JPH06276145A - 移動体衛星通信端末 - Google Patents

移動体衛星通信端末

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JPH06276145A
JPH06276145A JP5058612A JP5861293A JPH06276145A JP H06276145 A JPH06276145 A JP H06276145A JP 5058612 A JP5058612 A JP 5058612A JP 5861293 A JP5861293 A JP 5861293A JP H06276145 A JPH06276145 A JP H06276145A
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satellite
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克比古 青木
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牧夫 土谷
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 衛星を利用した移動体通信と地上セルラーを
共用できる車載用移動端末においてユーザが車両から離
れた場所でも地上セルラーが利用でき、且つトランシー
バユニットを小型化することを目的とする。 【構成】 地上系セルラーに用いる携帯電話器内に音声
信号および制御信号の切替機能を持たせ、衛星を利用す
る場合には携帯電話器の表示部、操作キー、マイクロホ
ン、スピーカを衛星用トランシーバに接続できるよう切
替え、地上セルラーを利用する場合は衛星用トランシー
バから携帯電話器に内蔵されたセルラー用トランシーバ
に接続できるようにし、且つ携帯電話器は衛星用トラン
シーバと切離して、車両から離れて使用できる構成とし
た。 【効果】 地上系セルラーシステムを利用するときは切
り離して携帯電話器として使用できる。固定側に設ける
衛星通信用送受信機は小型化できるので設置場所の制約
は無くなった。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は衛星を利用した移動体
通信とセルラーシステムを利用する移動体通信との双方
を行う移動体通信端末に関する。無線通信領域をセルと
呼ばれる小ゾーンに分割して限られた周波数帯を有効利
用するセルラー（Ｃｅｌｌｕｌａｒ）自動車電話システ
ムは既に実用化されている。移動局とセルの基地局との
間をアナログ方式で無線通信するセルラーシステムは既
に実用化されている。このようなシステムは「Ｃｅｌｌ
ｕｌａｒ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｐｈｏｎｅ Ｅｑｕ
ｉｐｍｅｎｔ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ」（Ｍａｙ
１９８３，Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｍｏｂｉｌｅ Ｐｈｏ
ｎｅ Ｓｅｒｖｉｃｅ，Ｉｎｃ）に記述されている。
又、ディジタル通信を使うセルラーシステムも提案され
ている。その一例は、「ＥＩＡ／ＴＩＡ Ｐｒｏｊｅｃ
ｔ Ｎｕｍｂｅｒ ２３９８」（Ｃｅｌｌｕｌａｒ Ｓ
ｙｓｔｅｍ Ｄｕａｌ−Ｍｏｄｅ Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｔ
ａｔｉｏｎ−Ｂａｓｅ Ｓｔａｔｉｏｎ Ｃｏｍｐａｔ
ｉｂｉｌｉｔｙ Ｓｔａｎｄａｒｄ ＩＳ−５４ Ｒｅ
ｖｉｓｉｏｎ Ａ Ｊａｎｕａｒｙ ２５，１９９１）
に記述されている。このような地上系セルラーシステム
は、半径数Ｋｍ〜１０Ｋｍ程度のセルの中心に基地局を
配置するものであるが、人口密度の低い田舎や山岳地
帯、等には経済的理由から基地局は設けられていない。
そのような地域に自動車等の移動局が移動すると、セル
ラーシステムを利用することができず、通話は不可能と
なる。そこで、セルラーシステムでカバーされない地域
では、人工衛星を利用して通話できれば好都合である。
人工衛星を利用した音声やディジタルデータの伝送につ
いてはインテルサットから提供されている（Ｉｎｔｅｌ
ｓａｔ ＴＤＭＡ／ＤＳＩ Ｓｙｓｔｅｍ Ｓｐｅｃｉ
ｆｉｃａｔｉｏｎ ＢＧ−４２−６５Ｅ １９８１）。
この発明は、都市部では既存の地上系セルラーシステム
を利用して通話し、過疎地では衛星を利用して通話する
移動体通信端末に関し、携帯電話としても利用できる構
造を提案するものである。
【０００２】
【従来の技術】図７は衛星を利用する移動体通信と地上
系セルラーシステムを共用できる従来の車載移動端末を
示す概念図であり、図において１は移動体衛星通信用ア
ンテナユニット、２は地上系セルラー用アンテナ、３は
トランシーバユニット、４はハンドセットを示す。ま
た、図８は図７の電気回路のブロック図であり、１ａ、
１ｂ、１ｃ、１ｄはそれぞれ移動体衛星通信用アンテ
ナ、送受分波器、送信用高出力アンプ受信用低雑音アン
プを示す。３のトランシーバユニット中の５は移動体衛
星通信用トランシーバで、６は周波数コンバータ、７は
ベースバンド回路、８は音声コーデック、９は制御部で
ある。また図中１０は地上系セルラー用トランシーバで
１１は送受分波器、１２は送信用高出力アンプ、１３は
受信用低雑音アンプ、１４は周波数コンバータ、１５は
変復調部、１６は制御部である。１７は切替スイッチで
ある。ハンドセット４は表示部１８、操作キー１９、マ
イクロホン２０、スピーカ２１およびインターフェース
部２２から構成されている。
【０００３】次に動作について説明する移動体衛星通信
は代表的なインマルサットスタンダードＭを始め現在運
用中もしくは計画されているサービスはほとんどディジ
タル通信を採用しており、トランシーバ５はその典型的
な構成である。またアンテナユニット１には送受分波器
１ｂ、送信用高出力アンプ１ｃ、受信用低雑音アンプ１
ｄを収納しているが、回線設計上許される場合にはこれ
らをトランシーバ５に収納する場合もある。地上系セル
ラー用トランシーバ１０は従来のアナログセルラーの典
型的な構成で今後ディジタル通信が導入されれば移動体
衛星通信と同様の構成となる。ここでユーザが移動体衛
星通信を行う場合はアンテナユニット１、移動体衛星通
信用トランシーバ５およびハンドセット４を使用する。
この時、切替スイッチ１７はハンドセット側端子１７ａ
がトランシーバ５側の１７ｂに接続され、ハンドセット
４との音声信号および制御信号のやりとりが可能とな
る。図中の接続線で実線は音声信号を、破線は制御信号
を示す。この場合、ハンドセット４の表示部１８、操作
キー１９はトランシーバ５の制御部９によってコントロ
ールされ、送信時には音声信号はマイクロホン２０、を
介してトランシーバ５の音声コーデック８で処理され、
ベースバンド回路７により変調され、周波数コンバータ
６で周波数変換された後、高出力アンプ１ｃで増幅され
アンテナから送信される。受信はその逆のプロセスによ
り処理されハンドセットのスピーカ２１より送出され
る。次にユーザが地上系セルラーを使う場合は、切替ス
イッチ１７はハンドセット側端子１７ａが地上系セルラ
ートランシーバ１０側端子１７ｃに接続するよう切替え
られる、この場合はハンドセット４の表示部１８および
操作キー１９はトランシーバ１０の制御部１６によって
コントロールされ、送信時には音声信号はマイクロホン
２０を介してトランシーバ１０の変復調部１５で変調さ
れ、周波数コンバータ１４で周波数変換された後、高出
力アンプ１２で増幅されアンテナ２より送信される。受
信時にはその逆のプロセスで処理され、ハンドセット４
のスピーカ２１より送出される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の移動端末は以上
のように地上系セルラー用のトランシーバがトランシー
バユニットに組み込まれているので、ユーザが車から離
れて地上系セルラーを利用することができない。またト
ランシーバユニットは衛星通信用と地上系セルラー用の
トランシーバを収容するため形状が大型となり、また発
熱量が増える等の点から車のトランク等に設置せざるを
得ないという問題点があった。
【０００５】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、ユーザが車から離れて携帯電話
と同様に地上系セルラーを利用することを可能とし、且
つトランシーバユニットを小型化することにより車のト
ランクへ収納のかわりに運転席に手軽に設置できるよう
にすることを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明に係る移動通信
端末は地上系セルラー用トランシーバを内蔵し独立して
使用できる、いわゆる携帯電話器に衛星通信と地上系セ
ルラーの切替器を設置し、地上系セルラーを利用する場
合は携帯電話として使えるようにするものである。又、
衛星通信を行う場合は移動体に固定して設けた衛星通信
用送受信機に切替えて使用し、携帯電話器は表示機能、
操作キー等の機能のみのいわゆるハンドセットとして用
いる。
【０００７】
【作用】携帯ユニットにはセルラー用送受信機とアンテ
ナを設けているので、地上系セルラーシステムを利用し
て携帯電話として通信できる。また、移動体に固定して
設ける送受信機は衛星通信用送受信機だけとなるので、
装置が小型化され、設置場所の制約が無くなり、運転席
に設けることもできる。
【０００８】
【実施例】実施例１．以下、この発明の一実施例を図に
ついて説明する。図１において５は衛星通信用トランシ
ーバ、２４は本発明による地上系セルラー用携帯電話器
図２はこの発明の一実施例のブロック図を示す。図にお
いて２５は地上系セルラー用アンテナ、２６は第１の切
替器である音声信号切替スイッチ、２７は第２の切替器
である制御信号切替スイッチ、２８、２９は携帯電話２
４とトランシーバユニット５を接続する端子である。
【０００９】次に動作について説明する。携帯電話は地
上系セルラー用として現在広く利用されている。本発明
による携帯電話器２４は基本的には図８の地上系セルラ
ー用トランシーバ１０と従来のハンドセットの構成要素
である表示部１８、操作キー１９、マイクロホン２０、
スピーカ２１が一体化されたものであり、ユーザが地上
系セルラーを使用する場合には携帯電話器として独立し
て使用できるものである。まず衛星を利用する場合につ
いて説明する。この場合には音声切替スイッチ２６はイ
ンターフェース部側の２６ａと２６ｃが接続され、制御
信号切替スイッチ２７は制御部側の２７ａと２７ｂが接
続される。音声信号はマイクロホン２０を介してインタ
ーフェース部２２、音声切替スイッチ２６、コネクタ２
８、２９を経由して音声コーデック８に送出され、ベー
スバンド回路７、周波数コンバータ６を経てアンテナユ
ニット１により送信される。この際、携帯電話２４の表
示部１８、操作キー１９は衛星用トランシーバ５の制御
部９によってコントロールされる。また受信時にはアン
テナユニット１からの受信信号は周波数コンバータ６、
ベースバンド回路７、音声コーディック８からコネクタ
２９、２８を経てインターフェース部２２よりスピーカ
２１に送出される。通話の相手までの、経路は、相手が
一般の電話器であるときは、衛星通信用アンテナ１→衛
星→衛星通信地上局の交換機→公衆電話網→通話相手と
なる。通話相手がセルラーシステムの自動車電話である
ときの経路は、衛星通信用アンテナ１→衛星→衛星通信
地上局の交換機→公衆電話網→セルラーシステム用交換
機→セルラーシステムの基地局→通話相手となる。ま
た、通話相手が、衛星通信とセルラーシステムの通信と
を併用できる端末であるときは、セルラーシステムの自
動車電話を通話相手とする上記の経路以外に、衛星通信
用アンテナ１→衛星→衛星通信地上局の交換機→衛星→
相手という経路も可能である。
【００１０】次に地上系セルラーを利用する場合につい
て説明する。車内においてセルラーを利用する場合はア
ンテナは携帯電話器に付属のアンテナ２５を使用する。
この場合、音声信号切替器２６は２６ａと２６ｂが接続
されるように切替えられ、制御信号切替器２７は２７ａ
と２７ｃが接続されるよう切替えられる。セルラー利用
時、送信信号はマイクロホン２０からインターフェース
部２２を経由して変復調部１５で変調され、周波数コン
バータ１４、高出力アンプ１２、送受分波器１１を経て
セルラー用アンテナ２５に送出される。また受信時には
その逆のプロセスによりスピーカ２１より受信信号が出
力される。この間はセルラー用制御部１６がコントロー
ルする。またユーザが車から離れた場所で地上系セルラ
ーを利用する際は、コネクタ２８を携帯電話器２４から
はずすことにより独立に使用できることはいうまでもな
い。コネクタ２８から携帯ユニット２４が外されたこと
を検出して送受信機の切替器２６と制御部の切替器２７
とを自動的に切替えるよう構成することができる。ま
た、コネクタ２８に携帯ユニット２４が接続されたこと
を検出して送受信機の切替器２６と制御部の切替器２７
とを自動的に切替えるように構成することもできる。こ
れらは周知の技術を用いて実現できる。
【００１１】実施例２．次にこの発明の他の実施例を図
３、図４について説明する。第１の実施例では車内にお
いて地上系セルラーを利用する場合、携帯電話器付属の
アンテナを利用したがこの実施例では車に取つけられた
セルラー用アンテナを利用するようにしたものである。
図において３０は送受分波器１１と付属アンテナ２５の
間に挿入したＲＦ切替器であり、その端子３０ｃはコネ
クタ２８を介して車両に取付けられたセルラー用アンテ
ナ２に接続される。ここで衛星を利用する場合は第１の
実施例と同じ構成となる。車内で地上セルラーを使用す
る場合には音声信号切替器２６は２６ａと２６ｂが接続
されるように切替えられ、制御信号切替器２７は２７ａ
と２７ｃが接続されるように切替えられる。この時、Ｒ
Ｆ切替器３０は３０ａと３０ｃが接続され、付属アンテ
ナ２５を使わず車に取付けられたアンテナ２を用いるこ
ととなる。また、ユーザが車から離れて携帯電話器を使
う場合はＲＦ切替器３０は３０ａと３０ｂが接続するよ
うに切替えられ、コネクタ２８を切離すことにより独立
して使用できる。本実施例では、車内で地上系セルラー
の電波が弱い場合に車外のアンテナを使い、良好な回線
状況にできるという利点がある。
【００１２】実施例３．第３の実施例は地上系セルラー
と衛星系のハンドオフ（Ｈａｎｄ ｏｆｆ）又はローミ
ング（Ｒｏａｍｉｎｇ）機能に関するもので、ユーザが
通話中に地上系セルラーがカバーできる領域の外に移動
した場合に通話を継続したまま、衛星系に移行できるよ
うにすることを目的とする。セルラーシステムで移動局
が、通話を維持したまま無線通信する基地局を変更する
ことをハンドオフと呼ぶ。ハンドオフは基地局からの受
信レベルが低下した場合や符号誤り率が高くなって来た
場合に行なわれる（ＥＩＡ／ＴＩＡ Ｐｒｏｊｅｃｔ
Ｎｕｍｂｅｒ ２３９８２，４，５ Ｍｏｂｉｌｅ Ａ
ｓｓｉｓｔｅｄ Ｈａｎｄ ｏｆｆ 参照）。ハンドオ
フは同一オペレータが運営するシステム内で行なわれ
る。移動局が別のオペレータが運営する他のシステムに
一時的に入り、他のシステムに接続して通話を続けるこ
とをローミングと呼んでいる。図５、図６により説明す
る。図において３１はハンドヘルド電話器の制御部１６
と衛星用トランシーバの制御部９を接続する接続線であ
る。ユーザが地上系セルラーで通話中基地局からの電波
の受信レベルが測定され、制御部１６に記録される。ユ
ーザの位置が地上系セルラーがカバーできる領域の外に
移動した場合受信レベルが低下する。受信レベルが低下
した時は周囲の他の基地局からの受信レベルを測定し、
もし、高い受信レベルがあれば、その基地局と交信する
よう切替える。周囲の基地局からの受信レベルがいづれ
も低い時は、制御部１６に記録された現在交信している
受信レベルは制御線３１を介して衛星用トランシーバの
制御部９に伝送される。制御部９はユーザが地上系セル
ラーで通話中も衛星からの受信レベルをモニターし、制
御部９に記録している。制御部９は制御部１６から送ら
れてくる地上系セルラーの受信レベルが予め設定された
値より低く且つ衛星からの受信レベルが予め設定された
値以上であることを確認した場合には音声信号切替器２
６で２６ａと２６ｃを接続するよう切替え、制御信号切
替器２７で２７ａと２７ｂが接続するよう切替えられ
る。以上のプロセスにより地上系セルラーから衛星への
ハンドオフ又はローミングが可能となる。
【００１３】
【発明の効果】請求項１、請求項２の発明によれば、地
上系セルラー用携帯ユニットにはセルラー用送受信機と
アンテナとを設けたので、移動体に固定して設けた衛星
通信用送受信機から切り離せばユーザが移動体から離れ
て地上系セルラーを利用できる携帯電話となる。固定的
に設ける送受信機は衛星通信用送受信機だけとなるので
装置が小型化できるので設置場所の制約が無くなり運転
席に設けることもできる。請求項４の発明によれば、地
上系セルラーシステムを利用して通信中に受信レベルが
低下したとき、衛星通信に切替えて通話を維持できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の移動体衛星通信端末の一実施例の概
念図。
【図２】この発明の移動体衛星通信端末の一実施例のブ
ロック図。
【図３】この発明の移動体衛星通信端末の他の一実施例
の概念図。
【図４】この発明の移動体衛星通信端末の他の一実施例
のブロック図。
【図５】この発明の移動体衛星通信端末の他の一実施例
の概念図。
【図６】この発明の移動体衛星通信端末の他の一実施例
のブロック図。
【図７】従来の移動体衛星通信端末の概念図。
【図８】従来の移動体衛星通信端末のブロック図。
【符号の説明】
１ 衛星通信用アンテナ ２ 地上系セルラー用アンテナ ５ 衛星通信用送受信機 ９ 衛星通信用制御部 １６ 地上系セルラー制御部 １８ 表示部 １９ 操作キー ２４ 携帯ユニット ２５ セルラー通信用アンテナ ２６ 第１の切替器 ２７ 第２の切替器 ２８ 接続端子 ２９ 接続端子
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成５年６月１６日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の移動端末は以上
のように地上系セルラー用のトランシーバがトランシー
バユニットに組み込まれているので、ユーザが車から離
れて地上系セルラーを利用することができない。またト
ランシーバユニットは衛星通信用と地上系セルラー用の
トランシーバを収容するため形状が大型となり、また発
熱量が増える等の問題点があった。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００５】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、ユーザが車から離れて携帯電話
と同様に地上系セルラーを利用することを可能とし、且
つトランシーバユニットを小型化することを目的として
いる。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 移動体から衛星を利用する通信および地
    上系セルラーシステムを利用する通信を行う移動体通信
    端末において、 衛星と通信する衛星通信アンテナおよびこの衛星通信ア
    ンテナに接続する衛星通信用送受信機とを移動体に固定
    的に設け、 地上系セルラーシステムの基地局と通信するアンテナ、
    このアンテナに接続するセルラー用送受信機および前記
    衛星通信用送受信機と前記セルラー用送受信機のいづれ
    かを選択する切替器とを携帯ユニットに設け、 この携帯ユニットを前記衛星通信用送受信機に切り離し
    可能に接続する接続端子を備えた移動体通信端末。
  2. 【請求項２】 移動体から衛星を利用する通信および地
    上系セルラーシステムを利用する通信を行う移動体通信
    端末において、 衛星と通信する衛星通信アンテナ、この衛星通信アンテ
    ナに接続する衛星通信用送受信機と、地上系セルラーシ
    ステムの基地局と通信する第１のアンテナとを移動体に
    固定して設け、 地上系セルラーシステムの基地局と通信する第２のアン
    テナと、このアンテナに接続するセルラー用送受信機
    と、前記衛星通信用送受信機と前記セルラー用送受信機
    のいづれかを選択する第１の切替器と、前記地上系セル
    ラーの第１のアンテナと第２のアンテナのいづれかを選
    択する第２の切替器とを携帯ユニットに設け、 この携帯ユニットを前記衛星通信用送受信機に切り離し
    可能に接続する接続端子を備えた移動体衛星通信端末。
  3. 【請求項３】 前記衛星通信用送受信機およびセルラー
    用送受信機は夫々制御部を含み、これらの制御部は携帯
    ユニットに設けた制御部切替器を経て携帯ユニットの表
    示部と操作キーとを制御する請求項１項または請求項２
    項に記載の移動体衛星通信端末。
  4. 【請求項４】 前記セルラー用送受信機の制御部がモニ
    タした受信レベルが予定値以下で且つ前記衛星通信用送
    受信機がモニタした受信レベルが予定値以上のとき切替
    器が前記セルラー用送受信機から前記衛星通信用送受信
    機へ切替えられる請求項３に記載の移動体衛星通信端
    末。
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