JPH07203518A - 空きチャネル検索方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 自律分散制御方式において、互いに干渉し合
う距離範囲に配置される各基地局で通信チャネルの重複
の発生を低減する。 【構成】 互いに干渉し合うゾーン１〜７を形成する各
基地局に対して、各基地局の基地局コード（ｂ₁ 〜ｂ
₇ ）に基づいて決定される空きチャネル検索開始チャネ
ルのチャネル番号が、シリアルにチャネル番号が与えら
れた全通信チャネル（ｍ個）を略均等に分割するように
基地局コード（ｂ₁ 〜ｂ₇ ）を割り当てる。そして、各
基地局では、自身の基地局コードに基づいて空きチャネ
ル検索開始チャネルのチャネル番号を決定し、決定され
たチャネル番号の通信チャネルから順に空きチャネル検
索を開始することを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数の通信チャネルを
有する各基地局が、複数の移動端末に対して、通信チャ
ネルを自律的に割り当てる移動通信システムにおける空
きチャネル検索方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の自動車／携帯電話方式において
は、一般に、各基地局毎にトラヒックに応じて適正な通
信チャネルの数を決定し、互いに干渉し合う距離範囲内
に存在する各基地局には同一の通信チャネルが割り当て
られないように、予め固定的に通信チャネルを配置する
固定チャネル配置方式がとられていた。

【０００３】この方式では、移動端末から通信チャネル
の割り当ての要求を受ける度に、各基地局が、予め固定
的に割り当てられている複数の通信チャネルから、空い
ている通信チャネル（以後、空き通信チャネルと称す）
を順に割り当てれば良いため、制御が簡単である。この
方式は、周波数を有効利用する観点に基づいて考える
と、各基地局に十分な数の通信チャネルを固定的に割り
当てる必要があるために、場合によっては空き通信チャ
ネル（使用されていない周波数）が多くなり、非効率と
なる可能性がある。

【０００４】しかしながら、通常の自動車／携帯電話方
式では、各基地局によりサービスを受けることができる
範囲（以後、ゾーンと称す）が大となるよう構成されて
いるため、各ゾーン内にトラヒックの多い所と少ない所
が存在しても、ゾーン全体のトラヒック変動は小とな
る。また、一つのゾーンにトラヒックが極端に偏ること
も少い。したがって、上述した固定チャネル配置方式を
適用しても、周波数利用効率が大きく低下する可能性は
低い。こうした事情と制御が簡単であるという上記利点
とのために、固定チャネル配置方式が一般的に用いられ
ていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の自動車／携帯電話方式は、各基地局に対応する各ゾー
ンが大となるよう構築されるため、固定チャネル配置方
式を用いて効率良く周波数を活用することができる。

【０００６】これに対して、小なるゾーンを用いる方式
（以後、マイクロセル方式と称す）においては、固定チ
ャネル配置方式のみを用いることは適当ではない。例え
ば、駅前のような時間帯によってトラヒック変動が激し
いゾーンでは、当該ゾーンの平均トラヒックに応じた数
の通信チャネルを当該基地局に配置すると、高トラヒッ
ク時には、実際のトラヒックに比べて通信チャネルの数
が少なく、呼損が多く生じてしまう。逆に、高トラヒッ
ク時に応じた数の通信チャネルを当該基地局に配置する
と、低トラヒック時には、空き通信チャネルが多く生
じ、通信チャネルの使用効率が低下する。

【０００７】このように、マイクロセル方式において
は、一つのゾーン内のトラヒック変動が激しく、固定チ
ャネル配置方式を用いるのは不適切である。そこで、基
地局が移動端末から通信チャネルの割り当ての要求を受
ける度に、当該基地局の上位局が通信チャネルの中から
使用可能な空き通信チャネルを検索して（以後、この検
索を空きチャネル検索と称す）割り当てることでチャネ
ル使用効率を高めるダイナミックチャネル配置方式が提
案されている。

【０００８】このダイナミックチャネル配置方式では、
上位局が、通信チャネルの割り当てを要求する基地局と
干渉し合う距離範囲に配置された他の基地局で使用され
ていない通信チャネルを逐次検索する必要がある。ま
た、マイクロセル方式では基地局数が必然的に大となる
ので、上位局が、複数の基地局における通信チャネルの
割り当てを制御して空きチャネル検索を行うことは、そ
の制御能力上、極めて困難となる。このため、マイクロ
セル方式においては各基地局自身が通信チャネル制御を
行う制御方式（以後、自律分散制御方式と称す）が有効
である。

【０００９】空きチャネル検索を自律分散制御方式で実
施する場合、全ての通信チャネルに対して、順次、干渉
波の測定を行い、干渉波受信レベルが所定のしきい値以
下である通信チャネルを空き通信チャネルとする方法が
考えられる。このようにして得られた複数の空き通信チ
ャネルをメモリに蓄積し、基地局が移動端末から通信チ
ャネルの割り当ての要求を受けた場合、メモリに蓄積し
た空き通信チャネルの一つを割り当てる。

【００１０】割り当てられた空き通信チャネルに関し
て、移動端末側でも干渉波の測定を行い、使用可能であ
るかどうかを判断し、可能であればその通信チャネルで
以降の通信プロトコルを起動する。ところで、通信チャ
ネルの空き状況は時々刻々と変化するため、ある一定時
間毎に空きチャネル検索を実施してメモリ内容を更新し
なければならない。すなわち、全ての通信チャネルに対
して、順次、干渉波の測定を行う必要があるが、これに
は極めて時間がかかる。

【００１１】この時間を短縮する方法として、基地局が
全通信チャネルからランダムに通信チャネルを選択して
空きチャネル検索を実施する方法が考えられるが、他の
基地局でも同様の処理が行われるため、互いに干渉し合
う距離範囲に存在する各基地局のメモリに、同一の通信
チャネルが記憶されることがある。

【００１２】例えば、互いに干渉し合う距離範囲に存在
する第１の基地局および第２の基地局が、図３に示すよ
うなタイミングで空きチャネル検索を行ったものとす
る。この際、空きチャネル検索期間終了時点から次の空
きチャネル検索期間開始時点までの空き通信チャネル保
持期間において、第１および第２の基地局の空き通信チ
ャネルを記憶する各メモリには、図４に示すように、同
一の通信チャネル（ここでは１ｃｈ）が第１番目に記憶
されているものとする。以後、第１番目の通信チャネル
を空きチャネル検索開始チャネルと称す。

【００１３】このような前提で、図３に示す時点ｔ１に
おいて、第１の基地局が、ある移動端末から通信チャネ
ルの割り当ての要求を受けるとともに、第２の基地局
が、時点ｔ１と同時刻である時点ｔ２で他の移動端末か
ら通信チャネルの割り当ての要求を受けるものとする。
この場合、第１および第２の基地局は、それぞれ同一の
通信チャネル（１ｃｈ）を割り当てる。

【００１４】こうして通信チャネルを割り当てられた各
移動端末は、当該通信チャネルに対する干渉波の測定を
行うが、干渉波は存在しないため、当該通信チャネルを
使用可能であるものと判断する。したがって、互いに干
渉し合う距離範囲に配置された第１および第２の基地局
が異なる移動端末に同一の通信チャネルを提供してしま
う。この場合、同一通信チャネルを使用する各移動端末
が干渉し合い、呼損が生じる虞がある。

【００１５】また、前述した前提では、時点ｔ１より遅
れた時点ｔ３において、第２の基地局が移動端末から通
信チャネルの割り当ての要求を受けた場合、第２の基地
局は当該移動端末に対してメモリに記憶された空きチャ
ネル検索開始チャネル（１ｃｈ）を割り当てる。しかし
ながら、この通信チャネル（１ｃｈ）は、時点ｔ１にお
いて、第１の基地局により他の移動端末に割り当てら
れ、通信に使用されている。

【００１６】したがって、第２の基地局により第１番目
の通信チャネル（１ｃｈ）を割り当てられた移動端末
は、干渉波の測定により当該通信チャネルが使用不可能
であると判断し、第２の基地局に対して通信チャネルを
再度割り当てるよう要求する。この再要求により、第２
の基地局は第２番目の通信チャネル（１５ｃｈ）を割り
当てる。このように、チャネル検索に時間がかかるとい
う問題があった。

【００１７】上述した不都合は、第１および第２の基地
局のメモリに同一の通信チャネルが記憶されることによ
り発生するものである。したがって、互いに干渉し合う
距離範囲にある各基地局のメモリに記憶される通信チャ
ネルが重複しないように、各基地局に通信チャネルを割
り当てる方法が待望されている。

【００１８】本発明は、上述した事情に鑑みて為された
ものであり、自律分散制御方式において、互いに干渉し
合う距離範囲に配置される各基地局で通信チャネルの重
複の発生を低減することができる空きチャネル検索方法
を提供することを目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の空きチ
ャネル検索方法は、複数の通信チャネルを提供する基地
局が、割当可能な空き通信チャネルを自律的に検索して
移動端末に割り当てる場合、検索時に最初に選択される
空きチャネル検索開始チャネルを前記基地局固有の識別
情報である基地局コードに基づいて決定することを特徴
としている。また、請求項２に記載の空きチャネル検索
方法は、上記請求項１に記載の空きチャネル検索方法に
加えて、互いに干渉し合う距離範囲内に配置される各基
地局に、前記空きチャネル検索開始チャネルが重複しな
いよう前記基地局コードを割り当てることを特徴として
いる。

【００２０】

【作用】請求項１に記載の空きチャネル検索方法によれ
ば、各基地局の空きチャネル検索開始チャネルは、基地
局固有の基地局コードに基づいて決定される。また、請
求項２に記載の空きチャネル検索方法によれば、互いに
干渉し合う距離範囲内に配置される各基地局に、前記空
きチャネル検索開始チャネルが重複しないよう前記基地
局コードが割り当てられる。すなわち、互いに干渉し合
う距離範囲内に配置される各基地局の空きチャネル検索
開始チャネルが異なる。このため、互いに干渉し合う距
離範囲内に配置される各基地局で通信チャネルの重複の
発生が低減される。

【００２１】

【実施例】以下、図面を参照して、本発明の一実施例に
ついて説明する。まず、本発明の一実施例による空きチ
ャネル検索方法を適用すべき基地局について、図１を参
照して説明する。図１は本実施例による空きチャネル検
索方法が適用された基地局装置７の構成例を示すブロッ
ク図である。

【００２２】この図に示す基地局装置７において、１は
変復調機能を有する送受信部であり、アンテナ８を介し
て供給される無線信号を後段の回路で読み取り可能な信
号に変換するとともに、後段の回路から供給される信号
を無線信号に変換してアンテナ８を介して出力する。２
は後述する制御部６から指示される通信チャネルについ
て、送受信部１から供給される信号の干渉波レベルを測
定するレベル測定回路であり、制御部６へ測定結果を供
給する。

【００２３】３はメモリ部であり、基地局コードメモリ
部４と空きチャネルメモリ部５とを有する。基地局コー
ドメモリ部４は基地局装置７の基地局コードを記憶し、
空きチャネルメモリ部５は空き通信チャネルを記憶して
いる。空きチャネルメモリ部５は、空きチャネルを最大
ｎ個（ｎは２以上の整数とする）まで記憶できる記憶容
量を有している。

【００２４】６は上述した各要素１〜３の動作を制御す
る制御部であり、送受信部１を介して供給される信号が
移動端末からの通信チャネル割当要求を表す信号である
場合には、基地局コードメモリ部４に記憶されている基
地局コードを読み出し、この基地局コードに基づいて後
述する計算処理を行って、空きチャネル検索時に最初に
設定される通信チャネルである空きチャネル検索開始チ
ャネルを決定する。ここで、当該基地局装置７の基地局
コードをｂ₁ 、空きチャネル検索開始チャネルのチャネ
ル番号をａとする。制御部６で為される計算処理につい
て説明する前に、上記基地局装置７を含む複数の基地局
の配置について、図２を参照して説明する。

【００２５】図２は各ゾーンの重合状態を示す図であ
り、この図において、基地局装置７を有する基地局のゾ
ーン１に重合するゾーンをゾーン２〜７とする。ゾーン
２〜７を形成する各基地局の基地局コードをｂ₂ 〜ｂ₇
とする。各基地局の基地局コード（ｂ₁ 〜ｂ₇ ）は、ｂ
₁ 以上であり、かつｂ₁ ＋６以下である整数が重複なく
割り当てられている。なお、ｂ₁ ＝０とする。

【００２６】本実施例では、この図に示すように、一つ
のゾーンに対して最大で６つのゾーンが一部重合するよ
うに各基地局が配置されているものとする。この図に示
す状態において、各ゾーンを形成する基地局には、他の
ゾーンを形成する基地局と極力重複せずに、通信チャネ
ルを割り当てる必要がある。

【００２７】各通信チャネルにチャネル番号（１以上の
連続する整数値）が与えられており、空きチャネル検索
は空きチャネル検索開始チャネルからチャネル番号順に
行われるものとすると、本実施例による空きチャネル検
索方法では、空きチャネル検索開始チャネルは、各ゾー
ン１〜７を形成する各基地局毎に大きく異なるよう均等
に割り当てられる。この割当の具体的な例を以下に示
す。

【００２８】例えば、各ゾーン１〜７を形成する全ての
基地局に割り当てられる通信チャネルのチャネル数をｍ
（ｍは１以上の整数）とし、チャネル番号の下限値を１
とする。この場合、本実施例による空きチャネル検索方
法では、各ゾーン１〜７の基地局の基地局コード（ｂ₁
〜ｂ₇ ）と、ゾーン１の空きチャネル検索開始チャネル
のチャネル番号（ａ）に基づいて、各ゾーン１〜７の各
基地局の空きチャネル検索開始チャネルのチャネル番号
を決定する。

【００２９】これにより、各ゾーン１〜７の各基地局の
空きチャネル検索開始チャネルのチャネル番号は、｛ａ
＋ｂ₁ ×（ｍ￥７）｝、｛ａ＋ｂ₂ ×（ｍ￥７）｝、
…、｛ａ＋ｂ₇ ×（ｍ￥７）｝となる。ただし、α￥β
はαをβで除算して得られる商を表す（ただし、α，β
は整数）。もちろん、これらのチャネル番号が、チャネ
ル数ｍを越えないように、ゾーン１の空きチャネル検索
開始チャネルのチャネル番号（ａ）が設定されるものと
する。各基地局コードおよび各通信チャネルは上述した
ように割り当てられている。

【００３０】次に、制御部６で為される計算処理と、当
該計算処理に基づいて為される基地局装置７の動作につ
いて説明する。制御部６は、送受信部１を介して供給さ
れる信号が移動端末からの通信チャネル割当要求を表す
信号である場合には、基地局コード（ｂ₁ ）を読み出
し、上述した要領で空きチャネル検索開始チャネルのチ
ャネル番号（ａ）を決定する。そして、ａ，ａ＋１，ａ
＋２，…に応じた信号をレベル測定回路２へ順次供給す
る。

【００３１】レベル測定回路２では、ａ，ａ＋１，ａ＋
２，…，ｍ−１，ｍ，１，２，…，ａ−１で表される通
信チャネルにおいて、干渉波受信レベルが順次測定され
る。この測定結果は、逐次、制御部６へ供給され、ここ
で、通信チャネルとして使用可能であるか否かが判定さ
れる。具体的には、干渉波受信レベルが所定のしきい値
以下の値であれば、被測定通信チャネルを割当可能な空
き通信チャネルとし、チャネル番号を空きチャネルメモ
リ部５に記憶する。空きチャネルメモリ部５には、空き
通信チャネルのチャネル番号が、例えば、昇順に記憶さ
れる。

【００３２】チャネル番号（ａ）と、当該基地局装置７
を含む基地局と干渉し合う距離範囲に配置された他の基
地局の空きチャネル検索開始チャネルのチャネル番号と
は大きく異なるため、チャネル番号（ａ）に近いチャネ
ル番号（ａ，ａ＋１，ａ＋２，…）は、干渉し合う距離
範囲内の他の基地局において空き通信チャネルとして記
憶されている可能性が極めて低い。すなわち、従来のラ
ンダムに通信チャネルを選択する方法に比較して早い段
階で空き通信チャネルが見つけ出される。

【００３３】制御部６は、空きチャネルメモリ部５に記
憶された空き通信チャネルがｎ個に達した時点で、レベ
ル測定回路２へのチャネル番号供給を中止し、空きチャ
ネル検索処理を終了する。このような空きチャネル検索
処理が行われた後、移動端末から通信チャネルの割当要
求が為された場合には、制御部６は空きチャネルメモリ
部５から空き通信チャネルのチャネル番号を受け取り、
送受信部１およびアンテナ８を介して当該移動端末へ送
信する。こうして、空き通信チャネルが割り当てられ
る。

【００３４】以上説明したように、本発明の一実施例に
よれば、干渉し合う各基地局に、基地局コードを均等間
隔で割り当てるため、互いに干渉し合う距離範囲内に配
置される各基地局の空きチャネル検索開始チャネルが大
きく異なる。このため、互いに干渉し合う距離範囲に配
置される各基地局で空き通信チャネルが重複する可能性
を低くすることができる。

【００３５】なお、設置された各基地局に対して基地局
コードを割り当てるようにしたが、基地局コードを割り
当てた各基地局を、干渉し合う距離範囲内の各基地局で
空きチャネル検索開始チャネルが重複しないように配置
するようにしてもよい。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
空きチャネル検索方法によれば、各基地局の空きチャネ
ル検索開始チャネルは、基地局固有の基地局コードに基
づいて決定される。また、請求項２に記載の空きチャネ
ル検索方法によれば、互いに干渉し合う距離範囲内に配
置される各基地局に、前記空きチャネル検索開始チャネ
ルが重複しないよう前記基地局コードが割り当てられ
る。すなわち、互いに干渉し合う距離範囲内に配置され
る各基地局の空きチャネル検索開始チャネルが異なる。
このため、互いに干渉し合う距離範囲内に配置される各
基地局で通信チャネルの重複の発生を低減することがで
きるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による空きチャネル検索方法
を適用した基地局装置７の構成を示すブロック図であ
る。

【図２】本発明の一実施例による空きチャネル検索方法
を適用するゾーン１〜７の重合状態を表す図である。

【図３】従来の空きチャネル検索方法の問題点を説明す
るためのタイムチャートである。

【図４】従来の空きチャネル検索方法を適用した基地局
内のメモリ内容を示す図である。

【符号の説明】

１ 送受信部 ２ レベル測定回路 ３ メモリ部 ４ 基地局コードメモリ部 ５ 空きチャネルメモリ部 ６ 制御部 ７ 基地局装置 ８ アンテナ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の通信チャネルを提供する基地局
   が、割当可能な空き通信チャネルを自律的に検索して移
   動端末に割り当てる場合、検索時に最初に選択される空
   きチャネル検索開始チャネルを前記基地局固有の識別情
   報である基地局コードに基づいて決定することを特徴と
   する空きチャネル検索方法。
2. 【請求項２】 互いに干渉し合う距離範囲内に配置され
   る各基地局に、前記空きチャネル検索開始チャネルが重
   複しないよう前記基地局コードを割り当てることを特徴
   とする請求項１記載の空きチャネル検索方法。