JPH09238381A - 移動通信システム - Google Patents

移動通信システム

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JPH09238381A
JPH09238381A JP4480196A JP4480196A JPH09238381A JP H09238381 A JPH09238381 A JP H09238381A JP 4480196 A JP4480196 A JP 4480196A JP 4480196 A JP4480196 A JP 4480196A JP H09238381 A JPH09238381 A JP H09238381A
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    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W16/00Network planning, e.g. coverage or traffic planning tools; Network deployment, e.g. resource partitioning or cells structures
    • H04W16/24Cell structures
    • H04W16/32Hierarchical cell structures
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
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    • H04W16/02Resource partitioning among network components, e.g. reuse partitioning
    • H04W16/10Dynamic resource partitioning

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 マイクロセルで使用可能なチャネルを容易に
見付けかつそのチャネル数を十分に確保し、さらに通信
中に通信品質の劣化を生じ難くして、これにより通信完
了率の向上を図る。 【解決手段】 マイクロセルの移動局に対し無線チャネ
ルを割り当てる際に、マクロセル用の無線周波数チャネ
ルを構成する上りチャネルと下りチャネルとのうちのい
ずれか一方を選択して、この選択した一方のチャネル上
にマイクロセル用の上りチャネルおよび下りチャネルを
それぞれ設定し、これらのチャネルをマイクロセルの移
動局に割り当てて、当該移動局とマイクロセル基地局と
の間でTDD方式により無線通信を行なうようにしたも
のである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、マクロセルシス
テムが形成するマクロセルにマイクロセルシステムの複
数のマイクロセルシステムを重ねて形成し、かつこれら
のマクロセルシステムおよびマイクロセルシステムが複
数の搬送波周波数の少なくとも一部を共用して無線通信
を行なうオーバレイセル型の移動通信システムに関す
る。
【0002】
【従来の技術】近年、通信ニーズの増大と通信技術の進
歩に伴い、種々の移動通信システムが開発されている。
その中に、セル半径の大きいマクロセルとセル半径の小
さいマイクロセルとを重ねて形成し、これらのセルが搬
送波周波数帯を共用して無線通信を行なうオーバレイセ
ル型の移動通信システムが提唱されている。この種のシ
ステムは、マイクロセルとマクロセルとが共通の搬送波
周波数を使用するので、周波数利用率を高めることがで
きる。
【0003】図10は従来より提唱されているオーバレ
イセル型移動通信システムの一例を示す概略図、図9は
そのチャネル割当てを示す図である。図10において、
M1,M2はマクロセルでBS1,BS2はその基地局
を示し、またmはマイクロセルでbsはその基地局を示
している。
【0004】いま仮に、マクロセルM1においてマクロ
セルシステムの移動局MSが基地局BS1との間で周波
数F11の上りチャネルCHUP1 および周波数F21の下り
チャネルCHDW1 を使用して周波数分割多元接続−周波
数分割複信(FDMA−FDD;Frequency Division M
ultiple Access-Frequency Division Duplex)方式で無
線通信を行なっているものとする。そして、この状態で
隣のマクロセルM2内に形成されたマイクロセルm内で
移動局psに係わる呼が発生したとする。
【0005】そうすると、マイクロセルmの基地局bs
は、マクロセルシステムが保有する無線チャネルのサー
チを行なって、マクロセルシステムの通信に影響を及ぼ
さずかつ所要の希望波と干渉波との比(D/U)を満足
するチャネルを選択して、移動局psに割当てる。
【0006】例えば、マクロセルM1で使用されている
がマクロセルM2では使用されていない上記周波数F11
の上りチャネルCHUP1 および周波数F21の下りチャネ
ルCHDW1 を選択し、これらのチャネルCHUP1 ,CH
DW1 上に図9に示すようにそれぞれマイクロセル用の上
りチャネルchup1 および下りチャネルchdw1 を設定
し、これらのチャネルを移動局psに割当てる。そし
て、以後移動局psとの間で上記上りチャネルchup1
および下りチャネルchdw1 を使用して、周波数分割複
信(FDD;Frequency Division Duplex )方式により
無線通信を開始する。
【0007】なお、同時に他のマイクロセル移動局に係
わる呼が発生した場合には、基地局bsは例えば図9に
示すように、マクロセルM1で使用されている周波数F
11,F21上にそれぞれマイクロセル用の上りチャネルc
hup2 および下りチャネルchdw2 を設定し、これらの
チャネルを上記他の移動局に割当てる。
【0008】すなわち、従来のシステムでは、マクロセ
ルの上りチャネルおよび下りチャネルにそれぞれマイク
ロセルの上りチャネルおよび下りチャネルを割当て、こ
れによりFDD方式により無線通信を行なうようにして
いる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
従来より提唱されているシステムには次のような問題点
があった。すなわち、マクロセルで使用されている無線
チャネルは上りチャネルと下りチャネルとで送信元およ
び伝播経路が異なるため、マクロセルの無線チャネルの
電波が干渉波(U波)としてマイクロセルに対し与える
影響は、図10に示すごとく移動局MSの位置によって
上りチャネルと下りチャネルとで異なる。このため、従
来のシステムでは、マクロセルシステムの上りチャネル
および下りチャネルの両方がともに先に述べたD/Uな
どの所定の条件を満足していなければチャネル割当てを
行なうことができないため、割当て可能なチャネルを見
付けることが難く、また使用可能なチャネル数が制限さ
れて必要とするチャネル数を十分に確保することが困難
だった。
【0010】また、たとえ条件を満足するチャネルを割
り当てたとしても、通信中にいずれか一方の周波数のチ
ャネルで干渉が増大すると、他方の周波数チャネルが良
好でも、それ以後良好な通信を行なうことができなくな
るため、通信品質の劣化を生じ易く、延いては通信完了
率の低下を招く。
【0011】この発明は上記事情に着目してなされたも
ので、その目的とするところは、マイクロセルで使用可
能なチャネルを容易に見付けかつそのチャネル数を十分
に確保し、さらに通信中に通信品質の劣化を生じ難くし
て、これにより通信完了率の向上を図り得る移動通信シ
ステムを提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
にこの発明は、サービスエリアにマクロセルを形成する
マクロセルシステムと、上記マクロセルに重ねてこのマ
クロセルよりも径の小さい複数のマイクロセルを形成す
るマイクロセルシステムとを備え、これらのシステムが
複数の搬送波周波数の少なくとも一部を共用して無線通
信を行なうオーバレイセル型の移動通信システムにおい
て、上記マイクロセルシステムが、マイクロセルシステ
ムの移動局に無線チャネルを割当てる際に、上記マクロ
セルシステムが使用する無線チャネルの上りチャネルま
たは下りチャネル上にマイクロセル用の上りチャネルお
よび下りチャネルをそれぞれ設定し、この設定したマイ
クロセル用の上りチャネルおよび下りチャネルを用いて
時分割複信方式により無線通信を行なうようにしたもの
である。
【0013】したがってこの発明によれば、マイクロセ
ル用として選択するチャネルは上りチャネルあるいは下
りチャネルのうちのいずれか一方でよいことになる。こ
のため、マイクロセル用のチャネルを割当てる際には、
マクロセルシステムの上りチャネルおよび下りチャネル
のうちのいずれかが所定の条件を満足していればよいこ
とになる。したがって、上りおよび下りの両チャネルと
も所定の選択条件を満足する必要があった従来のシステ
ムに比べて、割当て可能なチャネル数を十分に確保する
ことが可能となり、これにより周波数利用率を高めると
いうオーバレイセル型のシステムの利点を十分に発揮さ
せることができる。この効果は、隣接するセルが同一の
周波数を使用することが多い符号分割多元接続(CDM
A;CodeDivision Multiple Access )方式を採用した
システムにおいて、特に有効である。
【0014】また、チャネル割当て後においても、マク
ロセル用の上りチャネルおよび下りチャネルの両方でそ
の干渉波の受信レベルが一定レベル未満に保たれている
必要はなく、選択した側のチャネルさえ受信レベルが一
定レベル未満であれば高品質の通信を行なうことが可能
である。したがって、通信完了率を高めることができ
る。
【0015】またこの発明は、マイクロセル用のチャネ
ルを移動局に割り当てる際に、予め定められた順序でマ
クロセルの上りチャネル群と下りチャネル群を選択し、
選択された群内から使用可能なチャネルを一つ選択し、
この選択したチャネル上にマイクロセル用の上りチャネ
ルおよび下りチャネルを設定することを特徴としてい
る。
【0016】このようにすれば、マクロセルシステムの
構成上、マイクロセルシステムへの影響が少ないチャネ
ルを選択でき、これにより高い通話品質を得ることがで
きる。
【0017】さらにこの発明は、マイクロセル用のチャ
ネルを移動局に割当てる際に、マクロセルシステムが使
用する無線チャネルの上りチャネルおよび下りチャネル
の受信レベルをそれぞれ測定し、この測定結果を基に上
りチャネルおよび下りチャネルのうち受信レベルの小さ
いチャネルを選択し、この選択したチャネル上にマイク
ロセル用の上りチャネルおよび下りチャネルをそれぞれ
設定することを特徴としている。
【0018】このようにすれば、マクロシステムからの
干渉の最も小さい上りあるいは下りチャネルを選択し
て、マイクロセル用の上りチャネルおよび下りチャネル
を設定することができ、これにより高い通信品質を得る
ことができる。
【0019】さらにこの発明は、マイクロセル用のチャ
ネルを移動局に割当てる際に、マクロセルシステムが使
用する無線チャネルの上りチャネルおよび下りチャネル
を予め定めた優先順位に従って選択してその受信レベル
を測定するか、またはマクロセルシステムが使用する上
りチャネルおよび下りチャネルをランダムに選択してそ
の受信レベルを測定し、この測定により受信レベルが所
定レベル以下となる最初のチャネルを選択して、この選
択したチャネル上にマイクロセル用の上りチャネルおよ
び下りチャネルをそれぞれ設定することも特徴としてい
る。
【0020】このようにすれば、マクロシステムの全チ
ャネルをサーチすることなく、受信レベルが所定レベル
以下のチャネルが見付かった時点で、このチャネルにマ
イクロセル用の上りチャネルおよび下りチャネルをそれ
ぞれ設定することができる。このため、マイクロセルの
チャネルサーチを短時間に行なうことが可能となり、こ
れにより無線チャネルの接続時間を短縮することができ
る。
【0021】さらにこの発明は、マクロセルシステムが
使用する無線チャネルの上りチャネルおよび下りチャネ
ルの受信レベルの経時変化を測定し、この測定結果を基
に上りチャネルおよび下りチャネルのうち受信レベルの
経時変化が小さいチャネルを選択し、この選択したチャ
ネル上にマイクロセル用の上りチャネルおよび下りチャ
ネルをそれぞれ設定することも特徴としている。
【0022】このようにすれば、例えば車載移動局のよ
うに移動局が高速移動している場合に、フェージングの
影響を受け易い上りチャネルではなく、フェージングの
影響の受け難い下りチャネルを選択し、これにマイクロ
セル用の上りチャネルおよび下りチャネルを設定するこ
とが可能となる。
【0023】またこの発明は、マクロセルシステムが時
分割多元接続(TDMA;Time Division Multiple Acc
ess )方式を使用して無線通信を行なっている場合に、
選択したマクロセルシステムの上りチャネルまたは下り
チャネル上に、当該チャネルに同期させてマイクロセル
用の上りチャネルおよび下りチャネルをそれぞれ設定す
ることを特徴としている。
【0024】このようにすれば、マクロセルシステムが
TDMA方式を採用している場合でも、マクロセルシス
テムに干渉を与えることなくマイクロセル用の無線チャ
ネルを割当てることができ、これにより周波数利用率を
さらに高めることができる。
【0025】
【発明の実施の形態】図1は、この発明に係わるオーバ
レイセル型移動通信システムの一実施形態を示す概略構
成図である。このシステムのサービスエリアには、各々
の半径が例えば数kmに設定された複数のマクロセルM
1,M2,…が形成されている。これらのマクロセルM
1,M2,…にはそれぞれ基地局BS1,BS2,…が
設置されている。これらの基地局BS1,BS2,…は
それぞれ有線伝送路を介して図示しない制御局に接続さ
れ、さらにこの制御局から公衆網に接続される。
【0026】マクロセルシステムの移動局MS1,MS
2,…は、自局が存在するセルの基地局BS1,BS
2,…に対し無線チャネルを介して接続され、この基地
局BS1,BS2,…からさらに上記制御局を介して公
衆網に接続される。移動局MS1,MS2,…と基地局
BS1,BS2,…との間の無線接続方式としては、例
えばFDMA−FDD方式が使用される。
【0027】一方、上記各マクロセルM1,M2,…内
には、それぞれ半径が数十m程度に設定された複数のマ
イクロセルm1,m2,…が形成される。これらのマイ
クロセルm1,m2,…には、それぞれ基地局bs1,
bs2,…が設置される。これらの基地局bs1,bs
2,…は、それぞれISDN回線を介して図示しない公
衆網に接続されるか、あるいは構内ディジタル回線を介
してディジタル構内交換機に接続される。
【0028】マイクロセルシステムの移動局ps1,p
s2,…は、自局が存在するセルの基地局bs1,bs
2,…に対し無線チャネルを介して接続され、この基地
局bs1,bs2,…からさらに上記公衆網あるいはデ
ィジタル構内交換機に接続される。上記移動局ps1,
ps2,…と基地局bs1,bs2,…との間を接続す
る無線チャネル周波数には、前記マクロセルシステムで
使用される無線周波数と同一帯域のものが使用され、ま
た無線接続方式としては例えばFDMA−TDD方式が
使用される。
【0029】図2は、上記マイクロセルシステムの基地
局bs1,bs2,…の構成の一例を示す回路ブロック
図である。これらの基地局bs1,bs2,…は、例え
ばスペースダイバーシチを行なうために2基のアンテナ
11a,11bを備えており、これらのアンテナ11
a,11bで受信された移動局ps1,ps2,…から
の無線変調波信号は、アンテナ切替回路12で選択され
たのち送受切替器(SW)13を介して受信回路(R
X)14に入力される。受信回路14では、上記無線変
調波信号が周波数シンセサイザ(SYN)15から発生
された無線チャネルに対応する局部発振信号とミキシン
グされて中間周波信号に変換される。この受信中間周波
信号は、復調器(DEM)16でディジタル復調された
のち時分割多重・分離回路17で一定長のスロットごと
に分離される。そして、この分離された復調信号は、復
号化回路(DEC)18で誤り訂正復号処理および音声
復号処理が行なわれ、これにより再生された音声データ
はISDN回線へ伝送される。
【0030】これに対し、ISDN回線を介して網から
到来した音声データは、符号化回路(COD)19で音
声符号化処理および誤り訂正符号化処理が行なわれたの
ち時分割多重・分離回路17に入力され、ここで他チャ
ネルの音声データとスロット多重される。そして、この
多重化された送信データは変調器(MOD)20に入力
され、この変調器20においてディジタル変調信号に変
換されたのち送信回路(TX)21に入力される。送信
回路21では、上記ディジタル変調信号が、周波数シン
セサイザ15から発生された無線チャネルに対応する局
部発振信号とミキシングされて無線変調波信号に周波数
変換され、この無線変調波信号は送受切替器13および
アンテナ切替回路12を介してアンテナ11a,11b
に供給され、これらのアンテナ11a,11bから移動
局ps1,ps2,…に向けて送信される。
【0031】ところで、この基地局bs1,bs2,…
は、制御系として制御回路(CONT)30と、受信レ
ベル検出回路(DET)31と、メモリ(MEM)32
とを備えている。受信レベル検出回路31は、受信した
無線チャネルの受信レベルを測定し、その測定値を制御
回路30に通知する。
【0032】制御回路30は、マイクロコンピュータを
主制御部として備えたもので、その制御機能として、移
動局ps1,ps2,…との間の通話制御や公衆網との
間の伝送制御等を行なう通常の制御手段に加えて、オー
バレイセル用のチャネル割当て制御手段30aを有して
いる。
【0033】このチャネル割当て制御手段30aは、移
動局ps1,ps2,…に係わる呼が発生し、これに伴
い該当移動局にマイクロセル用の無線チャネルを割当て
る際に、周波数シンセサイザ15を制御して、マクロセ
ルシステムで使用されている各無線チャネルの上りチャ
ネルおよび下りチャネルをそれぞれ受信する。そして、
その各受信レベルの検出値を上記受信レベル検出回路3
1から取り込み、この受信レベル検出値が所定レベル未
満のチャネルを選択する。さらに、この選択した各チャ
ネルの受信レベルをそれぞれ一定時間監視し、受信レベ
ルの変化が所定範囲内でかつ受信レベルの平均値が最低
のチャネルを一つ選択する。そして、この選択したチャ
ネル上にマイクロセル用の上りチャネルおよび下りチャ
ネルをそれぞれ設定し、この設定したチャネルを移動局
ps1,ps2,…に割当てる。
【0034】なお、メモリ32は、制御回路30が制御
動作を行なう上で必要なプログラムや種々データを記憶
しておくもので、このメモリ32には上記チャネル選択
において得られた使用可能なチャネルの情報も記憶され
る。
【0035】次に、以上の構成に基づいてこのシステム
におけるチャネル割当て動作を説明する。なお、図3は
このチャネル割当て動作に係わるマイクロセル用基地局
bs1,bs2,…における制御手順および制御内容を
示すフローチャートである。
【0036】いま仮に、図1に示すごとくマクロセルM
1において、マクロセル用の移動局MS1がマクロセル
の基地局BS1との間で無線周波数F1の上りチャネル
および無線周波数F2の下りチャネルを使用してFDD
方式により無線通信を行なっているものとする。この状
態で、隣接するマクロセルM2内に形成されたマイクロ
セルm1において、マイクロセル用の移動局ps1がマ
イクロセル基地局bs1に対し発呼要求を送信したとす
る。
【0037】マイクロセル基地局bs1は、待受状態に
おいて図3に示すごとくステップ3aで呼の発生を監視
している。この状態で、上記マイクロセル用の移動局p
s1から発呼要求が到来すると、ステップ3bに移行し
てここでマクロセル用の複数の無線周波数チャネルにつ
いて、各々その上りチャネルおよび下りチャネルの受信
レベルを検出し、受信レベルが予め設定した第1のしき
い値未満のチャネルを探す。すなわち、マクロセル用の
全チャネルに対する空きチャネルサーチを行なう。な
お、この空きチャネルサーチは、周波数シンセサイザ1
5に対し受信チャネル周波数を指示してその受信レベル
を受信レベル検出回路31で検出し、この検出受信レベ
ルを制御回路30で第1のしきい値と比較することによ
り行なう。
【0038】そして、上記サーチの結果を受けて、受信
レベルが第1のしきい値未満のマクロセル用のチャネル
があったか否かをステップ3cで判定し、条件を満足す
るマクロセル用のチャネルがあった場合にはステップ3
dに移行し、一方満足するチャネルが無かった場合には
チャネル割当てが不可能と判断して話中処理を実行す
る。
【0039】ステップ3dに移行するとマイクロセル基
地局bs1は、上記受信レベルの条件を満足したマクロ
セル用の各チャネルについてその受信レベルの経時変化
を監視し、一定期間における受信レベルの変化量と平均
レベルをそれぞれ求める。そして、ステップ3eで平均
レベルが第2のしきい値未満のチャネルがあるか否かを
判定する。ここで第2のしきい値は前記第1のしきい値
よりも小さく設定した値である。したがって、上記ステ
ップ3eでは、先にステップ3cで一応空きと判定され
たチャネルの中から干渉が発生する虞れのより少ないチ
ャネルが抽出される。この判定の結果、第2のしきい値
未満のチャネルがあった場合には、ステップ3gでこの
チャネルの中の一つをマイクロセル用チャネルを設定す
るためのチャネルとして選択する。そして、ステップ3
jに移行し、ここで上記選択したチャネル上にマイクロ
セル用の上りチャネルおよび下りチャネルをそれぞれ設
定し、この設定結果をステップ3kにより発呼要求元の
移動局ps1に通知して、以後通信制御に移行する。
【0040】かくして、マイクロセル用の移動局ps1
とマイクロセル基地局bs1との間には、上記上りチャ
ネルおよび下りチャネルとからなる全二重の無線リンク
が形成され、以後上記移動局ps1と基地局bs1との
間では上記上りおよび下りの各チャネルを用いて、TD
D方式による通信が可能となる。
【0041】一方、上記ステップ3eにおいて、受信平
均レベルが第2のしきい値未満のチャネルが無いと判定
された場合には、ステップ3fに移行してここで受信レ
ベルの変化量が所定範囲内のチャネルの有無を判定す
る。すなわち、この判定により受信レベルの経時変化の
少ない、つまりフェージングの影響の少ないチャネルを
見付ける。そして、上記条件を満足するチャネルが見付
かれば、ステップ3hでこのチャネルの一つを選択し、
ステップ3jに移行してここで上記選択したチャネル上
にマイクロセル用の上りチャネルおよび下りチャネルを
それぞれ設定し、この設定結果をステップ3kで発呼要
求元の移動局ps1に通知して、以後移動局ps1との
間でTDD方式による通信を可能とする。
【0042】また、もし仮に受信レベルの経時変化が所
定範囲内のチャネルが無かった場合には、ステップ3i
で受信平均レベルが最小のチャネルを選択し、ステップ
3jに移行してここで上記選択したマクロセル用のチャ
ネル上にマイクロセル用の上りチャネルおよび下りチャ
ネルをそれぞれ設定し、この設定結果をステップ3kで
発呼要求元の移動局ps1に通知して、以後移動局ps
1との間でTDD方式による通信が可能とする。
【0043】以上のようにこの実施の形態では、マイク
ロセルm1の移動局ps1に対し無線チャネルを割り当
てる際に、マクロセルの各無線チャネルの空きサーチを
行なって、空きと判定された無線チャネルの中から上り
チャネルと下りチャネルとのいずれか一方を選択し、こ
の選択した一つのマクロセル用周波数チャネル上にマイ
クロセル用の上りチャネルおよび下りチャネルをそれぞ
れ設定し、これらのチャネルを移動局ps1に割り当て
ることにより、移動局ps1と基地局bs1との間でT
DD方式による無線通信を行なうようにしている。
【0044】したがって、移動局ps1に対しマイクロ
セル用のチャネルを割当てる場合には、マクロセルシス
テムの上りチャネルおよび下りチャネルのうちのいずれ
かが空きチャネルとしての所定の条件を満足していれば
よいことになる。このため、上りおよび下りの両チャネ
ルとも所定の条件を満足する必要があった従来のシステ
ムに比べて、割当て可能なチャネルを容易に選択し、か
つ十分なチャネル数を確保することが可能となり、これ
により周波数利用率を高めるというオーバレイセル型の
システムの利点を十分に発揮させることができる。
【0045】また、チャネル割当て後においても、マク
ロセル用の上りチャネルおよび下りチャネルの両方でそ
の干渉波の受信レベルが一定レベル未満に保たれている
必要はなく、選択した側のチャネルさえ受信レベルが一
定レベル未満であれば高品質の通信を維持することが可
能である。したがって、通信完了率を高めることができ
る。
【0046】さらに、この実施の形態では、マイクロセ
ル用のチャネルを設定する際に、マクロセルの各チャネ
ルについて、その受信レベルが第1のしきい値未満であ
るか否かを判定して、これにより一応使用可能なチャネ
ルを選択する。そして、さらにこれらのチャネルについ
て受信レベルの経時変化量とその平均レベルを検出し
て、平均レベルが上記第1のしきい値よりも小さい第2
のしきい値未満であるか否かを判定し、これにより上記
した一応使用可能なチャネルの中から干渉が発生する虞
れのより少ないチャネルを選択して、このチャネルにマ
イクロセル用の上りチャネルおよび下りチャネルを設定
するようにしている。
【0047】したがって、干渉を受ける可能性が極めて
小さいチャネルを選択することができる。例えば、隣接
するマクロセルでまったく使用されていないチャネル
か、または隣接するマクロセル内においてマイクロセル
から非常に遠く離れている場所にいる移動局が送信して
いる上りチャネルを選択することができる。
【0048】図4は、この場合のチャネル選択結果の一
例を示すもので、図1に示した周波数F11の上りチャネ
ルCHUP1 上にマイクロセル用の上りチャネルchup1
および下りチャネルchdw1 をそれぞれ設定した場合で
ある。この様にマクロセル用の複数の上りチャネルCH
UP1 ,CHUP2 ,…および複数の下りチャネルCHDW1
,CHDW2 ,…のうち、上りチャネルの一つCHUP1
にマイクロセル用の上りチャネルchup1 および下りチ
ャネルchdw1 を設定した場合には、次のような効果が
奏せられる。
【0049】すなわち、周波数F11,F21を使用して通
信中のマクロセルM1の移動局MS1が、例えば図5に
示すごとくマクロセルM1の基地局BS1よりも遠方に
存在する場合には、マイクロセルm1に対し基地局BS
1から到来する下りチャネルCHDW1 の電波(周波数F
21)の受信レベルよりも、移動局MS1から到来する上
りチャネルCHUP1 の電波(周波数F11)の受信レベル
の方が小さくなる。したがって、この場合には、上りチ
ャネルCHUP1 上にマイクロセル用の上りチャネルch
up1 および下りチャネルchdw1 を設定することによ
り、マイクロセルm1内では移動局ps1が隣接するマ
クロセルM1の基地局BS1からの干渉を受けにくい状
態で品質良く通信を行なうことができる。
【0050】さらに、この実施の形態では、受信レベル
が上記第2のしきい値未満のチャネルが無い場合には、
これらのチャネルについてその受信レベルの変化量が所
定範囲内であるか否かを判定し、これによりフェージン
グの影響を受ける可能性の小さいチャネルを選択して、
このチャネルにマイクロセル用の上りチャネルおよび下
りチャネルを設定するようにしている。したがって、高
速移動中の移動局が送信している上りチャネルを避け
て、基地局が送信している下りチャネルを選択すること
が可能となる。すなわち、マクロセル移動局の移動に伴
うフェージングの影響を考慮した適応的なチャネル選択
を行なうことができる。
【0051】図6はチャネル選択結果の他の例を示すも
ので、マクロセル用の複数の上りチャネルCHUP1 ,C
HUP2 ,…および複数の下りチャネルCHDW1 ,CHDW
2 ,…のうち、周波数F21の下りチャネルCHDW1 上に
マイクロセル用の上りチャネルchup2 および下りチャ
ネルchdw2 をそれぞれ設定した場合の例を示すもので
ある。この様にマクロセル用の無線チャネルの上りチャ
ネルにマイクロセル用の上りチャネルchup2 および下
りチャネルchdw2 を設定した場合には次のような効果
がある。
【0052】すなわち、移動局MS1が高速移動してい
ると、この移動局MS1からマイクロセルm1に到達す
る上りチャネルCHUP1 の電波はフェージングの影響を
受けてその受信レベルが変化し易い。そこで、マクロセ
ル用の下りチャネルCHDW1上にマイクロセル用の上り
チャネルchup2 および下りチャネルchdw2 をそれぞ
れ設定すれば、上記マクロセル用の下りチャネルCHDW
1 の電波は基地局BS1から送信されたものであるため
フェージングによるレベル変化の少ないものとなり、し
たがってマイクロセルの移動局ps1はマクロセル移動
局の移動に起因するフェージングの影響を受けずに、高
品質の通信が期待できる。
【0053】なお、この発明は上記実施の形態に限定さ
れるものではない。例えば、上記実施の形態では受信レ
ベルとその経時変化量とに基づいてマクロセル用の上り
チャネルおよび下りチャネルを適応的に選択するように
したが、マクロセル用の上りチャネルおよび下りチャネ
ルのうちのいずれか一方を固定的に選択するようにして
もよい。
【0054】また、マクロセル用の無線周波数チャネル
のサーチの結果、使用可能と判定されたもののその時に
は選択しなかったチャネルをメモリ32に記憶してお
き、次の呼が発生したときにこのチャネルをメモリ32
から読出して、その使用の可否を確認した上でマイクロ
セル用のチャネルを設定するために選択するようにして
もよい。このようにすると、呼が発生するごとにマクロ
セル用のチャネルを最初からサーチし始める場合に比べ
て、使用可能なチャネルを見付けるに要する時間を短縮
することができ、これによりチャネル割り当て処理を高
速化して無線接続時間を短縮することができる。
【0055】また、マイクロセル用のチャネルをマイク
ロセル移動局に割り当てる際に、マクロセルシステムの
上りチャネル群あるいは下りチャネル群のうちから予め
定めた優先順位に従って一方のチャネル群を選択し、こ
の選択した群内の空きチャネルサーチを行なって受信レ
ベルを測定し、この測定により受信レベルが所定レベル
以下となる最初のチャネルを選択して、この選択したチ
ャネル上にマイクロセル用の上りチャネルおよび下りチ
ャネルをそれぞれ設定するようにしてもよい。
【0056】例えば、先ず各上りチャネルについて順次
サーチして受信レベルが所定レベル以上のチャネルを探
し、このサーチで使用可能なチャネルが見付からなかっ
た場合に、続いて各下りチャネルについて順次サーチし
て受信レベルが所定レベル以上のチャネルを探すように
する。このようにすると、上りチャネルを優先すること
で、基地局BSからの影響を受け易い場合に好適なチャ
ネル選択を行なうことができる。
【0057】一方、反対に先ず各下りチャネルについて
順次サーチして受信レベルが所定レベル以上のチャネル
を探し、このサーチで使用可能なチャネルが見付からな
かった場合に、続いて各上りチャネルについて順次サー
チして受信レベルが所定レベル以上のチャネルを探すよ
うにする。このようにすると、下りチャネルを優先する
ことで、高速移動する移動局MSが多い場合に好適なの
チャネル選択を行なうことができる。
【0058】また、以上の順次サーチ方式では、受信レ
ベルが所定レベル以上のチャネルが見付かった時点でこ
のチャネルにマイクロセル用の上りおよび下りチャネル
を設定するようにしているので、全チャネルをサーチす
る場合に比べてマイクロセルのチャネルサーチを短時間
に行なうことが可能となり、これにより無線チャネルの
接続時間の短縮化を図ることができる。
【0059】さらに、マイクロセル用のチャネルをマイ
クロセル移動局に割当てる際に、マクロセルシステムの
上りチャネルおよび下りチャネルに対しランダムにサー
チして受信レベルを測定し、この測定により受信レベル
が所定レベル以下となる最初のチャネルを選択して、こ
の選択したチャネル上にマイクロセル用の上りチャネル
および下りチャネルをそれぞれ設定するようにしてもよ
い。
【0060】さらに、前記実施の形態ではマクロセル用
のチャネルの通信方式としてFDMA−FDD方式を採
用した場合について説明したが,TDMA方式やCDM
A方式を採用したシステムにも本発明を適用することが
できる。
【0061】図8(a),(b)は、マクロセルシステ
ムが3チャネル多重TDMA−FDD方式を採用してい
る場合のマイクロチャネルの割当て例を示すものであ
る。すなわち、マクロセル用のTDMA上りチャネルC
HUP1 〜CHUP3 およびTDMA下りチャネルCHDW1
〜CHDW3 について空きチャネルサーチを行なった結
果、チャネルCHUP1 ,CHDW1 が空きでかつこのうち
の上りチャネルCHUP1 の方が受信レベルが低いと判定
されたとする。この場合には(a)に示すように、この
上りチャネルCHUP1 にマイクロセル用の上りチャネル
chup1 および下りチャネルchdw1 をTDD方式で割
り当てる。
【0062】一方、上記空きチャネルサーチの結果、チ
ャネルCHUP1 ,CHDW1 が空きでかつこのうちの下り
チャネルCHDW1 の方が受信レベルが低いと判定された
場合には、(b)に示すようにこの下りチャネルCHDW
1 にマイクロセル用の上りチャネルchup2 および下り
チャネルchdw2 をTDD方式により割り当てる。
【0063】さらに、前記実施形態ではチャネル割当て
制御をマイクロセルシステムの基地局が行なうようにし
たが、マイクロセル移動局が自律的に行なうようにして
もよく、その他マクロセルシステムの通信方式やマイク
ロセル用のチャネルの通信方式、チャネル割当て制御の
手順およびその内容等についても、この発明の要旨を逸
脱しない範囲で種々変形して実施できる。
【0064】
【発明の効果】以上詳述したようにこの発明では、マイ
クロセルシステムの移動局に無線チャネルを割当てる際
に、上記マクロセルシステムが使用する無線チャネルの
上りチャネルまたは下りチャネル上にマイクロセル用の
上りチャネルおよび下りチャネルをそれぞれ設定し、こ
の設定したマイクロセル用の上りチャネルおよび下りチ
ャネルを用いて時分割複信方式により無線通信を行なう
ようにしている。
【0065】したがってこの発明によれば、マイクロセ
ル用のチャネルを割当てる際には、マクロセルシステム
の上りチャネルおよび下りチャネルのうちのいずれかが
所定の条件を満足していればよいことになり、これによ
りマイクロセルで使用可能なチャネルを容易に見付けか
つそのチャネル数を十分に確保することが可能となり、
さらに通信中に通信品質の劣化を生じ難くして、これに
より通信完了率の向上を図り得る移動通信システムを提
供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に係わるオーバレイセル型移動通信シ
ステムの一実施形態を示す概略構成図。
【図2】図1に示したシステムで使用されるマイクロセ
ル用基地局の構成を示す回路ブロック図。
【図3】図2に示した基地局におけるチャネル割当て制
御手順を示すフローチャート。
【図4】チャネル割当て状態の一例を示す図。
【図5】マクロセルの上りチャネルにマイクロセル用チ
ャネルを割当てた場合の干渉波の影響を説明するための
図。
【図6】チャネル割当て状態の他の例を示す図。
【図7】マクロセルの下りチャネルにマイクロセル用チ
ャネルを割当てた場合の干渉波の影響を説明するための
図。
【図8】この発明の他の実施形態におけるチャネル割当
て例を示す図。
【図9】従来におけるチャネル割当て方式を示す図。
【図10】従来方式における干渉波の影響を説明するた
めの図。
【符号の説明】
M1,M2,…マクロセル BS1,BS2,…マクロセルの基地局 MS1,MS2,…マクロセルの移動局 m1,m2,…マイクロセル bs1,bs2,…マイクロセルの基地局 ps1,ps2,…マイクロセルの移動局 11a,11b…アンテナ 12…アンテナ切替回路 13…送受切替回路 14…受信回路(RX) 15…周波数シンセサイザ(SYN) 16…復調器(DEM) 17…時分割多重・分離回路 18…復号化回路(DEC) 19…符号化回路(COD) 20…変調器(MOD) 21…送信回路(TX) 30…制御回路(CONT)− 30a…オーバレイセル用のチャネル割当て制御手段 31…受信レベル検出回路(DET) 32…メモリ(MEM) CHUP1 〜CHUP2 ,…マクロセル用上りチャネル CHDW1 〜CHDW2 ,…マクロセル用下りチャネル chup1 ,chup2 …マイクロセル用の上りチャネル chdw1 ,chdw2 …マイクロセル用の下りチャネル

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 サービスエリアにマクロセルを形成する
    マクロセルシステムと、前記マクロセルに重ねてこのマ
    クロセルよりも径の小さい複数のマイクロセルを形成す
    るマイクロセルシステムとを備え、これらのシステムが
    複数の搬送波周波数の少なくとも一部を共用して無線通
    信を行なうオーバレイセル型の移動通信システムにおい
    て、 前記マイクロセルシステムは、前記マクロセルシステム
    が使用する無線チャネルの上りチャネルまたは下りチャ
    ネル上にマイクロセル用の上りチャネルおよび下りチャ
    ネルをそれぞれ設定して、この設定したマイクロセル用
    の上りチャネルおよび下りチャネルを用いて時分割複信
    方式により無線通信を行なうことを特徴とする移動通信
    システム。
  2. 【請求項2】 前記マイクロセルシステムは、マクロセ
    ルシステムが使用する無線チャネルの上りチャネルの群
    および下りチャネルの群のうち予め定めた順序に群を選
    択し、選択された群内に使用可能なチャネルがあればそ
    のチャネルを選択して、この選択したチャネル上にマイ
    クロセル用上りチャネルおよび下りチャネルをそれぞれ
    設定することを特徴とする請求項1記載の移動通信シス
    テム。
  3. 【請求項3】 前記マイクロセルシステムは、マクロセ
    ルシステムが使用する無線チャネルの上りチャネルの群
    内あるいは下りチャネルの群内からチャネルを選択する
    際に、群内のチャネルをランダムに受信してその受信レ
    ベルを測定し、この測定により受信レベルが所定レベル
    以下になった最初のチャネルを選択し、この選択したチ
    ャネル上にマイクロセル用の上りチャネルおよび下りチ
    ャネルをそれぞれ設定することを特徴とする請求項2記
    載の移動通信システム。
  4. 【請求項4】 前記マイクロセルシステムは、マクロセ
    ルシステムが使用する無線チャネルの上りチャネルの群
    内あるいは下りチャネルの群内からチャネルを選択する
    際に、群内の全チャネルの受信レベルを測定して、この
    測定により受信レベルが最小となったチャネルを選択
    し、この選択したチャネル上にマイクロセル用の上りチ
    ャネルおよび下りチャネルをそれぞれ設定することを特
    徴とする請求項2記載の移動通信システム。
  5. 【請求項5】 前記マイクロセルシステムは、マクロセ
    ルシステムが使用する無線チャネルの上りチャネルおよ
    び下りチャネルの受信レベルをそれぞれ測定し、この測
    定結果を基に上りチャネルおよび下りチャネルのうち受
    信レベルの小さいチャネルを選択し、この選択したチャ
    ネル上にマイクロセル用の上りチャネルおよび下りチャ
    ネルをそれぞれ設定することを特徴とする請求項1記載
    の移動通信システム。
  6. 【請求項6】 前記マイクロセルシステムは、マクロセ
    ルシステムが使用する無線チャネルの上りチャネルおよ
    び下りチャネルの受信レベルの経時変化を測定し、この
    測定結果を基に上りチャネルおよび下りチャネルのうち
    受信レベルの経時変化が小さいチャネルを選択し、この
    選択したチャネル上にマイクロセル用の上りチャネルお
    よび下りチャネルをそれぞれ設定することを特徴とする
    請求項1記載の移動通信システム。
  7. 【請求項7】 前記マイクロセルシステムは、マクロセ
    ルシステムが時分割多元接続方式を使用して無線通信を
    行なっている場合には、選択したマクロセルシステムの
    上りチャネルまたは下りチャネル上に、当該チャネルに
    同期させてマイクロセル用の上りチャネルおよび下りチ
    ャネルをそれぞれ設定することを特徴とする請求項1記
    載の移動通信システム。
  8. 【請求項8】 マクロセルシステムが形成するマクロセ
    ルに重ねてこのマクロセルよりも径の小さい複数のマイ
    クロセルを形成し、かつ前記マクロセルシステムが使用
    する複数の搬送波周波数の少なくとも一部を使用して無
    線通信を行なうマイクロセル型の移動通信システムにお
    いて、 前記マクロセルシステムが使用する無線チャネルの上り
    チャネルまたは下りチャネル上にマイクロセル用の上り
    チャネルおよび下りチャネルをそれぞれ設定して、この
    設定したマイクロセル用の上りチャネルおよび下りチャ
    ネルを用いて時分割複信方式により無線通信を行なう手
    段を備えたことを特徴とする移動通信システム。
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