JP3156741B2 - 通話中チャネル切り替え方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、サービスエリアが複数
の無線ゾーンからなる移動通信システムにおいて、通話
中に無線ゾーンを移行した移動局について、通話用の無
線チャネルを移行先の無線ゾーンの無線チャネルに切り
替えて通話を続行させる通話中チャネル切り替え方式に
関する。

【０００２】

【従来の技術】移動通信システムでは、地理的に広い地
域に分布する多くの移動局に対して干渉妨害が少ない高
品質の通話サービスを提供すると共に、周波数の再利用
をはかって経済性を高めるために、サービスエリアを複
数の無線ゾーンに分割して形成し、かつ通話中に無線ゾ
ーンを移行した移動局に対してチャネル切り替えを行う
ことにより通話が続行される。

【０００３】図５は、従来の通話中チャネル切り替え方
式の構成例を示す図である。図において、公衆電話網に
接続された交換局５１は、有線通信回線５２₁ 〜５３_N
を介してそれぞれ基地無線局５３₁〜５３_Nに接続され
る。基地無線局５３₁〜５３_N はそれぞれ無線ゾーン５
４₁〜５４_Nを形成し、これらの無線ゾーン内にはそれぞ
れ移動端末（ここは、簡単のため無線ゾーン５４₁ に位
置する移動端末５５のみとする。）が位置する。

【０００４】無線基地局５３₁ では、有線通信回線５２
₁ が回線終端器５６₁ の終端端子に接続され、その出力
は変調器（ＭＯＤ）５７₁ および送信増幅器５８₁ を介
して送受分離器(Ｄ)５９₁ の送信入力に接続される。送
受分離器５９₁ のアンテナ端子はアンテナ６０₁ に接続
され、送受分離器５９の受信出力は受信増幅器６１₁お
よび復調器（ＤＥＭ）６２₁ を介して回線終端器５６₁
の入力に接続される。なお、無線基地局５３₂ 〜５３_N
の構成については、無線基地局５３₁ の構成と同じであ
るから、ここでは対応する個々の構成要素にそれぞれ添
え番号を「₂ 」〜「_N 」とする同じ参照番号を付与して
示し、その説明を省略する。

【０００５】このような構成の通話チャネル切り替え方
式では、移動端末５５は、通話時に捕捉している通話チ
ャネルの受信電界レベルと予め決められた閾値との大小
関係を監視し、その監視の結果に基づき該当する通話チ
ャネルの伝送品質が劣化したことを認識すると、無線ゾ
ーン５４₁ の圏外に移動したと判断する。このような判
断を行った移動端末５５は、無線基地局５３₁ に対して
「再接続の制御」を要求する制御信号を送出する（図６
）。

【０００６】無線基地局５３₁ では、アンテナ６０₁ 、
送受分離器５９₁ および受信増幅器６１₁ を介してこの
ような制御信号を受信し、さらに、復調器６２₁ を介し
て復調した後、回線終端器５６₁ および有線通信回線５
２₁ を介して交換局５１に送出する（図６）と共に、
通話を一時的に中断する。交換局５１は、このような制
御信号を認識すると有線通信回線５２₁ 上の該当するチ
ャネルを保留して待機する（図６）。

【０００７】一方、移動端末５５は、通話中の無線チャ
ネルに対応した無線ゾーンとその無線ゾーンの隣接無線
ゾーンの特定の無線チャネル(例えば、制御用無線チャ
ネル)について、受信電界レベルの大小その他の判断基
準に基づき移行先の無線ゾーン（ここでは、簡単のため
無線ゾーン５４₂ とする。）を判定し、その無線ゾーン
の特定の無線チャネル（例えば、制御用無線チャネル）
に自局の識別情報を含む回線接続要求を送信する（図６
）。

【０００８】無線ゾーン５４₂ を形成する無線基地局５
３₂ では、このような回線接続要求を受信すると、該当
する無線ゾーン内で空いている通話用無線チャネルを割
り付けてその通話用無線チャネルを移動端末５５との間
で確立し、かつその通話用無線チャネルの識別情報を回
線接続要求に付加して有線通信回線（ここでは、無線基
地局５３₂ に対応した有線通信回線５２₂ ）を介し交換
局５１に送出する（図６）。また、移動端末５５は、
このようにして確立された通話用チャネルに移行して通
話の続行を待ち受ける。

【０００９】交換局５１は、このような回線接続要求を
受信するとその要求に含まれる通話用無線チャネルの識
別情報を抽出し、その識別情報に対応した有線通信回線
５２ ₂ 上のチャネルを確立すると共に、そのチャネルを
移動端末５５が先行して通話に用いていた有線通信回線
５２₁ 上のチャネルに代えて用いるために必要な通話路
の切り替えを行う。さらに、交換局５１は、上述した有
線通信回線５２₁ 上のチャネルを開放する。したがっ
て、移動端末５５は、無線ゾーン５４₁ で通話中に隣接
する無線ゾーン５４₂ に移行しても通話を続行すること
ができる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
従来の通話中チャネル切り替え方式では、全ての呼の呼
処理を行う交換局５１が、その呼処理に並行して通話中
チャネル切り替えに必要な通話路の切り替えその他の処
理を行っていたために、通話チャネル切り替えを完了す
るまでに所要する時間が長くなる場合があった。

【００１１】また、このように場合には、上述した時間
内に該当する移動端末がさらに他の無線ゾーンに移行す
ることにより、通話中チャネル切り替えが完了した後の
新たな通話チャネルにおける通話品質が劣化したり、移
動端末の移動速度が速い場合には所定の通話品質が確保
できないために強制的に通話が中断される場合があっ
た。

【００１２】さらに、マイクロセル方式のように無線ゾ
ーンの半径を小さく設定する方式が採用された移動通信
システムでは、上述したように通話が強制的に中断され
る確率は通話中に頻繁に発生する通話中チャネル切り替
えの要求に応じて大きくなり、その要求に応じて交換局
５１の処理量が増大した。

【００１３】本発明は、通話中チャネル切り替えの所要
時間を短縮できる通話チャネル切り替え方式を提供する
ことを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、地理的に一定
の関係で隣接した複数の無線ゾーンの何れかに位置する
移動局について、生起した呼の呼処理を行う交換局と、
複数の無線ゾーンを個々に形成し、その無線ゾーンに割
り付けられた無線チャネルの無線インターフェースをと
る複数の無線基地局とを備え、複数の無線基地局と交換
局との間には、複数の無線基地局に個別に局間伝送路を
介して接続され、無線チャネルを介して移動局と対向し
て送受される情報を変復調する複数の変復調手段と、無
線基地局に個別に対応した複数の通信リンクを介して交
換局と接続され、これらの通信リンクと複数の変復調手
段との間の可変接続を行う切り替え手段と、変復調手段
を介して通話中チャネル切り替えの制御を行い、その制
御の手順に基づいて、移動局とその移動局の移行先の無
線ゾーンにおける空き無線チャネルとの間の通話路を切
り替え手段を介して設定する制御手段とを含む集中基地
局を備えたことを特徴とする。

【００１５】

【作用】本発明にかかわる通話中チャネル切り換え方式
では、制御手段が、変復調手段、局間伝送路および無線
基地局を介して接続された通話中の移動局と対向で通話
中チャネル切り換えの制御を行い、その制御の手順に基
づき変復調手段と通信リンクとの間の接続を切り換え手
段を介して可変設定することにより、通話中の移動局の
移行に応じた通話路の更新設定を行う。

【００１６】すなわち、上述した移動局の通話開始時に
交換局で設定された通話路を保持したまま、その通話路
に接続される通信リンクと通話用の無線チャネルに対応
した変復調手段との間の接続を可変することによりその
移動局の移行に応じた通話路の切り換えが行われるの
で、従来、複数の隣接無線ゾーンを個別に形成する無線
基地局に分散して行われていた無線チャネルの割り付け
処理と、交換局で行なわれていた通話路の切り替え処理
とが、集中基地局によって一括して行われる。

【００１７】したがって、これらの処理が個々のサービ
スエリアに置局される集中基地局毎に負荷分散されて円
滑に行われ、かつ交換局の処理量が低減されて通話中チ
ャネル切り替えの所要時間が短縮される。

【００１８】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例につい
て詳細に説明する。図１は、本発明の一実施例を示す図
である。

【００１９】図において、図５に示すものと機能および
構成が同じものについては、同じ参照番号を付与して示
し、ここではその説明を省略する。本発明の特徴とする
構成は、本実施例では、従来の無線基地局５３₁ 〜５３
_Nに代えて、これらの無線基地局の送信増幅器５８_K 、
受信増幅器６１_K 、送受分離器５９_K 、アンテナ６０_K
（Ｋ＝１〜３）をそれぞれ分離して構成された無線基地
局１０₁ 〜１０₃ を備え、これらの無線基地局と有線通
信回線５２₁〜５２₃との間を全二重の局間伝送路１１₁
〜１１₃および集中基地局１２を介して接続した点にあ
る。

【００２０】集中基地局１２では、従来の無線基地局５
３₁ 〜５３₃ から分離された回線終端器５６₁ 〜５
６₃ 、変調器５７₁ 〜５７₃ 、復調器６２₁ 〜６２₃ に
併せて、回線終端器５６₁ 〜５６₃ と変調器５７₁ 〜５
７₃ との間にマトリクス状のスイッチ回路を形成する送
信切り替え器１３、復調器６２₁ 〜６２₃ と回線終端器
５６₁ 〜５６₃ との間にマトリクス状のスイッチ回路を
形成する受信切り替え器１４、その受信切り替え器およ
び送信切り替え器１２の制御入力と復調器６２₁ 〜６２
₃ の電界レベル出力とに接続された切り替え制御器１５
から構成される。

【００２１】なお、本実施例と請求項１に示す構成要素
との対応関係については、有線通信回線５２₁ 〜５２₃
は通信リンクに対応し、回線終端器５６₁ 〜５６₃ 、送
信切り換え器１３および受信切り換え器１４は切り換え
手段に対応し、変調器５７₁〜５７₃ および復調器６２
₁ 〜６２₃ は変復調手段に対応し、切り換え制御器１５
は制御手段に対応し、移動端末５５は移動局に対応する
が、無線基地局１０₁〜１０₃ 、局間伝送路１１₁ 〜１
１₃ および集中基地局１２はそれぞれ同じ名称の構成要
素に対応する。

【００２２】以下、本実施例の動作を説明する。本実施
例では、上述したように従来の無線基地局５３₁ 〜５３
₃ が無線基地局１０₁ 〜１０₃ と集中基地局１２とに分
離されるが、変調器５７₁ 〜５７₃ から出力された被変
調波と復調器６２₁ 〜６２₃ に与えられるべき受信波信
号とが局間伝送路１１₁ 〜１１₃ を介して送受され、切
り替え制御器１５によって設定された送信切り替え器１
３および受信切り替え器１４の接点の位置に応じて従来
例とほぼ同様の無線基地局が形成される。

【００２３】切り替え制御器１５は、集中基地局１２が
無線基地局１０₁ 〜１０₃ を介して形成する無線ゾーン
で通話に供され得る無線チャネルについて、個別に捕捉
の有無、割り付け先および所属する無線ゾーンを登録し
たチャネル管理表と、個々の無線ゾーンの隣接無線ゾー
ンを登録したゾーン管理表とを備える。また、切り替え
制御器１５は、上述したチャネル管理表を常時参照して
既に通話に供されている個々の無線チャネルの受信電界
レベルを復調器６２₁ 〜６２₃ を介して取り込んで監視
する。

【００２４】一方、例えば、無線ゾーン５４₁ 内に位置
し、かつ交換局５１が有線通信回線５２₁ を介して予め
設定した通話路を介して通話している移動端末５５が何
れかの隣接無線ゾーンに移行すると、切り替え制御器１
５は、このような移行を該当する無線チャネルの受信電
界レベルが一定以上の時間に渡って連続的に低下したと
きに検出する（図２）。さらに、切り替え制御器１５
は、上述したチャネル管理表から該当する無線チャネル
が所属する無線ゾーンを認識し、その無線ゾーンに基づ
いてゾーン管理表を参照することにより隣接無線ゾーン
５４₂ 、…を取得する。

【００２５】切り替え制御器１５は、このようにして取
得した個々の隣接無線ゾーンの受信電界レベルを復調器
６２₁ 〜６２₃ を介して測定し、最大の受信電界レベル
が得られた隣接無線ゾーン（ここでは、簡単のため無線
ゾーン５４₂ とする。）を移行先の無線ゾーンとする
（図２）。

【００２６】さらに、切り替え制御器１５は、このよう
にして求められた移行先の無線ゾーンとこの時点で通話
に供されている無線チャネルとに基づいてチャネル管理
表を参照し、移行先の無線ゾーンにおいて同じ無線チャ
ネルが使用可能か否かを検定する。

【００２７】切り替え制御器１５は、このような検定の
結果、移行先の無線ゾーンで同じ無線チャネルが使用可
能である場合には、その無線チャネルを捕捉する旨をチ
ャネル管理表に登録し、さらに、該当する無線チャネル
について、移行先の無線ゾーン５４₂ に対応した変調器
５７₂ および復調器６２₂ と、移行前（通話開始時）の
無線ゾーン５４₁ に対応した回線終端器５６₁ との間を
送信切り替え器１３および受信切り替え器１４を介して
接続する（図２）。

【００２８】さらに、移行前に通話に供されていた無線
チャネルについては、無線基地局１０₁ を介して開放さ
れ、その無線基地局と集中基地局１２との間における被
変調波の送受が中止される（図２）。さらに、移行後
の通話に供される無線チャネルについては、無線基地局
１０₂ を介して確立され、その無線基地局と集中基地局
１２との間では被変調波の送受が開始される（図２）
ので、通話が続行される。

【００２９】また、切り替え制御器１５は、上述した検
定の結果、移行先の無線ゾーンで同じ無線チャネルが使
用できないと認識した場合には、先ず移行先の無線ゾー
ンの空いている無線チャネルを選択してその無線チャネ
ルを捕捉する旨をチャネル管理表に登録する。さらに、
切り替え制御器１５は、このようにして選択された無線
チャネルの識別情報を含むチャネル切り替え要求を移行
前の無線ゾーンに対応した無線基地局１０₁ に送出する
（図３Ａ）。

【００３０】無線基地局１０₁ はそのチャネル切り替え
要求を移動端末５５に送出し（図３Ｂ）、その移動端末
は通話していた無線チャネルを開放する。したがって、
移行前の無線チャネルにおける被変調波の送受は無線基
地局１０₁ と集中基地局１２との間で中止される（図３
Ｃ）。

【００３１】移動端末５５は、上述したチャネル切り替
え要求を受信すると、その要求に含まれる識別情報で示
される無線チャネルに切り替えて待機する。このような
移行先の無線チャネルは、無線基地局１０₂ を介して確
立されてその無線基地局と集中基地局１２との間では被
変調波の送受を開始し、通話の続行が可能となる（図３
）。

【００３２】なお、図３では、集中基地局１２が図２に
示す手順と同様にして行う処理については、同じ丸番号
（〜）を付して示し、ここではその説明を省略す
る。このように本実施例では、隣接する複数の無線ゾー
ンからなるサービスエリアに集中基地局を置局し、かつ
個々の集中基地局において、従来、複数の隣接無線ゾー
ンを個別に形成する無線基地局に分散して行われていた
無線チャネルの割り付け処理と、交換局５１で一括して
行なわれていた通話路の切り替え処理と、移動端末５５
が行っていた移行先の無線ゾーンの選定処理とを一括し
て行う。

【００３３】したがって、上述した各処理が円滑に行わ
れると共にサービスエリア毎に負荷分散がはかられ、さ
らに、交換局５１の処理量が低減されて通話チャネル切
り替えの所要時間が短縮される。また、通話チャネル切
り替えの途中に該当する移動端末が速く移動してさらに
他の無線ゾーンに移行する確率が低減されるので、通話
中チャネル切り替えが完了した後の新たな通話チャネル
における通話品質の劣化の程度が軽減され、かつその通
話チャネルで所定の通話品質が確保できずに強制的に通
話が中断される確率が低減される。

【００３４】なお、本実施例では、単一の集中無線基地
局１２が備えるが、本発明は、このような構成に限定さ
れず、例えば、オーバーラップしない複数のサービスエ
リアがそれぞれ複数の無線ゾーンによって形成されてい
る移動通信システムにおいては、サービスエリア毎に集
中無線基地局を設けることにより同様に適用可能であ
る。

【００３５】また、本実施例では、ディジタルコードレ
スシステムに本発明が適用されているが、本発明は、こ
のようなシステムに限定されず、集中基地局１２（切り
換え制御器１５）が通話中チャネル切り換えの所定の手
順に基づき移行先の無線ゾーンと、その無線ゾーンで空
いている無線チャネルとを確実に取得することができる
ならば、例えば、現用のアナログの自動車電話システム
にも同様に適用可能である。

【００３６】さらに、本実施例では、切り換え制御器１
５が移動端末５５の移行先の無線ゾーンとその無線ゾー
ンで空いている無線チャネルとを選定しているが、この
ような方法に限定されず、例えば、移動端末５５が移行
先のゾーンを決定することにより通話中チャネル切り替
えを行う移動通信システムに本発明を適用する場合に
は、図４に点線で示すように、回線接続要求によって示
される移行先のゾーンと無線チャネルとに対応させて送
信切り替え器１３および受信切り替え器１４を切り替え
ればよい。なお、図４〜に示す処理は図６に示す同
じ丸番号の処理にそれぞれ対応し、これらの処理の内、
、、で示される処理については、交換局５１に代
わる集中基地局１２によって行われるので、ここではそ
の説明を省略する。

【００３７】また、本実施例では、有線通信回線５２₁
〜５２₃ および局間伝送路１１₁ 〜１１₃ としてメタリ
ックなリンクが用いられているが、本発明では、このよ
うな有線通信回線や局間伝送路に限定されず、例えば、
無線を用いた多重リンクや光伝送路を採用してもよい。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように本発明では、移動局
の通話開始時に交換局で設定された通話路を保持したま
ま、その通話路に接続される通信リンクと通話用の無線
チャネルとの間の接続を可変設定してその移動局の移行
に応じた通話路の切り換えを行い、従来、複数の隣接無
線ゾーンを個別に形成する無線基地局に分散して行われ
ていた無線チャネルの割り付け処理と、交換局で行なわ
れていた通話路の切り替え処理とを集中基地局で一括し
て行う。

【００３９】すなわち、通話中チャネル切り換えにかか
わる処理が個々のサービスエリアに置局される集中基地
局毎に負荷分散されて円滑に行われ、かつ交換局の処理
量が低減されるので、通話中チャネル切り替えの所要時
間が短縮される。

【００４０】したがって、本発明を適用した移動通信シ
ステムでは、通話中の移動局が通話中チャネル切り替え
の途中で切り換え先の無線ゾーンの外周部や圏外に移動
して十分な通話品質が得られなかったり、強制的に通話
が中断される確率が低減されてサービス品質が高められ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す図である。

【図２】本実施例の動作を説明する図（１）である。

【図３】本実施例の動作を説明する図（２）である。

【図４】通話用無線チャネルの切り替え先を得る他の方
法を示す図である。

【図５】従来の通話中チャネル切り替え方式の構成例を
示す図である。

【図６】従来例の動作を説明する図である。

【符号の説明】

１０，５３ 無線基地局 １１ 局間伝送路 １２ 集中基地局 １３ 送信切り替え器 １４ 受信切り替え器 １５ 切り替え制御器 ５１ 交換局 ５２ 有線通信回線 ５４ 無線ゾーン ５５ 移動端末 ５６ 回線終端器 ５７ 変調器（ＭＯＤ） ５８ 送信増幅器 ５９ 送受分離器（Ｄ） ６０ アンテナ ６１ 受信増幅器 ６２ 復調器（ＤＥＭ）

───────────────────────────────────────────────────── 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 - 7/26 102 H04Q 7/00 - 7/38

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 地理的に一定の関係で隣接した複数の無
   線ゾーンの何れかに位置する移動局について、生起した
   呼の呼処理を行う交換局と、 前記複数の無線ゾーンを個々に形成し、その無線ゾーン
   に割り付けられた無線チャネルの無線インターフェース
   をとる複数の無線基地局とを備え、 前記複数の無線基地局と前記交換局との間には、 前記複数の無線基地局に個別に局間伝送路を介して接続
   され、前記無線チャネルを介して前記移動局と対向して
   送受される情報を変復調する複数の変復調手段と、 前記無線基地局に個別に対応した複数の通信リンクを介
   して前記交換局と接続され、これらの通信リンクと前記
   複数の変復調手段との間の可変接続を行う切り替え手段
   と、 前記変復調手段を介して通話中チャネル切り替えの制御
   を行い、その制御の手順に基づいて、前記移動局とその
   移動局の移行先の無線ゾーンにおける空き無線チャネル
   との間の通話路を前記切り替え手段を介して設定する制
   御手段とを含む集中基地局を備えたことを特徴とする通
   話中チャネル切り替え方式。