JPH0378810B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、多数の移動無線局と多数の固定無線
局とが複数の無線通話チヤンネルを共有して通話
するダイナミツクゾーン指定型移動通信方式に関
する。

特に、多数の無線局が同時に通話できるダイナ
ミツクゾーン指定型移動通信方式に関するもので
ある。

〔従来の技術〕

多数の移動無線局と多数の固定無線局とが複数
の無線通話チヤンネルを共有して通話するシステ
ムには、たとえば、最近サービスが開始されたマ
ルチチヤンネルアクセス（以下、MCAと称す。）
システムがある。

MCAシステムは、たとえば、800MHz帯の移動
通信システムで、高い地上高のアンテナをもつ中
継局の中継により、多数の移動無線局と、多数の
固定無線局が広いサービスゾーン内（半径20〜30
Km）で交信することが可能である。

第１図は従来の通話方式の一例であるMCAシ
ステムの概略図である。１は中継局、２，３は固
定無線局、４，５は移動無線局である。中継局１
には高利得無指向性アンテナ７、たとえば、多段
ダイポールアンテナを備えている。中継局１のサ
ービスゾーンは、たとえば、半径20ないし30Kmで
ある。

固定無線局２，３には高利得指向性アンテナ
８，９、たとえば、八木アンテナを備え、中継局
１を経由して移動無線局４，５と通話する。移動
無線局４，５には無指向性アンテナ１０，１１、
たとえばホイツプアンテナを備えている。たとえ
ば、移動無線局４は送信周波数f₁、受信周波数F₁
で中継局１と交信し、この交信内容を中継局１は
送信周波数F₁、受信周波数f₁で固定無線局２に中
継し、結局移動無線局４は固定無線局２と送信周
波数f₁、受信周波数F₁の二波単信方式で交信する
ことになる。

〔発明が解決しようとする課題〕

このようなシステムでは、ある一組の移動無線
局と固定無線局が使用しているチヤンネル周波数
を他の無線局は全く使用できない。また、中継局
１が災害等で使用不能になると、全システムが機
能を停止してしまい、無線本来の特性である緊急
時の通話が行えない欠点があつた。

さらに利用者の増大に伴つて周波数を有効に利
用して収容移動無線局数の増大を計ることが求め
られており、従来の大ゾーン方式では移動無線局
と固定無線局数との組数を増やすことができない
問題があつた。

本発明は、前記の欠点を除去し、同一無線通話
チヤンネルを地域的に繰返して使用して電波の有
効利用を計つて、システム全体に収容できる最大
加入者数の増大を可能とするとともに、災害にも
強いダイナミツクゾーン指定型移動通信方式を提
供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、多数の移動無線局と多数の固定無線
局とが複数の無線通話チヤンネルを共有して通話
するマルチヤンネルアクセス方式で、かつ通話時
間を制限して一定通話時間後に回線を強制切断す
る手段を含む移動通信方式において、 各固定無線局に、一つの移動無線局と一つの固
定無線局とが無線通話チヤンネルを捕捉して通話
を開始する際に、当該移動無線局が通話時間内に
移動できる最大移動距離とこの移動無線局からの
電波が届く距離との和を最大半径とする領域を計
算し、この領域と重なるゾーンをもつ固定無線局
を上記無線通話チヤンネルの使用を禁止する固定
無線局として指定する手段と、この指定された固
定無線局および使用が禁止された無線通話チヤネ
ルを報知する信号を無線制御チヤンネルで送出す
る手段と、他の固定無線局からの報知信号を受信
し自局が指定された場合には当該無線通話チヤネ
ルの使用を禁止する手段とを含むことを特徴とす
る。

〔作用〕

本発明は、MCAシステムのような通話時間が
一定時間に制限されている場合には、１回の通話
時間内に移動無線局が移動できる最大距離がある
ので、これに着目し、また固定無線局で移動無線
局の位置を検出できることから、走行している道
路の延長を予測することにより、その通話ゾーン
を従来の大ゾーン方式（半径20〜30Km）を小ゾー
ン（半径５〜10Km）に構成して同一の無線通話チ
ヤンネルの繰り返し使用を可能とするものであ
る。

すなわち、本発明によれば、通話時間が制限さ
れ、通話開始から一定時間（αs）後に、強制切
断するようなシステムで、かつ、一般市街地を走
行する自動車のように最高速度制限（βKm／ｓ以
下）のある移動無線局の場合には、発呼から終話
までに移動する最大距離は一定値（α・βKm）以
下なので、この無線移動局とある一つの固定無線
局とが無線で通話するときに必要となる無線ゾー
ンも必然的に一定値 ＬKm＝（αβ＋Ｋ）Km ここに、ＫKmは電波がα・βKmを超えて到達す
る距離 以下となる。このためこの半径ＬKmの通話に必要
なゾーンに重なる無線ゾーンをもつ固定無線局の
同一通話チヤンネルの使用を禁止する。この通話
に要する無線移動局の通話時間内の最大移動距離
（αβ）を考慮した半径ＬKmの円に重ならない無線
ゾーンでは同一の無線通話チヤンネルを繰返し使
用することができ、システム全体に収容できるト
ラフイツクの増大をはかることができる。

また、センターとなるような、たとえば、
MCAシステムにおける中継局のようなものは必
要がないので、災害時における障害の分散がはか
れるものである。

〔実施例〕

次に、本発明について図面を参照して詳細に説
明する。

第２図は本発明一実施例ダイナミツクゾーン指
定型移動通信方式の概略図である。固定無線局１
０１は高利得多方向性アンテナ１５１、たとえ
ば、指向性の高いコーナアンテナ系によりゾーン
３０１，３０２，３０６内を走行する移動無線局
２０１と通話を行う。ゾーンの大きさは通常半径
数Km（５〜10Km）である。移動無線局２０１は指
向性アンテナ２５１、たとえばホイツプアンテナ
を備えている。

第３図に示すように各無線局は、たとえば、
800MHz帯のアンテナ５０、送受共用機５１、無
線送信機５２、無線受信機５３、通信制御用論理
回路５４、電話送受話器５５から構成されてい
る。

通話の開始の手順を次に説明する。移動局発呼
の場合は、移動無線局２０１は上り制御チヤンネ
ル波F_CUで自局の識別信号ATIS₂₀₁と、通話した
い固定無線局１０１の識別信号ATIS₁₀₁とを発呼
信号ACに付加して固定無線局１０１を呼出す。
呼出しを受けた固定無線局１０１は、チヤンネル
監視を行い、その結果、無線通話チヤンネル割当
の可否、無線通話チヤンネルCH_SLの指定を行い、
次に通話開始から強制切断までの一定時間αsお
よび最高速度制限値βKm／ｓから定められる一定
値αβKmと発呼した移動局位置とから通信制御用
論理回路５４にて必要となる通話ゾーンの大きさ
を計算し、例えば通話ゾーン３０１，３０２の指
定を行う。

例えば通話制限の一定時間αsを１分間、市街
地の最大速度制限値βKmを60Kmとすると、αβ＝
１Kmである。ここで、電波の届く範囲Ｋの値を７
Kmとすれば、通話時間内に必要なゾーンの大きさ
として、半径Ｌ＝（１＋７）＝８Kmの通話ゾーンが
求められる。この結果に基づいて固定無線局１０
１は、通話を行う移動無線局２０１の位置から上
記半径ＬKmの円のゾーンに隣接する固定無線局１
０２のゾーン３０２が重なるときは、この固定無
線局１０２が構成するゾーン３０２も移動無線局
２５１の通話ゾーンとして指定する。

また、この半径Ｌのゾーンにゾーンが重なり、
通信を行う固定無線局１０１と移動無線局２５１
とは別の群に属する固定無線局がある場合にもそ
の固定無線局も同一の無線通話チヤンネルの使用
禁止を行うものとして指定する。

なお、移動無線局の位置は従来の受信電界強度
の検出方法などによりその距離を検出することが
でき、またその方向も固定無線局のアンテナとし
て指向性の高いアンテナを用いることにより検出
できるため、求めた移動無線局のおおよその位置
をもとに上述の半径Ｌの通話に必要なゾーンの大
きさを求めることができ、移動無線局２５１との
通話に必要な通話ゾーンをもち同一の無線通話チ
ヤンネルの使用を禁止すべき固定無線局を判定で
きる。

また、固定無線局に設置されている高利得多方
向性アンテナは指向性の高い電波を送出して他の
方向には当該通話チヤンネルの電波を送出しない
ので通話を行う移動無線局とは他の方向にある固
定無線局への電波干渉は無視することができ、上
述のように移動無線局の位置と方向を検出できる
ので、移動無線局への電波の送出方向を制御して
他のゾーンの固定無線局への電波干渉を著しく小
さくできる。

電波としては下り制御チヤンネルF_cdを用いて
移動無線局２０１に対して指定すると同時に、他
の固定無線局１０２をはじめとするゾーン３０
１，３０２内のすべての固定無線局にも高利得ア
ンテナ１５１を用いて全方向に報知する。この報
知を受けた移動無線局２０１はゾーン３０１，３
０２を走行しながら無線通話チヤンネルCH_SLで
固定無線局１０１と通話する。固定無線局１０１
は高利得多方向性アンテナ１５１を用いて移動無
線局２０１の方向へ鋭く絞られた電波ビームで交
信通話する。このため、他の方向にある固定無線
局、例えば固定無線局１５４等への電波干渉は無
視できる。また、前記報知を受けた固定無線局１
０２をはじめとするゾーン３０１，３０２内のす
べての固定無線局（この移動無線２０１と別の群
の固定無線局と、通信を行う他の群の固定無線局
を含む）は、自ゾーン３０１，３０２での無線通
話チヤンネルCH_SLの使用を移動局２０１以外に
は一定時間αs、αs′の間停止する。これら以外の
ゾーン３０３，３０４，３０５，…では、通話チ
ヤンネルCH_SLを地域的に繰り返して使用するこ
とができる。

次に、本発明を第４，５図のフローチヤートを
用いてさらに詳しくその接続動作について説明す
る。第４図は本発明による移動無線局の動作を示
すフローチヤートである。第５図は本発明による
固定無線局の動作を示すフローチヤートである。

第４図において、たとえば、移動無線局２０１
の自動車のキー挿入と同時に電流が投入される
と、まず無線機は制御用チヤンネルに設定され
て、このチヤンネルで無線通話チヤンネルへの接
続などを行う。すなわち、 (1) 発呼の場合は、発呼信号（ただし、自局およ
び相手局の識別信号ATIS₂₀₁，ATIS₁₀₁を含
む）を送出して無線通話チヤンネルCH_SLの指
令を受け通話動作に入る、 (2) 着呼の場合は、自局識別信号ATIS₂₀₁かまた
は、一斉指令信号を受け、さらに通話チヤンネ
ルCH_SLの指令を受け通話動作に入る。

終話は、 (1) 通話タイマで設定した時刻が経過した場合、 (2) 電波が一定時間以上切断された状態が継続す
る場合 で終話であると判断して送信電波を断にし、無線
通話チヤンネルを解除し、制御用のチヤンネルで
捕捉動作に入る。

一方、第５図において、固定無線局１０１はま
ず待受け状態にあり、 (1) 発呼の場合（一斉指令の場合も含む。）、 (2) 着呼で自局が呼ばれた場合、 無線通話チヤンネルの指定を行い通話動作に入
る。終話については移動無線局の場合と同じであ
る。

制御チヤンネルは高トラフイツクの発呼を衝突
少なくさばき、また、通話中の割込み動作を可能
にするためには二波全二重がよいが、二波半二
重、一波単信の通信方式でも可能である。無線通
話チヤンネルは電波の有効利用の点からは、一波
単信が望ましいが、一般有線電話との共通性が好
まれる場合には、二波全二重の場合もあり得る。

また、電話送受話器５５には音声以外のデータ
端末やフアクシミリ、テレメールなどが音響カツ
プラを介して、あるいは電話送受話器５５に置き
代わつて接続し、音声以外の情報の伝送が行われ
る場合もある。

〔発明の効果〕

本発明は、以上説明したように、移動無線局の
最大移動距離を考慮して発呼から終話に至る間に
必要な無線サービスゾーンと無線通話チヤンネル
とを固定無線局間で報知しあうことにより、前記
無線サービスゾーン以外の地域においては同一の
無線通話チヤンネルを繰り返し使用することがで
き収容加入者数を増大させることができる優れた
効果がある。

これにより電波資源の有効利用がはかれるとと
もに、MCAシステムの中継局のような一部の固
定無線局の機能停止が全システムの機能停止にな
ることがなく、地震、火災などの災害に強いシス
テムを実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来方式のMCAシステム概略図。第
２図は本発明一実施例ダイナミツクゾーン指定型
移動通信システムの概略図。第３図はその無線局
のブロツク構成図。第４図はその移動無線局の動
作を示すフローチヤート。第５図はその固定無線
局の動作を示すフローチヤート。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 多数の移動無線局と多数の固定無線局とが複
   数の無線通話チヤンネルを共有して通話するマル
   チチヤンネルアクセス方式で、かつ通話時間を制
   限して一定通話時間後に回線を強制切断する手段
   を含む移動通信方式において、 各固定無線局に、 一つの移動無線局と一つの固定無線局とが無線
   通話チヤンネルを捕捉して通話を開始する際に、
   当該移動無線局が通話時間内に移動できる最大移
   動距離とこの移動無線局からの電波が届く距離と
   の和を最大半径とする領域を計算し、この領域と
   重なるゾーンをもつ固定無線局を上記無線通話チ
   ヤンネルの使用を禁止する固定無線局として指定
   する手段と、 この指定された固定無線局および使用が禁止さ
   れた無線通話チヤンネルを報知する信号を無線制
   御チヤネルで送出する手段と、 他の固定無線局からの報知信号を受信し自局が
   指定された場合には当該無線通話チヤネルの使用
   を禁止する手段と を含むことを特徴とするダイナミツクゾーン指定
   型移動通信方式。