JPH09247740A - 移動通信システムおよび無線端末装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本課題は、無線端末が位置登録専用無線基地局
を介した位置登録の後に、通話可能な無線基地局の無線
基地局を検出する時間を削減する。 【解決手段】本発明は、一般の無線基地局１０２の無線
ゾーン１０１とは別に無線ゾーン４０１を設け、位置登
録専用無線基地局４０２を配置する。位置登録専用無線
基地局４０２は周辺の一般の無線基地局１０２の制御チ
ャネルスロット位置をきおくするための制御チャネルス
ロット位置テーブルを有し、無線端末１０３からの位置
登録処理のみを受け付けると共に、制御チャネルスロッ
ト位置テーブルを無線端末１０３に通知する。無線端末
１０３は位置登録専用無線基地局４０２で位置登録を終
えると、受信した制御チャネルスロット位置テーブルを
もとに通話可能な無線基地局の無線基地局を検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、セル構成をとる複
数の無線基地局と該無線基地局を介して通信を行う無線
端末とからなる移動通信システムおよび無線端末装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】図面を参照して従来例を説明する。

【０００３】図１は移動通信システムのシステム構成を
示す図である。移動通信システムのサービスエリアは複
数の無線ゾーン１０１で構成され、それぞれの無線ゾー
ン１０１には無線基地局１０２が配置され、各無線基地
局１０２は交換機を介して網に接続されている。無線基
地局１０２は自無線ゾーン１０１内に位置する無線端末
１０３と無線信号の送受を行うことによって、無線端末
１０３に対して、網との回線接続サービスを提供する。
位置登録は無線端末１０３への着信サービスを行うため
に必要となる機能であり、以下のように説明される。一
般に、着信サービスは、網より無線端末１０３への着信
信号を受けた交換機が、各無線基地局１０２に対して、
それぞれの無線ゾーン１０１内で呼出しを行うよう指示
し、応答のあった無線端末１０３と、無線基地局１０２
を介して交信することによって実現される。その際、該
当無線端末が存在しない無線ゾーンへの、無効な呼出し
を防ぐために、複数の無線ゾーンで構成された呼出しエ
リア（以後、一斉呼出エリアと呼ぶ）をサービスエリア
内に設け、無線端末１０３の存在する一斉呼出エリア内
の無線基地局１０２に対してのみ、呼出しを行う。上記
の機能は一斉呼出と呼ばれる機能であるが、一斉呼出を
実現するためには、無線端末は着信待ち受けに移行する
にあたって、あらかじめ、無線基地局１０２を介して、
ネットワークに自無線端末の位置情報（一斉呼出エリア
のエリア番号）を通知する機能が必要となる。これが
“位置登録”と呼ばれる機能であって、位置登録で得ら
れた無線端末の位置情報は複数の交換機がアクセス可能
なデータベースに格納され、着信の際に参照される。

【０００４】図２に位置登録の手順を示す。図２の左に
示したＣＣＨ・ＴＣＨはそれぞれ、制御チャネル（Cont
rol CHannel）・通信チャネル（Traffic CHannel）を意
味し、シーケンスの矢印で示された送受が行われるチャ
ネルの種別を示している。制御チャネルは制御のために
システムで共有して使用するチャネルであり、通信チャ
ネルは特定の無線基地局／無線端末間で個別に確保され
使用されるチャネルである。通信チャネルは使用に先立
って制御チャネル上での通信を経て空きを確認した後、
確保される。制御チャネルはさらに複数の機能チャネル
に分類され、ゾーン内のすべての無線端末にシステム
情報（一斉呼出エリア番号、無線チャネル構成、規制情
報等）を報知するための報知チャネル（Broadcast Cont
rol CHannel：ＢＣＣＨ）、一斉呼出を行うための一
斉呼出チャネル（Paging CHannel：ＰＣＨ）、個別に
無線基地局／無線端末間で使用される、個別セル用チャ
ネル（Signalling Control CHannel：ＳＣＣＨ）として
使用される。図２でリンクチャネル確立処理に使用する
制御チャネルがＳＣＣＨであり、呼出しに使用する制御
チャネルがＰＣＨである。

【０００５】無線端末１０３は無線基地局１０２からの
報知情報を受信し、報知情報に含まれるエリア番号から
一斉呼出エリアが変わったことを確認すると、位置登録
情報を通知するために通信チャネル確保の要求（リンク
チャネル確立要求）を上げる。無線基地局１０２は通信
チャネルの空きがあれば、通信チャネルを割り当て（リ
ンクチャネル割当）、通信チャネル上で位置登録情報を
受け付ける。位置登録が終了すると、無線端末は報知情
報に含まれる無線チャネル確立処理を行い、通信チャネ
ル上で呼設定等を行った後、通話を開始する。図３はあ
る無線基地局１０２の制御チャネル・通信チャネルのス
ロット構成を示した図である。図の例は３多重を示して
おり、１スロットを制御チャネルに、２スロットを通信
チャネルに割り当てている。ＴＣＨの(Ｃ)で示したスロ
ットが制御用スロットである。無線基地局１０２は同時
に２台の無線端末１０３としか交信できないため、３台
めの無線端末１０３から通信チャネルの確保を要求され
ると、割当拒否の旨を伝える（リンクチャネル割当拒否
を送信）。

【０００６】位置登録情報は図２に示したように、通信
と同じく、通信チャネル上で送られ、かつ図３で示され
るように１台の無線基地局１０２が同時に処理可能な通
信チャネル数は多重化の数で制限されている。通常、位
置登録に要する時間は数秒程度であり、通信によるチャ
ネル使用時間に比べて、極端に短い。一般に、複数の種
類の呼を同一の通信チャネルを用いるシステムで、呼の
種別によってチャネル使用時間が異なる場合には、チャ
ネルの使用効率は、使用時間のばらつきが大きいほど低
下する。したがって位置登録の割合の高いゾーンではチ
ャネルの使用効率が通常ゾーンに比べて低下する可能性
が高い。位置登録の割合の高いゾーンとして次の二つが
考えられる。 一斉呼出エリアの境界に設置された無線基地局 位置登録は他の一斉呼出しエリアから該当一斉呼出エリ
ア内に移動した際や、電源投入時に行なわれる。したが
って、一斉呼出エリアの境界に設置された無線基地局で
の位置登録トラフィックの偏りが発生する。 駅のホームなどに設置された無線基地局 駅のホームなどに設置された無線基地局では、大量の無
線端末を乗せた列車が到着するために、一斉に位置登録
呼が上がるという状況が生じる。位置登録トラフィック
の集中は第一に位置登録呼の呼損率を増加させる。その
要因としては位置登録情報を送受するための通信チャネ
ルが輻輳する場合や、あるいは制御チャネルの上り信号
そのものが衝突する場合がある。第二に、仮に位置登録
を終えたとしても、その後の通話の呼損率も非常に高
い。なぜなら、図２のシーケンスで示したように、無線
端末の発着信処理は位置登録を行なった無線基地局１０
２を介して行なわれるので、周辺の無線基地局１０２の
通信チャネルに空きがあるにも拘らず、位置登録トラフ
ィックの集中した無線基地局１０２で通話を行なおうと
し、呼損となる可能性が高くなるためである。このよう
な位置登録の集中による呼損率増加を回避する方法とし
て、位置登録専用無線基地局を設け、位置登録と通話で
使用するチャネルをきり分ける方法が考えられる。

【０００７】位置登録専用無線基地局を実現する方法と
しては、位置登録専用無線基地局であることを無線端
末に報知する、発信規制・着信規制を無線端末に報知
する、発信規制を報知し、かつ一斉呼出チャネルを設
けない等が考えられる。例えばＰＨＳ（Personal Handy
phone System）の標準規格であるＲＣＲ−ＳＴＤ２８で
は、の構成をとり得る。ＲＣＲ−ＳＴＤ２８によれ
ば、無線基地局ごとに設定可能な属性として、「発信規
制」が設けられる。「発信規制」を指定された無線基地
局は、あらかじめ無線端末の識別番号によって分けられ
た最大８つの群から、規制する群（規制群と呼ぶ）を指
定し、報知チャネルにより、ゾーン内の無線端末に、現
在自無線基地局が発信規制中であること、および規制対
象とする規制群を報知する。無線基地局は規制群数が最
大の８群の場合、１群のみの規制（１２．５％規制）か
ら８群全ての規制（１００％規制）まで、規制レベルを
設定できる。ただし、１００％以外の規制では規制が一
つの群に偏らないように、ある一定時間をおいて規制群
を切り替えるよう無線基地局は指示する。さらに規制解
除時に同一規制群の無線端末が一斉に発信することによ
って発生する輻輳を回避するために、解除を受診してか
ら発信するまでに無線端末毎に一定時間を置くよう指示
する。また、制御チャネルの構成についてもＰＣＨなし
の構成が可能である。

【０００８】したがって、システム情報として、「発信
規制、規制レベル１００％、ＰＣＨなし」を報知するこ
とによって、標準で位置登録専用無線基地局を構成する
ことができる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
方法では以下の課題がある。位置登録専用無線基地局で
位置登録を終えた無線端末は、位置登録配下のままでは
通話サービスが受けられない。待ち受けの状態に移行す
るためには、再度、通話可能な無線基地局の制御チャネ
ルを受信し直す必要がある。無線基地局同士は、完全に
は同期していないので、スロットに関する情報が何もな
い状態から無線端末は制御キャリアを時間軸上でサーチ
し、受信可能な報知チャネルを探すことになり、検出す
るための時間を要する。さらに報知情報を受信した後
は、新しい無線基地局のシステム情報の変更の有無にか
かわらず、エリア番号、無線チャネル構成、規制情報の
変更確認を行なう必要がある。

【００１０】本発明の目的は、上記課題を解決すべく、
無線端末が位置登録または位置予約専用無線基地局を介
してネットワーク（網）に対して位置登録の後、通話可
能な無線基地局を検出する時間を削減した移動通信シス
テムおよび無線端末装置を提供することにある。また本
発明の他の目的は、無線端末が位置登録または位置予約
専用無線基地局から報知情報を受信した後、位置登録ま
たは位置予約専用無線基地局を介してネットワーク
（網）に対して位置登録の後、周辺無線基地局のシステ
ム情報の変更について確認することなく通話可能な無線
基地局を検出して直接着信待ち受け状態に移行すること
ができるようにした移動通信システムおよび無線端末装
置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、セル構成をとる複数の無線基地局と該無
線基地局を介して通信を行う無線端末とからなる移動通
信システムにおいて、サービスエリアをカバーする複数
の第一無線基地局の各々によって形成される第一無線ゾ
ーンを設け、第二無線基地局を配置した第二無線ゾーン
を設け、該第二無線ゾーンに第二無線基地局（位置登録
専用無線基地局）を配置し、該第二無線基地局は、周辺
の第一無線基地局の制御スロット位置を記憶するための
制御チャネルスロット位置テーブルを有し、無線端末か
らの位置登録処理を受け、前記制御チャネルスロット位
置テーブルを参照して得た制御スロット情報を前記無線
端末に通知することを特徴とする移動通信システムであ
る。また本発明は、前記移動通信システムにおいて、前
記無線端末は、前記第二無線基地局が通知する制御スロ
ット情報を参照して交信可能な呼出しエリア内の第一無
線基地局の制御チャネルを検出することを特徴とする。
また本発明は、前記移動通信システムにおいて、前記無
線端末は、前記第二無線基地局が通知する制御スロット
情報を格納するメモリを有し、該メモリに格納された制
御スロット情報を参照して交信可能な呼出しエリア内の
第一無線基地局の制御チャネルを検出することを特徴と
する。また本発明は、セル構成をとる複数の無線基地局
と該無線基地局を介して通信を行う無線端末とからなる
移動通信システムにおいて、サービスエリアをカバーす
る複数の第一無線基地局の各々によって形成された第一
無線ゾーンを設け、移動可能な第二無線基地局（移動体
内に設置した位置予約専用無線基地局）を配置した第二
無線ゾーンを設け、前記第二無線基地局は、周辺の第一
無線基地局の制御スロット位置を記憶するための制御チ
ャネルスロット位置テーブルを有し、無線端末からの位
置登録処理を受け、前記制御チャネルスロット位置テー
ブルを参照して得た制御スロット情報を前記無線端末に
通知し、前記位置登録情報をサービスエリア内の第一無
線基地局に通知することを特徴とする移動通信システム
である。

【００１２】また本発明は、前記移動通信システムにお
いて、前記第二無線基地局を列車等の移動体内に設置
し、該第二無線基地局（位置予約専用無線基地局）を位
置予約処理を行う一時的なバッファとして使用し、前記
位置登録情報をサービスエリア内の第一無線基地局に通
知してネットワーク（網）に対して位置登録処理を行う
ことを特徴とする。また本発明は、前記移動通信システ
ムにおいて、前記移動体内に設置された第二無線基地局
から１度のリンクチャネル確立で一括して複数の無線端
末の位置登録情報をサービスエリア内の第一無線基地局
に通知してネットワーク（網）に対して位置登録処理を
行うことを特徴とする。また本発明は、前記移動通信シ
ステムにおいて、前記移動体内に設置された第二無線基
地局を移動体内に特化したサービス機能を有するように
構成したことを特徴とする。また本発明は、セル構成を
とる複数の無線基地局と該無線基地局を介して通信を行
う無線端末からなる移動通信システムにおいて、前記無
線端末の位置登録専用の無線基地局を設け、無線端末は
該位置登録専用の無線基地局から通知される周辺の無線
基地局の制御スロット情報に基づいて交信可能な無線基
地局の制御チャネルを探索することを特徴とする移動通
信システムである。

【００１３】また本発明は、位置登録専用無線基地局に
周辺無線基地局の報知スロットの位置あるいは着信スロ
ットの位置等を制御チャネルスロット位置テーブルとし
て記憶しておき、位置登録後にこの制御チャネルスロッ
ト位置テーブルを無線端末に通知し、無線端末は制御チ
ャネルスロット位置テーブルを順に参照し、必要であれ
ば、受信タイミングの微調整（修正）を行ないながら、
受信可能レベル以上の交信可能な制御チャネルを探すこ
とを特徴とする。また本発明は、周辺無線基地局のシス
テム情報が位置登録専用無線基地局に対して変更が無い
ことが既に分かっている場合には、制御チャネルスロッ
ト位置テーブルに直接着信スロット（待ち受けスロッ
ト）を記憶し、この記憶されたデーブルが位置登録専用
無線基地局から無線端末に通知されるので、無線端末は
一度報知情報を受信し、位置登録専用無線基地局を介し
てネットワークに対して位置登録後、システム情報の変
更の有無を確認することなく、直接着信待ち受け状態に
移行することを特徴とする。また本発明は、周辺の無線
基地局の制御スロット情報を格納したテーブルを有し、
該テーブルに格納された制御スロット情報に基づいて交
信可能な無線基地局の制御チャネルを探索することを特
徴とする無線端末装置である。

【００１４】以上説明したように、本発明によれば、位
置登録または位置予約専用無線基地局（第二無線基地
局）によって位置登録トラフィックと通話トラフィック
とを切り分けて呼損率を低減させると共に、無線端末
が、位置登録専用無線基地局または位置予約専用無線基
地局を介してネットワーク（網）に対して位置登録後、
短時間で通話可能な無線基地局を探索して着信待ち受け
状態に移行することができる。また本発明によれば、位
置登録または位置予約専用無線基地局（第二無線基地
局）によって位置登録トラフィックと通話トラフィック
とを切り分けて呼損率を低減させると共に、無線端末
が、位置登録または位置予約専用無線基地局から報知情
報を受信した後、位置登録専用無線基地局を介してネッ
トワーク（網）に対して位置登録の後、周辺無線基地局
のシステム情報の変更について確認することなく通話可
能な無線基地局を検出して直接着信待ち受け状態に移行
することができる。また本発明は、無線端末が列車等の
移動体内にある場合にも、適用することができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面を参照
して説明する。図４は本発明に係る移動通信システムの
全体システム構成を示す図である。図５は各一斉呼出エ
リアにおける移動通信システム構成を示す図である。移
動通信システムには、複数の一斉呼出エリアＡ，Ｂが形
成される。そして移動通信システムの各一斉呼出エリア
Ａ，Ｂは、複数の無線ゾーン１０１で構成され、それぞ
れの無線ゾーン１０１には無線基地局１０２が配置さ
れ、各無線基地局１０２は、交換機１０を介して網（ネ
ットワーク）１１に接続されている。即ち、各一斉呼出
エリアＡ，Ｂは、複数の無線端末１０３を収容する発着
位置登録機能を備えた通常の無線基地局１０２に加え、
機能を位置登録に限定した位置登録専用無線基地局４０
２と、位置登録専用無線基地局４０２で位置登録可能な
無線端末４０３とを設けて構成する。位置登録専用無線
基地局４０２は位置登録が集中するエリアに配置し、位
置登録専用無線基地局４０２の無線ゾーン４０１が通常
の無線基地局１０２の無線ゾーン１０１とオーバーラッ
プするように配置する。従って、無線ゾーン４０１に位
置する無線端末４０３は通常の無線基地局１０２とも交
信可能である。位置登録専用無線局４０２は、単に、通
信サービスを行わないで、位置登録に専念した基地局を
示す。勿論、位置登録専用無線局４０２は、無線端末の
着信待ち受け移行の手助けを行う。位置登録専用無線局
４０２は、交換機１０から見れば、「着信のための呼設
定を通知する必要がない」ということを除けば、通常の
無線基地局１０２と同じである。位置登録専用無線局４
０２に対しても、通常の無線基地局１０２と同様に、着
信のための呼設定を通知しても問題はない。ただし、位
置登録専用無線局４０２からは応答は返らない。

【００１６】着信サービスは、ネットワーク（網）１１
より無線端末４０３への着信信号を受けた交換機が、各
無線基地局１０２に対して、それぞれの無線ゾーン１０
１内で呼出しを行うよう指示し、応答のあった無線端末
４０３と、無線基地局１０２を介して交信することによ
って実現される。その際、該当無線端末が存在しない無
線ゾーンへの、無効な呼出しを防ぐために、複数の無線
ゾーンで構成された呼出しエリア（以後、一斉呼出エリ
アと呼ぶ）Ａ，Ｂをサービスエリア内に設け、無線端末
４０３の存在する一斉呼出エリア内の無線基地局１０２
に対してのみ、呼出しを行う。上記の機能は一斉呼出と
呼ばれる機能であるが、一斉呼出を実現するためには、
無線端末は着信待ち受けに移行するにあたって、あらか
じめ、無線基地局１０２を介して、ネットワーク１１に
自無線端末の位置情報（一斉呼出エリアのエリア番号）
を通知する機能が必要となる。これが“位置登録”と呼
ばれる機能であって、位置登録で得られた無線端末の位
置情報は複数の交換機がアクセス可能なデータベースに
格納され、着信の際に参照される。即ち、各一斉呼出エ
リアＡ，Ｂ内の無線端末に対して着信があると、図６に
示すシーケンスで、網１１から各一斉呼出エリアＡ，Ｂ
内の無線端末１０３に対して伝える。即ち、網１１から
の呼設定によって一斉呼出エリア内の無線基地局群（４
０２や１０２）に対して、順番に着信があったことを伝
える。一斉呼出エリア内の無線基地局は、着呼によって
それぞれの無線基地局配下の無線端末に対して一斉呼出
を行う。

【００１７】図７は位置登録専用無線基地局４０２の構
成図を示す。無線部６０１と、周辺の無線基地局の制御
チャネルスロット位置テーブルを記憶するためのメモリ
６０２と、メモリ６０２を参照しながら、無線部６０１
を介して位置登録制御シーケンスを実行するためのマイ
コンまたはＣＰＵから構成された制御部６０３からな
る。また制御部６０３は周辺の無線基地局の制御チャネ
ルスロット位置テーブルを作成して上記メモリ６０２に
記憶させる制御も行うものである。

【００１８】図８は無線端末４０３の構成図を示す。無
線部８０１と、該無線部８０１により位置登録専用無線
基地局４０２から受信した周辺の無線基地局の制御チャ
ネルスロット位置を記憶するためのメモリ８０２と、メ
モリ８０２を参照しながら、制御を行なうための制御部
８０３からなる。制御部８０３は、マイコンから構成さ
れ、この他無線部８０１を介して位置登録専用無線基地
局４０２からの報知情報に基づいてリンクチャネル要求
を出し、位置登録専用無線基地局４０２からのリンクチ
ャネル割当により位置登録を行ったり、無線基地１０２
からの呼出しに対してリンクチャネル要求を出し、無線
基地局１０２からのリンクチャネル割当に対して着信処
理等の制御を行うものである。

【００１９】図９は位置登録専用無線基地局４０２の制
御チャネルの構成と通常の無線基地局１０２の制御チャ
ネルの構成との対応関係を示す。位置登録専用無線基地
局４０２の制御チャネルには一斉呼出スロットはなく、
代わりに個別セル用スロットＳＣ（Signalling Control
channel slot）が設けられている。この場合、発着機
能を備えた通常の無線基地局１０２の制御チャネルの構
成においては個別セル用スロットＳＣが１周期当たり２
スロットであるのに対して、位置登録専用無線基地局４
０２の制御チャネルの構成は個別セル用スロットＳＣと
して１スロット多い３スロットの構成をとることが可能
となる。従って、リンクチャネル割当を送信するための
スロットが不足する確率が低減する。より多くのリンク
チャネル確率要求を受付られるため、高密度にリンクチ
ャネル確率要求が発生するとき、制御チャネル側での呼
損回避率が高い。特に高トラフィック対応の無線基地局
（集合ＣＳ：Cell Station）のように、通常の無線基地
局に比べて制御チャネルに対する通信チャネルの割合が
高いチャネル構成の無線基地局では、通信チャネルでの
処理能力よりも、制御チャネルの処理能力が無線区間の
処理能力として、支配的となる場合が考えられ、リング
チャネル確立要求の受付スロットを多く確保できる効果
は大きい。

【００２０】位置登録専用無線基地局４０２は、後述す
るように、周辺無線基地局の制御チャネルスロット位置
（位置登録専用無線基地局４０２の制御スロットと周辺
無線基地局１０２の制御スロットのずれ（位置関係）を
示す。即ち位置登録専用無線基地局４０２の報知スロッ
トＢＣ（Broadcast Control channel slot）から周辺無
線基地局１０２の報知スロットＢＣまたは着信スロット
ＰＣまでスロット数または時間［ｍｓ］で示される。）
のテーブル（例えば図１１に示す。）を有し、位置登録
が終わった無線端末４０３に対して、周辺無線基地局の
制御チャネルスロット位置のテーブルを通知する。例え
ば周辺無線基地局の制御チャネルスロット位置として、
図９（ｂ）に示すように一斉呼出スロット位置（着信ス
ロット位置）ＰＣ（Paging Channel slot）を採用する
場合（着信スロットＰＣを指定する場合）には、図１０
に示すように、無線基地局１０２の一斉呼出スロット位
置としてスロット数８または時間８２８．４［ｍｓ］の
値をテーブルに持つ。また周辺無線基地局の制御チャネ
ルスロット位置として、図９（ａ）に示すように報知ス
ロット位置ＢＣを採用する場合（報知スロットＢＣを指
定する場合）には、図１０に示すように、無線基地局１
０２の報知スロット位置としてスロット数２または時間
２２８．４［ｍｓ］の値をテーブルに持つ。図９に示す
ように、位置登録専用無線基地局４０２と無線基地局１
０２はフレーム同期は取れていないため、無線端末４０
３は、実際の無線基地局１０２の制御スロットの正確な
位置を得るために受信タイミングを制御チャネルスロッ
ト位置テーブル１１１から参照される値をもとに、微調
整を行う必要がある。即ちこの微調整は無線端末４０３
自身で行う。

【００２１】もし位置登録専用無線基地局４０２から無
線端末４０３に対して、周辺無線基地局との正確なタイ
ミング差を知らせることができるなら、無線端末４０３
自身が上記微調整を行う必要はないが、それを実現する
ためには次のように幾つかの問題がある。即ち無線端末
および周辺無線基地局ともに精度の良い時計をもつ必要
がある。また正確な時間差を表現するためには送信する
データ量（テーブル量）が多くなる等。このように、幾
つかの問題はあるが、無線基地局の間で完全に同期が取
れている場合には、上記微調整は不要となる。

【００２２】以上説明したように、無線端末４０３は、
位置登録専用無線基地局４０２から周辺無線基地局の制
御チャネルスロット位置のテーブル１１１を受信するこ
とによって、周辺無線基地局１０２のスロット位置に関
する情報を得て、最終的には無線端末４０３自身が、時
間軸上をサーチし、目的の制御チャネルスロット位置を
探す。位置登録専用無線基地局４０２から与えられる周
辺無線基地局の制御チャネルスロット位置に関する情報
は、検索開始点を指定することになる。従って、位置登
録専用無線基地局４０２から与えられる周辺無線基地局
の制御チャネルスロット位置に関する情報は、目的の制
御チャネルスロット位置の直前であるため、不要な検索
を省くことができる。何れにしても、周辺無線基地局の
制御チャネルスロット位置に関する情報が位置登録専用
無線基地局４０２から提供されるので、無線端末４０３
は、スロット情報がない状態で検索する場合よりは、目
的の制御チャネルスロット位置を高速に検索することが
可能となる。

【００２３】図１１はメモリ６０２に格納される制御チ
ャネルスロット位置テーブル１１１の一実施の形態を示
す。周辺の無線基地局の識別番号と制御チャネルスロッ
ト位置の対応との関係を示したものである。制御チャネ
ルスロット位置の値は時間［ｍｓ］［μｓ］で表す方
法と、スロット数で表す方法が考えられる。また位置
の指定方法も、位置登録専用無線基地局４０２の報知
スロットから、無線基地局１０２の報知スロットまでの
値で指定する方法と、位置登録専用無線基地局４０２
の報知スロットから、無線基地局１０２の着信スロット
位置（着信を待ち受けるスロット位置）で指定する方法
が考えられる。即ち、周辺無線基地局の制御チャネルス
ロット位置（位置登録専用無線基地局４０２の制御スロ
ットと周辺無線基地局１０２の制御スロットのずれ）
は、どのように指定してもよく、要は、無線端末４０３
が、周辺無線基地局の制御チャネルスロット位置に関す
る情報を受信して、着信を待ち受けるスロットが分かれ
ば良い。

【００２４】次に位置登録専用無線基地局４０２におい
てメモリ６０２に格納される周辺無線基地局の制御チャ
ネルスロット位置テーブル１１１の作成方法について説
明する。即ち、位置登録専用基地局の制御部（マイコン
またはＣＰＵ）６０３は、起動時に無線部６０１を介し
て制御チャネルスロット位置テーブルを次に説明する手
順で作成してメモリ６０２に格納する。 １．制御キャリア（制御用の周波数）を、一周期分監視
をする。 ２．監視中、ある一定レベル（例えば４０ｄｂμＶなど
の値）以上の信号が検出されると、周辺の無線基地局が
使用している制御スロットであるとみなし、制御チャネ
ルスロット位置テーブルに追加してゆく。 位置登録専用無線基地局４０２は周辺無線基地局から制
御チャネル情報を受信し、その内容を確認すれば、報知
チャネル情報であるか、それ以外の制御用スロットかが
分かる。

【００２５】以上説明したテーブル作成方法は、無線基
地局間で同期をとらない非同期方式の制御スロットタイ
ミングの決定方法を基にする。非同期方式では、無線基
地局起動時に、自律的に、それぞれの無線基地局が自局
で使用する制御スロットのタイミングを決める。即ち、
無線基地局起動時に他の無線基地局の制御チャネルを監
視し、ある一定値以上のレベル（例えば４０ｄＢμＶ）
の信号が検出されるスロットは他の無線基地局で使用中
とみなし、信号が検出されない空きスロットを検索し、
検索された空きスロットに制御スロットを付与して自局
で使用する制御スロットのタイミングを決める。このよ
うにして無線基地局間において、制御スロットが重なら
ないように自局で使用する制御スロットのタイミングを
決めることができる。

【００２６】図１２は、位置登録に基づく制御スロット
テーブルの通知から、一斉呼出までの過程を示す図であ
る。制御チャネル（Control CHannel）・通信チャネル
（Traffic CHannel）は、シーケンスの矢印で示された
送受が行われるチャネルの種別を示す。制御チャネルは
制御のためにシステムで共有して使用するチャネルであ
り、通信チャネルは特定の無線基地局／無線端末間で個
別に確保され使用されるチャネルである。通信チャネル
は使用に先立って制御チャネル上での通信を経て空きを
確認した後、確保される。

【００２７】ところで、無線端末４０３は、位置登録専
用無線基地局４０２からの報知情報１２１により一斉呼
出エリア番号（図４に示すＡ，Ｂが相当する。）、およ
び無線基地局の情報「発信規制、規制レベル１００％、
ＰＣＨなし」（位置登録専用無線基地局である情報）を
受信すると、位置登録する必要がある場合、位置登録専
用無線基地局４０２による位置登録１２４を行う。上記
無線基地局の情報「発信規制、規制レベル１００％、Ｐ
ＣＨなし」は、位置登録専用無線基地局４０２であるこ
とを示す。位置登録専用無線基地局４０２は、発信が１
００％規制されるので、無線端末からは発信できない。
位置登録専用無線基地局４０２の制御チャネルには着信
スロットＰＣがないので、無線端末は着信も受けられな
い。従って、無線端末は位置登録専用無線基地局４０２
に対して位置登録のみしか行えない。即ち、「発信規
制、規制レベル１００％、ＰＣＨなし」を報知する基地
局とは、“位置登録専用”の無線基地局である。現行の
ＰＨＳ（Personal Handy-phone System）では、位置登
録専用という情報は報知情報として定義されていないた
め、もし現状の規格にのっとって、位置登録専用の無線
基地局を設けるとしたら、報知情報として「発信規制、
規制レベル１００％、ＰＣＨなし」を報知することで実
現することができる。なお、規制とは、トラフィックが
極度に集中し、交換機の負荷が高くなる状況を回避する
ために、無線基地局が無線端末に対して要求を上げるの
を抑制する処理である。

【００２８】上記の如く、無線端末４０３は、位置登録
専用無線基地局４０２からの報知情報１２１により一斉
呼出エリア番号、および無線基地局の情報「発信規制、
規制レベル１００％、ＰＣＨなし」を受信すると、位置
登録する必要がある場合、位置登録専用無線基地局４０
２とリンクチャネル確立処理１２２、１２３を行い、通
信チャネルを確保し、位置登録専用無線基地局４０２を
介して網（ネットワーク）１１に対して位置登録１２４
を行う。その後、無線端末４０３は、位置登録専用無線
基地局４０２のメモリ６０２に格納された周辺の無線基
地局１０２の制御チャネルスロット位置テーブル１１１
を受信し、メモリ８０２に格納する。

【００２９】次に無線端末４０３はメモリ８０２に格納
されたテーブル１１１に従って、目的の着信待ち受けス
ロットを検出して交信可能な無線基地局を検出すべく次
のように探索する。

【００３０】即ち無線端末４０３は、ステップ１２５
において、メモリ８０２に格納されたテーブル１１１か
ら、ある周辺無線基地局の制御スロットの位置（ずれの
値）を参照し、それを探索開始点とする。 無線端末４０３は、ステップ１２６において、ある周
辺無線基地局の制御チャネルを監視して同期ずれ分の若
干の補正（微調整）を行い、受信可能レベル以上（電波
状況が良好）であれば、その無線基地局の着信待ち受け
スロット（目的とする着信待ち受けスロット）を検出し
て、着信待ち受けに移行する。受信可能レベル以下であ
れば、制御チャネルスロット位置テーブルの次の制御ス
ロットを検出していき、交信可能な無線基地局が現われ
るまでその無線基地局の着信待ち受けスロット（目的と
する着信待ち受けスロット）の検出を行う。

【００３１】ところで、たとえ位置登録専用無線基地局
４０２において周辺無線局１０２の制御スロットが受信
可能であっても、場合によっては（例えば無線端末と無
線基地局との間の距離や障害物等の影響によって）無線
端末では受信できない場合がある。図１３には、無線端
末４０３と無線基地局１０２−１との間に障害物１３１
があり、無線端末４０３からは無線基地局１０２−１の
制御信号が聞き取れない場合を示す。このような状況
で、無線端末４０３が着信待ち受け状態に移行するため
には、無線基地局１０２−１以外の周辺無線基地局１０
２−２の制御スロットを探す必要がある。即ち無線端末
４０３において、テーブル１１１に記入されている複数
の無線基地局の着信待ち受けスロットに関する情報は、
一回の検索で着信スロットが見付からなかったときに、
他の周辺無線基地局の着信スロットを検索するために使
用する。

【００３２】以上説明した無線端末４０３における無線
基地局の着信待ち受けスロットの探索について更に図１
４を用いて説明する。ステップ１４１において、位置登
録専用無線基地局４０２を介して網（ネットワーク）１
１に対する位置登録が完了すると、その後、ステップ１
４２において無線端末４０３は位置登録専用無線基地局
４０２のメモリ６０２に格納された周辺の無線基地局１
０２の制御チャネルスロット位置テーブル１１１を受信
し、メモリ８０２に格納する。その後、ステップ１４３
において無線端末４０３は位置登録専用無線基地局４０
２に対する通信チャネルの切断を行う。次にステップ１
４４において無線端末４０３の制御部（マイコン）８０
３は、メモリ８０２に格納されたテーブルの参照開始行
を乱数により決定する。次にステップ１４５において無
線端末４０３の制御部（マイコン）８０３は、ｋ行目
（無線基地局識別番号が対応する。）に対応する無線基
地局に対して指定される探索開始点（制御スロット位
置）から制御チャネルを１スロット分監視する。次に制
御部（マイコン）８０３は、ステップ１４６において着
信スロットＰＣを見つけた場合には、ステップ１４８に
おける着信待ち受けに移行する。制御部（マイコン）８
０３は、ステップ１４６において着信スロットＰＣを見
つからなかった場合（検索で着信待ち受けに移行できな
い場合）には、ステップ１４７においてｋ←ｋ＋１の処
理をしてステップ１４５に戻り、テーブルの次の行を参
照し、再度交信可能は無線基地局を探す。なお、ステッ
プ１４４を設けた理由は、無線基地局配下のＰＳ数に偏
りがないようにするためである。

【００３３】以上の動作によって、スロット情報無しで
制御スロットの検出を行うよりも高速に交信可能な（電
波状況が良好な）無線基地局を探すことができる。また
無線端末４０３が、位置登録専用無線基地局４０２から
報知情報を受信した後、位置登録専用無線基地局４０２
を介してネットワーク（網）１１に対して位置登録の
後、位置登録専用無線基地局４０２から周辺無線基地局
の着信待ち受けスロットに関する情報の通知を受けるの
で、周辺無線基地局のシステム情報の変更について確認
することなく通話可能な無線基地局を検出して直接着信
待ち受け状態に移行することができる。

【００３４】次に何故無線端末が、周辺基地局の着信ス
ロットを捕まえて、着信待ち受けの状態に移行する必要
があるかについて説明する。即ち無線端末はバッテリの
消費を押えるために、必要最小限の制御情報しか受信し
ていない。必要最小限の制御情報とは、無線基地局から
無線端末に対して送られる着信信号（この信号中には位
置登録エリアが変わったことを伝えるフラグも一部含ま
れる。）である。その他の制御スロットのタイミングで
は、無線端末は制御情報を受信しない。着信待ち受けの
状態とはこのような状態を意味する。ただし、ユーザが
発信のためにボタンを押すと、その他の制御情報も受信
する状態に変わる。通常の無線基地局で、無線端末が位
置登録を終えると、無線端末はそのまま位置登録を行っ
た無線基地局の着信スロットのみを受信する状態（着信
待ち受け状態）に移行する。ところが、位置登録専用無
線基地局４０２には着信スロットがない。従って、位置
登録専用無線基地局４０２の配下のままでは、位置登録
専用無線基地局の制御スロットを聞きつづけている限
り、発信／着信サービスは受けられない。そこで、通話
サービスを行える周辺無線基地局の着信スロットを捕ま
える必要がある。

【００３５】次に各一斉呼出エリアＡ，Ｂ内の無線端末
に対して着信があると、図６に示すシーケンスで、網１
１から各一斉呼出エリアＡ，Ｂ内の無線端末１０３に対
して伝える。即ち、網１１からの呼設定によって一斉呼
出エリア内の無線基地局群（４０２や１０２）に対し
て、順番に着信があったことを伝える。一斉呼出エリア
内の無線基地局は、着呼によってそれぞれの無線基地局
配下の無線端末に対して一斉呼出を行う。図１２に示す
ように探索された無線基地局から呼出しがあると、無線
端末４０３はリンクチャネル要求を出してリンクチャネ
ル割当があると着信処理に移行し、無線基地局を介して
網１１との間で通信を行うことになる。その後無線基地
局から無線端末４０３に通信チャネル切断があり、通信
が終了する。

【００３６】シーケンスの横に示したチャネルの種別か
ら分かるように図２に示す従来の方式では無線基地局１
０２が通信チャネルを通話／位置登録混在して使用して
いたのに対して、図１２に示す本発明によれば位置登録
専用無線基地局４０２は位置登録以外で通信チャネルを
使用しておらず、チャネルのきり分けが実現されている
ことが分かる。さらに図５に示す配置以外にも、無線ゾ
ーン４０１をある無線ゾーン１０１の一つと完全にオー
バーラップさせる配置も可能である。この場合、サービ
スエリアを位置登録専用ゾーンと通常ゾーンの二系統の
ゾーンで構成することになる。無線基地局１０２と位置
登録専用無線基地局４０２は同一場所に設置されるた
め、無線基地局１０２と位置登録専用無線基地局４０２
を接続することによって、制御チャネルを完全に同期さ
せることが可能である。位置登録専用無線基地局４０２
で位置登録を終えた無線端末４０３を全て、同一箇所設
置の無線基地局１０２配下とするのであれば、周辺の無
線基地局の制御チャネルスロット位置を記憶する必要は
なく、無線端末に同一箇所設置の無線基地局１０２の制
御チャネルスロット位置を通知するのみで良い。完全に
同期が取れているので、無線端末も制御チャネルスロッ
ト位置の微調整を行う必要はない。またこの配置に限
り、無線基地局１０２の機能を限定し、位置登録専用無
線基地局４０２とは逆に通話のみ処理する通話専用無線
基地局として機能させることも可能である。これによっ
て位置登録専用ゾーン・通話専用ゾーンを完全に切り分
けられる。

【００３７】また位置登録専用無線基地局４０２を列車
などの移動体内に車載用基地局として設置する方法も考
えられる。この場合、位置登録専用無線基地局４０２は
網には接続されていないので、実際は位置登録処理とい
うよりも位置予約処理を行う一時的なバッファと考えら
れ、列車到着時にはホーム設置の無線基地局と交信し、
乗客の携帯する無線端末の位置登録を代行する機能を有
する必要がある。さらに車載用の位置予約専用無線基地
局は、列車が位置登録エリア間を通過する間に、無線
端末が上げる通話を伴わない位置登録を抑制するため
に、予約を受け付けた無線端末に対して、位置登録規制
を行う機能、および、ホーム設置の無線基地局に対し
て、１無線端末の位置登録毎にリンクチャネルを確立す
るのではなく、１度のリンクチャネル確立で一括して位
置登録を処理機能を有することが望ましい。また車載用
の無線基地局に乗り過ごし時の精算等の、列車内に特化
したサービス機能を設けることも可能である。

【００３８】

【発明の効果】本発明によれば、位置登録または位置予
約専用無線基地局によって位置登録トラフィックと通話
トラフィックを切り分けて呼損率を低減させると共に、
無線端末が、位置登録または位置予約専用無線基地局を
介してネットワーク（網）に対して位置登録を行った場
合でも、短時間で通話可能な無線基地局を探索して着信
待ち受け状態に移行することが可能となる効果を奏す
る。

【００３９】また本発明によれば、位置登録または位置
予約専用無線基地局によって位置登録トラフィックと通
話トラフィックとを切り分けて呼損率を低減させると共
に、無線端末が、位置登録または位置予約専用無線基地
局から報知情報を受信した後、位置登録専用無線基地局
を介してネットワーク（網）に対して位置登録の後、周
辺無線基地局のシステム情報の変更について確認するこ
となく通話可能な無線基地局を検出して直接着信待ち受
け状態に移行することができる効果を奏する。

【００４０】また本発明は、無線端末が列車等の移動体
内にある場合にも、適用することができる効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の移動通信システムの構成を示す図であ
る。

【図２】従来の位置登録・着信シーケンスを示す図であ
る。

【図３】従来の無線チャネル構成を示す図である。

【図４】本発明に係る移動通信システムの全体構成を示
す図である。

【図５】本発明に係る移動通信システムの構成を示す図
である。

【図６】本発明に係る網からの無線端末への呼出を説明
するための図である。

【図７】本発明に係る位置登録専用無線基地局用４０２
の概略構成を示す図である。

【図８】本発明に係る無線端末１０３の概略構成を示す
図である。

【図９】本発明に係る位置登録専用無線基地局４０２の
チャネル構成および無線基地局１０２のチャネル構成と
の対応関係を示す図である。

【図１０】本発明に係るある無線基地局の制御チャネル
スロット位置の値の一実施形態を示す図である。

【図１１】本発明に係る周辺無線基地局１０２の制御チ
ャネルスロット位置テーブルを示す図である。

【図１２】本発明に係る位置登録専用無線基地局４０２
における位置登録・着信シーケンスを示す図である。

【図１３】本発明に係る無線端末４０３と無線基地局１
０２−１との間に障害物がある場合を示した図である。

【図１４】本発明に係る無線端末がテーブルに基づいて
目的とする着信スロットを探索するフローを示す図であ
る。

【符号の説明】

１０…交換機、１１…網（ネットワーク）、１０１…無
線ゾーン １０２…無線基地局、１０３…無線端末 ４０１…位置登録専用無線ゾーン、４０２…位置登録専
用無線基地局 ４０３…無線端末、６０１…無線部、６０２…メモリ、
６０３…制御部 ８０１…無線部、８０２…メモリ、８０３…制御部

フロントページの続き (72)発明者 林 正人 神奈川県川崎市麻生区王禅寺1099番地株式 会社日立製作所システム開発研究所内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】セル構成をとる複数の無線基地局と該無線
   基地局を介して通信を行う無線端末とからなる移動通信
   システムにおいて、 サービスエリアをカバーする複数の第一無線基地局の各
   々によって形成される第一無線ゾーンを設け、第二無線
   基地局を配置した第二無線ゾーンを設け、 該第二無線基地局は、周辺の第一無線基地局の制御スロ
   ット位置を記憶するための制御チャネルスロット位置テ
   ーブルを有し、無線端末からの位置登録処理を受け、前
   記制御チャネルスロット位置テーブルを参照して得た制
   御スロット情報を前記無線端末に通知することを特徴と
   する移動通信システム。
2. 【請求項２】前記無線端末は、前記第二無線基地局が通
   知する制御スロット情報を参照して交信可能な呼出しエ
   リア内の第一無線基地局の制御チャネルを検出すること
   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】前記無線端末は、前記第二無線基地局が通
   知する制御スロット情報を格納するメモリを有し、該メ
   モリに格納された制御スロット情報を参照して交信可能
   な呼出しエリア内の第一無線基地局の制御チャネルを検
   出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】セル構成をとる複数の無線基地局と該無線
   基地局を介して通信を行う無線端末とからなる移動通信
   システムにおいて、 サービスエリアをカバーする複数の第一無線基地局の各
   々によって形成された第一無線ゾーンを設け、移動可能
   な第二無線基地局を配置した第二無線ゾーンを設け、 前記第二無線基地局は、周辺の第一無線基地局の制御ス
   ロット位置を記憶するための制御チャネルスロット位置
   テーブルを有し、無線端末からの位置登録処理を受け、
   前記制御チャネルスロット位置テーブルを参照して得た
   制御スロット情報を前記無線端末に通知し、前記位置登
   録情報をサービスエリア内の第一無線基地局に通知する
   ことを特徴とする移動通信システム。
5. 【請求項５】セル構成をとる複数の無線基地局と該無線
   基地局を介して通信を行う無線端末からなる移動通信シ
   ステムにおいて、 前記無線端末の位置登録専用の無線基地局を設け、無線
   端末は該位置登録専用の無線基地局から通知される周辺
   の無線基地局の制御スロット情報に基づいて交信可能な
   無線基地局の制御チャネルを探索することを特徴とする
   移動通信システム。
6. 【請求項６】周辺の無線基地局の制御スロット情報を格
   納したテーブルを有し、該テーブルに格納された制御ス
   ロット情報に基づいて交信可能な無線基地局の制御チャ
   ネルを探索することを特徴とする無線端末装置。