JPH04354216A - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、自動車電話システム
などの移動通信システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】移動通信システムは、地上系のシステム
と、通信衛星を使用するシステムとに分類できるが、自
動車電話や携帯電話などの移動通信システムは、地上系
の小ゾーン構成のシステムが主流になりつつある。この
小ゾーン構成のシステムにおいては、例えば図６に示す
ように、対象となるサービスエリアが多数の小さなセル
３〜３に分割されるとともに、そのセル３ごとに基地局
４が設置され、その基地局４により各セル３内の移動局
８の通話が制御されるものである。

【０００３】そして、この小ゾーン構成のシステムにお
いては、セルが小さいので、基地局及び移動局の送受信
する電波を弱くすることができ、したがって、少し離れ
たセルで同じ周波数を使用することができるので、周波
数の利用率を向上させることができる。

【０００４】ところが、基地局が移動局に発呼を要求す
るとき、その発呼要求の制御信号を、サービスエリアの
すべての基地局が送信するようなシステムにすると、小
ゾーン構成のシステムにおいては、基地局の数が多いの
で、膨大な数の呼び出し用回線を必要とし、周波数の利
用上あるいは経済的に損失が大きくなってしまう。

【０００５】そこで、移動局に現在位置の登録を行わせ
、その登録された位置に基づいて該当する基地局だけが
発呼要求の制御信号を送信するシステムが考えられてい
る。すなわち、このシステムにおいては、サービスエリ
アを適当な大きさのエリアに分割され、この分割された
エリアが移動局の位置の識別単位（位置登録エリア）と
される。そして、交換局は、移動局が位置登録エリア間
を移動したとき、移動局が発呼要求や電源投入などを行
ったとき、その移動局の登録位置を更新するものである
。

【０００６】しかし、このシステムの場合には、サービ
スエリアが広くなると、あるいは移動局の台数が多くな
ると、その移動局の位置登録のための設備が大きくなり
、また、位置登録の更新もひんぱんで膨大なものとなっ
てしまう。さらに、サービスエリアが広い場合、例えば
国際間にまたがるような場合、位置登録エリアの数も多
くなるので、位置登録の情報を探し出すだけでも長い時
間がかかり、接続時間に影響を与えてしまう。

【０００７】また、地上系のシステムにおいては、セル
が設置されていない地域では、当然のことながら通話が
できないが、コスト的及び地理的要因からサービスに適
さない地域が発生し、どこからでも、どこにでも通話が
できるという目的が達成できなくなる。

【０００８】一方、通信衛星を使用するシステムにおい
ては、マルチビーム方式としても、地上系に比べてセル
が大きくなるので、周波数の有効利用ができず、回線容
量が低下してしまう。

【０００９】また、移動局と通信衛星との間で送受信さ
れる電波を、地上系の場合よりもはるかに大電力にする
必要があるので、移動局の通話可能時間を長くするため
には、バッテリの容量を大きくする必要があり、移動局
の小型化・軽量化の支障となってしまう。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、移動通
信システムは、地上系の小ゾーン構成のシステムにおい
ては、基地局が移動局に発呼を要求するとき、その発呼
要求の制御信号を、サービスエリアのすべての基地局が
送信するようなシステムにすると、膨大な数の呼び出し
用回線を必要とし、周波数の利用上あるいは経済的に損
失が大きくなってしまう。

【００１１】また、移動局に現在位置の登録を行わせる
システムにおいては、サービスエリアが広くなると、あ
るいは移動局の台数が多くなると、その移動局の位置登
録のための設備が大きくなり、また、位置登録の更新も
ひんぱんで膨大なものとなってしまう。さらに、サービ
スエリアが広い場合、位置登録の情報を探し出すだけで
も長い時間がかかり、接続時間に影響を与えてしまう。 また、地上系のシステムにおいては、通話のに適さない
地域が発生してしまう。

【００１２】一方、通信衛星を使用するシステムにおい
ては、周波数の有効利用ができず、回線容量が低下して
しまう。また、移動局の通話可能時間を長くするために
は、バッテリの容量を大きくする必要があり、移動局の
小型化・軽量化の支障となってしまう。

【００１３】この発明は、以上のような問題点を解決し
ようとするものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】このため、この発明にお
いては、マルチビーム方式の静止型通信衛星と、統括基
地局と、基地局と、移動局とからシステムを構成する。 また、統括基地局と、通信衛星と、移動局とにより衛星
回線を構成し、基地局と移動局とにより地上回線を構成
する。

【００１５】そして、移動局からの発呼時には、地上回
線を通じて接続を行う。また、位置登録を行わない移動
局への発呼を行うときには、その発呼の要求を、すべて
の通信衛星回線を通じてすべての移動局に対して送信し
、目的とする移動局からの応答、及びそれ以後の処理は
地上回線を通じて行う。さらに、位置登録を行っている
移動局への発呼を行うときには、その発呼の要求を、該
当する通信衛星回線を通じて送信し、目的とする移動局
からの応答、及びそれ以後の処理は地上回線を通じて行
うようにしたものである。

【００１６】

【作用】移動局からの発呼は、この発呼を行った移動局
が位置しているセルの基地局により受信されてその発呼
が受け付けられる。また、目的とする移動局への発呼は
、その発呼情報が通信衛星を通じて目的とする移動局に
送られ、発呼情報に対する目的とする移動局の応答が、
この目的とする移動局の位置するセルの基地局と、この
基地局を統括している統括基地局とを通じて発呼側に通
知される。

【００１７】

【実施例】図１において、地上系の移動通信サービスを
受けられるエリアが、所定の広さの複数のエリア１〜１
に分割されるとともに、これらエリア１〜１には、それ
ぞれ統括基地局２〜２が配置される。なお、１Ｘは、地
上系のサービスの受けられないエリアであり、したがっ
て、このエリア１Ｘには、統括基地局は配置されない。

【００１８】さらに、エリア１〜１、１Ｘはそれぞれ複
数のセル３〜３に分割され、これらセル３〜３に、それ
ぞれ基地局４〜４が配置される。そして、これら基地局
４〜４は、その基地局の属する統括基地局２により統括
される。

【００１９】また、６はマルチビーム方式の通信衛星を
示し、この衛星６からは、複数の送信ビーム（及び受信
ビーム）７〜７が出力される。この場合、ビーム７〜７
は、エリア１〜１、１Ｘをそれぞれ対象とするものであ
る。また、エリア１〜１、１Ｘのうち、隣接ないし近接
するエリアにおいては、統括基地局２〜２は互いに異な
るチャンネルを使用するように、そのチャンネルが設定
される。さらに、セル３〜３のうち、隣接ないし近接す
るセルにおいては、基地局４〜４は互いに異なるチャン
ネルを使用するように、そのチャンネルが設定される。 また、ビーム７〜７についても同様に設定される。そし
て、８は携帯電話や自動車電話などの移動局を示す。

【００２０】■　　移動局８の位置登録をまったく行わ
ないとともに、通信衛星６に交換機能がない場合。この
場合には、さらに、次のとおりの構成とされる。

【００２１】すなわち、衛星回線は、統括基地局２と、
通信衛星６と、移動局８とにより構成されるが、この衛
星回線は、統括基地局２〜２の間の通信を行うＴＤＭＡ
回線統括基地局２と移動局８との間で、制御情報の一部
の通信を行うＴＤＭ回線の２種類の回線とされる。

【００２２】この場合、ＴＤＭＡ回線及びＴＤＭ回線は
例えば図２に示すようなフォーマットとされ、ＴＤＭＡ
回線は、１フレームごとに８つのスロットを有し、各ビ
ーム７において共通に使用される。また、ＴＤＭ回線は
、１フレームごとに、フレーム同期信号、ビーム７の番
号を示すビーム番号、国別コード、エリア４を示すエリ
アコード、フレーム番号、地上系の移動通信及び通信衛
星系の回線のサービス状況の情報、発呼要求のされてい
る移動局の呼び出し番号（識別コード）などを有する。

【００２３】そして、そのサービス状況の情報としては
、サービスの可／不可、空いているスロットの情報など
がある。また、呼び出し番号は、ＴＤＭ回線においてす
べてのビーム７〜７に共通で同報される。

【００２４】そして、例えば図３にプロトコルが実行さ
れる。すなわち、ある移動局８Ｓが別の移動局８Ｄに対
する発呼を行うと、その発呼要求を、移動局８Ｓの位置
するセル３の基地局４が受信するとともに、その受信し
た基地局４が、その発呼情報をこの基地局４の属する統
括基地局２に送る。そして、その統括基地局２は、送ら
れてきた発呼情報をＴＤＭＡ回線を通じて他の統括基地
局２〜２に同報する。

【００２５】すると、同報された各統括基地局２は、そ
の発呼の情報を、自分の統括しているビーム７によりＴ
ＤＭ回線を通じて各移動局８〜８に通知する。

【００２６】そして、移動局８〜８は、このＴＤＭ回線
で送られてくる発呼情報を受信し、同期信号によりフレ
ーム同期が取れると、必要な情報を常に受信する。なお
、このとき、フレームごとに呼び出しのグループ化をす
ることにより間欠受信も可能である。

【００２７】そして、発呼情報を目的とする移動局８Ｄ
が受信してその呼び出し番号を認識すると、この移動局
８Ｄは発呼確認を送信し、この発呼確認をその移動局８
Ｄの属している基地局４が受信し、この受信した基地局
４は、これを自分の属する統括基地局２に通知して地上
回線を接続する。さらに、この統括基地局２は、発呼を
行った移動局８Ｓの属する統括基地局２に、その発呼確
認を通知する。

【００２８】そして、移動局８Ｓの属する統括基地局２
においては、発呼確認の通知を認識すると、ＴＤＭ回線
により出力されている発呼情報を停止し、目的とする移
動局８Ｄとの間に地上回線を接続するとともに、これを
発呼を行った移動局８Ｓに通知し、通常の通話手順に入
る。なお、この場合、地上回線は、一般の地上系の通信
回線であり、無線あるいは有線による通信回線であるが
、通常の通信衛星による回線を含んでいてもよい。

【００２９】さらに、地上系のサービスの受けられない
エリア１Ｘについては、このエリア１Ｘとは別のエリア
１の統括基地局２が、移動局８〜８への発呼情報の通知
を代行する。

【００３０】■　　移動局８の位置登録をまったく行わ
ないが、通信衛星６に交換機能がある場合。この場合に
は、衛星回線は、統括基地局２〜２の間の通信を行うＴ
ＤＭ回線統括基地局２と移動局８との間で、制御情報の
一部の通信を行うＴＤＭ回線とされる。なお、ＴＤＭ回
線は■の場合と同様である。

【００３１】そして、例えば図４にプロトコルが実行さ
れる。すなわち、ある移動局８Ｓが別の移動局８Ｄに対
する発呼を行うと、その発呼情報を、移動局８Ｓの位置
するセル３の基地局４が受信するとともに、その受信し
た基地局４が、その発呼情報をこの基地局４の属する統
括基地局２に送る。そして、その統括基地局２は、送ら
れてきた発呼情報をＴＤＭ回線を通じて通信衛星６に送
る。

【００３２】すると、通信衛星６は、この送られてきた
発呼情報から所定の制御情報を取り出し、その制御情報
を、ＴＤＭ回線を通じて統括基地局２〜２へ送信すると
ともに、その発呼情報を、ＴＤＭ回線を通じて移動局８
〜８に送信する。すなわち、統括基地局２〜２の間の通
信においては、アップリンクのＴＤＭ回線から各統括基
地局２への情報を抽出し、この情報を、通信衛星６上で
交換するとともに、対応する統括基地局向けのＴＤＭ回
線によりその統括基地局へ送信する。また、移動局８へ
の発呼情報は、アップリンクのＴＤＭ回線から呼び出し
情報を抽出して通信衛星６上で交換するとともに、統括
基地局２から移動局８への専用ＴＤＭ回線を使用して送
信する。

【００３３】そして、通信衛星６からの発呼情報を目的
とする移動局８Ｄが受信すると、この移動局８Ｄは発呼
確認を出力し、以後、■の場合と同様にして移動局８Ｓ
と移動局８Ｄとの間に通話回線を開き、通常の通話手順
に入る。

【００３４】■　　移動局８の位置登録を行う場合。こ
の場合には、例えば図５の上側に示すように、任意の移
動局８Ｄが位置登録の処理を行うと、その位置登録情報
がその移動局８Ｄの属する基地局４により受信され、さ
らに、この基地局４を統括する統括基地局２に通知され
る。こうして、移動局８は、その移動局８の属する統括
基地局２により一括管理される。

【００３５】また、衛星回線は、統括基地局２〜２の間
の通信を行うＴＤＭＡ回線 統括基地局２と移動局８との間で、制御情報の一部の通
信を行うＴＤＭ回線の２種類の回線とされる。なお、こ
れらＴＤＭＡ回線及びＴＤＭ回線は■の場合と同様であ
る。

【００３６】そして、例えば図５の下側のプロトコルが
実行される。すなわち、ある移動局８Ｓが別の移動局８
Ｄに対する発呼を行うと、その発呼要求を、移動局８Ｓ
の位置するセル３の基地局４が受信するとともに、その
受信した基地局４が、その発呼情報をこの基地局４の属
する統括基地局２に送る。そして、その統括基地局２は
、送られてきた発呼情報をＴＤＭＡ回線を通じて他の統
括基地局２〜２に同報する。

【００３７】すると、同報された統括基地局２は、自分
の管理している位置登録情報を参照することにより、目
的とする移動局８Ｄが自分のエリア１にいるどうかをチ
ェックする。そして、統括基地局２は、移動局８Ｄが自
分のエリア１にいるときには、これを移動局８Ｓの属し
ている統括基地局２に通知するとともに、自分の管理す
るＴＤＭ回線を通じて自分のエリア１内の各移動局８〜
８に発呼情報を通知する。

【００３８】そして、発呼情報を目的とする移動局８Ｄ
が受信してその呼び出し番号を認識すると、この移動局
８Ｄは発呼確認を送信し、この発呼確認をその移動局８
Ｄの属している基地局４が受信し、この受信した基地局
４は、これを自分の属する統括基地局２、すなわち、移
動局８Ｄに発呼情報を通知した統括基地局２に通知して
地上回線を接続する。そして、以後、■の場合と同様に
して通常の通話手順に入る。

【００３９】なお、地上系の移動通信システムのサービ
スの行われていないエリア１Ｘのビーム７には、地上系
のサービスが行われていないことを示す情報と、制御情
報とを送信し、緊急時には、通信衛星６を通じて通信を
行うようにすることもできる。また、通信衛星６による
回線は、ＲＤＳＳのサービスを組み合わせて測位サービ
スを行うこともできる。

【００４０】

【発明の効果】この発明によれば、小ゾーン構成の地上
系の移動通信システムと、マルチビーム方式の通信衛星
とを組み合わせ、地上系の移動通信システムのサービス
が行われているエリアにおいては、データ回線と、発呼
情報とを除く制御情報を地上系の通信回線によりアクセ
スし、その発呼情報は、通信衛星による回線を使用して
送信するようにしている。

【００４１】したがって、完全な位置登録を行っていな
くても、移動局への発呼を実現することができるので、
位置登録のための設備を簡略化することができ、経済的
である。また、位置登録を組み合わせた場合、基地局間
の位置登録の情報の収集も容易に行うことができる。さ
らに、地上系の移動通信システムのサービスの行われて
いない地域においても、通話をすることができ、システ
ムの経済化を図ることができる。

【００４２】また、緊急時に通信衛星回線を使用するこ
とにより、短時間に接続することができる。さらに、必
要な制御情報が通信衛星回線を通じて送信されるので、
フェージングの影響が少なくなり、制御情報を確実に、
容易に受信することができる。また、地上系の通信のサ
ービス状況を容易に把握することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一例を示すシステム構成図である。

【図２】信号フォーマットの一例を示す図である。

【図３】接続手順を示すシーケンス図である。

【図４】接続手順を示すシーケンス図である。

【図５】接続手順を示すシーケンス図である。

【図６】小ゾーンシステムを示すシステム構成図である
。

【符号の説明】

１　　エリア ２　　統括基地局 ３　　セル ４　　基地局 ６　　通信衛星 ７　　送受信ビーム ８　　移動局

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　複数のエリアのそれぞれに配置された
   統括基地局と、上記エリアを複数のセルに分割したとき
   の、そのセルにそれぞれ配置された複数の基地局と、マ
   ルチビーム方式の通信衛星とから構成され、上記統括基
   地局は、その統括基地局の配置されたエリアの、上記セ
   ルに配置された上記複数の基地局を統括し、移動局から
   の発呼は、この発呼を行った移動局が位置している上記
   セルの上記基地局により受信されてその発呼が受け付け
   られ、目的とする移動局への発呼は、その発呼情報が上
   記通信衛星を通じて上記目的とする移動局に受信され、
   上記発呼情報に対する上記目的とする移動局の応答が、
   この目的とする移動局の位置するセルの基地局と、この
   基地局を統括している上記統括基地局とを通じて発呼側
   に通知されるようにした移動通信システム。