JP2596184B2 - 無線チャンネル割当方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は共通の制御用無線チャンネルを使用する移動
通信システムに関し、特に微小ゾーン方式のシステムに
おける通話用無線チャンネルの割り当て方法に関する。

〔従来の技術〕

一般に、自動車電話等の移動無線方式では、移動機の
場所的密度が小さいため、移動機が送信相互変調が問題
となる程度に相互接近することは殆どなく、仮に接近し
た場合でも無線ゾーン半径が数Kmあるために移動機から
発せられた送信相互変調波が無線基地局に問題となる電
界強度で届くことは殆どなく、相互変調について考慮す
る必要は少ない。

しかしながら最近は無線ゾーン半径が数10mという超
微小ゾーン構成で、しかもオフィス等のように移動電話
機の場所的密度が高く、且つ移動電話機同士が１〜2mぐ
らいまでに接近しての使用に耐え得る移動通信システム
が要求されるようになってきている。

このようなシステムでは相互変調の影響を受け易く、
狭い場所で同時に複数の移動電話機を通話状態にする
と、相互変調波が通話チャンネルに発生した場合は通話
に妨害を与え、相互変調波が制御チャンネルに発生した
場合は接続動作に妨害を与えて極端な場合は接続が全く
不可能になることがある。

〔発明が解決しようとする課題〕

例えば、第４図に従来の移動通信システムを示す。こ
こでの移動通信システムでは、無線チャンネルは＃１、
＃２、＃３〜＃49、＃50の合計50チャンネルあり、＃50
が制御チャンネルで、他は通話チャンネルであるとす
る。

一般に相互変調は５次以上の高次のものは無視できる
までに小さくすることは困難ではなく、したがって３次
の相互変調を考慮すれば良い。この無線チャンネルの構
成では、例えば＃２と＃26の３次の相互変調は＃50、す
なわち制御チャンネルに発生することになる。

したがって第４図のように移動無線機ａと基地局無線
機Ａが＃２で通話中で、移動無線機ｂが基地局無線機Ｂ
と＃26で通話中の場合、移動無線機ａが移動無線機ｂか
ら発射されている＃26の電波を受けると、無線機内の非
線形性により移動無線機ａからは移動無線機ｂが受けて
いる＃26の強さに比例した強さで＃50に相当する無線周
波数の相互変調波を発射することになる。逆に移動無線
機ｂにおいては移動無線機ａが受けている＃２の強さに
比例した強さで＃50に相互変調波を発射することにな
る。すなわち移動無線機ａとｂが接近すればするほど、
それぞれより発射される相互変調波は強くなる。

この相互変調波は制御チャンネルに発生しているので
あるから、その強さによっては他の移動無線機に対する
呼接続制御のための信号を送受することが困難になり呼
接続制御に妨害を与えることになる。

また第５図は、逆に基地局無線機同志が接近して設置
される場合の問題点を説明する図である。第４図の場合
と同じように基地局無線機Ａと移動無線機ａが＃２で通
話中であり、基地局無線機Ｂと移動無線機ｂが＃26で通
話中とする。この場合、基地局無線機A,Bはそれぞれが
送信する電波を受信するので、＃50に相互変調波を発射
することになり他の移動無線機に対する呼接続制御に妨
害を与えることになる。

以上は＃２と＃26の組み合わせの場合についてのみ説
明したが、このように制御チャンネル＃50に相互変調波
を発生する組み合わせは、このほかに２波の組み合わせ
としては＃４と＃27、＃６と＃28、＃８と＃29、……＃
48と＃49があり、３波の組み合わせとしては、＃１と＃
２と＃49、＃１と＃３と＃48、＃１と＃４と＃47……な
ど非常に多くある。

一方、制御チャンネル以外に相互変調波を発生する組
み合わせ、例えば＃１と＃２の組み合わせでは＃３に相
互変調波を発生することになる。この場合は基地局側か
ら見ると、相互変調波の強さによっては使用していない
はずの＃３で電波が検出されることになり、混信を避け
るためにこの＃３を新たに通話に割り当てるのを見合わ
せるように制御したり、すでに＃３で通話が行われてい
る場合にはその通話に妨害を与えることになる。

このような悪影響は、無線基地局および移動電話機の
無線機の直線性を改善したり、送信電力制御等を行うこ
とにより軽減可能であるが、高価なシステムとなってし
まう。

本発明の目的は、システムを複雑化することなく上述
したような悪影響を防止することを可能にした無線チャ
ンネル割合方式を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の無線チャンネル割当方式は、無線基地局装置
は、１つの共通記憶ユニットと、１以上のチャネルユニ
ットとを備え、前記共通記憶ユニットには前記１以上の
チャネルユニットがそれぞれアクセス可能な共通メモリ
を有しており、この共通メモリには、群内の任意の通話
チャンネルの組み合わせにより発生する相互変調波が制
御チャンネルおよび同一群内の他の通話チャンネルに発
生しない複数の通話チャンネルの集合として構成したチ
ャンネル群が記憶され、通話チャンネルの指定に際して
は前記共通メモリに対してアクセスを行い、割り当てら
れたチャンネル群内の通話チャンネル毎に、その通話チ
ャンネルとの組み合わせにより少なくとも制御チャンネ
ルに相互変調波を発生して妨害を与えるおそれのある通
話チャンネル全てについて受信電界を測定し、受信電界
が全て予め定められた値以下ならばチャンネル群内のそ
の通話チャンネルは割り当て可能とし、移動通信機に指
定する通話チャンネルを空きでかつ割り当て可能な通話
チャンネルの中から選択するように構成したことを特徴
としている。

〔作用〕

本発明の割当方式によれば、発生する相互変調波が制
御チャンネルおよび同一群内の他の通話チャンネルに発
生しない複数の通話チャンネル群に分割して各無線ゾー
ンに割り当てることで、無線ゾーン内において移動電話
機同士が接近しても、相互変調波が制御チャンネルにお
ける接続動作や他の通話に妨害を与えることはない。

さらに、無線基地局装置が少なくとも制御チャンネル
に相互変調波を発生する通話チャンネルの全てについて
受信電界を測定し、この受信電界に基づいて通話チャン
ネルを割り当てることで、無線ゾーンが重なり合うとこ
ろで発生する相互変調波についても同様に制御でき、無
線ゾーンを密に設置することを可能にして周波数有効利
用を高める。

〔実施例〕

次に、本発明を図面を参照して説明する。

第１図は本発明の一実施例のシステムの構成図であ
る。同図において、交換機１は電話網と有線伝送路で接
続され、交換機１と無線基地局2,3はそれぞれ無線基地
局のチャンネルユニット（第２図参照）の数だけの有線
伝送路で接続されている。無線基地局２は無線ゾーン４
を構成し、無線基地局３は無線ゾーン５を構成する。６
〜９は移動電話機である。無線チャンネルは＃１、＃
２、＃３、……＃50の合計50チャンネルで構成されてお
り、＃50は共通の制御チャンネルであり、他は通話チャ
ンネルである。

第２図は無線基地局のブロック図である。この例で
は、チャンネルユニットが３つの場合を示しているが、
チャンネルユニットの数は無線基地局が配置される無線
ゾーンでのトラフィックに応じて決められる。

この無線基地局は、共通記憶ユニット10と各チャンネ
ルユニット20,30,40で構成され、それぞれは共通バス10
0で接続され、各チャンネルユニットは共通記憶ユニッ
ト内の共通メモリ11およびゾーン番号設定スイッチ12を
互いに影響されずにアクセスできるように構成されてい
る。また、各チャンネルユニット20,30,40はそれぞれ電
話機ラインインターフェイスの有線伝送路101,102,103
で交換機と接続されている。

各チャンネルユニット20,30,40ではマイクロプロセッ
サ等で構成された制御部21が制御バス26を通して各部を
制御して呼接続制御を実行する。すなわち、無線機23は
シンセサイザ方式を採用しており使用する無線チャンネ
ルは制御部21により指定される。送信部の送信オンオフ
制御も制御部21により行われ、また受信部は指定された
無線チャンネルの受信電界を制御部21が読めるように構
成されている。無線機23の送信部には回線インターフェ
イス回路24からの送信音声信号と制御信号送受信部22か
らの送信制御信号が変調信号として入力され、受信部か
らは復調信号のうち受信音声信号は回線インターフェイ
ス回路24に、受信制御信号は制御信号送受信部22に入力
される。制御信号送受信部22は無線機23と制御部21間の
制御信号の中継を行う。回線インターフェイス回路24は
交換機からの呼出信号を検出して制御部21に通知した
り、制御部21からの指示により交換機に対して発信信号
を形成したりする。メモリインターフェイス回路25は制
御部21が共通メモリ11およびゾーン番号設定スイッチ12
をアクセスする場合、他のチャンネルユニットによるア
クセスとの調停が行われる構成されている。

第３図は移動電話機のブロック図である。無線基地局
のチャンネルユニットと同様にマイクロプロセッサ等で
構成された制御部200が制御バス205を通して無線機20
1、制御信号送受信部202、送受話器回路203、キーパッ
ド204を制御して呼接続制御を司る。無線機201は基地局
無線機と同様にシンセサイザー方式で構成されており、
基地局より指定された任意のチャンネルに同調可能とな
っている。

ここで、無線基地局の共通メモリ11には、以下に示す
第１表のチャンネル群構成テーブル，第２表の相互変調
波発生チャンネルテーブル，第３表のチャンネル番号テ
ーブル，第４表のチャンネル状態テーブルが記憶され
る。

但し、この例では、第１表のチャンネル群構成テーブ
ルは＃１〜＃49の全通話チャンネルを、群内の任意の通
話チャンネルの組み合わせにより発生する相互変調波が
制御チャンネルにも、群内の他の通話チャンネルにも発
生しない複数の通話チャンネルの集合としてのチャンネ
ル群に分割した場合を示している。これが制御チャンネ
ルに発生しない場合では、各群に含まれる通話チャンネ
ルの数は第１表の場合より多くなる。

また、第２表の相互変調波発生チャンネルテーブル
は、各通話チャンネル毎にその通話チャンネルとの組み
合わせにより制御チャンネルに相互変調波を発生する通
話チャンネルを示す。

この相互変調波発生チャンネルテーブルは、例えばチ
ャンネル２はチャンネル26との組み合わせで制御チャン
ネル＃50に相互変調波を発生するのでチャンネル26の受
信電界が規定レベル以下ならばチャンネル２は使用可、
規定レベル以上ならば使用不可と判定するために参照さ
れる。

このテーブルで制御チャンネルに相互変調波を発生す
る電話チャンネルの選び方はいくつかの方法がある。一
つの方法の例として本例は３台以上の移動電話機同志が
接近することは非常に稀であり、３次の相互変調として
は２波によるものだけを考慮すればよい場合の例であ
る。他の方法として３波の相互変調も考慮する方法が考
えられ、その場合にはテーブルの構成には若干の工夫が
必要であるが容易に実現できる。なお、３波の相互変調
を考慮する場合、非常に多くの組み合わせがあるので使
用するチャンネル群内の通話チャンネルを含む組み合わ
せに制限する方法も考えられる。

したがって、無線基地局の電源が投入されて動作開始
するとき、共通メモリにチャンネル番号テーブルが生成
されていないことを最初に検出したチャンネルユニット
の制御部は、ゾーン番号設定スイッチをアクセスし、ゾ
ーン番号に基づいて予め定められた手順で使用するチャ
ンネル群を決定し、第１表の全チャンネル群の構成テー
ブル中の該当のチャンネル群を構成する通話チャンネル
をチャンネル番号テーブルに書き移すとともに、チャン
ネル状態テーブルをすべてのチャンネルの状態を使用可
の状態に初期設定する。

チャンネル状態テーブルに記憶されるチャンネル状態
は以下のように更新される。

先ず、チャンネル状態が通話中と更新されるのは、あ
るチャンネルユニットが移動電話機に通話チャンネルを
指定しようとする場合である。すなわちそのチャンネル
ユニットはチャンネル状態テーブルよりチャンネル状態
が０（使用可）となっているもののインデックスを得
て、そのインデックスをもとにチャンネル番号テーブル
より指定する通話チャンネルの番号を得るとともに、チ
ャンネル状態テーブルのそのインデックスの値を２（通
話中）とする。

次に、チャンネル状態が使用不可と更新されるのは、
待ち受け中のチャンネルユニットがチャンネル番号テー
ブルに書かれている通話チャンネルについて相互変調波
発生チャンネルテーブルのその通話チャンネルに該当す
る欄に書かれている通話チャンネルの受信電界を測定し
て規定値以上であった場合である。

最後にチャンネル状態が使用可と更新される場合には
２通りある。一つは通話中から復旧する場合であり、そ
のチャンネルを使用していたチャンネルユニットが更新
される。他の一つは使用不可から更新される場合であ
り、待ち受け中のチャンネルユニットがチャンネル番号
テーブルに書かれている通話チャンネルについて、相互
変調波発生チャンネルテーブルのその通話チャンネルに
該当する欄に書かれている通話チャンネルの受信電界を
測定して規定値以下であった場合である。

ここで、制御チャンネルに対する妨害のみ、および制
御チャンネルと通話チャンネルに対する妨害を回避する
場合には、相互変調波発生チャンネルテーブルは不要で
あり、チャンネル状態テーブルの「使用不可」というチ
ャンネル状態の管理は不要である。すなわち、無線ゾー
ンの重なりが大きい場合には、相互変調波の影響が保証
されないそれぞれ隣接する無線ゾーンの異なるチャンネ
ル群の通話チャンネルを使用して通話中の移動電話機が
接近する場合が多く考えられるため、前記した相互変調
波発生チャンネルテーブルを使用した通話チャンネルの
使用可／不可の管理が必要とされる。しかしながら、無
線ゾーンの重なりが小さい場合には、相互変調波の影響
が保証されないそれぞれ隣接する無線ゾーンの異なるチ
ャンネル群の通話チャンネルを使用して通話中の移動電
話機が接近する場合が殆ど生じないため、通話チャンネ
ルの使用可／不可の管理は不要であり、これにより記憶
素子の節約が図れるとともに制御が簡略にできる。

なお、複数の無線搬送波を使用するTDMA方式の移動通
信システムにおいても、異なる無線搬送波同士で相互変
調波を発生するため、同様に本発明を適用することがで
きる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、無線基地局装置におい
ては、通話チャンネルを、群内の任意の通話チャンネル
の組み合わせにより発生する相互変調波が制御チャンネ
ルおよび同一群内の他の通話チャンネルに発生しない複
数の通話チャンネル群に分割して各無線ゾーンに割り当
てることで、無線ゾーン内において移動電話機同士が接
近しても、相互変調波が制御チャンネルにおける接続動
作や他の通話に妨害を与えることはない。

さらに、無線基地局装置はチャンネル群内の通話チャ
ンネル毎に、その通話チャンネルとの組み合わせにより
少なくとも制御チャンネルに相互変調波を発生する通話
チャンネルの全てについて受信電界を測定し、受信電界
が全て予め定められた値以下ならばチャンネル群内のそ
の通話チャンネルは割り当て可能とし、移動電話機に指
定する通話チャンネルを空きでかつ割り当て可能な通話
チャンネルの中から選択することにより、無線ゾーンが
重なり合うところで発生する相互変調波についても同様
に制御でき、無線ゾーンを密に設置することが可能とな
り、同時に行なえる通話数を大きくとれ、周波数有効利
用を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のシステム構成図、第２図は
無線基地局のブロック図、第３図は移動電話機のブロッ
ク図、第４図および第５図は従来方式の問題点を説明す
るためのブロック図である。 １……交換機、2,3……無線基地局、4,5……無線ゾー
ン、６〜９……移動電話機、10……共通記憶ユニット、
11……共通メモリ、12……ゾーン番号設定スイッチ、2
0,30,40……チャンネルユニット、21……制御部、22…
…制御信号送受信部、23……無線機、24……回線インタ
ーフェイス回路、25……メモリインターフェイ回路、26
……制御バス、100……共通バス、101,102,103……有線
伝送路、200……制御部、201……無線機、202……制御
信号送受信部、203……送受話器回路、204……キーパッ
ド、205……制御バス。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】通話接続サービスエリアを構成する複数の
   無線ゾーンのそれぞれに配置された無線基地局装置と、
   通話接続サービスエリア内にあって最寄りの無線基地局
   装置と無線チャンネルにより接続される移動無線機とで
   構成され、この無線チャンネルは１つまたは複数の共通
   の制御チャンネルと複数の通話チャンネルで構成され、
   かつこの通話チャンネルは無線基地局装置より移動無線
   機に指定される移動通信システムにおいて、前記無線基
   地局装置は、１つの共通記憶ユニットと、１以上のチャ
   ネルユニットとを備え、前記共通記憶ユニットには前記
   １以上のチャネルユニットがそれぞれアクセス可能な共
   通メモリを有しており、この共通メモリには、群内の任
   意の通話チャンネルの組み合わせにより発生する相互変
   調波が制御チャンネルおよび同一群内の他の通話チャン
   ネルに発生しない複数の通話チャンネルの集合として構
   成したチャンネル群が記憶され、通話チャンネルの指定
   に際しては前記共通メモリに対してアクセスを行い、割
   り当てられたチャンネル群内の通話チャンネル毎に、そ
   の通話チャンネルとの組み合わせにより少なくとも制御
   チャンネルに相互変調波を発生して妨害を与えるおそれ
   のある通話チャンネル全てについて受信電界を測定し、
   受信電界が全て予め定められた値以下ならばチャンネル
   群内のその通話チャンネルは割り当て可能とし、移動通
   信機に指定する通話チャンネルを空きでかつ割り当て可
   能な通話チャンネルの中から選択するように構成したこ
   とを特徴とする無線チャンネル割当方式。