JP3173646B2 - 移動無線通信システム - Google Patents

移動無線通信システム

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JP3173646B2
JP3173646B2 JP29420896A JP29420896A JP3173646B2 JP 3173646 B2 JP3173646 B2 JP 3173646B2 JP 29420896 A JP29420896 A JP 29420896A JP 29420896 A JP29420896 A JP 29420896A JP 3173646 B2 JP3173646 B2 JP 3173646B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ディジタル移動通
信方式において、複数の音声符号化方式及び周波数帯域
が混在する移動通信網に関する。本発明は、特に、移動
通信網の基地局制御装置における通信回線の選択制御に
関する。
【0002】
【従来の技術】移動通信網において、特定エリア内に在
圏する移動局の数が増加した場合、新規に別の基地局を
設置し、その無線ゾーンを重ね合せて複層無線ゾーンを
形成することにより、当該エリア内の無線回線を増設す
る方法も、エリア内の無線回線の不足を解消するために
採用される一方法である。
【0003】従来、このような複層無線ゾーンを形成す
る基地局は、それぞれ少なくとも一つの「とまり木チャ
ネル」を含む共通アクセスチャネルを有していた。この
「とまり木チャネル」とは、移動局が電源投入直後に補
足することのできるチャネルである。
【0004】この場合、移動局は、それぞれの無線ゾー
ンのより電波強度の強いとまり木チャネルを選択するた
め、特定の無線ゾーンに偏って在圏する可能性があり、
トラヒックを各無線ゾーンに分散することができない。
そこで、複層無線ゾーンを形成する複数の無線ゾーンが
有する制御チャネルのうちの一つのみをとまり木チャネ
ルとし、当該エリア内で在圏している移動局の有する移
動局番号に基づいて、使用する制御チャネルを選択決定
することにより、複層無線ゾーンの各ゾーンにトラヒッ
クの分散をはかる方法が考えられている。(例えば、本
出願人が出願した特願平6−92686号(特開平7−
298341号公報)を参照)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】複数移動局に対して移
動局が使用する制御チャネルを選択して割り当ることに
より、トラヒックの分散を図る方法では、各無線ゾーン
には少なくとも一つ以上制御チャネルが必要となる。各
無線ゾーンに設置可能であるチャネル数には制限がある
ため、従来方式では設置可能である通信チャネル数が減
ることになり、回線利用効率が低下する。
【0006】また、新方式の導入等により、複層無線ゾ
ーンを形成する基地局の能力および一部の移動局につい
て他の移動局と比較して能力に差が生じることがある。
例えば、移動局と交換局との間における音声信号の伝送
に用いられる音声符号化方式として、複数の音声符号化
方式が存在し、移動局によっては、より優れた新方式を
含む複数の音声符号化方式の中より一つの方式を選択す
るものと、ある特定の方式だけしか使用できないものと
が同一の移動通信方式において混在する場合である。基
地局についても、前記複数の音声符号化方式に対応でき
るものと、ある特定の方式だけにしか対応できないもの
とが混在することがある。
【0007】この場合、移動通信方式において、移動局
の数が増加したとき、特定無線ゾーンでの回線不足によ
り、ある特定の音声符号化方式だけにしか対応できない
基地局による無線ゾーンとより優れた新方式を含む複数
の音声符号化方式に対応できる基地局による無線ゾーン
により、前記複層無線ゾーンを形成させることにより回
線の増設を図ろうとする方法が採用されることが考えら
れる。
【0008】このような場合には、従来の方式では、よ
り優れている新方式を含む複数の音声符号化方式から一
つの方式を選択する移動局であることとは無関係に、在
圏する無線ゾーンが決まる。このため、新方式を選択で
きる移動局でも必ずしも前記の新方式で通話できる確率
が低くなる。
【0009】その上、同時に現在通信に利用されている
周波数帯域において、必要な無線回線が収容しきれなく
なる場合が想定される。この場合、従来から利用されて
いる周波数帯域を使用する基地局に対して、新規に別の
周波数帯域を使用する基地局による無線ゾーンを重ね合
わせることにより、無線回線の増設を図る方式が採用さ
れることが考えられる。
【0010】このような場合、移動局によって、複数の
周波数帯域にわたって通信可能なものと、従来から利用
されている周波数帯域でのみ通信可能なものが、同一の
移動通信方式に混在することが考えられる。このような
場合には、従来の方式を用いても、従来から利用されて
いる周波数帯域でのみ通信可能な移動局では、新規に追
加された周波数を使用する基地局と通信することができ
ないため、当該無線ゾーンに在圏することは不可能であ
り、トラヒックを分散させることができない。また、従
来から用いられている周波数を無線ゾーンに属する回線
は、すべて使用中になってしまうと、新規周波数を使用
する無線ゾーンの回線に空きがあっても、従来から利用
されている周波数のみ通信可能な移動局は接続を行うこ
とができない。
【0011】本発明は、このような背景に行われたもの
であり、複層無線ゾーンを形成する各無線ゾーンのう
ち、いずれか一つに少なくとも一つとまり木チャネルが
あれば、他の無線ゾーンに制御チャネルがなくても、ト
ラヒックを分散するように各無線ゾーンの通信回線を選
択制御することが可能となる移動通信方式を提供するこ
とを目的とする。
【0012】同時に、本発明は、無線回線の増設及び新
規周波数帯の導入等により、複層無線ゾーンを形成する
基地局の能力及び一部の移動局についての他の基地局及
び移動局と比較して能力に差が生じた場合、各無線ゾー
ンでのトラヒックを分散するように各無線ゾーンの通信
回線を選択制御することにより、回線効率を向上が可能
となる移動通信方式を提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明は、分散して配置
された複数の基地局による複数の無線ゾーンの中の、一
部または全部の無線ゾーンを重ね合わせることにより形
成される複層無線ゾーンにより、多数の移動局に対する
通信を行うサービスエリアを形成し、サービスエリア内
の移動局とサービスエリアの基地局との間で無線通信で
きる移動無線通信システムにおいて、複層無線ゾーンを
形成する少なくとも1つの基地局は、共クセスチャネル
を有し、基地局と移動局との接続を制御する基地局制御
装置は、移動局と、共通アクセスチャネルを介して接続
し、移動局から接続の際に通知された、移動局の有する
能力を記憶し、記憶した移動局の能力と無線ゾーンを形
成する基地局の能力に基づいて、複数の基地局から通信
する基地局を選択し、移動局と前記選択された基地局と
が無線通信を行うことを特徴とする。
【0014】また、前記移動局と前記基地局の有する能
力には、一つの種類の音声符号化方式に対応できるか二
以上の異なる種類の音声符号化方式に対応できるかを含
むことができる。
【0015】前記移動局と前記基地局の有する能力に
は、従来から使用していた周波数帯域の周波数に加え
て、新たに設置された周波数帯域の周波数を用いること
ができるかを含むことができる。
【0016】前記基地局制御装置が、前記移動局と通信
する基地局を選択する場合、優先順位があらかじめ設定
することもできる。
【0017】前記基地局制御装置は、複層無線ゾーンを
形成する基地局の能力に関するデータベースを有し、こ
れに基づいて基地局を選択している。
【0018】これにより、移動局の能力に応じて、複層
無線ゾーンのうち最適な無線ゾーンの回線を当てること
ができる。
【0019】また、優先順位に基づいて、優先順位の高
い無線ゾーンより順に回線選択を行うことにより、トラ
ヒックを分散させ、回線割り当て効率を上げることがで
きる。
【0020】
【発明の実施の形態】本発明の実施形態の構成を図面を
参照して説明する。
【0021】図1は本発明の実施形態の移動無線通信網
のブロック構成図である。
【0022】図1において、11〜13は移動局、21
〜28はこの移動局11〜13に無線回線で接続される
基地局である。そして、基地局21〜28により形成さ
れる無線ゾーンCZ1〜CZ8の一部又は全部を重ね合
せることにより編成される複層無線ゾーン(a)および
(b)を形成することが示されている。
【0023】この図において、移動局11〜13と接続
された相手側端末90との間は、通信経路60を交換接
続する交換局80を含む上位装置70および基地局21
〜28の接続条件を設定制御する基地局制御装置( 制御
局)31〜38とで、移動局と相手側端末が互いに接続
されて通話ができる構成である。
【0024】なお、図1では相手側端末として電話機を
図示しているが、これはもちろん移動局等でもよい。
【0025】さて、図1において、基地局21〜28に
は、それぞれ一つの種類の音声符号化方式Aに対応でき
る装置および異なる種類の音声符号化方式AまたはBに
適応的に対応できる装置が混在している。また、移動局
と通信する周波数が周波数帯(1)に属する装置と周波
数帯(2)に属する装置も混在している。
【0026】移動局11〜13には、それぞれ一つの種
類の音声符号化方式Aに対応できる装置および異なる種
類の音声符号化方式AまたはBに適応的に対応できる装
置が混在している。また、移動局11〜13には、それ
ぞれ周波数帯域(1)の中の周波数を用いて基地局と通
信できる装置と、周波数帯域(1)及び周波数帯域
(2)の中の周波数を用いて基地局と通信できる装置が
混在している。このことが、図1に、無線ゾーンCZ1
〜CZ8中と移動局11〜13に対して、周波数帯は
丸、音声符号化方式は四角で、それぞれ通信できる周波
数帯と音声符号化方式を示されている。
【0027】とまり木チャネルを含む制御CHの周波数
は、周波数帯(2)におくと、周波数帯(1)の中の周
波数でしか通信できない移動局11および12について
は在圏とすることができない。このため、とまり木CH
を含む制御CHは、周波数(1)で通信する基地局2
1,22,25,26に割り当てる必要がある。あるい
は、すべての移動局、基地局が通信できる周波数を別に
制御CHとして設定することにより、複層する無線ゾー
ンのいずれか1つにゾーンとまり木CHを設定すること
もできる。
【0028】図1の場合、とまり木チャネルは、基地局
21および25に割り当てられている。
【0029】基地局制御装置31〜38には、自エリア
及び周辺エリアの複層無線ゾーンを構成する各無線ゾー
ンについてのエリア属性情報、対応する音声符号化方
式、及び対応する周波数帯域情報を備えたデータベース
51〜58を有している。
【0030】呼設定時及びチャネル切替時に、移動局か
ら移動局の能力の情報が伝達される。この移動局の能力
の情報として、音声符号化に関する選択条件及び周波数
帯域に関する選択条件が含まれている。基地局制御装置
31〜38には、伝達されたこの情報を、呼の接続から
解放にわたり一時記憶するテーブル61〜68が設置さ
れている。
【0031】基地局制御装置31〜38において、この
データベース51〜58とテーブル61〜68に記憶さ
れた内容に基づいて各無線ゾーンに優先順位を設定し、
その優先順位に従って各無線ゾーンから回線選択を行う
ことができる。
【0032】また、呼設定時に移動局から送られた移動
局の能力の情報を基地局制御装置のテーブルに記憶され
ることは前に説明した。優先順位に従って接続を行うべ
き無線ゾーンを選択する場合、移動局から伝達された接
続条件(図1の場合音声符号化方式)を、接続条件を記
憶した基地局制御装置から、回線選択を行う基地局制御
装置へ通知できる。通知された基地局制御装置は、接続
条件をテーブルに記憶する。このような構成とすると、
回線選択するごとに移動局と基地局とが交信して、移動
局の能力を伝達する必要がない。
【0033】このような基地局制御装置31〜38によ
り、複層無線ゾーンを形成する各無線ゾーンについて、
接続を行うべき無線ゾーンCZ1〜CZ8の優先順位を
決定し、決定された優先順位に基づいて無線チャネルを
接続することができるのである。
【0034】さて、接続を行うべき無線ゾーンCZ1〜
CZ8の優先順位に対する条件については、次のように
定義する。まず、一つの種類の音声符号化方式Aに対応
できる移動局については、一つの種類の音声符号化方式
Aに対応できる無線ゾーン優先とする。異なる種類の音
声符号化方式AまたはBに適応的に対応できる移動局に
ついては、異なる種類の音声符号化方式AまたはBに適
応的に対応できる無線ゾーン優先とする。さらに、周波
数帯域(1)及び周波数帯域(2)中の周波数を用いて
基地局と通信できる移動局については、周波数帯(2)
に対応する無線ゾーン優先とする。
【0035】図1において、周波数帯域(1)中の周波
数を用いて、音声符号化方式Aで移動局と通信を行う基
地局21により形成された無線ゾーンCZ1、周波数帯
域(1)中の周波数を用いて、音声符号化方式A及びB
で適応的に移動局と通信を行うことができる基地局22
により形成された無線ゾーンCZ2、周波数帯域(2)
中の周波数を用いて音声符号化方式で移動局と通信を行
うことができる基地局23により形成された無線ゾーン
CZ3、および、周波数帯域(2)中の周波数を用い音
声符号化方式A及びBで適応的に移動局と通信を行うこ
とができる基地局24により形成された無線ゾーンCZ
4が、同一エリアに重ね合っている。このように編成さ
れた複層無線ゾーン(a)内で、移動局能力の異なる移
動局11〜13で発信をした場合の動作を図2〜図4を
参照して、以下に詳細に説明する。
【0036】複層無線ゾーン(a)内で、周波数帯域
(1)中の周波数を用いて、音声符号化方式Aで通信を
行える装置を装備した移動局11が発信をした場合を、
まず図2を用いて説明する。
【0037】図2において、移動局11は、基地局制御
装置に送信する発信要求信号で、移動局能力情報とし
て、通信可能な周波数帯である周波数帯域(1)及び対
応している音声符号化方式である音声符号化方式Aを基
地局制御装置31に伝達する。基地局制御装置31は、
受け取った移動局能力情報をテーブル61に一時記憶す
る。データベース51を用いて、接続を行うべき無線ゾ
ーンの優先順位に対する条件に従って優先順位を決定す
る。この場合は、無線ゾーンCZ1→無線ゾーンCZ2
→周辺ゾーンの順位に接続優先順位を決定する(S20
1)。この優先順位に従って、まず、無線ゾーンCZ1
の基地局制御装置31でチャネルの選択を行い(S20
3)、空きチャネルがあるかを調べる(S205)。空
きチャネルがなければ、基地局制御装置31は、基地局
制御装置32に対して、チャネル選択要求を行う。この
とき、移動局との接続条件(音声符号化方式)も伝達す
る。基地局制御装置32は無線ゾーンCZ2で回線の選
択を行う(S207)。基地局制御装置32は選択の結
果を基地局制御装置31に応答する。このとき、無線ゾ
ーンCZ2に空きチャネルがなければ、さらに周辺ゾー
ンからチャネルの選択を行う。
【0038】複層無線ゾーン(a)内で、周波数帯域
(1)中の周波数を用いて音声符号化方式A及びBで適
応的に通信を行える装置を装備した移動局12が発信を
した場合を図3を用いて説明する。
【0039】図3において、基地局制御装置31は、図
2の場合と同様に、移動局12から受け取った移動局能
力情報をテーブル61に一時記憶し、データベース51
を用いて、接続を行うべき無線ゾーンの優先順位に対す
る条件に従い、優先順位を決定する。この場合は、音声
符号化方式AおよびBに対応する無線ゾーンを優先する
ために、無線ゾーンCZ2→無線ゾーンCZ1→周辺ゾ
ーンの順位に接続優先順位を決定する(S301)。こ
の優先順位に従って、基地局制御装置31は、基地制御
装置32にチャネル選択要求を行い、接続条件とともに
制御を渡して、まず基地制御装置32でチャネルの選択
(S303)を行う。基地局制御装置32に空きチャネ
ルがあれば、チャネル選択応答でその旨を基地局制御装
置31に伝える。空きチャネルが見つからなければ、チ
ャネル選択応答で、空きチャネル無しを応答することに
より、制御を基地局制御装置31に渡す。基地局制御装
置31はチャネルの選択を行う(S305)。さらに空
きチャネルがなければ周辺ゾーンからチャネルの選択を
行う。
【0040】複層無線ゾーン(a)内で、周波数帯域
(1)及び(2)中の周波数を用いて音声符号化方式A
及びBで適応的に通信を行える装置を装備した移動局1
3が発信をした場合について、図4を用いて説明する。
【0041】図4において、基地局制御装置31は受け
取った移動局能力情報をテーブル61に一時記憶し、デ
ータベース51を用いて接続を行うべき無線ゾーンの優
先順位に対する条件に従い、優先順位を決定する。この
場合は、周波数帯(b)に対応する無線ゾーンを優先す
るため、無線ゾーンCZ4→無線ゾーンCZ3→無線ゾ
ーンCZ2→無線ゾーンCZ1→周辺ゾーンの順位に接
続優先順位を決定する(S401)。この優先順位に従
って、まず無線ゾーンCZ4の基地局制御装置34に対
してチャネル選択要求して、チャネル選択を行う(S4
03)。その結果をチャネル選択応答で基地局制御装置
31に報告する。空きチャネルが無線ゾーンCZにない
場合、基地局制御装置31は、優先順位に従い、基地局
制御装置33に対してチャネル選択要求を行う。基地局
制御装置33は、チャネル選択を行う(S407)。そ
の結果をチャネル選択応答として、基地局制御装置31
に報告する。無線ゾーンCZ33に空きチャネルがない
場合は、以下同様に、優先順位に従って、基地局制御装
置32、基地局制御装置31とチャネル選択を行う。
【0042】図2〜図4で説明したように、異なる能力
の無線ゾーンを重ね合わせることにより、形成される複
層無線ゾーンにおいて、移動局の能力に依存して、接続
する無線ゾーンの優先順位を決定する。そして、移動局
能力の異なる多数の移動局を、その移動局の能力によ
り、それぞれ異なる無線ゾーンに優先的に接続させてい
る。これにより、複層無線ゾーンを形成する各無線ゾー
ンに分配して接続させることができ、特定の無線ゾーン
に接続する移動局が集中することを避けることができ
る。
【0043】次に、周辺無線ゾーン5から移動局のゾー
ン移行に伴い、複層無線ゾーン(a)へ接続しようとす
る移動局能力の異なる移動局11〜13に対し、回線を
割り当てる制御について図5を用いて説明する。
【0044】図1において、周波数帯域(1)及び
(2)中の周波数を用いて、音声符号化方式A及びBで
適応的に通信を行える装置を装備した移動局13が、無
線ゾーンCZ5で自ゾーン以外の強電界ゾーンを検出し
た場合の動作が図5で説明されている。
【0045】図5において、移動局13が基地局制御装
置に対し強電界を検出した旨を通知する。これを契機に
チャネル切替が開始する。強電界検出信号を受信した基
地局制御装置35は、移動局13から伝えてきて、テー
ブル65に記憶された移動局13の移動局能力情報を元
に、データベース55を用いて、接続を行うべき無線ゾ
ーンの優先順位に対する条件に従い、優先順位を決定す
る。この場合は、無線ゾーンCZ4→無線ゾーンCZ3
→無線ゾーンCZ2→無線ゾーンCZ1→周辺ゾーンの
順位に接続優先順位を決定する。この優先順位に従っ
て、図5に示した通りに、順次空きチャネルを探すこと
で、チャネルの選択を行う。このチャネルの選択の動作
は、図2から図4で説明したものと同様であるので、説
明を省略する。その複層無前ゾーン内で空きチャネルが
見つからない場合は、上位装置70により、他の周辺ゾ
ーンにチャネル選択が移ることも同様である。
【0046】さらに、複層無線ゾーン(a)において、
移動局能力の異なる移動局11〜13が干渉によりチャ
ネル切替を行う場合に、回線を割り当てる制御も同様に
実施することができる。
【0047】これを、周波数帯域(1)中の周波数を用
いて音声符号化方式A及びBで適応的に通信を行える装
置を装備した移動局12が、無線ゾーン1において通信
中、一定閾値以上の干渉を検出した場合で説明する。こ
のとき、移動局12が、基地局制御装置に対して干渉を
検出した旨を報告することにより、チャネル切替が開始
される。この場合も上記で説明したように、移動局の能
力に応じた複層無線ゾーンの接続優先順位に従って、チ
ャネルを選択することができる。
【0048】従来の複層化されていない無線ゾーンにお
いては、この干渉検出信号を契機に、まず通信中の自ゾ
ーンにおける異なる時分割チャネルを選択し、自ゾーン
に空きチャネルがなければ、他の周辺ゾーンからチャネ
ルを選択していた。
【0049】このように、他ゾーンから複層無線ゾーン
へのチャネル切替が実施された場合でも、発信の場合同
様に特定無線ゾーンへのトラヒック集中をさけることが
できる。
【0050】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
同一エリアに多重することにより、複層無線ゾーンを形
成するそれぞれ音声符号化能力及び周波数の異なる複数
の無線ゾーンのうち少なくとも一つのゾーンに一つ以上
のとまり木チャネルがあれば、移動局能力の異なる複数
の移動局が混在する場合においても、特定ゾーンに接続
する移動局が集中するのを防ぐことができ、移動局の能
力に応じた最適な回線を効率的に割り当てることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態の移動通信方式の構成図であ
る。
【図2】本発明の実施形態の動作を説明するためのシー
ケンス図である。
【図3】本発明の実施形態の動作を説明するためのシー
ケンス図である。
【図4】本発明の実施形態の動作を説明するためのシー
ケンス図である。
【図5】本発明の実施形態の動作を説明するためのシー
ケンス図である。
【符号の説明】
CZ1〜CZ8 無線ゾーン 11〜13 移動局 21〜28 基地局 31〜38 基地局制御装置 41,42 交換局 51〜58 データベース 61〜68 テーブル 70 上位装置 80 交換局 90 端末(電話機等)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−6290(JP,A) 特開 平7−46650(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04B 7/24 - 7/26 H04Q 7/00 - 7/38

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 分散して配置された複数の基地局による
    複数の無線ゾーンの中の、一部または全部の無線ゾーン
    を重ね合わせることにより形成される複層無線ゾーンに
    より、多数の移動局に対する通信を行うサービスエリア
    を形成し、サービスエリア内の移動局とサービスエリア
    の基地局との間で無線通信できる移動無線通信システム
    において、 前記複層無線ゾーンを形成する少なくとも1つの基地局
    は、共通アクセスチャネルを有し、 前記基地局と前記移動局との接続を制御する基地局制御
    装置は、 前記移動局と、前記共通アクセスチャネルを介して接続
    し、 前記移動局から、前記接続の際に通知された、前記移動
    局の有する能力を記憶し、 記憶した前記能力と無線ゾーンを形成する前記基地局の
    能力に基づいて、前記複数の基地局から通信する基地局
    を選択し、 前記移動局と前記選択された基地局とが無線通信を行う
    ことを特徴とする移動無線通信システム。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の移動無線通信システムに
    おいて、 前記移動局と前記基地局の有する能力には、一つの種類
    の音声符号化方式に対応できるか二以上の異なる種類の
    音声符号化方式に対応できるかが含まれることを特徴と
    する移動無線通信システム。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2記載の移動無線通信シス
    テムにおいて、 前記移動局と前記基地局の有する能力には、従来から使
    用していた周波数帯域の周波数に加えて、新たに設置さ
    れた周波数帯域の周波数を用いることができるかが含ま
    れることを特徴とする移動無線通信システム。
  4. 【請求項4】 請求項1〜3のいずれかに記載の移動無
    線通信システムにおいて、 前記基地局制御装置が、前記移動局と通信する基地局を
    選択する場合、優先順位があらかじめ設定されているこ
    とを特徴とする移動無線通信システム。
  5. 【請求項5】 請求項1〜4のいずれかに記載の移動無
    線通信システムにおいて、 前記基地局制御装置は、複層無線ゾーンを形成する基地
    局の能力に関するデータベースを有し、これに基づいて
    基地局を選択することを特徴とする移動無線通信システ
    ム。
JP29420896A 1996-11-06 1996-11-06 移動無線通信システム Expired - Lifetime JP3173646B2 (ja)

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