JPH08503114A - 移動無線システムにおいてチャンネルを選択する方法および移動無線システムにおける基地局 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、移動無線システムにおいてチャンネルを選択する方法および基地局に関する。その移動無線システムの地理上のカバレージエリアは、いくつかの無線セル（Ｃ１からＣ５）に分割され、各無線セルは、識別子によって指示される主基地局（ＢＳ１からＢＳ５）を備え、少なくとも１つの無線セル（Ｃ１からＣ５）は、少なくとも１つの付加基地局を備えている。本方法においては、主基地局（ＢＳＩからＢＳ５）は、基地局（ＢＳＩからＢＳ５、Ｉ１からＩ３）から加入者局（ＭＳ）へ信号を送るためのダウンリンク周波数および加入者局（ＭＳ）から基地局（ＢＳＩからＢＳ５、Ｉ１からＩ３）へ信号を送るためのアップリンク周波数を有する制御チャンネルにて加入者局（ＭＳ）と信号を交わし、付加基地局（Ｉ１からＩ３）は、主基地局（ＢＳ１からＢＳ５）の制御チャンネルのアップリンク周波数で前記加入者局（ＭＳ）を監視する。最も良い可能な主基地局を選択するために、付加基地局（Ｉ１からＩ３）は、所定の主基地局（ＢＳ１からＢＳ５）の制御チャンネルの品質を測定し、それら制御チャンネルのダウンリンク周波数の品質に基づいて、それが制御チャンネルのアップリンク周波数を監視し始めるべき主基地局（ＢＳ１からＢＳ５）を選択する。

Description

【発明の詳細な説明】 移動無線システムにおいてチャンネルを選択する方法 および移動無線システムにおける基地局 発明の分野 本発明は、移動無線システムにおいてチャンネルを選択する方法に関するもの である。その移動無線システムの地理上のカバレージエリアは、いくつかの無線 セルに分割されている。この移動無線システムにおいては、各無線セルは、ある 識別子によって指示される主基地局を備えており、少なくとも１つの無線セルは 、少なくとも１つの付加基地局を備えている。この方法においては、主基地局は 、基地局から加入者局へ信号を送るためのダウンリンク周波数および加入者局か ら基地局へ信号を送るためのアップリンク周波数を有した制御チャンネルにて加 入者局と信号を交わし、付加基地局は、主基地局の制御チャンネルのアップリン ク周波数で加入者局を監視する。 本発明は、例えば、トランキングネットワーク、すなわち、私設無線ネットワ ークである分割無線ネットワークに適用することができる。これらのネットワー クは、無線チャンネルを共用することにより、１つの組織によって使用されてい る私設無線ネットワークの機能およびサービスを、いくつかのユーザグループに 提供するものである。 しかしながら、本発明は、通常のセル式移動無線システム、すなわち、移動電 話システムに同様に適用されて効果のあるものである。 本発明は、デジタル無線路を有する移動無線システムにおいても、並びに、ア ナログ無線路を有する移動無線システムにおいても使用するに適したものである 。アナログ移動無線システムは、例えば、British Department of Trade and In dustry による次のような刊行物に記載されている。“ＭＰＴ 1327，January 1988，Revised and reprinted November 1991 ，A Signalling Standard for Tr unked Private Land Mobile Radio Systems，Radiocommunications Agency”お よび“ＭＰＴ 1343 ，January 1988，Revised and reprinted September 1991， Pe rformance Specification，Radiocommunication Agency” 発明の背景 移動無線システムに関連して、１つの無線セル内に、主基地局のほかに、１つ またはいくつかの付加基地局、すなわち、インフィル基地局が配置されることが あることは知られている。このような付加基地局は、別々であってもよく、また は、主基地局のアンテナおよび／またはトランシーバユニットを使用するように されていてもよい。周波数割り当て計画および周波数範囲の不足により、通常の 周波数割り当て計画にしたがってなされるようなより短い距離にて、セル式無線 システムの如き移動無線システムのセルにおいて同じトラヒックチャンネルを再 使用することが必要とされるような時に、付加基地局を使用するのが妥当である 。付加基地局は、より小さなカバレージエリアを有している。何故ならば、付加 基地局と加入者局との間のトラヒックは、両方向において、通常の主または母基 地局よりも、より低い無線パワーを使用しているからである。 １つの付加基地局または付加基地局によって使用されるように割り当てられた 主基地局は、一群の付加基地局を使用しうる。付加基地局のチャンネルは、その 付加基地局が主基地局の制御チャンネルを使用するように、通常のように構成さ れている。したがって、付加基地局は、その主基地局の制御チャンネルに発生し ている加入者局の信号を監視する。それから、そのネットワークとの接続を望ん でいる加入者局、すなわち、無線電話は、主基地局の制御チャンネルにてその付 加基地局と交信し、その付加基地局は、移動無線システムの交換機との接続を確 立するための要求を送信する。それから、その交換機は、その加入者局とその付 加基地局との間のトラヒックのためにその付加基地局の適当なトラヒックチャン ネルを割り当て、そのトラヒックチャンネルヘ移行するためのコマンドが、その 付加基地局に送信され、その付加基地局は、そのトラヒックチャンネルを監視し 始める。 従来方式によってトラヒックチャンネルを割り当てる場合に問題となるのは、 移動無線システムの交換機が、所定の制御チャンネルに発生するトラヒックを監 視し始めるように付加基地局に指示するときに、その付加基地局が実際にその制 御チャンネルを監視し始めて、そのチャンネルにおける加入者局の信号を捜索し てしまうことである。従来方式による場合には、付加基地局自身は、制御チャン ネルにて主基地局へ信号を送らないことに気づくであろう。もし、付加基地局が 所定の主基地局の制御チャンネルを監視するならば、主基地局は、すぐにその機 能を停止する。例えば、もし、そのトランシーバが損傷するならば、その主基地 局のカバレージエリア内のすべての加入者局、すなわち、無線電話は、制御チャ ンネルを捜索する手順の後、前述した主基地局に隣接して位置している他の主基 地局の制御チャンネルを監視し始める。そのときには、前記主基地局のカバレー ジエリア内の付加基地局は、加入者局がもはや信号を送っていない、空き状態の 制御チャンネルを監視し続けることになってしまう。したがって、このときには 、その付加基地局は、全く価値のない、無駄なものとなってしまう。 発明の開示 本発明の目的は、無線シテムの付加基地局を、従来方式において生ずるような 前述したような問題点を避けることができるようなものとすることである。本発 明のもう一つ別の目的は、付加基地局を、その付加基地局が監視し始める信号が 発生している主基地局の制御チャンネルにて自由に選択できるようなものとする ことである。監視すべき基地局は、補助すべき基地局のみの中から選択すること ができ、また、選択すべき制御チャンネルは、そのチャンネルがいかに良好なメ ッセージの品質を有しているかに基づいて選択されうる。 このような新規なチャンネル選択方法は、付加基地局が所定の主基地局の制御 チャンネルの品質を測定し、制御チャンネルのダウンリンク周波数の品質に基づ いて、それが制御チャンネルのアップリンク周波数を監視し始めるべき主基地局 を選択することを特徴とする本発明の方法を用いることにより、提供される。 本発明のさらに別の目的は、付加基地局として使用される移動無線システムの 基地局であって、無線トランシーバと、基地局を選択するためのコントローラユ ニットとを備えるような基地局を提供することである。この基地局は、そのコン トローラユニットが所定の基地局の制御チャンネルの品質を測定し且つ制御チャ ンネルのダウンリンク周波数の品質に基づいて、その基地局が制御チャンネルの アップリンク周波数を監視し始めるべき基地局を選択する手段を備えることを特 徴とする。 本発明は、付加基地局が補助すべき主基地局の制御チャンネルでの加入者局の トラヒックを測定して、主基地局から加入者局へ発生する制御チャンネルでのダ ウンリンク信号の品質に基づいて、その付加基地局が、加入者局から基地局へと 発生する制御チャンネルでのアップリンク信号を監視し始めるべき主基地局を選 択するという技術的思想に基づくものである。 このようなチャンネル選択方法によって得られる一つの効果は、母基地局、す なわち、主基地局の損傷または故障による状況によって生ずる問題、すなわち、 加入者局が信号を送っていないような制御チャンネルを付加基地局が監視すると いうような問題を避けることができるということである。 本発明のもう一つ別の効果は、システムの動作を確実にすることができるとい うことである。何故ならば、付加基地局は、本発明によれば、それらが制御チャ ンネルを監視すべきそれら自身に適した主基地局を独立的に選択することができ るからである。このことは、移動無線システムの構成が急激に変化するような場 合、例えば、ある基地局が損傷するような場合において、重要な特性となる。 図面の説明 次に、添付図面に基づいて本発明をより詳細に説明する。 第１図は、移動無線システムのセルおよびその基地局の配列を示す概略図であ る。 第２図は、付加基地局の構成を示すブロック図である。 発明の詳細な説明 第１図は、移動無線システムのセルおよびその基地局の配列を示す概略図であ る。この図は、加入者局ＭＳと、移動無線システムの交換機ＴＣと、５つの基地 局ＢＳＩ、ＢＳ２、ＢＳ３、ＢＳ４およびＢＳ５とを示している。これら基地局 のカバレージエリアは、それぞれ、Ｃ１Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４およびＣ５である。こ の図は、さらに、付加基地局Ｉ０、Ｉ１、Ｉ２およびＩ３を示している。これら 各付加基地局は、主基地局のカバレージエリアより小さいな別々のカバレージエ リアＣ６、Ｃ７、Ｃ８およびＣ９を有している。この図から分かるように、付加 基地局は、それらが主基地局ＢＳ１と同じ場所Ｉ０にあるか、または、主基地局 から離れた場所Ｃ７、Ｃ８およびＣ９にあるようにして、配置されている。こ れら付加基地局のカバレージエリアは、付加基地局Ｉ０およびＩ１の場合のよう に、１つの主基地局のみのカバレージエリアと完全に重複していて、それぞれの カバレージエリアＣ６およびＣ８を有している場合がある。一方、これら付加基 地局は、２つの主基地局のカバレージエリアと重複している場合もあり、また、 数個もの主基地局のカバレージエリアと重複している場合もある。これは、付加 基地局Ｉ２の場合がそうであり、この付加基地局Ｉ２のカバレージエリアは、主 基地局ＢＳ３およびＢＳ４の各カバレージエリアＣ３およびＣ４と重複している 。さらにまた、付加基地局Ｉ３ののカバレージエリアＣ７は、主基地局ＢＳ２、 ＢＳ４およびＢＳ５の各カバレージエリアＣ２、Ｃ４およびＣ５と重複している 。 本発明の観点からいうと、Ｉつの付加基地局のカバレージエリアがＩつより多 い主基地局のカバレージエリアと重複しているような場合が重要である。第１図 において、このような付加基地局は、Ｉ２およびＩ３である。これらの場合のよ うに、１つの付加基地局のカバレージエリアが１つより多い主基地局のカバレー ジエリアと重複しているときには、本発明によれば、その付加基地局のカバレー ジエリアと重複しているカバレージエリアを有する主基地局のすべてを補助する ために必要とされる場合にはその付加基地局を使用できるのが好ましい。必要と される場合に、付加基地局が所定の主基地局を補助できるようにするために、次 のような構成がとられている。付加基地局のデータベースに、その付加基地局が 補助すべき主基地局の情報を含ませる。付加基地局は、従来方式にて行われてい たように、１つの主基地局の制御チャンネルを固定的に監視するのではなく、特 に、その制御チャンネルのアップリンク周波数、すなわち、加入者局からその基 地局へと発生されるトラヒックの周波数を固定的に監視するのではなく、その付 加基地局は、次のような動作をするのである。開始時にまたは適当な間隔を置い て、付加基地局は、その補助すべき主基地局の識別子およびそれらによって使用 される制御チャンネルを探し出すために、そのデータベースを捜索する。その後 に、その付加基地局は、各主基地局の制御チャンネルのダウンリンク周波数、す なわち、基地局から加入者局への周波数に同調させられ、その周波数での主基地 局のメッセージの品質、例えば、メッセージのメッセージ受信パワーおよびビッ トエラー割合を測定し、その他のメッセージの品質測定を行う。付加基地局は、 これら測定の結果をメモリに記憶させることができ、それから、他のいくつかの 補助すべき主基地局の制御チャンネルのダウンリンク周波数で送られるメッセー ジについて同じ測定を行う。補助すべき主基地局のすべてについてのメッセージ の測定が行われたとき、その付加基地局は、それらの測定結果に基づいて、最も 良いメッセージ品質を有する基地局を選択する。主基地局のメッセージがその付 加基地局で最も良いのであるから、その主基地局に呼びかけている加入者局も最 も良いメッセージ品質を有すると推測できるので、このようなことが行われる。 したがって、本発明においては、付加基地局は、制御チャンネルを監視し始める べき主基地局を動的に選択する。付加基地局によって行われるこれらの測定は、 所望の間隔で繰り返され、且つまたその他の基準、例えば、基地局に充分なトラ ヒックがないか、すなわち、必要な測定を行うために残された容量があるかの基 準で行われる。その後、監視するための所定の主基地局を選択したときには、そ の付加基地局は、それが制御チャンネルを監視し始めるべき基地局を、その移動 無線システムの交換機に知らせる。 本発明によれば、付加基地局は、また、主基地局から受信されるメッセージに 含まれたその主基地局の識別子を、その付加基地局自身のデータベースに含まれ ている補助すべき主基地局の識別子と比較する。この比較の結果として、もし、 そのメッセージに含まれた識別子が補助すべき主基地局を示すものである場合に は、その付加基地局は、その主基地局を受け入れて測定を行うようにし、その測 定時において、その付加基地局は、前述したような方法で、それが制御チャンネ ルのアップリンク周波数を監視し始めるべき主基地局を選択する。 制御チャンネルおよび主基地局を選択する前述の手順が行われる場合には、付 加基地局の動作は、次のようである。前述したように、付加基地局は、主基地局 の制御チャンネルのアップリンク周波数、すなわち、加入者局によって送られる メッセージを監視するように移行する。ある加入者局から接続を確立するための 要求を受け取るとき、その付加基地局は、その要求を、移動無線システムの交換 機ＴＣに送信する。その交換機は、その加入者局とその付加基地局との間のトラ ヒックのために自由トラヒックチャンネルをそのデータベースから選択し、これ に関するコマンドをその付加基地局へ送る。このコマンドを受けるとき、その付 加基地局は、その交換機によって望まれるトラヒックチャンネルへと移行し、そ の加入者局との接続を確立し始める。 第２図は、付加基地局の構成を示している。この基地局は、１つのチャンネル またはいくつかのチャンネルを有しうる。ある無線チャンネルは、時分割チャン ネルであることがあり、１つの無線チャンネルが、いくつかの発呼または信号接 続を同時に、またはどちらかを有することがあり、各音声または信号接続のため の専用無線チャンネルがあることがある。 各無線チャンネルには、トランシーバユニットＴＸ／ＲＸ３０１およびコント ローラ３０２が関連付けられている。アンテナ接続３０３は、無線チャンネルを アンテナ３０４に接続して適合させるための回路を備えている。アンテナ３０４ からは、無線信号が無線路３０８へ送られる。 その基地局には、第１図に示される交換機ＴＣがインターフェイスユニット３ ０５を介して関連付けられている。図を分かりやすくするために、第１図は、そ の交換機とその基地局との間の既存の送信接続を示していない。この接続は、典 型的には、デジタル的なものであり、いくつかの音声または信号チャンネルは、 同じ接続に多重化されている。 チャンネル特定コントローラ３０２は、その他の機能に加えて、所定の基地局 の制御チャンネルの品質を測定し、且つその制御チャンネルのダウンリンク周波 数の品質に基づいて、それが制御チャンネルのダウンリンク周波数を監視し始め るべき基地局を選択するための手段３０６を備えている。これらの測定のために 適当な測定装置が存在し、その比較動作は、適当なソフトウエアによって行われ うる。 付加基地局として使用される本発明の基地局のチャンネル特定コントローラ３ ０２は、前述した以外に、データベース３０７を備える。このデータベース３０ ７には、その基地局が接続を確立することが許されている基地局の識別子が記憶 されている。付加基地局は、このデータベースから、この問題の付加基地局が監 視を開始すべき基地局の識別子および各制御チャンネルを読み取ることができる 。 添付図面およびこれら図面に関してなされている説明は、本発明の技術的思想 を単に例示しようとしているだけのものである。本発明による移動無線システム においてチャンネルを選択する方法および移動無線システムにおける基地局は、 その細部に関しては、請求の範囲の記載によって定められる範囲内において、変 更しうるものである。また、第一に、トランキングネットワークに関連させて本 発明を説明してきたのであるが、本発明は、その他の種類の移動無線ネットワー ク、例えば、ＧＳＭシステムまたは他の移動電話ネットワークにも使用されうる ものである。

───────────────────────────────────────────────────── 【要約の続き】 数の品質に基づいて、それが制御チャンネルのアップリ ンク周波数を監視し始めるべき主基地局（ＢＳ１からＢ Ｓ５）を選択する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．移動無線システムにおいてチャンネルを選択する方法であって、前記移動無 線システムの地理上のカバレージエリアは、いくつかの無線セル（Ｃ１からＣ５ ）に分割されており、各無線セルは、識別子によって指示される主基地局（ＢＳ ＩからＢＳ５）を備え、少なくとも１つの無線セル（Ｃ１からＣ５）は、少なく とも１つの付加基地局を備えており、前記主基地局（ＢＳＩからＢＳ５）は、基 地局（ＢＳＩからＢＳ５、Ｉ１からＩ３）から加入者局（ＭＳ）へ信号を送るた めのダウンリンク周波数および加入者局（ＭＳ）から基地局（ＢＳＩからＢＳ５ 、Ｉ１からＩ３）へ信号を送るためのアップリンク周波数を有する制御チャンネ ルにて加入者局（ＭＳ）と信号を交わし、付加基地局（Ｉ１からＩ３）は、前記 主基地局（ＢＳ１からＢＳ５）の制御チャンネルのアップリンク周波数で前記加 入者局（ＭＳ）を監視しており、前記付加基地局（Ｉ１からＩ３）は、所定の主 基地局（ＢＳ１からＢＳ５）の制御チャンネルの品質を測定し、その制御チャン ネルのダウンリンク周波数の品質に基づいて、それが制御チャンネルのアップリ ンク周波数を監視し始めるべき主基地局（ＢＳ１からＢＳ５）を選択することを 特徴とする方法。 ２．付加基地局（Ｉ１からＩ３）は、補助すべき主基地局（ＢＳ１からＢＳ５） の識別子およびそれらによって使用される制御チャンネルを探すためにそれ自身 のデータベース（３０７）を捜索し、前記付加基地局（Ｉ１からＩ３）は、所望 の主基地局（ＢＳ１からＢＳ５）のダウンリンク周波数を監視するように同調さ せられ、前記付加基地局（Ｉ１からＩ３）は、前記制御チャンネルのダウンリン ク周波数にて受信される各メッセージの品質を測定して、最も良いメッセージの 品質を有する主基地局（ＢＳ１からＢＳ５）を選択して監視し、前記付加基地局 （Ｉ１からＩ３）は、前記移動無線システムの交換機（ＴＣ）に、その付加基地 局が前記制御チャンネルのアップリンク周波数を監視し始めることを知らせ、前 記付加基地局（Ｉ１からＩ３）は、前記制御チャンネルのアップリンク周波数を 監視し始めるようにした請求項１記載の方法。 ３．所望の主基地局（ＢＳ１からＢＳ５）の制御チャンネルのダウンリンク周波 数を監視するように同調させられるとき、前記付加基地局（Ｉ１からＩ３）は、 前記周波数にて、ある主基地局（ＢＳ１からＢＳ５）によって送られる識別子を 見つけ出して、その識別子を、それ自身のデータベース（３０７）にある補助す べき主基地局（ＢＳ１からＢＳ５）の識別子と比較し、その比較の結果として、 その識別子が補助すべき主基地局のものである場合には、メッセージの品質の測 定を行い、最も良いメッセージを有する主基地局（ＢＳ１からＢＳ５）を選択し て監視し、前記移動無線シテムの交換機（ＴＣ）にその主基地局（ＢＳ１からＢ Ｓ５）の識別子を知らせるようにした請求項２記載の方法。 ４．付加基地局（Ｉ１からＩ３）は、ある加入者局（ＭＳ）から接続を確立する ための要求を受け取り、この付加基地局（Ｉ１からＩ３）は、前記加入者局（Ｍ Ｓ）から受け取った接続を確立するための前記要求の情報を前記移動無線システ ムの交換機ＴＣへ送信し、該交換機は、それ自身のデータベースから、前記加入 者局（ＭＳ）と前記付加基地局（Ｉ１からＩ３）との間のトラヒックのために自 由トラヒックチャンネルを選択し、前記付加基地局（Ｉ１からＩ３）は、前記加 入者局（ＭＳ）とのトラヒックにおける前記トラヒックチャンネルへと移行する ためのコマンドを前記交換機から受け、前記付加基地局（Ｉ１からＩ３）は、前 記トラヒックチャンネルへと移行するようにした請求項２または３記載の方法。 ５．前記制御チャンネルのダウンリンク周波数で受信されるメッセージの品質が 充分でない場合に、ある付加基地局は、ある他の無線セルの主基地局（ＢＳ１か らＢＳ５）の制御チャンネルを監視するように同調させられ、最も良い可能な制 御チャンネルを捜索するようにした請求項２または３または４記載の方法。 ６．付加基地局（Ｉ１からＩ３）として使用される移動無線システムの基地局（ ３００）であって、無線トランシーバ（３０１）と、該基地局の制御のためのコ ントロールユニット（３０２）とを備えた基地局において、前記コントロールユ ニット（３０２）は、さらに、所定の基地局の制御チャンネルの品質を測定し且 つ該制御チャンネルのダウンリンク周波数の品質に基づいて、該基地局が制御チ ャンネルのウップリンク周波数を監視し始めるべき基地局を選択する手段３０６ を備えることを特徴とする基地局。 ７．前記基地局（３００）は、さらに、該基地局が接続を確立することが許され た基地局の識別子を記憶するデータベース（３０７）を備えている請求項６記載 の基地局。