JPH01309525A - 移動通信システム - 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〕 本発明は移動通信システムに関し、特に都市部ではマイ
クロゾーンてサービスエリアをカバーし郊外では小ゾー
ンでサービスエリアをカバーするための移動通信システ
ムに関する。

〔従来の技術〕

従来の移動通信システムは、限られた周波数帯の中で、
いかに呼量を多くさばくかという問題を第一義として、
種々改良されて来た。その結果、現在セル方式として知
られている、小ゾーンシステムの自動車電話システムが
実用化されている。

しかしながら、この小ゾーンシステムの自動車電話シス
テムも、サービス開始後めさ°ましい伸びを示し、世界
各国て通話チャネルの不足が叫はれている。この傾向は
、特にトラヒックの集中する都市部て特に著しい。例え
は、東京における自動車電話の１〜ラヒツクの分布を見
ると、千代田区と青白あたりに激しいトラヒックの集中
か観測されている。このため、発呼から呼出しまてに通
常の３゜４倍の時間（２０〜３０秒）が掛かっている。

これは通話チャネルか不足しているためで、これに対処
するため電気通信事業者は、東京部内のゾーンを細分化
して加入者容量をあげている。このような事情は、日経
エレクトロニクス第４０１号第９１頁から第１０４頁に
詳しく記載されている。

又、自動車電話システムの新しい動きとして、加入者が
持ち運びすることができる携帯端末の導入も実現されて
きている。このような携帯端末は小型、軽量化か強く要
求されるため、無線機の送信電力もさほと太きぐするこ
とができない、このため、ゾーンの細分化はこの面から
も要求されている。従って、将来の移動通信システムに
おいては少なくとも都市部ではゾーン半径のきわめて小
さいマイクロゾーンシステムか要求される。

たたし、このマイクロゾーンシステムは、基地局の数が
大幅に増大するためにシステムコストが増大する。加入
者数が多い都市部では多少システムコストが高くてもよ
いが、加入者数のさほど多くない郊外では、このような
マイクロゾーンシステムは、経済的に引き合わないため
、現在のような小ゾーンシステムてサービスを続けるご
とになる。

すなわち、都市部ではマイクロゾーンを用い郊外では小
ゾーン用いるという両者を併用したシステムにより、加
入者の面積密度にばらつきのあるサービスエリアに対し
て効率的なシステムを構築できる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述した従来の移動通信システムで、マイクロゾーンと
小ゾーンとを併用し、携帯端末を導入した場合に大きな
問題となるのがそのサービス性である。送信電力の小さ
い携帯端末は、マイクロゾーン内てはサービスを受けら
れるが、郊外の小ゾ−ン基地局では極めて限られた地域
、すなわち基地局の近くでしかサービスを受けられない
という問題点がある。

本発明の目的は、都市部てはマイクロゾーンを用い郊外
では小ゾーンを用いてゾーンを構成し、システムに割り
当てられた周波数帯の範囲内で各ゾーンに効率的な周波
数配置を行うごとにより、送信電力の小さい携帯端末に
対しても高いサービス性を維持でき、携帯端末と車載中
継器間の通信用の周波数の決定制御が非常に簡単となり
、さらに都心部での周波数の混雑を解消することができ
る移動通信システムを提供するごとにある。

〔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、都市部ではマイクロゾー
ンてサービスエリアをカバーし郊外では小ゾーンでサー
ビスエリアをカバーする基地局と移動端末装置とで構成
される移動通信システムであって、それぞれマイクロゾ
ーン基地局であるか小ゾーン基地局であるかを制御信号
に加えて回報する複数の基地局と、自己の存在するゾー
ンの種類に依存することなく常に前記基地局と交信する
車載端末と、前記基地局からの制御信号を受信し前記マ
イクロゾーン内にいるときは直接前記基地局と交信する
低送信電力の携帯端末と、その携帯端末か前記小ゾーン
内にいるときに中継を要求する中継要求信号を発すると
その携帯端末の送信信号を中継し増幅して高送信電力と
する機能を持つ前記携帯端末を着脱することの可能な構
造の車載中継器とを看する移動通信システムにおいて、
前記マイクロゾーンの地域ではこの移動通信システムに
割り当てられたすべての周波数帯を前記基地局と前記移
動端末装置との間の交信に割り当て、前記小ゾーン地域
ては前記移動通信システムに割り当てられた周波数帯を
Ｉぐ＋１（Ｋは２以上の正整数）個のサブグループに均
等に分け、このＫ　＋　１個のサブグループの中の特定
の１サブグループの周波数帯を前記低送信電力の携帯端
末とその携帯端末の送信信号を中継し増幅して高送信電
力とする機能を持つ前記車載中継器との間の交信に使用
するよう割り当て、前記Ｋ　＋　１個のサブグループの
中の特定の１サブグループを除いたに個のサブグループ
の周波数帯を前記車載端末および前記車載中継器と基地
局との交信にに使用するよう割り当て、前記特定の１ザ
フグループに属する周波数の１周波数ごとに前記特定の
１サブグループを除いたＩぐ個のサブグループが各々自
己に含まれる周波数の中から対応する１周波数を定めて
前記特定の１ザフグループに属する周波数の１周波数に
他のに個のサブグループのに個の周波数が対応する構成
である。

〔作用〕

送信電力の小さい携帯端末に対してすべての地域でサー
ビスを提供するには、すべての地域をマイクロゾーンに
する以外に解決方法はない。本発明では、現実的な解決
方法として、ゾーン面積が広く伝送距離か長くなる小ゾ
ーンにおいては自動車に中継器を設備し、加入者の行動
範囲が自動車から一定距離内であればサービスを提供て
きる移動通信システム及び携帯端末を提供する。

すべての地域でこの方法を採用すると携帯端末から自動
車、さらに自動車から基地局と、それぞれ無線を利用す
るため、周波数利用効率は通常の２分の１になってしま
う。従って本発明では１〜ラヒツクの高い都市部では携
帯端末が直接マイクロゾーンエリアと交信可能であるこ
と、さらに都市部に比べ郊外はトラヒックの密度か低く
なることを考慮する。ここで、システムに割り当てられ
たすべての周波数帯を基地局と移動端末装置との間の交
信に割り当てるマイクロゾーンエリアにおいて十分なサ
ービス品質を保証するようにチャネル設計を行った場合
、小ゾーンエリアにおいては所要の品質を満足させため
にすべての周波数帯を使用しなくともよくなる。そのた
め、この余剰になった一部の周波数帯を携帯端末と車載
中継器との交信に使用することか可能となる。このよう
に確保された周波数を使用するごとにより、これまでに
述べたような、携帯端末を使用した場合の周波数利用効
率に関する問題点について解決することかてぎる。

しかしながら、上述のような小ゾーンにおける携帯端末
と車載中継器との交信では、その使用する周波数を基地
局と車載中継器との間の交信と干渉を起こさない周波数
に設定する必要がある。通常の通話接続の場合、基地局
と車載中継器との間の周波数については、干渉を受けな
い周波数を、基地局が探索し決定することができるが、
携帯端末あるいは車載中継器等の移動端末側が、その間
の周波数について交信を行う度に干渉のないものを探索
し決定することは非常に大きな負担となる。

一方トラヒックの特性を考えたとき、郊外では車載端末
のトラヒックに比べ携帯端末のトラヒックか十分に小さ
いことが考えられる。

これらの要素を考慮して、本発明に示した移動通信シス
テムでは、小ゾーンにおける携帯端末と車載中継器との
間の交信用の周波数帯と、車載端末あるいは車載中継器
と基地局との間の交信用の周波数帯を以下に示すように
分ける。

システムに割り当てられた周波数帯をに＋１個（Ｋは２
以上の正整数）のサブグループに均等に分けてそのうち
の１個のサブグループ（以下Ａグループと記す）を携帯
端末と車載中継器との間の交信用に使用し、残りのＩ（
個のサブグループ（以下Ｂグループと記す）を基地局と
車載中継器との間の交信に使用するように割り当てる。

Ａグループ内の１周波数に対して、Ｂグループとしたに
個のサブグループの各々が自己に含まれる周波数の中か
ら対応する１周波数を定めるごとにより、Ａグループと
Ｂグループとの間で１対にの対応付けを行う。仮に各サ
ブグループに５個の周波数が含まれているとすると５組
の周波数の組合せができる。すなわち、小ゾーンにおい
て、例えば、携帯端末からの通話要求があったとき、基
地局から車載中継器に対してＢグループのある周波数が
割り当てられたとする。この場合の携帯端末と車載中継
器との間の通話に使用する周波数は、Ｂグループの割り
当てられた周波数に対応した周波数を自動的に選択すれ
ばよい。

このようにすることで、携帯端末に対しても自動車から
一定距離内であれば、小ゾーン地域内のどこであっても
基地局と交信可能な高いサービス性を周波数利用効率を
損なうことなく実現できる。

〔実施例〕

次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。

第１図は本発明の一実施例の説明図である。

マイクロゾーン基地局１１のエリアには車載端末１５が
存在し、マイクロゾーン基地局１３のエリアには携帯端
末１５が存在し、小ゾーン基地局２１のエリアには車載
端末２５が存在し、小ゾーン基地局２２のエリアには携
帯端末２３と車載中継器２４とが存在している。

第２図は本発明の一実施例の周波数チャネル配置図であ
る。

第２図（ａ）のＵＰおよびＤ　’ＯＷ　Ｎで示した全Ｎ
周波数は、マイクロゾーンにおける移動端末装置と基地
局との間の通話チャネルてあり、第２図（ｂ）のＵＰ−
（１）およびｂＯｗＮ−（１）の５個の周波数は携帯端
末と車載中継器との交信に用いるＡグループの周波数で
あり、ＵＰ−（２＞−・−・Ｕ　Ｐ　−（Ｋ　＋　１　
）およびＤＯＷＮ−（２）・・・・・・・・ＤＯＷＮ−
（Ｋ＋１　）のＫ　Ｘ　、５個の周波数は車載端末また
は車載中継器と基地局との交信に用いるＢグループの周
波数である。Ｂグループの各サブグループに含まれる周
波数の数は５個である。

第３図は本発明の一実施例のＡグループとＢグループと
の間の周波数チャネル対応図である。

波数でも同様に、αとα　、α　７α　、・・・・・・
・・・た対応付けがされている。

次に動作について説明する。マイクロゾーン内にいる携
帯端末１４は、マイクロゾーン基地局１３からの制御信
号により自分がマイクロゾーン内にいることを知り、マ
イクロゾーン基地局１３と直接交信する。同様にマイク
ロゾーン内にいる車載端末１５は、マイクロゾーン基地
局１１と直接交信する。マイクロゾーンの地域における
通話回線として携帯端末１４および車載端末１５に対し
てそれぞれのマイクロゾーン基地局から指定する周波数
は、第２図（ａ）のＵＰおよびＤＯＷＮの内の１周波数
である。

又、小ゾーン基地局２１のエリア内にいる車載端末２５
は、小ゾーン基地局２１と直接交信する。

車載端末が通話するときは、ＢグループのＵＰおよびＤ
ＯＷＮ周波数からそれぞれ１周波数を選ぶ。

一方、小ゾーン基地局２２のエリア内にいる携帯端末２
３は、小ゾーン基地局２２がらの制御信号により、自分
が小ゾーン内にいることを知るが、送信電力が小さいた
め直接小ゾーン基地局２２と交信することはできない。

そこて車載中継器２４に対して中継要求信号を送出し、
車載中継器２４が携帯端末２３からの信号を中継し増幅
するごとにより、小ゾーン基地局２２と交信する。

すなわち、携帯端末２３から交信の要求がだされ、それ
を受りて小ゾーン基地局２２が車載中継器２４との間て
の通信に使用する周波数として、端末２３と車載中継器
２４とはその周波数指定から前述の対応に従い、第３図
のａとαとを調べ、使用されていなければ自動的に選択
する。もし既に他の携帯端末が、ＢグループのＵＰおよ
びり。

とすると、当然、ａとαとを使用している。従ってその
場合は、その呼は呼損となる。

しかし、携帯端末のトラヒックの特性を考え、Ａグルー
プにおける呼損をＢグループにおける呼損とほぼ同程度
となるように、分割数Ｉくを決定する。このようにする
ことで、Ａグループにおける呼損が特に問題となるよう
なことがなくなる。

従って小ゾーンにおいて携帯端末への着呼または携帯端
末からの発呼があったときに複雑な制御を行うことなく
、干渉を受けないような通話周波数を割り当てることか
で゛きる。

なお、以上の説明では、携帯端末と車載中継器との間を
接続する周波数として、上り下り２周波数を使用すると
したが、基地局からの信号は十分に携帯端末でも受信可
能なときには、上り周波数のみを特別に割り当てる方式
を採用することができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、都市部ではマイクロゾーンを用い
郊外では小ゾーン用いてゾーンを構成し、システムに割
り当てられた周波数帯の範囲内で各ゾーンに効率的な周
波数配置を行うごとにより、送信電力の小さい携帯端末
に対しても高いサービス性を維持でき、携帯端末と車載
中継器間の通信用の周波数の決定制御が非常に簡単とな
り、さらに都心部での周波数の混雑を解消することがで
きる移動通信システムを提供できるという効果を有する
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の説明図、第２図は本発明の
一実施例の周波数チャネル配置図、第３図は本発明の一
実施例のＡグループとＢグループとの間の周波数チャネ
ル対応図である。 １１．１２．１３・・・・・・マイクロゾーン基地局、
１．４．２３・・・・・・携帯端末、１５．２５・・・
・・・車載端末、２１．２２・・・小ゾーン基地局、２
４・・・・・・車載中継器。 （ａ、） 第 ｚ　　目

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）都市部ではマイクロゾーンでサービスエリアをカ
   バーし郊外では小ゾーンでサービスエリアをカバーする
   基地局と移動端末装置とで構成される移動通信システム
   であつて、それぞれマイクロゾーン基地局であるか小ゾ
   ーン基地局であるかを制御信号に加えて同報する複数の
   基地局と、自己の存在するゾーンの種類に依存すること
   なく常に前記基地局と交信する車載端末と、前記基地局
   からの制御信号を受信し前記マイクロゾーン内にいると
   きは直接前記基地局と交信する低送信電力の携帯端末と
   、その携帯端末が前記小ゾーン内にいるときに中継を要
   求する中継要求信号を発するとその携帯端末の送信信号
   を中継し増幅して高送信電力とする機能を持つ前記携帯
   端末を着脱することの可能な構造の車載中継器とを有す
   る移動通信システムにおいて、前記マイクロゾーンの地
   域ではこの移動通信システムに割り当てられたすべての
   周波数帯を前記基地局と前記移動端末装置との間の交信
   に割り当て、前記小ゾーン地域では前記移動通信システ
   ムに割り当てられた周波数帯をＫ＋１（Ｋは２以上の正
   整数）個のサブグループに均等に分け、このＫ＋１個の
   サブグループの中の特定の１サブグループの周波数帯を
   前記低送信電力の携帯端末とその携帯端末の送信信号を
   中継し増幅して高送信電力とする機能を持つ前記車載中
   継器との間の交信に使用するよう割り当て、前記Ｋ＋１
   個のサブグループの中の特定の１サブグループを除いた
   Ｋ個のサブグループの周波数帯を前記車載端末および前
   記車載中継器と基地局との交信に使用するよう割り当て
   、前記特定の１サブグループに属する周波数の１周波数
   ごとに前記特定の１サブグループを除いたＫ個のサブグ
   ループが各々自己に含まれる周波数の中から対応する１
   周波数を定めて前記特定の１サブグループに属する周波
   数の１周波数に他のＫ個のサブグループのＫ個の周波数
   が対応することを特徴とする移動通信システム。