JPH11234732A - 無線通信チャネル割当方法 - Google Patents

無線通信チャネル割当方法

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JPH11234732A
JPH11234732A JP10032515A JP3251598A JPH11234732A JP H11234732 A JPH11234732 A JP H11234732A JP 10032515 A JP10032515 A JP 10032515A JP 3251598 A JP3251598 A JP 3251598A JP H11234732 A JPH11234732 A JP H11234732A
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JP
Japan
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communication
channel
slots
communication channel
radio
Prior art date
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Pending
Application number
JP10032515A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Shioda
浩史 塩田
Tomoyoshi Ono
友義 大野
Toshinori Tanaka
利憲 田中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数の無線ゾーンでサービスエリアを構成す
る移動通信方式において、無線通信チャネルを複数の基
地局間で共有し、必要に応じてダイナミックに割り当て
る無線通信チャネル割当方法に関し、マルチスロット呼
の呼損率特性の改善を図ることを目的とする。 【解決手段】 無線基地局と移動局との間で無線回線を
介して双方向の通信が行われ、前記移動局からの通信接
続要求が発生したときに、通信路として所要品質を満足
する無線通信チャネルを選択して割り当てる無線通信チ
ャネル割当方法において、通信チャネル割当のための各
通信チャネル品質測定すなわちチャネル検索を行うにあ
たり、無線基地局はタイムスロットごとの通信に使用し
ていない残りスロットの数を調べ、これに基づいてチャ
ネル検索を行なう際のスロットの優先順位を設定し、該
優先順位に従ってチャネル検索を行うように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数の無線ゾーン
でサービスエリアを構成する移動通信方式において、自
律分散制御を行い、通信に用いる無線通信チャネルを複
数あるいは全ての基地局との間で共有し、その無線通信
チャネルを必要に応じてダイナミックに割り当てる無線
通信チャネル割当方法に関する。
【0002】
【従来の技術】図5は移動通信システムの構成の例を示
す図である。同図において、サービスエリア4は、無線
ゾーン1−1、無線ゾーン1−2、無線ゾーン1−3か
ら構成されている。無線ゾーン1−1は無線基地局2−
1によって、無線ゾーン1−2は無線基地局2−2によ
って、また、無線ゾーン1−3は無線基地局2−3によ
って形成されている。
【0003】この移動通信システムでは、複数の移動局
が存在し、移動局3−Aは無線ゾーン1−1のエリア内
に、移動局3−B、3−Dは無線ゾーン1−2のエリア
内に、移動局3−Cは無線ゾーン1−3のエリア内に位
置している。そして移動局3−Aは無線基地局2−1
と、移動局3−Bは無線基地局2−2と、移動局3−C
は無線基地局2−3と無線通信チャネルによって通信路
が設定されている。
【0004】このように、複数の無線ゾーンでサービス
エリアを覆う移動通信システムにおいて、従来のダイナ
ミックチャネル割当方法では、各無線ゾーンに共通使用
可能な複数の無線通信チャネルを割り当てておいて、移
動局からの無線通信チャネル割当要求の都度、その中の
無線チャネルを割り当てている。
【0005】このとき、これから割当を行おうとする無
線通信チャネルが他の無線ゾーンで使用されているか否
かを、無線通信チャネルの干渉波レベルを測定すること
によって検索し、さらに、無線通信チャネルの通信路と
しての所要品質を満足しているか否かを判断して、この
所要品質を満足していると判断した場合に、当該無線通
信チャネルを割り当てていた。この場合の評価の対象は
システムの収容トラヒックである。
【0006】無線通信チャネルの割当方法については、
従来の無線通信チャネル割当技術の中で、最もチャネル
利用効率(収容トラヒック)が高いとされているチャネ
ル割当方法にReuse Patitioning 方式(以下RPとい
う)がある。RPはReuse Paltitioning 構造を採るこ
とにより、多くのトラヒックを収容する。
【0007】そのRP方式の中でアルゴリズムが比較的
簡易な方式としてAutonomous ReusePartitioning 方式
(以下ARP方式という)があるが、これは、無線移動
局からの無線通信チャネル割当要求が発生した場合に、
固定された優先順序に従って無線通信チャネルを検索
し、最初に所要品質を満足したと判断されたチャネルを
通信チャネルとして割り当てるものである。
【0008】そのようにすることによって、Reuse Part
itioning 構造を形成させ、高い周波数利用効率を実現
している。図6に、従来のARP方式における無線通信
チャネルの優先順序、検索順序の例を示す。この場合の
ARP方式では残りスロットの状態を考慮していない
【0009】
【発明が解決しようとする課題】TDMAシステムで
は、マルチスロットによりデータ伝送の高速化が可能で
ある。移動端末は端末コストの上昇、容積制限等の理由
から安価な、周波数切替速度の低いシンセサイザを搭載
そることが多い。このような移動端末で隣接スロットを
使用する通信を行う場合、通信周波数の高速切替が不可
能なため、図7に示すように、隣接スロットは同一の周
波数を使用しなければならないという制約が生ずる。
【0010】一般的に単一スロット呼(通信に一スロッ
トのみ使用する呼)とマルチスロット呼(通信に複数ス
ロット使用する呼)が同一システムに混在する場合、単
一スロット呼とマルチスロット呼の呼損率特性は大きく
異なり、マルチスロット呼の呼損率特性の方が悪い。そ
こでマルチスロット呼の呼損率特性の改善を図り、この
ことによる全体のシステム容量を増加させることが課題
となる。本発明は、このような従来の課題を解決するた
め、マルチスロット呼の呼損率特性の改善を図ることの
できる無線通信チャネル割当て方法を提供することを目
的としている。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、上述の
課題は、前記特許請求の範囲に記載した手段によって解
決される。すなわち、請求項1の発明は、無線基地局と
移動局との間で無線回線を介して双方向の通信が行わ
れ、前記移動局からの通信接続要求が発生したときに、
通信路として所要品質を満足する無線通信チャネルを選
択して割り当てる無線通信チャネル割当方法において、
【0012】通信チャネル割当のための各通信チャネル
品質測定、すなわち、チャネル検索を行うにあたり、無
線基地局は、タイムスロットごとの通信に使用していな
い残りスロットの数を調べ、これに基づいて、チャネル
検索に際するスロットの優先順位を設定し、該優先順位
に従ってチャネル検索を行う無線通信チャネル割当方法
である。
【0013】例えば、通信に使用していない残りスロッ
トの数が最も多いスロットの優先順位を最も高くして、
その他は、通常のチャネル検索順位に従うようにした
り、あるいは、通信に使用していない残りスロットの数
が最も多いスロットの優先順位を最も高く、次に残りス
ロットの数が多いスロットの優先順位を2番目に高くし
て、その他は、通常のチャネル検索順位に従うようにす
るなどの方法が考えられる。
【0014】請求項2の発明は、無線基地局と移動局と
の間で無線回線を介して双方向の通信が行われ、前記移
動局からの通信接続要求が発生したときに、通信路とし
て所要品質を満足する無線通信チャネルを選択して割り
当てる無線通信チャネル割当法において、通信チャネル
割当のための各通信チャネル品質測定すなわちチャネル
検索を行うにあたり、
【0015】無線基地局はタイムスロットごとの通信に
使用していない残りスロットの数を調べ、通信に使用し
ているスロットが少ない程タイムスロットの優先順位を
高くなるようにチャネル検索を行なう際のスロットの優
先順位を設定し、この順に従ってチャネル検索を行い、
最初に条件を満たしたチャネルを割り当てる無線通信チ
ャネル割当方法である。
【0016】システムの収容可能な加人者数を増大させ
るためにはマルチスロット呼を効率よく収容する必要が
あるが、先にも述べたようにマルチスロット呼が生起し
た時に連続スロットしかなかった場合、隣接スロットは
同一周波数を割当なければならないから呼損する確率が
高くなる。
【0017】また、残りスロットが少ないほど複数チャ
ネルを確保するための組み合わせが少なくなるため、マ
ルチスロット呼が呼損する確率が高くなる。マルチスロ
ット呼を呼損させないためには「残りスロットを多く残
す」ことが重要である。残りスロット数が多いほど複数
チャネルを確保する上で多様な組み合わせが可能である
からである。
【0018】本発明の無線チャネル割当方法では、図8
に示すように、キャリア数が大きいほど効果が大きく、
また、図9に示すようにスロット不足によるマルチスロ
ット呼の呼損を減少させることができる。そのため、残
りスロット数を多くするためのチャネル割当アルゴリズ
ムが有効である。
【0019】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態の例について説明する。図1は本発明の基本的
なチャネル検索アルゴリズムを示す図である。本発明の
特徴は「残りスロットを多く残す」ことである。そのチ
ャネル割当手順について、以下に1〜3項に分けて説明
する。
【0020】1.呼が生起すると無線基地局は十分な空
きタイムスロットがあるかどうか、すなわち移動局が要
求するタイムスロット数(xスロット)に対して空きタ
イムスロット数(nスロット)がn≧xになっているか
どうか確認する。図1の例の場合、すべてのタイムスロ
ットに空きスロットがあるため残りタイムスロット数は
4となる。
【0021】2.各タイムスロットの空きスロット数を
調べ、最も空きスロットの多いタイムスロットから順に
優先順位をつける。 3.上記2項で決定した優先順位に従ってチャネル検索
を行い、最初に所要の通信品質を満たしたチャネルを通
信チャネルとして割り当てる。
【0022】図2は本発明の実施の形態の例について説
明する図であって、本発明を適用したチャネル割当アル
ゴリズムを示している。そのチャネル割当手順につい
て、以下に1〜4項に分けて説明する。
【0023】1.呼が生起すると無線基地局は,十分な
空きタイムスロットがあるかどうか、すなわち移動局が
要求するタイムスロット数(xスロット)に対して空き
タイムスロット数(nスロット)がn≧xになっている
かどうかを確認する。図2の例の場合、すべてのタイム
スロットに空きスロットがあるため残りタイムスロット
数は4となる。
【0024】2.各タイムスロットの空きスロット数を
調べ、最も空きスロットの多いタイムスロットから順に
優先順位をつける。
【0025】3.キャリア番号の小さいキャリアから順
に、上記2項で決定したタイムスロットの優先順位に従
ってチャネル検索順を決定する。よって、チャネル検索
の順番は図2中の点線の四角で囲まれた部分に示す順に
なる。
【0026】4.上記3項で決定した優先順位に従って
チャネル検索を行い、最初に所要の通信品質を満たした
チャネルを通信チャネルとして割り当てる。
【0027】“表1”は本発明の効果を確認するための
シミュレーシヨンの条件を説明するものである。図3に
データ呼が生起した時の残りスロット1、または2の全
体に占める割合を示す。これは、残りタイムスロット不
足により呼損になる場合である。本発明の方が割合が減
っており、改善効果があることが分かる。
【0028】
【表1】
【0029】図4に呼損率特性を示す。この図から分か
るように、呼損率3%の時に運べるトラヒック量を、シ
ステム容量とすると、音声呼とデータ呼を分けないトー
タルのシステム容量は、ランダム方式の場合は、1.4
4(erlang/ce11)、ARP方式の場合は、1.92(e
rlang/cell)、本発明の方式の場合は、1.94(erla
ng/cell)となっている。
【0030】本発明の方式は、ランダム方式と比較して
約35%、ARP方式と比較して約1%システム容量を
増加させている。ただし、実際には、回線設計は、特性
の最も悪いものを基準にして行われるため、音声呼とデ
ータ呼を比較して特性の悪いデータ呼でシステム容量を
決定する。
【0031】このようにすると、ランダム方式では、
1.28(erlang/ce11)、ARP方式で、1.68(e
rlang/ce11)、本発明の方式では、1.76(erlang/c
ell)となり、本発明の方式はランダム方式と比較して
約37.5%、ARP方式と比較して約4.8%システ
ム容量を増加させることができる。
【0032】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のチャネル
割当アルゴリズムでは、空きタイムスロットを減少させ
ないように、タイムスロットの優先順位を決定するよう
にしているので、マルチスロット呼の呼損率を減少させ
ることにより、収容トラヒックを増加させることが可能
となる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の基本的なチャネル検索アルゴリズムを
示す図である。
【図2】本発明の実施の形態の例を説明する図である。
【図3】データ呼が生起したときの残りスロット1また
は2の全体に占める割合を示す図である。
【図4】呼損率特性を示す図である。
【図5】移動通信システムの構成の例を示す図である。
【図6】従来のARP方式における無線通信チャネルの
優先順序、検索順序の例を示す図である。
【図7】スロットの関係と割当不可能な連続スロット異
周波数について説明する図である。
【図8】残りスロットを多くする第1の割当例について
説明する図である。
【図9】残りスロットを多くする第2の割当例について
説明する図である。
【符号の説明】
1−1〜1−3 無線ゾーン 2−1〜2−3 無線基地局 3−A〜3−C 移動局 4 サービスエリア

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 無線基地局と移動局との間で無線回線を
    介して双方向の通信が行われ、前記移動局からの通信接
    続要求が発生したときに、通信路として所要品質を満足
    する無線通信チャネルを選択して割り当てる無線通信チ
    ャネル割当方法において、 通信チャネル割当のための各通信チャネル品質測定すな
    わちチャネル検索を行うにあたり、無線基地局は、タイ
    ムスロットごとの通信に使用していない残りスロットの
    数を調べ、 これに基づいて、チャネル検索を行なう際のスロットの
    優先順位を設定し、該優先順位に従ってチャネル検索を
    行うことを特徴とする無線通信チャネル割当方法。
  2. 【請求項2】 無線基地局と移動局との間で無線回線を
    介して双方向の通信が行われ、前記移動局からの通信接
    続要求が発生したときに、通信路として所要品質を満足
    する無線通信チャネルを選択して割り当てる無線通信チ
    ャネル割当方法において、 通信チャネル割当のための各通信チャネル品質測定すな
    わちチャネル検索を行うにあたり、無線基地局は、タイ
    ムスロットごとの通信に使用しているスロットの数を調
    べ、 通信に使用しているスロットが少ない程タイムスロット
    の優先順位が高くなるようにチャネル検索を行なう際の
    スロットの優先順位を設定し、この順に従ってチャネル
    検索を行い、最初に条件を満たしたチャネルを割り当て
    ることを特徴とする無線通信チャネル割当方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7349367B2 (en) 2003-05-16 2008-03-25 Sanyo Electric Co., Ltd. Base station device, control method of base station device and control program of base station device
JP2008205537A (ja) * 2007-02-16 2008-09-04 Sanyo Electric Co Ltd 割当方法およびそれを利用した基地局装置
JP2011083015A (ja) * 2010-11-24 2011-04-21 Kyocera Corp 通信システム、基地局装置

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