JPH03191623A - 移動体通信システムにおける無線ゾーン切替方法 - 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】 （＋）　　発明の属する技術分野 本発明は小ゾーン構成を用いる移動体通信において、サ
ービス・エリア内の任意の場所から常時移動端末との発
着呼を確保し、通信中の移動端末が移動することにより
通信品質が劣化したとき、その通信品質を満足させる通
信方法とシステムに関するものであり、より具体的には
、周波数有効利用率１通信品質、無線回線の制御能力な
どに優れた通信システムに関するものである。

（２）従来の技術とその問題点 一般に広いサービス・エリア内で移動体通信を行う際に
、１個の無線基地局が全エリアをカバーしてサービス・
エリア内の移動体と通信を行う方式を大ゾーン方式と呼
んでいる。これに対し、小ゾーン方式とは、サービス・
エリアを複数の小エリアに分割し、分割された各エリア
内に各１個の無線基地局を設置し、そのそれぞれのエリ
ア内にいる移動無線機はこれらの無線基地局と通信を行
うものである。

従来の小ゾーン方式は、例えば現在商用サービス中のＮ
ＴＴの自動車電話方式の中で採用されている〔文献　吉
用他“′自動車電話無線回線制御“。

日本電信電話電気通信研究所研究実用化報告Ｖｏｌ。

２６、Ｎα７　１８８５頁〕。

まず、サービス・エリア内のどこへでも移動する移動機
に対する着信を処理する方法として、予め知っている移
動機所在地域でのみ一斉に呼出す方法が用いられている
。

位置登録は自動車電話交換局に移動機の位置を通知する
ことにより行われる。移動機の待受けている着信制御チ
ャネルに位置登録のための位置情報に関する信号を送出
しておき、−斉呼出しエリアごとにこの信号を異ならせ
ておく。移動機は位置情報信号が変化したことを検出し
たとぎに、位置登録信号を自動的に送出することによっ
て位置登録がなされている。

次に移動機が発呼する場合には、移動機が所在する制御
ゾーンで使用できる発信制御チャネルを使用する。この
場合、発信制御チャネルの番号を着信制御チャネルで常
時報知しているので、移動機はこれを記憶しておき、そ
の中から空表示のあるチャネル（空線制御方式）を使用
する。基地局側では前述したごとく移動機からの電波を
複数の無線基地局で受信し、その結果移動機の所在する
無線ゾーンを識別しく位置検出）、その無線ゾーンで使
用できる空の通話用チャネルを指定することにより発呼
が可能となる。

更に着呼について説明する。移動機は着信制御チャネル
で待受けている。移動機が別の制御ゾーンに移動した場
合には、断制御ゾーンに使用されている着信制御チャネ
ルに切替える必要がある。

このため、移動機には着信制御チャネルの受信レベルが
所要値以下に低下した場合、着信制御用として割当てた
複数のチャネルから所要レベル以上で受信されるチャネ
ルを選択捕捉する機能があり、移動機が制御ゾーンを識
別する。

従って固定電話網からある移動機に着呼が来た場合、自
動車電話交換局では位置登録されている制御ゾーン（複
数の場合もある）内にあるすべての無線基地局から一斉
呼出をかければ所望の移動基地局が呼出されることとな
る。

以上が実用されているシステムの概要であるが、以下述
べるようなシステムを構築するとなると種々の問題が発
生することになる。

■システムに収容する加入者数（携帯電話機数）を従来
システムより１桁以上引上げ数１０万乃至数百万とする
にはゾーン半径を１桁以上縮少しなければならない。こ
の場合、無線回線制御を上記のごとく集中管理すると制
御信号の多数光、生による制御トラヒックの輻較や、無
線基地局から無線回線制御局までの信号伝送に発生する
絶対遅延時間により超高速制御は不可能となる。

■自動車内のみならず人が車外へ持ち出して歩行中にも
使用可能なようにする。これば究極の電話である“いつ
でも、どこででも、どこへでも”電話がかけられるシス
テム実現の第一歩であるが、このためには移動無線機を
小型化することが必要である。

■使い勝手をよくするため例えば電池の充電周期を長く
する必要があり、このため無線送信機出力の低Ｍ（５Ｗ
から１０＋ｍＷ程度へ）をはじめ省電力化が必要である
。

■使用する周波数の利用効率を極力高める必要がある。

これは数百刃という大容量を有する加入者を収容可能と
するシステム実現のための大前提となる点である。

このような要求を満たす一つのシステム提案（試案）と
しては既に本願発明者による提案がなされている〔文献
、伊藤“携帯電話の方式検討−無線回線制御とルーチン
グを中心に−”電子通信学会技術研究報告Ｃ３８７−１
６昭和６２年５月〕。

この提案によると、次のような条件を備えている。

■システムに収容される加入者数は我国の全国民を対象
にすることができる。

０人が携行可能な大きさに実現可能である。

■コードレス電話並に小型軽量化が可能である。

但し送信電力は１０訃程度である。

■無線ゾーンの大きさとして半径２５ｍ程度を想定する
と、所要周波数帯域は２〜３　ＭＨｚで十分である。

■システム制御を各携帯電話機が主導して行う等制御を
分散化する。

［相］携帯電話親装置の所有する無線による送受信能力
は１組の送受信機即ち無線１チヤネルで十分である。

■［相］項の送受信機はマルチチャネルアクセス能力を
有する外、無線回線制御能力即ち制御チャネル使用能力
と無線回線通話能力即ち通話チャネル使用能力とを有す
ることとする。

また、上記のような半径２５ｍというような極小ゾーン
方式を採用するシステムで問題となる携帯電話機の位置
登録に関しては、次の文献で提案されている。

［文献　伊藤“携帯電話の方式検討−複数位置登録の提
案とシステム動作への応用−電子情報通信学会技術研究
報告ＲＣ３８８昭和６３年９月〕この提案を用いると次
の問題点に関し解決が図られることになった。

■半径２５〜１００ｍという小小ゾーン（マイクロセル
）を用いる小ゾーンシステムでは一つの無線基地周当た
りのサービス・エリアが極端に狭く、送信アンテナ−受
信アンテナ間の距離が短いので近距離電波伝播特性に従
う領域となり、かつ地形、地物の影響により複雑な様相
を呈する。

このような状態にあるサービス・エリアにおいて、移動
体から位置登録を行うと多数の無線基地局で移動無線機
からの信号が受信可能となり、どのエリアに存在するか
を決定することが困難になるが、良好に信号を受付けた
複数の無線基地局に関し位置登録することにした。この
結果発着呼が容易になった。

■位置登録のための制御信号の使用が減少し、電波干渉
が減少する。

０通話中の移動にともなうゾーン切替が容易になった。

■通話トラヒック輻較時の対策が立てやすくなり、かつ
呼損が減少する。

■送受信ダイパーシティを容易に適用することが出来、
通話品質向上に役立てることが可能となる。

以上の利点が明らかになったが、以上の諸事項を満たす
具体的なシステムはまだ実用されていない。

上記のうち特に■のゾーン切替については、自動車電話
システム等比較的無線ゾーンの大きさの大きいシステム
においては採用されている外、人が携行する携帯電話シ
ステムにおいては、ゾーン切替にともなう瞬間の介在が
生ずる等実用上不便な方法しか存在していない。また、
−旦ゾーン切替に失敗した場合、通信品質の劣化により
通話者の意図に反する通信の終了すなわち通話断を余儀
なくされていた。

（３）発明の目的 本発明の目的は、以上の従来技術の下にマイクロセルを
用いる移動通信方式として周波数利用率が高く、大容量
を有する加入者を収容出来、かつ通話トラヒック密度の
高いサービスエリア内においても円滑に多数の呼処理を
可能とする外ゾーン切替においても既存のシステムでは
通話者の意に反して強制切断してしまう場合においても
可能なかぎり通話の連続性を維持するための手段をとる
ことにより、サービス性の高いシステムを構築すること
のできる移動体通信システムにおける無線ゾーン切替方
法を提供することにある。

（４）発明の構成及び作用 第１図は本発明を大規模高層ビルＢ３（地下３階）〜２
１Ｆ（地上２１階）内をサービス・エリアとするシステ
ムに適用した場合の一実施例である。

同図において交換装置ＰＢＸは公衆回線ＣＯおよび本発
明システムの主要な構成物である無線制御装置とのイン
タフェイス機能を有する。

本発明システムは無線系制御装置（無線系制御装置ＲＣ
Ｅ’、）、固定無線局（固定無線局ＦＲ３）、携帯電話
機（携帯電話４ｆｆｌＰ置）からなり、サービス・エリ
ア内のどこからでも、いつでも、どこへでも電話可能な
サービスを実現するものである。

但し、前体のサービス内容は、携帯電話機Ｐ置相互間、
携帯電話機Ｐ置とビル内固定電話機装置相互間、さらに
は、携帯電話機と外線（構内交換機以遠）に設置された
電話機相互間についても実行可能である。

本発明の特徴は、すでに述べた通りであるが、携帯電話
機の位置登録をはじめ、発着呼動作時等における判断の
中心を従来システムの様に無線系制御装置等の中央でな
く固定無線局もしくは端末に持たせたことにより、中央
にある無線系制御装置の負荷が軽くなり、作業スピード
が上がること、又、これにより端末の増設やシステムの
拡張にも容易に対応可能である。

さらに、携帯電話機の位置登録のとき発呼や着呼時に使
用する制御信号の送受信のための無線チャネルの使用に
際して、周波数の有効利用°や信号伝送時の品質向上を
行うために、各用途に応じ無線チャネルを個別に設定し
、無線システムとして最適設計を可能とした。

以下第１図に示す本発明の構成に用いられている各構成
要素を詳細に説明する。

（ｉ）携帯電話機（Ｐ置） 人が持ち歩く装置であり、携行性、操作性。

保守性が優れていなければならない。無線にて固定無線
局（ＦＲ３）を経由して無線系制御装置ＲＣＥへアクセ
スし位置登録を自動的に行う機能を有する。又、人の歩
行にともない場所の移動があり、別の固定無線局へ位置
登録する必要が生じた場合、上記と同様な動作により無
線系制御装置ＲＣＥへアクセスし位置登録の変更を行う
機能を有する。発着呼動作はサービス・エリア内の任意
の場所から可能である。

また、通話中に歩行により対向して通信している固定無
線局ＦＲ３を変更（ゾーン切替）する必要が生じた場合
には、従来のシステムでは不可能もしくは通話情報を一
時切断する等悪影響を与えていたが、本発明によれば、
後述のように、これらの悪影響のない方式が可能である
。

また、もしシステム内のハードウェアもしくはソフトウ
ェア上の障害、或いは通信トラヒックの状況により上記
のゾーン切替が実行不可能な場合においても、別のシス
テム上の救済方法により可能なかぎり通信の連続を確保
する方式を実現した。

第２図に携帯電話機Ｐ置のハードウェア構成を示す。

第２図において、固定無線局ＦＲ３より送信される無線
信号は受信アンテナで受信される。

この受信信号は共用装置で二分されそれぞれ受信機Ｉお
よび■に入力される。受信機Ｉでは所要のレベルまで増
幅された後復調されその一部は制御部ＣＰＵへ送られ（
２００ｂｐｓの制御信号）、他の出力は二分されその一
方はスイッチｓｗ。

を通り受話器に入力され他方は復号器を通った後制御部
ｃｐｕに入力（２４００ｂｐｓの制御信号）される。制
御部ＣＰＵは記憶部、スイッチおよびキーボードとイン
ターフェイスを有し、それぞれ名称に示される機能を有
する。

次に、受信機Ｈに入力された信号も第２図に示すごとく
受信機■と同様の結線構成を有する。

スイッチＳＷＩおよびＳＷｚはスイッチ駆動部を介して
制御部ＣＰＵの制御により駆動される。

即ち、受信機Ｉ又はＨのいずれかの音声信号が受話器に
入力されるようにスイッチＳＷ１を■又は■に倒すのと
同期してスイッチＳＷ、により受信機Ｉ又はＨの出力に
得られる制御信号を選定して復号器に入力する。

同様にスイッチＳＷ２は送信機と共同で使用される受信
機Ｉ又は■を決定する。また、シンセサイザＩ又は■は
制御部ＣＰＵより発生すべき無線チャネル用の指令信号
を受けて所望の周波数の局発出力を発生させ、受信機Ｉ
又は■および送信機に供給する。受信器■又は■より電
界強度測定用出力を制御部ＣＰＵに供給する。

これば後述の携帯電話機Ｐ置のゾーン切替時に使用する
。

送信機へは三つの入力が加えられる。一つは送話器出力
であり、他は制御部ＣＰＵからの制御信号と制御部ＣＰ
Ｕより符号器を通過した高速信号２４００ｂｐｓである
。これらは送信機で変調により無線信号に変換されて送
信アンテナに加えられ、無線基地局へ送信される。

なお、第２図に示す制御部ＣＰＵにはタイマ一部（図示
せず）が内蔵されており、一定のタイミングにより後述
するような電波の発射停止。

固定無線局ＦＲ３より送信される信号の受信又は受信停
止等に関するタイミング決定情報を提供する。

（ｉｉ）固定無線局（ＦＲ３） 無線系制御装置ＲＣＥからのディジタル下り（無線系制
御装ＷＲＣＥから携帯電話機Ｐ置の方向）信号の復調を
行い、無線変調波に変換し、携帯電話機Ｐ置に送信する
。一方、携帯電話機Ｐ置からの上り（携帯電話機Ｐ置か
ら無線系制御装置ＲＣＥの方向）信号を受信・復調し、
ディジタル信号に変更して無線系制御装置ＲＣＨに伝送
する。

第３図に固定無線局（固定無線局ＦＲ３）のハードウェ
ア構成を示す。

第３図において、携帯電話機Ｐ置より送信される無線信
号は受信アンテナで受信される。

この受信信号は共用装置で三分され、装置受信機１．　
　Ｉｔおよび■に入力される。受信機Ｉでは所要のレベ
ルまで増幅された後復調され三分割される。そのうちの
一つは復号器を経由して制御部ＣＰＵへ送られ（２４０
０ｂｐｓの制御信号）、他はスイッチＳＷ、、を経由し
て制御部ＣＰＵへ送られる２００ｂｐｓの制御信号と、
スイッチＳ　Ｗ　１３を経由してＦＲ３／ＲＣＥインタ
ーフェイスへ送られる信号である。制御部ＣＰＵは記憶
部ＲＡＭとインターフェイスを有する。

次に、受信機Ｈに入力された信号も第３図に示すごとく
受信機Ｉと同様の結線構成を有する。

スイッチＳＷ、および５Ｗｌｚは制御部ＣＰＵの制御の
下でスイッチ駆動部により駆動される。

即ち、スイッチＳ　Ｗ　Ｉ　３では受信機Ｉ又は■のい
ずれかの音声信号がＦＲ３／ＲＣＥインターフェイスに
入力されるように■又は■に倒されるのと同期して、ス
イッチ５ＷＩｌでは制御部ＣＰＵに入力される低速制御
信号（２００ｂｐｓ）が選定される。

同様にスイッチＳＷ、ｔは送信機と共同で使用する受信
機Ｉ又は■を決定する。またシンセサイザＴ、　　ＩＴ
または■は制御部ＣＰＵにより発生すべき無線チャネル
用の指令信号を受けて所望の周波数の局発出力を発生さ
せ、受信機１．　　Ｉｆおよび■と送信機に供給する。

これは後述の携帯電話機Ｐ置のゾーン切替時等に使用す
る。

受信機■は干渉妨害検出器の役目を果すもので、送信機
よりの電波発射に先立ちその無線チャネルを使用してい
る携帯電話機Ｐ置が近傍にいて妨害を与えないか否かを
検査するために使用される。

送信機には三つの入力が加えられる。一つは送話相手者
の音声信号であり、他は制御部ＣＰＵからの制御信号と
制御部ＣＰＵより符号器を通過した高速信号２４００ｂ
ｐｓであり、これらは送信機で変調により無線信号に変
換されて送信アンテナに加えられ携帯電話機Ｐ置へ送信
される。

なお、第３図に示す制御部ＣＰＵにはタイマ一部（図示
せず）が内蔵されており、一定のりイミノジにより後述
するように固定無線局（ＦＲ３）が送信する報知信号の
モードの変更や電波の発射停止等に関するタイミング決
定情報を提供する。

次に、通話トラヒックの高いサービスエリアにおいて、
多数の携帯電話機との同時通話を可能とする複数固定無
線局（ＭＦＲ３）の構成を第１５図に示す。

第１５図において、破線で囲んだ内部の構成は第３図と
同じである。即ち、第１５図においては第３図に示され
る固定無線局が複数個同一場所に設置されていることを
示す。これら複数個の固定無線局からの制御信号の送信
は後述する方法により制御信号送信制御部の制御に従う
ことになる。同制御部による送信制御は待受時にある固
定無線局に対し行われ、信号送出の頻度をシステムで定
める一定の値以下に制限するため制御信号送信可能の固
定無線局数を制限しかつ同一時刻に送信可能な固定無線
局数を１局に限定する作用を有する。なお、携帯電話機
と通話を開始した固定無線局に対しては、送信制御は行
わない。また各固定無線局の受信部は常時待機（電源オ
ン）状態にある。第１５図に示す複数個を無線局の具体
的なシステム動作は後述するが、上記の制御を行うこと
により、実質的には第３図に示す固定無線局と同一であ
る。

（ｉｌ無線系制御装置（ＲＣＥ） 無線系制御装置（ＲＣＥ）は携帯電話機（Ｐ置）の所在
位置の電波ゾーンをカバーする固定無線局（ＦＲ３）と
その携帯電話機Ｐ置と１対ｌの対応関係にある交換装置
ＰＢＸ内線とを発信／着信時に接続し、通話路を形成す
る装置である。無線系制御装置ＲＣＥはＰＣＭスイッチ
の通話路からなり、マイクロプロセッサで接続される。

無線系制御装置ＲＣＥのブロック図を第４図に示す。こ
の第４図において、携帯電話機Ｐ置からの位置登録とそ
れを通知した固定無線局ＦＲ３とをリンクさせて記憶ユ
ニットＭＥＭに記憶しておく、交換装置ＰＢＸの内線電
話機Ｆ置からの着信呼があると、配下のすべての固定無
線局ＦＲ３に対し被呼携帯電話機Ｐ置のＩＤを加えた着
呼信号を送信する。これを受信した固定無線局ＦＲ３で
は自らの記憶部（ＲＡＭ）を検索し、この結果被呼携帯
電話機Ｐ置のＩＤが選び出されれば自固定無線局ＦＲ３
よりその携帯電話機Ｐ置を呼び出す。そして交換装置Ｐ
ＢＸ内線と固定無線局ＦＲ３との間の通話路を接続する
。

携帯電話機Ｐ置からの発信の場合は、これを固定無線局
ＦＲ３経由で受は付け、その携帯電話機Ｐ置と対応関係
にある交換装置ＰＢＸの内線電話機Ｆ置に発信する。そ
して交換装置ＰＢＸの内線と固定無線局ＦＲ５との間の
通話路を接続する０通話中の固定無線局ＦＲ３から終話
通知であると、その通話路を切断する。

無線系制御袋ｆｉＲｃＥの主な機能としては、次の通り
である。

ａ）交換装置ＰＢＸの内線電話機Ｆ置と携帯電話機Ｐ置
との１対１の対応関係を管理する。

ｂ）携帯電話機Ｐ置からの位置登録を、それが経由して
きた固定無線局ＦＲ３とリンクさせて記憶する。

Ｃ）交換装置１ｉＰＢＸの内線電話機Ｆ置からの着信時
、接続すべき空き固定無線局ＦＲ３を選択し、両者を着
信接続する。

ｄ）携帯電話機Ｐ置からの発信時、接続すべき交換装置
ＰＢＸの内線を決定し、両者を発信接続する。

ｅ）通話中の携帯電話機Ｐ置からのダイヤル。

フッキング信号を交換装置ＰＢＸの内線電話機Ｆ置に伝
送する。

ｆ）携帯電話機Ｐ置が別の電波ゾーンへ通話中に移動し
たとき、そこの固定無線局ＦＲ３へ携帯電話機Ｐ置をつ
なぎ変える。

ｇ）通話中の固定無線局ＦＲ３から終話通知があると、
その通話路を切断する。関連する交換装置ＰＢＸの内線
電話機Ｆ置、固定無線局ＦＲ３および携帯電話機Ｐ置を
空き状態にする。

以上述べた無線系制御装置ＲＣＥ、固定無線局ＦＲ３、
携帯電話Ｐ置を総合的に動作させたシステム動作につい
て説明する。

本発明によるシステムでは集中制御方式に代わり分散制
御方式を採用している。

システムは無線系制御装置ＲＣＥ−固定無線局ＦＲ３の
有線区間と、固定無線局ＦＲ３−携帯電話機Ｐ置ｌ０無
線区間の２つに別れる。

無線系制御装置ＲＣＥは、着信があった場合、これを固
定無線局ＦＲ３に通知する。

固定無線局ＦＲ５から、回線設定の要求を受けた場合こ
れに従い指定された回線の接続を行う。

ある固定無線局ＦＲ３から他の固定無線局ＦＲ３への通
信の中継を行う。

無線系制御装置ＲＣＥからの着信情報を受けた場合、ま
たは携帯電話機Ｐ置より発信要求を受けた場合、無線回
線の設定を行うが、この際の無線回線の選択は、携帯電
話機Ｐ置が行う。

位置登録は携帯電話機Ｐ置が自己のサービス可能な固定
無線局ＦＲ３を調べ、その結果を固定無線局ＦＲ３に直
接または、間接的に通知し自己の登録を行う。

また、通話回線の設定は、無線回線、その後有線回線の
順に設定される。

従って、呼が発生した時、まず携帯電話機Ｐ置により固
定無線局ＦＲ３が選択され、無線回線の設定が行われる
。

その結果選択された固定無線局ＦＲ３は、無線系制御装
置ＲｃＥに指示して外の回線と接続を行い通話回線の設
定を完了する。

以上のように位置登録をはじめ、発着呼時の回線設定動
作登録における判断の中心を携帯電話機Ｐ置に持たせる
ことにより制御の分散化を図る。

分散制御により無線系制御装置ＲＣＥの負荷を軽くする
と同時に、無線回線の設定が固定無線局ＦＲ３−携帯電
話機Ｐ置ｌ０の最小限の区間で行えるため、回線設定時
間の短縮ができる。

さらに、制御用の無線チャネルとしては従来システムの
ように一個（正確には一つの無線ゾーン当たり１個）を
限定せず、位置登録９発呼９着呼等用途別に複数個を同
時使用可能とした０例えば制御チャネルａ（Ｐｃ−ｃｈ
と略記）は位置登録チャネルとし、以下説明する報知１
位置登録および位置登録抹消を行わせる。一方、制御チ
ャネルｂ（Ｃｃ−ｃｈと略記）は発着信制御チャネルと
し、着信１発信ゾーン切替を行わせる。なお、発信。

着信にそれぞれ別チャネルを討−当てることも可能であ
るが、以下の説明ではこれを１個に割当した場合を説明
する。上記のように制御用無線チャネルを複数使用する
理由は以下■〜■の通りである。

■　１個の場合に比べ処理能力が大幅に増加する。

これは単純に考えても２個にすれば、２倍、３個にすれ
ば３倍の処理能力を期待し得るが、更に■に記すように
信号のフォーマットが統一可能であり、信号トラヒック
の能率向上が図れるためそれ以上の処理能力を期待する
ことが出来る。

■位置登録９発着信にかかわる信号のフォーマットハ第
５図（Ｃ）、　（ｄ）、　（ｅ）、　（ｆ）、　（ｋ）
、　（１）に示すようにそれぞれ異なっており、従って
一つの制御チャネルで送受信を行わせると、一つの信号
と他の信号間に空が出来たりして能率が悪い。−方、−
個のみのフォーマット或いは１個にしな（とも種類を減
少させれば、能率の向上が期待できる。

■例えば、ある携帯電話機から位置登録信号を送出する
際に、事前に近傍に居る他の携帯電話機から構成される
装置登録信号をモニターしておき、固定無線局から送信
されて来る送信タイミングに合わせて送出する事にすれ
ば、信号衝突の防止が可能となり、無線の電波発射がな
くなり、干渉妨害の減少と周波数の有効利用とが可能と
なる。

■位置登録には２４００ｂｐｓ、発着信には１２００ｂ
ｐｓ等をシステム動作の種類別に制御信号速度を別々に
設定することが可能となり、信号の信頼度とトラヒック
密度とをそれぞれのシステムでの最適値に設定すること
が可能となり設計が行い易くなる。

■■−■の結果システム動作が迅速となり無駄な接続遅
延時間が減少する。

その他、無線回線制御のための制御信号速度を２４００
ｂｐｓと高速化し、また通話状態にては１００ボーの帯
域外制御信号を採用することにより、より一層の回線設
定時間の短縮効率化及び、制御チャネルの占有時間の短
縮を図ることが可能である。

以上の構成と条件を前提として、次に本発明のシステム
の動作を、（ｉ）位置登録関係、（ｉｉ）着信、（ｉｉ
１発信、（１ｖ）ゾーン切替について以下順次説明する
。

■」餌【免Ｗ艮保 呼が生起゛した場合、まず携帯電話機Ｐ置と固定無線局
ＦＲ３Ｏ間で無線回線を設定するため制御が行われるが
、サービス・エリアを任意に移動する携帯電話機Ｐ置に
対して、これを効率よく行うために固定無線局ＦＲ３に
おいては、自己のサービス圏内（ゾーン）に在圏してい
る携帯電話機Ｐ置を常に把握し、また携帯電話機Ｐ置に
おいても同じように自己のサービス圏内（ゾーン）に在
圏している固定無線局ＦＲ３を常に把握している必要が
ある。このために位置登録を行う。

携帯電話機Ｐ置からの位置登録を円滑に行わせるため、
固定無線局ＦＲ３より状態により異なる第５図（ａ）（
ｂ）の様な二種類の報知信号を送出する。

■報知信号１ 携帯電話機Ｐ置に対しての報知のみを目的とした報知信
号 ■報知信号２ 携帯電話機Ｐ置に対しての報知と共に、着信情報を含む
着信情報の伝達を目的とした報知信号 固定無線局ＦＲ３の報知モードについて、次の３モード
を設定する。（第６図参照） （イ）静止モード このモードにあるときは、Ｐｃ−ｃｈ、Ｃｃ−ｃｈの監
視のみを行う。

（［１）報知モード１ このモードにあるときは、Ｐｃ−ｃｈにて、着信情報が
発生している場合は報知信号２、そうでない場合は報知
信号ｌを、例えば４秒±α間隔で２０秒間間欠送信する
。

（ハ）報知モード２ このモードにあるときは、Ｐｃ−ｃｈにて、着信情報が
発生している場合は報知信号２、そうでない場合は報知
信号１を、例えば４秒±α間隔で１０分間間欠送信する
。

位置登録は、各ゾーン毎に固定無線局ＦＲ３と携帯電話
機Ｐ置との間で以下のように相互作用により行われる。

基本的には固定無線局ＦＲ３は、自己のサービス圏内に
携帯電話機Ｐ置が在圏している間は、報知（制御信号の
送出）を行う必要があり、また携帯電話機Ｐ置が在圏し
ていないと判断した場合には報知を停止し静止モードに
入る。

このモード遷移するための判断は各固定無線局ＦＲ３に
おいて単独に次のようにして行われる。

■　固定無線局ＦＲ３は、電源投入時及び、通話状態９
着信状態から待機状態へ状態遷移した場合、自己のサー
ビス圏内に携帯電話機Ｐ置が在圏してるか否かの判断を
する必要がある。

そこで、無条件に報知モードｌに入る。

■　報知モードｌの期間中に、携帯電話機Ｐ置よりの報
知要求信号、あるいは位置登録要求信号を受信しなかっ
た場合、■に示すように報知モード１終了後、静止モー
ドへ入る。

■　報知モードｌの期間中に、携帯電話機Ｐ置からの報
知要求信号あるいは、位置登録要求信号を受信した場合
、携帯電話機Ｐ置が在圏していると判断し、その時より
報知モード２に入る。

■　固定無線局ＦＲ３が静止モードのとき着信情報が発
生した場合、その時より報知モード１に人る。

■　また静止モードのとき携帯電話機Ｐ置よりの報知要
求信号、あるいは位置登録要求信号（これらは、位置登
録専用の制御チャネルａで送信される）を受信した場合
、携帯電話機Ｐ置が在圏じていると判断し、その時より
報知モード２へ入る。

■　報知モード２０期間中に、携帯電話機Ｐ置よりの報
知要求信号、あるいは位置登録要求信号を受信しなかっ
た場合、携帯電話機Ｐ置が在圏していないと判断し、報
知モード２を終了する。

■　この時、報知モード２の期間中に着信情報が発生し
た場合で、発生より２０秒以上経過している場合、静止
モードへ入る。

■　報知モード２終了後、報知モード２の期間中に着信
情報が発生した場合で、発生より２０秒以上経過してい
ない場合、報知モードｌへ入る。

次に固定無線局ＦＲ３の位置登録制御について説明する
。固定無線局が動作オンの状態になると報知信号１の送
信を開始する。この送信はタイマ１のタイムアウトまで
継続される。固定無線局ＦＲ３は、報知信号１又は２送
信中（報知モード（１゜２））、あるいは静止モードに
あるときに、携帯電話機Ｐ置よりの位置登録要求信号を
受信した場合、その中に自己のＳＩＤが含まれていると
きは、同信号に含まれるＰＩＤについて位置登録処理を
行い１．その携帯電話機Ｐ置へ位置登録応答信号を送信
する。

これが完了すると報知信号ｌの送信はそのまま継続され
る。また、携帯電話機Ｐ置よりの上記の信号を受信しな
いときは、着信情報の発生を待つことになるが、発生が
あればその後は報知信号２を送信し、報知動作を継続す
ることどなる。

また、着信情報が消滅しなければ報知信号２の動作を継
続させ、報知信号送出期間タイマの終了により報知信号
１の送出を経て静止モードへと移行するか、いずれの期
間においても携帯電話機Ｐ置からの報知要求信号等の受
信につとめることになる。なお、上述のうち着信情報消
滅があればこの時点から報知信号Ｉの動作へ移行する。

なお、位置登録処理としては、自己のメモリ（第３図の
記憶部）に“ＰＩＤ登録テーブル“（第１表）を生成し
、そこに同信号に含まれているＰＩＤを登録すると共に
、無線系制御装置ＲＣＥに対して位置登録要求コマンド
を送出することによって、これを通知する。

ここで電界強度は位置登録要求信号の受信電界強度、登
録タイマーは登録した時よりスタートし、最大１８０回
７１０秒（３０分）である。さらに、在圏状態は、着信
が生起し、後着信放棄となった場合で、無線系制御装置
ＲＣＥより着信タイマエラーの通知を受けた時、在圏不
明状態とする。また、在圏不明となった携帯電話機Ｐ置
よりの信号を受信した等、携帯電話機Ｐ置の在圏が確認
された場合、在圏中とする。

第 表 次に固定無線局ＦＲ３Ｏ位置立録抹逍皿四について説明
する。

携帯電話機Ｐ置よりの位置登録抹消要求信号を受信した
場合、その中に自己のＳＩＤが含まれている場合のみ同
信号によって指定される固定無線局ＦＲ３（位置登録抹
消をさせたい固定無線局ＦＲ３）に対して、無線系制御
装置ＲＣＥ経由で、これを通知すると共に携帯電話機Ｐ
置に対して位置登録抹消応答信号を送信する。

通知を受けた固定無線局ＦＲ３は、自己の°“Ｐ１Ｄ登
録テーブル”上の該当するＰＩＤを抹消する。

第７図に位置登録の動作の流れの図を示す。

次に携帯電話機Ｐ置からみた位置登録制御について第１
４図のフローの図を用いて説明する。

携帯電話機Ｐ置は、固定無線局ＦＲ３からの報知信号を
受信し、その電界強度を調べ一定値以上である場合、自
己のサービスが可能と判断しその固定無線局ＦＲ３に対
して位置登録を行うと同時に、位置登録を行った固定無
線局ＦＲ５について第１表に示した自己の内部テーブル
に登録する。

このため自己の存在を知らせ報知信号の送信を促すため
に、携帯電話機Ｐ置は電源投入時及び通話状態から待機
状態に遷移した時、固定無線局ＦＲ３に対して報知要求
信号を送信する。

固定無線局ＦＲ３ではこの信号を受信して、携帯電話機
Ｐ置に対し報知信号を受信した事を通知する。携帯電話
機ではこの信号を受信した場合は以下に説明するＳＩＤ
検索動作に移行するが、受信出来なかった場合、移動の
ためゾーンの周辺にある等の理由により、固定無線局Ｆ
Ｒ３からの報知が検出できなくなってから例えば１０秒
（報知無検出許容時間＝４秒Ｘ２．５：報知周期）経過
した後に報知要求信号を送信する。

更にこれに加え、固定無線局ＦＲ３からの報知信号を受
信している場合でも、その受信レベルが一定値以下で規
定回数受信した場合に、携帯電話機Ｐ置より報知要求の
送信をする。

さて報知信号を受信した場合には、同信号に含まれてい
るＳＩＤについて、自己の内部の“”ＳＩＤ登録テーブ
ル”　（第２図の記憶部）を検索する。

その結果、もし受信した報知信号を送って来た固定無線
局ＦＲ３が位置登録済であれば、°そのＳＩＤに付随す
る位置登録情報（“電界強度”及び“登録タイマ”）を
更新するが、位置登録済でなく未登録の固定無線局であ
れば、これは、携帯電話機Ｐ置が移動により新しい無線
ゾーンへ移行し、そこに配置されている固定無線開局Ｆ
Ｒ３より報知信号を受信した場合であるから、位置登録
動作を実行する。

位置登録処理としては、位置登録要求信号を送信し、同
固定無線局ＦＲ３からの位置登録応答信号の受信待ちに
入る。その後、規定待ち時間内に位置登録応答信号を受
信した場合、その“ＳＩＤ登録テーブル°゛に“”ＳＩ
Ｄ”　　　“電界強度”及び“登録タイマ”についてこ
れを登録する。

位置登録応答信号を受信しなかった場合は、位置登録要
求信号を再送信する。規定回数再送信しても受信しなか
った場合は、位置登録失敗として”ＳＩＤ登録テーブル
”への登録は行わない。

さて上記の場合に、ある固定無線局ＦＲ３へ位置登録さ
れた状態で前記固定無線局からの報知信号を未受信のま
ま一定の時間が経過すると、携帯電話機の前記固定無線
局への登録状態は「登録抹消保留状態」となる。この状
態になると、これ以降の新規に位置登録を完了した固定
無線局ＦＲ３に対して前記ｒ抹消保留状態」にある固定
無線局ＦＲ３のＳＩＤを付与した位置登録抹消信号を送
信する。固定無線局ＦＲ３は携帯電話機からの位置登録
抹消信号を受信した場合、その中に自己のＳＩＤが含ま
れている場合のみ同信号によって指定される固定無線局
ＦＲ３（位置登録抹消をさせたい固定無線局ＦＲ３）に
対して、無線系制御装置ＲＣＥ経由で、これを通知する
と共に携帯電話機Ｐ置に対して位置登録抹消応答信号を
送信する。

通知を受けた固定無線局ＦＲ３は、自己の“ＰＩＤ登録
テーブル”上の該当するＰＩＤを抹消する。

また上記で「登録抹消保留状態」の情報がなければ、移
動により固定無線局ＦＲＳの登録境界状態（受信電界低
下による）に近いと判断されると、報知要求周期に従っ
て報知要求信号を送信し、上記の判断をしないか或いは
タイマーアップ近（で登録確認状態の情報がなければ、
別の固定無線局ＦＲ３の近くに居るはずであり、報知信
号の受信につとめることになる。

最後に無線系制御装置ＲＣＥにおける位置登録制御を説
明する。

無線系制御装置ＲＣＥは、位置登録制御についての直接
の判断機能は持たず、固定無線局ＦＲ５より通知される
位置登録についての結果情報のみ管理する。管理は、無
線系制御装置ＲＣＥ内で“ＰＩＤ−３ＩＤ登録テーブル
°”（第４図のＭＥＭ）を生成し、固定無線局ＦＲ３か
ら通知される情報により、登録または抹消を行う。

固定無線局ＦＲ３より通知される情報として“位置登録
情報パ及び“位置登録抹消情報”の２つがあり、それぞ
れ°“位置登録要求コマンド”及び°“位置登録抹消コ
マンド”により通知される。

また、無線系制御装置ＲＣＥは、“位置登録抹消コマン
ド“について、同コマンドに含まれる指示により特定ま
たは全ての固定無線局ＦＲＳに対して、これを中継送出
する。

第１１図は、位置登録の動作例を示すフロー図で、第７
図に対応するものを別の表現で示したものである。

（ｉｉ１着信 無線系制御装置ＲＣＥでは、交換装置ＰＢＸからの着信
を受けた場合、その呼について着信制御を行う０着信制
御を行うに際し、無線系制御装置ＲＣＥ内部に“着信Ｐ
ＩＤ登録テーブル”　（第４図のＭＥＭ）を生成し着信
制御を行う。

無線系制御装置ＲＣＥの着信呼の設定と接続は次の順序
で行う。

■着信時無線系制御装置ＲＣＥは、着信ＰＩＤについて
“°着信ＰＩＤ登録テーブル゛°に登録した後、全ての
固定無線局ＦＲ３に対して着信開始実行指示Ｇコマンド
を送出する。

固定無線局（ＦＲ３）では、この指示を受けて着信用制
御チャネルを用いて被呼携帯電話機宛着信信号を送信す
る。これに対し、周辺に居る携帯電話機でこれを受信し
た場合■〔確認した後、通話用の空チャネルを検索し、
それを見出した場合そのチャネルの指定と無線回線接続
要求信号とをその固定無線局ＦＲ３宛返信する（第８図
（ａ）参照）。

■無線回線接続に成功したある一つの固定無線局ＦＲ３
より着信設定要求コマンドを受は取った場合、全ての固
定無線局ＦＲ３に対して着信呼の着信対象が決定した旨
を通知するために、着信設定完了通知Ｇコマンドを送出
する。

これと同時に“ＳＩＤ状態テーブル”の着信設定を行っ
たＳＩＤに着信ＰＩＤを登録して、着信モードとする。

■固定無線局ＦＲ３より、着信応答要求コマンドを受け
た場合、“”ＳＩＤ状態テーブル”を参照して、当該Ｓ
ＩＤが着信モードにあることを確認した後、固定無線局
ＦＲ３と交換装置ＰＢＸの回線接続を行うと共に、“Ｓ
ＩＤ状態テーブル”上の当該ＳＩＤを通話モードにモー
ド変更登録し、“着信ＰＩＤ登録テーブル”から、当該
ＰＩＤを抹消する。

これにより、着信呼処理を終了する。

固定無線局ＦＲ３の着信呼制御は次の順序で行う。

無線系制御装置ＲＣＥよりの、着信開始実行指示Ｇコマ
ンドを受けたとき、待機状態で且つ、自己の“ＰＩＤ登
録テーブル”に当該ＰＩＤが登録されている場合、外着
発信状態に入り以下の外着発信処理を行う。

■Ｃｃ−ｃｈにて、着信開始実行指示Ｇコマンドで指定
されるＰＩＤに対して着信信号の送信処理を行い、携帯
電話機Ｐ置よりの着信応答信号受信待ちに入る。

その後、携帯電話機Ｐ置よりの着信応答信号を受信し、
同信号の宛先ＳＩＤの中に自己のＳＩＤが含まれている
場合、携帯電話機Ｐ置主導権の下に無線回線接続処理を
行う。

■無線回線設定が完了し、携帯電話機Ｐ置よりの無線回
線接続要求信号を受信した場合、無線系制御装置ＲＣＥ
に対して着信設定要求コマンドを送出し、無線系制御装
置ＲＣＥ経由で全ての固定無線局ＦＲ３に対してこの旨
を通知する。

■固定無線局ＦＲ３は、携帯電話機Ｐ置に対して着信音
鳴動させるために着信音鳴動信号を送信する。その後、
携帯電話機Ｐ置より自己宛ての通信大信号を受信した場
合、無線系制御装置ＲＣＨに対して、着信応答要求コマ
ンドを送出し通話状態に遷移する。

以上で、外層発信処理を終了する。第８図はこの場合の
状態遷移図を示す。

次に！線皿線倹綾処理について説明する。

固定無線局ＦＲ５は、Ｃｃ−ｃｈの上り、及び下りにつ
いて、キャリア検出を行う。この結果空きであることが
確認出来たとき携帯電話機Ｐ置に対して着信信号を送信
する。着信信号送信完了後、例えば１秒間携帯型話機Ｐ
置からの応答を待ち受ける。

この間に携帯電話機Ｐ置からの応答が無い場合、待ち受
は終了後、α秒経過した後、再び着信信号を送出（再送
）し、１秒間の待ち受けに入る。（αは、固定無線局Ｆ
ＲＳ毎に独立して設定されるランダム・タイミングによ
り決まる。）この間にも携帯電話機Ｐ置からの応答が無
い場合、無線回線接続失敗となる。

着信信号の信号要素は、第５図（ｅ）の通りである空通
話チャネルは、固定無線局ＦＲ３が前もって空検出済み
の５−ｃｈの１チャネル分の情報である。

これに対する携帯電話機Ｐ置着信応答信号送信について
説明する。

携帯電話機ＰＴＰ、Ｌは、Ｃｃ−ｃｈにおいて、自己宛
てに最初に到来した固定無線局ＦＲ３からの着信信号の
受信完了時より最大１秒間の間に受信した着信信号の内
から、以下に示す判断基準から１つ選択する。

■着信信号中で、指定される５−ｃｈ情報について、携
帯電話機Ｐ置側で前もって空検出済みの５−ｃｈ情報と
比較し、一致する情報を持つ着信信号を調べる。

■空５−ｃｈ情報が一致している着信信号の内から、信
号受信電界強度が大きく最良の品質の信号を選ぶ。

この時、上記のレベルの受信電界強度を持つ信号が無か
った場合は、残りの受信品質を示した固定無線局ＦＲ３
の中から最初に受信した信号を選ぶ。

■　■、■により選択出来なかった場合は、■の条件を
満足してない信号の内から、■に従って選択する。

上記により選択したＳＩＤを含む着信応答信号を、固定
無線局ＦＲ３に対して返す。

通話チャネル捕捉は、以下により行われる。

■固定無線局ＦＲ３は、自己宛てに携帯電話機Ｐ置より
の着信応答信号を受信した場合、これに従い、指定され
た３つの５−ｃｈについて、順次空検出を行う。空５−
ｃｈを検出したら、そこで携帯電話機Ｐ置に対してチャ
ネル切替完了信号を約０．５秒間連続送信する。この間
に、携帯電話機Ｐ置よりの無線回線接続要求信号を受信
しなければならない。

５−ｃｈが空きでなかった場合、及び約０．５秒間のチ
ャネル切替完了信号の連続送出を完了した場合は、無線
回線接続失敗となる。

■携帯電話機Ｐ置は、指定した５−ｃｂを順次検索して
、固定無線局ＦＲ３からのチャネル切替完了信号を待ち
受ける。チャネル切替完了信号を受信した場合、固定無
線局ＦＲ３に対して無線回線接続要求信号を送信する。

携帯電話機Ｐ置が固定無線局ＦＲ３からのチャネル切替
完了信号を受信出来なかった場合、携帯電話機Ｐ置側で
、再着信応答処理を行う。これに失敗した場合、携帯電
話機Ｐ置は無線回線接続失敗となり待機状態に戻る。

チャネル切替完了信号及び無線回線接続要求信号の信号
要素は、第５図（６）（ハ）の通りである。

固定無線局ＦＲ５は、携帯電話機Ｐ置よりの無線回線接
続要求信号を受けた場合、無線系制御袋ｆＲｃＥに対し
て、着信設定要求コマンドを送出し、全ての固定無線局
ＦＲ５に対して無線系制御装置１ＲｃＥ経由でこの旨を
通知すると共に、固定無線局ＦＲ３は、無線回線を接続
した携帯電話機Ｐ置に対して、着信音鳴動信号を連続送
信する。携帯電話機Ｐ置は、これを受信している間着信
信号の鳴動を行う。

この後携帯電話機Ｐ置側で、通話人の操作があった場合
、固定無線局ＦＲ５に対して通話人信号を送信し、通話
状態に入る。固定無線局ＦＲ３はこれを受信した場合、
無線系制御装置ＲＣＥに対して着信応答要求コマンドを
送出し、通話状態に入る。

着信鳴動信号と通話大信号の信号要素は第５図（ｉＨｊ
）の通りである。

第１２図（ａ）は、着信の動作例を示すフロー図である
。

（ｉ）発信 携帯電話機Ｐ置は、発信要求が発生した場合発信処理を
行い、固定無線局ＦＲ３との間で無線回線を接続する。

固定無線局ＦＲ５は、携帯電話機Ｐ置との間で無線回線
の接続が完了した後、無線系制御装置ＲＣＥに対して発
信要求コマンドを送出し、通話回線の設定を行う。

発信処理は、初発信処理の場合は携帯電話機Ｐ置内部の
“”ＳＩＤ登録テーブル″（第２図ＭＥＭ）に登録され
ている固定無線局ＦＲ３の内、３つの固定無線局ＦＲ３
を選択し、これに対して発信制御を行う。

また、再発信処理の場合は不特定の固定無線局ＦＲ３（
待機状態にある固定無線局ＦＲ３全て）に対して発信処
理を行う。

以下発信の動作について詳細に説明する。

発信要求が発生した場合、携帯電話機Ｐ置はＣｃ−ｃｈ
（制御チャネル）の下りについて、キャリア検出を行う
。この結果空きであることが確認出来たとき、自己の“
ＳｒＤ登録テーブル”に登録されているＳＩＤの内、条
件が良いＳＩＤを例えば最大３つ選択し、これに対して
第５図（ロ）に示す如き発信信号を発信専用（本実施例
では発着信専用）の制御チャネルである制御チャネル６
Ｃｃｃｈにて送信する。

発信信号は、最大１秒間連続送信し、その間固定無線局
ＦＲＳからの応答を待ち受ける。固定無線局ＦＲ３から
の応答が無い場合、正発信失敗となりｌ＋α秒経過した
後再発信処理に入る。ここでαは、固定無線局ＦＲ３毎
に独立して設定されるランダム・タイミングにより決ま
る。

５ＩＤａ＝ｃ・・・宛先ＳＩＤで、条件の良い順に並ぺ
る。この並びは、固定無線局Ｆ Ｒ３が応答するタイミング情報に なる。

ｃｈａｘｃ　　・・・空通話チャネル情報で、携帯電話
機Ｐ置側で前もって空検出済 みの５−ｃｈ（通話チャネル）の内、 確認時間の新しい順に並べる。

第９図はこの場合の状態遷移図を示す。

固定無線局ＦＲ３は、携帯電話機Ｐ置よりの発信信号を
受信した場合は、その中に自己のＳＩＤが宛先ＳＩＤと
して含まれているとき、同信号で指定される５−Ｃｈに
ついて、これを順次検索する。結果、空５−ｃｈを検出
した場合その５−ｃｈの内、確認時間の最も新しい５−
ｃｈを乗せた第５図（ｔ’）の如き発信応答信号を、宛
先ＳＩＤの並びで指定されるタイミングで、携帯電話機
Ｐ置に対して送信する。

携帯電話機Ｐ置は、固定無線局ＦＲＳからの発信応答信
号を受信した場合、その中から次の条件を満足した信号
を選択する。

■発信応答信号中で、指定される空５−ｃｈ情報につい
て、携帯電話機Ｐ置側で前もって空検出済みの５−ｃｈ
情報と比較し、一致する情報を持つ信号を調べる。

■空５−ｃｈ情報が一致している発信応答の内から信号
受信電界強度が最も大きかった信号を選ぶ。この時、Ｌ
４（受信電界強度を５レベルに区分した時の値であり、
数値が小さくなるに従って電界強度が弱くなる。）の受
信電界強度を持つ信号が無かった場合は、残りＬ３の中
から最初に受信した信号を選ぶ。

■■、■により選択出来なかった場合は、■の条件を満
足してない信号の内から■に従って選択する。

携帯電話機Ｐ置は、上記により発信応答信号を検出した
場合、その信号を送信した固定無線局ＦＲ３に対して固
定無線局ＦＲ３指定信号を送信する。この後、固定無線
局ＦＲ３，携帯電話機Ｐ置装共に通話チャネル捕捉に入
る。

通話チャネル捕捉は、以下により行われる。

■固定無線局ＦＲ５は、自己宛に携帯電話機Ｐ置よりの
固定無線局ＦＲ３指定信号を受信した場合、これに従い
、指定された３つの５−ｃｈについて、順次空検出を行
う、空５−ｃｈを検出したら、そこで携帯電話機Ｐ置に
対してチャネル切替完了信号を約０．５秒間連続送信す
る。

■携帯電話機装置は、指定した５−ｃｈを順次検索して
、固定無線局ＦＲ３からのチャネル切替完了信号を待ち
受ける。チャネル切替完了信号を受信した場合、固定無
線局ＦＲ３に対して回線接続要求信号を送信する。

固定無線局ＦＲ５は、携帯電話機Ｐ置よりの回線接続要
求信号を受信した場合、無線系制御装置ＲＣＥに対して
発信接続要求コマンドを送出すると共に、無線系制御装
置ＲＣＥ経由で全ての固定無線局ＦＲ３に対してこの旨
を通知する。

携帯電話機Ｐ置は、回線接続要求信号の送信を完了した
時より、通話状態に入る。

第９図及び第１２図（ロ）は発信の動作例を示すフロー
図である。

Ｇｖ）　　ゾーン切替 以下ゾーン切替について説明する。

呼が生起して、発信または、着信処理が実行され完了後
通話状態に入る。通話状態においては、回線へのダイヤ
ル信号の送出及び音声信号の送受が可能となるが、携帯
電話機Ｐ置の移動または回線周辺の障害物等の移動（人
も含めて）により、無線回線の状態に変化が生じる。

このため、無線回線の状態を携帯電話機Ｐ置一固定無線
局ＦＲ３との間でお互いに受信電界強度を監視すること
により管理し、必要に応じて、ゾーン切替処理、圏外処
理等の無線回線管理処理を行う。また、通話中の制御信
号の送信は、通話に妨害を与えないために音声帯域外（
Ｓｖｏ−ｃｈ）を用いて行う。

以下ゾーン切替動作に必要な受信レベル制御について受
信レベルを一例として次の５段階ＬＯ，Ｌ１、Ｌ２．Ｌ
３．Ｌ４に設定する場合を説明する。第１５図にはこの
場合の受信レベルのしきい値を示す。

即ち、第１５図の左側の１４．　ｆｆ１３．　ｆｆ１２
．１１は受信レベルしきい値であり、右辺のＬ４．　Ｌ
３．　Ｌ２．　Ｌｌ、　ＬＯは左端のしきい値開に挟ま
れた受信レベル範囲を示す。数式で表現すれば ｅｖ≧１４　−−−−−−−　Ｌ４ １４＞ｅｖ≧ｆｆ１３　−−−−−　Ｌ３１３　＞Ｉｅ
ｖ≧ｆｆ１２　−−−−−　Ｌ２ｆｆｉ２＞Ｉｅｖ≧ｆ
ｌ　　・−−−−−−−Ｌｌｅｖ　＜　１１　−−−−
−−−−　Ｌ　０となる。

以降、“受信レベルＬ×”と記述した場合は、電界強度
がｊ！ｘ−＋＞Ｌｘ≧Ｉｌｘであることを示す。

さて、携帯電話機Ｐ置が通話中に、移動により対向して
通信している固定無線局ＦＲ５との距離が増大して通話
の回線品質Ｑが劣化し、ゾーン切替の必要が生じたとす
る。ゾーン切替には２種類があり、まず第一種ゾーン切
替について説明する。さて携帯電話機Ｐ置の受信の通話
回線品質ＱがＬｌ≦ＱくＬ３、または固定無線局ＦＲ３
におけるその携帯無線機Ｐ置からの信号の受信レベルＬ
、□、がＬｌ≦Ｌ□。＜Ｌ３となった時、固定無線局Ｆ
Ｒ３は無線系制御装置（ＲＣＥ）経由で第５図に）の如
きモニタ要求コマンドを周辺の固定無線局に対し送出す
る。

すると、待機状態にある周辺の固定無線局ＦＲ３は、同
コマンドに従い指定された５−ｃｈのモニタを行う。

第１６図は携帯電話機Ｐ置の受信レベルによる劣化検出
の動作の流れ図である。

また、回線品質ＱがＱ＝Ｌ４に復帰した場合、固定無線
局ＦＲ３は無線制御装！ＲＣＥに対してモニタ中止要求
コマンドを送出すると共に、無線系制御装置ＲＣＥ経由
で周辺の固定無線局ＦＲ３に対してモニタ中止要求の送
出する。

以降便宜上、現在通話中の固定無線局ＦＲ５を゛固定無
線局ＦＲ３ｓ　　、または切替先固定無線局ＦＲ５を“
固定無線局ＦＲ３ｄ”とする。

■切替すべき携帯電話機の確認 モニタ要求を受けた固定無線局ＦＲ３は、同コマンドに
含まれる５−ｃｈ情報に従って、携帯電話機Ｐ置の確認
を行う。即ち、モニタ規定時間内に、モニタ先携帯電話
機装置よりの端末確認信号を受信し、且つ、その信号品
質がＬ３以上である場合、切替端末確認完了とし、切替
制御に入る。

第１７図はモニタ動作の流れ図を示す。

■切替制御 切替先固定無線局ＦＲ３ｄのモニタの結果、携帯電話機
Ｐ置確認信号の確認完了後Ｃｃ　−ｃｈにて、当該携帯
電話機Ｐ置に対してゾーン切替要求信号（Ｓ　ｖｉ　　
ｃｈ）第５図（ｎ）の連続送信を行い、ＣＨｓ（切替先
５−ｃｈ）にて当該携帯電話機Ｐ置からの自己宛の回線
リンク要求信号（Ｓｖｏ−ｃ）の受信待ちに入る。この
時、切替先固定無線局ＦＲ３ｄ側で既に空検出済５−ｃ
ｈｓ情報で、空検出済みの５−ｃｈＯ中の最新のもの３
チヤネルをゾーン切替要求信号に乗せる。

次に携帯電話機Ｐ置は、切替先固定無線局ＦＲ３ｄから
の自己に対するゾーン切替要求信号をＣｃ−ｃｈにおい
て受信レベル（信号品質）Ｌ３以上で受信した場合、当
該ゾーンｄ　（ＦＲ３ｄ）に対してＣＨｓにて回線リン
ク要求信号（第５図（０））の連続送信を開始し、ＣＨ
ｄにてゾーンｄ（ＦＲ３ｄ）からのＦＲ３確認信号の受
信待ちに入る。

回線リンク要求信号には、以下に従って選択したＣＨｄ
情報を乗せる。

即ちゾーン切替要求信号に含まれていたＳ　−ｃｈ情報
３ｃｈについて、順次空検出を行い、最初に空と判断し
たｃｈをＣＨｄとする。或いは、ゾーン切替要求信号に
含まれていた５−ｃｈ情報３ｃｈについて空検出の結果
、空でなかった場合、自己の空検出済５−ｃｈ情報より
最新のｃｈをＣＨｄとする。

次に接続要求について説明する。切替先固定無線局ＦＲ
３ｄは、ＣＨｄにて携帯電話機Ｐ置からのＶｏ回線リン
ク要求信号を受信レベル上３以上で確認した場合、同信
号で指定されるＣ　Ｈｄについて空検出を行う。その結
果、空である場合ＣＨｄにてＦＲ３確認信号の連続送信
を開始すると共に、無線系制御装置ＲＣＥに対して接続
要求コマンド（第５囲い））の送出を行い、接続完了通
知を受ける。

以上の結果ゾーン切替の動作に移行する。

携帯電話機Ｐ置は、ＣＨｄにてゾーンｄ（ＦＲ３ｄ）よ
りのＦＲ３確認信号を確認した場合、送信機をＣＨｄに
切替、Ｐ置確認信号の連続送信を行う。

切替先固定無線ＦＲ３ｄは、携帯電話機Ｐ置よりのＰ　
Ｔ　Ｅ　Ｌ　＆’！認信号を受信した場合、無線系制御
装置ＲＣＥに対して切替完了通知（第５図（ｑ））を送
信すると共に、全ての固定無線局ＦＲ３に対して切替完
了通知Ｇを送出し周知する。通話中の固定無線ＦＲ３ｓ
は、無線系制御装置ＲＣＥからの切替完了通知Ｇを受け
た場合、無線系制御袋ＷＲｃＥに対して切断要求を送出
し、切断完了通知（第５図（ｒ））を受けた後待機状態
に戻る。

以上により第１種ゾーン切替を完了する。第１Ｏ図（ａ
）にゾーン切替（第１種）状態遷移図を示す。

第１種ゾーン切替は携帯電話機Ｐ置の移動に伴う通常の
場合に実施される。

次に第２種ゾーン切替について説明する。これは第１種
に比べ携帯電話機もしくは固定無線局の受信信号品質が
一層低下した場合や周辺の固定無線局の多（が他の携帯
電話機と交信中である状態等通信トラヒックが大きい場
合に実行されるが、後述するように制御動作が簡単なた
め他の用途にも使用される。さて、通話回線品質Ｑが、
Ｑ＜Ｌｌを満足している時、第２種ゾーン切替処理２に
入る。これは、基本的に通話が断にした状態でゾーンの
切替を行う。以下にそのシーケンスについて示す。

■ＦＲ５の呼出選択 携帯電話機Ｐ置はＣｃ−ｃｈにて、ゾーン切替要求信号
の規定時間内の連続送信を行°う。この間、またはゾー
ン切替要求信号の連続送信終了後、規定待ち時間内に、
ゾーンより自己宛のゾーン切替応答信号を受信し、後述
のａ、〜Ｃ１の条件を満足した場合、ゾーン切替要求信
号の送信中の場合は、これを停止しその信号を送信して
きたゾーンに対して、切替処理を行う。

固定無線局ＦＲ３は、携帯電話機Ｐ置よりのゾーン切替
要求信号を受信した場合、同信号で指定される５−ｃｈ
情報について、これを順次探索する。

その結果、空５−ｃｈを検出した場合にはその５−ｃｈ
を、また３つとも空きでなかった場合には固定無線局Ｆ
Ｒ３側で前もって空検出済みＳ　−ｃｈの内の確認時間
の最も新しいＳ　−ｃｈを設定したゾーン切替応答信号
を、携帯電話機Ｐ置に対して返す。

固定無線局ＦＲ３は、ゾーン切替応答信号を送信後規定
時間＋α経過しても携帯電話機Ｐ置からの応答を受信出
来なかった場合、ゾーン切替応答信号の再送を行う。

携帯電話機Ｐ置は、切替候補光からのゾーン切替応答信
号を受信した場合、その中から次の条件を満足した信号
を選択する。

ａ、ゾーン切替応答信号中で、指定される空５−ｃｈに
ついて、携帯電話機Ｐ置側で前もって空検出済み５−ｃ
ｈ情報と比較し、一致する情報を持つ信号を調べる。

ｂ、　ａ、を満足しているゾーン切替応答信号中がら、
信号受信レベルが最も強い信号を選ぶ。

（Ｌ４＞Ｌ３＞Ｌ２＞Ｌｌ） ｃ、　ａ、　ｂ、によって選択出来なかった場合は、ａ
。

の条件を満足してない信号の内から、ｂ、に従って選択
する。

携帯電話機Ｐ置は、上記によりゾーン切替応答信号を検
出した場合、その信号を送信してきたゾーンに対してチ
ャネル指定信号を送信する。

この後、固定無線局ＦＲ５，Ｒ５型話機Ｐ　Ｔ　ＥＬ共
に切替処理に入る。

■切替処理 通話チャネル捕捉は、以下により行われる。

ａ、切替先の固定無線局ＦＲ３ｄは自己の属するゾーン
宛ての携帯電話機Ｐ置よりのチャネル指定信号を受信し
た場合、これに従い同信号で指定された３個のＳ　−ｃ
ｈについて順次検出を行う。この結果、空きが確認でき
た場合、携帯電話機Ｐ置に対し°（チャネル切替完了信
号の規定時間内の連続送信を行う。

ｂ、携帯電話機Ｐ置は、チャネル指定信号に指定した３
個の５−ｃｈを順次受信して、ゾーンｄからのチャネル
切替完了信号を待ち受ける。

チャネル切替完了信号を受信した場合、ゾーンｄに対し
て回線リンク。要求信号（Ｓｖｉ　−ｃｈ）の規定時間
内の連続送信を行う。

切替先の固定無線局ＦＲ３ｄは、携帯電話機Ｐ置よりの
回線リンク要求信号（第５図（Ｓ）参照）を受信した場
合、無線系制御装置ＲＣＥに対して接続要求コマンドを
送出する。

この後切替先の固定無線局ＦＲ３ｄは、携帯電話機Ｐ置
に対して切替先チャネルの５ｖｏ−ｃｈにてＦＲ３確認
信号の連続送信を開始する。

携帯電話機Ｐ置は、ゾーンｄからのＦＲ５確認信号を受
信した場合、処理上ゾーンｄに切替え、これに対して切
替先チャネルのＳ　ｖｏ　−ｃｈにてＰ置確認信号の連
続送信を開始する。

切替先の固定無線局ＦＲ３ｄは、携帯電話機Ｐ置からの
端末確認信号を受信した場合、無線系制御装置ＲＣＥに
対して切替完了通知コマンドを送出すると共に、無線系
制御装置ＲＣＥ経出で全ての固定無線局ＦＲ３に対して
この旨を通知する。無線系制御装置ＲＣＥからは、切替
完了通知Ｇコマンドが送出される。

通話中の固定無線局ＦＲ３ｓは無線系制御装置ＲＣＥ経
出で上記通知を受けた場合、無線回線を解除し、無線系
制御装置ＲＣＥに対して切替要求コマンドを送出して待
機状態に戻る。第１０図（ｂ）は第２種ゾーン切替処理
の動作フロー図である。

以上が第２種ゾーン切替処理であった。実用上第２神ゾ
ーン切替は平均２〜３秒程度の通信信号の切断を伴うこ
とになる。しかしながらこの処理がなければ通話断とな
っていることであり°、かつ、通話信号の場合２〜３秒
の通話断は聞き返しをすれば実用上特に支障を来さない
ことを考えると、本発明による第２種ゾーン切替はシス
テムの通話路確保の上で大きな意味をもつものである。

以上説明した第２種ゾーン切替はサービスエリアの広い
システムにおいてゾーン切替に伴う制御を簡易化するの
に大きく役立つことを以下説明する。

第１８図は本願発明者の提案による広域携帯電話の構成
図である〔文献　伊藤“携帯電話方式の提案−究極の通
信への一つのアプローチ−”信学会技報Ｃ５，８６−８
８昭和６１年１１月］。

同図において、ある第１種交換機（ＫＴＣ−１−１）の
管理するサービスエリアは最大都市の一行政区程度と考
えられるが、携帯電話機所有者が一つのサービスエリア
から他の第１種交換機（ＫＴＣ−Ｉ−２）の管理するサ
ービスエリアに通話中に移動したとする。この場合、前
述の第１種ゾーン切替処理を行うとなると、上記二つの
第１種交換機を管理している第２種交換機（ＫＴＣ−■
＝１）まで制御情報を伝送し、第２種交換機の通話路ス
イッチの切替を含む複雑な制御を行わなくてはならず、
経済的でないことが発生する。しかしながら、もし本発
明の第２種ゾーン切替処理を行うならば、ＫＴＣ−Ｉ−
１のサービスエリアの境界において実質的に通話終了の
処理とＫＴＣｌ−２における発呼処理とを行えば複雑な
ゾーン切替処理なしで実質的なゾーン切替が可能となる
。

更に上位の交換機間にまたがるゾーン切替処理が必要な
場合には、上記の二つの方法の差が一層明瞭となる。

最後に本実施例のシステム説明で残されている発着呼動
作の終話について説明する。

■携帯電話機ｌ７終話 通話中の携帯電話機Ｐ置において、“通話切°°を操作
された場合、及び圏外処理の結果終話となった場合（圏
外処理参照）、終話処理に入る。

携帯電話機Ｐ　’ｒ’　Ｅ　Ｌはこの時、いがなる状態
にあっても、現在使用中の通話回線の’＋　ｖｏ　−ｃ
ｈにて、終話信号を規定時間連続送信し、送信完了待機
状態に戻る。

■固定無線局ＦＲ３終話 固定無線局ＦＲ３は通話中に携帯電話機Ｐ置よりの終話
信号を受信した場合、及び圏外処理を行いその結果終話
となった場合（圏外処理参照）、終話処理に入る。

固定無線局ＦＲ３はこの時、いがなる状態にあっても、
現在使用中の通話回線の５ｖｏ−ｃｈにて、終話信号を
規定時間連続送信すると共に、無線系制御装置ＲＣＥに
対して終話要求コマンドを送出し、無線系制御装置ＲＣ
Ｅ経出で、全ての固定無線局ＦＲ３に対してこの旨を通
知する。

また、全ての固定無線局ＦＲ３は、当該携帯電話機Ｐ置
との通話に係わる全ての処理を解除する。

■無線系制御装置ＲＣＥ終話 無線系制御装置ＲＣＥは、固定無線局ＦＲ３よりの終話
要求コマンドを受信して、当該固定無線局ＦＲ３との通
話に係わる全ての処理を解除すると共に交換装置ＰＢＸ
に対し終話信号を送信する。交換装置ＰＢＸではこの信
号を受は外線から接続されている場合は交換機に対し終
話信号を送信することとなる。

以上は本発明を大規模高層ビルに適用した場合を説明し
たが、サービス・エリアはビル内ばかりではなく構内さ
らには市街地、住宅地を対象にした場合も本発明を適用
可能なことは明らかである。

（５）発明の詳細 な説明したように、マイクロセルを使用する小ゾーン方
式に本発明によるシステム構築を適用することにより、
通話トラヒックの大きい場所を含むサービス・エリア内
の任意の場所に居る携帯電話機と他の携帯電話機あるい
は固定電話機間において発着呼が可能となり、かつ通信
の信鯨性および品質の向上および周波数の有効利用とが
図られる外、ゾーン切替に関しても可能なかぎり通話の
連続性を維持するための手段をとることにより、通信の
利便性の向上に果たす効果には極めて大きいものがある
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すシステム構成図、第２
図は本発明に用いる携帯電話機の一例を示すブロック図
、第３図は本発明に用いる固定無線局の一例を示すブロ
ック図、第４図は本発明に用いる無線系制御装置の１例
を示すブロック図、第５図（ａ）〜（Ｓ）は本発明に用
いる信号のフォーマット何回、第６図は本発明に用いる
固定無線局の状態遷移の１例を示す図、第７図は本発明
における位置登録要求の動作例を示すフロー図、第８図
（ａ）（ｂ）は本発明における着信の動作例を示すフロ
ー図、第９図は本発明における発信の動作例を示すフロ
ー図、第１θ図（ａ）および（ｂ）は本発明におけるゾ
ーン切替処理の動作例を示すフロー図、第１１図は第７
図を別の表現で示すフロー図、第１２図（ａ）は第８図
（ｂ）を別の表現で示すフロー図、第１２図（ロ）は第
９図を別の表現で示すフロー図、第１３図は固定無線局
の動作例を示すフロー図、第１４図は携帯電話機の動作
例を示すフロー図、第１５図は本発明のシステム例にお
ける固定無線機受信レヘルとしきい値を示す図、第１６
図は携帯電話機受信レベルによる回線品質劣化検出動作
の流れの図、第１７図は通信品質モニタ動作の流れの図
、第１８図は本発明を広域サービスエリアに適用した場
合のシステム構成図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数のゾーンをそれぞれカバーしてサービスエリ
   アを構成する各固定無線局と、 前記サービス・エリア内に存在して前記固定無線局と交
   信することのできる複数の携帯電話機と、 前記各固定無線局と一般の電話網とを接続し、前記携帯
   電話機および該携帯電話機と良好に交信可能な少なくと
   も１つの前記固定無線局の識別情報を登録し、前記登録
   した固定無線局を介して前記携帯電話機に発着呼させる
   ための無線制御装置と固定無線局から送信される制御信
   号を検出する受信機と を含む移動体通信システムにおいて、 前記複数の携帯電話機の一つが場所の移動にともない交
   信中の前記固定無線局との通話の品質がシステムで定め
   た値以下に低下した場合、前記固定無線局のうちの近傍
   に存在する他の固定無線局と新しい通話路を設定して交
   信を開始する動作を開始し、該開始時にシステムで定め
   る通信品質が一定の値以上得られるときは前記無線制御
   装置は当該携帯電話機と前記交信中の固定無線局及び前
   記他の固定無線局の双方の制御要求により前記他の固定
   無線局との間で通話路を設定し、もし、一定の値以上の
   品質が維持できないときは該携帯電話機と該他の固定無
   線局との交信を一旦保留し、この間に該携帯電話機が新
   たに発呼を開始したのと同様の通話路設定処理により前
   記固定無線局のうちの別の一つと当該携帯電話機との間
   での通信を行わせることを特徴とする移動通信システム
   における無線ゾーン切替方法。