JPH01309527A - 移動通信システム及び携帯端末及び車載中継器 - 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および携帯端末および車載中
継器に関し、特に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
信システムおよび携帯端末および車載中継器に関する。

〔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、サービス開始後めざましい伸びを示し、世界各
国で通話チャネルの不足が叫ばれている。この傾向は、
特にトラヒックの集中する都布部で特に著しい。例えば
、東京における自動車電話のトラヒックの分布を見ると
、千代田区と青白あたりに激しいトラヒックの集中が観
測されている。このため、発呼から呼出しまでに通常の
３゜４倍の時間（２０〜３０秒）が掛かつている。これ
は通話チャネルが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、軽量化が強く要
求されるため、無線機の送信電力もさほど大きくするこ
とができないため、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
システムが要求される。

ただし、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１〜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でサービスを続ける
ことになる。

〔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、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、マイクロゾーン内ではサ
ービスを受けられるが、郊外の小ゾーンエリアでは極め
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、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、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および移
動端末装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の移動通信システムおよび携帯端末および車載中
継器は、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て構成される移動通信システ
ムにおいて、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、前記基地局からの制御信号を受信しマイク
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
いるときはその携帯端末の送信信号を中継し増幅して高
送信電力とする車載中継器と、前記小ゾーン基地局では
前記移動通信システムに割り当てられた複数の周波数の
中から前記携帯端末が前記車載中継器との間の通信に使
用できるよう通常の通信には使用せず確保しておく特定
の周波数とを含む構成であり、 移動端末装置側に設けられ前記小ゾーン内にいるときに
使用される車載中継器と接続可能な携帯端末において、
前記基地局から送出される制御信号を受信してマイクロ
ゾーン内にいるか小ゾーン内にいるかを判断する判定回
路と、該判定回路出力が小ゾーン内にいることを示す場
合にのみ前記車載中継器に対して中継要求信号を送出す
る制御回路と、マイクロゾーン内にいる場合には前記車
載中継器を介さずに小ゾーン内にいる場合には前記車載
中継器を介して通信を行う無線機とを有する構成であり
、 車載中継器からの着脱が可能な携帯端末において、前記
基地局から送出される制御信号を受信してマイクロゾー
ン内にいるか小ゾーン内にいるかを判断する判定回路と
、該判定回路出力が小ゾーン内にいることを示す場合に
のみ車載中継器に対して中継要求信号を送出する制御回
路と、マイクロゾーン内にいる場合には車載中継器を介
さずに小ゾーン内にいる場合には車載中継器を介して通
信を行う無線機と、前記車載中継器に対する着脱を検出
する着脱検出回路と、該携帯端末が前記車載中継器に装
着されている場合には前記無線機の人出力の接続を内蔵
アンテナから前記車載中継器と接続する入出力端子に切
替えると共に前記判定回路を動作しないように制御する
複数のスイッチ部とから成り、 着脱可能な携帯端末と接続する車載中継器において、前
記携帯端末からの信号を受信する受信器と、該受信器で
受信された信号から中継要求信号を判定し起動信号を出
力する起動回路と、前記携帯端末からの信号を周波数変
換する周波数変換器と、前記起動回路出力により起動さ
れ前記周波数変換器の出力を増幅する増幅器とを有する
構成と、車載中継器において携帯端末の着脱を検出する
着脱検出回路と、携帯端末着装時に該携帯端末の出力を
受信する入力端子と、携帯端末着装時に該携帯端末に対
し着信信号を送出する出力端子と、前記着脱検出回路に
制御され携帯端末着装時には前記入力端子からの信号を
増幅器の入力とし携帯端末分離時には周波数変換器の出
力を増幅器の入力とする第１のスイッチと、前記入力端
子からの信号のパワーを検出するパワー検出回路と、前
記着脱検出回路に制御され携帯端末着装時には前記パワ
ー検出回路の出力を選択し携帯端末分離時には起動回路
の出力を選択し増幅器の電源投入信号として出力する第
２のスイッチとを有する構成である。

〔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、郊外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はサー
ビスを提供で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、周波数利用効率はあがらない。従って本発明で
はｌ−ラヒックの高い都市部では携帯端末が直接マイク
ロゾーン基地局と通信を行い、トラヒックが少なく周波
数に余裕のある郊外では自動車に中継器を設備し、小ゾ
ーン基地局と交信するようにする。同一の携帯端末が直
接基地局と通信でき、さらに自動車に設備した中継器を
利用することもてきるようにするためには、携帯端末が
マイクロゾーンにいるのが小ゾーンにいるのかを判定し
、マイクロゾーンにいる場合には直接基地局と交信し、
小ゾーンにいる場合には自動車に設備された中継器を介
して基地局と交信する。

又、上述のように小ゾーンにおける自動車と基地局の交
信は、基地局と自動車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。従来の技術の項で述べた
ように、１−ラヒックは都市部に集中しているので、郊
外の小ゾーン地域では使用しなくてもすむ周波数が生じ
る。これをシステム全体で統一的に定めて携帯端末と自
動車の中継器間の通信用の周波数として割り当てること
ができる。

〔実施例゛１ 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ブロック図である。

マイクロゾーン基地局１のエリアには、携帯端末１０が
存在し、小ゾーン基地局２のエリアには携帯端末１１と
車載中継器２０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。

マイクロゾーン基地局１のエリア内にいる携帯端末１０
は、マイクロゾーン基地局１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１と直接交信する。

−力率ゾーン基地局２のエリア内にいる携帯端末１１は
、小ゾーン基地局２か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２と交信することはできない。従って携
帯端末１１は、車載中継器２０に対して中継要求信号を
送出し、車載中継器２０が携帯端末］１からの信号を、
中継増幅することにより小ゾーン基地局２と交信する。

この場合に、携帯端末１１と車載中継器２０との間の通
信に使用する周波数は、第２図のＢおよびＤのように、
あらかしめこのシステムに割当てられた周波数を使用す
るものとする。第２図のＡおよびＣは、小ゾーン基地局
２のエリアでは、小ゾーン基地局２と車載中継器２０と
の間の通信に使用され、マイクロゾーン基地局１のエリ
アでは、マイクロゾーン基地局１と携帯端末１０との間
の通信に使用する。このような制御を行うことにより、
送信電力が小さい小型の携帯端末であっても、都市部の
マイクロゾーン内であれば直接に、郊外では自動車に設
備された車載中継器から一定の距離内においてサービス
を受けることができ、サービス性の高いシスチンを提供
することができる。

第３図は本発明の一実施例の携帯端末のブロック図であ
る。

第３図（ａ＞は本発明の携帯端末の第１の実施例のフロ
ック図である。この携帯端末は車載中継器とは着脱によ
る接続をしないで使用するものである。

アンテナ１００から受信された信号は、ハイブリッｊ−
回昂１１１を介して受信器１１２に入力される。同時に
受信信号は判定回路１２０に入力される。判定回路１２
０では、基地局からの制御信号を受信して、その携帯端
末が小ゾーン内にいるのかマイクロゾーン内にいるのか
を判定する。

判定回路１２０てマイクロゾーン内にいると判定された
場合には、特に制御信号を出力せずに受信器１１２の出
力を端子１０１から出力し、端子１０２から入力される
送信信号を送信器１１３で変調して送信するという通常
の無線機としての動作をする。従って、アンテナ１００
とハイブリット回路１１１と受信器１１２と送信器１１
３とで無線機１１０を構成しているといえる。判定回路
１２０で小ゾーンにいると判定された場合には判定回路
１２０の出力により、制御回路１３０で車載中継器に対
する中継要求信号を生成し、送信器１１３を介して送信
する。同時に受信器１１２および送信器１１３の使用す
る周波数をＢおよびＤに設定する。このようにすること
により、小ゾーン内に携帯端末がいる場合には、車載中
継器を介して基地局と通信することができる。

第３図（１〕）は本発明の携帯端末の第２の実施例のフ
ロック図である。この携帯端末は車載中継器に着脱可能
なものである。

第３図（ｂ）中の参照符号としては、第３図（ａ）に示
されるものと同一のものには同一の符号を付与してあり
同一の回路構成で実現できる。

この第２の実施例の携帯端末も、車載中継器と分離して
利用されている場合には、第１の実施例の携帯端末と同
一の動作をする。しかし、この携帯端末か車載中継器に
装着された場合は、着脱検出回路１４０てそれを検出し
、スイッチ１５１゜１５２．１５３をそれぞれ切換える
。これにより、判定回路１２０は動作せず、受信信号は
入力端子１０３から入力され、送信信号は出力端子１０
４から出力される。それぞれの端子は、車載中継器の受
信信号端子および送信信号端子にそれぞれ接続されてい
る。こうすることにより、携帯端末は、車載中継器に着
装時には車載端末と同じ動作をし、携帯端末かマイクロ
ゾーンにいるか、小ゾーンにいるかて特に動作を変える
ことはなくなる。このように、携帯端末を車載中継器と
着脱可能な構成とすることにより、自動車内て使用する
場合に、携帯端末と車載中継器との間を無線伝送する必
要がなくなるので、信頼性も高まり携帯端末の電池の消
費量も少なく抑えることができる。

第４図は本発明の一実施例の車載中継器のフロック図で
ある。

第４図（ａ）は本発明の携帯端末の第１の実施例に対応
する車載中継器の第１の実施例のブロック図である。こ
の第１の実施例の携帯端末は車載中継器とは着脱による
接続をしないで使用するものである。

アンテナ２００から受信された信号は、ハイ１９フ１〜
回路２１１を介して受信器２２０に入力される。受信器
２２０て復調された信号は、携帯端末からの中継要求信
号を検出する起動回路２３０に入力される。起動回路２
３０が中継要求信号を検出すると、次に起動回路２３０
は増幅器２５０の電源を投入する信号を出力する。こう
することにより、アンテナ２００から入力される携帯端
末からの信号は、周波数変換回路２４０で基地局と通信
できる周波数（第２図のＢの部分をＡの部分の周波数）
に変換されて出力される。同様に基地局からの受信信号
も携帯端末と通信できる周波数（第２図のＣの部分をＤ
の部分の周波数）に変換されて出力される。

第４図（ｂ）は本発明の携帯端末の第２の実施例に対応
する車載中継器の第２の実施例のフロック図である。こ
の第２の実施例の車載中継器に接続する携帯端末は、着
脱して使用することか可能なものである。　　′ 第４図（１〕）中の参照符号としては、第４図（ａ）に
示されるものと同一のものには同一の符号をイ」与して
あり同一の回路構成て実現できる。

携帯端末か車載中継器に着装されていない場合は、第４
図（ａ＞と全く同一の動作をする。次に携帯端末か車載
中継器に着装された場合は、着脱検出回路２６０で着装
を検出し、スイッチ２８１゜２８２をそれぞれ切換える
にれにより受信信号は端子２０］から出力され、送信信
号は端子−１８＝ ２０２から入力される。又、増幅器２５０の電源投入は
端子２０２からの入力信号の電力をパワー検出回路２７
０で検出することによりなされる。

このような制御を行うことにより、携帯端末が着装され
ているときには、車載端末として動作させることができ
る。

なお、本実施例では電源投入についてのみ述べて、電源
切断については特に述べてはいない。この理由は、電源
切断についてはどのような方法をとってもよいからであ
り、通常の考え方として、携帯端末が分離されて動作し
ている場合には、携帯端末から切断信号を送信して切断
するように回路を実現する。又、携帯端末が車載中継器
に着装されている場合には、利用者の電源切断動作によ
ればよい。

又、周波数変換回路は、通常は特定の周波数を乗算する
だけで実現されるが、変調信号がディジタル信号の場合
には、−変復調したディジタル信号を、改めて異なった
周波数で変調するようにすれば、誤りを減少させること
ができることはよく知られているところである。但し、
この場合には回路が多少複雑になる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明は、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、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
ステムおよび移動端末装置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ブロック図、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（ａ）は
本発明の携帯端末の第１の実施例のフロック図、第３図
（ｂ）は本発明の携帯端末の第２の実施例のブロック図
、第４図（ａ＞は本発明の携帯端末の第１の実施例に対
応する車載中継器の第１の実施例のブロック図、第４図
（ｂ）は本発明の携帯端末の第２の実施例に対応する車
載中継器の第２の実施例のブロック図である。 ］・・・マイクロゾーン基地局、２・・・・小ゾーン基
地局、１０．１１・・・・・携帯端末、２０・・・・・
・車載中継器、１０３・・・・・・入力端子、１０４・
・・・・・出力端子、１１０・・・・・無線機、１１１
，２１１・・・・・・ハイブリッド回路、１１２，２２
０・・・・・・受信器、１１３・・・・・送信器、１２
０・・・・・・判定回路、１３０・・制御回路、１４０
．２６０・・・・・着脱検出回路、２３０・・・・・・
起動回路、２４０・・・・周波数変換回路、２５０・・
・・・増幅器、２７０・・・・・・パワー検出回路。 代理人　弁理士　　内　原　　晋

Claims (5)

【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
   において、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、前記基地局からの制御信号を受信しマイクロ
   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
   るときはその携帯端末の送信信号を中継し増幅して高送
   信電力とする車載中継器と、前記小ゾーン基地局では前
   記移動通信システムに割り当てられた複数の周波数の中
   から前記携帯端末が前記車載中継器との間の通信に使用
   できるよう通常の通信には使用せず確保しておく特定の
   周波数とを含むことを特徴とする移動通信システム。
2. （２）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
   の移動端末装置側に設けられ前記小ゾーン内にいるとき
   に使用される車載中継器と接続可能な携帯端末において
   、前記基地局から送出される制御信号を受信してマイク
   ロゾーン内にいるか小ゾーン内にいるかを判断する判定
   回路と、該判定回路出力が小ゾーン内にいることを示す
   場合にのみ前記車載中継器に対して中継要求信号を送出
   する制御回路と、マイクロゾーン内にいる場合には前記
   車載中継器を介さずに小ゾーン内にいる場合には前記車
   載中継器を介して通信を行う無線機とを有することを特
   徴とする携帯端末。
3. （３）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
   に用いられる車載中継器とそれからの着脱が可能な携帯
   端末において、前記基地局から送出される制御信号を受
   信してマイクロゾーン内にいるか小ゾーン内にいるかを
   判断する判定回路と、該判定回路出力が小ゾーン内にい
   ることを示す場合にのみ車載中継器に対して中継要求信
   号を送出する制御回路と、マイクロゾーン内にいる場合
   には車載中継器を介さずに小ゾーン内にいる場合には車
   載中継器を介して通信を行う無線機と、前記車載中継器
   に対する着脱を検出する着脱検出回路と、該携帯端末が
   前記車載中継器に装着されている場合には前記無線機の
   入出力の接続を内蔵アンテナから前記車載中継器と接続
   する入出力端子に切替えると共に前記判定回路を動作し
   ないように制御する複数のスイッチ部とから構成される
   ことを特徴とする携帯端末。
4. （４）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
   に用いられ着脱可能な携帯端末と接続する車載中継器に
   おいて、前記携帯端末からの信号を受信する受信器と、
   該受信器で受信された信号から中継要求信号を判定し起
   動信号を出力する起動回路と、前記携帯端末からの信号
   を周波数変換する周波数変換器と、前記起動回路出力に
   より起動され前記周波数変換器の出力を増幅する増幅器
   とを有することを特徴とする車載中継器。
5. （５）携帯端末の着脱を検出する着脱検出回路と、携帯
   端末着装時に該携帯端末の出力を受信する入力端子と、
   携帯端末着装時に該携帯端末に対し着信信号を送出する
   出力端子と、前記着脱検出回路に制御され携帯端末着装
   時には前記入力端子からの信号を増幅器の入力とし携帯
   端末分離時には周波数変換器の出力を増幅器の入力とす
   る第１のスイッチと、前記入力端子からの信号のパワー
   を検出するパワー検出回路と、前記着脱検出回路に制御
   され携帯端末着装時には前記パワー検出回路の出力を選
   択し携帯端末分離時には起動回路の出力を選択し増幅器
   の電源投入信号として出力する第２のスイッチとを有す
   る特許請求の範囲第４項記載の車載中継器。