JPS63234740A - 無線通信方式並びに移動端末、無線回線制御装置および無線基地局制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は小ゾーン方式（セルラ方式）の無線通信方式、
並びにこの無線通信方式において用いられる移動端末、
無線回線１１１ｔ＃装置および無線基地局制御装置に関
する。

（従来の技術） 自動車電話のような移動通信システムでは、広範囲なサ
ービスエリアを複数の小さな無線ゾーンに分割し、それ
ぞれのゾーンに無線基地局を配置してそのゾーン内の移
動端末と通信をおこなう小ゾーン方式（セルラ方式）が
用いられている。小ゾーン方式では電波の伝搬する範囲
がゾーン内および周辺に限定されるために、同一の周波
数を地域的に繰返して使用することが可能であり、周波
数資源の有効利用を図ることができる。また送信電力も
少なくて済む、ゾーン半径を小さくするほど、これらの
効果は大きくなる。

一方、社会生活の高度情報化に伴ってどこでも、どこと
でも可能な移動通信に対する要求も高まって来ている。

このような要求に応じるために、自動車から取り外し携
帯して使用することもできる自動車電話のサービスが開
始されている。また携帯専用の電話のサービスもまもな
く始まろうとしている。これらの新しいサービスは自動
車電話の設備を供用している。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら現行の自動車電話のシステムのままで携帯
電話のサービスを提供しようとすると、電源およびアン
テナ利得の制約から携帯端末の送信電力は車載端末に比
べ低下するために、無線基地局周辺の限られた地域でし
かサービスを受ける　　゛ことができない。

また携帯端末の送信電力に合せてゾーン半径を小さくす
ると、ゾーンの大きさに比べて自動車の移動速度が非常
に速！まために車載端末の通話中に他のゾーンへ移動す
る確率が高くなり、通話中チャネル切換え回数が大幅に
・増大し通話゛品質の劣化。

システムの処理車の増加を招く。

このように送信電力や移動速度の大きく異なる１ｊ載端
末と携帯端末の両方に対し、同一の小ゾーン方式でサー
ビスを提供しようとすると問題が発生する。

本発明の目的はこの問題点を解決した、車載端末と携帯
端末とを統合した無線通信方式並びに移動端末、無線回
線制御装置および無線基地局制御装置を提供することに
ある。

（問題を解決するための手段） 本願の第１の発明の無線通信方式は、車載および携帯の
両方の移動端末に対しサービスを提供する無線通信方式
であって、サービスエリアを複数の無線ゾーンに分割し
、これら各ゾーンにそれぞれ無線基地局を配置し、各ゾ
ーンを更に複数の無線サブゾーンに分割し、前記各サブ
ゾーンにそれぞれ副無線基地局を配置し、移動端末の状
態に応じて、前記無線基地局または前記副無線基地局の
一方を選択して接続し通信をおこなう。

本願の第２の発明の移動端末は、移動体に車載するか又
は移動体から取り外し携帯するかのいずれか一方の状態
を任意に選択して用いられる移動端末であって、前記移
動体との着脱状態を検出する着脱検出回路と、この着脱
検出回路の検出結果を示す状態識別信号を含む上りＭ１
３１Ｉ信号を発生する制御回路とを有する。

本願の第３の発明の無線回線制御装置は、無線基地局ま
たは副無線基地局と、移動端末との無線回線の接続制御
をおこなう無線回線制御装置であって、前記移動端末か
ら送信された上り制御信号中の状態識別信号を検出する
検出手段と、前記移動端末が車載端末であると前記検出
手段により検出された場合には無線基地局を、前記移動
端末が携帯端末であると前記検出手段により検出された
場合には副無線基地局を、選択し前記移動端末と接続す
る接続手段とを有する。

本願の第４の発明の無線基地局制御装置は、無線基地局
または副無線基地局の送受信装置と、無線図線制御装置
とを中継する無線基地局制御装置であって、移動端末か
ら送信された上り制御信号中の状態識別信号を検出する
検出手段と、前記検出手段の検出結果に応じて上り制御
信号を中継するか、しないかを切換える切換え手段とを
有する。

（作用） 本願発明においては、サービスエリアを大きさの異なる
２種類の無線ゾーン（ゾーンおよびサブゾーン）により
重ねて覆い、それぞれに無線基地局および副無線基地局
を置いている。移動端末の状態、即ち車載か、携帯かに
応じて、無線基地局または副無線基地局と接続し通信を
おこなう。

自動車に備え付けられた車載端末の場合には、大きい方
のゾーンの無線基地局と接続する。車載端末は、自動車
バッテリを電源として使用し、携帯端末に比ベアンテナ
の利得も富いので送信電力も比較的大きくでき、大きな
ゾーンに十分対応可能である。このようにすると、移動
速度が速い車載端末の場合でも通話中に他のゾーンに移
動する確率は低く、チャネル切換え回数の増加を抑える
ことができる。

また加入者が持ち歩く携帯端末の場合には、小さい方の
サブゾーンの副無線基地局と接続する。

′携帯端末は、車載端末に比べて電源およびアンテナの
制約が厳しく送信電力をそれほど大きくすることができ
ない。このためゾーンを更に小さくすることにより、送
信電力の小さな携帯端末を収容している。車載端末用の
無線基地局に比べ、多数の携帯端末用の副無線基地局を
設置することにより、車載端末と同等のサービスエリア
を確保できる。

以−りの無Ｉ！回線の接続制御を、複数のゾーンおよび
サブゾーンからなるｌ１１１：ｎゾーンを単位として、
共通の制御チャネルでおこなう場合には、移動端末が車
載か、携帯かを識別する必要がある。このため移動端末
からの上り制御信号に車載か、携帯かを示す識別信号を
含ませておいて、この信号を検出することにより、車載
端末に対しては晟逍な無線基地局と、ＦＡ帯端末に対し
ては最適な副無線基地局と接続することができる。

自動車から取り外して携帯端末としても用いることもで
きる車載端末では、自動車との接触部分にスイッチを設
けることにより自動車との着脱状態を検出し、その着脱
状態に応じて識別信号を切換えることにより、車載の時
は無線基地局と、携帯の時は副無線基地局と接続できる
。

識別信号の検出は、無線基地局および副無線基地局から
の制御信号線が並列に接続される無線回線制御装置によ
りおこなうことも、無線基地局および副無線基地局のそ
れぞれの無線基地局制御装置によりおこなうことも可能
である。

無線回線制御装置で識別信号の検出をおこなう場合には
、検出結果が車載端末であれば無線基地局からの上り制
御信号だけを選択し、検出結果が携帯端末であれば副無
線基地局からの上り制御信号だけを選択すればよい、こ
の場合、無線基地局および副無線基地局は受信信号を中
継するだけであるから、従来の無線基地局がそのまま使
える。

無線基地局制御装置で識別信号の検出をおこなう場合に
は、無線基地局制御装置では車載端末からの上り制御信
号だけを無線回線制御装置に中継し、副無線基地局制御
装置では携帯端末からの上り制御信号だけを無線回線制
御装置に中継すればよい、このようにすると無線回線制
御装置は、無線基地局と副無線基地局とを区別する必要
がなく、従来の装置をその、ｔま用いることができる。

（実施例） 次に図面を参照して本願発明について詳細に説明する。

第１図は本願の第１の発明の無線通信方式のゾーン構成
例を示す図である。制御ゾーン以下の階層について示し
、これより上位のＩｌｌは本発明の範囲外であり省略す
る。制御ゾーン１は複数の無線ゾーン２から構成されて
おり、無線基地局３は各無線ゾーン２内の車ｔＩ！端末
４と無線により通信する。無線ゾーン２は複数の無線サ
ブゾーン５から構成されており、副無線基地局６は各無
線サブゾーン５内の携帯端末７と無線により通信する。

各制御ゾーン１には地域識別コードが割り当てられてい
る。これにより車載端末４及び携帯端末７の移動端末は
制御ゾーン１の識別をおこない、制御ゾーン１を移行す
るたびに位置登録をおこなう。

制御ゾーン１には無線回線制御局８が割り当てられ、制
御ゾーン１内の全ての無線基地局３および副ｖ！、線基
地局６はスター状に、この制御局８と有線回線により接
続されている。

無線チャネルは、通話チャネルと制御チャネルとから構
成されている。各ゾーンへの無線チャネルの配置につい
て以下に述べる。

第５図は第１図実施例における通話チャネルの配置を説
明するための図である。車載端末、携帯端末に対し異な
る通話チャネルを割り当てている。

まず周波数帯域を上りチャネル（移動端末→無線基地局
または副無線基地局）、下りチャネル（無線基地局また
は副無線基地局→移動端末）に２分割しそれぞれの帯域
を周波数分割してチャネル１からチャネルＮまでのＮ個
のチャネルに分ける。

上り、下りのそれぞれのＮ個のチャネルは１対１に対応
し、通話チャネルの１回線を構成している。

このＮ個のチャネルの内、チャネル１からチャネルＫま
でのに個のチャネルを車載端末用に、またチャネルに＋
１からチャネルＮまでのＮ−に個のチャネルを携帯端末
用に割り当てる。それぞれに割り当てられた通話チャネ
ルを、無線ゾーン及び無線サブゾーンでは同一チャネル
干渉による劣化が許容値以下になるように地域的に繰遅
し利用する。

第６図は第１図実施例における制御チャネルの配置を説
明するための図である。制御チャネルは制御ゾーン毎に
割り当てられ、隣接する制御ゾーンでは互に異なってい
る。制御チャネルは、同一制御ゾーン内では車載端末と
携帯端末とで共通であり、着信制御チャネル及び発信制
御チャネルから構成される。？色制御チャネルの信号の
種類は、下りは位置情報信号１発信制御チャネル情報信
号。

着呼信号、チャネル指定信号、上りは着呼応答信号であ
る０発信制御チャネルの信号の種類は、下りは空き線信
号、チャネル指定信号１位置登録受付信号、上りは発呼
信号９位置登録信号である。

各信号の役割は電子通信学会発行自動車電話（桑原守二
監修）第１８３頁の記載により当業者に良く知られてお
りここでは説明しない１両制御チャネルの下り信号は、
制御ゾーン内の全ての移動端末が受信することができれ
ば、無線基地局および副無線基地局の両方から送信して
も、またどちらか一方から送信しても構わない。一方、
両ｉｑｗチャネルの上り信号は無線基地局及び副無線基
地局の両方で受信する。上り信号の内、着呼応答信号及
び発呼信号は車載端末か、携帯端末かを識別する信号を
含んでいる６位ど登録信号はこの識別信号を含む必要は
ない。

移動通信システムの接続制御機能は、■移動端末の待受
は時制御、■位置登録、０発呼接続、■着呼接続、■通
話中チャネル切換え、■終話切断に分類される。各接続
制御機能の内容については、前記文献に詳しい。

■移動端末の待受は時制御は、着信ｉ！！御チャネルの
下り信号を常時受信していて、受信レベルが規定値以下
に下がった場合に、全ての着信制御チャネルを順次切換
え、その受信レベルを測定し最大受信レベルの着信制御
チャネルに切換える制御である。また■位置登録は、着
信制御チャネルを切換えた時に位置情報信号の地域識別
コードを受信し、このコードがこれまで受信していたも
のと異なる場合には、制御ゾーンを移行したと判断して
発信制御チャネルで位置登録信号を送出する制御である
。■と■の制御は、制御チャネルを共有しているので車
載端末と携帯端末とで全く同様におこなうことができる
０位置登録の単位は共に制御ゾーンである。

０発呼接続は、移動端末から発信制卸チャネルで発呼信
号を送出することによりおこなわれる。

無線基地局および副無線基地局はこの発呼信号に受信レ
ベル情報を付加して、無線回線制御局へ中継する。無線
回線制御局では、発呼信号中の車載端末か、携帯端末か
を示す識別信号を検出し、車載端末の場合には車載端末
からの信号を最大レベルで受信した無線基地局を、携帯
端末の場合には携帯端末からの信号を最大レベルで受信
した副無線基地局を、移動端末の在圏ゾーンと判断し通
話チャネルの指定をおこなう、このように発呼接続の場
合には、移動端末の識別をおこなう必要がある。上述の
方法では識別を無線回線ｖ制御装置でおこなっているが
、無線基地局制御装置でおこなうこともできる。この場
合、無線基地局では車載端末からの発呼信号だけを無線
回線制御装置に中継し、副無線基地局では携帯端末から
の発呼信号だけを無線回線制御装置に中継すればよい、
このようにすると無線回線制御装置は、無線基地局と副
無線基地局とを区別する必要がなく、従来の装置をその
まま用いることができる。

０着呼接続は、無線基地局または副無線基地局から着信
制御チャネルで着呼信号を送出する一斉呼出しによりお
こなわれる。呼ばれた移動端末は着呼応答信号を着信制
御チャネルで送出し、−斉呼出しに答える。ｌＷ呼呼応
倍信号車載端末か携帯端末かを示す識別信号を含んでい
るので、発呼接続の場合と同様にして、車載端末に対し
ては無線基地局と、携帯端末に対しては副無線基地局と
、接続させることが可能である。

■通話中チャネル切換えは通話チャネルを用いる制御で
あるから車載端末、携帯端末で独立しそれぞれ無線基地
局間、副ｉ線基地局間でおこなわれる。制御の方法は、
従来の自動車電話の通話中チャネル切換えと同様におこ
なわれるのでここでは説明を省略する。■終話切断も同
様の理由で説明を省略する。

第２図は本願の第２の発明の移動端末の実施例を示す図
である。移動端末は車載固定部１０と着脱部２０とから
構成されている４車載固定部１０および着脱部２０は容
易に着脱可能な結合部を互に有しており、この結合部を
通じて無線信号の授受、電源の供給をおこなう。このよ
うな構造により、着脱部だけで携帯端末として、また車
載固定部と結合して車載端末として利用可能である。

車載固定部１０は、車載アンテナ１１．増幅回路１２゜
車載電源１３．充電器１４．電源端子１５とから構成さ
れる。増幅回路１２は、車載アンテナ１１からの受信信
号を増幅して着脱部２０へ送り、着脱部２０からの送信
信号を増幅して車載アンテナ１１から送信する。

車載電源１３は、電源端子１５を通じて自動車バラチリ
から電源の供給を受け、増幅回路１２及び充電器１４へ
電源を供給する。充電器１４は、着脱部２０が結合して
いる場合に結合部を通じて着脱部２０の内蔵電源２１を
充電する。

着脱部２０は、内蔵アンテナ２１．切換えスイッチ２２
、無線回路２３．制御部１！３２４．電話ｆｉ２５．着
脱検出回路２６．内蔵電源２１とから構成される。切換
えスイッチ２２は着脱検出回路２６によりｆｆＩＩＮ御
されており、無線回路２３を、着脱部２０が車載固定部
１０に結合している場合は車載アンテナ１１に、また車
載固定部１０から離れている場合は内蔵アンテナ２１に
接続するスイッチである。無線回路２３は、制御回路２
４からの制御信号および電話機２５からの音声信号を無
線信号に変調し切換えスイッチ２２へ送り、また切換え
スイッチ２２からの無線信号を復調して制御部＃ｔ２４
および電話機２５へ送る１着脱検出回路２６は、結合部
に設けた機械的スイッチにより着脱状態を検出し、その
情報を切換えスイッチ２２および制御回路２４へ入力す
る。制御回路２４は、着脱検出回路２６からの信号によ
り発呼信号及び着呼応答信号に含まれる車載端末か、携
’４［末かを示す識別信号を発生する。内蔵電源２７は
、着脱部２０の各回路へ電源を供給する。

第３図は本願の第３の発明の無線回線制御装置の実施例
を示す図である。無線回線制御装置３０は、制御部３１
とフラグ回路３２および３３とから構成されている。フ
ラグ回路３２は、無線基地局４０からの上り制Ｗ信号線
を入力とし、上り制御信号に無線基地局であることを示
すフラグ信号を付加して制御部３１へ出力する。フラグ
回路３３は、副無線基地局４１からの上り制御信号線を
入力とし、上り制御信号に副無線基地局であることを示
すフラグ信号を付加して制御部３１へ出力する。

先に述べた接続制御機能の内、■移動端末の待受は時制
御と■位置登録は、車載端末と携帯端末とを区別する必
要がなく、従来の自動車電話と同様の方法により実現さ
れるので省略する。また■通話中チャネル切換えと■終
話切断は、通話チャネルを用いる制御であり、これも車
載端末と携帯端末とでそれぞれ独立に、従来の自動車電
話と同様の方法により実現されるので省略する。これに
対し０発呼接続、０着呼接続は、共通の上り′Ｖｉ御チ
ャネルを用いながら、車載端末と携帯端末とを区別する
必要があるが、これらの制御は無線回線制御装置３０に
より以下に示すように実現できる。

０発呼接続の場合について説明する。車載端末５０が、
車載端末であることを示す識別信号を含む発呼信号を送
信する。この信号は、共通の制御チャネルを用いている
ために無線基地局４０と副無線基地局４１の両方で受信
される。各無線基地局４０および副無線基地局４１は、
発呼信号に受信レベルを付加して無線回線制御装置３０
へ送る。フラグ回路３２は、無線基地局４０からの信号
に無線基地局であることを示すフラグ信号を付加し、制
御部３１へ送る。フラグ回路３３は、副無線基地局４１
からの信号に副無線基地局であることを示すフラグ信号
を付加し、制御部３１へ送る。ＷＲ御郡部３１、無線基
地局４０および副無線基地局４１からの上り制御信号の
識別信号を検出し、車載端末発呼の場合は、無線基地局
のフラグ信号を含む上り制御信号の受信レベルを比較し
て、最も高いレベルで受信した無線基地局４０の空き通
話チャネルを指定するチャネル指定信号を、発信制御チ
ャネルで車載端末５０に指定する。携帯端末発呼の場合
は、副無線基地局のフラグ信号を含む上り制御信号の受
信レベルを比較して、最も高いレベルで受信した副無線
基地局４１の空き通話チャネルを指定するチャネル指定
信号を、発信ｉＩＩ′ｇｊＪチャネルで携帯端末５１に
指定する。

０着呼接続の場合には、−斉呼出しに応答する着呼応答
信号が識別信号を含み、上述の発呼信号と同様に扱われ
、無線基地局４０と車載端末５０との、また副無線基地
局４１と携帯端末５１との接続がおこなわれる。

本実施例ではフラグ回路３２および３３を無線回線制御
装置３０内に置いたが、これらを無線基地局４０および
副無線基地局４１に置いても構わない。

また移動端末の識別を無線基地局４０および副無線基地
局４１でおこなうことも可能である。これを以下に説明
する。

第４図は本願の第４の発明の無線基地局制御装置の実施
例を示す図である。無線基地局制御装置６０は、制御部
６１と識別回路６２とから構成されている。識別回路６
２は、無線基地局送受信装置６３からの上り１ｔｉｌｌ
＃信号線を入力とし、上り制御信号中の識別信号を検出
し、車載端末８０からの発呼信号だけを制御部６１へ出
力する。制御部６１はこの信号に受信レベルを付加して
無線回線制御装π９０へ中継する。また副無線基地局制
御装置７０は、制御部７１と識別回路７２とから構成さ
れている。識別回路７２は、副無線基地局送受信装置１
３からの上り制御信号線を入力とし、上り制御信号中の
識別信号を検出し、携帯端末８１からの発呼信号だけを
１ｌｌｔｊ部１１へ出力する。制御部７１はこの信号に
受信レベルを付加して無線回線制御装置９０へ中継する
。

第３図の無線回線制御装置と同様の理由で、車載端末と
携帯端末とを区別する必要のある０発呼接続、０着呼接
続について説明するだけで十分である。

０発呼接続の場合について説明する。車！！端末８０が
、車載端末で°あることを示す識別信号を含む発呼信号
を送信する。この信号は、共通の制御チャネルを用いて
いるために無線基地局送受信装置６３と副無線基地局送
受信装置７３の両方で受信される。無線回線制御装置 信号中の識別信号から車載端末であることを検出し、そ
のまま制御部６１へ送る。制御部６１ではこの信号に受
信レベルを付加して無線回線制御装Ｗ９０へ送る。副無
線基地局制御装置７０の識別回路１２は、発呼信号中の
識別信号から車載端末であることを検出し、信号を捨て
制御部６１へは送らない、こうして無線回線制御装Ｗ９
０へは、無線基地局で受信された車載端末８０からの発
呼信号だけが送られてくるので、これらの信号の受信レ
ベルを比較して、最も高いレベルで受信した無線基地局
の空き連語チャネルを指定するチャネル指定信号を、発
信制御チャネルで車載端末８０に指定する。携帯端末８
１が発呼した場合は、識別回路６２と識別回路７２どの
動作が逆になり、無線回線制御装Ｗ９０へは、副無線基
地局で受信された携帯端末８１からの発呼信号だけが送
られてくるので、これらの信号の受信レベルを比較して
、最も高いレベルで受信した副無線基地局の空き通話チ
ャネルを指定するチャネル指定信号を、発信制御チャネ
ルで携帯端末８１に指定する。

０着呼接続の場合には、−斉呼出しに応答する着呼応答
信号が識別信号を含み、上述の発呼信号と同様に扱われ
、無線基地局と車載端末８０との、また副無線基地局と
携帯端末８１との接続がおこなわれる。

（発明の効果） 以上述べたように本願の発明によれば、自動車電話と携
帯電話とを統合した無線通信方式並びに移動端末、無線
回線制御装置および無線基地局制御装置を提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本願の第１の発明の無線通信方式におけるゾー
ン構成例を示す図、第２図は本願の第２の発明の移＃端
末の実施例を示す図、第３図は本願の第３の発明の無線
回線制御装置の実施例を示す図、第４図は本願の第４の
発明の無線基地局制御装置の実施例を示す図、第５図は
第１図実施例における通話チャネルの配置を説明するた
めの図、第６図は第１図実施例における制御チャネルの
配置を説明するための図である。 図中、２は無線ゾーン、３は無線基地局、４は車載端末
、５は無線サブゾーン、６は副無線基地局、７は携帯端
末、２４は制御回路、２６は着脱検出回路、３０は無線
回線＃制御装置、４０は無線基地局、４１は副無線基地
局、５０は車載端末、５１は携帯端末、６０は無線基地
局制御装置、６３は無線基地局送受信装置、７０は副無
線基地局制御装置、７３は副無線基地局送受信装置、８
０は車載端末、８１は携帯端末、９０は無線回線制御装
置である。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）車載および携帯の両方の移動端末に対しサービス
   を提供する無線通信方式であって、サービスエリアを複
   数の無線ゾーンに分割し、これら各ゾーンにそれぞれ無
   線基地局を配置し、前記各ゾーンを更に複数の無線サブ
   ゾーンに分割し、これら各サブゾーンにそれぞれ副無線
   基地局を配置し、移動端末の状態に応じて、前記無線基
   地局または前記副無線基地局の一方を選択して接続し通
   信をおこなうことを特徴とする無線通信方式。
2. （２）移動体に車載するか又は移動体から取り外し携帯
   するかのいずれか一方の状態を任意に選択して用いられ
   る移動端末であって、 前記移動体との着脱状態を検出する着脱検出回路と、こ
   の着脱検出回路の検出結果を示す状態識別信号を含む上
   り制御信号を発生する制御回路とを有することを特徴と
   する移動端末。
3. （３）無線基地局または副無線基地局と、移動端末との
   無線回線の接続制御をおこなう無線回線制御装置であっ
   て、 前記移動端末から送信された上り制御信号中の状態識別
   信号を検出する検出手段と、前記移動端末が車載端末で
   あると前記検出手段により検出された場合には無線基地
   局を、前記移動端末が携帯端末であると前記検出手段に
   より検出された場合には副無線基地局を、選択し前記移
   動端末と接続する接続手段とを有することを特徴とする
   無線回線制御装置。
4. （４）無線基地局または副無線基地局の送受信装置と、
   無線回線制御装置とを中継する無線基地局制御装置であ
   って、 移動端末から送信された上り制御信号中の状態識別信号
   を検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果に応じ
   て上り制御信号を中継するか、しないかを切換える切換
   え手段とを有することを特徴とする無線基地局制御装置
   。