JP2683678B2

JP2683678B2 - 移動通信方式

Info

Publication number: JP2683678B2
Application number: JP1060171A
Authority: JP
Inventors: 昭宏前原; 誠蔵尾上
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1989-03-13
Filing date: 1989-03-13
Publication date: 1997-12-03
Anticipated expiration: 2012-12-03
Also published as: JPH02238733A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は移動通信方式に関する。特に、移動局の通信
品質を確保するための無線チャネルの切替に関する。本
発明は、送信する信号を時間圧縮して空いた時間に他の
局と通信することにより、通信中の回線を切断すること
なく無線チャネルを切り替えるようにするものである。

〔従来の技術〕

移動通信方式の代表的な例として、従来から自動車電
話方式が知られている。一般的な自動車電話方式では、
サービスエリア内に複数の基地局が設置される。サービ
スエリア内を移動する移動局は、ひとつの基地局に無線
接続され、その基地局を介して固定電話網に接続され
る。基地局と固定電話網との間には交換局が設置され
る。移動局と基地局との接続は、制御局により制御され
る。

このような移動通信方式では、通信中の移動局の通信
品質を保つために、ゾーン移行や干渉その他の理由によ
り使用中の無線チャネルを切り替える制御を行ってい
る。

第９図は従来の無線チャネル切替の制御手順を示す。

まず、制御局から移動局および移行先基地局に、新し
い無線チャネルを指定する。指定を受けた移行先基地局
は、下りループチェック信号の送信を開始する。ループ
チェック信号は、無線回線が接続されたことを確認する
ための信号である。この一方で、無線チャネルの指定を
受けた移動局は、自局の使用する無線チャネルを切り替
え、下りループチェック信号を受信した後に上りループ
チェック信号を送信する。移行先基地局は、上りループ
チェック信号を受信すると、下りループチェック信号の
送信を終了する。移動局は、下りループチェック信号の
終了を確認した後に、上りループチェック信号の送信を
終了する。移行先基地局はさらに、上りループチェック
信号の終了を確認した後に、無線チャネル切替動作を終
了し、通信を開始する。

このループチェック信号の送受信による無線チャネル
切替方法では、無線チャネル指定が正確に基地局と移動
局とに伝えられたことの確認と、通信回線の品質を確認
とを同時に行っている。

〔発明が解決しようとする課題〕

無線区間の伝送品質は、フェージングその他の影響が
あるため、必ずしも十分とはいえない。このため、移行
元の基地局から移動局への無線チャネル指定の信号が、
無線区間上で誤ってしまう可能性がある。このため、ル
ープチェック信号により無線チャネルを切り替える場合
に、移動局と基地局との双方が無線チャネルを完全に切
り替えてしまうまでは、移動局に正確な無線チャネルが
指定されたか否かを確認できない。このため従来は、移
行元の基地局で、移動局のチャネル切替が完全に終了す
るまでの間、移動局がいつ元の無線チャネルに戻ってき
てもよいように無線チャネルを管理する必要があり、制
御の負荷が大きい欠点があった。さらに、再度無線チャ
ネルを切り替える場合に、そのたびに無線回線を切断し
なければならず、そのために通信が途切れてしまう欠点
があった。

また、無線チャネル切替時に割り当てられた無線チャ
ネルの品質を確認するには、実際に指定された無線チャ
ネルに切り替えなければ困難である。このため、従来か
ら、ループチェック信号で確認する方法が採用されてき
た。しかし、この方法では、新しい無線チャネルおよび
無線回線を確認するため、移動局と基地局との間の回線
を一時的ではあるが完全に切断する必要がある。この確
認に要する時間は比較的長く、その間の通信が途切れて
しまう欠点がある。また、確認の結果、割り当てられた
無線チャネルの品質が劣悪である場合には、再度無線チ
ャネルの切替を行う必要があり、そのために再度通信が
途切れてしまうとともに、制御の負荷が増加する欠点が
あった。

さらに、ゾーン間で無線チャネルを切り替える場合
に、交換局で移行元基地局から移行先基地局に情報信号
の行き先を切り替えるが、交換局から移行元基地局経由
で移動局へ信号を伝送する場合と、移行先基地局経由で
移動局へ信号を伝送する場合とでは、有線伝送路その他
の特性により、基地から信号を送信するときに位相がず
れてしまう欠点があった。二つの基地局の送信タイミン
グと移動局の受信タイミングとの関係を第10図および第
11図に示す。

もし、第10図に示すように、移行先基地局の信号が移
行元基地局の信号より早く送信されると、移動局が移行
元基地局からの信号が終了して受信機を切り替える前
に、移行先基地局からの信号が移動局に届いてしまう。
このため、移行先基地局が信号を送信してから移動局が
受信機を切り替えるまでの間の信号は、移動局では受信
できない。このため信号が消失する。

逆に、第11図に示すように、移行先基地局の信号が移
行元基地局の信号より遅く送信されると、移動局では、
移行元基地局からの信号が終了してから移行先基地局か
らの信号が到来するまでの間、通信が途切れてしまう。
すなわち、信号の瞬断が生じる。

本発明は、以上の課題を解決し、移動局と基地局とが
通信中に、その回線を切断することなく無線チャネルを
切り替えることのできる移動通信方式を提供することを
目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の移動通信方式では、複数の基地局と、この複
数の基地局のいずれかに無線接続される移動局とを備
え、基地局はそれぞれ、自局と通信中の移動局に対して
無線チャネルを切り替えて他の基地局との間で信号の送
受信を行うように指定する手段を含み、移動局は、指定
する手段の指定にしたがって無線チャネルを切り替える
手段を含む移動通信方式において、基地局および移動局
は、通信用に割り当てられた無線チャネルの一部に空き
時間スロットが生じるように、送信する信号を時間圧縮
する手段をそれぞれ含み、切り替える手段は、指定する
手段により指定された無線チャネルへの切り替えに先立
って、上記空き時間スロットのタイミングで、その指定
された無線チャネルによる信号の送受信を行ってその無
線チャネルが使用できるか否かを確認する手段を含むこ
とを特徴とする。

送受信される信号がディジタル信号であり、時間圧縮
する手段は、送信すべき信号をその信号のクロックにし
たがって書き込み一時蓄積するバッファ手段と、このバ
ッファ手段から上記クロックより高速のクロックにより
読み出して送出する手段と、受信信号をその受信信号の
クロックにしたがって書き込み一時蓄積するバッファ手
段と、このバッファ手段から送出すべき信号のクロック
に等しい速度のクロックにしたがって読み出す手段とを
含む。

〔作用〕

信号を時間圧縮して空き時間スロットを作り、その空
き時間スロットを利用して、移動局と基地局とが通信中
に、その移動局と他の基地局との間で信号の送受信を行
う。これにより、無線チャネル切替に先立って、通信を
切断することなく新しい無線チャネルの割当および無線
チャネルのチェックを行うことができる。

〔実施例〕

第１図は本発明実施例の自動車電話方式のブロック構
成図である。

この方式では、複数の基地局４と、この複数の基地局
４のいずれかに無線接続される移動局５とを備える。基
地局４は、交換局２を介して固定電話網１に接続され
る。基地局４はまた、制御局３に接続され、この制御局
３により基地局４と移動局５との接続が制御される。

ここで本実施例の特徴とするところは、複数の基地局
４および移動局５が、送信する信号を時間圧縮する手段
をそれぞれ含み、移動局５が、この時間圧縮する手段に
より得られる空き時間スロットのタイミングで無線チャ
ネルを切り替え、通信相手の基地局とは異なる基地局と
の間で信号の送受信を行う手段を含むことにある。

第２図は基地局４の一例を示すブロック構成図であ
る。

基地局４は、多重・フレーム化回路21、スーパーフレ
ーム化回路23、送受信回路24、デスーパーフレーム化回
路25、分離・デフレーム化回路27および制御回路28を備
え、さらに、送信する信号を時間圧縮する手段として速
度変換回路22、26を備える。

速度変換回路22は、送信すべき信号をその信号をクロ
ックにしたがって書き込み一時蓄積するバッファ手段
と、このバッファ手段から上記クロックより高速のクロ
ックにより読み出して送出する手段とを含む。速度変換
回路26は、受信信号をその受信信号のクロックにしたが
って書き込み一時蓄積するバッファ手段と、このバッフ
ァ手段から送出すべき信号のクロックに等しい速度のク
ロックにしたがって読み出す手段とを含む。

多重・フレーム化回路21は、移動局宛のディジタル形
式の情報信号および制御信号を多重化し、これをフレー
ム同期信号に同期してフレーム形式で出力する。速度変
換回路22は、フレーム化された信号を時間圧縮する。ス
ーパフレーム化回路23は、時間圧縮されたフレームに空
き時間スロットを付加し、スーパーフレーム同期信号に
同期したスーパーフレームを形成する。送受信回路24
は、このスーパーフレームを移動局５に送信するととも
に、移動局５からのスーパーフレームを受信する。

デスーパーフレーム化回路25は、スーパーフレーム形
式の受信信号から空き時間スロットの部分を取り出し、
スーパーフレーム同期信号を検出する。速度変換回路26
は、デスーパーフレーム化された信号を時間伸長する。
分離・デフレーム化回路27は時間伸長された信号を分離
し、情報信号と制御信号とに分けて出力する。

制御回路28は、スーパーフレーム化回路23への空き時
間スロットに挿入する信号の供給、送受信回路24の使用
する無線チャネルの設定、デスーパーフレーム化回路25
により取り出された空き時間スロットの信号の検査、そ
の他の基地局４内の制御を行う。

第３図は移動局５の一例を示すブロック構成図であ
る。

移動局５は、送受信回路31、デスーパーフレーム化回
路32、分離・デフレーム化回路34、制御回路35、多重・
フレーム化回路36およびスーパーフレーム化回路38を備
え、さらに、送信する信号を時間圧縮する手段として速
度変換回路33、37を備える。

送受信回路31、デスーパーフレーム化回路32、速度変
換回路33、分離・デフレーム化回路34、多重・フレーム
化回路36、速度変換回路37およびスーパーフレーム化回
路38の動作は、基地局４のそれぞれの回路と同等であ
る。

制御回路35は、デスーパーフレーム化回路32により取
り出された空き時間スロットの信号および分離・デフレ
ーム化回路34により分離された制御信号により、送受信
回路31の使用する無線チャネルの設定、スーパーフレー
ム化回路38への空き時間スロットに挿入する信号の供
給、その他の移動局５内の制御を行う。

第４図は無線チャネル切替の制御の流れを示す。

まず、制御局から移動局および移行先基地局に無線チ
ャネルF₂を指定する。移動局への指定は、移行元基地局
からの制御信号を利用して行う。

この指定を受けた移行先基地局は、その無線チャネル
F₂で確認のための信号を送信し、同時にその無線チャネ
ルF₂の受信を開始する。移動局からの確認の信号を受信
したときには、制御局に確認報告を行う。

移動局は、スーパーフレームに含まれるサブフレーム
の間、移行元基地局との間で無線チャネルF₁により信号
の送受信を行う。スーパーフレームに含まれる空き時間
スロットの部分だけ送受信回路を無線チャネルF₁に切り
替え、移行先基地局に確認のための信号を送信すると同
時に、移行先基地局からの信号を受信する。空き時間ス
ロットが終了する直前には、送受信回路の無線チャネル
を再度F₁に切り替えて、移行元基地局と通信を行う。こ
のとき、サブフレームに含まれる制御信号チャネルを利
用して、制御局に確認の信号を受信できたか否かを報告
する。

移動局と基地局との少なくとも一方から確認の信号を
受信できないときには、制御局は、再び移動局と移行先
基地局とに前回した無線チャネルと同じチャネルを指定
する。

第５図はスーパーフレームの構成例を示す。本実施例
では、ディジタル信号をフレーム化し、そのいくつかの
フレームをまとめて一つの単位として時間圧縮し、これ
に空き時間スロットを付加してスーパーフレームとす
る。個々のフレームをスーパーフレームと区別するため
にサブフレームという。第５図には、四つのサブフレー
ムと一つの空き時間スロットとによりスーパーフレーム
を構成した例を示した。

第６図は、移行元基地局、移行先基地局および移動局
の送受信信号のタイムチャートを示す。この図では、空
き時間スロットをＡ〜Ｆおよびａ〜ｇで示す。同じ符号
は、その間で送受信を行っていることを示す。

第６図に示すように、移行先基地局は、無線チャネル
が指定されると、そのチャネルで信号を送信すると同時
に、そのチャネルの監視を開始する。このため、移動局
からのスーパーフレームに含まれる空き時間スロットの
タイミングを逸することはない。そこで、制御局からの
無線チャネルの指定か無線区間で誤らなければ、移動局
および移行先基地局で確認の信号を受信できる。この確
認の信号を移動局および移行先局で受信することができ
れば、無線チャネルの指定が誤りなく伝送されたことだ
けでなく、移動局がその無線チャネルを使用して送信で
きることも確認できる。

この方法により、通信中の無線回線を切断することな
く指定された無線チャネルを確認できる。また、無線チ
ャネル指定が誤った場合でも、まだ無線チャネルを完全
に切り替えているわけではないので、無線チャネルの指
定信号を容易に再送できる。

第７図は指定された無線チャネルの品質を測定する場
合の各局の送受信信号のタイムチャートを示す。

上述した切替制御では、指定された無線チャネルが使
用できるか否かを確認しているが、その無線チャネルの
品質については測定していない。空き時間スロットを利
用すれば、この品質についても測定できる。

すなわち、空き時間スロットを利用して移行先基地局
から確認のための信号を受信した移動局、および移動局
から確認のための信号を受信した移行先基地局は、その
信号の品質を測定し、その測定結果を確認報告に付加し
て制御局に通知する。このとき、移動局および移行先基
地局のどちらか一方でも一定品質を満足できない場合に
は、制御局から新しい無線チャネルを割り当てる。この
ときには、移動局および移行先基地局にあらためて新し
い無線チャネルを割り当て、その指定により再度品質確
認を行う。

この制御方法では、無線チャネルを切り替える前に新
しい品質測定を行うことが可能であり、無線チャネルを
切り替えてからその無線チャネルの伝送品質が劣悪であ
るために再度無線チャネルを切り替えるような制御上の
負荷をなくすことができる。また。従来の自動車電話方
式で生じていたような、ループチェック信号送信の間の
通信断による品質劣化を防止できる。

第８図は無線チャネル切替時における同期調整を行う
場合の各局の送受信信号のタイムチャートを示す。

空き時間スロットを利用して、無線チャネル切替時の
信号の消失および瞬断を防止できる。

信号の消失および瞬断が生じないように無線チャネル
を切り替えるには、移行元と移行先との双方の基地局間
で有線伝送路において生じる遅延を調整し、双方の基地
局で信号送信のタイミングを合わせる必要がある。

このためには、移動局では無線区間の上りの同期を下
りの同期に従属させ、移行先基地局では、通信中の移動
局を監視して、その送信するスーパーフレームの空き時
間スロットの位置を検出することによりタイミングを合
わせる方法が考えられる。

このとき、移行元基地局と移動局との間で使用してい
る無線チャネルF₁は、そのゾーン内で干渉の少ないもの
が割り当てられている。しかし、干渉の影響があるた
め、その無線チャネルF₁を移行先基地局で受信すること
は困難である。したがって、その無線チャネルF₁を移行
先基地局で監視して空き時間スロットの位置を検出する
ことは現実的ではない。

しかし、新しく割り当てられる無線チャネルF₂は、移
行先基地局で干渉の影響が少ないと考えられるものであ
る。そこで移動局では、無線チャネル切替のために無線
チャネルF₂の指定を受けると、スーパーフレームの空き
時間スロットを利用し、無線チャネルF₂で信号を送信す
る。移行先基地局では、無線チャネルF₂を割り当てられ
ると、送受信回路の無線チャネルF₂に切り替えて移動局
からの信号を受信する。これにより、移動局がスーパー
フレームの空き時間スロットで無線チャネルを切り替え
たときだけ、移行先基地局が信号を受信できる。このタ
イミングに合わせて信号を送信すれば、移行先基地局の
送信タイミングを移行元基地局の送信タイミングに一致
させることができ、信号の消失および瞬断を防止でき
る。

以上の実施例では自動車電話方式を例に説明したが、
他の移動通信方式でも本発明を同様に実施できる。ま
た、スーパーフレーム以外の信号方式でも本発明を同様
に実施できる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明の移動通信方式は、通信
中の移動局と基地局とがその回線を切断することなく、
現在通信に使用されていない無線チャネルの品質確認
や、無線チャネル切替時の新しい無線チャネルの確認お
よび周期の調整を行うことができる。このため、制御の
負荷を軽減でき、通信中における回線切断その他の通信
品質劣化を防止できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例の自動車電話方式のブロック構成
図。第２図は基地局の一例を示すブロック構成図。ある。第３図は移動局の一例を示すブロック構成図。第４図は無線チャネル切替の制御の流れを示す図。第５図はスーパーフレームの構成例を示す図。第６図は移行元基地局、移行先基地局および移動局の送
受信信号のタイムチャート。第７図は指定された無線チャネルの品質を測定する場合
の各局の送受信信号のタイムチャート。第８図は無線チャネル切替時における同期調整を行う場
合の各局の送受信信号のタイムチャート。第９図は従来の無線チャネル切替の制御手順を示す図。第10図は二つの基地局の送信タイミングと移動局の受信
タイミングとの関係を示す図。第11図は二つの基地局の送信タイミングと移動局の受信
タイミングとの関係を示す図。１……固定電話網、２……交換局、３……制御局、４…
…基地局、５……移動局、21、36……多重・フレーム化
回路、22、26、33、37……速度変換回路、23、38……ス
ーパーフレーム化回路、24、31……送受信回路、25、32
……デスーパーフレーム化回路、27、34……分離・デフ
レーム化回路、28、35……制御回路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭63−48925（ＪＰ，Ａ) 特開昭64−55924（ＪＰ，Ａ) 特開昭64−12628（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の基地局と、この複数の基地局のいずれかに無線接続される移動局とを備え、上記複数の基地局はそれぞれ、自局と通信中の移動局に
対して無線チャネルを切り替えて他の基地局との間で信
号の送受信を行うように指定する手段を含み、上記移動局は、上記指定する手段の指定にしたがって無
線チャネルを切り替える手段を含む移動通信方式において、上記複数の基地局および上記移動局は、通信用に割り当
てられた無線チャネルの一部に空き時間スロットが生じ
るように、送信する信号を時間圧縮する手段をそれぞれ
含み、上記切り替える手段は、上記指定する手段により指定さ
れた無線チャネルへの切り替えに先立って、上記空き時
間スロットのタイミングで、その指定された無線チャネ
ルによる信号の送受信を行ってその無線チャネルが使用
できるか否かを確認する手段を含むことを特徴とする移動通信方式。