JPS6259940B2

JPS6259940B2 -

Info

Publication number: JPS6259940B2
Application number: JP52113446A
Authority: JP
Inventors: Henrii Furenkieru Richaado
Original assignee: AT&T Technologies Inc
Current assignee: AT&T Corp
Priority date: 1976-09-22
Filing date: 1977-09-22
Publication date: 1987-12-14
Also published as: US4144411A; FR2365918A1; FR2365918B1; JPS5339807A; GB1564053A

Description

【発明の詳細な説明】本発明はセル状自動車無線システムに関する。

大容量の自動車無線システムでは、一定数のチ
ヤネル・セツトが、予め定められた再使用パター
ンに配列された複数個のセルにサービスを提供す
るアンテナ基地局の間で分配されている。このパ
ターンは、同一チヤネル干渉を許容し得る低いレ
ベルに保持するため、同じチヤネル・セツトを使
用しているセル・アンテナ基地局（即ち同一チヤ
ネル基地局）は充分距離が隔たるような仕方で自
動車サービス・エリア中において再使用される。
このようなシステムにおいては、１つのセル基地
局からチヤネルを借りて、少くとも一時的に他の
セル基地局で使用することがある。方向性アンテ
ナ基地局の無線をプールし、トラフイツクの要求
に応じてその基地局における任意のアンテナ面で
使用し得るようにすることも考えられる。

トラフイツクが一様に分布していない大容量の
セル状システムにおけるダイナミツク・チヤネル
割当ての特殊な場合には、あるチヤネルは、未だ
トラフイツクの制限を受けておらず、一様なセ
ル・サイズの領域中にある最も密なる再使用グル
ープ中でのみ使用される。これらのチヤネルに関
してはチヤネルの再使用問題は生じないから、こ
れらチヤネルは単一の大きなセルをカバーするよ
うな装備され、これらチヤネルが、しからざる場
合、最も密なる再使用グループで使用されないと
き、この大きなセルによつてカバーされる小さな
セル中の自動車により使用される。この方法は装
置の使用という点では効率的であるが、各々の大
きなセルのチヤネルは大きなセルの再使用距離内
においてただ１回しか使用し得ないから、スペク
トルの効率は上がらない。所定の領域内のシステ
ムの容量を増大させるため、スペクトル効率を向
上させること、即ち単位エリア当りのチヤネル数
を向上させる必要がある。これを実行する１つの
方法は領域内でのチヤネルの再使用を増大させる
ことである。これは典型的には、所定の領域内で
１回以上チヤネルを使用し得るより小さなセルの
グループを領域中に形成することにより実行され
る。より小さなセルは、各チヤネルが中央の再使
用パターン中で１回使用される限界点を超えるよ
う、大きなセルを分割することにより実現され
る。

更に、上述のセル状システムでは、システムの
拡張段階において、多くの小さなセルを形成する
ため大きなセルを置き換えることが必要なとき、
これまで置き換えられた大きなセルの割当て分配
パターンを縮小した形で小さなセルのアンテナ基
地局にチヤネルを割当てる必要があると思われて
いた。一般に、このようにするには古い基地局の
再調整が必要であつた。従つて、システムを少し
ずつ拡張するため、セルを分割して新しいセル・
サイズを導入するとき、高価で不便な操作が必要
とされた。この操作には新らしい基地局の構築、
無線の移動および無線の再調整操作が含まれる。
更に、セル分割操作の後、古いセル・アンテナ基
地局にはセル分割を行う前より少い無線しか必要
としない。これにより新らしいセル基地局に装備
し得る無線が生じることになるが、それだけでな
くその古いセル基地局では無線装置フレームおよ
びそれに付属の装置も長期間にわたり使用されな
いで放置されることになる。

１つのセルまたは１つのセル・アンテナ基地局
のアンテナ面がそれに標準的に割当てられたチヤ
ネルを使用し尽したとき、セル分割操作が開始さ
れる。幾つかのチヤネルを１時的または長時間に
わたつて密なトラフイツクのある領域で再割当て
することを許容するこにより、セル分割はある程
度延期することが出来る。いずれの場合でも、す
べてのチヤンネルが領域の中央におけるセルのグ
ループで使用されてしまうと、セル分割が必要と
なる。

本発明は標準サイズのセル・パターン中の夫々
のセルにサービスを提供するべくアンテナ基地局
の間に分配されているチヤネル・セツトに分割さ
れた周波数チヤネルのブロツクを有するセル状自
動車無線システムを提供するものであり、上記セ
ル・パターンはシステムのサービス・エリア内に
おいて少くとも部分的には再使用可能であり、少
くとも部分的には上記標準サイズの第１のセルと
同じ地理的領域内にある小さなサイズのセルにサ
ービスを提供するアンテナ基地局が設けられてお
り、上記小さなサイズのセルのアンテナ基地局に
は、上記パターン中において第２の標準サイズの
セル・アンテナ基地局に割当て得るチヤネル・セ
ツトと同じチヤネル・セツトが割当てられてお
り、上記第２の基地局は小さなサイズのセル基地
局から小さなサイズのセルのチヤネルの再使用距
離だけ隔つており、しからざれば小さなサイズの
セルの基地局の上記再使用距離内で使用されない
チヤネル・セツトが割当てられていることを特徴
としている。

本発明の図示の実施例においては、自動車のサ
ービス・エリア上の地理的に連続な大きなセル格
子およびその中に付加された地理的に不連続な小
さなセルの格子のにおいてデユアル・サービスが
提供されている。また大きなセル格子中の各々の
アンテナ基地局は、小さなセルの格子のアンテナ
がそこに要求される基地局と一致しており、上記
大きなセル基地局におけるトラフイツクのレベル
の要求により、その基地局における１つまたはそ
れ以上のチヤネルは小さなセル・モードで動作す
る。

本発明の１実施例においては、各々の大きなセ
ルのアンテナ基地局は、その基地局のあるチヤネ
ルが小さなセル・モードで動作していようといま
いと、また大きなセル基地局の近傍に小さなセル
のアンテナ基地局が設置されていようといまい
と、その基地局に標準として割当てられたチヤネ
ル・セツトを使用する。

設置された小さなセルの基地局が大きなセルの
基地局以外の場所にあるような実施例では、少く
とも１つのチヤネルがこの小さなセル基地局で使
用するよう割当てられており、そのチヤネルはま
た、大きなセル格子中において、３つの基地局す
べてを結ぶ直線に沿つて小さなセル基地局から等
距離にある２つの大きなセル格子に、同一チヤネ
ルとなるように割当てられる。

同一チヤネルの大きなセルの基地局が小さなセ
ルの基地局から小さなセルのチヤネルの再使用距
離だけ隔つているが本発明の後者の実施例の１つ
の特徴である。

その上に小さなセルが付加された大きなセル
は、小さなセルの少くとも１部に対して、元々の
大きなセルの動作を提供するべく、少くとも幾つ
かのチヤネルを継続使用することが出来、付加さ
れた小さなセルもまた小さなセルによりサービス
を受けることは本発明の更なる特徴である。更
に、このような大きなセル基地局はその異なるチ
ヤネルによつて大きなセルのサービスと小さなセ
ルのサービスの両者を提供し得る。

上述の大きなセルと小さなセルの共同動作によ
り、従来技術よりもより序々に新らしいセル基地
局を導入し得ることは更なる特徴である。このよ
うにして、サービス・エリアの小さな孤立した領
域中のサービスは互いに隣接しない不完全な小さ
なセルにより実行される。更に、大きなセルはあ
る制限の下で既存の基地局において小さなセルの
チヤネルを使用することが出来るから、新らしい
セル基地局の導入を延期することが出来る。これ
により、大きなセルのグループから小さなセルで
使用するべくチヤネルを取り除くことにより更に
別の大きなセルを分割しなければならなくなると
いう波及効果が減少する。

チヤネル割当てにおいて任意のセル基地局およ
びほとんどすべてのセルにおいて隣接チヤネル割
当ては回避され、１つのセル・アンテナ基地局に
おいて２つの方向性アンテナによりチヤネルを共
有することが許容されるのは他の特徴である。

大きなセル格子が、いわゆるセル分割操作にお
いて少くとも１つの小さなセル基地局を付加する
前および後においてサービス・エリアを地理的に
連続にカバーし、この操作において付加された新
らしい小さなセル基地局はそれがカバーする領域
中に付加的なサービスを提供し、かつこの領域
は、更なるトラフイツクの増大により最初に述べ
た基地局の近傍に更に小さなセル基地局を付加す
る必要が出て来るまで、小さなセル格子中におい
て地理的に不連続な状態に留まることは更なる特
徴である。

以下、本発明の好ましき実施例を添付図面を参
照して説明する。

本発明はセル状自動車無線システムを新らしく
設置する場合およびセル状自動車無線システムを
拡張する場合のセル分割操作のいずれにも適用し
得る。しかし、本実施例はセル分割の場合につい
て記述する。何故ならばセル分割を行うことの方
が多いし、より面倒な問題が生じるからである。

第１図において、複数個の自動車は、本発明が
有利に使用される大容量自動車無線システム中の
サービス・エリアのセルからセルへと動き回わる
ものとする。複数個の大きさのセルが存在する場
合のシステムの動作を理解得るよう、本システム
について概略的な説明を行う。唯一台の自動車１
０が第１図には示されており、かつこの自動車は
一般に六角形状のセル１１中に位置している。こ
の自動車にある無線電話トランシーバ装置は、セ
ル１１中の基地局１２の如き１つまたはそれ以上
のアンテナ基地局の類似の装置と通信する。他の
アンテナ基地局１３が他のセル１６中に示されて
いる。各々のセル・アンテナ基地局は通信路１８
によつてそのセル内の自動車ユニツトと自動車無
線交換台（MTSO）１７の間の通信信号を中継
する。セル基地局とMTSO１７間の通信路は、
セル基地局に設けられた各々の無線チヤネルに対
し、別個の音声回線、即ちトランクを有してい
る。通信路１８はまたセル基地局とMTSOの間
に少くとも１つのデータ通信チヤネルを有してお
り、それによつて設けられたチヤネルに関してセ
ル基地局を大容量自動車無線システム・モードで
動作させるのに必要なデータ通信を提供してい
る。MTSO１７はまた回線１９により、固定加
入者電話器および種々の電話交換局を含む電話交
換網２０に接続されている。第１図に示すシステ
ムの詳細は例えばエー・イー・ジヨエルの米国特
許第3663762号により知ることが出来るが、ここ
では本発明の適用および本発明の使用の仕方を明
らかにするのに必要な範囲でシステムの説明を行
う。

第１図の基地局１２および１３の如きセル・ア
ンテナ基地局は夫々のセルの中央に位置した全方
向性アンテナ基地局であるか、または例えば六角
形状セルの１つおきの頂点に置かれた複数個の方
向性アンテナ基地局より成る。更に、本発明を具
現する１つのシステムは全方向性セル基地局と方
向性セル基地局の両者を組合わせて有している。
これらのセル基地局装置は第１図の各セル中に一
般的に示された単一のセあ基地局により概念的に
示されている。第１図の各基地局には単一のアン
テナが示されているが、ここで考察の対象として
いる無線システムでは、各々の無線チヤネルは１
対の周波数の隔つたチヤネルであつて、別個の送
信および受信アンテナによつてデユプレツクス送
信および受信路を提供している。本発明の図示の
実施例においては各々の送信アンテナはその基地
局の32チヤネルまでの通信を実行することが出来
る。更に、あるシステムにおいてはダイバーシテ
イ受信を行うため、受信は空間的に隔つて設けら
れた１対の受信アンテナで実行されている。

セル基地局における対をなすダイバーシテイ受
信アンテナの各々は、方向性結合器、増幅器、電
力分割器および一群のチヤネル・プレセレクシヨ
ン・フイルタを通してチヤネル受信器に接続され
ている。２つのアンテナ・フイルタ出力群の各周
波数チヤネルの相応するプレセレクシヨン・フイ
ルタ出力はその周波数チヤネルに対する受信器の
異なるダイバーシテイ・チヤネル入力に加えられ
ている。同様に、各々の無線チヤネル送信器は、
電力増幅器および方向性結合器を通して空洞マル
チプレクサの入力に接続されている。この空洞マ
ルチプレクサは16の無線チヤネル信号を組合わ
せ、（２つのマルチプレクサ出力を）第２のコン
バイナおよび帯域通過フイルタを通して送信アン
テナに加える。この装置はここでは個別的には示
されていない。

ここで考察の対象としている型のセル状システ
ムにおいては、自動車がセル間を動くとき、ある
セルが提供しているチヤネルから、他のセルが提
供しているチヤネルへ、または同じセルが提供し
ているものではあるが他のセル基地局よりのチヤ
ネルへ何時ハンドオフすべきかを決定する必要が
ある。このため、種々のハンドオフ判定基準が当
業者において知られており、受信セル基地局から
の自動車の距離を指示するフエーズ・レインジン
グの使用、三角測量法の使用、および受信した信
号電界強度の使用等が用いられている。ここでは
説明の便宜上、受信信号の強度に基づくハンドオ
フ判定基準を採用するものと仮定する。この判定
基準が単一基地局の方向性アンテナに適用される
と、方向および信号レベルに関する情報が得られ
る。従つて、セル基地局は典型的な例ではロケー
シヨン受信器（図示せず）を有している。このロ
ケーシヨン受信器は、MTSO１７からのコマン
ドにより、使用されている種々のセル基地局の受
信チヤネルの任意のチヤネルに同調可能であり、
自動車がシステルのセルのどこにあるかを決定す
るべくMTSOによつて使用される情報を提供す
る。

セル基地局はまた、該セル基地局によつて提供
されたチヤネルで自動車から受信された信号を該
チヤネルによりサービスを受けているセルの大き
さに相応する予め定められた閾値と比較する論理
装置を含んでおり、それによつてセル基地局は
MTSO１７に対し何時受信した信号が予め定め
られた閾値以下に低下したかを通報し、それによ
りチヤネルのハンドオフが要求されていることを
示唆する。この論理回路はまたセル基地局の異な
る方向性アンテナ面でチヤネルを受信した結果を
比較し、特定のチヤネルを使用している。自動車
ユニツトが同じ基地局の異なるアンテナ面のチヤ
ネルでより良いサービスを受けられるかどうかを
決定する。典型的なセル基地局はまた次のような
装置（個別的には図示せず）を含んでいる。即
ち、電力供給装置、入り信号路１８とのインター
フエイス回路、種々のセル基地局装置の動作を調
和させ、該基地局における限定された信号処理を
実行させるコントローラ、該コントローラにより
制御される保守およびテスト回路、固定通信路１
８を介してMTSO１７に至るデータ通信部およ
び無線チヤネルを介してセル内の種々の自動車ユ
ニツトに至るデータ通信路を提供するデータ・モ
デムを含んでいる。

第１図のMTSO１７は、種々のセル基地局の
夫々の無線チヤネル回路からの通信線路および電
話交換網２０の残りの部分に延びている固定線路
との入出力端子を有する交換網を含んでいる。更
に、MTSO１７は、通信接続を中断しないで１
つのセル基地局から他のセル基地局へ通信接続を
切換えるべくジヨエルの特許で述べられているデ
ユアル・アクセス・トランクを含んでいる。
MTSO１７中にはまたセル基地局から受信され
たデータおよび交換網２０から得られた監視信号
を処理し、通信接続の形成および解除の動作を制
御する中央処理装置が含まれている。この目的に
適した処理装置として、ジヨエルの特許で用いら
れており、ベル・システム・テクニカル・ジヤー
ナルの1964年９月号の幾つかの論文で詳細に記述
されているNo.1ESS（電子交換方式）がある。例
えば上記雑誌中のジエー・エー・ハール等による
“No.1ESS中央処理装置の構成”、頁1845―1922お
よびジエー・エー・ハール等による“No.1ESSス
トアド・プログラムの構成”頁1923―1959を参照
されたい。使用し得るより最近の処理装置として
は、アール・イー・スタツチラーによる“1Aプ
ロセサー交換用高速度プロセサ“、1972年インタ
ーナシヨナル・スイツチング・シンポジウム、頁
26―35に述べられているものがある。

MTSO１７の処理装置には大きな処理能力お
よび種々のセル基地局からのデータを処理する大
きな記憶装置が備わつている。本発明と特に関連
することは、MTSO１７の中央処理装置は、特
定の無線チヤネルによる自動車からの受信信号
が、そのセル基地局におけるそのチヤネルの特定
のセルの大きさによる動作モードに対する予め定
められた閾値レベル以下に低下したことを通報す
るセル基地局からのデータ信号を認知するという
ことである。その後、中央処理装置は上述のセル
基地局の近くにあるセル基地局をインタロゲート
し、インタロゲートされた基地局からの応答を調
べて、閾値レベル以下に信号レベルが低下したと
通報したセル基地局より良く自動車ユニツトの受
信を受信している最も適当な基地局を見い出す。
このような新らしく見い出されたセル基地局の空
きチヤネルを見い出し、通報を発した元の基地局
から新らしく見い出された基地局およびチヤネル
に通信接続を切換えるのが中央処理装置の次の仕
事である。またコマンドが対象の自動車ユニツト
に送信され、自動車ユニツトをして見い出された
空きチヤネルに切換えさせる。このようにあるセ
ル基地局から他の基地局へ制御を切換えることを
ハンドオフと呼ぶ。このような自動車の位置を決
め、ハンドオフする操作の過程において、
MTSO１７は現在特定の自動車ユニツトにサー
ビススを提供しているセルの大きさおよび該自動
車ユニツトがハンドオフされる近隣のセルの大き
さを認知出来なければならない。

第２図は第１図と関連して示した型のセル状大
容量無線電話システムで有用な無線周波数群を示
す図である。種々の周波数は21個のチヤネル・セ
ツトに有利に分割されており、１セツト当り32チ
ヤネル有り、全体で672のデユプレツクス周波数
チヤネルを提供するものと仮定している。第２図
において各チヤネルは唯一つのチヤネル番号を有
しているが、実際にはデユプレツクス・チヤネル
の周波数の隔つた送信および受信周波数を表わし
ている。互いに周波数が隣接したチヤネルは、第
２図に示す逐次的なチヤネル番号で示されるよう
に、異なるが隣接したチヤネル・セツトに割当て
られている。このようにして、セツト２１の第１
のチヤネルはセツト１の第２のチヤネルに隣接し
ており、類似のことが他のチヤネル・セツトに対
しても言える。同様に、セツト１のチヤネルは32
のチヤネル１，２２，４３，６４………６５２を
含んでいる。

１つのセル内で、または１つのセル基地内で隣
接したチヤネルの使用が回避されているから、隣
接チヤネルは送信帯域において30KHz有利に離
れている。例えば第２図のチヤネルNo.１は、自動
車からセル基地局方向への送信に公称周波数
825.03MHzを、セル基地局からの信号の自動車
での受信に870.03MHzを使用している。それに
応じて、チヤネルNo.２は受送信方向に夫々
825.06MHzおよび870.06MHzを使用している。
同様に、チヤネルNo.22は送受信方向に夫々
825.660MHzおよび870.660MHzを使用してい
る。各セル・アンテナ基地局の少くとも１つのチ
ヤネルは自動車ユニツトとの通信接続を開始する
データ通信用セツト・アツプ・チヤネルとして使
用される。本発明は自動車のサービス・エリア内
のある種のセツト・アツプ・チヤネル格子に適用
し得るものではあるが、セツト・アツプ・チヤネ
ルの議論は本発明の理解に当つては不用である。

従来の方向性アンテナ・システム（これについ
ては第３図と関連して後で考察する）において
は、第２図の21のチヤネル・セツトは、１セル当
り３セツトを基本として通常繰返し使用される７
セル・パターンに割当てられる。方向性のあるシ
ステムでは六角形状セルはその１つおきの頂点に
アンテナ基地局を有している。そして７セルの再
使用パターンを考慮すると、各セル基地局には３
つのチヤネル・セツト、即ち96チヤネルが割当て
られている。これら３つのチヤネル・セツトは六
角形の共通の頂点でアンテナ基地局を共有する３
つの異なる六角形状セルの夫々の方向の基地局の
３つのアンテナ面に割当てられている。それに応
じて、３つの異なるアンテナ基地局の各々におい
て各々１つのアンテナ面によりサービスを受けて
いる各セルはこれらアンテナ面の各々に１つのチ
ヤネル・セツトを有している。通常１つのセルの
１つの頂点に割当てられているチヤネルは同じセ
ルの他の頂点で共通使用するべく入手し得るが、
チヤネルが両方の基地局において規則的に装備さ
れている場合には余分な無線を必要とするか、ま
たは各基地局が入手し得る共通チヤネルに調整さ
せることが出来、そしてそのチヤネルを必要とす
る基地局アンテナ面に切換え得る予備無線を有し
ている場合には、無線を異なるアンテナに調整さ
せて切換えることが必要とされる。このようなチ
ヤネルはまず電波干渉を生じるか否かを調べるま
では同一セル基地局によつてサービスを受ける隣
接セルでは使用することは出来ない。

従来技術の全方向性アンテナ・システム（これ
は12セルより成る再使用パターンを用いている）
では、チヤネルは12のセツトに分離され、１つの
セツトが各セルで使用される。あるいは、第２図
に示す21のチヤネル・セツトが１基地局当り１つ
のチヤネル・セツトを基本として12の全方向性基
地局の間で分配されても良い。しかし、アンテナ
の配置とは無関係に、特定のセル基地局に割り当
てられたチヤネル・セツトはトラフイツクの要求
にのみ応じて装備された夫々のチヤネルを有する
ことを理解されたい。

第１図および他の図において六角形状のセルが
示されているが、使用されているアンテナの型と
は無関係に、夫々のセルの境界は地形が平坦な場
合の理論的境界であることに注意されたい。実際
の動作時においては、これら境界の正確な位置と
か、これら境界に関しての自動車の正確な位置は
問題とはならない。境界は自動車の位置を考える
便宜のために示されているのであつて、自動車ユ
ニツトを、あるアンテナ面によつてサービスされ
ているチヤネルから、同一のアンテナ基地局また
は異なるアンテナ基地局の異なるアンテナ面によ
りサービスされているチヤネルに何時ハンドオフ
するかを決定のするのがシステムの最も重要な点
である。非一様な地形例えば大きなビルデイング
が存在すると実際のハンドオフはセルの境界以外
のところで生じ得る。実際のハンドオフは一般に
境界の近傍で生じるが、チヤネル・ハンドオフが
完了する前にそして通信接続が切れてしまうこと
なしに自動車が隣接セル中に深く侵入する場合が
あることは明らかである。事実、従来技術のある
システムはこのような前提の下で動作し、あるセ
ル中のアンテナからサービスを受けている自動車
がセルの半径またはそれ以上隣接セル中に侵入し
てもハンドオフされないことを許容したり、また
は逆に自動車がそれ自身の現在のセル内に尚存在
するにも拘らず隣接セル中のアンテナからの音声
接続のサービスを受けることを許容する。

第１図に示す型のセル状システムでは、ハンド
オフの決定と実行を出来るだけ早く行うことが有
利である。何故ならば、自動車ユニツトはしばし
ば高速度で移動し、通信の質は、自動車ユニツト
がサービスを提供しているセルから遠ざかるに従
つて急速に低下するからである。それに応じて、
自動車ユニツトが適当な新らしい基地局へハンド
オフされることなく、現在サービスを受けている
セル基地局から非常に遠くに来てしまうと、過度
の同一チヤネル干渉が生じる可能性がある。

すべての境界は地表に関して一様に方向付けら
れており、従つて異なる隣接地域の類似のセル状
システムは、人口およびトラフイツクの要求が年
と共に増大するに従つて、そのセルの辺を接合さ
せることが出来る。同様に、１方の基地局に割当
てられ、そして他方の基地局で再使用されている
チヤネル・セツトは夫々のセル基地局に関して同
じ地理的方向付けを有している。

チヤネル・セツトのある所定ののグループは予
め定められたセル・パターン中のある所定のセ
ル・グループ内の予め定められた分配パターンに
１度割当てられる。このチヤネル・セツトの同じ
グループは任意の所定の初期セル・パターンを取
り囲む同様なセル・パターン中の類似の分配パタ
ーンで有利に再使用される。この再使用能力は、
セル基地局および自動車ユニツトにおいて受信さ
れる所望のチヤネルにおける伝送電力は、ほとん
どの場合音声チヤネルの劣化を妨げるため同一チ
ヤネル干渉より充分大きな値に保たれるという事
実から生じるものである。干渉は受信器から距離
が隔たれば隔るほど減少するから、最小の再使用
距離はセル半径の何倍という形で通常表わされ
る。本発明と関連して以下で述べる７セル・パタ
ーンの場合、再使用距離は4.6セル半径である。

第３〜６図は典型的な従来技術に従うチヤネル
割当て法およびそこで使用されるセル分割法を示
す図である。第３図は各セルの１つおきの頂点に
置かれた方向性アンテナを用いるセル状システム
を示す。上記頂点の各々における黒丸は、その頂
点を境界の交差点として共有する３つの六角形状
セルによつて共有されるセル・アンテナ基地局を
表わし、各々の基地局はこれら３つのセルに向け
られた３つの方向性アンテナを有している。この
システムは、第２図の21のチヤネル・セツトを使
用する７セル・グループの繰返しパターンより成
つている。従つて第３図において、各アンテナに
は、基地局を表わす黒丸の所に示されたセツト番
号に相応する１つのチヤネル・セツトが割当てら
れており、従つて全体としては各セル基地局には
３つのチヤネル・セツトが割当てられている。
“Ａ”と名付けられたセルには３つのチヤネル・
セツト１，８，１５が割当てられていた。セルＢ
にはセツト２，９，１６が、そしてセルＣ〜Ｇに
は同様に等しい間隔を有する３つのセツトの組が
割当てられており、７つのセルＡ〜Ｇで21のセツ
トすべてが使用されている。このように等間隔で
選択される３つのセツトの組（即ち再使用される
セル・パターンのセル数、ここでは７に等しいセ
ツト数だけ隔つたチヤネル・セツトの組）を１つ
のセル内で使用することにより、従来技術のセル
分割法は以下で述べるように容易に実行すること
が出来た。任意の３つのセツトの組において、異
なるセツト中のチヤネルは互いに少くとも７チヤ
ネル隔つており、同一セツト内の相続くチヤネル
は21チヤネル隔つている。

セルＡ〜Ｇに割当てられたチヤネル・セツトは
７つのセルより成る周囲を取り囲む６つのグルー
プで再使用されている。これら６つのグループを
表わすためセルを表わすアルフアベツトの肩にロ
ーマ数字が記されている。チヤネル・セツトは、
繰返しパターンのセルのグループに対し、同一チ
ヤネル・セツトを使用するセル間の間隔が4.6セ
ル半径となるよう、そしてまた隣接チヤネル干渉
の問題を回避するような仕方で分配されている。
典型的なセル半径Ｒおよびチヤネル再使用距離Ｄ
を、第３図のセルの大きさの場合について、同図
に示してある。

隣接チヤネルは第３図の同一セル基地局、また
は同一セルの他の頂点には割当てられていない。
このように隣接チヤネルを分離する割当て法を用
いることにより隣接チヤネル干渉の問題が減少
し、チヤネル間隔を密にすることが出来る。公式
にはある１つのセルの１つの頂点に割当てられて
いる幾つかのチヤネルが、先に述べた如く大きな
トラフイツク負荷に応じるため、そのセルの他の
１つの頂点で使用される場合がある。例えばセル
Ｅにおいて、セツト５（これは公式にはセルの下
側の頂点に割当てられている）からの幾つかのチ
ヤネルがこのセルの上側の頂点で使用される場合
がある。しかし、これらのチヤネルを右側の頂点
で使用すると、この基地局ではセツト４および５
が使用されることになるので隣接チヤネル干渉が
生じる可能性がある。

第４図には第３図と同じ例が示されているが、
第４図のセル基地局の所に記されている数字は、
セルが分割される前に各アンテナに備されている
チヤネル数である。（第３図ではチヤネル・セツ
ト番号であつた。）セルＡ〜Ｇの各々は96チヤネ
ルが装備されており、従つてすべてのチヤネルが
これら７つのセルで使用されている。これによ
り、ここで仮定した等しいトラフイツク負荷（こ
の仮定により従来技術のセル分割およびその問題
点の記述が容易となる）の場合７つのセルで飽和
してしまうことになる。実際には、不均一なトラ
フイツク負荷がかかり、例えばセルＡが最もトラ
フイツクが大きく、21のチヤネル・セツトすべて
が７つのセル・グループで全部使用され尽される
まで、セルＢ〜Ｇから使用されていないチヤネル
を借りるということが起る。この操作により従来
技術による面倒なセル分割は出来るだけ延ばされ
た。セルＡ〜Ｇの周囲の隣接セル・リングにおい
ては、各セル、例えばＥ〓は54チヤネルを使用し
ている。そしてこのリングより外のセルは各々30
チヤネルを使用している。

第５図においては、システムは多少成長してお
り、セルＡ〜Ｇを小さなセルで置き換えることに
より分割が行なわれている。新らしい小さなセル
は小文字で示されており、第３図と場合と同じよ
うに、中央のセル・グループの周りのセル・グル
ープを指示するため肩にローマ数字が記されてい
る。大セル基地局は大きな黒丸で、小セル基地局
は小さな黒丸で示されている。このセル分割法に
おいては、第５図のセルａ〜ｇと第３図のセルＡ
〜Ｇを比較することにより、セル・パターンは縮
小されていることが分る。即ち小さなセルに対す
るチヤネル割当ては大きなセル・パターンに対す
る割当て法を単に縮小させることにより一般に得
られる。このようにして、第５図の小さなセルａ
はチヤネル・セツト１，８，１５が割当てられて
おり、セルｂはセツト２，９，１６が割り当てら
れている。等々。

第６図は、典型的な従来技術のセル分割の場合
に対し第５図の各アンテナにおいて割当てられた
チヤネル・セツト中に装備されたチヤネル数を表
わす。第７図は、同じセツト割当てを有する大き
なセルと小さなセルの間、および大きなセルの再
使用距離内における同一チヤネル干渉を避けるた
め、夫々のチヤネル・セツトのチヤネルを第６図
に示すようにどのように大きなセルと小さなセル
に分割すべきかを示す図である。１セツト当り11
チヤネルが小さなセルに対し要求されており、従
つて各々の大きなセル・アンテナに対しては21残
されている。従つて小さなセルｂはチヤネル・セ
ツト２，９および１６の各々から11チヤネルを使
用し、これらセツトの各々から残りの21チヤネル
が大きなＢセルで使用出来る。セルＢ〓およびＢ
〓の各々は第６図の例において、各々の頂点でこ
れらチヤネルの内21チヤネルを使用する。

第６および７図から分るように、トラフイツク
が更に増大し、小さなセルの各々のアンテナ面で
図示の11チヤネルより多い12チヤネルにしたい場
合には更なる分割および再調整が必要となる。こ
のようにして、小さなセルで要求されるチヤネル
が増大すると第７図に示す小さなセルと大きなセ
ルのチヤネルを分離する水平線は一段、下降し、
各々の近傍の大きなセル・アンテナで使用し得る
チヤネルは21から20に減少する。しかし、このよ
うなトラフイツクの増大が生じた場合には大きな
セルの近隣リング中の大きなセル（例えば第６図
のセルＥ〓，Ｆ〓，Ｇ〓等）の各アンテナでは22
のチヤネルが必要とされるが、20チヤネルしか入
手出来ないから、これらのセルもまた分割しなけ
ればならない。即ち、トラフイツクの増大により
新らしく形成された小さなセルが更にチヤネルを
要求する場合には、更なる分割要求が放射状に急
速に波及することになる。

第５および第６図から分るように、セル分割操
作を行う場合、大きなセルの格子中の置き換えら
れたセルにサービスを提供していたセル基地局
（即ち、大きな黒丸で示されたセル基地局）は小
さなセル基地局としてサービスを継続するか、ま
たは少くとも１つのアンテナ面は小さなセルにサ
ービスを提供することになる。このような基地局
およびアンテナ面においては、大きなセルとして
の動作は中止される。これら基地局のアンテナ面
の各々はセル分割が行なわれる前には32チヤネル
が装備されていた（第４図参照）が、セル分割後
は11チヤネルのみを使用する（第６図参照）。大
きな基地局で必要とされない無線チヤネルは、新
らしい小さな基地局にチヤネルを装備することを
援助するべく移動させ得る。大きなセル基地局の
アンテナ面が最終的に32チヤネルの無線を必要と
するようになる場合には、セルの分割後、これら
無線チヤネルは長期間にわたつて装備はされてい
るが使用されない状態に留まることになる。更
に、これら基地局のアンテナ面の１つを除いた残
りすべてが、セル分割後には異なるチヤネル・セ
ツトを使用し、それによつてサービス状態に留ま
る11の無線チヤネルを新らしいチヤネルに切換え
なければならない。無線チヤネルを移動し、切換
えることはサービスを大幅に阻害することにな
る。何故ならば置き換えられた大きなセルはトラ
フイツクに対しサービスを提供しないからであ
る。最後に、第５および６図の構成は、第３およ
び４図の構成より約10％の容量増大を達成し、そ
のために21の新らしいセル基地局を使用している
ことが分る。

第８〜１２図に示すシステムの拡張は本発明に
従うセル分割法を用いている。第８図はセル分割
前のシステムを示している。説明の便宜上、図示
の基地局にはＳ１〜Ｓ２９までの記号が付してあ
る。これは第３および４図に示すセルの構成と同
一であるが、次の点で異つている。即ち、配列中
の７つおきのチヤネル（例えば１，８，１５）を
用いる等間隔を有するチヤネル・セツトの３つの
組はセルとではなく、セル基地局と関連してい
る。第８図のセルＡはチヤネル・セツト１，１
４，１６を使用しているが、セル基地局Ｓ１は等
間隔の３つのチヤネル・セツト１，８および１５
を使用している。

ある１つのセルの１つの頂点で使用されている
チヤネルは同じセルの他の頂点では共通使用され
ないが、同じセル基地局の他のアンテナによつて
は有利に共通使用される。この共通使用は第８図
の矢印で示されており、以下で更に詳細に述べ
る。例えば基地局Ｓ７において、セルＢのチヤネ
ル・セツト７はセルＡで共通使用され得る。これ
により、セルＡでトラフイツクが増大した場合、
基地局Ｓ７における１つの指向性アンテナから同
一基地局の他のアンテナへ無線チヤネルを切換え
ることにより対処できる。この無線の再調整は不
要である。概念的には、チヤネル・セツトは、７
つのセル毎の２つの頂点で再使用される代りに、
７つのセル基地局毎の２つの方向で再使用されて
いる。いずれの方法も同一チヤネル干渉を抑圧す
るという面では等価であるが、１つのセル・アン
テナ基地局間でチヤネルを共通使用するというこ
の方法では、１つの基地局の無線を再調整した
り、余分な無線チヤネルを要求したりすることな
しに共通使用することが出来る。従来技術にあつ
ては、あるセル基地局の他のアンテナ面に切換え
られた無線は、そのアンテナ面でサービスを受け
ている隣接セル中で許容されているチヤネルに再
調整されねばならない。何故ならば、第３図に示
す如く、従来技術にあつては１つのセルの頂点間
で共通使用を行つており、従つて大きな同一チャ
ネル干渉および隣接チヤネル干渉を生じさせるこ
となしに１つの基地局内で共通使用することは出
来なかつたからである。

第８図の再使用セル・パターンの７つのセル基
地局にチヤネル・セツトの３つの組を７つ使用す
ることにより隣接チヤネル干渉もまた最小とな
る。セル基地局における図示の如き共通使用を用
いることにより、セル基地局間でチヤネルを共通
使用することはない。従つて隣接チヤネルは同一
セル基地局で使用されることは絶対にない。一般
に、同一セルの２つの頂点が共に隣接セルから切
換えられた無線を使用しているときのみ、同一セ
ルの２つの頂点で隣接チヤネルが使用される。こ
のような場合の例として、セルＡが基地局Ｓ１に
おいてセツト８からの隣接の共通チヤネルと基地
局Ｓ７においてセツト７からの隣接の共通チヤネ
ルを使用する場合がある。しかしこのようなこと
が生じるのは、そのセルの両方の頂点が過負荷状
態のときに限られるから、このような事態の生じ
る確率は低い。即ち、このような型の共通使用が
用いられている場合には、呼の約85％はその公式
に割当てられた頂点におけるチヤネルで取扱わ
れ、約15％が隣接セルから切換えられたチヤネル
で取扱われることを示し得る。従つて、同一セル
内の２人のユーザーが隣接チヤネルでサービスを
受ける可能性は、各ユーザーが共に使用される可
能性の少いチヤネルを使用している場合に生じ、
その確率は（0.15）²のオーダである。但し、セツ
ト２からのチヤネルがセルＤで使用される場合に
はセルＤに公式に割り当てられたセツト３からの
チヤネルと隣接することになるが、これは例外で
ある。システムで取扱われるすべての呼につい
て、どの呼も同じ基地局で使用されているチヤネ
クに隣接したチヤネルは使用しないが、約２％の
呼のみが同じセルで使用されているチヤネルに隣
接したチヤネルを使用する可能性がある。その結
果、隣接チヤネル干渉の確率は減少し、フイルタ
による除去をそれ程必要としなくなるので、チヤ
ネルのスペクトル間隔をより密に、即ち30KHz
間隔とすることが出来る。

第８図の構成は、第４図に示したと同じよう
に、各々のアンテナには同数のチヤネルが装備さ
れているものと仮定している。セルＡ〜Ｇにサー
ビスを提供する21のチヤネル・セツトの各々で32
のチヤネルが使用されているから、更にシステム
を拡張する場合にはセルの分割が必要となる。第
５および６図に示すシステムの容量と同じ容量を
達成し、かつ本発明の原理を使用するセル分割が
第９および１０図に示されている。これらの図は
わずか９つの新らしいセル基地局Ｓ３０〜Ｓ３８
を付加すれば良いことを示している。第９図は割
当てられるチヤネル・セツトを示し、第１０図は
各々のアンテナに装備される上記セツトのチヤネ
ル数を示している。

第３〜７図に示す例は、セル分割の記述を容易
にするため一様なトラフイツク負荷を仮定してい
ることは既に述べた。第８〜１０図に関しても同
じような仮定をしているが、以下の記述から分る
ように第９および１０図の新らしいセル分割法は
極めて便利であり、例えば単一のセル基地局アン
テナ面が飽和してしまつた場合のように、低いレ
ベルでチヤネルが飽和、あるいは飽和に近い状態
になつたときにその時点で新らしくセル分割を行
うことが出来る。更に、新らしいセル分割法は、
次の様な意味でモジユール的であると言える。即
ち、チヤネル・セツトは従来技術の場合のように
大きなセル基地局から移割されるのではなく新ら
しいセル・アンテナ基地局で再使用されるから、
変更はシステムの１ケ所だけで行なわれ、他の個
所には大きな影響を与えないという意味でモジユ
ール的である。その結果、本発明を適用すると、
セル分割はシステムをほんのわずかに拡大するこ
と、例えば１つの小さなセル基地局を付加するこ
とにより有利に開始される。単一の基地局を付加
することはシステムの拡張における最小の実行階
程ではあるが、本発明の基本的なセル分割法は分
割すべきセルの数とは独立に使用することが出来
る。

第９図の新らしいセル基地局Ｓ３０〜Ｓ３８は
第５および６図の新らしいセル基地局の内の９つ
と同じ場所にある。各々の新らしい小さなセル基
地局は大きなセル格子上の２つの同一チヤネル基
地局の中間にあり、これら大きなセル格子上の２
つの同一チヤネル基地局は新らしい基地局から小
さなセルの再使用距離だけ隔つている。例えば新
らしいセル基地局Ｓ３８はチヤネル・セツト３，
１０および１７を使用しており、やはりチヤネ
ル・セツト３，１０および１７を使用している同
一チヤネルの大きなセル基地局であるＳ１７およ
びＳ２７（これらは基地局Ｓ３８とは小さなセル
の再使用距離だけ隔つている）間を結ぶ直線の中
央にある。第１０図の新らしい基地局Ｓ３８に対
するチヤネル・セツトの割当ては２つの大きなセ
ル基地局Ｓ１７およびＳ２７で用いられているの
と同じ割当てとすべきである。このようにして、
トラフイツクが増大し、システムが拡張される場
合には、基地局Ｓ１７およびＳ２７における少く
とも幾つかのチヤネルは、以下で述べるように小
さなセル・モードで動作し、従つてこれら基地局
が小さなセルの格子の実動部分となつても、それ
に割当てられたチヤネル・セツトは３，１０およ
び１７のままであり、再調整は不要である。

第１１図は、小さなセル格子基地局が完全に設
置された後における第９および１０図の中央部分
を拡大して示す図であり、チヤネル・セツトは上
述の規則に従つて小さなセル基地局に割当てられ
ている。第１１図の大きなセル基地局Ｓ１〜Ｓ７
は、大きなセルのときに有していたチヤネル割当
てまたは共通使用規則に何らの変更を生じること
なしに保存されている。現在基地局Ｓ１を取り囲
んでいる６つの最も近い小さなセル基地局を、第
８図の大きなセル格子の中で基地局Ｓ１を取り囲
んでいた６つの最も近い大きなセル基地局と比べ
ると、大きなセルのチヤネル割当てパターンを反
時計方向に120゜回転させると小さなセルのパタ
ーンが得られることが分る。このような回転は
各々の大きなセルの基地局の周りで生じているこ
とが分る。任意の小さなセルに割当てられる３つ
のセツトのグループは任意の大きなセルに割当て
られたグループとは異つている。第９図におい
て、例えばセルＡはセツト１，１４，１６を用い
ていたが、第１１図ではこれらのセツトは３つの
異なる小さなセル中にある。別の言い方をする
と、１つの大きなセル内に完全に包含され、その
大きなセルと共通の第３のセル基地局を共有する
任意の小さなセルの２つの基地局における割当て
はその大きなセルの相応する２つの頂点における
チヤネル割当てとは異つている。既に述べた同一
チヤネルの分離規則はしかしながら保存されてお
り、先に指摘した隣接チヤネルの配置を回避する
こともまた新らしいセルにおいて達成されてい
る。第１１図に示す最小のセルの半径の1/2のセ
ルに再びセル分割を行うと、各々の古いセル基地
局を取り囲む新らしい基地局における割当ては更
に120゜回転されるが、所望の同一チヤネルおよ
び隣接チヤネルの分離は再び保存され、古い基地
局での再調整は不用である。更に半径1/2とする
第３次のセル分割を行うと、更に120゜回転し、
第８図の初めのチヤネル割当てパターンに戻る。
このようにして、このチヤネル割当て規則を用い
ると、任意の回数のセル分割により所望の結果が
得られ、しかもいずれのチヤネルも再調整を行う
必要はない。同一チヤネル干渉は、各チヤネルが
その中で動作するセルの大きさに適合するように
夫々のチヤネルの動作モードを適当に選択するこ
とにより回避される。

第９および１０図を見ると、セル基地局Ｓ３８
においては、３つのチヤネル・セツト３，１０お
よび１７（第９図）の各々から３つのチヤネルが
装備されていることが分る（第１０図参照）。こ
れらのチヤネルはセル基地局Ｓ３８において小さ
なセル・モードで使用されている。即ちこれらの
チヤネルは小さなセルに属する基地局Ｓ３８の多
分近傍にいることを指示するより高い信号レベル
を有する自動車に対して使用されている。同一チ
ヤネル干渉を防ぐため、これら９つのチヤネルの
内のいずれかが同一チヤネルを使用する大きなセ
ル基地局Ｓ１７またはＳ２７でも装備されている
場合には、それらのチヤネルはまた上記の大きな
セル基地局においても小さなセル・モードで使用
されなければならない。実際には、このことは単
に次のようなことを意味する。即ちこれら大きな
セル基地局における小さなセル・モード・チヤネ
ルはそのセル基地局の近傍にある自動車に対して
のみ主として使用されるが、大きなセル・モード
に留まるチヤネルはその基地局でサービスを受け
ている任意の呼びに対して使用され得る。このよ
うにして基地局のトラフイツク取扱い容量はその
チヤネル間で再分配されるが、減少はしない。

第１０図において、例えばセル基地局Ｓ１７の
南東面（右下方向）のアンテナにはセル分割の前
にセツト１０の32チヤネルすべてが装備されてい
る。29のチヤネルは大きなセル・モードで動作
し、３チヤネルは現在小さなセル・モードで（即
ちアンテナのところの数字“29＋３”で示すよう
に、測定された信号レベルが充分大きな自動車に
対して）使用されている。同様なことが他の大き
なカル基地局にも示されている。ここで基地局Ｓ
１７においてはチヤネル割当てのためにハードウ
アの変更は不要であることに注意されたい。セル
分割の前に装備されていたと同じ32のチヤネルが
そのまま留まり、同じアンテナを使用している。
位置決めおよびハンドオフ操作において、セル基
地局およびMTSOが適用する３つの小さなセ
ル・モード・チヤネルを使用する判定基準のみが
修正される。

従来行なわれてきたいずれのセル分割において
も、新らしいセルの大きさはセルの隣接したブロ
ツクに導入され、トラフイツクの要求を満すまで
放射状の拡張された。そしてこの領域では大きな
セルは置き換えられ（即ち最早動作せられな
い）、新らしい小さなセルがシステムのその部分
からのトラフイツク要求を満すように装備され
た。本発明の方法では、大きなセルはシステム中
の他の大きなセルとチヤネル再使用モードで共同
動作を継続する。そして可能な限り、大きなセル
はシステムのその領域で生じるトラフイツクに対
してサービスを提供する。大きなセルは地理的に
連続したサービスを提供するから、新らしい基地
局は大きなセル格子に対する補助手段として使用
される。小さなセルは必ずしも完全ではないし、
互いに隣接もしていない。そして小さなセルは
元々各々の新らしい小さなセル基地局の領域中の
トラフイツクのほんの一部を取扱うよう設計され
ている。第９図において、中央の大きなセルの内
６つはそこに付加された小さなセルによつてほん
の１部分サービスを受けているにすぎず（即ち基
地局はほんの１部しか装備されていない）、従つ
て互いに隣接していない。これら新らしい小さな
セル基地局によつてカバーされていない領域での
サービスは古い大きなセル基地局によつて提供さ
れる。そして小さなセル・モードのチヤネルによ
つてサービスを提供され得るトラフイツクであつ
ても、このモードの小量のチヤネルがすべて使用
中の場合には、このトラフイツクはオーバフロー
となつて、同じ領域にサービスを提供している大
きなセルのチヤネルで処理される。

小さなセルの隣接格子は本発明にあつては必要
ではないから、より少数の新らしい基地局しか要
求されない。第９図において、図示の９つの新ら
しい小さなセル基地局は、もしこれらの新らしい
基地局が設けられなかつた場合には古い大きなセ
ル基地局で取扱われたトラフイツクの１部にサー
ビスを提供する。これにより第５図に示す21の新
らしい基地局を用いたと同じ程度のシステムの容
量が拡張される。大きなセルは、第９および１０
図の分割された領域中のトラフイツクのほとんど
に対しサービスの提供を継続するから、第６図で
要求されたよりより少いチヤネルが新らしい小さ
なセル基地局で要求される。第１０図に示す例で
は、７つの中央のセルの各々で29チヤネルが尚大
きなセルのために利用でき、従つて大きなセルの
次なるリング、即ちセルＦ〓，Ｂ〓等に対し充分
な付加容量が残されている。このような大きなセ
ルの次なるリングは、第７図と関連して述べたよ
うに第６図の従来技術のシステムにおいては次に
分割されるものであつたことを相起されたい。

第１０図の古い大きなセル基地局はすべてセル
分割の前に装備されていたすべてのチヤネルの使
用を継続するから、これらセル基地局から装置が
取り除かれることは無い。古い大きなセル基地局
は大多数のチヤネルを使用し続けるから、そのト
ランク使用効率はセル分割によつて低下すること
はない。同様に、新らしい小さなセル基地局では
閉塞されたトラフイツクは古い基地局にオーバフ
ローすることが許容されているから、システムの
全体としてのトランク効率は高い。更にシステム
を拡張するには９つの新らしい基地局において各
セツトから更にチヤネルを装備し、これらチヤネ
ルを大きなセルの再使用距離内でまた使用してい
る古い大きなセルの同一チヤネル基地局で小さな
セル・モードにこれらチヤネルを切換えれば良
い。あるいは、最初の９つの新らしい基地局と同
じように１セツト当り３チヤネルを使用する新ら
しい小さなセル基地局を更に追加しても良い。実
際には両方の方法が使用される。最終的には第１
１図に示すすべての新らしい小さなセル基地局が
設備され、基地局の数という意味で完全な小さな
セルの格子が第１１図に示す領域に存在すること
になる。セル分割の過程はセル基地局および無線
を序々にそして連続的に付加する過程となり、再
調整、再構成、および装置の取り除きは不要とな
つた。

第１０図の小さなセル基地局では、従来技術に
比べてより少ないチヤネルが使用されており、大
きなセルの次なるリング（Ｆ〓，Ｂ〓等）は最早
更なるセル分割の対象では無いことに注意された
い。第１０図において、このリングにおいて１セ
ツト当り29の大きなセルのチヤネル（実際には20
チヤネルだけしか装備されていない。）が尚利用
できる。これを（第７図の表に示すように）第６
図の１セツト当り21チヤネルと比較されたい。第
１０図でシステムの拡張が進むと、付加された小
さなセルで１セツト当り更に多くのチヤネルが使
用され、この付加された小さなセルの存在する領
域より外の大きなセルの上で述べた次なるリング
に対しては大きなセルのチヤネルは減少すること
になる。しかし、これら大きなセルもまた成長
し、更に多くのチヤネルを要求する。次第に利用
し得る大きなセルのチヤネルは大きなセルの次な
るリングでの要求に応えられなくなる。このよう
な事態は、例えばセルＦ〓にサービスを提供して
いる各々の基地局のアンテナ面で26のチヤネルが
要求され、次なるリング内の付加された小さなセ
ルで１セツト当り７チヤネルが要求されるような
場合に生じる。この場合全体で33チヤネルとなる
が、各セツトには32チヤネルしかないから、何ら
かの手を打たなければならない。従来技術にあつ
ては、小さなセルが付加された領域の周りのセル
（Ｆ〓等）の上述の次なるリングは分割する必要
があつたが、本発明においては、この時点では新
らしいセル基地局は付加されない。その代りに、
そのリングで未だ使用されていない32―26―６チ
ヤネルのグループから小さなセルのチヤネルがセ
ルＦ〓，Ｂ〓等の頂点で付加され、適度に高い信
号レベルを有する呼に対して小さなセル・モード
で使用される。これらのセルは新らしいセル基地
局を必要とするまでに各々全体として96チヤネル
を使用し得る。一般に、(a)１アンテナ基地当り全
体として32チヤネルが既存のセル基地局に設備さ
れるか、または(b)これら基地局に付加される小さ
なセルのチヤネルが適度に高い信号レベルを有す
るすべての可能性のある呼にサービスを提供する
まで、新らしい基地局を設けることなしに更にシ
ステムを拡張させ得る。次第に新らしい基地局を
付加しなければならなくなるが、大きなシステム
容量が達成されるまで新らしい基地局の付加を延
期することは経済性の観点から望ましい目標であ
る。

第９図〜１１図に示すセル分割技法は、セル基
地局無線の再調整を必要としないから、同一チヤ
ネルのセル基地局の中間地点がセル分割を行う前
に占有されていないような（即ち、２つの同一チ
ヤネルの大きなセル基地局の中間に大きなセル基
地局がないような）ある種のセル格子に対しては
有効である。この場合、セル分割時にこの地点に
新らしい基地局が構築され、同一チヤネル再使用
問題を生じることなく上記２つの大きなセル基地
局と同じチヤネルが割当てられる。このようなセ
ル格子は３，７，９，１３，１９……セルの繰返
しパターンを有する六角形状セルを含むが、必ず
しもそれに限定されるものではない。これらのパ
ターンは隣接チヤネルを分離する能力が異つてい
る。

しかし、使用されているパターンや公式のセル
の形状とは無関係に、システムを拡張した場合の
デユアル・セル・サイズ・サービスや、適当に割
当てられたチヤネルをセル基地局で制限付きチヤ
ネル共通使用を行うことのようなここで考えてい
る他の概念が、セル状のシステム動作および拡張
を容易に実行するのに有用である。例えば、分割
時に再調整を必要とするようなシステムでは、
元々ある大きなセル動作は選択されたチヤネルを
再調整している間トラフイツクの処理を継続する
から、再調整は序々に行うことが出来る。この場
合、新らしいセル基地局を始動させると同時に干
渉を及ぼすと考えられる古い基地局のチヤネルが
停止される。このとき、システムはセル分割を行
う前と同程度、またはそれ以上のトラフイツクを
処理することが出来る。次にそれまで停止されて
いた無線を序々に再調整し、起動することにより
トラフイツク処理容量を更に増大させることが出
来る。いつの時点においても、無線のカバー領域
は地理的に連続であり、システム容量は減少する
ことは絶対にない。

第１２図は典型的な自動車ユニツトの位置とハ
ンドオフ状況を示す図であり、第１０図に示す如
く小さなセル・サイズに対する単一の付加された
セル基地局Ｓ３７を有する１つの大きなセル（即
ち第８図のセルＧ）を示すセル格子の１部を拡大
した図である。大きなセル基地局の各々において
は29チヤネルが大きなセル・モードで使用されて
おり、３チヤネルが小さなセル・モードで使用さ
れている。新らしい基地局には各基地局アンテナ
面当り３チヤネル、計９チヤネルが小さなセル・
モードで装備されている。測定された信号レベル
に基づいて、自動車ユニツト１０は、セル基地局
Ｓ６の３つの小さなセルのチヤネルの内の１つに
割当てられている。自動車ユニツトが矢印４４で
示される経路を進行するとき、基地局Ｓ６で測定
が行なわれ、受信された信号レベルが小さなセ
ル・モードと関連する閾値を超え続けていること
を検出する。例えば、自動車ユニツトが基地局Ｓ
６の小さなセルのチヤネルに対する理論的カバー
領域の境界に沿つて点Ｘに達したとき、この信号
レベルが所望の閾値以下になるものと仮定する。
ここで、この時点までは自動車ユニツトの信号レ
ベルの測定にはセル基地局Ｓ６のみが関与してお
り、この閾値以下に信号レベルが低下すること
は、Ｓ３７の如き小さなセル基地局が存在しても
しなくてもそれに関係なく点Ｘで生じることに注
意されたい。

基地局Ｓ６で小さなセルの信号レベルが閾値以
下に下つたことが検出されると、次の状態には幾
つかの可能性がある。信号レベルが大きなセルの
信号レベルの閾値（これは小さなセルの半径の約
２倍までの自動車ユニツトを包含するよう約
12db低い）を超している場合には、この呼は同
じセル基地局Ｓ６にある大きなセルのチヤネルに
ハンドオフされる。あるいは、MTSOの要求に
より収集された信号強度に関するデータに基づい
て、自動車ユニツトは小さなセル基地局Ｓ３７に
ハンドオフされる場合もある。信号の強度は大幅
に変動する可能性があるから、サービスを提供す
るのに最も適したチヤネルが基地局Ｓ１７または
Ｓ７の大きなセル・チヤネルであるような場合も
ある。呼は異なるセル・サイズの間で自由にやり
とりされ得るから、付加された小さなセルの格子
中でカバー領域の連続性は要求されない。

第１３図は自動車ユニツトの位置決めおよびハ
ンドオフを実行するMTSO１７内に含まれる中
央処理装置の処理過程の流れ図である。この処理
過程は、各々の領域内にただ１つのサービス・モ
ードを有する複数個のセル・サイズより成るシス
テムに対する周知の位置決めおよびハンドオフ手
法を、サービス・エリアの少くとも一部において
デユアル・モード・サービスを行う本発明のシス
テムに適用する仕方を示している。このようにし
て、複数個のセル格子が共通の領域（例えば第１
２図の如き領域）にサービスを提供するシステム
において、１つのチヤネルから他のチヤネルにハ
ンドオフが実行される。各々のセル格子は、アン
テナ基地局で受信された自動車ユニツトの信号の
無線周波電力を表わす共通の信号特性判定基準に
対し異なる閾値モードで動作する。第１３図の方
法の目的は、最悪の信号対干渉雑音比基準よりは
良いがより大きな干渉が予想されるような場合、
システムとして最低の信号対干渉雑音比に対する
要求を満すのに必要な信号電力よりより大きな受
信信号電力を自動車ユニツトに許容することにあ
る。そのようなシステムの１つは第９〜１２図に
従つて構成され、この場合には同じ領域に共同し
てサービスを提供する付加された小さなセルと
元々の大きなセルが存在する。

第１３図に示す過程は主としてMTSOの中央
処理装置で実行されるが、その内の１部は、自動
車ユニツトとの通信接続を取扱つている（あるい
は取扱う可能性のある）特定のセル・アンテナ基
地局で有利に実行され得る。第１３図はまたチヤ
ネル共通利用装置（これについては既に述べた
が、以下で詳細する）が使用されているものと仮
定している。このような装置において、１次チヤ
ネル（サーバー）とは、その公式に割当てられた
位置で自動車ユニツトにサービスを提供するべく
使用されているチヤネル（例えば第８図および第
１１図示すセツト番号に従うチヤネル）であり、
２次チヤネル（サーバー）とは同じアンテナ基地
局の隣接アンテナ面において共通に使用されるチ
ヤネル（例えば、第８および１１図に示す矢印に
従うチヤネル）である。

第１３図の処理過程はシステムによる自動車ユ
ニツトの位置に対する周期的なチエツクにより開
始される。MTSO中の中央処理装置は、自動車
ユニツトを識別するデータおよびその自動車ユニ
ツトをサービスするべく最も近い時点に割当てら
れた特定の無線およびセル基地局アンテナの識別
標に関するデータを有している。処理装置の最初
の階程は、対象とする自動車ユニツトにサービス
を提供しているアンテナ面のチヤネルが大きなセ
ル・モードで動作しているのか小さなセル・モー
ドで動作しているのかを決定することである。こ
の決定は例えばメモリの内容は調べるか、または
このとき自動車ユニツトにサービスを提供してい
る特定の無線チヤネルを識別する予め定められた
ビツトの状態をチエツクすることにより実行し得
る。サービスを提供しているチヤネルが大きなセ
ル・モードで動作している場合には、自動車ユニ
ツトからの受信信号（Ｓ）は、予め定められた大
きなセルの信号レベルの閾値（Th_L）より大きい
かどうかチエツクされる。この階程は第１３図の
過程の肝要な部分として図示されているが、これ
周知の論理回路（これについては個別的には図示
しないが、サービスを提供しているセル基地局に
設けられている）によつて有利に実行される。信
号Ｓが閾値より大きい場合には、位置決定過程は
終了する。しかし、信号Ｓが閾値より大きくない
場合には、自動車ユニツト、サービスを提供して
いるセル基地局アンテナおよび無線チヤネルを識
別するデータおよび装置は閾値またはそれ以下で
動作しているという事実を知らせるデータ・メツ
セージがMTSO１７に伝送される。このデー
タ・メツセージにより、中央処理装置は共通処理
階程を開始し、自動車ユニツトをハンドオフすべ
きチヤネルを決定するために、他のアンテナ基地
局面およびサービスを提供している基地局の隣接
アンテナ面からデータを収集する。あるいは上述
のデータ・メツセージが送られるとき、同じ基地
局の隣接アンテナ面からのデータを、MTSOに
送信しても良い。

最初のセル・サイズ決定階程で、サービスを提
供しているチヤネルが小さなセル・モードで動作
していることが分ると、受信信号Ｓは、小さなセ
ルの閾値Th_Sより大きいかどうかチエツクされ
る。もし閾値より大きいと、位置決定過程は終了
する。しかし、信号Ｓが閾値に等しいかまたはそ
れ以下であると、現在サービスを提供している基
地局面で大きなセル・モードで動作するチヤネル
が入手し得るかどうかがチエツクされる。もしそ
のようなチヤネルが存在しない場合には、処理過
程は前述の共通データ収集階程に進む。しかし、
もし大きなセルのチヤネルが入手し得る場合に
は、自動車ユニツトの信号Ｓは閾値Th_L以上かど
うかチエツクされる。もし閾値以上であると、自
動車ユニツトは新らしく選択されたチヤネルにハ
ンドオフされ、位置決め過程は終了する。Ｓが
Th_Lより大きくない場合には、過程はデータ収集
階程に進む。

データ収集階程においては、中央処理装置は現
在サービスを提供しているセル基地局の他のアン
テナ面および隣接セルのセル基地局をインターロ
ゲートする。これにより、各々のセル・サイズに
対し、どのアンテナ基地局のどのアンテナ面が、
(a)夫々のアンテナ面におけるチヤネルの適切なる
閾値を少くとも超している強度を有する自動車ユ
ニツトの信号Ｓを受信しているかを見出し、そし
て(b)この(a)なる条件を満すアンテナ面の中で最も
信号強度の強いものが見出される。いずれのアン
テナ基地およびアンテナ面もこの条件(a)に合わな
いことが分ると、この通信は、管理が失なわれる
まで現在サービスを提供しているチヤネルで継続
される。管理が失なわれると、セル基地局でサー
ビスを提供していた無線はオフとされ、自動車ユ
ニツトは自動車にセツト・アツプ・チヤネルに再
調整され、それによつて加入者は通信接続の再形
成を試みることが出来る。

選択された最良のアンテナ基地面が、大きなセ
ルの基地局面SF_Lと小さなセルの基地局面SF_Sの
両者を含むものと仮定すると、これらのアンテナ
面で新らしい通信接続に対しチヤネルが入手出来
るかどうかがチエツクされる。ある有効な処理過
程においては、まず最初に選択されたアンテナ面
で小さなセル・モードCSF_S）の１次チヤネルが
得られないかどうかがチエツクされる。もしその
ようなチヤネルが入手出来、かつそのアンテナ面
での自動車ユニツトの信号が小さなセルの閾値よ
り大きいならば、自動車ユニツトはそのチヤネル
にハンドオフされ、過程は終了する。もしそのよ
うなチヤネルが入手し得ない場合には、選択され
たセル基地局面SF_Sにおいて小さなセル・モード
の２次チヤネルが得られるかどうかチエツクされ
る。もしそのような２次チヤネルがあるならば、
MTSO１７はセル基地局面SF_Sにデータ・メツセ
ージを送つて、そのチヤネルを選択されたアンテ
ナ面に切換えるようセル基地局に指令し、ハンド
オフは同じアンテナ面のそのチヤネルに対して行
なわれる。もし２次チヤネルが得られない場合に
は、選択されたアンテナ面（SF_L）において大き
なセル・モードで動作する１次および２次チヤネ
ルが得られるかどうかチエツクされる。これらの
最終的な２つの相続くチヤネル探索の結果チヤネ
ルが見つかると、自動車ユニツトはハンドオフさ
れ、過程は終了する。チヤネルが全く見つからな
い場合には、位置決め過程は終了し、呼は現在サ
ービスを提供しているアンテナ面で継続される。
あるいは、選択されたアンテナ面SF_SおよびSF_L
（これらはインターロゲートされたすべての基地
局面の内で最も良いものとする）においてチヤネ
ルが見つからなかつたとすると、次のような選択
を行うことも出来る。即ち、インターロゲートに
より得られたデータを再考して、自動車ユニツト
を上述の条件(a)にのみ適合するセル基地局アンテ
ナ面にハンドオフすることである。上述の条件(a)
のみに適合するとは、入手し得るチヤネルに対し
信号受信レベルが適当な閾値以上ではあるが、そ
のレベルはインターロゲートにより決定されたレ
ベルの中で最良のものではないということであ
る。

大きなセルのチヤネルでサービスを受けている
自動車ユニツトからの信号Ｓが閾値Th_Lを超すこ
とが分つた場合の取扱いとして、第１３図の左手
部分に示すような階程を選択的に選ぶことが出来
る。あるシステムにおいては、現在大きなセル・
モードのチヤネルで動作している呼を、もし得ら
れるなら小さなセル・モードで動作しているチヤ
ネルに切換え、それによつて大きなセル・モー
ド・チヤネルより前にすべての利用し得る小さな
セル・モードのチヤネルを完全に使用することの
方が有利な場合がある。このようにすると、より
低い信号閾値を有し、新らしい呼に対してより使
用しやすい大きなセルのチヤネルの稼動率が増す
ことになる。このために、信号Ｓは閾値Th_Sを超
すかどうかがチエツクされる。もし閾値を超す場
合には、現在サービスを提供しているアンテナ面
において小さなセル・モードのチヤネルが入手で
きるかどうかチエツクされる。もしチヤネルが入
手出来ない場合には過程は終了する。しかしもし
チヤネルが入手し得る場合には、自動車ユニツト
はハンドオフされ、過程は終了する。

第１４図は、システムが最初全方向性アンテナ
装置で動作する大きなセルから出発した場合のセ
ル分割操作を示す図である。即ちセル分割時に、
方向性アンテナ型の動作に変換される。もちろ
ん、全方向性アンテナ基地局においては一部の全
方向性チヤネルは大きなセル・モードで、残りの
チヤネルは小さなセル・モードで動作させること
も出来る。しかし、ここでは特に全方向性チヤネ
ルと方向性チヤネルとに分割することについて考
察する。何故ならばセルが極めて大きく（例えば
セルの半径が約８マイル位ある場合）、夫々のセ
ルの中央にある全方向性アンテナを用いるセル状
自動車無線システムから出発することはしばしば
有利であるからである。しかし、トラフイツクが
増大したとき、最初にセルを分割するときに方向
性アンテナ・モードに切換えることが望ましい
が、第１４図はこのような場合を図示したもので
ある。

第１４図において、大きな全方向性セルは破線
で示されており、分割された方向性セルは実線で
示されている。全方向性セルは、１セル当り少く
とも１チヤネル・セツトを有する12セル・チヤネ
ル割当てパターンを、従つて全体で12チヤネル・
セツトを要求する。しかし、これら非常に大きな
セルにおけるトラフイツク要求は極めて不均一で
あるから、方向性セルの場合に用いたように例え
ば21セツト位のより多数のチヤネル・セツトを使
用し、トラフイツク負荷の大きなセル基地局には
複数個のセツトを装備すると有利である。例えば
１セツト当り32チヤネル完全装備されたチヤネ
ル・セツト７，９および１１を用いる基地局Ｓ１
によつてサービスを受けている大きな全方向性セ
ルを考えよう。この基地局の最大容量はセル分割
前には３×32＝96チヤネルである。

第１４図のセル分割操作の過程で、小さな（即
ち方向性の）セル基地局Ｓ５―Ｓ１０が付加さ
れ、全方向性基地局Ｓ１におけるチヤネルは序々
にセツト１，８および１５に調整され、方向性ア
ンテナに接続される。各々の新らしい基地局は基
地局Ｓ１によつてサービスを受ける大きなセルの
１方の側の中心に位置し、また全方向性セル・ア
ンテナ基地局Ｓ１と隣接の全方向性セル基地局の
ほぼ中間にある。その１つの例は方向性基地局Ｓ
９であり、これはＳ１とＳ２の中間にある。

第１４図のシステムはセル分割の初期段階を示
すものである。新らしい方向性基地局および全方
向性動作から方向性動作に変換された古い基地局
は、第８図に示す所望の方向性チヤネル割当てパ
ターンと矛盾しない方向性動作を行うチヤネル・
セツトが割当てられる。最初の方向性基地局に対
するチヤネル割当ては任意である。即ち全方向性
の割当て格子と方向性の割当て格子の間には必然
的な関係は存在しない。基地局に方向性動作を持
たせることにしたときに、割当てられたセツトか
らチヤネルを選択する仕方は、第８―１２図と関
連して既に述べた事項に従えば良く、付加された
方向性セル格子がトラフイツクの増大と共に拡張
されるとき、元々ある全方向性のセル格子の動作
を継続されるように実行される。従つて、方向性
基地局のアンテナ面には最初各セツトから少数の
チヤネルが装備されるが、これらチヤネルは大き
なセルの再使用距離内において全方向性の大きな
セル基地局の大きなセル・モードでは利用できな
くなる。これら利用できなくなつたチヤネルを用
いる無線は大きなセル基地局において停止されね
ばならない。このようなチヤネルは次にその全方
向性アンテナから有利に切離され、その基地局に
おいて適当な小さなセル・チヤネルとして再調整
され、方向性アンテナに接続される。第１４図に
おいて、例えば、セル分割の前には基地局Ｓ１に
は全方向性アンテナを使用するチヤネル・セツト
７，９および１１が完全に装備されていたと仮定
する。もし１セツト当り３チヤネルが小さなセル
で使用されることになつているとすると、セツト
７，９および１１の各々から３チヤネルを基地局
Ｓ１において停止する必要がある。そしてこれら
チヤネルは現在基地局Ｓ７，Ｓ５およびＳ８で
夫々方向性の小さなセル・モードの新らしい無線
で使用されている。基地局Ｓ１で停止された９つ
の利用し得る無線はセツト１，８および１５中の
小さなセル・チヤネルに再調整され、基地局Ｓ１
の適当な方向性アンテナに接続される。基地局Ｓ
２，Ｓ３およびＳ４は、もし小さなセル・チヤネ
ルがこれら基地局でも使用されるならば同様に処
理されねばならない。元々のセル格子と付加され
たセル格子を同時に使用することにより、変化は
序々に生じ、基地局においてはほんの少数のチヤ
ネルのみを１時に再調整し、再接続すれば良いこ
とになる。

第１４図は単一の新らしいセル基地局を使用す
る方向性アンテナ動作への最初の変換だけでな
く、更なるセル分割も示しており、典型的な全方
向性の割当てパターン上に付加された第８図に相
応する小さなセルのチヤネル割当てパターンを示
している。

第１５図は、全方向性基地局において全方向性
チヤネルを方向性チヤネルに１時に数チヤネルを
基本として切換えるための装置の送信部を示す簡
単化された図である。これは新らしい付加される
小さなセルのチヤネルの数が増すとき、チヤネル
数の減少する元々ある大きなセル・モードの動作
を継続することを許容する。第１５図の装置は、
分割の前に、第１４図の全方向性の基地局Ｓ１が
３つの完全装備されたチヤネル・セツトを有して
いるものと仮定している。そのセツトは７，９お
よび１１であり、全方向性アンテナと同じ場所に
存在する３つの方向性アンテナ基地局のアンテナ
面における各セツトは同様に取扱われるから、以
下の記述はただ１つのチヤネル・セツトを切換え
る場合について行う。このようにして、夫々16の
無線トランシーバを有する２つの無線フレーム３
１および３２はチヤネル・セツト７の32チヤネル
に対して動作する無線装置を形成する。無線フレ
ーム３１からの16の送信器出力はセツト７の16の
チヤネルに調整された空洞マルチプレクサ３３で
組み合わされ、その出力は第２の組み合わせ装置
３６を通して全方向性アンテナに加えられる。同
様に、無線フレーム３２から加えられる。同様
に、無線フレーム３２からの13の送信器出力はマ
ルチプレクサ３５を通つてセツト７の残りのチヤ
ネルに調整され、更に組み合わせ装置３６を通つ
て同じ全方向性アンテナ３７を駆動する。先に第
１４図と関連して述べた第１５図に示す装置の拡
張階程においては、無線フレーム３２からの３つ
の送信器出力はセツト１に再調整され、セツト１
の16のチヤネルに調整された別のマルチプレクサ
３８を通してセル基地局の１つのアンテナ面にあ
る方向性アンテナ３９を駆動する。マルチプレク
サ３８の使用されていない13の入力端子およびマ
ルチプレクサ３５の使用されていない３つの入力
端子は、必要に応じて脱着可能なインンピーダン
ス整合回路網（図示せず）で適当に終端されてい
る。

このように、セツト７の29のチヤネルが全方向
性アンテナ３７を駆動し、セツト１の３つのチヤ
ネル方向性アンテナ３９を駆動する。システムが
拡張されるに従つて、無線フレーム３２中の送信
器は更にマルチプレクサ３５から切離され、再調
整されて、マルチプレクサ３８に接続される。次
第にフレーム３２の16の送信器はすべてセツト１
に調整され、マルチプレクサ３８を使用すること
になる。このときマルチプレクサ３３の出力は組
み合わせ装置３６をバイパスして全方向性アンテ
ナ３７を直接駆動する。組み合わせ装置３６の出
力は全方向性アンテナ３７から除去され、組み合
わせ装置３８の出力が方向性アンテナ３９の入力
となる。アンテナ３９から取り除かれたマルチプ
レクサ３８の共通出力は現在は使用されていない
組み合わせ装置３６の入力に接続されている。マ
ルチプレクサ３５はセツト１の残りの16チヤネル
に再調整されている。システムが更に拡張される
ときには、無線フレーム３１の送信器は序々にセ
ツト１に再調整され、その出力はマルチプレクサ
３３からマルチプレクサ３５に切換えられ、方向
性アンテナ３９を駆動する。無線フレーム３１の
すべての送信器の出力がこのように切換えられる
と、全方向性アンテナ３７およびマルチプレクサ
３３（これは現在使用されていない）はセル基地
局から取り除かれる。更のマルチプレクサ３８が
マルチプレクサ３３のあつた位置に再マウントさ
れる。同様な、切換えが無線フレーム対４０，４
１および４２，４３に対して実行される。

同様に、トランシーバの受信部も送信部に対し
てここで述べたと同じような仕方で取扱われ、全
方向性モードから方向性モードに切換えられる。
しかし、受信器はダイバーシテイ・モードで有利
に動作し、２つの方向性受信アンテナは16の受信
器の各群に対しサービスを提供する。従つて、
各々の全方向性アンテナを種々の無線受信器に結
合する電力分割器群および〓波器群を設ける必要
がある。ダイバーシテイ受信対を成す２つの方向
性アンテナに対し、デユアル信号路の電力分割群
および波器群の更の組もまた設けられている。
個々の受信器に対して述べたのと全く同じ仕方で
全方向性モードから方向性モードに切換えられ
る。

第８図のシステムは単一のセル・サイズを用い
るものであり、かつ上で述べたチヤネル共通使用
機能を有している。１つの基地局におけるすべて
のチヤネルをすべてのアンテナ面で使用するべく
プールしておくと、同じセルで隣接チヤネルが使
用される確率は大幅に増大する。この問題点は第
８図に示すように、各々のアンテナ面はその基地
局のもう１つのアンテナ面とのみチヤネルの１部
を共通使用することが許容されている本発明の実
施例に従つて解決された。このようにして１つの
セツトの１部あるいは全部のチヤネルを共通使用
することが出来る。これらのチヤネルが２次チヤ
ネルとして割当てられる基地局アンテナ面は、共
通使用された場合に隣接チヤネル干渉が最小とな
るような基地局アンテナ面の方向を選択すること
により決定される。これは第８図において１つの
セル・アンテナ基地局を中心として１つのチヤネ
ル・セツトを表わす番号から他のチヤネル・セツ
トに向けられた矢印によつて示されている。ある
特定のチヤネル・セツトに対し、共通使用する方
向が選択されると、この方向はその基地局におい
ては他のチヤネル・セツトに対しても適用され、
さらにこれと同じチヤネル・セツトが他の基地局
で使用される場合にはセル・サイズ・モードの動
作とは無関係に一定方向をとる。上述したチヤネ
ル共通使用によりトランク効率は増大する。何故
ならば共通使用されるグループ中の任意の所定の
セル基地局無線は２つのセル基地局面のいずれで
も使用される可能性があり、より多くのトラフイ
ツクに対して使用されるからである。この種のチ
ヤネル共通使用は、すべてのチヤネルがグループ
化されている全方向性基地局においては不必要で
ある。

第１６図は第８図と関連して述べた仕方で１つ
のセツト中のチヤネルの1/2を共通使用する装置
の送信部である。３つのアンテナ面の各々は、そ
のアンテナ面でのみ動作するように装備されてい
るところの固有に割当てられたセツトの16チヤネ
ル（無線フレーム４２，４０および３１）によつ
て駆動される標準的方向性アンテナ４６，４７お
よび４８を有している。各々のアンテナ面の同じ
アンテナはまたこのアンテナから他のアンテナ面
の付加的な方向性アンテナ５１，４９および５０
に切換え可能な16の付加的チヤネル（無線フレー
ム４３，４１および３２）により駆動され得る。
先に第１５図の場合に指摘した如く、３対の無線
フレームが提供されている。また２つのマルチプ
レクサ（例えば３３および３５）は各々の異なる
無線フレーム対（例えば３１および３２）からの
信号を組み合わせ、関連する組み合わせ装置３６
を通してアンテナに加えられている。（これは第
１５図の場合と同じである。）しかし、第１６図
の場合には、無線フレーム３２，４１および４３
の16のチヤネルはMTSO１７の中央処理装置の
制御の下で選択的に切換え可能であり、切換えら
れた場合には別のマルチプレクサ３８，５２，５
３を夫々使用する。

切換えコマンドは第１図の既に述べた地上線路
１８中のデータ・チヤネルによつて送信され、例
えば第１６図のメーク接点５６およびブレーク接
点５７で表わされる個々のチヤネル・スイツチを
制御する。このようにして、例えばアンテナ面３
で付加的チヤネルが要求され、無線フレーム４３
中の切換え可能なチヤネルが使用されていないと
すると、MTSOは、これらのチヤネルの送信器
の出力をアンテナ面１の標準的アンテナ４６か
ら、マルチプレクサ５３を通してアンテナ面３の
付加的アンテナ５１に切換えるよう指示する。マ
ルチプレクサに対する使用されていない入力はす
べて適当なインピーダンス整合回路網（図示せ
ず）で終端され、従つて１つのチヤネルが異なる
マルチプレクサに切換えられると、そのチヤネル
はインピーダンス整合回路と置き換わり、現在使
用されなくなつたマルチプレクサの入力は整合回
路に切換えられる。同様な切換えが受信アンテナ
およびそれと関連する電力分割器および波器群
（図示せず）にも実行される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が有利に使用される大容量自動
車無線システムの簡単化された機能図、第２図は
第１図のシステムで使用されるチヤネル・セツト
を示す図、第３図は方向性アンテナを用いる第１
図の型のシステムにおけるチヤネル再使用のパタ
ーンであり、従来技術によるチヤネル・セツトの
割当て例を示す図、第４図は第３図のシステムに
おける各セル基地局アンテナに設けられたチヤネ
ル数の例を示す図、第５図は第３図のシステムに
おいて、従来技術で使用されている型のセル分割
を行つた後におけるチヤネル・セツトの割当てを
示す図、第６図は第５図のシステムにおいてセル
分割を行つた後において各アンテナに設けられて
いるチヤネル数を示す図、第７図は第２図のチヤ
ネル・セツトを第６図の大セルと小セルに分割す
る仕方を示す図、第８図は本発明において使用さ
れるチヤネル割当ておよびチヤネル共有状態のパ
ターンを示す図、第９図は本発明に従つてセル分
割を行い、第４図のシステムの容量と同じ容量を
達成したシステムのセル基地局およびチヤネル・
セツトの割当てを示す図、第１０図は第９図のシ
ステムにおいて本発明を用いた場合に各アンテナ
で使用されるチヤネル数を示す図、第１１図は第
９図に示す例の一部を拡張して、より小さなセル
の完全格子となるようにした場合のチヤネル・セ
ツトの割当ておよびチヤネル共有状態を示す図、
第１２図は大セルおよび小セルの両者を有するエ
リアに対する論論的カバー領域の境界を示す簡単
化された図、第１３図は本発明に従つて構成され
れた複数個の大きさを有するセルを使用するシス
テムに対する自動車の位置とハンドオフ・アルゴ
リズムのフロー・チヤート、第１４図は全方向性
アンテナを有する大セルから方向性アンテナを有
する小セルにセルを分割する操作を示す図、第１
５図は第１４図に示す型のセル分割操作を実現す
る１つの方法を示すセル基地局装置の簡単化され
た機能図、第１６図は第８図のチヤネル共有を実
現する１つの方法を示すセル基地局装置の簡単化
された機能図である。〔主要部分の符号の説明〕自動車………１
０、セル………１１、アンテナ基地局………１
２、他のセル………１６、他のアンテナ基地局…
……１３、通信路………１８、自動車無線交換網
………１７、電話交換網………２０。

Claims

【特許請求の範囲】１セル状自動車無線システムであつて、該システムは、チヤネル・セツトに分割された
周波数チヤネルのブロツクを有し、該チヤネル・セツトは、所定サイズのセル（例
えば１１，１６）のパターンにおいて夫々のセル
にサービスを提供するためのアンテナ基地局（例
えば１２，１３）の間で割当てられ、該パターンは前記システムのサービス・エリア
内にあり、該システムは、更に該所定サイズの第１のセル
（例えばＳ１）の同じ地理的エリア内に少なくと
も部分的には存在する小さなサイズのセルのため
のアンテナ基地局（例えばＳ３０）を有し、該小さなサイズのセルのためのアンテナ基地局
には、前記パターンにおいて、該所定サイズの第
２のセル（例えばＳ８）に割当て可能なチヤネ
ル・セツトと同じチヤネル・セツト（例えば３，
１０，１７）が割当てられ、該第２のセルは前記小さなサイズのセルのため
のアンテナ基地局（例えばＳ３０）からある最小
距離だけ隔てており、しからざれば、該小さなサ
イズのセルのアンテナ基地局は、該小さなサイズ
のセルのためのアンテナ基地局と前記第２のセル
との間の前記最小距離内では使用されない割当て
られたチヤネル・セツトを有していることを特徴
とする、セル状自動車無線システム。２特許請求の範囲第１項に記載のシステムにお
いて、上記所定サイズのセルのパターンは、上記小さ
なサイズのセルから上記小さなセルの再使用距離
のところにある所定サイズのセルのアンテナ基地
局複数個を含み、上記第２のセルの基地局は上記
複数個の基地局の１つであり、上記第２のセルの
基地局及び上記複数個の基地局の内のもう１つの
局は所定サイズのセルの上記パターンで使用及び
再使用されていると同じチヤネル・セツトに割当
てられ、上記もう１つの局を含む直線に沿つて上
記小さなサイズのセルの基地局の反対側に位置す
ることを特徴とするシステム。３特許請求の範囲第１項又は第２項に記載のシ
ステムにおいて、上記小さなサイズのセルの基地局は小さなサイ
ズのセルの予め定められた部分にサービスを提供
するべく配置されており、第１のセルは上記小さ
なセルの部分を含む上記第１のセルの予め定めら
れた部分にサービスを提供し得るアンテナ基地局
を含んでおり、該システムは、自動車無線サービ
スを上記小さなセルで提供するべく、上記第１の
セルの基地局又は上記小さなセルの基地局のいず
れかを選択する手段を含むことを特徴とするシス
テム。４特許請求の範囲第３項に記載のシステムにお
いて、第１のセルにサービスを提供するべく第１のセ
ルの基地局に割当てられたチヤネル・セツトは、
小さなサイズのセル及び第１のセルのそれと一致
した部分に上記チヤネル・セツトの第１のグルー
プでサービスを提供し；小さなサイズのセルのほ
んの１部及び第１のセルのそれと一致した部分を
上記チヤネル・セツトの第２のグループでサービ
スを提供するよう分割されていることを特徴とす
るシステム。５特許請求の範囲第１項乃至第４項のいずれか
に記載のシステムにおいて、小さなサイズのセルの基地局が、第１のセル内
の小さなサイズのセル・エリアのみにサービスを
提供する唯一の基地局であることを特徴とするシ
ステム。６特許請求の範囲第１項乃至第４項のいずれか
に記載のシステムにおいて、小さなサイズのセルは、第１のセル内で装備さ
れたアンテナ基地局を有する唯一の小さなサイズ
のセルであることを特徴とするシステム。７特許請求の範囲第１項乃至第６項のいずれか
に記載のシステムにおいて、第２のセルの基地局は、上記小さなサイズのセ
ル及び上記第１のセルに共通の第１の基地局に関
して、第２のセルに方向付けられており、上記小
さなセルの基地局は上記共通の基地局に関して小
さなセルに方向付けられていることを特徴とする
システム。８特許請求の範囲第１項乃至第７項のいずれか
に記載のシステムにおいて、所定サイズのセルに対する少なくとも複数個の
上述のアンテナ基地局はアンテナ基地局の夫々異
なるアンテナ面における異なるセルにサービスを
提供する方向性アンテナ面を含み、異なるチヤネ
ル・セツトは所定のアンテナ基地局の各々異なる
アンテナ面に割当てられ、それによつて地表に関
して予め定められた方向付けが与えられ、任意の
所定の基地局に関してのチヤネル・セツトの方向
付けは同じチヤネル・セツトを用いる任意の他の
同一チヤネル・アンテナ基地局における方向付け
と同一であることを特徴とするシステム。９特許請求の範囲第１項乃至第８項のいずれか
に記載のシステムにおいて、上記基地局の内少なくとも１つは、該基地局に
よつてサービスを受けている複数個のセル中の自
動車ユニツトと方向性通信を行なう手段を含み、
該通信手段は上記複数個のセルの夫々にサービス
を提供し、夫々のアンテナ面に割当てられた異な
るチヤネル・セツトを有する異なる方向性アンテ
ナと、上記アンテナ面の内の１つに属するチヤネ
ルの少なくとも１つを選択的に切換えて、該基地
局の予め定められた方向の上記アンテナ面又は第
２のアンテナ面にサービスを提供する手段とを含
み、上記予め定められた方向は、上記パターンに
従つて、上記セル基地局の近傍の基地局に割当て
られ得るチヤネルに関して隣接チヤネル干渉を最
小化するように選ばれていることを特徴とするシ
ステム。１０特許請求の範囲第９項に記載のシステムに
おいて、方向性アンテナ基地局の上記アンテナ面に割当
てられた上記チヤネル・セツトは、上記予め定め
られたパターン中のセルの数に等しい予め定めら
れた数のチヤネル・セツトだけ、上記チヤネル・
ブロツク中において互いに隔たつていることを特
徴とするシステム。１１特許請求の範囲第１項乃至第１０項のいず
れかに記載のシステムにおいて、第２のセルは第１のセル及び上記小さなサイズ
のセルに隣接していることを特徴とするシステ
ム。１２特許請求の範囲第１項乃至第１１項のいず
れかに記載のシステムにおいて、基地局に割当てられた複数個のチヤネルの第１
の部分は上記所定サイズのセルに対して第１のモ
ードで動作せられ、上記複数個のチヤネルの第２
の部分は小さなサイズのセルに対して第２のモー
ドで動作せられるよう基地局を動作させる手段を
含むことを特徴とするシステム。１３特許請求の範囲第９項に記載のシステムに
おいて、上記基地局は、上記複数個のチヤネルの上記第
１の部分の通信は全方向性アンテナ手段を介して
行なわれ、上記複数個のチヤネルの上記第２の部
分の通信は方向性アンテナ手段を介して行なわれ
るよう作られていることを特徴とするシステム。１４特許請求の範囲第１２項に記載のシステム
において、自動車ユニツトが一方の上記モードで動作して
いるチヤネルによつてサービスを受けていると
き、ハンドオフ要求に応動して、他方の上記モー
ドで動作するチヤネルが上記自動車ユニツトに対
して入手し得るかどうかチエツクし、ものそのよ
うなチヤネルが入手出来ないことが分かると、適
当な異なるアンテナ基地局で上記自動車ユニツト
に対してチヤネルが入手し得るかどうかをチエツ
クすることを特徴とするシステム。１５特許請求の範囲第１４項に記載のシステム
において、上記一方のモードは上記第２のモードであり上
記他方のモードは上記第１のモードであることを
特徴とするシステム。１６特許請求の範囲第１４項又は第１５項に記
載のシステムにおいて、上記異なるアンテナ基地局において、小さなセ
ル・サイズ・モードで動作するチヤネルが入手し
得るかどうかをチエツクし、もし入手できない場
合には、標準セル・サイズのモードで動作するチ
ヤネルが入手し得るかどうかチエツクすることを
特徴とするシステム。１７特許請求の範囲第１６項に記載のシステム
において、上記異なる基地局は、異なる方向に放射するべ
く複数個のアンテナ面を有する方向性アンテナを
有し、該アンテナ面の少なくとも１つは該アンテ
ナ面において放射するべく１次的に入手し得る少
なくとも１つのチヤネルと、該アンテナ面におい
て放射するべく２次的に入手し得る少なくとも１
つのチヤネルを有し、上記２次的に入手し得るチ
ヤネルはまた上記アンテナ面の他の面において１
次的に入手し得るものであり、一方のセル・サイ
ズ・モードで動作するチヤネルが得られるかどう
かを１次チヤネルとして入手し得るそのセル・サ
イズ・モードのチヤネルが存在するか否かを決定
することによつて決定し、もし１次チヤネルが得
られない場合には、２次チヤネルとして入手し得
るそのセル・サイズ・モードのチヤネルが存在す
るか否かを決定することを特徴とするシステム。１８予め定められた自動車サービス・エリア中
の自動車無線電話ユニツトにサービスを提供する
セル状自動車無線システムであつて、該システムは、上記サービス・エリアをカバー
し、第１の予め定められたサイズのセルより成る
地理的に連続なセル格子中に上記サービスを提供
する手段と、上記サービス・エリアの少なくとも
１つの予め定められた部分において、上記第１の
サイズより小さい第２の予め定められたサイズの
セルより成る地理的に不連続なセル格子中に上記
サービスを更に提供する手段を有し、それによつ
て上記予め定められたサービス・エリアの１部は
上記両方の格子によつてサービスが提供され、上
記格子の各々は少なくとも１つの無線アンテナ基
地局によつてサービスを受け、上記第１のサイズ
及び第２のサイズの内大きい方のサイズのセルを
有する上記格子の一方のアンテナ基地局は上記格
子の他方の基地局と同じ位置に置かれていること
を特徴とするセル状自動車無線システム。