JPH04297137A - 移動通信における接続制御方式 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は同一チャネル干渉を与え
ることなく場所的な周波数繰り返し利用効率を高め得る
移動通信の接続制御方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車電話では基地局が使用するチャネ
ルはあらかじめ基地局毎に決められており、これらのチ
ャネルは干渉が生じない距離だけ離れた基地局で繰り返
して使用することにより周波数の有効利用を図っている
。移動通信の受信電波のレベルは移動機の場所などによ
り広範囲に変動し、この結果離れた距離で繰り返し使用
しているチャネルからの同一チャネル干渉が許容し得る
値以上に生じることがある。このため、変動によって生
じる干渉劣化の確率が一定値以下になるように繰り返し
距離が定められている。しかしこのことは、大部分の通
信（全体の通信のうち「１−前記劣化確率」の割合のも
の）は許容できる干渉量以下の干渉条件のもとで使用さ
れていることになる。すなわちチャネルによってはもっ
と近い距離で繰り返せるにもかかわらず一律に遠い距離
で繰り返し使用していることになる。このようなチャネ
ルの使われ方は予め計画した繰り返し条件のもとで行わ
れるから集中制御方式と呼ぶことができる。

【０００３】これに対して、コードレス電話等では基地
局と移動機との通信に使用するチャネルは、システムに
与えられた全チャネルの中から一定レベル以下の受信レ
ベルのチャネルを見つけだしてそのチャネルを選択して
使用する。この方法では、繰り返し使用する距離を予め
決めておくのではなく、干渉条件が許せば隣の基地局で
使用しているチャネルでも繰り返し使用させ、逆に干渉
条件がきびしければ遠方の基地局で使用しているチャネ
ルでも繰り返し使用はしない。すなわち、許容干渉量以
下のチャネルを自動的に選択して使用できるから、チャ
ネルの繰り返し効率を高めることができる利点がある。 このようなチャネルの使われ方は事前の計画ではなくそ
のときの状況に応じて各基地局が自分で判断して使用す
るものであるから、分散自律制御方式と呼ぶことができ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この分散自律
方式では、干渉条件のチェックがなされるのは呼が生起
して新たにチャネルを割り当てる基地局または移動機で
実施されるだけであり、この新しいチャネル割り当てに
よってすでに存在していた呼に干渉を与えないか否かは
判断できなかった。すなわちあるチャネルを使用したと
きは自分が受ける干渉が少ないことは保証されているが
、このチャネルを使用している他の基地局または移動機
には許容以上の干渉を与えてしまう場合があった。これ
は自分が受ける干渉の量と、逆に自分が与える干渉の量
とが必ずしも一致しないことに原因するものである。 このためこれを防止するには、干渉条件チェック時に、
許容し得る干渉波レベルにマージンを持たせ、より低い
干渉波レベルの場合にのみ使用させ得るようにする必要
がある。例えば、許容し得る干渉波レベル（例えば２０
ｄＢμ）と、自分が受ける干渉量と自分が与える干渉量
との差（移動機の場所に応じて確率的に変動する）の考
え得る最悪値（マージン、例えば１０ｄＢ）との差であ
る１０ｄＢμを干渉チェック条件とし、使用しようとす
るチャネルの干渉波レベルが１０ｄＢμ以下であればそ
のチャネルを使用するが、１０ｄＢμ以上の場合はその
チャネルの使用を諦めることになる。他に与える干渉を
考慮しなくてよい場合には、この値は２０ｄＢμである
から１０ｄＢ分だけ繰り返し利用効率が低下することに
なる。

【０００５】このように従来の分散自律制御では新しい
呼に対してチャネルを割り当てた場合に同じチャネルを
使用している他の呼に対して与える干渉の量が不明であ
ったため、最悪の場合を想定して割り当てようとするチ
ャネルで受ける干渉波レベルが極めて少ない場合にだけ
使用可能と判断していた。このため、分散自律制御の利
点である場所的繰り返しの向上効果が充分発揮できてい
なかった。

【０００６】本発明は新しい呼に対してチャネルを割り
当てる場合に、自分が受ける干渉の量はもちろんのこと
、そのチャネルを使用している他の呼に対して与える干
渉の量が許容値以下であることをも確認して使用するこ
とにより、常に干渉が許せる限界までチャネルの場所的
繰り返し使用効率を高めることを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】新しい呼に対してチャネ
ルを割り当てる場合に自分が受ける干渉の量が許容値以
下であるか否かのチェックは、従来どおり割り当てよう
とするチャネルで受信される電波（すなわち新しい呼に
とっては干渉波）のレベルを測定し、このレベルが予め
定められた値以下であるか否かで判断する。新しい呼に
チャネルを割り当てた場合に、すでにこのチャネルを使
用している呼に対して与える干渉の量を測定してこの干
渉量も許容値以下であるか否かを判断して許容値以下で
あることを確認してからチャネルを割り当てる。

【０００８】このため、新しい呼が発生した移動機また
は基地局もしくはこの両方（これを第一の無線局群とい
うことにする）は、まず全てのチャネルのなかから受信
レベルが一定値以下であるチャネルまたは受信レベルが
最小であるチャネルを通信チャネルの候補として選択す
る。次にこのチャネルで一定時間の間通信開始信号を相
手局に送信する。第一の無線局群は送信電力を段階的に
可変とする機能を有しており、通信開始信号の送信はま
ず最小の送信電力で送信し、後述するように段階的に送
信電力を最大値まで上げる。相手局は通信開始信号を通
信に必要な受信レベル以上のレベルで受信した場合に通
信開始確認信号を送信する。第一の無線局群は最初は最
小レベルから送信し段階的に送信レベルを上げていくか
ら、最初に通信開始確認信号を受信したときの送信電力
が通信を行うに必要な必要最小限の送信電力であること
になる。このため、第一の無線局群は相手局から通信開
始確認信号を受信した時点で通信開始信号の送出を停止
し、そのときの送信電力で通信を開始する。

【０００９】このようにして選択されたチャネルを使用
して通信中である他の基地局または移動機はこの電波を
干渉波として受信することになる。第一の無線局群の通
信の相手方（これを第二の無線局群ということにする）
の内通信中の局は一定時間毎に通信中のチャネルで受け
る干渉の量を測定し、この結果を符号化して干渉量通知
信号として通信信号と合わせて通信中のチャネルで送信
する。

【００１０】第一の無線局群は一定時間電波を送出した
あと送出を停止し、このあと一定時間内に第二の無線局
群の内の通信中の局からの干渉量通知信号および通信相
手局からの通信開始確認信号を受信するか否かを判断す
る。受信しなかった場合は送信電力レベルを一段階上げ
て再度通信開始信号を送信する。干渉量通知信号を受信
しないかまたは受信してもそれが表す干渉量があらかじ
め定められた値以下である場合で、かつ通信開始確認信
号を受信した場合には、その時点の送信電力レベルで、
選択したチャネルをそのまま通信に使用する。

【００１１】干渉量があらかじめ定められた一定値以上
であることを表す干渉量通知信号を受信した場合、また
は最大送信電力で送信しても通信開始確認信号が受信で
きない場合には、選択チャネルの使用を断念し、別のチ
ャネルを改めて選択するかまたは通信そのものを断念す
る。

【００１２】

【作用】このように、新しい呼が生じてチャネルを割り
当てる場合に、送信電力を必要最小限に設定できるほか
、自分が受ける干渉の量が許容値以下であることを確認
するとともに、そのチャネルを使用した場合に既にその
チャネルを使用している他の移動機または基地局が受け
る干渉の量が許容値以下であるか否かも確認できるから
、干渉条件のチェックにマージンを考慮する必要がなく
、干渉条件が許す限りの限界まで周波数を繰り返して使
用することができる。

【００１３】

【実施例】図１は移動通信システムの最も簡略化した説
明図であって、基地局１，２が無線エリア３，４を構成
しており、それぞれの無線エリアの中の移動機５，６が
基地局１，２と通信する。

【００１４】移動機の構成は図２に示すようにアンテナ
７、送信機１０、受信機９、送受共用器８、送信機およ
び受信機に局部発信周波数を供給するシンセサイザ１１
、制御回路１２、送話器１３、受話器１４とからなる。

【００１５】同様に基地局は図３に示すように、アンテ
ナ１５、送受共用装置１６、送受信装置１７，１８，１
９，２０、制御装置２１とからなる。基地局の制御装置
２１はさらに伝送線路を介して交換機に接続されている
が図には省略してある。送受信装置１７，１８，１９，
２０は移動機の場合と同様に送信機、受信機、およびシ
ンセサイザとから構成される。送受信装置１７は後述す
る制御チャネル用送受信装置であり、１８−２０は通信
チャネル用送受信装置である。１８−２０は送信電力を
段階的に変えて送信する機能を有している。

【００１６】今基地局１と移動機５がチャネルＮ１を使
用して通信中であるとする。移動機５は図４に示すフォ
ーマットで基地局１と通信している。２２および２４は
音声信号などの通信信号、２３，２５は干渉量通知信号
である。通信信号２２，２４は複数のビットからなるも
のであるが、本発明のために特別に用意されたチェック
ビットを含んでいる。すなわち図５（図４の２２，２４
の内部を示す）にハッチを入れたビットがチェックビッ
トであり、ハッチを入れていないビツトの間の一定の場
所に挿入されている。チェックビットは例えば全て“１
”または“０”もしくは“１”と“０”の繰り返しのよ
うにある決められた符号である。このチャネルに干渉が
あれば符号誤りを生じるがこの誤りは当然チェックビッ
トにも生じることになる。チェックビットの符号は予め
分かっているからこの誤りは容易に検出することができ
る。移動機５は２２または２４の中のチェックビットの
誤り数を測定し、その測定結果を符号化して２３または
２５の中で送信する。すなわち移動機はフレームに相当
する一定時間Ｔ１中の符号誤りを測定してその誤り数を
符号化して干渉量通知信号として通信中のチャネルで基
地局方向に送信する。この時符号誤りを生じるのは必ず
しも干渉を受けた場合だけでなく、自分の受信レベルが
低下したときにも符号誤りを生じる。干渉による符号誤
りだけを測定するためには、例えば受信レベルが一定値
以上あるのに符号誤りを生じたときのみ干渉による誤り
と判定してもよい。

【００１７】基地局２と移動機６が通信を開始する場合
についてその動作を図６により説明する。無線チャネル
は制御専用チャネル（これを制御チャネルという）と複
数の通信チャネルとに分かれており、各基地局は間欠的
に制御チャネル送受信機１７で自局の識別番号を含む信
号を送出している。移動機は待ち受け中は制御チャネル
を受信しており、最も高いレベルで受信される基地局を
常に選択している。

【００１８】基地局２を経て固定交換機から移動機６に
着信があった場合は、基地局制御装置２１は通信用送受
信機１８，１９，２０の内の使用中でない送受信機（例
えば１９）を選択して１９に通信チャネルを順次切り替
えて受信させ、受信レベルを測定させる。これらの通信
チャネルの内、受信レベルが最小のチャネルまたは一定
値以下のチャネル（これをチャネルＮ２とする）を選択
する。次に基地局制御装置２１は移動機６に対して制御
チャネル送受信機１７を介してチャネルＮ２へのチャネ
ル切り替信号を送信させるとともに、送受信装置１９に
対して、最低の送信電力でチャネルＮ２で一定時間Ｔ２
の間通信開始信号を送出させる。この一定時間Ｔ２は例
えば通信信号のフレーム２２または２４の２倍程度の長
さに選べば良い。

【００１９】移動機６はチャネル切り替信号を受信すれ
ば指定されたチャネルＮ２に切り替えるとともに、切り
替えたチャネルで通信開始信号をあらかじめ定められた
レベル以上のレベルで受信するか否かを監視する。受信
した場合には、基地局２に対して通信開始確認信号を送
信する。

【００２０】一方、チャネルＮ２を使用している他の移
動機は前述の説明のようにこの送受信装置１９が送信し
た信号によって干渉を生じ、符号誤りを検出すると２３
または２５にその旨表示してくる。基地局２は一定時間
Ｔ２の間信号を送出したあと一定時間Ｔ３の間に信号２
３，２５を受信できるか否かをチェックする。この一定
時間Ｔ３は例えば通信信号のフレームの２倍程度の長さ
に選べば良い。基地局２は、干渉量があらかじめ定めら
れた一定値以上であることを表示している干渉量通知信
号を受信した場合には、ただちにこのチャネルの使用を
断念し、他のチャネルを改めて候補チャネルとして選択
して同様のことを繰り返して行う。

【００２１】干渉量があらかじめ定められた値以上であ
ることを表示する干渉量通知信号を受信しなかった場合
でかつ通信開始確認信号を受信した場合には、基地局２
はその時の送信電力レベルで通信許可信号を送信し、移
動機６との間で通信を開始する。通信開始確認信号をも
受信できなかった場合には、制御装置２１は送受信装置
１９に対して送信電力を１段階上げてから再び通信開始
信号を送信させる。以下の動作はすでに説明した動作と
同一である。基地局２の送信電力を最大にまで上げた場
合にも通信開始確認信号が受信できない場合は、選択し
たチャネルの使用を断念して、他のチャネルを改めて選
択しなおす。

【００２２】干渉量通知信号は遠方の移動機から届く信
号であるため一般に通信開始確認信号よりも低レベルで
受信されるから、干渉量通知信号は通信開始確認信号と
は衝突しないタイミングで送信する必要がある。これは
基地局が同期タイミングで動作している場合には各信号
を送信タイミングを予め定めておくことにより容易に実
現可能であるし、同期がとれていない場合でも例えば、
移動機は通信開始信号受信直後に通信開始確認信号を送
信することとし、基地局はＮ２チャネルの干渉波の干渉
量通知信号が受信できる場合に通信開始信号送信直後（
即ち移動機６からの通信開始確認信号の送信タイミング
）と干渉量通知信号タイミングとが重ならないように、
通信開始信号の送信タイミングを調整すればよい。 （基地局で干渉量通知信号が受信できない場合は干渉が
ないことであるから、この場合は任意のタイミングで通
信開始信号を送出すればよい。）

【００２３】以上の制御動作をまとめて図６に示す。

【００２４】以上の説明では基地局で一定時間信号を送
出し、移動機で干渉量を測定することで説明したが、移
動機と基地局の役割を逆にしてもよいし、移動機および
基地局の双方で信号送出および干渉量測定を行ってもよ
い。

【００２５】また、干渉検出はディジタル信号の誤りで
行う方法で説明したが、これに限らず干渉によって生じ
るアイパターンの劣化度合い、ジッタ等でも検出可能で
あるし、またアナログ方式では干渉によって生じる包絡
線のビートを検出する方法によっても干渉量が検出可能
である。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、呼が発生した側お
よび通信中の側双方での干渉量をチェックしてからチャ
ネルを割り当てるから、通信中の呼に許容量以上の干渉
を与えてしまうことがないし、また干渉を与えることを
恐れるあまり必要以上に干渉に対してマージンを持たせ
る必要がないから、干渉が許す限り最適な距離でチャネ
ルを繰り返して使用することができる。また送信電力を
必要最低限の値に設定することができるから、他に対す
る干渉電波の送出を最小限に押えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】移動通信システムの構成図である。

【図２】移動機の構成例である。

【図３】基地局の構成例である。

【図４】移動機から送信する信号のフォーマットを示す
。

【図５】図４の２２または２４の詳細図である。

【図６】本発明の制御動作を示す図である。

【符号の説明】

１，２　　基地局 ３，４　　無線エリア ５，６　　移動機 ７，１５　　アンテナ ８　　送受共用器 ９　　受信機 １０　　送信機 １１　　シンセサイザ １２　　制御回路 １３　　送話器 １４　　受話器 １６　　送受共用装置 １７，１８，１９，２０　　送受信装置２１　　制御装
置 ２２，２４　　通信信号 ２３，２５　　干渉量通知信号

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　サービスエリアに複数の基地局を分散
   して設置し、各基地局は複数の共通のチャネルの中から
   一つを選択して移動機との間の通信に使用する移動通信
   システムにおいて、基地局または移動機の少なくとも一
   方の第１の無線局群は、通信相手局との間で新たに通信
   チャネルを割り当てる場合に、相手局から送信された通
   信開始信号の受信レベルが通信に必要なレベル以上であ
   れば、該通信チャネルで通信開始確認信号を送信し、ま
   た通信開始後の通信チャネルで受けた干渉の量を第１の
   一定時間の間測定し、通信信号に加えて前記干渉の量を
   表す干渉量通知信号を前記通信チャネルで送信し、第１
   の無線局群の通信相手である第２の無線局群は、段階的
   に送信電力を変えて信号を送信する手段を有し、新たに
   通信チャネルを割り当てる必要が生じた第２の無線局群
   は、複数の通信チャネルを順次切替えて受信してそのチ
   ャネルでの受信レベルを測定し、受信レベルが予め定め
   られた値以下であるチャネルまたは受信レベルが最低で
   あるチャネルを選択し、該選択チャネルで上記送信電力
   の内最低レベルの送信電力から始めて最大レベルの送信
   電力に至るまで順次段階的に送信電力を変えて各々の段
   階毎に第２の一定期間の間通信開始信号を送信し、上記
   各段階の送信の後の第３の一定時間の間に一定値以上の
   干渉を受けたことを表している干渉量通知信号を受信し
   ない条件と、通信開始確認信号を受信する条件とが成立
   した場合に該通信チャネルでその時の送信電力レベルで
   通信を開始し、一定値以上の干渉を受けたことを表して
   いる干渉量通知信号を受信した場合にはその時点で該通
   信チャネルの使用を停止することを特徴とする移動通信
   における接続制御方式。