JPS6348925A - 移動通信における無線ゾ−ン識別方式 - 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」 この発明は複数の無線ゾーンでサービスエリアを構成す
る移動通信システム（−おいて、移動機が存在している
在圏無線ゾーンを識別する方式（１関するものである。

「従来の技術」 限られた周波数７有効（−利用する必要がある移動通信
方式ζ二おいては、サービスエリアを複数の無線ゾーン
で構成し、一定距離だけ離れ定無線ゾーンで同じ周波数
のチャネル（以下同一チャネルと言う）？使用するのが
一般的である。

この場合に、各無線ゾーンに割当てられ１い６周波数は
決められているから、移動機が通話中に一つの無線ゾー
ンからこれと隣接する無線ゾーンに移行した時でも通話
の連続性を確保するためには、いわゆる通話中チャネル
切り替えが必要になる。通話中チャネル切り替えとは、
移動機が通話中に無線ゾーンを移行したことを検出し、
その移動機ｆ二対して移行先の焦線シー〉′に割り当て
られているチャネルに切り替えるよう指令を出すととも
に、基地局側の伝送路・も移行先の無線ゾーンへと切り
替えるものである。この操作のうち移動Ｒの在圏無線ゾ
ーンを識別することを無線ゾーン識別と言う。

ｄ話中チャネル切り替えにおける無線ゾーン識別は従来
Ｃ二おいては１次に示す方法が一般的であった。

■　基地局では通話中の全受信機の電波受信レベル又は
信号対雑音七カ比（以下単に受信レベルと言う）を監視
しており、特定の受信機の受信レベルが一定値以下に劣
化したことで。

そのチャネルで通話している移動機がその無線ゾーンか
ら外に移動しつつあることを知る。

劣化検出レベルは一般に無線ゾーン境界での平均的な受
信レベルまたはそれ以上の値に設定される。

■　もとの無線ゾーンおよび周辺の無線ゾーンで移動機
からの電波の受信レベルを測定し。

これらの焦線ゾーンのうち最高の受信レベルで受信した
ゾーンを検出する。これかもとの無線ゾーン以外の周辺
無線ゾーンである場合Ｃ二、移動機の移行先無線ゾーン
であることを知る。

このようＣ二無線ゾーン識別を実現するためには。

全受信機（−受信レベル等の測定回路を付加するととも
に１周辺無線ゾーンでの受信レベルの測定のための受信
機が通話用受信機とは別に必要になる。

この受信機を以下ではＳＲＸと言う。

ところで移動通信Ｃ二おける電波１云搬持性は地形や地
物の影響のため複雑な変動を呈する。このような状況で
は無線ゾーンの境界は幾何学的に決まるものではなく、
前記変動に応じて確率的に分布する。幾何学的な境界よ
りも外側で通話中チャイ、ル切り替えが発生する確率が
大きい場合には、その分だけ同一周波数７使用している
無線ゾーン。

即ち干渉ゾーンに近くなるから、同一テギイ、ル干渉が
増大し、通話に支障を与えることＣ二なる。

これを避けるために考えられる第１の方法は。

劣化検出レベルを無線ゾーン境界での平均受信レベルよ
りも十分高くしておくことにより１通話中チャネル切り
替えを早めｆ１行わせることが考えられる。しかしこの
場合、受信レベル劣化を検出して通話中チャネル明り替
えの動作に入っても、移動機はまだもとの無線ゾーンの
中にいる確率が大きいから、ＳＲＸで受信レベルを測定
しても元の無線ゾーンの受信レベルの方がレベルが高い
確率が大きく、元の無線ゾーンの受信レベルの方が高い
場合は隣接無線ゾーンへの通話中チャネル切り替えは行
われない。しかしこの場合でも無線ゾーン識別動作まで
は通常どおり行われるからＳＲＸおよび制御装置はこの
ためτ二無駄な動作をすることになる。ＳＲＸの所要台
数や制御装置の処理能力はこの無駄動作を含めたものが
要求されるから、著しく経済性を損ねることとなる。

同一チャネル干渉増大７避けるための第２の方法は、受
信レベルの劣化を待たすｆ二常時または定期的にＳＲＸ
で自無線ゾーンおよび周辺無線ゾーンでの受信レベルを
比較し、自無線ゾーンよりも受信レベルの高い周辺無線
ゾーンがあるか否かを識別する方法が考えられる。しか
しこの場合、ＳＲＸおよび制御装置に要求される条件は
第１の方法よりも厳しく、従って経済性が一層損なわれ
ることになる。

一方今後は、チャネル数の増大１周波′敢の地理的繰り
返し率向上、−層の小ゾーン化等による移動通信方式の
大容量化が必要とされることは必須である。これらの大
容量化のための何れの方法も次（＝示すように、ＳＲＸ
の所要台数および制御装置の処理能力への要求条件は著
しく過大になり、経済的なシステムの構築が不可能とな
る。

すなわちチャネル数の増大は受信レベル？監視すべきチ
ャネル数が増大することであるから、直接的にＳＲＸ所
要台数等を増大させろ要因となる。

周波数の地理的操り返し率向上とは、より近い無線ゾー
ンで同一チャネルビ繰り返して使用することであり、従
って通話中チャネル切り替えが無線ゾーンの幾何学的境
界より外側で起こる確率を十分小さくする必要がある。

すなわち劣化検出レベルをより高く設定しておくことが
必要（−なる。無線ゾーンを一層小ゾーンにした場合１
通話中チャネル切り酵えそのものの頻度が増加すること
からＳＲＸ所要台数等を増大させる。

また受信波は、一般的（＝レイリーフェージングを伴っ
ており、従って受信レベルはこれら奢平均化し得る時間
、例えば８００　ＭＨｚ帯陸上陸上移動合は１０秒以上
をかけて測定することが望ましい。

しかし実際にはＳＲＸ台数の制約から１〜数秒以下でし
か測定できず、従って精度上の問題もある。

この発明の目的はＳＲＸ台数に増大させる等により経済
性？損ねることなく、高精度に識別可能な無線ゾーン識
別方式を提供すること（−ある。

「問題点を解決するための手段」 従来の技術では通話中の移動機の在圏無線ゾーン識別に
２に他局で行っていたのに対して、この発明ではこれを
移動機で行うよう（−することを最も主要な特徴として
いる。

つまりこの発明によれば活他局から移動機方向（以下下
りという）の通話信号等の情報信号を一定周期ごとのフ
レームに区切り、この各フレームを時間的に圧縮して下
り送信機で変調・送信する。

前記時間的圧縮によって生じたすきまの時間は送信機の
送信そのものを停止し、このすきまの時間響−同期して
通信中の基地局及びその周辺の基地局から、順次（＝す
きまの時間にだけゾーン識別信号を送出する。移動機で
は受信された各フレームを時間的に伸張すると共に前記
すきまの時間に、Ｉｎ次受信される各基地局からのゾー
ン識別信号の受信レベルを測定し、そのうちの最も強く
受信される基地局のゾーンに在圏していることを知る。

「実施例」 第１図、第２図及び第３図はこの発明の詳細な説明する
図である。第１図において下りの音声等の情報信号ｌは
一定周期Ｔ。でフレーム２〜６（一区切られる。その各
フレーム２〜６が時間ＩＥ縮され、それぞれ時間長Ｔの
圧縮され定フレーム１２〜１６となり、この系列７時間
圧縮された信号１１と記す。各フレームの圧縮によって
時間的なすきま（長さＴ。−Ｔ）２１〜２４が生じる。

第２図において着目している音声信号用チャネルを使用
している無線ゾーン３０とその周辺の無線ゾーン３１〜
３６とを示す。

時間圧縮された信号１１を送信している周波数と同じ周
ｌ皮数で無線ゾーン３０〜３６からそれぞれ信号系列１
３０〜１３６としてゾーン識別用信号２３０〜２３６を
順次送信する。

既に述べたように音声等の時間圧縮された信号ｌ暑Ｔ。

秒周期でフレームに区切り、各フレームをＴ秒（Ｔ＜Ｔ
ｇ）に時間圧縮する。この圧縮方法はアナログ１言号の
１４＋、合には一度デンタル（＝変換してからそのデジ
タル信号をシフトレジスタに順次書込み、その書込クロ
ックよりもＴ。／Ｔ倍だけ速いクロックでこれを読みだ
したのちアナログに変換する等により実現可能である。

デジタル信号の場合には単にクロックｌｘ　Ｔ。／Ｔ倍
（−するだけで実現可能である。

その時間圧縮の結果′Ｌじる時間的なすきま２１゜２２
．２３．２４・・・・・・に１例えば無線ゾーン３０か
らはすきま２１ｉユタイミングを合わせてゾーン識別用
信号２３０を、無線ゾーン３１からはすさま２２（ニタ
イミングを合わせてゾーン識別用信号２３１を送出する
。以下同様（＝隣接ゾーン全てに順次送信タイミングを
割当て、以下これ？繰り返す。

第４図はゾーン識別用信号２３０〜２３６・・・・・・
の構成例を示す。各ゾーン識別用信号はビット同期のた
めのプリアンプル符号２５ゾ÷撓乎ヤｌと、情報符号２
５２とからなる。情報符号２５２には無線ゾーン番号等
を含むように構成する。

第５来は基地局の構成例！示す。下り音声信号等の１ｎ
報信号は制御装置２５３を経たのち１時間圧縮回路２５
４で無線ゾーン間タイミング制御回路２５５からのタイ
ミング信号でフレーム（一区切られたのち時間圧縮され
る。この時間圧縮されに信号が清報用送信機２５６　Ｃ
加えられて送信共用装置２６１．送受分波４２６２、ア
ンテナ２６３を経て空間（；送出される。情報ｔＴｌ送
信磯２５６はオンオフ端子２５７を通して加えられた制
御信号により２時間圧縮に上って生じたすきまの間は送
信７オフとされる。無線ゾーン間タイミング制御回路２
５５は例えば上位の制御局などから同期１ｊ１報を受け
てそれにもとすきタイミング信号乞生ｊ戊する。

ゾーン識別用信号符号器２５８で第４図に示した符号７
作り、タイミング制御回路２５５からのタイミング信号
に同期させてゾーン識別用信号を識別用送信機２５９に
人力する。識別用送信機２５９はタイミング制御回路２
５５から制御端子２６０に印加される送信周波数及び送
信機オンオフ制御信号により送信周波数を情報用送信機
２５６の送信周波数に同調させて、圧縮によって生じた
すきまの時間にだけゾーン識別用信号を送信する。

この（３号は送信共用装置２６１．送受分波器２６２゜
アンテナ２６３を通じて空間に送出される。

移動機からの電波はアンテナ２６３．送受分波４２６２
、受信分配器２６４を経て受信４２６５に人力され、こ
こで復調されて制御装置２５３を経て通信の相手方に伝
送される。

図では簡単のにめＩＩｊｆ報用送受用送受信機２５６の
場合について述べたが、複数の場合にも同様である。複
数の場合には各清報用送信機のすきまの時間ができるだ
け重ならないように順次ずらせておくと、識別用送信機
２５９を時間的にずらせて動作させればよいから、１台
又は少数の識別用送信機２５９があればよいこと（ユな
る。

無線ゾーン間タイミング制御回路２５５（まデジタル網
（ＩＮＳ網等）のクロック同１ｖ１網が利用できる場合
には、これｔもと【二してタイミング信号を作ればよい
。デンタル網のタロツクを利用できない場合には１例え
ば第２図の無線ゾーン３０のゾーン識別用信号２３０の
送信波を基準として。

その周辺の無線ゾーン３１〜３６ではタイミングを作り
、さらにその周辺無線ゾーン３１〜３６０）そのゾーン
識別用信号２３１〜２３６Ｙｌｕ準にしてタイミング信
号を作っていく方法が考えられろ。

第６図は移動機の構成例を示す。送話器３００からの音
声などの情報信号は制御部３０１？経て送信機３０２に
加えられ、ここで搬送波を変調して送受分波３３０３．
アンテナ３０４Ｙ経て空間に送出される。送信機３０２
の送信周波数はンンセサイザ３０５で作られる局部信号
によって決められる。基地局からの下り信号はアンテナ
３０４゜送受分波器３０３に経て受信ＰＡ３０６ｃ加え
られ。

ここで復調したのちゾーン識別用信号受信回路３０７で
ゾーン識別用信号が受信されろ。ゾーン識別用信号受信
回路３０７で受信・再生したタイミング信冗をもとじ音
声信号などの情報信号は時間的伸張回路３０８で送り側
と逆の操作（−より時間的に伸張され、ちとのすきまの
ない信号にもどされたのら、制御部３０１？経て送受話
器３００に加えられろ。

ゾーン識別用受信口′ｌ’６３０　？ではゾーン識別用
漬け２３０，２３１．・・・・・・２３６・・・・・・
乞順次受信するから夫々の受信レベルを測定し、最も高
いレベルで受信し定ものを識別すると、自分がそれに対
し６するｊ！！（線ゾーンに在圏することを知ることか
でさる。これが今までの在圏無線ゾーンと異なっていれ
ば基地局に対して新在圏無線ゾーンを通知し、その無線
ゾーンへの通話中チャネル切替を依頼することができる
。

無線ゾーン識別用信号の受信、最高レベル決定にあたっ
ては、伝搬変動を吸収するため、必要に応じて複数回の
平均ンとることも可能である。情報用送信機２５６の送
信周波数とは別（ニゾーン識別用信号の周波数２設け、
各無線ゾーンからこの周波数で第３図と同様の方法で順
次ゾーン識別用信号を送出してもよい。この場合移動限
は−ぐきまの時間２１．２２．２３．２４の間だけ送信
を停止して受信周波数７あらかじめ決められた上記ゾー
ン識別用信号周波数ｆ二同調させてゾーン識別用信号を
受信する。なおこのゾーン識別１１１信号の周波数は後
述する複局順次送信又は復局間時／順次送信制御チャネ
ル方式を採用し−Ｃいる場合には、新しく設ける必要は
なく、この制御チャイ・ルなそのまま利用することがで
きる。

すなわち複局順次送信制御チャイ・ル万式とは。

音声信号等の情報用チャネルとは別に制御ｌｌｌ］専用
のチャネルを設け、かつ下りについては複数局から同一
周波数で順次に制御信号を送出する制御チャネ？し方式
である。また複局同時／顆次送信制御チャネル方式とは
、移動機に対する一斉呼出し信号のように、複数無線ゾ
ーンに共通の制御チャネルは同一周波数・同一タイミン
グで複数無線ゾーンから同時に送信するタイムスロット
を設けて送信し、無線ゾーン個有の信号は順次送信とす
る制御チャネル方式である。

この発明ではこれらの信号の内順次送信部分をゾーン識
別用信号として利用することができ、その場合その受信
レベルだけがわかればよいから個々の＋Ｔｉ次送信信号
の一部だけ短時間に受信することも可能である。また各
無線ゾーンから制御チャネルを順次送信するタイミング
と前記すきまとをいちいちタイミングをとる必要がない
よう（−１無線ゾーンの制御チャネルの各送信タイムス
ロットの時間を比較的長くしてその間に必ず前記すきま
が生じるよう（ニアればよい。更に通話中でも制御チャ
ネルの送信順がわかるようにしておけば通話中のすきま
に、特に第４図（−示した構成のゾーン識別用信号を送
信しなくても、もともと制御チャネルで順次送信する制
御信号を受信してもこれが何れの無線ゾーンからのもの
であるかを移動機では識別できるから、この制御イ言号
乞ゾーン識別用信号として用いてもよい。

以上の説明では、ゾーン識別用信号を最高レベルで受信
したものと対応する無線ゾーン暑在圏無線ゾーンと考え
たが、ある特定の熱線ゾーン？故意に縮少したい場合な
どでは必ずしも最高値でなく、ある条件を付加してこれ
？満足するもの、を選択させるようＣ二することも可能
である。

「発明の効果」 以上説明したよう（ここの発明（−よれば１ｍ話中の移
動機が隣接無線ゾーンからのゾーン識別用信号を受信し
、これを最高レベルで受信している無線ゾーンを常時、
しかも充分な時間７かけて平均（ヒして識別可能である
から高精度なゾーン識別が可能である。またこのための
付加装置は高々基地局に時間圧縮回路と無線送信機１台
程度、移動機の付加回路は時間伸張回路とゾーン識別用
信号受信回路程度であるから、基地局に５ＲＸＹ置〈従
来の方法に比べて極めて経済的に構成できる。特にゾー
ン半径を著しく小さくする必要がある今後の大容量移動
通信方式のゾーン識別方式として有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明における信号圧縮例？示す図第２図は
ゾーン構成例を示す図、第３図は各無線ゾーンからのゾ
ーン識別用信号送出状態の例を示す図、第４図はゾーン
識別用信号の符号構成例を示す図、第５図はこの発明に
おける基地局の構成例を示すブロック図、第６図はこの
発明における移動機の構成例を示すブロック図である。 特許出願人　　日本電信電話株式会社 代　　理　　人　　　草　　　野　　　　　草大　１　
図 才　２　図 才　３　図 オ　４　マ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数の無線ゾーンでサービスエリアを構成する移
   動通信方式において、 基地局から送信する情報信号をフレームに区切り、 この各フレームを時間的に圧縮してから送信し、 その圧縮の結果生じる時間的すきまでは送信を断とし、 少なくとも隣接する無線ゾーンどうしで時間的に重なる
   ことなく、上記すきまの時間に同期して複数の基地局か
   ら順次ゾーン識別用信号を送出し、 移動機では上記圧縮されたフレームを受信したのち時間
   的に伸張すると共に、 上記すきまの時間に上記ゾーン識別用信号を受信し、そ
   のゾーン識別信号によりその移動機が存在している在圏
   無線ゾーンを識別することを特徴とする移動通信におけ
   る無線ゾーン識別方式。