JPH0392023A - 移動体通信の通信方法とシステム - Google Patents

移動体通信の通信方法とシステム

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JPH0392023A
JPH0392023A JP1230051A JP23005189A JPH0392023A JP H0392023 A JPH0392023 A JP H0392023A JP 1230051 A JP1230051 A JP 1230051A JP 23005189 A JP23005189 A JP 23005189A JP H0392023 A JPH0392023 A JP H0392023A
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mobile radio
radio
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call
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JP1230051A
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Sadao Ito
伊藤 貞男
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Iwatsu Electric Co Ltd
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Iwatsu Electric Co Ltd
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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] 本発明は移動体の通信方法およびシステムに関する。さ
らに、小ゾーンmtcを用いる移動体通信においで、通
信中の移動端末が高速で移動することにより、通信品質
が劣化したり、呼出機能が停止したとき、その通信品質
を満足させ、呼出機能を確保する通信方法と、システム
に関する。
より具体的には、周波数有効利用率、通信品質、無線回
線の制御能力、位置登録機能、呼出機能などに優れた通
信方法とシステムを、提供せんとするものである。
[従来の技術] 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
リア内に居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、たとえば現在商用サービス中の
N丁T(日本電信電話■)の自動車電話方式の中で採用
されている。この場合、自動車内に搭載された移動無線
機は自動車の走行により通話の相手局の無線基地局から
遠ざかり、たとえば、無線基地局から3〜6M以上にな
ると電波の受信入力電界値が低下するので、通話品質の
劣化が発生する。そのため小ゾーン構成では、サービス
・エリア内に無線基地局が互いに6〜10恥間隔に設置
されており、したがって上記の場合必ず自動車の現在位
置の近く(3〜5KIIX以内〉に別の無線基地局が存
在し、この新無線基地局と移動無線機との間で別の無線
チャネルを使用して通話を継続させている。NTT方式
では、無線回線の通話の設定および解除などの制御を行
わせる無線回線制御局が、多数の無線基地局や移動無線
機を制御するために設置されており、無線回線制御局は
インタフェースをなす関門交換機を介して一般の電話網
に接続されている。無線回線制御局では、通話品質の劣
化が生じると、移動無線機の周辺の複数の無線基地局に
対し移動無線機の送信電波を受信させ、このうちの特定
の無線基地局に移動無線機との間で新しく無線チャネル
を設定させれば所望の通話品質を維持し得ると判断した
ときには、新チャネルの設定を移動無線機と無線基地局
との間で行わせる。
第12図には、このような動作をする従来のシステムの
構成概念図が示されており、これを用いて説明する。
第12図において、4つの円で囲まれた半径5〜7KI
It程度の各ゾーン14A,14B.−1 40.14
0を自動車電話のサービス・エリアとし、いま自動車内
に搭載された移動無線機15がゾーン14A内の無線基
地局13Aと交信中であるとする。自動車はゾーン14
Aからゾーン14Cの方向へ走行中であるので無線基地
局13Aと移動無線機15との間の相対的距離は大きく
なりつつある。交信は継続中であるとし、自動車はゾー
ン14Aよりゾーン14C内へ移行したとすると、無線
基地813Aと移動無線機15との間の距離は5〜7触
以上となり相互の受信電波の入力電界値は低下し、一定
の伝送品質以下に低下するに至る。
この品質劣化の状態は、常時、無線回線制御812で監
視ざれており、品質が一定基準以下に低下した時点で無
線基地局13Aの周辺の無線基地局13B.13Cおよ
び13Dに対し、無線基地局13Aと移動無線機15と
の間で使用中の無線チャネル(チャネルC l−1 1
と仮定する)の品質を測定するように要請する。この要
請を受けた無線基地E13B,13Cおよび13Dでは
、それぞれ自己の無線チャネル探索用受信R(図示せず
)をチャネルC「ドに同調させて信号を受信し、その状
態を、無線回線制御局12に報告する。この報告を受け
た無線回線制御局]2では、無線基地局13.B.13
C,および13Dの受信入力電界EB,EC=およびE
Dの値を比較し、Eo>EB.EC>E,であり、かつ
ECが伝送品質の点からみても一定の品質が確保されて
いることを確認すると、無線回線制御812はゾーン1
4Aがらゾーン14Cへ移行したものとみなし、ゾーン
14Aで使用していた無線のヂャネルCH1を切断し、
これにかえてゾーン14Cの無線基地局13Cで使用可
能な無線チャネルのうち、未使用のチャネル(チャネル
C口10を仮定)を使用させる手続ぎすなわち通話中チ
ャネル切替を始める。
以下、文献 吉川他゛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Vo I.26
,No.7  1885頁を参照しながら説明する。
(1)チャネル切替信号は、無線回線制御局12と各無
線基地局13との間は各伝送路16に含まれた制御線を
用い、各無線基地局13と移勤焦線機15との間は無線
による通話チャネルとする。
(2)チャネル切替信号は、以前通信をしていた、たと
えば無線基地局13Aより、移動無線機15宛に送信し
、無線導通試験1〜−ンは、新たに切替えようとする、
たとえば無線基地局13Cより移動無線機15宛に送出
する。
(3)移動無線機15において、無線導通試験トーンが
受信できないときは、無線基地局13Aとの間に設定さ
れている旧通話チャネルに戻って通話を継続する。
以上の(1〉〜(3)がNTTで現用ざれている通話中
チャネル切替であるか、これらの説明から明らかなよう
に通話者すなわち自動車電話利用者には、つぎのような
雑&が通話に混入することになるaすなわち、 <a>前記の{1}による切替のための制御信号(この
場合300ビット/秒のディジタル信号)が相手話者の
信号の切断された後に通話中のチャネルに挿入ざれる形
で受信機の出力に現われるので、3001−12程度の
可!!音として通話中に混入し、この間通話断となる。
(b)前記(2)の通話試験中は雑音の混入はないが無
音となり、この期間中相手の音声は自分に伝わらず、ま
た自分の音声も相手に伝わらない(通話断)。
以上の(a>,(b)による通話断の継続時間は0.7
〜0.’−8秒と言われている。一方、無線回線制御局
12では無線基地局13Cに対し、両者間の伝送路16
Cを通じて、移動無線機15とたとえばチャネルC日1
0を用いて通話を開始するように指示する。この指示も
上記の導通試験と同一時刻に実施されるので、この瞬間
より、無線基地局13Aは、移動無線機.15との通信
を終了し、代って無線基地局13Cは移動無1腺機15
との通信を開始する。また、無線回線制′m局12は、
電話110との間のインタフェースをなす関門交換機1
9に対し、各無線基地局13を電話網10と接続するた
めの関門交換機19内の通話路スイッチSWを無線基地
局13Aから130へ切替えるように要求している。す
なわち、第12図の通話路スイッチSWでA−4スイッ
チをオフしくブランクの3角で表示)、C−4スイッチ
をオンにする{黒の3角で表示}。
以上の動作により、自動車内で移動無線lII!15を
使用して、電話I!IO内の任意の電話機と、自動車が
ゾーン14A.14B,14C.14Dのどこに移動し
ても通話が継続されることになる。
かくして、使用者{通話者}はサービス・エリア内であ
れば自動車の走行中いつでも、どこへでも電話がかけら
れるという技術的保証を与えられたことになり、実際の
サービスでは、この技術を駆使したサービスが行われて
いる。
このような小ゾーン構成を採用した移動体通信では、大
ゾーン方式には見られない下記のごとき特徴を発揮する
ことが可能となった。
(a〉1つの無線基地局からの電波を狭い地域に限定し
て使用し、サービス・エリアに多数の無線基地局を配し
て同一周波数をくり返し使用する、いわゆる小ゾーン構
或により周波数の有効利用が可能となった。
(b)ディジタル・シンセサイザが出現したので、移動
無線機に数百におよぶ多数の無線チャネルを切替えて使
用することが可能となり、また、これら多数の移動無線
機と無線基地局との間の無線回線を設定υ1wする技術
が確立されたために(a)項の周波数の有効利用に寄与
することが可能となった。
(C)多数の移動無線機に能率よく、発着呼などにおい
て無線回線を設定制御するのに必要な無線回線制御技術
が確立されたので、これも(a)項の特徴に寄与したほ
か、移動無線機の通信中にゾーン移行にともなう通信中
無線チャネル切替も可能となった。
[発明が解決しようとする課題] しかしながら、第12図に例示したような従来方式では
、技術的対策が不十分であったり、あるいは対策がとら
れておらず、利用者には不便を感じさせ満足なサービス
の提供をすることができないという問題点があり、シス
テムとしても一層の周波数の有効利用の促進、サービス
性の向上等が必要であった。
このような問題点を以下に説明する。
〉 小ゾーン方式を用いる移動体通信方式として、我が
国はもとより世界各国で使用ざれているシステムでは、
移動無線機からの位置登録,発着呼,通話中チャネル切
替等の動作は、複数の無線基地局を統轄管理する無線系
制御装置もしくは関門交換局で一元的に行われているの
が実情である。
このようなシステムでは、問題点として後述するような
諸点があり解決が要望ざれていた。
11)  周波数の有効利用をはかるためには、小ゾー
ン構成の1個のゾーンのゾーン半径を小さくする必要が
あるが、これがあまり小さくなると、移動無線機が通信
中に1つのゾーンを通過して他のゾーンへ移行する確率
が増加する。すると、ゾーンの移行時に各ゾーンに割当
ててある無線チャネルを変更する必要が頻繁に発生し、
このとき無線基地局、移動無線機とも旧無線チャネルを
新無線チャネルに変更させる必要が発生する。従来はこ
の変更を無線回線制御局12(第12図)で行っていた
が、このチャネルの変更にともなう通信の一時断等が発
生し通信品質が劣化していた。
iii )  小ゾーン化が進み1つの無線基地局の受
持つ小ゾーン内において、隣接あるいはその次の隣接す
る無線基地局の受持つ小ゾーンが重なり合う状態が多く
発生し、無線回線制御技術として従来技術を用いた場合
に、制御不能となる可能性があった。
これは、1つの小ゾーン内において地形や構築物の影響
により電波伝搬特性は大きな影響(伝搬損失〉を受ける
。この影響は周波数を有効利用するために小ゾーン化が
進み、1つの小ゾーンの範囲が小さくなる(半径1KI
11以下〉にともない、相対的に大きくなる。また使用
する無線基地局および移動無線機には、相対的に高いレ
ベルの送信渫を使用して、地形や構築物の影響のある所
でも良好な通信を確保することになる。すると、地形や
構築物の影響のない所では、遠方にある無線基地局と他
のゾーン内に居る移動無線機とが交信可能となることを
意味する。
したがって、1つの小ゾーンは1つの無線基地局で管理
され、多数の小ゾーンにより、サービス・エリアである
広い平面がおおわれるという本来の概念が消滅し、多数
の小ゾーンが重畳ざれて1つのサービス・エリアを形成
するということになった。
その結果、このような状態にある小ゾーン・システムを
円滑に運用することは、従来技術では、無線通話路の設
定、変更・解除を頻繁に行わなければならなくなり、無
線回線制a装置の能力を大きく上まわる結果となる。し
たがって円滑な通話路の確保は現実的には不可能となり
、逆にいかにしてこのような事態を避けるかに、システ
ム構成上の配慮が行われて来た。
iv)  移動体通信においては、移動体の移動にとも
なう電波伝搬特性の影響のために、その通信品質が大き
く変化し、電波の伝わり方の悪い場所においては、通信
品質がシステムに必要とされる値以下となる等の問題が
あった。これを解決するためダイバーシティ技術等種々
の対策が採られてきたがいづれも機器のコストを割高に
するばかりか、周波数の有効利用をそこなう等の問題点
があった。
また通話中のゾーン間移行にともなう通話断については
、一種の通信品質上の問題点と考えられ、品質確保の点
からも解決策が必要であった。
V) 従来、通信を行なう移動体の位置登録は、同一時
点において1箇所の無線基地局で受信したデータのみを
登録して処理していたため、高速で移動する移動体通信
のように位置登録が順次かなりの頻度で変更されるシス
テムや、周波数の有効利用上位@登録方法に制約がある
システムでは、位置登録の不備のため移動体への着呼不
能となる場合があった。
これは無線基地局に設置ざれている無線送受信機が1チ
ャネルのみの場合、制御用、通話用として時分割で使用
しなければならず、かつ移動無線機と交信中に同一のゾ
ーン内にある他の移動無線機から位置登録要求のあった
場合等において、顕著な悪影響があった。
vi)  無線回線制御能力ならびに信頼性の確保が不
十分であった。従来は無線回線の設定、解除あるいは通
話中チャネル切替の実行等は、一定のエリア内に1箇所
に集中して制御を行わせるだめに設置された無線回線制
御局あるいは関門交換機が行っていた。これは、集中化
による回線制御の一元管理上有効な面があるが、もし、
これが障害を発生すると、全システムがダウンするとい
う致命的な事故となる。それ故、ハード・ウエアの二重
化などの対策が講じられてきたが、コスト・アップの原
因となり満足した結果は得られなかった。
また、制御を行う場所(たとえば無線基地局〉と、制御
の処理や指示をする場所(たとえば関門交換渫〉とが、
一般に距離的に離れているので、信g伝送のための絶対
遅延時間が発生し、高速処理を必要とする場合や多量の
データを処理する場合、実行不能となる場合があった。
vii)  ゾーン間またはゾーン内における通話中チ
ャネルの切替時に瞬断が発生し、これも小ゾーン化の大
きな障害となっていた。
第12図を用いて説明したNTTが実施している通話チ
ャネル切替法では、無線チャネルの切替時に通話が一時
的に(0.7〜0.8秒間)切断ざれるほか、通話信号
以外の制御信号(300ビット/秒〉の一部が混入し耳
さわりであるという欠点がある。このような通話回線の
一時断や雑音の混入があると、通話の内容が音声である
ときには聞きなおしを行うことなどで、補うことができ
るために、あまり大きな障害とはならないが、自動車内
にファクシミリ端末を搭載し送受信に使用した場合には
、動作中にチャネル切替があると、たとえば1分ファク
シミリでは、紙面の0.8/60の部分が黒線(または
白線)となって現われ受信画質が大幅に劣化するという
欠点があった。またデータ通信の場合には、たとえば1
200ボーのデータ信号では、1000ビット程度の信
号が欠落するので再送などの手続きが必要となった。
なお、耳さわりの雑音を除去するために、チャネル切替
中無音にしたり、帯域外信号を用いたりする方法もある
が、耳ざわりな祉音を除去するという目的は達成できて
も、回線断の時間は依然として存在するから、ファクシ
ミリやデータ信号への悪影響の除去にはまったく効果が
ないという課題が残されていた。
ざらに、マイクロセルを用いるシステムにおいては、移
動無線機が通信中に高速移動することにより、無線基地
局と円滑な通信路の設定解除をすることが困難な場合が
あった。
[課題を解決するための手段] 無線送受信機とID識別記憶部ならびに通話路を開閉す
るスイッチ群およびこれらを制御する制御部を具備する
複数の無線基地局と、複数の無線基地局と電話網を接続
するスイッチ群とこのスイッチ群を制御する通話路制御
部とID識別記憶部とを含む関門交換機と、この複数の
無1jl基地局がカバーするサービス・エリア内を移動
しながら同時に複数の無線基地局と交信するために、複
数のチャネルを同時に受信する無線受信回路と、複数の
チャネルを同時に送信する無線送信回路とを含む移動無
線機とを含むシステムを構築した上、さらに、本発明の
重要な目的である呼出し機能を強化するために、専数の
無線基地局が、それぞれカバーするサービス・エリアの
全体をカバーしてしまう呼出専用無線基地局を設置し、
これと関門交換機との間は伝送路で接続するシステム構
成にした。
[作用] 移動無線機からの位置登録.発着呼,通話中チャネル切
替等、通信を実行することに関する制御の主導権を、移
動無線機の最寄りの無線基地局に担当させることにより
、下記の作用および効果を得ることができた。
:〉 各無線基地局と関門交換機にそれぞれID識別記
憶部を設け、移動無線機の位置を各無線基地局のデータ
にもとづき並行して登録するようにしたから、位置登録
の信頼度が向上した。
さらに位置登録した無線基地局では、隣接あるいは次隣
接等にある無線基地局に対し、この旨連絡し、この連絡
を受けた隣接等の無線基地局では、移動無m機の予備登
録を行うようにした。この結果移動無la機の移動にと
もなう、 a) 発呼時の呼出しが容易になる。
b〉 移動無線機の通信時の通話中チャネル切替が容易
になる。
C〉 万一、登録した無線基地局における登録データが
消失しても周辺の無線基地局に記憶ざれている登録デー
タが利用できる。
d〉 移動無線機の移動速度の測定が容易になる。
e〉 空きチャネル検索を強化させ、常時その移動無線
機との交信に備えることが可能となる。
f) 無線基地局の周辺のトラヒック監視が容易になる
q) 移動無線機の移動速度に見合った制御方法、通話
方法が実施可能となる。
等の利点が発生することになった。なお、上記の位置登
録で゛予備″としたのは、その時刻においては無線基地
局と移動無線機の相対距離が大きく通信不能であるが、
時間が経過すれば移動無線機の移動により交信可能とな
る場合があるためである。
i) 各無線基地局に関門交換機との間の通話路を設定
または解除をする通話路スイッチならびに、これらを制
御する制御部を設けたから、っぎの利点が生じることに
なった。
a) 制御を行う場所と制御を指令する場所とを距離的
に同一場所とみなせる同一の無線基地局内または隣接す
る無線基地局に設置したから、制御信号の送受信に要す
る絶対遅延時間は、全く無視し得るほど小さい値にする
ことが可能となった。
また、通話路設定または解除等の動作も容易に行えるよ
うになり、所要時間を短縮することが可能となった。
b) 移動無線機の移動速度に応じた、制御信号や通話
信号の送受信方法を能率的に実行可能となり、周波数の
有効利用をはかりつつ、かつ、制御の信頼性や通信品質
の向上が可能となった。
C〉 移動無線機の移動により隣接する無線基地局のサ
ービス・ゾーン内へ移行した場合、通話路の切替えは従
来システムのように関門交換機もしくは多数の無線基地
局を統括管理する無線系制御装置で実行するのではなく
、交信した無線基地局自らが実施することにしたので、
a)項で説明したような所要時間の短縮が可能となった
d)  a)〜C)を実施することにした結果、制御の
分敗化が行われたことにより、信頼性の向上が容易とな
った。
110 複数チャネル中の通信品質の劣化した1チャネ
ルを新チャネルに切替えるようにしたから、ゾーン間ま
たはゾーン内における通話(信)中チャネル切替の無瞬
断化が実現された。
■) 移動無線機の移動方向および速度の推定が可能と
なり、移動先ゾーンにおける通信の確保および移勤見込
先ゾーンで使用ざれるチャネルの先行割当の実施が可能
となった。
また移動無線機の高機能化および呼出専用無線基地局の
設置と、前記無線基地局との併用により、さらに下記の
作用および、効果を得ることができた。
■〉 移動無線機の移動方向および速度の推定が可能と
なり、移動先ゾーンにおける通信の確保および移動見込
先ゾーンで使用されるチャネルの先行割当の実施が可能
となった。
vi)  移動無線機の移動速度が一定値を越えた場合
には、位置登録信号の送出を停止させ、制御信号トラヒ
ツクの輻較の防止、制御信号の信頼度の確保を可能にし
た。
vii )  上記のvi)の状態にある移動無線機へ
の着呼に関しては、広域サービス可能な呼出専用無線基
地局を設けることにより、呼出信号を送出し、通信の確
保を可能とした。
viii)  上記のvi)の状態にある移動!!線器
からの発呼に関して、上記のvii )を活用し、位置
登録の実施をし、無線基地局および通話チャネルの選定
を行い、通信の確保を可能とした。
X) 上記のvii )において、呼出専用無線基地局
から移動無線機に送出する呼出信号に、周辺の通信トラ
ヒック情況や使用可能な通話チャネルの番号等の通話の
開始に関する所要情報を含めておくことにより、システ
ム全体としての運用が円滑になった。
X〉 無線回線の制御を従来システムのごとき集中型か
ら、移動無線機もしくは、無線基地局に機能分散するこ
とにより、制1!!I迅理能力の向上とシステムの信頼
性の向上が得られた。
[実施例] 第1A図および第1B図は、本発明の一実施例を説明す
るためのシステム構或の一例を示している。
第1A図にa5いて、10は一般の電話網であり、そこ
には一般電話用の交換機11が含まれている。
20は電話網10内に含まれている一般電話用の交換機
11と無線システムとを交換接続するための関門交換機
である。関門交換120は、複数の無線基地#30−1
.30−2. ・.30−n,30− (n+1 >や
、送信部のみを有する呼出専用無線基地局17、ならび
に多くの移動無線機と一般の電話網10に収容ざれてい
る電話機とを接続するものであり、いわゆる構内通信網
(LAN,ローカル・エリア・ネットワーク)状に、構
内網9によりスイッチ群223に含まれた多くのスイッ
チSWC1−1 〜1−m,−.SWC (n+1 )
−1〜(n+1)−mを介して直列に接続されている。
無線基地局30−1〜30−nなどの各局間の制御信号
の授受を行うと共に、通信路の設定解除や呼出専用無線
基地局17等を制御する通話路制御部21と、通話路制
御部21に制御されて各無線基地局30−1〜30−n
と関門交換機20および交換機11との間の接続をなす
ための通信路の切替に必要なスイッチ群23とが含まれ
ている。
ここでスイッヂ群223に含まれた各スイッチSWCは
各無線基地局30からのスイッチiti{+御信号22
1−1〜221−(n+1>によって制御ざれている。
第1B図には、各無線基地局30や呼出専用無線基地局
17の配置と、それらを関門交換機20に接続するため
の構内網9の様子が示ざれている。
図において、各無線基地局30の位置は、そのカバーす
??6角形の中央の丸印で表わされ、各無線基地局30
の識別番号のみが示さ,れている。呼出専用無線基地局
17内のサービス・エリアは図示の全6角形のカバーず
る広域エリアである。構内網9のネットワークの形状と
しては、種々のものが実用されているが、本発明に使用
可能なものは、環状形(リングまたはループ形)とバス
形である。
構内網9は公知の技術であり詳細な説明は省略するが、
構内網9の伝送路の伝送速度は一般に高速である。環状
形の場合、データはノード・ステーション毎に中継伝送
されるので、ノード・ステーション数(N>と同じ数だ
けの高速チャネルが必要となる。また、ノード・ステー
ションがないリング形では、端末毎に中継伝送を行うの
で、端末の数(n>だけの高速チャネル数が必要となる
また伝送路は一般に時分割多重化されており、多重化の
単位としてタイム・スロット多重〈通常、1オクテット
・バイトまたはキャラクタ単位をタイム・スロットに割
付ける時分割多重〉と、パケット/メッセージ単位で時
分割多重を行うパケット/メッセージ多重とが広く使用
されている。
タイム・スロット多重のフレーム構成は、第4B図のよ
うになっており、繰り返し周期(通常、125μs〉中
にm個のタイム・スロットを持っている。
1タイム・スロット当りの情報量は、通常1バイトまた
は1キャラクタである。また、1フレーム中のタイム・
スロットの数(m)は伝送速度に依存して決められるも
のである。
あるメッセージを伝送する場合に何番目のタイム・スロ
ットを使用するかは、送受信双方の合意に基づき、定め
られたタイム・スロットに送信側ではデータを搭載し、
受信側ではデータを取り出すことを一定周期で繰り返す
ことにより通信が行われる。この場合リング形では、伝
送路がノード・ステーション(ノード・ステーションの
ないシステムでは端末)を経由して中継伝送ざれるため
に、タイム・スロットへのデータの搭載と取り出しが可
能である。
なお、構内通信網(LAN)に関しては、多くの公開さ
れた文献があるが、それらは本発明の第1A図および第
IB図に示すごとく無線基地局30(ノード・ステーシ
ョンとLAN網では呼ばれている)と構内網9とを任意
に接続するためのスッチ詳223である通話路開閉部が
記されていない場合が多い。これは、ノード・ステーシ
ョンとして必須の機能だからである。ただし、本発明の
ように小ゾーンを用いる移動通信網に構内通信網を適用
した例は公開されてはおらず、動作が従来の小ゾーン方
式と大きく異なるので、とくにスイッチ群223に含ま
れた通話路開閉部の多くのスイッチSWCを明示した。
この結果、構内網の伝送路として常用される同軸ケーブ
ル,光ファイバー・ケーブルはもとより、多数の電話線
を一括集中しケーブル化したメタリック・ケーブルも使
用可能であることを示したことになる。
以上は本発明において、構内網9を使用する理由を、主
として通話路の設定解除を各ノード(無線基地局30や
関門交換機20>で行い得る点に関して説明した。しか
しながら構内網9(バス形)には、つぎに説明する特徴
があり、これらが後述するような位置登録や発着呼動作
などのシステム動作に有効に発揮される。
バス形には、全2重通信構造の通信媒体が必要(両方向
の信号伝送)となるが、他の網接続形態と異なる点は、
バスに設けられているノードが通常の経路設定だとか、
信号の進行などに関して、いっさい何も行わないことで
ある。このバスは広帯域通信媒体であるため全ノードが
同時に伝送信号を受信可能である。ざらにバス形の多く
は、媒体の使用に対してノード間で競合することになっ
ているが、この媒体の分配制御は各ノードが受けもつよ
うな構或になっている。すなわち、他の方式のような経
路指定機能とか集中制御機能をもっていないことが信頼
性を上げることに役立つ。
ざらに、ノードが障害を起こしても、ネットワーク上の
トラヒックを保持することができ、また、ノードを追加
するような場合でも、構内網9のトラヒックにほとんど
影響を与えずに行い得る。
第2A図には、同じ構成を有する各無線基地局30−1
.30−2等が示されている。ダイバーシティ効果を得
るためのn個のアンテナ部に受けた受信信号は、受信ミ
クサ43−1〜43−nと受信部33−1〜33−nを
含む無線受信回路48−1〜48−nに入り、その出力
である通信信号は、混合回路52で混合ざれて、制御部
38とインタフェース39に入力ざれる。インタフェー
ス39から出力ざれる通信信号は、送信ミクサ41−1
〜41−nと送信部31−1〜31−nとを含む無線送
信回路46−1〜46−nに印加ざれるために、送信信
号分割部29でn個に分割ざれる。無線送信回路46−
1〜46−nからの、送信信号はアンテナ部から送出さ
れて、移動無線機によって受信される。また、通信中の
通話品質を常時監視し劣化したときは、それを制御部3
8へ報告する通信品質監視部37−1〜37−nヤ、通
信中における干渉妨害の有無を監視し、一定量以上の干
渉妨害を検出した場合には、それを制御部38へ報告す
る干渉妨害検出器42や移動無線機のIDを記憶したり
、それがどのゾーンに居るかを識別し、また記憶するI
D識別記憶部34が図示のごとき結線を有して具備され
ている。
この無線基地局30には、ざらにシンセサイザ35−1
.35−2.・・・.35−nおよび36−1.36−
2,・・・ 36−nとが含まれており、シンセサイザ
35−1〜35−nと36−1〜35−nは、制御部3
8によって制御ざれている。
各シンセサイザ35−1〜35−nおよび36一1〜3
6−nには、基準水晶発振器40から基準周波数が供給
されている。
インタフェース39は、構内網9との接続をするための
スイッチu223に含まれた各スイッチSWCに接続さ
れ、各スイッチSWCは、制御部38からのスイッチ制
御信号によって、オン゜オフされる。これにより、構内
Il!!19から各無線基地局30に必要な信号が取り
込まれ、また、他の無線基地局30または関門交換機2
0へ伝送すべき信号を送出する。
第2B図には、無線基地局30Bが示され、第2A図に
示したものとの相違は、無線受信回路48および無線送
信回路46を各1組しか有しておらず、シンセサイザも
35−1. 36−1のみであり、第2A図に示した無
線基地局30がダイバーシティ効果を得ることができる
のに対し、第2B図の無線基地局30Bはダイバーシテ
ィ効果を有していないから、ダイバーシティ効果が必要
でない場合には、このように簡単な構成のものを使用で
きる。
第2C図には無線基地局の他の実施例30Cが示され、
ここでは複数の送受信機を含む無線基地局30Cが、複
数のアンテナ99−1〜99−qを有するアンテナ共用
装置96と無線基地局制御装置32を共用する多くの通
話(信〉用の送受信機90−1〜90−mがスイッチ群
223を介して設けられ、第2A図に示した無線受信回
路48と通信品質監視部37の両機能を有するm個の通
信品質監視用受信機93−1〜93−mと、制御信号用
の制御チャネル専用の制御用送受信機94−1〜94−
pが示され、関門交換機2 0 73よび交換機11を
介して、電話網10に接続ざれている。
第2D図には、第2C図において使用される送受信機9
0−1〜9 Q − mの一実施例が示ざれている。
第2D図に示した送受信機90は、第2A図に示した無
線基地局90と同様に、それぞれ独立したシンセサイザ
35−1〜35−nと、受信ミクサ43−1〜43−n
および受信部33−1〜33−nを含むアンテナ共用装
置96へ接続された無線受信回路48−1〜48−nと
、通信品質監視部37−1〜37−nを含む構造を有し
、送信側にもそれぞれ独立したシンセサイザ36−1〜
36−nと、送信ミクサ41−1〜41−nおよび送信
部31−1〜31−nを含むアンテナ共用装置96へ接
続された無線送信回路46−1〜46−nを具備する構
造を有しており、第2A図に示した無線基地局30の構
成と実質的に同じである。この送受信機90を用いた無
線基地局30を用いることにより、送信時におけるダイ
バーシティ効果を期待することが可能となる。
第2C図の通信品貿監視用受信機93−1〜93−mの
回路構成は、第2D図に示したものから無線送信回路4
6−1〜46−nとシンセサイザ36−1〜36−nと
送信信号分割部29を除去した上、無線受信回路で、n
=1、すなわら受信ミクサ43,受信部33,シンセサ
イザ35等を1個しとたものに等しい。
また制御用送受信機94−1,・・・.94−.pは第
2D図の回路構成と実質的に同様であるが、g声を伝送
する必要はなく、制御信号のみの伝送であるから回路パ
ラメータを簡単にすることが可能である。
第2E図には、移動無線機に対して呼出信号を送出する
、呼出専用無線基地局17の一実施例が示され、送信専
用であるために受信部はない。ここでインタフェイス2
5は関門交換機20からの信号をインタフェイスして角
度変調器26に呼出信号を印加し、角度変調された呼出
信号は、送信ミクサ27に印加されて、局部周波数発振
器28からの局部発振信号と混合ざれ、送信電力増幅器
29で増幅ざれて、アンテナから移動無線機宛に送出さ
れ、移動無線機を呼び出す。
また、インタフエイス部18に接続ざれてID識別記憶
部8が具備されており、構内網9を通じて送られてくる
移動無1機の位置登録状況を記憶している。そして移動
無線機が何等かの理由により位置登録不能となった場合
は、通常は無線基地830を単位として位置登録されて
いる移動無線機の識別情報の登録区分を広域呼出登録区
分へ変更すると共に、その移動無線機に対し、その旨の
制御信号を送出する。
第3図には無線基地局30(B.Cも含めて以下このよ
うに略す〉と交信する移動無線機50の構成例を示す。
移動無線機50への入力電波(入力信号〉はn個のアン
テナで得られ、それぞれ無線受信回路68−1.68−
2.・・・,6B−nへ到来する。各無線受信回路68
−1〜68−nではそれぞれ受信ミクサ63−1.63
−2.・・・.63−n、受信部53−1.53−2.
・・・.53−nが具備されており、また受信ミクサ6
3−1〜63−nには、それぞれシンセサイザ55−1
.55−2.・・・,55−nからの局部発振周波数が
入力ざれる。
したがって同図の構成では、常時各無線チャネルC口1
.C口2,・・・ CHnの信号を受信し復調すること
が可能である。またこれら受信部53−1〜53−nの
出力信号の一部が制御部58へ送られ、ざらに他の一部
は、混合回路69に加えられ通常のダイバーシティ受信
機(この場合は検波後合成〉と同様に処理が加えられ、
電話機部59へ送られる。また各受信部53−1〜53
−nの出力の一部は、それぞれ通信品質監視部57−1
〜57nに送られ、その出力は制御部58にそれぞれ印
加ざれている。
電話機部59から出力される通信信号は、送信ミクサ6
1−1〜61−nと送信部51−1〜51−nとを含む
無線送信回路66−1〜66−nに印加され、送信信号
はn個のアンテナ部から送出ざれて、無線基地830に
よって受信される。
n個の送信ミクサ61−1〜61−nにはシンセサイザ
56−1〜56−nから、制御部58によって指示され
た周波数の信号が印加されている。
また、通信中における干渉妨害の有無を監視し、一定量
以上の干渉妨害を検出した場合には、それを制御部58
へ報告する干渉妨害検出器62や自己の移動無線機50
のIDを記憶したり、自分がどのゾーンに居るかを識別
し、また記憶するID・ローム・エリア情報照合記憶部
54ヤ通信中の通話品質を常時監視し、劣化したときに
は、通信品質監視部57が制御部58へ報告する。シン
セサイザ55−1〜55−nと56−1〜56−nは、
制御部58によって制御されている。各シンセサイザ5
5−1〜55−nおよび56−1〜56−nには、基準
水晶発振器71から基準周波数が供給されている。
移動無線機50と複数の無線基地局30,関門交換機2
0との間の制御用の信号は、制御信号専用の制御チャネ
ルを用いる場合と、通信(話)信号の帯域外を用いる場
合とがある。
この制御信号を通信(話)信号の帯域外で伝送するため
に、具体的には、制御信号がアナログ信号の場合、第4
A図(a)に示すように、通話チャネルの帯域0.3〜
3.OKHz外の低い周波数f。0(たとえば約100
Hz>または高い周波数fD1,fD2,fD3”” 
f08 (たとえば3.8K口lから0.1KHz間隔
で4.5KHzまでの8波)を用いる。
制御すべき項目すなわち制御データが多いときには、制
御用の周波数fDo” fD8の波数をざらに増加させ
てもよいし、副搬送波形式をとることも可能である。こ
のとき、たとえばfDo”” fD8のうちの1波ある
いは複数の波に周波数変調をかけたり、あるいは振幅変
調をかけたりすることによって、より多くの制御データ
を伝送することもできる。
また、制御信gとしてディジタル・データ信gを用いた
場合には、音声信gもディジタル符号化して、両者を時
分割多重化して伝送することも可能であり、これを第4
A図(b)に示す。第4A図(b)は、音声信号をディ
ジタル符号化回路91でディジタル化し、それとデータ
信号とを多重変換回路92で多重変換し、送信部31の
変調回路に印加する場合の一例である。
また、呼出専用無線基地局17から送出される信号は、
制御信号専用の制御チャネルが用いられる。
以下に、移動無線機50、無線基地局30.呼出専用無
線基地局17および関門交換機20の機能を順次説明す
る。
(A>移動無線機50 最初に移動無線150の具備する機能のうち、ftil
御部58の機能につき説明する。制御部58では、まず
基本機能としてっぎの機能を具備している。
〉 自己の移動無線1150の無線送信回路66に対し
、電波の送信の発射又は停止の指令および送信電力レベ
ルの制御。
i〉 自己の移動無線機50の無線受信回路68に対し
、電波の受信指示または停止の指令。
ii)  電話機部59に対し、ダイヤル信号送出可否
指令および音声の送受信指令。
■) シンセサイザ群55−1〜55−nおよび56−
1〜56−nに対し発振周波数(チャネル)指定と、発
振指令および停止指令。
■〉 通信品質監視部57からの情報による、1つのま
たは複数の使用チャネルの変更適否の判断。
vi)  干渉妨害検出器62からの情報による使用チ
ャネルの変更適否の判断。
vii)  ID・ロームエリア情報照合記憶部54か
らの情報により、通信すべき相手方IDの確認および使
用チャネルの決定。
viii)  サービス種別の上位の移動無線機に対す
る通話チャネルの譲渡。
ix)  制御決定に関して、無線基地局30より下位
にあること。これは制御上の判断について無線阜地局3
0と相違した時には、無線基地局30に対して主導権を
行使可能とすること。
X〉 移動無線機50の移動方向、移動速度の推定。
つぎに、1)〜X)の機能を複合して使用することによ
り、つぎの応用機能を具備することができる。
1〉 自己の移動無線機50の周辺で動作中の他の移動
無線機や他の無線基地局で使用している無線チャネルを
ID・ロームエリア情報照合記憶部54に記憶させ、発
呼または通信チャネルの切替えのときに活用する。
2>  ix)の機能の一つの応用として、通話トラヒ
ックの輻快時において、同時に通信に使用するチャネル
数の消滅、ないし発呼の抑圧、使用チャネルの切断もし
くは早期終了勧告の実施。
3)  i), v ), vi)の機能を用い、自己
の移動無線機50に対する最適送信レベルの設定。
4) 3〉の機能の一つの応用として、ディジタル信号
の伝送に対し、最適信号速度を決定すること。
5〉 通信の種類(電話、FAXデータなど)により最
適使用チャネルを決定する。
また、他のゾーンへ移行することにともなう制御機能と
しては、 6) 通信中チャネル切替後の新無線基地局30との通
信路の設定。このとき移動無線機50の移動方向を加味
して、新無線基地局30の選定をする。
7〉 関門交換機20に対しては、無線基地局30経出
で通話路のスイッチ群23の開閉の実施。
8〉 待機状態にある移動無線機50のサービス・エリ
ア内の移動速度が大きくなり、@繁(一定の時間内にシ
ステムで定める回数以上)に位置登録(変更)の要求を
行っても、無線基地局30からの応答信号を良好に受信
できない場合には、これを中止し、呼出専用無線基地局
17がらの呼出信号を受信可能な状態に移行すること。
以上の制御機能を一言で表現すれば、従来技術において
用いられていた第12図の無線回線制御局12の機能の
一部を移動無線機50へ収容したということである。こ
のことは最近進歩の著しい超LSI技術を使用してはじ
めて可能となるものであり、いわば移動無線機のインテ
リジェント化と表現することができる。しかしながら、
従来技術を用いて、移動無線機をインテリジェント化し
たとしても、その効用には限界があり、とくに無線回線
制御の能力の向上や、通話中チャネル切替時の瞬断の除
去には全く効果がなく、本発明による方法を用いて始め
て名実ともにインテリジェント化ざれるということにな
る。
(B)無線基地局30 無線基地830 (308,300を含む、以下同様)
に下記のような機能を持たせた装置をそれぞれ設定する
a) 各無線基地局には、少数(通常1f[iil)の
制御チャネル送受信のために専用の無線送受信機と、通
話チャネル専用で、かつその無線基地局に割当てられた
通話チャネル数に対応した数の無線送受信機が設置され
ている。たとえば、第2c図の無線基地局30Cを想定
する。1つの無線基地局30Cに割当てるべき通話チャ
ネル数は、それが担当する小ゾーンに存在する移動無線
機5oの通話トラヒックにより最適値が与えられる。ゾ
ーンの面積が大きく、またそのエリア内に存在する移動
無線機が多い場合には、必然的に通話トラヒックも増大
するから、すくなくとも1つのル11御チャネルと複数
の通話チャネルが必要であり、送受信機90(第2D図
)の数も当然複数個必要である。
N丁Tの自動車電話システムにおいて、大都会の場合に
は、2つの制御チャネルと最大120チャネル程度の通
話チャネルが割当てられている実例がある。
しかしながらゾーンの大きさが次第に小さくなり、遂に
は前述した文献、伊藤“携帯電話方式の提案″通信学会
 通信方式研究会資料CS−8 6−88、1986年
11月 に示されているように半径25m程度の極小ゾ
ーンとなると、このエリアをサービス・エリアとして受
持つ無線基地局としては通話トラヒックおよび方式、コ
ストの点からそこに設置される無線チャネルとして、制
御および通話をそれぞれ1とし、これをまかなう無線機
の機能としては1送受信とざれる場合がある。
すなわち1個の送受信機を制御および通話兼用にするわ
けである(第2B図参照〉。しかもこの兼用は従来のシ
ステムのようにある移動無線機からの発呼に対し、当初
、制御チャネルで対応し、空いている通話チャネルを指
定した後は、自らも通話チャネルに変更して同一の移動
無線機と通信を実行することになる。
以上説明したように無線基地局30の構成には、種々の
ケースが考えられるが、本発明はそのすべての場合に適
用が可能である。
以下、ざらに第2C図,第2D図を用いて説明する。
制御部38Gでは、まず基本機能として、つぎの機能を
具備している。
1) 自己の無線基地局30Cに含まれた送受信機90
の送信部31に対し、電波の送信の発劃または停止の指
令および送信電力レベルの制御。
ii)  自己の無線基地局30Cの受信部33に対し
電波の受信指示または停止の指令。
iii)  関門交換機20に対し、ダイヤル信号送出
可否の通知、音声の送受話可否の通知。
V〉 シンセサイザ群35−1〜35−nおよび36−
1〜36−nに対し発振周波数(チャネル〉指定と、発
振指令および停止指令。
V〉 通話(制御信号を含む〉路のスイッチ群223に
対する制御を無線基地局制御装置32と共同して実施す
る。
vi)  通信品質監視用受信機93−1〜93−mか
らの情報による使用チャネルの変更適否の判断、ならび
に品質情報を対向する移動無線機50へ伝達することの
可否の判断。
vii)  干渉妨害検出器42からの情報による使用
チャネルの変更適否の判断。
viii)  I D識別記憶部34Cからの情報によ
り、通信すべき相手方IDの確認および使用チャネルの
決定。
ix)  サービス種別の上位の移動無線機よりの要請
にもとづき、現在通話中の移動無線機50との通信の早
期終了をはかる。あるいは即時終了を実施する。
X〉 制御決定に関して、移動無線機50より上位にあ
ること。これは制御上の判断に関し、移動無線機50と
相違した時には、移動無線150に対して主導権を行使
することである。ただし、X〉については、説明の便宜
上定めたもので、実際のシステムでは、移動無vA機5
0に主導性をもたせても一向に差支えなく実施可能であ
る。
つぎにi〉〜X)の機能を複合して使用することにより
、つぎの応用機能を具備している。
1) 自己の無線基地局30 (B.C)の周辺で動作
中の他の無線基地局や、他の移動無線機で使用している
無線チャネルをID識別記憶部34Cに記憶させ発呼ま
たは通信中チャネルの切替えのときに活用する。
2)X)の機能の一つの応用として、通話トラヒックの
輻幀時において、発呼の抑圧、使用チャネルの切断もし
くは早期終了勧告の実施。
3 )  i) ,vi) , vii)の機能を用い
、自己の無線基地局30における最適送信レベルの設定
4).  3)の機能の一つの応用として、ディジタル
信号の伝送に対し、最適信号速度を決定すること。
5) 通信の種類〈電話、FAX、データなど〉により
最適使用チャネルを決定する。
また、他のゾーンへ移行することにともなう制御機能と
しては、 6) 移動無線150に対し、通話中チャネル切替を実
行する場合に、移動無線機50や隣接する無線基地局3
0に対する通信品質データの連絡、新しく交信すべき無
線基地局30の決定と、この新しい無線基地局30に対
し、移動無線機50と受信していた信号を切替えるため
のスイッチ部の開閉。あるいは無線基地局30自身が隣
接する無線基地,f%30からの要請にもとづき移動無
線機50と交信すべき新無線基地局30として選定され
た場合、交信の開始。
7〉 関門交換1ff20に対しては、移動無線R50
との交信に必要な通話路のスイッチ群23の開閉。
8) 通話中チャネル切替実施後、一定時間はそれまで
通信していた移動無線機50のIDおよび通話チャネル
番号を記憶する。
9) 移動無線m50よりの位置登録信号{制御ヂャネ
ル使用}を受信し、自局に位置登録したことを記憶する
。また、このことを関門交換機20へ連絡し、関門交換
機20でも記憶することを要請する。この場合本発明で
は複数の無線基地830で位置登録がなされるから、移
動無線機50で受信した信号の品質(S/N.C/N等
のデシベル値)も合せて記憶する。
ざらに隣接もしくは次隣接する無線基地局30で、移動
無線150からの位置登録を受付(ブていない無線基地
局30に対し、予備位置登録するように要請する。この
要請を受けた周辺の無線基地局30では、一定の時間内
において予備位置登録を受付ける。これは移動無線機5
oが移動中や、広帯域信号伝送等の場合に、発着呼をよ
り確実に行うことで効果を発揮する。なお、上記の隣接
無線基地局30の定義は、各システムにより定められる
が、一般には隣接、次隣接、次次隣接等広く含むもので
ある。
10)  無線基地局30内の移動無線機5oが通話開
始後、無線基地430自身ならびに近傍の無線基地局3
0内の通信トラヒック事情が許せる場合は、移vJ無線
tl50に対し、送受信ダイバーシティ実施の判断およ
び動作遂行の指示。
11〉 送受信ダイバーシティ実施中の移動無線115
0に関し、トラヒックの輻快あるいは、重要加入者の発
呼や広帯域信号サービス希望者がその時刻に現われた堀
合には、送受信ダイバーシティの多重度く使用チャネル
数)の減少ないし、ダイバーシティの停止の判断および
実行。
12〉 通信中の移動無線機50が、場所の移動にとも
ない同一ゾーン内においても、あるいはゾーン移行し無
線基地局30との通信品質が劣化した場合には、そのチ
ャネルに対し、同一ゾーンの場合は無線干渉による劣化
であるので別チャネルへ、また他ゾーンへの移行の場合
は移行先の無線基地局30の有するチャネルへの切替、
すなわち、通信(話〉中チャネル切替の動作遂行の判断
。なお、後者の場合この動作を遂行するためには、移動
無線機50と新しく通信を開始する無線基地局30に対
し、通話路のスイッチ群223を切替えるための制御信
号を送る必要があるが、この構内網9の変更を含め、一
切の処理を無線基地局30が実施することになる。これ
は従来の技術にない本発明による新しい動作である。
なお、この場合に使用する信号(制御信号〉は、第4A
図(a)に示すように通話チャネルを用い通話信号の周
波数帯域の上または下側周波数帯域を用い行われる。
13〉 移動無線機50が移動することにより、対向し
て通信中の各無線基地局30の受信品質変化の測定結果
を特定の無線基地局30へ集めることにより、移動無線
機50の移動方向および移動速度を推定し、一方、別途
調査した移動無線機の移動方向の無線基地局30におけ
るトラヒック状態〈通話チャネルの使用状態〉を総合的
に判断し、必要により、これらの無線基地局30と交信
中の移動無線機50の送受信ダイバーシティの多重度の
逓減または増加の判断を行い実行する。
14) 着呼に関し、自局に位置登録ざれている移動無
線機100への着呼信号を一定の回数送信したにもかか
わらず無応答の場合は、自局のID識別記憶部34より
、その移動無線機100の位置登録区分を広域呼出登録
区分へ移行すると共に、この情報を関門交換機20およ
び呼出専用無線基地局17へ送信する。なお、経済化を
はかった簡易なシステムにおいては、上記の位置登録区
分の変更にかえて抹消する場合もある。
以上の制御機能を一言で表現すれば、従来技術において
用いられていた第12図の無線回線制御局12の機能の
一部を、無線基地局30および移動無線機50へ収容し
たので、無線回線制御局12の全機能の収容が可能とな
り、無線回線制御局12の廃止を可能とした。
しかしながら、従来技術を用いて、無線基地局30をイ
ンテリジェント化したとしても、その効用には限界があ
り、とくに無線回線制御の能力の向上や、通話中チャネ
ル切替時の瞬断の除去には全く効果がなく、本発明によ
る方法を用いてはじめて名実ともにインテリジェント化
されるということになる。
(C)呼出専用無線基地局17 呼出専用無線基地局17の機能は、つぎの2つに大別ざ
れる。
i) 各無線基地局30の位置登録状況の把握これはす
でに説明したように、構内網9を経由して送られてくる
情報を常に監視し、位置登録不能の移動無線機50に対
しては、自局内のID識別記憶部8内の登録区分を広域
呼出に変更する。
ii〉  呼出信号の送出 これは広域呼出区分に位置登録されている移動無線機5
0に着呼があった場合は、関門交換機20からの着呼信
号にもとづいて呼出信号を送出する。またシステムによ
っては、移動無線a50において、i〉で述べた区分変
更が生じたとき、その旨を移動無線機50に対して制御
信号を送出する場合がある。さらに通常の位置登録がさ
れている移動無線機50へ着呼があり、照線基地830
から看呼信号が一定の回数送信されたにもかかわらず、
移動無線機50から応答のない場合には、関門交換IN
20の指示を得ることなく着呼のための呼出信号を送出
する。
待機状態にある移動無線機50のサービス・エリア内の
移動速度が、システム設計で定められた値以上になった
場合には、位置登録(変更)の要求トラヒックが増加し
、トラヒックの輻較をひき起すほか、位置登録信号の正
確な伝送か行われなくなる可能性があるので、最寄りの
無線基地局30より移動無線機50に位置登録信号送信
停止のための制御信号を送出し、以後移動速度がシステ
ム設計で定められている値以上になるまで、その状態を
維持させるように構成されている。
第2E図に示される構成を有する呼出専用無線基地81
7は、本発明による移動通信システム内における移動無
線機50が上記に示したように待受中の高速移動中にお
いて、位置登録信号の送出を停止している際に着呼があ
った場合には、移動無線[50を呼び出すのに用いられ
る。上記の状態にある移動無線機50の受信部53は、
呼出専用無線基地817から送出される呼出チャネルを
受信している状態にあり、呼出専用無線基地局17は、
インタフエイス部25を介して関門交換機2Qから呼出
信号を得て呼出無線チャネルにより呼出信号を送出する
呼出専用無線基地817は、また移動無線@50が待機
状態にあるにもかかわらず、何等かの理由により位置登
録が出来ない場合も、上記と同様に呼出信号を送出する
のに用いられる。
すなわち、上記2種類の状態にある移動無線機50に着
呼があった場合、関門交換機20では、ID識別記憶部
24を検索し、上記状態にあることを確認したならば、
通話路制御部21より呼出専用無線基地局17経由で着
呼信号を前記移動無線機50宛に送信する。上記着呼信
号を受信した以後の移動無線機50は、後述する発呼動
作とほぼ同一の動作を行わせることにより着呼が可能と
なる。また、呼出専用無線基地817から前記移動無線
機50に送出する呼出信号に周辺の通信トラヒック情況
、使用可能な通話チャネル教等、通話の開始に関する所
要情報を含ませておくことにより、システム全体として
の運用が円滑となる。
ざらに、高速で移動中であり、かつ通話中の移動無線機
50の通話中チャネル切替えを円滑に行わせるために、
関門交換機20からの情報により、移vJ無線機50の
周辺に存在し、かつ待機中の無線基地局30に対し、前
記移動無線機50との通話を行わせるために、通話チャ
ネル番号等の情報を送信する。
呼出専用無線基地局17のうち無線送信部の構或は、既
存のNTTの無線呼出様無線基地局の構成と同等である
。ただし、送信出力は各無線基地局30のサービス・ゾ
ーンの半径25mの円内のように、きわめて小さい(マ
イクロセルと呼ばれる〉場合には、システム設計により
異なるが、通常マイクロセルが10(} 〜10000
個(半径250771〜2.5Km>含まれているサー
ビス・エリアがカバーざれる{直に定められる。
呼出専用無線基地局17は、これらのエリア内に居る移
動無線150への着呼呼出し(呼出専用無線基地局17
から移動無線機50へ)信号の送出に用いられるから、
呼出専用無線基地局17がサービスを提供する移動無線
機の数は、マイク口セルをザービス・エリアとする無線
基地局30に比べ、100〜10000倍となる。しか
しながら、移動無線機50が高速で移動している頻度は
さほど大きくはないから、NTTが使用している呼出通
信用程度の無線基地局の送信機を1個用いるだけで十分
である。
システムのサービス・エリアが広い場合には、無線基地
局30の数が10000を越えると、呼出し専用無線基
地局17も1箇所だけでなく複数の箇所で設置ざれる。
この場合には、との呼出専用無線基地局を用いるかは、
関門交換@20のID識別記憶部24の情報を活用して
決定される。
(U))関門交換@20 第1A図に示される構戒を有する関門交換@20は、本
発明による移動通信システム内における移動無線機50
の位置情報の記憶をし(ID識別記憶部24の機能)、
移動無線@50相互間における通話路設定を行い、通話
路制御部21の制御によるスイッチ群23の開閉の実行
、および移動通信システム内の移動無線機50とシステ
ム外の電話網10との発着呼の通話路設定を行い、通話
路制御部21の制御によるスイッチ群23の開閉の実行
を担当する。
ただし、上記のスイッチ群23の開閉は、発着呼開始お
よび終了時にのみ行うように限定され、移動無線機50
が移動することにより、たとえ、ある無線基地局30と
交信中に隣接もしくは更に他の無線基地局30へ移動し
たとしても、これにともなう通話路の切替は、無線基地
局3oの制御するスイッチ群223が行うものであり、
これが本発明の特徴である。この結果、前述したような
切替動作の迅速化が可能となる。
ただし、例外的に無線基地局30による通話路の切替が
、障害のため実行不可能の場合には、応急的に関門交換
機20においても同様の動作が実施可能な機能は具備さ
せている。
以下、関門交換機20の機能を詳細に説明する。
a〉 移動無線機50よりの発呼に関連して開閉すべき
スイッチ群23の動作の実行、ならびに被呼者が電話網
10に含まれている場合には、関門交換機20宛の被呼
者との通話設定に必要な情報の伝達。
b) 移動無線機50への着呼信号が電話網10に含ま
れている発呼者から自関門交換機20を経て伝送されて
きた場合に、通話路制御部21を介して開閉すべきスイ
ッチ詳23の動作の実行、ならびにID識別記憶部24
の検索による被呼移動無線機50の現在位置の確認をす
る。
C〉 移動無線機50への着呼に関連して、被呼移動無
線機50の現在位置を登録したゾーンをカバーする無線
基地局30への呼出信号の送出指示。
まずこの呼出信号はその移動無線機50の現在位置登録
がされているすべての無線基地局30へ送出され、これ
を受けた各無線基地局30では、下り制御チャネルを用
い移動無線機50宛の着呼信号を同時刻に送出する。た
だしこの送出時刻は、必ずしも同時刻でなくてもよく、
各無線基地局30ごとに時系列的に順次送出してもよい
。すなわち信号の時間差による干渉妨害をさける対策が
講じられていればよい。
もし、上記の呼出信号送出後、一定の時間経過後も、移
動無線機50から応答のない場合には、予備位置登録し
た無線基地830からも呼出し信号を送出する。
d〉 移動無線機50の位置登録を完了した無線基地局
30から、これに隣接もしくは次隣接する無線基地局3
0に対し、この位置登録したことを連絡し、合せて移動
無線機50の予備位置登録をすべきことを勧告し、これ
を受けたこれ等の無線基地局30が、移動無線機50の
予備位置登録を完了し、同時に、このことを関門交換機
20へ連絡した時は、この予備位置登録を記憶すること
e) 関門交換機20自身の判断により、位置登録を受
付けた無線基地局30の周辺にある無線基地局30で、
かつ、移動無線機50の位置登録がなされていない場合
、予備位置登録することを勧告する。
f〉 待機状態にある移動無線機50が自動車内等へ持
込まれ移動速度が大きくなった場合、位置登録(変更)
の要求トラヒックが増加し、トラヒックの輻較をひき起
こすほか、位置登録信号の正確な伝送が行われなくなる
可能性がある。本発明では移動無線機50の位置登録変
更の状況は、構内網9を通じて無線基地局30.関門交
換機20および呼出専用無線基地局17へ周知させてお
り、変更の頻度がシステムで定める一定の値を越えた場
合は、関門交換機20のID識別記憶部24における位
置登録区分を広域呼出登録区分へ変更する。
q〉 移動無線機50が高速で移動中等のために位置登
録が満足に行えず、通常の位置登録機能を停止中(広域
呼出区分へ移行中〉の場合に、前記移動無線機50への
着呼があったときは、呼出専用無線基地局17を介して
呼出信号を送信する。
つぎに、システム全体の作用を、以下の項目順に説明す
る。
1)位置登録 2〉発呼動作 3〉着呼動作 4〉通話中チャネル切替 5)高速移動中の移動無線機に対する着呼に関し呼出専
用無線基地局の適用 (1〉位置登録 移動無線機50の常置場所であるホーム・エリア、ある
いはホーム・エリア以外のサービス内のエリアであるロ
ーム・エリアにおいて、すでに関門交換機20および周
辺の無線基地局30−1.30−2.30−3等が動作
しているときに、移動無線機50の電源スイッチがオン
ざれて、動作を開始すると、最初に行われるのが位置登
録動作である。この位置登録動作の流れを第5A図およ
び第5B図に示し、説明する。
移動無II機50の電源スイッチがオンざれると、現在
の位置を登録するための信号が上り制御チャネル( C
 I−1 )を用いて、周辺の無線基地局たとえば30
−1に対して送出される(S201、第5A図) この移動無線機50からの位置登録信号を受信すると(
S202>、無線基地局30−1では、受信内容を検査
し、ID識別記憶部34にIDを記憶する(S203>
。受信内容を検査した結果一定値以上である場合には(
S204YES)、位置登録要求信号を関門交換120
に対して送出する(S205)。この登録要求信号を受
信した(3206>関門交換機20では、無線基地局3
0−1に受信品質および位置が記憶ざれていることを登
録する(S207)。この登録作業が完了すると、登録
完了信号が送出される(3208)。
この登録完了信号を受信した無線基地局30−1では(
3209>、下り制御チャネルを用いて移動無線機50
に転送する(3210、第5B図)。
登録完了信号を受信した(8211>移動無線fff5
0は、受信内容を検査して登録された無線基地局30−
1のIDC識別番号〉をIDローム・エリア情報照合記
憶部54に記憶する(S212)つぎに、移動無線機5
0の位置登録を受付けた無線基地局30−1.30−2
等は、これらに隣接もしくは次隣接する無線基地局30
に対し、この位置登録したことを連絡し、合せて移動無
線槻50の予備位置登録すべきことを勧告する。この勧
告を受けた、これらの無線基地局30が移動無線機50
の予備位置登録を完了する。同時に、このことを関門交
換機20へ連絡する。関門交換機20では、この予備位
置登録を記憶し、その完了したことを各無線基地局30
へ報告する。
以上の動作により位置の登録動作は終了し、着呼に対し
て待機状態に入る。
なお、以上の説明から明らかなように本発明による移動
通信システムの移動無線150の位置登録は、従来のシ
ステムと異なり複数の場所(無線基地局単位)に登録ざ
れることとなる。これが本発明の1つの特徴を表わすも
のである。また、無線基地局30,および関門交換機2
0では、位置登録情報を記憶する場合に、移動無線機5
0がら送られてきた位置登録信号の品質を測定し、その
値を含めて記憶する。それゆえ、たとえば関門交換機2
0では、移動無線機50の位置登録信号を記憶するのに
、受信品質の上位だった無線基地局30のIDとともに
、たとえば、つぎに示すように受信品質の良い順に記憶
する。
第1表 無線基地局 移動無線機 1塁呈且  吐旦年月日 IQ      IQ    S/N (C/N)  
時分秒30−1     50     50    
1989.8,1113, 24. 56 30−2     50     45    198
9.8,1113, 24. 56 30−3     50     35    198
9.8,1113, 24. 56 30−4     50     *    1989
,8,1113, 24. 56 30−5     50     *    1989
,8,1113, 24. 56 30−p * 1989,  8,11 13,  24.  56 また第1表において、 無線基地局30−4. 3 O−5,・・・ 30−pは予備位置登録された無線基
地局30であり、ここでは当然、移動無線機50からの
受信品質は表示されない。したがって正式の位置登録か
予備かは受信品質の項を見れば直ちに判断ざれる。
同様に各無線基地局も無線基地局30が受信した情報の
みならず、第1表に示すような周辺の無線基地局の受信
情報も合せて記憶する。これは移動無線機50との間で
通話路が設定されたとき移動無線機50の移動にともな
う通話(信〉中チャネル切替実施のときに有用な情報で
あるばかりでなく、移動無線機50の移動方向、速度な
どを推定するのに必要だからである。
上記と同様な理由のために、移動無線機50内のIDロ
ーム・エリア情報照合記憶部54においても、第1表と
同じく情報を記憶する。
つぎに移動無線機50が待受中(通話しない状態)にお
いて位置登録したゾーンから移動し、隣接ゾーンへ移行
したとする。この移動の認識は、たとえば無線基地局3
0から常時制御信号が送出されているシステムでは、受
信した制御信号に含まれている無線基地局30のIDを
、移動無線機50で記憶している、IDと照合すれば判
別できる。
無線基地局30から常時には制御信号が送出されていな
いシステムでは、所定の時間間隔で移動無線機50から
周辺の無線基地局30宛に、上り制御゜チャネルを用い
て下り制御信号送出要請を行い、これに応じて各無線基
地局30から送られてきた無線基地局30のIDを、移
動無線[150で記憶しているID情報と照合すること
により可能となる。
以上いずれのシステムにおいても、この結果得られた無
線基地局30のID情報のうち、それまで移動無線機5
0で記憶していた基地局ID情報と異なる新しい基地局
ID情報がすくなくとも1つ以上あることを発見した場
合には、移動無線機50は新ゾーンへ移行したものと判
断し、制御部58(第3図参照〉は、IDローム・エリ
ア情報照合記憶部54への位M登録の更新を実行する。
すなわち、上り制御チャネルを用いて移動無線機50の
I’D情報を周辺の無線基地局30へ送信する。
この信号を良好に受信した複数の無線基地局30では、
すでに説明したのと同様の手続きを行い、関門交換機2
0へ移動無線機50の位置登録信号を送出する。この信
号を受信した関門交換機20では、自装置内のID識別
記憶部24を動作させ移動無線機50の位置登録情報と
して、従来の情報から、新情報に書きかえさせる。これ
により、移動無線機50の位置登録が更新される。
以上の更新作業は移動無線@50が待受時であるから必
要なのであり、通信(話)中に新ゾーンへ移動した場合
には、後述するように、関門交換機20へは新通話チャ
ネルの割当を新無線基地局と移動無線150との間で行
わせる時、同時に位置登録を更新させるので、特別の動
作は不要である。
以下、本発明における一つの特徴的な予備位置登録の効
用について説明する。
〉 位置登録している無線基地局30が他の移動無線I
W50と交信している最中等のために使用可能な通話チ
ャネルがない状態のとき、他の移動無線機と発着呼する
必要が発生した場合には、予備位置登録している無線基
地局30を発着呼に使用する。この場合、通常の通信で
は通信品質がシステムにより定める規格を満たさぬ堀合
があるので、つぎの対策を用いる。それには複数の無線
基地局30を使用し、ダイバシティ送受信を行わせる。
あるいは、無線基地局30.移動無線機50とも送信電
力を通信可能なレベルにまで増大させた上使用する、等
である。
ii)  移動無線機50の移動速度を他の無線基地局
30あるいは移動無線機50より通知を受けることによ
り、移動方向にある無線基地局30では、通話中チャネ
ル切替に備えることが可能になる。
iii )  無線基地局30へ予備位置登録ざれてい
る移動無線機50の数より、その時点における通話トラ
ヒックの推定が容易になり、トラヒック制御が容易とな
る。
なお、上記の予備位置登録された移動無線機50の位置
情報は一定時間の後、自動的に消去させることも可能で
ある。これは無線基地局30でのメモリ容量を少なくし
、経済化をはかりたい場合に有効である。
本発明に関わる移動無線機が自動車に搭U.ざれ高速で
移動している状態における位置登録や発着呼等の動作を
説明する。
本発明を適用する具体的システム例は前述したごとく、
小ゾーンあるいはマイクロセル構造を用いることを基本
としている。そして小ゾーンあるいはマイクロセル・の
大きさは、自動車電話方式では半径3〜5珈、携帯電話
方式では半径25〜100m程度であった。これらゾー
ン内において移動無線機50が移動する場合、通信の確
保に必要な条件は、送受信に必要な所要信号対雑音比の
確保である。
これをざらに具体的に説明すると、移動無線機50の移
動距離が、連信時間内において相対的に少なく、一方、
受信電界強度が移動無線1fi50の移動距離を通じて
大きく変動しない状態であれば、通信の確保上望ましい
条件ということになる。別の表現を用いれば、1つの無
線基地局30のサービス・エリアが、移動無線1150
の通信時間における移動距離に比べ相対的に大きければ
よいことになる。
ただし、移動無線機の通信時間が長かったり、あるいは
1つの無線基地局30のサービス・エリアの大きさが相
対的に小さければ、すでに説明したごとき通話中チャネ
ル切替等が必要であったが、以下に述べるような別の対
策等は不要であった。
自動車電話の場合、1つの無線基地局30のサービス・
エリアの大きさと自動車の通常の時間内の通話中の移動
距離とは、通信の確保上望ましい条件を満してはいるが
、以下に説明するマイクロセルを用いる携帯型の移動無
線[50を自動車内に持込んで通信に用いようとすると
困難な問題に直面する。
すなわち下記の文献 伊藤“携帯電話の方式検討一無線回線制御とル一チング
を中心に一′゛電子情報通信学会通信方式朗究会CS 
87−16 198γ年5月に掲載ざれているような携
帯電話方式においては、携帯電話機(本発明の移動無線
機〉は、通常、人が携帯し歩行しながら通話に供するこ
とを目的として方式設計がなされている。したがって1
つの携帯電話親装置(本発明の無線基地局)のサービス
・エリアは半径25m程度であっても、人の歩行はせい
ビい10077L/分程度であり、1つの無線基地局3
0のサービス・エリアの大きさと移動無線機50の通話
時間内における移動距離とが調和を保っているので、通
信の実行に当って技術的に特に困難となるものはない。
ところが携帯電話機を自動車のようにマイクロセルの大
きざに比較して単位時間内の移動距離の大きい移動体に
搭載すると、移動体の移動速度が大きいために、送受信
に必要な所要信号対雑音比が得られない場合があり、後
述のような種々の問題点が発生し、すでに説明したもの
とは異なる技術的な対応が必要となる。
まず位置登録においては、前述の第5A図および第5B
図を参考にして説明すると、 ) 移動無線機50からの位置登録信号をR寄りの無線
基地局30で受信できない。
〉 最寄りの無線基地局30の登録完了信号を移動無線
機50で受信できない。
上記のうち移動無線機50の速度の大小から判断すると
、移動無線[50の速度が大きいところでi〉の状態が
発生し、次いでii〉の順で発生することになる。それ
は第5A図および第5B図の各ステップの動作を実行し
、最後の段階で受信不能となったためである。
このような高速移動にともなう不都合な現象を生ずる場
合を高速移動モードと呼び、移動速度が障害を生じない
場合のモードを低速移動モードと呼ぶことにする。
また本発明を適用して構築されたダイバーシティ技術や
LAN技術等を用いたマイクロセル・システムでは移動
無線機50がたとえ高速に移動しても良好な通信が確保
される場合も多いが、このようなシステムにおいても、
以下に説明するように位置登録の更新が頻繁に発生する
と、通信トラヒックが増大しシステム制御能力を無用に
増強したり、周波数の有効利用を損う場合が発生する。
以上の諸点を考慮した位置登録法について説明する。
低速移動モードにおける移動無線機50からの位置登録
信号は通常1回または複数回反復送信されるが、これは
システム設計条件で定められる。
移動無線機50からの位置登録は、自身が高速移動モー
ドか否か認識している場合と認識していない場合とがあ
るが、以下認識していないと仮定して、第6八図ないし
第6目図のフローチャートを用いて説明する。
移動無線機50の常置場所であるホーム・エリア、ある
いはホーム・エリア以外のサービス内のエリアであるロ
ーム・エリアにおいて、すでに関門交換機20および周
辺の無線基地局30−1.30−2.30−3等が動作
しているときに、移動無線機50の電源スイッチがオン
ざれて、動作を開始すると、最初に行われるのが位置登
録動作である。
移動無線機50の電源スイッチがオンざれると・現在の
位置を登録するための位置登録信号が上り制御チャネル
(CH)を用いて、周辺の無線基地局たとえば30−1
に対して送出される(3401、第6A図〉。
この移動無線機50からの位置登録信号を受信すると(
3402) 、無線基地130−1は移動無線機50か
らの信号の内容を検査記憶し(3403〉、その通信品
質が一定値以上であったならば(S404YES) 、
確認したことを関門交換機20へ報告する(3405)
。以下、無線基地局30−1は、移動無線機50からの
位置登録動作に関し主導権をとるものとする。移動無線
機50に関わる位置登録動作は第5A図および第5B図
で説明した位置登録動作と同様に継続ざれ、登録完了信
号が、ある無線基地局30−1または複数の無線基地局
30から、他を代表して移動無線機50あてに送信ざれ
る(3405〜3410,第6B図〉。
この登録完了信号を移動無線機5oが良好に受信テキタ
ならば(341 1,S41 2YES)、移動無線機
50では無線基地局30の各IDを確認して、登録動作
を終了する(S413)。
ところが、移動無線150が高速移動中であるので電波
伝搬特性が悪く、通常は、最寄りの無線基地局30−1
からこの信号を受信するが(3411〉、良好に受信す
ることができない(8412NO>。したがって一定の
時間が経過するまでは登録完了信号の受信に勤める(3
414NO>。
また、無線基地局30−1は、一定の時間が経過するま
では(8416NO>、移動無線機50の位置登録を完
了したことを、隣接または次隣接の無線基地局30−2
.30−3等に連絡し(S417、第6C図)、これを
受信した無線基地局30−2.30−3等では移動無線
機50の予備位置登録要求信号を関門交換機20に送信
する(3418)。
一定時間が経過するまでの間、この予備位置登録要求信
号を待受けていた関門交換機20は(S415、第6B
図)、この予備位置登録要求信号を受信すると、これを
ID識別記憶部24に記憶し(8419、第6C図〉、
予備位置登録完了信号を無線基地局30−1.30−2
.30−3等に送出し(S420)、これを受信した各
無線基地130−1.30−2.30−3等では、それ
を記憶して登録動作を終了する(3421.3422〉
ステップS414,S415,8416において一定時
間が経過した場合には(S414YES,← S415YES,S416YES,第6B図〉、移動無
線機50では前回と同一信号の再送である旨の情報を追
加して再送する(3423第6D図〉。無線基地局30
−1では、再送された位置登録信号を受信し(S424
)、信号内容を検査し、記憶し(S425)、その通話
品質が一定値以上であることを確認すると(S426Y
ES) 、関門交換機20に対しこの旨報告す+(34
27)。
この登録要求再送信号を多数の無線基地局30−1など
から受信した関門交換機20では(S428〉、その受
信品質と位置を登録し(3429)、登録完了信号を無
線基地局30−1に送出する(S430、第6E図〉。
この登録完了信号を受信した無線基地局30−1ではこ
れを記憶し(S431 ) 、l録完了信号を移動無線
150へ転送L(S432)、移動無線機50はこれを
受信する(S433)。
そこで、無線基地局30−1では、移動無線機50の位
置登録を完了したことを、隣接の無線基地局およびそれ
らにざらに隣接(次隣接)の無線基地局30−2.30
−3等に連絡し(3434)、これを受信した無線基地
局30−2.30−3等では、移動無線機50の予備位
置登録要求信号を送出し(S435)、これを関門交換
機20が受信し、ID識別記憶部24に記憶し(343
7)、予備位置登録完了信号を無線基地局30−1.3
0−2.30−3等に送出する(3438、第6F図〉
この予備位置登録完了信号を受信した無線基地局30−
1.30−2.30−3等では、これを記憶し(343
9.3430> 、一定時間が経過したならば登録動作
は終了する(S441YES.S442YES).移動
無線ta50が、ステップS433 (第6E図〉にお
いて、登録完了信号を良好に受信している場合には(S
443YES、第6F図〉、無線基地局30の各IDを
記憶して位置登録動作は終了する(3444)。また、
無線基地局30−1.30−2.30−3等においても
、ステップ3439.3440において信号を受信し、
記憶してから一定時間が経過しておれば、位置登録動作
を終了する(S441YES.S442YES)。
この一定時間が経過しておらず(8441NO.344
2NO> 、無線基地局30−2.30−3等が移動無
線1fi50からの位置登録信号の再送信を一定時間内
に受信し(S445YES) 、移動無線1fl50が
ステップS443において登録完了信号を良好に受信し
ていないときには(3443NO)、移動無線機50は
、一定の時間タイミングを経過するまでは登録完了信号
の受信に勤めるが(3446NO.第6G図)、一定の
時間タイミングが経過すると(S446YES>,不良
受信の回数が規定の数n(たとえばn=3)に達してい
ない場合には(3447NO> 、ステップS423か
らS447の動作をくり返し、非常に小さな確率ではあ
るが規定の回数nに達した場合には(S447YES>
、移動無線R50自身は高速で移動中であると判断し(
3448)、位置登録を断念(中−止〉する旨の信号を
最寄りの無線基地局30−1〜30−3等宛に制御チャ
ネル(C口〉で送信するとともに(3449)、移動無
線150自身は呼出専用無線基地局17からの制御チャ
ネルの受信を待受ける状態へ移行する(S452、第6
}」図)。
一方移動無線機50からの信号を受信した熱線基地局3
0−1〜30−3等では(3450,S451,第6G
図〉この情報を関門交換機20および呼出専用無線基地
局17へ転送するとともに(S453,S454、第6
口図)、無線基地局30−1〜30−3等のID識別記
憶部34より移動無線機50のIDを消去{または広域
呼出区分へ移行}する(8455.3456)。またこ
れら無線基地局30からの信号を受信した関門交@R2
0および呼出専用無線基地局17では(S457,S4
58)、移動無線機50は高速移動モードと判断し、位
置登録区分を変更し、広域呼出区分の移動無線機として
記憶し、着呼の場合は、呼出専用無線基地局17から呼
出すことに決定する(S459,3460)。
以上の説明は、移動無線機50からの位置登録信号が最
寄りの無線基地局30で良好に受信できなかった場合で
あったが、実際のシステムでは、移動無線機50がかな
り高速で移動しても位置登録が可能なだけのシステム機
能を有することが多い。このような場合には、位置登録
を行なっても移動のためにその更新が頻繁に発生するこ
とが予想される。すなわち10秒とか20秒とか、かな
り短い時間間隔で位置登録をくり返すことになる。
これは制御処理上繁雑なばかりでなく、周波数の有効利
用とも問題となる。したがって、無線基地局30では、
一定の時間内において、ある回数以上位置登録の更新を
要請した移動無線機50に対しては、位置登録を停止す
る信号を送信する場合がある。あるいは、移動無線機5
0自体で上記の判断を行うことも可能である。
(2〉発呼動作 移動無線機50からの発呼動作について説明する。
移動無線機50は電源がオンされており、(1〉項で説
明した位置登録が完了しているものとする。
移動無線機50から同一システム内の他の移動無線機、
あるいは第1A図に示されている電話網10に収容ざれ
ている電話機を呼ぶ場合の発呼動作は、現在使用されて
いる自動車電話機からの発呼と同様にダイアル操作が行
われる。
さて、使用者が第3図に示される移動無線機50の電話
機部59の送受話機をあげる(ハング・オフ〉動作をす
る。この状態では、移動無線機5Oから送出する発呼信
号が送出される。この移動無線機50のIDを含む発呼
要求信号は、第3図の制御部58で作或ざれ、無線送信
回路66へ送られる。無線送信回路66では変調が加え
られ、適当なレベルにに増幅後、送信ミクサ61からア
ンテナに加えられ、周辺にある無線基地局30−1等へ
送られる。
この信号を良好に受信した無線基地局30−1等におい
ては、受信信号の内容を検査して、無線基地局30−1
のID識別記憶部34に記憶ざれ、位置登録の完了して
いる移動無線機50からの発呼であることを確認すると
ともに、互いに近傍の無線基地局30に対し、移動無線
機50よりの発呼を受付けたか否か、また、その受付け
た無線基地局30があった場合、通信制御の主導権を行
使する無線基地局30はどれか等の調査を構内網9を経
由して開始する。選考の方法は前述した通り種々ある。
その結果、この場合の呼に対し、通信ill御の主導権
を行使する無線基地局が30−1と定められたとする。
無線基地局30−1は自局で使用可能な空き無線チャネ
ルを検索し、その中から適当なものを選定すると共に、
移動無線機50と通信を行わせる無線基地局をたとえば
、30−2.30−3と決め、この無線基地局30−2
.30−3に使用させる無線チャネル番号を決定する作
業を開始する。
その結果、無線基地局30−2にはチャネルC口2を、
30−3にはCH3をそれぞれ使用させることにし、構
内網9を経由して、その旨連絡するとともに、無線基地
局30−1においてはチャネルC I−1 1を使用す
ることにし、制御チャネルを使用して発呼応答信号とと
もに移動無線機50にこの旨伝える。無線基地局30−
1からの連絡を受けた無線基地局30−2.30−3に
おいては、指示されたチャネルが空いていることを確認
した後、与えられた送信タイミングで制御チャネルによ
り移動無線機50へ発呼応答信号とともに伝える。
もし無1m基地局30−1の記憶部34に記憶ざれてい
ない移動無線機であれば、発呼を許可してよいか否か検
討の上、もし問題がないなら12!″この時点で記憶し
、上記と同様の応答信号を移動無線機50あてに返信す
る。このような移動無線機50は、すでに説明した高速
移動モードのために、通常の位置登録を停止させられて
いる場合である。
一方、移動無線機50では、これら周辺の無線基地局3
0−1.30−2, ・.30−n (この場合n=3
)から指示された通話チャネルへ切替え、これを完了し
た事を上り制御チャネルを用い、無線基地局30−1.
30−2.−.30−nに対し、それぞれ報告する。
以上の発呼動作の流れを、第7八図ないし第7D図に示
し説明する。
関門交換機20および無線基地局30−1,30−2.
30−3はすでに動作を原始しており、移動無線機50
も動作を開始して、第5A図,第5B図で説明した位置
登録作業を終了している。
送受話機があげられて(オフ・フック)、上り制御チャ
ネル(C口)を用いて、このオフ・フック信号と、移動
無線機50のID(識別番号)が送出される(S231
、第7A図〉。
これを受けた無線基地局30−1等では、移動無線機5
0のIDを検出し、ID識別記憶部34にすでに記憶ざ
れているものであることを確認する(3232.323
3>。
そこで無線基地局30−1等は、構内網9を通して、他
の無線基地局30が移動無線機50からの発呼信号を受
付けたか否か、通信処理の主導権をとる無線基地局30
はどれか等を調査する(S234.S235>。その結
果、無線基地局30−1.30−2.30−3が移動無
線tl50からの発呼信号を受付けており、また、無線
基地局30−1が通信処理の主導権を行使することに無
線基地局30−1.30−2.30−3において決定す
る(S236,3237、第7B図)。
そこで、無線基地局30−1では、無線基地局30−1
.30−2.30−3で使用すべき空きチャネルを検索
し(3238>、自局に指定したチャネル、たとえばC
目1へ切替えるとともに、無線基地830−2.30−
3へは、それぞれ、たとえばチャネルCH2.C口3を
指定する信号を送出し(S239>、無線基地局30−
2.30−3ではこれを受信する(S240>。
無線基地局30−1では、移動無線機50から受信した
受信品質の値および使用すべき通話チャネル番号を加え
て、発呼応答信号として下り制御チャネルを用いて送出
し(S241,第7C図)、移動無線機50がこれを受
信する(3242)。
また、無線基地局30−2.30−3では、無線基地局
30−1から指定されたチャネルC口2,C目3に切替
えるとともに、無線基地局30−1から送られてきた発
呼応答信号を移動無線機50に転送し(3243>、こ
れが受信される(S244〉。
このような発呼応答信号を複数の無線基地局30から受
けた移動無線機50は、空きチャネルを確認し、無線基
地局30−1.30−2.30−3のそれぞれに対して
は、無線基地局30−1.30−2.30−3が指定し
てきた通話チャネルに切替えて(S245>、チャネル
切替完了報告を下り制御チャネルを用いて送出する(3
246>。この切替完了報告を受けて、無線基地局3〇
一2では、移動無線機50からの発呼信号を無線基地局
30−1へ転送すると同時に、スイッチ群223のスイ
ッチSWC2−1.3−1をオンにする(3247)。
また、無線基地局30−1では、移動無線基地局30−
2.30−3からの発呼信gを受けて、自局の制tIl
部38からの制御信号221によりスイッチ詳223の
、たとえばSWC1−1をオンにして、無線基地局30
−1.30−2.30−3を構内網9を経由して関門交
換機20に接続するとともに、関門交換lm 2 0に
対して発呼信号を送出する(S248>。これを受けた
関門交換機20は、移動無線機50のIDや、通信品質
を検出してID識別記憶部24に記憶する(S249>
。そこで関門交換120からは、ダイアル・トーンか送
出される(3250>。
このダイアル・トーンは、無線基地局30−1.30−
2.30−3によりチャネノレC日1.C口2.C口3
を用いて転送され(3251.3252〉、移動無線機
50で受信ざれ、通話(信)が設定されたことを確認す
る(3253>。移動無線150は、宛先のダイアル信
号をチャネルC口1.C口2.C口3(上り)を用いて
送出し(S254、第7D図)、無線基地局30−1.
302.30−3により転送される(S255.S25
6〉。これを受けた関門交換機20では、通話路制御部
21の制御によりスイッチ群23の、たとえばSW1−
1をオンして無線基地局3〇一1.30−2.30−3
を電話m10(7)交換11]に接続する(S257)
。そこで交換機11が動作して電話網10の宛先までの
通話(信〉路が設定される(3258>。その後通話が
なされる(3259>。
通話が完了すると、送受話器がオン・フックざれて(3
260) 、オン・フック信号と終話信号が移動無線機
50からチャネルC口1.C目2,C目3(上り〉を用
いて送出される(3261>。
これにより無線基地局30−1.30−2.30−3は
終話を確認し、終話を関門交換機20に伝えるとともに
、自局用のスイッチ群223のスイッチSWC1−1,
SWC2−1.8WC3−1をそれぞれオフにする(S
262,S263>。
そこで関門交換機20では、スイッチ群23のスイッチ
SW1−1をオフにし、通話が終了する(3264>。
(3)着呼動作 以上は移動無線150からの発呼について本発明を説明
したが、以下移動無線1150への着呼の動作の流れを
第8八図ないし第8C図を用いて説明する。
無線基地局30−1などの近傍に存在する移動無線機5
0等はすべての無線基地局30で共通して使用する制御
チャネルで待受けている。ただし、この条件は技術的に
は必らずしも必要ではなく、別々の制御チャネルで待受
けてもよいが、移動無線機50側でそれに対応するため
のハードウエアを必要とするため、ここでは上記のよう
に仮定する。
?IA図において電話網10から関門交換機20に移動
無線機50宛の着呼信号が入来したとする。関門交換■
20内のID識別記憶部24では、入来した着呼信号を
検査し、被呼者のIDを調べたところ現在位置登録され
ている無線基地局30(複数)が検索されたとする。す
ると通信制御部21では、移動無線機50が位置登録ざ
れている無線基地局基地局30のうち、この看呼処理を
主導する無線基地局30をどれにするかを決定するため
にID識別記憶部24を検索し、その結果、無線基地局
30−1を選定し、無線基地局3CL−1へ移動無線機
50への着呼信号を構内網9を経由して送信する(S2
71、第8A図)。
このとき、関門交換機20では、移動無線機50と交信
可能な周辺の無線基地局、たとえば、30−2.30−
3等の位置登録情報も合わせて送信する。関門交換機2
0から送られてくる制′m信号は、各無線基地局30用
の通話路のスイッチ群223の開閉の如何にかかわらず
、制御部38へ伝えられるように構成されているから、
これを受信した各無線基地局30では、自局内のID識
別記憶部34を検索し、動無線機50のIDがそこに記
憶ざれていることを確認するほか、移動無線機50に関
して、関門交換機20から送られてきた情報を照合した
後、下り制御チャネルを用いて、移動無線機50宛に着
呼および通話チャネル指定信号を送出する。
また、無線基地局30−1は、関門交換機20から送ら
れて来た情報等を参考にして、周辺にある他の無線基地
局30で移動無線機50と交信させる無線基地局30−
2.30−3と、それら.に使用させる通,話チャネル
番号等を決定し、無線基地局30−2 (通話チャネル
C口2〉,無線基地局30−3 (通話チャネルC口3
)にこの旨着呼信号とともに連絡する(8272)。こ
の信号を受信した周辺の無線基地局30−2.30−3
では、空きチャネルを確認の後、移動無線機50宛に下
り制御チャネルを使用して着呼信号とチャネル指定信号
を送出することになり、移動無線機50を実質的に同一
時刻に呼出すことになる(S273)。ただし、無線干
渉の発生する可能性のあるシステムにおいては、タイミ
ングをずらして送信する。
一方、この着呼信号は制御チャネルで待受中の移動無線
機50で受信され、受信信号の品質や信号の内容を検索
し、移動無線機50宛の着呼信号であることを確認した
後は、指定されたチャネルに切替で(S274>、上り
制御チャネルを用いて、無線基地JN30−1.30−
2.・・・,30一n宛に送信する(S275>。また
これと同時に移動無線機50(第3図)内の各シンセサ
イザ55−1.55−2および56−1.56−2.・
・・56−nを動作させ、たとえば通話チャネルC口1
(無線基地局30−1用)、通話チャネルC口2(無線
基地局30−2用)、・・・・・・,通話チャネルn(
無線基地局30−n用〉で送受信可能な状態に移行させ
る。移動無線機50からの上り制御チャネルを受信した
各無線基地局30−1〜30一nでは、受信信号の品質
を検査し、発信した移動無線機50のIDを確認して(
S276,3277〉、無線基地局30−1は直接に、
無線基地局30−2.30−3等は無線基地局30−1
を経由して看呼応答信号を関門交換機20に対して送出
する(S278.3279、第8B図〉。
そこでこの着呼応答信号を受けると、関門交換機20で
は、移動無線機50のIDがすでにID識別記憶部24
に記憶されているか否かを確認し、呼出信号を無線基地
局30−1へ送出する(5281)a これを受信した無線基地局30−1では、移動無線機5
0宛に通話チャネルC]11を用いて呼出しベル信号を
送出するとともに無線基地830−2.30−3等宛に
呼出信号を転送する(282.284〉。この転送を受
1ブた無線基地局30−2.30−3では、移動無線1
50宛にそれぞれ通話チャネルCH2.3を用いて呼出
ベル信号を送出する(S283>。そこで移動無線機5
0では呼出音を発生する(3285)。
この呼出音により移動無線150側の送受話器が持ち上
げられる(オフ・フック〉と(3286、第8C図〉、
無線基地局30−1に対しては通話チャネルたとえばC
口1でオフ・フック信号が送出され、同様に無線基地局
30−2.30−3にも移動無線機50からのオフフッ
タ信号が通話チャネルC口2.0H3により送られ(3
286、第8C図〉、これを構内網9を経由して無線基
地局30−1へ連絡する(3287)。無線基地局30
−1ではこれを転送すると同時にスイッチ群223のス
イッチSWC1−1をオンにし(3288〉、関門交換
1120に受信ざれてスイッチ群23のスイッチSW’
l−1がオンされる(S284〉。無線基地局30−2
.30−3なども構内網9により関門交換1120と結
ばれているから、電話網10と移動無線Vs50との間
で無線基地局30−1.30−2.30−3等を介して
通話が開始される(S290>。
通話が終了すると、送受話器がおろされ、オン・フック
信号と終話信号がチャネルC口1,CH2.0H3等に
より無線基地局30−1.30−2.30−3等に送ら
れ(5291>、終話を確認した無線基地局30−1で
は、この信号を直接に、無線基地局30−2.3−30
等では無線基地局30−1を介して、関門交換機20へ
転送すると同時に、それぞれスイッチ群223のスイッ
チSWC1−1.3WC2−1,SWC3−1をオフす
る(3292.S293>。このオン・フック信号およ
び終話信号を受けた関門交換機20は、通話路制御部2
1を動作せしめてスイッチ群23のSW1−1をオフし
て終話する(3294)以上説明した着呼動作は、移動
無線tl50が高速移動モードでなく、通常の無線基地
局30対応の位置登録がなされている場合であった。以
下には何らかの原因のために通常の着呼動作に失敗した
場合、高速移動モードのときに使用する呼出専用無線基
地局17の援助を受けて着呼動作に或功した場合を、第
9A図および第9B図を用いて説明する。
第IA図において電話網10から関門交換機20に移動
無線機50宛の着呼信号が入来したとする。関門交換機
20内のID識別記憶部24では、入来した着呼信号を
検査し、被呼者のIDを調べたところ現在位置登録され
ている無線基地局30{複数}が検索されたとする。す
ると、通話路制御部21を経由して移動無線機50が位
置登録されているすべての無線基地局たとえば30−1
.30−2,30−3宛に着呼信号を同時に送出する(
.S601、第9A図〉。
この信号を受信した各無線基地局30−1.30−2.
30−3では、自局内のID識別記憶部34 (C)を
検索し移動無線機50のIDがそこに記憶ざれているこ
とを確認すると、下り制御チャネルを用いて、移動無線
機50宛に看呼信号を無線基地局30−1.30−2.
30−3のIDを加えて送出する(3602.603,
604)。
この無線基地局30−1.30−2.30−3からの着
呼信号の送出に対して、移動無線機50が良好に受信す
ることができない(3605NO)移動無線機50は着
呼信号を良好に受信したときには(S605YES) 
、無線基地局30−1〜30−3へ着呼確認信号を送出
し(3606)、無線基地局30−1〜30−3がこの
着呼応答を受信すると(S607YES.S608YE
S)、それぞれステップS276または3277 (第
8A図〉ないしS294 (第8C図)の動作に移行す
る。
無線基地局30−1.30−2.30−3が、移動無線
機50からの着呼応答を所定の時間経っても無線基地局
30−1.30−2.30−3が受けない場合には(3
607NO,5608NO)着呼信号の送出を規定の回
数に達するまでくり返す(3609.3610,第9B
図)。
着呼信号の送出が規定の回数に達すると(S609YE
S,S610YES) 、無線基地局30−1.30−
2.30−3では、移動無線機50は、無線基地局30
−1.30−2.30−3のサービス・ゾーン外に居る
か、もしくは高速移動中であると判断し、高速移動モー
ド用の着呼方法をとるべきことを関門交換機20ヤ呼出
専用無線基地局17へ連絡する<361 1.361 
2>。
各無線基地局30−1.30−2.30−3から、移動
無線機50が高速移動中であると推定される情報を受信
して分析した結果、関門交換機20は、移動無線機50
は高速移動中であると判断し、ID識別記憶部24の位
置登録区分を広域呼出区分に変更する(S613)。一
方、呼出専用無線基地局17では無線基地局30−1〜
30−3からの情報にもとづき(S614)、看呼信号
を移動無線機50宛に送出する(S615)。移動無線
機50でこの着呼信号を受信した場合は(S616)、
第8A図のステップ8275〜S294と同様に動・作
の流れが進行する。
以上、高速移動モードの場合の着呼動作を説明したが、
ステップS275以降において着呼動作が良好に継続さ
れるのはつぎの理由からである。
i) 高速移動モードと判断したので、移動無線機50
側では、ダイバーシティの多重度を上げるとともに無線
制御信号の伝送速度を最適化し得ること。
ii〉  無線基地局30においても、高速移動モード
であることが判明した移動無線機50と通信を行う際に
はi)と同様の対策を行う外、同時にその移動無線機5
0との通信を行う無線基地830の数を増加させ、スペ
ース・ダイバーシティ効果を高めることが可能である。
(4)通話中チャネル切替 本発明による通話中チャネル切替では、n−1個の無線
基地局30と1個の移動無線機50とが、n−iiの無
線チャネルを用いて交信している最中に、その内のある
チャネルにおける通信の品質が一定値以下になった場合
には、一定の通信品質を満足する現在通信していない他
の1つの無線基地局30との間で他の1つのチャネル(
新チャネル)に切替えて交信するために先立って、継続
して送受信中のn−2個のチャネル以外の旧チャネルと
新チャネルを一時的に並行して送受信するようにし、そ
の間に新チャネルの品質を調査して一定レベル以上であ
ることを確認すると、チャネル切替のための動作を終了
して、新チャネルを含むn−1個の無線チャネルによっ
て交信するようにした。したがってチャネル切替による
通信の瞬断を生ずることがなくなった。このほか、チャ
ネル切替を実施しない場合を含めて送受信ダイバーシテ
ィ効果を得ることが可能となった。
第10A図ないし第10D図には、第1A図,第2A図
および第3図に示したシステムにおける通話中チャネル
切替動作の流れを示すフロー・チャートが示されている
。ただし、この通信に関する通信処理の主導権は、無線
基地局30−1が行使しているものとする。
関門交換機20,無線基地局30−1.30−2,・・
・.30−nおよび移動無線機50が動作を開始し、関
門交換機20に含まれるスイッチ群23のスイッチSW
1−1.1−2,−.1− (n−1〉がオンであり、
無線基地局30−1.30−2,・・・,30− (n
−1 >と移動無線機50との間で交信中である。この
交信には、移動無線機50に含まれる制御部58によっ
て指示されたチャネノレC口1,C口2.−,C口−(
n−1>(7)下り周波数F1,F2 ,・・・,Fn
−1と上り周波数f1 ,f2 ,”” n−1が使わ
れてぃる(3101、第10A図〉。
本発明によるシステム構或で特徴的なことは、関門交換
機20の具備しているスイッチ群23の開閉動作は1個
の通話に対し、その開始と終了時に限定されていること
と、通話路は1回線のみで十分であり、したがってスイ
ッチ回路としては1個の動作で十分であることである。
ここではスイッチSW1−1がオンの状態であるとする
。これに反し、通話に関係している無線基地局30用の
スイッチ群223の開閉は通常頻繁に行われているが、
以下説明するごとく、1つの時点に限定すれば、通話中
チャネル切替の行われる毎に、いづれか1つの無線基地
局30用のスイッチSWCの開閉が行われているのが常
態である。そして1つの無線基地局30が無線チャネル
切替の要否の判断をし、切替動作の主導性を発揮するこ
とも特徴の1つである。
iX下、各無ram地局30 (30−1.30−2.
・.30− (n−1 >)用スイッチがSWCI−1
.2−1,・・・.<n−111がオンになっていると
仮定する。また、この通話においては無線基地局30−
1が通信処理の主導権を行使しているものとする。移動
無線機50は、無線基地局30−1から遠ざかり、無線
基地局30−mlへ近づいたとする。すると移動無線機
50と無線基地局30−1とのあいだの相対距離の増大
にともない、通話品質が劣化をはじめるので、これを移
動無線機50の通信品質監視部56が検出する(レベル
L1以下に低下したことを検出する)。なお、レベルL
1といえども回線が要求されている値を上回るように設
定ざれている。
一方、無線基地局30−1でも、移動無線機50からの
受信信号の通話品質は常時監視しており、上記と同様の
状態を発見しているはずである。もつとも移動無線機5
0の方が発見が早かったとしても、制御信号(音声帯域
外信号〉で無線基地局30−1へ通知するので、無線基
地局30−1は容易に上記の事態の発生を認識すること
が可能である。
さて、通信品質の劣化した状態を認識した無線基地局3
0−1では(3102YES> 、構内網9を通して周
辺にあるすべての無線基地局30に対し、移動無線機5
0の送信信号〈通話チャネルC口1〉の品質を測定する
ように要求する(3103)。
無線基地局30−1から送信する制御信号の内容には、
以下に示す信号が含まれている。
i〉 対向して通信中の移動無線tll50のID。
+i)  現在通話中の相手無線基地局30−1.30
−2,−.30− (n−1 >のIDおよび受信品質
1) 現在使用中のチャネル番号。
■〉 通信の種類(電話.FAX.データ等〉。
■〉 サービス種別。
このような内容を含む制御信号は、周辺にあり、かつ、
移動無線機50と交信していない複数の無線基地局30
で受信される。
すなわら、これらの無線基地局30は、別の移動無線機
と交信中の場合を除いては、待受時には、各システムで
定められた制御チャネル(たとえばC H 5 0 )
で受信待機中であり、各無線基地局30は指示された通
話チャネルC口1に切替えてモ二夕受信する(S1’0
4)。そして、これらの現在移動無線機50と通信を行
っていない各無線基地局たとえば30−nは、測定値を
構内111!!9を通じて無線基地局30−1に報告す
る(3105、第10B図)。
もし、無線基地局30−nの通話トラヒックの状態や、
移動無線機50が希望しているサービスの種類を満たす
空チャネルがあり、かつ通信品質としてチャネル切替後
も一定明間所要通信品質を確保し得ると判断した場合は
、自己の無線基地局30−nより無線基地局30−1に
対し、通話可能なチャネル番号も含めて報告する。
このようにして各無線基地局30−n等から送られてき
たC / N 1a等の情報を得た無線基地局30−1
では、これら複数の情報を比較したところ無線基地局3
0−nの測定結果が最も値が良く、かつ品質基準のレベ
ルし2以上、ただしL2>11を満足している事が確認
されたとすると(3106、YES) 、移動無線機5
0は、無線基地局30−nの通話ゾーン(ゾーンn〉近
傍へ接近したと判断し、チャネル切替を行うことを決断
する。
そして無線基地局30−nに対しては、空き通話チャネ
ルC口nで移動無線機50と交信することを要請する(
5107)。この要請を受けた無線基地局30−nでは
(3108)、使用可能なチャネルはCHnでよいこと
を無線基地局30−1に通知する(3109)。
この通知を受けた無線基地局30−1では(S110〉
、移動無線機50へ無線基地局30−nとチャネルCH
nで交信するための準備をするように要請する(S11
1)。この移動無線機50への制御信号は、具体的には
、制御信号がアナログ信号の場合、すでに説明した第4
A図(a)に示すように、通話チャネルの帯域0.3〜
3. 0KHZ外の低い周波数fDO(たとえば約10
0口2)または高い周波数fD1− fD2,f03”
”08(たとえば3.8KHzから0.1KHz間隔で
4.5KHZまでの8波、ただし、n=8のとき)を用
いる。
ffil御すべき項目すなわち制御データが多いときに
は、制御用の周波数fDO” f08の波数をさらに増
加させてもよいし、副搬送波形式をとることも可能であ
る。このとき、たとえばfDo” f08のうちの1波
あるいは複数の波に周波数変調をかけたり、あるいは振
幅変調をかけたりすることによって、より多くの制御デ
ータを伝送することもできる。
また、制御信号としてデイジタル・データ信号を用いた
場合には、音声信号ちデイジタル符号化して、両者を時
分割多重化して伝送することも可能であり、これをすで
に説明した第4A図(b)に示すようにする。
移動無線機50では、無線基地局30−1からのチャネ
ルC口nによる交信準備指令を受信して(3112>、
その制御部58は、それまでシンセサイザ55−1.5
5−2.・・・.55− (rl−1〉を使用して、チ
ャネルC口1による無線基地局30−1の送信波,チャ
ネルC口2による無線基地局30−2の送信波,・・・
・・・,チャネルCHn一1による無線基地局30− 
(n−1 >の送信波を受信している状態から、シンセ
サイザ55−nも動作せしめて、無線基地局30−nか
ら送信ざれるチャネルCHnの送信波も受信可能とする
ような、周波数をシンセサイザ55−nに発生せしめる
かくして、無線基地局30−1から送信ざれているチャ
ネルC口1の品質低下により、無線基地局30−1との
交信が停止ざれようとしているとき、移動無線機50は
無線基地局30−nに対し、チャネルCHnで交信準備
が完了したことを報告する(3113).無線基地局3
0−nではIDを確認し(3114)、移動無線機50
に対して交信開始指令を送出すると(3115、第10
C図〉、無線基地局30−n用のスイッチ群223のス
イッチSWCn−1をオンとし(3116)、無線チャ
ネルCHnによる交信が開始ざれる。
その後の無線基地局30−nからのチャネルC口nを用
いる通話信号やID信号が送られ、この信号品質も良好
なことを確認するので(3117)、無線送信回路68
を用いて上り通話信号の帯域外を用い、この確認事項を
無線基地局30−n向けに通話チャネルCHnにより送
信する{8118}。この信号を受信した無線基地局3
0−nでは、チャネルCHnによる交信開始を無線基地
局30−1へ連絡する(3119)。
無線基地局30−1では、無線基地局30−nと移動無
線150との、下りの通信が良好に動作しているとの連
絡を得たので(S120>、移動無線機50に対して、
チャネルC口1による交信を停止する指令を送出する。
これと同時に無線基地局30−nに対し、これ以後の通
信処理の主導権を委譲することを要請する(S121、
第10D図)これを受信した無線基地局30−nでは、
この委譲を受入れることを決定する。
一方無線基地局30−1からの送信停止指令を受けた移
動無線機50では(S122>、チャネルCH1交信停
止報告を送出する(3123)。
このチャネルC口1による交信停止報告を受けると、無
線基地局30−1では、スイッヂu223のスイッチS
WC1−1をオフとする(3124.)。そこで、移動
無線機50は、送受信の停止をするために、ンセυイザ
55−1の動作を停止させる。これによって、チャネル
切替動作の期間を終了し、スイッチSW1−1はオン、
スイッチSWC2−1.3−1.−.n−1のオン状態
で、チャネルCI−12,C日3.−,CI−In下り
周波数「2,E3,・・・ Fn上り周波数f2,f3
,−,f,を用いて、移動無線機50は無線基地局30
−2.30−3. ・,30−nとの間で、一瞬の切断
も、雑音の混入もなく、かつ送受信ダイバーシティ効果
を得て、高品質な通信を継続することができる(312
5)。
以上の動作が完了すると通話チャネルC口1がらC日n
への通話チャネル切替は完結する。
以上の説明から明らかなようにチャネル切替時も無瞬断
であり、かつ雑音も実用上問題のない程度の低いレベル
にとどめることが可能である。
{5}高速移動中の移動無線機に対する着呼に関し呼出
専用無線基地局の適用 つぎにサービス・エリア内を高速移動中の移動無線機5
0(侍受中〉に着呼があった場合の動作の流れを第11
A図ないし第11C図を用いて説明する。
電話網1 0から着呼信号を受けた関門交換機20では
(S301、第11A図)、丁D識別記憶部24を検索
し、上記状態にあることを位置登録の広域呼出区分であ
ることを確認したうえで、通話路制御部21より呼出専
川無線基地局17経出で、呼出信号を制御チャネル(C
口)で待機中の前記移動無線tl50宛に送信する(3
303.S304〉。この信舅を受信した移動無線機5
0では自己のIDを確認し、呼出専用無線基地817よ
りの呼出信号であることを認識するので(33O5〉、
上り制御チャネルを用いて移動無線機50のIDと、そ
れにI’Dローム・エリア情報照合記憶部54から位置
登録信弓の送出を停止中であることを示す信号が加えら
れて、呼出応答信号として周辺にある無線基地周30宛
に送出する(8306〉。一方周辺にある無線基地局3
0のうち、この呼出応答信号を良好に受信した無線基地
局、たとえば30−1.30−2.30−3等では、信
号の内容を検査したところ位置登録停止中の移動無線1
50であることを確認したので(S307.3308)
、これらの信号とともに無線基地局30−1.30−2
.30−3等のIDと受信品質情報および空きチャネル
情報を加えて関門交換機20へ報告する(S309,S
310、第11B図〉。
これらの信号を受信した関門交換Ia20では(S31
1)、ID識別記憶部24を検索して検討した結果、前
記移動無線機50は現在位置登録停止中であり、呼出専
用無線基地局17よりの呼出に対する応答であることを
確認したので、報告してきた無m基地局30−1など(
複数〉のうちから、着呼動作を主管する無線基地局を3
0−1と定めるとともに、その周辺にある無線基地局3
0の受信状況,位置登録情報や空き無線チャネル情報を
無線基地局30−1へ連絡する(S3’l2)無線基地
周30−1では、関門交換機20から送られて来た情報
等を参考にして、周辺にある他の無線基地局30で移動
無線機50と交信させる無線基地局30−2.30’−
3と、それらに使用させる通話チャネル番号等を決定し
、無線基地局30−2 (通話チャネルC口2〉,無線
基地局30−3(通話チャネルC口3)にこの旨着呼信
号とともに連絡する(S313>。この信号を受信した
周辺の無線基地局30−2.30−3では、空きチャネ
ルを確認の後、移動無線機50宛に下り制御チャネルを
使用して着呼信号とチャネル指定信号を送出することに
なり、移動無線機50を実質的に同一時刻に呼出すこと
になる(3314)。ただし、無線干渉の発生する可能
性のあるシステムにおいてはタイトングをずらして送信
する。
以下の動作は前述の最初からマイクロセルの各無線基地
局30を用いた着呼動作と同じであり、ステップ33 
1 5%’いし8318の動作は、第8A図のステップ
S 2 7 4 t.xいしS277に同じであり、そ
の後も、第8B図,第8C図に示したステップS278
以下に示したものと同じ動作が行われる。
以上に説明した呼出専用無線基地局17は、つぎのよう
に位@登録停止中の移動無線機50に対する呼出し以外
にも使用ざれる。すなわち関門交換機20のID識別記
憶部24に位置登録ざれている移動無線機50に対し、
マイクロセルを担当する無線基地局30より着呼信号を
送出したにもかかわらず、前記移動無線機50より応答
のない場合である。この場合には、一定のタイミングを
もって前記呼出専用無線基地817を介して、着呼信号
を送出する。そして前記移動無線150より応答があっ
た場合には、上記の動作と同一になる。
[発明の効果] 以上の説明から明らかなように、小ゾーン構成を用いる
移動通信システムに本発明を適用することにより従来の
システムにおけるような、通話(信)中にゾーン移行を
すると一時断が発生し、ファクシミリ信号やデータ信号
では、画質劣化やバースト的信号の誤りが発生して問題
となっていたものが、たとえ通信中のチャネル切替えの
頻度が増加しても、この心配が完全に除去されることに
なり、経済的な送受信ダイバーシティの採用による通信
品質の向上、干渉妨害の軽減による周波数有効利用度の
向上、それにともない、広帯域信号を用いる新サービス
を技術的に可能とすることになった。また、トラヒック
の閑散時における無線設備の有効利用による通信品質の
向上や、移動体の進行方向や速度を検出することによる
効果的な通話チャネルの指定が可能となるほか、自動車
等の高速で移動する乗物に移動無線機が搭載された場合
でも、広域エリアをカバーする呼出専用無線基地局の使
用により着呼が確保ざれ、経済的で、かつ周波教の利用
効率の高い移動通信システムの構築が可能となったので
、本発明の効果は極めて大きい。
【図面の簡単な説明】
第IA図および第1B図は本発明の一実施例を示すシス
テム構成図、 第2A図,第2B図および第2C図は第IA図および第
1B図のシステムに使用ざれる無線基地局の実施例を示
す回路構成図、 第2D図は第2C図の構成要素である送受信機の一実施
例を示す回路構成図、 第2E図は第1A図および第1B図のシステムに使用さ
れる呼出専用無線基地局の回路構成図、第3図は移動無
線機の一実施例を示す回路構成図、 第4A図(a)および(b)は本発明に用いる制御信号
の構成例を説明するためのスペクトル図および回路構成
図、 第4B図は第IA図および第1B図に示した構内網の動
作を説明するためのタイミング・チャート、 第5A図および第5B図はそれぞれ本発明の位置登録動
作の流れを示すフローチャート第6A図,第6B図,第
6C図,第6D図,第6E図,第6F図,第6G図およ
び第6口図は高速移動モードに対処する本発明の位置登
録動作の流れを示すフローチャート、 第7A図,第7B図,第7C図および第7D図は移動無
線機からの発呼動作の流れを示すフローチャート、 第8A図,第8B図および第8C図は移動無線機への着
呼動作の流れを示すフローチャート、第9A図および第
9B図は亭速移動モードに対処する本発明の着呼動作の
流れを示すフローチャート、 第10A図,第10B図,第10C図および第10D図
は第IA図および第1B図に示したシステムのチャネル
切替動作の流れを示すためのフロー・チャート、 第11A図および第118図は高速移動モードに対処す
る呼出専用無線基地局を用いて呼び出す場合の動作の流
れを示すフローチャート、第12図は従来のシステム例
を説明ずるためのシステム構成概念図である。 8・・・ID識別記憶部  9・・・構内網10・・・
電話,Il!!      1 1・・・交換機12・
・・無線回線制御局 13A〜D・・・無線基地局14
八〜D・・・ゾーン  15・・・移動無線機16A−
D・・・伝送路 17・・・呼出専用無線基地局 18・・・インタフエイス部 19.20・・・関門交換機 21・・・通話路制御部  23・・・スイッチ群24
・・・ID識別記憶部 26・・・角度変調器   27・・・送信ミクサ28
・・・局部周波数発振器 29・・・送信電力増幅器 30,308.30C, 30−1,〜30−n・・・無線基地局31.31−1
〜31−n・・・送信部32・・・無線基地局制御装置 33.33−1〜33−n・・・受信部34・・・ID
識別記憶部 35−1〜35−n,36−1〜 36−n・・・シンセサイザ 37・・・通信品質監視部 38.38’B,38C・・・制御部 39・・・インタフェース 40・・・基準水晶発振器 41・・・送信ミクサ   42・・・干渉妨害検出器
43・・・受信ミクサ   46・・・無線送信回路4
8・・・無線受信回路  50・・・移動無線機51・
・・送信部 53.53−1〜53−n・・・受信部54・・・IO
・ロームエリア情報照合記憶部55−1〜55−n,5
6−1〜 56−n・・・シンセサイザ 57・・・通信品質監視部 58.588.58G,58D・・・制御部59・・・
電話機部 61.61−1〜61−n・・・送信ミクサ62・・・
干渉妨害検出器 63.63−1〜63−n・・・受信ミクサ66.66
−1〜66−n・・・無線送信回路68.68−1〜6
8一n・・・無線受信回路69・・・混合回路 71・・・基準水晶発振器 91・・・ディジタル符号化回路 92・・・多重変換回路 93−1〜93−m・・・通信品質監視用受信機94・
・・制御用送受信機 96・・・アンテナ共用装置 221・・・スイッチ制御信号 223・・・スイッチ群 sw.swc・・・スイッチ 21〜Z16・・・ゾーン。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、複数のゾーンをそれぞれカバーしてサービス・エリ
    アを構成する各無線基地手段(30)と、これら複数の
    無線基地手段がそれぞれカバーするサービス・エリアを
    カバーする呼出専用の呼出専用無線基地手段(17)と
    、前記サービス・エリア内に存在する移動無線手段(5
    0)と、前記各無線基地手段との間および前記呼出専用
    無線基地手段との間を構内網(9)で結合された関門交
    換手段(20)とがあり、 前記移動無線手段から位置を登録するための自己の識別
    情報を含む位置登録信号の送出をしたときに、前記各無
    線基地手段のうちこの位置登録信号を良好な状態で受信
    したすくなくとも1つの交信可能な無線基地手段では、
    前記関門交換手段へ前記位置登録信号を転送し、この位
    置登録信号を転送された関門交換手段では、前記位置登
    録信号に含まれた前記移動無線手段の識別情報および前
    記移動無線手段と交信可能な前記無線基地手段の識別情
    報を登録するとともに、前記登録された識別情報に関わ
    る前記無線基地手段を介して前記登録した情報を前記移
    動無線手段に返信し、この返信を受けた移動無線手段内
    に前記返信されてきた登録した情報を記憶し、前記交信
    可能な無線基地手段を特定することができない状態にあ
    ることを前記移動無線手段、前記無線基地手段、前記関
    門交換手段および呼出専用無線基地手段のうちのすくな
    くとも1つが認識した場合には、前記移動無線手段は前
    記呼出専用無線基地手段からの呼出信号を受信待機状態
    に移行し、前記無線基地手段、前記関門交換手段および
    呼出専用無線基地手段は前記移動無線手段の識別情報の
    登録区分を広域呼出登録区分へ移行させ、この状態にお
    いて前記移動無線手段に対して着呼があった場合には、
    前記呼出専用無線基地手段を介して前記移動無線手段を
    呼出す移動体通信の通信方法。 2、複数のゾーンをそれぞれカバーしてサービス・エリ
    アを構成する各無線基地手段(30)と、前記サービス
    ・エリア内に存在して前記無線基地局と交信することの
    できる移動無線手段(50)と、 一般の電話網(10)と接続するために、前記各無線基
    地手段との間を構内網(9)により結合された関門交換
    手段(20)と、 前記移動無線手段に対して着呼があり、前記移動無線手
    段に対して交信可能な無線基地手段を特定することがで
    きない場合に、前記サービス・エリアをカバーして前記
    移動無線手段に対して呼出信号を送出する呼出専用無線
    基地手段と を含む移動体通信の通信システム。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0541026A2 (en) * 1991-11-08 1993-05-12 Hitachi, Ltd. Mobile communication system and location registration method in mobile communication system
US6014566A (en) * 1996-05-13 2000-01-11 Nec Corporation Mobile communication system

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