JPH04140937A - 移動通信における通信中チャネル切替え方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 本発明は、移動通信における通信中チャネル切替え方式
に関し、特に高速で確実なチャネル切替えの行なえる制
御方式に係る。 〔従来の技術〕 移動通信においては周波数の有効利用が最大の課題であ
り、このため所謂セル式と呼ばれる移動通信方式が一般
的である。これはサービスエリアを複数の基地局でカバ
ーし、一定距離だけ離れた基地局どうしで同一周波数を
繰り返して使用することにより周波数利用効率を向上さ
せるものである。１つの基地局のカバーするエリアはセ
ルと呼ばれており１、セル半径を小さくするほど１、よ
り近い距離で周波数が繰り返せるため周波数利用効率が
向トする。 し２かしこの反面、移動機が通信中の基地局、］、リア
から出て、隣接基地局のコ、リアに移行するチャンスが
多くなる。このとき通信中の基地局での受信１、・ベル
が低トツるから通信を継続さセるため乙、−は、移動機
が通信づ−る相手基地局を移行先の基地局に切り変える
必要がある。基地局まＣの有線伝送路の切替えとともに
、移動機の周波数を移行先基地局の空きチャネルに切り
替える必″又がある、τとから、これを通信中チャネル
切替えという。 第７図は従来の技術を説明するための方式構成図であっ
て、］は中央制御局、２〜５は基地局１．６〜９はセル
、１０は移動機、１１〜１４は基地局と中法制御局間の
伝送路である。各基地局はさらに中央制御局１を経て固
定電話網（図ボせず）６コ接続される。 今、移動機がセル８にあり基地局４と通（＝ｉ　Ｉ、べ
゛いるものと゛づる。移動機が移動し、で廿ルアのエリ
゛７に人１．たときの通信中Ｔ・ヤネル切替、（の制御
動作・ｄ：以Ｆ”　４１’：説明釘る。 ■　基地局４と移動機１０の距離がセル生杆以Ｉ４−な
るので、１基地局４の受（−；トベルが規定値以トに低
トする。これを検出ｊ７た基地局４は移動機１０１２’
）通ｆ：ゴ中→゛ヤネル切替：Ａを伝送路１３を介ｔ５
で中央制御局１に依軸する。 ■　中央制御局１は基地局４の周辺の基地局２゜３、才
ダよび１）に対して、移動機１０からの電波を監視、す
るよう伝送路１１．１２およびＩ４を介ｊ７て指示４る
。 ■　基地局２．３、および５は、監視するよ・）指示さ
れた移動機の使用・ｆ・ヤネルを受信し、イの受信レベ
ルを測定する。測定結床ば中央制御局１に報告される。 ■　中央制御局１は基地局２，３および５からの報告の
内、最も高いレベルご受（＾した基地局を特許する。こ
の場合は基地局３が最大レベル受信局となる。 ■　中央制御局は基地局３に対し７こ空き通信−（ヤネ
ル番号（ＩＮとする）を通知するよう指示づ゛る。 ■　基地局３ば指示ζご基づき、空き通信チャネル番号
＃Ｎを中央制御局１に報告する。 ■　中央制御局１は基地局４に対し、で移ｆｉ、ｌＪ機
１０４．Ｔ′通仁チャネＪ１．／　ｉ　ｌ’Ｊ　ｚｚの
切り替え指示信υを送出するよ・う指示づる。同時に基
、他局３Ｕ対しこ通４１１チャネルＨ１の送受４５機を
オンとするよう指δ・ぐ（５、対基地局の有線通信路を
基地局４かと、基地局：（の通イδチャネノ日Ｎに対応
する回線に切り替える。 ■　基地局４は移動機１０ζこ対し、こ通ｆｈチ十５よ
ｌｌ・誹Ｎへの切替え信号を送出する。 ■　移動機１０は指示された通信チャネルに切り替える
。これにより、移動機は基地局３との間の通信チャネル
を確立することができる。 〔発明が解決しようとする課題〕 以ｊ二説明と、たように、従来の方式においでは、基地
局４で受信レベルの低下を検出１，５でから実際に通信
中チ・ヤネル切替えが完了するまでＱには、中央制御局
ど基地局との間で数回の信号授受斗、？よびこれに伴・
）制御が必要であり、そのために多くの時間がかかると
言う欠点があった。従って、セル半径が小さい場合には
：、通信中チャネル切替えが完了し、、ない内にさらに
隣のセルユリアに移行してしｄＥ・うことが起こり、通
信中ナヤネル切替スが失敗に終わる、−とがある。どれ
を避Ｕるため、セル半径を−・定収トに小さくできない
制約があり、４これが周波数利用率向りの限界になって
いた。 本発明はごυ）ような従来の問題点ニ鑑み１．迅速な通
信中チャネル切替えを行なうごきの可能な方式を擢供す
る、ことを目的とし２ている。 １課題を解決す゛るための手段〕 本発明によれば、上述の目的は１、前記特許請求のＷｉ
　Ｍ　ｋ：記載した手段により達成される。 すなわち、本発明は、少なくとも１．中央制御局、件数
の基地局、移動機とから構成され、移動機、が通へ”中
に基地局のエリアを移行したときは移動機のチャネルを
移行先基地局の空き通信チャネルＣ，″切り替えさせて
通信を継続させる移動通信シスラムにおいて、中央制御
局と該複数基地局とをループ状に接続する伝送路を設け
、各基地局は自局の空き通信チャネルの番号を該ループ
伝送路に送出し、この信号を受信した基地局はループ伝
送路上で順次中継伝送し、自局と通信中の移動機に通信
中チャネル切り替えをさせる必要が生じた基地局は該ル
ープ伝送路の信号の中から、移行先基地局が送出した信
号を選択してその基地局の空き通信チャネル番号を読み
取り、移動機に対してこのチャネルに切り替えるよう指
示する通信中チャネル切替え方式である。 〔作　用〕 本発明は、中央制御局と各基地局間をループ状に貫く伝
送路を設置し、各基地局は自局の１つまたは複数の空き
通信チャネル番号を上記ループ伝送路に送出し、自局と
通信中の移動機を隣接する特定の基地局（移行先基地局
）に通信中チャネル切替えさせる必要があることが判明
した基地局（移行先基地局）は、上記ループ伝送路で伝
送されている移行先基地局の空き通信チャネル番号の１
つを選択しその番号を移動機に送出して通信中チャネル
切替えを実行させることを最も主要な特徴とする。 従来の技術では、通信中チャネル切替えの要求が発注す
るたびに中央制御局は移行先基地局に対して空き通信チ
ャネル番号を問い合わせ、その結果を移行先基地局に通
知していたのに対して、本発明では、各基地局が常に空
き通信チャネル番号を放送しており、通信中チャネル切
替えの必要が生じた基地局ではこの情報をただちに利用
できる点が異なる。 ［実施例〕 第１図は本発明の第一の実施例を説明する図であって、
１５〜１９は中央制御局１および基地局２〜５を経て中
央制御局に帰ってくるループ伝送路である。第２図はル
ープ伝送路を流れる信号の構成の例を示す図であって、
２０は基地局識別番号、２１は使用予定有無信号、２２
は空き通信チャネル番号である。第３図は基地局装置の
構成の例を示す図であって、２３はアンテナ、２４は送
受信機（１つまたは複数のチャネルを送受信可能）、２
５は制御回路、２６は中央制御局との間の伝送路、２７
はループ伝送路の一部で上位局からの伝送路、２８は下
位局への伝送路を表わしている。 各基地局にはそのセルエリア内のトラヒックに応じて１
つまたは複数の通信チャネルが割り当てられており、こ
れらチャネルの管理は制御回路２５が行なっている。制
御回路２５は割り当てられたチャネルの内、使用中でな
い空きチャネル番号を第２図のフォーマットで自局識別
符号２０、使用予定有無と使用予定の基地局識別符号を
表わす信号２１、を付加して２２に符号化して下位局へ
の伝送路２８に送出する。使用予定有無信号はこの場合
使用予定なしを表わすよう符号化する。一方伝送路２７
には上位局がループ伝送路上に送出した同様の信号が送
られてくる。基地局ではこれを受信し、下位局へ中継し
ていく。 このように、各基地局の空き通信チャネル番号を表わす
信号がループ伝送路の中を次々に中継されていくことに
なる。ループ伝送路を一巡してもとの送出元基地局に信
号が帰ってきたとき、基地局はその時点での空き通信チ
ャネル番号を２２に乗せてループ伝送路に送り出す。空
き通信チャネルがない場合には空きがない旨を２２で表
示する。また、基地局は空きチャネルとしてループ伝送
路に送出したチャネルについてはその信号が一巡して帰
ってくるまでの間は他の通信には割り当てない。 今、基地局４で通信中の移動機１ｏがセルエリアを移行
し通信中チャネル切替えの必要が生じたとする。このと
き、従来の技術の項で説明したのがら■の制御手順によ
って中央制御局は移行先基地局３を特定する。このあと
の制御動作を以下に説明する。 ■　中央制御局１は移行先基地局４に対して移動機１０
の呼を基地局３に通信中チャネル切替えするよう指示す
る。また基地局あての有線伝送路を基地局４から基地局
３向けの伝送路に切り替えるとともに、基地局３に対し
て通信中チャネル切替えの切り替え先革他局になったこ
とを通知する。 ■　通信中チャネル切替え指示の信号を中央制御局から
受信した基地局４はループ伝送路２７ｃ受信される信号
の中から基地局識別符号２ｏが移行先基地局３の識別符
号と一致する信号を取り込み、その空きチャネル番号２
２（ＩＩＮ）を読み取る。 つぎに使用予定有無信号２１を使用予定有ｊ）とし自局
の識別番号を付加Ｉ、て再びループ伝送路２）（に送出
する。 ■　基地局４は移動機ｌＯに対してｊｍ信チ、１−・ネ
ル１．、Ｉに切り替えるよう通信中３′−ヤネル切替え
信号を送出する。 ■　基地局４で２１の部分を変えられた信号はループ伝
送路を経てその送出元であった基地局；３に帰ってくる
。基地局３では帰ってきた仁？）のなかの２１を見て基
地局４が迷信中チャネル切り替えのために空き通信チャ
ネル＃＋Ｊを使用することを知り、ＩｉＮの送受信椴を
オンにするとともＣ１゛、中央制御局１に対して移動機
１０が基地局４がイ′ニー）■チャネルで通信中チャネ
ル切り替えし１、てくるごとを通知Ａる。 ■　中央制御局１は基地局３からの信号に基づい”乙有
線伝ｊス路を基地局４向けの回線から、基地局３のＩチ
ャネルに対応４−る回線に切り替える。以上Ｇこより通
信中チャネル切り替えが完″］′４”る。 基地局３は一巡した信号を受（３すると再び空き通信チ
ャネル番号を知らせる信号をループ伝送路に送出するが
、今までの空きチャネルＩＮはこの時点では空きではな
いから、別の空きチャネル番号で送出する。空きチャネ
ルがなげればチャネル番号の部分に空きがない旨表示す
る。−・巡した信号の２１に使用予定表示がなされ°ζ
おらず、且つ自局でも使用予定がなければ、同（、〉寞
きチャネルの番号を送出してもよいし５、順に他の空き
チャネル搦号を送出してもよい。 同一の移行先基地局に対し、、て２つ以」−の移行先基
地局がある場合には、ル・−グ伝送路を回っ了いる移行
先基地局の空き通信チャネル番号の信号を最初に受信１
．また基地局がこの空きチャネルをｒ約することになり
５、この基地局より下イ◇にある基地局では、使用を定
有無信号が予定有１ｒ）と表示１″＋れでいる信号を受
信Ｖることになるから、２この空きチャネルを使用しな
いで、次に使用予ｉ。′有無仁υが予定なし７となって
いる信号が受信できる上で待つことにより、同〜空きチ
ャネル捕捉の競合問題を解決することができる。 第４図は基地局でループ伝送路の信号イパ送受４−るタ
イミングの例を説明する図であって、−１位局からの伝
送路２７には２０＋　、　２＋ｉ　、　２２＋　ｏ′＞
信号が受信できる。この信号の２０１　、２１．の部分
、４″なわち基地局識別符号および使用予定有無伝音を
１し、通信中チャネル切替えのために自局で取り込むべ
き信号か否かを判断する。自局で取り込むべき信号では
ないと判断すると、２０１　、２１．　、２２゜と同じ
信号を２Ｌ　、　２１□、２２□に乗せ変え

【“、］・
位局−・の伝送路２８に送出する。自局で取り込むべき
信号であると判断した場合には２０．を２０□Ｑ、二重
ニーＬ！′変え、２１．２に使用予定有りの表示を１′
７′マ、？−自局の識別符号を挿入Ｌ２、さらに２２．
を２２２に乗ゼ変えて２０２　、２１ｚ　、　２２．を
伝送路２８に送出する。 第５図は第一の実施例Ｃ，−おける無線信号伝送１２式
ろ説明する図であっで、８チヤネルＴ叶Δにおりる信号
送受４．）゛タイミングを説明する図ごある。同図にお
いで、３０−３９は基地局送信タイ１１ス１１−７１・
、４０・−・・４９は基地局受信タイトス１】ソト、５
０は移動機の他■ヤネルレベル測定タイミングを表わし
ている。第６図は各基地局の使用するチャネルを説明覆
る図Ｃある６基地局２，３，４．５はそれぞれ周波数が
Ｆｌ、　　Ｆ２　、　Ｆ３．　　Ｆ４　ノチ＋；＊ルヲ
（Ｉ用（、。 でいるものとするう各移動機は、在圏セルの基地局で使
用しでいる周波数で基地局と通信しでいる。 今、基地局４のエリアにいる移動機が周波数Ｆ３、送受
イ言夕・イムス０ット３０および４１で通信しζいると
°４る。移動機は３０のタイムスロットの受信レベルを
測定するとともに、３０および４１以外の時間５０の間
Ｃコ、受信周波数を切り替えで周辺基地局から送伝され
ζいる周波数Ｆｌ、　　Ｆ２　、　Ｆ４のチャネルを順
次受信１１．でぞの受信レベルを測定する。移動機はタ
イムスロット３０の受信レベル、すなわち、基地局４か
らの電波の受信レベルと周辺基地局からの電波の受信レ
ベルを比較し、周辺受信基地局電波の受信レベルの方が
高い場合には、移動機がその基地局のエリアに移行した
と判断して、基地局に対して通信中チャネル切替え信号
を送信する。このとき、レベルを高く受信した周波数（
この場合は基地局３のＦ２）をチャネル切替え要求信号
に付加する。 各基地局は隣接基地局で使用している周波数を記憶して
おり、チャネル切替え要求信号の中の周波数情報から、
移動機の移行先基地局を判断することができる。すなわ
ち、基地局４は自局で通信中の移動機１０を隣接の基地
局３に通信中チャネル切替えさせる必要が生じたことが
分かる。基地局はループ伝送路を流れている信号からこ
の移行先基地局対応の信号を取り込み移動機にチャネル
切替えするよう指示するとともに、中央制御局に対して
移動機番号１０と移行先基地局３の番号または名称、切
替え先のチャネル番号＃Ｎを通知する。中央制御局はこ
の通知に基づいて有線伝送路の切替えを行なう。移行先
基地局３の動作は第一の実施例と同じである。 以上の説明では、基地局が送出する空き通信チャネル情
報信号に、そのチャネルの使用予定の有無を表示する信
号を付加することで説明したが、必ずしもこの信号は必
要がない、使用予定の有無を表示する信号が無い場合は
、通信中チャネル切替えの必要が生じた複数の基地局が
同じチャネルを異なる移動機に指定してしまうことが生
じ得る。 しかし、次に説明するように、このような二重指定の場
合でもこれを検出して二重接続を避ける方法が考えられ
るから、使用予定の有無を表示する信号は本発明に不可
欠なものではない。 すなわち、通信中チャネル切替えで新しいチャネルを指
定された移動機は、指定されたチャネルが正しいか否か
を確認するため一般的にループチエツクを行なう。これ
は、例えば新しいチャネルに切り替えたときに、移行先
基地局と移動機との間で移動機番号を含むループチエツ
ク信号と呼ばれる信号を送受信する。このループチエツ
クは通信中チャネル切替えする呼ごとに行なわれ、特定
のチャネルに２つ以上の移動機が通信中チャネル切替え
のためのチャネル指定を受けたとしても、最初に移行先
基地局との間でループチエツクが成立した移動機しかこ
のチャネルを使用することはできないことになる。 指定されたチャネルに切替えてもループチエツクが不成
功に終わったため通信中チャネル切替えができなかった
移動機は、暫くは旧チャネルで通信したのち、移行先か
ら別の空き通信チャネル番号が送信されてきたときに再
び通信中チャネル切替えの動作に入ることによって若干
の時間遅れはあるものの、通信中チャネル切替えを完了
することができる。 また、中央制御局が基地局とは別に存在する場合を例に
説明したが、いづれかの基地局が中央制御局の役割をす
る場合にも本発明は適用可能である。 〔発明の効果〕 以上説明したように本発明によれば、各基地局は自局の
空き通信チャネル番号をループ伝送路に送出し、通信中
チャネル切替えの必要が生じたとき基地局は直ちにこの
空き通信チャネル番号を取り出して移動機に通知するこ
とができるため、通信中チャネル切替えを短時間に完了
させることができる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第一の実施例を説明する図、第２図は
ループ伝送路を流れる信号の構成の例を示す図、第３図
は基地局装置の構成の例を示す図、第４図は基地局でル
ープ伝送路の信号を送受するタイミングの例を説明する
図、第５図は第二の実施例における無線信号伝送方式を
説明する図、第６図は各基地局の使用するチャネルを説
明する図、第７図は従来の技術を説明するための方式構
成図である。 ｌ・・・中央制御局、２〜５・・・基地局、６〜９・・
・セル、１０・・・移動機、１１〜１４・・・基地局と
中央制御局間の伝送路、１５・〜１９・・・ループ伝送
路、２０・・・蟇地屍帛別番号、２１・・・使用予定有
無信号、２２・・・空き通信Ｊ−ヤネル番号、２３・・
・アンテナ、２４・・・送受信析、２５・・・制御回路
、１２６・・・中央制御局との間の伝送路、２７・・・
上位局からの伝送路、２８・・・下位局、３０〜３９・
・・基地局送信タイムスロット、４０＝、１９・・・基
地局愛情タイムスロット、５０・・・移動機の他チャネ
ルレベル監視タイミング。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 少なくとも、中央制御局、複数の基地局、移動機とから
   構成され、移動機が通信中に基地局のエリアを移行した
   ときは移動機のチャネルを移行先基地局の空き通信チャ
   ネルに切り替えさせて通信を継続させる移動通信システ
   ムにおいて、 中央制御局と該複数基地局とをループ状に接続する伝送
   路を設け、 各基地局は自局の空き通信チャネルの番号を該ループ伝
   送路に送出し、 この信号を受信した基地局はループ伝送路上で順次中継
   伝送し、 自局と通信中の移動機に通信中チャネル切り替えをさせ
   る必要が生じた基地局は該ループ伝送路の信号の中から
   、移行先基地局が送出した信号を選択してその基地局の
   空き通信チャネル番号を読み取り、移動機に対してこの
   チャネルに切り替えるよう指示することを特徴とする移
   動通信における通信中チャネル切替え方式。