JP2647109B2

JP2647109B2 - 移動通信システム

Info

Publication number: JP2647109B2
Application number: JP63001333A
Authority: JP
Inventors: 睦芹澤
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1988-01-08
Filing date: 1988-01-08
Publication date: 1997-08-27
Anticipated expiration: 2012-08-27
Also published as: JPH01177725A

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、パケットデータやページング信号の送受信
に係り特にLAN等を利用した移動通信システムに関す
る。

（従来の技術）移動体を対象とした移動無線システムが運営され、将
来の無線システムとして研究されている。近年では、移
動メッセージ通信といったメッセージデータを伝送する
システムが考えられている。また、その他にも特に構内
あるいは企業内でのメッセージ通信あるいは企業内ペー
ジングシステム等が検討されている。

これらのシステムでは周波数の有効利用あるいは弱電
解（小パワー電波）での通信のために、小区域あるいは
極小区域方式がとられる。その場合第８図に示したよう
に各小区域35,36,37,38毎に基地局31,31,33,38が設置さ
れ、さらに各基地局31,32,33,38間を結ぶ回線50,51,52,
53及び交換器20等を介して、ページング制御局２からの
信号は、各基地局31,32,33,34から送信されるようにな
っている。このような移動通信システムを、ある個人を
呼び出すページング等に利用された場合、呼び出される
人がどの場所にいるかわからないために、各基地局に同
報する必要がでてくる。そこで、第８図のように、交換
器を介して、各基地局に一本づつの回線を必要とするシ
ステムが従来あった。この場合は、この基地局を増す度
に回線を増設しなければならない。そこで、これを解決
するシステムとして、第７図に示した例えば、LANのよ
うな伝送路６を利用し、この伝送路６に各基地局41,42,
43を接続させて、通信区域42,43,44を設定しページング
制御局２からの呼び出し信号を、一本のLAN伝送路６を
介して、各基地局41,42,43に送るシステムが考えられ
る。このシステムでは、第８図のような回線を基地局が
増える度に増加する必要は無くなる。

将来このような移動通信システムとして、移動局側が
信号を受信した場合、基地局に送達確認信号（ACKと表
わす）を送信するACK付移動通信システムが検討されて
いる。（半二重回線という）また双方向（全二重回線）
メッセージ通信器も研究されている。これらのシステム
は移動局から送信される信号を基地局が受信するもので
ある。しかし一般に移動局から送信される信号の電力は
微弱であるため、このシステムのサービス地域を小区域
に区切りこの区切られた小区域度に、この移動局からの
電波を受信するための基地局を設置する必要が生じる。
この場合、移動局すなわち呼び出される人がこの小区域
境界近傍に居る状態の時に、呼び出しが有れば、この移
動局からは、送達確認信号が基地局に送り返される。し
かし、呼び出される人がこの小区域境界近傍にいる機会
が多いため、この境界に接する複数の小区域に設置され
た複数の基地局に送達確認信号が受信される可能性が大
きい。この時、この基地局から、ページング制御局にLA
N等の伝送路を介して送達確認信号を送出する。

以上の場合は複数の基地局が、ほぼ同時に送達確認信
号を受信するのでほぼ同時にLAN等の伝送路を介してこ
の送達確認信号を送出する。LAN等の伝送路は、例えば
一本の伝送路を共有する方式で使用されているため、基
地局からページング制御局に複数ヵ所から信号が送出さ
れると信号の衝突が生じる。

従って、信号の衝突により、トラフィックに混雑を生
じさせ、伝送時間も大きくなってしまう等の欠点があ
る。

さらに、信号の衝突時に再送を行なう場合、移動局か
ら最も近い基地局からの信号が最初に制御局に届くとは
限らない。一般に、基地局の近くの移動局から送信され
たデータは信頼性が最も高い。しかし、この場合、この
最も信頼性の高いデータが一番初めに制御局に到達する
とは限らない。それは、制御局が移動局発のデータを受
信した可能性のある全ての基地局からのデータの受信を
完了しない限り、十分信頼性の有るデータを得たとは言
えない。以上の事から、信頼性の低下が生じる。また、
この方式では、移動局の正確な位置は不明であり、ま
た、回線状況等も制御局からは不明である。

（発明が解決しようとする課題）以上述べてきたように、伝送路が共用されているた
め、基地局からほぼ同時に信号を送出すると信号衝突が
起き、トラフィックに信号混信を生じさせる。また、制
御局の正確な位置がつかめなかったり、移動局と無線基
地局間の回線状況がわからないという欠点があった。

本発明は、以上の様な点にかんがみてなされたもので
移動通信方式において、各基地局と制御局との間の信号
の衝突を防ぎ、トラフィックの改善を行うものである。
また、基地局を増設する度に回線を増設する必要のない
移動通信システムを提供するものである。

［発明の構成］（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おいては、情報信
号を送信する制御局が、この情報信号を伝送する伝送路
と接続されている。また、この情報信号を受信し、この
情報信号を移動局に対して送信する複数の基地局がこの
伝送路に接続され、この基地局からの情報信号を受信
し、確認の信号を基地局に送信する移動局が備えられて
いる。このシステムにおいて、この複数の基地局が移動
局からの電波を受信したときに、それぞれの基地局は受
信信号の品質、例えば受信電界強度を観測し、その受信
信号品質に応じた時間間隔をおいて制御局への信号を送
信することにより、制御局における信号の衝突防止を図
ることができるものである。

（作用）制御局からの情報信号が伝送路を通って、複数の基地
局に送られる。この複数の基地局からは、無線で移動局
に対して情報の送信が行われる。この情報信号を確認し
た移動局は、確認の信号を送り返す。複数の基地局が、
この確認の信号を受信すると、この複数の基地局から互
いに時間間隔をおいて、制御局に信号を送出する。

以上の本システムによって、信号の衝突が避けられ、
トラフィックの改善につながる。

（実施例）以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する。

第１図は、本発明の一実施例を示している。公衆電話
回線を利用したページングシステムが利用されている
が、ここでは工場内等で用いられている構内ページング
を一例として本発明を説明する。

なお、第１図の基地局3,4,5の内部ブロック図が第２
図に示されているので、合せて説明を行う。まず、第１
図に示されている電子計算機１のキーボード等から呼び
出したい人７が所持しているポケットベルやメッセージ
通信機等の移動局８個有のID番号を入力する。例えば０
と１から成るID番号を表す信号が電子計算機１から出力
され、ページング制御局２に入力される。ページング制
御局２で、ID番号を表す信号が変調され伝送路６に送出
される。なお、伝送路６はCSMA/CD・LAN方式に代表され
るように、複数の機器や端末等に共有されていてある信
号が伝送路を通っている間は、ほかの信号はこの伝送路
を通さない方式のものや、一般的な回線を利用してもよ
い。このCSMA/CD・LANにしても同時に伝送路に複数の信
号を送出した場合は信号の衝突が起きてしまうものであ
る。これらに代表されるような伝送路６に変調された信
号が送出されると、この送出された信号が伝送路６に接
続され、ある一定の通信範囲例えば半径10m円内の通信
エリア9,10,11を持っている基地局3,4,5に入力される。
基地局3,4,5は例えば第２図のような内部ブロック図と
なっている。この基地局3,4,5に入力された信号は、第
２図のLANノードプロセッサ15に入力される。この入力
された信号は、変調器16で高周波信号に変調されて、ア
ンテナ12から無線で送信される。すなわち、基地局3,4,
5から同時にこの高周波信号が送信される。もし、呼び
出したい人７が、基地局４と基地局５の送信エリア10,1
1の境界線近傍にいたとする。基地局3,4,5から送信され
た高周波信号が、呼び出したい人７が所持している移動
局８に受信される。呼び出したい人７がこの呼び出しを
確認したら、移動局８の例えばスイッチを押して移動局
８内部の送達確認信号発生部から、送達確認信号を発生
させ、この送達確認信号を移動局８から無線で送信させ
る。この時、移動局８の小型化のため送信電力をあまり
大きなものにできないので、例えば移動局８の送信距離
を10m四方までとする。従って、基地局４と基地局５の
境界線上に呼び出したい人７がいるため、移動局８から
送信される送達確認信号は、基地局４、基地局５の両方
で同時に受信される。送達確認信号は、第２図に示され
ているアンテナ12で受信され、復調器13でベースバンド
に変換される。このベースバンドに変換された信号は、
遅延器14に入力される。この遅延器14は、伝送路６にベ
ースバンドに変換された信号を送出すべき時間を制御す
るものである。一例として各基地局3,4,5によって、ラ
ンダムの時間を発生させるランダム時間発生部を遅延部
14内部に設けてランダムな時間間隔をおいた後に、伝送
路にベースバンドに変換された信号を送出する方法と基
地局３は、例えば0.1［ms］、基地局４は例えば0.3［m
s］、基地局５は例えば0.5［ms］の時間間隔をおいて、
ベースバンドに変換された信号を伝送路に送出する方法
がある。ここでは、後者の方法を用いて説明する。そこ
で、基地局４は0.3［ms］後に、LANノードプロセッサ15
に遅延器14を介してベースバンドに変換された信号が入
力され、第１図の伝送路６へとベースバンドに変換され
た信号が送出される。一方基地局５は0.5［ms］後に、
同様にして伝送路６へとベースバンドに変換された信号
が送出される。このように、時間間隔がおかれて送出さ
れた信号は、それぞれページング制御局２に入力され、
０と１から成る送達確認信号に変換されて、電子計算機
に入力される。そして、呼び出したい人７が呼び出され
たことが確認される。以上のようなシステムにすると、
同時に伝送路に信号が送出されることはなく、信号の衝
突を防ぐことができる。以上本システムの一実施例を説
明してきたが、第３図の送受信状態図を用いて、もう一
度簡単に述べておく。まず、ページング制御局からｃの
状態の時に呼び出し信号を送信し、基地局A,Bからｄの
状態の時に同時に無線で移動局を呼び出す。移動局はｅ
の状態で呼び出され、送達確認信号が基地局A,Bに送信
されｆの状態の時に基地局A,Bに受信される。この基地
局Ａは、t_a時間ｈの状態、基地局Ｂはt_b時間ｇの状態ま
で間隔をおいて、ページング制御局に伝送路を介して送
達確認信号が送り返される。以上のような移動通信シス
テムである。

時間間隔をおいてページング制御局へ送達確認信号の
送出を行なわせるための構成として他の実施例である基
地局の内部構成図を第４図に示した。この構成図を用い
て以下に説明する。第４図に示した如くに、第１図に示
した移動局８に対して送達確認信号等の送受信を行なう
アンテナ12と、上記アンテナ12で受信された前記移動局
８よりの送達確認信号を復調するための復調器13とアン
テナ12で受信された送達確認信号の受信電界強度を測定
するための電力測定器17と、復調器13よりの送達確認信
号を電力測定器17によって測定されたこの送達確認信号
の受信電界強度に反比例した遅延時間だけ遅延させるた
めの遅延器14とを有している。そして、各基地局は、さ
らに遅延器14よりの遅延された送達確認信号を伝送路６
へ供給すると共に、第１図に示いた伝送路６よりの信号
を受信するLANノードプロセッサ15と、LANノードプロセ
ッサ15を介して伝送路６より供給される信号を変調して
アンテナ12へ供給する変調器16とを有している。ここ
で、アンテナ12で受信された送達確認信号の受信電界強
度は、ほぼ基地局と移動局との間の距離に反比例してい
るので、送達確認信号の電力が大きい場合、基地局と移
動局との間の距離が短いことを表示する。従って、受信
電界強度が大きい程、遅延時間が短くなる様にすれば、
複数の基地局が送達確認信号が受信した場合でも、複数
の基地局から時間間隔をおいて送達確認信号が送出され
るため第１図に示された伝送路６中において信号の衝突
が生じることがない。それと共に、受信電界強度の一番
大きい送達確認信号が一番先にページング制御局へ供給
されることとなるため、ページング制御局が、より明確
に送達確認信号を識別できると共に、制御局がより早く
識別を行なうことができるため時間的なロスが少なくて
済む。また、表１に示す如くに上記遅延器14の遅延時間
と受信電界強度との関係が設定されている。

伝送路伝送速度＝10Mbsp １メッセージ＝100byte 例えば、基地局４に受信された送達確認信号の受信電
界強度が−125［dBm］の場合、基地局４の遅延器14は、
表１から300［μsec］遅延した送達確認信号をLANノー
ドプロセッサ15を介して伝送路へ供給する。

次に第５図を参照して本発明に従って移動通信システ
ムの他の実施例について以下に説明する。このシステム
は、第５図に示す如く、第１の実施例に示されているシ
ステムの各基準局にさらに、ある基地局が送達確認信号
を送出しようとしている場合、他の基地局を介して伝送
路６にすでに同一の送達確認信号が送出されていると判
定された場合に遅延器14よりの信号を遮断する遮断スイ
ッチ20を設けたものである。

従って、このシステムによれば、受信データと同一の
信号が伝送路に既に送出されていた場合は、この無線基
地局はデータの送出を行なわない。また第６図に示すよ
うに移動局が２つの無線基地局とほとんど同じ距離の所
に居た場合無線基地局a,bにはほぼ同一パワーで受信さ
れる。この時この２つの局発の信号は衝突し、制御局に
は届かない。この様な場合、第２図の如き構成にすれ
ば、再衝突確率をさらに低下せしめる事ができる。ま
た、伝送路は有線を用いて説明を行なったがページング
制御局にアンテナを設けて無線を使うことによって伝送
路の代りに用いてもよい。

［発明の効果］複数の基地局どおしの通信可能区域が重り合っている
場合あるいは通信可能区域の境界近傍に移動局がいる時
には、複数の基地局間にほぼ同時に受信される。しか
し、各基地局毎に制御局への送信する時間間隔をおいて
いるため、信号の衝突が起らない。従って、信号の送り
直しを必要としないので、伝送時間の短縮につながる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明を実施した移動通信システムの概略構
成を示すブロック図、第２図は、第１図に示された基地
局内部のブロック図、第３図は、第１図に示す実施例の
動作状態を示すタイムチャート、第４図は、本発明に従
う移動通信システムにおける基地局の他の内部構成を示
すブロック図、第５図は、本発明に従う移動通信システ
ムにおける基地局の別の内部構成を示すブロック図、第
６図は、移動局が２つの無線基地局とほとんど同じ距離
の所に居た場合の信号の流れを示す図、第７図は、従来
の移動通信システムの概略構成を示すブロック図、第８
図は、従来の移動通信システムの概略構成を示すブロッ
ク図である。２……ページング制御局、3,4,5,31,32,33,34,41,42,43
……基地局、８……移動局、9,10,11,35,36,37,38,41,4
2,43……通信エリア、6,50,51,52,53……伝送路、12…
…アンテナ、13……復調器、14,18……遅延器、15……L
ANノードプロセッサ、16……変調器、17……電力測定
器、19……測定器

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】パケット単位に信号を送信する移動局と、
この信号を受信して制御局に転送する複数の基地局とか
らなる移動通信システムにおいて、同一の移動局から送
信された信号が複数の基地局から転送された場合に制御
局での当該信号の衝突を防止するために、前記基地局は
信号を送信した移動局との距離に応じて当該信号の転送
時刻を制御する手段を含むことを特徴とする移動通信シ
ステム。
【請求項２】パケット単位に信号を送信する移動局と、
この信号を受信して制御局に転送する複数の基地局とか
らなる移動通信システムにおいて、同一の移動局から送
信された信号が複数の基地局から転送された場合に制御
局での当該信号の衝突を防止するために、前記基地局は
受信された信号の信頼性に応じて当該信号の転送時刻を
制御する手段を含むことを特徴とする移動通信システ
ム。
【請求項３】前記基地局は、信号を送信した移動局との
距離または受信された信号の信頼性を評価するため、受
信された信号の受信電力を観測する手段を含むことを特
徴とする請求項１または請求項２記載の移動通信システ
ム。
【請求項４】パケット単位に信号を送信する移動局と、
この信号を受信して制御局に転送する複数の基地局とか
らなる移動通信システムにおいて、同一の移動局から送
信された信号が複数の基地局から転送された場合に制御
局での当該信号の衝突を防止するために、前記基地局は
当該信号を受信してから転送するまでの時間を不規則に
遅延させる手段を含むことを特徴とする移動通信システ
ム。
【請求項５】パケット単位に信号を送信する移動局と、
この信号を受信して制御局に転送する複数の基地局とか
らなる移動通信システムにおいて、同一の移動局から送
信された信号が複数の基地局から転送された場合に制御
局での当該信号の衝突を防止するために、互いに隣接し
た複数の基地局から転送すべき当該信号の転送時刻を互
いに相異ならせる手段を含むことを特徴とする移動通信
システム。