DE69233003T2

DE69233003T2 - Kanalzuweisungsverfahren in Mobil-Kommunikationssystem

Info

Publication number: DE69233003T2
Application number: DE69233003T
Authority: DE
Inventors: Toshihito Kanai; Kojiro Hamabe
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1991-05-29
Filing date: 1992-05-29
Publication date: 2004-01-22
Anticipated expiration: 2012-05-30
Also published as: US5507008A; EP1133207A1; EP0522276A3; DE69233003D1; EP0522276A2; EP0740485A3; EP0522276B1; EP0740485A2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kanalzuweisungsverfahren in einem zellularen Mobil-Kommunikationssystem.
"Strategies for Handover and Dynamic Channel Allocation in Micro-cellular Mobile Radio Systems", 39. IEEE Vehicular Technology Conference, San Francisco, USA, Mai 1989, Bd. 1, Seiten 178–185 bewertet einen voll anpassungsfähigen dynamischen Kanalzuweisungsalgorithmus, DYNINF genannt, d. h. einen Algorithmus, der nicht nur an Verkehr, sondern auch an Interferenzen anpassungsfähig ist.
US-A-4 794 635 betrifft ein Zweiweg-Funk-Kommunikationssystem mit einem Maximum-Minimum-Rufzuweisungsverfahren, wobei Kanäle durch eine Auswahl entsprechend der Intensität der empfangenen Leistung bestimmt werden.
EP-A-0 419 243 offenbart ein Kanalzuweisungsverfahren und betrifft das Bestimmen von Kanalzuweisungen, indem die Qualitätsbedingung ausgenutzt wird, um das Auftreten von Interferenzen aufgrund der Kanalzuweisung zu vermeiden.
In einem Mobil-Kommunikationssystem mit großer Kapazität, wie etwa einem zellularen Mobil-Kommunikationssystem wird ein Versorgungsbereich durch eine Mehrzahl an Zellen abgedeckt, wovon jede durch eine Basisstation abgedeckt wird, und der gleiche Frequenzkanal wird durch die Basisstationen, zwischen denen keine Interferenzen auftreten, wiederverwendet, wodurch die effektive Nutzung von Frequenzen realisiert wird. Ein derartiges Schema wird ein Zellularschema genannt.
Verfahren zum Zuweisen von Kanälen, die von den jeweiligen Basisstationen verwendet werden sollen, werden grob in zwei Verfahren klassifiziert. Bei einem Verfahren sind die Kanalzuweisungen für die jeweiligen Basisstationen fest, um auf der Basis der zukünftigen Ergebnisse der Ausbreitungskenndaten keine Interferenzen zu bewirken. Dieses Verfahren wird feste Kanalzuweisung genannt und wird im allgemeinen in den existierenden Mobiltelefonsystemen verwendet. Das andere Verfahren wird dynamische Kanalzuweisung genannt, bei der für jede Kommunikation ein Kanal ausgewählt wird, um keine Interferenz zu bewirken. Obwohl das Steuerungsschema und die Vorrichtungsanordnung kompliziert sind, erlaubt die dynamische Kanalzuweisung die freie Verwendung von Kanälen, solange Interferenzen vermieden werden. Dieses Verfahren kann daher mehr Teilnehmer unterbringen als das feste Kanalzuweisungsverfahren. Aus diesem Grund wurde die Anwendung des dynamischen Kanalzuweisungsverfahrens auf ein Automobil-Telefonsystem untersucht.
Bei dem dynamischen Kanalzuweisungsverfahren wurden vielfältige Schemas als Algorithmen für das Auswählen von Kanälen vorgeschlagen. Insbesondere ist als ein Schema mit hoher Effizienz der Frequenznutzung ein flexibles Wiederverwendungsschema bekannt (Syuji Yasuda und Seizo Onoe: "Mobile Communication System", JP-A-2-141036, und Seizo Onoe und Syuji Yasuda: "Flexible Re-use for Dynamic Channel Assignment in Mobile Radio Systems", Konferenzbericht von der IEEE ICC' 89, Boston, Juni 1989). Bei diesem Schema werden, wie in 22 gezeigt, alle freien Kanäle nacheinander ausgewählt (Schritte S2200 bis S2206). Die Träger-Interferenz-Verhältnisse (auf die hier im weiteren als CIR-Werte Bezug genommen wird) der netzaufwärts gehenden und netzabwärts gehenden Kommunikation werden erhalten, indem jeder freie Kanal in einem Eigenbereich der Reihe nach ausgewählt wird, des weiteren erhält man die CIR-Werte der netzaufwärts gehenden und netzabwärts gehenden Kommunikation, für die der Kanal bereits in einer anderen Zone verwendet wurde, die den Kanal bereits verwendete (Schritte S2201 uns S2202). Daraufhin wird ein Kanal, in dem jeder CIR-Wert gleich oder größer als der Wert eines notwendigen Pegels ist und der Mittelwert der CIR-Werte minimal ist, zugewiesen (Schritte S2207 und S2208). Bei dieser Verarbeitung wird der Wiederholungsabstand der gleichen Frequenz verkürzt, um die Wiederverwendungseffizienz der Frequenz zu verbessern.
Um vorzugsweise Sprachkommunikationskanäle mit kleinen CIR-Toleranzgrenzen zuzuweisen, werden bei dem oben erwähnten flexiblen Wiederverwendungsschema die CIR-Werte aller freien Sprachkommunikationskanäle in einem Eigenbereich und einer anderen Zone gemessen, wobei jedes Meßergebnis mit einem notwendigen CIR-Pegel verglichen wird und der Mittelwert der CIR-Werte berechnet wird, was somit eine komplizierte Verarbeitung erfordert.
Selbst wenn ein gegebener Kanal die erforderlichen CIR-Werte beim Beginn der Sprachkommunikation erfüllt, kann der Kanal die erforderlichen CIR-Werte nicht erfüllen, wenn der Träger- oder der Interferenzpegel sich nach Fortbewegen einer mobilen Station ändert. Eine derartige Erscheinung ist deutlich zu sehen in einem System zum Zuweisen von Kanälen mit den minimalen CIR-Werten, um die Frequenznutzungseffizienz zu verbessern. Wenn die notwendigen CIR-Werte nicht erfüllt werden können, tritt eine Verschlechterung der Signalqualität auf, die zu einem Fehlschlagen der Sprachkommunikation führt.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Kanalzuweisungsverfahren für ein Mobil-Kommunikationssystem zur Verfügung zu stellen, das hohe Effizienz der Frequenznutzung erreichen kann, ohne eine komplizierte Verarbeitung durchzuführen.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Kanalzuweisungsverfahren für ein Mobil-Kommunikationssystem zur Verfügung zu stellen, das in der Lage ist, eine Verschlechterung der Signalqualität zu unterbinden, die durch Interferenz verursacht wird.
Es ist noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Kanalzuweisungsverfahren für ein Mobil-Kommunikationssystem zur Verfügung zu stellen, das nicht ohne weiteres durch Intermodulation dritter Ordnung beeinflußt wird.
Die obigen Aufgaben werden mit den Merkmalen der Patentansprüche gelöst.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden weiter unten unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei
1 ein Flußdiagramm zur Erklärung des Steuerungsablaufs ist, der von einer Basisstation durchgeführt wird, die ein Kanalzuweisungsverfahren der vorliegenden Erfindung, und insbesondere eine Ausführungsform der Kanalzuweisungs-Steuerungsverarbeitung, die eine Sprachkommunikationsanforderung betrifft, ausführt;
2 ein Flußdiagramm zur Erklärung des Steuerungsablaufs ist, der von der Basisstation durchgeführt wird, die das Kanalzuweisungsverfahren der vorliegenden Erfindung, und insbesondere eine Ausführungsform der Kanalschaltungssteuerung, die einen gerade verwendeten Sprachkommunikationskanal betrifft, ausführt;
3 ein Flußdiagramm zur Erklärung des Steuerungsablaufs ist, der von der Basisstation durchgeführt wird, die das Kanalzuweisungsverfahren der vorliegenden Erfindung, und insbesondere eine Ausführungsform der Steuerungsverarbeitung zum Aktualisieren der ersten und dritten Pegel, ausführt;
4 ein Flußdiagramm zur Erklärung des Steuerungsablaufs ist, der von der Basisstation durchgeführt wird, die das Kanalzuweisungsverfahren der vorliegenden Erfindung, und insbesondere eine andere Ausführungsform der Steuerungsverarbeitung zum Aktualisieren der ersten und dritten Pegel, ausführt;
5 ein Flußdiagramm zur Erklärung des Steuerungsablaufs ist, der von der Basisstation durchgeführt wird, die das Kanalzuweisungsverfahren der vorliegenden Erfindung, und insbesondere noch eine andere Ausführungsform der Steuerungsverarbeitung zum Aktualisieren der ersten und dritten Pegel, ausführt;
6 ein Flußdiagramm zur Erklärung des Steuerungsablaufs ist, der von der Basisstation durchgeführt wird, die das Kanalzuweisungsverfahren der vorliegenden Erfindung, und insbesondere eine Ausführungsform der Steuerungsverarbeitung zum Aktualisieren des zweiten Pegels, ausführt;
7 ein Flußdiagramm zur Erklärung des Steuerungsablaufs ist, der von der Basisstation durchgeführt wird, die das Kanalzuweisungsverfahren der vorliegenden Erfindung, und insbesondere eine andere Ausführungsform der Kanalschaltungssteuerung, die einen gerade verwendeten Sprachkommunikationskanal betrifft, ausführt;
8 ein Flußdiagramm zur Erklärung noch einer anderen Ausführungsform der Steuerungsverarbeitung ist, die von der Basisstation durchgeführt wird, die das Kanalzuweisungsverfahren der vorliegenden Erfindung ausführt;
9 ein Flußdiagramm zur Erklärung noch einer anderen Ausführungsform der Steuerungsverarbeitung ist, die von der Basisstation durchgeführt wird, die das Kanalzuweisungsverfahren der vorliegenden Erfindung ausführt;
10 ein Flußdiagramm zur Erklärung des Steuerungsablaufs ist, der von der Basisstation durchgeführt wird, die das Kanalzuweisungsverfahren der vorliegenden Erfindung, und insbesondere eine Ausführungsform der Steuerungsverarbeitung zum Aktualisieren des vierten Pegels, ausführt;
11 ein Flußdiagramm zur Erklärung des Steuerungsablaufs ist, der von der Basisstation durchgeführt wird, die das Kanalzuweisungsverfahren der vorliegenden Erfindung, und insbesondere eine andere Ausführungsform der Steuerungsverarbeitung zum Aktualisieren des vierten Pegels, ausführt;
12 eine Ansicht ist, die eine Anordnung von Funk-Sprachkommunikationskanälen auf der Frequenzachse zeigt, welche durch ein Kanalzuweisungsverfahren zugewiesen sind;
13 eine Ansicht ist, die eine Anordnung von Funk-Sprachkommunikationskanälen in Basisstationen zeigt, welche durch ein Kanalzuweisungsverfahren zugewiesen sind;
14 ein Flußdiagramm zur Erklärung des Steuerungsablaufs ist, der von der Basisstation durchgeführt wird, die ein Kanalzuweisungsverfahren, nämlich ein Kanalzuweisungsverfahren, das eine Sprachkommunikationsanforderung betrifft, ausführt;
15 ein Flußdiagramm zur Erklärung des Steuerungsablaufs ist, der von der Basisstation durchgeführt wird, die ein Kanalzuweisungsverfahren, d. h. eine Kanalzuweisungssteuerung, die eine gerade belegte Mobilstation betrifft, ausführt;
16 ein Flußdiagramm zur Erklärung des Steuerungsablaufs ist, der von der Basisstation durchgeführt wird, die ein Kanalzuweisungsverfahren, d. h. eine Kanalzuweisungssteuerung, die eine gerade belegte Mobilstation betrifft, ausführt;
17 ein Flußdiagramm zur Erklärung der Steuerungsverarbeitung ist, die von der Basisstation durchgeführt wird, die ein Kanalzuweisungsverfahren ausführt;
18 ein Flußdiagramm zur Erklärung der Steuerungsverarbeitung ist, die von der Basisstation durchgeführt wird, die ein Kanalzuweisungsverfahren ausführt;
19A bis 19D Ansichten sind, die jeweils die Auswahlreihenfolgen der Sprachkommunikationskanäle in dem Kanalzuweisungsverfahren der vorliegenden Erfindung zeigen;
20A und 20B Ansichten sind, die jeweils die Auswahlreihenfolgen der Sprachkommunikationskanäle in dem Mehrträger-TDMA-Schema gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen,
21 eine Ansicht ist, die eine Anordnung eines Mobil-Kommunikationssystems zeigt;
22 ein Flußdiagramm zur Erklärung eines herkömmlichen Wiederverwendungsschemas zeigt.
21 zeigt die Anordnung eines Mobil-Kommunikationssystems, das ein Kanalzuweisungsverfahren gemäß der vor liegenden Erfindung verwendet. Dieses Mobil-Kommunikationssystem umfaßt eine Vermittlungsstelle 1200, mehrere Basisstationen, z. B. Basisstationen 1201 und 1202, und mehrere Mobilstationen, z. B. Mobilstationen 1203 und 1204. Die Basisstationen 1201 und 1202 decken jeweils die Zellen 1205 und 1206 ab. Die Referenzsymbole Dup, Uup, Ddown und Udown bezeichnen jeweils einen netzaufwärts gehenden (Hinrichtung) Trägerpegel in der Basisstation 1201, einen netzaufwärts gehenden Interferenzpegel in der Basisstation 1201, einen netzabwärts gehenden (Rückrichtung) Trägerpegel in der Mobilstation 1203 und einen netzabwärts gehenden Interferenzpegel in der Mobilstation 1203. Wenn eine Sprachkommunikationsanforderung in der Mobilstation 1203 erzeugt wird, die in der Zelle vorhanden ist, zu der die Basisstation 1201 gehört, wird ein Sprachkommunikationskanal ausgewählt und verwendet, in dem ein netzaufwärts gehendender CIR-Wert (Dup-Uup) in der Basisstation 1201 und ein netzabwärts gehendender CIR-Wert (Ddown-Udown) in der Mobilstation 1203 jeweils gleich oder größer als die Werte von vorbestimmten Pegeln sind.
1 zeigt den Steuerungsablauf, der von einer Basisstation durchgeführt wird, die das Kanalzuweisungsschema der vorliegenden Erfindung, und insbesondere eine Ausführungsform der Kanalzuweisungssteuerung, ausführt, die ansprechend auf eine Sprachkommunikationsanforderung durchgeführt werden soll. Es wird angenommen, daß die Basisstation periodisch einen netzaufwärts gehenden Interferenzpegel Uup(i) von einem freien Sprachkommunikationskanal empfängt und speichert und die Übertragungsleistung P_MS der Mobilstation und die Übertragungsleistung P_BS der Basisstation bekannt sind.
Wenn eine Sprachkommunikationsanforderung erzeugt wird, wird der Empfangspegel eines abgehenden Rufanforderungssignals (wenn von der Mobilstation ein abgehender Ruf erzeugt werden soll) oder eines ACK-Signals (wenn von der Mobilstation ein ankommender Ruf empfangen wird), das von der Mobilstation über einen Steuerkanal geliefert wird, in der Basisstation als der netzaufwärts gehendende Trägerpegel Dup gespeichert (Schritt S100). Ein Wert, der durch Subtrahieren des Pegels Dup von der Übertragungsleistung P_MS erhalten wird, wird als ein Ausbreitungsverlust L zwischen der Basisstation und der Mobilstation bestimmt (Schritt S101). Da angenommen werden kann, daß zwischen den netzaufwärts gehenden und netzabwärts gehenden Kommunikationsstrecken Umkehrbarkeit besteht und die beiden Strecken den gleichen Ausbreitungsverlust L haben, kann der netzabwärts gehendende Trägerpegel Ddown in der Mobilstation durch Subtrahieren des Ausbreitungsverlusts L von der Übertragungsleistung P_BS erhalten werden (Schritt S102). Da die gewünschten Signalpegel Dup und Ddown erhalten werden, ist die Basisstation bereit, den Suchvorgang zu beginnen. Zuerst wird eine Sprachkommunikationskanal-Priorität i auf "1" eingestellt (Schritt S103) und es wird geprüft, ob ein Kanal mit erster Priorität #1 frei ist (Schritt S104). Wenn der Kanal #1 frei ist, wird ein Wert, der durch Subtrahieren eines Interferenzpegels Uup(1) des Sprachkommunikationskanals #1 von dem Pegel Dup erhalten wird, d. h. der netzaufwärts gehendende CIR-Wert, mit einem ersten Pegel LV1 verglichen (Schritt S105). Wenn der netzaufwärts gehendende CIR-Wert gleich oder größer als der Wert des ersten Pegels LV1 ist, weist die Basisstation die Mobilstation an, einen Interferenzpegel Udown(1) des Sprachkommunikationskanals #1 zu messen, und empfängt das Ergebnis von der Mobilstation (Schritt S106). Ein Wert, der durch Subtrahieren des Pegels Udown(1) von dem Pegel Ddown erhalten wird, d. h. der netzabwärts gehendende CIR-Wert, wird dann mit dem ersten Pegel LV1 verglichen (Schritt S107). Wenn der netzabwärts gehendende CIR-Wert auch gleich oder größer als der Wert des ersten Pegels LV1 ist, wird der Sprachkommunikationskanal #1 ansprechend auf die Sprachkommunikationsanforderung zugewiesen (Schritt S108). Wenn der Sprachkommunikationskanal #1 gerade belegt ist oder der netzaufwärts gehendende oder netzabwärts gehendende CIR-Wert des Sprachkommunikationskanals #1 geringer als der Wert des ersten Pegels LV1 ist, wird die Priorität i um eins inkrementiert, um einen der zweiten Priorität entsprechenden Kanal #2 auszuwählen (Schritt S110). Daraufhin werden die Schritte S104 bis S107 auf die gleiche Weise wie weiter oben beschrieben wiederholt, wobei auf diese Weise eine Interferenzbedingungsbestimmung durchgeführt wird. Wenn eine derartige Bestimmung hinsichtlich eines letzten Sprachkommunikationskanals #n durchgeführt wird (Schritt S109) und kein verwendbarer Sprachkommunikationskanal gefunden werden kann, wird ein Rufverlust bestimmt (Schritt S111).
Das heißt, da es in der vorliegenden Erfindung keine Notwendigkeit gibt, eine komplizierte Verarbeitung, d. h. Berechnung der mittleren CIR-Werte aller freien Kanäle in einem Eigenbereich und einer anderen Zone und Auswahl eines Kanals mit dem minimalen mittleren CIR-Wert, durchzuführen, werden die Sprachkommunikationskanäle in einer festen Reihenfolge abgesucht. In diesem Fall wird die Frequenznutzungseffizienz verbessert, indem die gleiche Auswahlreihenfolge der Sprachkommunikationskanäle in allen Zellen festgelegt wird, anstatt die Auswahlreihenfolge in Zelleneinheiten zu ändern. Der Grund für diese Verbesserung wird weiter unten beschrieben. Es wird angenommen, daß eine Gesamtmenge von n Sprachkommunikationskanälen vorhanden sei und die Sprachkanäle mit höherer Priorität #1 in jeder Zelle bevorzugt ausgewählt werden. In einem derartigen Fall wird die verwendete Frequenz eines Sprachkommunikationskanals allmählich von dem Kanal mit der Priorität #n zum Kanal mit der Priorität #1 erhöht. Deshalb wird, selbst wenn der Interferenzpegel jedes freien Sprachkommunikationskanals in jeder beliebigen der Basis- oder Mobilstationen gemessen wird, beobachtet, daß der Interferenzpegel dazu neigt, abzunehmen, während die Kanalprioritätszahl auf #n erhöht wird. Wenn die Auswahl der Sprachkommunikationskanäle in einem derartigen Zustand bevorzugt beim Sprachkommunikationskanal #1 begonnen wird, kann, ähnlich wie beim flexiblen Wiederverwendungs schema, ein Sprachkommunikationskanal mit einer kleineren Toleranzgrenze des CIR-Werts zugewiesen werden.
Außerdem neigt ein Sprachkommunikationskanal mit einem hohen Interferenzpegel und einer hohen Priorität gemäß der vorliegenden Erfindung dazu, einer Mobilstation in der Nähe einer Basisstation zugewiesen zu werden, weil eine derartige Mobilstation einen ausreichend hohen Trägerpegel hat. Im Gegensatz dazu neigt ein Sprachkommunikationskanal mit einem niedrigen Interferenzpegel und niedriger Priorität dazu, einer weit von der Basisstation entfernten Mobilstation zugewiesen zu werden, weil eine derartige Mobilstation einen niedrigen Trägerpegel hat. Folglich stimmen die Entfernungen zwischen Mobilstationen und Basisstationen, die den gleichen Sprachkommunikationskanal verwenden, fast miteinander überein, so daß Kanäle mit hohen Prioritäten hauptsächlich von Mobilstationen in der Nähe von Basisstationen verwendet werden und Kanäle mit niedrigen Prioritäten hauptsächlich von Mobilstationen verwendet werden, die entfernt von Basisstationen sind, wodurch eine effiziente Kanalzuweisung realisiert wird. Da die Entfernungen zwischen Basisstationen und Mobilstationen, die den gleichen Sprachkommunikationskanal verwenden, bei dem flexiblen Wiederverwendungsschema kaum miteinander übereinstimmen, werden die Kanäle ineffizient verwendet.
2 zeigt den Steuerungsablauf, der von der Basisstation durchgeführt wird, die das Kanalzuweisungsverfahren der vorliegenden Erfindung, und insbesondere eine Ausführungsform der Kanalschaltungssteuerung, die einen gerade verwendeten Sprachkommunikationskanal betrifft, ausführt.
Selbst wenn beim Beginn der Sprachkommunikation ein gegebener Kanal, der einen CIR-Wert gleich oder größer als der Wert des ersten Pegels hat und ausreichende Signalqualität liefert, verwendet wird, kann der Trägerpegel verringert werden oder der Interferenzpegel kann erhöht werden, wenn die Mobilstation fortbewegt wird, was eine Verringerung des CIR-Werts bewirkt und zu einer Verschlechterung der Signalqualität führt. Aus diesem Grund mißt die Basisstation pe riodisch die Signalqualitäten von netzaufwärts gehenden Kommunikationsstrecken hinsichtlich aller gerade verwendeten Sprachkommunikationskanäle oder veranlaßt, daß die Mobilstationen die Signalqualitäten der netzabwärts gehenden Kommunikationsstrecken messen, und führt auf der Basis der Meßergebnisse die in 2 gezeigte Steuerungsverarbeitung durch. In diesem Fall kann eine Signalqualität entweder auf einem CIR-Wert oder einer Bitfehlerrate basieren.
Die Basisstation vergleicht eine Signalqualität Qup einer netzaufwärts gehenden Kommunikationsstrecke und eine Signalqualität Qdown einer netzabwärts gehenden Kommunikationsstrecke, die beide als Meßergebnisse erhalten wurden, mit einem zweiten Pegel LV2 (Schritt S200). Wenn beide Signalqualitäten Qup und Qdown gleich oder höher als der zweite Pegel LV2 sind, wird die Verarbeitung sofort abgeschlossen. Wenn eine der Signalqualitäten Qup und Qdown geringer als der zweite Pegel LV2 ist, wird der Empfangspegel des entsprechenden Sprachkommunikationskanals als ein Trägerpegel Dup gespeichert (Schritt S201). Ein Wert, der durch Subtrahieren des Pegels Dup von der Übertragungsleistung P_MS erhalten wird, wird als der Ausbreitungsverlust L zwischen der Basisstation und der Mobilstation bestimmt (Schritt S202). Da angenommen werden kann, daß zwischen den netzaufwärts gehenden und netzabwärts gehenden Kommunikationsstrecken Umkehrbarkeit besteht und die beiden Strecken den gleichen Ausbreitungsverlust L haben, kann ein netzabwärts gehendender Trägerpegel Ddown in der Mobilstation durch Subtrahieren des Ausbreitungsverlusts L von der Übertragungsleistung P_BS erhalten werden (Schritt S203). Daraufhin wird eine Sprachkommunikationskanal-Priorität i auf "1" gesetzt (Schritt S204), und es wird geprüft, ob ein Sprachkommunikationskanal #1 frei ist (Schritt S205). Wenn der Sprachkommunikationskanal #1 frei ist, wird ein Wert, der durch Subtrahieren eines Interferenzpegels Uup(1) des Sprachkommunikationskanals #1 von dem Pegel Dup erhalten wird, d. h. ein netzaufwärts gehendender CIR-Wert, mit einem dritten Pegel LV3 verglichen (Schritt S206). Wenn der netzaufwärts gehendende CIR-Wert gleich oder größer als der Wert des dritten Pegels LV3 ist, weist die Basisstation die Mobilstation an, einen Interferenzpegel Udown(1) des Sprachkommunikationskanals #1 zu messen, und empfängt das Ergebnis von der Mobilstation (Schritt S207). Ein Wert, der durch Subtrahieren des Pegels Udown(1) von dem Pegel Ddown erhalten wird, d. h. ein netzabwärts gehendender CIR-Wert, wird dann mit dem dritten Pegel LV3 verglichen (Schritt S208). Wenn der netzabwärts gehendende CIR-Wert auch gleich oder größer als der Wert des dritten Pegels LV3 ist, wird der gerade verwendete Sprachkommunikationskanal auf den Sprachkommunikationskanal #1 umgeschaltet (Schritt S209). Wenn der Sprachkommunikationskanal #1 gerade verwendet wird oder der netzaufwärts gehendende oder netzabwärts gehendende CIR-Wert des Sprachkommunikationskanals #1 geringer als der dritte Pegel LV3 ist, wird die Priorität i um eins inkrementiert, um einen Kanal #2 mit der zweiten Priorität auszuwählen (Schritt S211). Daraufhin wird die Interferenzbedingungsbestimmung durchgeführt, indem die Schritte S205 bis S208 auf die gleiche Weise wie weiter oben beschrieben durchgeführt werden. Wenn die Bestimmung hinsichtlich eines letzten Sprachkommunikationskanals #n durchgeführt wird (Schritt S210), ohne einen verwendbaren Kommunikationskanal zu finden, wird die Verarbeitung sofort abgeschlossen.
Um eine ausreichend hohe Signalqualität über die Sprachkommunikation aufrecht zu erhalten, heißt dies, daß in der vorliegenden Erfindung, wenn die Signalqualität geringer als der zweite Pegel wird, als ein Schaltpegel, der gerade verwendete Kanal auf einen anderen Kanal umgeschaltet wird, der einen CIR-Wert gleich oder größer als der Wert des dritten Pegels sicherstellen kann. Um eine Kanalzuweisung mit hoher Frequenznutzungseffizienz zu realisieren, werden bei diesem Kanalumschaltungsvorgang Sprachkanäle in der Prioritätsreihenfolge ausgewählt, die allen Zellen gemeinsam ist. Die Signalqualität eines gerade verwendeten Kanals kann durch einen CIR-Wert oder eine Bitfehlerrate dargestellt werden. Als ein Verfahren zum Messen des CIR-Werts eines gerade verwendeten Sprachkommunikationskanals ist ein Verfahren verfügbar, das eine Überlagerungserscheinung verwendet (Kozono und Ishikawa: "A New Method of Co-Channel D/U Measurement Using Squared Law Envelope Differential Detection", Institute of Electronics, Information and Communication Engineers, Communication Technical Report, CS83-13, S. 93–98). Außerdem kann die Bitfehlerrate eines gerade verwendeten Sprachkommunikationskanals leicht gemessen werden, indem eine Bitfolge mit einem vorbestimmten Muster durch den Kanal übertragen wird.
3 zeigt den Steuerungsablauf, der von der Basisstation durchgeführt wird, die das Kanalzuweisungsverfahren der vorliegenden Erfindung, und insbesondere eine Ausführungsform der Steuerungsverarbeitung zum Aktualisieren der ersten und dritten Pegel, ausführt. Die Basisstation mißt eine Verlustwahrscheinlichkeit innerhalb einer Zeit T in beliebigen Zeitintervallen T, d. h. das Verhältnis der Anzahl von Sprachkommunikationsanforderungen, die zu Fehlschlägen beim Finden von Sprachkommunikationskanälen, d. h. Sprachverlusten, führt, zur Gesamtzahl an Sprachkommunikationsanforderungen, und bestimmt das Meßergebnis als eine Verlustwahrscheinlichkeit Pb (Schritt S300). Die Verlustwahrscheinlichkeit Pb wird mit einem spezifischen Wert Pb_req verglichen (Schritt S301). Wenn die Verlustwahrscheinlichkeit geringer als der spezifische Wert Pb_req ist, werden der erste und zweite Pegel LV1 und LV3 um einen vorbestimmten Wert x erhöht (Schritte S302 und S303). Wenn die Verlustwahrscheinlichkeit Pb im Gegensatz dazu gleich oder größer als der spezifische Wert Pb_req ist, werden der erste und dritte Pegel LV1 und LV3 um den vorbestimmten Wert x verringert (Schritte S304 und S305). Obwohl der erste und dritte Pegel LV1 und LV3 bei der in 3 gezeigten Steuerungsverarbeitung um den gleichen Wert x erhöht bzw. verringert werden, können die beiden Pegel um verschiedene Werte erhöht bzw. verringert werden. Wenn das Verkehrsvolumen groß ist, werden mit dieser Steuerung die ersten und dritten Pegel LV1 und LV3 verringert und umgekehrt. Deshalb können alle Sprachkommunikationskanäle immer effektiv genutzt werden.
Insbesondere wird angenommen, daß die ersten und dritten Pegel fest sind. Wenn das Verkehrsvolumen groß ist, werden in diesem Fall alle Kanäle verwendet. Wenn das Verkehrsvolumen jedoch klein ist, werden nur Kanäle mit hohen Prioritäten verwendet, und Kanäle mit niedrigen Prioritäten werden überhaupt nicht verwendet. In diesem Zustand wird die Signalqualität (d. h. der CIR-Wert), selbst wenn eine ausreichende Zahl von Kanälen vorhanden ist, auf dem Minimum gehalten. Eine derartige ineffiziente Verwendung von Kanälen kann durch Ändern von vorbestimmten Werten der ersten und dritten Pegel verhindert werden. Wenn zum Beispiel das Verkehrsvolumen klein ist, werden die ersten und dritten Pegel erhöht, um Kanäle mit niedriger Priorität zu verwenden, wobei auf diese Weise die Signalqualität verbessert wird. Wenn das Verkehrsvolumen groß ist werden im Gegensatz dazu die ersten und dritten Pegel verringert, um die Verkehrskapazität zu erhöhen. Um eine derartige Steuerung durchzuführen, wird gemäß der vorliegenden Erfindung eine Verlustwahrscheinlichkeit innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne gemessen. Wenn das Meßergebnis gleich oder größer als ein spezifischer Wert ist, wird bestimmt, daß das Verkehrsvolumen groß ist, und die ersten und dritten Pegel werden verringert. Wenn das Meßergebnis geringer als der spezifische Wert ist, wird bestimmt, daß das Verkehrsvolumen klein ist, und die ersten und dritten Pegel werden erhöht.
4 zeigt den Steuerungsablauf, der von der Basisstation durchgeführt wird, die das Kanalzuweisungsverfahren der vorliegenden Erfindung, und insbesondere eine andere Ausführungsform der Steuerungsverarbeitung zum Aktualisieren der ersten und dritten Pegel, ausführt. Die Basisstation mißt eine Kanalumschaltungszahl innerhalb einer Zeit T in beliebigen Zeitintervallen T und bestimmt das Meßergebnis als eine Kanalumschaltungszahl N (Schritt S400). Die Kanalumschaltungszahl N wird mit einem spezifischen Wert N_req verglichen (Schritt S401). Wenn die Kanalumschaltungszahl N gleich oder größer als der spezifische Wert N_req ist, werden der erste und der dritte Pegel LV1 und LV3 um einen vorbestimmten Wert w erhöht (Schritte S402 und S403). Mit dieser Steuerung kann die Kanalumschaltungszahl N immer auf einen Wert unter dem spezifischen Wert begrenzt werden.
Es wird angenommen, daß die Steuermenge x in 3 gleich der Steuermenge w in 4 ist. Wenn in diesem Fall die Verlustwahrscheinlichkeit gleich oder größer als der spezifische Wert ist und die Kanalumschaltungszahl gleich oder größer als der spezifische Wert ist, werden der erste und dritte Pegel nicht geändert. Wenn die Kanalumschaltungszahl auf einen Wert unter dem spezifischen Wert begrenzt werden muß, wird selbst in einem solchen Fall die Steuermenge w in 4 größer eingestellt als die Steuermenge x in 3.
Wenn das Verkehrsvolumen erhöht wird, werden der erste und dritte Pegel insbesondere verringert, um den zweiten Pegel anzunähern, bei dem das Kanalumschalten beginnt. Als Folge tritt eine Kanalumschaltung häufig auf. Jedoch müssen die Kanalumschaltungen innerhalb einer maximal erlaubten Zahl durchgeführt werden, der durch die Verarbeitungskapazität der Basisstationsvorrichtung und der Vermittlung bestimmt ist. Um die Kanalumschaltungszahl auf die maximal erlaubte Zahl oder weniger zu begrenzen, wird gemäß der vorliegenden Erfindung eine Kanalumschaltungszahl innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne gemessen. Wenn das Meßergebnis die maximal erlaubte Zahl überschreitet, werden der erste und dritte Pegel erhöht.
5 zeigt den Steuerungsablauf, der von der Basisstation durchgeführt wird, die das Kanalzuweisungsverfahren der vorliegenden Erfindung, und insbesondere eine Ausführungsform der Steuerungsverarbeitung zum Aktualisieren der ersten und dritten Pegel, ausführt. Die Basisstation mißt eine Kanalumschaltungsfehlerzahl innerhalb einer Zeit T in beliebigen Zeitintervallen T, d. h. die Anzahl der Male, die die Signalqualität eines gerade verwendeten Sprachkommunikationskanals geringer als der zweite Pegel wird und ein anderer Sprachkommunikationskanal mit einem CIR-Wert gleich oder größer als der Wert des dritten Pegels nicht gefunden werden kann. Die Basisstation bestimmt dann das Meßergebnis als eine Kanalumschaltungsfehlerzahl M (Schritt S500). Die Kanalumschaltungsfehlerzahl M wird mit einem spezifischen Wert M_req verglichen (Schritt S501). Wenn die Kanalumschaltungsfehlerzahl M gleich oder größer als der spezifische Wert M_req ist, wird ein erster Pegel LV1 um einen vorbestimmten Wert y erhöht (Schritt S502), und ein dritter Pegel LV3 wird um einen vorbestimmten Wert z verringert (Schritt S503). Wenn im Gegensatz dazu die Kanalumschaltungsfehlerzahl M geringer als der spezifische Wert M_req ist, wird der erste Pegel LV1 um den vorbestimmten Wert y verringert (Schritt S504), und der dritte Pegel LV3 wird um den vorbestimmten Wert z erhöht (Schritt S505) . Obwohl in der in 5 gezeigten Steuerungsverarbeitung sowohl die ersten als auch die dritten Pegel LV1 und LV3 erhöht bzw. verringert werden, kann nur einer der Pegel erhöht oder verringert werden. Wenn eine große Anzahl von Kanalumschaltungsfehlern auftritt, wird bei dieser Steuerung der Unterschied zwischen den ersten und dritten Pegeln LV1 und LV3 erhöht und umgekehrt, wodurch die Kanalumschaltungsfehlerzahl konstant gehalten wird.
Insbesondere wird der Konstruktionszielwert einer Verlustwahrscheinlichkeit hinsichtlich Sprachkommunikationsanforderungen im allgemeinen auf 1 bis 3% festgelegt, während die Wahrscheinlichkeit, daß ein Ruf während einer Sprachkommunikation erzwungenermaßen durch einen Kanalumschaltungsfehler (erzwungene Trennungswahrscheinlichkeit) unterbrochen wird, auf einen Wert von 1/10 der Verlustwahrscheinlichkeit oder weniger spezifiziert wird. Eine derartige Anwendung der vorliegenden Erfindung kann realisiert werden, indem der dritte Pegel oder ein CIR-Wert bei einem Kanalumschaltungsvorgang auf weniger als den ersten Pegel eines CIR-Werts in einem Sprachkommunikationsanforderungsvorgang eingestellt wird. Wenn jedoch der dritte Pegel übermäßig verringert wird, wird die Kanalumschaltungszahl erhöht. Um den Unterschied zwischen den ersten und dritten Pegeln bedarfsweise einzustellen, wird gemäß der vorliegenden Erfindung eine Kanalumschaltungsfehlerzahl, d. h. die Anzahl der Male, die die Signalqualität eines gerade verwendeten Sprachkommunikationskanals geringer als der zweite Pegel wird und ein anderer Sprachkommunikationskanal mit einem CIR-Wert gleich oder größer als der Wert des dritten Pegels nicht innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne gefunden werden kann, gemessen. Wenn die gemessene Zahl gleich oder größer als der spezifische Wert einer erzwungenen Trennungswahrscheinlichkeit ist, wird der Unterschied zwischen den ersten und dritten Pegeln erhöht. Wenn die Zahl geringer als der spezifische Wert ist, wird der Unterschied zwischen den ersten und dritten Pegeln verringert.
6 zeigt den Steuerungsablauf, der von der Basisstation durchgeführt wird, die das Kanalzuweisungsverfahren der vorliegenden Erfindung, und insbesondere eine Ausführungsform der Steuerungsverarbeitung zum Aktualisieren des zweiten Pegels, ausführt. Die Basisstation mißt eine Interferenzzahl innerhalb einer Zeit T in beliebigen Zeitintervallen T, d. h. die Anzahl der Male, die die Signalqualität eines gerade verwendeten Sprachkommunikationskanals geringer als der minimal erlaubte Pegel wird, und bestimmt das Meßergebnis als eine Interferenzzahl K (Schritt S600). Die Interferenzzahl K wird mit einem spezifischen Wert K_req verglichen (Schritt S601). Wenn die Interferenzzahl K gleich oder größer als der spezifische Wert K_req ist, wird ein zweiter Pegel LV2 um einen vorbestimmten Wert x erhöht (Schritt S602). Wenn die Interferenzzahl K im Gegensatz dazu geringer als der spezifische Wert K_req ist, wird der zweite Pegel LV2 um den vorbestimmten Wert x verringert (Schritt S603). Wenn die Interferenzzahl groß ist, wird bei dieser Steuerung der zweite Pegel LV2 erhöht und umgekehrt, wobei auf diese Weise die Interferenzzahl konstant gehalten wird.
Insbesondere um Sprachkommunikation ordentlich durchzuführen, muß die Signalqualität während der Sprachkommunikation auf einen bestimmten Pegel oder mehr festgelegt werden. Um die Signalqualität während der Sprachkommunikation auf dem minimal erlaubten Pegel oder darüber zu halten, muß der Wert des zweiten Pegels auf größer als der minimale erlaubte CIR-Wert eingestellt werden, um das Kanalumschalten zu fördern. Wenn jedoch der zweite Pegel übermäßig erhöht wird, wird die Kanalumschaltungszahl erhöht. Um den zweiten Pegel bedarfsgerecht einzustellen, wird gemäß der vorliegenden Erfindung eine Signalqualitätsverschlechterungszahl, d. h. die Anzahl der Male, die die Signalqualität eines gerade verwendeten Sprachkommunikationskanals innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne geringer als der minimale erlaubte Pegel wird, gemessen. Wenn die gemessene Zahl gleich oder größer als der spezifische Wert einer Signalqualitätverschlechterungszahl ist, wird der zweite Pegel erhöht. Wenn die Zahl geringer als der spezifische Wert ist, wird der zweite Pegel verringert.
7 zeigt den Steuerungsablauf, der von der Basisstation durchgeführt wird, die das Kanalzuweisungsverfahren der vorliegenden Erfindung, und insbesondere eine andere Ausführungsform der Kanalschaltungssteuerung, die einen gerade verwendeten Sprachkommunikationskanal betrifft, ausführt.
Die Basisstation wählt zufällig einen der gerade verwendeten Sprachkommunikationskanäle aus und bestimmt seine Priorität als eine Priorität i (Schritt S700). Ein netzaufwärts gehendender Trägerpegel Dup wird dann gespeichert (Schritt S701). Ein Wert, der durch Subtrahieren des Pegels Dup von der Übertragungsleistung P_MS erhalten wird, wird als ein Ausbreitungsverlust L zwischen der Basisstation und der Mobilstation bestimmt (Schritt S702). Da angenommen werden kann, daß zwischen den netzaufwärts gehenden und netzabwärts gehenden Kommunikationsstrecken Umkehrbarkeit besteht und die beiden Strecken den gleichen Ausbreitungsverlust L haben, kann ein netzabwärts gehendender Trägerpegel Ddown in der Mobilstation durch Subtrahieren des Ausbreitungsverlusts L von der Übertragungsleistung P_BS erhalten werden (Schritt S703). Daraufhin wird eine Sprachkommunikationskanal-Priorität i auf "1" festgelegt (Schritt S704) und es wird geprüft, ob ein Sprachkommunikationskanal #1 frei ist (Schritt S705). Wenn der Sprachkommunikationskanal #1 frei ist, wird ein Wert, der durch Subtrahieren eines Interferenzpegels Uup(1) des Sprachkommunikationskanals #1 von dem Pegel Dup erhalten wird, d. h. ein netzaufwärts gehendender CIR-Wert, mit einem vierten Pegel LV4 verglichen (Schritt S706). Wenn der netzaufwärts gehendende CIR-Wert gleich oder größer als der Wert des vierten Pegels LV4 ist, weist die Basisstation die Mobilstation an, einen Interferenzpegel Udown(1) des Sprachkommunikationskanals #1 zu messen, und empfängt das Ergebnis von der Mobilstation (Schritt S707). Ein Wert, der durch Subtrahieren des Pegels Udown(1) von dem Pegel Ddown erhalten wird, d. h. ein netzabwärts gehendender CIR-Wert, wird dann mit dem vierten Pegel LV4 verglichen (Schritt S708). Wenn der netzabwärts gehendende CIR-Wert auch gleich oder größer als der Wert des vierten Pegels LV4 ist, wird der ausgewählte Sprachkommunikationskanal auf den Sprachkommunikationskanal #1 umgeschaltet (Schritt S709), und die Verarbeitung wird abgeschlossen. Wenn der Sprachkommunikationskanal #1 gerade verwendet wird und der netzaufwärts gehendende oder netzabwärts gehendende CIR-Wert des Sprachkommunikationskanals #1 geringer als der Wert des vierten Pegels LV4 ist, wird die Priorität i um eins inkrementiert, um einen Kanal #2 mit der zweiten Priorität auszuwählen (Schritt S710). Daraufhin wird die Priorität i des in Schritt S710 als ein Umschaltezielkandidat ausgewählten Sprachkommunikationskanals mit der Priorität i des gerade verwendeten in Schritt S700 ausgewählten Sprachkommunikationskanals verglichen (Schritt S711). Wenn die Priorität i des Umschaltezielkandidat-Sprachkommunikationskanals geringer als die Priorität i des gerade verwendeten Sprachkommunikationskanals ist, werden die Schritte S705 bis S708 wiederholt, um zu prüfen, ob das Kanalumschalten durchgeführt werden kann. Wenn die Priorität i des Umschaltezielkandidat-Sprachkommunikationskanals gleich der Priorität i des gerade verwendeten Sprachkommunikationskanals wird, wird die Steuerungsverarbeitung abgeschlossen.
Insbesondere um einen gerade verwendeten Sprachkommunikationskanal auf einen freien Sprachkommunikationskanal mit einer höheren Priorität umzuschalten, wenn ein derartiger Kanal mit hoher Priorität nach Beendigung einer Sprachkommunikation oder einer Kanalumschaltung zu einer benachbarten Basisstation frei wird, wählt die Basisstation gemäß der vorliegenden Erfindung zufällig eine gerade verwendete Sprachkommunikation aus und prüft, ob der ausgewählte Kanal auf eine Sprachkommunikation mit höherer Priorität umgeschaltet werden kann. Ähnlich der Verarbeitung für eine Sprachkommunikationsanforderung wählt die Basisstation freie Sprachkommunikationskanäle in der Prioritätsreihenfolge aus, die für mehrere Zellen gemeinsam ist. Wenn ein ausgewählter freier Kanal eine höhere Priorität als die des gerade verwendeten Sprachkommunikationskanals und auch einen CIR-Wert gleich oder größer als der Wert des vierten Pegels hat, wird die Kanalumschaltung durchgeführt.
In der in 7 gezeigten Steuerungsverarbeitung wählt die Basisstation gerade verwendete Sprachkommunikationskanäle in einer zufälligen Reihenfolge aus. In der in 8 und 9 gezeigten Steuerungsverarbeitung, die weiter unten beschrieben werden soll, wird die Auswahlreihenfolge gerade verwendeter Sprachkommunikationskanäle jedoch spezifiziert.
8 zeigt noch eine andere Ausführungsform der Steuerungsverarbeitung, die von der Basisstation durchgeführt wird, die das Kanalzuweisungsverfahren der vorliegenden Erfindung ausführt.
Die Basisstation beginnt die in 8 gezeigte Steuerungsverarbeitung in beliebigen Zeitintervallen T. Die Basisstation mißt die netzaufwärts gehenden Trägerpegel aller gerade verwendeten Sprachkommunikationskanäle (Schritt S800). Ein Parameter n zum Identifizieren eines Sprachkommunikationskanals wird auf "1" festgelegt (Schritt S801). Ein gerade verwendeter Sprachkommunikationskanal mit einem n.-höchsten netzaufwärts gehenden Trägerpegel Dup wird als ein zu schaltender Kanal ausgewählt (Schritt S802). Die unter Bezug auf 7 beschriebene Steuerungsverarbeitung wird durchgeführt, um zu prüfen, ob der ausgewählte gerade verwendete Sprachkommunikationskanal auf einen Sprachkommunikationskanal mit höherer Priorität umgeschaltet werden kann (Schritt 803). Wenn die in 7 gezeigte Steuerungsverarbeitung abgeschlossen ist, wird der Parameter n um eins inkrementiert, um einen gerade verwendeten Sprachkommunikationskanal mit dem nächsthöchsten netzaufwärts gehenden Trägerpegel Dup auszuwählen (Schritt S804). Es wird geprüft, ob die Steuerungsverarbeitung für alle gerade verwendeten Sprachkommunikationskanäle abgeschlossen ist (Schritt S805). Wenn die Verarbeitung abgeschlossen ist, wird die Steuerungsverarbeitung beendet. Wenn die Verarbeitung nicht abgeschlossen ist, werden die Schritte S802 bis S804 wiederholt.
Insbesondere bei einer Kanalumschaltung auf einen Sprachkommunikationskanal mit höherer Priorität wird ein Sprachkommunikationskanal mit höherer Priorität bevorzugt einer Mobilstation zugewiesen, die sich näher an der Basisstation befindet. Die Entfernungen von der Basisstation zu den Mobilstationen haben eine starke Korrelation zu den netzaufwärts gehenden Trägerempfangspegeln und der Prioritätsreihenfolge der gerade verwendeten Sprachkommunikationskanäle. Das heißt, eine näher an der Basisstation liegende Mobilstation neigt dazu, einen höheren netzaufwärts gehenden Trägerempfangspegel zu haben, und der gerade verwendete Sprachkommunikationskanal neigt dazu, eine höhere Priorität zu haben. Aus diesem Grund mißt die Basisstation in der vorliegenden Erfindung die netzaufwärts gehenden Trägerempfangspegel aller gerade verwendeten Sprachkommunikationskanäle in beliebigem zeitlichen Ablauf und prüft, ob der gerade verwendete Sprachkommunikationskanal mit einem hohen Empfangspegel auf einen Sprachkommunikationskanal mit einer höheren Priorität umgeschaltet werden kann.
9 zeigt noch eine andere Ausführungsform der Steuerungsverarbeitung, die von der Basisstation durchgeführt wird, die das Kanalzuweisungsverfahren der vorliegenden Erfindung ausführt.
Die Basisstation beginnt die in 9 gezeigte Steuerungsverarbeitung in beliebigen Zeitintervallen T. Die Basisstation legt einen Parameter n zum Identifizieren eines Sprachkommunikationskanals auf "1" fest (Schritt S900). Es wird dann geprüft, ob ein Sprachkommunikationskanal mit einer nten Priorität gerade verwendet wird (Schritt S901). Wenn der nte Sprachkommunikationskanal gerade verwendet wird, wird der Sprachkommunikationskanal mit der nten Priorität als ein zu schaltender Kanal ausgewählt (Schritt S902). Die unter Bezug auf 7 beschriebene Steuerungsverarbeitung wird durchgeführt, um zu prüfen, ob der ausgewählte gerade verwendete Kanal auf einen Sprachkommunikationskanal mit höherer Priorität umgeschaltet werden kann (Schritt S903). Wenn die in 7 gezeigte Steuerungsverarbeitung abgeschlossen ist oder der nte Sprachkommunikationskanal frei ist, wird der Parameter n um eins inkrementiert, um einen Sprachkommunikationskanal mit der nächsthöchsten Priorität auszuwählen (Schritt S904). Es wird geprüft, ob die Steuerungsverarbeitung für alle gerade verwendeten Sprachkommunikationskanäle abgeschlossen ist (Schritt S905). Wenn die Verarbeitung abgeschlossen ist, wird die Steuerungsverarbeitung beendet. Wenn die Verarbeitung nicht abgeschlossen ist, werden die Schritte S901 bis S904 wiederholt.
Das heißt, gemäß der vorliegenden Erfindung prüft die Basisstation mit einer beliebigen Zeitsteuerung, ob ein gerade verwendete Sprachkommunikationskanal mit einer hohen Priorität auf einen Sprachkommunikationskanal mit einer höheren Priorität umgeschaltet werden kann.
10 zeigt den Steuerungsablauf, der von der Basisstation durchgeführt wird, die das Kanalzuweisungsverfahren der vorliegenden Erfindung, und insbesondere eine Ausführungsform der Steuerungsverarbeitung zum Aktualisieren des vierten Pegels, ausführt. Die Basisstation mißt eine Verlustwahrscheinlichkeit innerhalb einer Zeit T in beliebigen Zeitintervallen T, d. h. die Verhältniszahl von Sprachkommunikationsanforderungen, die zu Fehlschlägen beim Finden von Sprachkommunikationskanälen, d. h. Rufverlusten, führen, zur Gesamtzahl an Sprachkommunikationsanforderungen, und bestimmt das Meßergebnis als eine Verlustwahrscheinlichkeit Pb (Schritt S1000). Die Verlustwahrscheinlichkeit Pb wird mit einem spezifischen Pb_req verglichen (Schritt S1001). Wenn die Verlustwahrscheinlichkeit Pb geringer als der spezifische Wert Pb_req ist, wird ein vierter Pegel LV4 um einen vorbestimmten Wert x erhöht (Schritt S1002). Wenn im Gegensatz dazu die Verlustwahrscheinlichkeit Pb gleich oder größer als der spezifische Wert Pb_req ist, wird der vierte Pegel LV4 um den vorbestimmten Wert x verringert (Schritt S1003). In der in 10 gezeigten Steuerungsverarbeitung wird der vierte Pegel LV4 um den gleichen Wert x erhöht bzw. verringert. Jedoch kann der Pegel um verschiedene Werte erhöht bzw. verringert werden. Wenn das Verkehrsvolumen groß ist, wird bei dieser Steuerung der vierte Pegel LV4 verringert und umgekehrt. Deshalb können immer alle Sprachkommunikationskanäle effektiv genutzt werden.
Das heißt, wenn der Verkehr klein ist, wird der vierte Pegel erhöht, um die Signalqualität zu verbessern, während, wenn das Verkehrsvolumen groß ist, der vierte Pegel verringert wird, um die Verkehrskapazität zu erhöhen. Um eine derartige Steuerung durchzuführen, wird gemäß der vorliegenden Erfindung eine Verlustwahrscheinlichkeit innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne gemessen. Wenn das Meßergebnis gleich oder größer als ein spezifischer Wert ist, wird bestimmt, daß das Verkehrsvolumen groß ist, und der vierte Pegel wird verringert. Wenn das Meßergebnis im Gegensatz dazu geringer als der spezifische Wert ist, wird bestimmt, daß das Verkehrsvolumen klein ist, und der vierte Pegel wird erhöht.
11 zeigt den Steuerungsablauf, der von der Basisstation durchgeführt wird, die das Kanalzuweisungsverfahren der vorliegenden Erfindung, und insbesondere eine andere Ausführungsform der Steuerungsverarbeitung zum Aktualisieren des vierten Pegels, ausführt. Die Basisstation mißt eine Kanalumschaltungszahl innerhalb einer Zeit T in beliebigen Zeitintervallen T und bestimmt das Meßergebnis als eine Kanalumschaltungszahl N (Schritt S1100). Die Kanalumschaltungszahl N wird mit einem spezifischen Wert N_req verglichen (Schritt S1101). Wenn die Kanalumschaltungszahl N gleich oder größer als der spezifische Wert N_req ist, wird ein vierter Pegel LV4 um einen vorbestimmten Wert w erhöht (Schritt S1102). Mit dieser Steuerung kann die Kanalumschaltungszahl N immer auf einen Wert kleiner als der spezifische Wert begrenzt werden.
Es wird angenommen, daß die Steuermenge x in 10 gleich der Steuermenge w in 11 ist. Wenn in diesem Fall die Verlustwahrscheinlichkeit Pb gleich oder größer als der spezifische Wert ist und die Kanalumschaltungszahl N gleich oder größer als der spezifische Wert ist, wird der vierte Pegel LV4 nicht geändert. Selbst in einem derartigen Fall, wenn die Kanalumschaltungszahl auf einen kleineren Wert als den spezifischen Wert begrenzt werden muß, wird die Steuermenge w in 11 größer eingestellt als die Steuermenge x in 10.
Insbesondere wenn das Verkehrsvolumen erhöht wird, wird der vierte Pegel verringert, um den zweiten Pegel anzunähern, bei dem das Kanalumschalten beginnt. Als Folge wird häufiges Kanalumschalten durchgeführt. Um die Kanalumschaltungszahl auf den maximal erlaubten Wert oder weniger zu begrenzen, wird gemäß der vorliegenden Erfindung eine Kanalumschaltungszahl innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne gemessen. Wenn das Meßergebnis die maximal erlaubte Zahl überschreitet, wird der vierte Pegel erhöht.
In einer Mobilstation, z. B. einem tragbaren Endgerät, das häufig Kommunikationen durchführt, während es angehalten oder mit relativ geringer Geschwindigkeit bewegt wird, ändern sich der Trägerpegel und der Interferenzpegel kaum. Selbst wenn einer derartigen Mobilstation ein Kanal mit dem minimalen CIR-Wert zugewiesen wird, tritt kaum eine Verschlechterung der Signalqualität auf. Im Gegensatz dazu ändern sich der Trägerpegel und der Interferenzpegel schnell in einer Mobilstation, z. B. einem in einem Fahrzeug installierten Endgerät, die häufig Kommunikationen durchführt, während sie mit hoher Geschwindigkeit fortbewegt wird. Wenn einer derartigen Mobilstation ein Kanal mit dem minimalen CIR-Wert zugewiesen wird, ist die Wahrscheinlichkeit einer Verschlechterung der Signalqualität sehr hoch. Um eine Verschlechterung der Signalqualität zu vermeiden, wird daher ein Kanal mit dem minimalen CIR-Wert nur der einer Mobilstation der ersteren Art zugewiesen, um die Frequenznutzungseffizienz zu verbessern, während der Mobilstation der letzteren Art ein Kanal mit einem ausreichend großen CIR-Wert zugewiesen wird. 12 bis 18 zeigen Ausführungsformen eines derartigen Falles.
12 zeigt die Anordnung von Funk-Sprachkommunikationskanälen auf der Frequenzachse, welche durch das Kanalzuweisungsverfahren der vorliegenden Erfindung zugewiesen sind. Alle dem System zugewiesenen Kanäle werden in die erste und zweite Gruppe klassifiziert. Die erste Gruppe wird der dynamischen Kanalzuweisung zugeordnet, während die zweite Gruppe der festen Kanalzuweisung zugeordnet wird. Bezug nehmend auf 12 wird die zweite Gruppe ferner in sieben Untergruppen F1 bis F7 unterteilt. Jede Basisstation kann beliebige Kanäle der ersten Gruppe und zu einer vorbestimmten Untergruppe der zweiten Gruppe gehörende Kanäle verwenden. 13 zeigt eine Anordnung der Untergruppen der zweiten Gruppe, die jeweils Basisstationen zugewiesen sind. Bezug nehmend auf 13 zeigt jedes Sechseck eine Zelle an, und die Untergruppen F1 bis F7 sind jeweils in den Basisstationen angeordnet, die sich in den Mitten der jeweili gen Zellen befinden. In diesem Fall ist die Wiederholungszahl (Anschlußgruppengröße) 7.
14 zeigt den Steuerungsablauf, der von der Basisstation durchgeführt wird, die ein Kanalzuweisungsverfahren, d. h. ein Kanalzuweisungsverfahren, das Sprachkommunikationsanforderungen betrifft, ausführt. Es wird angenommen, daß es der Basisstation erlaubt ist, die zur ersten Gruppe gehörenden Kanäle und die zur Untergruppe F1 der zweiten Gruppe in 12 gehörenden Kanäle zu verwenden, und daß die Kennung jeder Mobilstation ein Kennungsbit enthält, welches anzeigt, ob die Mobilstation eine tragbare Einheit oder eine in einem Fahrzeug installierte Einheit ist. Wenn eine Sprachkommunikationsanforderung für einen von der Mobilstation abgehenden Ruf oder einen an der Mobilstation ankommenden Ruf erzeugt wird, fordert und empfängt die Basisstation die Kennung einer mit der Sprachkommunikationsanforderung verbundenen Mobilstation von der Vermittlung oder der Mobilstation (Schritt S1400). Daraufhin prüft die Basisstation auf der Basis des in der Mobilstationskennung enthaltenen Kennungsbits, das die Art der Mobilstation anzeigt, ob die Mobilstation eine tragbare Einheit oder eine in einem Fahrzeug installierte Einheit ist (Schritt S1401). Wenn die Mobilstation eine tragbare Einheit ist, wählt die Basisstation einen passenden Kanal aus den zur ersten Gruppe gehörenden Kanälen aus und weist ihn der Mobilstation zu (Schritt S1402).
In diesem Fall kann als ein Algorithmus zur Kanalauswahl ein Schema zum Zuweisen von Kanälen mit kleinstmöglichen CIR-Werten, wie etwa beim herkömmlichen flexiblen Wiederverwendungsschema, oder ein Schema zum zufälligen Zuweisen von Kanälen verwendet werden. Wenn die Mobilstation eine in einem Fahrzeug installierte Einheit ist, wählt die Basisstation einen passenden Kanal aus den zur Untergruppe F1 der zweiten Gruppe gehörenden Kanälen aus und weist ihn der Mobilstation zu (Schritt S1403). Da die Kanäle der zweiten Gruppe fest zugewiesen sind, um keine Interferenz zu be wirken, machen sämtliche Zuweisungsreihenfolgen keinen großen Unterschied.
Das heißt, alle dem System zugewiesenen Funk-Sprachkommunikationskanäle werden in die erste und zweite Gruppe klassifiziert. Die erste Gruppe wird für eine dynamische Kanalzuweisung verwendet, während die zweite Gruppe für eine feste Kanalzuweisung verwendet wird. Die zweite Gruppe wird ferner in eine Anzahl von Untergruppen unterteilt, die gleich einer Wiederholungszahl (Anschlußgruppengröße) ist. Jeder Basisstation ist es erlaubt, alle zur ersten Gruppe gehörenden Kanäle und die zu einer Untergruppe der zweiten Gruppe gehörenden Funk-Sprachkommunikationskanäle zu verwenden. Da alle Basisstationen die zur ersten Gruppe gehörenden Kanäle verwenden können, wird keine Garantie bezüglich der CIR-Werte der Kanäle geliefert. Da die zur zweiten Gruppe gehörenden Kanäle im Gegensatz dazu nur von Basisstation verwendet werden können, die von entsprechenden Mobilstationen eine vorbestimmte Entfernung oder mehr entfernt sind, wird im voraus garantiert, daß der CIR-Wert jedes zur zweiten Gruppe gehörenden Kanals einen gewissen Wert oder mehr hat.
In einem allgemeinen Autotelefonsystem kann aus der Kennung einer Mobilstation bestimmt werden, ob die Mobilstation ein tragbares Endgerät oder ein in einem Fahrzeug installiertes Endgerät ist. In diesem Fall decodiert jede Basisstation Kennungen, die von Mobilstationen quittiert wurden, und weist tragbaren Endgeräten zur ersten Gruppe gehörende Kanäle zu, während zur zweiten Gruppe gehörende Kanäle in Fahrzeugen installierten Mobilstationen zugewiesen werden.
15 zeigt den Steuerungsablauf, der von der Basisstation durchgeführt wird, die ein Kanalzuweisungsverfahren, d. h. eine Kanalzuweisungssteuerung, die eine gerade belegte Mobilstation betrifft, ausführt. Es wird angenommen, daß es der Basisstation erlaubt ist, die zur ersten Gruppe gehörenden Kanäle und die zur Untergruppe F1 der zweiten Gruppe in 12 gehörenden Kanäle zu verwenden, und daß jede Mobilstation dieses Systems periodisch die aktuelle Übertragungsleistung und eine aktuelle Übertragungsleistungs-Steuermenge an die Basisstation meldet. Die in 15 gezeigte Steuerungsverarbeitung, die eine gerade belegte Mobilstation betrifft, wird periodisch durchgeführt. Die Basisstation mittelt die Ausbreitungsverluste zwischen der gerade belegten Mobilstation und der Eigenstation über eine vorbestimmte Zeit T und bestimmt den Mittelwert als einen Wert L1 (Schritt S1500). Die Basisstation mittelt ferner die Ausbreitungsverluste zwischen der gerade belegten Mobilstation und der Eigenstation über die nächste vorbestimmte Zeit T und bestimmt den Mittelwert als einen Wert L2 (Schritt S1501). Wie weiter oben beschrieben, wird ein Ausbreitungsverlust ohne Übertragungsleistungssteuerung wie folgt berechnet:
[Ausbreitungsverlust] = [Übertragungsleistung der Mobilstation] – [Empfangspegel der Basisstation]
Ein Ausbreitungsverlust mit Übertragungsleistungssteuerung wird wie folgt berechnet:
[Ausbreitungsverlust] = [Übertragungsleistung der Mobilstation] + [Übertragungsleistungs-Steuerungsmenge in der Mobilstation] – [Empfangspegel der Basisstation]
Daraufhin prüft die Basisstation, zu welcher Gruppe der von der gerade belegten Mobilstation gerade verwendete Kanal gehört (Schritt S1502). Wenn der Kanal zur ersten Gruppe gehört, wird der Absolutwert der Differenz (|L1 – L2|) zwischen den Mittelwerten L1 und L2 berechnet und mit einem Schwellwert T1 verglichen (Schritt S1503). Wenn der Absolutwert der Differenz zwischen den Mittelwerten L1 und L2 den Schwellwert T1 überschreitet, weist die Basisstation die Mobilstation an, den gerade belegten Kanal auf einen zur zweiten Gruppe gehörenden freien Kanal umzuschalten (Schritt S1504). Wenn der Absolutwert der Differenz zwischen den Mittelwerten L1 und L2 gleich oder kleiner als der Schwellwert T1 ist, wird keine Verarbeitung durchgeführt. Wenn in Schritt S1502 bestimmt wird, daß der gerade verwendete Kanal zur zweiten Gruppe gehört, wird der Absolutwert der Differenz (|L1 – L2|) zwischen den Mittelwerten L1 und L2 berechnet und mit einem Schwellwert T2 verglichen (Schritt S1505). Wenn der Absolutwert der Differenz zwischen den Mittelwerten L1 und L2 geringer als der Schwellwert T2 ist, weist die Basisstation die Mobilstation an, den gerade verwendeten Kanal auf einen zur ersten Gruppe gehörenden freien Kanal umzuschalten (Schritt 1506). Wenn der Absolutwert der Differenz zwischen den Mittelwerten L1 und L2 gleich oder größer als der Schwellwert ist, wird keine Verarbeitung durchgeführt. Eine zu verwendende Kanalgruppe kann auf der Basis der Varianz von mehreren Meßwerten von mittleren Ausbreitungsverlusten anstelle der Differenz zwischen mittleren Ausbreitungsverlusten in dieser Ausführungsform bestimmt werden.
Insbesondere wenn ein tragbares Endgerät in einem Fahrzeug in fahrendem Zustand verwendet werden soll, wird dem Endgerät gemäß dem weiter oben beschriebenen Verfahren ein zur ersten Gruppe gehörender Kanal zugewiesen, und es kann eine Verschlechterung der Signalqualität bewirkt werden. Außerdem wird einem Endgerät gemäß dem weiter oben beschriebenen Verfahren, wenn ein in einem Fahrzeug installiertes Endgerät in einem Fahrzeug verwendet werden soll, das aufgrund eines Verkehrsstaus anhält, ein zur zweiten Gruppe gehörender Kanal zugewiesen, obwohl doch ein zur ersten Gruppe gehörender Kanal zugewiesen werden kann. Um dieses Problem zu lösen, wird ein mittlerer Ausbreitungsverlust zwischen einer Basisstation und jeder Mobilstation innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne gemessen. Mit diesem Verfahren weist die Basisstation einer Mobilstation, in der der Änderungsbetrag des mittleren Ausbreitungsverlusts klein ist, einen zur ersten Gruppe gehörenden Kanal zu und weist einer Mobilstation, in der der Änderungsbetrag des mittleren Ausbreitungsverlusts groß ist, einen zur zweiten Gruppe gehörenden Kanal zu.
16 zeigt den Steuerungsablauf, der von der Basisstation durchgeführt wird, die ein Kanalzuweisungsverfah ren, d. h. eine Kanalzuweisungssteuerung, die eine gerade belegte Mobilstation betrifft, ausführt. Es wird angenommen, daß es dieser Basisstation erlaubt ist, die zur ersten Gruppe gehörenden Kanäle und die zur Untergruppe F1 in der zweiten Gruppe in 12 gehörenden Kanäle zu verwenden, und daß die Basisstation in diesem System die FOrtbewegungsgeschwindigkeit einer Mobilstation ermitteln kann. Die in 16 gezeigte Steuerungsverarbeitung, die eine gerade belegte Mobilstation betrifft, wird periodisch durchgeführt. Die Basisstation mittelt die Fortbewegungsgeschwindigkeit der gerade belegten Mobilstation über eine vorbestimmte Zeit T und bestimmt den Mittelwert als eine Fortbewegungsgeschwindigkeit v (Schritt S1600). Daraufhin prüft die Basisstation, zu welcher Gruppe der von der gerade belegten Mobilstation gerade verwendete Kanal gehört (Schritt S1601). Wenn der gerade verwendete Kanal zur ersten Gruppe gehört, wird die Fortbewegungsgeschwindigkeit v mit einem Schwellwert T3 verglichen (Schritt 1602). Wenn die Fortbewegungsgeschwindigkeit v den Schwellwert T3 überschreitet, weist die Basisstation die Mobilstation an, den gerade verwendeten Kanal auf einen zur zweiten Gruppe gehörenden freien Kanal umzuschalten (Schritt S1603). Wenn der Wert der Fortbewegungsgeschwindigkeit v gleich oder kleiner als der Schwellwert T3 ist, wird keine Verarbeitung durchgeführt. Wenn in Schritt S1601 bestimmt wird, daß der gerade verwendete Kanal zur zweiten Gruppe gehört, wird die Fortbewegungsgeschwindigkeit v mit einem Schwellwert T4 verglichen (Schritt S1604). Wenn die Fortbewegungsgeschwindigkeit v geringer als der Schwellwert T4 ist, weist die Basisstation die Mobilstation an, den gerade verwendeten Kanal auf einen zur ersten Gruppe gehörenden freien Kanal umzuschalten (Schritt S1605). Wenn der Wert der Fortbewegungsgeschwindigkeit v gleich oder größer als der Schwellwert T4 ist, wird keine Verarbeitung durchgeführt.
Das heißt, anstatt den Änderungsbetrag des mittleren Ausbreitungsverlusts zu messen, kann die Fortbewegungsgeschwindigkeit jeder Mobilstation gemessen werden, so daß ei ner sich mit niedriger Geschwindigkeit fortbewegenden Mobilstation ein zur ersten Gruppe gehörender Kanal zugewiesen wird, und einer sich mit hoher Geschwindigkeit fortbewegenden Mobilstation ein zur zweiten Gruppe gehörender Kanal zugewiesen wird. Als ein Verfahren, das es einer Basisstation ermöglicht, die Fortbewegungsgeschwindigkeit jeder Mobilstation zu ermitteln, ist ein Verfahren verfügbar, das Änderungen im Empfangspegel aufgrund von Schwund ausnutzt. In diesem Verfahren wird eine Pegelschnittzahl, d. h. die Anzahl der Male, die der Empfangspegel einen gewissen Schwellwert schneidet, gemessen, um eine Fortbewegungsgeschwindigkeit abzuschätzen (Syuji Yasuda, Yoshiaki Nakajima, Seizo Onoe: "Mobile Communication Channel Assignment Control Method", JP-A-3-104329).
Wie weiter oben beschrieben, wird bezüglich einer tragbaren Mobilstation, einer Mobilstation, in der der Änderungsbetrag des Ausbreitungsverlusts klein ist, oder einer Mobilstation, die sich mit niedriger Geschwindigkeit fortbewegt, eine dynamische Kanalzuweisung durchgeführt, während bezüglich eines in einem Fahrzeug installierten Endgeräts, einer Mobilstation, in der der Änderungsbetrag des Ausbreitungsverlusts größer ist, oder einer Mobilstation, die sich mit hoher Geschwindigkeit fortbewegt, eine feste Kanalzuweisung durchgeführt wird, wodurch ein Kanalzuweisungsverfahren zur Verfügung gestellt wird, bei dem die Frequenznutzungseffizienz hoch ist und eine Verschlechterung der Signalqualität klein ist.
17 zeigt die Steuerungsverarbeitung, die von der Basisstation durchgeführt wird, die ein Kanalzuweisungsverfahren ausführt. Es wird angenommen, daß es dieser Basisstation erlaubt ist, die zur ersten Gruppe gehörenden Kanäle und die zur Untergruppe F1 in der zweiten Gruppe in 12 gehörenden Kanäle zu verwenden. Wenn eine Sprachkommunikationsanforderung für einen von einer Mobilstation abgehenden Ruf oder einen an die Mobilstation ankommenden Ruf erzeugt wird, weist die Basisstation einer Mobilstation, ungeachtet der Kennung der Mobilstation, des Änderungsbetrags des Aus breitungsverlusts und der Fortbewegungsgeschwindigkeit der Mobilstation unbedingt einen zur Untergruppe F1 in der zweiten Gruppe gehörenden freien Kanal zu (Schritt S1700).
Insbesondere wenn eine Kanalgruppe bestimmt werden soll, indem die Fortbewegungsgeschwindigkeit einer Mobilstation oder der Änderungsbetrag des Ausbreitungsverlusts zwischen der Mobilstation und der Basisstation bestimmt wird, wird das Zeitintervall zwischen dem Moment, in dem die Mobilstation eine Sprachkommunikationsanforderung erzeugt, und dem Moment, in dem die Sprachkommunikation begonnen wird, beträchtlich verlängert. Aus diesem Grund wird in der vorliegenden Erfindung ansprechend auf eine neue Sprachkommunikationsanforderung unbedingt ein zur zweiten Gruppe gehörender Kanal zugewiesen, um die Verbindungszeit abzukürzen. Die Fortbewegungsgeschwindigkeit der Mobilstation oder der Ausbreitungsverlust zwischen der Mobilstation und der Basisstation können nach der Kanalzuweisung ermittelt werden. Wenn in diesem Fall ein zur ersten Gruppe gehörender Kanal zugewiesen werden kann, kann eine Kanalumschaltung durchgeführt werden.
18 zeigt die Steuerungsverarbeitung, die von der Basisstation durchgeführt wird, die ein Kanalzuweisungsverfahren ausführt. Es wird angenommen, daß es dieser Basisstation erlaubt ist, die zur ersten Gruppe gehörenden Kanäle und die zur Untergruppe F1 in der zweiten Gruppe in 12 gehörenden Kanäle zu verwenden. Die Basisstation mißt den Grad, zu dem die zur Untergruppe F1 in der zweiten Gruppe gehörenden Kanäle verwendet werden, und bestimmt das Meßergebnis als einen Kanalverwendungsgrad u (Schritt S1800). Daraufhin vergleicht die Basisstation den Kanalverwendungsgrad u mit einem Schwellwert T5 (Schritt S1801). Wenn der Kanalverwendungsgrad u den Schwellwert T5 überschreitet, wählt die Basisstation eine Mobilstation aus, die gerade einen zur zweiten Gruppe gehörenden Kanal verwendet, und weist die Mobilstation an, den Kanal auf einen zur ersten Gruppe gehörenden freien Kanal umzuschalten (Schritt S1802). Obwohl das Kriterium zum Auswählen einer Mobilstation beliebig festgelegt werden kann, wird bevorzugt, daß eine Mobilstation mit einem kleinen Änderungsbetrag des mittleren Ausbreitungsverlusts oder einer niedrigen mittleren Fortbewegungsgeschwindigkeit bevorzugt ausgewählt wird. In Schritt S1802 kann, anstatt sofortiges Kanalumschalten zu befehlen, der Kanalverwendungsgrad u verringert werden, indem die Schwellwerte T3 und T4 in 16 erhöht werden. Wenn in Schritt S1801 bestimmt wird, daß der Kanalverwendungsgrad u den Schwellwert T5 überschreitet, vergleicht die Basisstation den Kanalverwendungsgrad u mit einem Schwellwert T6 (Schritt S1803). Wenn der Kanalverwendungsgrad u geringer als der Schwellwert T6 ist, wählt die Basisstation eine Mobilstation aus, die gerade einen zur ersten Gruppe gehörenden Kanal verwendet, und weist die Mobilstation an, den gerade verwendeten Kanal auf einen zur zweiten Gruppe gehörenden freien Kanal umzuschalten (Schritt S1804). Obwohl das Kriterium zum Auswählen einer Mobilstation beliebig festgelegt werden kann, wird bevorzugt, daß eine Mobilstation mit einem großen Änderungsbetrag des mittleren Ausbreitungsverlusts oder einer hohen mittleren Fortbewegungsgeschwindigkeit bevorzugt ausgewählt wird. In Schritt S1804 kann, anstatt sofortiges Kanalumschalten zu befehlen, der Kanalverwendungsgrad u erhöht werden, indem die Schwellwerte T1 und T2 in 15 und die Schwellwerte T3 und T4 in 16 verringert werden. Wenn in Schritt S1803 bestimmt wird, daß der Wert des Kanalverwendungsgrad u gleich oder größer als der Schwellwert T6 ist, schließt die Basisstation die Steuerungsverarbeitung ab, ohne eine Verarbeitung durchzuführen.
Insbesondere wenn, wie weiter oben beschrieben, ansprechend auf eine Sprachkommunikationsanforderung ein zur zweiten Gruppe gehörender Kanal bevorzugt zugewiesen werden soll, führt die neue Sprachkommunikationsanforderung zu einem Rufverlust, wenn alle zur zweiten Gruppe gehörenden Kanäle gerade verwendet werden. Um Verlustwahrscheinlichkeiten zu verringern, wird bevorzugt, daß eine konstante Anzahl freier Kanäle bei den zur zweiten Gruppe gehörenden Kanälen immer sichergestellt ist . Ein Zustand, in dem die zur zwei ten Gruppe gehörenden Kanäle kaum verwendet werden, ist im Sinne einer effektiven Frequenznutzung auch nicht bevorzugt. In der vorliegenden Erfindung wird der Verwendungsgrad der zu einer Untergruppe der zweiten Gruppe gehörenden Funk-Sprachkommunikationskanäle überwacht. Wenn der Verwendungsgrad einen gewissen Wert (A) überschreitet, wird der Verwendungsgrad verringert, indem eine Kanalumschaltung von zur zweiten Gruppe gehörenden Kanälen auf zur ersten Gruppe gehörende Kanäle durchgeführt wird. Wenn der Verwendungsgrad geringer als ein gewisser Wert (B) ist, wird der Verwendungsgrad erhöht, indem eine Kanalumschaltung von zur ersten Gruppe gehörenden Kanälen auf zur zweiten Gruppe gehörende Kanäle durchgeführt wird. Mit einer derartigen Steuerung kann der Verwendungsgrad der zur zweiten Gruppe gehörenden Kanälen fast konstant gehalten werden (auf einem Wert zwischen A und B).
Des weiteren wird in dem in 1 gezeigten Verfahren bei der Trägerfrequenz eines Sprachkommunikationskanals, der von einer Mobilstation verwendet wird, die weit von der Basisstation entfernt ist und eine niedrige Priorität hat, abhängig von der Bestimmungsweise der Auswahlreihenfolge von Kanälen aufgrund einer Wechselwirkung mit einem Sprachkommunikationskanal, der von einer Mobilstation in der Nähe der Basisstation verwendet wird und eine hohe Priorität hat, eine Intermodulationswelle dritter Ordnung erzeugt. Daher wird der Interferenzpegel jedes Sprachkommunikationskanals mit einer niedrigen Priorität erhöht, und die Entfernungen zwischen Basisstationen und Mobilstationen, die den gleichen Sprachkommunikationskanal verwenden, neigen dazu, sich zu ändern, was eine Verbesserung bei der Effizienz der Kanalzuweisung verhindert.
19A bis 19D zeigen jeweils die Auswahlreihenfolgen von Sprachkommunikationskanälen in dem Kanalzuweisungsverfahren der vorliegenden Erfindung, die bestimmt werden, um die Effizienz der Kanalzuweisung zu verbessern.
Die Auswahlreihenfolgen von Sprachkommunikationskanälen werden auf die folgende Weise bestimmt.
In dem ersten Beispiel wird ein zuerst auszuwählender Sprachkommunikationskanal, d. h. ein Sprachkommunikationskanal mit einer Priorität #1, beliebig bestimmt. In dem in 19A gezeigten Beispiel wird die Priorität #1 einem Kanal f₄ gegeben. Eine Priorität #2 wird einem Kanal f₃ oder f₅ gegeben, der sich zumindest in der Trägerfrequenz von dem Kanal f₄ mit der Priorität #1 unterscheidet. Wenn sich mehrere Sprachkommunikationskanäle in gleichem Maß in der Trägerfrequenz von dem Kanal f4 unterscheiden, kann einem der Kanäle eine höhere Priorität gegeben werden. In diesem Fall hat der Kanal f₃ die Priorität #2. Eine Priorität #3 wird dem Kanal f₅ gegeben, der sich im gleichen Maß in der Trägerfrequenz vom Kanal f₄ unterscheidet wie der Kanal f₃. Daraufhin werden den Kanälen f₂ und f₆, die sich zumindest in der Trägerfrequenz von dem Kanal f₄ bzw. den Kanälen, abgesehen von den Kanälen f₃ bis f₅, unterscheiden, auf die gleiche Weise wie weiter oben beschrieben Prioritäten #4 und #5 gegeben; Prioritäten #6 und #7 den Kanälen f₁ und f₇; eine Priorität #8 einem Kanal f₈; eine Priorität #9 einem Kanal f₉ und eine Priorität #10 einem Kanal f₁₀.
In dem zweiten Beispiel wird ein Sprachkommunikationskanal mit der maximalen Trägerfrequenz als ein Kanal mit der ersten Priorität bestimmt. In dem in 19B gezeigten Beispiel hat ein Kanal f₁₀ eine Priorität #1. Eine Priorität #2 wird einem Kanal f₉ gegeben, der sich zumindest in der Trägerfrequenz vom Kanal f₁₀ unterscheidet. Eine Priorität #3 wird einem Kanal f₈ gegeben, der sich zumindest in der Trägerfrequenz vom Kanal f₁₀ neben dem Kanal f₉ unterscheidet. Daraufhin werden auf die gleiche Weise wie weiter oben beschrieben die jeweiligen Prioritäten bestimmt, und eine Priorität #10 wird dem Kanal f₁ gegeben.
In dem dritten Beispiel wird ein Sprachkommunikationskanal mit der minimalen Trägerfrequenz als ein Kanal mit der ersten Priorität bestimmt. In dem in 19C gezeigten Beispiel wird eine Priorität #1 einem Kanal f₁ gegeben. Eine Priorität #2 wird einem Kanal f₂ gegeben, der sich zumindest in der Trägerfrequenz von dem Kanal f₁ unterscheidet. Eine Priorität #3 wird einem Kanal f₃ gegeben, der sich zumindest in der Trägerfrequenz von dem Kanal f₁ neben dem Kanal f₂ unterscheidet. Daraufhin werden auf die gleiche Weise wie weiter oben beschrieben die jeweiligen Prioritäten bestimmt, und eine Priorität #10 wird einem Kanal f₁₀ gegeben.
In dem vierten Beispiel werden die Prioritäten der Sprachkommunikationskanäle nacheinander von dem Mittelwert der Trägerfrequenzen aller Sprachkommunikationskanäle aus in der Reihenfolge abnehmender Frequenzdifferenz bestimmt. Wie in dem in 19D gezeigten Beispiel ist der Mittelwert der Trägerfrequenzen gegeben durch (f₁ + f₁₀)/2, wenn alle Sprachkommunikationskanäle mit f₁, f₂, ..., f₁₀ bezeichnet sind. Die Kanäle f₁ und f₁₀ unterscheiden sich in der Trägerfrequenz am meisten von dem Mittelwert. Wenn zwei Sprachkommunikationskanäle sich in gleichem Maß von dem Mittelwert unterscheiden, kann die erste Priorität einem der beiden Kanäle gegeben werden. In dem in 19D gezeigten Beispiel wird eine Priorität #1 dem Kanal f₁ gegeben. Deshalb wird eine Priorität #2 dem Kanal f₁₀ gegeben. Da sich die Kanäle f₂ und f₉ neben den Kanälen f₁ und f₁₀ am meisten in der Trägerfrequenz von dem Mittelwert unterscheiden, werden die Prioritäten #3 und #4 jeweils diesen Kanälen gegeben. Daraufhin werden auf die gleiche Weise wie weiter oben beschrieben die jeweiligen Prioritäten bestimmt, und die Prioritäten #9 und #10 werden jeweils den Kanälen f₅ und f₆ gegeben.
Wenn Sprachkommunikationskanäle in der in 19A gezeigten Reihenfolge ausgewählt werden, werden die Kanäle f₄ und f₃ mit den Prioritäten #1 und #2 in der Nähe der Basisstation verwendet. Die durch diese beiden Frequenzen verursachte Intermodulation dritter Ordnung wird dargestellt durch 2f₃ – f₄ = f₂ und 2f₄ – f₃ = f₅. Da die Kanäle f₂ und f₅ jeweils die Prioritäten #4 und #3, d. h. hohe Prioritäten, haben und häufig relativ nahe der Basisstation verwendet werden, haben die Kanäle hohe Träger- und Interferenzpegel und werden nicht ohne weiteres durch Intermodulationen beeinflußt.
Ebenso wenn Sprachkommunikationskanäle in der in 19B gezeigten Reihenfolge ausgewählt werden, werden die Kanäle f₁₀ und f₉ mit den Prioritäten #1 und #2 in der Nähe der Basisstation verwendet. Die durch diese beiden Frequenzen verursachte Intermodulation dritter Ordnung wird dargestellt durch 2f₉ – f₁₀ = f₈. Da der Kanal f₈ die Priorität #3, d. h. eine hohe Priorität, hat und häufig relativ nahe der Basisstation verwendet wird, ist sowohl der Träger- als auch der Interferenzpegel hoch, und die Sprachkommunikation wird nicht ohne weiteres durch die Intermodulation beeinflußt.
Ebenso wenn Sprachkommunikationskanäle in der in 19C gezeigten Reihenfolge ausgewählt werden, werden die Kanäle f₁ und f₂ mit den Prioritäten #1 und #2 in der Nähe der Basisstation verwendet. Die durch diese beiden Frequenzen verursachte Intermodulation dritter Ordnung wird dargestellt durch 2f₂ – f₁ = f₃. Da der Kanal f₃ die Priorität #3, d. h. eine hohe Priorität, hat und häufig relativ nahe der Basisstation verwendet wird, ist sowohl der Träger- als auch der Interferenzpegel hoch, und die Sprachkommunikation wird nicht ohne weiteres durch die Intermodulation beeinflußt.
Wenn des weiteren Sprachkommunikationskanäle in der in 19D gezeigten Reihenfolge ausgewählt werden, werden die Kanäle f₁ und f₁₀ mit den Prioritäten #1 und #2 in der Nähe der Basisstation verwendet. Durch die Kanäle f₁ und f₁₀ verursachte Intermodulation dritter Ordnung wird dargestellt durch 2f₁₀ – f₁ > f₁₀ d. h. einen Kanal außerhalb dem Bereich der Sprachkommunikationskanäle. Daher wird Sprachkommunikation nicht ohne weiteres durch die Intermodulation dritter Ordnung beeinflußt. Außerdem wird die von den drei Kanälen f₁, f₁₀ und f₂ mit den jeweiligen Prioritäten #1, #2 und #3 verursachte Intermodulation dritter Ordnung dargestellt durch: f₁ + f₁₀ – f₂ = f₉. Da der Kanal f₉ die Priorität #4, d. h. eine hohe Priorität, hat und relativ häufig in der Nähe der Basisstation verwendet wird, ist sowohl der Träger- als auch der Interferenzpegel hoch, und Sprachkommu nikation wird nicht ohne weiteres durch die Intermodulation beeinflußt.
Wenn daher eine Sprachkommunikationskanal-Auswahlreihenfolge durch diese Verfahren bestimmt wird, kann durch das weiter oben beschriebene Schema eine Kanalzuweisung mit hoher Effizienz der Frequenznutzung realisiert werden, ohne durch Intermodulation stark beeinflußt zu werden.
Obwohl die vorliegende Erfindung unter Bezug auf die speziellen Ausführungsformen detailliert beschrieben wurde, ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt. Zum Beispiel wird in diesen Ausführungsformen das FDMA-Schema (Frequency Division Multiple Access = Frequenzvielfachzugriff) beispielhaft dargestellt. Jedoch können die Ausführungsformen, ohne daß sich ein Problem stellt, ausgeführt werden, indem das TDMA-Schema (Time Division Multiple Access = Zeitvielfachzugriff) verwendet wird.
20A und 20B zeigen Fälle, in denen fünf Trägerfrequenzen im Drei-Kanal-TDMA-Schema verwendet werden. Wenn in der vorliegenden Erfindung die erste Priorität einer Trägerfrequenz f₅ gegeben wird, werden die nachfolgenden Prioritäten nacheinander den Frequenzen f₄, f₃, f₂ und f₁ in dieser Reihenfolge gegeben. Drei Sprachkommunikationskanäle auf der gleichen Trägerfrequenz haben keinen Unterschied in der Trägerfrequenz, ihre Prioritäten können beliebig festgelegt werden. 20A zeigt eine Sprachkommunikationskanal-Auswahlreihenfolge, bei der die Prioritäten von Schlitz 1, Schlitz 2 und Schlitz 3 auf jeder Trägerfrequenz nacheinander in der genannten Reihenfolge verringert werden. 20B zeigt eine Sprachkommunikationskanal-Auswahlreihenfolge, bei der die Prioritäten der drei Schlitze auf den jeweils benachbarten Trägerfrequenzen in entgegengesetzte Richtungen geändert werden.
Wie weiter oben detailliert beschrieben wurde, wird gemäß der vorliegenden Erfindung ein Kanalzuweisungsverfahren zur Verfügung gestellt, das eine hohe Effizienz der Frequenznutzung mit einer einfachen Steuerungsverarbeitung erreichen kann, während eine Verschlechterung der Signalquali tät aufgrund von Interferenz vermieden wird, ohne einfach durch Intermodulation dritter Ordnung beeinflußt zu werden.

Claims

Kanalzuweisungsverfahren für Mobil-Kommunikationssystem, dadurch gekennzeichnet, daß es die folgenden Schritte aufweist: a) zuerst Auswählen des unbelegten Sprachkommunikationskanals mit der höchsten Priorität der Kanäle, wobei Prioritäten für jeden verfügbaren Kanal an jeder von mehreren Basisstationen (1201, 1202), die jeweils in mehreren einen Versorgungsbereich bildenden Zellen (1205, 1206) angeordnet sind, ansprechend auf eine Sprachkommunikationsanforderung von einer Mobilstation (1203, 1204) in der gleichen Reihenfolge festgelegt werden; b) Bestimmen, ob mindestens eines der Träger-Interferenz-Verhältnisse der Hinrichtung oder der Rückrichtung des ausgewählten Sprachkommunikationskanals größer oder gleich einem ersten Pegel (LV1) ist; c) Zuweisen (S108) des ausgewählten Kanals als einen Sprachkommunikationskanal für die Zelle, wenn auf der Basis des Ergebnisses des genannten Bestimmungsschritts bestimmt wird, daß mindestens eines der Träger-Interferenz-Verhältnisse der Hin- oder Rückrichtung größer oder gleich dem ersten Pegel sind; d) Auswählen eines der restlichen unbelegten Sprachkommunikationskanäle mit der nächsten Priorität, wenn der vorher ausgewählte Kanal nicht zugewiesen wird; und e) Wiederholen der Schritte b) bis d).
Verfahren nach Anspruch 1, wobei im Schritt des Auswählens eines der restlichen unbelegten Sprachkommunikationskanäle nur einer der unbelegten Sprachkommunikationskanäle nacheinander ausgewählt wird (S104).
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Bestimmungsschritt das Bestimmen aufweist, ob sowohl das Träger-Interferenz-Verhältnis in Hinrichtung als auch das in Rückrichtung größer oder gleich dem ersten Pegel sind und der Schritt des Zuweisens des ausgewählten Kanals den Schritt des Zuweisens eines Sprachkommunikationskanals beinhaltet, wenn sowohl die Träger-Interferenz-Verhältnisse der Hinrichtung als auch die der Rückrichtung größer oder gleich dem ersten Pegel sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Bestimmungsschritt aufweist: periodisches Empfangen und Speichern eines Interferenzpegels in Hinrichtung (Uup(i)) eines Sprachkommunikationskanals; Speichern (S100) eines Trägerpegels in Hinrichtung (Dup) ansprechend auf eine Sprachkommunikationsanforderung; Erzielen (S101) eines Ausbreitungsverlusts (L) durch Subtrahieren des Trägerpegels von der Übertragungsleistung (P_MS) einer Mobilstation; Erzielen (S102) eines Trägerpegels (Ddown) der Mobilstation durch Subtrahieren des Ausbreitungsverlusts von der Übertragungsleistung (P_MS) einer Basisstation; und Messen (S106) eines Interferenzpegels in Rückrichtung (Udown(i)) eines ausgewählten Sprachkommunikationskanals.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, das ferner die folgenden Schritte aufweist: Überwachen mindestens einer der Signalqualität in Hinrichtung und der Signalqualität in Rückrichtung eines gerade verwendeten Sprachkommunikationskanals, wobei die Signalqualität aus einem der Träger-Interferenz-Verhältnisse und Fehlerraten besteht; Prüfen (S200), ob die überwachte Signalqualität geringer als ein zweiter Pegel (LV2) ist; Auswählen (S204, S205, S211) eines freien Sprachkommunikationskanals aus allen Sprachkommunikationskanälen entsprechend der gemeinsamen Prioritätsreihenfolge, wenn auf der Basis des Prüfungsergebnisses bestimmt wird, daß die Signalqualität geringer als der zweite Pegel ist; Prüfen (S208), ob ein Träger-Interferenz-Verhältnis des ausgewählten Kanals größer oder gleich einem dritten Pegel (LV3) ist; und Umschalten (S209) des gerade verwendeten Sprachkommunikationskanals auf den ausgewählten Sprachkommunikationskanal, wenn auf der Basis des Prüfungsergebnisses bestimmt wird, daß das Träger-Interferenz-Verhältnis größer oder gleich dem dritten Pegel ist.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei die ersten und dritten Pegel erhöht werden (S302, S303), wenn eine Verlustwahrscheinlichkeit innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne geringer als ein spezifischer Wert ist, und die ersten und dritten Pegel verringert werden (S304, S305), wenn die Verlustwahrscheinlichkeit größer oder gleich dem spezifischen Wert ist.
Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, wobei die ersten und dritten Pegel erhöht werden (S402, S403), wenn ein Kanalumschaltungszähler innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne größer oder gleich einem spezifischen Wert ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei eine Anzahl der Male (M), die die Signalqualität des gerade verwendeten Sprachkommunikationskanals geringer als der zweite Pegel wird und jeder andere freie Kanal mit einem Träger-Interferenz-Verhältnis größer oder gleich dem dritten Pegel nicht innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne gefunden wird, gemessen wird (S500), so daß eine Differenz zwischen dem ersten und dritten Pegel erhöht wird (S502, S503), wenn die Anzahl der Male größer oder gleich einem spezifischen Wert ist, und die Differenz zwischen dem ersten und dritten Pegel verringert wird (S504, S505), wenn die Anzahl der Male geringer als der spezifische Wert ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, wobei eine Anzahl der Male (K), die die Signalqualität des gerade verwendeten Sprachkommunikationskanals innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne geringer als der minimal erlaubte Pegel wird, gemessen wird, so daß der zweite Pegel erhöht wird (S602), wenn die Anzahl der Male größer oder gleich einem spezifischen Wert ist, und der zweite Pegel verringert wird (S603), wenn die Anzahl der Male geringer als der spezifische Wert ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 9, wobei der gerade verwendete Sprachkommunikationskanal auf einen der freien Sprachkommunikationskanäle mit der höchsten Priorität umgeschaltet wird (S704, S709, S710), wenn ein Träger-Interferenz-Verhältnis eines beliebigen gerade verwendeten Sprachkommunikationskanals größer oder gleich einem vierten Pegel (LV4) ist (S706, S708) und mindestens ein freier Kanal mit einer höheren Priorität als der des gerade verwendeten Sprachkommunikationskanals vorhanden ist (S705, S711).
Verfahren nach Anspruch 10, wobei die Trägerempfangspegel in Hinrichtung aller gerade verwendeten Sprachkommunikationskanäle mit einer beliebigen Zeitsteuerung gemessen werden (S800) und eine Auswahlreihenfolge der gerade verwendeten Sprachkommunikationskanäle spezifiziert wird, indem die gerade verwendeten Sprachkommunikationskanäle in einer Reihenfolge ausgewählt werden (S802), um die Empfangspegel zu verringern.
Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, wobei eine Auswahlreihenfolge der gerade verwendeten Sprachkommunikationskanäle spezifiziert wird, indem die gerade verwendeten Sprachkommunikationskanäle mit einer beliebigen Zeitsteuerung in einer Prioritätsreihenfolge ausgewählt werden (S901, 5902).
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei der vierte Pegel erhöht wird (S1002), wenn eine Verlustwahrscheinlichkeit (Pb) innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne geringer als ein spezifischer Wert ist, und der vierte Pegel verringert wird (S1003), wenn die Verlustwahrscheinlichkeit größer oder gleich dem spezifischen Wert ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, wobei der vierte Pegel erhöht wird (S1102), wenn ein Kanalumschaltungszähler (N) innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne größer oder gleich einem spezifischen Wert ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei jede der mehreren Basisstationen nacheinander Sprachkommunikationskanäle nach der vorbestimmten festen Priorität der Kanäle auswählt, um den Unterschied in der Trägerfrequenz zu dem ausgewählten Sprachkommunikationskanal zu erhöhen.
Verfahren nach Anspruch 15, wobei der ausgewählte Sprachkommunikationskanal ein Sprachkommunikationskanal mit der anfänglich höchsten Trägerfrequenz ist.
Verfahren nach Anspruch 15, wobei der ausgewählte Sprachkommunikationskanal ein Sprachkommunikationskanal mit der anfänglich niedrigsten Trägerfrequenz ist.
Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 14, wobei jede der mehreren Zellen nacheinander Sprachkommunikations kanäle in einer Reihenfolge auswählt, um einen Unterschied der Trägerfrequenz von einem Mittelwert der Trägerfrequenzen aller Sprachkommunikationskanäle zu verringern.