JPH11275629A - チャネル割り当て方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】無線システムにおいて、基地局と制御局間の通
話チャネル情報のやり取りの排除、通話チャネルの確保
時間の短縮化、及び制御局或いは制御局と基地局間の有
線回線の障害発生時の縮退化システムを実現するための
通話チャネル割り当て方式を提供することにある。 【解決手段】無線システムの基地局が、チャネル周波数
を常時スキャンしＲＳＳＩ信号レベルを計測する空きチ
ャネル監視用無線機とキャリア受信専用アンテナ、及び
前記ＲＳＳＩ信号レベルの計測結果を受けて当該チャネ
ルが現在使用されているか否かを判定し、最新のチャネ
ル割り当て状況を把握すると共に移動局からの接続要求
に応じて空きチャネルを規定の通話チャネル割り当てタ
イミングで割り当てる機能を有する無線制御部から構成
されたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、マルチ・チャネル
・アクセス方式による無線システムのチャネル割り当て
方式に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】複数の移動局があり、基地局が一定の範
囲内（無線ゾーン）にある移動局の通話を管制してい
る。しかし、一般的には１つの基地局が管制する範囲よ
り広い範囲にわたって通話エリアを確保する必要がある
ため、複数の無線ゾーンを設定し、これらの無線ゾーン
毎に各基地局が通話を管理して自無線ゾーン内の移動局
との制御と通話或いは移動局間の無線中継等を行う。こ
れら基地局には、通話チャネルの接続制御を行う制御チ
ャネルと通話等に使われる複数の通話チャネルが、制御
局から通信周波数帯より割り当てられる。

【０００３】従来の技術を図３と図４とにより説明す
る。図３は複数の無線ゾーン構成の無線システム例を示
す図である。100A，100B，………，100Mは無線ゾーン、
102A，102B，………，102Mは基地局、100TA，100TB，…
……，100TMは伝送装置、100CA，100CB，………，100CM
は無線制御部、100RA，100RB，………，100RMは制御用
無線機、101A，101B，………，101Mは合成・分配器、10
3A，103B，………，103MAはアンテナ、6A，6B，……
…，6Mは基地局と制御局を結ぶ有線回線で、以上の符号
において最後に付加されたA，B，………，Mは、記号Aは
基地局“A”のもの、記号Bは基地局“B”のもの、……
…、記号Mは基地局“M”の無線ゾーンのものを表し、M
は自然数である。また、101A0，101A1，101A2，……
…，101AIは基地局“A”の通信用無線機（以上の符号の
最後に付加された1〜Ｉは通信用無線機の数で、 Ｉは自
然数）、101B0，101B1，101B2，………，101Bmは基地局
“B”の通信用無線機（以上の符号の最後に付加された1
〜mは通信用無線機の数で、ｍは自然数）、………、101
M0，100M1，101M2，………，101Mnは基地局“M”の通信
用無線機（以上の符号の最後に付加された1〜nは通信用
無線機の数はで、ｎは自然数）、120A0，120A1，……
…，120Apは基地局“A”の無線ゾーンの移動局（以上の
符号の最後に付加された1〜pは現時点での移動局の数
で、 pは自然数）、120B0，120B1，………，120BJは基
地局“B”の無線ゾーンの移動局（以上の符号の最後に
付加された1〜Jは現時点での移動局の数で、 Jは自然
数）、………、120M0，120M1，………，120Mkは基地局
“M”の無線ゾーンの移動局（以上の符号の最後に付加
された1〜kは現時点での移動局の数で、 kは自然数）、
10は制御局、5は伝送装置、4は回線制御装置、3は情報
処理装置、11は指令制御部である。

【０００４】指令制御部11と情報処理部3とはそれぞれ
回線制御装置4に接続している。また、前記回線制御装
置4は伝送装置5と接続している。これら指令制御部11、
情報処理部3、回線制御装置4、伝送装置5は制御局10を
構成している。前記制御局10は前記伝送装置5から有線
回線6A，6B，………，6Mとによって、基地局側の伝送装
置100TA，100TB，………，100TMと接続している。

【０００５】図３において、基地局の構成を基地局
“A”102Aで説明をする。基地局“A”102Aは、制御チャ
ネルのための制御用無線機100RA、及び通信チャネルの
ための通信用無線機101A0，101A1，101A2，………，101
AI、及びこれらの制御と伝送データの送受信を行う無線
制御部100CA、及び前記制御用無線機100RAと前記通信用
無線機101A0，101A1，101A2，………，101AIからの送出
キャリアを合成すると共に空中からのキャリア（ゾーン
内外の移動局からの発信信号等）をアンテナ103Aを介し
て前記通信用無線機101A0，101A1，101A2，………，101
AIへ分配する合成・分配器101A、及び制御局10とのデー
タのやり取りをする伝送装置100TAとから成る。基地局
“A”102Aは、伝送装置100TAを介して有線回線6Aによっ
て、前記制御局10と接続されている。該有線回線6Aは、
前記通信用無線機101A0，101A1，101A2，………，101AI
との間で同時にデータ伝送が可能な伝送帯域を有する。
前記基地局“A”102Aは、基地局“A”の無線ゾーン100A
の無線ゾーン内を移動し通話サービスを受ける移動局12
0A0，120A1，………，120Apの通話を運用する。以下、
基地局“B”、………、基地局“M”の構成は通信制御用
無線機及び移動局の数が異なるだけで、構成は同様なの
で省略する。

【０００６】前記制御局10は、有線回線6Aによって前記
基地局“A”102Aの前記伝送装置100TAと接続されている
ように、他の基地局“B” 102B，………，“M”102Mと
も有線回線6B，………，6Mを介して当該伝送装置100T
B，………，100TMと接続されており、システム全体の統
括制御やチャネル割り当てを行う指令制御部11とデータ
処理を行う情報処理装置3との間でデータのやり取りや
前記有線回線6A，6B，，………，6Mの制御を行う回線接
続装置4とから成る。

【０００７】図４は図３の場合の割り当てタイミング例
を示す図である。横軸に時間、縦方向に上段は、通話チ
ャネル接続要求元，通話チャネル接続断要求元、下段は
各チャネルに対する割当て状況を表している。

【０００８】以下、図３と図４において、制御局10の指
令制御部11で有線回線6A，6B，………，6Mを介して制御
チャネル情報が伝送され、基地局“A”102A，“B”102
B，………，“M”102Mのそれぞれの制御用無線機100R
A，100RB，………，100RMに、それぞれの無線制御部100
CA，100CB，………，100CMがチャネル周波数を設定して
制御チャネル用キャリアが、前記制御局10から送出され
る。このようにして制御チャネルが割り当てられ（図４
は、基地局“M”にチャネル番号L-1、基地局“B”にチ
ャネル番号N-1が割り当てられていることを示してい
る）、時刻t0において、基地局“M”の無線ゾーン100M
内の移動局120M1との通話チャネルが通信用無線機101M1
でチャネル番号0に相当するチャネル周波数で確保され
ている。以下、同様に移動局120AIは通信用無線機101AI
でチャネル番号L+1、移動局120B0は通信用無線機101B0
でチャネル番号N+1により通話チャネルが確保されてい
る。同時にこの時点での空きのチャネル番号は1，2，…
……，L-2，L，L+2，………，N-2，Nであることを図４
は示している。

【０００９】このチャネル割り当て状況で、時刻Ｔ2で
基地局“A”の無線ゾーン100Aの移動局120A0が通話チャ
ネル要求のための呼発行を基地局“A”102A用の制御チ
ャネルで行うと、無線制御部100CAが呼情報を指令制御
部11に伝送する。前記指令制御部11では空きのチャネル
となっているチャネル番号2のチャネル情報を基地局
“A”102Aの前記無線制御部100CAに伝送する。前記無線
制御部100CAは、基地局“A”102A用の制御チャネルでチ
ャネル情報を呼発行元の前記移動局120A0に伝送すると
共に通信用無線機101A0をチャネル番号2 に相当するチ
ャネル周波数に設定して前記移動局120A0との通話チャ
ネルを確保する。基地局“A”102Aの移動局120A0の呼発
行に応じて制御局10からのチャネル情報が基地局“A”1
02Aに伝送されてくる時間長は少なくともＴd×2となる
ため、時間ta（ ta ≧ Ｔd×2）で移動局120A0の通話チ
ャネルが確保されることになる。（ただし、各基地局
“A” 102A，“B”102B，………，“M”102Mと前記制御
局10との間のデータ伝送時間は、前記有線回線6A，6
B，，………，6Mの伝送遅延と各基地局“A”102A，
“B”102B，………，“M”102Mでのデータ処理時間等を
含めてＴdで一定とする。）その後、基地局“B”の無線
ゾーン100Bの移動局120B1と基地局102Mの無線ゾーン100
Mの移動局120Mkが同時に通話チャネル要求をしてきてい
る。この場合も前述と同様な動作で、前記指令制御部11
が空きとなっているチャネル番号から移動局120B1には
チャネル番号L、移動局120Mkにはチャネル番号Nを割り
当てる。そして通話チャネル確保時間は、移動局の呼発
行から少なくとも時間長Ｔd×2後の時間tb，tc（ tb ≧
Ｔd×2，tc≧ Ｔd×2）となる。

【００１０】さらにこの後の時刻Ｔ3では、前記移動局1
20B1の通話断の要求により、前記指令制御部11は前記チ
ャネル番号Lを空きのチャネル番号とし、時刻Ｔ3以降は
前記チャネル番号Lを空きのチャネル番号として管理す
る。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】前述の従来技術には次
のような欠点がある。

【００１２】(1) 移動局の通話チャネル要求のための呼
発行毎に、呼情報を有線回線を介して指令制御部へ伝送
しなければならず、有線回線のトラフィックの増加とデ
ータ伝送遅延による通話チャネル確保時間の遅れが発生
する。

【００１３】(2) 有線回線に障害が発生すると、移動局
間の通話も不可能となる。

【００１４】本発明は、上記の欠点を除去した無線シス
テムのチャネル割り当て方式を提供すること目的とす
る。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記の目的を
達成するために、基地局にチャネル周波数を常時スキャ
ンしてＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicatio
r）信号レベルを出力する空きチャネル監視用無線機を
設け、ＲＳＳＩ信号レベルでそのチャネルが空きである
かどうかを判定することで、基地局内でチャネルの割り
当て状況を把握する。更に移動局からの通話チャネル要
求に応じて、各基地局に定められたタイミングで自局で
自律的にチャネルの割り当てを行う。

【００１６】これによって、各基地局内で自律的に通話
チャネルの割り当てを行うため、制御局との空きの通話
チャネル情報のやり取りを排除した。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図１と
図２とにより説明をする。図１は、本発明の無線システ
ム構成の一実施例を示すブロック図である。図１で図３
と同一の機能の構成要素には同じ番号を付した。その
他、500A，500B，………，500Mは無線ゾーン、502A，50
2B，………，502Mは基地局、500CA，500CB，………，50
0CMは無線制御部、500SA，500SB，………，500SMは空き
チャネル監視用無線機、503A，503B，………，503Mはア
ンテナ、50は制御局、2は指令制御部である。図１の接
続は従来例の図３とほぼ同じで、制御局10の代りに制御
局50、指令制御部11の代りに指令制御部2が入り、無線
ゾーン100A，100B，………，100Mの代りに無線ゾーン50
0A，500B，………，500M、基地局“A”102A，基地局
“B”102B，………，基地局“M”102Mの代りに基地局
A”502A，基地局“B”502B，………，基地局“M”502
M、無線制御部100CA，100CB，………，100CMの代りに無
線制御部500CA，500CB，………，500CMとなり、空きチ
ャネル監視用無線機500SA，500SB，………，500SMとア
ンテナ503A，503B，………，503Mが追加され、各基地局
において、例えば基地局“A”502Aでは、アンテナ503A
が空きチャネル監視用無線機500SAに接続し、該空きチ
ャネル監視用無線機500SAが前記無線制御部500CAに接続
している。以下、他の基地局も同様である。

【００１８】図１において、基地局の構成を基地局
“A”502Aによって説明をするが、他の基地局も以下に
同じであるので説明は省略する。空きチャネル監視用無
線機500SAはチャネル周波数を常時スキャンしＲＳＳＩ
信号レベルを計測する。アンテナ503Aは、空きチャネル
監視用無線機500SAの受信専用アンテナである。無線制
御部500CAは、前記空きチャネル監視用無線機500SAから
のＲＳＳＩ信号レベルの計測結果でそのチャネルが空き
であるかどうかを判定してチャネルの割り当て状況を常
時把握し、保持する。同時に前記無線制御部500CAは、
移動局120A0，120A1，………，120Apからの接続要求に
応じて空きチャネルを図２（後述する）に示す各基地局
に割り当てられている通話チャネル割り当てタイミング
で割り当て、前記空きチャネル監視用無線機500SA、制
御用無線機100RA，通信用無線機101A0，101A1，……
…，101AI、伝送装置100TAを制御する。さらにまた、無
線制御部500CAは伝送データの送受信を行う。また、制
御局50の指令制御部2は無線システム全体を統括制御す
る。

【００１９】図２は、図１の通話チャネル割り当てタイ
ミングの一実施例を示す図である。以下、この動作につ
いて説明する。図１と図２において、制御局50の指令制
御部2から制御チャネル情報が、回線制御装置4，伝送装
置5を通り、有線回線6A，6B，………，6Mを介して基地
局502A，502B，………，502Mに伝送される。該基地局50
2A，502B，………，502Mでは、伝送装置100TA，100TB，
………，100TMが前記制御チャネル情報を受取り、無線
制御部500CA，500CB，………，500CMがチャネル周波数
を設定して、制御用無線機100RA，100RB，………，100R
Mに制御チャネル用キャリアを送出する。このようにし
て制御チャネルが割り当てられる。

【００２０】図２は、基地局“M”502Mにチャネル番号L
-1、基地局“B”502Bにチャネル番号N-1が割り当てられ
ていることを示している。無線システムの運用中、時刻
t0において、前記基地局“M”502M の無線ゾーン500M内
の移動局120M1との通話チャネルが通信用無線機101M1で
チャネル番号0に相当するチャネル周波数で確保されて
いる。以下、同様に移動局120AIは通信用無線機101AIで
チャネル番号L+1、移動局120B0は通信用無線機101B0で
チャネル番号N+1により通話チャネルが確保されてい
る。同時に、この時点での空きのチャネル番号は1，2，
………，L-2，L， L+2，………，N-2，Nであることを、
図２は示している。

【００２１】このチャネル割り当て状況は、空きチャネ
ル監視用無線機500SAがアンテナ503Aを介して常時チャ
ネル周波数をスキャンして、当該チャネルが使用されて
いるか否かをＲＳＳＩ信号レベルの判定で行い、無線制
御部500CAが逐次更新された空きチャネル割り当て状況
の情報として保持している。

【００２２】この時刻t0のチャネル割り当て状況で、次
の時刻Ｔ1で基地局“A”の無線ゾーン500Aの移動局120A
0が通話チャネル要求のための呼発行を前記基地局“A”
502A用の制御チャネルで行うと、無線制御部500CAは、
図２に示す前記基地局“A”502A の通話チャネル割り当
てタイミングで自局内で把握している最新のチャネル割
り当て状況から空きチャネルを選択し（図２ではチャネ
ル番号2が選択された）、チャネル番号2に相当するチャ
ネル周波数を空きチャネル監視用無線機500SAに設定し
て再度当該チャネルが空いていることを確認後、前記基
地局“A”502A用制御チャネルでチャネル情報を呼発行
元の前記移動局120A0に伝送する。同時に前記無線制御
部500CAは、通信用無線機101A0をチャネル番号2に相当
するチャネル周波数に設定して、前記移動局120A0との
通話チャネルを確保する。このチャネル確保時刻が図２
中の時刻t1である。

【００２３】時刻Ｔ2では、基地局“B”の無線ゾーン50
0Bの移動局120B1と基地局“M”の無線ゾーン500Mの移動
局120Mkが同時に通話チャネル要求をしている。これも
前述の時刻Ｔ1と同様な動作で各基地局の通話チャネル
割り当てタイミングで自局が把握している最新のチャネ
ル割り当て状況から空きチャネルを選択し、空きチャネ
ル監視用無線機500SBと500SMとで各々再度当該チャネル
が空いていることを確認後、時刻t2では前記移動局120M
kにはチャネル番号N、時刻t3では前記移動局120B1には
チャネル番号Lが割り当てられ通話チャネルが確保され
る。

【００２４】この後の時刻Ｔ3で前記移動局120B1の通話
断の要求により、指令制御部2 ではチャネル番号Lを空
きのチャネル番号とし、時刻Ｔ3以降は前記チャネル番
号Lを空きのチャネル番号として管理する。

【００２５】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、各基地局
内で自律的に通話チャネルの割り当てを行うことができ
るため、各基地局は制御局とのチャネル情報のやり取り
を排除できる。

【００２６】このため、通話割り当て時間の短縮化とデ
ータ伝送のトラフィックの低減化、及び制御局や有線回
線の障害発生時でも移動局間の通話が可能となる縮退化
した無線システムの運用が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の無線システムの一実施例の構成を示
すブロック図。

【図２】 本発明の通話チャネルの割り当てタイミング
の一つの例を示す図。

【図３】 従来の無線システムの構成を示すブロック
図。

【図４】 従来の通話チャネルの割り当てタイミングの
一つの例を示す図。

【符号の説明】

2、11：指令制御部、 3：情報処理装置、 4：回線制
御装置、 5：伝送装置、 10，50：制御局、 有線回
線：6A，6B，………，6M 、 10，50：制御局、100A，1
00B，………，100M ：無線ゾーン、 100CA，100CB，…
……，100CM：無線制御部、 100RA，100RB，………，1
00RM：制御用無線機、 100TA，100TB，………，100T
M：伝送装置、 101A，101B，………，101M：合成・分
配器、 101A0，101A1，101A2，………，101AI：基地局
“A”の通信用無線機、 102B0，101B1，100B2，……
…，101Bm：基地局“B”の通信用無線機、………、101M
0，100M1，101M2，………，101Mn：基地局“M”の通信
用無線機、 102A，102B，………，102M：基地局、 10
3A，103B，………，103MA：アンテナ、 120A0，120A
1，………，120Ap：基地局“A”の無線ゾーンの移動
局、 120B0，120B1，………，120BJ：基地局“B”の無
線ゾーンの移動局、………、120M0，120M1，………，12
0Mk：基地局“M”の無線ゾーンの移動局、 500A，500
B，………，500M：無線ゾーン、 500CA，500CB，……
…，500CM：無線制御部、 500SA，500SB，………，500
SM：空きチャネル監視用無線機、 502A，502B，……
…，502M：基地局、 503A，503B，………，503M：アン
テナ、

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の無線ゾーンを制御する無線システ
   ムであって、 該無線ゾーンの各々に、各々の無線ゾーン内に存在する
   １つまたは複数の移動局を制御する基地局において、 各基地局毎に、チャネル周波数を常時スキャンし、該チ
   ャネルの使用の有無判定する空きチャネル監視手段と、 各基地局毎に、判定された該チャネルの情報を空きチャ
   ネル割り当て状態として保持する無線制御手段とを有
   し、 各基地局毎に、通話チャネル接続要求元の移動局に空き
   チャネルを割当てることを特徴とするチャネル割り当て
   方式。
2. 【請求項２】 請求項１記載のチャネル割り当て方式に
   おいて、 前記空きチャネル監視手段は、スキャンして得られた信
   号をＲＳＳＩ(Received Signal Strength Indicator)信
   号レベルで空きチャンネルか否かを判定することを特徴
   とするチャネル割り当て方式。
3. 【請求項３】 請求項２記載のチャネル割り当て方式に
   おいて、 空きチャネルの割り当てタイミングは、各基地局間で一
   定の時間間隔を設けて行うことを特徴とするチャネル割
   り当て方式。
4. 【請求項４】 請求項３記載のチャネル割り当て方式に
   おいて、 空きチャネルの割り当てタイミング時に、空きチャネル
   を割り当てる前に当該チャネルが空きであるかを前記空
   きチャネル監視用無線機のＲＳＳＩ信号レベルで再度確
   認することを特徴とするチャネル割り当て方式。