JP2805570B2 - 移動通信方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は移動交換局と、複数の
無線基地局と、複数の移動端末とで構成される移動通信
システムにおける通信方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の移動通信システムでは、図４に示
すように、移動通信交換局は、各地域に広く分布してい
る無線基地局に対し、その無線チャネル対応に通信回線
音声、コーデックを物理的に対応づけて設けていた。こ
のため、加入者密度の低い地域でサービスを実現しよう
とすると移動通信交換局が収容しているトラヒック量が
同じでも、通信回線や音声コーデックが多く必要になっ
てしまうといった欠点が有った。

【０００３】これを示す簡単な数値例を図４を参考に以
下に示す。移動通信交換機の収容呼量を５０Ｅｒｌと
し、呼がサービスエリアに均等に分布していると仮定す
る。図４に示すように加入者密度の高い地域は１ゾーン
当り１０Ｅｒｌの呼量があると仮定する。移動通信交換
機は５０Ｅｒｌ収容可能なため、５無線ゾーンを収容で
きる。１無線ゾーン当り１０Ｅｒｌのため必要な回線数
はアーランＢ式を用い呼損率３％で計算すると無線ゾー
ン当たり１６回線必要になる。コーデック回路は回線対
応に設けられているため無線ゾーン当たりコーデック回
路は１６回路必要である。交換機は５無線ゾーンを収容
しているため５０Ｅｒｌの加入者を収容するために必要
なコーデック回路数は１６回路／ゾーン×５ゾーン＝８
０回路となる。

【０００４】図４Ｂに示すように、同様に加入者密度の
低い地域は１ゾーン当り５Ｅｒｌの呼量が有ると仮定す
る。移動通信交換機は５０Ｅｒｌ収容可能なため、１０
無線ゾーンを収容できる。１無線ゾーン当り５Ｅｒｌの
ため必要な回線数はアーランＢ式を用い呼損率３％で計
算すると１０回線必要になる。コーデック回路は回線対
応に設けられているため無線ゾーン当たりコーデック回
路は１０回路必要である。交換機は１０ゾーン収容して
いるため５０Ｅｒｌの加入者を収容するのに必要なコー
デック回路数は１０回路／ゾーン×１０ゾーン＝１００
回路となる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】簡単な数値例から、加
入者密度の高い地域で５０Ｅｒｌ収容した場合は８０コ
ーデック、加入者密度の低い地域で同様に５０Ｅｒｌの
加入者を収容した場合は１００コーデック必要なことが
わかる。以上のように、従来の構成では加入者密度の低
い地域では、加入者密度の高い地域にくらべ経済的にシ
ステムを構成できなくなるといった欠点があった。

【０００６】この発明の目的は、移動通信交換機と無線
基地局間の通信回線や、コーデック回路等、必要なリソ
ース数の増加を極力少なく押えることができ、経済的に
移動通信システムを構成できる移動通信方法を提供する
ことにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明では、移動通信
交換局で信号を信号変換装置で変換し、その変換された
信号をフレーム化し、その各フレームごとに、その信号
変換に用いた装置を特定する信号変換装置情報と、その
フレームが送られるべき無線基地局及びそのフレームを
伝送すべき、その無線基地局の無線チャネルをそれぞれ
特定する無線回線情報とを付加し、同一無線基地局向け
のフレームを多重化してそれぞれ対応無線基地局へ送信
し、無線基地局では交換局からの信号をそのフレームご
とにそのフレームに付けられた無線回線情報に応じた無
線チャネルで送信し、移動端末からの信号をフレーム化
し、その各フレームに送信無線チャネルに対するフレー
ムに付けられた信号変換装置情報と同一のものを付けて
移動通信交換局へ送信し、移動通信交換局では受信信号
の各フレームをそれに付けられた信号変換装置情報が示
す信号変換装置へ供給する。

【０００８】

【実施例】図１にこの発明が適用される移動通信システ
ムの例を示す。無線基地局２００−ｌ〜２００−ｋはそ
れぞれゾーンごとに各１つずつ設けられ、基地局２００
−ｌは無線チャネル２０１−ｌ〜２０１−ｎを使用する
ことができ、他の基地局も使用無線チャネルを複数有し
ている。基地局２００−ｌにおいて無線チャネル２０１
−ｌ〜２０１−ｎと対応して無線機２０２−ｌ〜２０２
−ｎが設けられ、また各無線機２０２−ｌ〜２０２−ｎ
のそれぞれと対応して、この発明では移動通信交換局か
ら送られて来たコーデック番号を保持し、その番号を移
動通信交換局へ送る情報に付加するアドレス複写回路２
０３−ｌ〜２０３−ｎが設けられている。無線機２０２
−ｌ〜２０２−ｎで受信した情報は多重回路２０４で多
重化して通信回線２０６−ｌに送出する。また通信回線
２０７−ｌからの信号は分配回路２０５により情報フレ
ームをフレーム内の無線チャネル番号にもとづいてその
無線チャネルと対応したアドレス複写回路２０３−ｌ〜
２０３−ｎの何れかへ分配する。

【０００９】各無線基地局２００−ｌ〜２００−ｋはそ
れぞれ通信回線２０６−ｌ〜２０６−ｋを通じて集線装
置２１０へ多重化情報を送信し、集線装置２１０からの
多重化情報をそれぞれ通信回線２０７−ｌ〜２０７−ｋ
を通じて受信する。通信回線２０６−ｌ上の信号は図２
Ａに示すように無線チャネル２０１−ｌ〜２０１−ｎと
それぞれ対応したフレーム２０８−ｌ〜２０８−ｎから
の順に多重化され、また通信回線２０７−ｌ上の信号は
図２Ｂに示すように無線チャネル２０１−ｌ〜２０１−
ｎとそれぞれ対応したフレーム２０９−ｌ〜２０９−ｎ
がその順に多重化されている。

【００１０】集線装置２１０は無線基地局２００−ｌ〜
２００−ｋと移動通信交換局２１７との間で授受する情
報を分配／集線するものであって、多重回路２１１で通
信回線２０６−ｌ〜２０６−ｋより送られて来たフレー
ム化された情報内のコーデック番号にもとづいて、多重
化して通信回線２１３を介して移動通信交換局２１７へ
送出する。分配回路２１２は通信回線２１４を介して移
動通信交換局２１７から送られて来た各フレームの情報
を、そのフレーム内の無線基地局番号に対応して通信回
線２０７−ｌ〜２０７−ｋの何れかに分配する。通信回
線２１３上の信号は図２Ｃに示すようにコーデック番号
対応にフレーム２１５−ｌ〜２１５−ｍがその順に多重
化されてあり、同様に通信回線２１４上の信号も図２Ｄ
に示すようにコーデック信号対応にフレーム２１６−ｌ
〜２１６−ｍがその順に多重化されている。

【００１１】移動通信交換局２１７内のコーデック装置
等の信号変換回路２１８では通信回線２１３で送られて
来た情報がそのフレーム内のコーデック番号にもとづい
て分配回路２１９によりコーデック回路２２２−ｌ〜２
２２−ｍの何れかに分配され、多重回路２２０でアドレ
ス情報付加回路２２１−ｌ〜２２１−ｍからの信号が多
重化されて、通信回線２１４へ送出され、アドレス情報
付加回路２２１−ｌ〜２２１−ｍで、それぞれコーデッ
ク回路２２２−ｌ〜２２２−ｍからの信号がフレーム化
されてアドレス情報が付加され、コーデック回路２２２
−ｌ〜２２２−ｍにより音声信号が移動通信内に圧縮さ
れ、またその逆の変換がなされる。信号変換回路２１８
内の各部の制御は制御回路２２３により行われる。コー
デック回路２２２−ｌ〜２２２−ｍは通話路スイッチ２
２４により電話機２２６と交換接続され、通話路スイッ
チ２２４は呼処理装置２２５により制御される。

【００１２】以下図１を使ってこの発明の実施例を説明
する。いま移動端末２２７は無線基地局２００−ｌの制
御している無線ゾーンに移動しているものとして説明す
る。移動通信交換局２１７の呼処理装置２２５は電話機
２２６から移動端末２２７への着信を検出したら、一斉
呼び出しを行い移動端末２２７が無線基地局２００−ｌ
のゾーンにいることを知るのは従来の方式と同様であ
る。

【００１３】移動端末２２７が無線基地局２００−ｌの
ゾーンにいることを知った呼処理装置２２５は図に示し
ていない処理装置に設けられた管理表を検索して、無線
基地局２００−ｌの現在使われていない無線チャネルを
選択し、その無線チャネルに対応する管理表を使用中状
態にする。同様に、信号変換装置２１８のコーデック回
路２２２−ｌ〜２２２−ｍのうち現在使われていないコ
ーデック回路を選択し、そのコーデック回路の管理表を
使用中状態にする。ここでは無線チャネル２０１−ｌ及
びコーデック回路２２２−ｌを選択したものとして説明
する。呼処理装置２２５は選択した無線チャネルを移動
端末２２７に図に示していない制御用の回線を通して通
知し、無線端末２２７は指定された無線チャネルに切り
替えるのは従来の方式と同様である。

【００１４】空き無線チャネル２０１−ｌと空きコーデ
ック回路２２２−ｌを選択した呼処理装置２２５はコー
デック回路２２２−ｌと電話機２２６を通話路スイッチ
２２４を制御して接続するとともに、信号変換装置２１
８の制御回路２２３に選択したコーデック回路２２２−
ｌの番号、無線基地局２００−ｌの番号、及び、無線チ
ャネル２０１−ｌの番号を通知する。

【００１５】コーデック回路２２２−ｌの番号、無線基
地局２００−ｌの番号、及び、無線チャネル２０１−ｌ
の番号を受けた制御回路２２３はそのコーデック回路番
号からコーデック回路２２２−ｌに対応したアドレス情
報付加回路２２１−ｌに無線基地局２００−ｌの番号、
無線チャネル２０１−ｌの番号、コーデック回路２２２
−ｌの番号を通知する。

【００１６】通話路スイッチ２２４を通して電話機２２
６と接続されたコーデック回路２２２−ｌは電話機２２
６からの音声信号を移動通信用に圧縮されたディジタル
信号に変換してアドレス情報付加回路２２１−ｌに送出
する。アドレス情報付加回路２２１−ｌは図２Ｅに示す
信号フォーマットに従って、コーデック回路２２２−ｌ
から受けた信号をフレームに区切り通信情報３０４に設
定するとともに、制御回路２２３から通知された無線基
地局２００−ｌの番号を基地局番号３０１へ、無線チャ
ネル２０１−ｌの番号を無線チャネル番号３０２へ、コ
ーデック回路２２２−ｌの番号をコーデック番号へそれ
ぞれ設定して多重回路２２０に送出する。呼処理装置２
２５は空きコーデック回路についてはあらかじめ定めら
れた無線基地局番号（例えば０）を付けて信号フレーム
を送出するよう、制御回路２２３を通してアドレス情報
付加回路に指示しているものとする。

【００１７】多重回路２２０はアドレス情報付加回路２
２１−ｌから受けた信号フレームを通信回線２１４のコ
ーデック番号に対応したフレーム２１６−ｌに挿入して
集線装置２１０へ送出する。同様にアドレス情報付加回
路２２１−ｌ〜２２１−ｍからの各信号フレームは通信
回線２１４中のそのコーデック信号に対応したフレーム
に挿入される。

【００１８】集線装置２１０の分配回路２１２は通信回
線２１４から送られてくる信号フレーム２１６を受け取
ると、フレーム（ここでは２１６−ｌ）内の無線基地局
番号３０１に対応する通信回線（ここでは２０７−ｌ）
の無線チャネル番号３０２に対応したフレーム（ここで
は２０９−ｌ）で信号フレームを無線基地局（ここでは
２００−ｌ）へ送出する。また分配回路２１２は通信回
線２１４から受け取った信号フレーム中の無線基地局番
号３０１があらかじめ定められた無線基地局番号（例え
ば０）のときはそのフレームを破棄する。

【００１９】無線基地局２００−ｌの分配回路２０５は
通信回線２０７−ｌより受けた信号フレーム２０９−ｌ
をその信号フレーム内に設定された無線チャネル番号３
０２に対応したアドレス複写回路２０３−ｌへ送出す
る。信号フレームを受けたアドレス複写回路２０３−ｌ
は信号フレーム内の通信情報３０４を取りだして無線機
２０２−ｌを通して無線チャネル２０１により移動端末
２２７へ送出する。以上のように移動端末２２７は電話
機２６７からの信号を受信することができる。

【００２０】移動端末２２７からの信号は無線チャネル
２０１−ｌを通して無線機２０２−ｌで受信され、アド
レス複写回路２０３−ｌに入力される。アドレス複写回
路２０３−ｌは図２Ｆに示す無線基地局から移動通信交
換局への信号フォーマット３０５に従い、受けた信号を
フレームに分解して通信情報３０７に設定し、かつ分配
回路２０５から送られてきた信号フレーム２０９−ｌの
コーデック回路２２２−ｌの番号をコーデック番号３０
６に設定して信号フレームを組み立て多重回路２０４に
送出する。なお、無線機２０２が使用されていないとき
は、対応アドレス複写回路２０３は特定のコーデック番
号（例えば０）を設定して信号フレームを組み立て多重
回路２０４に送出する。

【００２１】多重回路２０４は各アドレス複写回路２０
３−ｌ〜２０３−ｎから送られてくる信号フレームを順
次、通信回線２０６−ｌのフレームに多重化して集線装
置２１０へ送出しており、ここでは、アドレス複写回路
２０３−ｌからの信号はフレーム２０９−ｌに入れられ
るものとして説明する。集線装置２１０の多重回路２１
１は通信回線２０６−ｌから送られてくる信号フレーム
のコーデック番号３０６に設定されたコーデック番号に
対応して、フレーム２０９−ｌの信号を通信回線２１３
の信号フレーム２１５−ｌに挿入して移動通信交換局２
１７へ送出する。なお、コーデック番号があらかじめ定
められた特定の番号（例えば０）の場合はそのフレーム
を破棄する。

【００２２】信号変換装置２１８の分配回路２１９は通
信回線２１３で信号フレーム２１５−ｌを受けると、そ
の信号フレーム内のコーデック番号３０６に対応したコ
ーデック回路２２２−ｌに通信情報３０７を送出する。
コーデック回路２２２−ｌは受けた信号の音声信号圧縮
を解除して電話機２２６へ送出する。以上のようにして
移動端末２２７から電話機２２６へ信号が送られる。

【００２３】以上の説明で使用した図１では、各通信回
線（２０６，２０７，２１３，２１４）で送っている信
号フレームは無線チャネル、コーデック回路対応に順番
にきちんとタイムスロット化されているが、この信号フ
レームはタイムスロット位置には依存しないことは明か
であり、信号フレームは信号の発生／組み立てが終った
時点でバッファーに収容し順次、信号フレーム単位でば
らばらに通信回線に送出しても同様に実現できることは
明らかである。またこの際は、コーデック回路や無線機
が使われていない場合、特定の番号を基地局番号／コー
デック番号に設定したダミー信号を送らなくとも良い。

【００２４】以上のように、この発明によれば無線チャ
ネルとコーデック回路を１対１に通信回線を通して固定
的に対応させる必要がなくなるため、無線チャネルとコ
ーデック回路をそれぞれ必要な分だけ用意しておけばよ
いように出来る。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、無線チャネルに通信回線やコーデック回路を物理的
に１対１に対応させる必要がなくなり、通信回線やコー
デック回路等のリソースを各無線チャネルで共通に使用
できるようになるため、加入者密度の低い地域でサービ
スを提供する場合でも必要なリソース数の増加を押える
ことが出来、経済的に移動通信システムを構成できる。

【００２６】図４Ｂに示した従来方式の構成例（加入者
密度の低い場合の例）と同じ収容条件で、図１の構成で
必要なコーデック数の計算例を図３に示す。この発明方
法を適用した場合は何れのコーデック回路も各無線基地
局に共通で使用できるため、交換局の収容している全呼
量５０Ｅｒｌで呼損率を満足できる数だけ用意すればよ
い。コーデック回路は各無線基地局で共通に使用される
ため呼損率を０．１％と非常に低く設定してもアーラン
Ｂ式より求めると７１回路となる。

【００２７】以上から、交換局で５０Ｅｒｌの呼量を収
容した場合、従来方式では図４Ｂより１００回路必要と
したが、この発明の方法を適用した方式では図３より７
１回路となり、大幅に必要なコーデック回路数を減らす
ことができる。また、この発明の方法では無線基地局数
が変化しても必要なコーデック回路数は集線装置当りの
収容呼量のみできまるため、加入者密度の影響を受けに
くくなり、従来方式に比較して加入者密度に影響されず
経済的に移動通信システムを構成することが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明を適用した移動通信システムの構成例
を示すブロック図。

【図２】Ａ〜Ｄは図１中の通信回線のフレーム構成を示
す図、Ｅ，Ｆは信号フォーマットを示す図である。

【図３】この発明を適用した必要なリソース数の計算例
を示す図。

【図４】従来の移動通信方法を適用したシステム構成
と、必要なリソース数の計算例を示す図。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 移動通信交換局と、複数の無線基地局
   と、複数の移動端末とからなる移動通信システムの通信
   方法において、 上記移動通信交換局は信号を信号変換装置で変換し、そ
   の変換された信号をフレーム化し、 その各フレームごとに、その信号変換に用いた装置を特
   定する信号変換装置情報と、そのフレームが送られるべ
   き無線基地局及びそのフレームを伝送すべきその無線基
   地局の無線チャネルをそれぞれ特定する無線回線情報と
   を付加し、 同一無線基地局向けのフレームを多重化して、それぞれ
   対応する無線基地局へ送信し、 無線基地局は、移動端末からの信号に、その移動端末へ
   送信した信号に付けられていた信号変換装置情報を付加
   して上記移動通信交換局へ送信し、 上記移動通信交換局は無線基地局からの信号を、これに
   付加された信号変換装置情報で特定される信号変換装置
   へ供給して逆変換を行うことを特徴とする移動通信方
   法。