JPH04275730A - 移動無線通信システムおよびこのシステムで使用される移動局用通信装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、携帯・自動車無線電話
システムやコードレス無線電話システム等の移動無線通
信システムおよびこのシステムで使用される移動局用通
信装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のシステムの一つとして、
例えばセルラ方式の携帯・自動車無線電話システムが知
られている。図６はその概略構成を示すものである。こ
のシステムは、有線電話網ＮＷに接続された制御局ＣＳ
と、この制御局ＣＳに対しそれぞれ有線回線ＣＬ１〜Ｃ
Ｌｎを介して接続された複数の基地局ＢＳ１〜ＢＳｎと
、複数の移動局ＰＳ１〜ＰＳｍとから構成されている。 上記各基地局ＢＳ１〜ＢＳｎは、それぞれ異なるエリア
に無線ゾーンＥ１〜Ｅｎを形成する。これらの無線ゾー
ンＥ１〜Ｅｎは隣接するゾーンどうしで一部が重なるよ
うに形成される。移動局ＰＳ１〜ＰＳｍは、自局が位置
している無線ゾーンの基地局に対し無線通信チャネルを
介して接続され、さらにこの基地局から制御局ＣＳを介
して有線電話網ＮＷに接続される。

【０００３】またこのシステムは、各基地局ＢＳ１〜Ｂ
Ｓｎおよび移動局ＰＳ１〜ＰＳｍが複数の無線周波数を
共有し、発着呼時や、通信中に移動局の移動に応じて接
続先の基地局を切替えるいわゆるハンドオフ時に、上記
複数の無線周波数の中から空きの無線周波数を選択して
移動局ＰＳ１〜ＰＳｍとの間を無線接続するようにして
いる。その際、上記空きの無線周波数の検索および管理
は一般に基地局が行なっている。例えば、基地局は自局
が通信を行なっていない期間に、各無線周波数を順次受
信してその受信電界強度をそれぞれ判定することにより
空きの無線周波数を検出し、この空きチャネル情報をメ
モリに記憶しておく。そして、発着呼時やハンドオフ時
に、上記メモリに記憶されている空きチャネル情報に基
づいて該当する移動局との間に無線通信チャネルを設定
する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、この様な従
来のシステムは、基地局が自局の非通信期間中に空きチ
ャネルの検索を行なっているため、通信期間が長時間連
続すると空きチャネルの検索を長時間行なえなくなり、
この結果空きチャネル情報が古くなることがある。この
ような場合、例えば移動局のハンドオフ要求に伴い無線
周波数の切替えを行なったときに、この切替えた無線周
波数が既に他の基地局で使用されている可能性が高くな
り、この様な場合には複数の移動局間で干渉が発生する
ことがあり非常に好ましくなかった。

【０００５】一方、その対策として、移動局からハンド
オフ要求が発生した場合に、基地局が通信動作を一時中
断して空きチャネルの検索を行ない、これにより空きが
確かめられた無線周波数に切替えることが考えられてい
る。しかし、この方式では、通信を一時中断することに
なり、しかも上記空きチャネルの確認動作を行なうこと
によりハンドオフの要求が発生してから無線周波数を切
替えるまでの時間が長くなるため、通信効率および通信
品質の劣化を生じるという問題があった。

【０００６】そこで本発明は、基地局の通信時間が長く
続いても、通信を中断することなく常に最新の空きチャ
ネル情報が得られるようにし、これにより通信効率およ
び通信品質の低下を招かずに空きの無線通信チャネルの
選択を行なうことができる移動無線通信システムおよび
このシステムで使用される移動局用通信装置を提供する
ことを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の移動無線通信システムは、移動局に、送話音
声信号の無音区間を検出する無音検出手段と、この無線
検出手段により検出された無音区間に対応する送信期間
の送信動作を停止する送信停止手段と、空きチャネル検
索手段と、空き情報通知手段とを備え、上記送信停止手
段により送信動作が停止された期間に無線通信チャネル
の空き検索を行ない、その検索結果を上記空き情報通知
手段により基地局へ通知するようにし、かつ基地局では
上記移動局から通知された空き情報を記憶し、この情報
に基づいて無線通信チャネルの選択を行なうようにした
ものである。

【０００８】また、本発明の移動局装置は、送話音声信
号の無音区間を検出する無音検出手段と、この無線検出
手段により検出された無音区間に対応する送信期間の送
信動作を停止する送信停止手段と、空きチャネル検索手
段と、空き情報通知手段とを備える。そして、上記送信
停止手段により送信動作が停止された期間に、無線通信
チャネルの空き検索を行ない、その検出結果を上記空き
情報通知手段により基地局へ通知するようにしたもので
ある。

【０００９】

【作用】この結果本発明によれば、基地局で全タイムス
ロットによる通信が行なわれていて、基地局が長時間に
わたって空きチャネルの検索を行なえない場合でも、代
わって移動局において空きチャネルの検索が行なわれ、
その検出情報が基地局に通知されるので、基地局では常
に最新の空きチャネル情報に従って無線通信チャネルの
選択を行なうことが可能となる。したがって、例えば無
線通信チャネルを切替えた場合に無線干渉などが発生す
る不具合は低減され、これにより信頼性の高い切替えを
行なうことが可能となる。また、切替えに際し基地局で
空きチャネルの検索を行なう必要がなくなるので、通信
が中断したり切替所要時間が長くなることはなく、これ
により通信品質の向上を図ることができる。

【００１０】また、送信音声信号の無音区間に対応する
送信停止期間を利用して空きチャネルの検索を行なって
いるので、本来の送受信動作に影響を与えることなく効
率的に空きチャネル検索を行なうことができる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。図１およ
び図２は、本発明の一実施例に係わる携帯・自動車無線
電話システムの移動局用通信装置および基地局の構成を
示すものである。

【００１２】先ず図１において、基地局から到来した無
線搬送波信号はアンテナ１１で受信されたのち共用器１
２を介して受信機１３に入力される。受信機１３では、
上記受信された搬送波信号が周波数シンセサイザ１４か
ら発生される局部発振信号と混合されて所定の中間周波
信号に周波数変換される。そして、この受信中間周波信
号は制御部１５を介して音声コーデック回路部１６に入
力され、この音声コーデック回路部１６でディジタル復
号化処理されたのち送受話器１７から音声出力される。

【００１３】これに対し送受話器１７により入力された
送話音声信号は、音声コーデック回路部１６でディジタ
ル符号化処理されたのち、制御回路１５から送信機１８
に入力される。この送信機１８では、上記ディジタル音
声信号により周波数シンセサイザ１４から出力された搬
送波信号が変調される。そして、この変調された搬送波
信号は、増幅されたのち共用器１２を介してアンテナ１
１から基地局へ向けて送信される。

【００１４】また、この移動局用通信装置は、空きチャ
ネル検索回路部２０と、無音検出部２１と、トランジス
タスイッチからなる切換スイッチ２２とを備えている。 無音検出部２１は、送受話器１７から入力された送話音
声信号の発声と発声との合間の無音区間を検出し、この
検出結果を制御部１５に供給する。空きチャネル検索回
路部２０は、制御部１５から指定された空きチャネル検
索期間中に、上記切換スイッチ２２を介して周波数シン
セサイザ１４に対し空きを検出しようとする無線通話チ
ャネルの無線周波数を指定し、この状態で受信機１３に
より得られた受信中間周波信号の受信電界強度を検出し
て、この検出結果から上記無線通話チャネルの空きを判
定する。

【００１５】ところで、制御部１５は、例えばマイクロ
コンピュータを主制御回路として備えたもので、発着信
に係わる接続制御手段および通話制御手段等の通常の制
御機能に加えて、送信停止制御手段と、空きチャネル検
索制御手段と、空きチャネル情報通知制御手段とを有し
ている。

【００１６】送信停止制御手段は、通話中に無音検出部
２１で無音区間が検出された場合に、この無音区間に対
応する送信タイムスロットの期間に送信機１８の送信動
作を停止させる、所謂ボイスアクチベーション制御を行
なうものである。空きチャネル検索制御手段は、上記ボ
イスアクチベーション制御により送信停止状態になって
いるタイムスロット期間に、切換スイッチ２２を空きチ
ャネル検索回路部２０側に切換え、かつ空きチャネル検
索回路部２０に対し空きチャネルの検索動作を行なわせ
るものである。空きチャネル情報通知制御手段は、上記
空きチャネル検索回路部２０で得られた空きチャネル情
報を、制御データまたは音声データの一部を用いて基地
局へ送信するものである。

【００１７】一方、基地局は次のように構成される。す
なわち、図２において移動局から到来した無線搬送波信
号は、アンテナ３１で受信されたのち共用器３２を介し
て受信機３３に入力される。受信機３３では、上記受信
された搬送波信号が周波数シンセサイザ３４から発生さ
れる局部発振信号と混合されて所定の中間周波信号に周
波数変換される。そして、この受信中間周波信号は制御
部３５を介して音声コーデック回路部３６に入力され、
この音声コーデック回路部３６でディジタル復号化処理
されたのち、回線インタフェース部３７を介して例えば
一般公衆網へ出力される。

【００１８】これに対し一般公衆網から送られた通話相
手の音声信号は、回線インタフェース部３７を介して音
声コーデック回路部３６に入力され、この音声コーデッ
ク部３６でディジタル符号化処理が施されたのち、制御
回路３５を経て送信機３８に入力される。この送信機３
８では、上記ディジタル音声信号により周波数シンセサ
イザ３４から出力された搬送波信号が変調される。そし
て、この変調された搬送波信号は、増幅されたのち共用
器３２を介してアンテナ３１から移動局へ向けて送信さ
れる。

【００１９】また、この基地局は空きチャネル検索回路
部４１と、空きチャネル管理メモリ４２と、トランジス
タスイッチからなる切換スイッチ４３とを備えている。 空きチャネル検索回路部４１は、前記移動局の空きチャ
ネル検索回路部２０と同様に、制御部３５から指定され
た空きチャネル検索期間中に、上記切換スイッチ４３を
介して周波数シンセサイザ３４に対し空きを検出しよう
とする無線通話チャネルの無線周波数を指定し、この状
態で受信機３３により得られた受信中間周波信号の受信
電界強度を検出して、この検出結果から上記無線通話チ
ャネルの空きを判定する。空きチャネル管理メモリ４２
は、上記空きチャネル検索回路部４１により検出された
空きチャネル情報および前記移動局から通知された空き
チャネル情報のうち例えば最新の情報を記憶保持するも
のである。

【００２０】ところで制御部３５は、前記移動局の制御
部１５と同様にマイクロコンピュータを主制御回路とし
て備えたもので、無線チャネルの接続制御手段や一般公
衆網との間の接続制御手段等の通常の制御機能に加えて
、空きチャネル検索制御手段と、空きチャネル情報受信
制御手段と、無線チャネル割当制御手段とを有している
。

【００２１】空きチャネル検索制御手段は、１フレーム
のタイムスロットの中に通信を行なっていない空きのタ
イムスロットがある場合に、このタイムスロットの期間
に切換スイッチ４３を空きチャネル検索回路部４１側に
切換え、かつ空きチャネル検索回路部４１に対し空きチ
ャネルの検索動作を行なわせるものである。

【００２２】空きチャネル情報受信制御手段は、移動局
から送られた空きチャネル情報を検出し、空きチャネル
管理メモリ４２に記憶されている空きチャネル情報を上
記移動局から送られた空きチャネル情報に書換えるもの
である。

【００２３】無線チャネル割当制御手段は、移動局から
の発信発生時、一般公衆網からの着信発生時および移動
局からのハンドオフ要求発生時に、上記空きチャネル管
理メモリ４２に記憶されている空きチャネル情報に基づ
いて、無線通話チャネルの選択および該当する移動局へ
の割当てを行なうものである。

【００２４】次に、以上のように構成されたシステムの
動作を説明する。基地局では、制御部３５により通信中
の無線周波数の１フレーム中に空きタイムスロットがあ
るか否かが常時監視されている。そして、空きタイムス
ロットがあると、このタイムスロットの期間を利用して
空きチャネルの検索が行なわれる。すなわち、上記空き
タイムスロットの期間に、制御部３５から空きチャネル
検索回路部４１に対し空きチャネルの検索指示が出され
、かつ切換スイッチ４３が空きチャネル検索回路部４１
側に切換えられる。そうすると、空きチャネル検索回路
部４１では空きチャネルの検索動作が開始され、自局が
所有する他の無線周波数の同じ位置のタイムスロットが
空きか否かが判定される。そして、この判定によりある
無線周波数のタイムスロットが空きであると判定される
と、この無線周波数のタイムスロットが空きの無線通話
チャネルとして空きチャネル管理メモリ４２に記憶され
る。尚、空きの無線通話チャネルが複数見つかった場合
には、これらをすべて記憶してもよいし、このうちの一
つまたは選択した複数を記憶するようにしてもよい。

【００２５】ところで、以上のように基地局が通信して
いる無線周波数のタイムスロットに空きがあり、この空
きタイムスロットを利用して空きチャネル検索が行なえ
る場合にはよいが、１フレームのすべてのタイムスロッ
トが通信中になった場合には、タイムスロットに空きが
生じるまで基地局では空きチャネルの検索が行なえなく
なる。このため、空きチャネル管理メモリ４２に記憶さ
れている空きチャネル情報は古くなる心配がある。しか
し、本実施例のシステムではこのような不具合は発生し
ない。

【００２６】すなわち、いま仮に図４に示すように、１
フレームを構成する４個の送信用および受信用のタイム
スロットがそれぞれ移動局ＰＳ−Ａ，ＰＳ−Ｂ，ＰＳ−
Ｃ，ＰＳ−Ｄにより使用されているものとする。この状
態で、各移動局ＰＳ−Ａ，ＰＳ−Ｂ，ＰＳ−Ｃ，ＰＳ−
Ｄでは、それぞれ無音検出部２１により送話音声信号の
無音区間の検出が行なわれ、音声と音声との合間の無音
区間が検出されると、この無音区間に対応する送信タイ
ムスロットの期間において送信機１８の送信動作を停止
する、ボイスアクチベーション制御が行なわれる。そし
て、このボイスアクチベーション制御により送信停止状
態になったタイムスロット期間を利用して空きチャネル
検索回路部２０により空きチャネルの検索動作が行なわ
れる。

【００２７】例えば、いま移動局ＰＳ−Ｃにおいて図３
に示す如く音声の合間に無音区間が検出されたとする。 そうすると、この移動局ＰＳ−Ｃでは、上記無音区間に
対応するタイムスロットの送信が停止され、その代わり
にこのタイムスロット期間において図４に示したように
空きチャネルの検索動作が行なわれる。尚、この空きチ
ャネルの検索動作は先に述べた基地局における空きチャ
ネル検索動作と同じである。そして、上記検索により空
きの無線通話チャネルが見つかると、この空きの無線通
話チャネルを表わすデータが空きチャネル検出情報とし
て、図３に示す如く次の音声信号の開始部分に挿入され
て基地局へ送信される。

【００２８】これに対し基地局では、上記移動局ＰＳ−
Ｃからの音声データの受信タイムスロットにおいて、そ
の受信音声データ中から空きチャネル検出情報が検出さ
れると、空きチャネル管理メモリ４２に記憶されている
古い空きチャネル検出情報が上記受信された空きチャネ
ル検出情報に書替えられる。そして、この状態で例えば
移動局ＰＳ−Ｃからハンドオフ要求が発生すると、上記
新たにメモリ１７に記憶された空きの無線通話チャネル
が切替え先の無線通話チャネルとして選択される。

【００２９】この様に本実施例であれば、移動局で空き
チャネル検索を行ない、その検索結果を基地局に通知す
るようにしたので、基地局が１フレームの全タイムスロ
ットを使用して通信を行なっているために空きチャネル
の検索を行なえない場合でも、基地局は常に最新の空き
チャネル情報を把握することができ、これにより発着信
発生時やハンドオフ要求発生時には最新の最も信頼性の
高い空きの無線通話チャネルを選択して割り当てること
ができる。したがって、例えば無線通話チャネルを切替
えた結果、同一チャネル間の干渉が発生する不具合を極
めて少なくすることができ、これにより信頼性の高い切
替えを行なうことができる。また、切替え時に基地局が
空きチャネルを検索する必要がなくなるので、通話の中
断が無くしかも短時間に切替えを行なうことができる。 したがって通信効率および通信品質を高く保つことがで
きる。

【００３０】さらに本実施例であれば、送信音声信号の
無音区間に対応する送信停止期間を利用して空きチャネ
ルの検索を行なっているので、本来の送受信動作に影響
を与えることなく効率的に空きチャネル検索を行なうこ
とができる。

【００３１】尚、本発明は上記実施例に限定されるもの
ではない。例えば、上記実施例では図４に示したように
ボイスアクチベーション制御により送信を停止したタイ
ムスロットＴ３においてのみ空きチャネル検索を行なっ
たが、図５に示す如く上記ボイスアクチベーション制御
により送信を停止した自局の送信タイムスロットＴ３と
、自局には割り当てられていない他の送信タイムスロッ
トＴ１，Ｔ２，Ｔ４とをそれぞれ用いて空きチャネル検
索を行なうようにしてもよい。この様にすれば、送信タ
イムスロットＴ３の期間に対応する他の無線周波数の無
線通話チャネルと共に、他の送信タイムスロットＴ１，
Ｔ２，Ｔ４の各期間に対応する他の無線周波数の無線通
話チャネルについても空き検索を行なうことができる。 すなわち、１台の移動局で全ての無線通話チャネルの空
きチャネル検索を行なうことができる。

【００３２】また、前記実施例では空きチャネル検出情
報を音声データの開始部分に挿入して基地局に伝送する
ようにしたが、空きチャネル検出情報がある程度得られ
た時点で、ボイスアクチベーション制御により送信停止
している送信タイムスロットを使用して伝送するように
してもよい。また、音声データを伝送するデータフォー
マット中にある制御用ビットを用いることにより空きチ
ャネル検出情報を伝送するようにしてもよい。これらの
伝送方式を用いれば、空きチャネル検出情報を音声デー
タ自体には全く影響を及ぼさずに伝送することができる
。ちなみに、前記実施例のように音声データの開始部分
に空きチャネル検出情報を挿入して伝送する場合には、
音声の頭切れなどが発生する可能性がある。

【００３３】さらに、移動局における空きチャネル検索
は、無音区間が検出される毎に行なうと最もよいが、そ
れ程頻繁に空きチャネル検索をする必要がない場合には
、無音区間が複数検出される毎に行なうようにしてもよ
く、また一定時間が経過する毎に無音区間を検出して行
なうようにしてもよい。

【００３４】その他、空きチャネルの検索方法、空きチ
ャネル検出情報の通知方法、基地局および移動局装置の
構成、伝送信号のフレーム構成等についても、本発明の
要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、移
動局で、送話音声信号の無音区間を検出してこの無音区
間に対応する送信期間の送信動作を停止し、この送信動
作が停止された期間に、複数の無線周波数を選択的に受
信してその受信結果からこの無線周波数による無線通信
チャネルの空き検索を行ない、その検索結果を基地局へ
通知するようにし、基地局では上記移動局から通知され
た空き情報を記憶し、この情報に基づいて無線通信チャ
ネルの選択を行なうようにしたことによって、基地局の
通信時間が長く続いても、通信を中断することなく常に
最新の空きチャネル情報が得ることが可能となり、これ
により通信効率および通信品質の低下を招かずに空きの
無線通信チャネルの選択を行なうことができる移動無線
通信システムおよびこのシステムで使用される移動局用
通信装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における移動局用通信装置の
構成を示す回路ブロック図。

【図２】本発明の一実施例における基地局の構成を示す
回路ブロック図。

【図３】送話音声データの無音区間を説明するための図
。

【図４】空きチャネルの検索動作を説明するためのタイ
ミング図。

【図５】空きチャネルの検索動作を説明するためのタイ
ミング図。

【図６】セルラ方式の携帯・自動車無線電話システムの
概略構成図。

【符号の説明】

１１，３１…アンテナ、１２，３２…共用器、１３，３
３…受信機、１４，３４…周波数シンセサイザ、１５，
３５…制御部、１６，３６…音声コーデック回路部、１
７…送受話器、１８，３８…送信機、２０，４１…空き
チャネル検索回路部、２１…無音検出部、２２，４３…
切換スイッチ、３７…回線インタフェース部、４２…空
きチャネル管理メモリ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　少なくとも一つの基地局および移動局
   を備え、これらの基地局および移動局に複数の無線周波
   数を共有させるとともに、これらの無線周波数による伝
   送信号を各々複数のタイムスロットを時分割多重したフ
   レーム構成とし、基地局と移動局との間で通信を行なう
   場合に、上記複数の無線周波数およびタイムスロットの
   組み合わせにより構成される複数の無線通信チャネルの
   中から空きの無線通信チャネルを選択して割当てる移動
   無線通信システムにおいて、前記移動局は、送話音声信
   号の無音区間を検出するための無音検出手段と、この無
   線検出手段により検出された無音区間に対応する送信期
   間の送信動作を停止する送信停止手段と、この送信停止
   手段により送信動作が停止された期間に、前記各無線通
   信チャネルについて選択的に空き検索を行なう空きチャ
   ネル検索手段と、この空きチャネル検索手段の検索結果
   に係わる空き情報を前記基地局へ送信する空き情報送信
   手段とを備え、前記基地局は、前記移動局から通知され
   た空き情報に基づいて無線通信チャネルの選択を行なう
   チャネル選択手段を備えたことを特徴とする移動無線通
   信システム。
2. 【請求項２】　　空きチャネル検索手段は、無音区間の
   検出結果に基づいて送信が停止された使用中の送信用タ
   イムスロットの期間と、この使用中の送信用タイムスロ
   ット以外の送信用タイムスロットの期間とにおいて、そ
   れぞれ前記各無線通信チャネルについて選択的に空き検
   索を行なうことを特徴とする請求項１に記載の移動無線
   通信システム。
3. 【請求項３】　　少なくとも一つの基地局および移動局
   を備え、これらの基地局および移動局に複数の無線周波
   数を共有させるとともに、これらの無線周波数による伝
   送信号を各々複数のタイムスロットを時分割多重したフ
   レーム構成とし、基地局と移動局との間で通信を行なう
   場合に、上記複数の無線周波数およびタイムスロットの
   組み合わせにより構成される複数の無線通信チャネルの
   中から空きの無線通信チャネルを選択して割当てる移動
   無線通信システムで使用される移動局用通信装置におい
   て、送話音声信号の無音区間を検出するための無音検出
   手段と、この無線検出手段により検出された無音区間に
   対応する送信期間の送信動作を停止する送信停止手段と
   、この送信停止手段により送信動作が停止された期間に
   、前記各無線通信チャネルについて選択的に空き検索を
   行なう空きチャネル検索手段と、この空きチャネル検索
   手段の検索結果を前記基地局へ通知する空き情報通知手
   段とを具備したことを特徴とする移動局用通信装置。