望波対干渉波電力比が第四のレベル以上となりかつ前
記使用中の通話チャネルよりも優先順序が高い空き通話
チャネルが一つ以上ある場合には、その中で最も優先順
序の高い通話チャネルへチャネル切換えを行なうことを
特徴とする請求項１、請求項２、請求項３、請求項４又
は請求項５記載の移動通信システムのチャネル割当て方
式。
【請求項７】任意の時刻において全ての使用中の通話
チャネルの上り希望波の受信レベルを測定し、前記受信
レベルの高い順に使用中の通話チャネルを選択し、それ
ぞれの使用中の通話チャネルに対して、希望波対干渉波
電力比が第四のレベル以上となりかつ前記使用中の通話
チャネルよりも優先順序が高い空き通話チャネルが一つ
以上ある場合には、その中で最も優先順序の高い通話チ
ャネルへチャネル切換えを行なうことを特徴とする請求
項６記載の移動通信システムのチャネル割当て方式。
【請求項８】任意の時刻において優先順序の高い順に
使用中の通話チャネルを選択し、それぞれの使用中の通
話チャネルに対して、希望波対干渉波電力比が第四のレ
ベル以上となりかつ前記使用中の通話チャネルよりも優
先順序が高い空き通話チャネルが一つ以上ある場合に
は、その中で最も優先順序の高い通話チャネルへチャネ
ル切換えを行なうことを特徴とする請求項６記載の移動
通信システムのチャネル割当て方式。
【請求項９】一定時間内における呼損率が規定値未満
の場合には前記第四のレベルを増加させ、一定時間内に
おける呼損率が規定値以上の場合には前記第四のレベル
を減少させることを特徴とする請求項６、請求項７、請
求項８記載の移動通信システムのチャネル割当て方式。
【請求項１０】一定時間内におけるチャネル切換え回
数が規定値以上の場合には前記第四のレベルを増加させ
ることを特徴とする請求項６、請求項７、請求項８、又
は請求項９記載の移動通信システムのチャネル割当て方
式。