JP2813783B2 - 移動通信システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は小ゾーン移動通信方式のサービスエリアと同
一エリア内にマイクロセルを構成し、小ゾーン移動通信
方式に割り当てられている周波数帯と同一の帯域から干
渉が問題となることのないチャネルを選択してマイクロ
セル内で共用する移動通信方式に関する。

〔背景技術〕

既に構築されている小ゾーン移動通信方式のサービス
エリアと同一エリア内にマイクロセルを構成し、同一の
周波数帯を共用する移動通信方式が考えられている。こ
のような従来例を図１ないし図３に示す。

図１は無線基地局の配置を示す図であり、既存の小ゾ
ーン移動通信方式（以下「方式Ａ」という）は、無線基
地局101を中心とする複数の無線ゾーンでサービスエリ
ア102を構成する。この方式に割り当てられている無線
帯域は複数のチャネルグループに分けられ、それらが一
定の距離だけ離れた無線ゾーンで繰り返し再利用され
る。サービスエリア102内にはさらに、方式Ａとは異な
る方式、あるいは同一方式ではあるが独立に運用できる
方式（以下「方式Ｂ」という）の無線基地局103が配置
され、サービスエリア104を構成する。無線基地局103
は、方式Ａに割り当てられている周波数帯域と同一の周
波数帯域から、干渉上相互に問題となることのないチャ
ネルを選択して再使用することができる。

図２は相互干渉を説明する図である。無線基地局103
がチャネルを選択するうえで考慮すべき相互干渉は、方
式Ａの無線基地局101、方式Ａの移動局105、方式Ｂの無
線基地局103および方式Ｂの移動局106に関する４通りの
干渉である。すなわち、 （ａ）方式Ａの無線基地局101に対しては、方式Ｂの移
動局106からの上り干渉、 （ｂ）方式Ａの移動局105に対しては、方式Ｂの無線基
地局103からの下り干渉、 （ｃ）方式Ｂの無線基地局103に対しては、方式Ａの移
動局105からの上り干渉、 （ｄ）方式Ｂの移動局106に対しては、方式Ａの無線基
地局101からの下り干渉 である。

従来、干渉上相互に問題にならないチャネルを選択す
るためには、上記した４通りの相互干渉を考慮して選択
する必要があるが、簡易方法として、方式Ｂのサービス
エリア内に電界監視装置を配置し、方式Ｂの移動局106
に対する方式Ａの無線基地局101からの下り干渉レベ
ル、すなわち上記（ｄ）の干渉レベルを測定する方法が
用いられる。この方法を図３に示す。この方法では、方
式Ｂのサービスエリア104内に方式Ａの無線基地局101か
らの受信レベルを測定することのできる電界監視装置10
7を複数台設置し、方式Ｂの無線基地局103からの指示に
基づいて、方式Ａで使用されている全周波数（チャネ
ル）の受信レベルを測定してその測定結果を無線基地局
103に報告する。無線基地局103からの報告を受けた無線
基地局103では、測定された下り回線のレベルから、上
り回線と下り回線との送信電力差、フィーダ損失差その
他を考慮して、上記（ａ）の干渉レベル、すなわち方式
Ａの無線基地局101に対する方式Ｂの移動局106からの上
り干渉レベルを推定し、その結果を基に使用可否の選択
を行う。

図４は無線基地局101と電界監視装置107との詳細な構
成を示す。無線基地局101は移動局と通信を行うための
送受信機111および基地局制御装置112を備え、電界監視
装置107は、方式Ａの無線地地局からの受信電界レベル
を測定するための電界監視受信機113および電界レベル
検出器114と、受信したレベルから使用の可否を判断す
る制御装置115とを備える。制御装置115は、方式Ａで使
用されている全周波数（チャネル）の受信電界レベルを
測定し、その値から方式Ａの無線基地局への上り干渉レ
ベルを推定し、あからじめ設定されているレベルしきい
値と比較し、しきい値以下であれば方式Ａの無線基地局
に干渉妨害を与えないと判定して、そのチャネルを使用
するように基地局制御装置112に通知する。基地局制御
装置112は、送受信機111の使用するチャネルを制御装置
115から通知されたものに設定する。

しかし、下り干渉レベルを精度よく測定するために
は、多数の電界監視装置をきめ細かに設置する必要があ
り、設置費用が膨大となる欠点があった。また、無線基
地局内のように必要とされる場所だけに電界監視装置を
設置して、設置数を制限することも考えられるが、その
場合には逆に設置場所の選定が難しくなる欠点があっ
た。

本発明は、このような課題を解決し、既存方式の無線
基地局からの下り干渉レベルを測定するための特別な電
界監視装置を必要とせず、かつ干渉レベルの測定精度を
飛躍的に高めた移動通信方式を提供することを目的とす
る。

〔発明の開示〕

本発明の第一の観点によると、第一の移動通信方式に
属する第一群の無線基地局を備え、この第一群の各無線
基地局を中心とする複数の無線ゾーンにより第一の移動
通信方式のサービスエリアが構成され、この第一の移動
通信方式のサービスエリア内に第一の移動通信方式とは
独立の第二の移動通信方式に属する第二群の無線基地局
が設けられ、この第二群の無線基地局はそれぞれ、第一
群の無線基地局および他の第二群の無線基地局との間の
相互干渉量があらかじめ定められた値以内となるチャネ
ルから制御チャネルおよび通信チャネルを選択する手段
と、選択されたチャネルをその無線基地局のエリア内に
位置する第二の移動通信方式に属する移動局に割り当て
る手段とを含む移動通信方式において、選択する手段
は、移動局に対してチャネルを指定して電界強度の測定
を指令する手段と、指定されたチャネルの電界強度の測
定結果に関する情報をその移動局から受け取る手段とを
含み、第二の移動通信方式に属する移動局には、指令す
る手段から指定されたチャネルに受信周波数を同調させ
てその電界強度を測定する手段と、測定した結果を受け
取る手段に報告する手段とを備えたことを特徴とする移
動通信方式が提供される。

すなわち、エリア内に位置する移動局に対して無線基
地局から下り制御チャネルまたは通信チャネルを介して
電界レベルを測定すべきチャネルを指定し、測定の指示
を受けた移動局は、移動局が通常有している電界レベル
の測定機能を用いて、指定されたチャネル（周波数）の
電界レベルを測定し、その結果を上り制御チャネルまた
は通信チャネルを介して無線基地局に報告する。これに
より、既存の小ゾーン移動通信方式を第一の移動通信方
式として利用し、そのサービスエリアと同一エリア内に
第二の移動通信方式を構築することができる。

第一群の無線基地局には、第一の移動通信方式で使用
可能な無線帯域が複数のチャネルグループに分けられて
互いに離れた無線ゾーンで繰り返し再利用されるように
割り当てられ、第一群の無線基地局はそれぞれ各チャネ
ルに自局を識別するための基地局識別コードを付与して
送信する手段を含むことができる。この場合には、第二
の移動通信方式に属する移動局には、第一群の無線基地
局からの無線信号を復調してその基地局識別コードを識
別する手段と、識別された基地識別コードを、電界強度
を測定する手段により測定された結果とともに、報告す
る手段により受け取る手段に送出する手段とを含み、選
択する手段は、受け取る手段の受け取った基地局識別コ
ードからその無線信号のチャネルをそのチャネルを使用
している無線基地局毎にグループ分けし、各グループ毎
にそのグループに属しているチャネルで測定された電界
強度に対して演算処理を行ってひとつの代表値を求める
手段と、この代表値を求める手段により求められた代表
値に基づいてチャネル選択使用の可否をチャネルグルー
プ単位で判断する手段とを含むことができる。この構成
により、受信電界レベル変動特性が選択フェージング環
境下において下り干渉レベルから上り干渉レベルを推定
する場合に、加算する上り回線マージンを必要最小限に
制限し、新たに構築した方式の無線基地局においてでき
るだけ多くの無線チャネルを使用することができる。

上述した代表値としては、平均値あるいは50％中央値
などの統計的な値を用いることができる。

選択する手段は、チャネル毎の電界強度の測定値から
チャネル選択使用の可否をチャネル単位で判断できる構
成とし、識別する手段が別の基地局識別コードを識別し
たとき、あるいは同一チャネルに対して新たに測定され
た電界強度と前回測定された電界強度との差分があらか
じめ定められたしきい値を越えたときに、チャネル単位
での判断を優先することがよい。

チャネル選択使用の可否をチャネルグループ単位で判
断する構成は、上述した第一の観点とは別に実施するこ
ともできる。すなわち本発明の第二の観点によると、第
一の移動通信方式に属する第一群の無線基地局を備え、
この第一群の各無線基地局を中心とする複数の無線ゾー
ンにより第一の移動通信方式のサービスエリアが構成さ
れ、この第一群の無線基地局には、第一の移動通信方式
で使用可能な無線帯域が複数のチャネルグループに分け
られて互いに離れた無線ゾーンで繰り返し再利用される
ように割り当てられ、この第一群の無線基地局はそれぞ
れ、各チャネルに自局を識別するための基地局識別コー
ドを付与して送信する手段を含み、第一の移動通信方式
のサービスエリア内には第一の移動通信方式とは独立の
第二の移動通信方式に属する第二群の無線基地局が設け
られ、この第二群の無線基地局はそれぞれ、第一群の無
線基地局および他の第二群の無線基地局との間の相互干
渉量があらかじめ定められた値以内となるチャネルから
制御チャネルおよび通信チャネルを選択する手段と、選
択されたチャネルをその無線基地局のエリア内に位置す
る第二の移動通信方式に属する移動局に割り当てる手段
とを含む移動通信方式において、選択する手段に接続さ
れた電界監視手段を備え、この電界監視手段は、第一群
の無線基地局からの無線信号を復調してその基地局識別
コードを識別する手段と、識別された基地局識別コード
からその無線信号のチャネルのそのチャネルを使用して
いる無線基地局毎にグループ分けし、各グループ毎にそ
のグループに属しているチャネルで測定された電界強度
に対して演算処理を行ってひとつの代表値を求める手段
と、この代表値を求める手段により求められた代表値に
基づいてチャネル選択使用の可否をチャネルグループ単
位で判断する手段とを含むことを特徴とする移動通信方
式が提供される。

電界監視装置は、チャネル毎の電界強度の測定値から
チャネル選択使用の可否をチャネル単位で判断する手段
と、電界監視装置の立ち上げ時またはリセット後にはチ
ャネル単位で判断する手段を優先して動作させ、その後
は複数のチャネルを単位として判断する手段を優先して
動作させる手段とをさらに備えることができる。この場
合、動作させる手段は、既存基地局を識別する手段の識
別した既存基地局が変化したとき、あるいは同一チャネ
ルに対して新たに測定された電界強度と前回測定された
電界強度との差分があらかじめ定められたしきい値を越
えたときに、チャネル単位で判断する手段を優先して動
作させる手段を含むことができる。

〔図面の簡単な説明〕

図１は従来技術を説明する図であり、無線基地局の配
置を示す図。

図２は図１に示した無線基地局配置における相互干渉
を説明する図。

図３は下り干渉レベルの従来の測定方法を示す図。

図４は無線基地局内で下り干渉レベルを測定する場合
の従来の無線基地局の構成例を示すブロック図。

図５は本発明第一実施例の移動通信方式の構成を示す
図。

図６は既存の小ゾーン移動通信方式の制御チャネルお
よび通信チャネルの信号フォーマットの一例を示す図。

図７は無線基地局の構成例を示すブロック図。

図８は移動局の構成例を示すブロック図。

図９は具体的な動作を説明する図。

図10はTDMA方式における移動局での測定を説明する図
であり、３チャネルTDMAの信号フォーマットを示す図。

図11はFDMA方式における測定を説明する図。

図12はFDMA方式における測定を説明する図。

図13は上り回線と下り回線との使用周波数帯域を説明
する図。

図14は選択性フェージングを説明する図。

図15は同一チャネルにおける上り回線と下り回線との
受信レベル差を説明する図。

図16は本発明第二実施例の移動通信方式の構成を示す
図。

図17は無線基地局と電界監視装置とが共用設置された
構成例を示すブロック図。

図18は無線基地局と電界監視装置とが別々に設置され
た構成例を示すブロック図。

図19は制御装置による制御の流れを示す図。

図20は測定結果の記録内容と同一の無線基地局が使用
しているチャネルのグループ分けとの一例を示す図。

図21はチャネル使用可否テーブルの一例を示す図。

図22は無線基地局と電界監視装置との別の構成例を示
すブロック図。

図23はα判定の制御の流れを示す図。

図24はチャネル使用可否テーブルの一例を示す図。

図25は制御装置の全体的な制御動作の一例を示す流れ
図。

図26は制御装置の全体的な制御動作の別の例を示す流
れ図。

〔発明を実施するための最良の形態〕

図５は本発明第一実施例の移動通信方式の構成を示す
図であり、図６は既存の小ゾーン移動通信方式の制御チ
ャネルおよび通信チャネルの信号フォーマットの一例を
示す。

この移動通信方式は、既存の小ゾーン移動通信方式の
サービスエリア２内にこの小ゾーン移動通信方式とは独
立に設けられた無線基地局３を備え、この無線基地局３
は小ゾーン移動通信方式に割り当てられている周波数帯
域と同一の周波数帯域から干渉上相互に問題にならない
チャネルを選択し、選択されたチャネルをその無線基地
局３の無線ゾーン内に位置する移動局６に割り当てるこ
とができる。無線基地局３によるチャネルの選択は、移
動局６に電界強度を測定すべきチャネルを指定し、指定
したチャネルの電界強度の測定結果に関する情報をその
移動局６から受け取ることにより行う。移動局６では、
指定されたチャネルに受信周波数を同調させてその電界
強度を測定し、測定した結果を無線基地局３に報告す
る。

以下では、サービスエリア２を提供する小ゾーン移動
通信方式を「方式Ａ」、無線基地局３の属する移動通信
方式を「方式Ｂ」という。方式Ａとしては、例えば、現
在日本国内でサービスが提供されている財団法人電波シ
ステム開発センタの自動車電話システム標準規格RCR ST
D−27に規定されたディジタル自動車方式、方式Ｂとし
ては、このディジタル自動車方式を一部変更したものが
考えられる。

サービスエリア２内には方式Ａに属する複数の無線基
地局１（図では「Ａの基地局」として示す）を備え、各
無線基地局１を中心とする複数の無線ゾーンにより方式
Ａのサービスエリア２が構成される。方式Ａに割り当て
られている無線帯域は複数のチャネルグループに分けら
れ、それらが一定の距離だけ離れた無線ゾーンで繰り返
し再利用される。各無線基地局１には、発信、着信の接
続制御を行う制御チャネルと、通信を行う通信チャネル
とが設けられる。これらのチャネルには、図６に示すよ
うに、無線基地局１を個々に識別するための基地局識別
コードと、通信チャネルの場合には情報データ、制御チ
ャネルの場合には送信電力その他の無線基地局個別の情
報を含む制御データとが含まれる。基地局識別コードと
しては、例えば、財団法人電波システム開発センタによ
る自動車電話システム標準規格RCR STD−27に規定され
たカラーコードが用いられる。制御チャネルおよび通信
チャネルはすべて、無線基地局が送信して移動局が受信
する下り回線と、移動局が送信して無線基地局が受信す
る上りチャネルとで構成される。

方式Ｂの無線基地局３の無線ゾーンは方式Ａの無線基
地局１の無線ゾーンに比べて小さく設定される。図５に
示した例では、簡単のため無線基地局３を１個とし、そ
の無線ゾーンを方式Ｂのサービスエリア４としている。

図７は無線基地局３の構成例を示すブロック図であ
り、図８は移動局６の構成例を示すブロック図である。
無線基地局３は、通信を行うための送信機21および受信
機22に加えて、チャネル番号の信号を符号化する符号器
23、移動局らから送信されたレベル情報その他の信号を
復号する復号器24、および全体を制御する制御装置25を
備える。移動局６は、通信を行うための受信機31および
送信機32に加えて、無線基地局３から送信された測定す
べきチャネル番号の信号を復号するための復号器34、方
式Ａのチャネルを監視するための電界レベル検出器35、
そのチャネル内に含まれる例えばカラーコードその他の
信号を復号するための復号器36、受信器31の出力を復号
器34、電界レベル検出器35および復号器36のいずれに切
り替えるスイッチ33、カラーコードその他の信号を符号
化して送信機32に出力する符号器37、および全体を制御
する制御装置38を備える。

図９は具体的な動作を説明する図である。この動作に
ついて図６ないし図８を参照して説明すると、 （１）まず、方式Ｂの無線基地局３は、方式Ｂのサービ
スエリア４内に位置する移動局６を選択する。

（２）無線基地局３は、選択した移動局６に対して、下
り制御チャネルまたは通信チャネルを介してレベル測定
要求を送出し、測定すべきチャネル（周波数）番号を指
定する。

（３）電界レベルの測定指示を受けた移動局６では、制
御装置38の指示により受信機31の受信する周波数を指定
されたチャネル番号に同調し、レベル検出器35により方
式Ａの無線基地局１からの電界レベルを測定し、制御装
置38内のメモリにチャネル番号と併せて記憶する。ま
た、測定したチャネル内に含まれるカラーコードその他
の信号を復号器36により復号し、同時に制御装置38内の
メモリに記憶する。

（４）制御装置38は、自律的にあるいは無線基地局３か
らの送信指示にしたがって、チャネル番号、電界レベル
およびカラーコード等を符号器37および送信機32を介し
て無線基地局３に送信する。

（５）無線基地局３は、移動局６から送信された内容を
復号し、制御装置25内のメモリにチャネル番号と併せて
記録する。

（６）制御装置25はさらに、測定したチャネル毎の下り
電界レベルから、上り回線と下り回線の送信電力差、フ
ィーダ損失差その他を考慮して、方式Ａの無線基地局１
に対する方式Ｂの移動局６からの上り干渉レベルを推定
して使用可否の選択を行う。

ただし、図９の破線の部分は、測定結果を無線基地局
３からの要求により転送する場合を示す。

無線基地局３と移動局６との間の信号転送に使用され
るチャネルは、移動局６が待ち受け中と通話中のときと
で異なる。ここでは、財団法人電波システム開発センタ
によるディジタル自動車電話システム標準規格RCR STD
−27に規定された信号転送方法に基づいて説明する。移
動局６が待ち受け中のときには、個別セル用チャネル
（SCCH）を用いて、レベル測定要求の送信およびチャネ
ル番号、電界レベル、カラーコード等の返送を行う。た
だし、待ち受け中の移動局は、通常は一斉呼出チャネル
（PCH）のみを間欠受信し、個別セル用チャネルについ
ては位置登録動作時その他の限られたときしか受信しな
い。このため、無線基地局３からのレベル測定要求の送
信は、移動局６が個別セル用チャネルを受信していると
きに行う必要がある。この場合、例えば移動局６に一定
時間周期で位置登録を行わせることとし、位置登録時に
おいて移動局がSCCHを受信できる状態のとき、基地局か
らレベル測定要求を送信することが望ましい。また、移
動局６が通話中のときには、高速付随制御チャネル（FA
CCH）を用いて、レベル測定要求の送信およびチャネル
番号、電界レベル、カラーコード等の返送を行う。

図10はTDMA方式における移動局での測定を説明する図
であり、３チャネルTDMAの信号フォーマットを示す。TD
MA方式では、通信中あるいは通信を行っていない待ち受
け中においても、移動局で使用しないスロットが存在す
る。この時間を利用して指定されたチャネルの電界強度
を測定すれば、選択された移動局の通信を妨害すること
はない。

図11および図12はFDMA方式における測定を説明する図
である。FDMA方式では、移動局が通信を行っている間は
一般に常時受信を行っているので、指定されたチャネル
の電界強度測定を行えば、その間は通信を妨害すること
になる。そこでFDMA方式の場合には、図11に示すよう
に、方式Ｂの無線基地局が、通信を行っていない待ち受
け中の移動局を選択し、その移動局に測定を行わせる。
あるいは、図12に示すように、移動局が指定されたチャ
ネル番号を記憶しておき、通信していない待ち受け中
に、指定されたチャネル番号の電界レベルの測定を行
う。ただし、図12の破線の部分は、測定結果を無線基地
局からの要求により転送する場合を示す。

以上の説明では、移動局における電界強度の測定に伴
って移動局でカラーコードその他の信号を復号する場合
を例に説明したが、装置構成および測定を簡単にするた
め、電界強度だけを測定することもできる。

このように、移動局により電界強度を測定するので、
固定の電界監視装置は一切必要としない。また、移動局
は方式Ｂのエリア内を動き回ることから、エリア内の実
質的に全域において方式Ａの干渉レベル情報が得られ、
エリア内に多数の電界監視装置をきめ細かく設置した場
合と同等の効果が得られる。

以上説明した実施例では、エリア内に位置する移動局
を電界監視装置として使用することから、固定の電界監
視装置を一切設置する必要がなく、経済性に優れてい
る。また、移動局がエリア内を隅々まで移動できること
から、固定の電界監視装置をエリア内にくまなく設置し
たのとは同等の測定精度が得られ、干渉を及ぼさないチ
ャネルの選択を高い精度で行うことができる。

以上の説明では、方式Ａの無線基地局から方式Ｂの移
動局への下り干渉レベルの測定値から、その移動局から
方式Ａの無線基地局への上り干渉レベルを推定できるも
のとした。しかし、図13に示すように、移動局が送信し
て無線基地局が受信する上り回線と無線基地局が送信し
て移動局が受信する下り回線とで異なる周波数帯域を使
用する場合には、選択性フェージングの影響があり、下
り干渉レベルから上り干渉レベルの推定だけでは高い精
度を得られない場合がある。このような例について以下
に説明する。

移動通信では、様々な建物に反射した電波が遅延時間
差をもって受信点に到達するため、図２の（ｄ）に示し
たように方式Ａの無線基地局から送信された電波を方式
Ｂの移動局で受信すると、チャネル（周波数）毎に受信
電界レベルが異なることになる。このような例を図14に
示す。これは一般には選択性フェージングと呼ばれ、そ
の変動特性は受信点に到達する電波の遅延時間差によっ
て異なる。また、その振幅は数十dBの範囲にも及び、非
常に大きいものとなる。このため、図13に示したような
上り回線（移動局送信、無線基地局受信）と下り回線
（無線基地局送信、移動局受信）とで異なる周波数帯域
を使用する方式においては、下り回線の受信電界レベル
を測定してそれに対応する上り回線の受信電界レベルを
精度よく推定することは、非常に困難である。

例えば、図２の（ｄ）で示した下り回線の干渉レベル
を用いて（ａ）の上り干渉レベルを推定する場合、大き
な推定誤差を生じて方式Ａの無線基地局に大きな干渉妨
害を与える場合があり、その誤差分をあらかじめ見込ん
で推定値を補正する必要がある。例えば、同一の無線基
地局からの干渉波を受信しても、チャネル（周波数）が
異なれば、下り干渉レベルが小さく上り干渉レベルが大
きかったり、逆に下り干渉レベルが大きく下り干渉レベ
ルが小さかったりする。このため、下り干渉レベルから
上り干渉レベルを推定する場合に、方式Ａの無線基地局
に与える干渉妨害を全チャネルに対して極力少なくしよ
うとすれば、このような変動を十分に考慮する必要があ
る。この場合、例えば図15のパターン１、すなわち下り
干渉レベルが小さく上り干渉レベルが大きい場合を想定
して、上り回線と下り回線の変動差を大きく見込むこと
ができる。しかし、大きく見込み過ぎると、図15のパタ
ーン２、すなわち下り干渉レベルが大きく上り干渉レベ
ルが小さい場合のように、推定した値が実際の上り干渉
レベルよりも大きくなり過ぎて、実際にはそのチャネル
を使用できるにもかかわらず使用不可の判定がなされる
場合がある。

すなわち、下り回線のチャネルのレベル変動幅が20dB
とした場合、最も厳しい評価を行えば、上り回線マージ
ンは一律に20dB必要となり、方式Ａの無線基地局に与え
る上り干渉レベルは方式Ｂの移動局で測定した各チャネ
ルの受信電界レベルに一律に20dBを加算した値となる。
このため、測定した下り回線の干渉レベルに一律に上り
回線マージンを補正した推定した上り干渉レベルとレベ
ルしきい値とを比較して使用の可否を判断することにな
り、チャネルによっては上り回線マージンが過剰となる
場合があるため、実際には干渉を与えない回線として使
用できるチャネルに対しても使用不可と判定されること
があり、方式Ｂで使用できるチャネル数が少なくなって
しまう。

そこで、チャネル毎に上り干渉レベルを推定してその
使用の可否を判定するのではなく、上り干渉レベルを無
線基地局毎に一括して推定し、無線基地局単位でチャネ
ルの使用の可否を判定することがよい。すなわち、受信
電界レベル変動特性が選択性フェージング環境下の移動
通信方式において、既存方式の無線基地局の下り干渉レ
ベルを測定し、その値から既存方式の無線基地局へ与え
る上り干渉レベルを推定する場合に、同一の無線基地局
で使用している無線チャネルを特定し、それらのチャネ
ルで受信した下り干渉レベルの代表値、例えば平均値を
求め、その値に上り回線マージンを加算し、無線基地局
を単位として上り干渉レベルを一括して推定する。その
ような実施例を以下に説明する。

図16は本発明第二実施例の移動通信方式の構成を示す
図である。

本実施例の移動通信方式は、自動車電話あるいは携帯
電話のような既存の小ゾーン移動通信方式のサービスエ
リア２内に、この小ゾーン移動通信方式とは独立に設け
られた無線基地局３を備え、この無線基地局３は小ゾー
ン移動通信方式に割り当てられている周波数帯域と同一
の周波数帯域から干渉上相互に問題にならないチャネル
を選択し、選択されたチャネルをその無線基板局３の無
線ゾーン内に位置する移動局６に割り当てることができ
る。ここで、第一実施例と同様に、サービスエリア２を
提供する小ゾーン移動通信方式を「方針Ａ」、無線基地
局３の属する移動通信方式を「方式Ｂ」とする。

サービスエリア２内には方式Ａに属する複数の無線基
地局１−１〜１−ｎ（図では「Ａの基地局」として示
す）を備え、それぞれを中心とする複数の無線ゾーンに
より方式Ａのサービスエリア２が構成される。方式Ａに
割り当てられている無線帯域は複数のチャネルグループ
に分けられ、それらが一定の距離だけ離れた無線ゾーン
（無線基地局１−１〜１−ｎ）で繰り返し再利用され
る。無線基地局１−１〜１〜ｎにはそれぞれ、発信、着
信の接続制御を行う制御チャネルと、通信を行う通信チ
ャネルとが別々に設けられ、これらのチャネルには、図
６に示したような基地局識別コードが挿入される。

無線基地局３の無線ゾーンは、方式Ａの無線基地局１
−１〜１−ｎの無線ゾーンに比べて小さく設定される。
図16に示した例では、簡単のため方式Ｂの無線基地局３
を１個とし、その１個の無線基地局３の無線ゾーンを方
式Ｂのサービスエリア４としている。無線基地局３の無
線ゾーン内には、方式Ａの無線基地局１−１〜１−１−
ｎから送信される電波を監視する電界監視装置７が設け
られる。この電界監視装置７は、方式Ａの方式の無線信
号を復調してその無線信号を送信した無線基地局１−１
〜１−１−ｎを識別し、同一の無線基地局が使用してい
る複数のチャネルを特定し、それらのチャネルで受信し
た干渉レベルの平均値を求める。無線基地局３は、電界
監視装置７により求められた平均値に基づいてチャネル
選択使用の可否をチャネルグループ単位で判断する。

電界監視装置７は、第一実施例と同様に移動局の一機
能として実施されることが望ましいが、移動局とは別の
装置として実施することもできる。ここでは、移動局と
は別の装置として説明する。電界監視装置７を移動局と
は別の装置として実施する場合には、無線基地局３と別
の場所に配置されてもよく、無線基地局３と同じ場所に
設置されてもよい。

ここで、無線基地局１−１〜１−ｎの基地局識別コー
ドをC1〜Cnとする。また、無線基地局１−１〜１−ｎに
それぞれ割り当てられているチャネル数は説明を簡単に
するためすべて同数ｍとし、その周波数をf1,i〜fn,i、
電界レベルをE1,i〜En,iとする。ただし、ｉはチャネル
番号に対応し、ｉ＝１、…、ｍである。また、方式Ａの
方式に割り当てられた全チャネル数をＮとし、チャネル
番号をｊ（＝１、２、…、Ｎ）とする。

図17および図18は無線基地局３および電界監視装置７
の二つの構成例を示す。図17に示す構成例は無線基地局
３と電界監視装置７とが共用設置される構成であり、図
18に示す構成例は別々に設置される構成である。いずれ
の場合も、無線基地局３としてアンテナ31、送受信機32
および基地局制御装置33を備え、電界監視装置７として
アンテナ71、電界監視受信機72、電界レベル検出機73、
復号器74および制御装置75を備える。送受信機32は方式
Ｂの移動局と通信を行うためのものであり、基地局制御
装置33により制御される。電界監視受信機72は方式Ａの
無線基地局からの下り回線を受信し、電界レベル検出機
73はその受信電界レベルを測定する。復号器74は電界監
視受信機72の受信信号から基地局識別コードを復調す
る。図17の例では送受信機32のアンテナ31と電界監視受
信機72のアンテナ71とを個別に設けた例を示したが、こ
れらを共用することも可能である。

図19は制御装置75による電界監視受信機72の制御の流
れを示す。この制御では、 （１）まず、制御装置75は電界監視受信機72を周波数ｊ
に同調させ、受信電界レベルの測定と基地局識別コード
の復号とを行う。この動作を全チャネル（ｊ＝１、２、
…、Ｎ）に対して行い、チャネル番号、基地局識別コー
ドおよび受信電界レベル（下り電界レベル）を一組とし
て制御装置75のメモリに記録する。

（２）全チャネルについて基地局識別コードの復号が終
了すると、制御装置75は、メモリの記録内容を基地局識
別コードにより分類し、同一の無線基地局が使用してい
るチャネルをグループ分けする。このようすを図20に示
す。

（３）続いて制御装置75は、グループ分けをした結果に
基づいて、同一の無線基地局１−ｋのチャネルfk,iの電
界レベルを演算処理して平均化し、方式Ａの無線基地局
からの電界レベルの平均値Eav Eav＝（Σfk,i）/m を算出する。そして、算出した電界レベルの平均値Eav
に上り回線と下り回線との実効放射電力、フィーダ損失
の差分、およびあらかじめ設定された上り回線マージン
を加算し、方式Ａの無線基地局への上り干渉レベルを推
定し、その値とあらかじめ設定されたしきい値レベルと
を比較して、しきい値以下であれば、方式Ａの無線基地
局に干渉妨害を与えないと判断して、その方式Ａの無線
基地局で使用しているすべてのチャネルfk,i（ｉ＝１、
２、…、ｍ）を使用可能と一括して判断し、チャネル使
用可否テーブルとして記録する。このチャネル使用可否
テーブルの一例を図21に示す。

このようにして得られたチャネル使用可否テーブルに
対し基地局制御装置33は、そのテーブルの中から、推定
した上り干渉レベルの低い順、同一レベルの場合は例え
ば番号の小さい順に、必要なチャネル数だけを使用して
送受信機32に割り当てる。

以上の動作を定期的に行い、チャネル使用可否テーブ
ルを更新する。

以上の説明では無線基地局からの電界レベルの代表値
として平均値を用いる例を示したが、50％中央値などの
統計的な値を用いてもよい。

以上の制御は、必ず基地局識別コードを複合できるこ
とを前提としている。何らかの原因で基地局識別コード
を復合できないチャネル、例えば使用されていないチャ
ネルについては、グループ分けを行うことはできない。
その場合には、そのチャネルに対してはチャネル数１の
個別の無線基地局として処理するとよい。

このように、同一無線基地局内のチャネルに対して下
り干渉レベルの代表値を求めて一括して上り干渉レベル
を推定することから、上り干渉を推定する場合に加算す
る上り回線マージンを小さくでき、方式Ｂの無線基地局
において使用できる無線チャネル数を増やすことができ
る。

信号を復調する場合には、同期確立を行う必要がある
など、電界レベルだけを測定する場合に比較して一般に
多くの時間を要する。そのため、方式Ｂの無線基地局の
システム立ち上げ時または電界監視装置をリセットした
ときなど、迅速に使用できる無線チャネルを判定する必
要がある場合は、測定時間の速い監視機能が必要とな
る。そのような構成例について以下に説明する。

図22は無線基地局３および電界監視装置７の構成例を
示す。電界監視装置７は移動局の一機能として実施され
ることが望ましいが、ここでは、移動局とは別の装置と
し、無線基地局３と共用設置された場合の構成を示す。
図17および図18に示した構成例と同様に、無線基地局３
にはアンテナ31、送受信機32および基地局制御装置33を
備え、電界監視装置７には、アンテナ71、電界監視受信
機72、電界レベル検出機73、復号器74および制御装置75
を備える。電界監視装置７にはさらに、電界監視受信機
75の出力を電界レベル検出器73のみに供給する状態と電
界レベル検出器73と復号器74とに供給する状態とを切り
換えるスイッチ76を備える。

また、制御装置75には、受信電界レベルだけを検出し
てチャネルの選択使用可否を判定する機能（以下「α判
定」という）と、受信電界レベルおよび復調した基地局
識別コードからチャネルの選択使用可否を判定する機能
（以下「β判定」という）とが設けられ、電界監視受信
機72の受信出力をα判定時には電界レベル検出器73に、
β判定時には電界レベル検出器73と復号器74とに供給す
るようにスイッチ76を切り換える。β判定は信号を復号
して判定するため、電界レベルだけを判定するα判定よ
りも多くの時間がかかる。

ここではα判定とβ判定との二つの監視機能を実現す
るため、電界監視受信機72、電界レベル検出器73および
制御装置75を共用する構成としたが、これらを別々に設
けることもできる。また、スイッチ76により電界監視受
信機72の出力を切り換えるのではなく、電界レベル検出
機73および復号器74の出力をソフト的に切り換えて利用
することもできる。

図23はα判定の制御の流れを示す。β判定の制御の流
れは図19に示したものと全く同等であり、ここではα判
定の制御の流れについて説明する。α判定の場合には、 （１）まず、制御装置75は、電界監視受信機72を周波数
ｊに同調させ、受信電界レベルを測定する。この動作を
全チャネル（ｊ＝１、２、…、Ｎ）に対して行い、チャ
ネル番号および受信電界レベルを一組として制御装置75
のメモリに記録する。

（２）次に、測定した電界レベルに、上り回線と下り回
線との実効放射電力の差分と、あらかじめ設定された上
り回線マージン（β判定における上り回線マージンとは
異なる）と加算し、方式Ａの無線基地局への上り干渉レ
ベルを推定し、その値とあらかじめ設定されたレベルし
きい値とを比較して、しきい値以下であれば方式Ａの無
線基地局に干渉妨害を与えないと判断してチャネル使用
可否テーブルとして記録する。このテーブルの一例を図
24に示す。

図25は制御装置75の全体的な制御動作の流れを示す。
電界監視装置の動作開始時、または電界監視装置をリセ
ットした場合には、測定時間の速い監視機能すなわちα
判定機能を動作させ、一旦チャネルの使用可否の判定が
終了した後は、測定時間は遅いが使用可能なチャネルを
より多く選定できる監視機能すなわちβ判定機能を動作
させる。

このような構成により、方式Ｂの無線基地局のシステ
ム立ち上げ時（電界監視装置の動作開始時）、または電
界監視装置をリセットした場合などには、使用可能なチ
ャネル数は少ないものの測定時間の速い監視機能（α判
定）により使用可能なチャネルの選択を行うことがで
き、一定期間を経た後においては、測定時間は遅いが使
用可能なチャネルをより多く選定できる監視機能（β判
定）により多くの使用可能なチャネルを選択できる。

図26は制御装置75の全体的な制御動作の別の例を示
す。電界監視装置の動作開始時、電界監視装置をリセッ
トした場合、復調したチャネルの基地局識別コードが前
回に監視した基地局識別コードに対して変化した場合、
および新たに測定した電界レベルと前回測定した同じチ
ャネルの電界レベルとの差分があらかじめ定められたし
きい値を越えた場合にはそれぞれ、測定時間の速い監視
機能（α判定）を動作させる。

このようにすることにより、例えば方式Ａの無線基地
局のチャネルが突然に変更された過渡状態においても、
測定時間の速いα判定により使用可能なチャネルを選択
できるため、方式Ａの無線基地に干渉を及ぼすことのな
いチャネルの選択を迅速に行うことが可能となる。ま
た、方式Ａの無線基地局のチャネルの周波数の変更がな
い安定状態においては、測定時間は遅いが使用可能なチ
ャネルをより多く選定できるβ判定機能が動作するた
め、より多くのチャネルが使用可能となる。

以上説明したように、本発明の第二実施例では、受信
電界レベルの変動特性が選択フェージング環境下になる
状態で下り干渉レベルから上り干渉レベルを推定する場
合に、加算する上り回線マージンを必要最小限にできる
ことから、使用できる無線チャネルを増やすことができ
る効果がある。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H04B 7/24 - 7/26 H04Q 7/00 - 7/38

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第一の移動通信方式に属する第一群の無線
   基地局を備え、 この第一群の各無線基地局を中心とする複数の無数ゾー
   ンにより前記第一の移動通信方式のサービスエリアが構
   成され、 この第一の移動通信方式のサービスエリア内に前記第一
   の移動通信方式とは独立の第二の移動通信方式に属する
   第二群の無線基地局が設けられ、 この第二群の無線基地局はそれぞれ、前記第一群の無線
   基地局および他の第二群の無線基地局との間の相互干渉
   量があらかじめ定められた値以内となるチャネルから制
   御チャネルおよび通信チャネルを選択する手段と、選択
   されたチャネルをその無線基地局のエリア内に位置する
   前記第二の移動通信方式に属する移動局に割り当てる手
   段とを含む 移動通信方式において、 前記選択する手段は、前記第二の移動通信方式に属する
   移動局にチャネルを指定して電界強度の測定を指令する
   手段と、指定されたチャネルの電界強度の測定結果に関
   する情報をその移動局から受け取る手段とを含み、 前記第二の移動通信方式に属する移動局には、前記指令
   する手段から指定されたチャネルに受信周波数を同調さ
   せてその電界強度を測定する手段と、測定した結果を前
   記受け取る手段に報告する手段とを備えた ことを特徴とする移動通信方式。
2. 【請求項２】前記第一群の無線基地局には、前記第一の
   移動通信方式で使用可能な無線帯域が複数のチャネルグ
   ループに分けられて互いに離れた無線ゾーンで繰り返し
   再利用されるように割り当てられ、 前記第一群の無線基地局はそれぞれ、各チャネルに自局
   を識別するための基地局識別コードを付与して送信する
   手段を含み、 前記第二の移動通信方式に属する移動局は、前記第一群
   の無線基地局からの無線信号を復調してその基地局識別
   コードを識別する手段と、識別された基地識別コードを
   前記電界強度を測定する手段により測定された結果とと
   もに前記報告する手段により前記受け取る手段に送出す
   る手段とを含み、 前記選択する手段は、前記受け取る手段の受け取った基
   地局識別コードからその無線信号のチャネルをそのチャ
   ネルを使用している無線基地局毎にグループ分けし、各
   グループ毎にそのグループに属しているチャネルで測定
   された電界強度に対して演算処理を行ってひとつの代表
   値を求める手段と、この代表値を求める手段により求め
   られた代表値に基づいてチャネル選択使用の可否をチャ
   ネルグループ単位で判断する手段とを含む 請求項１記載の移動通信方式。
3. 【請求項３】前記選択する手段は、 チャネル毎の電界強度の測定値からチャネル選択使用の
   可否をチャネル単位で判断する手段と、 前記識別する手段が別の基地局識別コードを識別したと
   き、あるいは同一チャネルに対して新たに測定された電
   界強度と前回測定された電界強度との差分があらかじめ
   定められたしきい値を越えたときに、前記チャネル単位
   で判断する手段を優先して動作させる手段と をさらに含む 請求項２記載の移動通信方式。
4. 【請求項４】第一の移動通信方式に属する第一群の無線
   基地局を備え、 この第一群の各無線基地局を中心とする複数の無線ゾー
   ンにより前記第一の移動通信方式のサービスエリアが構
   成され、 この第一群の無線基地局には、前記第一の移動通信方式
   で使用可能な無線帯域が複数のチャネルグループに分け
   られて互いに離れた無線ゾーンで繰り返し再利用される
   ように割り当てられ、 この第一群の無線基地局はそれぞれ、各チャネルに自局
   を識別するための基地局識別コードを付与して送信する
   手段を含み、 前記第一の移動通信方式のサービスエリア内には前記第
   一の移動通信方式とは独立の第二の移動通信方式に属す
   る第二群の無線基地局が設けられ、 この第二群の無線基地局はそれぞれ、前記第一群の無線
   基地局および他の第二群の無線基地局との間の相互干渉
   量があらかじめ定められた値以内となるチャネルから制
   御チャネルおよび通信チャネルを選択する手段と、選択
   されたチャネルをその無線基地局のエリア内に位置する
   前記第二の移動通信方式に属する移動局に割り当てる手
   段とを含む 移動通信方式において、 前記選択する手段に接続された電界監視手段を備え、 この電界監視手段は、前記第一群の無線基地局からの無
   線信号を復調してその基地局識別コードを識別する手段
   と、識別された基地局識別コードからその無線信号のチ
   ャネルをそのチャネルを使用している無線基地局毎にグ
   ループ分けし、各グループ毎にそのグループに属してい
   るチャネルで測定された電界強度に対して演算処理を行
   ってひとつの代表値を求める手段と、この代表値を求め
   る手段により求められた代表値に基づいてチャネル選択
   使用の可否をチャネルグループ単位で判断する手段とを
   含む ことを特徴とする移動通信方式。
5. 【請求項５】前記電界監視手段は、 チャネル毎の電界強度の測定値からチャネル選択使用の
   可否をチャネル単位で判断する手段と、 前記電界監視手段の立ち上げ時またはリセット後には前
   記チャネル単位で判断する手段を優先して動作させ、そ
   の後は前記チャネルグループ単位で判断する手段を優先
   して動作させる手段と をさらに備えた 請求項４記載の移動通信方式。
6. 【請求項６】前記動作させる手段は、前記識別する手段
   が別の基地局識別コードを識別したとき、あるいは同一
   チャネルに対して新たに測定された電界強度と前回測定
   された電界強度との差分があらかじめ定められたしきい
   値を越えたときに、前記チャネル単位で判断する手段を
   優先して動作させる手段を含む請求項５記載の移動通信
   方式。