JPH1023497A

JPH1023497A - 集中基地局を利用したセルラ無線電話システム

Info

Publication number: JPH1023497A
Application number: JP8152018A
Authority: JP
Inventors: Takeo Kanai; 毅雄金井
Original assignee: AT&T Corp
Current assignee: AT&T Corp
Priority date: 1996-06-13
Filing date: 1996-06-13
Publication date: 1998-01-23
Also published as: US6195566B1

Abstract

(57)【要約】【課題】ある基地局あるいはある基地局群に割当てられ
べき基地局（トラフィック容量に関連する例えばトラン
シーバ）設備を、一旦プール（集中）し、必要に応じて
特定の基地局間で再分配して、システム全体としての基
地局設備容量を軽減することである。【解決手段】本発明は、従来の基地局設備をトランシ
ーバを含む第１基地局設備とセル内のアンテナを含む第
２基地局設備とに分割し、複数の第１基地局設備を一群
にして一括して配置して集中基地局設備を構成し、第２
基地局を従来どうりそのままローカル基地局として構成
する。従来ローカル基地局毎に配置されていたトランシ
ーバを集中基地局設備内に集中配置する為、ローカル基
地局がトランシーバをプール（集中）することができ、
システム全体の設備の利用効率をあげることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、セル内に配置され
る複数のローカル基地局に接続される集中（単一）基地
局設備に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在携帯電話が急速な勢いで普及しつつ
ある。また、このような携帯電話に比較的類似したサー
ビスとして簡易形の携帯電話（パーソナルハンディホン
システム：ＰＨＳ）がある。このような携帯電話および
簡易型の携帯電話システムのサービスエリアは、比較的
限られた場所、即ち全国の道路，駅，オフィス街，繁華
街，デパート，住宅街等である。

【０００３】このような携帯電話システム（簡易型携帯
電話システムも含む、以下同様である）においては、携
帯電話の利用できる周波数は限られており、無限のチャ
ネル数をあらゆる場所（即ち道路，駅，オフィス等）に
割り当てるわけにはいかない。従って、比較的使用頻度
が高いと見込まれる場所では、基地局が管理するセルを
小さくして、周波数の効率的な利用が図られている。し
かし、あるセル内におけるこのような基地局の使用頻度
は、必ずしも一定なものでない。例えばオフィス街にお
いての携帯電話の使用頻度は、朝９時から夕方５時まで
は比較的頻繁であるが、夜９時から翌朝６時頃まではほ
とんど使用されないのが現実である。また、例えば住宅
地の近傍の駅においては、携帯電話の使用頻度は朝６時
から９時の間と夕方５時から夜９時の間の使用頻度が比
較的高い。また一方通常の東京駅あるいは新宿駅のよう
な所では、朝９時から夜９時位まで一般に平均して使用
されている。

【０００４】一方、家庭における携帯電話は、その発信
は自宅の通常の電話からなされ、受信はほとんどが夕方
６時から夜１２時の間に集中し、住宅地における携帯電
話の使用（特に発信）はそれほど多くは期待されていな
い。

【０００５】また時にはイベント（催し物）等が発生す
ると従来使用されなかった場所で突如使用予定にはいる
ことがある。例えば、幕張メッセ等を含むセルでは、メ
ッセの開催期間中は、携帯電話の使用頻度が異常に高く
なるが、メッセが開催していない時期にはほとんど使用
されないといったような問題がある。

【０００６】従って、このように各基地局で受持つトラ
フィックの量は、季節によりあるいは時間により時々刻
々と変化するものである。ところが、従来の無線電話シ
ステムにおいては、基地局は個々独立しており、基地局
間での設備の相互利用は、行われていないために、通
常、基地局装置は推定できる最大トラフィックを目標と
して設置される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、ある基地局あるいはある基地局群に割当てられべき
基地局（トラフィック容量に関連する例えばトランシー
バ）設備を、一旦プール（集中）し、必要に応じて特定
の基地局間で再分配して、システム全体としての基地局
設備容量を軽減することである。尚、本発明の目的は、
セルに対する周波数の再配置を行ういわゆるダイナミッ
ク・チャネル再割り当てを行うものではない。則ち、あ
るセルに割り当てられた周波数を別のセルに割り当てる
こと目的とするものではない。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、従来の基地局
設備をトランシーバを含む第１基地局設備とセル内のア
ンテナを含む第２基地局設備とに分割し、複数の第１基
地局設備を一群にして一括して配置して集中基地局設備
を構成し、第２基地局を従来どうりそのままローカル基
地局として構成する。従来ローカル基地局毎に配置され
ていたトランシーバを集中基地局設備内に集中配置する
為、ローカル基地局がトランシーバをプール（集中）す
ることができ、システム全体の設備の利用効率をあげる
ことができる。

【０００９】特に、移動電話交換センタに付属する加入
者情報レジスタが、携帯電話の契約に関する情報（例え
ば、呼がつながる優先度）および各ローカル基地局のト
ラフィック状況を登録し、この使用状況に対応して、ト
ラフィック監視装置が、使用頻度の高いローカル基地局
設備（すなわち、集中基地局設備を構成する下部の基地
局設備、基地局装置機能、例えばトランシーバを多く割
り当てることができる。また、トランジーバの残りの容
量に応じて、優先度が低い呼びに対しては、たとえ、ト
ランシーバに容量が残っていても、それを割り当てず、
優先度が高い呼びの発呼を待ち、それに対しを優先的に
割り当てるものである。

【００１０】更に、複数の移動電話業者が別々のローカ
ル基地局設備と集中基地局設備を共有する場合、あるい
は、集中基地局設備のみを共有する場合がある。これら
の場合、加入者情報レジスタは、複数の移動電話業者の
識別情報も登録する。そして、トラフィック監視装置
は、移動電話業者毎にセル内のトラフィックを管理し、
使用頻度の高い移動電話業者に、または、事前に合意さ
れた優位順位に従ってトランシーバを多く割り当てるこ
とができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１において本発明の構成は、主
に４つの部分、即ち公衆電話回線網と、移動電話用交換
局と、集中基地局設備と、複数のローカル基地局群とに
分けることができる。ただしこれらは、あくまでも概念
的なものであり、必ずしも物理的にそれらが分離あるい
は統合されていなくてもよい。まず公衆の電話回線網と
しては、公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）１００があり、こ
れは現在、ＰＨＳ（登録商標）ではＮＴＴ（登録商標）
の電話回線設備を指す。あるいは携帯電話では、必ずし
もＮＴＴの電話回線網に限らず第１通信業者たる携帯電
話会社独自の通信設備を指すこともある。

【００１２】次に、移動電話用の交換局、これは移動電
話用（例えば携帯用あるいはＰＨＳ）のような電話設備
を指し、移動電話交換センタ１０１は、公衆交換電話網
１００に接続されており、さらに移動電話交換センタ１
０１は、加入者情報レジスタ２１１，２２１，２３１の
機能を有している。そしてこの移動電話交換センタ１０
１は、共通基地局制御装置１０２を介して、次の集中
（単一）基地局設備内の共通送信回線１０３に接続され
ている。この公衆電話交換網１００と移動電話用の交換
局１０１に関しては従来の既存の設備そのものである。
この加入者情報レジスタ２１１，２２１，２３１には、
通話中の移動電話の番号、その発呼場所、非通話中の移
動電話の存在場所、移動電話の所属するクラス（優先
度）、発呼を試みている移動電話、移動電話が属する携
帯電話会社名等が登録される。特に、後者の移動電話会
社名は、単一の携帯電話会社が設備全体を所有する場合
には、他の携帯電話会社にその回線の一部をリースする
場合、或いは、複数の携帯電話会社が設備を共有する場
合に必要な項目である。さらに、前記レジスタ２１１，
２２１，２３０からの情報により移動電話のトラフィッ
クを監視するトラフィック監視装置２５０とを具備して
いる。このトラフィック監視装置２５０からの信号は、
移動電話交換センタ１０１と、共通基地局制御装置１０
２と、共通送信回線１０３とを介して、制御装置１３０
に送られる。

【００１３】次に、集中（単一）基地局設備を構成する
設備について説明する。共通送信回線１０３は、複数の
共通トランシーバ群１０４に接続されている。さらにこ
れら複数の共通トランシーバ群１０４は、それぞれ切り
換え装置１０５を介してマルチプレクサ１０６に接続さ
れている。この切り換え装置１０５は、複数の共通トラ
ンシーバ群１０４と複数のマルチプレクサ１０６との間
の切り換えを行うものであり、例えば共通トランシーバ
群１０４のＴＲＸ１は、マルチプレクサ１０６のそれぞ
れのマルチプレクサ１０６₁ ，１０６₂ ，１０６₃ に切
り換えることができる。このことは他のトランシーバＴ
ＲＸ２，３，４についても当てはまる。しかし、この実
施例では、１つのトランシーバは全てのマルチプレクサ
に切り替えるよう構成されているが、かならずしもその
必要はなく、一部のマルチプレクサにのみ接続されるよ
う構成されていてもよい。このマルチプレクサ１０６
は、増幅機１０７を介して電気／光変換機１０８に接続
されている。

【００１４】そして共通送信回線１０３からの制御信号
は、制御装置１３０を介して切り換え装置１０５に送ら
れる。この制御装置１３０は、切り換え装置１０５の切
り換えを制御するためのものである。この制御装置１３
０は、移動電話交換センタ１０１，共通基地局制御装置
１０２，共通送信回線１０３を介して加入者情報レジス
タ２１１，２２１，２３１からの情報に基づき切り換え
装置１０５の切り換えを行う。例えば、図１において
は、ＲＦ１はマルチプレクサ１０６₁に、ＲＦ２はマル
チプレクサ１０６₃ に、ＲＦ３はマルチプレクサ１０６
₂に、ＲＦ４はマルチプレクサ１０６₁に接続されてい
る。この状態は、制御装置１３０からの指示によりおこ
なわれたものである。

【００１５】電気／光変換機１０８は、光ファイバ１０
９を介して光／電子切り換え機１１０に接続されてい
る。電気／光変換機１０８と光／電子切り換え機１１０
との間の伝送媒体は、必ずしも光ファイバに限定される
ものではなく、同軸ケーブル、無線でもよい。この光／
電子切り換え機１１０は、増幅機１１１を介してアンテ
ナ１１２に接続されている。これらの光／電子切り換え
機１１０，増幅機１１１，アンテナ１１２は、それぞれ
の基地局（セル）１，２，３内に配置されている。本明
細書においては、セルとローカル基地局とは、ほぼ同義
に用いている。すなわち、用語「セル」は、セル内に配
置されている設備を指す場合もある。

【００１６】従って、集中単一基地局設備は、一個所に
配置されているが、セル（ローカル基地局が配置され
る）１，２，３は、それぞれ物理的に離れた場所にあ
る。あるいは、同一のセル内を複数の指向性アンテナで
セクタに分割する場合も、これらの分割されたセクタが
セルに該当することになる。そしてこれらのセル内のア
ンテナ１１２は、複数のアンテナ群を形成する場合もあ
る。ここでセル１，２，３と示したものは必ずしも単一
のセルとは限らずセル群１，セル群２，セル群３と解釈
することも可能である。即ちセルをさらに分割して構成
されたマイクロセルあるいは前述したセクタアもセルと
定義することもできる。

【００１７】次に、図１のように構成された無線電話シ
ステムの動作について説明する。例えば基地局２が配置
されるセル内に位置する移動局１２０₂ は、アンテナ１
１２₂ と信号を送受信する。ここで送受信された信号
は、増幅機１１１₂ ，光／電子切り換え機１１０₂ ，光
ファイバ１０９₂ ，電気／光変換機１０８₂ ，増幅機１
０７₂ を介して，マルチプレクサ１０６₂ に接続され
る。このマルチプレクサ１０６₂ の信号は、切り換え装
置１０５内の接続形態によっては共通トランシーバ群１
０４内のＴＲＸ１からＴＲＸ４のいずれかを介して共通
送信回線１０３に接続することができる。

【００１８】図１に示した実施例においては、マルチプ
レクサ１０６₂ は共通トランシーバ１０４₃ （ＴＲＸ
３）を介して共通送信回線１０３に接続されている。こ
の共通送信回線１０３に接続された信号は、共通基地局
制御装置１０２，光／電子切り換え機１１０を介して公
衆交換電話網１００に接続される。通常この公衆交換電
話網１００は、一般の電話機に接続されて通常の電話と
交信することができる。このことは、例えば移動局１２
０₂ と１２０₁ との間の電話回線の接続も以上と同様に
して行われるが、この場合移動電話交換センタ１０１ま
でに到達した信号は再度共通送信回線１０３₁ ，共通ト
ランシーバ１０４₁ ，切り換え装置１０５₁ ，マルチプ
レクサ１０６₁ で基地局３内にいる移動局１２０₁ と通
信することができる。この際戻ってくる通信は、共通ト
ランシーバ群１０４内のＴＲＸを介してマルチプレクサ
１０６₃ に接続される。このようにして別個の基地局内
あるいは同一の基地局内にいるものどうしで通信あるい
は一般の電話機との通信を行うことができる。

【００１９】次に制御装置１３０からの情報に基づいた
切り換え装置１０５の動作について述べる。例えば、基
地局１に電話回線を集中させたい場合には、切り換え装
置１０５における複数のスイッチの大部分をマルチプレ
クサ１０６₁に接続される各スイッチの端末１に切り換
える。例えば、同図においてＴＲＸ１とＴＲＸ２からの
チャネルを切り換え装置１０５において全てマルチプレ
クサ１０６₁に接続される端末１に切り換えるように
し、ＴＲＸ３とＴＲＸ４をそれぞれマルチプレクサ１０
６₂の端末２、マルチプレクサ１０６₃の端末３にそれぞ
れ切り換える。

【００２０】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば複数
の基地局設備を集中化して（即ち単一化して）集中化さ
れたトランシーバ群を複数の基地局に一定の周期である
いは需要に応じて変動させることができる。基地局装
置、例えば、トランシーバ等を有効的にローカル基地局
に配分できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例によるセルラ無線電話システ
ムのアーキテクチャーを表す図

【図２】本発明のチャネルの周期的割当て方法を表す図

【符号の説明】

１００公衆交換電話網１０１移動電話交換センタ１０２共通基地局制御装置１０３共通送信回線１０４共通トランシーバ群１０５切り換え装置１０６マルチプレクサ１０７，１１１増幅機１０８電気／光変換機１０９光ファイバ１１０光／電子切り換え機１１２アンテナ１２０移動局１３０制御装置２１１，２２１，２３１加入者情報レジスタ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の各セル内に配置されるローカル基
地局（１１０，１１１，１１２）と、前記複数のローカル基地局（１１０，１１１，１１２）
に伝送媒体（１０９）を介して接続される集中基地局設
備（１０３−１０８）と、前記集中基地局設備（１０３−１０８）と公衆電話回線
網（１００）との間に接続される移動電話交換センタ
（１０１）と、からなる複数のセル内の複数の移動電話
加入者を取り扱う集中基地局を利用したセルラ無線電話
システムにおいて、前記移動電話交換センタ（１０１）は、各セル内で使用中の移動電話に関する情報を登録する移
動電話加入者情報レジスタ（２１１，２２１，２３１）
と前記レジスタからの情報により移動電話のトラフィッ
クを監視するトラフィック監視装置（２５０）とを有
し、前記集中基地局設備（１０３−１０８）は、前記移動電話交換センタ（１０１）に接続される共通送
信回線（１０３）と、前記共通送信回線（１０３）に接続される複数のトラン
シーバから構成される共通トランシーバ群（１０４）
と、前記共通トランシーバ群（１０４）に接続される切り換
え装置（１０５）と、前記切り換え装置（１０５）に接続され、前記複数のロ
ーカル基地局との間の信号を多重化する複数のマルチプ
レクサ（１０６）と、前記移動電話交換センタ（１０１）に前記共通送信回線
（１０３）を介して接続され、前記切り換え装置（１０
５）を制御する制御装置（１３０）とからなり、前記制御装置（１３０）は、前記トラフィック監視装置
（２５０）からの情報に応じて、前記複数のマルチプレ
クサ（１０６）と前記複数のトランシーバ（１０４）と
の間の切り替えを制御することを特徴とする集中基地局
を利用したセルラ無線電話システム。
【請求項２】前記制御装置（１３０）は、所定の規則
に従って、前記複数のマルチプレクサ（１０６）と前記
複数のトランシーバとの間の切り替えを制御することを
特徴とする請求項１のシステム。
【請求項３】前記制御装置（１３０）は、同一移動電
話会社への移動電話加入者が前記移動電話加入者情報レ
ジスタ（２１１，２２１，２３１）内に登録された端末
（１１０，１１１，１１２）のサービス契約等の情報お
よび各セル内のトラフィック状況に基づいて、前記複数
のマルチプレクサ（１０６）を操作して前記複数のトラ
ンシーバを複数のローカル基地局へ分配することを特徴
とする請求項１のシステム。
【請求項４】前記制御装置（１３０）は、異なる移動
電話会社への移動電話加入者が前記移動電話加入者情報
レジスタ（２１１，２２１，２３１）内に登録された移
動電話業者毎のサービス契約等の情報および各セル内の
トラフィック状況に基づいて、マルチプレクサ（１０
６）を操作し前記複数のトランシーバを各ローカル基地
局に分配することを特徴とする請求項１のシステム。
【請求項５】前記通送信回線（１０３）と、前記トラ
ンシーバ群（１０４）と、前記切り替え装置（１０５）
と、前記マルチプレクサ（１０６）とは、集中して配置
されていることを特徴とする請求項１のシステム。
【請求項６】前記マルチプレクサ（１０６）は、複数
のローカル基地局（１１１）に接続されることを特徴と
する請求項１のシステム。