JPH0993645A

JPH0993645A - 無線回線制御方法

Info

Publication number: JPH0993645A
Application number: JP7269060A
Authority: JP
Inventors: Yuji Nakayama; 雄二中山; Satoshi Aikawa; 聡相河
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1995-09-25
Filing date: 1995-09-25
Publication date: 1997-04-04

Abstract

(57)【要約】【課題】移動通信における呼損率を低下させることを
目的とする。【解決手段】基地局及び移動局の少なくとも一方に指
向性アンテナを使用する。新しい呼のチャネル割り当て
の際に、基地局では空いているチャネルにおいて他のゾ
ーンからの干渉波を測定し、割り当て可能かどうかを判
定する。全ての空きチャネルについて割り当て不可能で
あった場合、空いているチャネルに現在通信中の呼を瞬
断なく切り替え、切り替え元の空いたチャネルで新しく
発生した呼が割り当て可能かどうかを検索する。手順と
して、新しい呼のチャネル割り当てが不可能であると判
定された場合に通信中の呼のチャネル切り替えが可能か
どうかの検索を行う方法、通常から空きチャネルでチャ
ネル切り替え可能な呼を検索して記憶しておき、必要な
時に記憶内容に従ってチャネル切り替えを行う方法、通
常からチャネル切り替え可能であれば実行し、呼ごとに
可能な限りのすべての検索を行い記憶しておく方法など
が挙げられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は移動無線通信システ
ムの基地局における無線チャネル割り当て方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】これまで、移動無線通信におけるダイナ
ミックチャネル割り当て方法の検討は数多く行われてき
た。

【０００３】しかしながら、従来のものは、アンテナと
して無指向性のものを考えており、指向性アンテナを持
つ場合のダイナミックチャネル割り当て方式の検討はな
されていない。

【０００４】例えば図１に示すように、近傍の他局で使
用しているチャネルは干渉となり自ゾーン内では使用不
可能であった。

【０００５】一方、アンテナに指向性アンテナを使用し
た場合、図２のように、あるチャネルを用いた他局から
の電波が、基地局とある移動局との同じチャネルを用い
た通信には干渉になるが、同じゾーン内の別の移動局と
の通信にとってはアンテナの指向性のため干渉とはなら
ない場合がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】これまでは、新しい呼
のチャネル割り当て時に基地局もしくは移動局で干渉波
レベルを測定して空きチャネルが使用不可能であれば呼
損としていた。しかし、上記のように指向性アンテナ
（主としてアンテナセクタ）を用いるようなシステムで
は、空いているチャネルが新しい呼では割り当て不可能
でも通信中の他の呼では割り当て可能である可能性があ
る。通信中の呼のチャネルをその空きチャネルに切り替
えることができれば、切り替え元の空いたチャネルにつ
いて新しい呼に対する干渉検出を行うことができ、使用
可能であれば割り当てることによって呼損率を低減させ
ることができる。

【０００７】本発明の目的は、移動通信において指向性
アンテナを使用することにより呼損率を低下させること
にある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明では基地局及び移
動局の少なくとも一方に指向性アンテナを使用する。新
しい呼のチャネル割り当ての際に、基地局では空いてい
るチャネルにおいて他のゾーンからの干渉波を測定し、
割り当て可能かどうかを判定する。全ての空きチャネル
について割り当て不可能であった場合、空いているチャ
ネルに現在通信中の呼を瞬断なく切り替え、切り替え元
の空いたチャネルで新しく発生した呼が割り当て可能か
どうかを検索する。

【０００９】手順として、通常は特に制御せず、新しい
呼のチャネル割り当てが不可能であると判定された場合
に通信中の呼のチャネル切り替えが可能かどうかの検索
を行う方法、通常から空きチャネルでチャネル切り替え
可能な呼を検索して記憶しておき、必要な時に記憶内容
に従ってチャネル切り替えを行う方法、通常からチャネ
ル切り替え可能であれば実行し、呼ごとに可能な限りの
全ての検索を行い記憶しておく方法などが挙げられる。

【００１０】上記の方法により、新しく割り当てる呼に
対して検索するチャネル数を増やすことができ、呼損率
を低減させることができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】ここでは、ＴＤＭＡ（時分割多元
接続）方式とＦＤＭＡ（周波数分割多元接続）方式を用
い、無線チャネルのパラメータとして時間スロットと周
波数キャリアの２つがある場合の実施例について説明す
る。

【００１２】まず、基地局は変復調装置を１系統のみ有
し、同一時刻には高々１つの呼（１ユーザ）しか通信で
きない場合について述べる。装置構成例を図３に示し、
その動作フローを図７Ａ、図７Ｂ、図７Ｃに示す。図３
において、１はアンテナ、２は送受信器、３は変復調
器、４はＴＤＭＡ、５は干渉検出回路、６は制御部であ
る。図４はＴＤＭＡフレームを表しており、横軸は時間
スロット、縦軸は周波数キャリアを表している。即ち１
つのマス目が１つのチャネルに対応している。時間軸で
はこのパターンが繰り返されている。図５はいくつかの
呼にチャネルが割り当てられている状態を表し、ハッチ
ングにより呼（ユーザ）を区別している。それぞれの呼
（ユーザ）は、その移動局の位置によって基地局のどの
アンテナセクタを使用するかがほぼ一義的に決まり、そ
のアンテナセクタを通して基地局と通信する。この場合
は時間スロット４が空いていることになる。

【００１３】基地局は空いている時間スロットの時間
で、現在使用中の呼が時間スロット４の周波数ａ〜ｆで
も使用可能かどうかを定期的に測定し、記憶しておく。
時間スロット４は通信が行われていない空き時間である
ので、チャネル１ａ、２ｂ、３ｆ、５ｅ、６ｂ、７ｃ、
８ｄに割り当てられている呼について、それぞれが使用
しているアンテナセクタを用いて干渉検出を行い（２
２）、４ａ〜４ｆでも割り当て可能かどうかを順番に測
定可能である。空きチャネル検索（２２）に関する動作
フローは図７ｂに示す。測定した結果に優先順位をつけ
ておき、後のチャネル切り替えをその優先順位に従った
順番で行う方法もある。ここではチャネル６ｂに収容さ
れている呼１０が、チャネル４ｄに割り当て可能である
という判定結果が得られたとする。

【００１４】今通信を行っていない移動局で新しい呼１
１が発生した場合（１２）、基地局ではまず移動局の方
向に指向性を持つアンテナセクタを通信用に選択する
（１４）。そして空いている時間スロット４においてそ
のアンテナセクタで他のゾーンからの干渉波を測定し、
割り当て可能なチャネルがあるかどうかを判定する（１
６）。チャネル割り当て処理（１６）に関する動作フロ
ーは図７Ｃに示す。時間スロット４の全てのチャネル４
ａ〜４ｆについて割り当て不可能であった場合、予め測
定し記憶していた結果より、チャネル４ｄに現在チャネ
ル６ｂで通信中の呼１０をチャネル切り替えすることに
よって、切り替え元の空いた時間スロット６で新しく発
生した呼１１が割り当て可能かどうかを検索することが
できる（図６）。記憶しているデータが古いものであれ
ば切り替えの前に再度測定を行う必要がある。チャネル
切り替え可能な候補が複数あり優先順位をつけている場
合はそれに従って切り替える。時間スロット６で新しい
呼１１の割り当て可能なチャネルが検索された場合はそ
のチャネルに割り当てることによって割り当て処理は完
了する。

【００１５】時間スロット６の全チャネル６ａ〜６ｆで
呼１１が割り当て不可能な場合は、呼損として割り当て
処理を終了（１８）するか、もしくは更に検索を行う制
御が考えられる。更なる検索として、呼１０を元の時間
スロット６に戻し、先の測定の結果時間スロット４に割
り当て可能な別の呼１２（例えばチャネル７ｃ）があっ
た場合、その呼を時間スロット４に切り替え、空いたス
ロット８に呼１１が割り当て可能かどうかを検索する方
法が考えられる。または、呼１０はチャネル４ｄにした
ままで、空いた時間スロット７に現在通信中の呼が割り
当て可能かどうかを測定して可能なら切り替え（２段階
切り替え）、切り替え元の空いたスロットに呼１１が割
り当て可能かどうかを測定する方法も考えられる。呼損
とするまでにどこまでこのような多段切り替えを用いた
検索を続けるかはシステムの設計に依存する。

【００１６】以上は新しい呼が発生する前に空いた時間
スロットに他の呼が切り替え可能かどうかの測定を予め
行う例であるが、新しい呼が発生する前には切り替え可
能な呼の検索をせず新しい呼が割り当て不可能であるこ
とが判明してから検索、切り替えをする制御も考えられ
る。

【００１７】また、切り替え可能な呼が見つかったら新
しい呼が発生していなくても切り替えを実行し、切り替
え元の空いたチャネルに他の通信中の呼が割り当て可能
かどうかを検索し記憶しておくという動作を繰り返し、
可能な限り全ての検索を予め行っておく制御も考えられ
る。

【００１８】以上は通信中の呼のチャネル切り替えの実
行を新しい呼の発生後に行う方法であるが、新しい呼の
発生前の空きチャネルのみを検索するだけでなく、通信
中の呼のチャネル切り替えを実行しながら検索範囲を広
げて検索／記憶を行う方法も考えられる。

【００１９】また、新しい呼の発生前に新しい呼が空き
チャネルに割り当て可能かどうかを検索する方法も考え
られる。この場合は新しい呼がどのアンテナセクタを使
うことになるかが不定なので各アンテナセクタについて
チャネル検索を行う必要がある。必要に応じてチャネル
切り替えをしながら各アンテナセクタについて新しい呼
の空きチャネルを順番に検索し、結果を記憶しておく。
新しい呼が発生したら使用するアンテナセクタが決ま
り、そのアンテナセクタに対する記憶内容より空きチャ
ネルを作るように各呼を再配置する。

【００２０】次に、無線局が１つの変復調器とは別に、
チャネルの干渉レベル検出手段を持っている場合の実施
例を述べる。構成例を図８に示す。ここで５ａが干渉レ
ベル検出手段である。この場合も同一時間スロットにお
いては高々１つの呼しか収容できないのは最初の方法と
同じである。ただし干渉レベル検出手段があると、通信
中の呼が存在する時間スロットの周波数の違うチャネル
においても干渉検出が可能となる。

【００２１】そこで、例えば図５において、新しい呼を
割り当てる場合、まず空いている時間スロット４の全て
のチャネル４ａ〜４ｆで割り当てが可能かどうかを測定
し、全て使用不可である場合は、他の時間スロットの通
信中以外の全てのチャネルについて、干渉レベル検出手
段を用いて、新しい呼が割り当て可能かどうかを順番に
測定する。

【００２２】新しい呼に割り当て可能なチャネルが見つ
かった場合、そのチャネルの時間スロットを用いて通信
している呼が、空いている時間スロットに割り当て可能
かどうかを測定する。即ち、例えば新しい呼がチャネル
６ａで割り当て可能という結果が得られた時は、チャネ
ル６ｂで通信中の呼１０が時間スロット４のチャネル４
ａ〜４ｆに割り当て可能かどうかを測定する。例えばチ
ャネル４ｄで呼１０を割り当て可能という結果が得られ
た場合、呼１０をチャネル４ｄに割り当て（図６）、新
しい呼を６ａに収容する。

【００２３】新しい呼に割り当て可能な空きチャネルが
見つからなかった場合、前述の場合と同様に、呼損とす
るか、または以下のような処理が考えられる。通信中の
チャネル１ａについて時間スロット４のチャネル４ａ〜
４ｆに割り当て可能かどうかを測定する。不可能な場合
は次の処理に移るが、可能な場合はそのチャネルに呼を
切り替え、空いたチャネル１ａについて新しい呼が割り
当て可能かどうかを測定する。可能な場合は割り当てる
が、不可能の場合にはまた元に戻し、次にチャネル２ｂ
について同様な処理をする。割り当て可能になるまで、
順にチャネル３ｆ、５ｅ、６ｂ、７ｃ、８ｄについて同
様な処理をする。ここまでで新しい呼に割り当て可能な
チャネルが見つからなかった場合は呼損とする。

【００２４】また、前述の場合と同様に、新しい呼の割
り当て可能なチャネルの検索を、通信中の呼のチャネル
切り替えを実行しながら検索範囲を広げて検索／記憶を
行う方法、及びアンテナセクタごとに新しい呼の割り当
て可能なチャネルを予め検索しておく方法も考えられ
る。

【００２５】次に、無線局に複数の変復調器がある場合
についての実施例を述べる。複数の変復調器がある場合
は、同一時間スロットで複数の呼を収容可能である。図
９でハッチングしてあるチャネルを使用中とする。

【００２６】周波数チャネルの数だけ変復調器がある場
合、全ての空きチャネルについて干渉があるかどうか測
定可能である。全ての空きチャネルで割り当て不可能で
あれば使用中の呼について各空きチャネルに割り当て可
能かどうかを測定し、記憶する。もし切り替え可能な呼
があれば切り替え、空いたチャネルに新しい呼が割り当
て可能かどうか測定し、可能なら割り当て、不可能なら
元に戻す。全ての組み合わせについて同様な処理を行
う。もし全ての組み合わせについて割り当て不可能であ
れば、切り替え元の空いたチャネルに、別の通信中の呼
が割り当て可能かどうかを測定する。可能であれば切り
替え（２段階切り替え）、切り替え元の空いたチャネル
に新しい呼が割り当て可能かどうかを測定する。以前に
検索したチャネルであれば測定処理をスキップする。段
階数を増やしていき全ての可能性について、またはある
定められた深さまで同様な処理を行い全部割り当て不可
能の場合、もしくは全てのチャネルについて測定が行わ
れて全部割り当て不可能の場合には新しい呼は呼損とす
る。

【００２７】次に、無線局に複数の変復調器がある場合
で、その数が周波数チャネルよりも少ない場合について
の実施例を述べる。例えば図９のように周波数チャネル
が６つあるところに変復調装置が３つしかなく、同一時
間スロットに最大で３つの呼しか入らないような場合、
最大数の呼を収容していない時間スロット１、４、５、
７ではそのスロット内の空きチャネルについて干渉の測
定は可能である。最大数の呼を収容している時間スロッ
ト２、３、６、８では呼を他のスロットに切り替えるこ
とによって時間スロット内の空きチャネルの干渉測定が
可能である。全ての空きチャネルについて測定し、だめ
だったら変更の段階を増やしていき全ての可能な組み合
わせについて、またはある定められた深さまでチャネル
切り替えを行い、だめだったら新しい呼は呼損とする。

【００２８】次に、無線局に複数の変復調器がある場合
で、変復調器とは別に干渉レベル検出手段がある場合の
実施例を述べる。この場合は変復調器が周波数チャネル
数だけあるかないかにかかわらず、全てその空きチャネ
ルについて新しい呼に対して割り当てが可能かどうかを
順番に測定できる。割り当て不可能の場合、干渉レベル
検出手段を用いて使用中の呼が割り当て可能かどうかを
測定する。割り当て可能の場合はチャネルを切り替え、
切り替え元の空いたチャネルに新しい呼が割り当て可能
かどうかを測定する。全てについて行って割り当て不可
能の場合には上で説明したのと同様に空いたチャネルに
使用中の呼を２段階で切り替えて測定する。段階数を増
やしていき全ての可能な組み合わせについて、またはあ
る定められた深さまで同様な処理を行い全て割り当て不
可能の場合、もしくは全てのチャネルについて測定が行
われて全て割り当て不可能の場合には新しい呼は呼損と
する。

【００２９】以上はチャネルに時間成分と周波数成分が
ある、ＴＤＭＡ方式とＦＤＭＡ方式が混在する場合に限
って説明したが、ＴＤＭＡ方式のみの場合、ＦＤＭＡ方
式のみの場合でも同様の方法の適用が可能である。

【００３０】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、移
動体無線通信のダイナミックチャネルアサインにおい
て、従来なら呼損となる場合を救済できる可能性を与え
ることができ、呼損率の低減をはかることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】他局からの干渉の説明図（無指向性アンテナの
場合）である。

【図２】他局からの干渉の説明図（指向性アンテナの場
合）である。

【図３】装置構成図を示す。

【図４】チャネルの説明図である。

【図５】チャネルに呼が割り当てられている状態の図を
示す。

【図６】呼を移動させ別の時間スロットを空けた状態の
図を示す。

【図７Ａ】制御のフローチャート例を示す。

【図７Ｂ】図７Ａの部分拡大図である。

【図７Ｃ】図７Ａの部分拡大図である。

【図８】干渉検出手段を有する場合の構成図である。

【図９】無線局に複数の変復調器がある場合の説明図で
ある。

【符号の説明】１アンテナ２送受信器３変復調器４ＴＤＭＡ５干渉検出回路６制御部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】移動無線方法において、基地局及び移動
局の少なくとも一方のアンテナを指向性アンテナとし、
呼に対してチャネルを割り当てる際、割り当て可能な空
きチャネルが見つからなかった場合に、別のチャネルで
通信中の呼が空きチャネルに割り当て可能な場合は通信
中の呼をその空きチャネルに切り替え、切り替え元の空
いたチャネルについて新しい呼が割り当て可能かどうか
を検索し、可能な場合は割り当てることを特徴とする無
線回線制御方法。
【請求項２】チャネルに切り替えが可能かどうかを予
め測定して記憶させておき、新しく発生した呼に対して
チャネルを割り当てる際、その時点の空きチャネルの中
から割り当て可能なチャネルが見つからなかった場合
に、メモリ内容に従って通信中でチャネル切り替え可能
な呼が存在するならばチャネルを切り替え、切り替え元
の空いたチャネルについて新しい呼の割り当てが可能か
どうかを検索し、可能な場合は割り当てることを特徴と
する請求項１記載の無線回線制御方法。
【請求項３】切り替え元の空いたチャネルについて新
しい呼の割り当てが不可能な場合は、更に、別のチャネ
ルで通信中の呼が空いたチャネルに割り当て可能な場合
はその呼をその空きチャネルに切り替え、上記手順によ
り新しい呼にチャネルを割り当てることを特徴とする請
求項１または２に記載の無線回線制御方法。