WO1996023371A1

WO1996023371A1 - Systeme mobile de communications radio

Info

Publication number: WO1996023371A1
Application number: PCT/JP1996/000122
Authority: WO
Inventors: Teruya Fujii; Katsunori Hamada; Masaaki Yoshimi
Original assignee: Ntt Mobile Communications Network Inc.
Priority date: 1995-01-25
Filing date: 1996-01-24
Publication date: 1996-08-01
Also published as: CN1145705A; EP0752766A1; EP0752766A4; KR970700963A; KR100319309B1; EP0752766B1; CN1089972C; DE69634889D1; US5862487A; DE69634889T2

Description

明細書移動通信システム

〔技術分野〕

本発明は小ゾーン移動通信方式のサ一ビスェリアと同一エリァ内にマイクロセルを構成し、小ゾーン移動通信方式に割り当てられている周波数帯と同一の帯域から干渉が問題となることのないチャネルを選択してマイクロセル内で共用する移動通信方式に関する。

〔背景技術〕

既に構築されている小ゾ一ン移動通信方式のサービスェリァと同一ェリァ内にマイクロセルを構成し、同一の周波数帯を共用する移動通信方式が考えられている。このような従来例を図 1ないし図 3に示す。

図 1は無線基地局の配置を示す図であり、既存の小ゾーン移動通信方式（以下

「方式 A」という）は、無線基地局 1 0 1を中心とする複数の無線ゾーンでサ一ビスエリア 1 0 2を構成する。この方式に割り当てられている無線帯域は複数のチャネルグループに分けられ、それらが一定の距離だけ離れた無線ゾーンで繰り返し再利用される。サービスエリア 1 0 2内にはさらに、方式 Aとは異なる方式、あるいは同一方式ではあるが独立に運用できる方式（以下「方式 B」という）の無線基地局 1 0 3が配置され、サービスエリア 1 0 4を構成する。無線基地局 1 0 3は、方式 Aに割り当てられている周波数帯域と同一の周波数帯域から、干渉上相互に問題となることのないチャネルを選択して再使用することができる。図 2は相互干渉を説明する図である。無線基地局 1 0 3がチャネルを選択するうえで考慮すべき相互干渉は、方式 Aの無線基地局 1 0 1、方式 Aの移動局 1 0 5、方式 Bの無線基地局 1 0 3および方式 Bの移動局 1 0 6に関する 4通りの干渉である。すなわち、

( a ) 方式 Aの無線基地局 1 0 1に対しては、方式 Bの移動局 1 0 6からの上り干渉、

( b ) 方式 Aの移動局 1 0 5に対しては、方式 Bの無線基地局 1 0 3からの下り干渉、

( c ) 方式 Bの無線基地局 1 0 3に対しては、方式 Aの移動局 1 0 5からの上り干渉、

( d ) 方式 Bの移動局 1 0 6に対しては、方式 Aの無線基地局 1 0 1からの下り干渉

である。

従来、干渉上相互に問題にならないチャネルを選択するためには、上記した 4 通りの相互干渉を考慮して選択する必要があるが、簡易方法として、方式 Bのサ一ビスエリア内に電界監視装置を配置し、方式 Bの移動局 1 0 6に対する方式 A の無線基地局 1 0 1からの下り干渉レベル、すなわち上記（d ) の干渉レベルを測定する方法が用いられる。この方法を図 3に示す。この方法では、方式 Bのサ一ビスエリア 1 0 4内に方式 Aの無線基地局 1 0 1からの受信レベルを測定することのできる電界監視装置 1 0 7を複数台設置し、方式 Bの無線基地局 1 0 3からの指示に基づいて、方式 Aで使用されている全周波数（チャネル）の受信レべルを測定してその測定結果を無線基地局 1 0 3に報告する。無線基地局 1 0 3からの報告を受けた無線基地局 1 0 3では、測定された下り回線のレベルから、上り回線と下り回線との送信電力差、フィーダ損失差その他を考慮して、上記（a ) の干渉レベル、すなわち方式 Aの無線基地局 1 0 1に対する方式 Bの移動局 1 0 6からの上り干渉レベルを推定し、その結果を基に使用可否の選択を行う。図 4は無線基地局 1 0 1 と電界監視装置 1 0 7との詳細な構成を示す。無線基地局 1 0 1は移動局と通信を行うための送受信機 1 1 1および基地局制御装置 1 1 2を備え、電界監視装置 1 0 7は、方式 Aの無線地地局からの受信電界レベルを測定するための電界監視受信機 1 1 3および電界レベル検出器 1 1 4と、受信したレベルから使用の可否を判断する制御装置 1 1 5とを備える。制御装置 1 1 5は、方式 Aで使用されている全周波数（チャネル）の受信電界レベルを測定し、その値から方式 Aの無線基地局への上り干渉レベルを推定し、あらかじめ設定されているレベルしきい値と比較し、しきい値以下であれば方式 Aの無線基地局に干渉妨害を与えないと判定して、そのチャネルを使用するように基地局制御装置 1 1 2に通知する。基地局制御装置 1 1 2は、送受信機 1 1 1の使用するチヤネルを制御装置 1 1 5から通知されたものに設定する。

しかし、下り干渉レベルを精度よく測定するためには、多数の電界監視装置をきめ細かに設置する必要があり、設置費用が膨大となる欠点があった。また、無線基地局内のように必要とされる場所だけに電界監視装置を設置して、設置数を制限することも考えられるが、その場合には逆に設置場所の選定が難しくなる欠点があった。

本発明は、このような課題を解決し、既存方式の無線基地局からの下り干渉レベルを測定するための特別な電界監視装置を必要とせず、かつ干渉レベルの測定精度を飛躍的に高めた移動通信方式を提供することを目的とする。

〔発明の開示〕

本発明の第一の観点によると、第一の移動通信方式に属する第一群の無線基地局を備え、この第一群の各無線基地局を中心とする複数の無線ゾーンにより第一の移動通信方式のサービスエリァが構成され、この第一の移動通信方式のサービスェリァ内に第一の移動通信方式とは独立の第二の移動通信方式に属する第二群の無線基地局が設けられ、この第二群の無線基地局はそれぞれ、第一群の無線基地局および他の第二群の無線基地局との間の相互干渉量があらかじめ定められた値以内となるチャネルから制御チャネルおよび通信チャネルを選択する手段と、選択されたチャネルをその無線基地局のエリァ内に位置する第二の移動通信方式に属する移動局に割り当てる手段とを含む移動通信方式において、選択する手段は、移動局に対してチャネルを指定して電界強度の測定を指合する手段と、指定されたチャネルの電界強度の測定結果に関する情報をその移動局から受け取る手段とを含み、第二の移動通信方式に属する移動局には、指合する手段から指定されたチャネルに受信周波数を同調させてその電界強度を測定する手段と、測定した結果を受け取る手段に報告する手段とを備えたことを特徴とする移動通信方式が提供される。

すなわち、エリァ内に位置する移動局に対して無線基地局から下り制御チヤネルまたは通信チャネルを介して電界レベルを測定すべきチャネルを指定し、測定の指示を受けた移動局は、移動局が通常有している電界レベルの測定機能を用いて、指定されたチャネル（周波数）の電界レベルを測定し、その結果を上り制御チャネルまたは通信チャネルを介して無線基地局に報告する。これにより、既存の小ゾーン移動通信方式を第一の移動通信方式として利用し、そのサービスェリァと同一ェリァ内に第二の移動通信方式を構築することができる。

第一群の無線基地局には、第一の移動通信方式で使用可能な無線帯域が複数のチャネルグループに分けられて互いに離れた無線ゾーンで繰り返し再利用されるように割り当てられ、第一群の無線基地局はそれぞれ各チャネルに自局を識別するための基地局識別コードを付与して送信する手段を含むことができる。この場合には、第二の移動通信方式に属する移動局には、第一群の無線基地局からの無線信号を復調してその基地局識別コードを識別する手段と、識別された基地識別コードを、電界強度を測定する手段により測定された結果とともに、報告する手段により受け取る手段に送出する手段とを含み、選択する手段は、受け取る手段の受け取つた基地局識別コ一ドからその無線信号のチャネルをそのチャネルを使用している無線基地局毎にグループ分けし、各グループ毎にそのグループに属しているチャネルで測定された電界強度に対して演算処理を行ってひとつの代表値を求める手段と、この代表値を求める手段により求められた代表値に基づいてチャネル選択使用の可否をチャネルグループ単位で判断する手段とを含むことかできる。この構成により、受信電界レベル変動特性が選択フェージング環境下において下り干渉レベルから上り干渉レベルを推定する場合に、加算する上り回線マ一ジンを必要最小限に制限し、新たに構築した方式の無線基地局においてできるだけ多くの無線チャネルを使用することができる。

上述した代表値としては、平均値あるいは 5 0 %中央値などの統計的な値を用いることができる。

選択する手段は、チャネル毎の電界強度の測定値からチャネル選択使用の可否をチャネル単位で判断できる構成とし、識別する手段が別の基地局識別コードを識別したとき、あるいは同一チャネルに対して新たに測定された電界強度と前回測定された電界強度との差分があらかじめ定められたしきレ、値を越えたときに、チャネル単位での判断を優先することがよい。

チヤネル選択使用の可否をチャネルグループ単位で判断する構成は、上述した第一の観点とは別に実施することもできる。すなわち本発明の第二の観点によると、第一の移動通信方式に属する第一群の無線基地局を備え、この第一群の各無線基地局を中心とする複数の無線ゾーンにより第一の移動通信方式のサ一ビスェリアが構成され、この第一群の無線基地局には、第一の移動通信方式で使用可能な無線帯域が複数のチャネルグループに分けられて互いに離れた無線ゾーンで繰り返し再利用されるように割り当てられ、この第一群の無線基地局はそれぞれ、各チャネルに自局を識別するための基地局識別コードを付与して送信する手段を含み、第一の移動通信方式のサービスェリァ内には第一の移動通信方式とは独立の第二の移動通信方式に属する第二群の無線基地局が設けられ、この第二群の無線基地局はそれぞれ、第一群の無線基地局および他の第二群の無線基地局との間の相互干渉量があらかじめ定められた値以内となるチャネルから制御チャネルおよび通信チャネルを選択する手段と、選択されたチャネルをその無線基地局のェリア内に位置する第二の移動通信方式に属する移動局に割り当てる手段とを含む移動通信方式において、選択する手段に接続された電界監視手段を備え、この電界監視手段は、第一群の無線基地局からの無線信号を復調してその基地局識別コ -ドを識別する手段と、識別された基地局識別コードからその無線信号のチヤネルをそのチャネルを使用している無線基地局毎にグループ分けし、各グループ毎にそのグループに属しているチャネルで測定された電界強度に対して演算処理を行ってひとつの代表値を求める手段と、この代表値を求める手段により求められた代表値に基づいてチャネル選択使用の可否をチャネルグル一プ単位で判断する手段とを含むことを特徴とする移動通信方式が提供される。

電界監視装置は、チヤネル毎の電界強度の測定値からチヤネル選択使用の可否をチャネル単位で判断する手段と、電界監視装置の立ち上げ時またはリセット後にはチャネル単位で判断する手段を優先して動作させ、その後は複数のチャネルを単位として判断する手段を優先して動作させる手段とをさらに備えることができる。この場合、動作させる手段は、既存基地局を識別する手段の識別した既存基地局が変化したとき、あるいは同一チャネルに対して新たに測定された電界強度と前回測定された電界強度との差分があらかじめ定められたしきい値を越えたときに、チャネル単位で判断する手段を優先して動作させる手段を含むことができる。

〔図面の簡単な説明〕

図 1は従来技術を説明する図であり、無線基地局の配置を示す図。

図 2は図 1に示した無線基地局配置における相互干渉を説明する図。

図 3は下り干渉レベルの従来の測定方法を示す図。

図 4は無線基地局内で下り干渉レベルを測定する場合の従来の無線基地局の構成例を示すプロック図。

図 5は本発明第一実施例の移動通信方式の構成を示す図。

図 6は既存の小ゾーン移動通信方式の制御チャネルおよび通信チャネルの信号フォーマツトの一例を示す図。

図 7は無線基地局の構成例を示すプロック図。

図 8は移動局の構成例を示すプロック図。

図 9は具体的な動作を説明する図。

図 1 0は T D MA方式における移動局での測定を説明する図であり、 3チヤネル T D M Aの信号フォーマツトを示す図。

図 1 1は F D MA方式における測定を説明する図。

図 1 2は F D M A方式における測定を説明する図。

図 1 3は上り回線と下り回線との使用周波数帯域を説明する図。図 1 4は選択性フェージングを説明する図。

図 1 5は同一チャネルにおける上り回線と下り回線との受信レベル差を説明する図。

図 1 6は本発明第二実施例の移動通信方式の構成を示す図。

図 1 7は無線基地局と電界監視装置とが共用設置された構成例を示すプロック図。

図 1 8は無線基地局と電界監視装置とが別々に設置された構成例を示すプロック図。

図 1 9は制御装置による制御の流れを示す図。

図 2 0は測定結果の記録内容と同一の無線基地局が使用しているチャネルのグ' ループ分けとの一例を示す図。

図 2 1はチャネル使用可否テーブルの一例を示す図。

図 2 2は無線基地局と電界監視装置との別の構成例を示すプロック図。

図 2 3はひ判定の制御の流れを示す図。

図 2 4はチャネル使用可否テーブルの一例を示す図。

図 2 5は制御装置の全体的な制御動作の一例を示す流れ図。

図 2 6は制御装置の全体的な制御動作の別の例を示す流れ図。

〔発明を実施するための最良の形態〕

図 5は本発明第一実施例の移動通信方式の構成を示す図であり、図 6は既存の小ゾーン移動通信方式の制御チャネルおよび通信チャネルの信号フォーマツ卜の一例を示す。

この移動通信方式は、既存の小ゾーン移動通信方式のサービスェリア 2内にこの小ゾーン移動通信方式とは独立に設けられた無線基地局 3を備え、この無線基地局 3は小ゾーン移動通信方式に割り当てられている周波数帯域と同一の周波数帯域から干渉上相互に問題にならないチャネルを選択し、選択されたチャネルをその無線基地局 3の無線ゾーン内に位置する移動局 6に割り当てることができる。無線基地局 3によるチャネルの選択は、移動局 6に電界強度を測定すべきチヤネ O

ルを指定し、措定したチャネルの電界強度の測定結果に関する情報をその移動局

6から受け取ることにより行う。移動局 6では、指定されたチャネルに受信周波数を同調させてその電界強度を測定し、測定した結果を無線基地局 3に報告する c 以下では、サービスエリア 2を提供する小ゾーン移動通信方式を「方式 A」、無線基地局 3の属する移動通信方式を「方式 B」という。方式 Aとしては、例えば、現在日本国内でサービスが提供されている財団法人電波システム開発センタの自動車電話システム標準規格 R C R S T D— 2 7に規定されたディジタル自動車方式、方式 Bとしては、このディジタル自動車方式を一部変更したものが考えられる。

サービスエリア 2内には方式 Aに属する複数の無線基地局 1 (図では「Aの基地局」として示す）を備え、各無線基地局 1を中心とする複数の無線ゾーンにより方式 Aのサ一ビスエリァ 2が構成される。方式 Aに割り当てられている無線帯域は複数のチャネルグループに分けられ、それらが一定の距離だけ離れた無線ゾ —ンで繰り返し再利用される。各無線基地局 1 には、発信、着信の接続制御を行う制御チャネルと、通信を行う通信チャネルとが設けられる。これらのチャネルには、図 6に示すように、無線基地局 1を個々に識別するための基地局識別コ一ドと、通信チャネルの場合には情報データ、制御チャネルの場合には送信電力その他の無線基地局個別の情報を含む制御データとが含まれる。基地局識別コードとしては、例えば、財団法人電波システム開発センタによる自動車電話システム標準規格 R C R S T D - 2 7に規定されたカラーコードが用いられる。制御チャネルぉよび通信チャネルはすべて、無線基地局が送信して移動局が受信する下り回線と、移動局が送信して無線基地局が受信する上りチャネルとで構成される。方式 Bの無線基地局 3の無線ゾーンは方式 Aの無線基地局 1の無線ゾーンに比ベて小さく設定される。図 5に示した例では、簡単のため無線基地局 3を 1個とし、その無線ゾーンを方式 Bのサービスェリア 4 としている。

図 7は無線基地局 3の構成例を示すプロック図であり、図 8は移動局 6の構成例を示すブロック図である。無線基地局 3は、通信を行うための送信機 2 1および受信機 2 2に加えて、チャネル番号の信号を符号化する符号器 2 3、移動局らから送信されたレベル情報その他の信号を復号する復号器 2 4、および全体を制御する制御装置 2 5を備える。移動局 6は、通信を行うための受信機 3 1および送信機 3 2に加えて、無線基地局 3から送信された測定すべきチャネル番号の信号を復号するための復号器 3 4、方式 Aのチャネルを監視するための電界レベル検出器 3 5、そのチャネル内に含まれる例えばカラーコ一ドその他の信号を復号するための復号器 3 6、受信器 3 1の出力を復号器 3 4、電界レベル検出器 3 5 および復号器 3 6のいずれかに切り替えるスィツチ 3 3、カラ一コードその他の信号を符号化して送信機 3 2に出力する符号器 3 7、および全体を制御する制御装置 3 8を備える。

図 9は具体的な動作を説明する図である。この動作について図 6ないし図 8を参照して説明すると、

( 1 ) まず、方式 Bの無線基地局 3は、方式 Bのサービスエリア 4内に位置する移動局 6を選択する。

( 2 ) 無線基地局 3は、選択した移動局 6に対して、下り制御チャネルまたは通信チャネルを介してレベル測定要求を送出し、測定すべきチャネル（周波数）番号を指定する。

( 3 ) 電界レベルの測定指示を受けた移動局 6では、制御装置 3 8の指示により受信機 3 1の受信する周波数を指定されたチャネル番号に同調し、レベル検出器 3 5により方式 Aの無線基地局 1からの電界レベルを測定し、制御装置 3 8 内のメモリにチャネル番号と併せて記憶する。また、測定したチャネル内に含まれるカラーコ一ドその他の信号を復号器 3 6により復号し、同時に制御装置 3 8内のメモリに記憶する。

( 4 ) 制御装置 3 8は、自律的にあるいは無線基地局 3からの送信指示にしたがつて、チャネル番号、電界レベルおよびカラーコード等を符号器 3 7および送信機 3 2を介して無線基地局 3に送信する。

( 5 ) 無線基地局 3は、移動局 6から送信された内容を復号し、制御装置 2 5内のメモリにチャネル番号と併せて記録する。

( 6 ) 制御装置 25はさらに、測定したチャネル毎の下り電界レベルから、上り回線と下り回線の送信電力差、フィーダ損失差その他を考慮して、方式 Aの無線基地局 1に対する方式 Bの移動局 6からの上り干渉レベルを推定して使用可否の選択を行う。

ただし、図 9の破線の部分は、測定結果を無線基地局 3からの要求により転送する場合を示す。

無線基地局 3と移動局 6との間の信号転送に使用されるチャネルは、移動局 6 が待ち受け中と通話中のときとで異なる。ここでは、財団法人電波システム開発セン夕によるディジタル自動車電話システム標準規格 RCR STD- 2 7に規定された信号転送方法に基づいて説明する。移動局 6が待ち受け中のときには、個別セル用チャネル（S CCH) を用いて、レベル測定要求の送信およびチヤネル番号、電界レベル、カラーコード等の返送を行う。ただし、待ち受け中の移動局は、通常は一斉呼出チャネル（PCH) のみを間欠受信し、個別セル用チヤネルについては位置登録動作時その他の限られたときしか受信しない。このため、無線基地局 3からのレベル測定要求の送信は、移動局 6が個別セル用チヤネルを受信しているときに行う必要がある。この場合、例えば移動局 6に一定時間周期で位置登録を行わせることとし、位置登録時において移動局が S C C Hを受信できる状態のとき、基地局からレベル測定要求を送信することが望ましい。また、移動局 6が通話中のときには、高速付随制御チャネル（FACCH) を用いて、レベル測定要求の送信およびチャネル番号、電界レベル、カラーコード等の返送を行う。

図 1 0は T DMA方式における移動局での測定を説明する図であり、 3チヤネル TDMAの信号フォーマツトを示す。 TDMA方式では、通信中あるいは通信を行っていない待ち受け中においても、移動局で使用しないスロットが存在する。この時間を利用して措定されたチャネルの電界強度を測定すれば、選択された移動局の通信を妨害することはない。図 1 1および図 1 2は F D M A方式における測定を説明する図である。 F D M A方式では、移動局が通信を行っている間は一般に常時受信を行っているので、指定されたチャネルの電界強度測定を行えば、その間は通信を妨害することになる。そこで F D M A方式の場合には、図 1 1に示すように、方式 Bの無線基地局力 \ 通信を行っていない待ち受け中の移動局を選択し、その移動局に測定を行わせる。あるいは、図 1 2に示すように、移動局が指定されたチャネル番号を記憶しておき、通信していない待ち受け中に、指定されたチャネル番号の電界レベルの測定を行う。ただし、図 1 2の破線の部分は、測定結果を無線基地局からの要求により転送する場合を示す。

以上の説明では、移動局における電界強度の測定に伴って移動局でカラーコードその他の信号を復号する場合を例に説明したが、装置構成および測定を簡単にするため、電界強度だけを測定することもできる。

このように、移動局により電界強度を測定するので、固定の電界監視装置は一切必要としない。また、移動局は方式 Bのエリア内を動き回ることから、エリア内の実質的に全域において方式 Aの干渉レベル情報が得られ、ェリァ内に多数の電界監視装置をきめ細かく設置した場合と同等の効果が得られる。

以上説明した実施例では、ェリァ内に位置する移動局を電界監視装置として使用することから、固定の電界監視装置を一切設置する必要がなく、経済性に優れている。また、移動局がエリア内を隅々まで移動できることから、固定の電界監視装置をェリア内にくまなく設置したのとは同等の測定精度が得られ、干渉を及ぼさないチヤネルの選択を高い精度で行うことができる。

以上の説明では、方式 Aの無線基地局から方式 Bの移動局への下り干渉レベルの測定値から、その移動局から方式 Aの無線基地局への上り干渉レベルを推定できるものとした。し力、し、図 1 3に示すように、移動局が送信して無線基地局が受信する上り回線と無線基地局が送信して移動局が受信する下り回線とで異なる周波数帯域を使用する場合には、選択性フージングの影響があり、下り干渉レベルから上り干渉レベルの推定だけでは高い精度を得られない場合がある。このような例について以下に説明する。

移動通信では、様々な建物に反射した電波が遅延時間差をもって受信点に到達するため、図 2の（d ) に示したように方式 Aの無線基地局から送信された電波を方式 Bの移動局で受信すると、チャネル（周波数）毎に受信電界レベルが異なることになる。このような例を図 1 4に示す。これは一般には選択性フヱージングと呼ばれ、その変動特性は受信点に到達する電波の遅延時間差によって異なる _c また、その振幅は数十 d Bの範囲にも及び、非常に大きいものとなる。このため、図 1 3に示したような上り回線（移動局送信、無線基地局受信）と下り回線（無線基地局送信、移動局受信）とで異なる周波数帯域を使用する方式においては、下り回線の受信電界レベルを測定してそれに対応する上り回線の受信電界レベルを精度よく推定することは、非常に困難である。

例えば、図 2の（d ) で示した下り回線の干渉レベルを用いて（a ) の上り干渉レベルを推定する場合、大きな推定誤差を生じて方式 Aの無線基地局に大きな干渉妨害を与える場合があり、その誤差分をあらかじめ見込んで推定値を補正する必要がある。例えば、同一の無線基地局からの干渉波を受信しても、チャネル (周波数）が異なれば、下り干渉レベルが小さく上り干渉レベルが大きかったり、逆に下り干渉レベルが大きく下り干渉レベルが小さかったりする。このため、下り干渉レベルから上り干渉レベルを推定する場合に、方式 Aの無線基地局に与える干渉妨害を全チャネルに対して極力少なくしょうとすれば、このような変動を十分に考慮する必要がある。この場合、例えば図 1 5のパターンしすなわち下り干渉レベルが小さく上り干渉レベルが大きい場合を想定して、上り回線と下り回線の変動差を大きく見込むことができる。しかし、大きく見込み過ぎると、図 1 5のパターン 2、すなわち下り干渉レベルが大きく上り干渉レベルが小さい場合のように、推定した値が実際の上り干渉レベルよりも大きくなり過ぎて、実際にはそのチャネルを使用できるにもかかわらず使用不可の判定がなされる場合があ。

すなわち、下り回線のチャネルのレベル変動幅が 2 0 d Bとした場合、最も厳 CT/JP96/00122

1 3 しい評価を行えば、上り回線マージンは一律に 2 0 d B必要となり、方式 Aの無線基地局に与える上り干渉レベルは方式 Bの移動局で測定した各チャネルの受信電界レベルに一律に 2 0 d Bを加算した値となる。このため、測定した下り回線の干渉レベルに一律に上り回線マージンを補正した推定した上り干渉レベルとレベルしきい値とを比較して使用の可否を判断することになり、チャネルによっては上り回線マージンが過剰となる場合があるため、実際には干渉を与えない回線として使用できるチャネルに対しても使用不可と判定されることがあり、方式 B で使用できるチヤネル数が少なくなつてしまう。

そこで、チャネル毎に上り干渉レベルを推定してその使用の可否を判定するのではなく、上り干渉レベルを無線基地局毎に一括して推定し、無線基地局単位でチャネルの使用の可否を判定することがよい。すなわち、受信電界レベル変動特性が選択性フ一ジング環境下の移動通信方式において、既存方式の無線基地局の下り干渉レベルを測定し、その値から既存方式の無線基地局へ与える上り干渉レベルを推定する場合に、同一の無線基地局で使用している無線チャネルを特定し、それらのチャネルで受信した下り干渉レベルの代表値、例えば平均値を求め、その値に上り回線マージンを加算し、無線基地局を単位として上り干渉レベルを一括して推定する。そのような実施例を以下に説明する。

図 1 6は本発明第二実施例の移動通信方式の構成を示す図である。

本実施例の移動通信方式は、自動車電話あるレ、は携帯電話のような既存の小ゾ ―ン移動通信方式のサービスェリア 2内に、この小ゾーン移動通信方式とは独立に設けられた無線基地局 3を備え、この無線基地局 3は小ゾーン移動通信方式に割り当てられている周波数帯域と同一の周波数帯域から干渉上相互に問題にならないチヤネルを選択し、選択されたチャネルをその無線基地局 3の無線ゾーン内に位置する移動局 6に割り当てることができる。ここで、第一実施例と同様に、サービスエリア 2を提供する小ゾーン移動通信方式を「方式 A」、無線基地局 3 の属する移動通信方式を「方式 B」とする。

サービスエリァ 2内には方式 Aに属する複数の無線基地局 1 — 1〜 1 一 n (図 1

1 4 では「Aの基地局」として示す）を備え、それぞれを中心とする複数の無線ブーンにより方式 Aのサービスェリア 2が構成される。方式 Aに割り当てられている無線帯域は複数のチャネルグループに分けられ、それらが一定の距離だけ離れた無線ゾーン（無線基地局 1 一 1〜 1 一 n ) で繰り返し再利用される。無線基地局 1 一 1 〜 1 一 nにはそれぞれ、発信、着信の接続制御を行う制御チャネルと、通信を行う通信チャネルとが別々に設けられ、これらのチャネルには、図 6に示したような基地局識別コードが揷入される。

無線基地局 3の無線ゾーンは、方式 Aの無線基地局 1 - 1 〜 1 - nの無線ゾーンに比べて小さく設定される。図 1 6に示した例では、簡単のため方式 Bの無線基地局 3を 1個とし、その 1個の無線基地局 3の無線ゾーンを方式 Bのサービスエリア 4 としている。無線基地局 3の無線ゾーン内には、方式 Aの無線基地局 1 一 1〜 1 一 1 一 nから送信される電波を監視する電界監視装置 7が設けられる。この電界監視装置 7は、方式 Aの方式の無線信号を復調してその無線信号を送信した無線基地局 1 一 1 〜 1 一 1 一 nを識別し、同一の無線基地局が使用している複数のチヤネルを特定し、それらのチヤネルで受信した干渉レベルの平均値を求める。無線基地局 3は、電界監視装置 7により求められた平均値に基づいてチヤネル選択使用の可否をチャネルグループ単位で判断する。

電界監視装置 7は、第一実施例と同様に移動局の一機能として実施されることが望ましいが、移動局とは別の装置として実施することもできる。ここでは、移動局とは別の装置として説明する。電界監視装置 7を移動局とは別の装置として実施する場合には、無線基地局 3と別の場所に配置されてもよく、無線基地局 3 と同じ場所に設置されてもよい。

ここで、無線基地局 1— 1〜 1 一 nの基地局識別コードを C l 〜C nとする。また、無線基地局 1 一 1〜 1 一 nにそれぞれ割り当てられているチャネル数は説明を簡単にするためすベて同数 mとし、その周波数を f l, i 〜： f n, i 、電界レべルを E l, i 〜E n. i とする。ただし、 iはチャネル番号に対応し、 i = l、 ···、 mである。また、方式 Aの方式に割り当てられた全チャネル数を Nとし、チヤネル番号を j ( = 1、 2、 ···、 N ) とする。

図 1 7および図 1 8は無線基地局 3および電界監視装置 7の二つの構成例を示す。図 1 7に示す構成例は無線基地局 3と電界監視装置 7とが共用設置される構成であり、図 1 8に示す構成例は別々に設置される構成である。いずれの場合も、無線基地局 3としてアンテナ 3 1、送受信機 3 2および基地局制御装置 3 3を備え、電界監視装置 7としてアンテナ 7 1、電界監視受信機 7 2、電界レベル検出機 7 3、復号器 7 4および制御装置 7 5を備える。送受信機 3 2は方式 Bの移動局と通信を行うためのものであり、基地局制御装置 3 3により制御される。電界監視受信機 7 2は方式 Aの無線基地局からの下り回線を受信し、電界レベル検出機 7 3はその受信電界レベルを測定する。復号器 7 4は電界監視受信機 7 2の受信信号から基地局識別コードを復調する。図 1 7の例では送受信機 3 2のアンテナ 3 1 と電界監視受信機 7 2のアンテナ 7 1 とを個別に設けた例を示したが、これらを共用することも可能である。

図 1 9は制御装置 7 5による電界監視受信機 7 2の制御の流れを示す。この制御では、

( 1 ) まず、制御装置 7 5は電界監視受信機 7 2を周波数 jに同調させ、受信電界レベルの測定と基地局識別コードの復号とを行う。この動作を全チャネル（ j = 2、 ·■·、 N ) に対して行い、チャネル番号、基地局識別コードおよび受信電界レベル（下り電界レベル）を一組として制御装置 7 5のメモリに記錄する。

( 2 ) 全チャネルについて基地局識別コードの復号が終了すると、制御装置 7 5 は、メモリの記録内容を基地局識別コードにより分類し、同一の無線基地局が使用しているチャネルをグループ分けする。このようすを図 2 0に示す。

( 3 ) 続いて制御装置 7 5は、グループ分けをした結果に基づいて、同一の無線基地局 1 一 kのチャネル f i の電界レベルを演算処理して平均化し、方式 A の無線基地局からの電界レベルの平均値 E av

E av = (∑ f k, i ) / を算出する。そして、算出した電界レベルの平均値 E avに上り回線と下り回線との実効放射電力、フィーダ損失の差分、およびあらかじめ設定された上り回線マージンを加算し、方式 Aの無線基地局への上り干渉レベルを推定し、その値とあらかじめ設定されたしきい値レベルとを比較して、しきい値以下であれば方式 Aの無線基地局に干渉妨害を与えないと判断して、その方式 Aの無線基地局で使用しているすべてのチャネル f k, i ( i = l、 2、 ··■、 m ) を使用可能と一括して判断し、チャネル使用可否テーブルとして記録する。このチヤネル使用可否テーブルの一例を図 2 1に示す。

このようにして得られたチヤネル使用可否テーブルに対し基地局制御装置 3 3 は、そのテーブルの中から、推定した上り干渉レベルの低い順、同一レベルの場合は例えば番号の小さい順に、必要なチャネル数だけを使用して送受信機 3 2に割り当てる。

以上の動作を定期的に行い、チャネル使用可否テーブルを更新する。

以上の説明では無線基地局からの電界レベルの代表値として平均値を用いる例を示したが、 5 0 %中央値などの統計的な値を用いてもよい。

以上の制御は、必ず基地局識別コードを復号できることを前提としている。何らかの原因で基地局識別コードを復号できないチャネル、例えば使用されていないチャネルについては、グループ分けを行うことはできない。その場合には、そのチャネルに対してはチャネル数 1の個別の無線基地局として処理するとよい。このように、同一無線基地局内のチャネルに対して下り干渉レベルの代表値を求めて一括して上り干渉レベルを推定することから、上り干渉を推定する場合に加算する上り回線マ一ジンを小さくでき、方式 Bの無線基地局において使用できる無線チャネル数を増やすことができる。

信号を復調する場合には、同期確立を行う必要があるなど、電界レベルだけを測定する場合に比較して一般に多くの時間を要する。そのため、方式 Bの無線基地局のシステム立ち上げ時または電界監視装置をリセッ卜したときなど、迅速に使用できる無線チャネルを判定する必要がある場合は、測定時間の速い監視機能が必要となる。そのような構成例について以下に説明する。

図 2 2は無線基地局 3および電界監視装置 7の構成例を示す。電界監視装置 7 は移動局の一機能として実施されることが望ましいが、ここでは、移動局とは別の装置とし、無線基地局 3と共用設置された場合の構成を示す。図 1 7および図 1 8に示した構成例と同様に、無線基地局 3にはアンテナ 3 1、送受信機 3 2および基地局制御装置 3 3を備え、電界監視装置 7には、アンテナ 7 1、電界監視受信機 7 2、電界レベル検出機 7 3、復号器 7 4および制御装置 7 5を備える。電界監視装置 7にはさらに、電界監視受信機 7 5の出力を電界レベル検出器 7 3 のみに供給する状態と電界レベル検出器 7 3と復号器 7 とに供給する状態とを切り換えるスィッチ 7 6を備える。

また、制御装置 7 5には、受信電界レベルだけを検出してチャネルの選択使用可否を判定する機能（以下「ひ判定」という）と、受信電界レベルおよび復調した基地局識別コードからチャネルの選択使用可否を判定する機能（以下「/S判定」という）とが設けられ、電界監視受信機 7 2の受信出力をひ判定時には電界レベル検出器 7 3に、判定時には電界レベル検出器 7 3と復号器 7 4 とに供給するようにスィッチ 7 6を切り換える。 /S判定は信号を復号して判定するため、電界レベルだけを測定するひ判定よりも多くの時間がかかる。

ここではひ判定と判定との二つの監視機能を実現するため、電界監視受信機 7 2、電界レベル検出器 7 3および制御装置 7 5を共用する構成としたか、これらを別々に設けることもできる。また、スィッチ 7 6により電界監視受信機 7 2 の出力を切り換えるのではなく、電界レベル検出機 7 3および復号器 7 4の出力をフフト的に切り換えて利用することもできる。

図 2 3はひ判定の制御の流れを示す。 /3判定の制御の流れは図 1 9に示したものと全く同等であり、ここではひ判定の制御の流れについて説明する。ひ判定の場合には、

( 1 ) まず、制御装置 7 5は、電界監視受信機 7 2を周波数 jに同調させ、受信電界レベルを測定する。この動作を全チャネル（ j = l、 2、 · ··、 N ) に対して行い、チャネル番号および受信電界レベルを一組として制御装置 7 5のメモリに記録する。

( 2 ) 次に、測定した電界レベルに、上り回線と下り回線との実効放射電力の差分と、あらかじめ設定された上り回線マージン（判定における上り回線マージンとは異なる）と加算し、方式 Aの無線基地局への上り干渉レベルを推定し、その値とあらかじめ設定されたレベルしきい値とを比較して、しきい値以下であれば方式 Aの無線基地局に干渉妨害を与えないと判断してチャネル使用可否テーブルとして記録する。このテーブルの一例を図 2 4に示す。

図 2 5は制御装置 7 5の全体的な制御動作の流れを示す。電界監視装置の動作開始時、または電界監視装置をリセットした場合には、測定時間の速い監視機能すなわちひ判定機能を動作させ、一旦チャネルの使用可否の判定が終了した後は、測定時間は遅いが使用可能なチャネルをより多く選定できる監視機能すなわち S 判定機能を動作させる。

このような構成により、方式 Bの無線基地局のシステム立ち上げ時（電界監視装置の動作開始時）、または電界監視装置をリセットした場合などには、使用可能なチャネル数は少ないものの測定時間の速い監視機能（ひ判定）により使用可能なチャネルの選択を行うことができ、一定期間を経た後においては、測定時間は遅いが使用可能なチャネルをより多く選定できる監視機能（ S判定）により多くの使用可能なチャネルを選択できる。

図 2 6は制御装置 7 5の全体的な制御動作の別の例を示す。電界監視装置の動作開始時、電界監視装置をリセットした場合、復調したチャネルの基地局識別コ ―ドが前回に監視した基地局識別コ一ドに対して変化した場合、および新たに測定した電界レベルと前回測定した同じチャネルの電界レベルとの差分があらかじめ定められたしきい値を越えた場合にはそれぞれ、測定時間の速い監視機能（ひ判定）を動作させる。

このようにすることにより、例えば方式 Aの無線基地局のチヤネルが突然に変更された過渡状態においても、測定時間の速いひ判定により使用可能なチャネルを選択できるため、方式 Aの無線基地に干渉を及ぼすことのないチャネルの選択を迅速に行うことが可能となる。また、方式 Aの無線基地局のチャネルの周波数の変更がない安定状態においては、測定時間は遅いが使用可能なチャネルをより多く選定できる^判定機能が動作するため、より多くのチャネルが使用可能となな o

以上説明したように、本発明の第二実施例では、受信電界レベルの変動特性が選択フェージング環境下になる状態で下り干渉レベルから上り干渉レベルを推定する場合に、加算する上り回線マージンを必要最小限にできることから、使用できる無線チャネルを増やすことができる効果がある。

Claims

請求の範囲

1 . 第一の移動通信方式に属する第一群の無線基地局を備え、

この第一群の各無線基地局を中心とする複数の無線ゾーンにより前記第一の移動通信方式のサービスェリァが構成され、

この第一の移動通信方式のサービスエリア内に前記第一の移動通信方式とは独立の第二の移動通信方式に属する第二群の無線基地局が設けられ、

この第二群の無線基地局はそれぞれ、前記第一群の無線基地局および他の第二群の無線基地局との間の相互干渉量があらかじめ定められた値以内となるチヤネルから制御チャネルおよび通信チャネルを選択する手段と、選択されたチャネルをその無線基地局のェリァ内に位置する前記第二の移動通信方式に属する移動局に割り当てる手段とを含む

移動通信方式において、

前記選択する手段は、前記第二の移動通信方式に属する移動局にチャネルを指定して電界強度の測定を指合する手段と、指定されたチャネルの電界強度の则定結果に関する情報をその移動局から受け取る手段とを含み、

前記第二の移動通信方式に属する移動局には、前記指令する手段から指定されたチャネルに受信周波数を同調させてその電界強度を測定する手段と、測定した結果を前記受け取る手段に報告する手段とを備えた

ことを特徴とする移動通信方式。

2 . 前記第一群の無線基地局には、前記第一の移動通信方式で使用可能な無線帯域が複数のチャネルグループに分けられて互いに離れた無線ゾーンで繰り返し再利用されるように割り当てられ、

前記第一群の無線基地局はそれぞれ、各チャネルに自局を識別するための基地局識別コ一ドを付与して送信する手段を含み、

前記第二の移動通信方式に厲する移動局は、前記第一群の無線基地局からの無線信号を復調してその基地局識別コードを識別する手段と、識別された基地識別コ一ドを前記電界強度を測定する手段により測定された結果とともに前記報告する手段により前記受け取る手段に送出する手段とを含み、

前記選択する手段は、前記受け取る手段の受け取った基地局識別コードからその無線信号のチャネルをそのチャネルを使用している無線基地局毎にグループ分けし、各グループ毎にそのグループに属しているチャネルで測定された電界強度に対して演算処理を行ってひとつの代表値を求める手段と、この代表値を求める手段により求められた代表値に基づいてチャネル選択使用の可否をチャネルグル一プ単位で判断する手段とを含む

請求項 1記載の移動通信方式。

3 . 前記選択する手段は、

チャネル毎の電界強度の測定値からチャネル選択使用の可否をチャネル単位で判断する手段と、

前記識別する手段が別の基地局識別コードを識別したとき、あるいは同一チヤネルに対して新たに測定された電界強度と前回測定された電界強度との差分があらかじめ定められたしきい値を越えたときに、前記チャネル単位で判断する手段を優先して動作させる手段と

をさらに含む

請求項 2記載の移動通信方式。

4 . 第一の移動通信方式に属する第一群の無線基地局を備え、

この第一群の無線基地局には、前記第一の移動通信方式で使用可能な無線帯域が複数のチャネルグループに分けられて互いに離れた無線ゾーンで繰り返し再利用されるように割り当てられ、

この第一群の無線基地局はそれぞれ、各チャネルに自局を識別するための基地局識別コ一ドを付与して送信する手段を含み、

前記第一の移動通信方式のサービスエリァ内には前記第一の移動通信方式とは独立の第二の移動通信方式に属する第二群の無線基地局が設けられ、

この第二群の無線基地局はそれぞれ、前記第一群の無線基地局および他の第二群の無線基地局との間の相互干渉量があらかじめ定められた値以内となるチヤネルから制御チヤネルぉよび通信チャネルを選択する手段と、選択されたチャネルをその無線基地局のェリァ内に位置する前記第二の移動通信方式に属する移動局に割り当てる手段とを含む

移動通信方式において、

前記選択する手段に接続された電界監視手段を備え、

この電界監視手段は、前記第一群の無線基地局からの無線信号を復調してその基地局識別コードを識別する手段と、識別された基地局識別コードからその無線信号のチャネルをそのチャネルを使用している無線基地局毎にグループ分けし、各グループ毎にそのグループに属しているチャネルで測定された電界強度に対して演算処理を行ってひとつの代表値を求める手段と、この代表値を求める手段により求められた代表値に基づいてチャネル選択使用の可否をチャネルグループ単位で判断する手段とを含む

ことを特徴とする移動通信方式。

5 . 前記電界監視手段は、

前記電界監視手段の立ち上げ時またはリセット後には前記チャネル単位で判断する手段を優先して動作させ、その後は前記チャネルグループ単位で判断する手段を優先して動作させる手段と

をさらに備えた

請求項 4記載の移動通信方式。

6 . 前記動作させる手段は、前記識別する手段が別の基地局識別コードを識別したとき、あるいは同一チャネルに対して新たに測定された電界強度と前回測定された電界強度との差分があらかじめ定められたしきレ、値を越えたときに、前記チャネル単位で判断する手段を優先して動作させる手段を含む請求項 5記載の移動通信方。