JP3384360B2 - 移動通信システムおよび加入希望移動端末分布調査・臨時通信サービス方法 - Google Patents
移動通信システムおよび加入希望移動端末分布調査・臨時通信サービス方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、移動通信技術に係
り、特に恒常的サービスエリア外の加入希望移動端末に
間欠的な通信サービスを提供する移動通信システムおよ
び加入希望移動端末分布調査・臨時通信サービス方法に
関する。
り、特に恒常的サービスエリア外の加入希望移動端末に
間欠的な通信サービスを提供する移動通信システムおよ
び加入希望移動端末分布調査・臨時通信サービス方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、自動車電話、携帯電話（ＰＨＳ
（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｈａｎｄｙｐｈｏｎｅ Ｓｙｓｔ
ｅｍ：簡易携帯電話機）を含む）等の移動通信システム
においては、基地局の恒常的サービスエリアは、基地局
設置費用、周波数、タイムスロット等の制約等により、
通常、加入希望移動端末（「移動通信端末」とも称す
る。）密度の高いと予測される地域から優先的に設定さ
れている。ここで、加入希望移動端末の分布は時間帯、
曜日、イベント等により異なるため、恒常的サービスエ
リア間については、ダイナミックチャネル割当等が行わ
れている場合もある。このような従来技術としては、例
えば、特開平９−２００１１５号公報に記載のものがあ
る。すなわち、従来技術は、無線通信システムにおける
基地局のアンテナ指向性を簡単な制御により所望の端末
の方向を確実に向くように制御することを目的とし、可
変指向性アンテナを有する無線基地局と複数の無線端末
間で通信を実行する無線通信システムにおいて、無線基
地局からその通信サービスエリア内全方向にパイロット
信号を送信し、無線端末ではパイロット信号の受信特性
を測定して受信特性データを無線基地局に送信し、無線
基地局では受信特性データに基づいて可変指向性アンテ
ナの指向性を制御する無線通信システムにおける無線基
地局のアンテナ指向性制御方法である。このような無線
通信システムにおける無線基地局のアンテナ指向性制御
方法によれば無線基地局から無線基地局の通信サービス
エリア内全方向にパイロット信号を送信し、無線端末で
はパイロット信号の受信特性を測定して受信特性データ
を無線基地局に送信し、無線基地局では受信特性データ
に基づいてアンテナ指向性を制御することにより、基地
局のアンテナ指向性を簡単な制御により所望の無線端末
の方向を確実に向くように制御することが可能である。
すなわち、本発明において無線基地局から送信されるパ
イロット信号を無線端末が受信して得られる受信特性デ
ータは、無線基地局の可変指向性アンテナがその無線端
末の方向に形成すべき指向性パターンに対応しているた
め、この受信特性データを用いることにより、確実にそ
の無線端末を向くように可変指向性アンテナの指向性を
制御することができ、従って、セクタアンテナによるセ
ル化を行った場合に比較して空間利用の効果が十分に得
られ、かつ無線基地局と所望の無線端末との間の通信
と、同一通信サービスエリア内の他の無線端末間の通信
や近接した無線基地局と無線端末との間で行われる通信
との相互干渉が軽減され、通信品質が向上し、またフル
デュープレクス通信に際しても、確実に無線基地局から
見た無線端末の存在方向を明確に知ることができ、通信
しようとする無線端末に確実に向くように指向性を制御
することが可能であり、さらに、アダプティブアレイア
ンテナを用いた場合においても、無線端末から無線基地
局に返信される受信特性データがその無線端末の方向に
形成すべき指向性ビームに対応していることにより、そ
の指向性ビームが得られるように簡単な制御で指向性を
制御することができるといった効果が開示されている。
（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｈａｎｄｙｐｈｏｎｅ Ｓｙｓｔ
ｅｍ：簡易携帯電話機）を含む）等の移動通信システム
においては、基地局の恒常的サービスエリアは、基地局
設置費用、周波数、タイムスロット等の制約等により、
通常、加入希望移動端末（「移動通信端末」とも称す
る。）密度の高いと予測される地域から優先的に設定さ
れている。ここで、加入希望移動端末の分布は時間帯、
曜日、イベント等により異なるため、恒常的サービスエ
リア間については、ダイナミックチャネル割当等が行わ
れている場合もある。このような従来技術としては、例
えば、特開平９−２００１１５号公報に記載のものがあ
る。すなわち、従来技術は、無線通信システムにおける
基地局のアンテナ指向性を簡単な制御により所望の端末
の方向を確実に向くように制御することを目的とし、可
変指向性アンテナを有する無線基地局と複数の無線端末
間で通信を実行する無線通信システムにおいて、無線基
地局からその通信サービスエリア内全方向にパイロット
信号を送信し、無線端末ではパイロット信号の受信特性
を測定して受信特性データを無線基地局に送信し、無線
基地局では受信特性データに基づいて可変指向性アンテ
ナの指向性を制御する無線通信システムにおける無線基
地局のアンテナ指向性制御方法である。このような無線
通信システムにおける無線基地局のアンテナ指向性制御
方法によれば無線基地局から無線基地局の通信サービス
エリア内全方向にパイロット信号を送信し、無線端末で
はパイロット信号の受信特性を測定して受信特性データ
を無線基地局に送信し、無線基地局では受信特性データ
に基づいてアンテナ指向性を制御することにより、基地
局のアンテナ指向性を簡単な制御により所望の無線端末
の方向を確実に向くように制御することが可能である。
すなわち、本発明において無線基地局から送信されるパ
イロット信号を無線端末が受信して得られる受信特性デ
ータは、無線基地局の可変指向性アンテナがその無線端
末の方向に形成すべき指向性パターンに対応しているた
め、この受信特性データを用いることにより、確実にそ
の無線端末を向くように可変指向性アンテナの指向性を
制御することができ、従って、セクタアンテナによるセ
ル化を行った場合に比較して空間利用の効果が十分に得
られ、かつ無線基地局と所望の無線端末との間の通信
と、同一通信サービスエリア内の他の無線端末間の通信
や近接した無線基地局と無線端末との間で行われる通信
との相互干渉が軽減され、通信品質が向上し、またフル
デュープレクス通信に際しても、確実に無線基地局から
見た無線端末の存在方向を明確に知ることができ、通信
しようとする無線端末に確実に向くように指向性を制御
することが可能であり、さらに、アダプティブアレイア
ンテナを用いた場合においても、無線端末から無線基地
局に返信される受信特性データがその無線端末の方向に
形成すべき指向性ビームに対応していることにより、そ
の指向性ビームが得られるように簡単な制御で指向性を
制御することができるといった効果が開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技
術では、恒常的サービスエリア外の加入希望移動端末に
対しての通信サービスの確保ができないという問題点が
あった。
術では、恒常的サービスエリア外の加入希望移動端末に
対しての通信サービスの確保ができないという問題点が
あった。
【０００４】本発明は斯かる問題点を鑑みてなされたも
のであり、その目的とするところは、恒常的サービスエ
リア外の加入希望移動端末に対して間欠的な通信サービ
スを確保することができる移動通信システムおよび加入
希望移動端末分布調査・臨時通信サービス方法を提供す
る点にある。
のであり、その目的とするところは、恒常的サービスエ
リア外の加入希望移動端末に対して間欠的な通信サービ
スを確保することができる移動通信システムおよび加入
希望移動端末分布調査・臨時通信サービス方法を提供す
る点にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の移動通信システ
ムは、加入希望移動端末と、基地局に設けられ所定の交
換網に接続された交換装置と、前記交換装置に接続さ
れ、恒常的サービスエリア外の前記加入希望移動端末と
の間で電波の送受信を行うとともに、指向性ビームの走
査可能な指向性アンテナと、前記指向性アンテナからの
電波の増幅・周波数変換および変調・復調信号の周波数
変換・増幅を実行する送受信部と、前記送受信部からの
信号の検波・復号および交換装置からの信号の符号化・
変調を実行する変調・復調部と、前記指向性ビームの走
査によって得られる前記加入希望移動端末の分布情報
と、前記走査を行った際のビーム方向データと、前記走
査を行った際の前記加入希望移動端末の位置や前記走査
を行った際の時刻を含むイベント情報と、ディジタル地
図データとから、前記指向性ビームの指向すべき方位の
時系列的な順位と、１方向当たりの通信サービス時間と
の設定を自動的に処理し、その処理結果に応じた制御デ
ータを出力する情報処理制御部と、前記制御データに基
づいて、前記指向性アンテナの前記指向性ビームの方向
を制御するためのビーム方向制御信号を出力するアンテ
ナ指向制御部とを有することを特徴とする。 また、前記
指向性アンテナは、前記指向性ビームの方向を測角した
角度の情報を前記アンテナ指向制御部へ出力し、前記ア
ンテナ指向制御部の指令に応じて前記指向性ビームが所
要の方向へステアリングされるように構成されているよ
うにすることができる。 また、前記情報処理制御部は、
前記指向性ビームのカバー地域の時系列的な順位、当該
指向性ビームのカバー地域当たりの通信サービス時間の
設定を実行するように構成されているようにすることが
できる。 また、前記情報処理制御部は、探索すべき地域
および／または順番についてあらかじめ設定できるよう
に構成されているようにすることができる。 また、前記
情報処理制御部は、前記指向性アンテナのビームでカバ
ーできる地域を、当該指向性アンテナの角度情報または
当該指向性アンテナの指向性ビームの角度情報を基に記
憶し、所要の地域へ前記指向性アンテナを指向制御する
ように構成され、前記基地局は、一定時間毎に加入希望
移動端末を走査し、加入希望移動端末の数、加入登録情
報を前記角度情報に対応して記憶するように構成されて
いるようにすることができる。 また、 前記情報処理制
御部は、前記指向性アンテナのビームでカバーできる地
域内の加入希望移動端末の数の順位に応じて所定のサー
ビスを提供するように構成されているようにすることが
できる。 また、前記情報処理制御部は、前記加入希望移
動端末が複数の前記基地局の制御用電波を捜索して受信
した際に当該基地局への加入登録の応答を実行するよう
に構成されているようにすることができる。 また、前記
基地局は、利用可能な前記加入希望移動端末に対して利
用時間制限チャネルを形成するとともに、利用時間切れ
間近情報を前記加入希望移動端末に対して案内するよう
に構成されているようにすることができる。 本発明の加
入希望移動端末分布調査・臨時通信サービス方法は、恒
常的サービスエリア外の加入希望移動端末に間欠的な通
信サービスを確保する加入希望移動端末分布調査・臨時
通信サービス方法であって、指向性ビームの走査可能な
指向性アンテナによって前記恒常的サービスエリア外の
加入希望移動端末との間で電波の送受信を行う工程と、
前記指向性ビームの走査によって得られる前記加入希望
移動端末の分布情報と、前記走査を行った際のビーム方
向データと、前記走査を行った際の前記加入希望移動端
末の位置や前記走査を行った際の時刻を含むイベント情
報と、ディジタル地図データとから、前記指向性ビーム
の指向すべき方位の時系列的な順位と、１方向当たりの
通信サービス時間との設定を自動的に処理し、その処理
結果に応じた制御データを出力する工程と、前記制御デ
ータに基づいて、前記指向性アンテナの前記指向性ビー
ムの方向を制御するためのビーム方向制御信号を出力す
る工程とを有することを特徴とする。 また、前記指向性
ビームの方向を測角した角度の情報が出力されると、前
記指向性ビームが所要の方向へステアリングされる工程
を有するようにすることができる。 また、前記指向性ビ
ームのカバー地域の時系列的な順位、当該指向性ビーム
のカバー地域当たりの通信サービス時間の設定を実行す
る工程を有するようにすることができる。 また、前記指
向性アンテナのビームでカバーできる地域を、当該指向
性アンテナの角度情報または当該指向性アンテナの指向
性ビームの角度情報を基に記憶し、所要の地域へ前記指
向性アンテナを指向制御する工程と、一定時間毎に加入
希望移動端末を走査し、加入希望移動端末の数、加入登
録情報を前記角度情報に対応して記憶する工程とを有す
るようにすることができる。 また、前記加入希望移動端
末が複数の前記基地局の制御用電波を捜索して受信した
際に当該基地局への加入登録の応答を実行する工程を有
するようにすることができる。
ムは、加入希望移動端末と、基地局に設けられ所定の交
換網に接続された交換装置と、前記交換装置に接続さ
れ、恒常的サービスエリア外の前記加入希望移動端末と
の間で電波の送受信を行うとともに、指向性ビームの走
査可能な指向性アンテナと、前記指向性アンテナからの
電波の増幅・周波数変換および変調・復調信号の周波数
変換・増幅を実行する送受信部と、前記送受信部からの
信号の検波・復号および交換装置からの信号の符号化・
変調を実行する変調・復調部と、前記指向性ビームの走
査によって得られる前記加入希望移動端末の分布情報
と、前記走査を行った際のビーム方向データと、前記走
査を行った際の前記加入希望移動端末の位置や前記走査
を行った際の時刻を含むイベント情報と、ディジタル地
図データとから、前記指向性ビームの指向すべき方位の
時系列的な順位と、１方向当たりの通信サービス時間と
の設定を自動的に処理し、その処理結果に応じた制御デ
ータを出力する情報処理制御部と、前記制御データに基
づいて、前記指向性アンテナの前記指向性ビームの方向
を制御するためのビーム方向制御信号を出力するアンテ
ナ指向制御部とを有することを特徴とする。 また、前記
指向性アンテナは、前記指向性ビームの方向を測角した
角度の情報を前記アンテナ指向制御部へ出力し、前記ア
ンテナ指向制御部の指令に応じて前記指向性ビームが所
要の方向へステアリングされるように構成されているよ
うにすることができる。 また、前記情報処理制御部は、
前記指向性ビームのカバー地域の時系列的な順位、当該
指向性ビームのカバー地域当たりの通信サービス時間の
設定を実行するように構成されているようにすることが
できる。 また、前記情報処理制御部は、探索すべき地域
および／または順番についてあらかじめ設定できるよう
に構成されているようにすることができる。 また、前記
情報処理制御部は、前記指向性アンテナのビームでカバ
ーできる地域を、当該指向性アンテナの角度情報または
当該指向性アンテナの指向性ビームの角度情報を基に記
憶し、所要の地域へ前記指向性アンテナを指向制御する
ように構成され、前記基地局は、一定時間毎に加入希望
移動端末を走査し、加入希望移動端末の数、加入登録情
報を前記角度情報に対応して記憶するように構成されて
いるようにすることができる。 また、 前記情報処理制
御部は、前記指向性アンテナのビームでカバーできる地
域内の加入希望移動端末の数の順位に応じて所定のサー
ビスを提供するように構成されているようにすることが
できる。 また、前記情報処理制御部は、前記加入希望移
動端末が複数の前記基地局の制御用電波を捜索して受信
した際に当該基地局への加入登録の応答を実行するよう
に構成されているようにすることができる。 また、前記
基地局は、利用可能な前記加入希望移動端末に対して利
用時間制限チャネルを形成するとともに、利用時間切れ
間近情報を前記加入希望移動端末に対して案内するよう
に構成されているようにすることができる。 本発明の加
入希望移動端末分布調査・臨時通信サービス方法は、恒
常的サービスエリア外の加入希望移動端末に間欠的な通
信サービスを確保する加入希望移動端末分布調査・臨時
通信サービス方法であって、指向性ビームの走査可能な
指向性アンテナによって前記恒常的サービスエリア外の
加入希望移動端末との間で電波の送受信を行う工程と、
前記指向性ビームの走査によって得られる前記加入希望
移動端末の分布情報と、前記走査を行った際のビーム方
向データと、前記走査を行った際の前記加入希望移動端
末の位置や前記走査を行った際の時刻を含むイベント情
報と、ディジタル地図データとから、前記指向性ビーム
の指向すべき方位の時系列的な順位と、１方向当たりの
通信サービス時間との設定を自動的に処理し、その処理
結果に応じた制御データを出力する工程と、前記制御デ
ータに基づいて、前記指向性アンテナの前記指向性ビー
ムの方向を制御するためのビーム方向制御信号を出力す
る工程とを有することを特徴とする。 また、前記指向性
ビームの方向を測角した角度の情報が出力されると、前
記指向性ビームが所要の方向へステアリングされる工程
を有するようにすることができる。 また、前記指向性ビ
ームのカバー地域の時系列的な順位、当該指向性ビーム
のカバー地域当たりの通信サービス時間の設定を実行す
る工程を有するようにすることができる。 また、前記指
向性アンテナのビームでカバーできる地域を、当該指向
性アンテナの角度情報または当該指向性アンテナの指向
性ビームの角度情報を基に記憶し、所要の地域へ前記指
向性アンテナを指向制御する工程と、一定時間毎に加入
希望移動端末を走査し、加入希望移動端末の数、加入登
録情報を前記角度情報に対応して記憶する工程とを有す
るようにすることができる。 また、前記加入希望移動端
末が複数の前記基地局の制御用電波を捜索して受信した
際に当該基地局への加入登録の応答を実行する工程を有
するようにすることができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下に示す各実施の形態の特徴
は、山岳地、沿岸地域等で恒常的にサービスエリアを設
定することが不経済であるが利用要望の強い場合がある
地域、各種イベント等で臨時に電話サービス等を設定す
る要望の強い地域等に対する移動通信サービスに適用で
きることにある。以下、本発明の実施の形態を図面に基
づいて詳細に説明する。
は、山岳地、沿岸地域等で恒常的にサービスエリアを設
定することが不経済であるが利用要望の強い場合がある
地域、各種イベント等で臨時に電話サービス等を設定す
る要望の強い地域等に対する移動通信サービスに適用で
きることにある。以下、本発明の実施の形態を図面に基
づいて詳細に説明する。
【０００７】（第１の実施の形態）
図１は本発明の第１の実施の形態にかかる加入希望移動
端末分布調査・臨時通信サービス方法を説明するための
模式的システム構成図、図２は本発明の第１の実施の形
態にかかる移動通信システム２０を説明するための機能
ブロック図である。図１において、１は基地局、２は恒
常的サービスのためのアンテナ、３は指向性アンテナ、
４は恒常的サービスエリア、５は加入希望移動端末を示
し、図２において、１１は指向性アンテナ、１２はアン
テナ指向制御部、１３は情報処理制御部、１４は送受信
部、１５は変調・復調部、１６は交換装置、１７は送受
信系統、２０は移動通信システムを示している。図１、
図２を参照すると、移動通信システム２０は、基地局
１、恒常的サービスのためのアンテナ２、指向性アンテ
ナ３、恒常的サービスエリア４、加入希望移動端末５、
指向性アンテナ１１、アンテナ指向制御部１２、情報処
理制御部１３、送受信部１４、変調・復調部１５、基地
局１に設けられた交換装置１６を備えている。本実施の
形態に関連する施設として、図２の交換装置１６等（統
制局の場合もある）および基地局１の恒常的サービスを
している送受信系統１７が考えられる。送受信系統１７
も指向性アンテナ１１、送受信部１４および変調・復調
部１５を備えている。なお、図１の指向性アンテナ３と
図２の指向性アンテナ１１とは、同じものである。
端末分布調査・臨時通信サービス方法を説明するための
模式的システム構成図、図２は本発明の第１の実施の形
態にかかる移動通信システム２０を説明するための機能
ブロック図である。図１において、１は基地局、２は恒
常的サービスのためのアンテナ、３は指向性アンテナ、
４は恒常的サービスエリア、５は加入希望移動端末を示
し、図２において、１１は指向性アンテナ、１２はアン
テナ指向制御部、１３は情報処理制御部、１４は送受信
部、１５は変調・復調部、１６は交換装置、１７は送受
信系統、２０は移動通信システムを示している。図１、
図２を参照すると、移動通信システム２０は、基地局
１、恒常的サービスのためのアンテナ２、指向性アンテ
ナ３、恒常的サービスエリア４、加入希望移動端末５、
指向性アンテナ１１、アンテナ指向制御部１２、情報処
理制御部１３、送受信部１４、変調・復調部１５、基地
局１に設けられた交換装置１６を備えている。本実施の
形態に関連する施設として、図２の交換装置１６等（統
制局の場合もある）および基地局１の恒常的サービスを
している送受信系統１７が考えられる。送受信系統１７
も指向性アンテナ１１、送受信部１４および変調・復調
部１５を備えている。なお、図１の指向性アンテナ３と
図２の指向性アンテナ１１とは、同じものである。
【０００８】図２に示す移動通信システム２０におい
て、指向性アンテナ１１は、加入希望移動端末５からの
電波の受信および送受信部１４からの電波の放射を行
い、指向性ビームの方向を測角した角度の情報をアンテ
ナ指向制御部１２へ出力し、アンテナ指向制御部１２の
指令に応じて指向性ビームを所要の方向へステアリング
する。この場合の指向性アンテナ１１の方式（ビーム形
成方法）および指向性利得（ビーム幅）は、使用目的、
使用周波数、価格等により適宜選択する。アンテナ指向
制御部１２は、情報処理制御部１３からの指令に基づき
指向性アンテナ１１へビーム方向制御信号を出力すると
ともに、その指向角度状況を監視する。情報処理制御部
１３は、関連基地局と指向性アンテナ１１経由で通信可
能な加入希望移動端末５にかかる加入者データ、指向性
アンテナ１１のビーム方向データ、イベント情報（位
置、時刻等を含む）、ディジタル地図データ等を処理す
るとともに、当該処理結果に基づいて指向すべき方位、
時刻等の制御データをアンテナ指向制御部１２に出力
し、この際の指向すべき方位（指向性ビームカバー地
域）の時系列的な順位、１方向（カバー地域）当たりの
通信サービス時間等の設定を自動的に処理する。送受信
部１４は、指向性アンテナ１１から発信する電波の増幅
・周波数変換、および変調・復調部１５からの信号の周
波数変換・増幅等を実行する。変調・復調部１５は、送
受信部１４からの信号の検波・復号等ならびに交換装置
１６等からの信号の符号化・変調等を実行する。
て、指向性アンテナ１１は、加入希望移動端末５からの
電波の受信および送受信部１４からの電波の放射を行
い、指向性ビームの方向を測角した角度の情報をアンテ
ナ指向制御部１２へ出力し、アンテナ指向制御部１２の
指令に応じて指向性ビームを所要の方向へステアリング
する。この場合の指向性アンテナ１１の方式（ビーム形
成方法）および指向性利得（ビーム幅）は、使用目的、
使用周波数、価格等により適宜選択する。アンテナ指向
制御部１２は、情報処理制御部１３からの指令に基づき
指向性アンテナ１１へビーム方向制御信号を出力すると
ともに、その指向角度状況を監視する。情報処理制御部
１３は、関連基地局と指向性アンテナ１１経由で通信可
能な加入希望移動端末５にかかる加入者データ、指向性
アンテナ１１のビーム方向データ、イベント情報（位
置、時刻等を含む）、ディジタル地図データ等を処理す
るとともに、当該処理結果に基づいて指向すべき方位、
時刻等の制御データをアンテナ指向制御部１２に出力
し、この際の指向すべき方位（指向性ビームカバー地
域）の時系列的な順位、１方向（カバー地域）当たりの
通信サービス時間等の設定を自動的に処理する。送受信
部１４は、指向性アンテナ１１から発信する電波の増幅
・周波数変換、および変調・復調部１５からの信号の周
波数変換・増幅等を実行する。変調・復調部１５は、送
受信部１４からの信号の検波・復号等ならびに交換装置
１６等からの信号の符号化・変調等を実行する。
【０００９】次に移動通信システム２０の動作（加入希
望移動端末分布調査・臨時通信サービス方法）について
説明する。本実施の形態の加入希望移動端末分布調査・
臨時通信サービス方法は、加入希望移動端末５に対する
サービスを可能とするための方法であって、以下に掲げ
る特徴を有する。まず第１の特徴は、恒常的サービスの
ためのアンテナ２に加えて、走査可能な指向性アンテナ
３を基地局１に設け、ある時間内に恒常的サービスエリ
ア４の外を含めた地域の加入希望移動端末５を探索する
とともに、いままで基地局１の輻輳、恒常的サービスエ
リア４外等のため利用できなかった加入希望移動端末５
に通信サービスを提供できることである。通常、恒常的
なサービスを提供するためのアンテナ２は、ダイポー
ル、ダイポールアレイ、コリニア等の水平面内無指向
性、垂直面内指向性を形成しているものが多く、指向性
利得は数ｄＢｉである場合が多い。本実施の形態で用い
る指向性アンテナ３は、水平面内および垂直面内とも指
向性があるスポットビーム的なビームを形成できるもの
で、指向性利得も恒常的サービスを提供するものよりも
高く、例えば１．５ＧＨｚの搬送波を用いる場合、利得
２４ｄＢｉ（このときビーム幅は水平、垂直ともに１０
度）等とし、使用周波数、許容アンテナ形状、捜索範囲
等により設計する。指向性利得を６ｄＢｉ増加できれば
通達距離を２倍程度（すなわち、ビーム幅は１／２程
度）にできるので、当然、恒常的サービスエリア４より
遠方の加入希望移動端末５の探索および通信サービスが
可能となる。このため、指向性アンテナ３としては、使
用周波数にもよるが、フェーズドアレイアンテナのよう
に所要のビームを電子的に形成できるものでもよいし、
八木アンテナ、パラボラアンテナ、スパイラルアンテナ
のような固定的ビームのものを機械的に走査するもので
もよい。
望移動端末分布調査・臨時通信サービス方法）について
説明する。本実施の形態の加入希望移動端末分布調査・
臨時通信サービス方法は、加入希望移動端末５に対する
サービスを可能とするための方法であって、以下に掲げ
る特徴を有する。まず第１の特徴は、恒常的サービスの
ためのアンテナ２に加えて、走査可能な指向性アンテナ
３を基地局１に設け、ある時間内に恒常的サービスエリ
ア４の外を含めた地域の加入希望移動端末５を探索する
とともに、いままで基地局１の輻輳、恒常的サービスエ
リア４外等のため利用できなかった加入希望移動端末５
に通信サービスを提供できることである。通常、恒常的
なサービスを提供するためのアンテナ２は、ダイポー
ル、ダイポールアレイ、コリニア等の水平面内無指向
性、垂直面内指向性を形成しているものが多く、指向性
利得は数ｄＢｉである場合が多い。本実施の形態で用い
る指向性アンテナ３は、水平面内および垂直面内とも指
向性があるスポットビーム的なビームを形成できるもの
で、指向性利得も恒常的サービスを提供するものよりも
高く、例えば１．５ＧＨｚの搬送波を用いる場合、利得
２４ｄＢｉ（このときビーム幅は水平、垂直ともに１０
度）等とし、使用周波数、許容アンテナ形状、捜索範囲
等により設計する。指向性利得を６ｄＢｉ増加できれば
通達距離を２倍程度（すなわち、ビーム幅は１／２程
度）にできるので、当然、恒常的サービスエリア４より
遠方の加入希望移動端末５の探索および通信サービスが
可能となる。このため、指向性アンテナ３としては、使
用周波数にもよるが、フェーズドアレイアンテナのよう
に所要のビームを電子的に形成できるものでもよいし、
八木アンテナ、パラボラアンテナ、スパイラルアンテナ
のような固定的ビームのものを機械的に走査するもので
もよい。
【００１０】また第２の特徴は、探索すべき地域・順番
等について、過去の経験の学習によっても設定できるこ
とである。
等について、過去の経験の学習によっても設定できるこ
とである。
【００１１】また第３の特徴は、第１の特徴、第２の特
徴を可能とするため、加入希望移動端末５が分布する地
域（すなわち、指向性アンテナ３のビームでカバーでき
る地域）を、指向性アンテナ３（またはその指向性ビー
ム）の角度情報等で記憶し、所要の地域へ指向性アンテ
ナ３を指向制御できることである。基地局１は、一定時
間毎のこれら加入希望移動端末５を走査し、その数や加
入登録情報等をビーム角度情報に対応して記憶してお
く。この際カバーしている地域を地図上にて表示する機
能を付加する場合もある。
徴を可能とするため、加入希望移動端末５が分布する地
域（すなわち、指向性アンテナ３のビームでカバーでき
る地域）を、指向性アンテナ３（またはその指向性ビー
ム）の角度情報等で記憶し、所要の地域へ指向性アンテ
ナ３を指向制御できることである。基地局１は、一定時
間毎のこれら加入希望移動端末５を走査し、その数や加
入登録情報等をビーム角度情報に対応して記憶してお
く。この際カバーしている地域を地図上にて表示する機
能を付加する場合もある。
【００１２】また第４の特徴は、それら地域内の加入希
望移動端末５の数等の順位に応じたサービスを提供する
ことにより、通信サービスの効率化を図れることであ
る。また、順次地域を変換してサービスを提供すること
により、基地局１が必要に応じて利用者の１回当たりの
利用時間や情報伝送速度等を制限できることである。
望移動端末５の数等の順位に応じたサービスを提供する
ことにより、通信サービスの効率化を図れることであ
る。また、順次地域を変換してサービスを提供すること
により、基地局１が必要に応じて利用者の１回当たりの
利用時間や情報伝送速度等を制限できることである。
【００１３】また第５の特徴は、加入希望移動端末５
が、通常複数の基地局１，…，１のそれぞれの制御用電
波を捜索して受信した際に、ネットワークの制御方法に
応じて基地局１への加入登録等の応答ができることであ
る。
が、通常複数の基地局１，…，１のそれぞれの制御用電
波を捜索して受信した際に、ネットワークの制御方法に
応じて基地局１への加入登録等の応答ができることであ
る。
【００１４】そして第６の特徴は、第４の特徴を達成す
るため、基地局１が、利用可能な加入希望移動端末５に
対し、利用時間制限チャネルを形成でき、利用時間切れ
間近情報等を音（声）等により案内できることである。
特に、通話専用チャネルの場合、通話中の音（声）案内
等、データ利用チャネルの場合には、呼び出し信号また
はコールバック信号で識別情報を発する場合がある。
るため、基地局１が、利用可能な加入希望移動端末５に
対し、利用時間制限チャネルを形成でき、利用時間切れ
間近情報等を音（声）等により案内できることである。
特に、通話専用チャネルの場合、通話中の音（声）案内
等、データ利用チャネルの場合には、呼び出し信号また
はコールバック信号で識別情報を発する場合がある。
【００１５】さらに詳しく、移動通信システム２０の動
作（加入希望移動端末分布調査・臨時通信サービス方
法）を説明する。本実施の形態の加入希望移動端末分布
調査・臨時通信サービス方法は以下の第１工程乃至第７
工程の諸工程を実行できる。まず、第１工程では、基地
局１の指向性アンテナ１１（３）により、情報処理制御
部１３からの制御指令に基づく指向制御指令に従い各地
域を走査する。走査速度は、走査される各加入希望移動
端末５が加入登録等の応答を可能とする範囲とする。ま
た、第２工程では、指向性アンテナ１１（３）の走査に
より基地局１からの制御電波を捕捉したネットワーク利
用希望の加入希望移動端末５（すなわち、電源スイッチ
を入れている加入希望移動端末５）が、基地局１の制御
に応じて加入登録等の処理を実行する。また、第３工程
では、交換装置１６等を経由して指向性アンテナ１１
（３）のビーム方向情報とともに加入登録情報が情報処
理制御部１３へ入力されて記憶される。また、第４工程
では、情報処理制御部１３が、指向性アンテナ１１
（３）の各ビーム方向（地域）の加入希望移動端末５の
数（すなわち、分布）を把握してサービスの優先順処理
等を実行するとともに、指向性アンテナ３の走査地域、
順番、時間等を制御する。また、第５工程では、必要に
応じ加入希望移動端末５の増加が予想される地域・時刻
等のデータが手動等により情報処理制御部１３に入力さ
れる。また、第６工程では、複数の基地局１，…，１が
関与している場合に、各基地局１間のダイナミックチャ
ネル数制御等のネットワーク制御にも情報処理制御部１
３に入力された上記の各種情報を利用する。そして、第
７工程では、第１工程と同様に指向性アンテナ３を用い
情報処理制御部１３の指令に応じて、恒常的サービスエ
リア４外の地域に対し、一定時間毎やネットワーク利用
者の通信の切れ目等に応じて通信サービスを実行する。
作（加入希望移動端末分布調査・臨時通信サービス方
法）を説明する。本実施の形態の加入希望移動端末分布
調査・臨時通信サービス方法は以下の第１工程乃至第７
工程の諸工程を実行できる。まず、第１工程では、基地
局１の指向性アンテナ１１（３）により、情報処理制御
部１３からの制御指令に基づく指向制御指令に従い各地
域を走査する。走査速度は、走査される各加入希望移動
端末５が加入登録等の応答を可能とする範囲とする。ま
た、第２工程では、指向性アンテナ１１（３）の走査に
より基地局１からの制御電波を捕捉したネットワーク利
用希望の加入希望移動端末５（すなわち、電源スイッチ
を入れている加入希望移動端末５）が、基地局１の制御
に応じて加入登録等の処理を実行する。また、第３工程
では、交換装置１６等を経由して指向性アンテナ１１
（３）のビーム方向情報とともに加入登録情報が情報処
理制御部１３へ入力されて記憶される。また、第４工程
では、情報処理制御部１３が、指向性アンテナ１１
（３）の各ビーム方向（地域）の加入希望移動端末５の
数（すなわち、分布）を把握してサービスの優先順処理
等を実行するとともに、指向性アンテナ３の走査地域、
順番、時間等を制御する。また、第５工程では、必要に
応じ加入希望移動端末５の増加が予想される地域・時刻
等のデータが手動等により情報処理制御部１３に入力さ
れる。また、第６工程では、複数の基地局１，…，１が
関与している場合に、各基地局１間のダイナミックチャ
ネル数制御等のネットワーク制御にも情報処理制御部１
３に入力された上記の各種情報を利用する。そして、第
７工程では、第１工程と同様に指向性アンテナ３を用い
情報処理制御部１３の指令に応じて、恒常的サービスエ
リア４外の地域に対し、一定時間毎やネットワーク利用
者の通信の切れ目等に応じて通信サービスを実行する。
【００１６】本実施の形態では、第１工程および第７工
程は選択的に実行可能であって、複数の指向性アンテナ
３，…，３（特に、ビームアンテナ）がある場合に第１
工程および第７工程を同時並行的に実施でき、また、複
数の指向性アンテナ３，…，３（特に、ビームアンテ
ナ）が単数しかない場合に第１工程および第７工程を逐
次的に実施できる。また、第１工程または第７工程の動
作を可能とするためには、加入希望移動端末５として
は、複数の基地局１，…，１のそれぞれからの制御電波
を捕捉できるものが必要である。
程は選択的に実行可能であって、複数の指向性アンテナ
３，…，３（特に、ビームアンテナ）がある場合に第１
工程および第７工程を同時並行的に実施でき、また、複
数の指向性アンテナ３，…，３（特に、ビームアンテ
ナ）が単数しかない場合に第１工程および第７工程を逐
次的に実施できる。また、第１工程または第７工程の動
作を可能とするためには、加入希望移動端末５として
は、複数の基地局１，…，１のそれぞれからの制御電波
を捕捉できるものが必要である。
【００１７】以上説明したように第１の実施の形態によ
れば、以下に掲げる効果を奏する。まず第１の効果は、
恒常的サービスエリア４外の加入希望移動端末５に間欠
的に通信サービスを提供できることである。また第２の
効果は、加入希望移動端末５の分布をほぼリアルタイム
に把握でき、きめ細かなダイナミックチャネル数制御等
に反映できることである。そして第３の効果は、経験デ
ータを集積することにより、基地局１の恒常的サービス
エリア４についても最適化を図ることができることであ
る。
れば、以下に掲げる効果を奏する。まず第１の効果は、
恒常的サービスエリア４外の加入希望移動端末５に間欠
的に通信サービスを提供できることである。また第２の
効果は、加入希望移動端末５の分布をほぼリアルタイム
に把握でき、きめ細かなダイナミックチャネル数制御等
に反映できることである。そして第３の効果は、経験デ
ータを集積することにより、基地局１の恒常的サービス
エリア４についても最適化を図ることができることであ
る。
【００１８】（第２の実施の形態）
本発明の他の実施の形態としては、指向性アンテナ１１
（３）の捜索用、通話用等の数量・種類を増加し、これ
により、さらに柔軟できめ細かいサービスを提供する加
入希望移動端末分布調査・臨時通信サービス方法も可能
である。
（３）の捜索用、通話用等の数量・種類を増加し、これ
により、さらに柔軟できめ細かいサービスを提供する加
入希望移動端末分布調査・臨時通信サービス方法も可能
である。
【００１９】（第３の実施の形態）
本発明の他の実施の形態としては、物流エリア等におい
て、ミリ波等を利用した高指向性（狭いビーム）のアン
テナ、物に貼付したＰＨＳ端末的な端末機器（例えば、
タグの機能として、加入登録機能のみ利用してもよい端
末機器）、端末情報・位置等を把握・表示できる統制装
置等を利用した物流把握システムを構築できる。
て、ミリ波等を利用した高指向性（狭いビーム）のアン
テナ、物に貼付したＰＨＳ端末的な端末機器（例えば、
タグの機能として、加入登録機能のみ利用してもよい端
末機器）、端末情報・位置等を把握・表示できる統制装
置等を利用した物流把握システムを構築できる。
【００２０】なお、本発明が上記各実施の形態に限定さ
れず、本発明の技術思想の範囲内において、各実施の形
態は適宜変更され得ることは明らかである。また上記構
成部材の数、位置、形状等は上記実施の形態に限定され
ず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にす
ることができる。また、各図において、同一構成要素に
は同一符号を付している。
れず、本発明の技術思想の範囲内において、各実施の形
態は適宜変更され得ることは明らかである。また上記構
成部材の数、位置、形状等は上記実施の形態に限定され
ず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にす
ることができる。また、各図において、同一構成要素に
は同一符号を付している。
【００２１】
【発明の効果】本発明は以上のように構成されているの
で、恒常的サービスエリア外の加入希望移動端末に対し
て間欠的な通信サービスを確保することができる。
で、恒常的サービスエリア外の加入希望移動端末に対し
て間欠的な通信サービスを確保することができる。
【図１】本発明の第１の実施の形態にかかる加入希望移
動端末分布調査・臨時通信サービス方法を説明するため
の模式的システム構成図である。
動端末分布調査・臨時通信サービス方法を説明するため
の模式的システム構成図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態にかかる移動通信シ
ステムを説明するための機能ブロック図である。
ステムを説明するための機能ブロック図である。
１…基地局
２…恒常的サービスのためのアンテナ
３…指向性アンテナ
４…恒常的サービスエリア
５…加入希望移動端末
１１…指向性アンテナ
１２…アンテナ指向制御部
１３…情報処理制御部
１４…送受信部
１５…変調・復調部
１６…交換装置
１７…送受信系統
２０…移動通信システム
─────────────────────────────────────────────────────
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
H04B 7/10
Claims (13)
- 【請求項１】 加入希望移動端末と、 基地局に設けられ所定の交換網に接続された 交換装置
と、前記交換装置に接続され、恒常的サービスエリア外の前
記加入希望移動端末との間で電波の送受信を行うととも
に、指向性ビームの走査可能な 指向性アンテナと、 前記指向性アンテナからの電波の増幅・周波数変換およ
び変調・復調信号の周波数変換・増幅を実行する送受信
部と、 前記送受信部からの信号の検波・復号および交換装置か
らの信号の符号化・変調を実行する変調・復調部と、前記指向性ビームの走査によって得られる前記加入希望
移動端末の分布情報と、前記走査を行った際のビーム方
向データと、前記走査を行った際の前記加入希望移動端
末の位置や前記走査を行った際の時刻を含むイベント情
報と、ディジタル地図データとから、前記指向性ビーム
の指向すべき方位の時系列的な順位と、１方向当たりの
通信サービス時間との設定を自動的に処理し、その処理
結果に応じた 制御データを出力する情報処理制御部と、前記制御データに基づいて、 前記指向性アンテナの前記
指向性ビームの方向を制御するためのビーム方向制御信
号を出力するアンテナ指向制御部とを有することを特徴
とする移動通信システム。 - 【請求項２】 前記指向性アンテナは、前記指向性ビー
ムの方向を測角した角度の情報を前記アンテナ指向制御
部へ出力し、前記アンテナ指向制御部の指令に応じて前
記指向性ビームが所要の方向へステアリングされるよう
に構成されていることを特徴とする請求項１に記載の移
動通信システム。 - 【請求項３】 前記情報処理制御部は、前記指向性ビー
ムのカバー地域の時系列的な順位、当該指向性ビームの
カバー地域当たりの通信サービス時間の設定を実行する
ように構成されていることを特徴とする請求項１または
２に記載の移動通信システム。 - 【請求項４】 前記情報処理制御部は、探索すべき地域
および／または順番についてあらかじめ設定できるよう
に構成されていることを特徴とする請求項１乃至３のい
ずれか一項に記載の移動通信システム。 - 【請求項５】 前記情報処理制御部は、前記指向性アン
テナのビームでカバーできる地域を、当該指向性アンテ
ナの角度情報または当該指向性アンテナの指向性ビーム
の角度情報を基に記憶し、所要の地域へ前記指向性アン
テナを指向制御するように構成され、 前記基地局は、一定時間毎に加入希望移動端末を走査
し、加入希望移動端末の数、加入登録情報を前記角度情
報に対応して記憶するように構成されていることを特徴
とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の移動通信
システム。 - 【請求項６】 前記情報処理制御部は、前記指向性アン
テナのビームでカバーできる地域内の加入希望移動端末
の数の順位に応じて所定のサービスを提供するように構
成されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれ
か一項に記載の移動通信システム。 - 【請求項７】 前記情報処理制御部は、前記加入希望移
動端末が複数の前記基地局の制御用電波を捜索して受信
した際に当該基地局への加入登録の応答を実行するよう
に構成されていることを特徴とする請求項１乃至６のい
ずれか一項に記載の移動通信システム。 - 【請求項８】 前記基地局は、利用可能な前記加入希望
移動端末に対して利用時間制限チャネルを形成するとと
もに、利用時間切れ間近情報を前記加入希望移動端末に
対して案内するように構成されていることを特徴とする
請求項１乃至６のいずれか一項に記載の移動通信システ
ム。 - 【請求項９】 恒常的サービスエリア外の加入希望移動
端末に間欠的な通信サービスを確保する加入希望移動端
末分布調査・臨時通信サービス方法であって、指向性ビームの走査可能な指向性アンテナによって前記
恒常的サービスエリア外の加入希望移動端末との間で電
波の送受信を行う工程と、 前記指向性ビームの走査によって得られる前記加入希望
移動端末の分布情報と 、前記走査を行った際のビーム方
向データと、前記走査を行った際の前記加入希望移動端
末の位置や前記走査を行った際の時刻を含むイベント情
報と、ディジタル地図データとから、前記指向性ビーム
の指向すべき方位の時系列的な順位と、１方向当たりの
通信サービス時間との設定を自動的に処理し、その処理
結果に応じた制御データを出力する工程 と、前記制御データに基づいて、前記指向性アンテナの前記
指向性ビームの方向を制御するためのビーム方向制御信
号を出力する工程とを有する ことを特徴とする加入希望
移動端末分布調査・臨時通信サービス方法。 - 【請求項１０】 前記指向性ビームの方向を測角した角
度の情報が出力されると、前記指向性ビームが所要の方
向へステアリングされる工程を有することを特徴とする
請求項９に記載の加入希望移動端末分布調査・臨時通信
サービス方法。 - 【請求項１１】 前記指向性ビームのカバー地域の時系
列的な順位、当該指向性ビームのカバー地域当たりの通
信サービス時間の設定を実行する工程を有することを特
徴とする請求項９または１０に記載の加入希望移動端末
分布調査・臨時通信サービス方法。 - 【請求項１２】 前記指向性アンテナのビームでカバー
できる地域を、当該指向性アンテナの角度情報または当
該指向性アンテナの指向性ビームの角度情報を基に記憶
し、所要の地域へ前記指向性アンテナを指向制御する工
程と、 一定時間毎に加入希望移動端末を走査し、加入希望移動
端末の数、加入登録情報を前記角度情報に対応して記憶
する工程とを有する ことを特徴とする請求項９乃至１１
のいずれか一項に記載の加入希望移動端末分布調査・臨
時通信サービス方法。 - 【請求項１３】 前記加入希望移動端末が複数の前記基
地局の制御用電波を捜索して受信した際に当該基地局へ
の加入登録の応答を実行する工程を有することを特徴と
する請求項９乃至１２のいずれか一項に記載の加入希望
移動端末分布調査・臨時通信サービス方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14745799A JP3384360B2 (ja) | 1999-05-27 | 1999-05-27 | 移動通信システムおよび加入希望移動端末分布調査・臨時通信サービス方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14745799A JP3384360B2 (ja) | 1999-05-27 | 1999-05-27 | 移動通信システムおよび加入希望移動端末分布調査・臨時通信サービス方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000341202A JP2000341202A (ja) | 2000-12-08 |
| JP3384360B2 true JP3384360B2 (ja) | 2003-03-10 |
Family
ID=15430804
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14745799A Expired - Fee Related JP3384360B2 (ja) | 1999-05-27 | 1999-05-27 | 移動通信システムおよび加入希望移動端末分布調査・臨時通信サービス方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3384360B2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| US8706878B1 (en) | 2008-08-21 | 2014-04-22 | United Services Automobile Association | Preferential loading in data centers |
| US9198127B2 (en) | 2010-10-25 | 2015-11-24 | Yamamoto Kazuhiro | Communication device |
| JPWO2013164895A1 (ja) * | 2012-05-02 | 2015-12-24 | 和浩 山本 | 無線基地局 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04256230A (ja) * | 1991-02-08 | 1992-09-10 | Nec Corp | セルラー移動無線通信システム |
| JPH0787011A (ja) * | 1993-09-14 | 1995-03-31 | Toshiba Corp | 無線通信システム及び無線装置及びスイッチ |
| JPH088814A (ja) * | 1994-06-23 | 1996-01-12 | Nippon Motorola Ltd | 移動無線通信方式 |
| JPH09200115A (ja) * | 1996-01-23 | 1997-07-31 | Toshiba Corp | 無線通信システムにおける無線基地局のアンテナ指向性制御方法および可変指向性アンテナ |
| JPH09298766A (ja) * | 1996-04-30 | 1997-11-18 | Nec Eng Ltd | 移動通信システム |
| JPH09326746A (ja) * | 1996-06-06 | 1997-12-16 | Oki Electric Ind Co Ltd | 基地局アンテナ指向性制御方法 |
| JPH1032868A (ja) * | 1996-07-16 | 1998-02-03 | Oki Electric Ind Co Ltd | 適応セクタ制御方法 |
| JP3204111B2 (ja) * | 1996-08-28 | 2001-09-04 | 松下電器産業株式会社 | 指向性制御アンテナ装置 |
-
1999
- 1999-05-27 JP JP14745799A patent/JP3384360B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP2000341202A (ja) | 2000-12-08 |
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