JPH03226125A - 移動通信システムにおける無線通信方式 - 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、小ゾーン方式（セルラ方式）の移動通信シス
テムにおける無線通信方式に関する。

（従来の技術） 自動車電話システムのような移動通信システムにおいて
は、サービスエリアを複数のゾーンに分割し、分割した
ゾーン内をカバーする無線基地局をそれぞれのゾーンに
配置し、干渉妨害の発生しない無線基地局間で同一周波
数を繰返し利用することにより、周波数の有効利用を図
っている。この様な方式は小ゾーン方式と呼ばれている
。

小ゾーン方式の移動通信システムでは、一般に移動端末
に最寄りの無線基地局を一つ選択し、移動端末とこのｌ
ｌ寄りの無線基地局との間で通信が行なわれる。現行の
日本電信電話株式会社の自動車電話システムにおいては
、電子通信学会発行自動車電話（桑原守二監修）第１９
１頁から第１９７頁に記載されている様に、通話開始時
に移動端末が送信する信号の各無線基地局における受信
レベルを比較し、複数の無線基地局の中から移動端末に
最寄りの無線基地局を一つ選択している。

同様に通話中にゾーンを移動した場合には、電子通信学
会発行自動車電話（桑原守二監修）第１９７頁から第２
００頁に記載されている様に、移動端末が送信する信号
の各無線基地局における受信レベルを比較して、移動端
末に！＆寄りの無線基地局へ通話チャネルを切換えてい
る。

（発明が解決しようとする課題） 移動通信システムにおいては、多重波の干渉により生じ
るフェージングや遮蔽効果の場所的変動により生じるシ
ャドウィングにより受信レベルが激しく変動するから、
通話品質が劣化する。

有効なフェージング対策としてダイバーシチ技術がある
。現行の日本電信電話株式会社の自動車電話システムに
おいては、日本電信電話株式会社発行研究実用化報告第
３５巻第１０号「大容量移動通信方式における音声／制
御信号伝送技術」（松本圧＠著）第１００８頁から第１
００９頁に記載されている様に、２系統の受信機を用意
し復調された２つの信号から受信レベルの高い方を選択
している。このようにすることでフェージングによる著
しい受信レベルの落ち込みを避けることが出来る。しか
しながら２系統の受信機を用意しても、これらの受信機
に対する遮蔽効果はほぼ同一となるからシャドウィング
の影響を避けることは出来ない。シャドウィング対策と
しては、遮蔽効果の異なる複数の無線基地局との間で、
通話中チャネルの切換えを頻繁に繰返す必要がある。し
かしながら現行の自動車電話システムにおいて通話中チ
ャネルの切換えを頻繁に繰返すと、切換えのための制御
量がシステムの処理能力を圧迫しなり、切換え時の瞬断
により通話品質が著しく劣化するなどの問題が生じる。

このように従来の自動車電話システムにおいては、必す
移動端末と該移動端末に最寄りの一つの無線基地局との
間で通信が行なわれるから、シャドウィングの影響によ
り受信レベルが低下した場合に通話品質が著しく劣化す
るという欠点がある。

本発明の目的は、フェージングやシャドウィングによっ
て受信レベルが激しく変動する環境においても良好な通
話品質が得られる移動通信システムにおける無線通信方
式を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明の無線通信方式は、サービスエリアに複数の無線
基地局を配置した移動通信システムにおける無線基地局
と移動端末との間の無線通信方式であって、周辺無線基
地局から送信される信号の移動端末における受信レベル
を測定する受信レベル測定手段と、該受信レベル測定手
段の測定結果に応じて前記周辺無線基地局の中から前記
受信レベルの大きい複数の無線基地局を選択する無線基
地局選択手段とを有し、前記移動端末と前記選択された
複数の無線基地局との間で情報の送受信を行なうことを
特徴とする。

（作用） シャドウィングによる受信レベル低下を軽減するために
は、遮蔽効果の異なる複数の無線基地局と移動端末との
間でダイバーシチ通信を行なえば良い、この場合、移動
端末の周辺にある無線基地局の中から適当に複数の無線
基地局を選択するよりも、通信状態の良好な複数の無線
基地局を常に選択すれば、ダイバーシチ効果は向上する
。

本発明では、通話を開始しようとする移動端末が周辺の
無線基地局の送信する信号の受信レベルを測定し、その
測定結果に基づいて複数の無線基地局を移動端末の通信
相手として選択する。この場合、実際に複数の無線基地
局を選択するのは、移動端末自身であっても、移動端末
における受信結果を受取った無線基地局であっても構わ
ない。

こうして選択された複数の無線基地局に対して同一の通
話チャネルを割り当てて、これらの無線基地局と移動端
末との間でダイバーシチ通信を行なう０通話中に移動端
末が移動した場合には、移動端末における各無線基地局
からの信号の受信結果に基づいて通信相手となる複数の
無線基地局を随時更新する。

上り回線における具体的なダイバーシチ通信は、移動端
末が送信する信号を選択された複数の無線基地局で受信
し、これらの信号を一箇所へ集めて選択・合成して行う
。一方、下り回線における具体的なダイバーシチ通信と
しては二つの方法が考えられる。一つは選択された複数
の無線基地局が、割当てられた通話チャネル上で同一情
報を同時に送信する方法である。これは複局同時送信技
術と呼ばれ、電子通信学会発行自動車電話（桑原守二監
修）第５３頁から第５５頁に記載されている様に、現行
の日本電信電話株式会社の自動車電話システムの下り制
御チャネルの伝送に採用されている。もう一つは割当て
られた通話チャネルを複数に時分割し、時分割された通
話チャネル上で選択された複数の無線基地局がそれぞれ
異なるタイミングで送信し、移動端末においてこれらの
時分割された通話チャネルを全て受信して選択・合成す
る方法である。

このようにすることで、移動端末は常に通信状態の良好
な複数の無線基地局との間でダイバーシチ通信が行なえ
るから、フェージングやシャドウィングによる受信レベ
ルの低下を防ぎ常に良好な通話品質が得られる。

（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図は本発明の移動通信システムにおける無線通信方
式の実施例を示す図である。本実施例の移動通信システ
ムは、無線基地局ａ〜ｇ１０、移動端末２０および自動
車電話交換局３０から構成される。本実施例の移動通信
システムにおいて、各無線基地局ａ〜ｇｉｏと移動端末
２０とが制御情報の遺り取りを行う制御チャネルは、第
２図（ａ）に示す様に周波数ｆ０上に時分割多重された
下り制御チャネルと周波数ｆ　＋ｏｏ上に時分割多重さ
れた上り制御チャネルとからなる。無線基地局ａ〜ｇｉ
ｏは下り制御チャネル上で基地局識別コードを含む基地
局情報を常時送信している。

待受は中の移動端末２０は、無線基地局ａ〜ｇ１０が送
信する信号を定期的に受信し１、それらの信号の受信レ
ベルの平均値Ｅａ〜Ｅｇを求める。

移動端末２０が求める受信レベルの平均値の一例を第３
図（ａ）、（ｂ）に示す。移動端末２０か発呼する場合
、移動端末２０は無線基地局ａ〜ｇ１０の受信レベルの
平均値Ｅａ〜Ｅｇを比較し、最も受信レベルの大きい無
線基地局１０に対して発呼要求信号を送信する。この時
発呼要求信号には受信レベルの２番目と３番目の無線基
地局の基地局識別コードが含まれている。ここで受信レ
ベルが第３図（ａ）に示す状態であると、移動端末２０
は無線基地局ｄｌｏに発呼要求信号を送り、該発呼要求
信号には無線基地局ｃｌｏと無線基地局ｆｌｏの基地局
識別コードが含まれている。同様に移動端末２０が着呼
した場合、移動端末２０は最も受信レベルの大きい無線
基地局１０に対して呼出し応答信号を送信し、この呼出
し応答信号には受信レベルの２番目と３番目の無線基地
局１０の基地局識別コードが含まれている。移動端末２
０が送信した発呼要求信号または呼出し応答信号を、無
線基地局１０を経由して受信した自動車電話交換局３０
は、この移動端末２０に対して通話チャネルを割当てる
。この通話チャネルは、第２図（ｂ）に示す様に、互い
に隣り合う３つの無線基地局１０の組合せに対して定義
してあり、上り通話チャネル用と下り通話チャネル用の
２つの周波数がある。第２図（ｂ）では、無線基地局ｃ
、ｄ、ｆｌｏと組合せに対して下り通話チャネルとして
周波数ｆ＋、上り通話チャネルとして周波数ｆ　ｌｏｌ
があることを示している。同様に無線基地局ｄ、ｆ、ｇ
ｌｏの組合せに対して周波数ｆ２および周波数ｆ１０２
が、無線基地局ｄ、ｅ。

ｇｌｏの組合せに対して周波数ｆ３および周波数で１゜
、がある、各周波数上には８つの通話チャネルが時分割
多重されている。移動端末２０が送信した発呼要求信号
または呼出し応答信号が、無線基地局ｄｌｏを経由して
受信され、その信号に受信レベルが２番目および３番目
の無線基地局１０として無線基地局ｃｌｏと無線基地局
ｆｌ。

の識別コードが含まれていた場合には、自動車電話交換
局３０は無線基地局ｃ、ｄ、ｆｌｏの組合わせに対して
用意されている周波数ｆ１および周波数で１゜１上の任
意の空き通話チャネル例えば通話チャネルＴ３を選んで
、移動端末２０と無線基地局ｃ、ｄ、ｆｌｏとの間の通
信に対して割当てる。移動端末２０における受信レベル
の上位３番目までの無線基地局１０の組合せに対する通
話チャネルが存在しない場合には、自動車電話交換局３
０はこの上位３番目までの無線基地局１０の組合せに最
も近い無線基地局１０の組合せに対する通話チャネルを
選択し割当てる。無線基地局Ｃ１ｄ、ｆｌｏは割当てら
れた周波数ｆ１上の通話チャネルＴ３上で同一の情報を
同時に送信する所謂複局同時送信を行なう、一方移動端
末２０が周波数で、。、上の上り通話チャネルＴ３で送
信した信号は、無線基地局ｃ、ｄ、ｆｌｏによりそれぞ
れ受信される。無線基地局ｃ、ｄ、ｆｌｏは受信した信
号および受信レベル、符号誤り率等の受信情報を自動車
電話交換局３０に送る。自動車電話交換局３０は、無線
基地局ｃ、ｄ、ｆｌＯから受取った受信信号の中から受
信情報を考慮して最も品質の良いと思われる信号を選択
する。

通話中にも、待受は中と同様に、移動端末２０は定期的
に各無線基地局１０が送信する信号の受信レベルの平均
値Ｅａ〜Ｅｇを求める。この受信レベルの測定は、電子
情報通信学会技術研究報告ＲｄＳ８９−３７「ディジタ
ル移動通信用高速ハンドオフ方式実験システム」　（金
井敏仁他著）に記載されている様に、通話チャネル間の
空き時間を利用して行う。測定の結果、その受信レベル
が第３図（ａ）に示す状態から第３図（ｂ）に示す状態
に受信レベルの上位の３つの無線基地局１０の組合せが
変わった場合には、通話中チャネルの切換えを行なって
移動端末２０の通信相手の無線基地局１０の組合せを変
更する。第３図（ｂ）の例では、移動端末２０は受信レ
ベルの上位の３つの無線基地局１０が無線基地局ｄ、ｆ
、ｇｌｏに変わったことを、無線基地局ｄを経由して自
動車電話交換局３０へ通知する。自動車電話交換局３０
は無線基地局ｄ、ｆ、ｇｌｏの組合せに対して用意され
ている周波数で２および周波数ｆ、。２上の任意の通話
チャネル例えば通話チャネルＴ５を選んで、移動端末２
０と無線基地局ｄ、ｆ、ｇｌｏとの間の通信に対して新
たに割当てる。

上述の実施例では移動端末２０が受信レベルの上位３番
目までの無線基地局ｌＯを選択しているが、移動端末２
０における受信レベルの測定結果を全て無線基地局１０
に報告して、無線基地局１０または自動車電話交換局３
０において適当な無線基地局１０の組合せを決定するこ
とも可能である。また上述の実施例では、同時に移動端
末２０と通信する無線基地局１０の組合せが固定されて
いるが、局数も含めて任意の組合せの無線基地局１０を
選択することも可能である。また上述の実施例では、通
信相手となる無線基地局１０の選択基準として受信レベ
ルのみを用いていたが、受信レベルに加えて干渉レベル
や符号誤り率等を考慮した選択基準を用いると、通話品
質がより優れたものになる。

（発明の効果） 以上に詳細に説明したように、本発明によれば、移動端
末が常に通信状態の良好な複数の無線基地局との間でダ
イバーシチ通信が行なえるから、フェージングやシャド
ウィングによって受信レベルが激しく変動する環境にお
いても良好な通話品質を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の移動通信システムにおける無線通信方
式の一実施例を示す図、第２図は本発明の制御チャネル
および通話チャネルの構成を示す図、第３図は第１図に
示す実施例における移動端末２０が求める各無線基地局
１０が送信する信号の受信の受信レベルを示す図である
。 １０・・・無線基地局、２０・・・移動端末、３０・・
・自動車電話交換局。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. サービスエリアに複数の無線基地局を配置した移動通信
   システムにおける無線基地局と移動端末との間の無線通
   信方式において、周辺無線基地局から送信される信号の
   移動端末における受信レベルを測定する受信レベル測定
   手段と、該受信レベル測定手段の測定結果に応じて前記
   周辺無線基地局の中から前記受信レベルの大きい複数の
   無線基地局を選択する無線基地局選択手段とを有し、前
   記移動端末と前記選択された複数の無線基地局との間で
   情報の送受信を行なうことを特徴とする移動通信システ
   ムにおける無線通信方式。