JP2603076B2 - 無瞬断チャネル切替移動通信方式 - Google Patents

無瞬断チャネル切替移動通信方式

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JP2603076B2 JP62166913A JP16691387A JP2603076B2 JP 2603076 B2 JP2603076 B2 JP 2603076B2 JP 62166913 A JP62166913 A JP 62166913A JP 16691387 A JP16691387 A JP 16691387A JP 2603076 B2 JP2603076 B2 JP 2603076B2
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【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、セル式移動通信のチャネル切り替えに関
し、信号の欠落や重複を起こすことなく切り替える移動
通信方式に関するものである。
(従来の技術) 従来のセル式移動通信方式では、同一周波数を地理的
に繰り返して使用し、周波数利用効率を高める工夫をし
ており、繰り返し回数を高めるため、一つの無線ゾーン
を狭く設定してこれらを複数ゾーン配置することによ
り、必要なサービスエリアをカバーしていた。この場
合、移動機が無線ゾーンを横切り、その結果レベル低下
が生じた場合にも通話の連続性が確保する目的で隣接の
最も高いレベルの無線基地局のチャネルに切り替える構
成としていた。
ところで、従来の移動通信方式は、第1図のように移
動通信用交換局(AMS)1、無線回線制御局(MCS)2、
無線基地局(MBS)3、および移動機(MSS)4から構成
されていた。この構成によるチャネル切り替えの過程を
簡単に示すと以下のようになる。
(1) レベル劣化を検出すると、隣接基地局は通話中
の周波数FSのレベルを監視し、その受信レベルを無線回
線制御局2に報告し、切り替え先MBSと利用するチャネ
ルfDを決定する。
(2) 自動車電話交換局は切り替え先無線基地局との
間に有線伝送路を確立する。又、通話中の基地局は使用
中の通話路をしゃ断して移行先基地局チャネル(周波数
FD)を制御信号により知らせる。
(3) 移動機はチャネル情報を受信すると、チャネル
をFDに切り替え、移動先無線基地局と無線回線の導通試
験を行なって、正常に回線のループ状態が確認されれば
通話路を元にもどし、回線を再び設定する。
第2図に移動での通話路の時間的状態変化を示す。
(発明が解決しようとする問題点) このように動作するので、チャネルの切り替えに際し
て短時間ではあるが回線の瞬断が生じ、又、制御信号の
伝送により雑音が混入するという欠点があった。このよ
うな現象は、音声信号をアナログのまま伝送する範囲で
は、さほど大きな品質劣化とは至らなかったものの、デ
ータ等のディジタル信号の伝送に際しては、信号の欠落
は重要な問題となってくる。このため、チャネル切り替
えについても無瞬断で行う必要が生じてくる。
ところで瞬断の発生する原因は、(a)切り替え(局
部発振周波数等)に一定の時間がかかると、(b)切り
替えのための制御信号のやりとりが通話路を断にして行
なわれること、(c)切り替え後、有線及び無線区間の
導通試験をそれぞれ行うため、確認のための一定の時間
が必要であること、等による。
さらに、今後無線区間にディジタル変調方式が採用さ
れ、広帯域を占有する場合には、遅延を伴なった伝搬波
が多重に受信されて総合伝送特性にいわゆる周波数選択
性フェージングの影響を強く受けるため等化器を用いて
伝搬路歪を除去することになる。この場合、第3図のよ
うに二波モデルで表わして、両波間の伝搬遅延時間差が
例えば2μsと小さくとも、群遅延時間偏差は30〜40μ
sと大きくなる場合があること、又、第1図においてMB
S−A〜MSSとMBS−B〜MSS間の伝搬路は異なる結果、伝
搬歪は独立である。但し第3図でρ>1(遅れてくる
干渉波の相対振幅が1より大)の場合は遅延特性はρ
<1の場合と逆になる。ρは主波と干渉波の相対振幅
比である。このため、従来方式のままチャネル切り替え
を行うと、 (a) 両チャネル間の遅延時間偏差によって信号の重
複や欠落が生じること、 (b) チャネル切り替え後に等化器動作を開始する結
果となるため、十分な等化特性を得るのに時間がかって
しまうこと、 等の欠点がある。
本発明の目的は、チャネル切り替えに際しても信号の
瞬断を起こさないで通信を高品質に保って継続すること
のできる移動通信方式を提供することにある。
(問題点を解決するための手段) 本発明によれば、移動機側が、少なくとも2つの基地
局との互いに独立した通信チャネルを同時に設定する手
段と、2つの基地局から移動機への下り回線における2
つの通信チャネルの信号間の位相差を検出し遅延時間補
正を行うことにより該2つの通信チャネルの信号の位相
を一致させる手段と、該位相を一致させた状態で前記下
り回線における該2つの通信チャネル間で切り替えを行
う手段とを有しており、基地局側が、移動機から2つの
基地局への上り回線における2つの通信チャネルの信号
間の位相差を検出し遅延時間補正を行うことにより該2
つの通信チャネルの信号の位相を一致させる手段と、該
位相を一致させた状態で前記上り回線における該2つの
通信チャネル間で切り替えを行う手段とを有している無
瞬断チャネル切替移動通信方式が提供される。
このように、移動機側及び基地局側が通信チャネルの
信号間の位相差を検出し遅延時間補正を行うことにより
これら2つの通信チャネルの信号の位相を一致させる手
段をそれぞれ有しているため、伝搬遅延時間差及び群遅
延時間差が補償され、信号の瞬断発生を未然に防止し
た、従って信号の重複や欠落のないチャネル切り替えを
行うことができる。
しかも、位相調整は受け側で行っているため、即ち、
下り回線における通信チャネルの信号間の遅延時間補正
は移動機側で、上り回線における通信チャネルの信号間
の遅延時間補正は基地局側でそれぞれ行っているため、
非常に簡単な構成で上述の瞬断防止が可能となる。
(実施例) 第4図は本発明の実施例を説明する図であって、1は
移行通信用交換局、2は無線回線制御局、3および3′
は無線基地局、5は移動機、6および6′は移動機用送
受信回路、7および8は遅延調整・切り替え回路であ
る。
現在、通話中の基地局をMBS−A、移行先無線基地局
をMBS−Bとする。これを動作するには、移動機は1つ
の送受信機6でMBS−AとチャネルfSを用いて通信を行
なっている。移動機が無線ゾーンの端等に入って回線品
質が劣化しはじめると、第5図に示すように現行方式と
同様にして無線回線制御局2の統括のもとに隣接基地局
のうち最も品質が良い移行先MBS−Bとそこで使用され
るチャネルfDが決まる。通話中の回線fSを用いて、移行
チャネルfDが移動機5に制御信号の形で報知される。こ
れを契機として移動通信用交換局1と移動先基地局MBS
−B間にも通話路が設定される。
次にMBS−A〜MSSでの通話が継続している間に、MBS
−B〜MSSのチャネルがMBS−Bと移動機の送受信回路
6′を用い、チャネルfDにより開始される。チャネルfD
では、移動機および基地局の送受信系は新らしい伝搬路
での伝送特性を最適化すべく、等化器等を動作させて伝
搬歪を除去し、無線回線導通を確認しておく。この間は
第5図で示すように、両チャネルには全く同一の信号が
伝送されている。しかし、既に述べたように、伝搬歪は
ほぼ独立な特性を示すため、等化後の遅延時間差(=伝
搬遅延時間差+群遅延時間差)は異なってしまってい
る。そこで、移動機5および基地局側では遅延調整・切
り替え回路7および8を用いて、フレームおよびビット
単位にまで位相を合わせ、然る後にチャネルfSからチャ
ネルfDに切り替える。チャネル切り替えが行なわれる場
合は、電波状態が良くない場所であるため、チャネル切
り替え後も、チャネルfSは一定時間だけ同一信号の伝送
を続けて、チャネルfDでの突然の品質劣化に備える。
独立な2つの無線チャネルを設定するための移動機と
しては、第4図に示したように、従来の送受信回路を2
つ適用することで構成できる。又、無線伝送方式として
時分割多重伝送方式を用いる場合には、第6図に示す構
成により実現できる。
すなわち、送信部は、入力信号を時分割多重信号の1
フレームに時間軸上で圧縮する時間圧縮回路9を経て変
調器10、送信回路11により送信される。受信部では、ア
ンテナ共用回路12を経て受信された電波は受信回路13、
復調器14、等化器15により元の送出フレーム信号にもど
され、時間伸張回路16により送信側における元信号に再
生される。これを動作するには、移動機はMBS−Aと周
波数fSでタイムスロット…Ti0,Tj0,…で通信を行ない、
他の移動機は残りのタイムスロットで通信を行なってい
る時分割多重通信方式において、移行先MBS−Bの周波
数fDとそこでのタイムスロット…TiK,TiK…が使用中の
チャネルで割り当てられると、タイムスロット…TiK,T
jK,…においては局部発振器17および18の発振周波数を
送信および受信用周波数がfDおよびf′となるように
バースト的に設定され、T=…,TiK,TjK,…において、
周波数fDチャネルが復調,再生される。第7図(c)は
移動機の動作モードを示しており、Ti0,Tj0…においてf
Sの周波数を、TiK,TjK…においてfDの周波数で動作する
ものである。なお局部発振器17および18は外部制御信号
によってその発振周波数を高速に切り替えて出力するこ
とができる機能を有し、又、発振器制御回路19はこれら
発振器17および18の発振周波数をタイムスロット毎に制
御するものである。
遅延調整・切り替え回路7の機能の中で、両チャネル
間の遅延調整については第8図の原理的構成で実現でき
る。遅延調整の範囲を2TDとすれば、1つのチャネルの
信号は固定遅延TDを有する遅延回路20を経て相関器21に
入力される。又、他のチャネルの信号は可変遅延線22を
経て相関器21の他の入力とする。両信号の位相差は積分
器23を経て誤差信号を得、この制御電圧v(Δτ)によ
り位相誤差が零(入力信号列が一致して相関が1)とな
るように帰還制御系を構成する。安定状態においては端
子AおよびBにおいては時間軸上で一致した信号が得ら
れる。本回路ではAおよびBの出力を用いて位相が一致
した出力をタイミングを合わせて切り替えることによ
り、両信号間の重複や欠落を生じることなく切り替える
ことができる。
遅延調整・切り替え回路8も全く同一の機能を有し第
4図のように入出力を接続し、無線基地局と移動通信交
換局間に設置することにより、陸上側での無瞬断切り替
えを実現できる。
(発明の効果) 以上詳細に説明したように本発明によれば、移動機側
及び基地局側が通信チャネルの信号間の位相差を検出し
遅延時間補正を行うことによりこれら2つの通信チャネ
ルの信号の位相を一致させる手段をそれぞれ有している
ため、伝搬遅延時間差及び群遅延時間差が補償され、信
号の瞬断発生を未然に防止した、従って信号の重複や欠
落のないチャネル切り替えを行うことができる。
さらに本発明によれば、位相調整は受け側で行ってい
るため、即ち、下り回線における通信チャネルの信号間
の遅延時間補正は移動機側で、上り回線における通信チ
ャネルの信号間の遅延時間補正は基地局側でそれぞれ行
っているため、非常に簡単な構成で上述の瞬断防止が可
能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の移動通信方式の構成図、第2図は従来の
チャネル切り替え方式における各種信号と時間軸上の関
係を説明する図、第3図は伝搬遅延時間差と群遅延時間
の関係を二波モデルで説明した図、第4図は本発明の構
成図、第5図は本発明の各チャネルにおける機能動作を
時間軸上で説明した図、第6図は本発明における移動機
の送受信部を時分割多重信号に対して実現する一実施
例、第7図は、第6図の移動機動作を説明する図、第8
図は、本発明で用いる遅延調整回路の一実施例を示して
いる。 1……移動通信用交換局、2……無線回線制御局、 3および3′……無線基地局、4……移動機、 5……移動機、6……送受信回路、 7および8……遅延調整・切り替え回路、 9……時間圧縮回路、10……変調器、 11……送信回路、12……アンテナ共用器、 13……受信回路、14……復調回路、 16……等化器、17……送信局部発振器、 18……受信局部発振器、 19……局部発振器制御回路、 20……固定遅延回路、21……相関器、 22……可変遅延回路、23……積分器。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】移動機側が、少なくとも2つの基地局との
    互いに独立した通信チャネルを同時に設定する手段と、
    2つの基地局から移動機への下り回線における2つの通
    信チャネルの信号間に位相差を検出し遅延時間補正を行
    うことにより該2つの通信チャネルの信号の位相を一致
    させる手段と、該位相を一致させた状態で前記下り回線
    における該2つ通信チャネル間で切り替えを行う手段と
    を有しており、 基地局側が、移動機から2つの基地局への上り回線にお
    ける2つの通信チャネルの信号間の位相差を検出し遅延
    時間補正を行うことにより該2つの通信チャネルの信号
    の位相を一致させる手段と、該位相を一致させた状態で
    前記上り回線における該2つの通信チャネル間で切り替
    えを行う手段とを有していることを特徴とする無瞬断チ
    ャネル切替移動通信方式。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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