JP3770929B2

JP3770929B2 - 移動通信システム及び無線基地局

Info

Publication number: JP3770929B2
Application number: JP27511994A
Authority: JP
Inventors: 篤幸若松; 聖詞友松
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1994-11-09
Filing date: 1994-11-09
Publication date: 2006-04-26
Anticipated expiration: 2021-04-26
Also published as: JPH08139643A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、無線基地局の予備回線制御に関し、詳しくは自動車電話、携帯電話端末等の移動機と無線区間で通信を行う無線基地局と、無線基地局が受信した移動機から送信された信号の処理を行う交換局からなる自動車電話、携帯電話システム、即ち移動体通信システムにおける無線基地局の予備回線制御方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１０は従来の移動体通信システムの構成図である。この図において、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは無線基地局である。１，２，３，４は各無線基地局Ａ〜Ｄ接続する伝送路であり、符号５で示すように途中で束ねられて交換局６に接続されている。７は交換局６に接続された他の伝送路網（他網）、８は移動機（ここでは自動車電話であるとする）である。また、９，１０，１１，１２は各無線基地局Ａ〜Ｄの送信電波によって形成されるエリアである。
【０００３】
このような構成において、移動機８が電源を入れると、受信レベルの一番高い最寄りの基地局（例えばＢ）を介して交換局６と通信を行い、移動機８が発着呼できるよう準備し、加入者が移動機８から発呼すると、基地局Ｂ、伝送路２、交換局６を介して他移動機（図示せず）または固定電話との接続を行う。
【０００４】
通常は直径数kmのエリア９〜１２の各々に無線基地局Ａ〜Ｄを配置する事で、広い範囲の通話可能エリアをカバーしている。しかし、例えば伝送路２の断線等により無線基地局Ｂと交換局６との通信が不通になってしまった場合、移動機８と交換局６間で通信できなくなる為、その無線基地局Ｂのカバーするエリア１０での通話が不可となる。
【０００５】
そこで、従来は無線基地局Ａ〜Ｄ内の装置等を二重化することでシステムの信頼性の向上を図っていた。
図１１は図１０に示した無線基地局Ａ〜Ｄの内部構成を示す図であり、図１１において図１０の各部に対応する部分には同一符号を付し、その説明を省略する。但し、図１１においては、伝送路１〜ｎによって交換局６に接続される無線基地局がＮ個あるものとする。
【０００６】
各無線基地局Ａ〜Ｎは、無線基地局Ａ及びＢに代表して示すように、送受信アンテナ１４，１８と、無線装置１５，１９と、伝送装置１６，２０と、監視制御装置１７，２１とを有している。また、交換局６は、符号２３で示す無線基地局集中監視制御装置と、無線基地局Ａ〜Ｎに接続された伝送路１〜ｎの接続インタフェースである伝送装置２４とを有する。
【０００７】
このような構成において、移動機８は電源が入れられると、交換局６の制御により無線基地局Ａ〜Ｎから送信される信号の内、最も受信レベルの高い信号を受信することで、どの無線基地局（例えばＡ）のエリアにいるか認識し、交換局６と定期的に通信を行い移動機８が発着呼できる体制を整える。移動機８が発呼すると、移動機８からの信号を無線基地局Ａの送受信アンテナ１４で受信し無線装置１５で中継処理を行い伝送装置１６から伝送路１に送られ交換局６にて処理し、着信先の端末と接続される。
【０００８】
移動機８に着呼する場合は、自網／他網の端末からの信号を受けた交換局６は、移動機８のいるエリアの無線基地局Ａから呼び出し信号を送信し移動機８を呼び出す。呼び出された移動機８がオフフックすることにより呼が接続され通話することができる。
【０００９】
また無線基地局Ａ内の監視情報は、監視制御装置７で収集され、伝送装置１６を介して交換局６に送信されることにより、交換局６内の無線基地局集中監視制御装置２３にて監視することができる。
【００１０】
制御についても無線基地局集中監視制御装置２３からの制御命令を伝送装置１６を介して無線基地局Ａ内の監視制御装置１７に送信し、監視制御装置１７から無線装置１５の制御を行うようになっている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したシステムにおいて、例えば伝送路１または無線基地局Ａおよび交換局６内の伝送装置１６，２４に、何らかの障害が発生した場合、無線基地局Ａと交換局６間が不通になる為、従来は伝送路が復旧するまで待つか、もしくは通話を行うには、近隣の無線基地局（例えばＢ）から送信される弱い電波を利用するしかなく、保守者の障害箇所の究明による復旧に時間がかかると直径数kmの範囲でサービスが停止する。
【００１２】
このように、従来の移動体通信システムにおいては、交換局６と無線基地局Ａ〜Ｎとが伝送路１〜ｎでのみで接続されているので伝送路１〜ｎ、又は無線基地局Ａ〜Ｎ及び交換局６内の伝送装置に何らかの障害が発生した場合、その障害に係わる無線基地局のエリアでのサービスが続行できないという問題があった。
【００１３】
本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、伝送路又は無線基地局及び交換局の伝送装置に何らかの障害が発生した場合や伝送装置の保守の為に伝送路をやむをえず断とする場合でも、移動電話機へのサービスを支障なく継続することができる無線基地局予備回線制御方式を提供することを目的としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
図１に本発明の原理図を示す。移動通信システムは、図１に示すように、上位装置６の制御により、移動機８における受信レベル測定のための信号を送出するとともに、該移動機８との間で無線通信を行うための無線装置１５，１５’，…，を備えた無線基地局Ａ，Ｂ，…，Ｎを複数備える。第１無線基地局Ａと該上位装置６との間の伝送路１の障害を検出する検知部３１と、この検出により、第１無線基地局Ａと第２無線基地局Ｂとの間で無線送受信を行って、第１無線基地局Ａと上位装置６間の信号を第２無線基地局Ｂを介して伝送する制御手段３４とを第１無線基地局Ａに備える。
【００１５】
好ましくは、検知部３１が、障害の復旧を検出した場合に、制御手段３４は、第１無線基地局Ａと上位装置６間の伝送を再開する。
【００１６】
更に好ましくは、無線送受信を行う場合に、第２無線基地局Ｂとの間で無線信号の送受信を行う送受信装置の電源を投入する処理を行う。
また、第１無線基地局と第２無線基地局との間の無線送受信は、第２無線基地局と移動機との無線通信とは異なる周波数を用いるのが好ましい。
【００１７】
【作用】
上述した本発明によれば、例えば、無線基地局Ａの伝送路１に障害が発生した場合、それを検知部３１が検知する。この検知により、制御手段３４は、第２無線基地局Ｂとの間で無線送受信を行って、第１無線基地局Ａと上位装置６との間の信号を、第１無線基地局Ａの伝送装置１６の替わりに、第２無線基地局Ｂの伝送装置１６’を介して上位装置６に伝送する。
【００１８】
この送信によって、交換局６の制御部３６は、交換局６が障害発生無線基地局Ａとの間で通信を行う他の正常無線基地局Ｂを介して移動機８との通信を行うように制御する。
【００１９】
即ち、無線基地局Ａの伝送路系の障害時に、他の無線基地局Ｂを経由して無線基地局Ａと通信を行っていた移動機８が交換局６と通信を行うことができるので、瞬断なく通信サービスを行うことが可能となる。
【００２０】
【実施例】
以下、図面を参照して本発明の一実施例について説明する。図２は本発明の一実施例の無線基地局予備回線制御方式による移動体通信システムの構成を示す図である。この図において図１１に示した従来例の各部に対応する部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
【００２１】
図２に示す無線基地局Ａにおいて、符号３１は伝送装置１６に設けられた検知部、３２は無線装置１５に設けられた端子ａ，ｂ，ｃ，ｄを有する第１スイッチ、３３は監視制御装置１７に設けられた端子ｅ，ｆ，ｇを有する第２スイッチ、３４は予備回線制御装置、３５は送受信装置であり、送受信アンテナ３５ａが接続されている。また、交換局６において、符号３６ａは交換機、３６は制御部である。但し、図２に示す第１及び第２スイッチ３２，３３の接続は、通常運用時の状態を示している。また、無線基地局Ｂ及び図示せぬ他の無線基地局も無線基地局Ａと同構成となっている。
【００２２】
検知部３１は、伝送路１又は伝送装置１６，２４の障害及び復旧を検出するものである。
予備回線制御装置３４は、検知部３１の障害及び復旧の検出に応じて第１及び第２スイッチ３２，３３の切替え制御を行うものであり、図３に示すように構成されている。
【００２３】
図３において、３８は多重分離部、３９はＣＰＵである。ＣＰＵ３９は、検知部３１が障害を検出した際に出力するアラームを監視し、アラームを検出すると多重分離部３８を介して第１及び第２スイッチ３２，３３の切替制御を行う。多重分離部３８は、その切替制御によって、無線装置１５及び監視制御装置１７から送られてくる信号を多重し、送受信装置３５へ送信すると共に、その逆に、送受信装置３５からの信号を分離して、無線装置１５、監視制御装置１７へ送信する。
【００２４】
また、ＣＰＵ３９は、検知部３１のアラームの復旧を確認すると、多重分離部３８を介して無線装置１５、監視制御装置１７に対して切替信号を送出し、第１及び第２スイッチ３２，３３を通常の運用状態に戻す切替制御を行う。
【００２５】
次に、図２に示す送受信装置３５は、予備回線制御装置３４の制御により自無線基地局Ａの無線信号および監視制御信号を、他無線基地局Ｂの伝送路２、送受信装置（図２には示さず）を経由して送受信するものであり、図４に示すように構成されている。
【００２６】
図４において、符号４１，４２，４３はＴＲＸ（送受信盤）、４４はＲＸＡＭＰ（受信増幅装置）、４５はＴＸＡＭＰ（送信増幅装置）、４６はＤＵＰ（送受共用器）、４７はＢＰＦ（バンドパスフィルタ）、４８は受信アンテナである。但し、受信アンテナ４８は図２において省略した。また、受信アンテナ４８が設けられているのは、２つのアンテナ３５ａ及び４８で他の基地局Ｂ，Ｃから送信されてくる同一周波数の電波を受信し、レベルの高いほうを用いるダイバーシティ処理を行うためである。
【００２７】
ＢＰＦ４７で、アンテナ４８で受信された所定周波数（例えばｆ_b）の信号が通過させられ、この通過した信号がＲＸＡＭＰ４４で増幅される。またＲＸＡＭＰ４４では、送受信アンテナ３５ａで受信されてＤＵＰ４６で振り分けられてきた信号も増幅される。これら増幅された信号は、ＴＲＸ４１，４２で復調されて予備回線制御装置３４へ送出される。また、予備回線制御装置３４から送られてきた信号は、ＴＲＸ４３で変調され、ＴＸＡＭＰ４５で増幅された後、ＤＵＰ４６を介してアンテナ３５ａから送信される。
【００２８】
図２に示した交換局６の構成を図５に示す。
図５において、５０，５１は図２に符号２４で示した伝送装置であり、各無線基地局Ａ，Ｂ…毎に対応して設けられている。交換機３６ａは回線スイッチ５２とそのスイッチ５２のスイッチング動作の制御を行うＣＰＵ５３とを有して構成されており、移動機８への送受信信号等を処理する。無線基地局集中監視制御装置２３は、無線基地局Ａ，Ｂ…および交換機３６ａの監視制御を行う機能を持つ。また、制御部３６は、ある無線基地局（例えばＡ）の伝送路１の障害を検知した場合、その無線基地局Ａで使用する制御用チャネルや通話用チャネルを他の無線基地局Ｂ用の伝送路２に乗せ変える処理を行う制御を司る。
【００２９】
このような構成において、通常の通信時には、図２に示すように、第１スイッチ３２の端子ａ及びｂが接続され、第２スイッチ３３の端子ｅ及びｇが接続されており、移動機８から送信された無線信号と監視制御装置１７で収集した無線装置１６の装置状態情報とが、伝送装置１６及び伝送路１を介して交換局６に送信されている。これによって、移動機８と交換局６間で双方向通信をリアルタイムで行うことで移動機８は通話が可能となり、また無線基地局集中監視制御装置２３にて無線基地局Ａの監視制御を行うことができる。
【００３０】
次に、図６を参照して無線基地局Ａの伝送路１に障害が発生した場合を説明する。図６に符号５５で示すように、伝送路１に障害が発生したとする。
伝送装置１６の検知部３１は常に伝送路１又は伝送装置１６の状態をＢＥＲ（ビットエラーレート）を測定することで監視している。ここで伝送路１に障害が発生すると、ＢＥＲの劣化が検知され、これによって伝送路１の障害が検出されると、検知部３１は予備回線制御装置３４に通信障害の発生したことを通知する。この通知を受信した予備回線制御装置３４は、第１スイッチ３２の端子ａとｃが接続され、第２スイッチ３３の端子ｆとｇが接続されるように制御する。
【００３１】
この場合に予備回線制御装置３４の制御によって送受信装置３５に電源が入るようにしてもよい。このように電源が入るようにする場合、無線基地局Ａの代わりに移動機８の信号を交換局６へ伝達する隣接無線基地局Ｂの送受信装置の電源は、交換局６の制御部３６の制御によって入るようにする。
【００３２】
即ち、送受信装置３５は、先のスイッチング制御と共に、送受信装置３５の電源をオンとする。これによって、予備回線制御装置３４は無線装置１５および監視制御装置１７から受信した移動機８の信号を送受信装置３５へ送信し、送受信装置３５は周囲の隣接する無線基地局Ｂへ無線信号を送信する。
【００３３】
つまり、移動機８の送信信号が無線基地局Ａで受信された後、無線基地局Ｂへ送信されて、無線基地局Ｂから交換局６へ送信されることになる。これによって、無線基地局Ａのカバーするエリアで移動機８が通話が可能となり、また交換局６で無線基地局Ａの監視制御を行うことができる。
【００３４】
この後、検知部３１がＢＥＲの復旧を測定し、また交換局６でも無線基地局Ａの通信復旧を検出することによって、無線基地局Ａの伝送路１（又は伝送装置１６）のどちらかの通信障害の復旧を検出した場合、その通信障害復旧の信号が予備回線制御装置３４へ送出される。通信障害復旧の信号を受信した予備回線制御装置３４は、第１及び第２スイッチ３２，３３を、図２に示した通常状態に戻す。また、送受信装置３５の電源をオフとする。これによって、無線基地局Ａの運用状態が通常状態に戻る。
【００３５】
次に、隣接する無線基地局Ｂに通信障害が発生した場合を、図７を参照して説明する。図７に符号５７で示すように、伝送路２に障害が発生したとする。
無線基地局Ｂの伝送路２の通信障害を検出した交換局６は、その制御部３６によって、隣接無線基地局Ａの伝送装置１６の検知部３１を介し、予備回線制御装置３４に無線基地局Ｂの通信障害発生を通知する。
【００３６】
この通知信号を受信した予備回線制御装置３４は、第１スイッチ３２の端子ｃとｄを接続させる制御を行うと共に、送受信装置３５の電源をオンとする。これによって、無線基地局Ｂから送信されてくる信号を送受信装置３５を介して予備回線制御装置３４が受け取り、その内部の多重分離部３８を介して無線装置１５へ送信し、ここで、所定の処理を行って伝送装置１６へ送信することができる。これによって、移動機８は無線基地局Ｂ，Ａを介して通話を行うことができ、また交換局６で無線基地局Ａの監視制御を行うことができる。
【００３７】
また、交換局６は、そのＣＰＵ５３（図５参照）により前述のように無線基地局Ｂの伝送路障害を検知した場合、ＣＰＵ５３の制御によりスイッチ５２を切り替えて無線基地局Ａの伝送路１に伝送される信号のフォーマットを図８に示すような割当てで行う。
【００３８】
通常運用時には、図８に符号６０で示すように、無線基地局Ａの伝送路１に伝送される信号は、例えばタイムスロット「１」が同期信号、「２」が監視信号、「３」及び「４」が制御信号、「５」〜「１２」が通話信号用として用いられ、「１３」〜「３２」までが空きとなっている。そこでその空きタイムスロットの「１３」〜「２４」に、符号６１で示すように、伝送路２が断となった無線基地局Ｂから送信されてくる同期、監視、制御及び通話信号を割り当てる。
【００３９】
また、伝送路２の断が復旧した場合は、交換局６のＣＰＵ５３の制御により、元の通常運用時のフォーマットに戻す。
更には、隣接する無線基地局において、同一周波数を使用すると干渉を起こすため、周波数を図９に示すように、それぞれの無線基地局Ａ〜Ｇから送信する周波数が隣同士で干渉しないように割り当てておくことによって、干渉を回避することが可能となる。周波数は、ある一定数で繰り返しを行い、有効利用が図れるようにする。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、伝送路又は無線基地局及び交換局の伝送装置に何らかの障害が発生した場合や伝送装置の保守の為に伝送路をやむをえず断とする場合でも、移動電話機へのサービスを支障なく継続することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の原理図である。
【図２】本発明の一実施例の無線基地局予備回線制御方式による移動体通信システムの構成を示す図である。
【図３】実施例の予備回線制御装置の構成を示す図である。
【図４】実施例の送受信装置の構成を示す図である。
【図５】実施例の交換局の構成を示す図である。
【図６】実施例の無線基地局予備回線制御方式による移動体通信システムの伝送路に障害が発生した際の対応制御を説明するための図である。
【図７】実施例の無線基地局予備回線制御方式による移動体通信システムの他の伝送路に障害が発生した際の対応制御を説明するための図である。
【図８】障害発生無線基地局の信号を他の無線基地局の信号の空きスロットに乗せ変える場合のフォーマットを説明するための図である。
【図９】実施例における各無線基地局の送受信信号周波数の割当て例を示す図である。
【図１０】従来の移動体通信システムの構成を示す図である。
【図１１】図１０に示す無線基地局の内部構成を示す図である。
【符号の説明】
Ａ，Ｂ，Ｎ無線基地局
１，２，ｎ伝送路
６交換局
８移動機
１５，１５′ 無線装置
１６，１６′，２４伝送装置
１７，１７′ 監視制御装置
３２，３２′ 第１スイッチ
３３，３３′ 第２スイッチ
３４，３４′ 予備回線制御装置
３５送受信装置
１４，３５ａ送受信アンテナ
３６制御部

Claims

上位装置の制御により、移動機における受信レベル測定のための信号を送出するとともに、該移動機との間で無線通信を行うための無線装置を備えた無線基地局を複数備えた移動通信システムにおいて、
第１無線基地局と該上位装置との間の伝送路の障害を検出する検知部と、
該検出により、該第１無線基地局と第２無線基地局との間で無線送受信を行って、該第１無線基地局と該上位装置間の信号を該第２無線基地局を介して伝送する制御手段と、
を該第１無線基地局に備えたことを特徴とする移動通信システム。
前記検知部が、障害の復旧を検出した場合に、前記制御手段は、前記第１無線基地局と上位装置間の伝送を再開する、
ことを特徴とする請求項１記載の移動通信システム。
前記制御手段は、前記無線送受信を行う場合に、前記第２無線基地局との間で無線信号の送受信を行う送受信装置の電源を投入する処理を行う、
ことを特徴とする請求項１記載の移動通信システム。
前記第２無線基地局における前記第１無線基地局との間で無線信号の送受信を行う送受信装置の電源は、前記上位装置により投入される、
ことを特徴とする請求項３記載の移動通信システム。
前記第１無線基地局と前記第２無線基地局との間の前記無線送受信は、前記第２無線基地局と前記移動機との無線通信とは異なる周波数を用いる、
ことを特徴とする請求項１記載の移動通信システム。
上位装置の制御により、移動機における受信レベル測定のための信号を送出するとともに、該移動機との間で無線通信を行うための無線装置を備えた無線基地局を複数備えた移動通信システムにおける無線基地局において、
自局と該上位装置との間の伝送路の障害を検出する検知部と、
該検出により、自局と他の無線基地局との間で無線送受信を行って、自局と該上位装置間の信号を該他の無線基地局を介して伝送する制御手段と、
を備えたことを特徴とする無線基地局。