JPH06237208A

JPH06237208A - マイクロセル移動通信方式

Info

Publication number: JPH06237208A
Application number: JP5045731A
Authority: JP
Inventors: Akira Yamaguchi; 明山口; Hideo Kobayashi; 英雄小林
Original assignee: Kokusai Denshin Denwa KK
Current assignee: KDDI Corp
Priority date: 1993-02-10
Filing date: 1993-02-10
Publication date: 1994-08-23
Anticipated expiration: 2013-08-27
Also published as: JP2789987B2

Abstract

(57)【要約】【目的】低速で移動するコードレス電話システム用の
マイクロセルシステムのインフラストラクチャを利用
し、１台の移動端末で高速で移動する移動端末に対する
通信サービスをも提供することを可能とし、かつ同時通
話可能加入者数の向上、移動端末の省電力化と無線回線
切替の高品質化を達成することを目的とする。【構成】サービスエリアを第１の大きさの複数のマイ
クロセルでカバーし、歩行速度程度の第１の速度で移動
する移動端末とマイクロセル毎に設置されるマイクロセ
ル基地局が、無線回線を介して通信を行なう移動通信シ
ステムにおいて、複数のマイクロセルによりカバーされ
るエリアを一つのマクロセルとして仮想的に扱い、第１
の速度で移動する移動端末の無線回線制御をマイクロセ
ル単位で行ない、第１の速度より速い第２の速度で移動
する移動端末の無線回線制御を仮想的なマクロセル単位
で行なうことにより、移動端末の移動速度に拘らず、１
台の移動端末でユーザが通信サービスを受けられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、都心部のような加入者
数が多く、通信需要の大きいサービスエリアにおいて、
低速に移動するユーザを対象としたコードレス電話サー
ビスを提供するマイクロセル移動通信システムを利用し
て、高速に移動する移動端末向けの移動通信サービスを
提供することを可能とし、かつ移動端末のバッテリー持
続時間の改善を行ない、更に同一無線回線干渉量を減少
させることによる同時通話可能加入者数の向上を達成す
る移動通信システムのセル構成法、無線回線割当法と無
線回線切替法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】現在の陸上移動通信システムは大きく分
けると、セル構成がマクロセルで構成され、高速に移動
するユーザを対象としたセルラー系自動車電話システム
と、セル構成がマイクロセルで構成され、低速に移動す
るユーザを対象としたコードレス電話システムの２つの
独立したネットワークで提供されている。従って、ユー
ザはこれらシステムを利用する場合、２つの異なった移
動端末を持つ必要があった。

【０００３】従来のマクロセルで構成されるセルラー系
陸上移動通信システムにおいては、セルの半径は、０．
５キロメートル〜数キロメートルのマクロセルで構成さ
れ、移動端末と在圏マクロセル基地局との通信は数百ｍ
Ｗ〜数Ｗ程度の送信出力で無線回線を介して行なわれ
る。このように、移動端末からの送信電力が大きいこと
から移動端末の消費電力も大きくなり、バッテリーの持
続時間は現在１日程度に制限されている。また、セル半
径が大きいことから、周波数の再利用距離を大きくとる
必要があり同時通話加入者数は、以下に述べるマイクロ
セル方式と比べると劣ることになる。しかしながら、セ
ル半径が大きいことから、セル間を移動する際に発生す
る無線回線切替が少なくなり、高速に移動する移動端末
に対しては有利なシステムとなる。

【０００４】一方、コードレス電話システムでは、セル
半径が半径数十〜百メートル程度のマイクロセルによっ
て構成される。従って、周波数の再利用距離を小さくす
ることが可能となり、同時通話加入者数を上で述べたマ
クロセル方式と比べ多くとることが可能となる。また、
セル半径が小さいことから移動端末は在圏マイクロセル
基地局との間で、数ｍＷ程度の低送信出力で無線回線を
介して通信を行なうことができ、移動端末のバッテリー
の持続時間を１週間程度とすることが可能である。しか
しながら、セル半径が小さいことから、高速に移動する
移動端末に対しては無線回線切替が頻繁に発生し、この
ための制御が非常に複雑となることから、通常のマイク
ロセル方式では、移動端末の移動速度は歩行者程度を対
象としている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、マ
クロセルにより構成されるセルラー系移動通信システム
と、マイクロセルで構成されるコードレス電話システム
は、それぞれのシステムが扱う移動端末の移動速度の違
いにより異なったシステムによって構成されている。従
って、これらシステムにアクセスするためには、それぞ
れ専用の移動端末を使用することが要求され、ユーザに
とって不便であった。

【０００６】また、マイクロセルで構成されるコードレ
ス電話システムは、周波数の有効利用、移動端末のバッ
テリーの持続時間の観点から、マクロセルで構成される
セルラー系自動車電話システムに比べ優れているが、セ
ル半径が小さいことからハンドオーバの発生回数の少な
い低速に移動するユーザしか扱うことができないと言う
欠点を持っていた。

【０００７】一方、マクロセルで構成されるセルラー系
自動車システムは、１つのセル半径が大きいことから、
高速に移動するユーザを扱うことができると言う利点を
持っているが、反面、セル半径が大きいことから周波数
の有効利用、移動端末のバッテリーの持続時間の観点か
ら、マイクロシステムに比べ劣ると言う欠点を持つ。

【０００８】本発明は、低速で移動するコードレス電話
システム用のマイクロセルシステムを利用し、１台の移
動端末で高速で移動する移動端末に対する通信サービス
も提供することを可能とし、かつ同時通話可能加入者数
の向上、移動端末の省電力化と無線回線切替の高品質化
を達成することを目的とするマイクロセル移動通信シス
テムを提案するものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、マイクロセル
システムのインフラストラクチャーを用いて、高速移動
中の移動端末へ通信サービスを提供するものであるが、
本発明を実現するに当たっては、マイクロセル構成下に
おいて高速で移動する移動端末に対する効率の良い無線
回線切替の実現と同時に周波数の有効利用の図れる無線
回線制御法について解決する必要がある。

【００１０】本発明では、移動端末はその移動速度に拘
わらず、マイクロセル基地局との間で無線回線を介して
通信を行い、その際の無線回線制御は、歩行速度程度で
移動する移動端末の場合にはマイクロセル単位、走行中
の自動車程度で移動する移動端末の場合には、複数のマ
イクロセルを仮想的に１つのマクロセルとして扱う仮想
マクロセル単位で行われる。

【００１１】走行中の自動車程度の速度で移動する移動
端末の省電力化に関しては、移動端末が、仮想マクロセ
ルを構成するマイクロセル基地局と数ｍＷ程度の低送信
出力で通信を行うことにより実現される。

【００１２】本発明による仮想マクロセルを実現するに
当たっては、マイクロセル構成下において高速で移動す
る移動端末に対する効率の良い無線回線切替の実現と同
時に周波数の有効利用の図れる無線回線制御法について
解決する必要がある。

【００１３】本発明では、無線回線切替に関しては、移
動端末の無線回線制御を複数のマイクロセルから構成さ
れる仮想マクロセル単位で行なうことにより実現してい
る。また、移動端末と地上網との間は、各マイクロセル
に設置された基地局を介して行なわれるため、高速に移
動する移動端末は、基地局を高速で切り替えていく必要
がある。これに対しては、文献「IEEE Vehicular Techn
ology Society 42nd VTS Conference,May 1992,Hirofum
i ICHIKAWA etc.,'DYNAMIC CHANNEL ASSIGNMENT USING
SUB-CARRIER MULTIPLEXING TECHNIQUES IN MICROCELLU
LAR SYSTEMS',p.645-p.648」で提案されているサブキャ
リア伝送方式を利用することにより実現することが可能
である。高速で移動する移動端末からの上り無線回線信
号を仮想マクロセルを構成する複数のマイクロセル基地
局で受信し、それらの受信信号を各マイクロセル基地局
に設置されたE/O 変換器（無線／光信号変換器）で光信
号に変換し、光ファイバーを用いて仮想マクロセル制御
ユニットへ集線する。次いで、各マイクロセル基地局か
ら光ファイバーを用いて集線された各信号は、O/E変換
器（光／無線信号変換器）により無線信号に変換され、
これら無線信号の受信品質の比較により、受信品質の最
も良いマイクロセル基地局を選択し、選択された基地局
を介して地上網と移動端末との間の送受の通信を行なう
ことにより、高速で移動端末がマイクロセル間を移動し
たとしても、高品質で安定した通信サービスを実現する
ことが可能となる。

【００１４】周波数の有効利用の図れる無線回線制御法
に関しては、仮想マクロセルを、所要無線回線繰り返し
距離毎に繰り返し配置することにより、従来のマクロセ
ル構成法よりも短い無線回線繰り返し距離で周波数の再
利用を実現することができる。これは、仮想マクロセル
は、複数のマイクロセルにより実現されており、所要無
線回線繰り返し距離は、マイクロセル単位で決定される
ためである。また、一層の周波数の利用効率の改善は、
繰り返し配置される仮想マクロセルをレイヤとして扱
い、サービスエリアを隙間無くカバーするようにレイヤ
を多層化するｎ層仮想マクロセル構成法により実現する
ことができる。

【００１５】無線回線切替の高品質化に関しては、ｎ層
仮想マクロセルレイヤ構成の下で、移動端末が仮想マク
ロセル外へ移動する際に、移動後の移動端末の位置が移
動先の仮想マクロセルの中心付近となるような仮想マク
ロセルを含むレイヤを切替先レイヤとして選択するハン
ドオーバーを行なうことにより、従来のセル構成で無線
回線切替時に問題となっていたバタツキ現象が改善され
る。

【００１６】ｎ層仮想マクロセル構成における無線回線
割当法は、仮想マクロセル固定割当法または仮想マクロ
セルダイナミック割当法により実現される。仮想マクロ
セル固定割当法では、無線回線がｎ個のレイヤにそれぞ
れ予め固定的に割り当てられ、レイヤ毎に割り当てられ
た各無線回線は、レイヤ内の全仮想マクロセルで繰り返
し再利用される。無線回線設定時には、まず、移動端末
が最も中心付近に位置する関係にあるレイヤと仮想マク
ロセルを決定し、次いで、その仮想マクロセルに割り当
てられている無線回線から空き無線回線を選択して移動
端末に割り当てる。仮想マクロセルダイナミック割当法
では、同様にしてレイヤと仮想マクロセルを決定した後
に、全無線回線の中から使用可能な空き無線回線を選択
して移動端末に割り当てる。

【００１７】

【実施例１】本実施例は、請求項１記載の発明に対応す
るものである。

【００１８】図１は本発明による仮想マクロセルの構成
を説明する図である。

【００１９】図中の１はマイクロセル、２は複数のマイ
クロセルから構成される仮想マクロセル、３はマイクロ
セル基地局、４はマイクロセル基地局のＥ／Ｏ（無線／
光信号）、Ｏ／Ｅ（光／無線信号）変換器、５は仮想マ
クロセル制御ユニット、６は仮想マクロセル内のマイク
ロセル基地局の送受信信号を仮想マクロセル制御ユニッ
トへ集線／分配する光ファイバー群、７は仮想マクロセ
ル制御ユニットのＥ／Ｏ、Ｏ／Ｅ変換器、８は各マイク
ロセルから集線された無線回線の受信レベルを測定する
レベル測定器群、９はレベル測定結果をもとに選択され
た基地局からの送受の信号を変復調器群へ接続するクロ
スコネクトスイッチ、１０は複数の変調器と復調器から
構成される変復調器群、１１はレベル測定器群８の測定
結果をもとに、クロスコネクトスイッチ９を制御する仮
想マクロセル制御器である。１２は無線回線切替および
仮想マクロセルダイナミック割当を行なう際に、複数の
仮想マクロセルに渡る無線回線の制御を行なう仮想マク
ロセル無線回線制御部である。１３は低速で移動する移
動端末の無線回線の制御を行なうマイクロセル制御器で
ある。１４は移動端末である。

【００２０】移動端末１４と地上網間の通信中において
は、移動端末１４から送信される上り無線回線を仮想マ
クロセル２を構成する複数のマイクロセル基地局３が受
信する。各マイクロセル基地局３では、移動端末１４か
らの上り無線回線の受信信号を各々のＥ／Ｏ変換器４に
より光信号に変換する。それらの光信号は光ファイバ群
６を介して仮想マクロセル制御ユニット５へ集められ
る。仮想マクロセル制御ユニット５では、光ファイバ群
６を介して、マイクロセル基地局３から集められた光信
号をＯ／Ｅ変換器７を用いて電気信号に変換する。変換
された電気信号は、レベル測定器群８によりレベル測定
され、測定結果は仮想マクロセル制御器１１に送られ
る。仮想マクロセル制御器１１では、レベル測定結果を
もとに最も受信品質の良いマイクロセル基地局を選択
し、本基地局からの信号のみをクロスコネクトスイッチ
９で選択し変復調器群１０に接続される。一方、地上網
から移動端末１４への通信は、上で選択された基地局を
介して行なわれる。

【００２１】以上のように、移動端末１４がマイクロセ
ル１間を移動する場合の無線回線切替は、変復調器に接
続されるマイクロセル基地局３をクロスコネクトスイッ
チ９を用いて切替えることにより、移動端末１４のマイ
クロセル１間の移動に拘わらず、仮想マクロセル制御ユ
ニット５は、同一の変復調器を継続して使用することが
可能である。そのため、移動端末１４が仮想マクロセル
２外へ移動しない限りは、移動端末１４が無線回線切替
を意識せずに、同一の無線回線を継続して使用すること
が可能であり、基地局側の無線回線切替の瞬断時間はク
ロスコネクトスイッチ９における切替時間のみとなり、
高速で移動する移動端末１４への高品質の通信サービス
の提供が可能となる。

【００２２】高速で移動する移動端末１４は上記の構成
により仮想マクロセル２単位で管理されるのに対して、
移動端末１４が低速で移動する場合における無線回線割
当と無線回線切替はマイクロセル１単位で管理される。
低速で移動する移動端末１４から送信される上り無線回
線を、在圏マイクロセル基地局３のみが受信する。移動
端末１４からの上り無線回線の受信信号は在圏マイクロ
セル基地局３のＥ／Ｏ変換機４により光信号に変換され
た後に、光ファイバ群６を介して仮想マクロセル制御ユ
ニット５に送られる。仮想マクロセル制御ユニット５で
は、光ファイバ群６を介して、在圏マイクロセル基地局
３から送られた光信号はＯ／Ｅ変換機７により電気信号
に変換される。変換された電気信号はクロスコネクトス
イッチ９を介して変復調器群１０に接続される。マイク
ロセル制御器１３が仮想マクロセル２内に在圏する低速
で移動中の全移動端末に対する無線回線の割当状況を管
理する。低速で移動中の移動端末１４が在圏マイクロセ
ル１外へ移動する場合には、無線回線切替を伴うマイク
ロセル間のハンドオーバーが生じる。その際には、マイ
クロセル制御器１３に管理される移動先マイクロセルの
周辺マイクロセルの無線回線の割当状況およびレベル測
定器群８を用いることにより、使用中の無線回線を移動
先マイクロセルで継続して使用可能か否かの判定をマイ
クロセル制御器１３が行なう。無線回線の継続した使用
が不可能な場合には、移動先マイクロセルでは異なる無
線回線が移動端末１４に対して割り当てられる。一方、
無線回線の継続使用が可能な場合には、クロスコネクト
スイッチ９を移動元マイクロセル基地局から移動先マイ
クロセル基地局へ切り替えることにより、高速で移動す
る移動端末の仮想マクロセル内の移動と同様の高品質な
無線回線切替が、低速で移動する移動端末に対しても可
能となる。

【００２３】移動端末は、移動速度に応じて仮想マクロ
セル制御ユニット５内の仮想マクロセル制御器１１で管
理される無線回線とマイクロセル制御器１３で管理され
る無線回線を切り替えて通信を行う。そのため、移動端
末の移動速度を判定する機能が必要である。この判定
は、移動端末による自律判定により行われる。電源をオ
ンにした直後の移動端末は、自律的に移動速度の判定を
行い、その判定結果を仮想マクロセル制御ユニット５へ
報告する。その後、待ち受け中の移動端末は、一定時間
毎に移動速度の推定を繰り返し行い、高速から低速ある
いは低速から高速へと移動速度の変化が検出された場合
には、仮想マクロセル制御ユニット５へ移動速度の変更
を報告する。移動端末の発着呼時には、移動端末の移動
速度に応じて、無線回線が割り当てられる。高速で移動
する端末は仮想マクロセル２単位で仮想マクロセル制御
器１１の管理を受ける無線回線を割り当てられ、低速で
移動する移動端末はマイクロセル１単位でマイクロセル
制御器１３の管理を受ける無線回線を割り当てられる。
移動端末は通信中に於ても移動速度の推定を繰り返し行
う。高速から低速あるいは低速から高速への移動速度の
変化が生じた場合には、各々仮想マクロセル２単位で管
理される無線回線からマイクロセル１単位で管理される
無線回線への無線回線切替、マイクロセル１単位で管理
される無線回線から仮想マクロセル２単位で管理される
無線回線への無線回線切替が行われる。次に、移動端末
の自律的な移動速度の推定法を説明する。マイクロセル
基地局３は、互いに周波数とスロットが重ならない様
に、時分割制御信号の送信を行う。マイクロセル１内に
在圏する移動端末は、受信可能な複数のマイクロセル基
地局の時分割制御信号に同期して、所定の周波数及びス
ロット上で時分割制御信号を繰り返し受信する。その受
信レベルの変動する速さから移動端末の移動速度の推定
を行う。

【００２４】

【実施例２】本実施例は、請求項２の発明に関するもの
である。

【００２５】図２に本発明による周波数繰り返し数３の
仮想マクロセルシステムのセル構成を示す。２１ａは無
線回線群ａを用いる仮想マクロセル、２１ｂは無線回線
群ｂを用いる仮想マクロセル、２１ｃは無線回線群ｃを
用いる仮想マクロセルである。このように、無線回線群
ａ、ｂ、ｃは、繰り返し他の仮想マクロセルで再利用さ
れる。また、それぞれの仮想マクロセルは２７個のマイ
クロセル１から構成されており、マイクロセル１により
カバーされるサービスエリアは図２に示すように仮想マ
クロセル２によって隙間なくカバーされている。図６に
従来の周波数繰り返し数７のマクロセルシステムのセル
構成例を示す。６１ａ〜６１ｇは７種類の無線回線群を
示している。

【００２６】本発明では、図２に示すように複数のマイ
クロセル１によりマクロセルを構成する。ここで、ある
仮想マクロセル内に在圏する移動端末は、実施例１で述
べたような手法により、各マイクロセル１内の基地局を
移動端末の移動に伴い切り替えていく。但し、仮想マク
ロセル内では、同一無線回線を使用し、仮想マクロセル
を横切る時のみ無線回線切替を伴うハンドオーバーが行
なわれる。移動端末と地上網間の通信は、各マイクロセ
ルの基地局との間で行なわれるため、図２のような構成
を取ることにより、低速で移動する移動端末に対して
は、マイクロセル単位で無線回線切替を伴うハンドオー
バーが行なわれ、高速で移動する端末に対しては、仮想
マクロセル単位で無線回線切替を伴うハンドオーバーが
行なわれるために、ハンドオーバーの頻度を少なくする
ことが可能となり、しかも周波数の有効利用が従来のマ
クロセル方式と比べ改善することも可能となる。

【００２７】

【実施例３】図３は請求項３に関するｎ層仮想マクロセ
ル構成を説明するものであり、ｎ＝３の場合の実施例を
示すものである。図中の２は仮想マクロセルを示し、３
１ａは無線回線群ａを用いる仮想マクロセルレイヤａ、
３１ｂは無線回線群ｂを用いる仮想マクロセルレイヤ
ｂ、３１ｃは無線回線群ｃを用いる仮想マクロセルレイ
ヤｃである。３１は３１ａ、３１ｂ、３１ｃを重ね合わ
せた時の仮想マクロセル構成を示す。

【００２８】ｎ層仮想マクロセル構成においては、１つ
の仮想マクロセルレイヤのみに覆われる地域と複数の仮
想マクロセルレイヤに覆われる地域が存在する。移動端
末の所在地が複数の仮想マクロセルレイヤに覆われる地
域である場合には、移動端末に対する無線回線設定時や
無線回線切替時において無線回線割当を行なう以前に、
移動端末を管理する仮想マクロセル基地局および仮想マ
クロセルレイヤを決定する必要がある。これは、移動端
末の在圏位置が最も中心部に近い仮想マクロセルおよび
当該仮想マクロセルが含まれる仮想マクロセルレイヤが
選択される。その選択により、移動端末は無線回線設定
時に常に仮想マクロセルの中心部に配置されることとな
り、後述するバタツキ現象が抑制される。以上により、
移動端末が管理を受ける仮想マクロセル基地局および仮
想マクロセルレイヤが決定した後に、移動端末は無線回
線の割当を受ける。

【００２９】請求項４に示す仮想マクロセル固定割当法
においては、予め仮想マクロセルレイヤ毎に無線回線が
固定的に割り当てられており、移動端末は在圏仮想マク
ロセルにおいて、その時点で使われていない空き無線回
線を割り当てられる。請求項４に示す仮想マクロセルダ
イナミック割当法においては、全仮想マクロセルレイヤ
が全無線回線を共有する。そのため、移動端末に無線回
線を割り当てることにより、当該移動端末の近傍に位置
する同一無線回線を使用中の他の移動端末が、仮想マク
ロセル外へ移動していないにも拘わらず、無線回線切替
を受ける可能性がある。そのような状況を避ける為に、
図１の仮想マクロセル無線回線制御部１２が、複数の仮
想マクロセル間に渡る無線回線割当の調整と管理を行な
う。また、仮想マクロセル無線回線制御部１２は、移動
端末が仮想マクロセル外へ移動することに起因する無線
回線切替の際の切替先レイヤの決定、および切替先と切
替元仮想マクロセル間の情報の転送の管理も行なう。

【００３０】図５は従来のマクロセル基地局構成を説明
するものである。５１はマクロセル基地局、５２は無線
回線の制御を行う無線制御器、５３はマクロセルであ
る。移動端末１４から無線回線設定の要求が発生した場
合には、無線制御器５２が移動端末１４に対する無線回
線割当を行う。移動端末１４が他のマクロセル２へ移動
する場合には、隣接するマクロセル基地局５１の無線制
御器５２間の通信により無線回線切替が行われる。

【００３１】図７は従来のマクロセルシステムにおける
ハンドオーバーを説明するものである。７１は切替元マ
クロセル、７２は切替先マクロセルである。従来のマク
ロセル構成では、移動端末１４がマクロセル間の境界上
を移動する際に、移動端末１４と切替元マクロセル７１
間の距離と切替先マクロセル７２間の距離がほぼ等しく
なるため、切替先マクロセル７２との通信が安定するま
での間に、切替先マクロセル７２から切替元マクロセル
７１への再切替、更に切替先マクロセル７２への再々切
替という過剰な切替を伴うバタツキ現象が発生する。

【００３２】本発明による仮想マクロセル構成において
は、図４に示すように移動端末１４が仮想マクロセル外
へ移動する際には、移動後の移動端末１４の位置が移動
先仮想マクロセルの中心部付近となる関係にある仮想マ
クロセルが切替先マクロセルとして選択されることによ
り、切替直後に切替先マクロセルと移動端末１４との間
で十分な通信品質が確保されており、バタツキ現象の発
生が抑制される。

【００３３】サービスエリアとして２０×２０＝４００
ヶのマイクロセルでカバーされる地域における３層レイ
ヤ仮想マクロセル構成と従来のマクロセル構成の処理可
能呼量の比較を行なう。但し、呼量の計算は入線無限／
出線数ｎ／加わる呼量ａ／呼損率Ｂの関係を表すアーラ
ンの損失式により算出する。また、提案方式の構成とし
ては、レイヤ数が３、無線回線の割当は３レイヤにそれ
ぞれ等しい無線回線数を固定割当（請求項４に相当）、
１仮想マクロセルは２７個のマイクロセルによって構成
される場合を想定する。また、従来方式のマクロセル方
式では、マクロセルの大きさは上記仮想マクロセルと同
一とし、周波数繰り返しは７を想定している。図６に従
来方式のマクロセル方式を示す。６１ａ、６１ｂ、６１
ｃ、６１ｄ、６１ｅ、６１ｆはそれぞれ異なる無線回線
群が割り当てられるマクロセルを示す。

【００３４】上記仮定及び図３に示す３層レイヤ仮想マ
クロセル構成のサービスエリア内の処理可能呼量Ｙは、
次式によって求めることができる。

【００３５】ｆ（Ｎ÷Ｌ’、Ｂ）×Ｍ’×Ｌ’＝ＹＮ：サービスエリア内で使用可能な全無線回線数Ｌ’ ：仮想マクロセルレイヤ内の仮想マクロセル数／サービスエリアＢ：規定の呼損率ｆ（Ｎ÷Ｌ’、Ｂ）：１仮想マクロセル内で処理可能な呼量［アーラン］Ｍ’ ：多層レイヤ数Ｙ：サービスエリア内で処理可能な全呼量［アーラン］

【００３６】一方、図６に示す従来の周波数繰り返し７
のマクロセル構成のサービスエリア内の処理可能呼量Ｘ
は、次式で求められる。

【００３７】ｆ（Ｎ÷Ｌ、Ｂ）×Ｍ×Ｌ＝ＸＮ：サービスエリア内で使用可能な全無線回線数Ｌ：各周波数群が用いられるマクロセル数／サービスエリアＢ：規定の呼損率ｆ（Ｎ÷Ｌ、Ｂ）：１マクロセル内で処理可能な呼量［アーラン］Ｍ：マクロセル無線回線繰り返し再利用数Ｘ：サービスエリア内で処理可能な全呼量［アーラン］

【００３８】ここで、Ｎ＝１２０、Ｂ＝０．０１、Ｍ’
＝３の場合、Ｌ＝８．５（３レイヤ平均値）となり、処
理可能な全呼量はＸ＝７４０［アーラン］となる。

【００３９】一方、従来方式の場合も上と同一の条件で
あるＮ＝１２０、Ｂ＝０．０１を想定するとＭ＝７の場
合、Ｌ＝２．１（７マクロセル平均値）となり、処理可
能な全呼量はＸ＝１４２［アーラン］となる。

【００４０】以上により、３層レイヤ仮想マクロセル構
成の処理可能呼量は、周波数繰り返し７の従来のマクロ
セル構成の場合の５．２倍となり、同時通話可能加入者
数が大幅に改善されることがわかる。

【００４１】

【発明の効果】本発明は、都心部のような加入者数が多
く、通信需要の大きいサービスエリアにおいて、低速に
移動するユーザを対象としたコードレス電話サービスを
提供するマイクロセル移動通信システムを利用して、高
速に移動する移動端末向けの移動通信サービスを提供す
ることを可能とし、かつ移動端末のバッテリー持続時間
の改善及び、ハンドオーバー時のバタツキの少ない無線
回線切替を行い、更に同一無線回線干渉量を減少させる
ことによる同時通話可能加入者数の向上を達成する効果
を持つ。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による仮想マクロセルシステムの構成図
である。

【図２】本発明による仮想マクロセルシステムのセル構
成図である。

【図３】本発明による３層仮想マクロセルシステムのセ
ル構成図である。

【図４】本発明による３層仮想マクロセル構成における
ハンドオーバーを示す図である。

【図５】従来技術のマクロセル基地局のセル構成図であ
る。

【図６】従来技術のマクロセルシステムのセル構成図で
ある。

【図７】従来技術におけるハンドオーバーを説明する図
である。

【符号の説明】

１マイクロセル２仮想マクロセル３マイクロセル基地局４Ｅ／Ｏ変換器５仮想マクロセル制御ユニット６光ファイバ群７Ｏ／Ｅ、Ｅ／Ｏ変換器８変復調器群９レベル測定器群１０クロスコネクトスイッチ１１仮想マクロセル制御器１２仮想マクロセル無線回線制御部１３マイクロセル制御器１４移動端末２１ａ無線回線群ａを用いる仮想マクロセル２１ｂ無線回線群ｂを用いる仮想マクロセル２１ｃ無線回線群ｃを用いる仮想マクロセル３１ａ無線回線群ａを用いる仮想マクロセルレイヤ１３１ｂ無線回線群ａを用いる仮想マクロセルレイヤ２３１ｃ無線回線群ａを用いる仮想マクロセルレイヤ３５１マクロセル基地局５２無線制御器５３マクロセル６１ａ無線回線群ａを用いるマクロセル６１ｂ無線回線群ｂを用いるマクロセル６１ｃ無線回線群ｃを用いるマクロセル６１ｄ無線回線群ｄを用いるマクロセル６１ｅ無線回線群ｅを用いるマクロセル６１ｆ無線回線群ｆを用いるマクロセル６１ｇ無線回線群ｇを用いるマクロセル７１切替元マクロセル７２切替先マクロセル

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】サービスエリアを第１の大きさの複数の
マイクロセルでカバーし、歩行速度程度の第１の速度で
移動する移動端末とマイクロセル毎に設置されるマイク
ロセル基地局が、無線回線を介して通信を行なう移動通
信システムにおいて、複数のマイクロセルによりカバーされるエリアを一つの
マクロセルとして仮想的に扱い、第１の速度で移動する
移動端末の無線回線制御をマイクロセル単位で行ない、
第１の速度より速い第２の速度で移動する移動端末の無
線回線制御を仮想的なマクロセル単位で行なうことによ
り、移動端末の移動速度に拘わらず、１台の移動端末で
ユーザが通信サービスを受けられることを特徴とするマ
イクロセル移動通信システム。
【請求項２】請求項１記載の移動通信システムにおい
て、複数のマイクロセルによりカバーされるエリアを仮
想的に一つのマクロセルとして扱い、仮想的なマクロセ
ルを繰返し配置するセル構成法を特徴とするマイクロセ
ル移動通信システム。
【請求項３】請求項２記載の移動通信システムにおい
て、仮想的なマクロセルをマイクロセルシステムの所要
無線回線繰り返し距離毎に繰返し配置することによりカ
バーされるサービスエリアを１つのレイヤとして扱い、
同一のレイヤ内の仮想的なマクロセルは同一の無線回線
の再利用を可能とし、更にそれぞれの仮想的なマクロセ
ルの位置関係を考慮し、レイヤを多層化（ｎレイヤ化）
することにより移動端末が仮想的なマクロセル外へ移動
する際に、移動後の移動端末の位置が移動先の仮想的な
マクロセルの中心部付近となるような関係にある仮想的
なマクロセルを含むレイヤを切替先レイヤとして選択
し、無線回線切替を伴うハンドオーバが行なわれるセル
構成法を特徴とするマイクロセル移動通信システム。
【請求項４】請求項３記載の移動通信システムにおい
て、全無線回線をｎ層化されたｎヶの各レイヤへ固定的
に分割することにより、移動端末への無線回線設定時
に、移動端末の在圏レイヤに固定的に割り当てられた無
線回線から、空き無線回線を移動端末に割り当てる固定
割当法あるいは、ｎ層化されたｎヶの各レイヤが全無線
回線を共有することにより、移動端末への無線回線設定
時に、全無線回線の中から使用可能な空き無線回線を選
択して移動端末に割り当てるダイナミック割当法により
無線回線が設定されることを特徴とするマイクロセル移
動通信システム。