JPH01181340A - 移動体通信方式 - Google Patents

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、ゾーン方式移動体通信方式に関し、さらに
詳細にいえば、所定の通話ゾーンにおいて移動体と交換
系との通信を仲介する複数のサインポストを夫々道路交
通網の所定位置に配置し、上記複数のサインポストを伝
送ネットワークで接続するとともに、固定系ネットワー
トにも接続している移動体通信方式に関する。

〈従来の技術〉 従来、ゾーン方式による移動体通信方式、すなわち通常
の自動車電話における通話中ゾーン切替えは、移動局か
ら放射される電波に基いて受信電圧レベルを検出する複
数の無線基地局と、無線基地からの受信電圧レベルに基
いて最大受信レベルの得られる無線基地局に切替える無
線回線制御局とにより行なわれていた。

さらに詳細に説明すれば、無線基地局において、移動局
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ことによりゾーンの
移行を検出し、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において、
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
情報を比較し最大レベルの得られる無線基地局を選択し
、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
の断を指示する方式であった。

〈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、この方式をサインポストによる極小ゾー
ン移動体通信方式に適用しようとすると、サインポスト
が多数存在するため、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、時間を要するという欠点があった。

この発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、サ
インポストと移動局のみで通話中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ことを目的と
している。

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、所定の通話領域において移動体と交換系との通信
を仲介する複数のサインポストを夫々道路交通網の所定
位置に配置し、上記複数のサインポストを伝送ネットワ
ークで接続するとともに、固定系ネットワートにも接続
しているものであって、上記サインポストが、隣接する
サインポストからの通話領域とオーバラップする通話領
域と、自己の通話領域に包含され、かつ隣接するサイン
ポストと互にオーバラップしないゾーン切替用信号領域
とによる二重構造からなるゾーン構成を具備し、上記サ
インポストと移動局の送受信器とで、移動局の位置検出
を行なうとともに、通話領域の切替えを行なうものであ
る。

但し、上記移動局送受信器が１つの送受信器で構成され
、送受信周波数を通話チャネル周波数と、ゾーン切替制
御用周波数との間で高速に切替えるものであってもよい
。

く作用〉 以上の移動体通信方式であれば、隣接するサインポスト
からの通話領域とオーバラップする通話領域と、自己の
通話領域に包含され隣接するサインポストと互にオーバ
ラップしないゾーン切替用信号領域とによる二重構造か
らなるゾーン構成を具備するため、所定のサインポスト
から放射されるゾーン切替用′信号領域に存在する移動
局は、ゾーン切替用信号波を受信し、受信レベルに基い
て自己の位置が何れのサインポストのゾーンにいるか検
出することができる。そして、従前のサインポストから
上記検出したゾーンのサインポストに通話領域を切り替
えることによって、高い受信レベルの得られる通話領域
で受信することができる。

さらに詳細に説明すれば、サインポストのアンテナは、
例えば、第１図に示すように通話用アンテナと、ゾーン
切替用信号波を放射するゾーン切替用アンテナとの２種
類設け、夫々のアンテナから２種類の電波を放射する（
また、物理的には同じアンテナで励振方法を変えること
によっても２種類の電波を放射し得る）。そして、上記
通話用アンテナの指向性を、道路に沿って適当に長い通
話領域を実現するため、広がりを大きくし、隣接するサ
インポストからの通話領域とオーバラップするように設
定する。一方、ゾーン切替用アンテナの指向性を、水平
方向および上方への指向性を抑圧し、下方、即ち路面に
向けて設定する（第２図参照）。

上記のようにして通話領域とゾーン切替用領域の２種類
の領域を設定することにより、移動局は、通話領域がオ
ーバラップしている地点においては、従前のサインポス
トの通話領域で受信し、新たなサインポストのゾーン切
替用信号領域に移行した場合において、新たなゾーン切
替信号波を受信し、受信レベルに基いて自己の位置を検
出することによって、自己の位置を検出することができ
る。

なお、上記位置検出するためには、ゾーン切替用アンテ
ナの指向性は極力鋭くした方が好ましいが、通話用電波
を高レベルで受信することとの関係上適当な拡がりを持
たせている。

但し、上記移動局送受信器が１つの送受信器で構成され
、送受信周波数を通話チャネル周波数と、ゾーン切替制
御用周波数との間で高速に切り替えるものである場合に
は、送受信器を１台にすることができるので、移動局を
底コストかつコンパクトにすることができる。

〈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、サインポストアンテナの構成を示す概略図で
あり、サインポストアンテナ（ａｌ、ａ２．・・・ａｎ
）には、通話用アンテナ（ｂｌ、ｂ２．−ｂｎ）と、ゾ
ーン切替用信号波を放射するゾーン切替用アンテナ（ｃ
ｌ、ｃ２．・・・ｅｎ）との２種類が設けられている。

第２図は、アンテナ垂直面指向性を示し、上記通話用ア
ンテナ（ｂｌ、ｂ２．・・・ｂｎ）は、道路に沿って適
当に長い指向性を有し、一方、ゾーン切替用アンテナ（
ｃｌ、ｃ２．・・・ａｎ）は、水平方向および上方への
指向性を抑圧し、即ち路面方向への指向性を有している
。

第３図は通話用アンテナとゾーン切替用アンテすによる
カバー範囲を示す図であり、通話用アンｆ　す（ｂｌ　
、　ｂ２　、　ｂｌ）　ハ、夫々通話領域（ｂＺｌ、ｂ
Ｚ２．ｂｚ３）を有し、隣接する通話領域が互にオーバ
ラップするように、即ち通話領域（ｂｚｔ）と通話領域
（ｂＺ２）、通話領域（ｂＺ２）と通話領域（ｂＺ３）
とがオーバラップするように設定されている。そして、
現時点では、サインポスト（８１）により矢印Ａの方向
に移動する移動体（１）と交換系との通信をサインポス
ト（８１）固有の送受信周波数ｆ’ｔ１．ｆｒｌで中継
している。

ゾーン切替用アンテナ（ｃｌ、ｃ２．ｃ３）は、上記各
通話領域に包含されるゾーン切替信号領域（ｃＺｌ　、
　ｃｚ２ｃＺ３）を有し、隣接するゾーン切替信号領域
同士がオーバラップしないように設定されている。そし
て、全てのサインポストと共通の周波数ｆ’ｔｅでゾー
ン切替用の波を路面に向けて放射している。また、上記
周波数ｆ’ｔｃには、移動局（１）に対する一斉呼出等
の各種制御信号のほかに、それが放射されるサインポス
ト番号を信号として乗せておく。なお、そのサインポス
トで現在側われていない空きチャネル情報をのせて移動
局側でチャネル選択を行なわせるようにすることも可能
である。

第４図はサインポストの構成の一例を示すブロック図で
あり、サインポスト（Ｓ）は、通話用送受信器（りと、
ゾーン切替および後述する発着呼制御する制御用送受信
器口）と、有線回線と通話用送受信器（２）との回線を
切替える回線切替器（４）と、通話用アンテナ（ｂ）と
、ゾーン切替アンテナ（Ｃ）と、無線チャネルおよび移
動局ＩＤの管理表等を記憶する記憶装置（５）と、制御
装置（６）とを有する。

上記通話用送受信器■は、必要チャネル数準備され、回
線切替器（４）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。周波数、即ち無線チャネルの
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（５）の内の「有線・無線チャネル割当管理表
」に基いて制御装置（６）が制御することにより行われ
る。

上記制御用送受信器（３）は、ゾーン切替アンテナ（Ｃ
）に接続されおり、ゾーン切替に必要な各種情報および
発着呼に関する制御信号を移動局（１）とやりとすする
。

第５図はＴＤＭＡ方式によるサインポストの構成を示す
ブロック図であり、第３図のサインポストとの相違は、
無線チャネルがタイムスロットに相当する点のみである
。

上記ＦＤＭＡ方式、ＴＤＭＡ方式の何れにおいても、通
話チャネルの周波数と制御用波の周波数とは異なるもの
とする。また、混信を避けるため通話チャネルの周波数
は夫々固有のものであり、一方ゾーン切替波は隣接する
ゾーン切替領域とオーバラップしないので、全サインポ
ストの周波数を共通にしている。

第６図は、移動局の構成の一実施例を示すブロック図で
あり、移動局（１）は、通話用アンテナ（ｂ）からの受
信入力を音声信号への変換、音声信号から変調信号への
変換等を行なう通話用送受信器（１１）と、常時サイン
ポストからの一斉呼出信号を受信するための低い閾値、
およびゾーン切替用閾値を有しく第９図参照）、制御波
を監視する制御用送受信器（１２）と、該制御用送受信
器（１２）の２種類の閾値を切替えるとともに、上記通
話用送受信器（１１）の周波数を切替える制御装置（１
３）と、アンテナ（１４）から構成される。上記制御用
送受信器（１２）は、常時制御用波を監視しており、受
信した制御用波から抽出した制御信号に基いてゾーン切
替のための受信レベルの検出、サインポストＩＤ認識並
びに着呼０発呼時の制御信号のやりとりを行なうもので
ある。

以下、多重化方式としてＦＤＭＡを使用した場合を例に
して移動局（１）、サインポスト（Ｓ）、および交換系
のやりとりを説明する。

第７図は、通話チャネル切替手順を示す。その内容は次
のとおりである。

■、移動局（１）は通話領域１内の点「１」　（第３図
参照）において、サインポスト（Ｓｌ）の通話用アンテ
ナと周波数１’ｔ１．ｆ’ｒｌを用いて通話を行なって
いる。同時に制御用送受信器でゾーン切替波１’Ｌｃを
受信し、ゾーン切替波ｆ’ｔｃに含まれているサインポ
スト番号により在圏ゾーンを［１］と認識する。

■、移動局（１）が上記点「１」から点「２」に移動す
ると、移動局側の制御用送受信器では受信レベルが設定
された閾値よりも小さくなるので、ゾーン切替信号領域
（ｅＺｌ）を出たことが分る。しかし、移動局（１）側
では在圏ゾーンが［１］であると記憶しており、未だ通
話領域（ｂＺｌ）内に存在しているので、サインポスト
（Ｓｌ）との通話が継続される。

■、移動局（１）が点「１」に移動し、ゾーン切替信号
領域（ｃＺｌ）に入ると、ゾーン切替用の波で送られて
いるサインポスト番号が［２］になることにより、次の
ゾーンに移行したこと、および在圏ゾーンが［２］であ
ることとが分る。

■、移動局（１）は通話領域（ｂＺ２）の通話用周波数
を確保するために、ゾーン切替信号波上り回線ｆ’ｔｅ
を用いて新しい周波数をサインポスト（Ｓ２）に要求す
るとともに、移動局のＩＤ、および従前の在圏ゾーン［
１］をサインポスト（Ｓ２）に送る。　、■、サインポ
スト（Ｓ２）は、通話用周波数の割当をゾーン切替波下
り回線ｆｔｃを用いて移動局（１）に送るとともに、交
換系に従前の在圏ゾーン［１］と移動局ＩＤを送り、通
信回線の接続替を要求する。

■０通信回線が接続できた段階で、通話用周波数をサイ
ンポスト２の周波数ｆｔ２１　、　ｆｒ２１に切替えさ
せる。その後、従前サインポスト（Ｓｌ）への当該移動
局（１）の通話終了を通知し、周波数ｆｔ１１．ｆ’ｒ
ｌｌによる通話チャネルのリセットを行なわせ、かつサ
インポスト（８１）への交換系からの当該無線回線も開
放する。そして、通話が切替わった段階で、移動局（１
）の在圏ゾーンを［１］から［２］へ更新する。以上の
手順により通話の断を最小に止どめることができる。

なお、上記手順■において、サインポスト（Ｓ２）から
空きチャネルを上り回線ｆｔｃにより送信した場合は、
移動局側でチャネルを選択してサインポスト（Ｓ２）へ
連絡し、サインポスト（Ｓ２）は連絡された空きチャネ
ルを用いて送受することが可能である。そして、移動局
（１）へ通話チャネルの切替えを指示する。

上記のように、移動局（１）を主体として簡単にゾーン
切替えを行なうことができる。また、移動局（１）は在
圏ゾーンを検出することによって、自己の位置検出を行
なうことができるとともに、移動局（１）のＩＤに基い
て、サインポスト側でも移動局（１）の位置検出を行な
うことができる。なお、通話チャネルがＴＤＭＡの場合
にも、上記ＦＤＭＡにおける周波数をタイムスロットに
置き換えることによって、ＦＤＭＡの場合と同様な手順
でゾーン切替えを行なうことが可能である。

第８図は、移動局着呼の手順を示し、第９図は高低２つ
の閾値と制御用波との関係を説明する図である。第８図
、第９図を用いて、移動局着呼の手順を次に説明する。

■、交換系から呼出要求をし、サインポストはゾーン切
替アンテナから制御用波を用いて移動局（１）を−斉呼
出する。

■、−斉呼出を受けた移動局（１）は、制御波送受信器
（１２）により低い閾値に基いて制御用波を検出し、制
御用波を連続的に受信する。即ち、通話領域に存在する
全ての移動局（１）は−斉呼出を受信する。

■、−斉呼出を受けた移動局（１）は、上り回線ｆｒｃ
を用いて応答する。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
ーン番号も同時に送信し、着呼応答に確実性を持たせて
もよい）。

■、これを受けてサインポストは、下り回線１’ｔｅを
用いて通話用チャネル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。

■、交換系からの回線接続完了信号をサインポストに送
る。

■、サインポストは、移動局（１）に通話チャネルの切
替指示を行なう。

■、移動局は、通話チャネルで通話を行なう。

第１０図は、移動局発呼の手順を示す。第１０図をを用
いて、移動局発呼の手順を次に説明する。

■、移動局（１）からの発呼は、上り回線ｆｒｅ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は、下り回線ｆ’ｔｃを
用いて通話用チャネルの割当指示を行う。

■、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、交換系（２）へ接続される。

なお、サインポスト側においてもゾーン切替用アンテナ
による受信閾値を、移動局（１）において設定した場合
と同様に低くすることによって、移動局（１）からの発
呼に対して連続的に受信することが可能である。

第１１図は、他の移動局の実施例を示すブロック図であ
り、第６図の移動局（１）との相違は、通話用送受信器
（１１）と、制御用送受信器（１２）とが一体構成され
ている点である（符号１１’　）。

そして、ＴＤＭＡに通信方式を採用する場合には、第１
２図に示すフレーム構成にする。

即ち、移動局（１）に割り当てられた通話用タイムスロ
ット区間Ｔｊにおいては通話用周波数ｆ’ｒ１．ｆ’ｔ
ｌで受信する必要があるが、通話用タイムスロット区間
Ｔｊに以外では、通話用周波数ｆ’ｒ１．ｆｔｌで受信
する必要がないので、この時間を利用してゾーン切替制
御波ｆｔｃ、ｆｒｃを送受信し、ゾーン切替えのための
受信レベルを検出、在圏ゾーンの認識、着呼、発呼の制
御を行なうことができる。従って、制御用送受信器が不
要になる。

また、移動体通信方式としてＦＤＭＡ通信方式を用いる
場合においては、第１３図に示すフレーム構成にする。

サインポストからの通話チャネルｒｔｌにおけるフレー
ムとフレームとの間に空白の区間（Ｂｌｉｎｋ）を設け
、その区間に合わせてゾーン切替制御チャネルＩ’ｔｃ
からゾーン切替用信号を送信する。移動局（１）では上
記フレーム構成に合わせて、通話チャネルｆ’ｔ１　、
ゾーン切替制御チャネルｔｉｅを交互に受信することに
より、制御用送受信器を用いることなく、上記ＴＤＭＡ
通信方式と同様にゾーン切替えのためのレベル検出、在
圏ゾーンの認識、着呼、発呼の制御を行なうことができ
る。

また、上記ＦＤＭＡ通信方式において、フレーム構成を
特に工夫することなしに、制御送受信器を省略すること
ができる。具体的に説明すれば、通常は、移動局（１）
の送受信器の周波数を通話用周波数に切替えて送受信し
、規則的にゾーン切替制御用周波数に切替えることによ
り、制御用送受信器を省略することができる。上記ゾー
ン切替周波数に切替えている間には、通話信号が欠落す
るが、この欠落に起因する通話品質の劣化に対して、各
種誤り訂正符号、波形の推定等を行ない、通話品質の劣
化を許容でき程度に、切替周期、切替時間を設定する。

〈発明の効果〉 以上のようにこの発明は、隣接するサインポストからの
通話領域とオーバラップする通話領域と、自己の通話領
域に包含され隣接するサインポストと互にオーバラップ
しないゾーン切替用信号領域とによる二重構造からなる
ゾーン構成を具備するため、所定のサインポストから放
射されるゾーン切替用信号領域に存在する移動局は、ゾ
ーン切替用信号波を受信し、受信レベルに基いて自己の
位置が何れのサインポストのゾーンにいるか検出するこ
とができる。そして、従前のサインポストから上記検出
したゾーンのサインポストに通話領域を切替えることに
よって、高い受信レベルの得られる通話領域で受信する
ことができ、サインポストと移動局のみで通話中ゾーン
切替を迅速に行なわせることができるという特有の効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はサインポストアンテナの構成を示す概略図、 第２図はアンテナ垂直面指向性を示す図、第３図は通話
用アンテナとゾーン切替用アンテナによるカバー範囲を
示す図、 第４図はＦＤＭＡ方式によるサインポストの構成の一例
を示すブロック図、 第５図はＴＤＭＡ方式によるサインポストの構成を示゛
すブロック図、 第６図は移動局の構成の一実施例を示すブロック図、 第７図は通話チャネル切替手順を示す図、第８図は移動
局着呼の手順を示す図、 第９図は高低２つの閾値と制御用波との関係を説明する
図、 第１０図は移動局発呼の手順を示す図、第１１図は他の
移動局の実施例を示すブロック図、第１２図はＴＤＭＡ
通信方式を採用する場合のフレーム構成と、受信器の動
作を説明する図、第１３図はＦＤＭＡ通信方式を用いる
場合のフレーム構成と、受信器の動作を説明する図。 （１）・・・移動局 （ｂｚ）・・・通話領域、（ｃＺ）・・・ゾーン切替用
信号領域、（Ｓ）・・・サインポスト 特許出願人　　東京電力株式会社 〃　　　　　住友電気工業株式会社 第１図 第２図 通話用アンテナ　　　　　　　　　ゾーン切替用アンテ
ナ第５図 切替信号 第１０図 第１１図 １ム

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、所定の通話領域において移動体と交換 系との通信を仲介する複数のサインポス トを夫々道路交通網の所定位置に配置し、 上記複数のサインポストを伝送ネットワ ークで接続するとともに、固定系ネット ワートにも接続した移動体通信方式であ って、 上記サインポストが、隣接するサイン ポストからの通話領域とオーバラップす る通話領域と、自己の通話領域に包含さ れ、かつ隣接するサインポストと互にオ ーバラップしないゾーン切替用信号領域 とによる二重構造からなるゾーン構成を 具備し、上記サインポストと移動局の送 受信器とで、移動局の位置検出を行なう とともに、通話領域の切替えを行なうこ とを特徴とする移動体通信方式。 ２、上記特許請求の範囲第１項に記載のサ インポストが、通話領域では各サインポ スト固有の周波数で移動局と送受信する ものであり、ゾーン切替用信号領域では 全サインポスト共通の周波数で切替え制 御送信する移動体通信方式。 ３、上記特許請求の範囲第１項または第２ 項に記載の移動局の送受信器が、移動局 が隣接するサインポストのゾーン切替用 信号領域に移行した場合に、元のサイン ポストと通話を続行しながら、ゾーン切 替制御用信号のゾーン番号により新しい ゾーン番号を認識し、当該新しいゾーン 番号のサインポストに通話チャネルの割 当要求を行ない、当該新しいゾーン番号 のサインポストが、通話チャネルの切替、 交換系への回線の接続を行なうことによ り通話中のゾーンの切替えを行なう移動 体通信方式。 ４、上記特許請求の範囲第１項から第３項 のいずれかに記載の移動局受信器が、制 御信号波に対する受信閾値を２種類有し ている移動体通信方式。 ５、上記特許請求の範囲第１項から第４項 のいずれかに記載の移動局送受信器が、 １つの送受信器で構成され、送受信周波 数を、通話チャネル周波数とゾーン切替 制御用周波数との間で高速に切替える移 動体通信方式。 ６、上記特許請求の範囲第１項に記載の移 動局の通信方式がＴＤＭＡ通信方式を採 用するものであり、移動局が送受信器の 送受信周波数を、移動局に割り当てられ た通話タイムスロット区間においても通 話用周波数に切替え、空白の区間におい てはゾーン切替制御用周波数に切替える 移動体通信方式。 ７、上記特許請求の範囲第１項に記載の移 動局が通信方式としてディジタルＦＤＭ Ａ通信方式を採用するものであり、サイ ンポストからの通話チャネルのフレーム とフレームとの間に空白の区間を設け、 移動局では送受信器の周波数を通話チャ ネルのフレーム区間においては通話用周 波数に切替え、空白の区間ではゾーン切 替制御用周波数に切替える移動体通信方 式。 ８、上記特許請求の範囲第１項に記載の移 動局が通信方式としてＦＤＭＡ通信方式 を採用するものであり、通話チャネルの 内容、フレーム構成とは無関係にゾーン 切替制御用周波数に規則的に切替え、こ の切替中の通話信号の欠落に起因する通 話品質の劣化に対して、誤り訂正、波形 推定を行ない、許容できる程度に通話品 質の劣化を抑制する移動体通信方式。