JPH08172664A - 移動通信システム - Google Patents

移動通信システム

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JPH08172664A
JPH08172664A JP6316746A JP31674694A JPH08172664A JP H08172664 A JPH08172664 A JP H08172664A JP 6316746 A JP6316746 A JP 6316746A JP 31674694 A JP31674694 A JP 31674694A JP H08172664 A JPH08172664 A JP H08172664A
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JP
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base station
communication system
radio
mobile
mobile communication
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JP6316746A
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Inventor
Hideyuki Yazawa
秀幸 矢沢
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NEC Mobile Communications Ltd
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NEC Mobile Communications Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】各基地局の地形および加入者分布に合い、また
大容量チャネルサービスが容易でしかも構成が簡単で経
済的な移動通信システムを提供する。 【構成】移動局6は無線ゾーン5A,5Bおよび5Cで
構成されるサービスエリア内を移動自在である。無線ゾ
ーン5A,5Bおよび5Cには基地局4A,4Bおよび
4Cをそれぞれ配置し、これら基地局4は移動局6とチ
ャネル群を構成する無線電波によって通信可能である。
移動通信システム交換機2は通信回線3を介して基地局
4を統括する。基地局4の少くとも一つ、例えば基地局
4Aは、無線ゾーン5Aを互いに異なる周波数帯F1,
F2の無線電波F1a,F1bおよびF2aによってカ
バーする。つまり、無線ゾーン5Aは地形および加入者
分布に合った三つの在圏ゾーンで分割されている。移動
局6は周波数帯F1およびF2の無線電波の送受信が可
能である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はサービスエリア内を移動
自在な移動局とこのサービスエリアに配置される基地局
との通信を行なう移動通信システムに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、セルラー方式の自動車電話システ
ム等,この種の移動通信システムにおいて、無線チャネ
ル容量の増大を図るために、通信用無線電波の周波数帯
が互いに異なるとともに完全に独立したシステムを単に
重ね合わせるほかに、互いに異なる周波数帯のシステム
を統合して用いる方式が公開特許公報,昭61−101
128号(発明の名称:移動無線方式)に開示されてい
る。
【0003】この開示された移動通信システムは、この
システムに係る従来例および発明とも、地理的に同一の
サービスゾーン(無線ゾーンまたはサービスエリアと同
じ意味を有する)に位置し、かつ互いに異なる周波数帯
によって通話サービスを受ける移動端末装置を有する。
しかし、これらの移動通信システムにおいて、移動端末
装置の各各が通信できる周波数帯は一つだけであり、ま
た、互いに異なる周波数帯の移動端末装置は、それぞれ
互いに別位置のサービスゾーンにいるかのような扱いを
受ける。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上述の開示された移動
通信システムは、無線チャネル容量の増大には寄与でき
るものの、無線ゾーンまたはサービスエリアの各各の電
波伝搬特性を決定する地形,あるいは基地局から見たあ
る方向の加入者数や加入者密度等の加入者分布に応じた
サービスエリア範囲を設定することができず、また不感
知対策も困難であるという欠点があった。
【0005】さらに、上記移動通信システムの交換機
は、地理的に同一のサービスゾーンであっても、周波数
帯ごとに別のサービスゾーンであるとするので、使用す
る周波数帯が増すごとに、無線系と交換系との中継装置
やこの中継装置の制御装置を増大させる必要があるとい
う欠点があった。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明による第1の移動
通信システムは、サービスエリア内を移動自在な移動局
と、前記サービスエリアに配置され前記移動局と無線電
波によって通信可能な基地局とを備える移動通信システ
ムにおいて、前記基地局が、前記無線ゾーンを互いに異
なる周波数帯のチャネル群を含む複数のチャネル群の前
記無線電波によってカバーする第1の送受信手段を備
え、前記移動局が、複数の前記チャネル群の無線電波の
送受信が可能な第2の送受信手段を備える。
【0007】前記移動通信システムの一つは、前記基地
局の第1の送受信手段が、複数の前記チャネル群の各各
にそれぞれ対応するとともに互いに異なる方向に指向性
を有するセクタアンテナにより前記無線電波を送受信す
る構成をとることができる。
【0008】前記移動通信システムの別の一つは、前記
移動局が、前記基地局から受けた前記無線電波のうちの
受信電界レベルの高い前記無線電波のチャネルを選択し
て前記基地局と通信する構成をとることができる。
【0009】本発明による第2の移動通信システムは、
複数の無線ゾーンで構成されるサービスエリア内を移動
自在な移動局と、前記無線ゾーンの各各に配置され前記
移動局と無線電波によって通信可能な基地局と、通信回
線を介して前記基地局を統括する交換機とを備える移動
通信システムにおいて、前記基地局の少くとも一つが、
前記無線ゾーンを互いに異なる周波数帯のチャネル群を
含む複数のチャネル群の前記無線電波によってカバーす
る第1の送受信手段を備え、前記移動局が、複数の前記
チャネル群の無線電波の送受信が可能な第2の送受信手
段を備える。
【0010】
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。
【0011】図1は本発明による移動通信システムの一
実施例のシステム構成図である。また、図2は本実施例
のチャネル構成例を示す図である。
【0012】図1および図2を参照してこの移動通信シ
ステムの概要を説明すると、この移動通信システムは、
サービスエリアが複数の無線ゾーン5(図1では5A,
5Bおよび5Cで表わす)で構成されており、複数の移
動局6a,6b等がこのサービスエリアを移動自在であ
る。図1では移動局6をこれら移動局の代表として示し
ている。無線ゾーン5の各各には、基地局4(4A,4
Bおよび4Cで表わす)がそれぞれ配置されている。移
動通信システム交換機2が、通信線3を介してこれら基
地局4A,4Bおよび4Cを統括する。システム交換機
2は市内交換機1に接続され、市内交換機1はさらに加
入者電話機(図示せず)に接続される。移動局6は無線
電波によって基地局4A,4Bおよび4Cとそれぞれ通
信できる。なお、移動局6の在圏する無線ゾーン5,あ
るいは、あとで詳述する無線ゾーン5内の特定のゾーン
(以下、在圏ゾーン)は、周知の技術によって、基地局
4のいずれかを通してシステム交換機2に常に登録され
ている。
【0013】いま、上記加入者電話機の一つから移動局
6への呼出信号が市内交換機1に入力され、市内交換機
1がこの呼出信号からこの移動通信システムの加入者番
号を確認すると、市内交換機1はこの呼出信号を移動通
信システム交換機2に送る。システム交換機2は、この
呼出信号を受けると、移動局6が在圏する無線ゾーン5
の基地局4を通じ、上記在圏ゾーンで使用するチャネル
群の無線電波のページングチャネル(P−CH)で移動
局6を呼び出す。
【0014】移動局6は、基地局4からの呼び出しを認
識すると、上記P−CHを通じ、応答信号を呼び出しを
受けた基地局4に送る。このP−CHを通した応答信号
は通信線3を介して移動通信システム交換機2に送られ
る。すると、システム交換機2は上記応答信号から移動
局6の登録番号を確認したあと、移動局6の在圏する基
地局4を通じて通話チャネル(S−CH)を移動局6に
指示し、移動局6がS−CHに切り替わる。同時に、移
動局6が市内交換機1に接続されて移動局6と上記市内
電話機との間に通話路が形成される。
【0015】また、移動局6から上記加入者電話機の一
つへの発呼信号は、移動局6が在圏する無線ゾーン5の
在圏ゾーンで使用する無線電波のアクセスチャネル(A
−CH)を通してこの在圏ゾーンの基地局4に接続され
る。このA−CHの発呼信号は移動通信システム交換機
2にさらに送られ、システム交換機2は、移動局6の登
録番号を確認したあと、S−CHを上記の基地局4を通
じて移動局6に指示し、移動局6がS−CHに切り替わ
る。同時に、システム交換機2は、上記加入者電話機の
電話番号を市内交換機1に送り、移動局6と上記加入者
電話機との通話路が形成される。
【0016】さらに、移動局6aと6bとの通話につい
て説明すると、移動局6aは発呼信号を上記在圏ゾーン
で使用する無線電波のA−CHを使って在圏する基地局
4に送る。この発呼信号は通信線3上のA−CHを通っ
て移動通信システム交換機2に送られる。システム交換
機2は、この発呼信号から移動局6aの登録番号を確認
し、また相手移動局6bの電話番号を受け、P−CHを
通じて移動局6bが位置する無線ゾーン5の基地局4に
移動局6bの呼出信号を送る。そして、移動局6bから
のP−CHによる応答信号の送出により、両移動局6a
および6bはS−CHに切替わり、移動局6aと6bと
の間に通話路が形成される。
【0017】なお、本実施例における無線電波のチャネ
ル群は、各周波数帯とも、少数のP−CHと少数のA−
CHと多数のチャネル,即ちCH1,…,CHm,…,
CHnを含むS−CHとからなる(図2参照)。P−C
Hは移動局6の待受けチャネル,着呼呼び出し,通話チ
ャネル割当制御および位置情報の報知等に用い、A−C
Hは位置登録制御,発呼接続および通話チャネル割当制
御等に用い、S−CHは通話用チャネルおよびハンドオ
フ制御等に用いる。上記P−CH,A−CHおよびS−
CHのチャネル数は各在圏ゾーンごとに異なっていても
よい。
【0018】さて、本実施例による移動通信システムの
特徴は、複数の基地局4A,4Bおよび4Cの少くとも
一つ,図1では基地局4Aおよび4Cが、属する無線ゾ
ーン5(図1では5Aおよび5C)を互いに異なる周波
数帯のチャネル群を含む複数のチャネル群の無線電波に
よってカバーしており、移動局6が上記複数のチャネル
群の無線電波を送受信できることである。以下、本実施
例の特徴および具体的構成・動作について詳述する。
【0019】図1の実施例の移動通信システムは、互い
に異なる複数の周波数帯,図では低い周波数帯F1およ
び高い周波数帯F2という,二つの周波数帯の無線電波
を用いる。基地局4Aは周波数帯F1(F1a,F1
b)およびF2(F2a)の2周波数帯,基地局4Bは
F2(F2b)の1周波数帯,基地局4Cは周波数帯F
1(F1c)およびF2(F2c,F2d)の2周波数
帯をそれぞれ用いる。日本における自動車電話システム
では、電波法の規定により、三つの周波数帯,800M
Hz帯,1.5GHz帯および2.0GHz帯の無線電
波が使用可能である。本実施例の移動通信システムで
は、電波伝搬特性から、サービスエリアが広く加入者数
が少い場合には800MHz帯,サービスエリアが中程
度の広さで加入者数も中程度の場合には1.5GHz
帯,狭いサービスエリアに加入者数が多い場合には2.
0GHz帯の使用が適している。但し、この周波数選択
は、絶対的なものではなく、種々の条件を勘案して決定
されるべきである。
【0020】本実施例では、また、地形,加入者分布等
の条件により、上述の複数の周波数帯の無線電波を用い
ることに加え、無線ゾーン5を複数の上記在圏ゾーンに
分割している。
【0021】基地局4Aの無線ゾーン5Aは、三つの在
圏ゾーンに分割されている。基地局4Aの第1の在圏ゾ
ーンでは座標(−X)方向に指向性中心を持つとともに
比較的狭いアンテナパターンPFbを有するセクタアン
テナが周波数帯F2(例えば1.5GHz帯)で小電力
の無線電波F2aを送受信する。第2の在圏ゾーンでは
座標(+X,+Y)方向に指向性中心を持つとともに比
較的広いアンテナパターンPFaを有する基地局4Aの
セクタアンテナが周波数帯F1(例えば800MHz
帯)の中電力の無線電波F1aを送受信する。第3の在
圏ゾーンでは座標(+X,−Y)方向に指向性中心を持
つとともに比較的広いアンテナパターンPFaを有する
セクタアンテナが周波数帯F1の中電力の無線電波F1
bを送受信する。無線ゾーン5Aにおいて、第2および
第3の在圏ゾーンは、地形が平面であり、比較的少めの
加入者が広く平均して分布している。第1の在圏ゾーン
は、都市型地形であり、加入者が基地局4Aの近くに極
端に多く分布している。この第1の在圏ゾーンは、周波
数再利用のため、サービスエリアを狭めている。
【0022】基地局4Bの無線ゾーン5Bは、地形が平
面に近い都市型地形であり、また加入者は各方向に平均
的にしかも基地局4B近くに分布しているため、サービ
スエリアを狭くするため、基地局4Bは周波数帯F2を
用いてオムニアンテナから各方向とも平均的に小電力の
無線電波F2bを送受信する。なお、無線ゾーン5Bの
加入者が同様の分布でさらに多くなれば、基地局4bは
周波数帯F1を用いてオムニアンテナから無線電波を送
受信することができる。
【0023】基地局4Cの無線ゾーン5Cは、三つの在
圏ゾーンに分割されている。基地局4Cの第1の在圏ゾ
ーンでは座標(−X)方向に指向性中心を持つとともに
比較的広いアンテナパターンPFaを有するセクタアン
テナが周波数帯F1で中電力の無線電波F1cを送受信
する。第2の在圏ゾーンでは座標(+X,+Y)方向に
指向性中心を持つとともに比較的狭いアンテナパターン
PFbを有するセクタアンテナが周波数帯F2の小電力
の無線電波F2cを送受信する。第3の在圏ゾーンでは
座標(+X,−Y)方向に指向性中心を持つとともに比
較的狭いアンテナパターンPFbを有するセクタアンテ
ナが周波数帯F2の小電力の無線電波F2dを送受信す
る。無線ゾーン5Cにおいて、第1の在圏ゾーンは、地
形が平面であり、比較的少めの加入者が広く平均して分
布している。また、第2および3の在圏ゾーンは、背後
に山があり、基地局4Cの近くに加入者が極端に多く分
布している都市型地形である。第2および第3の在圏ゾ
ーンは、周波数再利用のため、サービスエリアを狭めて
いる。
【0024】上述のとおり、本実施例の移動通信システ
ムは、上記在圏ゾーンを基地局4周辺の地形,加入者分
布に適合する電波伝搬特性の無線電波を選べるので、周
波数資源の効率的利用および有効な不感知対策を実現で
きるという効果がある。
【0025】図3は本実施例に用いた基地局4Aの構成
図である。
【0026】基地局4Aは無線ゾーン5Aの三つの在圏
ゾーンにそれぞれ対応する送受信部を備えている。即
ち、セクタアンテナ41aと共用器42aと送受信機
(TRX1)43aとが周波数帯F2の無線電波F2a
を第1の在圏ゾーンに送受信する第1の送受信部を構成
し、セクタアンテナ41bと共用器42bと送受信機
(TRX2)43bとが周波数帯F1の無線電波F1a
を第2の在圏ゾーンに送受信する第2の送受信部を構成
し、セクタアンテナ41cと共用器42cと送受信機
(TRX3)43cとが周波数帯F1の無線電波F1b
を第3の在圏ゾーンに送受信する第3の送受信部を構成
する。
【0027】送受信機43a,43bおよび43cは、
各チャネル群の無線電波F2a,F1aおよびF1bを
P−CH,A−CHおよびS−CHにチャネル区分して
共用器42a,42bおよび42cとそれぞれ送受信す
る。共用器42a,42bおよび42cは、上記P−C
H,A−CHおよびS−CHの無線電波F2a,F1a
およびF1bをそれぞれ合成および分離する。セクタア
ンテナ41aは、移動局6からの第1のチャネル群の無
線電波F2aを受けて共用器42aに送るとともに、共
用器42aからの無線電波F2aを上記第1の在圏ゾー
ン,つまり移動局6に送信する。セクタアンテナ41a
は、上述のアンテナパターンPFaを有する。セクタア
ンテナ41bは、第2のチャネル群の無線電波F1aを
受けて共用器42bに送るとともに、共用器42bから
の無線電波F1aを上記第2の在圏ゾーンに送信する。
セクタアンテナ41cは、第3のチャネル群の無線電波
F1bを受けて共用器42cに送るとともに、共用器4
2cからの無線電波F1bを上記第3の在圏ゾーンに送
信する。セクタアンテナ41bおよび41cは上述のア
ンテナパターンPFaを有する。
【0028】基地局4Aは上記三つの送受信部を制御す
る基地局制御回路(CSC)44を備える。基地局制御
回路44は送受信機43a,43bおよび43cと音声
周波数領域の信号で接続されている。従って、送受信機
43aないし43cは基地局制御回路44との間で授受
した音声周波数領域信号と上記無線電波との周波数変換
回路を含む。基地局制御回路44は通信線3を介して移
動通信システム交換機2から受けた呼出信号から移動局
6の在圏ゾーンを知り、この在圏ゾーンをカバーする送
受信部に移動局6の呼出信号対応の無線電波を送信させ
る。基地局制御回路44は、また、いずれかの上記送受
信部から受けた移動局6からの信号を処理してシステム
交換機2に送る。
【0029】いま、基地局4Aの動作例を説明すると、
通信線3を介したシステム交換機2から、基地局4Aの
基地局制御回路44が無線ゾーン5Aの第1の在圏ゾー
ンにいる移動局6の呼出信号を受けると、基地局制御回
路44は送受信機43a等の第1の送受信部を通じて無
線電波F2aのP−CHで移動局6を呼び出す。このP
−CHを通じて移動局6から応答信号があると、基地局
制御回路44はシステム交換機2の指令で移動局6に無
線電波F2aのS−CHを指定し、同時に移動局6と市
内交換機1との接続処理を行う。
【0030】なお、無線ゾーン5Bの基地局4Bおよび
無線ゾーン5Cの基地局4Cも基地局4Aと同様の構成
要素を備えるが、基地局4Bは無線電波F2bの送受信
部のみを有し、基地局4Cは3つのチャネル群の無線電
波F1c,F2cおよびF2dの送受信部を有する。上
述のとおり、基地局4は属する無線ゾーン5の在圏ゾー
ンに対応した数の送受信部を備えている。
【0031】ここで、基地局4Aにおいて、基地局制御
回路44は、異なる在圏ゾーンの送受信機43a,43
bおよび43cに対しても、P−CH,A−CHおよび
S−CHの指定チャネルを変えるだけで他は同一の制御
を行う。従って、本実施例の移動通信システムは、基地
局4においては基地局制御回路44等,音声周波数領域
の信号を処理する装置は無線ゾーン当り1装置のみ用意
すればよく、従って移動通信システム交換機2も1装置
のみ用意すればよいので、チャネル容量増大に対応する
設備の増強が容易であるばかりでなく、構成が簡単でし
かも経済的なシステムを構築できる効果がある。
【0032】図4は本実施例に用いた移動局6の構成図
である。
【0033】本実施例のサービスエリアに存在する基地
局4Aないし4Cが周波数帯F1およびF2の無線電波
を用いるので、移動局6は、周波数帯F1の無線電波F
1aないしF1cを送受信可能な送受信機63aとアン
テナ64aとからなるF1電波送受信部と、周波数帯F
2の無線電波F2aないしF2dを送受信可能な送受信
機63bとアンテナ64bとからなるF2電波送受信部
とを備える。送受信機63aおよび63bは、基地局4
と通信するために、周知技術による発呼制御,着信制御
およびチャネル制御等の機能をそれぞれ備える。送受信
機63aおよび63bの端末側は制御部62を介して送
受話器61と接続され、この移動局6の使用者は、送受
話器61のマイクロフォンおよびスピーカによって、本
実施例システムの別の電話機の使用者と通話できる。
【0034】制御部62の検出回路621は、送受信機
63aおよび63bが基地局4からの呼出信号を含む無
線電波(P−CH)の受信電界を検出する。リレー62
2は送受話器61を送受信機63aおよび63bのいず
れかに接続する。つまり、検出回路621が大きい受信
電界レベルの無線電波を受けた側の送受信機(63aお
よび63bのいずれか)を選択する信号をリレー622
に送り、リレー622は高受信電界レベルの送受信機と
送受話器61とを接続する。
【0035】移動局6が発呼する場合にも、検出回路6
21が、同様に、送受信機63aおよび63bのA−C
Hの受信電界レベルを検出し、上記と同様の手順によっ
て高受信電界レベルの送受信機を選択する。
【0036】上述のとおり、本実施例の移動通信システ
ムは、一つの無線ゾーン5に互いに異なる複数の周波数
帯のチャネル群を含む複数のチャネル群の無線電波を用
いるとともに複数の在圏ゾーンを配置することができる
ので、大きなチャネル容量が収容できるという特徴を有
する。
【0037】以上説明した実施例は複数の無線ゾーン5
を有するが、本発明の移動通信システムは、無線ゾーン
5が一つ、例えば無線ゾーン5Aであってもよい。この
場合の移動通信システムは、移動局6が基地局4Aまた
は無線ゾーン5Aに在圏する別の移動局とのみ通信す
る。従って、基地局4A等を統括する移動通信システム
交換機2は存在せず、基地局4Aはシステム交換機2の
機能,例えば移動局6の位置登録機能,交換機能も備え
ることになる。
【0038】
【発明の効果】以上説明したように本発明の移動通信シ
ステムは、基地局が無線ゾーンを互いに異なる周波数帯
のチャネル群を含む複数のチャネル群の無線電波によっ
てカバーする第1の送受信手段を備え、移動局が前記チ
ャネル群の無線電波の送受信が可能な第2の送受信手段
を備えるので、上記基地局周辺の地形および加入者分布
に適合する電波伝搬特性の前記無線電波を選ぶことがで
き、周波数資源の効率的利用および有効な不感知対策を
実現できるという効果がある。
【0039】また本発明の移動通信システムは、前記基
地局が複数の周波数帯の送受信機を備えていても、この
基地局では前記各送受信機に対する音声周波数領域の信
号制御をほぼ同一の制御で行えるので、チャネル容量増
大に対応する設備の増強が容易であるばかりでなく、構
成が簡単でしかも経済的なシステムを構築できる効果が
ある。
【0040】さらに、本発明の移動通信システムは、互
いに異なる周波数帯のチャネル群を統合的に用いている
ので、チャネル分割損がなく、大容量システムを効率よ
く構築できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による移動通信システムの一実施例のシ
ステム構成図である。
【図2】本実施例のチャネル構成例を示す図である。
【図3】本実施例に用いた基地局4Aの構成図である。
【図4】本実施例に用いた移動局6の構成図である。
【符号の説明】
1 市内交換機 2 移動通信システム交換機 3 通信線 4,4A〜4C 基地局 5A〜5C 無線ゾーン 6,6a,6b 移動局 41a,41b,41n アンテナ 42a,42b,42n 共用器 43a,43b,43n 送受信機(TRX) 44 基地局制御回路(CSC) 61 送受話器 62 制御部 63a,63b 送受信機 64a,64b アンテナ 621 検出回路 622 リレー

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 サービスエリア内を移動自在な移動局
    と、前記サービスエリアに配置され前記移動局と無線電
    波によって通信可能な基地局とを備える移動通信システ
    ムにおいて、 前記基地局が、前記無線ゾーンを互いに異なる周波数帯
    のチャネル群を含む複数のチャネル群の前記無線電波に
    よってカバーする第1の送受信手段を備え、 前記移動局が、複数の前記チャネル群の無線電波の送受
    信が可能な第2の送受信手段を備えることを特徴とする
    移動通信システム。
  2. 【請求項2】 前記基地局の第1の送受信手段が、複数
    の前記チャネル群の各各にそれぞれ対応するとともに互
    いに異なる方向に指向性を有するセクタアンテナにより
    前記無線電波を送受信することを特徴とする請求項1記
    載の移動通信システム。
  3. 【請求項3】 前記移動局が、前記基地局から受けた前
    記無線電波のうちの受信電界レベルの高い前記無線電波
    のチャネルを選択して前記基地局と通信することを特徴
    とする請求項1記載の移動通信システム。
  4. 【請求項4】 複数の無線ゾーンで構成されるサービス
    エリア内を移動自在な移動局と、前記無線ゾーンの各各
    に配置され前記移動局と無線電波によって通信可能な基
    地局と、通信回線を介して前記基地局を統括する交換機
    とを備える移動通信システムにおいて、 前記基地局の少くとも一つが、前記無線ゾーンを互いに
    異なる周波数帯のチャネル群を含む複数のチャネル群の
    前記無線電波によってカバーする第1の送受信手段を備
    え、 前記移動局が、複数の前記チャネル群の無線電波の送受
    信が可能な第2の送受信手段を備えることを特徴とする
    移動通信システム。
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