JPH01233930A - 移動通信方式 - 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］ 本発明は移動通信方式、特にサービスエリアをそれぞれ
独立した基地局が担当する複数のゾーンに分割し各ゾー
ンの基地局および各基地局を統括する上位局を介してサ
ービスエリア中を移動する移動局と通信を行なう移動通
信方式に関するものである。

［従来の技＃ｉ］ 上記のような通信方式はたとえば自動車電話システムな
どにおいて用いられている。

従来のこの種の通信方式においては、サービスエリアは
第７図に示すようなゾーン構成を有する。第７図におい
て、各基地局７０１〜７０７は各々正六角形のゾーンを
担当するように配置されている。

移動局が単一の基地局のサービス半径内に存在する場合
１例えば符号７０８の位置に存在する時、移動局は基地
局７０１に番号を登録することになる。

１ｊｌＪ７０１ではサービスエリア全体を統括している
不図示の上位局に対して位Ｍ７０８の移動局を登録し、
これによって上位局ではその移動局がどのゾーンに存在
するかを検知することが可能で、これにより、基地局７
０１を介して移動局に対して発呼を行なえる。

移動局が複数の基地局のサービス半径内に存在する場合
、例えば７０９の位置に存在する時、何らかの方法で７
０１もしくは７０７の基地局が選択され、そのどちらか
一方に番号が登録される。

登録された基地局７０１ないし７０７はサービスエリア
全体を統括している上位局に対してその移動局を登録し
、これによって上位局で移動局の存在ゾーンを検知する
ことが可能となる。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記の従来方式では移動局がどのゾーン
に存在するかは検知可能であるが、さらに詳細な移動局
の位置情報を認識することは不可能であり、たとえばゾ
ーン内のどの位置に移動局が存在するか、移動中か、停
止中かなどの情報までは基地局あるいは上位局において
把握することはできなかった。

本発明の課題は、以上の問題を解決し、移動局の位置に
関するより詳細な情報を基地局、上位局、あるいは移動
局で把握できるようにすることである。

［課題を解決するための手段］ 以上の課題を解決するために、本発明においては、サー
ビスエリアのほぼ全域にわたり少なくとも３個以上のゾ
ーンが重複するように基地局を配置し、移動局および基
地局の間で所定の固有の番号データを拡散変調方式で交
換し、復調の際の同期信号から受信時刻を特定し、複数
の基地局と特定移動局の間の信号伝達時間から移動局の
位置を特定する構成を採用した。

［作　用］ 以上の構成によれば、拡散変調方式を利用し局に固有の
番号データの到達時間差およびあらかじめ定められた基
地局の位置から移動局の位置を特定することができる。

［実施例］ 以下、図面に示す実施例に基づき、本発明の詳細な説明
する。

Ｓ１図は移動局の装置を示している０図において符号１
１は空中線（アンテナ）、符号１２はアンテナ共用器、
符号１３は空中線１１より共用器１２を介して入力され
た受信信号と局部発振器を構成する周波数シンセサイザ
１４の出力を乗算し、中間周波信号を生成するミキサで
ある。

受信された信号は、ミキサ１３により中間周波信号に変
換され、復調器１５に入力され、復調される。

制御部１６は装置全体を制御する制御部で、制御部１６
には音声通信を行なうため送受話器ＴＲが接続される。

ここでは音声信号を処理するアナログ回路の図示を省略
した。

一方、符号１７は制御部１６から出力される送信信号を
中間周波信号に変換する変調器で、変調器１７の出力は
加算器１１２に入力され、自局番号送信部１１４の出力
と加算される。加算器１１２の出力はミキサ１１３によ
り送信周波数に変換され、共用器１２、空中線１１から
送信される。

自局番号送信部１１４は次のように構成される。

まず、符号１８は制御部１６より発生されたこの移動局
に固有の移動局番号データを符号発生器１９の所定の拡
散符号系列と乗算するミキサである。ミキサ１８の出力
はミキサ１１０に入力され１局部発振器１１１の出力と
乗算され中間周波数信号に変換され、加算器１１２に出
力される。

上記構成において破線で示した回路１１４を除いた部分
は従来の移動局と全く同じであり、所定の変復調方式に
より音声通信を行なう、そこで、以下では自局番号送信
部１１４を中心とした、本発明に関わる部分の動作につ
いて説明する。

制御部１６は無線回線接続が行なわれていない場合、所
定の時間間隔ごとに自局の番号信号をミキサ１８に出力
する。ミキサ１８ではこの自局番号の信号と他方の入力
である符号発生器１９から出力される拡散符号系列とを
乗算し、スペクトラム拡散された自局番号信号を出力す
る。さらに、この自局番号信号はミキサ１１Ｏにおいて
中間周波信号に変換され、ミキサ１１３において送信周
波信号に変換され、共用器１２を介して基地局１より送
信される。

一方、第２図は基地局の送受信装置の構造を示している
。第２図下部の送受信装置は第１図の移動局とほぼ同様
の構成を有している。

すなわち、第２図において符号２１は空中線、符号２２
はアンテナ共用器、符号２３は共用器からの受信信号と
局部発振器としての周波数シンセサイザ２４の出力を乗
算するミキサ、符号２５はミキサ１３の出力である中間
周波信号を復調する復調器である。

また、符号２６は装置全体を制御する制御部。

符号２７は制御部２６からの送信信号を中間周波信号に
変換する変調器、符号２８は中間周波信号を送信周波信
号に変換するミキサである。

さらに、本実施例では、ミキサ２３から出力される受信
中間周波信号は自局番号受信部２１３にも分岐している
。この自局番号受信部２１３は移動局の自局番号送信部
１１４の信号を検出するためのものである。自局番号受
信部２１３は次の各部から構成される。

ミキサ２３から分岐した信号は自局番号受信部２１３の
ミキサ２９に入力され、拡散符号系列とを乗算し、逆拡
散復調信号に変換され、同期回路２１０および復調器２
１２に入力される。復調器２１２の出力は制御部２６に
入力される。

符号発生器２１１の符号発生は同期回路２１０により制
御される。すなわち、同期回路２１０は逆拡散復調信号
から同期信号を抽出し、符号発生器２１１に入力する。

この同期信号は制御部２６にも入力される。

上記の構成において、破線で示した自局番号受信部２１
３を除いた部分は従来の基地局送受信装置と全く同じで
あり、その動作も従来と同様である。以下では、自局番
号受信部２１３を中心とした、本発明に関わる部分の動
作について説明する。

制御部２６は移動局とのあいだで無線接続が行なわれて
いない場合、次のような以下の動作を常時行なう。

ミキサ２３の出力である受信中間周波信号はミキサ２９
において移動側と同一のスペクトラム拡散符号系列と乗
算され、逆拡散復調信号として出力される。この逆拡散
復調信号は同期回路２１０に入力され、同期回路２１０
は受信信号中に含まれる拡散符号系列と符号発生器出力
である拡散符号系列の位相を合わせるように動作する。

スペクトラム拡散された移動局の自局信号が到来してお
り、同期が確立されるとミキサ２９の出力は狭帯域の中
間周波信号となり、復調器２１２において移動局の自局
番号が復調される。制御部２６は復調器２１２の出力か
ら移動局の番号が検出されると同期回路２１０から入力
される同期信号に基づいて信号の到来時刻を確定し、移
動局番号を時刻情報とともに有線の回線などを介して上
位局（不図示）に送出する。

複数の基地局を第３図に示すように配置する。

基地局の担当するゾーンは円形で、各基地局はこの円の
半径に相当する距離だけ離れて正３角形を形成するよう
に配置される（十印で示す）、これにより、各基地局の
ゾーンはサービスエリアの周辺部を除いてオーバーラツ
プすることになり、しかもエリア内の任意の地点が３つ
以上の基地局のサービス半径内に存在することになる。

このようなゾーン構成のもとで、サービスエリア全体を
統括する上位局は移動局からの自局番号信号の送出が生
起した場合、はとんどの場合３つ以上の基地局から当該
移動局からの信号到来時刻情報を受信することになる。

この時、上位局は信号到来時刻の最も早いものから順に
３つの基地局を選択する。

この時の様子を第４図に例示する。第４図において符号
４１〜４３は上位局で上記のように選択された基地局で
、それらの位置座標はそれぞれ（ａｌ、ｂｌ）、（ａ２
．ｂ２）、（ａ３゜ｂ３）とする、また、符号４４は移
動局で、（ｘ　、　ｙ）の座標を持つとする。

上位局では特定された３つの基地局間の到来時間差を算
出する。これは移動局から各基地局への伝播遅延時間差
と見なすことができ、伝播遅延時間差は電波の伝播速度
から距離の差に置き換えることができる。ここで、７！
地局４１．４２への距離差ｄｉが算出されたとすると、
２定点からの距離の差が一定の点の軌跡は双曲線を描く
ので、次回様に基地局４２．４３への距離差ｄ２が算出
上位局では（１）、（２）式を（ｘ　、　ｙ）について
解く演算を行なうことにより、すなわち特定された２つ
の双曲線の交点として得られる座標（ｘ　、　ｙ）を移
動局の位置と特定することができる。

従って、上位局ではサービスエリア内のどの位置に特定
の移動局が存在するかを詳細に知ることができ、この位
置情報を種々の着信制御に役立てることができる。また
上記の位置検出を適当な時間間隔で繰り返すことにより
、移動局が移動しているか、停止しているかなども認識
することができる。

さらに、移動局の位置に応じて着信ゾーンを適宜自動的
に選択することができるから、上位局、基地局を介して
移動局に発呼を行なう場合、着信ゾーンを発呼側で指定
する必要もなくなる。また、移動局の移動状態から着信
ゾーンを変更すべきかどうかなどをあらかじめ予測する
こともできる。

以上の実施例では移動局から自局番号を送信したが、基
地局側で自局番号を送信する方法も考えられる。この場
合には、移動局装置として第２図に示す構成、基地局送
受信装置として第１図に示す構成を用いればよい。

その場合、各基地局はサービスエリア全体を統括する上
位局に対して従属同期しており、全基地局が一定の時間
間隔ごとに所定の時間差をもって自局番号を送信する。

この様子を第５図および第６図に示す。

第５図の番号は各基地局が自局番号を送信する順番を示
している。

各基地局は第５図に示すように１〜６の６つの群に分け
る。この時少なくとも隣りあった基地局は隣りあった群
の番号をもたないように設定する。

そして、各々の群の基地局が第６図のタイミングチャー
トに示すように所定の時間差をもって送信する。

移動局装置は全ての基地局１〜６が属する群の番号情報
を保持しており、順次到来する自局番号信号の時間差か
ら、２組の基地局間の電波遅延時間差を算出し、対応す
る２木の双曲線の式より交点として自局の位置を算出す
ることができる。

この場合には移動局の構造が複雑になるが、移動局にお
いて、文字情報もしくは地図情報として自局の位置を表
示出力することなどに利用することが可能となる。

以上では音声通信の場合を例示したが、他の情報乏送受
信する場合でも同様の構成が可能なのはいうまでもない
。

し発明の効果］ 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、サー
ビスエリアのほぼ全域にわたり少なくとも３個以上のゾ
ーンが重複するように基地局を配置し、移動局および基
地局の間で所定の固有の番号データを拡散変調方式で交
換し、復調の際の同期信号から受信時刻を特定し、複数
の基地局と特定移動局の間の信号伝達時間から移動局の
位置を特定する構成を採用しているので、拡散変調方式
を利用し局に固有の番号データの到達時間差およびあら
かじめ定められた基地局の位置から移動局の位置を特定
することができ、その位置情報を有効に役立てることが
できるという優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を採用した移動局（ないし基地局）装置
のブロック図、第２図は本発明を採用した基地局（ない
し移動局）装置のブロック図、第３図は本発明による基
地局のゾーン構成の説明図、第４図は移動局の位置特定
の様子を示した説明図、第５図は本発明の第２の実施例
における基地局ゾーンの構成を示した説明図、第６図は
第５図のゾーンの各群の自局番号信号送信タイミングを
示したタイミングチャート図、第７図は従来のゾーン構
成を示した説明図である。 １１．２１・・・空中［１２，２２・・・共用器１３．
１８．２３．２８．２９．１１０　、１１３・・・ミキ
サ１４．２４・・・周波数シンセサイザ １５．２５．２１２・・・復調器 １６．２６・・・制御部 １７．２７・・・変調器 １９．２１１・・・符号゛発生器 １１０・・・局部発振器 ２１０・・・同期回路

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）サービスエリアをそれぞれ独立した基地局が担当す
   る複数のゾーンに分割し各ゾーンの基地局および各基地
   局を統括する上位局を介してサービスエリア中を移動す
   る移動局と通信を行なう移動通信方式において、 固有の移動局番号を直接拡散変調して送信する手段を有
   する移動局と、 サービスエリアのほぼ全域にわたり少なくとも３個以上
   のゾーンが重複するように配置されるとともに前記移動
   局から受信した移動局番号を直接拡散復調における同期
   信号で特定された時刻情報とともに上位局に送信する手
   段を有する複数の基地局と、 ３個以上の基地局から移動局番号により識別される同一
   の移動局に関して時刻情報を受信した際各時刻情報間の
   時間差を演算する手段と、この手段により演算された時
   間差と各基地局の位置から移動局の現在位置を特定する
   手段を有する上位局から構成されたことを特徴とする移
   動通信方式。 ２）サービスエリアをそれぞれ独立した基地局が担当す
   る複数のゾーンに分割し各ゾーンの基地局および各基地
   局を統括する上位局を介してサービスエリア中を移動す
   る移動局と通信を行なう移動通信方式において、 サービスエリアのほぼ全域にわたり少なくとも３個以上
   のゾーンが重複するように配置されるとともに固有の基
   地局番号を直接拡散変調して順次送信する複数の基地局
   と、 前記基地局から受信した基地局番号の到来時間差および
   基地局の位置に基づき自局の位置を検出する手段を有す
   る移動局から構成されたことを特徴とする移動通信方式
   。