JPH02182036A - 信号衝突回避方式 - 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） 本発明は移動通信技術に関し、さらに詳しくはサービス
エリアが複数の小ゾーンに分割され、隣接するゾーンで
共通の制御チャネルを用いる移動通信方式における信号
衝突回避方式に関するものである。

（従来の技術） 現在商用サービス中の自動車電話システムでは、広いサ
ービスエリアを複数のゾーンに分割する所謂小ゾーン方
式を採用している。

この小ゾーン方式では、周波数の有効利用を図るためさ
らにゾーンの大きさを小さくする方向で技術開発が進め
られている。一般にこの種の移動通信方式では隣接する
ゾーンで異なる周波数の無線チャネルを用い、互いに無
線干渉を起こさない距離を置いたゾーンで再び同一周波
数の無線チャネルを用いている。

また無線チャネルは無線回線設定等の制御を専用に行う
制御チャネルと通話専用の通話チャネルに分けられ、干
渉の発生を未然に防止し、かつ制御の効率化を図ってい
る。

第４図は従来から自動車電話システムで実用化されてい
る小ゾーン構成を示す図で、１，２．３はゾーンであり
、サービスエリア全体を隙間なく覆うためゾーン境界部
分を含むかなりの部分をオーバラップ構成とする。

各ゾーン１，２．３にはそれぞれ基地局１１．１．２゜
１３が設置されている。各ゾーン１，２．３では互いに
異なる周波数の制御チャネル２Ｌ　２２．２３をそれぞ
れ用い、制御信号の衝突（無線干渉）を回避しつつサー
ビスエリア内を移動する移動機５との間で無線回線設定
等の制御を行う。

このようにサービスエリアが複数のゾーンに分割されて
いるため、サービスエリア内を移動する移動機へ着信で
きるためには、移動機がサービスエリア内のどのゾーン
に存在しているかを予め登録しておく制御が必要となり
、これを位置登録制御と呼んでいる。この位置登録制御
では、第４図の場合、互いに隣接するゾーン１，２．３
内に設置された基地局１１．１２．１３はそれぞれ異な
る周波数の制御チャネル２１２２．２３を用いて移動機
５に各ゾーン１，２．３毎に異なる位置情報を含んだ報
知信号を連続して送出する。移動機５はゾーンを移行す
る都度、そのゾーンで使用できる制御チャネルに切替え
て報知信号を受信する。

一方さらなる小ゾーン構成においては、周波数の有効利
用を図るため、１つの小ゾーンの大きさが小さくなる（
ゾーン半径１ｋＩ１１以下）に伴い、地形や構築物の影
響を考慮して相対的に高いレベルの送信機出力を維持す
ることが必要となる。このことは、地形や構築物の影響
の少ないところでは、遠方の小ゾーンにある基地局と他
の小ゾーン内に存在する移動機とが交信可能となり、つ
まり広いサービスエリアを多数の小ゾーンに分割し隣接
する小ゾーンでは異なる周波数の制御チャネルを使用す
る意味が実質的に無くなってしまうこととなる。そこで
小ゾーン構成において周波数の有効利用を考慮して隣接
する小ゾーンで同一周波数の制御チャネルを用いた場合
には、当然発生ずると予測される信号衝突を回避するた
めに種々の技術が不可欠となってくる。

特にサービスエリアをビジネス街、構内等に限定した場
合には、不可避的な信号衝突が頻発すると考えられ、こ
の問題の解決が要請されていた。

（発明が解決しようとする問題点） さらなる小ゾーン化を図った場合、従来から自動車電話
システム等で使用されている異なる周波数の制御チャネ
ルを使用することによる信号衝突回避およびこの小ゾー
ン内にある特定の基地局による移動機の管理が実質的に
不可能になるという問題があった。

このため特に周波数の有効利用を勘案して共通の制御チ
ャネルを使用した場合の位置登録制’＋Ｈにおいては、
隣接するゾーン内に設置された複数の基地局が、移動機
からの報知要求信号に応答して報知信号を共通の制御チ
ャネルを用いて一斉に送出することに起因する信号衝突
が発生し、位置登録制御が不能となるという問題があっ
た。そこで従来より報知信号を各基地局ごとに時間的に
ランダムに送出する方法が考えられていたが、単なるラ
ンダム化ではシステム方式の効率上、制御チャネルの使
用効率が上がらないという問題があった。

また従来技術では隣接するいわゆる小ゾーンで異なる周
波数の制御チャネルを用いているため、移動機はゾーン
を移行するごとに、そのゾーンで使用できる制御チャネ
ルに切替える必要がある。

この制御チャネル切替えの頻度は、ゾーンの大きさが小
さくなるにつれて増加する。このため小ゾーンで構成さ
れる移動通信方式では制御チャネル切替えが頻繁に起こ
ることとなり実質的に移動速度が制限されてしまうとい
う問題があった。

また移動機のゾーンの移行に伴う制御チャネルの切替頻
度を減少させるために、隣接するゾーンで共通の制御チ
ャネルを用い、それぞれのゾーン内に設置された基地局
が連続して報知信号を送出したとする。このとき両基地
局は共通の制御チャネルを使用しているから当然搬送波
周波数は同一であり、しかも被変調信号は各基地局特有
のものである。従って両者の信号間には信号衝突すなわ
ち、無線干渉が発生し、移動機での復副信号では干渉雑
音が増加する。それゆえ、いわゆるＤ／Ｕ（希望波／干
渉波）比がとれない時は、両基地局からの報知信号がと
もに移動機に有意なものとして受信されない場合がある
。従来技術のように基地局が報知信号を連続して送出す
ると、隣接するゾーンで共通の制御チャネルを用いる場
合、それぞれのゾーン内に設置された基地局の送出する
報知信号は信号衝突を起こし移動機に有意なものとして
受信されず、このため位置登録が正常に行われないとい
う問題があった。

そこで本発明の目的は、小ゾーンで構成され隣接するゾ
ーンで共通の制御チャネルを用いる移動通信方式におい
て、基地局が送出する報知信号の信号衝突を実質的に回
避する方法を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 隣接するゾーンで共通の制御チャネルを用いるとき、そ
のそれぞれのゾーン内に設置された基地局は一定のアル
ゴリズムに従う時間間隔で発生する報知要求信号に応答
する報知信号を時間的にランダムなタイミングにして、
かつ間欠的に送出するようにしたものである。

（作用） 隣接するゾーン内に設置された基地局が用いる共通の制
御ヂャネルにおいて、報知信号を時間的にランダムなタ
イミングにして、かつ間欠的に送出することにより信号
衝突の確率を十分小さくするように作用するものである
。

（実施例） 第３図は本発明を実現するための基地局に含まれる信号
衝突回避制御部の一構成例であり、第２図は信号衝突回
避制御部の動作フローチャートの一例である。以下第３
図乃至第２図を参照して本発明の信号衝突回避方式を説
明する。

基地局の受信部６で移動機からの報知要求信号８を受信
すると、この報知要求信号が信号衝突回避制御部１内の
主制御部２で検出される（Ｓｌ）。

すると主制御部２は主制御部２の内部にあるタイマ１お
よびタイマ２をスタートさせる（Ｓ２．Ｓ３）。

なお、ここでタイマｌは基地局からの報知信号の間欠送
出を停止させるために用いるタイマであり、例えば移動
機が一定のアルゴリズム、例えば、報知信号の繰り返し
時間（例えば４秒）の２．５倍（１０秒一定）の時間間
隔で送出する報知要求信号を主制御部２が検出してから
所定の時間（例えば１０分間）が経過したときに停止す
るものである。

また、タイマ２は報知信号を間欠的に送出するために用
いるタイマであり、タイマ２のタイマ値は任意に設定す
ることもできるが、ここでは例えば繰り返し時間４秒間
隔で繰り返している。

さらに、この時点で主制御部２はランダムパターン発生
部３より出力されているランダム信号９を内蔵する記憶
回路に入力する（Ｓ４）。ここでランダムパターン発生
部３は例えばシフトレジスタ等より構成されているＰＮ
パターン発生器であり、シフトレジスタのシフトクロッ
ク毎に例えば８ビツトのランダム信号を常時出力するも
のである。

続いて主制御部２は上記のように入力したランダム信号
から報知信号７の送出タイミングを決定しくＳ５）、変
調部５へ所定時間長の報知信号を送る（　Ｓ　６）　、
変１８部５では報知信号で搬送波を変調し、主制御部２
から送信部４へ電波発射を指令することにより（Ｓ７）
、所定時間Ｔ０だけ移動機へ向けて電波を発射して報知
信号７を送出する。その後、主制御部２はタイマ１のタ
イマ値がタイムオーバであれば（３８ＹＥＳ）処理を終
了し、タイマ１のタイマ値がタイマオーバしていなけれ
ば（３８ＮＯ）、上記タイマ２の監視状態に入る。

主制御部２はタイマ２のタイマ値がタイムオーバでなけ
れば（３９Ｎｏ）タイムオーバするまで待ち、タイムオ
ーバを検出すると（Ｓ９　ＹＥＳ）、処理Ｓ３から再び
同様の処理を繰り返す。以上の動作により基地局は報知
信号を時間的にランダムなタイミングにして、かつ間欠
的に送出し、信号衝突回避制御を実現するものである。

第１図は本発明における報知信号の送出方法を示すタイ
ムチャートである。ここで点線で示す１０°。

２０°は本発明を使用しない場合の各基地局１，２から
送出されたそれぞれの報知信号が衝突した場合を示す。

同図では２つの基地局について示しているが、２つ以上
の場合も全く同一の結果となることは明らかである。

第１図において、移動機の送出した報知要求信号３０が
基地局１および基地局２で同時刻ｔ１に受信されたとす
る。すると基地局１は時刻ｔ１からＴ１１時間経過後に
報知信号長Ｔ０の間だけ電波を発射して報知信号１０を
、また基地局２は時刻１＋からＴ２１時間経過後に同様
に報知信号２０を送出する。さらに基地局ｌないし基地
局２は時刻ｔ２からＴ１□ないしＴ。時間経過後に報知
信号ＩＯないし２０を送出する。

なお、時刻む、から時刻ｔ！までの時間は可変としても
よく、一般には移動機が電源投入等した時又は新しいゾ
ーンに移動する場合の移動速度等を勘案して決める。こ
こではたとえば４秒であるが、移動機が複数ある場合は
一般的にこの値（４秒）よりも短（なる。

このように基地局１では時間’ｒ、、、　’Ｉ”Ｉｔを
、基地局２では時間Ｔ　ｔ　ｌ＋　Ｔ　ｔ　！をランダ
ムに変更しているので、たとえ基地局ｌと基地局２で略
同時刻に報知要求信号が受信されても、各基地局からの
報知信号１０．２０は信号衝突なく移動機で正しく受信
される。

なおここでランダムな時間’Ｉ’ａｎ　（ｍ、　　ｎは
正の整数）の最大値と最少値は、繰り返し時間（例えば
４秒）を勘案して、これより十分率さい範囲としている
。

（変形例） （１）移動機が応答要求する発呼信号に対して同時に複
数の基地局が応答することにより信号衝突が発生する場
合等の回避策としては、位置登録制御により移動機が記
憶している各基地局固有のＩＤ信号の中から、例えば条
件の良い（受信電界強度の強い）順に応答する方法でも
よい。

（２）受信変形例（１）に加えて、さらに上記のランダ
ム制御を組合わせてもよい。

（３）第３図の信号衝突回避制御部１では、内蔵するマ
イクロコンピュータにより一定のタイマー（例えば４秒
）を設定し、これとランダム信号９との論理和により、
前記繰り返し時間をランダム化して用いてもよい。

（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明によれば小ゾー
ンで構成され隣接するゾーンで共通の制御チャネルを用
いる移動通信方式において、各基地局が一定のアルゴリ
ズムに従う時間間隔で発生する報知要求信号に応答する
報知信号を時間的にランダムなタイミングにして、かつ
間欠的に送出し信号衝突を実質的に回避することにより
、位置登録制御が円滑に実行される効果がある。

また、隣接するゾーンで共通の制御チャネルを使用する
ため、移動機の移動に伴う制御チャネルの切替え頻度が
減少でき、かつ周波数の有効利用が図れる効果がある。

の−例、第３図は本発明を実現するための基地局に含ま
れる信号衝突回避制御部の一実施例を示すブロック図、
第４図は従来の移動通信方式における一般的なゾーン構
成図である。

特許出願人　　岩崎通信機株式会社 同　　　東京電力株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）サービスエリアを多数の小ゾーンに分割し無線通
   信を行う際に、少なくとも一つの制御チャネルを設け、
   互いに隣接する複数の該小ゾーンで共通の制御チャネル
   を用い、該小ゾーン毎に設置された基地局は位置登録の
   ための位置情報を含む報知信号を移動機宛に送出する移
   動通信システムにおいて、 前記基地局は一定のアルゴリズムに従う時間間隔で発生
   する報知要求信号に応答する該報知信号を時間的にラン
   ダムなタイミングにして、かつ間欠的に送出することを
   特徴とする信号衝突回避方式。