JPH03242049A - 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、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ｔ
ｊＬ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１
９１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Ｉｊｔ　Ｔｒ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２０
０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
の通話チャネルを最寄りの！！線基地局へ切換えている
。

（発明か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かある
。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、日本重信電話株式会社発行研究実田化報告第
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」（松本正ｅ著）第１００８頁から
第１００９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ら、これらの受
信機に対する遮蔽効果はほぼ回−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たり、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、必ず
移動端末と該移動端末に！＆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
て受信レベルか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） 本発明の移動通信システムにおける無線通信方式は、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、移動端末から送信される信号を周辺無線
基地局で受信し、その受信結果に応じて前記周辺無線基
地局の中で前記受信レベルの大きい方から複数の無線基
地局を選択し、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。

（作田） シャドウィングによる受信レベル低下を軽減するなめに
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＃
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更に向上
する。

本発明では、通話を開始しようとする移動端末か送信す
る信号を周辺の！！線基地局において受信してその受信
レベルを測定し、その受信レベル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。そして選
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
を割当て、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。通話中に移動端末が移動した場
合には、周辺無線基地局における移動端末から送信され
る信号の受信レベル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していく。

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のそれ
ぞれの受信機で受信し、これらの信号を一箇所へ集めて
選択・合成して行なう。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
動車電話く桑原守二監修）第５３頁から第５５頁に記載
されている櫟に、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興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クイングによる受信レベ
ルの低下を防き°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
式の一実膝例を示す図である。本実施例の移動通信シス
テムは、無線基地局ａ〜ｇ１０、移！［末２０および自
動車電話交換局３０から槽底される。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とか制御情報の遺り取りを行なう制御チャネルは
、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ｆ１゜。上に時分割多重
された上り制御チャネルとからなる。全ての無線基地局
１０の上り制御チャネルは同−周波数上に時分割されて
いるから、各無線基地局ａ〜ｇ１０は一つの受信機で、
自局の上りチャネル以外に他局の上り制御チャネルも受
信することが出来る。また各無線基地局ａ〜ｇＩＯは自
局の下り制御チャネル上に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は各無線基地局ａ〜ｇ１０がそ
れぞれ送信している下り制御チャネルの信号の受信レベ
ルを検出し、最も受信レベルの大きな下り制御チャネル
を送信している無線基地局１０を制御局として選び、そ
の下り制御チャネルを常時受信する。ここで移動端末２
０の制御局を無線基地局ｄｌｏとすると、移動端末２０
が発呼する場合、移動端末２０は制御局である無線基地
局ｄｌｏの上り制御チャスル上に発呼要求信号を送信す
る。この発呼要求信号を自局の上り制御チャネル上で受
信した無線基地局ｄｌｏは、第３図（ａ）に示す様にこ
の発呼要求信号に移動端末２０から送信される信号の受
信レベルＥｄ、発呼要求信号を自局の上り制御チャネル
上で受信したことを示す制御局識別コード＜Ｍ）および
受信した無線基地局を識別する受信基地局識別コードを
付加して自動車電話交換局３０へ送る。また、この発呼
要求信号を他局の上り制御チャネル上で受信した周辺の
無線基地局ａ〜Ｃ１０，無線基地局ｅ〜ｇｉｏは、それ
ぞれ第３図（ｂ）に示す櫟にこの発呼要求信号に移動端
末２０から送信される信号の受信レベルＥａ〜ｃ、Ｅｅ
〜ｇ、発呼要求信号を他局の上り制御チャネル上で受信
したことを示す制御局識別コード（Ｓ）および受信した
無線基地局を識別する受信基地局識別コードを付加して
自動車電話交換局３０へ送る。一方、移動端末２０が下
り制御チャネル上において呼出し信号を受信した場合、
移動端末２０は制御局である無線基地局ｄｌｏの上り制
御チャネル上に呼出し応答信号を送信する。この呼出し
応答信号も、発呼要求信号と同様に各無線基地局ａ〜ｇ
ｉｏにより受信されて、移動端末２０から送信される信
号の受信レベル、自局または他局の上り制御チャネル上
で呼出し応答信号を受信したことを示す制御局識別コー
ドおよび受信基地局識別コードが付加されて、自動車電
話交換局３０へ送られる。この様な発呼要求信号または
呼出し応答信号を受取った自動車電話交換局３０は、受
信レベル、制御局識別コードおよび受信基地局識別コー
ドの内容を考慮して、この移動端末２０に対して適当な
通話チャネルを割当てる。

通話チャネル用の周波数は第２図（ｂ）に示す様に、互
に隣り合う３つの無線基地局１０の組合せに対して一組
の周波数がある。第２図（ｂ）では、無線基地局ｃ、ｄ
、ｆｌｏの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で１゜１が定義
されていることを示している。同様に無線基地局ｄ、ｆ
、ｇｌＯの組合せに対して周波数ｆ２および周波数ｆ　
Ｉｏｚ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ｆ　１０１がそれぞれ定義され
ている。各周波数における上り通話チャネルおよび下り
通話チャネル上には８つの通話チャネルか時分割多重さ
れている。自動車電話交換局３０は、まず制御局識別コ
ードが自局の上り制御チャネル上で発呼要求信号または
呼出し応答信号を受信したことを示している無線基地局
１０を選択する。本実施例では無線基地局ｄｌＯが選択
される。

二うして選択した無線基地局ｄｌｏと受信レベルが上位
の無線基地局１０との組合せに応じて通話チャネルが決
定される。例えば各無線基地局ａ〜ｇｉｏにおける移動
端末２０から送信される信号の受信レベルの状態が第４
図（ａ）の様な場合、無線基地局Ｃ１０、無線基地局ｆ
ｌｏの受信レベルがそれぞれ２番目、３番目であるから
、無線基地局ｃ、ｄ、ｆｌｏの組合せに対して用意され
ている周波数で１および周波数ｆ　Ｉｏｚ上の任意の空
き通話チャネル例えば通話チャネルＴ３が選ばれて、移
動端末２０と無線基地局ｃ、ｄ、ｆＬｏとの間の通信に
対して割当てられる。各無線基地局ａ〜ｇｉｏにおける
移！１１１Ｉ＠末２０から送信される信号の受信レベル
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は上位の無線基地局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て割当て
る。

無線基地局ｃ、ｄ、ｆｌＯは割当てられた周波数で１上
の下り通話チャネル下３上に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、−弁移動端末２０が周波
数ｆ１゜１上の上り通話チャネル下３上に送信する信号
は、無線基地局ｃ、ｄ。

ｆｌＯのそれぞれで受信される。無線基地局ｃｄ、ｆｌ
ｏは受信した信号、該信号の受信レベル、および符号誤
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、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
。

通話中は、通話チャネルが割当てられた無線基地局ｃ、
ｄ、ｆ１．ｏおよびその周辺の無線基地局ａ、ｂ、ｅ、
ｇｌｏは定期的に移動端末２０が送信する信号の受信レ
ベルの平均値Ｅａ〜Ｅｇを求める。これらの受信レベル
の測定は、電子通信学会発行自動車電話（桑原守二監修
）の第１９８頁に記載されている櫟なＳ　、／　Ｎ監視
用受信機により行なわれる。こうして測定された受信レ
ベルは受信基地局識別コードが付加されて定期的に自動
車電話交換局３０に送られる。自動車電話交換局３０は
受取った受信レベルを比較し、その結果受信レベルの上
位の３つの無線基地局１０の組合せが変った場合には、
これらの無線基地局１０の組合せに対する通話チャネル
を新たに選択して、この通話チャネルへ通話中チャネル
切換えを行なうことにより通信相手の無線基地局１０の
組合せを変更する。各無線基地局ａ〜ｇｉｏにおける受
信レベルが第４図（ａ）の状態から第４図（ｂ）の状態
になると、受信レベルが上位の３つの無線基地局１０の
組合せが無線基地局ｄ、ｆ、ｇｌｏに変るから、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ｆ２
および周波数ｆ１゜、上の任意の空き通話チャネル例え
ば通話チャネルＴ５を選んで、移動端末２０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て
、通話チャネルの切換えを行なう。

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
イバーシチ通信を行なうから、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図は第１図に示す実施例に
おける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発呼要求信号の
無線基地局から自動車電話交換局への転送時のフォーマ
・ソトを示す図、第４図は第１図に示す実施例の各無線
基地局における移動端末が送信する信号の受信レベルの
状態を示す図である。 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
   信方式であつて、移動端末から送信される信号を周辺無
   線基地局で受信し、その受信結果に応じて前記周辺無線
   基地局の中で前記受信レベルの大きい方から複数の無線
   基地局を選択し、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。