JPWO2002104056A1

JPWO2002104056A1 - 通信トラヒック制御方法

Info

Publication number: JPWO2002104056A1
Application number: JP2003506230A
Authority: JP
Inventors: 片岡　正行; 正行片岡
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2001-06-14
Filing date: 2001-06-14
Publication date: 2004-10-07
Also published as: CN1448038A; WO2002104056A1; US20030171124A1

Abstract

移動局９ａ，９ｂ、マイクロセル７ａ，７ｂ、およびこのマイクロセルを内包するマクロセル６を備えたハイアラーキ型移動通信システムの通信トラヒック制御方法に関するものであり、隣接したマクロセルから該当マクロセルにハンドオーバーされてきた移動局、またはマクロセルエリア境界近傍の移動局の上り送信電力が、マイクロセル内の移動局の通信に干渉するが、その干渉に対して、マイクロセル内に位置する移動局が充分な通信品質を維持するため、強制ハンドオーバーを実施する際に、ラウンドトリップ時間の長い、もしくは計測できない移動局を強制ハンドオーバーの対象とし、通信トラヒックの制御を行う。

Description

技術分野
この発明は、通信方式にＣＤＭＡ（符号分割多元接続：ＣｏｄｅＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅＡｃｃｅｓｓ）方式を採用し、移動局と、マイクロセルと、このマイクロセルを内包するマクロセルとを備えたハイアラーキ型移動通信システムにおける通信トラヒック制御方法に関するものである。
背景技術
従来の技術１．
都市部等の高トラヒック領域において、マイクロセル基地局を局所的にオーバーレイするハイアラーキ型移動通信システムが検討されている。このような移動通信システムではマイクロセル基地局のみでシステムを構成した場合に比べ、数少ない基地局でサービスエリアをカバーできるため、システムの建設コストを軽減できる。また、発呼処理や位置登録などの処理をマクロセル基地局に肩代わりさせることによって、マイクロセル基地局の負担の軽減をはかることもできる。
さらに、高速で移動する移動局をマクロセル基地局に接続することによって、マイクロセル基地局におけるハンドオフの頻発を防ぐことができる。特にマクロセル基地局とマイクロセル基地局で同じチャンネルを同時に使用する方式は、両セルクラス間でチャンネル分割する方式に比べて高い容量が得られる。
この場合、両セルクラス間の干渉が問題となるが、マイクロセル基地局にダイナミックチャンネル割当てを適用することによって干渉を軽減できるが解決される訳ではない。マクロセル基地局に大きな上り送信電力で接続するユーザがマイクロセル基地局に接続しているユーザに干渉する問題は深刻である。
従来の技術２．
従来、移動通信方式としてＣＤＭＡ方式が新しく知られており、携帯電話でも一方式として新たに採用されるようになってきている。ＣＤＭＡ方式は、各ユーザーに対して同一周波数のキャリアを使用して、同一時間に並列的に送受信できる方式であり、ＳＳ（スペクトラム拡散：ＳｐｒｅａｄＳｐｅｃｔｒｕｍ）通信技術を活用している。
ＳＳ通信では、送信側にて信号を特殊な拡散符号で拡散（電力密度が低く、帯域幅の広い電波に変調化する）して送信し、受信側にて同一の拡散符号で復調することにより元の信号が復元できる。この場合、異なる符号で拡散された信号は、電力の低い雑音に見えるため、妨害とならず、所望の信号だけが分離できることになる。そのためＣＤＭＡ方式では高い通信容量を得ることができる。
このことについては、例えば、Ｋ．Ｓ．Ｇｉｌｈｏｕｓｅｎ，Ｉ．Ｍ．ｊａｃｏｂｓ，Ｒ．Ｐａｄｏｖａｎｉ，Ａ．Ｊ．Ｖｉｔｅｒｂｉ，Ｌ．Ａ．ＷｅａｖｅｒＪｒ．ａｎｄＣ．Ｅ．ＷｈｅａｔｌｅｙＩＩＩ，“ＯｎｔｈｅＣａｐａｃｉｔｙｏｆＣｅｌｌｕｌａｒＣＤＭＡＳｙｓｔｅｍ”，ＩＥＥＥＴｒａｎｓ．Ｖｅｈｉ．Ｔｅｃｈ．，Ｖｏｌ．４０，Ｎｏ．２，ｐｐ．３０３−３１２，Ｍａｙ１９９１などに開示されている。
周知のように、従来の移動局は、システムの基地局との間で無線回線を通じ、所定のプロトコルにしたがって通信リンクを確立し、通話を行う。上記プロトコルとしては、米国通信工業会暫定標準規格ＴＩＡ／ＥＩＡ／ＩＳ−９５Ａで規定されたものがある。このＩＳ−９５Ａでは移動局とシステムの基地局との間でなされる、発呼から通話までの手順は下記のように規定されている。
まず、移動局が基地局に対して、オリジネーションメッセージ（ＯｒｉｇｉｎａｔｉｏｎＭｅｓｓａｇｅ）を送信する。基地局はこのオリジネーションメッセージを受信した後、トラヒックチャンネルをセットアップし、移動局にベースステーションアクノーリッジメントオーダー（ＢａｓｅＳｔａｔｉｏｎＡｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔＯｒｄｅｒ）、およびヌルトラヒックチャンネルデータ（ＮｕｌｌＴｒａｆｆｉｃＣｈａｎｎｅｌＤａｔａ）、チャンネルアサインメントメッセージ（ＣｈａｎｎｅｌＡｓｓｉｇｎｍｅｎｔＭｅｓｓａｇｅ）を順次送信する。
これに対して移動局は、上記アクノーリッジメントおよびチャンネルアサインメントメッセージを受信することで、割り当てられたトラヒックチャンネルにセットアップする。
そして、移動局は２グッドフレーム（ＧｏｏｄＦｒａｍｅ）連続してヌルトラヒックチャンネルを受信すると、基地局への上りトラヒックチャンネルの捕捉を補助するために、すべて「０」のデータであるトラヒックチャンネルプリアンブル（ＴｒａｆｆｉｃＣｈａｎｎｅｌＰｒｅａｍｂｌｅ）送信する。基地局は上記トラヒックチャンネルプリアンブルを受信すると、それに対してベースステーションアクノーリッジメントオーダーを移動局に返す。
移動局はこのベースステーションアクノーリッジメントオーダーを受信すると、基地局に対してモービルステーションアクノーリッジメントオーダー（ＭｏｂｉｌｅＳｔａｔｉｏｎＡｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔＯｒｄｅｒ）を返すと同時に、基地局との接続性を維持するために、ヌルトラヒックチャンネルデータを送信する。
基地局はこれらモービルステーションアクノーリッジメントオーダーおよびヌルトラヒックチャンネルデータを受信すると、サービスコネクトメッセージ（ＳｅｒｖｉｃｅＣｏｎｎｅｃｔＭｅｓｓａｇｅ）を送信する。このサービスコネクトメッセージを受信した移動局は、それに対するモービルステーションアクノーリッジメントオーダーと、サービスコネクトコンプリーションメッセージ（ＳｅｒｖｉｃｅＣｏｎｎｅｃｔＣｏｍｐｌｅｔｉｏｎＭｅｓｓａｇｅ）を送信し、その後、基地局からベースステーションアクノーリッジメントオーダーを受信することで、呼接続が完了して通話状態に入る。
ところで、ＣＤＭＡ方式を通信方式とする移動無線システムでは、多数の移動局が同じ周波数帯域を通じて通信を行うため、移動局間で送信波が互いに干渉波となる。
そこで各移動局は、他の移動局への干渉を最小限にとどめるため、いわゆるオープンループ制御やクローズドループ制御、アクセスアテンプト制御により送信波の電力制御を行っている。
しかしながら、移動局から基地局に向けて送信されるトラヒックチャンネルプリアンブルは、基地局からアクノーリッジメントを受信するまで、あらかじめ設定した所定の電力で送信し続けられる。この送信電力値はＩＳ−９５Ａによって規定されており、その平均値は下記の式で表される。
（平均送信電力）＝
−（平均受信電力）＋（全てのアクセスプローブ補正の和）
−７３
＋ＮＯＭ＿ＰＯＷＥＲ＋ＩＮＴＩ＿ＰＯＷＥＲ
なお、上記式の左辺および右辺の各項の単位は［ｄＢｍ］であり、この［ｄＢｍ］は電力の絶対値を表すために用いられる伝送単位で、１ｍＷを０レベルとしたものを［ｄＢｍ］で表している。
ここで、ＩＮＴＩ＿ＰＯＷＥＲが０のとき、ＮＯＭ＿ＰＯＷＥＲは基地局において正しい受信電力となることが望まれる補正値である。ＩＮＴＩ＿ＰＯＷＥＲは、最初のアクセスチャンネルプローブ信号が要求された信号電力より多少低く受信されることが望まれる調整値である。この方法により、上りおよび下りのＣＤＭＡチャンネル間で経路損失の相関が部分的に無くなるのを必要に応じて補償する。なお、上記式における−７３という定数は１０×ｌｏｇ_１０（１０^−７．３ｍＷ^２）に等しい。
これは、発呼または着呼に対するレスポンスメッセージであるアクノーリッジメントの平均受信電力に、基地局からのアクノーリッジメントを受信するまで段階的にあげたアクセスチャンネルプローブのパワー補正値を加え、さらに定数を引いた値で算出される。この送信電力値はアクセスチャンネルプローブが基地局に届くために必要な最小送信パワー値である。
このように、トラヒックチャンネルプリアンブルは、あらかじめ設定した所定の電力で送信するものであり、上述したように、その電力は基地局に届くために必要な最小送信パワー値となっている。このため、場合によっては、基地局に上記トラヒックチャンネルプリアンブルが届かず、呼接続が行えないという不具合が生じていた。また、マイクロセル基地局とマクロセル基地局のどちらかとリンクするかでトラヒックチャンネルプリアンブルの送信電力の設定値が従来では異なり、隣接移動局間で送信電力が異なるため、大きな送信電力の移動局の通信が小さな送信電力の移動局の通信に干渉するという不具合もあった。
従来の技術３．
また、ノキアテレコミュニカシオンスオサケユキチュアは、「ハイアラーキ型移動通信システムのトラヒック制御方法」という名称の発明を出願している（特許公表平１０−５０１３９３号公報）。上記発明は、ハイアラーキ型移動通信システムのトラヒック制御方法に関し、無線経路の測定とは別に、移動局の送信電力クラスと隣接セルのセル形式もハンドオーバーの判断を考慮し、移動局が主としてその送信電力クラスに基づいて使用すべきセル形式の隣接セルのみがハンドオーバーのためのターゲットセルとして選択されるようにハンドオーバーによりトラヒックを制御する、という内容のものである。
しかしながら、この発明は、マクロセル基地局からマクロセル基地局へ、あるいはマイクロセル基地局からマイクロセル基地局へのハンドオーバーに関するものであり、マクロセル基地局およびマイクロセル基地局とのサイトダイバーシチ、ハンドオーバーでの送信電力制御、マクロセル基地局からマイクロセル基地局へのハンドオーバーまたはマイクロセル基地局からマクロセル基地局へのハンドオーバーについて述べたものではない。
従来の技術４．
また、株式会社東芝は、「移動無線端末装置」という名称の発明を出願している（特開２０００−３４１２１１公報）。この発明は公衆網に接続可能な基地局装置との間に、ＣＤＭＡ方式による無線通信リンクを確立して通信を行う移動無線端末装置において、前記基地局装置によって割り当てられたトラヒックチャンネルを通じて、前記基地局装置宛てに所定のプリアンブル信号を送信する場合に、前記基地局装置から前記プリアンブル信号の受信を示す応答が得られるまで、段階的に送信電力を増大させながら、前記プリアンブル信号の送信を行う送信制御手段を具備することを特徴とする移動無線端末装置、という内容のものである。
しかしながら、この発明はハイアラーキ型移動通信システムに関するものではない。また、ハンドオーバーやサイトダイバーシチでの送信電力制御に関するものでもない。
移動局、マイクロセル、およびこのマイクロセルを内包するマクロセルとを備えたハイアラーキ型移動通信システムにおいて、上記移動局では、トラヒックチャンネルプリアンブルはあらかじめ設定した所定の電力で送信するもので、その電力はマクロセルを形成するマイクロセル基地局に届くために必要な最小送信パワー値となっている場合には、マクロセルを形成するマクロセル基地局に上記トラヒックチャンネルプリアンブルが届かず、マクロセル基地局とマイクロセル基地局とのサイトダイバーシチが行えないという課題があった。
また、上記電力はマクロセル基地局に届くために必要な最小送信パワー値となっている場合には、マイクロセル基地局に接続している移動局への干渉が大きく、マイクロセル基地局に接続している移動局について呼損を引き起こすという課題があった。
この発明は上記の課題を解決するためになされたもので、ハイアラーキ型移動通信システムにおいて、他の移動局への干渉を最小限にとどめつつ、トラヒックチャンネルプリアンブルを確実にマクロセル基地局に送り、サイトダイバーシチを経て呼接続を行うことが可能な通信トラヒック制御方法を提供することを目的とする。
発明の開示
この発明に係る通信トラヒック制御方法は、しきい値よりも長いラウンドトリップ時間を有する移動局、あるいはラウンドトリップ時間が計測不能な基地局を強制ハンドオーバーの対象とするようにしたものである。このことにより、大きな通信容量を確保することができる。
この発明に係る通信トラヒック制御方法は、強制ハンドオーバーの可否判定とラウンドトリップ時間計測にて強制ハンドオーバー対象を選定し、それに基づいてマクロセル基地局が強制ハンドオーバーを実行した移動局の上り送信電力を、マイクロセルごとに設定されている上り送信電力基準値以上の範囲で制御するようにしたものである。このことにより、強制ハンドオーバーを用いた通信トラヒック制御を行うことができる。
この発明に係る通信トラヒック制御方法は、割り当てられたトラヒックチャンネルを通じて基地局宛てに所定のプリアンブル信号を送信する場合に、基地局からプリアンブル信号の受信を示す応答が得られるまで、段階的に送信電力を増大させて、プリアンブル信号を送信する送信制御手段を具備して構成するようにしたものである。このことにより、他の移動局への干渉を最小限にとどめつつ、確実にトラヒックチャンネルプリアンブルを基地局に送信することができる。
この発明に係る通信トラヒック制御方法は、上り送信電力の制御を移動局とマクロセル基地局との間で行い、マイクロセル基地局との間では行わないようにしたものである。このことにより、マイクロセル内の移動局がマクロセルとマイクロセルとの確実なサイトダイバーシチを実施することができる。
この発明に係る通信トラヒック制御方法は、マクロセルおよびマイクロセルとサイトダイバーシチを行う移動局に対して、強制ハンドオーバーの可否判定とラウンドトリップ時間計測にて強制ハンドオーバー対象を選定し、それに基づいてマクロセル基地局が強制ハンドオーバーを実行した移動局の上り送信電力を、マイクロセルごとに設定されている上り送信電力基準値以上の範囲で制御するようにしたものである。このことにより、強制ハンドオーバーを用いた通信トラヒック制御を行うことができる。
この発明に係る通信トラヒック制御方法は、所定時間ごとにマクロセル内で通信に用いられる総通信量が、所定時間ごとに設定されたマクロセル通信容量範囲内にあるか否かに基づいて強制ハンドオーバの制御を行うようにしたものである。このことにより、確保された大きな通信容量をダイナミックに運用することが可能になる。
この発明に係る通信トラヒック制御方法は、必要時には移動中継局の導入をネットワーク管理者に指示するとともに、中継に必要な情報を通知するようにしたものである。このことにより、ネットワーク管理者の判断を加えたより信頼性の高い通信トラヒック制御方法が実現できる。
発明を実施するための最良の形態
以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための最良の形態について、添付の図面に従ってこれを説明する。
実施の形態１．
第１図はこの発明の実施の形態１による通信トラヒック制御方法が適用される、移動局、マイクロセル、およびこのマイクロセルを内包するマクロセルを備えたハイアラーキ型移動通信システムを示す構成図である。図において、１は公衆電話網などの固定電話網である。２ａはこの固定電話網１に接続された第一の公衆移動通信網、２ｂは同じく固定電話網１に接続された第二の公衆移動通信網であり、３は固定電話網１に接続された公衆電話である。
４は第一の公衆移動通信網２ａと互いに通信回線で接続され、それに固有の情報である基地局ＩＤを含む制御信号を出力するマクロセル基地局である。５ａは第一の公衆移動通信網２ａと互いに通信回線で接続され、それに固有の情報である基地局ＩＤを含む制御信号を出力する第一のマイクロセル基地局であり、５ｂは第一の公衆移動通信網２ａと互いに通信回線で接続され、それに固有の情報である基地局ＩＤを含む制御信号を出力する第二のマイクロセル基地局である。
６は上記マクロセル基地局４にて形成され、そのマクロセル基地局４の基地局ＩＤをマクロセルコードとするマクロセルである。７ａは上記第一のマイクロセル基地局５ａによる第一のマイクロセルであり、７ｂは第二のマイクロセル基地局５ｂによる第二のマイクロセルである。８は第二の公衆移動通信網２ｂに接続され、それに固有の情報である基地局ＩＤを含む制御信号を出力する基地局である。
９ａはマクロセル基地局４によるマクロセル６と第一のマイクロセル基地局５ａによる第二のマイクロセル７ａのエリア内にあって、マクロセル基地局４または第一のマイクロセル基地局５ａに接続される移動局である。９ｂは第二の公衆移動通信網２ｂに接続されている基地局８のエリア内にあって、基地局８に接続される移動局である。
次に動作について説明する。
ここで、第２図は移動局９ａがマクロセル基地局４に接続され、第二の公衆移動通信網２ｂに接続された基地局８のエリア内の移動局９ｂに接続された後、第一のマイクロセル基地局５ａに強制ハンドオーバーされ、通話が行われるまでのプロセスを示すシーケンス図である。以下、この第２図に基づいて、第１図に示したハイアラーキ型移動通信システムの動作を説明する。
シーケンスＳ１００において、移動局９ａに移動局９ｂが有する内線番号、例えば移動局９ｂに関する情報を記録している内線番号の情報テーブルの内線番号の欄に記録されている“２５９５”が入力される。その後、シーケンスＳ１０１のように、移動局９ａはマクロセル基地局４から送信される報知チャンネルを受信する。
移動局９ａはシーケンスＳ１０２で、この受信したマクロセル基地局４からの報知チャンネル情報より、それに含まれるマクロセル基地局４に固有の基地局ＩＤと、第一のマイクロセル基地局５ａに固有の基地局ＩＤとを得る。移動局９ａはそのマクロセル基地局４の基地局ＩＤをもとに、シーケンスＳ１０３でマクロセル基地局４にリンク開設要求を送信する。
このリンク開設要求を受信したマクロセル基地局４は、シーケンスＳ１０４にてリンク開設応答を移動局９ａに送信する。これによって、移動局９ａとマクロセル基地局４との間で通信接続がなされ、シーケンスＳ１０５で送信電力の制御が行われる。
その後、シーケンスＳ１０６において、マクロセル基地局４より移動局９ａに対して、第一のマイクロセル基地局５ａへの強制ハンドオーバー可否判定要求を送信する。この強制ハンドオーバー可否判定要求を受信した移動局９ａは、シーケンスＳ１０７にて位置計測を行い、マクロセル基地局４に強制ハンドオーバー可否判定要求応答を送信する。マクロセル基地局４はこの強制ハンドオーバー可否判定要求応答を受信すると、シーケンスＳ１０８で移動局９ａに対してラウンドトリップ時間の計測を行う。
マクロセル基地局４はシーケンスＳ１０９において、このラウンドトリップ時間の計測結果に基づいて、ラウンドトリップ時間がしきい値よりも長い移動局９ａ、あるいはラウンドトリップ時間が計測できない移動局９ａを強制ハンドオーバーの対象とし、移動局９ａに第一のマイクロセル基地局５ａへの強制ハンドオーバー命令を送信する。
移動局９ａはこの強制ハンドオーバー命令を受信すると、シーケンスＳ１１０で、第一のマイクロセル基地局５ａの基地局ＩＤをもとに、第一のマイクロセル基地局５ａにリンク開設要求を送信する。このリンク開設要求を受信した第一のマイクロセル基地局５ａは、シーケンスＳ１１１で移動局９ａに対して、リンク開設応答を送信する。移動局９ａはこのリンク開設応答を受信すると、シーケンスＳ１１２で、第一のマイクロセル基地局５ａを経由して、第一の公衆移動通信網２ａに発信要求を送信する。
第一の公衆移動通信網２ａはこの発信要求を検出すると、シーケンスＳ１１３で移動局９ｂの検索を行い、シーケンスＳ１１４で移動局９ｂへ接続要求を発信する。この接続要求を受けた移動局９ｂは、シーケンスＳ１１５で移動局９ａへ応答を送信する。移動局９ａは移動局９ｂより応答があると、シーケンスＳ１１６でマクロセル基地局４に切断通知を送信する。この切断通知を受信したマクロセル基地局４は、シーケンスＳ１１７で移動局９ａに対して切断通知応答を送信する。
また、第３図は移動局、マイクロセル、およびこのマイクロセルを内包するマクロセルを備えた、第１図に示すハイアラーキ型移動通信システムにおいて、移動局９ａがマイクロセル基地局（第一のマイクロセル基地局５ａ）に接続された後、マクロセル基地局４とも通信接続して、サイトダイバーシチが行われるまでのプロセスを示すシーケンス図である。なお、第３図Ａは移動局９ａと第一のマイクロセル基地局５ａの間の信号の授受を、第３図Ｂは移動局９ａとマクロセル基地局４の間の信号の授受をそれぞれ示している。
以下、この第３図に基づいて、移動局９ａがマイクロセル基地局報知チャンネルを受信し、そのマイクロセル基地局報知チャンネルに含まれる上り送信電力標準値（上記マイクロセル内に位置する移動局がマクロセルと通信接続するに充分な上り送信電力）をダウンロードした場合について説明する。なお、以下の説明では、第１図に示すハイアラーキ型移動通信システムの各部の参照符号は割愛する。
シーケンスＳ２００においてマイクロセル基地局報知チャンネルを受信し、そのマイクロセル基地局報知チャンネルに含まれる上り送信電力標準値をダウンロードした移動局は、シーケンスＳ２０１でマイクロセル基地局に向けてオリジネーションメッセージを送信する。
このオリジネーションメッセージを受けたマイクロセル基地局は、シーケンスＳ２０２でトラヒックチャンネルをセットアップし、シーケンスＳ２０３でベースステーションアクノーリッジメントオーダーを、そのマイクロセル内の移動局に送信する。また、このマイクロセル基地局は、シーケンスＳ２０４にてヌルトラヒックチャンネルデータの送信を開始し、シーケンスＳ２０５でチャンネルアサインメントメッセージを移動局に送信する。
移動局はこのマイクロセル基地局からのベースステーションアクノーリッジメントオーダー、およびチャンネルアサインメントメッセージを受信すると、シーケンスＳ２０６でトラヒックチャンネルをセットアップする。また、マイクロセル基地局よりヌルトラヒックチャンネルデータを連続して２グッドフレーム受信すると、移動局はシーケンスＳ２０７において、その後、上記上り送信電力標準値まで、あるいは上記マイクロセル基地局設定受信電力以上の電力強度のトラヒックチャンネルプリアンブルをマイクロセル基地局が受信した後に送信するベースステーションアクノーリッジメントオーダーを受信するまで、上り送信電力を段階的に上昇させながら、トラヒックチャンネルプリアンブルの送信を開始する。
マイクロセル基地局はシーケンスＳ２０８で、このマイクロセル基地局設定受信電力以上の電力強度のトラヒックチャンネルプリアンブルを受信すると、ベースステーションアクノーリッジメントオーダーを移動局に送信する。移動局はこのベースステーションアクノーリッジメントオーダーを受信すると、シーケンスＳ２０９において送信電力の上昇を停止する。その後、移動局はシーケンスＳ２１０でモービルステーションアクノーリッジメントオーダーを、シーケンスＳ２１１でヌルトラヒックチャンネルデータをマイクロセル基地局に送信する。
この移動局からのモービルステーションアクノーリッジメントオーダーとヌルトラヒックチャンネルデータを受信すると、マイクロセル基地局はシーケンスＳ２１２において、サービスコネクトメッセージを移動局に送信する。このマイクロセル基地局からのサービスコネクトメッセージを受信すると、移動局はシーケンスＳ２１３において、モービルステーションアクノーリッジメントオーダーとサービスコネクトコンプリーションメッセージをマイクロセル基地局に送信する。
この移動局からのモービルステーションアクノーリッジメントオーダーとサービスコネクトコンプリーションメッセージを受信すると、マイクロセル基地局はシーケンスＳ２１４にて、ベースステーションアクノーリッジメントオーダーを移動局に送信する。移動局はシーケンスＳ２１５でこのマイクロセル基地局からのベースステーションアクノーリッジメントオーダーを受信する。
次に、シーケンスＳ２１６では、移動局がマクロセル基地局に向けてオリジネーションメッセージを送信する。このオリジネーションメッセージを受けたマクロセル基地局は、シーケンスＳ２１７でトラヒックチャンネルをセットアップし、シーケンスＳ２１８でベースステーションアクノーリッジメントオーダーを移動局に送信する。また、このマクロセル基地局は、シーケンスＳ２１９にてヌルトラヒックチャンネルデータの送信を開始し、シーケンスＳ２２０でチャンネルアサインメントメッセージをそのマクロセル内の移動局に送信する。
移動局はこのマクロセル基地局からのベースステーションアクノーリッジメントオーダー、およびチャンネルアサインメントメッセージを受信すると、シーケンスＳ２２１でトラヒックチャンネルをセットアップする。また、マクロセル基地局よりヌルトラヒックチャンネルデータを連続して２グッドフレーム受信すると、移動局はシーケンスＳ２２２において、マクロセル基地局に対してトラヒックチャンネルプリアンブルの送信を開始する。
マクロセル基地局はこの移動局からのトラヒックチャンネルプリアンブルを受信すると、シーケンスＳ２２３でベースステーションアクノーリッジメントオーダーを移動局に送信し、移動局はシーケンスＳ２２４において、このベースステーションアクノーリッジメントオーダーを受信する。移動局はその後、シーケンスＳ２２５でモービルステーションアクノーリッジメントオーダーを、シーケンスＳ２２６でヌルトラヒックチャンネルデータをマクロセル基地局に対して送信する。
この移動局からのモービルステーションアクノーリッジメントオーダーとヌルトラヒックチャンネルデータを受信すると、マクロセル基地局はシーケンスＳ２２７において、サービスコネクトメッセージを移動局に送信する。このマクロセル基地局からのサービスコネクトメッセージを受信すると、移動局はシーケンスＳ２２８において、モービルステーションアクノーリッジメントオーダーとサービスコネクトコンプリーションメッセージをマクロセル基地局に送信する。
この移動局からのモービルステーションアクノーリッジメントオーダーとサービスコネクトコンプリーションメッセージを受信すると、マクロセル基地局はシーケンスＳ２２９にて、ベースステーションアクノーリッジメントオーダーをそのマクロセル内の移動局に送信する。移動局はシーケンスＳ２３０でこのマクロセル基地局からのベースステーションアクノーリッジメントオーダーを受信し、シーケンスＳ２３１で移動局とマイクロセル基地局とマクロセル基地局の間でサイトダイバーシチ通信接続を行う。
以上のように、この実施の形態１によれば、移動局、マイクロセル、およびそのマイクロセルを内包するマクロセルを備えたハイアラーキ型移動通信システムを構成することで、大きな通信容量を確保することが可能となり、また、隣接するマクロセルから上記マクロセルへとハンドオーバーしてきた移動局、またはマクロセルのエリア境界近傍における移動局の上り送信電力の、上記マイクロセル内の移動局の通信への干渉に対して、強制ハンドオーバー等を用いた通信トラヒック制御を行うことで、マイクロセル内に位置する移動局が充分な通信品質を維持できるなどの効果がある。
実施の形態２．
第４図はこの発明の実施の形態２における、上記ハイアラーキ型移動通信システムの大きな通信容量をダイナミックに運用する方法を示す説明図である。この第４図において、縦軸は通信量であり、横軸は時刻である。また、実線による曲線は所定時間ごとにマクロセル内で通信に用いられる総通信量を示す通信量であり、破線による曲線は高ビットレートコーデックを用いた値を上限、低ビットレートコーデックを用いた値を下限値として示したマクロセル通信容量範囲である。
なお、この第４図では、マクロセル通信容量、通信量ともに連続値による曲線で示されているが、これらは実施の形態に依存して、３０分ごと、あるいは１時間ごとなど、ある一定時間の累積値で与えられる棒グラフでも同じである。
この実施の形態２によれば、第４図に示すように、マクロセル通信容量範囲を時間的に変更することができる。第４図に示す例によれば、６時〜１４時、５時〜６時は通信量がマクロセル通信容量の下限を下回っているため、マクロセル通信容量内である。また、１７時〜４時半は通信量がマクロセル通信容量の上限を上回っているため、マイクロセルを利用する必要がある。このマクロセル通信容量範囲の上限と通信量との差分に相当する分だけ、実施の形態１の第２図に示すようなシーケンスで、マクロセル基地局に接続したチャンネルの一部はマイクロセル基地局に強制ハンドオーバーされる。
以上のように、この実施の形態２によれば、移動局と、マイクロセルと、このマイクロセルを内包するマクロセルとを備えたハイアラーキ型移動通信システムの通信容量を、所定時間ごとに制御することで確保できる大きな通信容量の、ダイナミックな運用が可能になるという効果がある。
実施の形態３．
なお、上記各実施の形態では、自動的に強制ハンドオーバーを実施して通信トラヒック制御を行う場合について説明したが、移動中継装置の要／不要の判断結果をネットワーク管理者に通知するとともに、中継に必要な内容を通知するようにしてもよい。
第５図はそのようなこの発明の実施の形態３による通信トラヒック制御方法が適用される、移動局、マイクロセル、およびこのマイクロセルを内包するマクロセルを備えたハイアラーキ型移動通信システムを示す構成図であり、相当部分には第１図と同一符号を付してその説明を省略する。
図において、１０は公衆移動通信網（図示の例では第一の公衆移動通信網２ａ）に無線接続された移動中継局であり、１１は公衆移動通信網（図示の例では第一の公衆移動通信網２ａ）に接続されて、移動中継局１０の要／不要の判断結果に基づいて移動中継局１０の導入を制御するネットワーク管理者である。
マクロセル基地局４は移動中継局１０の導入が必要か否かを判断し、必要と判断された場合には、第一の公衆移動通信網２ａ等のネットワークを介して移動中継局１０の導入を、ネットワーク管理者１１に対して指示するとともに、中継に必要な内容の通知を行う。移動中継局１０の導入指示を受けたネットワーク管理者１１は、通知された中継に必要な内容に従って移動中継局１０の導入を制御する。
以上のように、この実施の形態３によれば、ネットワーク管理者による人的な判断が加わった、より信頼性の高い通信トラヒックの制御が可能になるという効果がある。
産業上の利用可能性
以上のように、この発明にかかる通信トラヒック制御方法は、通信方式としてＣＤＭＡ方式を採用し、移動局、マイクロセル、およびこのマイクロセルを内包するマクロセルとを備えたハイアラーキ型移動通信システムにおける通信トラヒック制御として有用であり、特に、公衆網に接続可能な基地局との間に、ＣＤＭＡ方式による無線通信リンクを確立して通信を行う移動局において、基地局より割り当てられたトラヒックチャンネルを通じて、基地局宛てに所定のプリアンブル信号を送信する場合に、基地局装置からプリアンブル信号の受信を示す応答が得られるまで、段階的に送信電力を増大させながら、プリアンブル信号を送信する送信制御手段を具備して通信トラヒック制御を行うシステムに用いて有効である。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明の実施の形態１による、移動局、マイクロセル、およびこのマイクロセルを内包するマクロセルを備えたハイアラーキ型移動通信システムを示す構成図である。
第２図はこの発明の実施の形態１におけるマクロセル基地局と接続した移動局のマイクロセル基地局への強制ハンドオーバーに関するシーケンス図である。
第３図はこの発明の実施の形態１におけるマイクロセル基地局と接続した移動局が、マイクロセル基地局およびマクロセル基地局とのサイトダイバーシチを行うまでのシーケンス図である。
第４図はこの発明の実施の形態２におけるハイアラーキ型移動通信システムの大きな通信容量をダイナミックに運用する方法を示す説明図である。
第５図はこの発明の実施の形態５におけるハイアラーキ型移動通信システムを示す構成図である。

Claims

移動局と、マイクロセルと、前記マイクロセルを内包するマクロセルとを備えたハイアラーキ型移動通信システムの通信トラヒックを制御する通信トラヒック制御方法において、
ラウンドトリップ時間がしきい値よりも長い前記移動局、もしくはラウンドトリップ時間が計測できない移動局を、強制ハンドオーバーの対象とすることを特徴とする通信トラヒック制御方法。
マクロセルと通信接続する移動局がマクロセル基地局と送信電力制御を行い、
前記マクロセル基地局が、前記マクロセル内の全移動局の該当マイクロセルへの強制ハンドオーバーの可否判定と、ラウンドトリップ時間測定を行って、強制ハンドオーバー対象の移動局を選定してその強制ハンドオーバーを実行し、
強制ハンドオーバーされた前記移動局は、該当マイクロセルごとに設定されている上り送信電力標準値以上の範囲で、前記該当マイクロセルと上り送信電力制御を行うことを特徴とする請求の範囲第１項記載の通信トラヒック制御方法。
移動局と、マイクロセルと、前記マイクロセルを内包するマクロセルとを備えたハイアラーキ型移動通信システムの通信トラヒックを制御する通信トラヒック制御方法において、
前記マイクロセルはそのマイクロセル内に位置する前記移動局が、前記マクロセルと通信接続するに必要な上り送信電力標準値を有し、
その上り送信電力標準値と、該当するマクロセルのマクロセルコードとを報知チャンネルにて前記移動局に報知し、
前記報知チャンネルを受信した移動局は、前記上り送信電力標準値に到達するまで、または前記マイクロセル基地局設定受信電力以上の電力強度のトラヒックチャンネルプリアンブルを前記マイクロセル基地局が受信した後に送信されるベースステーションアクノーリッジメントオーダーを受信するまで、上り送信電力を段階的に上昇させながらトラヒックチャンネルプリアンブルを送信し、
前記移動局は、前記マイクロセル基地局および該当マクロセル基地局とも通信接続して、サイトダイバーシチを行うことを特徴とする通信トラヒック制御方法。
マイクロセル内に位置する移動局がマクロセルと前記マイクロセルとのサイトダイバーシチを行うにあたり、
前記移動局の上り送信電力制御を前記マクロセルとで行い、前記マイクロセルとは行わないことを特徴とする請求の範囲第３項記載の通信トラヒック制御方法。
マクロセルおよびマイクロセルとサイトダイバーシチを行う移動局に対して、マクロセル基地局が、前記マイクロセルへの強制ハンドオーバー可否判定とラウンドトリップ時間の測定を行って、強制ハンドオーバー対象の移動局を選定してその強制ハンドオーバーを実行し、
強制ハンドオーバーされた前記移動局は、該当マイクロセルごとに設定されている上り送信電力標準値以上の範囲で、前記該当マイクロセルと上り送信電力制御を行うことを特徴とする請求の範囲第４項記載の通信トラヒック制御方法。
マクロセルにおける通信容量範囲を、所定時間ごとに設定されたマクロセル通信容量範囲とし、
所定時間ごとに前記マクロセル内で通信に用いられる総通信量が、前記マクロセル通信容量範囲内であるか否かに基づいて強制ハンドオーバの制御を行うことを特徴とする請求の範囲第１項記載の通信トラヒック制御方法。
移動中継局の導入が必要か否かを判断し、
必要と判断された場合に、前記移動中継局の導入をネットワークを介してネットワーク管理者に指示するとともに、
中継に必要な内容を通知することを特徴とする請求の範囲第１項記載の通信トラヒック制御方法。