JP3152703B2 - 移動無線通信システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、携帯・自動車無線電話
システム等の移動無線通信システムに係わり、特にセル
ラ方式を適用したシステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】セルラ方式を適用した携帯・自動車無線
電話システムは、例えば図７に示す如く、有線電話網Ｎ
Ｗに接続された制御局ＣＳと、この制御局ＣＳに対しそ
れぞれ有線回線ＣＬ１〜ＣＬｎを介して接続された複数
の基地局ＢＳ１〜ＢＳｎと、複数の移動局ＰＳ１〜ＰＳ
ｍとから構成されている。上記各基地局ＢＳ１〜ＢＳｎ
は、それぞれ異なるエリアに一般にセルと呼ばれる無線
ゾーンＥ１〜Ｅｎを形成する。移動局ＰＳ１〜ＰＳｍ
は、自局が位置しているセルの基地局に対し無線通話チ
ャネルを介して接続され、さらにこの基地局から制御局
ＣＳを介して有線電話網ＮＷに接続される。

【０００３】またこのシステムでは、移動局ＰＳ１〜Ｐ
Ｓｍが通信中に他のセルに移動した場合に、通信を継続
したまま基地局を移動先のセルの基地局に切換える、い
わゆるハンドオフを行なう必要がある。このハンドオフ
は従来より例えば次のように行なわれている。すなわ
ち、基地局は通信中の移動局から送られる電波の受信電
界強度を監視し、その結果から移動局が自局のセル内に
存在しているか否かを判定する。この判定により、移動
局が自局のセルから外れそうになったことが分かると、
この移動局に最も近い基地局を探し、この基地局に移動
局の通信情報を伝達する。そして、この移動局の無線通
話チャネルを新たな基地局の無線通話チャネルに切換え
る。このようにすれば、移動局が通信中に他のセルに移
動しても、通信を中断することなくそのまま継続して行
なうことができる。

【０００４】ところで、近年セルラ方式の携帯・自動車
無線電話システムは、加入者の急増に対応するためにシ
ステムの収容能力を高めることが急務になっている。そ
こで、最近ではシステムの収容能力を増やすために次の
二つの手段が考えられている。

【０００５】その一つは、制御信号だけでなく通話音声
信号等の通信内容についてもディジタル化して、時分割
多元接続（ＴＤＭＡ）方式により無線通信を行なうもの
である。この方式は、１つの無線周波数により伝送され
る信号のフォーマットをタイムフレーム構成として、こ
のタイムフレームを例えば６つのタイムスロットに時分
割し、これらのタイムスロットを各々無線通話チャネル
として異なる移動局に割当てて通信を行なうものであ
る。この方式を用いれば、従来のシステムに比べて移動
局の収容能力を６倍に増やすことができる。

【０００６】一方他の一つは、基地局が形成するセルの
半径を現在の数キロメートル単位のものから百メートル
〜数百メートルに小形化して、いわゆるマイクロセルに
するものである。この方式を採用すれば、無線周波数の
繰返し使用効率を高めてシステムの収容能力を高めるこ
とができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この様なマイ
クロセル化を実現するためには、次のような問題点を解
決する必要があった。すなわち、移動局が例えば半径百
メートルのマイクロセルの中を自動車に乗って時速40Km
で移動したとすると、移動局はマイクロセルの端から端
まで僅か18秒で通過してしまうことになる。このため、
移動局の移動に伴いハンドオフを行なおうとした場合
に、切換え先の基地局の判定や空きの無線通話チャネル
の検出等、ハンドオフに必要な種々制御を行なうための
時間が十分に得られなくなり、この結果ハンドオフを確
実に行なえなくなることがあった。

【０００８】そこで、本発明は上記事情に着目し、移動
局の移動速度がセルの大きさに対し高速の場合でも常に
正確にハンドオフを行なえるようにし、これによりセル
を十分に小形化してシステムの収容能力を大幅に高め得
る移動無線通信システムを提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
にこの発明は、サービスエリアを多数のセルに分割して
これらのセルごとに基地局を設け、移動局をその位置に
対応するセルの基地局に無線回線を介して接続して無線
情報通信を行わせ、かつ無線情報通信中に移動局が他の
セルに移動した場合にはこの移動局が接続されている基
地局を移動先のセルの基地局に切り替える機能を備えた
移動無線通信システムにおいて、上記移動局において自
局の移動速度に係わる情報を検出するための速度検出手
段と、セル設定制御手段とを備えている。そして、この
セル設定制御手段により、基地局において、上記速度検
出手段により検出された移動速度に係わる情報に応じて
当該移動局が使用する無線回線への基地局の送信電力を
可変制御することにより、当該移動局が無線情報通信に
使用するセルの数を可変設定するようにしたものであ
る。

【００１０】

【００１１】さらに、移動局が同一時間帯に通信に使用
するセルとして複数のセルが設定された場合に、これら
のセルのうち少なくとも上記移動局が存在するセルの基
地局は送信および受信を行なう状態に設定し、残りの他
のセルの基地局は受信だけを行なう状態に設定すること
も特徴とする。

【００１２】また、移動局で通信中の移動局の単位時間
毎の平均移動速度を検出して、この検出値を通信中の基
地局へ伝送し、基地局で上記移動局から平均移動速度の
検出値が伝送される毎に、この検出値に応じて移動局が
同一時間帯に通信に使用するセルの数を可変設定するこ
とも特徴とする。

【００１３】

【作用】この結果本発明によれば、移動局の移動速度が
検出され、この移動速度に応じて移動局が使用するセル
の数が可変設定されるので、例えば自動車に搭載された
移動局のように高速度で移動している局については、こ
の移動局は自局が位置するセルに加えてその周囲の複数
のセルも同時に使用可能となる。すなわち、移動局にと
っては複数のセルから構成される大きなセルが割当てら
れることになる。このため、移動局の移動に伴うハンド
オフは大きなセル毎に行なえばよいことになり、これに
より移動局が高速度に移動していても常に確実にハンド
オフを行なうことが可能となる。これに対し、歩行中の
携帯移動局のように低速度で移動している局について
は、例えばセルが１個だけ割当てられる。このため、こ
のセルに隣接していない他のセルでは同じ無線周波数が
繰り返し使用可能となり、これによりシステムの収容能
力は高められる。すなわち、本発明であれば、マイクロ
セル化の利点を十分に発揮しながら高速移動局のハンド
オフを確実に行なうことができる。

【００１４】さらに、移動局が同一時間帯に通信に使用
するセルとして複数のセルが設定された場合に、これら
のセルのうち少なくとも上記移動局が存在するセルの基
地局は送信および受信を行なう状態に設定され、残りの
他のセルの基地局は受信だけを行なう状態に設定される
ことにより、基地局側においてはスペースダイバーシテ
ィの効果を得ることが可能となり、かつ移動局側におい
ては複数基地局から同一無線周波数の信号が到来しない
ようになり、これによりビートの発生を防止することが
できる。

【００１５】また、移動局で通信中の移動局の単位時間
毎の平均移動速度を検出して基地局に伝送し、この平均
移動速度の検出値が伝送される毎に、基地局でこの検出
値に応じて移動局が同一時間帯に通信に使用するセルの
数を可変設定するようにしたので、通信中に常時セルの
制御を行なうことができ、これにより通信中に移動局の
移動速度が変化しても、常にこの変化に応じた最適なセ
ル数を設定することが可能となる。

【００１６】

【実施例】図１および図２は、それぞれ本発明の一実施
例における移動局装置および基地局装置の構成を示すも
のである。

【００１７】先ず図１において、基地局から無線通話チ
ャネルにより送られた無線通信信号は、アンテナ１１お
よび共用器（ＤＵＰ）１２を介して受信回路（ＲＸ）１
３に入力され、ここで周波数シンセサイザ（ＳＹＮ）１
４から出力される局部発振信号と合成されて中間周波信
号に変換される。そして、この受信中間周波信号は、デ
ィジタル符号復号回路（ＭＯＤＥＭ）１６によりフレー
ム同期およびビット同期が確立された上でディジタル復
調される。尚、上記フレーム同期およびビット同期によ
り得られた同期信号は制御回路（ＣＯＮＴ）３０に供給
される。上記ディジタル符号復号回路１６から出力され
たディジタル復調信号には、ディジタル通話信号とディ
ジタル制御信号とがあり、このうちディジタル制御信号
は制御回路３０に供給されて識別される。一方ディジタ
ル通話信号は、図示しない等化器で復調波形の信号等化
が行なわれたのち、誤り訂正符号復号回路（ＣＨ−ＣＯ
ＤＥＣ）１７で誤り訂正復号化される。そして、音声符
号復号回路（ＳＰ−ＣＯＤＥＣ）１８で復号化処理され
てアナログ通話信号に戻されたのち、音声スイッチ１９
を介して受話器としてのスピーカ２０に供給され、この
スピーカ２０から拡声出力される。

【００１８】一方、送話器としてのマイクロホン２１か
ら出力された送話信号は、音声スイッチ２２を介して音
声符号復号回路１８に入力され、ここで符号化される。
この符号化により得られたディジタル送話信号は、制御
回路３０から出力されるディジタル制御信号と共に誤り
訂正符号復号回路１７で誤り訂正符号化されたのち、デ
ィジタル符号復号回路１６に入力される。このディジタ
ル符号復号回路１６では、上記誤り訂正符号復号回路１
７から供給されたディジタル送信信号に応じた中間周波
数の変調信号が発生され、送信回路（ＴＸ）１５に入力
される。送信回路１５では、上記変調信号が周波数シン
セサイザ１４から出力される局部発振信号と合成されて
高周波信号に変換され、この高周波信号は高周波増幅さ
れたのち共用器１２を介してアンテナ１１から基地局へ
向けて送信される。

【００１９】また本実施例の移動局装置は、ディジタル
方式と現行のアナログ方式とを共存させたシステム、つ
まりデュアルモードの無線電話システムに適用可能な構
成を有している。すなわち、ディジタル方式ではなくア
ナログ方式で無線通話を行なう場合には、制御回路３０
の制御により音声スイッチ１９，２２が音声符号復号回
路１８側からアナログ音声処理回路２３側に切換わる。
そして受信回路１３から出力された復調信号は、アナロ
グ音声処理回路２３で音声信号に変換されたのち音声ス
イッチ１９を介してスピーカ２０に供給され、このスピ
ーカ２０から拡声出力される。これに対し、マイクロホ
ン２１から出力された送話信号は、音声スイッチ２２を
介してアナログ音声処理回路２３に入力され、ここで中
間周波信号に変換されたのち送信回路１５により高周波
信号に変換されてアンテナ１１から基地局に向けて送信
される。

【００２０】さらに本実施例の移動局装置は、移動速度
検出器（Ｖ−ＳＲＣＨ）２４および速度判定回路（Ｖ−
ＣＯＭＰ）２５を有している。移動速度検出器２４は、
例えば自動車の速度メータの値から単位時間当たりの平
均移動速度を検出する。速度判定回路２５は、上記平均
移動速度の検出値を予め定めたしきい値と比較し、その
比較結果を制御回路３０に知らせるものである。

【００２１】ところで制御回路３０は、例えばマイクロ
コンピュータを主制御部として備えたもので、基地局と
の間に無線通話チャネルを設定するための無線接続制御
手段や通話制御手段などの通常の制御手段に加えて、速
度情報送信制御手段３１を有している。この速度情報送
信制御手段３１は、上記速度判定回路２５による判定結
果に基づいて、平均移動速度がしきい値以上に変化した
時およびしきい値未満に変化した時に、その旨を表わす
速度情報を制御信号に挿入して基地局へ送出するもので
ある。

【００２２】次に、基地局装置は以下のように構成され
ている。尚、基地局装置には、複数の通話用無線周波数
に個々に対応して複数の移動局用通信ユニットが設けら
れているが、図２では説明の便宜上１ユニットのみを示
している。

【００２３】すなわち、移動局から無線通話チャネルに
より送られた無線通信信号は、アンテナ４１および共用
器（ＤＵＰ）４２を介して受信回路（ＲＸ）４３に入力
され、ここで周波数シンセサイザ（ＳＹＮ）４４から出
力される局部発振信号と合成されて中間周波信号に変換
される。そして、この受信中間周波信号は、ディジタル
符号復号回路（ＭＯＤＥＭ）４６によりフレーム同期お
よびビット同期が確立された上でディジタル復調され
る。尚、上記フレーム同期およびビット同期により得ら
れた同期信号は制御回路（ＣＯＮＴ）６０に供給され
る。上記ディジタル符号復号回路４６から出力されたデ
ィジタル復調信号には、ディジタル通話信号とディジタ
ル制御信号とがあり、このうちディジタル制御信号は制
御回路６０に供給されて識別される。一方ディジタル通
話信号は、図示しない等化器で復調波形の信号等化が行
なわれたのち、誤り訂正符号復号回路（ＣＨ−ＣＯＤＥ
Ｃ）４７で誤り訂正復号化される。そして、音声符号復
号回路（ＳＰ−ＣＯＤＥＣ）４８で復号化処理されてア
ナログ通話信号に戻されたのち、加入者インタフェース
回路（加入者Ｉ／Ｆ）４９を介して有線回線ＣＬへ送出
される。この有線回線ＣＬは図示しない公衆網の交換機
に接続されている。

【００２４】一方、公衆網から有線回線ＣＬを介して送
られた通話信号は、上記加入者インタフェース回路４９
を経たのち音声符号復号回路１８に入力され、ここで符
号化される。この符号化により得られたディジタル通話
信号は、制御回路６０から出力されるディジタル制御信
号と共に誤り訂正符号復号回路４７で誤り訂正符号化さ
れたのち、ディジタル符号復号回路４６に入力される。
このディジタル符号復号回路４６では、上記誤り訂正符
号復号回路４７から供給されたディジタル送信信号に応
じた中間周波数の変調信号が発生され、送信回路（Ｔ
Ｘ）４５に入力される。送信回路４５では、上記変調信
号が周波数シンセサイザ４４から出力される局部発振信
号と合成されて高周波信号に変換され、この高周波信号
は高周波増幅されたのち共用器４２を介してアンテナ４
１から基地局へ向けて送信される。

【００２５】また基地局装置は、ディジタル方式と現行
のアナログ方式とを共存させたシステム、つまりデュア
ルモードの無線電話システムに適用可能な構成を有して
いる。すなわち、ディジタル方式ではなくアナログ方式
で無線通話を行なう場合には、制御回路６０の制御によ
り加入者インタフェース回路４９内の音声スイッチが音
声符号復号回路４８側からアナログ音声処理回路５０側
に切換わる。そして受信回路４３から出力された復調信
号は、アナログ音声処理回路５０で音声信号に変換され
たのち加入者インタフェース回路４９を介して有線回線
ＣＬへ送出される。これに対し、公衆網から到来した通
話信号は、加入者インタフェース回路４９を介してアナ
ログ音声処理回路５０に入力され、ここで中間周波信号
に変換されたのち送信回路４５により高周波信号に変換
されてアンテナ４１から基地局に向けて送信される。

【００２６】さらに基地局装置は、上記移動局用の通信
ユニットとは別に基地局間用送受信回路５１を備えてい
る。この基地局間用送受信回路５１は、無線通話チャネ
ルとは別に予め用意された基地局間通信用の制御チャネ
ルを使用して、周辺の各基地局との間でハンドオフに必
要な種々の制御データの授受を行なう場合に用いられ
る。

【００２７】ところで制御回路６０は、移動局からの発
信および公衆網からの着信に伴い移動局との間に無線通
話チャネルを設定するための無線接続制御手段等に加え
て、移動速度判定手段６１およびハンドオフ制御手段６
２を備えている。移動速度判定手段６１は、移動局から
送られた速度情報を基に、その時点での移動局の平均移
動速度が高速であるか低速であるかを判定する。ハンド
オフ制御手段６２は、上記平均速度判定手段６１の判定
結果に基づいて、移動局が低速移動中であればマイクロ
セル単位でのハンドオフ制御を実行する。これに対し高
速移動中の場合には、この移動局に対する送信出力レベ
ルを高くしかつ周辺の複数の基地局との間にも同一の無
線通話チャネルを設定することにより、周辺の複数のマ
イクロセルを含む複合セルを形成し、この複合セルを単
位としてハンドオフ制御を実行する。

【００２８】次に、以上のように構成されたシステムの
動作を説明する。待機状態において、移動局ＰＳで発呼
操作が行なわれるかまたは一般加入網から着呼信号が到
来すると、基地局および移動局は図３に示す如く、それ
ぞれステップ３ａおよびステップ４ａで無線通話チャネ
ルを設定するための制御を実行する。

【００２９】そうして、基地局と移動局との間に無線通
話チャネルが設定されると、移動局は続いてステップ４
ｂで速度判定回路２５から出力される移動速度の判定結
果に基づいて、いま自局が高速移動中であるかまたは低
速移動中であるかを判定する。そして、ステップ４ｃに
よりその判定結果を表わす速度情報を制御信号に挿入し
て基地局へ向け送信し、しかるのちステップ４ｄに移行
して通話データの送受信動作を開始する。

【００３０】これに対し基地局は、上記通話チャネルの
設定後、ステップ３ｂにて上記移動局から送信された速
度情報を受信し、この速度情報に基づいて移動局に与え
るべきセルの大きさを決定する。そして、この決定に従
ってステップ３ｃにより送信出力レベルをセルの大きさ
に対応する値に調整する。例えば、いま仮に移動局ＰＳ
が車載移動局のように高速度（例えば時速40km）で移動
中だったとすると、基地局ＢＳａは図４のイに示す如
く、自局が本来形成するマイクロセルと、その周辺の６
個の基地局が形成する各マイクロセルとを含む合計７個
のマイクロセルからなる複合セルを移動局ＰＳに与える
べく決定し、送信出力レベルをこの複合セルの領域をカ
バーするに足りる大きい値に設定する。そして、ステッ
プ３ｄで上記複合セル（イ）を形成する周辺の各基地局
ＢＳａ1 〜ＢＳａ6 に対し、複合セルを形成するに必要
な制御データを送信し、しかるのちステップ３ｅに移行
して移動局ＰＳとの間で通話データの送受信を開始す
る。上記制御データを受信した周辺の各基地局ＢＳａ1
〜ＢＳａ6 は、上記制御データから自局が複合セル
（イ）を形成する周辺基地局であることを認識し、複合
セル（イ）を形成している期間中に上記移動局ＰＳに対
しては受信動作のみを行なうように設定する。

【００３１】したがって、移動局ＰＳは上記複合セル内
にいる限り、センタ基地局であるＢＳａからの送信電波
を受信することができ、かつ移動局ＰＳの送信電波はセ
ンタ基地局ＢＳａでは勿論のこと各周辺基地局ＢＳａ1
〜ＢＳａ6 で確実に受信される。

【００３２】図５は、無線通信方式として時分割多元接
続（ＴＤＭＡ）方式を使用した場合の基地局から移動局
へ伝送される信号のフレームフォーマットの一例を示す
もので、この図においてタイムスロットＴＳ２が上記移
動局ＰＳに割り当てられた通話チャネルである。すなわ
ち、センタ基地局ＢＳａは移動局ＰＳに割り当てられた
タイムスロットＴＳ２の送信期間のみ、複合セル（イ）
を形成するために送信出力を大レベルに設定する。

【００３３】さて、この通信中にセンタ基地局ＢＳａ
は、ステップ３ｆにより移動局ＰＳからの電波の受信電
界強度を検出し、その検出結果からステップ３ｇで移動
局ＰＳが複合セル内にまだ存在しているか否かを監視し
ている。尚、移動局ＰＳの送信出力レベルがマイクロセ
ル相当しかなく、センタ基地局ＢＳａで移動局ＰＳから
の電波が直接受信できない場合には、周辺基地局ＢＳａ
1 〜ＢＳａ6 による受信電界強度の検出結果がセンタ基
地局ＢＳａに通知される。

【００３４】この状態で、移動局ＰＳが例えば図４の矢
印Ｇ1 に示す如く、複合セル（イ）を外れて他の領域に
出ようとしたとする。そうするとセンタ基地局ＢＳａ
は、この移動局ＰＳの状態をステップ３ｇで判定し、ス
テップ３ｈに移行する。そして、このステップ３ｈで周
辺基地局ＢＳａ1 〜ＢＳａ6から送られる上記移動局Ｐ
Ｓの位置に係わる情報に基づいて、この移動局ＰＳが使
用中の通話チャネルを引き継ぐハンドオフ先の基地局Ｂ
Ｓｂを決定する。そして、ステップ３ｉによりこのハン
ドオフ先の基地局ＢＳｂへ、上記移動局ＰＳとの通信に
必要な制御データを送信し、このハンドオフ先の基地局
ＢＳｂの準備が調った時点でステップ３ｊによりハンド
オフを行なう。

【００３５】基地局ＢＳｂは、他の基地局ＢＳａからハ
ンドオフのための制御データが送られると、移動局ＰＳ
が使用中の通話チャネルが空きであることを確認したの
ち、この通話チャネルを設定する。尚、移動局ＰＳが使
用している通話チャネルが使用不可能であれば、空きチ
ャネルを探してこの新たな通話チャネルを設定する。ま
た基地局ＢＳｂは、上記制御データに含まれる移動局Ｐ
Ｓの速度情報に基づいてセルの大きさを決定し、送信出
力レベルをこのセルの大きさに対応した値に設定する。
例えば、移動局ＰＳの移動速度が依然として高速であれ
ば、基地局ＢＳｂは図４の破線ロに示す如く、自局が形
成するマイクロセルと、その周辺の各基地局ＢＳａ4 ，
ＢＳｂ2 〜ＢＳｂ6 とを含む７個のマイクロセルからな
る複合セルを形成するべく、送信出力レベルを高く設定
するとともに周辺基地局ＢＳａ4，ＢＳｂ2 〜ＢＳｂ6
に制御データを送出する。そしてすべての準備が調う
と、先のセンタ基地局ＢＳａから移動局ＰＳの通信を引
き継ぐ。したがって、移動局ＰＳは複合セル（イ）の外
へ移動しても、次の複合セル（ロ）により引き続き通信
が可能となる。

【００３６】以後同様に、移動局ＰＳが例えば図４の矢
印Ｇ2 に示すように他のセルへさらに移動すると、今度
は複合セル（ロ）から、基地局ＢＳｃをセンタ基地局と
するとともにその周辺の各基地局ＢＳｂ4 ，ＢＳｃ2 〜
ＢＳｃ6 を周辺基地局とする複合セル（ハ）へのハンド
オフが行なわれ、移動局ＰＳの通信は継続される。

【００３７】一方、上記複合セルを使用して通信を行な
っている期間に、移動局ＰＳの移動速度が変化した場合
には次のような制御が行なわれる。すなわち、移動局Ｐ
Ｓは通信中にステップ４ｅで自身の平均移動速度の変化
を監視し、平均移動速度が高速領域から低速領域に変化
した時点でステップ４ｆによりその速度情報をセンタ基
地局へ向けて送信する。

【００３８】センタ基地局は、通信中に移動局ＰＳから
上記速度情報を受信すると、この速度情報に基づいてス
テップ３ｂによりセルの大きさを複合セルからマイクロ
セルに変更する。そして、ステップ３ｃで送信出力レベ
ルをマイクロセルに相当する値に可変するとともに、ス
テップ３ｄによりそれまで複合セルを形成していた各周
辺基地局に対し複合セルを解消するための制御データを
送出する。したがって、以後移動局ＰＳは最寄りの基地
局が形成するマイクロセルを用いて通信を継続する。

【００３９】尚、移動局ＰＳの速度が変化したときに、
この移動局ＰＳがセンタ基地局が形成するマイクロセル
の範囲内ではなく、周辺基地局が形成するマイクロセル
の範囲内に存在する場合には、センタ基地局によるセル
の変更制御の後に、センタ基地局および他の周辺基地局
は複合セルの構成要素から解消されて、移動局が存在す
る上記周辺基地局がこの移動局との通信を引き継ぐ。

【００４０】また、反対に１個のマイクロセルを使用し
て通信中の移動局ＰＳが、低速から高速に変化した場合
には、この移動局ＰＳと通信中の基地局がセンタ基地局
となって、送信出力レベルを高く設定するとともに周辺
の各基地局に指示を発し、これにより上記移動局ＰＳに
対し複合セルを与える。

【００４１】以上のように本実施例であれば、移動局Ｐ
Ｓの平均移動速度に応じて、この速度が高速であれば基
地局の送信出力レベルを高く設定するとともに周辺基地
局に指示を与えることにより複合セルを形成して移動局
ＰＳに使用させ、かつ速度が低速の場合には基地局が個
々に形成するマイクロセルを移動局ＰＳに使用させるよ
うにしたことによって、移動局ＰＳが高速移動している
場合でも、誤動作などを起こすことなく確実にハンドオ
フを行なうことができ、かつセルの基本単位は半径の小
さいマイクロセルが用いられるので、周波数の繰り返し
利用率を高めて加入者数を増加させることができる。

【００４２】また、通信開始時ばかりでなく通信中にも
移動局の移動速度を監視し、移動速度が変化した場合に
はセルの大きさを変更するようにしたので、通信中には
セルの大きさを固定する場合に比べてセルをより有効に
使用することができる。

【００４３】さらに、移動局では平均移動速度を検出
し、この平均移動速度が高速領域から低速領域に、また
反対に低速領域から高速領域に変化した場合にのみ、そ
の旨の速度情報を基地局へ送信するようにしたので、速
度情報を常時送信する場合に比べて移動局の消費電力を
低減することができ、これによりバッテリ寿命を延長さ
せることができる。また、速度情報を予め設定した周期
で定期的に送信する場合に比べて、速度情報を効率的に
基地局に伝えることができる。

【００４４】尚、本発明は上記実施例に限定されるもの
ではない。例えば、上記実施例では複合セルの形状を略
円形になるように構成し、かつ移動局が複合セルの外へ
移動する毎にその移動に追従して複合セルをシフト移動
させるしたが、複合セルの形状は円形以外に地形や移動
局の移動速度等に応じて楕円形や逆楔形等のその他の形
状に設定してもよく、また複合セルのシフトは複合セル
内における移動局の位置の移動に応じて行なってもよ
い。例えば、図６に示す如く複合セルＥ１の形状を移動
局ＰＳの進行方向と直交する方向に広がった形状とし、
かつこの複合セルＥ１を３つのセルブロックＸ，Ｙ，Ｚ
に分ける。そして、移動局が複合セル内でマイクロセル
１個分移動する毎に、それを追従して複合セルの最後尾
のセルブロックが複合セルの最先端の位置になるように
シフトさせるようにしてもよい。図７および図８はその
シフト動作を示したもので、図６の状態で移動局ＰＳが
マイクロセル１個分移動すると、セルブロックＸが図７
に示すように最先端位置に移動し、さらに移動局ＰＳが
マイクロセル１個分移動すると、この時点で最後尾にあ
るセルブロックＹが図８に示す如く最先端位置に移動す
る。以後同様に移動局ＰＳがマイクロセル１個分移動す
る毎に、最後尾にあるセルブロックＺ，Ｘ，Ｙが順次最
先端部へ移動する。かくして、複合セルの位置はＥ１→
Ｅ２→Ｅ３のように移動局ＰＳの移動に追従してシフト
移動する。

【００４５】また、前記実施例では複合セルの大きさ、
つまり複合セルを構成するマイクロセルの数をマイクロ
セル７個分に固定したが、複合セルの大きさは移動局の
移動速度に応じて２段階以上に可変設定するようにして
もよい。さらに、セルの基本単位であるマイクロセルの
大きさは一定値にする必要はなく、通信のトラヒックや
地理的条件等に応じて可変設定してもよい。例えば、都
市部では半径が 100ｍ、郊外では半径が 300ｍとなるよ
うにそれぞれ設定してもよい。この様にすると、比較的
通信トラヒックの高い都市部では多くの加入者が同時に
使用することが可能となり、また移動局が高速に移動可
能な郊外ではより確実なハンドオフを行なうことが可能
となる。

【００４６】さらに、複合セルの大きさは交通のトラヒ
ックに応じて可変設定するようにしてもよい。すなわ
ち、自動車電話装置等の車載移動局は、空いた高速道路
等のように交通トラヒックの低い条件では高速移動が可
能であるのに対し、交通渋滞が発生した道路等のように
交通トラヒックの高い条件では低速移動しか行なえな
い。したがって、例えば交通情報等を基地局に入力する
ことにより、交通トラヒックが低い期間には複合セルを
大きく設定し、かつ交通トラヒックが高い期間には複合
セルの大きさを小さく設定すればよい。

【００４７】また、救急車や消防車などの緊急自動車に
搭載されている移動局に対しては、高速移動中の通話が
常に可能となるように大きい複合セルを固定的に割り当
てるようにしてもよい。

【００４８】さらに、自動車電話装置等の車載移動局
は、携帯無線電話装置等の携帯移動局に比べて高速移動
することが多く、必然的に複合セルを使用する機会が多
くなる。このため、車載移動局に対しては通話料金を高
くし、一方携帯移動局に対しては通話料金を安くするよ
うに、料金体系を定めるようにしてもよい。

【００４９】また、移動局の移動速度はその単位時間当
りの位置の変化を監視することにより基地局で検出する
ようにしてもよい。この様にすると、移動局は自身の移
動速度に係わる情報を基地局に送信する必要がなくな
り、その結果速度検出手段や送信手段などを持たない既
存の移動局をそのまま使用することが可能となる。

【００５０】その他、マイクロセルの大きさ、移動局の
移動速度の検出手段、ハンドオフ制御の手順および内容
等についても、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変
形して実施できる。

【００５１】

【発明の効果】以上詳述したように本発明では、移動局
において自局の移動速度に係わる情報を検出し、この検
出された移動局の移動速度に係わる情報に応じて、基地
局において、当該移動局が使用する無線回線への基地局
の送信電力を可変制御することにより当該移動局が無線
情報通信に使用するセルの数を可変設定するようにして
いる。また他の発明では、検出された移動局の移動速度
に係わる情報に応じて当該移動局が無線情報通信に使用
するセルの数を可変設定し、かつこの可変設定により移
動局が無線情報通信に使用するセルとして複数のセルを
設定した場合には、これらのセルのうち少なくとも移動
局が存在するセルの基地局は送信及び受信を行う状態に
設定し、残りの他のセルの基地局は受信だけを行う状態
に設定するようにしている。したがってこれらの発明に
よれば、移動局の移動速度がセルの大きさに対し高速の
場合でも常に正確にハンドオフを行うことができ、これ
によりセルを十分に小型化してシステムの収容能力を大
幅に高めることができる移動無線通信システムを提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に関わる移動無線通信システ
ムの移動局装置の構成を示す回路ブロック図。

【図２】本発明の一実施例に関わる移動無線通信システ
ムの基地局装置の構成を示す回路ブロック図。

【図３】図１および図２に示した移動局装置および基地
局装置の制御回路における制御手順および制御内容を示
すフローチャート。

【図４】図１および図２に示した移動局装置および基地
局装置のハンドオフ動作を説明するための図。

【図５】基地局から移動局へ伝送される信号のフレーム
フォーマットの一例を示す図。

【図６】本発明の他の実施例における移動無線通信シス
テムのハンドオフ動作を説明するための図。

【図７】本発明の他の実施例における移動無線通信シス
テムのハンドオフ動作を説明するための図。

【図８】本発明の他の実施例における移動無線通信シス
テムのハンドオフ動作を説明するための図。

【符号の説明】

１１，４１，５２…アンテナ、１２，４２…共用器（Ｄ
ＵＰ）、１３，４３…受信回路（ＲＸ）、１４，４４…
周波数シンセサイザ（ＳＹＮ）、１５，４５…送信回路
（ＴＸ）、１６，４６…ディジタル符号復号回路（ＭＯ
ＤＥＭ）、１７，４７…誤り訂正符号復号回路（ＣＨ−
ＣＯＤＥＣ）、１８，４８…音声符号復号回路（ＳＰ−
ＣＯＤＥＣ）、１９，２２…音声スイッチ、２０…スピ
ーカ、２１…マイクロホン、２３，５０…アナログ信号
処理回路（Ａ−ＡＵＤ）、２４…移動速度検出器（Ｖ−
ＳＲＣＨ）、２５…速度判定回路（Ｖ−ＣＯＭＰ）、３
０，６０…制御回路（ＣＯＮＴ）、３１…速度情報送信
制御手段、５１…基地局間用送受信回路、６１…移動速
度判定手段、６２…ハンドオフ制御手段。

───────────────────────────────────────────────────── 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 7/04 - 7/38

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 サービスエリアを多数のセルに分割して
   これらのセルごとに基地局を設け、移動局をその位置に
   対応するセルの基地局に無線回線を介して接続して無線
   情報通信を行わせ、かつ無線情報通信中に移動局が他の
   セルに移動した場合にはこの移動局が接続されている基
   地局を移動先のセルの基地局に切り替える機能を備えた
   移動無線通信システムにおいて、 前記移動局において、自局の移動速度に係わる情報を検
   出するための速度検出手段と、 基地局において、前記速度検出手段により検出された移
   動速度に係わる情報に応じて当該移動局が使用する無線
   回線への基地局の送信電力を可変制御することにより、
   当該移動局が無線情報通信に使用するセルの数を可変設
   定するセル設定制御手段とを具備したことを特徴とする
   移動無線通信システム。
2. 【請求項２】 サービスエリアを多数のセルに分割して
   これらのセルごとに基地局を設け、移動局をその位置に
   対応するセルの基地局に無線回線を介して接続して無線
   情報通信を行わせ、かつ無線情報通信中に移動局が他の
   セルに移動した場合にはこの移動局が接続されている基
   地局を移動先のセルの基地局に切り替える機能を備えた
   移動無線通信システムにおいて、 前記移動局において、自局の移動速度に係わる情報を検
   出するための速度検出手段と、 基地局において、この速度検出手段により検出された移
   動速度に係わる情報に応じて当該移動局が無線情報通信
   に使用するセルの数を可変設定し、かつこの可変設定に
   より移動局が無線情報通信に使用するセルとして複数の
   セルを設定した場合には、これらのセルのうち少なくと
   も移動局が存在するセルの基地局は送信及び受信を行う
   状態に設定し、残りの他のセルの基地局は受信だけを行
   う状態に設定するセル設定制御手段とを具備したことを
   特徴とする移動無線通信システム。
3. 【請求項３】 前記速度検出手段は、移動局で自局の単
   位時間ごとの平均移動速度を検出してこの検出値を通信
   中の基地局へ伝送し、 前記セル設定制御手段は、前記移動局から平均移動速度
   の検出値が伝送されるごとに、この検出値に応じて移動
   局が同一時間帯に通信に使用するセルの数を可変設定す
   ることを特徴とする請求項１又は２記載の移動無線通信
   システム。