JPH06245261A - セルラ型無線電話システムの基地局選択方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】一般の基地局５，〜９で構成されているセルラ
型無線電話網の複数の基地局５，〜８による重なったサ
ービスエリア１４内の時間的なトラヒック変動の大きい
特定地域やチャネル切替えが連続的に発生する特異地点
２１に、共通制御用無線チャネルのみを有し通話用無線
チャネルを持たない補助基地局４を設置し、制御局１は
一般の基地局５，〜９と補助基地局４の両方を制御す
る。 【効果】システム全体の無線チャネル使用効率を著しく
向上する。この効果は、基地局の無線チャネル割当てを
時間帯によって変えたり、時間帯によってサービスエリ
アの大きさを変更したりするＤＣＡを固定的に与えられ
たオーバーラップサービスエリアの範囲以内で実行する
とき特に大きい。セルラ型無線電話システムでチャネル
切替え実行回数を削減できるので、中央処理装置の処理
量を軽減し、結果的にシステムの加入者収容能力が向上
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はセルラ型無線電話システ
ムの基地局選択方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のセルラ型無線電話システムにおい
ては、移動局は最も電波受信状態の良い無線基地局を選
択し、また、通話中に発生するチャネル切替えを実行す
る際には、直前データとして最も受信状態が良いと判断
される基地局に切替えを行う。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】セルラ型無線電話シス
テムにおける基地局の設置点とそのサービスエリアとは
移動局トラヒックの予想分布と電波伝播配置とから最も
望ましい場所を優先的に選択して決定するか、実際の基
地局の設置場所の地理的並びに建造物の構造上の諸条件
から、サービスエリア構成は必ずしも計画の通りではな
い。また、一日の時間帯により移動局トラヒック分布も
大きく変動する。

【０００４】ここで、従来のセルラ型無線電話システム
では、隣接するセル相互の一方のセルが輻輳し、他方に
余裕があるセルが重なったエリアが生じたとき、移動局
トラヒックの一部を余裕のあるセルに誘導して輻輳セル
を救済することができないという問題点があった。

【０００５】一方、セルラ型無線電話システムにおける
処理負荷の観点から見ると、チャネル切替えのために使
用される処理量は新しい呼のための通話路設定を行う処
理量に次いで多い傾向にある。また、実際のフィールド
では、チャネル切替えが発生するポイントはほぼ決まっ
ており、その上、短い区間で２度，３度とチャネル切替
えが連続する特異区間も多く形成されることが良く知ら
れている。

【０００６】この特異区間のほとんどは、その時点の最
良セルではなく、十分良好な第２，第３のセルの無線チ
ャネルをアサインすればチャネルの切替え回数を減らす
ことができるが、従来のセルラ型無線電話システムで
は、これができないという問題点があった。

【０００７】本発明の目的は、一般の基地局で構成され
ているセルラ型無線電話網の複数の基地局による重なっ
たエリアにおいて、時間的なトラヒック変動の大きい特
定地域やチャネル切替えが連続的に発生する特異地点
に、共通制御用無線チャネルのみを有し通話用無線チャ
ネルを持たない補助基地局を設置し、制御局は一般の基
地局と補助基地局の両方を制御することにより、上記問
題点を解決したセルラ型無線電話システムの基地局選択
方式を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】第１の発明のセルラ型無
線電話システムの基地局選択方式は、セルラ型無線電話
システムにおいて複数の一般の基地局によるサービスエ
リアが重なっている地域に共通制御用無線チャネルのみ
を持ち通話用無線チャネルを持たない補助基地局を設置
し、この補助基地局の前記共通制御用無線チャネルを待
受けチャネルとした移動局が発信または着信呼出しに対
する応答を行ったとき前記補助基地局はあらかじめ制御
局から与えられた前記補助基地局がサービスエリアの重
なっている前記一般の基地局の１つに再度発信を行うよ
う指示する指示手段と、前記移動局が移動中に前記補助
基地局をチャネル切替え先の最優先候補として前記制御
局に切替え要求してきたとき前記制御局においてあらか
じめ定めた前記一般の基地局を優先的に選択する選択手
段とを備えることを特徴とする。

【０００９】また、第２の発明のセルラ型無線電話シス
テムの基地局選択方式は、移動局が通信中にチャネル切
替えが必要となることに対処するために切替え先候補基
地局をあらかじめ走査・測定し、複数の前記切替え先候
補基地局のデータを前記移動局がシステムへのチャネル
切替え要求の際に送信するセルラ型無線電話システムの
基地局選択方式であって、通話用無線チャネルを有せ
ず、システム共通制御用無線チャネルの基地局対移動局
の送信機能のみを有し、且つ待受けチャネルを持たず、
送信するデータの基本形式をあらかじめ内蔵し、システ
ムパラメータの変更と基地局監視とが必要の都度制御局
との間を通信回線で接続し、実際の発信呼と着信呼出し
応答呼を受け付けない補助基地局を他の複数の一般の基
地局によるサービスエリアが重なっている地域に設置
し、前記移動局が移動中に前記補助基地局をチャネル切
替え先の最優先候補として前記制御局に切替え要求して
きたときは前記制御局において通信中の基地局との位置
関係からあらかじめ定めた前記一般の基地局を優先的に
選択することを特徴とする。

【００１０】

【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。

【００１１】図１は第１の発明の第１の実施例を示すセ
ルラ型無線電話システムのブロック図、図２は図１にお
ける制御局が発信制御並びにチャネル切替え優先基地局
を管理するために内蔵している管理表の一例を示す図で
ある。

【００１２】本実施例のセルラ型無線電話システムは、
図１に示すように一般の基地局５，６，７，８と、補助
基地局４と、制御局１とから構成されている。一般の基
地局５，６，７，８はそれぞれ共通制御用無線チャネル
と通話用無線チャネルとを有し、サービスエリア１５，
１６，１７，１８，１９を持つ。また、補助基地局４は
サービスエリア１５，１７，１８の重なったエリアに設
置され、通話用無線チャネルは持たず、共通制御用無線
チャネルのみを有し、サービスエリア１４を持つ。そし
て、各基地局４，５，６，７，８，９はそれぞれ通信線
３４，３５，３６，３７，３８，３９を介して制御局１
によって制御される。また、制御局１は保守端末２およ
び他の通信網１１と接続されている。

【００１３】補助基地局４では、図２に示すように１４
時から１６時までの時間帯は一般の基地局８を発信転換
先基地局とし（発信制御１）、１６時から翌日の１４時
までの時間帯は一般の基地局７を発信転換先基地局とし
ている（発信制御２）。なお、この管理表は制御局１の
保守端末２（図１に図示）から保守者によって変更する
ことが可能である。

【００１４】ここで、説明のための条件としてサービス
エリア１４は基地局７の電波より強いものとする。ま
た、サービスエリア１７は１４時から１６時までトラヒ
ックが非常に高くなり、基地局７のチャネル全話中がか
なりの頻度で発生する状況であるが、基地局８はこの時
間帯にチャネルの余裕があるものとする。

【００１５】今、道路１０上を走行する移動局３がサー
ビスエリア１４において補助基地局４に発信を行うと、
補助基地局４はあらかじめ制御局１から通信線３４を介
して与えられている情報により、この地域のサービスエ
リア１５，１７または１８のうちの１つに再発信するよ
う指示を与える。

【００１６】例えば、補助基地局４は制御局１の指示に
より１４時までの間に発信を受けた場合には、再発信先
を基地局８とする指示を移動局３に与える。

【００１７】この発信転換先とスケジュールは図２に示
す管理表として制御局１内に準備され、制御局１はこの
管理表内の開始時刻（ＦＲＯＭ ＨＨＭＭ）をシステム
の基地局運用データ更新時と保守者による運用データ変
更時に補助基地局４に転送する。

【００１８】このように本実施例では、隣接セルとの重
なりサービスエリアのトラヒックを一方のセルに誘導す
ることにより、基地局のサービスエリアを実質的に一部
変更する。

【００１９】次に、本実施例における無線チャネル切替
え動作について説明する。

【００２０】まず、補助基地局４を設備する以前の状
態、すなわち従来のシステムについて説明すると、道路
１０上を移動局３が図１の下から上へ走行して、地点２
０で基地局５を介して通信を開始する。

【００２１】移動局３は地点２１で基地局５のサービス
エリア１５の外に出たことで無線チャネル切替え要求を
行う。制御局１は移動局３の報告により基地局７が最善
のセルと判断して無線チャネル切替えを実行する。

【００２２】次いで、移動局３は地点２２においてサー
ビスエリア１７の外に出たことで再びチャネル切替えを
要求し、制御局１は移動局３の報告により基地局８を最
善のセルとして選択してチャネル切替えを実行する。

【００２３】この後、移動局３は地点２３において再度
チャネル切替え要求を行い、制御局１により基地局９に
チャネルを切り替えたのち、地点２４において通信を終
了したものとする。

【００２４】ここで、地点２１に注目すると、基地局７
の電波が基地局８の電波より良好のため基地局７をチャ
ネル切替え先として選択した。しかし、サービスエリア
１７は地勢や建造物の影響で地点２２において退行して
いるため移動局３は極めて短い区間の移動で再びチャネ
ル切替えが必要になっている。

【００２５】一方、地点２１は基地局８のサービス圏内
でもあるので、もし地点２１において基地局５から基地
局８の無線チャネルにチャネルを切り替えていれば、地
点２２でのチャネル切替えは不要になる。

【００２６】すなわち、この例では移動局３は地点２
１，２２および２３の３回のチャネル切替えサービスを
受けているが、地点２１と２３の２回のチャネル切替え
に削減できる。

【００２７】地点２１のような箇所は、トラヒックの多
い幹線道路においてはできるだけ発生しないことが望ま
しいが、置局後の実際の測定や試験で明らかになること
が多い。

【００２８】次に、補助基地局を設置した後の本実施例
における無線チャネル切替え動作について図３を併用し
て説明する。

【００２９】図３は図１における制御局が行うチャネル
切替え要求処理フローの一部を示すフローチャートであ
る。

【００３０】本実施例では、前述したようにサービスエ
リア１５，１７，１８の重なったエリアの地点２１に共
通制御用無線チャネル専用の補助基地局４を設置してい
る。この補助基地局４の出力は重なりエリア付近に限定
したサービスエリア１４を持つ。

【００３１】移動局３が地点２１付近でチャネル切替え
先の最優先候補として補助基地局４をあげ、通信中の基
地局５に切替え要求を行うと（ステップ１０１）、基地
局５は制御局１に通信線３５を介してチャネル切替え要
求を伝達する。

【００３２】制御局１では、どの補助基地局が切替え候
補第１優先かを判断し（ステップ１０２）、図２に示す
管理表の補助基地局運用データを参照し（ステップ１０
３）、チャネル切替えにおいて切替え前は基地局５で切
替え先が補助基地局４の場合は基地局８を優先選択す
る。

【００３３】すなわち、図３において管理表を参照して
現有セルが改善対策セルと等しいかを判断し（ステップ
１０４）、等しいときは管理表から切替え先セルを抽出
する（ステップ１０５）。そして、空きチャネルがある
かを調べて（ステップ１０６）、空きがあればチャネル
切替えを実行する（ステップ１０７）。

【００３４】また、ステップ１０２で第１優先順位の補
助基地局が決定できないとき、ステップ１０４で現有セ
ルが改善対策セルでないとき、ステップ１０６で空きチ
ャネルがないときはそれぞれ補助基地局を除く受信レベ
ル優先選択チャネル切替えを実行する（ステップ１０
８）。

【００３５】なお、ここでは移動局３が通信中にチャネ
ル切替えが必要となることに備え、切替え先候補基地局
をあらかじめ走査・測定し、複数の切替え先候補基地局
のデータを移動局３からシステムへのチャネル切替え要
求があったときに送信する場合について詳細に説明した
が、チャネル切替えに際し、切替え先チャネルの基地局
選定を制御局１が複数の基地局に指示して測定する場合
も、同様に切替え先基地局の優先順位の転換を実施す
る。

【００３６】次に、第１の発明の第２の実施例について
図１と図４，図５を併用して説明する。本実施例は前述
した第１の発明の第１の実施例を更に発展させたもので
ある。

【００３７】図４は第１の発明の第２の実施例における
制御局が発信制御並びにチャネル切替え優先基地局を管
理するために内蔵している管理表の一例を示す図、図５
は図１における制御局が行う周期トラヒックデータに基
づき図４に示す管理表を更新する処理フローを示すフロ
ーチャートである。

【００３８】制御局１から補助基地局４に与える情報は
上記第１の実施例と同様であるが、制御局１は図４に示
す管理表を作成・更新する。

【００３９】すなわち、補助基地局４は第１優先として
受け付けた発信または着信呼出し応答のトラヒックの転
換先を各基地局の実際のトラヒック状態を測定して周期
トラヒックデータ集計を行い（ステップ２０１）、余裕
のある基地局を選択する。

【００４０】制御局１は周期的トラヒック観測の結果か
ら各補助基地局ごとの最新の使用率を作成し（ステップ
２０２）、随時前回更新分との内容を比較し（ステップ
２０３）、この結果通信線３４を介して補助基地局４に
指示する。

【００４１】そして、補助基地局ごとの発信先転換デー
タの更新の有無を調べ（ステップ２０４）、ここでは補
助基地局４にデータ更新があるので更新データを送信し
（ステップ２０５）、補助基地局４では図４に示す管理
表の現在使用率データを更新する（ステップ２０６）。

【００４２】次に、第２の発明について図１と図６，図
７を併用して説明する。図６は第２の発明の第１の実施
例を示すシステムブロック図で、通信中の移動局からの
チャネル切替え要求に対する制御局１の動作は第１の発
明の第１の実施例と全く同じである。

【００４３】図１においては、制御局１と各基地局との
間は一般に通話チャネルのそれぞれの通信に伴う固有信
号と共通制御用無線チャネルの信号データを共通のデー
タ回線で結んでいる。このデータ回線では、プロトコル
としてはＣＣＩＴＴ勧告のＸ．２５やＮｏ．７共通線信
号、またはそれらに準じたものを使用している。

【００４４】然るに、本実施例のセルラ型無線電話シス
テムでは、図６に示す補助基地局４を待受けチャネル対
象局として移動局３に報知しないので、移動局３からの
発信呼や着信呼出し応答呼を受け付けることはしない
し、また着信呼出し（一般にページとも言う）も行わな
い。従って、補助基地局４が処理する内容も定型的で実
際の呼ごとに制御局１との間で通信する必要は全く無
い。

【００４５】本実施例では、図６に示すように補助基地
局４は制御局１との間を、それぞれ公衆加入回線６１に
より公衆電話通信網６０を介して必要の都度接続する。
この通信回線はシステムの共通制御用無線チャネルの報
知データの内容を変更する場合、すなわち、例えば時間
的に補助基地局４の出力を変更してチャネル切替え先を
誘導する地域の大きさを変更するときや補助基地局４の
警報出力などの運用監視に使用する。

【００４６】次に、第２の発明の第２の実施例について
図７を参照して説明する。図７は第２の発明の第２の実
施例を示すシステムブロック図である。

【００４７】図７において、移動局３から見た補助基地
局４の機能は図６に示した第２の発明の第１の実施例と
全く同じであるが、補助基地局４と制御局１とを結ぶ情
報伝達手段が異なる。

【００４８】本実施例では、制御局１と補助基地局４を
結ぶ情報伝達手段として、システムが移動局３に提供し
ている無線電話用通信回線を必要の都度使用する。通信
手順もシステム標準手順を使用する。送受信機７１は補
助基地局４と共に設置され、補助基地局４との間は例え
ば移動局用データ端末サービス用標準の接続手段と通信
手順を使用する。

【００４９】制御局１は補助基地局４から送信する報知
情報並びに運用監視に伴う制御情報を、最寄りの一般の
基地局７を介してデータ通信呼の形式で伝える。また、
基地局４または送受信機７１の警報などは送受信機７１
からシステム標準のデータ通信手順で一般の基地局７を
介して制御局１に伝える。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、時間帯に
よって輻輳が発生する基地局と、その時間帯に輻輳して
いない隣接基地局を持つシステムにおいて、輻輳してい
る基地局のトラヒックの一部を、サービスエリアが重な
っている地域で輻輳していない基地局にトラヒック誘導
を行うことにより、システム全体の無線チャネル使用効
率を著しく向上するという効果を有し、基地局の無線チ
ャネル割当てを時間帯によって変えたり、時間帯によっ
てサービスエリアの大きさを変更したりするダイナミッ
ク・チャネル・アサインメント（ＤＣＡ）を固定的に与
えられたオーバーラップサービスエリアの範囲以内で実
行するとき特に大きい効果を有する。

【００５１】さらに、セルラ型無線電話システムでチャ
ネル切替え実行回数を削減できるので、中央処理装置の
処理量を軽減し、結果的にシステムの加入者収容能力が
向上するという効果を有する。

【００５２】また、第２の発明では、制御局と補助基地
局の通信回線を高速且つ大容量の専用回線でなく、低速
の音声回線あるいはセルラ型無線電話システムの一般通
信回線を必要の都度接続するので、通信回線費用が安く
なり、さらに制御局と補助基地局を結ぶそれぞれの回線
装置が簡単になるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の発明の第１の実施例を示すセルラ型無線
電話システムのブロック図であ

【図２】図１における制御局が発信制御並びにチャネル
切替え優先基地局を管理するために内蔵している管理表
の一例を示す図である。

【図３】図１における制御局が行うチャネル切替え要求
処理フローの一部を示すフローチャートである。

【図４】第１の発明の第２の実施例における制御局が発
信制御並びにチャネル切替え優先基地局を管理するため
に内蔵している管理表の一例を示す図である。

【図５】図１における制御局が行う周期トラヒックデー
タに基づき図４に示す管理表を更新する処理フローを示
すフローチャートである。

【図６】第２の発明の第１の実施例を示すシステムブロ
ック図である。

【図７】第２の発明の第２の実施例を示すシステムブロ
ック図である。

【符号の説明】

１ 制御局 ２ 保守端末 ３ 移動端末 ４ 補助基地局 ５，〜，９ 一般の基地局 １４，〜，１９ サービスエリア ２０，〜，２４ 地点 ３７，〜，３９ 通信線 ６１ 公衆加入回線 ６２ 公衆電話通信網 ７１ 送受信機

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 セルラ型無線電話システムにおいて複数
   の一般の基地局によるサービスエリアが重なっている地
   域に共通制御用無線チャネルのみを持ち通話用無線チャ
   ネルを持たない補助基地局を設置し、この補助基地局の
   前記共通制御用無線チャネルを待受けチャネルとした移
   動局が発信または着信呼出しに対する応答を行ったとき
   前記補助基地局はあらかじめ制御局から与えられた前記
   補助基地局がサービスエリアの重なっている前記一般の
   基地局の１つに再度発信を行うよう指示する指示手段
   と、前記移動局が移動中に前記補助基地局をチャネル切
   替え先の最優先候補として前記制御局に切替え要求して
   きたとき前記制御局においてあらかじめ定めた前記一般
   の基地局を優先的に選択する選択手段とを備えることを
   特徴とするセルラ型無線電話システムの基地局選択方
   式。
2. 【請求項２】 移動局が通信中にチャネル切替えが必要
   となることに対処するために切替え先候補基地局をあら
   かじめ走査・測定し、複数の前記切替え先候補基地局の
   データを前記移動局がシステムへのチャネル切替え要求
   の際に送信するセルラ型無線電話システムの基地局選択
   方式であって、通話用無線チャネルを有せず、システム
   共通制御用無線チャネルの基地局対移動局の送信機能の
   みを有し、且つ待受けチャネルを持たず、送信するデー
   タの基本形式をあらかじめ内蔵し、システムパラメータ
   の変更と基地局監視とが必要の都度制御局との間を通信
   回線で接続し、実際の発信呼と着信呼出し応答呼を受け
   付けない補助基地局を他の複数の一般の基地局によるサ
   ービスエリアが重なっている地域に設置し、前記移動局
   が移動中に前記補助基地局をチャネル切替え先の最優先
   候補として前記制御局に切替え要求してきたときは前記
   制御局において通信中の基地局との位置関係からあらか
   じめ定めた前記一般の基地局を優先的に選択することを
   特徴とするセルラ型無線電話システムの基地局選択方
   式。