JPS63135029A - 携帯電話方式 - Google Patents

携帯電話方式

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JPS63135029A
JPS63135029A JP61280574A JP28057486A JPS63135029A JP S63135029 A JPS63135029 A JP S63135029A JP 61280574 A JP61280574 A JP 61280574A JP 28057486 A JP28057486 A JP 28057486A JP S63135029 A JPS63135029 A JP S63135029A
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JP
Japan
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mobile phone
exchange
call
telephone
type
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Pending
Application number
JP61280574A
Other languages
English (en)
Inventor
Sadao Ito
伊藤 貞男
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Iwatsu Electric Co Ltd
Original Assignee
Iwatsu Electric Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS63135029A publication Critical patent/JPS63135029A/ja
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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】 3.1(発明の技術分野) 本発明は一般公衆電話網、f!内電話網等に接続される
任意の場所に持ち運び可能でかつ発着呼可能な携帯電話
方式を構築するシステムに関する。
3.2(従来技術とその問題点) 現在我国において各種移動体通信が実用されており、こ
のうち音声伝送を主体とする電話については内航船舶電
話、自動車電話およびコードレス電話や工場等各種事業
所内での用途に限定された連絡用通信が使用されている
。これら各種移動体通信は方式としてそれぞれ独立に運
用されており、例えばコードレス電話を自動車内に持ち
込んで発呼しようとしても不可能である。これは使用周
波数をはじめ制御チャネルの制御法が異なる外相対する
受信機に必要な入力電界値が満足されない等多くの相異
点が存在すること等から明白である。
また、コードレス電話については、一般に持ち運びが可
能な電話機と、この電話機に無線回線で接続されかつ交
換機に有線回線で接続される親装置とから構成されてい
る。さらには、この電話機とこれに接続される親装置と
は通常は特定の所属関係をなしており、その電話機から
その特定の親装置以外の親装置とはたとえ無線通信の可
能な近距離に設置されていても交信不能であり、また、
その特定の親装置からこれと特定の組合せとなっている
その電話機以外の電話機が無線通信の可能な近距離に存
在していても交信不可能であった。
これはある意味では当然のことであり、もし上記不可能
であった接続を何等の条件もなく可能としたとすると、
誤接続という事になり、ひいては誤課金あるいは自電話
機への課金を故意に他電話機へ転嫁する等の悪影響があ
る。
これらの困難を技術的に克服し、各個人が一個の携帯電
話機を所有しさえすれば、いつでもどこへでも、どこか
らでも電話がかけられ、また任意の場所に居ても、通話
を希望したい発呼者からの呼出しく着呼)が可能である
携帯電話機の出現は長い量大々の願望であった。
実際の用途としては、以上の願望は今日の我国のように
公衆通信用電話端末が4000万以上になり、また通路
を通行している時に電話をかけたくなれば至る所に公衆
電話が設置されており、さらに自動車に乗れば自動車電
話、新幹線に乗れば列車公衆電話、船舶に乗船中は内航
船舶電話となに不自由なく電話がかけられるような社会
においても依然として存在するのは以下の理由からであ
る。
それは個人の私物として携帯電話を所有し、自分だけの
電話として使用したいからである。即ち、他企業(他人
の家)に出かけたとき、他人の電話を断って使うのが種
々の事情で位動な場合があるし、市街地の通路上で公衆
電話が見当たらない場合や小銭やテレホンカードを持合
していないとき、さらに深夜になれば店舗前の赤電話は
店じまいと共に使用不能となるし、野球場や催物会場な
ど人ゴミの中では公衆電話機のある所まで行くのが大変
な場合等において、自分の家にある電話機と同様に携帯
中の電話機が使用可能であれば便利さはこの上ない。
他人からの着呼も同様で携帯しさえしておけばいつでも
どこに居ても、どこからでも希望者からかかって来た電
話を受けられることが可能ならばその利便さは前者の発
呼を上回ることになろう。
すなわち、外出中に電話がかけたくなれば近くの公衆電
話機から発呼可能であるが、着呼についてはいつ、何時
、自宅、自分の事務所以外の場所で呼ばれるかわからな
いからである。更に、互いに通話したい二人の人が別々
の場所で移動中であれば従来の電話ではアクセスは不可
能であろう。
加えて、緊急時の通報が現用システムより簡単に迅速に
実施出来る外、携帯電話機を後述するように与信(クレ
ジット機能)や、証明証の代用に行用可能であれば利便
は一層高まるであろう。
このように究極の携帯電話出現には現在においても根強
い願望がある。
上記の願望を満足させる方法として完全なシステムでは
ないが種々のシステム案等が発表されている。
その第1は“パーソナル電話サービス”を提供するもの
としての試案である(電子通信学会回路と情報研究会資
料I N 82−21)。この構想(PID構想と呼ば
れている)によるシステムは以下の通りである。
第1図にPID構想に基く通信網の概念図を示す。
加入者には上記の個人番号(P I D)を例えば、磁
気カードに書き込んで所有させる。このPIDカードに
書き込んであるPIDは固定電話、自動車電話9列車型
話等との端末(端末番号をSIDとする)を使用する場
合も共通とし、電話番号簿に載せる等して公表する。
固定電話、自動車電話、今後新たに開発する端末には全
てPIDカードのPIDを読取り、通信網へその情報を
送り込む機能を持たせる。
通信網には、PIDに対応する加入者情報(加入者登録
中のSTD、課金情報、その他)を記憶する集中ファイ
ル、PFを設置し、各端末からそのファイルにアクセス
し、それから読取った着信SIDに基いて発着信端末間
に回線を設定する接続制御機能を持たせる。
各加入者は、行く先々の上記端末のある場所へ着(とP
IDカードを用いて、着信用SIDを登録する。その加
入者と通信したい人が、従来の電話と同様にしてPID
をダイヤルすると、発側交換機がPIDファイルへアク
セスし、着側加入者のPIDに対応しているSIDを読
み出し、従来の交換接続と同様に着側端末に着信させる
。この接続手順から明らかなように、発側加入者が着側
加入者の居場所を知らなくても直接、即時に通話ができ
ることになる。
また、PIDカードを用いて発信を行えば、どの端末を
用いても全て自分のP■Dファイルに課金情報が詳細に
記録されるため、公衆電話機と個人加入の電話機とを区
別する必要がなくなる。
上記のシステムが実現すると、たしかに固定の電話機が
近傍にあればそこから任意の場所へ自己のPIDで発呼
が可能であり、また着呼も可能となる。しかしながら移
動中例えば市街地を歩行中などに発呼や着呼は不可能で
ある。
また、第1図に示されているように、集中PIDファイ
ル(PF)は全国に一ケ所しか設置されないからアクセ
スのトラヒックが大変である。例えば北海道札幌型に住
むPIDカード所有者のファイルは東京にファイルされ
ているとしよう、全国一ケ所だからこれは妥当な仮定で
あろう。そしてPID所有者が自宅から外出し隣家へ行
き、そこにある電話端末にPID情報を送り込むとする
。するとこの情報は東京にある集中ファイルに送信され
書き換えなければならない。即ちわずか数10mしかP
ID所有者が移動しないのにかかわらずデータ伝送は札
幌−東京、東京一札幌、(確認信号)と−往復させねば
ならない。
このような事が全国規模で行われるからそのトラヒック
量や伝送コストの点で大きな不利となる。
これらの問題点を解決する別の方式提案が最近なされて
いる(“移動メソセージ通信方式の提案”電子通信学会
通信方式研究会資料C385−139(1986,1,
23))。
即ち、究極の通信である携帯電話は上記の文献によれば
非常に実現困難だとし次のような提案が述べられている
即ち移動メソセージ通信の具体例として次のように提案
されている。
第2図の基本構成による華純アロノ\方式で、各無線ゾ
ーンには上り、下り各1チヤネルの周波数を割当てる。
移動局向けのメツセージは固定通信網のディジタル交換
機を経て基地局へ送られ、基地局からパケットとして順
次送信される。呼ばれた移動局は正しく受信したことを
確認して応答信号を基地局経由で発呼者に送り返し、発
呼者は相手にメソセージが届いたことを確認する。移動
局はメツセージを記憶し受信者に受信を知らせる。
受信信号は記憶されたメツセージを読出す。
移動局からはランダムに呼が発生する。同一ゾーン内で
は同一周波数を用いるので、ある確率で衝突が起る。応
答信号のない時には発呼者は再送する。また伝搬条件が
悪く正しく受信されない場合には、基地局は誤りを検出
して再送を要求する。
即ち、この方式は音声を用いる代りにメツセージ(一種
の電文)を用い、またリアルタイムではなく記録通信の
提案であり、通信として必要な即時性を満たしていない
上実際のシステム構成などの詳細は今後の検討課題とし
て明示されていない。
従って、実現には技術的解決のため、時間を要するもの
と思われる。
次に、従来の技術でコードレステレホンシステムを若干
広域化した技術に下記のものがある(特願昭57−74
143号)。
即ち、この技術は有線通信交換網の加入者線の端末に設
けられた親局無線装置と無線で接続し、この親局無線装
置を経由して有線通信交換網に接続されるように構成さ
れたコードレス加入電話機装置において、上記コードレ
ス加入電話機には上記加入者線の加入者線番号と異なる
加入者番号を符号化して自動的に送信する手段を備え、
各交換機には上記コードレス電話機の上記加入者番地か
らこのコードレス電話機がどの交換局に所属するかを解
読し、所属する交換局へこのコードレス電詰機の所在位
置情報および課金集計情報を送出する手段を備え、上記
所属する交換機には上記情報により着信を転送しあるい
は課金集計を行う手段を備えたことを特徴としている。
しかしながら、この技術は一地区内あるいは一部市内に
おけるサービスエリアを想定して発明されており、関東
圏、中部圏あるいは全国エリア等広域を対象とする場合
には、信号の転送に関する伝送量が増大し技術的、経済
的な効果が減少することは前述の“パーソナル電話サー
ビス”と同様である。加えて、この技術ではコードレス
電話の広域性は一応達成されるものの、コードレス電話
の番号として加入者線番号と別の加入者線番号を与える
という複雑さもある。
さらに、各移動無線通信方式による加入電話方式を統合
して、加入者は一種類の装置を持てばどの場所に居ても
通信網と接続が可能である移動通信方式を提供する亥も
検討されている(特開昭58−151136号参照)。
この技術は、移動通信方式の加入者設備を経済化し、サ
ービスの不感場所を経済的になくすることのできる移動
通信方式を提供することを目的としたものである。すな
わち、一つの有線通信交換網に接続された自動車電話無
線基地局、携帯電話無線基地局およびこの交換網の端末
に接続されたコードレス電話親機とを備え、各移動加入
者装置が、上記各基地局または親機のいずれとも無線回
線を設定して接続するごとができるように構成されたこ
とを特徴としている。
しかしながら、この案では、例えばコードレス電話の加
入者が自動車に乗り込み、車内でコードレステレホンを
使用しようとしても、自動車電話基地局からの電波は受
信可能としても、コードレステレホンから発射される電
波を基地局で受信させることは不可能である。何故なら
ば、自動車電話の移動機の送信電力は現行5■であるの
に対し、コードレステレホンからの送信出力は現行61
と1/800の低レベルであるからである。
もしコードレステレホンの送信電力を5W程度に増力す
ると、基地局受信は可能となり通話は可能となる。しか
しながら、電池の負担が増大し、コードレステレホン本
来の携行可能時間の大幅な縮小や電池容量増大に伴う大
形化のため携行に不便を生じ実用的でなくなる。従って
、携帯電話とは云えず自動車電話の一変形との位置づけ
となる。
従って、いつでも、どこからでも、どこへでも通話可能
とする携帯電話方式からは、かなりかけはなれた不便な
システムと云うことになる。
以上説明した四つの提案は、携帯電話方式へのアプロー
チとも考えられるが、究極的な携帯電話システムを部分
的には満たしてはいるものの使用者には不便であり一層
の技術開発が望まれていた。
3.3〔用語の定義〕 携帯電話機 本発明の主要構成物の一つであり、使用者が常時携行し
後述の携帯電話親装置と対向し無線により電話の発着呼
に供する。第4図(alは携帯電話機の構成例を示す。
無線部はマルチチャネルアクセス技術、干渉妨害検出機
能等を備え周波数利用効率の高く、かつ高品質な通話を
確保する諸機能が具備されている。また、通話信号は変
調部でアナログ又はディジタル変調され秘話性の高い変
調波で空間を介し対向する携帯電話親装置へ伝送される
。また復調部は変調部と逆のプロセスにより音声信号を
復調して受信部へ伝送される。送信電力としては6m−
程度と現行コードレス電話機の送信電力と略同等である
携帯電話機には着呼時に発呼側PIDを表示し、また記
憶する機能も有している。自己携帯電話機には自己識別
番号11)IDとして他の携帯電話機又は他システムの
端末には付加されているIDと異なる番号が与えられて
いる。略称としてPIDと記すこともある。
又、場合により、次に述べる固定電話機1台に対し複数
の携帯電話機が配置される場合がある。例えば、住宅に
おいて5人家族の各人が互いに異なるPIDを有する携
帯電話機を使用する場合、5個の携帯電話機が配置され
ることになる。勿論これら各携帯電話機はそれぞれ独立
に住宅外へ持出して使用可能である。無断借用或いは盗
難時に第三者による使用を防止するため暗証番号を持た
せ、鍵機能を持たせる場合がある。
サービスの行われているコードレス電話の固定電話機と
次の点を除き略同−m能を有する。即ち無線により常置
場所として使用される(ホームエリア)携帯電話機と通
話の送受信を行う外、任意の携帯電話機とアクセス可能
であり、またこれらの位置登録・変更消去を行う機能を
有する。
第3図(b)に固定電話機のブロック構成を示す。
本発明では、第三者が加入者線を使用する場合があるの
で、加入者線は同時に2回線以上同時通話が可能な多重
回線とすることが望ましい。
これは加入者線に光フアイバケーブル等が使用されるよ
うになれば容易に実現可能である。固定電話機は次に述
べる携帯電話親装置と同一筐体に収容される場合がある
。固定電話機はprDと同様他の固定電話機と異なる自
己識別情報SIDを有している。略称としてSIDと記
すこともある。本文で携帯電話機PID、のホームエリ
アにある固定電話機をS I D、−H又は単にSID
、と記すこともある。固定電話機はPBX又は市内電話
交換機(以下第1種交換機と称する)と有線で結ばれた
電話端末で通常使用されている電話機としての機能の外
、下記に示す追加機能を有する。
■携帯電話機の現在位置(位置登録場所)の表示。
■ 携帯電話機へ着呼不能のとき代行着呼機能■ 携帯
電話機への着呼転送機能 M!里猛皿装置 前述の携帯電話機と対向し無線により電話の発着呼に供
する。本親装置は前述の固定電話機がある場合、同一筐
体に収容される場合がある。
後述する現用のコードレステレホン親装置に8!能追加
を行えば携帯電話親装置となる。第4図(b)にその構
成図を示す。携帯電話親装置の略称としてSIDと記す
場合がある。ホームエリアにある携帯電話親装置をSI
D、と記すことがある。
二1ビl放 携帯電話機でない普通の電話加入者の使用する電話機で
ある。
PBX 事業所等において通常の一般電話機を収容し電話交換機
能を有する外、携帯電話機に対し位置登録の受付、変更
、消去機能および電話の発着呼機能を有する。またPB
Xの支配する空間的法がりを持つエリアや電話交換機能
を実現するハードウェアそのものを意味する場合にも用
いる。本文では第1種交換機に含めて用いる場合がある
第1種交換機 通常一般住宅等の加入区域内の電話機を収容し自加入区
域に発着する呼を扱う。電話交換機能を有する外、携帯
電話機に対し加入者情報の処理部(位置登録の受付、変
更、消去1課金等の機能)および電話の発着呼m能を有
する。更に携帯電話機から送出された音声ダイヤル信号
(ダイヤル信号1.2.−9. Oの代りに音声でイチ
、二、サン一一−−−と発生した信号)を識別し数字に
変換し、携帯電話機に送り返す等AI(人工知能)の機
能を有する。通常市内電話交換局に収容されている交換
機を意味しており、同局の支配する電話機や加入者線等
空間的法がりを持つエリアや電話交換a能を実現するハ
ードウェアそのものを意味する場合にも用いる。
NTT電話網(第5図+al参照)で端局と称するもの
で、KTC−Iと略記する場合がある。
また、第1種交換機の管理する電話機、携帯電話機等と
云う場合には、第1種交換機と加入者線で結ばれている
固定電話機、携帯電話親装置、これと対向して設置され
ている携帯電話機や一般加入電話機等を意味する。配下
の固定電話機も管理する固定電話機と同意語として使用
される。さらに、携帯電話機広域呼出し第1種無線基地
局とインターフェイスを有する。
上位の交換機とは、後述の第2種又はそれ以上の高位の
交換機の意味である。
星1且交換且(KTC−II) 複数の第1種交換機の上位に位置し自己の支配する第1
種交換機相互間の呼、自己以外の交換機から通常の電話
発着呼の中継、交換機能を有する外、携帯電話機に対し
加入者情報の処理(位置登録の受付、変更、消去機能等
)および電話の発着呼機能を有する。また通常複数の加
入区域を集合した区域を包含した電話交換局に収容され
ている交換機を意味しており、同局の支配する空間的法
がりを持つエリアや電話交換機能を実現するハードウェ
アそのものを意味する場合にも用いる。NTT電話網で
は地方部市単位に設置されている集中局に収容される交
換機を意味しており、KTC−IIと略記する場合があ
る。
また、第2種交換機の管理する(又は配下の)交換機、
電話機等と云う場合は、第2種交換機と中継線で接続さ
れている第1種交換機およびこの第1種交換機に管理さ
れている携帯電話機等すべての端末を含むものとする。
さらに、第2種交換機の上位の交換機とは、第2種交換
機と中継線で接続されている第3種交換機あるいはこれ
と更に中継線で接続されている第4〜第5種交換機を意
味する。
第3種交換機(KTC−III) 複数の第2種交換機の上位に位置し自己の支配する第2
種交換機相互間の呼、自己以外の交換機から通常の電話
発着呼の中継、交換機能を有する外、携帯電話機に対し
加入者情報の処理(位置登録の受付、変更、消去機能等
)および電話の発着呼機能を存する。第2種交換機の管
理する区域をほぼ県単位に集合した区域を包含した区域
を支配しており、また第3種交FIAaの支配する空間
的法がりを持つエリアや電話交換機能を実現するハード
ウェアそのものを意味する場合にも用いる。NTT電話
網では県庁所在地縁の都市(70都市)に置かれている
中心局に収容される交換機を意味しており、KTC−I
[[と略記する場合がある。
4  =    (KTC−IV) 複数の第3種交換機の上位に位置し中心局区域をいくつ
か集合した区域を含み自己の支配する第3種交換機相互
間の呼、自己以外から通常の電話発着呼の中継、交換機
能を有する外、携帯電話機°に対し加入者情報の処理(
位置登録の受付、変更、消去機能等)および電話の発着
呼a能を有する。また第4種交換機の支配する空間的法
がりを持つエリアや電話交換機能を実現するハードウェ
アそのものを意味する場合にも用いる。さらに携帯電話
機広域呼出し第4種無線基地局や、現用自動車電話方式
の自動車電話交換局とインターフェイスを有する。NT
T電話網では、総括局に収容される交換機を意味し、K
TC−rVと略記する場合がある。
我国の場合NTTliでは全国に東京1名古屋。
大阪等8箇所設置されている。
玉工腫又宜枚(KTC−V) 複数の第4種交換機の上位に位置し第4種交換機から通
常の電話発着呼の中継、交換機能を有する外、携帯電話
機に対し加入者情報の処理(位置登録の受付、変更、消
去機能等)および電話の発着呼機能を有する。また第5
種交換機の支配する空間的法がりを持つエリアや電話交
換機能を実現するハードウェアそのものを意味する場合
にも用いる。
KTC−Vと略記する場合がある。また、携帯電話機広
域呼出し第5種無線基地局(衛星)とインターフェイス
を有する。
我国の場合一箇所(東京)配置されるのが望ましい。さ
らに外国との電話交換機能を有する。
携帯、電話機は通常通信相手として携帯電話親装置と対
向して使用されるが、電波伝播状態の悪い場所、近くに
携帯電話親装置が設置されていない場所等において、着
呼を可能とするための基地局である。即ち、上記の基地
局から送信される強力な電波を使用すると都市において
は地下室や地下街もサービスエリアとなる。第1種無線
基地局からの送出電波の大きさや設置条件は現行ポケッ
トベルの呼出用無線基地局とほぼ同手美である。
第4種無′f/lA基地局は自動車1列車、航空機等高
速で移動中の移動体内に搭載された携帯電話機の着呼に
使用される。送出電波の大きさや設置条件は現行ポケッ
トベルの呼出用無線基地局と略同−である。
第5種無線基地局は衛星内に設置され、遠洋を航空中の
船舶や航空機の内部、さらには日本アルプス等深い山中
で使用されている携帯電話機に対してもサービス可能と
なる。
これらの無線基地局は、これらとそれぞれインターフェ
イスを有する第n種交換機からの制御により呼出し信号
を送出す名。
また、呼出し信号は単に携帯電話機に着呼表示(鳴動)
を行うだけで通話は最寄りの携帯電話親装置と実行させ
る場合と、近くに無線設備がなく通話が期待出来ない場
合は呼出信号の中に被呼携帯電話機宛通信情報を包含さ
せる場合がある。
加入J31U■亡l囮 各階層の1〜5種交換機内に所有している機能で上位又
は下位の交換機の加入者情報記憶部との間で携帯電話機
使用者に関する各種情報(発着呼2位置登録9課金等の
情報の外与信情報等の特別の情報)の送受信、記憶、読
み出し。
変更、消去等を行う。加入者情報記憶部は、細分され、
■位置登録情報記憶部、■課金情報記憶部、■加入者別
特別情報記憶部に三分割される。略称としてMEM又は
メモリ部と称することがある。
また、携帯電話親装置内においても、加入者情報記憶部
とほぼ同等の機能を有する外携帯電話機内にも無線チャ
ネル番号や対向して通信する親装置のSID等の情報を
記憶、変更および消去する機能を所存している。
ホームエリア 携帯電話機を常時設置しておく場所で親子関係にある携
帯電話親装置と交信可能な半径約25mのエリアを意味
する。第8図(alで斜線円内が携帯電話aPID、の
ホームエリアを示している。なお、ホームエリアには携
帯電話機と対をなす固定電話機を設置しておくのが常態
である。
(必ずしも必要ではない)また、ロームエリア等で使用
した電話料金はすべてホームエリアに設置された携帯電
話機又は固定電話機に対し請求されることになる。
ロームエリア 携帯電話機をホームエリア外で使用する場合のエリア。
ロームエリアにはホームエリアからどれ位場所的に離れ
ているかにより次の5種類に細分される。
同−PBX内ロームエリア 携帯電話機のホームエリアを収容している同一のPBX
内でホームエリア以外のエリア。企業内で使用する携帯
電話機が通常使用する。第8図(a)の破線で示される
エリアが同−PBX内ロームエリアである。
71 ロームエリア −jG電話が収容されている市内電話局(正確には第1
種交換機に収容されている端末の占めるエリア)と同等
のエリアのうちホームエリア以外で携帯電話機を使用す
るときのエリア。第8図(alの破線で示されるエリア
が第1種ロームエリアを示している。
一般住宅用携帯電話機ではこのエリアで使用さることが
多い。
KTC−1内ロームエリアと記すことがある。
第2種ロームエリア 集中局(正確には第2種交換a)の管理しているエリア
のうち、第1種ロームエリア以外で携帯電話機を使用す
るときのエリア。
KTC−II内クロームエリア記すことがある。
第8図(blの破線で囲まれたエリアが第2種ロームエ
リアを示す。
第3種ロームエリア 第3種交換機が管理しているエリアのうち、第2種ロー
ムエリア以外で携帯電話機を使用するときのエリア。
KTC−III内ロ内ローラエリアすことがある。
第8図(C)の破線で囲まれたエリアが第3種ロームエ
リアを示す。
第4種ロームエリア 第4種交換機が管理しているエリアのうち、第3種ロー
ムエリア以外で携帯電話機を使用するときのエリア。
KTC−IV内ロームエリアと記すことがある。
第8図(dlの破線で囲まれたエリアが第4種ロームエ
リアを示す。自動車、航空機或いは船舶等に搭載してい
て位置登録をした場合、第4種ロームエリアに居るもの
とみなす。
第5種ロームエリア 第5種交換機が管理しているエリアのうち、第4種ロー
ムエリア以外で携帯電話機を使用するときのエリア。我
国の場合日本全国がこのエリアにはいる(但し第4種ロ
ームエリアを除く)。
我国の携帯電話機所有者が外国で使用するときのエリア
もこのエリアに居るものとする。
コードレスT:モー′の T1う −弐携帯電話機と対
向して通信を行う無線装置として現用コードレス電話方
式の親装置(接続装置とも云われている)を使用する場
合を云う。
勿論、この場合コードレス電話の親装置には本発明の携
帯電話機が所期の通信機能を発揮出来るよう機能変更も
しくは追加がされていることが前提である。
ポケットベルモードの携帯電話方式 携帯電話機に対し現行ポケットヘルの呼出型、波を下り
制御チャネルとして用いることにより携帯電話機に着呼
があることを知らせると共に、場合により呼出し電波に
該携帯電話機所有者を送信する場合を云う。
自動車電話モードの↑帯電話方式 携帯電話機を現用自動車電話方式に加入している自動車
内に持ち込み、自動車電話に使用される各種設備と接続
して通信を行う場合を云う。
勿論この場合自動車電話方式には携帯電話機が使用可能
なように機能変更・追加等がなされていることが前提で
ある。
以上4つの各モードの携帯電話方式はそれぞれ各移動体
において設備されている無線電話設備の一部を使用して
本発明の携帯電話機からの通信を可能とする場合を称し
ている。勿論現用設備には機能変更・追加等がなされて
いることが前提である。
広域呼出しモードの携帯電話方式 携帯電話機が携帯電話機広域呼出第n種(n=1.n=
4又は5)無線基地局から送信される電波を受信可能な
状態にあることを意味する。
同報通信モードの携帯電話方式 携帯電話機の表示部あるいは受話器を時刻。
情報、天気予報あるいは放送等の受信に使用する場合を
云う。また、第n種交換機からの緊急通報を携帯電話機
が通話中あるいは待受中にか  。
かわらず受信させる場合も含める。ただし、通話中の場
合行政当局等より発出される緊急通報を知らせるための
トーン信号あるいは表示部に表示するに留める場合や、
通話を一時切断或いは通話レベルを低減し混合する場合
とがある。
情報の同報通信方法としては、携帯電話方式の下り制御
チャネルを使用する場合と放送等の別の情報を受信する
場合とがある。
証明(所有者識別)モードの携帯電話方式携帯電話機を
通話を行うための通信端末として使用するのではなく、
与信(クレジット)、各種証明証、あるいは銀行の預金
口座からの現金引き出し等キャッシュカードとして使用
する場合を称する。勿論これらの場合においても携帯電
話機の有する通信機能は有効に活用される。
3.4(発明の目的) 本発明は、以上説明した部分的に満足される携帯電話方
式に対し新しい構想により比較的近い将東実現可能な究
極的な携帯電話と近似的に表現し昂る新しい具体的な携
帯電話方式を実現するものである。
3.5(発明の構成及び作用) 3.5.1  本発明を構成する各主要部分(装置)の
機能および特徴 第3図(alは本発明の携帯電話方式を一般住宅内又は
事務所等建物内で適用する場合の構成を示す。
第3図(alの下方左側に第1種交換機(KTC−1)
がありこれと同図下方右側の住宅内の携帯電話親装置と
は加入者線で結ばれている。住宅内には本発明の主要構
成物である携帯電話親装置等が設置されており、これと
携帯電話機とは無線で、また固定電話機とは有線で結ば
れている。前者については第3図上部に、携帯電話親装
置および携帯電話機内の主要構成をも示しており、使用
周波数帯は移動通信に適した周波数であれば任意の周波
数でよいが、一応ここでは、NTTコードレス電話と同
様250/400MHz帯としている。
第3図(blは固定電話機の構成を示すブロック図であ
る。図において、携帯電話親装置とはハイブリッドHの
左方で接続されている。以下、固定電話機の構成を説明
する。第3図fb)において、ダイヤル及び信号送信部
1は発呼のときには使用されるが、これには送話器Tお
よび不在の場合のサービスのためのトーキ部また発呼の
際ワンタンチ等でダイヤル信号が送出可能なようにSI
D、PID記憶部が付属されている。またダイヤル及び
信号送信部よりの送出信号は発呼情報記憶部3にメモリ
される外、制御部4の制御により表示部10に表示され
る。また、不在時位置登録先の情報(SID、PID)
を用いて着呼転送するため供される。一方、本固定電話
機への着呼はこれと対をなして設置されている携帯電話
機の電源スィッチがオフの状態すなわち待機中の状態で
ない場合か、或いはホームエリアに居らず、ロームエリ
アのどこかのエリアには居るが電源オフか或いは何等か
の理由で携帯電話機への着呼が不能のとき、一定のタイ
ミングで着呼転送されて来た場合に行われる。この場合
、信号受信部2が動作し呼出ベルBが鳴動し、使用者が
受話器を上げると受話器Rより相手の音声を聞くことが
出来、通話が開始される。また、上記のように受信した
着呼情報は着呼情報記憶部に記憶される。
本方式では携帯電話親装置は通話可能エリアに居る任意
の携帯電話機と通信可能なようにシステムが構成されて
いるから自宅に居て携帯電話機PID、又は固定電話a
(SID+)を使用しようとしてもこれと対向する携帯
電話親装置が他の(第三者の)携帯電話機と通信中であ
ることはトラヒック量から考えれば生起する可能性は小
さいもののある確率で発生することになる。従って、通
話チャネルが2回線以上あれば問題ないが導入期には1
回線の場合もあり、この場合固定電話機の表示部10に
発呼不可能の表示を行う。これは携帯電話親装置が使用
中の場合、ビジー信号が第3図+8)に示される携帯電
話親装置内の加入者線インターフェイス回路から送られ
てくるのでこれを固定電話機の信号受信部2で受信し制
御部の指示により表示部10に表示することにより行わ
れる。
また、この場合、該固定電話機の所有者は通信中の第三
者に対し早w1終話を促すための、終話要求信号を該固
定電話機のダイヤル及び信号送信部を用いて送出するこ
とか可能である。そしてこの信号は、携帯電話親装置へ
伝送され、第4図(blに示される携帯電話親装置送信
部から可聴音または通話信号の上又は下側周波数帯を用
い制御信号として通信中の携帯電話機へ伝達される。
携帯電話機の内部構成は第4図(alに示され、後で詳
述するが、同図受話部から可聴周波数周波の終話要求信
号として聴取されるか、又は発着呼可否表示部に終話要
求信号の来ていることを表示する。
以上の結果、携帯電話使用者が場所を20〜25 m程
度移動すればそこに設置されている新しい携帯電話親装
置との間に新しい通話路を設定し通話を継続することに
なる。もし、使用者が終話要求信号が来ているのを認識
しているにもかかわらず同一場所で通話を継続している
場合には、該携帯電話親装置に内蔵されている時刻タイ
マー1−7によりある時間後は通話切断信号(終話信号
)を該携帯電話機に送信し、通話を終了させる。
次に携帯電話親装置について説明する。第4図山)の左
側は同装置の内部構成を示している。この装置は左側に
加入者線インターフェイス回路1−8を通して加入者線
および固定電話機と結ばれている。また電話信号は制御
部を介して送信部1−5、受信部1−2と接続されてお
り、制御信号については制御部1−3を介して“シンセ
サイザ発振器” 1−4に指示を与え所望の通話CHを
捕捉するために使用される。
また、第4図(b)のタイマー1−7は携帯電話機発呼
の場合課金情報を得るために使用される外、制御信号発
生部1−6と連動して通話中の携帯電話機使用者に終話
要求を送出するためのタイミング作成のために使用され
る。また、携帯電話機使用者が通話中場所の移動のため
携帯電話機−携帯電話親装置間の相互距離が大きくなり
、携帯電話機への入力電界値が低下し、通話品質の劣化
が認められた場合(この検出は電界レベル判定部1−9
が行う)制御信号発生部1−6からチャネル切替要求(
又は切断)信号を携帯電話機へ送出し最寄りの新携帯電
話親装置を探索させる機能を存する。
次に第4図(a)を用いて携帯電話機の内部構成につい
て説明する。
同図において、携帯電話親装置とは左端の受信および送
信ミクサ出力がアンテナに接続されており、無線により
通信可能な状態になっている。即ち携帯電話親装置から
の受信信号は受信ミクサ通過後増幅器を通り増幅され復
調器に入る。この出力の一部は呼出ベル部■で使用され
る。この■は後述するような携帯電話機広域呼出し第n
種無線基地局(n=1.4又は5)からの信号を受信し
たとき鳴動するようになっている。また、復調器出力の
残部は送受話部と制御部へ送られる。受信部へ送られた
信号は受話器の駆動に使用される。
次に制御部の動作を説明すると、まず、受信用周波数シ
ンセサイザを制御し、携帯電話親装置などから送られて
来る下り制御チャネルを捕捉させる。
もし、これに失敗した時は、自携帯電話機は不感地帯に
居ると判断し前述の携帯電話機広域呼出し第n種無線基
地局からの制御信号の捕捉を行わせる。この状態で呼出
信号を受信すれば呼出し音を鳴動させる。そして携帯電
話親装置からの制御信号の捕捉に努める。これに成功す
れば発着呼可否表示部に青ランプ(OK)を表示し、失
敗した場合発着呼不能の赤ランプ(No)を表示させる
。制御部はまた送信周波数シンセサイザに指示を与え、
定められた通話(又は制御)用周波数が発生可能なよう
にする外、ロームエリア通話情報記憶部や自己ID(P
ID)記憶部を制御する。
制御部はまた、次の機能を有する。携帯電話機がホーム
エリアにいて、ここから携帯電話機を用いて発呼しよう
とした場合、たまたま対向する携帯電話親装置が他のロ
ームエリアから来た携帯電話機と通信中のときは、該携
帯電話機からは発呼不能であることを表示するため、こ
の場合も発着呼可否表示部に赤ランプ(No)の表示を
出す機能である。即ち、該携帯電話機から上り制御チャ
ネルを用いて携帯電話親装置に通話CH割当要求を行っ
たにもかかわらず無応答(他と使用中のため)になる結
果、一定のタイミングをとって発呼不可の判断を行い表
示部に表示させるからである。
ただし、該携帯電話機発呼が2CH以上同時通話可能で
あれば、そのうちのIC(1をホームエリアの携帯電話
機の専用CHに割り当てるため、以上の説明は不要であ
る。
携帯電話機にはまた、通信している発呼側のPIDは原
則的に表示や記憶が可能であるが、また無線機として対
向して通信している携帯電話親装置のSID等加入者情
報を知りたい場合がある。
この場合、通話中の携帯電話親装置のSIDは、ダイヤ
ル部の機能ボタン(例えば#)を押すと制御部ではロー
ムエリア通話情報記憶部の記憶情報から最寄りの情報、
即ち現在通話を実行している携帯電話親装置のSIDを
表示する。また通話中でなく単に携帯電話親装置に位置
登録し待機中の状態であれば単にダイヤル部の機能ボタ
ン(例えば#)を押すことにより、電波発射の必要なく
対向するSIDの表示全行うことが可能となる。これは
後述するような本発明の携帯電話方式の通信以外の利用
方法として例えば道案内があり、道に迷ったとき、地番
表示に利用出来て便利である。
携帯電話機には、待受中(電源オンの状態)のとき、同
報通信モードにすることにより下り制御チャネルに含ま
れている同報通信情報、 (第6図参照)例えば時刻1
行政区割上の位置、天気予報等が受信可能である。
携帯電話機にはこの外相手先電話番号が明確に判明して
いない場合でも相手先の住所の一部又は全部を知ってお
れば、対向する第1種交換機に対し音声で相手先の住所
を送信すると、第1種交換機に内蔵されている音声信号
識別部で識別し、確認のため、後述の都道府県ID、市
ID、町ID等を数字で送り返して来るのを表示可能な
発着呼可否等表示部を有している。
携帯電話機よりの信号の送出は、制御部の指示によりダ
イヤル信号、音声信号、制御信号等が変調器に入力し、
送信増幅器に加え、られ、増幅後、周波数を制御部の指
定する周波数に変換するためMIX回路通過後送信アン
テナに加えられる。
以上携帯電話親装置、固定電話機および携帯電話機の外
部機能および構成を詳述したが最後にまとめとして、こ
れらを本発明のシステムとした基本機能について説明す
る。
i)通常使用する場所(自己の住宅内あるい事業所内の
自席で以下ホームエリアと称する)においてはNTTで
現在商用されているコードレス電話モードで動作する。
1i)i)の携帯電話機と対をなしてS I 08号を
有する固定電話機が多くの場合具備されている。
電話局線への接続は一般電話と同様であるが、本発明の
固定電話機は一般電話機と異なり、着呼転送機能、携帯
電話機現在位置表示機能等各種機能を有する。
1ii)I!4帯電話機にはそれぞれ他の携帯機或いは
他システム各端末と異なるPID(自己識別番号)が与
えられており、発呼のとき或いは携帯電話親装置から要
請のあったときは自動的に自己のPID信号を送出する
。(該携帯電話機のPADをPIDI  とする) iv)ホームエリア以外で発呼した場合、対向して通話
する携帯電話親装置から送られてくるロームエリア5r
D(端末識別番号)を自携帯電話機の 「ロームエリア
通話情報メモリ部」にメモリする。
■)携帯電話機の電源をオンにした特出PID番号をホ
ームエリアのコードレス電話モードの送信用制御チャネ
ルを用いて自動的に送信する。
これをホームエリアまたはロームエリアにおける「位置
登録」と称する。この場合の動作フローについては後述
する。
vi)携帯電話機が広域呼出しモードで着呼があったに
もかかわらず、最寄りの場所に携帯電話親装置がなく着
呼応答の出来ない場合、一定時間発呼者番号を自PID
のロームエリア発呼通話情報記憶部に記憶しておき、場
所の移動に伴って応答可能となった時点で発呼者に応答
する機能を有している。
次に本発明の特徴の一つである第1種〜第5種交換機に
設置される加入者情報記憶部について説明する。第5図
(a)は第1種〜第5種交換機の層別構成を示している
。即ち、第1種交換機は、用語の定義で述べたごとく携
帯電話機や固定電話機。
一般電詰機等を管理するが、このために加入者情報記憶
部MEMが設置されている。第2種交換機は複数の第1
種交換機と図示のように伝送路で結ばれており、また加
入者情報記憶部MEMが設置されている。これか゛ら高
位の交換機にもMEMが図示の如く設置されており、こ
れら各階位に設置された加入者情報記憶部は、携帯電話
機の位置登録要求や課金情報等のため後述のように互い
に連絡しながら本発明の特徴である分散記憶機能を有し
ている。
3、5.2  本発明の構成原理およびそれを妥当とす
る根拠 本節においては、各階位の交換機に分散設置された加入
者情報記憶部MEMの配置法が従来技術の集中配置法と
比較してその優位性を述べ、また、後述に個人識別情報
PIDの付与法について説明する。
まず、加入者情報記憶部(MEM)の機能について説明
する。
3、5.2−1 (各階層交換局に装備される加入者情
報(PrD別の位置登録2課金等の情報)記憶部の機能
〕 i)携帯電話機より親装置、PBX等を経て受信した加
入者情報を記憶すると共に必要により上位局または下位
局へ該情報の転送等を行う。
ii )該携帯電話機より場所の移動等のため再び該交
換機が新しい加入者情報を受信した時は、前情報と比較
し、記憶情報の書き換え、消去等を行うと共に、必要に
より上位局または下位局へ新しい加入者情報の転送等を
行う。
iii )携帯電話機に関し予め下記■、■のような加
入者情報が記憶されている場合には、該携帯電話機から
の位置登録要求信号を受信しても、予め記憶されている
加入者情報に基づいて該携帯電話の位置登録1発着信制
御等を行う。
■亘ffLt辻之住皿豆 位置登録を行わず従って発着呼不能とする。
この場合必要により該携帯電話機の位置登録を拒否した
ことを下位又は(および)上位の交換局へ情報の転送を
行う。
■位置−録の   付 該携帯電話機の発着呼を規制するため、ある限定された
範囲で位置登録要求を受付ける。
(即ち、発呼又は着呼時分を限定すること、発呼又は着
呼の一日のうちでの使用可能時間を限定すること等) iv)携帯電話機のホームエリアに対応する固定電話機
がある場合に不在時転送を行うこと。
■)異常トラヒックのときクラス別に回線接続を行うこ
と、 vi)携帯電話機の位置登録の方法や種類を識別し、着
呼の場合呼出方法を決定すること(広域呼出し、狭域呼
出し等の別) vi)加入音別特別情報記憶部に記憶されている情報に
関し加入者、および第3者の機関との契約に基づき、こ
れらの情報のうち必要な部分を第3者へ伝送すること、 viii )携帯電話機が異種メディアサービスの発着
信可能な機能を備えている場合、異種メディア別通信の
交信状態を記憶すること、 ix)ロームエリアで発呼した携帯電話機の課金データ
は該携帯電話機の属する第1種交換機で収得されるが、
これを他の交換機等を経由して該携帯電話機のホームエ
リアを支配する第1種交換加入者情報記ta部へ送信す
ること、X)各階層交換機の加入者情報記憶部で得た情
報を必要により自交換機とインターフェイスを有する携
帯電話機広域呼し第n種無線基地局へ伝送すること、 3、5.2−2 (携帯電話親装置加入者情報記憶部の
機能) i)携帯電話親装置(SID、)より送信する下り制御
信号を捕捉して位置登録要求をして来た携帯電話機のP
rDを自装置内のPTD信号記憶部へ記憶すると共に、
対向する固定電話機およびKTC−1に対し該携帯電話
機が現在SID。
に位置登録をしていることを通知する。
ii)自携帯電話親装置を介して通話中の携帯電話機が
歩行に伴ない遠く離れたため入力電力値が一定レベル以
下となった場合、方式として後述する通話中チャネル切
換動作に移行するが、チャネル切換完了後も一定の時間
自装置内のPID信号記憶部に該PIDを記憶する。こ
れは万一通話中チャネル切換に失敗した場合、自装置と
該携帯電話機との間で通話チャネルの再設定に備えるた
めである。
iii )親子通信のときも該親・核子(携帯電話機)
のPID情報と共に通話の開始、終了時間を第1種交換
機の加入者情報記憶部へ知らせる。
3、5.2−3 (固定電話機記憶部の機能〕i)固定
電話機よりの発呼情報を記憶し、必要により表示部へ情
報を提供する外KTC−rよりの要求信号により記憶内
容を転送する。
ii)携帯電話機がロームエリアに居り、着呼があって
も着信しない場合、一定のタイミングにより着呼転送さ
れて来た情報を記憶する。
iii )携帯電話機がロームエリアで位置登録をした
場合、事前に機能設定がされておればこの情報をKTC
−I −1より受取り記憶する。
3、5.2−4 (携帯電話機通話情報記憶部の機能〕
i)ロームエリアにおいて携帯電話機の位置登録情報や
該携帯電話機からの発呼情報を記憶する。
ii)ロームエリアにおいて携帯電話機への着呼情報を
記憶する。
iii )自己ID記憶部においては自己PID情報お
よび暗証番号はじめ与信や各種証明証として必要なID
情報等を記憶する。
また、KTC−Iからの要求信号により自己ID記憶部
に記憶されている情報のうち必要なものを送信する。
以上により、加入者情報記憶部の機能は明らかとなった
ので以下本発明で主要な役割を行う携帯電話機の位置登
録について説明する。
本発明の主要装置の一つである携帯電話機を携行し全国
各地を移動している間でも、他の電話機と常時発着呼可
能とするためには、該携帯電話機が現在どこに居るか、
技術的にはどの携帯゛電話親装置と交信可能かをたえず
監視記憶している必要がある。この担務を担っているの
が携帯電話親装置と第1〜5種交換機加入者情報記憶部
(M E M)である。
位置登録には該携帯電話機のホームエリアからの距離的
大小の関係から次に述べる6つのケースに分類される。
1)ホームエリアにおける位置登録 ホームエリアにおいて携帯電話機に電源をオンした場合
、この登録動作が開始される。第11図(alはこの場
合の動作フローを示している。以下第11図(alを用
いて説明する。同図において携帯電話機PID、の電源
スィッチがオンされるとボームエリアにある携帯電話親
装置SID+の下り制御CHを捕捉し、P I DIか
ら上り制41CHを用いて、位置登録要求信号を送信す
る。携帯電話親装置SrD、ではこれを受信し自記憶部
へ記憶すると共に、第1種交換機KTC−1−1宛PI
D+の位置登録要求信号゛を送出する。これを受信した
KTCi−1の加入者情報記憶部ではこの構成の一部で
ある位置登録記憶部にPID、がホームエリアの携帯電
話親装置SID、に位置登録されていることを記憶する
。これが完了すると該携帯電話親装置宛位置登録完了信
号を送出する。この信号を受信したSID、は信号内の
PID、を照合し、該携帯電話機PIDI宛位置全位置
登録完了信号する。これを受信したPID、は信号内容
を検査しSID、を記憶する。
以上の動作フローによりホームエリアにおける位置登録
は完了する。
ii)第1種ロームエリアにおける位置登録次に第1種
ロームエリアにおける位置登録の動作フローを第11図
(b)を用いて説明する。同図において携帯電話機PI
D、の電源をオンすると、前述と同様に対向する携帯電
話親装置5IDzに対し位置登録要求信号を送出する。
これを受信した5ID2でPID+信号を検査した所S
 I Dr+と対向する携帯電話機(P I Dz)で
はなくロームエリアの第3者の携帯電話機であることを
認識し、自記憶部にPID、を記憶すると共にKTC−
I−1宛位置登録要求信号を送出する。これを受信した
KTC−I−1のM E Mでは位置登録を5IDIか
ら5ID2に変更して記憶すると共に5IDZ宛完了信
号を送出する。以下の動作は第11図(alと全く同様
に進行し、PID、の5IDzにおける位置登録が完了
する。
次に携帯電話機PID、を電源スイツチオンの状態に保
ちながら歩行を続は第1種ロームエリア内で移動したと
きの位置登録動作を第11図(C)を用いて説明する。
同図において携帯電話機PID。
は5rD2からの下り制御CHと捕捉しているが歩行に
伴い、入力電界値が低下し、遂には一定の基準値を割り
込むに至る。するとPrD、では雑音レベル検出器(第
4図(al参照)の情報に基づいて別の制御チャネル捕
捉のための探索を開始する。
その結果、携帯電話親装置5IDzから送信されている
下り制御CIの入力電界値が一定の基準を満足すること
を見出し自記憶部に位置登録として記憶している5rD
2に変え5ID3に書き換える。またS I D3に対
し位置登録要求信号を送出する。この信号を受信した携
帯電話親装置5TDffでは該P I D3を記憶する
と共にKTC−I−1に対し位置登録要求信号を送付す
る。以下の動作は第11図(b)と同様である。
1ii)第2種ロームエリアにおける位置登録第11図
(d)を用いて動作フローを説明する。同図において携
帯電話機PID、の電源オンからKTC−I−2への信
号受信までの動作は前述の第11図(b)と全く同一で
ある。さてKTC−I−2では位置登録信号内容を検査
した所、該PIDI はKTC−I−2の管理している
携帯電話機ではないことを認識し、自位置登録記憶部に
記憶すると共にPID、を管理しているKTC−11−
1に対し位置登録要求信号を送出する。これを受信した
KTC−11−1のMEMでは信号内容を検査の上白位
置登録記憶部へ記憶の上、PID、を管理しているKT
C−I−1に対し、PIDIがKTC−1−2の管理す
る5ID4に位置登録されていることを記憶するよう要
請する。この信号を受信したKTC−1−1では信号内
容を検査し、自位置登録記憶部へ記憶する共にKTC−
II−1に対し、位置登録が完了した事を報告する。こ
の信号を受信したKTC−11−1では自位置登録に記
憶の記憶内容を照合した上、KTC−I−2宛位置登録
完了信号を送出する。以下の動作は第11図(C)と全
く同様なプロセスをたどりPID、の5ID4への位置
登録が完了する。
iv)第3種ロームエリアにおける位置登録第11図(
114)を用いて動作フローを説明する。同図における
位置登録動作フローのうちPID、電源スイツチオンか
らKTC−n−3への信号送信までの動作は第11図(
dlと全く同一である。
さてKTC−11−3へ送られて来た位置登録要求信号
はKTC−n−3のMEMで検査され記憶される。また
検査の結果、該PID、は該KTC−■−3の管理して
いる携帯電話機ではない事が判明するので上位の交換機
であるKTC−III−1に対し位置登録要求信号を送
出する。この信号を受信したKTC−II[−1では該
PrD、は自己の交換機で管理していることを認識し、
自M E Mへ記憶する。また、KTC−n−1に対し
位置登録要求信号を送出する。以下の動作は第11図(
dlと全く同様なプロセスをたどりPID、の5IDS
への位置登録が完了する。
■)第4種ロームエリアにおける位置登録第11図(f
lはこの場合の動作フローを示す。同図と第11図(e
)との相異は第4種交換機が介在する点だけで他の動作
は第11図(e)と全く同一である。
vi)第5種ロームエリアにおける位置登録第11図(
glはこの場合の動作フローを示す。同図と第11図(
f)との相異は第5種交換機が介在するだけで他の動作
は第11図(f)と全く同一である。
なお、以上の説明の中で第11図(Q)におけるKTC
−n−3,第11図(f)におけるKTC−If−4お
よびKTC−I[I−4,第11図(glにおけるKT
C−11−5,KTC−1−5,およびKTC−rV−
5のそれぞれに装備されているMEMに位置登録を要求
して来たPIDI の位置登録情報を記憶することは必
ずしも必要ではなく、省略しても本発明の効果に何ら支
障を与えるものではない。しかしながら、−見冗長のよ
うにも見えるこれらの交換機で位置登録情報を記憶する
ことにより、PID。
がロームエリアに居るとき、同一種類のロームエリアか
ら着呼があったとき、該ロームエリアを管理する交換機
のMEMを検索するだけで、上位の交換機に間合わせる
ことなく両者の通話路が設定出来る等メリットを生ずる
ことになる。従って、MEMの経済性が増加している現
状を考えると、位置登録に関与した全交換機のM E 
Mで登録情報を記憶するのが合理的と考えられる。
最後に位置登録の解除(変更)するときの動作フローに
ついて1例として第5種ロームエリアにおける位置登録
をしていたPIDIがホームエリアに位置登録の変更を
行うときの動作フローについて以下説明する。
vH)第5種ロームエリアにおいて位置登録していたP
IDIがホームエリアに位置登録を変更するときの動作 実際問題としてこのようなケースが生ずるのは東京に住
んでいる人が携帯電話機を携行して北海道へ旅行し、施
行中各地で携帯電話機を使用し帰途は電源をオフにし東
京へ持ち帰り、翌日自宅で該携帯電話機の電源スィッチ
をオンにした場合に該当する。
この場合再度東京のホームエリアで位置登録することと
なるが、この動作フローは以下のようになる。それはあ
たかも第11図(幻に示す第5種ロームエリアにおける
位置登録動作フローと全く逆の7o−となる。即ち、S
 ID+ 、KTC−n−5(n=L 2.3+ 4.
5) 、  KTC−n−1(n=1、2.3.4.5
)のMEMにはすべてP I DIの位置登録はSID
、・にされているのを変更(消去)する動作となる。フ
まりSrD、の記憶部にはPID、は第5種ロームエリ
アのPID?に位置登録されているのをホームエリアに
変更すると共に、KTC−I−1に対しPIDIから5
IDIに位置登録を要求していることを連絡する。KT
C−r−1ではMEMを検索し自MEMを変更すると共
にKTC−II−1に対し位置登録の変更(消去)を要
求する。この信号を受信したKTC−n−1では自ME
MのPID、にかかわる位置登録情報を消去し、またK
TC−111−1に対し位置登録の変更(消去)を要求
する。以下上述したSID、。
KTC−1−1以外の交換機のM E MからPID。
の位置登録情報がすべて消去されることになる。
以上の説明で携帯電話機の位置登録動作が明らかになっ
たが、このように本発明による携帯電話方式においては
必ず携帯電話機の位置登録は実行されることになる。
以下本発明の主要な動作である携帯電話機への発着呼に
つき詳細に説明する。
本方式は、後述するように一辺25mの正方形内に1個
の割合で携帯電話親装置が設置され、人口密度の高い都
市部で使用されることになるので、周波数の有効利用と
共に電波干渉には十分な配慮がなされている。まず、携
帯電話機PID、よりの発呼動作について説明する。P
ID、の電源をオンにすると、前述のように最寄りの携
帯電話親装置から送出されている下り制御チャネル(実
はこれは通話チャネルも兼ねている)を捕捉する。
この制御チャネルに流れている信号には送出している親
装置の識別信号である5ID2が含まれており、これを
受信したPMD、は自己の対向する親装置の5rDzを
携帯電話機内のロームエリア通話情報記憶部(第4図(
a))に記憶する。この動作と共に前述したように自己
のPID、信号を対向する親装置へ送出するため上り制
御チャネルを用いる。
以下の動作は前述した通りで位置登録は完了する。次に
発呼動作について説明する。PIDIをオフフック(発
呼開始)の状態にすると、この場合、PID、情報に発
呼識別信号を加えて発呼信号が第4図(b)の制御部2
−3から送信部2−1を経て制御チャネルにより親装置
5ID2の受信部1−2へ送られる。これにより、親装
置5IDzの受信部1−2の出力側では、マイクロコン
ピュータ等により構成される制御部1−3がその携帯電
話1PID、に対応するように定められている確認信号
(TD倍信号を検出し、発呼動作を開始する。このシー
ケンスは第7図(a)に示されている。
すなわち、親装置5ID2では現在使用されていない通
話チャネルを見つけ、シンセサイザ発振器1−4を用い
て所定の通話チャネルへ切り換えると共にこの通話チャ
ネルへ切替えるように携帯電話機PID、へ指示する。
PIDIでは親装置5IDzの指示によりマイクロコン
ピュータ等により構成される制御部2−3を用いてシン
セサイザ発振器2−7を制御し指定通話チャネルへ切替
え、親装置5ID2へCH切替完了信号を送出する。そ
こで、双方で空きチャネルを確認し、また干渉妨害がな
いか否かをチェックした後、通話可能と判断したならば
、携帯電話1PID、の制御2−3は送受話器2−4を
受信部2−2と送信部2−1に接続し、親装置5IDz
の制御部1−3はハイブリッドHの局線側に配置される
加入者線インターフェイス回路1−8により局線に対す
る直流ループを閉塞する。また、親装置の制御部1−3
は局線と送信部1−5問および受信部1−2と局線間を
接続する。このとき、PrD、にはダイヤルトーンが聞
こえ、使用者がダイヤル操作を゛することにより、親装
置5ID2と局線を経て第1種交換機へダイヤルパルス
(PB倍信号が送られる。以下第7図(a)のシーケン
スに従って、通話が開始される。
以上の動作に用いられた制御チャネルと通話チャネルと
は機能上の区別であり、無線チャネルとしてみれば同一
のものをアナログ変調方式の場合は周波数帯域別、ディ
ジタル変調方式の場合には多種変換して使用しているこ
とになる。以下これらを図により説明する。
第4図(C1はアナログ変調方式の場合を示しており、
音声信号は0.3〜3.0ktlz内に含まれている。
一方、制御信号は音声信号より低いか又は高い周波数が
使用される(同図は搬送波を示しており制御信号で変調
して使用されている)。これらはp波器で必要な部分を
とり出して使用されるため混信することはない。第4図
(d)はディジタル変調方式の場合の変調部を示してお
り、音声信号はディジクル符号化回路を用いその後制御
信号(ディジタル信号)とは多重変換回路を用いて多重
変換され送信機へ加えられる。受信機で受信後には、第
4図(dlと全く逆の操作を加えれば、音声又は制御信
号が別々にとり出される。
なお、携帯電話親装置から送信される下り制御チャネル
は周辺で使用されている制御又は通話チャネルの使用状
態をみて未使用のチャネルを選択して使用される。これ
は、第4図(b)には図示されていないが、あるチャネ
ルの電波を発射すると電波干渉の有無を検出可能な回路
(公知の技術である)が具備されており、この検出回路
の指示に従って干渉妨害の発生しないチャネルを常時記
憶しておき使用するからである。。
以上の説明は、携帯電話機が対向する無線機を携帯電話
親装置と仮定したが、これは何もこれに限る必要はない
。即ち、広域通信モードの携帯電話方式では対向する無
線機が携帯電話機広域通信筒n種無線基地局となるが、
この場合には前記携帯電話親装置の送信部および制御部
と同一の動作を該無線基地局が行い、該携帯電話機の近
くにある周辺受信局が携帯電話親装置の受信部と同一の
動作を行い同局での受信信号を該無線基地局へ伝送する
からである。
さらに、広域通信モードにおいても電波干渉対策は、す
でに述べた携帯電話親装置におけるのと同様実施可能で
ある。
また、本発明の同一無線チャネルを制御信号(制御チャ
ネル)と音声信号(音声チャネル)とを共通使用するこ
とにより、次のような動作も可能となる。
■携帯電話機が通話中に場所的移動により、通信してい
た携帯電話親装置との相対距離が大きくなり、品質劣化
が生じた場合、近くに別の携帯電話親装置が存在すれば
、通話を切断することなく前者より後者の親装置に通信
相手を切り換える。このとき、制御信号は新しい通話チ
ャネルの設定を行う機能を果たし通話チャネルの円滑な
切換えを実用させる。
■通話中に携帯電話機と親装置間データ信号を通話信号
に悪影響なく送受信可能である。例えば、携帯電話機に
別の人から着呼があった場合発呼者の電話番号表示を行
うことが可能であるし、携帯電話機側から通話中に数字
情報を通話相手方或いはKTC−I等に送信可能である
携帯電話機には待受中(電源オンの状態)のとき同報通
信モードにすることにより、下り制御チャネルに含まれ
ている同報通信情報、例えば時刻。
行政区割上の位置、天気予報さらには行政当局より発出
される緊急情報等が可能である。
回報モードに流されている情報として、例えば次の種類
がある。
■携帯電話親装置よりの同報情報−・CH番号。
SID番号(行政区割情報) ■第1種交換機よりの同報情報−−−−一時刻情報。
電話番号案内8行政上の情報 ■第2種交換機よりの回報情報−・−その地方の催物案
内、天気予報1行政上の 緊急情報 ■第3種交換機〜第5種交換機・−・−行政上の緊急情
報 携帯電話機を操作して同報情報を得るには次のように行
う。即ち、第4図(a)において、同報通信受信モード
とするには、例えはダイヤル操作を次のようにすれば上
記■〜■の情報を得ることが可能になる。
#600−・−・・・携帯電話親装置よりの同報通信情
報、但しコードレスモードの 携帯電話方式の状態に限る。
#6XY−・−−一−−携帯電話機広域呼出し第n種無
線基地局(n=1.4.5)から送 出される同報通信用制御チャネ ルにより、第1種〜第5種交換 機から発出される同報通信情報 CX=0.1.2.−、9 )  (Y=1.2.・−
19〕また、第n種交換機から発出された緊急情報は待
受中の携帯電話機に対し強制的に受信させられることが
ある。緊急情報は行政当局より発出され、これが第5図
fan、 (bl又は(C)に示すKTC−1−KTC
−Vへ入力されるEMIとして表わされている。この場
合、緊急情報の内容により地域の狭い場合には第1種交
換機より、通報すべき内容が広域になるに従い第2〜第
5種交換機と順に上位の交換機から情報が発出され、配
下の交換機の中継を経て、携帯電話機に送達される。無
線区間の送達方法は、携帯電話機の使用モードにより、
コードレス電話モード、広域呼出しモードのいずれかに
なることは云うまでもない。また、緊急情報は携帯電話
機が通話中もしくは、同報通信モードで他の情報を受信
中であっても強制的に割り込みが可能である。これは技
術的には容易であり、該携帯電話機が通信中又は回報情
報受信中であればKTC−1ではこの状態を把握してい
るから、通話を断又はレベルをおとし、通話チャネルに
該緊急情報を挿入する。さらに、着呼待受中(電源オン
)の場合位置登録をしている第1種交換機から通常の着
呼と同様に着呼信号を携帯電話機宛送出し、応答した場
合緊急情報を送出するようにすることでそれぞれ可能で
ある。
しかも、この位置登録の場所的確度はコードレス電話モ
ードの場合25mと極めて正確なものである。従って保
険の外交員、セールスマン等の現在位置を営業所等にあ
る電光掲示等で監視しようと思えば、これらの人々に携
帯電話機を持たせ、最寄りの第1種交換機(KTC−■
)より位置登録情報をもらえば容易に可能となる。本発
明はこのように通信以外へも広く応用分野を有するもの
である。
本発明による携帯電話方式の位置登録が威力を発揮する
には携帯電話機が待機状H(電源オン)であることが前
提である。最近IC回路や高周波回路の低消費電力化が
進みつつある現状を考えるとこの意味から携帯電話機は
一度ホームエリアを離れたら必ず電源オンの状態に保つ
ことが望ましい。もしロームエリアに居るすべての携帯
電話機でこのような条件が満たされるのならば下記のよ
うな新しいサービス方式が出現可能となる。
■津波5台風等緊急時の通信が個人別に実施可能となる
■重要人物(V I P)に対し何らかの原因で位置登
録がなされていなくても広域呼出モード(衛星を用いた
)により呼出可能となる。
■セールスマン8医者等に対し指定された市町村へ到着
した時連絡をとりたい通信が可能となる。逆にあるエリ
アから離れた場合、自動的に事務所、営業所等ホームエ
リアの人に位置登録変更の情報を伝達可能である。
■定時サービス、即ち毎日一定の時刻に市況情報登録を
流すサービスが全国を移動中の人々に対し実施可能とな
る。
■携帯電話機からの緊急通信が効果的に実施可能である
以下これらの利用法を具体例をあげて詳細に説明する。
■携帯電話機所有者からの緊急通信 携帯電話機所有者が自宅又は道路上等任意の場所で気分
が悪くなり急病と判断される時はあらかじめ具備されて
いる携帯電話機の緊急通信用の発信ボタン又は緊急通信
として例えば119をダイヤルする事に決めておけば、
これを受信した教急医療センターではKTC−Iより該
携帯電話機の現在位置情報を転送してもらい現場に教急
車を直行させることが出来る。これは現在老人用に「救
急ペンダント」なるものが与えられ救急の場合自宅など
でペンダントを引っ張ることでペンダント内に装備され
た無線機からSOS電波が発射し、これを受信した信号
が救急医療センターに送られ教急車がかけつけるシステ
ムが実用されているが、本発明はこれを高機能化し全国
規模にサービスエリアを広げたものに相等する。同様に
自分の居る場所が火事の場合も緊急通報として例えば1
19をダイヤルし[火事」と云うだけで(これも必ずし
も云う必要はなくダイヤル信号の様なものでもよい)、
現用のシステムのように精神が動揺しているときに地名
、地番や付近の建物の様子などを詳しく説明する必要は
ない。消防センターでは発呼者の位置登録場所を電光表
示板の上に表示可能となっており直ちに火災現場へ出動
可能となる。
また犯罪や交通事故現場からの現場からの通報も携帯電
話機から例えば110とダイヤルすることにより、パト
カー指令センターでは該携帯電話機の現在位置が明確に
認識可能であり、効果的な活動が実施可能となる。
■痴呆老人等の現在位置検出 我が国の人口が高齢化し、老人の占める大きさが大きく
なりつつある現在、痴呆(ボケ)老人の増加が社会問題
化されつつある。なかでも家人の監視から離れ道路や公
園等を昼夜となくみだりに歩き回るボケ老人は世間の迷
惑になり又交通事故にあう確率も多くこの老人を探した
づねで歩く家人の精神的負担も大きいものである。本発
明の携帯電話方式はこの場合にも大きな福音を提供する
即ち、痴呆老人に携帯電話8!(電源オン)を持たせて
お(と万一屋外へ一人で出・て町の内を歩きまわっても
、KTCIへ該携帯電話機の現在位置を間合わせること
により発見が非常に容易になる。同様に広い遊園地など
に行ったときも子供に携帯電話機を持たせておくと万一
迷子になっても発見が容易である。
なお、以上の本章の説明で用いた第n種交換機の加入者
情報記憶部は記憶容量が十分であって常時新しい情報を
記憶部としたが、記憶容量が飽和状態になる場合或いは
故障によりPIDからの位置登録が行われない場合があ
る。この場合、以下の優先順位で別の交換機が位置情報
を記憶することにより本発明の効果に及ぼす悪影響を除
去出来る。即ちロームエリアを管理する第n種交換機の
’VI E Mが障害になった場合第n+1種交換機が
記憶を代行する。もし上位の交換機も障害等で記憶不可
能であれば更に上位の交換機へと最後は第5種交換機の
MEMへの記憶を試みる。万−第5種交換機のMEMも
記憶不可能のときは、ホームエリアの携帯電話親装置又
は固定電話i(S I D、)に位置登録を実行する。
このような状態のとき着呼があれば伝送路を通ってST
D、へ現在位置を間合わせてから実際に携帯電話機が居
るエリアを管理している交換機から呼出すことになるの
で制御信号はかなり迂回することになるが通話には支障
なく実行される。
さて、以上の説明で第n種交換機(n=1+2+3.4
および5)に設備されている加入者情報記憶部は如何に
重要な役割を果たすかが明らかになった。そごで以下こ
の記憶部を使用するトラヒックや所要メモリ量について
計算を行い、この中で分散方式が従来方式の集中方式よ
り優れている点を説明する。
3、5.2−5 (位置登録トラヒック及び所要メモリ
量〕本発明における携帯電話機は全国各地任意の場所へ
携行し、そこから任意の場所の電話との発着呼を行うこ
ととなるが、携帯電話機の移動に伴う現在位置登録は通
話の常時可能性を確保することから常時実行する必要が
ある。また、これを実行しても従来の技術よりはるかに
効率的でかつ経済的で使用者の習性に従った合理性の高
い方法であることを以下詳細に説明する。
まず説明の大筋を述べると、我国における携帯電話機の
使用者は(これは我国国民一般と表現しなおしてもよい
が)各個人の住宅、又は勤務先等でほとんどの時間を消
費しており、外出する時間は相対的に少なく、かつその
時間は各個人の常時居る場所を離れる距離が大きくなれ
ばなる程それに反比例してその頻度、専有時間等が激減
する点にある(詳細は後述する文献による)。
即ち、例えば事業所等で働くビジネスマンの場合、多く
の時間を自席(デスク)で使い、たとえ離席しても同−
事業内の会議室、別職場に立ち寄る程度であり、このと
き自己の携帯電話機を携行したとしても位置登録はPB
X又は第1種交換機の加入者情報記憶部の位置登録情報
の変更のみで終結する。また、これに必要な信号の授受
も、携帯電話機−親装置−PBX (又は第1種交換a
)で完遂され他に影響されることはない。
次にビジネスマンが所用で事業所外へ外出する場合を想
定すると、出張先は半日程度で自社へ戻れる場合が大半
であり、せいぜい日帰り出張程度である場合が多い。こ
れを本発明の交換機種別で云えば、同一市内(第2種交
換機支配エリア)及び同一県内(第3種交換機支配エリ
ア)で完結される場合が多いことであり、県外への出張
(第4種交換機支配エリア)さらには東京から北海道等
遠距離出張(第5種交換機支配エリア)の可能性は極め
て少ない。
以上の実態は何もビジネスマンのみではない。
例えば、家庭の主婦が外出することは日常生活で費やす
全時間に対してみればその比率は少なく外出しても買物
等近所で用足し出来る場合が大半であり、他の用件も同
一市内あるいは同一県内で完結する場合がほとんどであ
り、他府県に及ぶ外出は極めて少ないであろう。
さらに−家(−世帯)でレジャー等で外出する頻度は後
述するように極めて少ない。
以上の事情から、上位の交換機の加入者情報記憶部(位
置登録記憶部)を使用する頻度、従ってこれら登録に要
する信号伝送の頻度は、極めて少ないことが理解される
。従って我が国の国民性(これは世界各国の国民につい
ても言えることであるが)を考え、携帯電話機の携行に
伴う位置登録方法を本発明のように分散登録することが
最も使用者習性に合致したものと判断される。
この点が従来技術のように、全国一箇所に加入者情報を
集結して管理する場合と全く異なる本発明の特徴を表し
ているものと云える。
それでは以上のような一般国民日常行動を文献(全国旅
行動態調査報告書、総理府膿昭和57年10月)を参考
に詳述する。即ち、以下この報告書をもとに本発明の第
1種〜第5種の交換機の記憶部に携帯電話機所有者が登
録されるトラヒック量について算定する。
a)旅行の種類と旅行経験率、旅行回数について昭和5
5年9月から56年8月までの1年間に、国民の66.
0%が宿泊旅行を行っている。(表1)宿泊旅行の経験
率を旅行の種類別に見ると、純観光が45.9%、業務
旅行7.1%、帰省旅行13.8%、家事・私用のため
の旅行9.1%等となっている。純観光と兼観光を合わ
せると53.3%が宿泊旅行を行っている。
表1 旅行の種類別経験率と平均回数 宿泊旅行回数を見ると、平均1 、683回で、これを
旅行の種類別で見ると、純観光は0.821回で全体の
48.8%を占める。業務旅行はo、iso回、帰省旅
行は0.235回等となっており、純観光と兼観光を合
わせると1.030回となり、全体の61.2%となっ
ている。
次に国民1人当たりの年間延べ旅行日数は平均4.92
日である。
b)地区(ブロック)間の流動について旅行出発地側か
らブロック別に目的地をみると、表2のとおり、どのブ
ロックにおいても域内旅行の比率が高くなっている。
C)海外旅行について 昭和55年9月から56年8月までの1年間の国民1人
当たりの海外旅行の経験率は2.0%である。また海外
旅行の1人当たり年間平均旅行日数は8.6日である。
d)日JMり観光レクレーションについて昭和56年1
.2月と7,8月の各2ケ月間に行った冬季と夏季の日
帰り観光レクレーションについて調査した結果、世帯員
当たりの日帰り観光レクレーションについて見ると、「
冬季」の経験率は32.4%、「夏季」の経験率は43
.6%である。「夏季」が「冬季」を10ポイントはど
上回っている。1人当たりの日帰り観光レクレーション
平均回数は「冬季」で0.659回、[夏季」で0.9
56回である。
また日帰り観光レクレーションの目的地を、回答者が居
住している都道府県内外に分けて見ると、「冬季」、「
夏季」ともに居住都道府県内が60%を超えている。
(各交換機別位置登録トラヒック・メモリ容量の算定) a)第5種交m機 日本国民が外国旅行においても携帯電話を使用したいと
きは必ずこの交換機メモリに位置登録する。
トラヒック量は国民1人当たり、0.03回/年旅行し
、その平均日数(8,6日)より、国民1人当たり、1
年間に第5種交換機に位置登録及び消去を行う回数は、 0.03回×2日=0.06日回/人年トラヒック均一
ならば全国民(1,2億人)の80%(1億人)が携帯
電話機を所有したとしても、第5種交換機に必要とする
メモリ容量は即ち約50万人分あればよい事になる。
第5種交換機のメモリ容量としてその他第4種ロームエ
リア間の移動にともなう位置登録が必要である。それは
、例えば東京在住の使用者が北海道へ旅行する場合に該
当しており、これらの統計は第2表より次式で求められ
る。まず、位置登録を行う回数は、 即ち、一つの携帯電話機所有者は年間地域外旅行により
1.72回メモリに登録することを示している。
また、年間の旅行回数は0.66回で、地域外旅行で複
数の地域に及ぶ旅行は少ないと考えられるので、0.6
6 x 4.92 x O,509= 1.65日間メ
モリを使用することになる。
以上より外国および地域外旅行により第5種交換機に必
要な位置登録トラヒック量およびメモリ容量は1携帯型
話機当たり、年間次のようになる。
トラヒック量(0,03+0.86) X 2 =1.
78 (回)メモリ容量 0.17X1.65=1.8
2 (日)途中のブロックにおける位置登録があるが小
数と考えられるので、以上の計算では省略した。
b)第4種交換機 表2の例えば東京ブロック内又は東北ブロック内の如き
ブロック内流動と県外にわたる日帰り旅行による流動と
を加える必要がある。
位置登録回数については1携帯型話機1年当たり 1 、683回xo、491x 2 =1゜65回後者
については、計算の結果、同様に1.456日回である
これらの外に、第5種交換機への登録の都度第4種交換
機も同様動作することから、これを加えると、 トラヒック量 1.65+3.18+1.78=6.6
1 (回)同様に メモリ容量  3.19+1.82=5.01 (日)
即ち年間6.61回アクセスし、5.01日間メモリを
使用することになる。
C)第3種交換機等 第3種交換機〜第1種交換機に係る位置登録トラヒック
量およびメモリ量については携帯電話機使用者の使用習
性に大きく影響を受けるため正確な推定は困難である。
ただ、メモリ容量について云えば、第3種交換機は年間
20〜30日間程度、第2種交換機では50〜100日
間程度、第1種は常時365日使用するとしての設訂が
必要であろう。なお、以上の算定のflJIは前述の文
献(全国旅行動態調査報告書、総理前編昭和57年10
月)に記されているように昭和55年での測定結果であ
り、将来国民生活の様態の変化により若干の補正が必要
となろう。しかしながら、本発明の根拠を根本から覆す
ような大きな変化はないものと考える。
以上本発明の加入者情報記憶部を使用するトラヒックや
所要メモリ量のおおよその計算を行ったが、以上の機能
および動作と従来の技術で説明した集中記憶法(全国一
ケ所に加入者情報記憶部を設置する方式)を採用した場
合それに必要なトラヒックおよびメモリ量はどれ位にな
るであろうか、この概略を以下推定する。
■ トラヒック 以上i)〜iii )で説明したように、携帯電話機の
移動に伴うすべての位置登録2課金情報等をその都度全
国一箇所に設置された記憶部まで伝送しなければならな
いから、ぼう大な量に達する。特に、課金情報の伝送に
ついては、利用者の終話直後送信されることになるから
(さもなければメモリが必要になり集中配置の効果が発
揮されなくなる)、通話トラヒックの混雑している最繁
時に行われることになり、回線容量として、この分だけ
増加する必要が生じる。一方、本発明では、課金情報は
通話直後に送信する必要はなく1日または1週間あるい
は1箇月まとめてKTC−1へ送信すればよく、かつ夜
間の通話トラヒックの少ない時間帯を選択出来る等、メ
リットは大きい。
■ メモリ量 我が国全体を考えて、本発明の分散形加入者情報記憶部
の設置法と従来技術のように全国一箇所の集中設置法と
を比較すれば、集中設置の方がメモリ量は全体としては
少なくなることは明らかである。以下定量的な考察を行
う。記憶部を全国一箇所の集中設置法をとっても本発明
と同等のサービス性を発揮させるには、第1種交換機と
相当する電話局に加入者情報記憶部を設置する必要があ
る(例えば、課金情報の記憶のため)ので、本発明の第
2〜第5種交換機に要するメモリ量と集中配置の場合の
メモリ量の差はどれ位かと云う事になる。すると第5種
〜第4種交換機のメモリ量は極小であるから、第2〜第
3種交換機のメモリ量と集中配置のメモリ量との比較と
云う事になり、分散方式は集中n。
全国内にある第2および第3種交換機全メモリ量をそれ
ぞれM 2 、 M 3とした。実際のM z 、 M
 3の値は設計思想、すなわち、最繁時に対するマージ
ン技術にもよるが、上記の値は2〜3と推定される。
しかしながら、記憶装置に用いられるハードウェアの価
格は近年安価になりつつあり、本方式のデノリソトとし
てはそれ程大きいものではなく、むしろトラヒンク量の
優位性が絶大である。
3.5.3(PID(個人識別情報)について〕次に本
発明のPID(個人識別情報)の付与法について説明す
る。
PIDに含まれる情報としては、次の識別が可能なよう
に与えられる。
■ 特定の個人が他の個人と識別されること、(すなわ
ち、同一家族内においても同一のPIDは全くあり得な
い。) ■ 第1種ロームエリア、第2種ロームエリア5−−−
一−−第5種ロームエリアの識別が可能なこと(実はこ
れが本発明のPID付与法の最大の特徴である。) ■ それを所有する個人(携帯電話殿)のホームエリア
の位置即ち、本人の住所(居所)が明確になる精度であ
ること(但し、ここで云う明確な精度とは利用者がその
PIDを見て直ちに識別可能と云う事で已よなく、例え
ば、第1種交換機の加入者情報記憶部にその交換機を第
1種ロームエリアとするPtDと地名との対照表が蓄積
されていて、PfDからその人の住所情報を得たい場合
、容易にそのサービスが受けられる状態になっているこ
とを云う)、また、ホームエリアとして複数個登録した
い場合優先順位をつけること、 ■ ■の理由により該PrDの所属している総括局、中
心局、集中局、端局さらに区、町(番地)等まで識別可
能であること、 ■ ■の理由により、都道府県、市(区)や区。
町(番地)等まで識別可能であること、■ 将来を見込
み国別の識別も可能なこと、■ サービスクラス別に識
別可能なこと、■°盗難や所有者の了解なし第三者の使
用を防止するため暗証番号を付与可能なこと、 ■ サービスクラスとしては例えば次のクラスを識別し
可能とすること、 i)発呼又は着呼可能地域を限定すること、ii)発呼
又は着呼時分を限定すること、iii )発呼又は着呼
の一日のうちで使用可能時間を限定すること、 iv)会議電話等付加サービスの可否 v)ホームエリアに携帯電話機に対応する固定電話の有
無 vi)異常トラヒックのときクラス別回線接続を行うこ
と、 vii)他移動通信方式との重畳の可否、viii )
非電話(非音声)サービスの可否、iに)PIDの付与
法に特定の規則を有する複数のPIDを一斉に呼出すこ
とが可能なこと、本発明に適用するPID構成を説明す
る第1歩としてPIDの桁数について説明する。
我が国の場合人口が1412000万程度であるから、
この数を識別することが必要である。即ら、いわば国民
総背番号制を採用したとすると、xx−xxx−xxx
x (x=O,L 2.−−−9)と9桁で十分である
ことがわかる。しかしながら、PTDの識別として以上
述べた■〜■を満足させる必要があるから、9桁では不
十分である。そこで、次の各種ロームエリアに次の桁数
を割当てる。
第5種ロームエリア 即ち国別に3桁 ×××(国ID) 第4種ロームエリア 即ち都道府県別に2桁 ××(都道府県ID)第1種ロ
ームエリア 即ち市区(東京都の場合)郡に3指 x:<x(市ID) 第2種ロームエリア 即ち区、町又はこれと等価な地名(人口5万以下の市は
一部この中に含まれる)に3桁×××(町ID) 第1種ロームエリア 即ち番地、団地、アパート名に4桁 xxxx (加入者ID) 即ち全部で13桁必要となるがこの他、サービスクラス
やVIP識別さらにさらに暗証番号等に7桁必要として
、合計20桁、ビット数にして4ピッ1−X20=80
ビツトとなる。但し、国別の識別は当面必要ないであろ
う。また発呼者にはサービスクラスやVIP識別および
暗証番号などを発呼時にダイヤルする必要は原則として
必要ない。以上説明したPID付与法を図で示すと第6
図となる。
実際には使用者には出来るだけ少ない桁数のPTDを与
えることがサービス性向上のため必要であるから、導入
時の桁数は減少し、NTTの全国市外ダイヤル程度にな
るであろう。しかし、本発明の詳細な説明するため第6
図を基本にする。
さて、第6図に示したPID付与法は本発明の作用に大
きな影響を与える。この点を説明する。
本発明による携帯電話機所有者は全国どこからでも発呼
可能であるが、また全国どこに居てもどこからでも着呼
が可能である。着呼のとき本発明のPID付与法は効果
を発揮することになる。即ち、今東京都保谷市をホーム
エリアとするA氏が携帯電話機を携行し全国を旅行中で
あるとする。
他方A氏の友人3氏は凡用熊本に住んでおり、一般電詰
機からA氏へ発呼したいとする。以下、A氏が第1〜第
5種ロームエリアに居る場合の着呼の信号の流れをそれ
ぞれ説明する。
■ 第1種ロームエリアの場合 8氏はA氏のPID信号(第6図で暗証番号やサービス
クラスは省く)をダイヤルする。この場合A氏のPID
のすべて、即ち都道府県TD、市ID、町ID、加入者
IDすべてをダイヤルする必要がある。もし、8氏の電
話機がA氏と同一の第n種交換機の下に管理されている
場合、n−1ならば加入者IDのみのダイヤルn−2〃
 町ID+加入者IDのダイヤルn=3  〃 市ID
十加入者1[のダイヤルn−4〃  都道府県ID十市
ID十町ID+加入者IDのダイヤル で十分である。また、例えn=1で町IDや市IDをダ
イヤルしても交換機の方で判断するので誤接続や接続不
能とせず、所望の着呼動作を実施可能である。さて、8
氏の電話機を管理している第1種交換機では、PIDを
解読して東京都保谷市にあるKT(、−Iの管理する携
帯電話機であることを認識すると、発呼信号を8氏の電
話機を管理する上位の交換機へ順に送出し、ついに第5
種交換機加入者情報記憶部まで達する。
ここで、加入者情報記憶部を検索するが、A氏の第5種
ロームエリアでの位置登録はされていないので、階層を
一段落としA氏の携帯電話機を管理する第4種交換i 
(KTC−IV−1)へ着呼信号を転送する。第4種交
tA機においても加入者情報記憶部を検索するが、ここ
でもA氏の第4種ロームエリア位置登録はされていない
ので、第3種交換機(KT−111−1)へ着呼信号を
転送する。
このようにして、加入者情報記憶部を検索する。
以下第1種交換機(KTCI−1)までA氏のロームエ
リア位置登録はされていないことが判明するので、結局
通常の電話の着呼と同側第1種交換機(KTCI−1)
まで着呼信号が転送され、ここで、MEMを調査した結
果ホームエリアには居らず、ロームエリア5ID2に位
置登録さ朴ていることがわかり、5TD2宛A氏の着呼
信号が伝送される。SID!では、A氏の位置登録が自
携帯電話親装置5ID2にされているのをPID記憶部
を検索し、認識するのでPID、死者呼信号を送出する
。ここで、A氏がハングオフすれば、8氏と通話が開始
される。
■ 第2種ロームエリアの場合 この場合、8氏のダイヤル信号発信から、A氏の携帯電
話機を管理している第2種交換機(KTC−II−1)
までの動作は■と同じである。
さて、KTC−IT−1にA氏宛着呼信号が伝送されて
来ると、第2種交換機はMEM部を検索した結果、A氏
の位置登録がされており、ホームエリアを管理している
KTcL−r−tではなくKTC−I−2に居ることが
判明する。これにより、KTC−11−1は着呼信号を
KTC−■−2宛送信する。KTC−1−2では、ME
Mを検索し、自交換機の管理しているS[]:hにPI
D、が登録中であることを認識すると、着呼信号を5l
lIh宛送出する。以下の動作は■と同様である。
■ 第3種ロームエリア この場合8氏のダイヤル信号発信からA氏の携帯電話機
を管理している第3種交換機(KTC−[[−1)まで
の動作は■と同しである。
さて、KTC−m−1にA氏宛着呼信号が伝送されて来
ると、第3種交換機はMEM部を検索した結果、A氏の
位置登録がされており、ホームエリアを管理しているK
TC−n−1ではなくKTC−n−2に居ることが判明
すると、KTC−]]I−1は着呼信号をKTC−n−
2宛送信する。KTC−II−2では、MEMを検索し
、自交換機の管理している配下の交換機KTC−I−2
にPID、が登録中であることを認識すると、着呼信号
をKTC−■−2宛送出する。
これを受信したKTC−1−2ではMEMを検索し、5
IDhにA氏の位置登録がされているのを認識すると、
5IDz宛着呼信号を送出する。
以下の動作は■と同様である。
■ 第4種ロームエリア この場合8氏のダイヤル信号発信からA氏の携帯電話機
を管理している第4種交換機(KTC−IV−1)まで
の動作は■と同じである。
さて、KTC−TV−1にA氏宛着呼信号が伝送されて
来ると、第4種交換機はMEM部を検索した結果、A氏
の位置登録がされており、ホームエリアを管理している
KTC−II[−1ではなくKTC−111−2に居る
ことが判明すると、KTC−IV−1は着呼信号をKT
C−[−2宛送信する。KTC−9III−2では、M
 E Mを検索し、自交換機の  −管理している配下
の交換機KTC−4−3にPIDlが登録中であること
を認識すると、着呼信号をKTC−n−3宛送出する。
以下の動作は■と同様な動作を一つ上位の交換機から実
施したのと同一である。
■ 第5種ロームエリア この場合8氏のダイヤル信号発信からA氏の携帯電話機
を管理している第5種交換機(KTC−■)までの動作
は■と同じである。
さて、KTC−VにA氏宛着呼信号が伝送されて来ると
、第5種交換機はMEM部を検索した結果、A氏の位置
登録がされており、ホームエリアを管理しているKTC
−IV−1ではなく KTC−TV−2に居ることが判
明すると、KTC−Vは着呼信号をKTC−rV−2宛
送信する。KTC−IV−2では、MEMを検索し、自
交換機の管理している配下の交換機KTC−I[[−3
にPID、が登録中であることを認識すると、着呼信号
をKTC−I−3宛送出する。以下の動作は■と同様な
動作を一つ上位の交換機から実施したのと同一である。
本発明による携帯電話方式へのPID割当法を実施した
時の他の効用について説明する。
■ 群呼びの実施 同一県内、同一市内、同−回付等の人々を対象に行政当
局が行政上の情報を送りたいときは、第6図に示すよう
に必要な人々を含むIDについて(例えば町ID以後)
−斉呼出しを実施すればよい。或いは更に細分し特定の
規則で割当られたPIDだけ呼出すことも可能である。
■ 道案内サービス 別に説明するようにPIDが地名に対応しているからP
IDを知るだけでおおよその地名を判断可能になる。
■ 郵便番号を都道府県ID、市ID等の代用すること
、 本発明による携帯電話方式におけるPIDは都道府県I
D、市ID、町ID及び加入者rDとそれぞれ分類され
て与えられているから、発呼者が相手の携帯電話番号と
して住所の郵便番号と町IDおよび加入者IDLか分か
らない場合でも発呼可能である。この場合発呼を受けた
第1種交換機では自己の有する郵便番号と地域ID対照
表を用いて〒602と町ID(例えば123)加入者番
号(例えば1234)Lか覚えていないときは自己の所
有する携帯電話機より例えば#0−602−123−1
234とダイヤルすれば相手と通話可能である。この場
合発呼を受けた第1種交換機では自己の有する郵便番号
と地域ID対照表を用いて〒602は京都府京都市上京
区と判断し京都府のID(例えば555)、都市のID
(例えば45)に変換するからである。
さらに本発明による携帯電話方式においては通話相手方
の電話番号を必ずしも覚えておく必要はない。即ち、相
手の住所・氏名を知っておれば(これも必ずしも正確で
なくてもよい)KTC−1の番号案内のAT (人工知
能)を使った推論の結果より正確な番号を教えてくれる
例えば「キョートシ カミギョーク シモタチウリ オ
オミャ アガルタナ力チョウ202バンチノセハジメ」
と音声ダイヤルすれば、「ソノカタハ xxx−xx−
xxx−xxxxデス。
ツウワヲキボウシマスカ」と答えが返ってくるから通話
したければ例えば#1、したくなければ*2とダイヤル
することにより所望の目的を達することが可能である。
これは、都道府県fD、市ID、町ID、加入者IDと
それぞれ分離されている結果AIを用いた推定が容易に
行われることによる。
3、5.4 C都市部においでは倣弱な携帯電話機送信
電力を使用しても全地域で通話可能となし得る根拠と実
施例〕 我が国の今後の移動体通信の展望については資料〔電波
利用の長期展望(電波技術審議会用(財)電波振興会発
行 昭59年7月〕によると、今後−面移動通信の重要
性が増し、その量的拡大と質的向上に対する要求が高ま
ってくると予セされるが、電波の利用なくしては移動通
信サービスはありえないことから、今後とも引続いて移
動通信需要に対して極力所要電波の確保を図っていく必
要があると書かれている。
各種システムの統合化、電波の有効利用技術の開発、移
動通信用の新しい周波数の開拓等、移動通信加入者収容
能力を高める施策をとっていくことが必要である。
0本質的に動き回る移動体(人5列車、船、航空機等)
との通信 ■ 利便性向上のため、電波を利用して有線部分をコー
ドレス化した通信 を行う場合がある。
将来、多くのニーズが見込め、かつ、比較的広い周波数
帯域を必要とすると考えられる主要サービスについて西
暦2000年頃の需要を推定すると下記程度となろう。
■ 自動車電話   450万(車両の10%)首都圏
115万(全国の25%) ■ 携帯電話    120万(人口の1%)首都圏3
0万(全国の25%) ■ 列車電話    0.1万 ■ 船舶電話     5万(5トン以上の船舶)■ 
海事衛星通信  10万 ■ 航空機電話   0.1万 ■ コードレス電話 700万(電話機の10%)首都
圏175万(全国の25%) ■ ポケットベル  600万(人口の5%)首都圏1
50万(全国の25%) 警察、防災、消防等  60万 防災相互無線   60万 各種業務用    480万(人口の4%)首都圏12
0万(全国の25%) パーソナル無線600万(人口の5%)首都圏150万
(全国の25%) 漁業無線     40万 上記のように我が国の移動体通信とりわけ陸上移動無線
電話は大きな発展が期待されている。
本発明は以上の移動体通信のうち携帯電話に関するもの
であり、これは上記■〜■を全て包含したシステムを意
味する。第5図(blおよび(C1に本発明による全国
携帯電話網構成を示す。
3、5.5 (本発明の実施例として東京23区内にお
1する携帯電話方式の構成〕 本発明の適用を都市部に適用した場合を詳細に説明する
。第5図(b)は本発明を東京23区内に実施した携帯
電話方式のシステム構成を示す。順序として、まず、本
発明が本格的に導入される時期である西暦2000年(
昭和75年)における本発明の構成及び作用を説明し、
その後西暦2000年迄の本発明の部分導入時期におけ
る構成及び作用を説明する。
前者はいわば本発明による究極的な携帯電話方式構築後
の状態を表し、後者はこれに反し、現在使用されている
コードレス電話、自動車電話、ポケットベル等各種移動
通信方式と共存の状態で順次導入されるため、本発明の
目的を達成するには、これら他方式の共用が必要となる
。従って本発明の構成は若干前者の究極形態における構
成と異なっており、方式を構成するハードウェア及びソ
フトウェアも若干相違している。しかしながら、上記の
部分的導入の段階においても本発明の効果は十分発揮さ
れる。
3、5.6 C全国ネット完成時の本発明による携帯電
話方式の構成] 本発明による携帯電話方式は今後構築が開始され西暦2
000年頃にほぼ完成されるものとすると、方式の構成
は第5図(a)及び第5図(blに示すようになる。即
ち、第5図(alにおいて、第1種交換機KTC−1−
1は携帯電話機1(PID、、)が収容されている交換
機とする。KTC−I −1には他の多くの携帯電話機
(2,3)や携帯電話親装置(1,2゜3)および固定
電話i(1,2,3)が収容されている他、図に示され
ていない一般電話機も多数収容されている。(1〜30
円形は一つの親装置からの通信可能エリアを示す。)ま
た、図中の携帯電話親装置4は家屋1,2.3にある親
装置と電気的特性は同一であるが、設置場所が屋外の電
柱上、あるいは公園等の照明用の柱上等に設置され、K
TC−1−1とは伝送路で結ばれている。4は、携帯電
話所有者が道路上或いは公園等広場で使用するときに用
いられ各所に設置されているので携帯電話所有者は任意
の場所で発着呼可能である。゛第5図(alOl右下の
5は大規模建築物を表しており、破線で示す円形は、一
つの携帯電話親装置から通信可能なサービスエリアを表
しており、建物内に多数設置されているので任意の場所
から携帯電話機による発着呼が可能となっている。これ
らの携帯電話機、同親装置等はKTC−I −1あるい
はKTC−1−2に収容されている。KTC−T −1
あるいはKTC−I−2のM E Mは加入者情報記憶
部を示している。KTC−1−1およびKTC−1〜2
あるいは図示していない他の第1種交換機(市内電話局
)等は図示のように上位の第2種交換機(KTC−I[
−1)に接続されている。また、第2種交換機はさらに
上位の第3種交換機(KTC−In−1)と、第3種交
換機はさらに上位の第4種交換機(KTC−IV−1)
と、また第4種交換機は最上位の第5種交換(KTC−
V)と図示のごとく接続されており、さらに携帯電話機
呼出し専用に衛星の使用も可能な構成となっており、こ
れらで日木全国津々浦々まで携帯電話網が構築されてい
る。また、各陰面の交換機に付属しているMEMは加入
者情報記憶部を示している。
本発明による携帯電話機を、例えば東京23区内の任意
の地域から発着呼するには携帯電話親装置として100
万個程度必要となるが、これは後で詳述するように十分
実現可能な数値である。従って、西暦2000年頃には
携帯電話機所有者は日本全国に所在する都市部において
は、いつでも、どこからでも、どこへでも通話可能な状
態になっているといえる。農山村部においても人家のあ
る地域ではほぼ同様な状態となる。
上記の状態は携帯電話機所有者が建物内とか道路上歩行
中とかの場合を想定した。以下自動車や船舶あるいは鉄
道、航空機に搭乗中の発着呼動作について説明する。ま
た、携帯電話機所有者地下道や地下駐車場等電波の伝播
特性の悪い場所に居る場合にもてきようされる網構成お
よび方式について説明する。
この場合の説明を第5図(blを用いて行う。同図にお
いてKTC−I、MEM等の記号の意味は第5図(al
と同様であるので省略し、第5図(a)と異なる部分に
ついて説明する。
まず、携帯電話機所有者が携帯電話機を動作中(電源オ
ン)のままで自動車に乗り込んだとする。
携帯電話機所有者は、この場合西暦2000年になって
も後述する自動車電話モードで発着呼する必要があるが
、誤っであるいは故意に自動車電話モードに切り換えな
いでおいたとした場合の動作を以下に説明する。この場
合において、道路側の電柱上にある最寄りの携帯電話親
装置から発射される下り制御CHは車内においても該携
帯電話機で十分可能である。しかしながら、自動車が走
行を開始すると、道路側にある携帯電話機と該携帯電話
機の相対距離は急速に大きくなり、遂には受信不能とな
る。しかしこの時、別の携帯電話親装置が自動車の近く
にあり、この親装置からの下り制御CHは該携帯電話機
で捕捉するのに十分な受信入力電界値を示すはずである
。それ故に、i親装置からの下り制7I CHに含まれ
ているSIDや通話CHとして空いているCH番号等該
携帯電話機に具備されているロームエリア通話情報記憶
部に記憶しようと試みるが、自動車の移動速度が速いの
で以上のプロセスが完了しない間に自動車は他の携帯電
話親装置のある近くにまで場所を移動し、既に下り制御
CHを捕捉していた携帯電話親装置とは電界低下のため
交信不能に陥ってしまうことになる。具体的に云えば、
自動車の車速を毎時36klI+とすると、毎秒10m
の速度となり一方携帯電話1!装置が道路側25m毎に
設置されていると仮定すると2.5秒毎に新しい携帯電
話親装置の発する下り制御CHを該携帯電話機が捕捉せ
ねばならないこととなる。(車速が早いと困難は増加す
る)このような状態においては、例えある親装置と該携
帯電話機との間で発着呼の設定に成功しても通話が開始
された後2.5秒毎に通話チャネルの切替を行わねばな
らなくなりシステムとしての動作に無効な部分が増加す
る上、通話ヂャネルの通話品質上からも各種雑音の増加
があり好ましいことではない。従って、本発明の携帯電
話機には第4図ta+に示す雑音レベル検出器の動作に
よりある一定周期以上の電界変動(雑音レベル変動)が
発生していることを、制御部に知らせ、これを受けた制
御部は携帯電話親装置から発射される電波を受信せず、
第5図(b)に示される携帯電話機広域呼出し第4種無
線基地局(KRC−IV)から発射される下り制御CH
を捕捉するよう受信用周波数シンセサイザの発振周波数
を制御する。また、携帯電話親装置に対し、広帯域呼出
しモード(第4種)で自携帯電話機を呼出すことをKT
C−1へ伝えるよう要求する。これを受けたKTC−1
では該携帯電話機が自動車に搭乗していると判断し、K
TC−1と同一地域を管理している自動車電話交換局M
TC(第5図(bl参照)に対し、KRC−IVより下
り制御チャネルを用いて該携帯電話機PID。
を呼出すよう要求する。実際には、この要求信号はKT
C−T→KTC−II→KTC−11[→KTC−IV
−MTCと各陰面の交換機を経て伝送される。
KRC−4’はNTTのボケソトヘルサービスのごとく
半径3〜5 kmの円内をサービスエリアとするに十分
な送信電力を有するので、該携帯電話機は入力電界変動
の急激な変動なしで、KRC−■の下り制御CHを良好
に受信可能となる。
この状態で着呼があれば、KRC−IVから該携帯電話
機のPID+を呼んでくるので、第4図(a)の呼出し
ベル部を鳴動させることが出来る。この鳴動を聞いた携
帯電話機使用者は後述するように自動車電話の一部機能
を使用することにより応答が可能である。
以上の説明は、自動車として少人数が乗車足囲の1乗用
車を例にとったが、乗り合いハスや観光バスのように多
人数乗車の車においては、多数の利用者がそれぞれ携帯
電話機を携帯しているため、自動車電話モードで使用不
可能な場合でも以上と同様な呼出しモードの動作で着呼
が可能になる。
同様に船舶や航空機あるいは列車等に搭乗し、多人数の
人が同乗している場合携帯電話機は船舶電話モー、ドに
なっており、このときも携帯電話機広域呼出し第4種無
線基地局KRC−IVの電波を用いて着呼が可能となる
。なお、これらの移動体からの発呼は後述するような重
畳技術により可能であることは云うまでもない。
さらに、携帯電話機所有者が地下駐車場等携帯電話親装
置からの電波が受信困難な状況のときには、携帯電話機
は第4図(a)の雑音レベル検出器からの信号で携帯電
話機広域呼出し第1種無線基地局からの発射電波を受信
するようになるから、前述と同様着呼可能となる。この
場合も後で詳細に説明する。
次に、企業の同一構内、あるいは大きな建物内に設置さ
れていて第1種交換機と同一の動作を可能とするPBX
あるいは無線系制御装置について説明する。
本発明の携帯電話方式は任意の場所で任意の相手に発着
呼可能であり、しかも歩行しながら通話を継続すること
が可能であるが、この仕組みも合わせて説明する。第5
図fdlは構内で本発明の携帯電話方式を適用する場合
の構成例である。同図において携帯電話機1(PID、
)が構内各所に分散配置されている携帯電話親装置LA
、IBおよびICの近くにある通路に沿って歩行しなが
ら場所を移動しても、通話がW、続可能なことを説明す
る。
同図には無線系制′4′B装置RCが設置されており、
各携帯電話親装置とは伝送路で接続されている。
また、RCは図のようにPBX (交換機)に各通話路
に対応して接続されており、PBXには普通の固定電話
機も収容されている。しかも、PBXと第1種交換機と
は加入者線で接続されているものとする。
さて、携帯電話機が第5図Fdlの第1種交換機配下の
一般電話機(T、)へ発呼する場合を想定する。
発呼にかかわる動作は別に説明するから省略し、通話に
はいった状態にあるとする。そして携帯電話親装置IA
O付近から同図のように歩行に伴いlBへ近づいたとす
る。この状態では、IA−PID、間の距離が大きくな
り、25m以上になると通話品質劣化が起こる。この状
態は、無線系制jlll装置RC(第5図(el参照)
内のS / N監視部でモニタされており、品質劣化の
ためS/N (信号対雑音比)が一定値以下となると、
通話制御部に対し通話路をIA−PID、からIB−P
rD、へ切り換えるように要求する。第5図(e)は無
線系制御装置の構成を示しており、上記の要求は通話制
御■状態(CP U)で通話中のPrD、SIDの状況
をPID、SID記ta部を検索し調査し通話状態を確
認したうえで、IBが他の携帯電話機と通話中でないこ
とを確認した後、携帯電話機1の通話相手をIAからI
B−\切換える。これは、CPUが通話路切換部のスイ
ッチS W、+(図では黒三角形ばIAとT1が接続さ
れているのを意味する)をオフとし、S W zをオン
(図では山王角形を黒三角形に変更)する事により達成
せられる。
以上の動作が完了すると、携帯電話機1の使用者は歩行
しながら、継続してT1と通話をm続することが可能で
ある。
上記と同様にPID、が更にIBからICに近づいた場
合も、通話路切換えによりP I D、−IBをP I
 DI−ICと変更し通話を継続することが可能になる
以上の説明はRCに通話路切換機能を持たせた場合であ
り、これは会社などの規模が大きく構内が各地に分散し
ている場合に適するシステム構成であるが、構内が一ケ
所にまとまっていたり、比較的狭い構内ではRCをPB
X内に内蔵させる方が経済的である。
−C住宅で使用する携帯電話機ではこのようなPBX或
いはRCに収容されることはないから、第1種交換機に
直接収容される。この場合、第1種交換機に以上説明し
た無線系制御装置の機能がとり入れられており、携帯電
話使用者は歩行中に上述したのと同様の通話路切換機能
により自由に通話を継続することが可能である。
さらに、本発明の携帯電話方式の構成として既存の全国
電話網、例えばNTT電話網との接続インターフェイス
として別の実施例を説明する。第5図(flはこの実施
例である。図に示すように本発明による携帯電話網とN
TT電話網とは高位の交換機階程でインターフェイスを
持っているが、KTC−n以下はまったく側網となって
いる点に特徴がある。これは既に説明した第5図(c+
では技術的に云えばNTTの電話網のノードにある各陰
面の交換機を共用しているのに比べ独立性を高めている
。この場合、KTC−民こは携帯電話機以外に一般電話
機やポケットベルに、さらにはKTC〜■又はKTC−
rVで自動車電話方式を収容可能なことは当然である。
第5図(f)の方式構成例はNTTとは別の企業体が携
帯電話網を運営して行くのに適した構成である。
なお、第5図(flでNTT全国電話網との連絡線は3
通りの伝送路が書かれているがこのうち任意の1本又は
2本であっても技術的に差支えない。
また、以上の方式構成(第5図ta+、 (bl、 (
C1及び(f))では交換機の階層を5として説明した
が、これは必ずしも5が最適だからではない。我が国の
現時点で全国規模の携帯電話網を考えた場合、人口や国
土面積、形状等を総合的に考慮したためである。但し、
この想定も、今後人口の流動性や、国民社会生活の環境
の変化、あるいは本方式を構成するハード及びソフトの
経済性の変化により最適階層数は変化するであろう。
外国において本発明を適用した場合の階数は上記と同じ
く人口や国民性により大きく変化する。
3、5.7 〔i人時における本発明による携帯電話方
式の構成〕 第5図(C1は本発明を東京23区内に実施した携帯電
話方式のシステム構成を示す。但し前述したように本方
式が全国ネット完成した状態ではなく導入時とする。
図において各家庭あるいは事務所にはNTTの現用コー
ドレス電話とほぼ同じ機能を有するコードレス電話親装
置(固定無線装置)が設置されており、これが任意の携
帯電話機とアクセス可能なようになっている。また通路
側の各電柱にはコードレス電話親装置とほぼ同等の機能
を■する無線送受信装置が設置されている。そしてこれ
らの装置は、現用コードレス電話と同様電話局の交換機
又は事業所ではPBXに収容され一般固定電話と同様の
扱いを受ける。但し本文では上記の交換機又はPBXを
第1種交換機と称し更にこの交換機には携帯電話機の現
在位置情報を記憶、変更、消去するためのメモリ装置(
加入者情報記憶部)が置かれている。
以下これらコードレス電話のM装置のみで東京23区内
はとんどすべての場所で本発明の携帯電話機が発着呼可
能であることを説明する。
最近、郵政省の発表した西暦2000年代における我国
コードレス電話の需要数は1000万としている。
これは前述の資料「電波利用の長期展望」の■〜■の数
値からみて妥当である。この数値より東京23区内の需
要は1/10の100万と推定される。一方、23区内
の全面積は581kfflであるから一平方キロメート
ルに当たり 581万kJ 従って一辺25m正方形には IQOOm X 1000m    25 X 25 
g即ち一辺25rnの正方形内に 1個のコードレス電
話が存在することになる。但し、上記計算にはトラヒッ
クは均一と仮定したが、これは需要数が極めて大きいか
ら妥当な仮定と考えられる。
以上の計算の結果トラヒックが一様とすると25mの正
方形内に一個のコードレス電話親装置が設置されること
になる。一方コードレス電話のサービスエエリアは親装
置から半径25〜50mと考えられるため、西暦200
0年代では東京23区内はすべていずれかのコードレス
電話の!装置に携帯電話機がアクセス出来れば発着呼可
能であることが判明した。
もっとも23区内には広い道路や運動場、地下街等があ
るため屋内設置のコードレス電話親装置の電波が到達し
ない場所があり、これらの地域は電柱や道路側、ビル壁
等に親装置と同様機能を存する携帯電話機と対向する送
受信装置を設置し、これらはコードレス電話同様PBX
又コよ電話局の交換機へ収容させる必要がある。加えて
、近年超高層の集団住宅が多数建築されており、これら
についても電波伝搬特性の観点から配慮が必要である。
さらに、多数の人々が携帯電話機を使用すると、トラヒ
ックの関係で通話不能となる恐れがあるが、これについ
ては別に詳述する。
また、自動車等高速で移動する交通機関に搭乗し、そこ
で発着呼を可能とするためには、自動車電話等信移動体
通信への相互乗り入れが必要になる。しかし、これらは
後で詳述する。
(コードレス電話モードで使用する携帯電話のトラヒッ
クの検討) すでに説明したように本発明による携帯電話方式を東京
23区内で使用する場合、コードレス電話モードで使用
すると東京都区内はぼ全域で通話可能なことが明らかと
なったが、多数の加入者が同時に使用することになるの
でトラヒック上満足に使用可能かどうか問題となる。結
論から言えば、以下に述べるように技術的に十分可能と
の結果を得る。
現在NTTサービス中のコードレステレホンは同一の携
帯機に46チヤネルを有し、あるチャネルを使用中のと
きは、空いているチャネルを探して使用するというマル
チチャネルアクセス技術を使用している。
本発明による携帯電話機も当然マルチチャネル技術を適
用することとし以下使用可能チャネル数はコードレステ
レホンと同一と仮定した上で、携帯電話使用者(加入者
)収容数を求める。
携帯電話使用条件として下記の諸元を用いる。
i)繰り返しゾーン数12とする。これは電波の干渉を
さけるため現用中のチャネルは隣接ゾーンで使用せず離
して使用させるためである。
11)トラヒックを0.037−ラン(1日の使用頻度
を1日6回、3分/回 最繁時集中率10/l)とする
。これは現用自動車電話のトラヒックの3倍の設計条件
である。
iii )呼損率B=0.03  これは現用自動車電
話方式と同−設計条件である。
iv)東京23区内の面積は581kniでこの中に1
00万個の親装置が設置されているとする。この値は前
述の資料[電波利用の長期展望」の■〜■をすべて包含
するシステムを仮定すると妥当な数値であろう。
以上の前提により、この携帯電話システムの処理し得る
トラヒ、・りは次式で求められる。即ち、a (46,
0,03)はアーランの損失式を表す。即ち、25m平
方の場所に1270人の加入者が上記の使用条件の下に
使用可能なことが示された。
ここで、繰り返しゾーンを12としたから1ゾーンあた
り収容加入者数は 即ち25m平方の場所に106人の人々が上記の使用条
件の下で使用可能なことが示された。
従って、lk司の範囲内には 東京都区内全域では 169600 (人/に%) X581(kJ) =9
854000 (人/23区内)即ち、約980万人の
人々が使用可能なことがわかる。ところで現在23区内
の人口は860万人程度であるからこの値は人口総数を
上廻っており十分な収容力を有している事を示している
。但し、繁華街や催物会場或いは野球場とか多数の人々
が集まる場所においては携帯電話機からのトラヒックが
大量になるから、これをさばくため、同一場所に多数の
携帯電話親装置を設置する必要を生じる。
技術的にはこれは十分可能であり、この場合、親装置の
構成は自動車電話基地局のよう同一架内に多数の親装置
用無線機を集中設置することとなろう。このように、将
来トラヒック量は増大するであろうし業務用にも多用さ
れるであろうから、現用の割当チャネル数である46だ
けでは不足とすることが予見される。実際、5〜10年
後には2〜4倍の最大200チャネル位必要であろう。
しかしこの場合でも現用の周波数割当事情で十分可能な
範囲であり本特許は実用性に何ら制約とならない。
ちなみに、現用自動車電話方式には600チャネル割当
てられているのに比較すれば、本発明では所要チャネル
数はその1/3と極めて少ない値にとどまっているから
である。
加えて将来ダイバーシチ技術の進歩によりヅーン繰り返
し数の減少(12ゾーンより約半分の7ゾーンも可能と
なる)や1チヤネル当たりの搬送波の周波数間隔の狭帯
域化(現在12.5KIIzを10Ktlz以下とし周
波数有効利用率を向上させる。或いはディジタル技術の
導入により抜本的な有効利用を向上させる)等により使
用周波数帯域幅は現行とそう変わらないものとなる可能
性がある。
3、5.8 (現存する各種移動通信システムとの共存
システムの実現例〕 本発明で云う携帯電話とは究極的には同一の携帯無線端
末を携行し全国任意の場所で発着呼可能なシステムを提
供することにあるが、完成までに長年月を要するので部
分的に順次導入することとし、未導入の地域においては
現用されている各種f多動通信システムに乗り入れて本
発明による効果とほぼ同等の効果を得ることが可能であ
ることを一実施例として示す。以下示す各場合には対応
して示すモードの携帯電話として、即ち、i)事業所内
や住宅内で使用する場合には、コードレス電話モードの
携帯電話 ii)道路等を歩外を歩行中に使用する場合には、コー
ドレス電話或いはポケットへルモード携帯電話 iii )自動車に乗車している場合に使用する場合に
は、 自動車電話モードの携帯電話 iv)列車に乗車している場合には、 列車電話モードの携帯電話 ■)船舶に乗船している場合には、 船舶電話モードの携帯電話 vi)海事衛星通信を行う船舶に乗船している場合には
、 海事衛星通信モードの携帯電話 vii)航空機に搭乗している場合には、航空機電話モ
ードの携帯電話 として使用可能なシステムを実現することである。
第5図(a)に本発明による全国電話網構成を示す。
以下詳細に説明するが大要をここで述べれば本発明の方
式に使用する携帯電話機(端末)は上記各モードにおい
て、既にそれぞれ商用されている端末に乗り入れて使用
出来るようシステムが構成されていることを意味する。
即ち、事務所や住宅内に居るときは現用のコードレス電
話と同様、これらのシステムと共存(二つの方式があた
かも同一のシステムのように使用出来る状態にあるので
、以下の説明では重畳と称することにする)して使用さ
れる。
また自動車に乗ったとき(本発明の携帯電話端末は当然
車内へ持参することになる)には自動車電話端末にある
インターフェイス条件の下に接続可能なように設計され
ており自動車電話方式とシステムと重畳をはかりながら
使用することになる。
ポケットベル、列車電話、船舶電話等各システムとも重
畳可能なようにシステム構成の変更が容易であり本発明
の携帯電話端末は各システムモードでの使用が可能とな
る。
以下、技術的にはこれが可能であり、かつ経済的にも法
外なシステムコストとならずに実現可能であることを詳
細に説明する。
3、5.8−1 (コードレス電話モードで使用するた
めに必要なコードレス電話方式に付加す べき機能〕 現在我が国で商用されているコードレス電話としてはN
TTのものがあるが、これは、前述したようにこの種の
システムは持ち運びが可能な電話機と、この電話機に無
線回線で接続されかつ交換機に有線凹線で接続される親
装置とから構成されている。さらに、この電話機とこれ
に接続されるB装置とは通常は特定の所属関係をなして
おり、その電話機からその特定の親装置以外の親装置と
はたとえ無線通信の可能な近距離に設置されていても交
信不能であり、また、その特定の親装置からこれと特定
の組合わせとなっているその電話機以外の電話機が無線
通信の可能な近距離に存在していても交信不可能なシス
テムであった。
しかしながら、本発明による携帯電話機をコードレス電
話モードとして使用するためには携帯電話機がそれと無
線回線で接続される特定の携帯電話親装置以外の親装置
に対しても常時接続可能な手段を備える必要がある。そ
してその携帯電話機を通話状態において構内の任意の場
所へ持ち運んでもその場所に通話品質を満足させる相手
方親装置が存在すればm続して通信の確保が可能となる
この場合のシステム構成図は第3図(81と同様になり
、これに以下説明する機能追加を行う。また携帯電話機
構成を第4図(a)に示す。
本発明の携帯電話機をコードレス電話モードで使用する
ためには、現用のコードレス電話親装置に付加すべき機
能として以下のものがある。
i)任意の携帯電話機からの位置登録信号を受付は自装
置に記憶すると共に無線系制御装置或いはPBX又は電
話局交換機等第1種交換機宛携帯電話機の加入者情報を
送信する。
ii)該携帯電話機へ着呼があったとき、該携帯電話機
のPTD信号を該携帯電話機向は制御チャネルにより送
出することにより着呼を可能にする。
iii )ロームエリアの携帯電話機と携帯電話親装置
間で通話を行うときは、発呼携帯電話機のPID。
通話時分等を第1種交換機に包含されている加入者JI
R報記録部(課金部)へ送信する。
〔コードレス電話用無線系制御装置又はPBX(第5図
(dl参照)或いは端局交換機(以下機能追加された交
換機等を第1種交換機と称す)に付加すべき機能〕 (il  コードレステレホン親装置から送られて来た
携帯電話機のPID信号等加入者情報を記憶する。
(ii)  i)項のPrD信号のうらロームエリアに
居る携帯電話機のPIDを受は付けた場合には、PID
信号の中味を調査する。この結果該携帯電話機が第n種
ロニムエリアで使用中の携帯電話機であることが判明す
ると、第n種交換機の加入者情報記憶部へ該携帯電話機
の現在位置を報告する。実際には、第2種交換機加入者
情報記憶部宛その信号を送信するだけで十分である。
それは、第2種交換機においてもPID信号の中味を調
査し更に上位の交換機へその信号を送るべきか否か判断
するからである。
(iii)  該携帯電話機向の着呼信号が第2種交換
機或いは自交換機配下の携帯電話機あるいは一般電話機
等より来たときは当該親装置宛着呼信号を送出する。
以上のような機能追加を行うことにより、コードレス電
話を本発明による携帯電話方式として使用することが出
来る。第4図(blは、親装置、携帯電話機の各内部構
成および両装置間の無線チャネル構成を示す。また、第
7図(a)に両装置間の発着呼のフローを示している。
以上の説明は、現用のコードレス電話へ機能追加すれば
、本発明による携帯電話方式のコードレス電話モードで
の端末装置等の機能を満たし得るとして行ったものであ
った。実際には本発明による携帯電話方式が普及すれば
、コードレス電話の普及は急激に減少し、従来コードレ
ス電話の適用領域と考えられていた分野に携帯電話方式
が普及するであろう。しかしながら、前述した「電波利
用の長期展望」では本発明のように現用システム■〜■
を全て包含したシステムの出現は予見していないので、
例えばコードレス電話が全国700万と非常に大きな数
を忍足しているため、本発明の携帯電話機を歩行中、家
屋内、催物会場で使用するときの説明をすでに全国70
0万の普及行われた状態でのコードレス電話の地域内で
の親装置の分布の状態を想定しその使用法、ハード・ソ
フトウェア等のt目異点を明確にしながら行ったもので
ある。
従って、本発明による携帯電話方式が普及すれば、あま
り普及しなくなったコードレス電話は逆に携帯電話方式
より若干の機能の省略で対応可能なシステムという事に
なるであろう。
〔自動車電話モードで使用するため自動車電話方式へ付加すべき機能〕
本発明による携帯電話機を自動車内でも使用し得るよう
にするためには現在サービス中の自動車電話が車内に設
置されている事が前提となる。即ち遠い将来はいざ知ら
ず現状の技術レベルでは車内に持ち込んだ携帯電話機を
自動車電話方式の助けなしで常時使用可能とすることは
不可能であるからである。
まず、自動車電話として実用されているNTTシステム
構成とこれと本発明の網構成について説明する。
第9図はこれを示す。同図右半分が自動車電話システム
構成を示し、左方が本発明の網構成、中央の破線がイン
ターフェイスを示している。
同図の自動車電話システム構成は次の文献を参照した(
「自動車電話無線回線制御」研究実用化報告第26巻第
7号1977、) 3、5.8−2 C携帯電話方式の自動車電話方式との
重畳方法について〕 さて以下、本発明の携帯電話方式を現用の自動車電話方
式へ重畳させる方法を第9図を用いて説明する。
同図において破線より左側は本発明の携帯電話網であり
、自動車電話方式網とはKTC−IVから自動車電話交
換局MTCから乗り入れが行われる。
即ち第4種交換機から自動車電話交換局(MTC)へ接
続されている。自動車電話交換局相互間は直通回線で接
続されている外、それぞれの交換局の配下には通話回線
および制御回線により無線回線制御局、さらには各基地
局まで伝送路がのびている。各基地局と自動車電話機と
は無線で結ばれている。これら自動車電話方式を構成す
る各局の機能は別途説明する。
重畳方法には何種類かある。
最も単純でかつ自動車電話方式に負担のかからない方法
は、第12図(a)に示すように自動車内に携帯電話機
を持ち込んで、自動車電話機より自FjJ+車電話交換
局(第9図のMTC)宛特番(例えば、##0l−XX
X−XX−XXX −XXXX、##01以外は携帯電
話機PrDであり、×−〇。
1、2.−−−−9の任意の数である。実際は短縮ダイ
ヤル等が使用可能でありこの位置登録は簡単に実施可能
である)をダイヤルし、MTCの加入者情報メモリ部へ
該携帯電話機の位置登録を実施するものである。ただし
、この場合、MTCには携帯電話機よりの位置登録を受
付ける機能追加が必要でこれが行われているとする。
自動車電話機(番号を¥Y−YYYYY、Y=0 、1
.2.−−−−9の任意の数とする)から位置登録を受
付けたMTC加入者情報メモリ部では、該自動音電話機
の現在位置登録(既に完了している場合は不要)と共に
該携帯電話機の位置登録も受付は記憶する。また、MT
CではMTCを支配する第4種交換機に対し該携帯電話
機は自動車電話方式と重畳された状態になっており、位
置登録は自MTC加入者情報メモリ部に登録が完了して
いる旨通知を行う。この連絡を受けた第4種交換機では
、該携帯電話機のPIDを解読し、該携帯電話機を管理
している第3〜1種交換機に対し該携帯電話機の現在位
置登録情報等加入者情報を伝送し、それぞれ記憶させる
以上の固定電話局側の処理は完了し、該携帯電話機の発
呼を待つことになるが、この方法ではこの後は携帯電話
機からの発呼は行わず、これらの動作はすべて自動車電
話機が代行することになる。
なお、電源をオンにしておくと後述のように着呼が容易
となる。
但し、課金は自動車電話加入者へではなく、携帯電話加
入者へ行わなければならないから、次のようなダイヤル
動作を行う。
即ち、まず自動車電話機送受話器をあげると下記の移動
局発呼i)〜iv)の動作が進行する。
移動局発呼 i)移動局が発呼する場合、送受話器をあげると、発呼
信号(自分の加入者番号および発呼表示)を送信する■
。無線基地局ではこれを受信して無線回線制御局に送る
■。(第10図参照)ii)無線回線制御局では、その
無線ゾーンの空き通話チャネルを発信制御用チャネルで
指示する。
iii )無線回線制御局は自動車電話交換局に対し発
加入者番号信号を制御回線を介して送出する。
iv)この信号を受けた自動車電話交換局では発信加入
者の所属するホームメモリ局に対し、加入者データの読
み出しを行い、加入者データを分析する■、■。
次に、相手方番号の前に##02とダイヤルした後、相
手方番号をダイヤルする。これにより、下記の(v)の
動作に移る。
■)分析の結果、発呼可能であれば■、自動車電話交換
局は無線回線制御局を経て移動局に対しダイヤル数字の
送出を要求する■。
自動車電話交換局では、##02を解読し、携帯電話機
からの発呼と判断し、位置情報メモリ部に対し該携帯電
話機の位置登録の有無を検索させる。その結果、該携帯
電話機が自動車電話a(番号YY−YYYYY)上に重
畳されていることが確認されると、課金情報メモリ部に
対し通話が開始された場合の課金開始に備えさせる。ま
た該携帯電話機からの発呼をKTC−■へ通知する■、
■。
vi)ダイヤル信号受信後の交換機動作は一般電話と同
様、KTC−rV、KTC−m、KTC,−IIおよび
KTC−fを経由して被呼者を呼出すことになる。但し
、通話度数の登算は自動車電話機ではなく、該携帯電話
機に対し行われる。なお、該携帯電話機に対する料金の
請求は例えば月−回該携帯電話機ホームエリアを管理す
る第 −1種交換機課金部に対し情報転送を行い、他の
ロームエリアでの料金登算と合算されて該携帯電話機所
有者に対し行われることになる■。
以上の動作を図示すると第10図の如くなる。
移動局への着呼 次に着呼について説明する。
この場合、携帯電話機がすでに自動車電話交換局(MT
C)内の加入者情報メモリ部に対し位置登録が完了して
いることが前提となる。
さて、全国の任意の場所の一般電話機から該携帯電話機
所有者されたとする。発呼電話機として該携帯電話機が
収容(管理)されていない(第4種交換機を含めて)場
所からとする。この場合、該携帯電話機のPIDをダイ
ヤルすることにより、該一般電詰機を管理している第1
〜3種交換機は該携帯電話機が他の第4種交換機の配下
のものであることを知り自交換機を管理している第4種
交換機へ被呼携帯電話機PIDを伝送する。この信号を
受信した第4種交換機では、第5種交換機経由もしくは
直通回線があれば直接被呼携帯電話機を管理している第
4種交換機へこれらの信号を転送する。この信号を受信
した該第4種交換機では、自交換機の加入者情報記憶部
に対しPIDと検索させる。この結果、その携帯電話機
は自動車電話機(番号YY−YYYYY)に重畳されて
いることを見出し、これを管理している自動車電話交換
局に対し呼出し動作に移行するように連絡する。
この動作は、前述の自動車電話移動局着呼動作と同様で
あるが、この場合被呼者番号は該携帯電話機PIDでは
なく該自動車電話機番号(YY−YYYYY)となる。
そして下記のi)〜ix)の動作を順次行う。
I)自動車電話交換局では被呼加入者の所属するホーム
メモリ局に対し、その加入者情報を読み出す。
ii)この情報から被加入者が空きならば、呼出し指定
地域内のすべての無線回線制御局に対し制御回線を介し
て呼出し信号を送信する。
iii )無線回線制御局では配下の全ての無線基地局
を通して、着信制御回線により被呼移動機を呼び出す。
iv)移動機は着信制御回線により自動的に応答信号を
送信する。無線基地局では受信した応答信号を無線回線
制御局に送る。無線回線制御局では、自動車電話交換局
に着呼応答信号を制御回線を介して送出する。
■)この信号を受けた自動車電話交換局では被呼加入者
に呼出し音を送出し発側に対してはリングバンクトーン
を送出する。
vi)自動車電話加入者応答後の交換機の動作は一般電
話とほぼ同様である。
万一自動車電話機に先着の着呼(又は発呼)があり、該
自動車電話機に対する着呼が不能であれば、MTCでは
これを認識し、携帯電話機広域呼出第4種無線基地局の
電波を用いて直接該携帯電話機PID、を呼出すことも
可能である。
以上の説明は発呼電話機が該携帯電話機と別の第4種交
換機に収容されている場合であったが、発呼電話機が同
一の第4種交換機に収容されている場合も同様に通話可
能である。即ち、この場合該携帯電話機が収容されてい
る第1〜第4種交換機のいずれかに該発呼電話機の発呼
信号が伝送され、該交換機の加入者情報記憶部に検索す
ることで該携帯電話機が自動車電話交換局MTCを経由
して該自動車電話方式に重畳されていることが判明する
結果、該交換機から第4種交換機経由で発呼信号が該M
TCへ伝達されるからである。以下の着呼動作は、上述
の説明と全く同様である。
なお、発呼電話機への課金が該電話機を収容している交
換機加入者情報記憶部の課金情報記憶部で実施されるこ
とは、−FQの電話の課金と全(同一である。
また、終話動作については前述の自動車電話方式におけ
る終話動作と全く同一である。
携帯電話機を自動車電話方式の重畳状態より解除するに
は該自動車電話機より自動車電話交換局(MTC)宛特
番(たとえば**il  xXX−xx−xxx−xx
xx)をダイヤルし、MTCの加入者情報メモリ部等か
ら該携帯電話機の位置登録の解除を行えばよい。
携帯電話機を自動車電話方式に対する手なおしが増加す
るが、前述の第1の方法に比べ携帯電話機を自動車内で
も使用可能とする本発明の重畳実施例を以下に説明する
この場合に、自動車電話機δ携帯電話機とは自動車電話
移動機本体(第12図(b) )より見た場合、ハイブ
リッド結合されており、両二者は移動機本体から見て並
列接続される形態となる。従って、自動車電話に対し、
〔自動車電話移動機本体は自動車電話機との信号送受信
インターフェイスと共に携帯電話機とも発着呼を可能と
する信号送受信インターフェイスを所有すること〕の改
造を行う必要を生じる。
具体的には、次の■又は■の方法により上j△のインタ
ーフェイスが可能となる。
■自動車電話移動機本体に携帯電話機発着呼用に信号変
換部、記憶部1判別部等を付加する。
■携帯電話機の発着呼信号インターフェイスを自動車電
話機に合わせる。
実際問題として、■を実施することは、携帯電話機を船
舶電話方法や航空機電話方式と重畳させることを考える
と有利でない。それは携帯電話機は、可搬性を考慮して
可能な限り軽量・小形化が望まれるからである。従って
、■の方法となるが、自動車電話方式も我国において広
(普及しており、全自動車電話移動機に具備させること
は経済的ではないので、特定なものにだけに限定される
であろう。或い゛は別に携帯電話機アダプターをとりつ
けることにするのが現実的である。実際の接続回路例を
第4図(alに示すが、自動車電話ハードウェアの更改
時に順次に導入される方法でもよい。即ち、同図のSW
1〜SW2は連動するように構成されており、通常■側
に接続されている。別システムと重畳するときは、SW
、〜SW2を■側に倒す。
この動作により、携帯電話機の送信および受信の各無線
部は電話機部から切り離され(供給電源もオフの状態と
なる。)自動車電話移動機の電話機部と同様の機能を有
する電話機部として動作することとなる。
■の機能を具備させる方法には、自動車電話方式のアド
バンスシステムの開発時に■の条件を考慮する方法もあ
る。さらに、自動車電話方式、舶舶電話等他の移動通信
システムのシステム変更の際に無線部と電話機部間のイ
ンターフェイスの共通化がはかられれば■も実現性が高
められることになる。
さて、以上説明した■又は■の対策が施されておれば、
自動車内に持ち込まれた携帯電話機からの発着呼が可能
となることを以下説明する。
まず、携帯電話機からの位置登録を第9図MTC宛行う
方法を説明する。
携帯電話機の電源をオンにし、発呼可能な状態にあると
する。このとき前述の移動局発呼i)〜■)の動作を実
施される。使用者はダイヤル動作に移るが、ダイヤルは
例えば前述のような特番##01のみでよい。自動車電
話移動機からは、この番号に追加してCYY−YYYY
Y+P I D)の信号が自動的に無線基地局宛送信さ
れる。そしてこの信号をMTCで受信すると、MTC加
入者情報メモリ部では該自動車電話機の現在位置登録(
既に完了していればいれば不要)と共に該携帯電話機の
位置登録も受付は記[する。
また、MTCでは前述と同様MTCとインターフェイス
を有する第4種交換機に対し該携帯電話機は自動車電話
方式と重畳された状態になっており、位置登録は自MT
C位置情報メモリ部に登録が完了している旨通知を行う
。この連絡を受けた第4種交換機では該携帯電話機のP
TDを解読し、該携帯電話機を管理している第3〜1種
交換機に対し該携帯電話機の加入者情報を伝送し、それ
ぞれ記憶させる。
さて、以上の位置登録完了後の該携帯電話機からの発呼
はあたかも自動車電話機からの発呼と全く同一の操作で
実行可能となる。また、該携帯電話機への課金も前述の
重畳方法と同一の方法により実施される。
次に、着呼についてであるが、これも前述の重畳方法と
同一の動作で着呼が行われるが、鳴動は自動車電話機へ
ではなく、携帯電話機に対し行われ、使用者は車内で携
帯電話機を用いて通話を行うことか可能となる。
なお、この場合重畳を解除するには該携帯電話機から特
番(例えば**11)をダイヤルすることにより可能で
ある。
携帯電話機を自動車電話方式に重畳させる第3の方法と
して、第2の方法より自動車電話方式に対する負担が更
に重く手直しが必要となるが、携帯電話機に対しては全
(ハードウェア、ソフトウェアの操作上の変更を要しな
い方法もある。これを以下説明する。
それは自動車内に持ち込んだ携帯電話機の発着呼につい
ては、自動車内に具備させている自動車電話移動機をあ
たかも携帯電話親装置として動作させる方法であり、自
動車電話に対し次の改造を行う必要を生じる。
■自動車電話移動機に携帯電話親装置の機能を具備させ
る。
■■に加え■の機能と自動車電話機本来の機能とを両立
させるため、自動車電話移動機制御部の機能を強化する
以上の改造をすべての自動車電話移動機に対し行わせる
ことは賢明ではないから、携帯電話機と重畳したい移動
機に対してのみ具備させるか、■1■の機能をアダプタ
ーとして移動機とは別に具備する方法が現実的である。
以上の説明は本発明による携帯電話機を自動車電話方式
に重畳した場合であったが、同様の方法を適用すること
により、船舶電話方式や航空機電話方式にも実現可能で
ある。第5図(bl又は(C)はこれらのシステムと本
発明による網構成との接続を示している。両システム共
、KTC−TVとのインターフェイスを有している。
3、5.8−3 (携帯電話方式のポケットベル方式と
の重畳方法について〕 本発明による携帯電話機を市街の道路上など歩行してい
るときに携行しコードレス電話モードによる発着呼が可
能なことは、既に説明した通りであるが、以下現在サー
ビス中のポケットベル方式との重畳方法について述べる
携帯電話方式をポケットベル方式と重畳させる意義は以
下にある。
卯ち、市街地などにおいてコードレス電話モードで使用
可能ではあるが、本発明の携帯電話機やコードレス電話
機の無線電波の送信出力は6m−程度と極めて微弱であ
る。従って、送信近傍の空間に妨害物等が存在する場合
、電波伝確特性が悪化し通話品質が劣化したり、場合に
よっては通話不能に陥る。これは特に大きな建物内や地
下街、地下駐車場等において頻発することを考慮してお
く必要がある。
これに対し、ポケットベル方式の基地局から発射される
無線電波の送信出力は250−と極めて大きく現行サー
ビスでは地下1階の閉空間においてもかなり良好な呼出
し率を保持している。従って、コードレス電話モードで
待受中(下り制御CH捕捉中)において、場所の移動の
ためコードレス電話親装置又は携帯電話装置の制御CH
が捕捉不能となった場合、携帯電話機の待受中の制御チ
ャネルの無線周波数をコードレス電話よりボケソトヘル
の呼出し周波数に変更して待受けることとする。
これはハードウェア上可能で第4図(alに示す携帯電
話機において雑音レベル検出器の雑音レベルが一定値を
越えた場合、受信用周波数シンセサイザの周波数を制御
部の指示によりポケットベル方式の呼出し用周波数に変
更させる。それ以後においては、該携帯電話機はポケッ
トベル方式のポケットベル(携帯m)と全く同様の動作
を示すことになる。第7図fblは以下着呼動作のフロ
ーを示す。
ポケットベル方式の呼出し基地局へは第5図(C1のK
TC−TからPIDを呼出すための制御信号が来た場合
、呼出電波が送出されるよう機能追加がなされているも
のとする。
そしてこの状態でポケットベルに基地局より呼出された
場合、発呼スイッチオン(受話器ハングオフ)の状態に
する。この時、携帯電話機に具備されている発呼可否表
示部(青は可、赤は不可)の指示をみて発呼可能ならば
最寄りのコードレス電話(又は携帯電話)親装置(SI
D)の下り割面チャネルを捕捉してい不ことを示してお
り、自己のPIDを上り制御チャネルを用いて発呼信号
を送出する。KTC−jではPID+SID信号を受信
し、PTDがSIDに居ることを見出しSID宛着呼信
号を送出する。
該親装置ではKTC−1より着呼信号を受付けており、
該携帯電話機のPIDIを確認した上は着呼信号を該携
帯電話機へ送出する。それ以後の動作はコードレス電話
モードの着呼と同じフローで通話可能となる(第711
(a)参照)。この間発呼者に対しては、ポケットベル
用市内交換機(本発明における第1種交換機)より「た
だいま、ポケットベルにより呼出中です。しばらくお待
ち下さい」等の音声サービスが行われている。(第7図
Tbl参照) また、もし携帯電話機の発呼可否表示部の表示が不可で
ある場合には、地下室ならば1階へ、地下街ならば地上
への出口階段付近まで歩行し、再度発呼表示部の表示を
確認し、発呼可となれば上述と同様に最寄りのコードレ
ス電話(又は携帯電話)親装置の下り制御CHを捕捉し
た事を示し、上述と同様の動作により発呼者と通話を行
うことが出来る。第7図(blは以上説明した動作を本
発明による網構成各部の動作に関して示した図である。
最後に揚重詰機広域呼出し第5種基地局(KRC−Vと
略称される衛星)の機能を説明する。
西暦2000年ごろになれば我が国の本発明による携帯
電話方式は大いに普及し、何時でも、どこからでも、ど
こへでも電話がかけられる状態が出現しているものと思
われる。しかしながらその時代になってもなお、我が国
の特定の地域では上記の状態が満足されていない地域が
依然として存在する。即ちその一つは日本アルプス等の
険しい山脈に携帯電話機が居る場合、最寄りの携帯電話
親装置やポケットベル基地局等からの電波では該携帯電
話機に十分な入力電力が得られず、着呼信号が伝達され
ない場合である。その二つは遠洋航海中の船舶に乗船中
或いは航空機に搭乗中の携帯電話機所有者である。
これらの場所における通信として本発明による携帯電話
方式以外に専用通信や他の公衆通信も考えられようが、
本発明による方式も適用可能である。即ち、衛星を用い
た携帯電話機広域呼出し第5種無線基地局の活用である
。これは次のような場合、第5種交換機からの制御信号
による指示を得て呼出しが行われる。
■ 加入者が予め、期間、利用エリアを定め、着呼のう
ち特定の発呼に限定(或いはすべての着呼に対)して呼
出す場合。
■ 通常の着呼呼出しを実施し、無応答の場合、広域呼
出し第1種無線基地局からの呼出し、或いは同第4種無
線基地局からの呼出しにも無応答の場合、加入者の契約
に基づいて呼出す場合。
■ 被呼者が重要人物(V I P)である場合或いは
緊急通信の必要な場合。
遠洋を航海中の船舶に対しては該船舶が他の通信設備を
具備しておれば、自動車電話へのシステム重畳と同様な
機能追加を該通信設備に実施することにより、発着呼可
能となる。即ち、着呼の呼出しは衛星を用いて実施し、
これを受信したあとの携帯電話機を用いた通信は該船舶
に具備されている通信設備を用いて行うことになる。航
空機に搭乗中における着呼も上記と同様である。
日本アルプス等けわしい山中では衛星による広域呼出し
を行っても応答は近くに無線設備がなく期待出来ないの
で、呼出し信号の中に、通信情報を含めることが望まし
い。この場合、被呼者は送られて来た通信情報を自携帯
電話機の表示部へ表示することや、音声情報として聴取
することにより受信することが可能となる。
なお、携帯電話機広域呼出し第0種(n=1゜4および
5)無線基地局からの送信信号のトラヒック乙こついて
説明する。本発明による携帯電話方式のトラヒックはす
でに説明したようにその殆どがコードレス電話モードの
トラヒックである。従って、広域呼出しをかけるのは全
体としてごく僅かであるが、その中で比較的トラヒック
の多いのが第1種無線基地局である。次に第4種無線基
地局、一番トラヒソクが少ないのが、第5種無線基地局
即ち衛星利用である。この点衛星は他の通信に多用され
るから本発明による携帯電話機への呼出しについては他
システムの設備共用という形で使用されるものと思われ
る。従って、方式コストが非常に割高となる事はなく、
システム全体として調和のとれた使用法が可能と考えら
れる。
3.7(発明の効果) 本発明を携帯電話システムに適用することにより、従来
技術的、経済的に不可能と考えられていた住宅内、デパ
ート、野球場又は催物今場所の41¥内さらには、道路
上を歩行中においてもいつでもどこへでもどこにおいて
も発着呼可能とした点は国民の社会生活の便ならしめる
点で効果はすこぶる大きなものがある。また、携帯電話
機が待受中であるか通話中であるかを問わず、緊急情報
を伝達することにより、使用者の安全対策上にも大きな
貢献が可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図は従来システムの構成図、第3図(al
は本発明を住宅内で実施した携帯電話方式の構成図、第
3図(b)、第4図(al (blは本発明方式を構成
する各装置の構成図、第4図(clは音声および制御信
号の配置を示す図、第4凹(dlはディジタル信号の場
合の音声信号および制御信号の多重変換を示す図、第5
図(al (blおよび(C1は本発明方式を全国規模
に展開したときの方式構成図、第5図(dl (elは
方式の一部構成を説明するためのブロック図、第5図i
f)は本発明の方式と別の電話網との接続を示す図、第
6図は本発明による個人識別情報(PID)の付与例を
示す信号フォーマット図、第7図(a)は本発明方式の
発着呼時の信号の流れを示す図、第7図(b)は別の状
態での着呼の信号の流れを示す図、第8図(a) !b
l (C)および(d)は本発明の方式構成例を示す図
、第9図は本方式の別の方式構成例を示す図、第10図
は本方式の別の状態での発呼の信号の流れを示す概略図
、第11図(a)〜(g)は本発明の位置登録時の動作
フローを示す図、第12図(aL (blは本方式を別
システムの移動端末に適用したブロック図である。 湾2父 声3四(0) 第 4 図tc) 周波数KHz 第 4 口fd) 戸7区(0) 鴛 (j l       1      1 声8[Xl(b) ヤ11 ¥η欄ii)’A−>:Ji’奮11楳1刃(C) ■ 艷11図(C)■

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)単位となるサービス区域内に存在する複数の携帯
    電話機の各親装置を収容する複数の第i種交換機と、該
    第i種交換機を中継線を介して複数個収容する少なくと
    も一つの第i+1種交換機とがi=1、2、3、…とな
    るように階層配置されて該i+1種交換機が全サービス
    エリアをカバーするように交換系が構成され、 前記複数の携帯電話機のおのおのが通常位置しているホ
    ームエリア及び各携帯電話機を互いに区別して示すよう
    に割当てられた指定情報を該ホームエリアを管理する第
    i種及び第i+1種の交換機に登録する機能を有せしめ
    、前記第i種の交換機には該第i種交換機が管理する前
    記携帯電話機の全部又は一部に対し同報通信を行う機能
    を具備せしめた携帯電話方式。
JP61280574A 1986-11-27 1986-11-27 携帯電話方式 Pending JPS63135029A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05344556A (ja) * 1992-06-10 1993-12-24 Fujitsu Ltd 自動車電話システムの加入者増設方法
JPH07298353A (ja) * 1994-04-26 1995-11-10 Nec Commun Syst Ltd 携帯型無線電話機属性検索方式

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05344556A (ja) * 1992-06-10 1993-12-24 Fujitsu Ltd 自動車電話システムの加入者増設方法
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