JP3205137B2 - 無線通信システム及び移動無線端末 - Google Patents
無線通信システム及び移動無線端末Info
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- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 39
- 238000010295 mobile communication Methods 0.000 claims description 30
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-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W16/00—Network planning, e.g. coverage or traffic planning tools; Network deployment, e.g. resource partitioning or cells structures
- H04W16/24—Cell structures
- H04W16/32—Hierarchical cell structures
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、無線通信方式に関し、
更に詳しくは、例えば、自動車電話、携帯電話等の移動
無線端末からの信号を無線接続する移動体通信システ
ム、あるいは、コンピュータやＯＡ端末等のデータ伝送
を無線回線で接続する無線ＬＡＮシステムにおいて、特
に、端末から無線基地局へ向かう上り回線のためのサー
ビスエリアと、無線基地局から端末へ向かう下り回線の
ためのサービスエリアとを別セルで構成した上下回線独
立セル構成の無線通信方式に関する。
更に詳しくは、例えば、自動車電話、携帯電話等の移動
無線端末からの信号を無線接続する移動体通信システ
ム、あるいは、コンピュータやＯＡ端末等のデータ伝送
を無線回線で接続する無線ＬＡＮシステムにおいて、特
に、端末から無線基地局へ向かう上り回線のためのサー
ビスエリアと、無線基地局から端末へ向かう下り回線の
ためのサービスエリアとを別セルで構成した上下回線独
立セル構成の無線通信方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】無線回線を利用する通信システムにおい
て、比較的経済的な方式の１つとして、例えば、特開昭
６３ー８７８３７号公報に記載の無線通信方式がある。
て、比較的経済的な方式の１つとして、例えば、特開昭
６３ー８７８３７号公報に記載の無線通信方式がある。
【０００３】上記従来方式では、複数のサービス域（セ
ル）に分割された比較的広い領域を管轄範囲として、上
記複数のセル内の任意の位置で端末装置（携帯無線デー
タ端末機）が受信可能な比較的強い電波で送信動作する
構内無線局と、上記個々のセルをそれぞれの管轄領域と
して、セル内に位置する端末装置と微弱電波で通信する
複数の中継無線局とからなり、上記構内無線局と各中継
無線局との間を伝送路で結合した構造となっている。
ル）に分割された比較的広い領域を管轄範囲として、上
記複数のセル内の任意の位置で端末装置（携帯無線デー
タ端末機）が受信可能な比較的強い電波で送信動作する
構内無線局と、上記個々のセルをそれぞれの管轄領域と
して、セル内に位置する端末装置と微弱電波で通信する
複数の中継無線局とからなり、上記構内無線局と各中継
無線局との間を伝送路で結合した構造となっている。
【０００４】各無線端末が微弱電波で送信した上り方向
の信号は、セル内の中継無線局によって受信され、伝送
路を介して構内無線局へ中継される。構内無線局から端
末へ送信する下り方向の信号は、上記構内無線局によっ
て、上記各無線端末の送信電波より強い送信電力で空中
に送信され、各無線端末で直接的に受信される。
の信号は、セル内の中継無線局によって受信され、伝送
路を介して構内無線局へ中継される。構内無線局から端
末へ送信する下り方向の信号は、上記構内無線局によっ
て、上記各無線端末の送信電波より強い送信電力で空中
に送信され、各無線端末で直接的に受信される。
【０００５】上記無線通信方式は、微弱電波の送信機能
をもつ携帯無線端末機と、比較的小電力の複数の無線設
備（中継無線局）とを利用し、上下回線を独立させるこ
とによって、経済的な無線データ通信を行えるようにし
ている。
をもつ携帯無線端末機と、比較的小電力の複数の無線設
備（中継無線局）とを利用し、上下回線を独立させるこ
とによって、経済的な無線データ通信を行えるようにし
ている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】然るに、上記公報に示
された従来技術では、構内に配置した複数の微弱電波中
継無線局に対して構内無線局を単一としているために、
サービス域の範囲が構内無線局からの送信電波を受信可
能な範囲に制限されており、例えば自動車電話や携帯電
話等のように、主基地局（構内無線局）を多数配置し、
サービス域を繰り返して配列することにより、広大なサ
ービス域をカバーする通信システムへの応用については
未対応であった。また、上記従来技術では、例えば自動
車電話システムや携帯電話システムにおいて必須とな
る、端末機が１つのサービス域から別のサービス域に移
動する際に通信を切断することなく保持する「ハンドオ
ーバ技術」についても全く未対応であった。
された従来技術では、構内に配置した複数の微弱電波中
継無線局に対して構内無線局を単一としているために、
サービス域の範囲が構内無線局からの送信電波を受信可
能な範囲に制限されており、例えば自動車電話や携帯電
話等のように、主基地局（構内無線局）を多数配置し、
サービス域を繰り返して配列することにより、広大なサ
ービス域をカバーする通信システムへの応用については
未対応であった。また、上記従来技術では、例えば自動
車電話システムや携帯電話システムにおいて必須とな
る、端末機が１つのサービス域から別のサービス域に移
動する際に通信を切断することなく保持する「ハンドオ
ーバ技術」についても全く未対応であった。
【０００７】尚、ハンドオーバ技術に関しては、例え
ば、米国特許第Ｐ５、１７９、５７１号において、無線
局が送出したパイロット信号の受信レベルを各携帯無線
端末で監視しておき、受信信号レベルの状態変化を利用
してハンドオーバを行う方式が知られている。
ば、米国特許第Ｐ５、１７９、５７１号において、無線
局が送出したパイロット信号の受信レベルを各携帯無線
端末で監視しておき、受信信号レベルの状態変化を利用
してハンドオーバを行う方式が知られている。
【０００８】しかしながら、このハンドオーバ方式を上
記特開昭６３ー８７８３７号公報に記載の通信方式に適
用しようとすると、構内無線局からの送信信号と、各微
弱電波中継無線局が送信するパイロット信号との間にい
わゆる遠近問題が発生する。すなわち、構内無線局の近
傍に位置する携帯無線端末では、構内無線局からの信号
が強過ぎて、微弱電波中継無線局からのパイロット信号
を受信できず、一方、構内無線局から離れた位置で中継
無線局の近傍にある携帯無線端末では、微弱電波中継無
線局からのパイロット信号が強くて構内無線局からの信
号が受信できなくなるため、ハンドオーバの実現が困難
とある。
記特開昭６３ー８７８３７号公報に記載の通信方式に適
用しようとすると、構内無線局からの送信信号と、各微
弱電波中継無線局が送信するパイロット信号との間にい
わゆる遠近問題が発生する。すなわち、構内無線局の近
傍に位置する携帯無線端末では、構内無線局からの信号
が強過ぎて、微弱電波中継無線局からのパイロット信号
を受信できず、一方、構内無線局から離れた位置で中継
無線局の近傍にある携帯無線端末では、微弱電波中継無
線局からのパイロット信号が強くて構内無線局からの信
号が受信できなくなるため、ハンドオーバの実現が困難
とある。
【０００９】本発明の目的は、ネットワークを経済的に
構築でき、セル間のハンドオーバ制御が可能な無線通信
方式を提供することにある。
構築でき、セル間のハンドオーバ制御が可能な無線通信
方式を提供することにある。
【００１０】本発明の他の目的は、上り回線と下り回線
を互いに独立したセルで構成し、比較的広大な地域で移
動通信できるようにした移動無線通信方式を提供するこ
とにある。
を互いに独立したセルで構成し、比較的広大な地域で移
動通信できるようにした移動無線通信方式を提供するこ
とにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明による無線通信方式は、それぞれがマクロセ
ルを形成する複数の下り無線基地局と、各マクロセル内
において上記下り無線基地局と伝送路を介して接続さ
れ、それぞれがマイクロセルを形成する複数の上り無線
基地局と、上記各下り無線基地局と公衆あるいは私設網
との間に接続された少なくとも１つの移動通信制御局と
からなり、上記移動通信制御局が各上り無線基地局にお
ける移動無線端末（携帯無線端末など）からの受信信号
レベルを監視することによって、各移動無線端末を管轄
すべき上り無線基地局の特定、およびハンドオフ制御を
行うようにしたことを特徴とする。
に、本発明による無線通信方式は、それぞれがマクロセ
ルを形成する複数の下り無線基地局と、各マクロセル内
において上記下り無線基地局と伝送路を介して接続さ
れ、それぞれがマイクロセルを形成する複数の上り無線
基地局と、上記各下り無線基地局と公衆あるいは私設網
との間に接続された少なくとも１つの移動通信制御局と
からなり、上記移動通信制御局が各上り無線基地局にお
ける移動無線端末（携帯無線端末など）からの受信信号
レベルを監視することによって、各移動無線端末を管轄
すべき上り無線基地局の特定、およびハンドオフ制御を
行うようにしたことを特徴とする。
【００１２】尚、本発明の通信方式において、上記各無
線基地局のための移動無線端末の多元接続方式として
は、例えば、ＣＤＭＡ（Code Division Multiple Acces
s）方式を適用できる。ＣＤＭＡ方式では、複数の移動
無線端末に対してそれぞれ固有の符号を割り当ててお
き、送信側装置が、各無線端末宛の変調波に同一搬送周
波数を使い、これらの変調波を各端末に固有の符号でス
ペクトル拡散して送信する。また、受信側の各移動無線
端末では、上記送信側装置と拡散符号の同期をとって、
それぞれの固有符号で受信信号をスペクトル逆拡散し、
個々の回線の受信信号を識別する。
線基地局のための移動無線端末の多元接続方式として
は、例えば、ＣＤＭＡ（Code Division Multiple Acces
s）方式を適用できる。ＣＤＭＡ方式では、複数の移動
無線端末に対してそれぞれ固有の符号を割り当ててお
き、送信側装置が、各無線端末宛の変調波に同一搬送周
波数を使い、これらの変調波を各端末に固有の符号でス
ペクトル拡散して送信する。また、受信側の各移動無線
端末では、上記送信側装置と拡散符号の同期をとって、
それぞれの固有符号で受信信号をスペクトル逆拡散し、
個々の回線の受信信号を識別する。
【００１３】ＣＤＭＡ方式及びスペクトル拡散方式につ
いては、例えば、横山光雄著のスペクトル拡散通信シス
テム、科学技術出版社、１９８８ 年に詳しく述べられ
ている。
いては、例えば、横山光雄著のスペクトル拡散通信シス
テム、科学技術出版社、１９８８ 年に詳しく述べられ
ている。
【００１４】
【作用】本発明の無線通信方式では、公衆あるいは私設
網からの信号は、移動通信制御局を経由して下り無線基
地局に伝送され、下り無線基地局のサービス域（マクロ
セル）内の移動無線端末にＣＤＭＡ方式により送信され
る。各マクロセルには複数の上り基地局が配置され、各
上り基地局を中心とする複数個のマイクロセルに分割さ
れている。各移動無線端末は、マイクロセルをサービス
域とする上り無線基地局に対してＣＤＭＡ方式により信
号を送信し、各上り無線基地局は、端末からの受信信号
を伝送路で結合された下り無線基地局に送信し、下り無
線基地局がこれを移動通信制御局に転送し、移動通信制
御局がこれを公衆あるいは私設網へ伝送する。
網からの信号は、移動通信制御局を経由して下り無線基
地局に伝送され、下り無線基地局のサービス域（マクロ
セル）内の移動無線端末にＣＤＭＡ方式により送信され
る。各マクロセルには複数の上り基地局が配置され、各
上り基地局を中心とする複数個のマイクロセルに分割さ
れている。各移動無線端末は、マイクロセルをサービス
域とする上り無線基地局に対してＣＤＭＡ方式により信
号を送信し、各上り無線基地局は、端末からの受信信号
を伝送路で結合された下り無線基地局に送信し、下り無
線基地局がこれを移動通信制御局に転送し、移動通信制
御局がこれを公衆あるいは私設網へ伝送する。
【００１５】下り無線基地局から移動無線端末への送信
信号は、スペクトル拡散に用いた拡散符号と同期させる
ことができる。ここで、拡散符号を直交符号とすると、
移動無線端末へ送信するチャネル間の相互干渉がなくな
り、その結果、セル内で接続可能なチャネル数を増大さ
せることができる。
信号は、スペクトル拡散に用いた拡散符号と同期させる
ことができる。ここで、拡散符号を直交符号とすると、
移動無線端末へ送信するチャネル間の相互干渉がなくな
り、その結果、セル内で接続可能なチャネル数を増大さ
せることができる。
【００１６】例えば、１つの下り無線基地局から４つの
移動無線端末機に対して、それぞれＸ０、Ｘ１、Ｘ２、
Ｘ３なる信号を送る場合を考える。このとき、下り無線
基地局から送信される信号は、各移動無線端末に割り当
てられた直交符号をそれぞれＷ０、Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３と
するとき、次式で表現される。
移動無線端末機に対して、それぞれＸ０、Ｘ１、Ｘ２、
Ｘ３なる信号を送る場合を考える。このとき、下り無線
基地局から送信される信号は、各移動無線端末に割り当
てられた直交符号をそれぞれＷ０、Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３と
するとき、次式で表現される。
【００１７】
【数１】
【００１８】ここで、直交符号Ｗ１を割り当てられた移
動無線端末における受信動作は、送信側と拡散符号の同
期をとって、数１に示す送信信号Ｓと直交符号Ｗ１との
内積演算をとることによって実現できる。
動無線端末における受信動作は、送信側と拡散符号の同
期をとって、数１に示す送信信号Ｓと直交符号Ｗ１との
内積演算をとることによって実現できる。
【００１９】
【数２】
【００２０】以上のことから、下り無線基地局から移動
無線端末への送信を行う下り回線では、各移動無線端末
に対する拡散符号を同期させ、かつ拡散符号を直交符号
とすることによって、チャネル間の相互干渉を排除でき
る。
無線端末への送信を行う下り回線では、各移動無線端末
に対する拡散符号を同期させ、かつ拡散符号を直交符号
とすることによって、チャネル間の相互干渉を排除でき
る。
【００２１】これに対して、移動無線端末から上り無線
基地局への送信を行う上り回線では、各移動無線端末と
上り無線基地局との間の距離が異なる等の理由により、
各無線端末が送信信号を上り無線基地局で同期できるよ
うに送出することは難しい。
基地局への送信を行う上り回線では、各移動無線端末と
上り無線基地局との間の距離が異なる等の理由により、
各無線端末が送信信号を上り無線基地局で同期できるよ
うに送出することは難しい。
【００２２】非同期伝送の場合、直交符号のチャネル間
の相互干渉は大きくなり、直交符号をスペクトル拡散に
適用することはできない。そのため、上り回線では移動
無線端末から無線基地局への送信では、チャネル間の相
互干渉の小さいＭ系列のような疑似乱数系列を適用する
のが一般的で、下り回線で接続可能な最大チャネル数
は、上り回線で接続可能な最大チャネル数の数倍にする
ことが可能である。
の相互干渉は大きくなり、直交符号をスペクトル拡散に
適用することはできない。そのため、上り回線では移動
無線端末から無線基地局への送信では、チャネル間の相
互干渉の小さいＭ系列のような疑似乱数系列を適用する
のが一般的で、下り回線で接続可能な最大チャネル数
は、上り回線で接続可能な最大チャネル数の数倍にする
ことが可能である。
【００２３】本発明の構成によれば、従来方式では単一
であった下り無線基地局を複数配置し、更に、下り無線
基地局間を接続するための移動通信制御局を複数配置す
ることにより、サービス域の拡大が可能である。
であった下り無線基地局を複数配置し、更に、下り無線
基地局間を接続するための移動通信制御局を複数配置す
ることにより、サービス域の拡大が可能である。
【００２４】また、移動通信制御局が、移動無線端末と
上り無線基地局との関係を特定し、移動無線端末と接続
する上り無線基地局を切り換えることによりハンドオー
バを実現しているため、移動無線端末が、通話を維持し
た状態でサービス域内を自由に移動できる。また、本発
明では、移動無線端末の位置登録を下り無線基地局に対
応するマクロセル単位で処理できるため、位置登録を上
り無線基地局に対応するマイクロセル単位で行う従来方
式に比較して、端末の位置管理のための制御が容易にな
る。
上り無線基地局との関係を特定し、移動無線端末と接続
する上り無線基地局を切り換えることによりハンドオー
バを実現しているため、移動無線端末が、通話を維持し
た状態でサービス域内を自由に移動できる。また、本発
明では、移動無線端末の位置登録を下り無線基地局に対
応するマクロセル単位で処理できるため、位置登録を上
り無線基地局に対応するマイクロセル単位で行う従来方
式に比較して、端末の位置管理のための制御が容易にな
る。
【００２５】
【実施例】図１は、本発明による上下回線独立セル構成
の無線通信システムの一実施例を示す。本実施例の無線
通信システムは、移動通信制御局１００と、マクロセル
１０５対応に設置された複数の下り無線基地局１０１
と、各マクロセル１０５を形成するマイクロセル１０４
ａ、１０４ｂ、…、１０４ｇ対応に設置された上り無線
基地局１０２（１０２ａ、１０２ｂ、…１０２ｇ）とか
らなる。１０３は携帯無線端末１０３であり、最も近い
位置にある上り無線基地局１０２ｄ、すなわち、携帯無
線端末が現在位置するマイクロセル内の無線基地局で受
信可能な比較的微弱な電力で信号を送信する。
の無線通信システムの一実施例を示す。本実施例の無線
通信システムは、移動通信制御局１００と、マクロセル
１０５対応に設置された複数の下り無線基地局１０１
と、各マクロセル１０５を形成するマイクロセル１０４
ａ、１０４ｂ、…、１０４ｇ対応に設置された上り無線
基地局１０２（１０２ａ、１０２ｂ、…１０２ｇ）とか
らなる。１０３は携帯無線端末１０３であり、最も近い
位置にある上り無線基地局１０２ｄ、すなわち、携帯無
線端末が現在位置するマイクロセル内の無線基地局で受
信可能な比較的微弱な電力で信号を送信する。
【００２６】各下り無線基地局１０１は、マクロセル１
０５内に位置する全ての携帯無線端末１０３で受信可能
なように、比較的強い電力で信号を送信する。上記マク
ロセル内でマイクロセル対応に設置された各上り無線基
地局１０２は、破線で示した伝送路１０６を介して、当
該マクロセルの下り無線基地局１０１と結合されてい
る。また、これらの下り無線基地局は、伝送路１０７を
介して移動通信制御局１００と結合され、移動通信制御
局１００は、伝送路１０８により公衆あるいは私設網１
０９と接続されており、各携帯無線端末１０３が現在ど
のセル内に位置するかを常時監視すると共に、呼の発着
信、及びハンドオーバ等の制御を行う。
０５内に位置する全ての携帯無線端末１０３で受信可能
なように、比較的強い電力で信号を送信する。上記マク
ロセル内でマイクロセル対応に設置された各上り無線基
地局１０２は、破線で示した伝送路１０６を介して、当
該マクロセルの下り無線基地局１０１と結合されてい
る。また、これらの下り無線基地局は、伝送路１０７を
介して移動通信制御局１００と結合され、移動通信制御
局１００は、伝送路１０８により公衆あるいは私設網１
０９と接続されており、各携帯無線端末１０３が現在ど
のセル内に位置するかを常時監視すると共に、呼の発着
信、及びハンドオーバ等の制御を行う。
【００２７】図２は、下り無線基地局１０１の構成の１
例を示す。２０１は、移動通信制御局１００から伝送路
１０７上に送出された多重化信号２００を、マクロセル
内で通信中の各携帯無線端末対応の信号２０２ａ、２０
２ｂ、…、２０２ｘに分離するための分離装置２０１で
ある。
例を示す。２０１は、移動通信制御局１００から伝送路
１０７上に送出された多重化信号２００を、マクロセル
内で通信中の各携帯無線端末対応の信号２０２ａ、２０
２ｂ、…、２０２ｘに分離するための分離装置２０１で
ある。
【００２８】各携帯無線端末対応の信号２０２ａ、２０
２ｂ、…、２０２ｘは、それぞれ直交符号をスペクトル
拡散符号とする変調器２０３ａ、２０３ｂ、…、２０３
ｘに入力され、変調された信号２０４ａ、２０４ｂ、
…、２０４ｘに変換される。
２ｂ、…、２０２ｘは、それぞれ直交符号をスペクトル
拡散符号とする変調器２０３ａ、２０３ｂ、…、２０３
ｘに入力され、変調された信号２０４ａ、２０４ｂ、
…、２０４ｘに変換される。
【００２９】変調器２０３ｚは、各携帯無線端末におけ
る検波や、マクロセル間のハンドオーバ等に利用される
パイロット信号を変調するためのものであり、パイロッ
ト信号は信号２０４ｚに変調される。
る検波や、マクロセル間のハンドオーバ等に利用される
パイロット信号を変調するためのものであり、パイロッ
ト信号は信号２０４ｚに変調される。
【００３０】これらの変調信号２０４ａ、２０４ｂ、
…、２０４ｘ、及び２０４ｚは、加算器２０５で一つの
信号２０６に合成され、増幅器２０７で信号２０８に増
幅され、アンテナ２０９を介して空中に発射される。
尚、変調器２０３ａ、２０３ｂ、…２０３ｚは、直交符
号を拡散符号として、それぞれの入力信号をスペクトル
拡散する。
…、２０４ｘ、及び２０４ｚは、加算器２０５で一つの
信号２０６に合成され、増幅器２０７で信号２０８に増
幅され、アンテナ２０９を介して空中に発射される。
尚、変調器２０３ａ、２０３ｂ、…２０３ｚは、直交符
号を拡散符号として、それぞれの入力信号をスペクトル
拡散する。
【００３１】図３は、各マイクロセルに配置される上り
無線基地局１０２の構成の１例を示す。アンテナ３００
から入力された受信信号３０１は、増幅器３０２によ
り、後段の復調器３０４ａ、３０４ｂ、…、３０４ｘが
正常に動作するレベルの信号３０３に増幅される。復調
器３０４ａ、３０４ｂ、…、３０４ｘは、それぞれマイ
クロセル内の各携帯無線端末と対応付けられており、上
記増幅器３０２からの入力信号３０３を復調信号３０５
ａ、３０５ｂ、…、３０５ｘに復調する。
無線基地局１０２の構成の１例を示す。アンテナ３００
から入力された受信信号３０１は、増幅器３０２によ
り、後段の復調器３０４ａ、３０４ｂ、…、３０４ｘが
正常に動作するレベルの信号３０３に増幅される。復調
器３０４ａ、３０４ｂ、…、３０４ｘは、それぞれマイ
クロセル内の各携帯無線端末と対応付けられており、上
記増幅器３０２からの入力信号３０３を復調信号３０５
ａ、３０５ｂ、…、３０５ｘに復調する。
【００３２】これらの復調信号３０５ａ、３０５ｂ、
…、３０５ｘは、多重化装置３０６によって多重化信号
３０７に変換され、伝送路１０６を介して下り無線基地
局１０１に送信され、下り無線基地局１０１から伝送路
１０７を介して移動通信制御局１００に転送される。移
動通信制御局１００は、更にこれを伝送路１０８を介し
て公衆あるいは私設網１０９に送信する。これによっ
て、無線通信システム域内の携帯無線端末と、公衆ある
いは私設網の他の固定端末、あるいは域内の他の携帯無
線端末との間の通信が行なわれる。
…、３０５ｘは、多重化装置３０６によって多重化信号
３０７に変換され、伝送路１０６を介して下り無線基地
局１０１に送信され、下り無線基地局１０１から伝送路
１０７を介して移動通信制御局１００に転送される。移
動通信制御局１００は、更にこれを伝送路１０８を介し
て公衆あるいは私設網１０９に送信する。これによっ
て、無線通信システム域内の携帯無線端末と、公衆ある
いは私設網の他の固定端末、あるいは域内の他の携帯無
線端末との間の通信が行なわれる。
【００３３】図４は、携帯無線端末１０３の構成の１例
を示す。６００は、例えばマイクロホン等の入力インタ
フェースであり、ここから入力された信号（音声信号ま
たはデータ信号）は、疑似乱数系列をスペクトル拡散符
号とする変調器６０２によって、信号６０３に変調され
る。上記変調信号６０３は、増幅器６０４によって信号
６０５に増幅された後、送受分波器６０６を介してアン
テナ２０９に供給され、空中に発射される。
を示す。６００は、例えばマイクロホン等の入力インタ
フェースであり、ここから入力された信号（音声信号ま
たはデータ信号）は、疑似乱数系列をスペクトル拡散符
号とする変調器６０２によって、信号６０３に変調され
る。上記変調信号６０３は、増幅器６０４によって信号
６０５に増幅された後、送受分波器６０６を介してアン
テナ２０９に供給され、空中に発射される。
【００３４】一方、アンテナ６０７から受信された信号
は、送受分波器６０６によって受信信号６０８として分
離され、増幅器６０９に与えられる。上記増幅器によっ
て、後段の復調器６１１が正常に動作する信号レベルに
増幅された信号６１０は、復調器６１１によって復調信
号６１２に復調された後、スピーカ等出力インタフェー
ス６１３から出力される。
は、送受分波器６０６によって受信信号６０８として分
離され、増幅器６０９に与えられる。上記増幅器によっ
て、後段の復調器６１１が正常に動作する信号レベルに
増幅された信号６１０は、復調器６１１によって復調信
号６１２に復調された後、スピーカ等出力インタフェー
ス６１３から出力される。
【００３５】次に、図１を参照して携帯無線端末からの
発呼動作について説明する。全ての上り無線基地局１０
２は、携帯無線端末がアクセスチャネルにより発する発
呼要求信号を常時監視している。発呼しようとする携帯
無線端末１０３は、各携帯無線端末が共通に使用できる
アクセスチャネルにより、上り無線基地局に対して発呼
要求信号を送信する。
発呼動作について説明する。全ての上り無線基地局１０
２は、携帯無線端末がアクセスチャネルにより発する発
呼要求信号を常時監視している。発呼しようとする携帯
無線端末１０３は、各携帯無線端末が共通に使用できる
アクセスチャネルにより、上り無線基地局に対して発呼
要求信号を送信する。
【００３６】この場合、例えば、上り無線基地局１０２
ｄにおいて、携帯無線端末１０３が発した電波の受信電
力が、上り無線基地局１０２ｄで既に通話中の他の携帯
無線端末からの受信電力よりも大きいと、上記通話信号
が携帯無線端末１０３の発する信号によって妨害され、
通信品質が著しく劣化する場合がある。このような障害
を避けるために、携帯無線端末１０３が発する電波の送
信電力は、この携帯無線端末１０３が上り無線基地局１
０２ｄの至近距離にあった場合でも、他の端末の通信品
質劣化を招くことのないように、十分に低い電力レベル
から徐々に増加させるものとする。
ｄにおいて、携帯無線端末１０３が発した電波の受信電
力が、上り無線基地局１０２ｄで既に通話中の他の携帯
無線端末からの受信電力よりも大きいと、上記通話信号
が携帯無線端末１０３の発する信号によって妨害され、
通信品質が著しく劣化する場合がある。このような障害
を避けるために、携帯無線端末１０３が発する電波の送
信電力は、この携帯無線端末１０３が上り無線基地局１
０２ｄの至近距離にあった場合でも、他の端末の通信品
質劣化を招くことのないように、十分に低い電力レベル
から徐々に増加させるものとする。
【００３７】携帯無線端末１０３がアクセスチャネルで
発呼要求信号を送信すると、これを受信した上り無線基
地局１０２ｄ、１０２ｇは、発呼要求信号と該信号の受
信レベルを示す制御信号を、それぞれ伝送路１０６、１
０７を経由して、移動通信制御局１００に送信する。
発呼要求信号を送信すると、これを受信した上り無線基
地局１０２ｄ、１０２ｇは、発呼要求信号と該信号の受
信レベルを示す制御信号を、それぞれ伝送路１０６、１
０７を経由して、移動通信制御局１００に送信する。
【００３８】これらの信号を受信した移動通信制御局１
００では、受信信号レベルの最も高い上り無線基地局
（この例では１０２ｄ）を通話用上り無線基地局に選
び、次順位の受信信号レベルをもつ上り無線基地局（こ
の例では１０２ｇ）を通話候補用上り無線基地局に指定
する。上記移動通信制御局１００は、携帯無線端末１０
３の上り回線および下り回線の各通話チャネルに通話用
拡散符号と電力制御信号を割当て、上記通話用上り無線
基地局１０２ｄを管轄する下り無線基地局１０１に、伝
送路１０７を介して通知する。
００では、受信信号レベルの最も高い上り無線基地局
（この例では１０２ｄ）を通話用上り無線基地局に選
び、次順位の受信信号レベルをもつ上り無線基地局（こ
の例では１０２ｇ）を通話候補用上り無線基地局に指定
する。上記移動通信制御局１００は、携帯無線端末１０
３の上り回線および下り回線の各通話チャネルに通話用
拡散符号と電力制御信号を割当て、上記通話用上り無線
基地局１０２ｄを管轄する下り無線基地局１０１に、伝
送路１０７を介して通知する。
【００３９】上記下り無線基地局１０１は、移動通信制
御局１００から通知された上り回線の通話用拡散符号と
電力制御信号を、上記アクセスチャネルと同様に各無線
端末の共通チャネルである下り回線制御チャネルを利用
して、要求元の携帯無線端末１０３に通知（指定）す
る。また、伝送路１０６を経由して、通話用上り無線基
地局１０２ｄと通話候補用上り無線基地局１０２ｇに、
上記上り回線の通話用拡散符号を通知する。
御局１００から通知された上り回線の通話用拡散符号と
電力制御信号を、上記アクセスチャネルと同様に各無線
端末の共通チャネルである下り回線制御チャネルを利用
して、要求元の携帯無線端末１０３に通知（指定）す
る。また、伝送路１０６を経由して、通話用上り無線基
地局１０２ｄと通話候補用上り無線基地局１０２ｇに、
上記上り回線の通話用拡散符号を通知する。
【００４０】上記通知を受けた携帯無線端末１０３は、
宛先装置のダイヤル番号を含む発呼信号を上記指定され
た上り回線通話用拡散符号でスペクトル拡散し、指定さ
れた電力制御信号に基づいて制御された送信電力で送信
する。通話上り無線基地局１０２ｄは、上記携帯無線端
末１０３からの受信信号を、上記指定された通話用拡散
符号を用いて復調処理する。この信号は、他の携帯無線
端末からの受信信号と多重化され、伝送路１０６、下り
無線基地局１０１、伝送路１０７を経由して移動通信制
御局１００に転送され、ネットワーク１０９に接続され
る。
宛先装置のダイヤル番号を含む発呼信号を上記指定され
た上り回線通話用拡散符号でスペクトル拡散し、指定さ
れた電力制御信号に基づいて制御された送信電力で送信
する。通話上り無線基地局１０２ｄは、上記携帯無線端
末１０３からの受信信号を、上記指定された通話用拡散
符号を用いて復調処理する。この信号は、他の携帯無線
端末からの受信信号と多重化され、伝送路１０６、下り
無線基地局１０１、伝送路１０７を経由して移動通信制
御局１００に転送され、ネットワーク１０９に接続され
る。
【００４１】一方、ネットワーク１０９から携帯無線端
末１０３宛の信号は、伝送路１０８、移動通信制御局１
００、伝送路１０７を経由して下り無線基地局１０１に
転送される。下り無線基地局１０１は、上記信号を宛先
携帯無線端末１０３と対応する下り回線通話用拡散符号
を用いてスペクトル拡散し、無線信号として送信する。
末１０３宛の信号は、伝送路１０８、移動通信制御局１
００、伝送路１０７を経由して下り無線基地局１０１に
転送される。下り無線基地局１０１は、上記信号を宛先
携帯無線端末１０３と対応する下り回線通話用拡散符号
を用いてスペクトル拡散し、無線信号として送信する。
【００４２】次に、図１を参照して、携帯無線端末への
着呼動作について説明する。下り無線基地局１０１から
は、一定の電力でパイロット信号が送出されており、携
帯無線端末１０３は、複数の下り無線基地局から送信さ
れたパイロット信号の受信信号レベルを比較することに
よって、自分に最も近い位置にある下り無線基地局１０
１を特定する。パイロット信号の受信結果は、制御信号
と発信され、昇り無線基地局１０２、伝送路１０６、下
り無線基地局、伝送路１０７を経由して移動通信制御局
１００に通知される。移動通信制御局１００は、上記パ
イロット信号の受信結果に基づいて、携帯無線端末１０
３とこれを管轄すべき下り無線基地局との対応関係を管
理しておき、携帯無線端末１０３に対して他の端末から
発呼要求があった場合、呼接続のための制御信号を上記
携帯無線端末１０３に最も近い下り無線基地局１０１に
送信する。下り無線基地局１０１は、共通チャネルであ
るページングチャネルを用いて、携帯無線端末１０３に
着呼要求を行い、以後、発呼動作と同様の手順で呼接続
が行われる。
着呼動作について説明する。下り無線基地局１０１から
は、一定の電力でパイロット信号が送出されており、携
帯無線端末１０３は、複数の下り無線基地局から送信さ
れたパイロット信号の受信信号レベルを比較することに
よって、自分に最も近い位置にある下り無線基地局１０
１を特定する。パイロット信号の受信結果は、制御信号
と発信され、昇り無線基地局１０２、伝送路１０６、下
り無線基地局、伝送路１０７を経由して移動通信制御局
１００に通知される。移動通信制御局１００は、上記パ
イロット信号の受信結果に基づいて、携帯無線端末１０
３とこれを管轄すべき下り無線基地局との対応関係を管
理しておき、携帯無線端末１０３に対して他の端末から
発呼要求があった場合、呼接続のための制御信号を上記
携帯無線端末１０３に最も近い下り無線基地局１０１に
送信する。下り無線基地局１０１は、共通チャネルであ
るページングチャネルを用いて、携帯無線端末１０３に
着呼要求を行い、以後、発呼動作と同様の手順で呼接続
が行われる。
【００４３】次に、携帯無線端末のハンドオーバ動作に
ついて説明する。ここでは、携帯無線端末１０３が、図
５で矢印４００で示すように、マイクロセル１０４ｄか
らマイクロセル１０４ｇへ移動する場合を例にとる。こ
の場合、携帯無線端末１０３の位置と、携帯無線端末１
０３が通過するマイクロセル１０４ｄ、１０４ｇ内の上
り無線基地局における携帯無線端末１０３からの信号の
受信信号レベルとが、図６に示す関係にあるものと仮定
する。
ついて説明する。ここでは、携帯無線端末１０３が、図
５で矢印４００で示すように、マイクロセル１０４ｄか
らマイクロセル１０４ｇへ移動する場合を例にとる。こ
の場合、携帯無線端末１０３の位置と、携帯無線端末１
０３が通過するマイクロセル１０４ｄ、１０４ｇ内の上
り無線基地局における携帯無線端末１０３からの信号の
受信信号レベルとが、図６に示す関係にあるものと仮定
する。
【００４４】携帯無線端末１０３が地点イ４０１にある
時、基地局１０２ｄが通話用上り無線基地局、基地局１
０２ｇが通話候補用上り無線基地局となる。携帯無線端
末１０３が、矢印４００に沿って移動し、マイクロセル
１０４ｄとマイクロセル１０４ｇとの境界地点ロ４０２
に到達すると、通話用上り無線基地局１０２ｄと通話候
補用上り無線基地局１０２ｇの受信信号レベルが互いに
等しくなる。さらに、携帯無線端末１０３が地点ハ４０
３に到達すると、通話用上り無線基地局１０２ｄでの受
信信号レベルが、通話候補用上り無線基地局１０２ｇで
の受信信号レベルよりも小さくなる。
時、基地局１０２ｄが通話用上り無線基地局、基地局１
０２ｇが通話候補用上り無線基地局となる。携帯無線端
末１０３が、矢印４００に沿って移動し、マイクロセル
１０４ｄとマイクロセル１０４ｇとの境界地点ロ４０２
に到達すると、通話用上り無線基地局１０２ｄと通話候
補用上り無線基地局１０２ｇの受信信号レベルが互いに
等しくなる。さらに、携帯無線端末１０３が地点ハ４０
３に到達すると、通話用上り無線基地局１０２ｄでの受
信信号レベルが、通話候補用上り無線基地局１０２ｇで
の受信信号レベルよりも小さくなる。
【００４５】移動通信制御局１００は、通話用上り無線
基地局１０２ｄおよび通話候補用上り無線基地局１０２
ｇの受信信号レベルを監視しており、大小の関係が逆転
した時点において、通話用上り無線基地局を１０２ｄか
ら１０２ｇへ、また、通話候補用上り無線基地局を１０
２ｇから１０２ｄに切り換える。
基地局１０２ｄおよび通話候補用上り無線基地局１０２
ｇの受信信号レベルを監視しており、大小の関係が逆転
した時点において、通話用上り無線基地局を１０２ｄか
ら１０２ｇへ、また、通話候補用上り無線基地局を１０
２ｇから１０２ｄに切り換える。
【００４６】携帯無線端末１０３が更に移動し、地点ニ
４０４に到達すると、通話候補用上り無線基地局１０２
ｄでの受信信号レベルが所定の図６に示した閾値４０５
を下回る。このとき、移動通信制御局１００は、通話用
上り無線基地局１０２ｇに隣接する上り無線基地局のう
ち、それまで通話候補用であった上り無線基地局１０２
ｄ以外の上り無線基地局１０２ａ、１０２ｂ、…１０２
ｆに対して、上記携帯無線端末に割り当てるべき上り回
線の通話用拡散符号を通知し、これらの上り無線基地局
に、携帯無線端末１０３からの信号信号レベルを報告す
るように指示する。これらの無線基地局から応答に基づ
いて、その中で最も受信信号レベルの高い上り無線基地
局１０２ｃを新たに通信候補用の上り無線基地局に指定
する。
４０４に到達すると、通話候補用上り無線基地局１０２
ｄでの受信信号レベルが所定の図６に示した閾値４０５
を下回る。このとき、移動通信制御局１００は、通話用
上り無線基地局１０２ｇに隣接する上り無線基地局のう
ち、それまで通話候補用であった上り無線基地局１０２
ｄ以外の上り無線基地局１０２ａ、１０２ｂ、…１０２
ｆに対して、上記携帯無線端末に割り当てるべき上り回
線の通話用拡散符号を通知し、これらの上り無線基地局
に、携帯無線端末１０３からの信号信号レベルを報告す
るように指示する。これらの無線基地局から応答に基づ
いて、その中で最も受信信号レベルの高い上り無線基地
局１０２ｃを新たに通信候補用の上り無線基地局に指定
する。
【００４７】以上の説明では、通信候補用の上り無線基
地局として、次順位の受信信号レベルをもつ一つの上り
無線基地局を指定したが、これを予め複数局指定してお
くようにしてもよい。なお、携帯無線端末がマクロセル
間を移動した場合は、上述したハンドオーバ動作の他
に、それまで位置してマクロセルの下り無線基地局から
新たなマクロセルの下り無線基地局へ、携帯無線端末の
位置登録の変更動作も併せて行う。
地局として、次順位の受信信号レベルをもつ一つの上り
無線基地局を指定したが、これを予め複数局指定してお
くようにしてもよい。なお、携帯無線端末がマクロセル
間を移動した場合は、上述したハンドオーバ動作の他
に、それまで位置してマクロセルの下り無線基地局から
新たなマクロセルの下り無線基地局へ、携帯無線端末の
位置登録の変更動作も併せて行う。
【００４８】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の無線通信方式によれば、従来方式では単一であった下
り無線基地局を複数配置し、各下り基地局のサービス域
となるマクロセル内に複数の上り無線基地局を配置する
ことによって複数のマイクロセルを形成し、各下り無線
基地局を伝送路を介して移動通信制御局に接続する構成
としているため、携帯無線端末の送信電力は微弱でよ
く、無線基地局および移動通信制御局の設置台数を必要
応じて増設することにより、サービス域の拡大が可能で
ある。
の無線通信方式によれば、従来方式では単一であった下
り無線基地局を複数配置し、各下り基地局のサービス域
となるマクロセル内に複数の上り無線基地局を配置する
ことによって複数のマイクロセルを形成し、各下り無線
基地局を伝送路を介して移動通信制御局に接続する構成
としているため、携帯無線端末の送信電力は微弱でよ
く、無線基地局および移動通信制御局の設置台数を必要
応じて増設することにより、サービス域の拡大が可能で
ある。
【００４９】また、移動通信制御局が、上り無線基地局
における各携帯無線端末からの送信信号の受信信号レベ
ルに応じて、各携帯無線端末を管轄すべき上り無線基地
局を特定してハンドオーバを実現するようにしているた
め、各携帯無線端末が通話を維持したまま域内を移動す
ることが可能である。
における各携帯無線端末からの送信信号の受信信号レベ
ルに応じて、各携帯無線端末を管轄すべき上り無線基地
局を特定してハンドオーバを実現するようにしているた
め、各携帯無線端末が通話を維持したまま域内を移動す
ることが可能である。
【００５０】また、本発明では、下り無線基地局が管轄
するマクロセル単位で携帯無線端末の位置登録を管理す
るようにしているため、これをマイクロセル単位で行う
方式に比較して、位置管理のための処理が容易になる。
するマクロセル単位で携帯無線端末の位置登録を管理す
るようにしているため、これをマイクロセル単位で行う
方式に比較して、位置管理のための処理が容易になる。
【図１】本発明による無線通信方式の一実施例を示すネ
ットワーク全体構成図。
ットワーク全体構成図。
【図２】下り無線基地局１０１の構成を示す図。
【図３】上り無線基地局１０２の構成を示す図。
【図４】携帯無線端末１０３の構成を示す図。
【図５】ハンドオーバ動作を説明するための図。
【図６】移動中の携帯無線端末の位置と、上り無線基地
局における帯無線端末からの送信信号の受信信号レベル
との関係を示す図。
局における帯無線端末からの送信信号の受信信号レベル
との関係を示す図。
１００…移動通信制御局、１０１…下り無線基地局、１
０２…無線基地加算器、１０３…携帯無線端末、１０４
…マイクロセル、１０５…マクロセル、１０６、１０
７、１０８…伝送路、１０９…ネットワーク。
０２…無線基地加算器、１０３…携帯無線端末、１０４
…マイクロセル、１０５…マクロセル、１０６、１０
７、１０８…伝送路、１０９…ネットワーク。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−32236（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−92528（ＪＰ，Ａ) 特表 平４−502845（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04B 7/24 - 7/26 102 H04Q 7/00 - 7/38
Claims (2)
- 【請求項１】それぞれがマクロセルを形成する複数の下
り無線基地局と、各マクロセル内において下り無線基地
局と伝送路を介して接続され、それぞれがマイクロセル
を形成する複数の上り無線基地局と、上記各下り無線基
地局と公衆あるいは私設網との間に接続された少なくと
も１つの移動通信制御局とを有し、上記移動通信制御局
が各上り無線基地局における移動無線端末からの受信信
号レベルを監視することによって、各移動無線端末を管
轄すべき上り無線基地局を特定し、マクロセル間のハン
ドオーバ時には移動無線端末における下り無線基地局か
らのパイロット信号の状態に基づき新たなマクロセルの
下り無線基地局へ該移動無線端末の位置登録変更を行う
ことを特徴とする無線通信システム。 - 【請求項２】 請求項１に記載の無線通信システムに対し
て発する電波の送信電力を十分に低い電力レベルから除
々に増加させることを特徴とする移動無線端末。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21953793A JP3205137B2 (ja) | 1993-09-03 | 1993-09-03 | 無線通信システム及び移動無線端末 |
| US08/299,630 US5579374A (en) | 1993-09-03 | 1994-09-02 | Independent cell system of forward and reverse links |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21953793A JP3205137B2 (ja) | 1993-09-03 | 1993-09-03 | 無線通信システム及び移動無線端末 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0775154A JPH0775154A (ja) | 1995-03-17 |
| JP3205137B2 true JP3205137B2 (ja) | 2001-09-04 |
Family
ID=16737046
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21953793A Expired - Fee Related JP3205137B2 (ja) | 1993-09-03 | 1993-09-03 | 無線通信システム及び移動無線端末 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5579374A (ja) |
| JP (1) | JP3205137B2 (ja) |
Families Citing this family (28)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7020111B2 (en) | 1996-06-27 | 2006-03-28 | Interdigital Technology Corporation | System for using rapid acquisition spreading codes for spread-spectrum communications |
| ZA965340B (en) | 1995-06-30 | 1997-01-27 | Interdigital Tech Corp | Code division multiple access (cdma) communication system |
| US6885652B1 (en) | 1995-06-30 | 2005-04-26 | Interdigital Technology Corporation | Code division multiple access (CDMA) communication system |
| US7929498B2 (en) | 1995-06-30 | 2011-04-19 | Interdigital Technology Corporation | Adaptive forward power control and adaptive reverse power control for spread-spectrum communications |
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