JP3078887B2 - セルラ無線電話システムにおけるページングチャネル再走査の制御方法および装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はセルラ移動無線電話シス
テムに関する。特に、本発明は、そのシステムにおける
ページングチャネルの再走査の制御方法および装置に関
する。

【０００２】

【発明の背景】代表的なセルラ移動無線電話システム
は、少なくとも１つの移動交換センタ（移動電話交換局
としても知られる）と、少なくとも１つの基地局と、少
なくとも１つの移動局と、によって制御される。移動交
換センタは、無線電話システムと、公衆交換電話通話路
網との間のインタフェースを構成する。移動加入者への
呼びおよび移動加入者からの呼びは、移動交換センタに
よって交換される。移動交換センタはまた、呼びを確立
するに要する全ての信号機能を備えている。ある地域を
無線電話によってカバーするためには、通常いくつかの
基地局が必要とされる。その数は、例外的な場合におけ
る１つから、通常のシステムにおける１００またはそれ
以上までに及びうる。地域はセルに分割され、それぞれ
のセルは、１基地局からのサービスを受けてもよく、あ
るいは、いくつかの他のセルと１基地局を共有してもよ
い。それぞれのセルは関連の制御チャネルを有し、この
チャネルによって、制御（非音声）情報が、そのセル内
の移動ユニットと基地局との間で通信される。一般的に
いって、制御チャネルは、既知周波数の専用チャネルで
あってこのチャネルによってある情報が基地局から移動
局へ通信される該専用チャネルと、基地局から移動局へ
の情報の１方向性伝送を行なうためのページングチャネ
ルと、移動局と基地局との間の２方向性通信を行なうた
めのアクセスチャネルと、を含む。これらの諸チャネル
は同じ周波数を共有してもよく、あるいは、相異なるそ
れぞれの周波数で動作してもよい。

【０００３】通常は、移動局と基地局との間の制御チャ
ネルにより３種類の伝送が行なわれる。第１に、移動局
が呼びを発する時は、その移動局は、最も強い信号を有
する制御チャネルをもつ基地局へアクセス要求を送る。
このアクセス要求は、その基地局へ、その要求を行なっ
ている移動局が呼びの接続の可能な音声チャネルに割当
てられる必要があることを知らせる。第２に、基地局が
移動局をページングチャネルを経てページングする時
は、基地局は移動局加入者に対し完成されるべき呼びを
有していることを知らせ、ページングされた移動局は、
アクセスチャネルを経てページング応答を送り返す。最
後に、移動局が１セルから他セルへ移動する時、または
他の理由により、その移動局は、アクセスチャネルを経
て登録アクセスを送って、そのセルに関連する電話交換
局に対して自身および自身の存在を確認せしめうる。

【０００４】空き状態、すなわち、呼び動作を行なって
いない状態の移動局は、最も強い信号強度を有するペー
ジングチャネル上のページその他の情報を受信する。そ
の移動局は、該移動局がアクセス、例えば登録、呼びア
クセスまたはページング応答、を開始するまで、または
その有効距離内の全てのページングチャネルの再走査を
行なって、現在のページングチャネルより強い信号強度
を有する新しいページングチャネルが存在するか否かを
決定するまで、そのページングチャネルへの同調状態に
留まる。

【０００５】従来のシステムにおいては、空き移動局が
ページングチャネルを再走査する主たる理由は３つあ
る。すなわち、データ損失、移動局の自発的再走査、ま
たはシステムメッセージである。以下、これらのそれぞ
れを説明する。

【０００６】データ損失に関しては、主として英国およ
び中国において用いられているトータルアクセス通信シ
ステム（ＴＡＣＳ）規格は、もしデータが５秒間正しく
デコードされなければ、移動局はページンクチャネルを
再走査しなくてはならないように指示している。１９８
３年にＡＴ＆Ｔによって公表された、Ａｄｖａｎｃｅｄ
Ｍｏｂｉｌｅ Ｐｈｏｎｅ Ｓｅｒｖｉｃｅ，Ｉｎ
ｃ．（ＡＭＰＳ）の仕様は、５連続ワード同期シーケン
スが誤りをもって受信された時は、再走査を行なわなく
てはならないように指示している。

【０００７】移動局の自発性再走査に関しては、ＡＭＰ
Ｓ規格は、移動局が再走査を行なう毎にリセットされる
５分の再走査タイマを、それぞれの移動局に備えなくて
はならないように定めている。このタイマの時間が終る
と移動局はページングチャネルの再走査を行なう。

【０００８】移動局が再走査を行なう第３の理由は、シ
ステムがグローバル・アクション・オーバヘッド・メッ
セージ（Ｇｌｏｂａｌ Ａｃｔｉｏｎ Ｏｖｅｒｈｅａ
ｄＭｅｓｓａｇｅ）−ＧＡＯＭ−としての再走査メッセ
ージを送ったときである。このメッセージが受信される
と、メッセージを受信した全ての移動局は、再走査を行
なって最強の信号強度を有するページングチャネルを選
択する。このメッセージは、例えば、基地局が、ハード
ウェアの問題、または一時的な保守のために動作停止を
行なう直前に送られうる。これによって、閉鎖される基
地局に関連するページングチャネルにロックされていた
移動局は、それに代わる周囲のセルのページングチャネ
ルにロックせしめられることになる。

【０００９】セルラ無線電話システムにおいては、移動
局が移動しうるために基地局のカバーする領域から離れ
ると、受信信号の品質は劣化する。受信信号の品質が劣
化すると、データメッセージを正しく検出しかつ解読す
る能力もまた低下する。これによって、例えば、入来す
る呼びを受信する確率が減少することになる。

【００１０】全てのページングチャネル（例えば２１チ
ャネル）の再走査を行ない、最強の信号強度を有するペ
ージングチャネルを選択すれば、移動局が受信する信号
のワード誤り率は低下するので、ページングチャネルに
よりメッセージを正しく受信する確率は増大する。

【００１１】利用可能なページングチャネルの再走査
は、通常数秒を要するので、空き移動局は再走査を行な
うのに、その空き時間の少なくとも約１ないし２パーセ
ントを費やす。この時間中においては、移動局はページ
に応答しえない。換言すれば、ある瞬間において、空き
移動局の数パーセントは、再走査動作のためにシステム
からページングチャネルを経て送られてくる情報を受信
していない。

【００１２】セルラ電話システムにおける制御チャネル
の使用の必要性に関連するもう１つの欠点は、移動局が
長距離を移動する間１ページングチャネルにロックされ
ている時（一種のチャネル曳行として知られている）に
おこる。移動局がシステムアクセスを行なう時、移動局
は、最も強い（また、望ましくは最も近くの、かつ／ま
たは、使用のために最良の）アクセスチャネルを選択す
るために、アクセスチャネルを走査する。もし、移動局
が制御チャネルを最近再走査していれば、その移動局は
同じ制御チャネルを、最強の信号強度を有するアクセス
チャネルとして選択する可能性が高い。もし、一方、移
動局が最後の再走査後ある距離を移動していれば、その
移動局はアクセスチャネルとして他の制御チャネルを選
択する可能性がある。最悪の場合は、アクセスチャネル
は、他のシステム、他の交換扱者、さらに他の国にさえ
属することがある。問題が発生する多くの場合は、アク
セスチャネルは、移動局がシステムの正当な使用者とし
て認められていないあるシステムに属している。

【００１３】予期されていないアクセスは、ダイヤルさ
れた呼びの完成に支障を生ぜしめるか、または移動局
の、呼びを行なっている加入者への接続に支障を生ぜし
める。もし、移動局が他システムへ移動してそこへ登録
されたことを、その移動局が発見したならば、その新し
く入ったシステムにおいては、この移動局への、またこ
の移動局からの、呼びはもっと容易に処理されうる。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】上述の状況により呼び
が損なわれる確率を減少せしめるために、本発明は、セ
ル式無線電話システムにおいてページングチャネルの再
走査動作を制御するために用いられる方法を提供するこ
とを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明においては、再走
査メッセージは、基地局から移動局へ所定時間間隔ごと
に放送される。本発明の１実施例においては、この時間
間隔は約２分とすることができる。

【００１６】本発明のもう１つの実施例においては、セ
ルラ無線電話システムにおいて移動局のために最適のペ
ージングチャネルを選択するのに用いられる方法が提供
される。再走査メッセージは、基地局から移動局へ、移
動局による自律性再走査の周期よりも短い所定の時間間
隔で放送される。移動局は、複数のページングチャネル
を再走査し、最強の信号強度を有するページングチャネ
ルを選択する。

【００１７】本発明のもう１つの実施例においては、呼
びが損なわれることを減少せしめ、セル式移動電話シス
テムの通話路網における接続の品質を改善するための装
置が提供される。このシステムにおいては、基地局は、
その基地局の動作中に周期的な時間間隔毎に複数のペー
ジングチャネルを再走査する再走査動作を命令する。移
動局は、この再走査メッセージを受け、複数のページン
グチャネルの再走査を行なう。移動局は、その再走査に
応答して最適のページングチャネルを選択する。

【００１８】

【実施例】以下、添付図面を参照しつつ本発明を、単な
る例としての、添付図面に示されている、本発明の実施
例に関して詳述する。

【００１９】本発明の詳述の前に、本発明の適用が可能
なセル式移動無線電話システムの構成の例を説明する。

【００２０】図１は、セル式移動無線電話システム内の
１０個のセルを示す概略図である。通常は、本発明の方
法は、１０個よりも多くのセルを含むセル式移動無線電
話システムに対して適用される。ここに図示されたシス
テムは、説明の目的で分解されたもっと大きいシステム
の孤立部分であるものと考えられる。

【００２１】それぞれのセルＣ１ないしＣ１０には、そ
れぞれの基地局Ｂ１ないしＢ１０が存在する。図１に
は、基地局がそれぞれのセルの中心付近に位置し、全方
向性アンテナを有するように示されている。しかし、隣
接する諸セルの基地局は、セルの境界近くに配置され、
方向性アンテナを有することも可能である。

【００２２】図１にはまた、１セル内で、また１セルか
ら他セルへ、移動しうる１０個の移動局Ｍ１ないしＭ１
０も示されている。本発明の方法は、１０個より多くの
移動局を含むセルラ移動無線電話システムに対しても適
用されうる。特に、通常は、基地局よりも多くの移動局
が存在する。

【００２３】図１にはまた、移動交換センタが示されて
いる。図１に示された移動交換センタＭＳＣは、図示さ
れた１０基地局の全てにケーブルによって接続されてい
る。移動交換センタは、固定公衆交換電話通話路網また
はＩＳＤＮ施設を有する同様な固定通話路網に対しても
ケーブルで接続されている。移動交換センタから基地局
への全てのケーブルおよび固定通話路網への諸ケーブル
は、図示されてはいない。なお、基地局から移動交換セ
ンタへの通信のためには、ケーブルの代わりに他の媒
体、例えば固定無線リンク、を用いることもできる。

【００２４】図１に示されているセルラ移動無線電話シ
ステムは、複数の通信用無線チャネルを含む。このシス
テムは、アナログ情報、例えば通話、およびディジタル
化されたアナログ情報、例えばディジタル化された通
話、と、純粋なディジタル情報、例えば純粋なディジタ
ルデータ、との双方に用いられるように設計されてい
る。本発明に関連して用いられる接続という用語は、同
一システムまたは他システム内の１移動局と他移動局と
の間、またはセルラ移動無線電話システムを経て接続さ
れた固定通話路網内の２つの固定電話または端末間にお
ける、通信チャネルを意味するものとして用いられる。
従って、接続は、２人の人が互いに通話する呼びであっ
てもよいが、コンピュータがデータを交換するデータ通
信チャネルであってもよい。

【００２５】それぞれのセルラシステムには、特定の周
波数帯が割当てられ、該システムはその周波数帯を用い
て動作することができる。それぞれのセルに対しては、
１組の通信チャネルが割当てられる。例えば、任意の与
えられたセルに対して、１０ないし３０の相異なる音声
チャネルと、１制御チャネルとが割当てられる。隣接す
る諸セルに対しては、常に相異なる通信チャネルの組を
割当てなくてはならない。そのわけは、それらを完全に
無線的にカバーするためには、諸セルは互いに重なり合
うことになるからである。隣接する諸セルが同じチャネ
ルを用いると、これらの重なり合った領域において同一
チャネル妨害が起こるのである。

【００２６】次に、図２には、本発明に従って動作する
セルラ電話システムにおいて用いられる移動局の実施例
が示されている。この特定の実施例は、ディジタル通信
システム、すなわち基地局と移動局との間でディジタル
化された音声情報が伝送される通信システム、に用いら
れる移動局のものである。なお、このシステムの動作
は、それぞれのディジタル情報パケットがデータフレー
ム内の間隔を置いた２つのタイムスロット上へインタリ
ーブされる全速度伝送の場合について説明される。しか
し、本発明は、情報がアナログ形式で伝送される、また
は半速度でディジタル伝送される、セルラ無線電話のよ
うな、他の種類のセルラ無線電話システムに対しても、
同様に適用されることは容易にわかる。

【００２７】図２に示された移動局においては、通話コ
ーダ１０１がマイクロホンから発生したアナログ信号を
２進データ流に変換する。このデータ流は、次にＴＤＭ
Ａの原理によってデータパケットに分割される。高速度
関連制御チャネル（ＦＡＣＣＨ）発生器１０２は、移動
局から陸上システム（ｌａｎｄ−ｂａｓｅｄ ｓｙｓｔ
ｅｍ）へ送信される制御および監視信号メッセージを発
生する。ＦＡＣＣＨメッセージは、それが送信されるべ
き時はいつでも、使用者フレーム（通話／データ）を置
換する。低速度関連制御チャネル（ＳＡＣＣＨ）発生器
１０３は、基地局と移動局との間の情報交換用の連続チ
ャネルを経て伝送される信号メッセージを発生する。固
定数、例えば１２個のビットが、メッセージ列のそれぞ
れのタイムスロット用としてＳＡＣＣＨに割当てられ
る。チャネルコーダ１０４はそれぞれ、通話コーダ１０
１、ＦＡＣＣＨ発生器１０２、ＳＡＣＣＨ発生器１０３
に接続されて入来データを操作し、誤りの検出および訂
正を行なう。チャネルコーダ１０４により用いられる技
術は、好ましくはたたみ込みエンコーディングであり、
これは通話コードおよび周期冗長検査（ＣＲＣ）内の重
要なデータビットを保護し、その場合通話コーダフレー
ム内の知覚的に重要なビット、例えば１２ビットが、７
ビットの検査を計算するのに用いられる。

【００２８】セレクタ１０５は、通話コーダ１０１およ
びＦＡＣＣＨ発生器１０２のそれぞれに関連するチャネ
ルコーダ１０４に接続されている。セレクタ１０５は、
マイクロプロセッサ制御装置１３０によって制御され、
それによって適切な時点において、特定の通話チャネル
上の使用者情報は、ＦＡＣＣＨ上のシステム監視メッセ
ージにより置換される。２バーストインタリーバ１０６
は、セレクタ１０５の出力に結合せしめられている。移
動局により送信されるべきデータは、２つの別個のタイ
ムスロット上にインタリーブされる。１つの送信ワード
を構成する２６０データビットのパケットは、等しい２
部分に分割され、相異なる２つのタイムスロット上にイ
ンタリーブされる。レーリーフェージングの影響は、こ
のようにして減少せしめられる。２バーストインタリー
バ１０６の出力は、モジュロ２加算器１０７の入力へ供
給され、それによって、送信データは擬似ランダムビッ
ト流の論理的モジュロ２加算によりビット毎に暗号化さ
れる。

【００２９】ＳＡＣＣＨ発生器１０３に関連するチャネ
ルコーダ１０４の出力は、２２バーストインタリーバ１
０８に接続されている。２２バーストインタリーバ１０
８は、ＳＡＣＣＨを経て送信されるデータを、それぞれ
が１２ビットの情報から成る２２個のタイムスロット上
にインタリーブする。

【００３０】移動局はさらに、特定の接続に関連せしめ
られるべき適切な同期ワードおよびＤＶＣＣ（ディジタ
ル検証カラーコード）を発生するための、同期ワード／
ＤＶＣＣ発生器１０９を含む。同期ワードは、タイムス
ロットの同期および確認のために用いられる２８ビット
ワードである。ＤＶＣＣは、適正なチャネルがデコード
されて行くことを保証するために、基地局から移動局
へ、またその逆に、送られる８ビットコードである。

【００３１】バースト発生器１１０は、移動局による送
信のためのメッセージバーストを発生する。バースト発
生器１１０は、モジュロ２加算器１０７、２２バースト
インタリーバ１０８、同期ワード／ＤＶＣＣ発生器１０
９、等化器１１４、および制御チャネルメッセージ発生
器１３２の諸出力に接続されて、これらのユニットのそ
れぞれからの情報の諸部分を単一メッセージバーストに
一体化する。例えば、公表されている米国規格ＥＩＡ／
ＴＩＡ１５−５４によれば、１つのメッセージバースト
は、データ（２６０ビット）と、ＳＡＣＣＨ（１２ビッ
ト）と、同期ワード（２８ビット）と、コード化された
ＤＶＣＣ（１２ビット）と、１２の区切りビットとの、
組合わせた時の総計３２４ビットを含む。マイクロプロ
セッサ１３０の制御のもとに、相異なる２つの形式のメ
ッセージバーストがバースト発生器１１０により発生せ
しめられる。すなわち、制御チャネルメッセージ発生器
１３２からの制御チャネルメッセージバーストと、音声
／トラヒックメッセージバーストと、である。制御チャ
ネルメッセージは、ＳＡＣＣＨと、通常音声／トラヒッ
クバースト内に発生せしめられる通話データと、を置換
する。

【００３２】１タイムスロットに相当するバーストの送
信は、他のタイムスロットの送信と同期せしめられ、こ
れらのタイムスロットは集まって情報のフレームを作り
あげる。例えば、米国規格によれば、１フレームは３つ
の全速度タイムスロットを含む。それぞれのバーストの
送信は、等化器１１４が行なうタイミング制御によって
調節される。タイミングのばらつきがあるので、信号品
質を改善するために適応等化法が行なわれるのである。
適応等化技術に関するさらに詳細な情報については、権
利者を同じくする１９８９年２月２７日出願の米国特許
出願第３１５，５６１号を参照されたい。簡単にいう
と、フレームのタイミングに関し、基地局は主局として
機能し、移動局は従局となる。等化器１１４は基地局か
らの入来ビット流のタイミングを検出し、バースト発生
器１１０を同期せしめる。等化器１１４はまた、確認の
目的で、同期ワードおよびＤＶＣＣの検査をも行なう。

【００３３】フレームカウンタ１１１は、バースト発生
器１１０および等化器１１４に結合せしめられている。
フレームカウンタ１１１は、移動局によって利用される
暗号化コード（ｃｉｐｈｅｒｉｎｇ ｃｏｄｅ）を、そ
れぞれの送信フレームに対して、例えば２０ｍｓ毎に１
回、更新する。暗号化ユニット１１２は、移動局によっ
て利用される暗号化コードを発生するために備えられて
いる。好ましくは、擬似ランダムアルゴリズムが利用さ
れる。暗号化ユニット１１２は、それぞれの加入者独自
のキー１１３によって制御される。暗号化ユニット１１
２は、暗号化コードを更新するシーケンサから成る。

【００３４】バースト発生器１１０から発生した送信さ
れるべきバーストは、ＲＦ変調器１２２へ送られる。Ｒ
Ｆ変調器１２２は、π／４−ＤＱＰＳＫ法（π／４偏
移、差動エンコード式ディジタル直角位相変調）により
搬送周波数の変調を行なう。この技術の使用は、情報が
差動的にエンコードされる、すなわち、２ビットシンボ
ルが４つの可能な位相変化、すなわち±π／４および±
３π／４として送信されることを意味する。ＲＦ変調器
１２２へ供給される送信機搬送周波数は、選択された送
信チャネルに応じて、送信周波数合成器１２４から発生
せしめられる。変調された搬送波は、アンテナから送信
される前に、電力増幅器１２３によって増幅される。こ
の増幅器の電力発射レベルは、マイクロプロセッサ制御
装置１３０からの指令によって選択される。

【００３５】受信機搬送周波数信号は、選択された受信
チャネルに応じて、受信周波数合成器１２５から発生せ
しめられる。入来無線周波信号は受信機１２６によって
受信され、その強度が信号レベルメータ１２９によって
測定される。受信信号強度値は、次にマイクロプロセッ
サ制御装置１３０へ送られる。受信機搬送周波信号を受
信周波数合成器１２５から、また無線周波信号を受信機
１２６から受けるＲＦ復調器１２７は、無線周波信号を
復調して中間周波数を発生する。この中間周波信号は、
次にＩＦ復調器１２８によって復調され、それによって
元のπ／４−ＤＱＰＳＫ変調されたディジタル情報が再
生される。

【００３６】ＩＦ復調器１２８から発生する再生ディジ
タル情報は、等化器１１４へ供給される。シンボル検出
器１１５は、等化器から受けた２ビットシンボル形式の
ディジタルデータを、単一ビットデータ流に変換する。
シンボル検出器１１５は、３つの別個の出力信号を発生
する。制御チャネルメッセージは制御チャネルメッセー
ジ検出器１３３へ送られ、この検出器は検出された制御
チャネル情報をマイクロプロセッサ制御装置１３０へ供
給する。任意の通話データ／ＦＡＣＣＨデータは、モジ
ュロ２加算器１０７および２バーストデインタリーバ１
１６ヘ供給される。通話データ／ＦＡＣＣＨデータは、
これらの成分により、２タイムスロットの受信データか
ら情報の組立ておよび再配置を行なうことによって、再
構成される。シンボル検出器１１５は、ＳＡＣＣＨデー
タを２２バーストデインタリーバ１１７へ供給する。２
２バーストデインタリーバ１１７は、ＳＡＣＣＨデータ
を再組立ておよび再配置して、２２個の連続フレーム上
に展開する。

【００３７】２バーストデインタリーバ１１６は、通話
データ／ＦＡＣＣＨデータを２つのチャネルデコーダ１
１８へ供給する。たたみ込みエンコードされたデータ
は、上述のコード化原理の逆を用いてデコードされる。
受信された周期冗長検査（ＣＲＣ）ビットが検査され
て、なんらかの誤りが発生しているか否かが決定され
る。ＦＡＣＣＨチャネルコーダはさらに、通話チャネル
と任意のＦＡＣＣＨ情報との間の相違を検出し、それに
応じてデコーダに指示を与える。通話デコーダ１１９
は、チャネルデコーダ１１８から受けた通話データを、
通話コーダアルゴリズム（例えばＶＳＥＬＰ）に従って
処理し、受けた通話信号を発生する。このアナログ信号
は最後にフィルタ技術によって増強される。高速度関連
制御チャネル上のメッセージは、ＦＡＣＣＨ検出器１２
０によって検出され、その情報はマイクロプロセッサ制
御装置１３０へ転送される。

【００３８】２２バーストデインタリーバ１１７の出力
は、分離チャネルデコーダ１１８へ供給される。低速度
関連制御チャネル上のメッセージは、ＳＡＣＣＨ検出器
１２１によって検出され、その情報はマイクロプロセッ
サ制御装置１３０へ転送される。

【００３９】マイクロプロセッサ制御装置１３０は、移
動局の活動と基地局の通信とを制御し、さらに端末キー
ボード入力および表示出力１３１を処理する。マイクロ
プロセッサ制御装置１３０による決定は、受信されたメ
ッセージと、行なわれた測定とに対応してなされる。キ
ーボードおよび表示ユニット１３１は、使用者と基地局
との間の情報交換を可能ならしめる。

【００４０】図３は、本発明に従って動作するセルラ電
話システムにおいて利用されうる基地局の実施例を示
す。この基地局は、図２に示され、それに関連して説明
された移動局の成分部品と構成および機能が実質的に同
じである多くの成分部品を用いている。そのような同じ
成分部品は、図３においては、前に移動局の説明におい
て用いられた参照番号と同じ参照番号にダッシュ（′）
を付して区別したものによって示されている。

【００４１】しかし、移動局と基地局との間にはある相
違がある。例えば、基地局は２つの受信アンテナを有す
る。これらの受信アンテナのそれぞれには、受信機１２
６′と、ＲＦ復調器１２７′と、ＩＦ復調器１２８′
と、が関連せしめられている。さらに、基地局は、移動
局において用いられた使用者キーボードおよび表示ユニ
ット１３１を含まない。

【００４２】移動局に電力が印加されると、マイクロプ
ロセッサ制御装置１３０は初期設定プロシージャを実行
する。最初、稼動システムパラメータが検索されるが、
それは好ましいシステム、例えばＡまたはＢ（ワイヤラ
インまたは非ワイヤライン）が選択されることを意味す
る。なされた選択によって、好ましいシステムに属する
専用制御チャネルに対し走査が行なわれる。

【００４３】受信周波数合成器１２５は、マイクロプロ
セッサ制御装置１３０により制御されて、第１専用制御
チャネルに対応する周波数を発生する。この周波数が安
定すると、信号レベルメータ１２９は信号強度を測定
し、その後マイクロプロセッサ制御装置１３０はその信
号強度値を記憶する。これと同じプロシージャは、残余
の専用制御チャネルに対応する周波数に対しても行なわ
れ、それぞれの信号強度に基づく順位付けが、マイクロ
プロセッサ制御装置１３０によって行なわれる。次に、
受信周波数合成器１２５は、最高の信号強度レベルを有
する周波数に同調せしめられ、移動局はそれによってそ
のチャネルへの同期を試みうるようになる。

【００４４】無線信号は受信機１２６によって捕捉さ
れ、選択された搬送周波数に応じてＲＦ復調器１２７に
よって復調され、次にＩＦ復調器１２８によって復調さ
れる。無線信号内のディジタル情報の同期および基本的
解析は、等化器１１４において行なわれる。もし等化器
１１４が、同期ワード発生器１０９内に記憶されている
同期ワードと同じ同期ワードを検出したならば、等化器
１１４は、その同期ワードに関連するタイムスロットに
ロックされる。移動局は、チャネルデコーダ１１８によ
ってデコードされ、マイクロプロセッサ制御装置１３０
へ転送されるシステムパラメータオーバヘッドメッセー
ジを待つ。このメッセージは、システムの確認、プロト
コル能力、利用可能なページングチャネルの数およびそ
れらの特定の周波数割当て、に関する情報を含む。

【００４５】等化器１１４が定められた時間内に同期ワ
ードを認識しなかった場合は、受信周波数合成器１２５
はマイクロプロセッサ制御装置１３０から命令されて、
次の最強信号を有するチャネルに同調せしめられる。も
し移動局がこの第２選択に同期しえなければ、マイクロ
プロセッサ制御装置１３０は、好ましいシステムの変
更、例えばＡからＢへ、またはその逆、などの変更を命
令する。その後、その新しい好ましいシステムの専用制
御チャネルの走査が開始される。

【００４６】移動局がシステムパラメータオーバヘッド
メッセージを受信すると、専用制御チャネルと同様にし
て、すなわち、信号強度を測定し、最強信号を有する周
波数を選択することによって、ページングチャネルが走
査される。次に、それに応じてページングチャネルへの
同期が行なわれる。

【００４７】ページングチャネルに対する同期が成功裡
に行なわれると、移動局は、初期設定プロシージャを終
って空きモードに入る。空きモードは、マイクロプロセ
ッサ制御装置１３０によって制御され、かつシステムへ
のアクセスが開始されない限り順次ループ通過される４
つの主状態を有することを特徴とする。

【００４８】空きモードに関連する第１状態は、移動局
の状態、例えば存在するアクセスチャネルの数および位
置、の連続的更新である。この情報は、ページングチャ
ネルによりシステムパラメータオーバヘッドメッセージ
中に含まれて、移動局へ伝えられる。このメッセージ
は、チャネルデコーダ１１８においてデコードされ、マ
イクロプロセッサ制御装置１３０へ送られる。基地局か
ら送信されたシステムパラメータオーバヘッドメッセー
ジ内のあるメッセージは、移動局からの応答動作を要求
し、例えば、再走査メッセージはマイクロプロセッサ制
御装置１３０に、初期設定プロシージャを再開すること
を命令する。もう１つの例としては、基地局からの登録
確認メッセージは、移動局に、後述されるシステムアク
セスモードに従って登録を行なうためのシステムアクセ
スを行なうことを命令する。

【００４９】空きモードに関連する第２状態は、移動局
が基地局から送信されたページメッセージに適合しよう
とする状況に関係する。ページングチャネルを経て送ら
れるこれらの移動局制御メッセージは、制御チャネルメ
ッセージデコーダ１３３においてデコードされ、マイク
ロプロセッサ制御装置１３０によって解析される。もし
デコードされた番号が移動局の識別番号と一致すれば、
システムアクセスモードにおいてその基地局への接続が
準備される。

【００５０】空きモードの第３状態は、基地局からペー
ジングチャネルを経て送られる命令の受信に関する。短
い警報のような、デコードされた命令は、それに応じて
移動局により処理される。

【００５１】空きモードにおける第４状態は、使用者の
活動、例えば呼びの開始、によるキーボード１３１から
の入力のマイクロプロセッサ制御装置１３０による監視
に関する。呼びの開始は、移動局の空きモードを終了せ
しめ、システムアクセスモードを開始せしめる。

【００５２】移動局のシステムアクセスモードにおいて
行なわれる主たる動作の１つは、移動局におけるアクセ
スメッセージの発生および情報交換のための適切なトラ
ヒックチャネルの準備である。移動局が利用できる、空
きモード中に更新されたアクセスチャネルは、前述の専
用制御チャネルの測定と同様にして検査される。それぞ
れの信号強度の順位付けが行なわれ、最強の信号に関連
するチャネルが選択される。送信周波数合成器１２４お
よび受信周波数合成器１２５がそれに対応して同調せし
められ、基地局に対して望まれるアクセスの種類、例え
ば呼びの開始、ページ応答、登録要求、または命令確
認、について知らせるために、選択されたチャネルを経
てサービス要求メッセージが送られる。このメッセージ
が完了すると、移動局の増幅器１２３はオフ状態にさ
れ、移動局は次の制御メッセージを待つことになる。ア
クセスの種類に応じて、移動局は次に基地局から適切な
メッセージを受ける。

【００５３】もしアクセスの種類が、開始またはページ
ングであれば、移動局には基地局から空きチャネルが割
当てられ、移動局はトラヒックチャネルの制御を引継
ぎ、システムアクセスモードからは離脱する。次に、そ
の移動局は、送信周波数合成器１２４および受信周波数
合成器１２５を、選択されたトラヒックチャネルに関連
する周波数に同調せしめる。その後、等化器１１４が同
期し始める。時刻合せプロシージャは、基地局によって
制御され、またそれは基地局において受信された信号に
関して行なわれる時間遅延測定に基づいている。この瞬
間以後は、基地局と移動局との間のメッセージの交換
は、高速度関連制御チャネル（ＦＡＣＣＨ）および低速
度関連制御チャネル（ＳＡＣＣＨ）によって行なわれ
る。

【００５４】マイクロプロセッサ制御装置１３０からの
メッセージは、ＦＡＣＣＨ発生器１０２またはＳＡＣＣ
Ｈ発生器１０３から発生せしめられ、データはチャネル
コーダ１０４において誤り保護コード化をされる。ＦＡ
ＣＣＨデータは、マルチプレクサ１０５において通話デ
ータと時間多重化され、２バーストインタリーバ１０６
により２バースト上にインタリーブされる。このデータ
は次に、暗号化ユニット１１２から発生する暗号化アル
ゴリズムによって制御されるモジュロ２加算器１０７に
おいてエンクリプト（ｅｎｃｒｙｐｔ）される。ＳＡＣ
ＣＨデータは、２２バーストインタリーバ１０８により
２２バースト上にインタリーブされ、次にバースト発生
器１１０へ供給されて、そこでＳＡＣＣＨデータは、通
話データ、ＦＡＣＣＨデータ、同期ワード、およびＤＶ
ＣＣ発生器１０９からのＤＶＣＣ、と混合され、データ
バーストを形成する。ＲＦ変調器１２２は、π／４−Ｄ
ＱＰＳＫ原理に従ってビットパターンを変調する。電力
増幅器１２３が作動せしめられ、電力レベルは送信スロ
ット時間中に、マイクロプロセッサ制御装置１３０によ
って制御される。

【００５５】基地局から移動局のマイクロプロセッサ制
御装置１３０への制御メッセージもまた、ＦＡＣＣＨお
よびＳＡＣＣＨを経て転送される。シンボル検出器１１
５は、受けた４シンボルパターンをビットデータ流に変
換し、受けたデータの形式によって、それを通話デコー
ダ１１９、ＦＡＣＣＨ検出器１２０、またはＳＡＣＣＨ
検出器１２１へ送る。通話データおよびＦＡＣＣＨデー
タは、モジュロ２加算器１０７および２バーストデイン
タリーバ１１６によってデクリプト（ｄｅｃｒｙｐｔ）
される。チャネルデコーダ１１８はビット誤りを検出
し、これをマイクロプロセッサ制御装置１３０へ知らせ
る。ＳＡＣＣＨは、誤りの検出がチャネルデコーダ１１
８において行なわれる前に、２２バーストデインタリー
バにより２２バースト上でデインタリーブされる。

【００５６】基地局から移動局へ送信されるメッセージ
は通常、警報命令、チャネル品質測定施行要求、呼び解
除（ｒｅｌｅａｓｅ ｃａｌｌ）、およびハンドオフ命
令、を含む。移動局使用者が開始する逆方向へ送信され
るメッセージは、例えば解除命令である。この最後の命
令は、使用者が呼びを終わって、移動局がトラヒックチ
ャネルの制御を解除し、初期設定動作モードに復帰する
ことを意味する。

【００５７】上述のように、本発明の方法は、移動局に
対し、好ましくは従来のシステムにおいて行なわれたよ
りも高い頻度で、ページングチャネルを再走査するよう
命令する再走査メッセージを、周期的に送信することに
関する。このような方法によれば、移動局およびシステ
ムの働きにいくつかの改善を実現することができる。

【００５８】第１に、周期的再走査メッセージは、でき
るだけ大きい時間部分において、移動局がページングチ
ャネルに対し良好な、または許容されうる品質で同調せ
しめられることを保証する。このことは、移動局の利用
性および制御性を増大せしめる。

【００５９】第２に、周期的再走査メッセージは、他の
システム内への浸透深度を減少させる（チャネルドラッ
グ（ｃｈａｎｎｅｌ ｄｒａｇｇｉｎｇ）を減少させ
る）ので、移動局が登録を行なわずに新しいシステム領
域内に入った時に暴露時間（ｅｘｐｏｓｕｒｅ ｔｉｍ
ｅ）を減少せしめる。これによって、システムの境界に
おける移動局およびシステムの性能が改善される。

【００６０】最後に、再走査メッセージは、好ましくは
基地局から自発性再走査タイマのタイムアウトよりも短
い周期で送られるようにする。例えば、もしそれぞれの
移動局の再走査タイマが５分後にタイムアウトするよう
に整定されていたとすれば、システムからの命令の再走
査メッセージは、５分より短い間隔で送信されうる。こ
のようにすると、全ての再走査は個々の移動局からの自
発性のものではなく、陸上システムの制御のもとに行な
われる。いつ再走査するかを移動局に決定せしめるので
はなく、システムから再走査を組織しかつ／または同期
せしめることにより、再走査メッセージが送られた後に
ページングメッセージを待ち合せることが可能になる。
現行のシステムの自発性再走査においては、移動局のう
ち、任意の与えられた時点に再走査を行なうものが或る
割合を占め、これは、それらがページを受信しえない、
すなわち、ページが繰返されなくてはならないこと、す
なわち呼びの損失が起こることを意味する。

【００６１】再走査メッセージが５分毎よりも頻繁に送
られる場合は、システムは、全ての移動局が再走査を行
なっていて、再走査メッセージが送られた後の、移動局
が再走査を行なうに要する時間、例えば数秒、の間は、
ページングメッセージを送信しても、ほとんど、または
全く、役に立たないことを知る。もし、これらのページ
ングメッセージが待ち合わされ、すなわちバッファされ
て、数秒後に送り出されれば、ページングチャネルの再
走査の必要性のために呼びの損失が起こることはなくな
る。これにより、成功裡に完成する呼びの数が増大す
る。

【００６２】次に、本発明の原理によるセルラ移動無線
電話システムの動作を、図４から図６までを参照しつつ
詳述する。図４は、セルラシステムの基地局によって行
なわれるルーチンを示すフローチャートである本発明を
構成するルーチンは、マイクロプロセッサ制御装置１３
０′により記憶されまた実行される。段階２００におい
て、タイマ１を初期設定する。このタイマは、基地局が
空き移動局へ再走査メッセージを送信する頻度を決定す
るために用いられる。

【００６３】本発明の実施例においては、このタイマは
２分に整定される。しかし、この特定の時間の長さは、
セルの大きさなどの諸因子により、セル毎に、すなわち
制御チャネル毎に変化しうる。大きいセルからよりも小
さいセルからの方が、移動局は移動しやすいので、再走
査メッセージは小さいセルにおいては、より頻繁に送ら
れることが望ましい。さらに、高速度トラヒック領域に
関連するセル内においては再走査命令の頻度を高くし、
市街地の中心におけるような低速度トラヒックを含むセ
ル内においてはその頻度を低くすることも望ましい。い
ずれにしても、いかなる適用可能な規格によるとして
も、その時間間隔は、移動局による自発性再走査動作の
ために整定されたタイムアウトよりも短くされる。

【００６４】段階２１０においては、基地局が、例えば
ルーチンの保守または修理のために、動作を停止しよう
としているか否かについての決定がなされる。もし、停
止しようとしていれば、段階２１２において再走査メッ
セージルーチンが呼出される。もし、そうでなければ、
段階２１４においてタイマ１が時限を終了したか否かが
決定される。もし終了していれば、再走査メッセージル
ーチンが呼出され、段階２００においてタイマがリセッ
トされる。基地局は、再走査メッセージが送られるべき
か否か連続的に監視しているので、この主ルーチンは終
ることはない。

【００６５】図５は、図４に示されたフローチャートの
段階２１２において基地局によって行なわれる再走査メ
ッセージルーチンを示すフローチャートである。段階３
００においては、再走査メッセージが制御チャネルによ
り全ての空き移動局へ放送される。段階３１０において
は、第２タイマであるタイマ２が初期設定される。この
タイマは、再走査メッセージを受けた移動局がページン
グチャネルの再走査を行なうのにどれだけ時間を要する
かを覚えておくのに用いられる。段階３１２において
は、基地局が受信した、該基地局に登録されている移動
局のための全ページが保存される。これが必要なのは、
諸移動局はそれらの有効距離内のページングチャネルの
走査を行なうのと同時には、ページングチャネルを受信
してページ内容を知ることができないためである。ペー
ジの保存は、マイクロプロセッサ制御装置１３０′によ
り制御される。ページは、タイマ２が終了するまで保存
される（段階３１４）。タイマ２が終了すると、保存さ
れたページは放送され（段階３１６）、制御は主ルーチ
ンへ復帰する（段階３１８）。

【００６６】図６は、システム内の移動局によって行な
われるルーチンを示すフローチャートである。段階４０
０においては、それぞれの移動局は、それがロックされ
ている制御チャネルを経て再走査メッセージを受信す
る。段階４１０においては、再走査動作が行なわれる。
システムに割当てられた全てのページングチャネルが走
査される。段階４１２においては、移動局が開始する自
発性再走査を制御するタイマがリセットされる。段階４
１４においては、移動局は、最強の信号強度を有するペ
ージングチャネルを、最適のページングチャネルとして
選択する。段階４１６においては、移動局は、選択され
た、最適のページングチャネルの受信を開始する。

【００６７】上述のように、移動局が開始する自発性再
走査用のタイマは、基地局から命令された再走査が行な
われた後にリセットされる。このようにして、移動局
が、その登録された基地局の受信領域から移動して、基
地局からの再走査命令を受信しなかった場合でも、ペー
ジングチャネルの再走査は、自発性再走査動作によって
なお行なわれる。

【００６８】もし、移動局が使用中ならば、すなわち稼
動接続に関与していれば、基地局から移動局へ再走査メ
ッセージが放送された時、移動局は再走査命令に応答し
えない。しかし、適用可能な規格によれば、移動局は通
話の終了後常にページングチャネルを走査するので、こ
れは問題にはならない。従って、移動局が、良好な信号
品質を有するチャネルにロックされる保証が得られる。

【００６９】以上に説明した本発明の実施例において
は、再走査メッセージの送信指令は基地局自身の内部に
おいて発生せしめられる。しかし、別の実施例において
は、再走査メッセージの送信命令を移動交換センタにお
いて発生し、その命令をそれぞれの基地局へ送信するこ
とができる。

【００７０】特定の実施例に関する以上の説明に基づ
き、現在の知識を適用すれば、本発明の一般的性質から
逸脱することなく、これらの特定の実施例をさまざまな
応用のために容易に改変および／または改作することが
できる。従って、そのような改作および改変は、開示さ
れた実施例の同等物の意味および範囲内に含まれるべき
ものである。なお、ここで用いられた表現および用語
は、説明の目的のためのもので、限定を目的とするもの
ではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】セルラ移動無線電話システムのセルと、移動交
換センタと、基地局と、移動局との関係を示す、該シス
テムの例の概略図。

【図２】図１のセルラ移動無線電話システムにおける移
動局のブロック図。

【図３】図１のセルラ移動無線電話システムにおける基
地局のブロック図。

【図４】本発明において基地局によって行なわれる主ル
ーチンを示すフローチャートを示す図。

【図５】本発明における再走査命令ルーチンを示すフロ
ーチャートを示す図。

【図６】本発明においては移動局によって行なわれる主
ルーチンを示すフローチャートを示す図。

【符号の説明】

Ｃ１−Ｃ１０ セル Ｂ１−Ｂ１０ 基地局 Ｍ１−Ｍ１０ 移動局 ＭＳＣ 移動交換センタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04B 7/24 - 7/26 H04Q 7/00 - 7/38

Claims (18)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 セルラ無線電話システムにおいて少なく
   とも１つの基地局に接続された移動局によるページング
   チャネル再走査を制御する方法であって、前記基地局に
   接続された前記移動局に対し前記システムにおけるペー
   ジングチャネルの走査の開始を命令する再走査メッセー
   ジを、前記基地局の動作中に前記基地局から前記移動局
   へ所定時間間隔で周期的に放送する段階を含む、前記制
   御方法。
2. 【請求項２】 前記再走査メッセージの放送段階の後
   に、前記移動局が前記ページングチャネルを再走査する
   に要する時間に相当する時間の間前記移動局に対するペ
   ージを待ち合せる段階をさらに含む、請求項１記載の方
   法。
3. 【請求項３】 前記待ち合せる段階の後に前記待ち合わ
   されたページを放送する段階をさらに含む、請求項２記
   載の方法。
4. 【請求項４】 前記所定時間間隔が５分より短い、請求
   項１記載の方法。
5. 【請求項５】 前記所定時間間隔が約２分である、請求
   項４記載の方法。
6. 【請求項６】 移動局が基地局と通信チャネルによって
   通信し、前記通信チャネルの少なくともいくつかを前の
   走査の後に所定時間間隔で自律的に再走査することによ
   り許容可能な伝送品質を有するチャネルを求めるセルラ
   移動電話通信システムにおいて、前記走査中に呼びが損
   なわれることを最少ならしめるために前記チャネルの前
   記走査を制御する方法であって、前記基地局から前記移
   動局に対し、前記チャネルを再走査するための指令を周
   期的に送信し、その指令の送信周期を前記所定時間間隔
   より小ならしめるようにして前記指令の送信を行なう段
   階を含む、前記制御方法。
7. 【請求項７】 前記所定時間間隔が約５分である、請求
   項６記載の方法。
8. 【請求項８】 前記送信間の周期が約２分である、請求
   項６記載の方法。
9. 【請求項９】 前記基地局の動作停止の直前に前記基地
   局から前記指令を送信する段階をさらに含む、請求項６
   記載の装置。
10. 【請求項１０】 前記システムが複数の前記基地局を含
    み、前記速度が前記基地局毎に相異なる、請求項６記載
    の方法。
11. 【請求項１１】 セルラ無線電話システムにおいて少な
    くとも１つの基地局に接続された移動局の少なくとも１
    つに対する最適のページングチャネルを選択するために
    用いられる方法であって、 前記基地局から前記移動局へ所定時間間隔毎にチャネル
    再走査メッセージを放送する段階と、 前記移動局において前記メッセージを受信した時、複数
    のページングチャネルを再走査して最強の信号強度を有
    するページングチャネルを選択する段階と、を含む、セ
    ルラ無線電話システムにおける最適ページングチャネル
    の選択方法。
12. 【請求項１２】 前記基地局の動作停止の直前に再走査
    メッセージを放送する段階をさらに含む、請求項１１記
    載の方法。
13. 【請求項１３】 前記システムが複数の基地局を含み、
    前記放送段階が前記基地局においてそれぞれ相異なる所
    定時間間隔で再走査メッセージを放送する段階を含む、
    請求項１１記載の方法。
14. 【請求項１４】 前記放送段階の後に、前記ページング
    チャネルを再走査するに要する時間に相当する時間の間
    前記移動局に対するページを記憶する段階をさらに含
    む、請求項１１記載の方法。
15. 【請求項１５】 前記記憶段階の後に、前記記憶された
    ページを放送する段階をさらに含む、請求項１４記載の
    方法。
16. 【請求項１６】 セルラ移動電話システムにおいて、呼
    びが損なわれることを減少せしめ、接続の品質を改善す
    るための装置であって、前記システムが少なくとも１つ
    の基地局と少なくとも１つの移動局とを含み、前記装置
    が、 前記基地局の動作中に周期的時間間隔で複数のページン
    グチャネルを再走査するための再走査指令を放送するた
    めの、前記基地局内に備えられた手段と、 前記再走査動作メッセージを受信して前記複数のページ
    ングチャネルの再走査を行なうための、前記移動局内に
    備えられた手段と、 前記再走査に応答して最適のページングチャネルを選択
    するための、前記移動局内に備えられた手段と、 前記最適のページングチャネル上のメッセージを監視す
    るための、前記移動局内に備えられた手段と、 を含む、セルラ移動無線電話システムにおいて呼びが損
    なわれることを減少せしめ、接続の品質を改善するため
    の装置。
17. 【請求項１７】 前記移動局による前記ページングチャ
    ネルの前の再走査の所定時間後に、該移動局において自
    律的に再走査動作を開始するための前記移動局内の手段
    をさらに含む、請求項１６記載の装置。
18. 【請求項１８】 再走査指令の放送の直後に前記移動局
    へのページを待ち合せるための前記基地局内の手段をさ
    らに含む、請求項１６記載の装置。