JPH01181339A - 移動体通信方式 - Google Patents

移動体通信方式

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JPH01181339A
JPH01181339A JP63006555A JP655588A JPH01181339A JP H01181339 A JPH01181339 A JP H01181339A JP 63006555 A JP63006555 A JP 63006555A JP 655588 A JP655588 A JP 655588A JP H01181339 A JPH01181339 A JP H01181339A
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服部 晴児
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粕川 晃秀
Yoshizo Shibano
儀三 芝野
Yoshinobu Kobayashi
祥延 小林
Shinji Suzuki
信司 鈴木
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Sumitomo Electric Industries Ltd
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
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    • H04W36/32Reselection being triggered by specific parameters by location or mobility data, e.g. speed data
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  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野〉 この発明は、サインポストを経由して移動体との通信を
行なう移動体通信方式に関し、さらに詳細にいえば、一
定地域内にサインポストを複数個設置して移動体との通
信を仲介させ、各サインポストを伝送ネットワークで相
互に接続するとともに、固定系ネットワークへも接続す
るようにした新規なT D M A (Tinge D
ivision Multiple Ac−ccss)
移動体通信方式に関する。
〈従来の技術〉 従来より、一定地域内に複数の無線基地局を設置し、各
無線基地局が移動体と無線通信を行ない得る領域(以下
「ゾーン」という)内を移動体が移動中の場合に、移動
体と当該無線基地局とが通信を行なう移動通信方式が知
られている。−例として、自動車電話通信方式をあげる
ことができる。
この自動車電話通信方式における通話中のゾーン切替え
は、次のようにして行われている。すなわち、無線基地
局が移動体から放射きれる電波を受信して受信電圧レベ
ルを検出し、無線回線制御局において、当該無線基地局
からの受信電圧レベルを取得し、最大受信レベルの得ら
れる無線基地局に切り替えることにより行なわれている
さらに詳細に説明すれば、無線基地局は、移動体から放
射される電波の受信電圧レベルを監視しておき、受信電
圧レベルが設定値以下になると、無線回線制御局にレベ
ル劣化信号を送出する。上記レベル劣化信号を受けた無
線回線制御局は、レベルが劣化した無線基地局の周辺の
無線基地局に対してレベル監視要求を行ない、各無線基
地局からのレベル監視情報を取得する。これらのレベル
監視情報を比較して最大レベルの得られる無線基地局を
新たに選択する。そして、あらかじめ自動車電話交換局
と新しく選択された無線基地局とのバスを設定してから
、元の無線基地局に回線の断を指示している。
〈発明が解決しようとする課題〉 以上の方式では、ゾーン切替は無線基地局及び無線回線
制御局といったネットワーク側の施設によってのみ行な
われているのであるが、この方式を、サインポストを経
由して移動体との通信を行なう移動体通信方式に適用し
ようとすると、次のような問題がある。
一般に、サインポストを使用した移動体通信方式は、上
記自動車電話通信方式と比較すると、−定地域内のサイ
ンポストの設置台数がはるかに多い。このため、1つの
サインポストに対応するゾーンの面積が小さくなるので
、ゾーンの数も多くなり、移動局の位置検出、および通
話ゾーン切替を行なう等の制御処理が非常に複雑となる
とともに、制御に時間を要することとなる。
この発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、通
信方式をTDMA方式とし、そのタイムスロット(チャ
ネル)の巧みな利用により、サインポストと移動体との
間のみで通話中のゾーン切替を迅速に行なわせる、簡単
な移動体通信方式を提案するものである。
く課題を解決するための手段〉 上記の目的を達成するための、この発明の移動体通信方
式は、上記サインポストが、隣設するサインポスト間で
オーバーラツプする通話ゾーンを具備し、一つのサイン
ポストと移動体との間で通信される信号のフレーム構成
が、制御用チャネル、通話用チャネル、およびポジショ
ニングチャネルからなり、制御チャネルと通話チャネル
は当該サインポスト固有の周波数で設定され、ポジショ
ニングチャネルは各サインポスト固有の周波数をフレー
ムごとに順次時間的に切替え、かつどのサインポストか
らも同時に同一の周波数が放射されないようにして設定
されており、一方、移動局はポジショニングチャネルの
レベルを受信して自己の位置検出を行なうとともに及び
最大受信ポジショニングチャネルに対応する通話ゾーン
へのゾーン切替を行うことを特徴とする。
く作用〉 以上の移動体通信方式であれば、移動局は、通話チャネ
ルを使用して通話を行ないながら、ポジショニングチャ
ネルで全サインポストからの電波を受信し、受信レベル
同士を比較して最も受信レベルの高いサインポストへの
ゾーン切替要求を行なうことによって、移動中であって
も常に、自己の在圏ゾーンを担当するサインポストとの
間で通信することができる。
この場合、ポジショニングチャネルは各サインポスト固
有の周波数をフレームごとに順次時間的に切替え、かつ
どのサインポストからも同時に同一の周波数が放射され
ないようにして設定されているため、移動局は、全サイ
ンポストからの電波を同一周波数による干渉を受けるこ
となく受信することが可能である。
また、隣接するサインポストの通話ゾーンがオ−バラツ
ブするように設定されているので、ゾーン切替要求時で
も両方のサインポストと通信を行なうことができ、確実
なゾーン切り替えを行なうことができる。
〈実施例〉 以下実施例を示す添付図面に基いて詳細に説明する。
第1図はサインポスト配置を示す概略図であり、サイン
ポスト(Sl、S2.・・・Sn)は、移動局と通信可
能な所定の大きさからなる通話ゾーン(Zl、Z2.・
・・Zn)を有し、隣接するサインポスト同士の通話ゾ
ーンがオーバラップするよう配置されている。図では、
サインポスト(Sl)により矢印Aの方向に移動する移
動局(1)との通信を行なっている。なお図示していな
いが、各サインポスト(Sl、S2.・・・Sn)は、
伝送ネットワークにより相互に接続されており、この伝
送ネットワークは、固定系ネットワークとしての公衆通
信網に接続されている。したがって、移動局(1)の通
話者は、この移動体通信網を介して、公衆通信網の加入
者との間で通話を行なうことができる。
上記サインポスト(Sl、S2.・・・Sn)と移動局
(1)との間の通信は、TDMA移動無線通信方式で行
われる。各サインポスト(SL、S2.・・・Sn)に
は、通話用下り(「下り」とはサインポストから移動局
への通信をいう)回線として周波数f1. f2. f
3.・・・fnが割り当てられている。
第2図は、各サインポスト(81,82,・・・Sn)
から放射される信号のTDMAフレームのタイムスロッ
ト構造を示し、フレームの先頭に一斉呼出、ゾーン切替
などの制御を行なうための制御チャネル01次に通話チ
ャネルTl、 T2.・・・、Tea(通話チャネルの
数mは、通話トラフィック等により定められる)、最後
に当該サインポストのID番号及び空きタイムスロット
番号等の制御情報を伝送するポジシジニングチャネルP
(以下、チャネルPと略称する)が配置された構成であ
る。そして、上記チャネルPは、引き続いて送り出され
るフレーム毎に異なった周波数fl、 f’2. f3
.・・・fnを放射する。また、移動局(1)及び全て
のサインポスト(Sl。
82、・・・Sn)間で互いにフレーム同期が取られて
いる。以下、特定のサイポストを指定しない場合は、単
にサインポスト<S>と略称し、また、特定の通話ゾー
ンを指定しない場合は単に通話ゾーン(Z)と略称する
上記チャネルPの周波数割当について、あるサインポス
ト(St)を例にし、詳細に説明する。サインポスト(
81)から放射される波(下り回線)の各フレームにお
いて、制御チャネルCから通話チャネルTmまでば搬送
周波数11で放射される。ところが、チャネルPは各フ
レーム毎に異なった周波数が放出される。サインポスト
(Sl)から放射される時間的に引き続く一連のフレー
ムを第1フレーム〜第nフレームとすると、第1フレー
ムではfl、第2フレームではf1+1.以下フレーム
が更新されるたびにri+ 2.・・・、 fn、 f
l、 f2.・・・なる周波数で放射され、最後の第n
フレームではfl−1なる周波数で放射される。以下こ
れが繰り返される。
各サインポスト(S)のチャネルPの周波数配置は、例
えば第1表に示すようになっている。第1表の横の数字
1,2.・・・nはフレーム番号を示し、縦のSl、S
2.・・・nはサインポストの番号を示す。
第1表 第1表から分かるように、どの瞬間を見ても、各サイン
ポストは、別個の周波数を放射しており、同一周波数に
よ・る干渉が問題とならないようになっている。つまり
、上記n個のサインポストから構成される1周波数割当
ゾーン内では同時に同一周波数がチャネルPにおいて放
射されないようにしている。
移動局(1)の在圏ゾーン検出は、移動局(1)の電源
08時、またはゾーン内に進入したときに、移動局(1
)自身により行なわれる。すなわち、初期状態では、移
動局(1)はどの周波数を受信すれば良いか分からない
ので、周波数シンセサイザの周波数を切り替えて受信周
波数をサーチし、受信レベルが復調可能な程度まで高い
いくつかの周波数を受信する。そして、これらの周波数
に対応しているチャネルPで伝送されるIDとその受信
レベルを監視し、最大受信レベルを与えるIDをもって
在圏ゾーン(zl)と判断する。上記のようにして在圏
ゾーン(zl)を特定できた段階で、チャネルPで送ら
れているサインポスト(81)に割り当てられた固有の
周波数(fi)に関する情報にしたがって、移動局(1
)の通話周波数をその周波数に切り替え、これに引き続
く発呼・着呼に備えて待機する。
第3図は、移動局着呼の手順を示し、交換系からの呼出
要求は、制御用タイムスロットCt(添字rtJは下り
を表す)を用いて各サインポストから一斉呼出の形で行
なわれる。−斉呼出を受けた移動局(1)は、制御用タ
イムスロットCr(添字「「」は上りを表す)を用いて
応答する。この時に移動局(1)のIDも同時に送出さ
れる。なお、移動局(1)のIDに加えて在圏ゾーン番
号iも同時に送信し、着呼応答に確実性を持たせても良
い。
これを受けてサインポスト(St)は、制御用タイムス
ロットCtを用いて通話用タイムスロットTkの割当指
示のみを行ない、同時に交換系に対し回線の接続を要求
する。交換系から回線の接続が完了すれば、移動局(1
)に対して通話用タイムスロットTkへの切替指示を行
ない、当該通話用タイムスロットTkで通話を行なう。
第4図は、移動局発呼の手順を示し、移動局(1)から
の発呼は、制御用タイムスロットC「を用いて行なう。
この時に移動局(1)のIDも同時に送出する。なお、
移動局(1)のIDに加えて在圏ゾーン番号iも同時に
送信し、発呼要求に確実性を持たせても良い。これを受
けたサインポスト(81)は、制御用タイムスロットC
tを用いて通話用タイムスロットTkの割当指示を行う
。移動局(1)はこれらの指示により通話チャネルへの
切替を行ない、移動局(1)は交換系と接続される。
次に、上記の移動体通信における通話中ゾーン切り替え
手順について概要を説明する。
■、サインポスト(Sl)の通話ゾーン(zl)内に存
在する移動局(1)は、通話チャネル(T)を用いて通
話を行ないながら、各フレームのチャネルPにおいてI
’l、 f’2.1’3.・・・fnなる周波数を順次
受信することにより、各サインポスト(S)から放射さ
れるすべての電波を受信する。これにより、各チャネル
Pに含まれたサインポスト番号を識別し、移動局(1)
内のメモリに記憶させておく。
■、また、サインポスト(S)のいずれかは必ずチャネ
ルPで周波数rtによりサインポスト番号を送出してい
るから(第1表チャネルP周波数割当表参照)、n個の
フレームの受信を行なうと全てのサインポスト(81,
82,・・・Sn)からの波の受信レベルが検知でき、
移動局(1)内のメモリに記憶される(なお、あわせて
サインポストiに割り当てられた固有の周波数情報も検
知できる)。
■、そして、全てのサインポスト(SL、S2.・・・
Sn)からの電波の受信レベルを比較し、最も受信レベ
ルの高いサインポスト(Sj)を選び、制御チャネルC
を用いてサインポスト(Sl)に対して通話の切替要求
を行なう。
■、サインポスト(Si)は、交換系に有線回線の接続
替えを要求し、交換系を通じて、切替要求を受けた最大
受信レベルのサインポスト(Sj)に通話チャネルの要
求を行なう。
■、上記要求を受けた受けたサインポスト(Sj)は、
移動局(1)のID番号に基づき、自己のチャネル割当
表を書き換えると共に、通話チャネル(T)を指定し、
移動局(1)に対して、移動局(1)が現在のサインポ
スト(St)との間で使用していた通話チャネルの切替
を指示する。
■、さらに、元のサインポスト(Sl)において、通話
チャネルが取り消され、また、有線系との接続も取り消
される。
次に、第1図及び第5図を参照しながら、上記の通話中
ゾーン切替の手順を、より具体的に詳述する。
■、移動局(1)は、第1図に示した通話ゾーン(Zl
)の中心部Xにあるとする。移動局(1)は、サインポ
スト(Sl)との間でサインポスト(81)に割り当て
られた固をの周波数f’t1.frl  (tは送り、
rは受けを表す)上の、この移動局(1)に割り当てら
れたあるタイムスロットTjを用いて通話を行なってい
る。同時にチャネルPで1フレーム毎に異なるサインポ
スト(S)から順次送られてくる各サインポスト(S)
のIDとその受信レベルを測定している。
そして、最大レベルの波のID(ここではサインポスト
(Sl))の通話ゾーン(ZL)を自己の在圏ゾーン番
号[11と認識している。
■、移動局(1)が通話ゾーン(z2)の端部Yにまで
移動すると、サインポスト(Sl)から放射されたチャ
ネルPの受信レベルが最大となるので、隣の通話ゾーン
(z2)に移行したこと、及び移行先のゾーン番号が[
2]であることが分かる。
また、同時に伝送されている空きタイムスロット番号情
報により、次の移行ゾーンの空きタイムスロット番号も
分かる。
■、移動局(1)は通話ゾーン(z2)に割り当てられ
たサインポスト(Sl)固有の周波数f’t2.frZ
上の、通話用タイムスロットを要求するために、サイン
ポスト(Sl)に対し制御用チャネルC「を用いて次の
内容を伝送する。
(1)自局のID (2)次の移行ゾーンのID (3)次の移行ゾーンで使用しようとするタイムスロッ
トの番号に ■、サインポスト(81)は、回線を通じてサインポス
ト(Sl)へ、この移動局(1)への通話用タイムスロ
ットTkの割当を要求するとともに、交換系に対してサ
インポスト(Sl)からサインポスト(Sl)への接続
替えを要求する。
■、サインポスト(Sl)は通話用タイムスロットTk
を予約する。なお、確認のためサインポスト(Sl)は
、このタイムスロット番号kをサインポスト(81)に
返送してもよい。
■、さらに予約確認のため、サインポスト(81)は、
このタイムスロット番号kを制御用チャネルCtを用い
て移動局(1)に返送してもよい。
■6接続替えが完了した時点でサインポスト(Sl)は
、制御用チャネルCtを用いて、サインポスト(Sl)
の周波数ft2.fr2への切替を移動局(1)に対し
て指示する。その後、この移動局(1)との通話用タイ
ムスロットを開放する。
■、移動局(1)はサインポスト(81)からの指示に
より、周波数をサインポスト(Sl)の周波数f’t2
.fr2に切替え、通話用タイムスロットTkを用いて
通話を継続する。
以上の手順により通話の瞬断を最小にとどめることがで
きる。
なお、以上の説明より明らかなように、移動局(1)が
新しい通話ゾーン(z2)に入って、そのゾーン(z2
)の下り回線の波のレベルが元のゾーン(zl)の下り
回線レベルより高くなった時点から、通話ゾーンの切替
手続きが完了するまで、移動局(1)が元の通話ゾーン
(Sl)内に存在するように、各ゾーン(Z)をオーバ
ーラツプさせておくことが必要である。
第6図は、本方式におけるサインポストの構成例を示す
ブロック図であり、サインポスト(S)は、アンテナG
)、通話チャネル用送受信器(6)(送信器(4)と受
信器■を合わせたもの)、有線回線と通話チャネル用送
受信器(6)との回線切替器の、無線チャネルと移動局
IDの管理表等を記憶する記憶装置(9)、及び制御装
置(8)とを有する。上記通話チャネル用送受信器(6
)は、必要チャネル数準備され、回線切替器のにより所
定のチャネル回線とネットワークとの接続が行なわれる
。チャネル(タイムスロットに相当する)の移動局(1
)への割当及びネットワークへの接続は、サインポスト
(S)自身の機能として実現するものとし、記憶装置(
9)内の「有線・無線チャネル割当管理表」により実現
する。
上記送信器(4)は、TDMA変調部(41)と、増幅
部(42)と、タイムスロットにより周波数を変更する
周波数切替器(43)とを有している。
上記周波数切替器(43)についてさらに詳細に説明す
れば、周波数切替器(43)は、切替スイッチ(44)
と、各サインポスト(S)に固有の周波数fl(第1図
参照)を発振する固定発振器(45)と、近隣のサイン
ポストの周波数(第1図参照)を発振する周波数シンセ
サイザ(4B)からなる。そして、上記周波数シンセサ
イザ(46)において、制御装置[F])からの周波数
切替信号すに基いて近隣サインポストの周波数を順次切
り替え、上記切替スイッチ(44)において、制御装置
(8)からのスイッチ切替指令信号aのタイミングd、
e(第7図C参照)に基いて固定発振器(45)からの
サインポスト固有の周波数f1と各サインポストの周波
数とを切り替えることによって、第7図りに示すフレー
ム構成の信号を生成することができ、上記スイッチ切替
指令信号a1周波数切替信号す共にフレームに同期して
アンテナ(3)から送出される。上記周波数シンセサイ
ザ(4B)の周波数変更は Tcm (lフレーム長)−(1タイムスロツト長)だ
けの時間内に行なわれれば良いので、比較的容品に高速
な周波数切替を実現することができる。
もし周波数シンセサイザの周波数変更の速度が遅く、上
記時間Tcでは周波数変更が不可能な場合は、第8図の
ごとく周波数シンセサイザ(4B’)を追加し、複数の
周波数シンセサイザの出力を順番に切替ることにより高
速の周波数切替を実現できる。この場合の周波数切替器
の動作例を第9図に示す。同図から分かるように、周波
数シンセサイザの周波数変更は2X(1フレーム長)−
(1タイムスロツト長)だけの時間内に行なわれれば良
く、より余裕を持って周波数の変更を行なうことができ
る。
第10図は、移動局の構成を示すブロック図であり、送
受信アンテナ(11)と、受信部(12)と、送信部(
13)と、受信部(12)および送信部(13)を制御
する制御部(14)とを有している。上記受信部(12
)は、復調器(15)、受信レベル検出器(1B)、お
よび周波数シンセサイザ(17)を具備している。上記
制御部(14)は、復調信号から音声信号への変換、或
は、音声信号から変調信号への変換、および送受信周波
数の切り替え制御をおこなうものである。
第11図は、移動局側の受信フレーム構成を示す図であ
り、制御チャネル01通話チャネルT1.T2゜・・・
TI%チャネルPからなるフレームを繰返した構成であ
る。
従って、サインポスト(Sl)から送信すると(第2図
参照)、移動局側は、制御チャネルCおよび通話チャネ
ルT1〜TIは在圏ゾーンのサインポスト(Sl)から
の波を受信することになるが、チャネルPは近隣サイン
ポスト(S)からの波をフレームごとに順次受信するこ
とになるので、少なくとも近隣サインポスト(S)の数
に等しい回数だけフレームを受信すれば、全ての近隣サ
インポスト(S)からの受信レベルを知ることができる
く具体例〉 第12図は具体的チャネル構成を示す図であり、第13
図は上記具体例のフレーム構成を示す図である。
以下に示す条件の下で本移動体通信方式の実現性につい
て検討した。
情報伝送速度 :32kbps 多  重  化  数: 8 フレーム内構成: ブリアンプル(PA):32bit フレ一ム同期パターン(FS): 8b t tチャネ
ル番号(CHN)  : 8b i tデータ(DAT
A): 160b L を誤り訂正部(CB):40b
it ガードタイム(GT); 2 b i を合計:250
bit(第13図参照) 以上の条件のもとで、チャネルPを1秒間に200回監
視することができる。
すなわち、1つのサインポストについて、チャネルPの
W個の受信レベルを測定する場合に要する時間t1は次
式で与えられる。
t 1−0.005 X w X 25−0.125 
w(see)移動局(1)の速度を60km/h (−
16,7m/ s )とすると、移動局(1)の移動距
離ΔXと測定回数Wとの関係は次の様になる。
W−〇、48ΔX 例えば、ゾーン相互のオーバーラツプゾーンが50mで
あるとすると、24回レベル測定が可能である。
受信レベル測定を複数回行ない、その結果を統計的に処
理(平均操作など)することにより、より正確な受信レ
ベル判定が行なえ、ひいてはより正確な在圏ゾーン判定
を行なうことができる。
〈発明の効果〉 以上のように、本発明の移動体通信方式によると、移動
局側でタイムスロット毎の周波数切り替えを必要とする
ことなく、また受信レベル監視用の受信器を別に設ける
必要なく、通話チャネルを用いて通話を行ないながら、
全てのサインポストからの電波の受信レベ)k−を知る
ことができる。したがって、得られた受信レベル情報に
より、自己ので在圏ゾーンを識別するとともに、サイン
ポストと通話を行ないながら、次のゾーンへのスムーズ
かつ迅速な移行を行なうことができるという特有の効果
を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はサインポスト配置を示す概略図、第2図は各サ
インポストから放射される波のタイムスロット構造を示
す図、 第3図は移動局着呼の手順を示す図、 第4図は移動局発呼の手順を示す図、 第5図は通話中ゾーン切替の手順を示す図、第6図は、
本方式におけるサインポストの構成例を示すブロック図
、 第7図は第6図のサインポストの動作を示す説明図、 第8図は複数のシンセサイザを用いた周波数切替器を示
す図、 第9図は第8図の周波数切替器を用いたサインポストの
動作を示す説明図、 。 第10図は移動局の構成例を示すブロック図、第11図
は移動局側の受信フレーム構成を示す図、第12図は具
体的なサインポストチャネル構成を示す図、及び ゛ 第13図は具体的なフレーム構成を示す図である。 (1)・・・移動局、 (SL、S2.・・・Sn)・・・サインポスト、(z
l、22.・・・Zn)・・・通話ゾーン−C・・・制
御チャネル、T・・・通話チャネル、P・・・ポジ゛シ
ジニングチャネル 特許出願人  東京電力株式会社 〃     住友電気工業株式会社 第12図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、移動体との通信を仲介するサインポス トを一定地域内に複数設置し、それらを 伝送ネットワークで相互に接続するとと もに、固定系ネットワークへも接続する ようにしたTDMA移動体通信方式であ って、 上記サインポストが、隣設するサイン ポスト間でオーバーラップする通話ゾー ンを具備し、一つのサインポストと移動 体との間で通信される信号のフレーム構 成が、制御用チャネル、通話用チャネル およびポジショニングチャネルからなり、 制御チャネルと通話チャネルは当該サイ ンポスト固有の周波数で設定され、ポジ ショニングチャネルは各サインポスト固 有の周波数をフレームごとに順次時間的 に切替え、かつどのサインポストからも 同時に同一の周波数が放射されないよう にして設定されており、一方、移動局は ポジショニングチャネルのレベルを受信 して自己の位置検出を行なうとともに、 最大受信ポジショニングチャネルに対応 する通話ゾーンへのゾーン切替を行うこ とを特徴とする移動体通信方式。
JP63006555A 1988-01-14 1988-01-14 移動体通信方式 Expired - Lifetime JPH0622345B2 (ja)

Priority Applications (6)

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