JPH0470019A - 移動通信システムの無線チャネル制御方式 - 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】 （１）発明の属する技術分野 本発明は小ゾーン構成を用いる移動体通信において、サ
ービス・エリア内の任意の場所から常時移動端末との発
着呼を確保し、通信中の移動端末の通信品質を満足させ
る通信方法とシステムに関するものであり、より具体的
には、通信品質、無線回線の制御能力などに優れた通信
システムに関するものである。

（２）従来技術とその問題点 あるサービス・エリア内で何処でも移動して電話の発信
着信が行える携帯電話サービスの要望か高い。日本電信
電話株式会社（ＮＴＴ）では自動音電話システムの無線
交換網を利用し、小型携帯機を開発して広域の携帯電話
サービスを行っている。

一方、コードレス電話か普及するに従い、コードレス電
話システムを拡張し、第１図に示すごときシステムコー
ドレス電話として限定区域内の構内携帯電話システムか
実現できるようになった。

これは２５０／　３８０ＭＨｚ帯の周波数を使用し、制
御チャネルを含め８９チヤネルを有し、空中線電力１０
ｍＷの小電力を用いた複信のサービス半径５０ｍ程度の
小ゾーン方式（マイクロゾーン方式）のものである。こ
のシステムは第１図に示すように、例えば無線系制御装
置１０、固定無線局Ａ−Ｎ、携帯電話機ａ　−ｎから成
る。この構成の各要素を簡単に説明する。

＊　携帯電話機、無線にて固定無線局にアクセスし、固
定無線局または無線系制御装置に位置登録を自動的に行
う機能を有する。携帯電話機の移動に伴い別の固定無線
局または無線系制御装置に位置登録し位置登録の変更を
行う機能を有する。発着呼動作はサービスエリア内の任
意の場所から可能である。

＊　固定無線局（ＦＲ３）：無線系制御装置からの下り
信号を無線に変換し、携帯電話機に送信することで着信
呼び出し並びに通話か行える。一方、携帯電話機からの
上り無線信号を受信・復調し、有線で無線系制御装置に
伝送することて発信動作並びに発信による通信か行える
。また、位置登録に必要な報知信号を送出する。

＊　無線系制御装置（ＲＣＥ）：無線系制御装置は携帯
電話機の所在位置の電波ゾーンをカバーする固定無線局
とその携帯電話機とｌ対ｌの関係にある構内交換機ＰＡ
ＢＸの内線とを発信着信時に接続し通話路を形成する装
置である。システムによっては無線系制御装置そのもの
か交換機能を有する場合もある。

このように身近に携帯電話システムか実現できるように
なった。これらシステムは現在まだ全国ネットのサービ
スが行われていないか、限られたビル内等の限定区域内
で盛んに使用されるようになった。限定区域内で多数の
人が同時に携帯電話を使用し始めると当然のことながら
無線トラフィックが増大し、なかなか繋がらないという
状況か発生する。これを解決するため固定無線局に複数
の送受信機を組み込むケースが出てきた。

上記の複数の送受信機か組込まれた固定無線局ＦＲ３で
は、同時に複数の電波を送出することかある。

このような場合には送信相互変調が発生する。

従ってチャネル配置に配慮が必要である。

相互変調とは、送信機や受信機のような非線形特性をも
つ回路に複数の信号が入力されたとき、入力信号周波数
とは異なる第三の周波数の信号を発生させることをいい
、発生した信号を相互変調波と呼ぶ。相互変調波は英語
のｒｎｔｅｒｍｏｄｕｌａｔｉｏｎを略してＩＭという
こともある。

相互変調波のレベルはその原因となっている入力波のレ
ベルよりも十分低い。しかし、移動通信では基地局受信
レベルか移動機の位置によって大幅に変化するため、極
めて高いレベルの信号から極めて低いレベルの信号まて
、種々のレベルの信号が受信されている。このため、高
入力レベルの信号によって基地局受信機等で発生した相
互変調波が、他の移動機からの低入力レベル信号の周波
数と一致した場合に妨害を与える。また移動機受信にお
いても、基地局送信波の高レベル信号によって、その基
地局では使用していない周波数の相互変調波か移動機内
部で発生した場合、移動機はその相互変調波を基地局送
信波と誤認することが問題となる。

いま、ｆｌとｆ、の信号を非線形回路に入力したとき、
発生する相互変調波の周波数ｆｌは、Ｌ＝　　ｍ”Ｌ±
ｎ−ｆ２ （ｍ、ｎは正の整数） となる。ｍ＋ｎを相互変調波の次数という。移動通信で
は、システム帯域幅か無線周波数に比へて小さいためｍ
−ｆ＋　　ｎ−ｆ２てかつｎ＝ｍ＋１のものか問題とな
る。これは例えば８００ＭＨｚ帯の場合、これ以外の場
合は相互変調波は１．６００ＭＨｚ帯、２，４００ＭＨ
ｚ帯などにより、システム帯域外になることから容易に
分かる。更に、発生する相互変調波は次数か低いほどレ
ベルか高いため、上記の条件を満たす最低次元である３
次相互変調、すなわち２ｆ。

ｆ２の形の相互変調か実際的な問題となる。

３次相互変調は上述の２波入力の場合のほかに、ｆｌ＋
ｆ　２＋　ｆ−の３波か入力したときに発生するｆ、＋
ｆ２　ｆ３の形のものもあり、この二つか問題である。

わかりやすい例で示すと、仮に移動通信システムに等間
隔に１０波（＝チャネル）割り当てられていたとすると
、第３次ＩＭの発生しないチャネル組合せ例は１，２，
５．７の４チヤネルだけである。

第３のチャネルは２ｆ　＋−ｆ　２の式でｆ、＝チャネ
ル２とｆ２＝チャネル１とてＩＭを発生させてしまう。

又、第４チヤネルはｆ＋＋Ｌ−ｆ３の式てｆ、＝チャネ
ル２＋ｆ２”チャネル”ｔ、ｆ３＝チャネル５てＩＭか
発生する。その他６．８．９．１０チヤネルも同様に１
．２．５．７チヤネルの組合せてＩＭか生じてしまう。

例えは第２図について説明する。

第２図は近接して３チヤネル用として各々３組の送受信
機を備えたＦＲ３か２つあり、４台の携帯機かある。そ
の各々は＃１の携帯機はＦＲ３１とチャネル１て接続さ
れる。＃２の携帯機は同じ＜ＦＲ３−１とチャネル６て
接続されている。

ＦＲ３−１の近傍にある＃３の携帯機はチャネル３でＦ
Ｒ３−２と接続されている。本システムでは仮に無線チ
ャネルか１０チヤネルで等間隔に与えられていたとする
。このような状態のもとて＃４の携帯機がＦＲ３−１の
近くて発呼又は着呼しそうになる。従来であるとＦＲ３
−１は１０チヤネルの中から空チャネルを検出すると２
．４．５゜７、８．９．１０チヤネルの計７チヤネルか
空であることを知る。ＩＭを考慮しないからこの中のど
のチャネルを使用してもよいので、チャネル２を選択し
たとする。このチャネル２をＦ’Ｒ３−１か電波送出す
ることにより、すてに送出しているチャネル１の電波と
でＩＭ波を３チヤネルに送出することになり、すでに無
線回線の設定されているＦＲ３−２と携帯機＃３との３
ｃｈの通話に妨害を与えてしまうという問題かあったか
、従来はこれらを配慮せず電波送出していたので、既に
通話しているチャネルに妨害を与え、通話品質を低下さ
せていた。

（３）発明の目的 本発明は、これら複数無線ユニットが組込まれた固定無
線局が複数の電波を送出しようとした時、発生するＩＭ
波による妨害を極力回避してＩＭのない快適な通信を行
うことのできる移動通信システムの無線チャネル制御方
式を提供するものである。

（４）発明の構成および作用 本発明の第１の実施例は、１つの固定無線局から複数の
電波を送出する時に、発生するＩＭ波のチャネル（以下
Ｃ，）を調へ、この０１を他の局か使用していたときに
は、ｒＭによる妨害を与えないように他のチャネルの電
波を調査し、電波を送出するものである。

ここで、複数の電波を送出する固定無線局の１例を第３
図に示す。この例では３つの送受信ユニットがあり、各
々の右手はアンテナ分配器を経てアンテナに接続される
。左手は網制画部を経て無線系制御装置につながる。下
方は共通制御器に接続され、さらに共通制御器は記憶ユ
ニットに繋がっている。

この時の処理の流れの１例を第４図に示す。

まず最初に発呼あるいは着呼−１があると、固定無線局
の制御部は第１の無線ユニットに対し、Ｃ，チャネルを
設定し、そのＣ，チャネルが空かどうかを受信し、判断
する。もしそのチャネルが塞かっていたら、別チャネル
を設定し空かどうかを判断する。チャネルが空いていた
のがわかると、そのＣ１チャネルを第３図のブロック図
に示す記憶ユニットに記憶するとともに通話−１に移行
する。

次に、第２又は第３の発呼あるいは着呼−２かあると、
固定無線局の制御部は第２の無線ユニットを指定する。

制御部は第２の無線ユニットに対し、チャネルを設定す
る。このチャネルか塞かっていた時さらに他のチャネル
を設定し、空かどうかを判定する。以降このチャネルを
２番目の予定チャネルＣ２として扱う。ここで、今まで
第１の無線ユニットか送出しているチャネルＣ１と、第
２の無線ユニットが使用を予定したＣ２チャネルを同時
に送出した場合のＩＭの発生するチャネルＣＩを算出す
る。このＣＩチャネルは許容された全チャネル内に複数
発生するのか通例であり、その全てについて空を確認す
る。

もしこの複数のＣ５の１つでも使用中であると、前記設
定したＣ２の波を出すことにより妨害を与えることにな
るので、このＣ２チャネル電波は送出できない。従って
、Ｃ２チャネルを設定しなおし、空かどうか判断したあ
と０１波とのＩＭ波ＣＩチャネルを計算し、Ｃ１全でか
空である場合には、Ｃ２チャネルを予定から実行チャネ
ルに変更し、チャネル設定を行う。固定無線局の記憶ユ
ニットはこのＣ２チャネルを記憶する。この記憶は第３
の無線機か指定され、第３のチャネルＣ３か予定された
時のＩＭの計算を使用するためである。

もし、予定の０２チヤネルによるＣ１チャネルを全て調
べて１つでも塞がっていたときには、話中音を出して無
線回線設定を中止すれはよい。これにより、他の無線局
に妨害を与えることかなくなる。しかし、このままでは
通話できない。

本発明の実施例について説明する。説明を具体化するた
め無線チャネルは全１０チヤネルとする。

わかりやすい例で示すと全１０チヤネルのうちＩＭの発
生しないチャネルは計算により、第１表に示すとおりで
ある。すなわち、第３図に示した固定無線局が、例えば
ａグループの１．２．５チヤネルを使っても７チヤネル
に妨害を与えないことを示している。この妨害を与えな
いグループは他にもあり、ｂグループの３．　６．　８
チヤネルを使用しても２チヤネルに妨害を与えない。

第１表 このように予めＩＭの発生しないテーブルを保有してい
れば、その度毎に計算しなくてすむので、このテーブル
を第３図の記憶ユニットに収納しておくとよい。

このテーブルに従って、第１の無線ユニットが１チヤネ
ルを、第２の無線ユニットか２チヤネルを使用している
時、第３の無線ユニットか発呼又は着呼により三番目の
チャネルを５に予定しようとした時、たまたま他の固定
無線局又は他の固定無線局と接続された携帯電話機が８
チヤネルを使用していたような場合には、この５チヤネ
ルとすでに送出している２チヤネルとで２Ａ−Ｂの計算
式により８チヤネルにＩＭを発生させてしまいａグルー
プから１Ｍ妨害を与えないチャネルを選びだすことは出
来ない。このため第３の無線ユニットはＩＭを発生させ
ずに通信を行うことができなくなり、従来は無線回線設
定をあきらめるか、他に１Ｍ妨害を与えることを承知し
て無線回線設定するしか方法がなかった。

このように８チヤネルは使用中であるので、２゜５チヤ
ネルに電波送出を行うことかできないとき、固定無線局
の共通制御器は、ａグループ以外のグループで８チヤネ
ルを含む３チヤネル以上空いているグループを探す。探
した結果、６９ｇのグループがこれに該当する。両方の
・グループの空き状況を調へ空いていれば例えばｄチャ
ネルの使用を予定する。固定無線局の共通制御器は第１
の無線ユニットで使用中の１チヤネルを４チヤネルに、
第２の無線ユニットの２チヤネルを１０チヤネルに接続
替えする。第３の無線ユニットには予定通り５チヤネル
を割当てる。かくして、すてに通話中の８チヤネルに１
Ｍ妨害を与えることもなく、無線回線を設定することか
できた。これらの接続手順の１例を第４図に示す。

チャネルの移動については、第１の無線ユニットから現
チャネル１を４チヤネルに移す旨その相手の携帯電話機
に伝え、固定無線局ともどもチャネルの変更を行う。こ
れらチャネル変更のための詳細手順については特に新規
なものはないのて詳細説明は省略する。

第４図においてチャネルの設定時、ＩＭの発生しないテ
ーブル（表１）を参照していたか、毎回１Ｍ計算を行っ
ても本発明は達成できる。

（５）発明の詳細 な説明したように、本発明によれば複数の無線ユニット
を持つ固定無線局から送出されるＩＭ波による妨害を回
避することか可能となり、１Ｍ妨害のない快適な通信を
行うことかできる効果かある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示すブロック図、第２図は複
数の無線ユニットを持つ固定無線局ＦＲ８か同時に電波
発射した時に生じる１Ｍ妨害を説明するための略図、第
３図は複数の無線ユニットを持つ固定無線局の主要部を
示すブロック図、第４図はＩＭの発生しないチャネルか
全て塞がっていた場合にＩＭの発生しない他のグループ
にチャネル替えをする方法を説明するための動作フロー
図である。 特許出願人　　岩崎通信機株式会社 同　　　東京電力株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数のゾーンをそれぞれ予め定めた数の無線チャ
   ネルを用いてカバーしてサービスエリアを構成する各固
   定無線局と、 前記サービス・エリア内に存在して前記固定無線局と前
   記無線チャネルのうちの一つを割当て無線チャネルとし
   て用いて交信することのできる複数の携帯電話機と、 前記各固定無線局と一般の電話網とを接続し前記携帯電
   話機および該携帯電話機と良好に交信可能な少なくとも
   １つの前記固定無線局の識別情報を登録し前記登録した
   固定無線局を介して前記携帯電話機に発着呼させるため
   の無線制御装置とを備え、 一つの前記固定無線局に複数組の送受信機が設置された
   移動体通信システムにおいて、 前記各固定無線局は、空きチャネル有無の調査の結果空
   きチャネルであるがその空きチャネルに電波を送信しよ
   うとしたときに該空きチャネルにもし電波を送出すれば
   同一固定無線局の他の送信機が既に使用中の他のチャネ
   ルとの電波で第三次送信相互変調が発生することになる
   チャネルが既に使用されていた場合においては、前記同
   一固定無線局の他の送信機が使用中のチャネルをＩＭの
   発生しないチャネルに移動することを特徴とする移動通
   信システムの無線チャネル制御方式。