JPH07503116A - 再配置チャネル - 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】 再配置チャネル 発明の分野 本発明は、一般的に、基地局と移動局との間で１ｎ報を送信するチャネルを有す るセルラー移動無線方式に関する。特に、本発明は、数種類のチャネルの負荷容 量を考慮した呼設定方法および呼ハンドオフ方法に関する。

発明の背景 セルラー移動無線システムでは、無線チャネルを介して接続が確立されている移 動局か、ある基地局か受け持つ一つのセルから別の基地局が受け持つ別のセルへ 移動する時に、確立された接続を維持てきることか、基本である。また、無線チ ャネルを介して接続か確立されている移動局が、同じセル内を移動する場合や使 用する無線チャネルの干渉が増大する場合に、確立された接続を維持できること か、非常に望ましい。セルラー移動無線方式内で移動する場合に移動局か確立さ れた接続を維持てきるようにするプロセスは、一般的に、ハンドオフと呼ばれる 。

一般的に、所望の情報搬送無線信号か受信機において十分大きい信号強度を存し かつ受信機においてノイズおよび干渉無線信号に対して十分強くなければ、無線 通信は行われない。もちろん、最小強度は、例えば変調の種類や受信機の種別等 のシステムの特定の特徴に依存する。確立された接続が所期の無線チャネルを介 して移動局と所期の基地局との間で継続できるよう保証するために、ハントオフ 手順には所期の基地局および／もしくは移動局における無線信号のパラメータ測 定か含まれる。

公用に供された最初のセルラー移動無線方式は、代表的には、音声その他のアナ ログ情報に使用されるアナログ方式であった。このような方式には、アナログ変 調無線信号を送信することにより基地局と移動局との間でアナログ情報を送信す るための多数の無線チャネルか含まれている。概して、最初のセルラー移動無線 方式は比較的大きなセルを有しており、このような方式のハンドオフ手順におけ る信号測定は基地局で実施されていた。このような方式の一例どして、ノルディ ック移動電話方式ＮＭＴ−４５０かある。もう一つの周知のセルラー移動無線方 式として、米国におけるＡＭＰＳ移動無線方式かある。移動セルラー無線方式の 一般的説明は、１９８８年にエリクソンテレコムＡＢ社から刊行された刊行物“ ＣＭ３８８セルラー移動７ｒｉ、話方式“に記載されている。

最近、チャネルアクセスは周波数分割多元接続（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　Ｄｉｖｉ ｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅ　Ａｃｃｅｓｓ　：　ＦＤＭＡ）法および時分割多元 接続（Ｔｉｍｅ　ｄｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｊｉｐｌｅ　Ａｃｃｅｓｓ　：　ＴＤ ＭＡ）法を使用して行われている。第１　（ａ）図に示すように、ＦＤＭＡては 、通信チャネルは一つの無線周波数帯であり、その中に信号Ｓｌ、Ｓ２の送信電 力か集中される。隣接チャネルとの干渉は、特定周波数帯内の信号エネルギーし か通さないハシ１−パスフィルタを使用して制限される。各チャネルに異なる周 波数か割り当てられるため、方式の容量は、チャネル再使用により課される制約 だけでなく利用可能な周波数によっても制限される。

第１　（ｂ）図に示すように、ＴＤＭＡ方式では、チャネルは同じ周波数にわた る周期的な時間間隔系列内の時間位置（タイムスロット）により構成される。タ イムスロットの各周期は、フレームと呼ばれる。所与の信号Ｓｌ、Ｓ２．　Ｓ３ ゜Ｓ４＋Ｓ５のエネルギーは、これらのタイムスロットの一つに閉じ込められる 。

隣接チャネル干渉は、適切な時間に受信した信号エネルギーを有する時間ゲート もしくは他の同期化素子を使用して制限される。このようにして、さまざまな相 対（＋Ｙ号強度レベルとの干渉問題か緩和される。

ＴＤＭＡ方式の容量は、送信信号をより短いタイムスロｙ）へ圧縮することによ り増大される。その結果、相１．しするより速いバーストレートて情報を送（ｉ Ｌなけオ］はならず、占有されるスペクトル量も比例的に増大する。

ＦＤＭＡ方式もしくはＴＤＭＡ方式あるいはバイブリソｌ’ＦＤＭＡ／ＴＤＭＡ 方式ては、干渉する可能性のある２つの信号か同じ周波数を同時に占有しないこ とを保証するの力泪標である。

これに対して、第１　（ｃ）図に示すように、符号分割多元接続（ＣｏｄｅＤｉ ｖｉｓｉｏｎ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅ　Ａｃｃｅｓｓ　：　ＣＤＮＩＡ）方式ては、 信号は時間および周波数の両方で重畳することかできる。したかって、全てのＣ ＤＭＡ信号か同じ周波数スペクトルを共有する。周波数領域もしくは時間領域の いずれかにおいて、多元接続信号Ｓｌ、Ｓ２．　Ｓ３．　Ｓ４．はお互いの上に 現れる。原理的に、送信すべき情報データ流は、擬似ランダムコート発生器から 発生される遥かにビットレートの高いデータ流へ印加される。情報データ流およ び高ビツトレートデータ流は、２つのビット流を乗じることにより結合される。

高ビツトレート信号と低ビツトレートデータ流とのこの結合は、１ｆｆｔＨデ一 タ流信号の符号化あるいは拡散と呼ばれる。各情報データ流すなわちチャネルに は、一意的な拡散符号か割り付けられる。

複数個の符号化ｔａ叩倍信号無線周波搬送波を介して送信され、合成信号として 一緒に受信機により受信される。符号化された各信号は、ノイズ関連信号だけで なく他の全ての符号化された信号と周波数および時間か重畳する。合成信号を一 つの一意的コー１−と相関させることにより、対応する情報信号か分離され復号 される。

セルラ一方式の容量を大きくするために、既存の無線周波数帯（主周波数帯）の セルもしくは新たな無線周波数帯（拡張周波数帯）のセルへ音声チャネルを付加 することかてきる。ＥＩＡ／ＴＩＡ　第５−５４標準では、拡張周波数帯は、主 周波数帯内に含まれる周波数よりも上および／もしくは下の周波数に配置され得 る。本発明の一実施例において、通信方式内の一つ以上の基地局は主周波数帯お よび拡張周波数帯の両方のチャネルを含むことができる。

ある種のセルラー移動方式では、いくつかの異なるチャネル群を同時に利用する ことかできる。その結果、３種類の移動局が通信方式内て作動することができる 。一種の移動局は第１のチャネル群しか使用できない。もう一種の移動局は第２ のチャネル群しか使用できない。さらにもう一種の移動局は第１もしくは第２の チャネル群のいずれかを使用することができる。

発明の要約 本発明は、ダイナミックに呼を設定しかつ／もしくはハントオフを使用して多モ ートセルラー移動局のチャネル割り当てを変えて、さまざな移動局か経験するブ ロッキングレートとら呼はれるサービス等級（Ｇｒａｄｅ　ｏｆ　５ｅｒｖｉｓ ）　（Ｇ、　Ｏ。

Ｐ、）を平衡させることにより、従来技術の欠点を克服するものである。本発明 では、新しい呼を設定すべき時は常に、少くとも２Ｐｌ類のチャネルの容量か決 定される。チャネルか不足する場合には、新しい呼か多モー１〜移動体に対する ものてあ第１は、７要の少い種別のチャネルにｔＪｉ　Ｌい呼か分配されるか、 あるいは多モー１−移動局か第１のチャネル群から？Ｉ￥２のチャネル群もしく はその逆にハシ１−オフされてチャネル不足のある種別の単一モート移動体から の呼にり・ｊする空きチャネルか生成される。

図面の簡単な説明 図面に関連して以下の詳細説明を読めば、本発明の特徴および利点はおのずから 明らかとなる。ここに、 第１　（ａ）図〜第１　（ｃ）図は、さまざまな多元接続技術を使用したチャネ ルのグラフである。

第２図は、セル、移動交換局、基地局および移動局を有するセルラー移動無線方 式の一部を示す図である。

第３図は、本発明の一実施例に従ってコンピュータか利用される初期呼設定サブ ルーチンのフローチャートである。

第４図および第５図は、本発明に従ってコンピュータか利用するハントオフサブ ルーチンのフローチャー１・である。

詳細な説明 第２ＵＡに、セルラー移動無線方式における１０個のセル０１〜ＣＩＯを示す。

通常、本発明によるセルラー移動無線方式は、１０個よりも多いセルにより実現 される。しかしながら、簡単のために、第２図に示す簡単化された表現を使用し て本発明を説明することかできる。各セルＣｌ−Ｃｌ０に対して、対応するセル と同し参照番号を付した基地局８１〜ＢＩＯかある。第２図では、基地局はセル 中１シ・付近に配置され、全方向性アンテナを有している。したかって、セルＣ １〜ＣＩＯは六角形として略示される。しかしながら、当業者ならは公知のよう に、隣接セルの基地局はセル境界付近に配置され、指向性アンテナを有すること かできる。

第２図には、各セル内およびセル間を移動可能な９台の移動局Ｍ１−Ｍ９も示さ れている。代表的なセルラー無線方式ては、通常、セルラー移動局は９台よりも 多い。事実、代表的には、移動局の数は基地局の何倍にもなる。しかしなから、 本発明を説明するには、低減された台数の移動局で十分である。

また、第２図には、移動業務交換局ＭＳＣも示されている。第２図に示す移動業 務交換局ＭＳＣは、ケーブルを介して１０個の基地局Ｂ　１−Ｂ　Ｉ　Ｏの全て に接続されている。移動業務交換局ＭＳＣは、ケーブルを介して固定公衆交換電 話網もしくは類似の固定網にも接続されている。移動業務交換局ＭＳＣから全部 の基地局Ｂ　１−Ｂ　Ｉ　Ｏへのケーブルは示されておらず、固定網へのケーブ ルも示されていない。

図示する移動業務交換局ＭＳＣの他に、もう一つの移動業務交換局ＭＳＣをケー ブルを介して第２図に示す以外の基地局に接続することができる。ケーブルの代 わりに例えは固定無線リンク等の池の手段を使用して、基地局Ｂ　Ｉ　−Ｂ　Ｉ 　Ｏを移動業務交換局ＭＳＣに接続することかできる。移動業務交換局ＭＳＣ１ 基地局Ｂｌ−ＢＩＯおよび移動交換局Ｍｌ−Ｍ９は全て、コンピュータにより制 御される。

第２図に示すセルラー移動無線方式は、複数の通信用無線チャネルを含んでいる 。本発明の全ての実施例において、セルラー移動無線方式には少くとも２種類の 無線チャネルか含まれている。本発明の一実施例において、通信方式には同時に 利用可能なアナログおよびデジタル（ＴＤＭＡもしくはＣＤＭＡ）無線チャネル か含まれている。本発明の別の実施例では、通信方式は主周波数帯のチャネルと 拡張周波数帯の付加チャネルとを有することかできる。拡張周波数帯を主周波数 帯の周波数よりも上および／もしくは下の周波数に配置する。二とかできる。本 発明の別の実施例では、通信方式によりＴＤＭΔチャネル群およびＣＤＭΔチャ ネル群を同時に提供することかできる。

本発明の一実施例において、アナログ移動局かセルラー移動方式へアクセスする 時には、アナログ移動局にアナログチャネルか割り当てられる。同様に、デジタ ル移動局か通信方式にアクセスする時には、デジタル移動局にデジタルチャネル が割り当てられる。しかしなから、多モート移動局か移動方式にアクセスする時 には、多モート移動局にアナログチャネルもしくはデジタルチャネルのいずれか か自動的に割り当てられることはない。最初に、通信方式により、利用可能なア ナログチャネルとデジタルチャネルとの間の関係か決定される。その結果、どの チャネル群がより利用可能なチャネルであるかによって、多モート移動局にはア ナログチャネルもしくはデジタルチャネルが割り当てられる。しかしながら、こ のチャネル選定は、いずれかの群の利用可能なチャネル数か所定の閾値よりも低 い場合に限定することかてきる。

第３図を参照すると、本発明の一実施例においてコンピュータシステムにより実 行される初期呼設定を実現するステップを示すフローチャートか示されている。

最初に、ステップ３００において、要求移動局もしくは被要求移動局が多モード 移動局であるかどうかか判断される。移動局か多モード移動局でなければ、ステ ップ３０１において、移動局か使用するチャネル群内に利用可能チャネルかある かどうか判断される。チャネルが利用可能であれば、ステップ３０２において、 移動局にはそのモードにおいて利用可能チャネルか割り当てられ、さもなくばフ ローは第５図へ続く。しかしながら、移動局か多モード移動局であれば、ステッ プ３０４において、第」のチャネル群の利用可能容量か決定される。ステップ３ ０６において、第２のチャネル群の利用可能容量が決定される。次に、ステップ ３０７において、いずれかの群の利用可能チャネル数か例えば３チヤネルである 閾値よりも少いかどうかか判断される。両８１の利用可能チャネル数か閾値を越 える場合には、ステップ３０９において、移動局にはいずれかのチャネル群のチ ャネルか割り当てられる。しかしなから、いずれかのチャネル群の利用可能チャ ネル数か閾値よりも少なければ、ステップ３０Ｂにおいて、第１のチャネル群の 利用可能容量か第２のチャネル群の利用可能容量と比較され、どちらのチャネル 群の利用可能容量か最も太きいかか決定される。次に、ステップ３１０及び３１ ２において、多モード移動局には利用可能容量の最も大きいチャネル群からのチ ャネルか割り当てられる。閾値は、通信方式の所望の特性に応じてさまざまな値 に設定することかできる。本実施例では、閾値は利用可能な３チヤネルである。

本発明の全ての実施例において、チャネルは、選定群からランダムに選定され得 るか、あるいは干渉量の最も少いチャネルを選定することにより選定され得る。

次に、第４図を参照すると、第３図のステップ３０２の後の継続部を実現する通 イδ方式により実行されるステップのフローチャートか示されている。最初に、 ステップ４００において、ハントオフを望むかどうかが判断される。本実施例て は、単一モート移動局に対する呼設定がなされておりかつ被要求チャネル群に残 された利用可能チャネル数か閾値よりも少い場合に、ハンドオフが望まれる。閾 値は、通信方式の所望特性に応じてさまざまな値に設定され得る。本実施例では 、閾値は、利用可能な３チヤネルである。ハンドオフを望まないすなわち要求さ れる種別の利用可能チャネル数か閾値よりも多いときには、それ以上のアクショ ンはとらねない。

しかしながら、ステップ４００においてハンドオフが望ましいと判断されると、 ステップ４０４において、使用チャネル群内の移動局か走査されて使用チャネル 群内で現在作動中の多モード移動局かあるかどうかか判断される。ステップ４０ ６において要求されたチャネル群内に作業中の多モード移動局か無いと判断され ると、それ以上のアクションはとられない。ステップ４０６において多モード移 動局か使用チャネル群内て作動していると判断されると、ステップ４０８におい て、第２のチャネル群の利用可能チャネル数か閾値よりも多いかどうかか判断さ れる。ステップ４１０において第２のチャネル群内の利用可能チャネル数か閾値 よりも多（ないと判断されると、ハンドオフはなされない。しかしながら、利用 可能チャネル数か閾値よりも多ければ、ステップ４１２において、多モード移動 局は従来の方法で第２のチャネル群内の利用可能チャネルへハンドオフされる。

前記実施例の一つについて、以下説明を行う。本例では、基地局にはアナログお よびデジタルの両チャネルが含まれる。デジタル移動局かデジタルチャネルで設 定されておれば、最初に、利用可能デジタルチャネル数が依然閾値よりも多いか どうかが判断される。利用可能デジタルチャネル数か閾値よりも少なければ、現 在デジタルチャネルにより作動中の移動局を走査して、多モード移動局がデジタ ルチャネルを介して作動中であるかどうかか判断される。多モード移動局が検出 されると、利用可能アナログチャネルか閾値よりも多いかどうかが判断される。

利用可能アナログチャネル数か閾値よりも多ければ、多モード移動局はデジタル チャネルからアナログチャネルへハントオ）される。

第５図を参照すると、ステップ３０１において単一モート移動局か使用するチャ ネル群内に利用可能チャネルか無いと判断された後で実行されるステップのフロ ーチャートか示されている。最初に、ステップ５００において、使用チャネルＩ ！Ｔ内の移動局を走査して、使用チャネル群内に現在作動中の多モート移動局か あるかとうかが判断される。ステップ５０２において使用チャネル群内に作動中 の多モード移動局か無いと判断されると、それ以上のアクションはとられない。

しかしながら、多モード移動局か使用チャネル群内で現在作動していると判断さ れると、ステップ５０４において、第２のチャネル群内のチャネルを利用できる かどうかか判断される。ステップ５０６において、チャネルは利用てきないと判 断されると、それ以上のファクションはとられない。しかしながら、チャネルを 利用できると判断されると、ステップ５０８において、多モード移動局は第２の チャネル群内の利用可能チャネルへハンドオフされる。次に、ステップ５１０に おいて、移動局か作動するチャネル群からのチャネルを介して単一モード移動局 の呼か設定される。

実施例について本発明を説明してきたが、使用した用語は説明用であって制約的 意味合いを有するものではなく、広い見解において発明の真の範囲および精神を 逸脱することなく請求の範囲内で変更か可能である。

フロントページの続き （７２）発明者　ガースビック、ペルーオラスウェーデン国ニス−１７５３３ヤ ールファーラ、フリヘツベーゲン　９，３ティーアールビー

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. １．２つ以上のチャネル群を含むセルラー通信方式における移動局の呼設定を開 始する呼設定開始方法であって、 （ａ）．移動局が異なるチャネル群で作動可能な多モード移動局であるかどうか を検出するステップと、 （ｂ）．基地局における各チャネル群の利用可能容量を決定するステップと、（ ｃ）．どのチャネル群の利用可能容量がより大きいかを決定するステップと、（ ｄ）．検出された多モード移動局を利用可能容量の最も大きいチャネル群を介し て設定するステップと、 からなる呼設定開始方法。
2. ２．任意のチャネル群の利用可能容量が閾値よりも低い容量不足がある場合に限 って、前記多モード移動局が利用可能容量の最も大きいチャネル群のチャネルを 介して設定される、請求項１記載の呼設定開始方法。
3. ３．前記閾値が利用可能な３チャネルである請求項２記載の呼設定開始方法。
4. ４．前記多モード移動局が最も干渉量の少ないチャネルを介して設定される、請 求項１記載の呼設定開始方法。
5. ５．前記多モード移動局が最も干渉量の少いチャネルを介して設定される、請求 項２記載の呼設定開始方法。
6. ６．第１のチヤネル群がアナログチャネルであり、第２のチヤネル群がデジタル チャネルである、請求項１記載の呼設定開始方法。
7. ７．第１のチャネル群が主周波数帯内のチャネルであり、第２のチャネル群が拡 張周波数帯内のチャネルである、請求項１記載の呼設定開始方法。
8. ８．第１のチャネル群か時分割多元接続方式におけるチャネルであり、第２のチ ャネル群が符号分割多元接続方式におけるチャネルである、請求項１記載の呼設 定開始方法。
9. ９．２つ以上のチャネル群を含むセルラ−通信方式におけるトラフィックチャネ ル割当方法てあって、 （ａ）．ハンドオフが望まれるかどうかを判断するステップと、（ｂ）．基地局 における各チャネル群の利用可能容量を決定するステップと、（ｃ）．どのチャ ネル群の利用可能容量が最も小さいかを決定するステップと、（ｄ）．多モード 移動局が利用可能容量の最も小さいチャネル群で作動しているかどうかを検出す るステップと、 （ｅ）．検出された多モード移動局を利用可能容量の最も大きいチャネル群内の チャネルへハンドオフするステップと、からなる、トラフィックチャネル割当方 法。
10. １０．検出された多モード移動局が基地局内のチヤネル群内のチャネルへハンド オフされる、請求項９記載のセルラー通信方式におけるトラフィックチャネル割 当方法。
11. １１．ハンドオフが望まれるかどうかを判断する前記ステップが、単一モード移 動局の呼設定要求が受信されかっ要求される群内の利用可能チャネル数がゼロで ある場合に実施される、請求項９記載のセルラ−通信方式におけるトラフィック チャネル割当方法。
12. １２．ハンドオフが望まれるかどうかを判断する前記ステップが、一つのチャネ ル群内の利用可能チャネル数が閾値よりも少ない場合に実施される請求項９記載 のセルラー通信方式におけるトラフィックチャネル割当方法。
13. １３．前記閾値が利用可能な３チャネルである請求項１２記載のセルラー通信シ ステムにおけるトラフィックチャネル割当方法。
14. １４．第１のチャネル群がアナログチャネルであり、第２のチャネル群がデジタ ルチャネルである、請求項９記載のセルラー通信方式におけるトラフィックチヤ ネル割当方法。
15. １５．第１のチャネル群が主周波数帯のチャネルであり、第２のチャネル群が拡 張周波数帯のチャネルである、請求項９記載のセルラー通信方式におけるトラフ ィックチャネル割当方法。
16. １６．第１のチャネル群が時分割多元接続方式におけるチャネルであり、第２の チヤネル群が符号分割多元接続方式におけるチャネルである、請求項９記載のセ ルラー通信方式におけるトラフィックチャネル割当方法。
17. １７．検出された移動局が干渉量の最も少いチャネルへハンドオフされる、請求 項９記載のセルラー通信方式におけるトラフィックチャネル割当方法。
18. １８．検出された移動局が利用可能容量の最も大きいチャネル群内のランダムに 選定されるチャネルへハンドオフされる、請求項９記載のセルラー通信システム におけるトラフィックチャネル割当方法。