WO1995021507A1 - Systeme mobile de radiocommunication et recepteur radio - Google Patents

Description

明 細 書 移動通信方式および無線受信機

〔技術分野〕

本発明は無線受信機の呼出に利用する。 特に、 受信機を選択的に呼び出すため の信号を複数回繰り返して送信する移動通信方式およびその受信機に関する。 移動機を選択的に呼び出す技術は移動通信において一般的な技術であるが、 以 下では、 単純のため、 受信専用の移動機を用いる無線選択呼出方式を例に説明す る。

〔背景技術〕

図 1は無線選択呼出方式の全体構成例を示す。 この方式は中央局 1および複数 の基地局 2を備え、 呼出信号系列は中央局 1から中継回線を介して基地局 2に伝 送され、 その基地局 2がその呼出信号系列を無線区間に送信する。 サービスエリ ァ内の受信端末 3は、 基地局 2から送信された呼出信号系列を受信し、 それが自 分宛の呼出信号であるとき呼出動作を行う。

図 9は基地局 2が送信する従来の選択呼出信号系列を示す。 ここでは、 同一の 選択呼出信号を 2回送信する場合について説明する。 呼出信号系列は、 図 9 ( a ) に示すように、 信号長 Pのフレームを n個接続した周期 Tのスーパーフレームの 系列からなる。 また、 各フレームの信号は、 図 9 ( b ) に示すように、 同期信号 と呼出信号列とからなる （周期 Tの系列を 「フレーム」 、 同期信号と呼出信号列 とからなる系列を 「サブフレーム」 ということもある力く、 本明細書ではそれぞれ

「フレーム」 、 「スーパーフレーム」 という用語を用いる） 。 受信端末は n個の グループに分けられ、 グループ i ( l≤ i≤n ) に属する受信端末はフレーム i の受信時間のみ受信状態となり、 そのフレーム中の呼出信号を受信する。 受信し た信号がその受信端末の呼出信号であるときには、 その受信端末は呼出動作を行 う。 この受信端末に割り当てられたフレーム受信時間でのみ受信状態となる方式 は、 間欠受信方式と呼ばれ、 電池寿命の長時間化を実現するものである。

一方、 移動通信では、 フヱージング等により伝送品質が劣化する。 このために 無線選択呼出方式では、 同一呼出信号を複数回送信することが行われる。 図 9 ( b) には、 同一呼出信号を 2回送信する場合について、 グループ iに属する受信 端末に送信するフレームを示す。 時刻 t 0に送信するフレーム iでは、 同期信号 に続けて、 呼出信号 aの 2回目、 および呼出信号 b、 cの 1回目の送信を行う。 また、 次の送信タイミングである時刻 t 0+Tには、 同期信号に続けて、 呼出信 号 b、 cの 2回目および呼出信号 dの 1回目の送信を行う。 さらに次の送信タイ ミングである時刻 t 0 + 2Tには、 同期信号に続けて、 呼出信号 dの 2回目、 呼 出信号 eの 1回目の送信を行っている。

このように送信側で同一呼出信号を複数回送信すれば、 受信側においてそのう ちいずれかの呼出信号を正しく受信できる可能性があり、 したがって、 ひとつの 呼出信号における受信率が向上する。 1回送信時の呼出信号における非受信率を Peとすると、 n回送信時の非受信率は P eⁿ (受信率は 1一 P eⁿ ) となる。 このため、 送信回数が多くなるに従って受信率カ垧上することがわかる。 これに ついては、 例えば、 奥村善久、 進士昌明監修、 「移動通信の基礎」 、 社団法人電 子通信学会発行 （昭和 6 1年 1 0月 1日初版発行） 、 第 1 1 8 - 1 20頁に詳し い。

また、 複数回送信された同一呼出信号を受信側において時間ダイバーシチ受信 することにより、 さらに受信率が向上する。 時間ダイバーシチの方法としては、 平井良明、 野澤稔弘、 伊藤正悟共著、 「移動通信における時間ダイバーシチを用 いた信号伝送特性」 、 1 993年電子情報通信学会春季大会講演論文集 B - 33 0および特顧平 5— 1 1 72 1 6ならびにこの日本国出願を基礎とする PCT/ JP 94/ 004 00に示されたように、 ビットごとの検波器出力を用いる方法 がある。 この方法によると、 同一呼出信号を受信するごとにそれを構成するビッ トの誤り率が向上するため、 1回送信時の呼出信号における非受信率を P e ( 1 ) (P e ( 1) =P e) 、 2回送信時の呼出信号における非受信率を P e (2) ( Pe (2) <P e ( 1) ) とすると、 2回送信時の時間ダイバーシチ受信による 非受信率は、

P e ( 1 ) XP e (2)

となる。 また、 同様に n回送信時の時間ダイバーシチ受信による非受信率は、 P e ( 1 ) X P e (2) χ·'·χΡ e (n)

(P e ( 1 ) >P e (2) > - >P e (n) )

となる。 このように時間ダイバーシチ受信することで、 上述した通常の方法に比 ベて、 送信回数が多くなるに従ってさらに受信率が向上することがわかる。

同一呼出信号を複数回送信する技術の変形として、 特開平 1一 1 74026号 公報には、 複数回送信するデータのうち重要度の高レ、ものを優先的に送信するこ とが示されている。 また、 特開平 2— 4482 1号公報には、 フレームにそれが 何回目の呼び出しであるかの情報を付加して送信することが示されている。 さら に、 PCTZJP 94/00 1 07には、 フレームを固定長の複数のサブフレー ムにより構成し、 新規の呼出信号はフレーム内の一端、 例えば先頭のサブフレー ムに挿入し、 2回目以降の呼出信号についてはその回数に応じた場所に配置され たサブフレームに揷入することが示されている。

しかし、 従来は同一の呼出信号を送信する回数があらかじめ定められており、 運用上の柔軟性に欠けていた。 例えば、 サービスエリアあたりの加入者は首都圏 などの人口密集地域では多く、 地方などの人口が密集していない地域では少なし、 にもかかわらず、 呼出信号を送信する回数が定まっていて基地局設備あたりのサ 一ビスエリアがほぼ一定であり、 人口がそれほど密集していない地域でも人口密 集地域と同様に基地局設備を配置する必要があった。 このため、 そのような地域 では加入者あたりの設備投資額が大きくなつてしまう。

本発明は、 このような課題を解決し、 サービスエリアあたりの加入者が少ない 場合でも設備投資額が増加しない移動通信方式および無線受信機を提供すること を目的とする。 〔発明の開示〕

本発明の移動通信方式は、 無線受信機を選択的に呼び出すための呼出信号を複 数回無線区間に送信する送信手段を備えた移動通信方式において、 送信手段から 送信する呼出信号の送信回数を可変に設定する手段を備えたことを特徴とする。 呼出信号の送信回数に関する情報を送信手段から送信させる手段を備えることが よい。 送信手段が 1以上の呼出信号に制御信号を加えたフレームを単位として送 信する場合には、 その制御信号に送信回数に関する情報を挿入することがよい。 また、 送信側だけでなく受信側でも受信回数を可変に設定することが望ましい c すなわち、 無線受信機には、 送信手段からの呼出信号の送信回数を認識する手段 と、 この認識する手段の認識出力により呼出し信号の受信回数を認識する手段と、 この認識する手段の認識出力により呼出信号の受信回数を設定する手段とを備え ることがよい。 送信手段から送信回数に関する情報が送信される場合には、 その 情報を受信する手段と、 受信した情報により呼出信号の受信回数を設定する手段 とを備えることがよい。

送信回数に関する情報を送信するため、 特開平 2— 4 4 8 2 1号公報に示され た方法を変形して利用することができる。 すなわち、 そのフレームの呼出信号が 何回目に送信されるものであるかの情報を付加して送信するのではなく、 あと何 回送信するかを付加して送信することとし、 送信回数の変更に伴って力ゥントダ ゥンの初期値を変更する。 このようにすると、 無線受信機では、 受信したフレー ムから各呼出信号があと何回送られてくるかを認識することができ、 必ずしも送 信回数の変更を認識する必要はない。

また、 これとは別に、 フレー厶内の制御信号に送信回数そのものの情報を挿入 して送信することもできる。 特に、 送信回数の変更に伴ってフレーム内の信号構 成が変更される場合には、 受信側でその！^号構成に対応するために送信回数その ものの情報が必要となり、 特開平 2— 4 4 8 2 1号公報に示された方法を利用す ることはできなレ、。

送信回数の変更に伴ってフレ一ム内の信号構成が変更されるものとしては、 P C T/J P 9 4 / 0 0 1 0 7に開示された信号構成がある。 この信号構成では、 フレームを一定長の複数のサブフレームにより構成し、 新規の呼出信号をフレー ムの一端、 例えば先頭のサブフレームに挿入し、 2回目以降の呼出信号について はその回数に応じた場所に配置されたサブフレームに挿入する。 この場合、 送信 回数が変更されると、 それに対応してフレーム内に必要なサブフレーム数が変化 する。 フレーム内を有効に利用するため、 送信回数の変更にともなってサブフレ ームの構成を変更することが望ましい。 すなわち、 送信側には送信回数 nに対し てフレーム内に n個のサブフレームを形成する手段を備え、 この手段は、 新規の 呼出信号についてはそのフレームの一端に配置されるサブフレームに挿入し、 2 回目以降に送信される呼出信号についてはその回数に応じた場所に配置されてい るサブフレームに挿入する手段と、 設定する手段による送信回数 nの変更に対し てフレーム内のサブフレーム数およびサブフレームの長さを変更する手段とを含 むことがよい。 このとき、 無線受信機には、 受信フレームの制御信号から送信回 数に関する情報を検出する手段と、 検出された送信回数に関する情報からその受 信フレームのサブフレーム構成を判断する手段とを備えることがよい。

呼出信号の送信回数を可変に設定できるようにすると、 人口がそれほど密集し ていない地域では同一呼出信号の送信回数を人口密集地のそれより多くして、 基 地局あたりのサービスエリアを拡大させることができる。 また、 人口密集地域で も、 夜間などの呼量が少ないときには同一呼出信号の送信回数を通常時よりも多 くすれば、 呼出信号の高品質伝送サービスが実現できる。

〔図面の簡単な説明〕

図 1は無線選択呼出方式の全体構成例を示すプロック図。

図 2は基地局が送信する選択呼出信号系列の実施例を示す図。

図 3は中央局によるフレーム形成の動作の流れを示す図。

図 4は受信端末として用いられる無線受信機の一例を示すプロック構成図。 図 5はデコーダ部による受信処理の制御の流れを示す図。

図 6は基地局が送信する選択呼出信号系列の別の実施例を示す図。 図 7は中央局によるフレーム形成の動作の流れを示す図。

図 8は無線受信機のデコーダ部による受信処理の制御の流れを示す図。

図 9は基地局が送信する従来の選択呼出信号系列を示す図。

〔発明を実施するための最良の形態〕

図 1は本発明を実施する無線選択呼出方式を示すプロック構成図であり、 図 2 は基地局が送信する選択呼出信号系列の実施例を示す。 この無線選択呼出方式は、 受信端末 3を選択的に呼び出すための呼出信号を複数回無線区間に送信する送信 手段として複数の基地局 2を備え、 これらの基地局 2から送信する呼出信号の送 信回数を可変に設定する手段を中央局 1に備える。

中央局 1は、 固定網からの呼出要求にしたがって、 同期信号、 制御信号および 呼出信号列からなるフレームを形成し、 中継回線を介して基地局 2に伝送する。 基地局 2はそのフレームを無線区間に送信する。 フレーム内の制御信号には、 伝 送パラメータおよびモードを指定して受信端末を切り換えるために、 送信回数を 示す情報を含む。

呼出信号系列は、 図 2 ( a ) に示すように信号長 pのフレームを n個接続した 周期 Tのスーパーフレームの系列からなる。 これは従来例と同様である。 各フレ ームの信号は、 図 2 ( b ) に示すように、 同期信号および呼出信号列に加えて制 御信号を含む。 制御信号には、 図 2 ( c ) に示すように、 送信回数が含まれる。 受信端末は従来例と同様に n個のグループに分けられ、 グループ i ( l≤ i≤n ) に属する受信端末はフレーム iの受信時間のみ受信状態となり、 そのフレーム 中の呼出信号を受信する。 受信した信号がその受信端末の呼出信号であるときに は、 その受信端末は呼出動作を行う。

図 2を参照して、 グループ iに属する受信端末に呼出信号を送信する場合につ いて、 送信回数が 2回から 3回に変更となったときの動作を説明する。 時刻 t 0 に送信するフレーム iでは、 同期信号に続けて、 送信回数 = 2を示す制御信号、 呼出信号 aの 2回目、 呼出信号 bの 1回目および呼出信号 cの 1回目の送信を行 う。 ここで送信回数が 2回から 3回になったとする。 このため、 次の送信夕イミ ングである時刻 t 0 + Tには、 同期信号に続けて、 送信回数 = 3を表す制御信号 を送信し、 さらに、 呼出信号 aの 3回目、 呼出信号 bの 2回目および呼出 i 号 c の 2回目の送信を行う。 時刻 t 0 + 2 Tには、 同期信号に続けて、 送信回数 = 3 を示す制御信号、 呼出信号 bの 3回目、 呼出信号 cの 3回目、 および呼出信号 d の 1回目の送信を行う。

図 3は中央局 1によるフレーム形成の動作の流れを示す。 中央局 1では、 制御 信号中の送信回数を決定すると、 前回の送信タイミングの各呼出信号について、 その呼出信号が送信された回数と設定された送信回数とを比較する。 送信された 回数が設定された送信回数と等しいかまたは大きい場合には、 その呼出信号の再 送信を停止する。 送信された回数が設定きれた送信回数より小さい場合には、 今 回の送信タイミングでその呼出信号を再送信する。 続いて、 新しく送信する呼出 信号があり、 今回の送信タイミングにおいてその信号を送信可能な場合には、 そ の新しい呼出信号をその送信タイミングで送信する。

図 4は受信端末として用いられる無線受信機の一例を示すプロック構成図であ る。 この無線受信機は、 アンテナ 2 1、 無線部 2 2、 デコーダ部 2 3、 番号 R O M 2 4、 メモリ 2 5、 液晶表示装置ドライバ 2 6、 液晶表示装置 2 7およびスピ 一力 2 8を備える。 無線部 2 2はアンテナ 2 1を介して入力される呼出信号系列 を受信し、 その受信信号をデコーダ部 2 3に供給する。 デコーダ部 2 3は、 同期 信号を受信して同期処理を行い、 続いて受信される制御信号によりその受信機の 伝送パラメ一夕 Zモードをその制御信号により指定されたとおりに設定し、 その 設定にしたがって以降に受信される呼出信号の受信処理を行う。 デコーダ部 2 3 はまた、 無線部 2 2が自分の属するグループの受信タイミングのみ動作する間欠 受信動作を行うように制御する。

図 5はデコーダ部 2 3による受信処理の制御の流れを示す。 デコーダ部 2 3は、 制御信号中の送信回数を受信すると、 前回の送信タイミングの各呼出信号につい て、 その呼出信号のそれまでの受信回数と受信した送信回数とを比較する。 受信 回数が送信回数と等しいかまたは大きい場合には、 その呼出信号の受信処理を終 了する。 受信回数が送信回数より小さい場合には、 その呼出信号が今回の受信夕 イミングで再び受信されるものとして処理する。 また、 受信した呼出信号のアド レスと番号 ROM24に記憶された自分の番号とを比較し、 それが一致し、 かつ その呼出信号が初めて正しく受信されたとき、 スピーカ 28を鳴音させるととも に、 呼出信号に含まれるメッセージなどの必要な情報を液晶表示装置ドライバ 2 6を介して液晶表示装置 27に表示する呼出処理を実行する。

この例において、 グループ iに属する無線受信機では、 時刻 t O +Tに受信し たサブフレームにおいて、 制御信号中のパラメ一夕の一つである送信回数がそれ までの 2回から 3回に変更になるが、 これに合わせて受信処理を変更する。 この ため、 誤呼出が発生することはない。

図 6は呼出信号系列の別の例を示す。 この信号系列は PCTZJP 94/00 107に示されたものを本発明に適合するように修正したものであり、 1個のフ レームは、 図 6 (a) に示すように、 同期信号、 制御信号および複数のサブフレ ームにより構成される。 制御信号には送信回数 nが挿入される。 各サブフレーム は、 フレーム内の呼出信号のための領域を送信回数 nにより等しく分割すること によって設定され、 それぞれのサブフレームが複数の呼出信号を伝送することが できる。 図 6 (b) は時刻 t 0のフレームを表す。 呼出信号 A、 Bおよび Cはそ れそれ、 それが何回目の送信であるかによって、 1番目、 m番目、 n番目のサブ フレームで送信される。 図 6 (c) は時刻 ( t 0+T) におけるフレームを表す (送信回数は n回で変更なし） 。 呼出信号 Aは 2回目送信となるので 2番目のサ ブフレームで送信され、 呼出信号 Bは （m+ 1)回目送信となるので （m+ 1) 番目のサブフレームで送信され、 呼出信号 Cは時刻 tで n回目の送信を終了して いるため時刻 （t 0+T) では送信されない。 また、 呼出信号 Dは時刻 （t 0 + T) において 1回目の送信となるので、 1番目のサブフレームで送信される。 フレーム内に送信回数 nの最大値と同数のサブフレームを固定的に設定し、 送 信回数 nと同数のサブフレームだけを使用することも可能である。 しかし、 送信 回数 nが最大値より小さいときには、 フレーム内に無駄な領域が存在することに なる。 そこで、 送信回数 nの変更に対してフレーム内のサブフレーム数およびサ ブフレームの長さを変更し、 呼出信号のための領域を変更された送信回数 nで分 割したサブフレームを設定することがよい。

図 7はこのような呼出信号系列を用レ、る場合の中央局 1によるフレー厶形成の 動作の流れを示す。 中央局 1では、 制御信号中の送信回数を決定すると、 その送 信回数に対応するサブフレーム構成、 すなわちサブ、フレーム数およびサブフレー ムの長さを決定する。 続いて、 新しく送信する呼出信号がある場合には、 その呼 出信号を 1番目のサブフレームに挿入する。 前回の送信タイミングの各呼出信号 については、 その呼出信号が送信された回数と設定された送信回数とを比較する。 送信された回数が設定された送信回数と等しいかまたは大きレ、場合には、 その呼 出信号の再送信を停止する。 送信された回数が設定された送信回数より小さレ、場 合には、 その呼出信号を 〔送信された回数 + 1〕 番目のサブフレームに挿入する。 図 8は図 6に示した呼出信号系列を用いる場合の無線受信機のデコーダ部 2 3 による受信処理の制御の流れを示す。 デコーダ部 2 3は、 制御信号中の送信回数 を受信すると、 その送信回数に対応するサブフレーム構成を認識し、 それに対応 した受信処理を行う。 このとき、 前回の送信タイミングの各サブフレームについ て、 サブフレーム番号が送信回数に相当する番号以降のものについては、 そのサ ブフレームで受信した呼出信号につレ、て受信終了の処理を行う。 それ以外のもの については、 そのサブフレームで受信した呼出信号が今回の受信タイミングでは 次の番号のサブフレームで受信されるものとして処理する。 そして、 受信した呼 出信号のアドレスと番号 R O M 2 4に記憶された自分の番号とを比較し、 それが 一致し、 かつその呼出信号が初めて正しく受信されたとき、 スピーカ 2 8を鳴音 させるとともに、 呼出信号に含まれるメッセージなどの必要な情報を液晶表示装 置ドライバ 2 6を介して液晶表示装置 2 7に表示する呼出処理を実行する。

以上の実施例では、 フレーム毎に、 伝送パラメ一夕/モードを指定して受信端 末を切り換える制御信号のひとつのパラメ一夕として、 送信回数に関する情報を 送信している。 このようにすると、 受信機の各グループ毎に送信回数を変更する ことができる。 また、 送信回数に関する情報を呼出信号中に挿入することもでき る o

また、 以上の説明では無線選択呼出方式を例に説明したが、 自動車電話その他 の移動通信方式における移動機の呼出にも本発明を同様に実施できる。

以上説明したように、 本発明の移動通信方式および無線受信機は、 呼出信号の 送信回数の可変に設定できるので、 人口がそれほど密集していない地域では同一 呼出信号の送信回数を人口密集地のそれより多くして、 基地局あたりのサービス エリアを拡大させることができる。 また、 人口密集地域でも、 夜間などの呼量が 少ないときには同一呼出信号の送信回数を通常時よりも多くし、 呼出信号の高品 質伝送サービスを実現できる。

Claims

請求の範囲

1 . 無線受信機を選択的に呼び出すための呼出信号を複数回無線区間に送信する 送信手段を備えた移動通信方式において、

前記送信手段から送信する呼出信号の送信回数を可変に設定する手段を備えた ことを特徵とする移動通信方式。

2 . 前記送信手段は呼出信号の送信回数に関する情報を送信する手段を含む請求 項 1記載の移動通信方式。

3 . 前記送信手段は、 1以上の呼出信号に制御信号を加えたフレームを単位とし て送信する手段と、 前記制御信号に送信回数に関する情報を挿入する手段とを含 む請求項 2記載の移動通信方式。

4 . 送信回数 nに対してフレーム内に n個のサブフレームを形成する手段を備え、 この手段は、 新規の呼出信号についてはそのフレームの一端に配置されるサブ フレームに挿入し、 2回目以降に送信される呼出信号についてはその回数に応じ た場所に配置されているサブフレームに挿入する手段と、 前記設定する手段によ る送信回数 nの変更に対してフレーム内のサブフレーム数およびサブフレームの 長さを変更する手段とを含む

請求項 3記載の移動通信方式。

5 . 請求項 1記載の移動通信方式における送信手段からの呼出信号を受信する無 線受信機において、 呼出信号の受信回数を可変とする手段を備えたことを特徴と する無線受信機。 .

6 . 請求項 2または 3記載の移動通信方式における送信手段からの呼出信号を受 信する無線受信機において、

前記送信手段から送信回数に関する情報に関する情報を受信する手段と、 受信した前記情報により呼出信号の受信回数を設定する手段と

を備えたことを特徴とする無線受信機。

7 . 請求項 4記載の移動通信方式における送信手段からの呼出信号を受信する無 線受信機において、

受信フレームの制御信号から送信回数に関する情報を検出する手段と、 検出された送信回数に関する情報からその受信フレームのサブフレーム構成を 判断する手段と

を備えたことを特徴とする無線受信機。